JP5324515B2 - 海洋構造物の施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、海洋構造物の施工方法に関する。

従来、このような分野の技術として、下記特許文献１に記載されるように、海面上に突出する複数の杭と、これら複数の杭に梁が接合され、梁の上部にスラブが形成された桟橋の施工方法が知られている。この施工方法では、図９に示すように、複数の杭３２の位置に梁型枠３３を設置し、設置した梁型枠３３内にコンクリートを打設することにより梁３６を形成し、更に、梁３６の上にプレキャストスラブ３４を架設し、このプレキャストスラブ３４上に床コンクリートを打設することによりスラブ３７を形成している。

上記の施工方法では、梁型枠３３及びプレキャストスラブ３４の各々はプレキャストコンクリート造とされており、これらを埋設型枠として用いることで、施工現場における別途の型枠の組立・解体作業を省略可能としている。

特開平８−１５８３４１号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された施工方法では、梁及びスラブの形状や大きさに応じて複雑な形状の埋設型枠を製作する必要があり、また、施工現場における埋設型枠の組立作業も煩雑となる。そのため、製作性及び施工性の向上を図ることは難しかった。

本発明は、製作性及び施工性の向上を図ることができる海洋構造物の施工方法を提供すること目的とする。

上記目的を達成するために、本発明に係る海洋構造物の施工方法は、海面上に突出する複数の杭と、梁とスラブとを有し複数の杭に梁が接合されて複数の杭により支持される上部工とを備える海洋構造物の施工方法であって、底板と側板とを有するプレキャストパネルに複数の杭を貫通させてプレキャストパネルを複数の杭に固定する固定工程と、複数の杭に固定されたプレキャストパネルの底板上において、複数の杭同士を結ぶ梁形成領域を除く領域に複数の捨て型枠を配設する配設工程と、底板上に配設された複数の捨て型枠同士間の梁形成領域と複数の捨て型枠上とに側板の高さ以下にコンクリートを打設する打設工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明に係る海洋構造物の施工方法は、海面上に突出する複数の杭と、梁とスラブとを有し複数の杭に梁が接合されて複数の杭により支持される上部工とを備える海洋構造物の施工方法であって、底板と側板とを有するプレキャストパネルの底板上において、梁形成領域を除く領域に複数の捨て型枠を配設する配設工程と、複数の捨て枠が配設されたプレキャストパネルの梁形成領域に複数の杭を貫通させてプレキャストパネルを複数の杭に固定する固定工程と、複数の杭に固定されたプレキャストパネルに配設された複数の捨て型枠同士間の梁形成領域と複数の捨て型枠上とに側板の高さ以下にコンクリートを打設する打設工程と、を含むことを特徴とする。

本発明に係る海洋構造物の施工方法によれば、配設工程において、プレキャストパネルの底板上の梁形成領域を除く領域に複数の捨て型枠が配設され、打設工程において、底板上に配設された複数の捨て型枠同士間の梁形成領域と複数の捨て型枠上とにコンクリートが打設される。こうして、複数の捨て型枠同士間の梁形成領域に打設されたコンクリートにより、複数の杭に接合された梁が形成され、複数の捨て型枠上に打設されたコンクリートによりスラブが形成される。このように、プレキャストパネルと複数の捨て型枠とを準備し、プレキャストパネルの底板上に複数の捨て型枠を配設し、そこへコンクリートを打設することで梁とスラブとを有する上部工を形成できるので、複雑な形状の埋設型枠を製作したり、それらを組み立てたりする作業が不要になる。よって、製作性及び施工性の向上を図ることができる。

また、プレキャストパネルの底板は、杭を貫通させる位置に杭を通す杭孔よりも大きい開口を有し、固定工程は、プレキャストパネルの底板の開口に杭を通し、開口内における杭の位置を測定する位置測定工程と、測定された杭の位置に応じて、開口よりも大きい外形とされ杭孔が形成された開口塞ぎパネルの外縁部を切除する切除工程と、外縁部が切除された開口塞ぎパネルの杭孔に杭を貫通させつつ開口塞ぎパネルを開口内に嵌め込む嵌め込み工程と、を含むことが好ましい。

通常、杭の設置にあたっては施工誤差が生じる。よって、プレキャストパネルの底板において杭の杭孔よりも大きい開口に杭を通した場合、その開口内における杭の位置には誤差が生じる。上記の施工方法によれば、切除工程において、開口内における杭の位置に応じて開口塞ぎパネルの外縁部が切除され、嵌め込み工程において、外縁部が切除された開口塞ぎパネルの杭孔に杭を貫通させつつ開口塞ぎパネルが開口内に嵌め込まれる。従って、杭の施工誤差が生じた場合であっても、プレキャストパネルの開口を容易かつ確実に塞ぐことができる。

また、プレキャストパネルの底板は、杭を貫通させる位置に杭を通す杭孔よりも大きい開口を有し、固定工程は、プレキャストパネルの底板の開口に杭を通し、開口内における杭の位置を測定する位置測定工程と、測定された杭の位置に応じて、開口内に嵌め込まれる開口塞ぎパネルに杭孔を形成する杭孔形成工程と、形成された杭孔に杭を貫通させつつ開口塞ぎパネルを開口内に嵌め込む嵌め込み工程と、を含むことが好ましい。

通常、杭の設置にあたっては施工誤差が生じる。よって、プレキャストパネルにおいて杭の杭孔よりも大きい開口に杭を通した場合、その開口内における杭の位置にも誤差が生じる。上記の施工方法によれば、杭孔形成工程において、開口内における杭の位置に応じて開口塞ぎパネルに杭孔が形成され、嵌め込み工程において、形成された杭孔に杭を貫通させつつ開口塞ぎパネルが開口内に嵌め込まれる。従って、杭の施工誤差が生じた場合であっても、プレキャストパネルの開口を容易かつ確実に塞ぐことができる。

本発明によれば、製作性及び施工性の向上を図ることができる。

本発明の一実施形態に係る施工方法により施工される海洋構造物の側面図である。 図１の海洋構造物の平面図である。 図２のIII−III線に沿う断面図である。 図１の海洋構造物の施工手順を示す断面図である。 図４の施工手順における開口塞ぎパネルの嵌め込みを示す平面図である。 図６（ａ）は図４に続く施工手順を示す断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の平面図である。 図６の施工手順における捨て型枠の配設状態を示す斜視図である。 開口塞ぎパネルの嵌め込みの他の例を示す平面図である。 従来の施工方法により施工される海洋構造物の断面図である。

以下、本発明の一実施形態に係る海洋構造物の施工方法について、図面を参照しながら説明する。以下の説明では、桟橋の施工方法を例として説明する。なお、図面の説明において同一要素には同一符号を付し、重複する説明は省略する。

図１〜図３に示すように、桟橋１は、海底に略垂直に立設され海面Ａ上に杭頭２ａが突出した９本の杭２と、これらの杭２により支持される鉄筋コンクリート造の上部工３とを備えている。

各杭２は、例えば円筒状の鋼管であり、その下端部が海底地盤（図示せず）に打ち込まれることで海底に立設されている。これらの杭２は、例えば平面視で正方格子の格子点上に位置するように等間隔に配置されている。

上部工３は、幅及び長さがそれぞれ数〜数百ｍであり、高さが２〜３ｍ程度の直方体の外形を成している。上部工３は、杭頭２ａに接合されると共に杭頭２ａ同士を結ぶように格子状に延びる梁６と、梁６の上側に接合されると共に平板状に形成されて上部工３の上面を成すスラブ７とを有している。

上部工３の底部及び側部には、埋設型枠であるプレキャストパネル１０が埋設されている。プレキャストパネル１０は、上部工３の施工時においては作業員の作業足場を兼ねるものである。プレキャストパネル１０は、上部工３の底面を成し杭２が貫通する正方形の底板１１と、底板１１の四辺で垂直に立設されて上部工３の側面を成す側板１２とにより構成されている。底板１１及び側板１２としては、例えば厚さ４０ｍｍの超高強度繊維補強コンクリート（ＵＦＣ；Ultra high strength Fiber reinforced Concrete）であるサクセム（登録商標）パネルが用いられる。側板１２の上端面とスラブ７の上面とは面一になっている。

更に、梁６同士間及び梁６と側板１２との間には、複数の捨て型枠１３が配置されている。各捨て型枠１３は、例えば発泡スチロールからなる直方体形状の型枠であり、コンクリートの打設時に予め底板１１上に複数配設されることにより、梁６が形成される領域である梁形成領域を画成するためのものである。このようにコンクリートよりも低密度な捨て型枠１３が内部に充填されることで、上部工３は、中空のコンクリート構造と同様の構造を成している。

捨て型枠１３としては、軽量であってコンクリートの打設時に形状を保持できる材料であれば発泡スチロールに限られず、いずれの材料を用いてもよい。また、各捨て型枠１３は一体であってもよく、複数の部材の集合体であってもよい。例えば、捨て型枠１３としては、木板、アルミ製の空き缶、プラスチック製の箱（ビールラック等）を用いることができる。捨て型枠１３は、プレキャストパネル１０、梁６及びスラブ７により外側を覆われるため、コンクリートの打設に耐え得る程度の耐久性を有していればよく、高度な耐久性は要求されない。そのため、簡易で安価な材料を捨て型枠１３として利用することができる。

続いて、図４〜図８を参照しながら桟橋１の施工方法について説明する。

まず、図４に示すように、各杭２を海底基盤（図示せず）に打ち込み、杭頭２ａが海面Ａ上に略等しい突出長で突出するように各杭２を設置する。次に、プレキャストパネル１０の底板１１に各杭頭２ａを貫通させ、杭頭２ａにプレキャストパネル１０を固定する（固定工程）。ここで、図５に示すように、プレキャストパネル１０の底板１１は、各杭頭２ａを貫通させる位置に杭頭２ａを通す杭孔１７ａよりも大きい長方形の開口１６が杭２と同数形成された底板本体１１ａと、底板本体１１ａの開口１６内に嵌め込まれる開口塞ぎパネル１７ｂとを有している。底板本体１１ａと開口塞ぎパネル１７ｂとは、いずれも超高強度繊維補強コンクリートから成っている。

固定工程についてより詳しく説明すると、開口１６よりも大きい外形とされ中央に杭頭２ａを貫通させるための杭孔１７ａが形成された外形未加工開口塞ぎパネル１７を予め用意する。次に、底板本体１１ａと側板１２とから成るプレキャストパネル１０をクレーン等により吊り下げ、底板本体１１ａの開口１６に各杭頭２ａを通し、プレキャストパネル１０が所定の高さに位置するように、例えばアングル材等の鋼材を用いてプレキャストパネル１０を杭頭２ａに対して固定する。この状態で、各杭頭２ａの上端は、側板１２の上端面よりも所定長さ低くなっている。

次に、開口１６内における各杭頭２ａの位置を測定する（位置測定工程）。通常、杭２の設置にあたっては多少の施工誤差が生じるため、開口１６内において杭頭２ａが通る位置は、杭２毎に異なる。杭頭２ａの位置測定においては、例えば開口１６の各辺から杭頭２ａまでの距離を測定する。次に、測定した杭頭２ａの位置に基づいて、開口１６内における杭頭２ａの位置と開口塞ぎパネル１７ｂにおける杭孔１７ａの位置とが等しくなるように、外形未加工開口塞ぎパネル１７の外縁部１７ｃを切除する（切除工程；図５の１点鎖線参照）。すなわち、測定された杭頭２ａの位置に応じて、開口塞ぎパネル１７の外縁部を切除する。

そして、開口塞ぎパネル１７ｂの杭孔１７ａに杭頭２ａを貫通させつつ開口塞ぎパネル１７ｂを開口１６内に嵌め込み（嵌め込み工程）、嵌め込んだ開口塞ぎパネル１７ｂと底板本体１１ａとをボルト等により接合する。なお、底板本体１１ａと同じ材料又は鋼材等から成る添接板を用いてボルト接合してもよい。また、開口塞ぎパネル１７ｂと杭頭２ａとの間にコーキング処理を施してもよい。

固定工程の後、図６（ａ）、図６（ｂ）及び図７に示すように、杭頭２ａに固定されたプレキャストパネル１０の底板１１上において、杭頭２ａの外径よりも大きい幅を有して杭頭２ａ同士を結ぶように延びる梁形成領域Ｒを除く領域に、複数の捨て型枠１３を配設する（配設工程）。各捨て型枠１３は、接着剤等により底板１１上に固定される。また、ここで配設される捨て型枠１３の上面は、図６（ａ）及び図７に示すように、プレキャストパネル１０の側板１２の上端面よりも所定長さ低くなっており、杭頭２ａの上端と略等しい高さになっている。こうして複数の捨て型枠１３を配設することにより、捨て型枠１３同士間に梁形成領域Ｒが画成されると共に、捨て型枠１３の上面と側板１２とに囲まれたスラブ形成領域Ｓが画成される。

次に、底板１１上に配設された複数の捨て型枠１３同士間の梁形成領域Ｒと複数の捨て型枠１３上のスラブ形成領域Ｓとに鉄筋を配筋する。なお、プレキャストパネル１０を杭頭２ａに固定してからこの配筋までの各工程における作業は、プレキャストパネル１０の底板１１を作業足場として行われる。更に、本実施形態の施工方法では、支保工も不要となっている。

更に、鉄筋を配筋した複数の捨て型枠１３同士間の梁形成領域Ｒと複数の捨て型枠１３上のスラブ形成領域Ｓとに、側板１２の上端面と等しいレベルまでコンクリートを打設する（打設工程）。そして、養生の後、梁６とスラブ７とを有する上部工３を備えた桟橋１が完成する。

以上説明した本実施形態の桟橋１の施工方法によれば、配設工程において、プレキャストパネル１０の底板１１上の梁形成領域Ｒを除く領域に複数の捨て型枠１３が配設され、打設工程において、底板１１上に配設された複数の捨て型枠１３同士間の梁形成領域Ｒと複数の捨て型枠１３上とにコンクリートが打設され、複数の杭頭２ａに接合された梁６とスラブ７とが形成される。このように、複数の捨て型枠１３とプレキャストパネル１０とを準備し、プレキャストパネル１０の底板１１上に複数の捨て型枠１３を配設し、そこへコンクリートを打設することで梁６とスラブ７とを有する上部工３を形成できるので、複雑な形状の埋設型枠を製作したり、それらを組み立てたりする作業が不要になる。よって、製作性及び施工性の向上を図ることができる。

また、切除工程において、底板本体１１ａの開口１６内における杭頭２ａの位置に応じて外形未加工開口塞ぎパネル１７の外縁部１７ｃが切除され、嵌め込み工程において、外縁部１７ｃが切除された開口塞ぎパネル１７ｂの杭孔１７ａに杭頭２ａを貫通させつつ開口塞ぎパネル１７ｂが開口１６内に嵌め込まれるため、杭２の施工誤差が生じた場合であっても、底板本体１１ａの開口１６を容易かつ確実に塞ぐことができる。

また、プレキャストパネル１０を杭頭２ａに固定してからこの配筋までの各工程での作業はプレキャストパネル１０の底板１１を作業足場として行われ、また支保工も不要とされるので、足場及び支保工を別途用意する必要がなく、足場及び支保工の組立・解体作業を伴わない分、工期を大幅に短縮することができる。更には、底板１１上での安定した作業環境により、海上の作業であっても作業効率の低下を防止することができる。

図９に示す従来の施工方法による桟橋３０では、梁３６及びスラブ３７の形状に応じて梁型枠３３及びプレキャストスラブ３４等の埋設型枠を製作する必要があるため、埋設型枠３３，３４の形状が複雑となり、埋設型枠３３，３４の製作コストが増大していた。更に、杭３２の位置に梁型枠３３を設置した後梁３６を形成し、更にプレキャストスラブ３４を架設し、プレキャストスラブ３４上に床コンクリートを打設するといった複雑な工程が必要であるため、工期の短縮は難しかった。更には、海上においてこのような複雑な工程を伴うため、狭隘かつ不安定な作業環境となっていた。

本実施形態の施工方法によれば、上述したように製作性及び施工性の向上を図ることができると共に、安全性の向上をも図ることができる。更に、プレキャストパネル１０を埋設型枠として用いるため、梁型枠３３を用いる場合に比べて、梁の側面に相当する分、埋設型枠の面積を低減することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限られるものではない。

例えば、上記実施形態では、プレキャストパネル１０を杭頭２ａに固定した後、底板１１上に複数の捨て型枠１３を配設する場合について説明したが、プレキャストパネル１０の杭頭２ａへの固定に先立って、底板本体１１ａ上の梁形成領域Ｒを除く領域に複数の捨て型枠１３を予め配設してもよい。すなわち、配設工程の後に固定工程を行ってもよい。

また、上記実施形態では、固定工程において、底板本体１１ａの開口１６よりも大きい外形とされた外形未加工開口塞ぎパネル１７の外縁部１７ｃを切除して開口塞ぎパネル１７ｂを形成する場合について説明したが、開口１６と杭頭２ａとの間の塞ぎ方はこれに限られない。例えば、図８に示すように、開口１６に等しい外形の開口塞ぎパネル１８を予め用意し、開口１６内における杭頭２ａの位置と等しい位置になるよう開口塞ぎパネル１８に杭孔１８ａを形成し、杭孔１８ａが形成された開口塞ぎパネル１８を開口１６内に嵌め込んでもよい。このような施工方法によっても、上記実施形態と同様、底板本体１１ａの開口１６を容易かつ確実に塞ぐことができる。

また、上記実施形態では、固定工程において、底板１１と側板１２とが一体化されたプレキャストパネル１０を各杭頭２ａに固定する場合について説明したが、構造物の大きさによっては、分割された状態の底板を杭頭に逐次固定し、更に側板を設けてもよい。

また、上記実施形態では、複数の杭２が平面視で正方格子の格子点上に位置するように等間隔に配置される場合について説明したが、等間隔である場合に限られない。複数の杭の配置は適宜設定することができ、杭の配置に応じて捨て型枠を適宜配設することにより、杭に接合された梁とスラブとを有する中空コンクリート構造の上部工を形成することができる。更に、上部工３は、図２に示すような平面視で正方形の場合に限られず、平面視で長方形であってもよく、他の形状であってもよい。

また、上記実施形態では、プレキャストパネル１０として超高強度繊維補強コンクリート製パネルを用いる場合について説明したが、超高強度繊維補強コンクリート製パネルに限られず、鉄筋コンクリート製パネル、プレストレストコンクリート製パネル、ＦＲＰ製パネル、鋼製パネル等を用いてもよい。

また、上記実施形態では、桟橋１の施工方法を例として説明したが、複数の杭に接合される梁とスラブとを有する上部工を備える海洋構造物であれば桟橋に限られない。更にまた、杭２は垂直に立設される場合に限られず、斜杭であってもよい。

１…桟橋（海洋構造物）、２…杭、３…上部工、６…梁、７…スラブ、１０…プレキャストパネル、１１…底板、１２…側板、１３…捨て型枠、１６…開口、１７，１７ｂ…開口塞ぎパネル、１７ａ…杭孔、１７ｃ…外縁部、１８…開口塞ぎパネル、１８ａ…杭孔、Ａ…海面、Ｒ…梁形成領域。

Claims (4)

1. 海面上に突出する複数の杭と、梁とスラブとを有し前記複数の杭に前記梁が接合されて前記複数の杭により支持される上部工とを備える海洋構造物の施工方法であって、
   底板と側板とを有するプレキャストパネルに前記複数の杭を貫通させて前記プレキャストパネルを前記複数の杭に固定する固定工程と、
   前記複数の杭に固定された前記プレキャストパネルの前記底板上において、前記複数の杭同士を結ぶ梁形成領域を除く領域に複数の捨て型枠を配設する配設工程と、
   前記底板上に配設された前記複数の捨て型枠同士間の前記梁形成領域と前記複数の捨て型枠上とに前記側板の高さ以下にコンクリートを打設する打設工程と、
   を含むことを特徴とする海洋構造物の施工方法。
2. 海面上に突出する複数の杭と、梁とスラブとを有し前記複数の杭に前記梁が接合されて前記複数の杭により支持される上部工とを備える海洋構造物の施工方法であって、
   底板と側板とを有するプレキャストパネルの前記底板上において、梁形成領域を除く領域に複数の捨て型枠を配設する配設工程と、
   前記複数の捨て枠が配設された前記プレキャストパネルの前記梁形成領域に前記複数の杭を貫通させて前記プレキャストパネルを前記複数の杭に固定する固定工程と、
   前記複数の杭に固定された前記プレキャストパネルに配設された前記複数の捨て型枠同士間の前記梁形成領域と前記複数の捨て型枠上とに前記側板の高さ以下にコンクリートを打設する打設工程と、
   を含むことを特徴とする海洋構造物の施工方法。
3. 前記プレキャストパネルの前記底板は、前記杭を貫通させる位置に前記杭を通す杭孔よりも大きい開口を有し、
   前記固定工程は、
   前記プレキャストパネルの前記底板の前記開口に前記杭を通し、前記開口内における前記杭の位置を測定する位置測定工程と、
   測定された前記杭の位置に応じて、前記開口よりも大きい外形とされ前記杭孔が形成された開口塞ぎパネルの外縁部を切除する切除工程と、
   外縁部が切除された前記開口塞ぎパネルの前記杭孔に前記杭を貫通させつつ前記開口塞ぎパネルを前記開口内に嵌め込む嵌め込み工程と、
   を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の海洋構造物の施工方法。
4. 前記プレキャストパネルの前記底板は、前記杭を貫通させる位置に前記杭を通す杭孔よりも大きい開口を有し、
   前記固定工程は、
   前記プレキャストパネルの前記底板の前記開口に前記杭を通し、前記開口内における前記杭の位置を測定する位置測定工程と、
   測定された前記杭の位置に応じて、前記開口内に嵌め込まれる開口塞ぎパネルに前記杭孔を形成する杭孔形成工程と、
   形成された前記杭孔に前記杭を貫通させつつ前記開口塞ぎパネルを前記開口内に嵌め込む嵌め込み工程と、
   を含むことを特徴とする請求項１又は２記載の海洋構造物の施工方法。

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