JP5425957B2 - コンクリート打設用足場を用いた施工方法 - Google Patents

Description

この発明は、取水層や建屋などの構造物下部を強固な岩盤に支持させるために、マンメイドブロック工法などによりコンクリートを打設する狭隘な場所に、足場を設置して埋戻すことで構造物の支持基礎を形成する、コンクリート打設用足場を用いた施工方法に関する。

従来、地下や岩盤弱層部に取水施設や建屋などの構造物を構築する工法として、マンメイドロック（人口岩盤）工法が知られている。このマンメイドロック工法は、地下や岩盤弱層部の周辺領域を掘削・除去した後、この掘削した岩盤内に構造物を構築し、その掘削岩盤内壁と構造物外壁との間にマンメイドロックを設置することで、構造物下部周辺を耐震などの目的で支持する工法である（例えば、特許文献１参照。）。

マンメイドロックの形成は、掘削岩盤内壁と構造物外壁との間の狭隘な場所に、ポンプなどを用いて液状のマンメイドロックコンクリート（固化剤）を所定量投入することで形成される。使用する固化剤の種類は特に制限されてないが、例えば高流動コンクリート又はグラウトなどのセメント系の固化剤を用いることができる。

ここで、マンメイドロックコンクリート（以下、コンクリートと称す）を打設して構造物を支持する場合、掘削岩盤内壁と構造物外壁との間の狭隘な場所で、作業者がコンクリート打設を含む各種作業を行えるように足場を設置する必要がある。この足場として、例えば、狭隘な場所の底部岩盤に縦方向の鉛直筋を打ち込み、これに溶接などで水平方向の新たな水平筋を連結することで構成し、コンクリートの打設とともに埋戻すコンクリート打設用足場が知られている（例えば、特許文献２（第２頁、第３図）参照。）。

このコンクリート打設用足場の構築方法は以下の通りである。
１）狭隘な場所に縦方向の等辺山形鋼（鉛直筋）を持ち込み、溶接作業により水平方向の等辺山形鋼（水平筋）を連結して打設足場用の架台を組み立てる。
２）予め、水平方向の等辺山形鋼がコンクリートの打ち上がり高さを考慮して溶接されており、その上に足場板を架け、作業床とする。
３）転落防止策として、水平方向に丸鋼を溶接する。

特開平０８−０８６１１７号公報 特開平１１−０８１６４９号公報

しかしながら、特許文献２に記載されたコンクリート打設用足場を用いた施工方法では、狭隘な場所で現場溶接を伴う足場組み立て作業となるため、以下の課題がある。
（１）施工性が悪い。（施工性面）
（２）足場設置に時間がかかる。（工程面）
（３）施工性が悪いため、溶接不良が生じて継手部強度にバラツキや継手部強度低下が発生し、それに伴う継手部の外れなどで作業中に作業者の転落・墜落災害のリスクがある。（安全面）
（４）溶接時の電気災害のリスクがある。（安全面）

そこでこの発明は、コンクリートを打設する狭隘な場所での足場溶接作業を不要とし、しかも取り扱いが容易で施工性が向上し、工程圧縮に繋がるコンクリート打設用足場を用いた施工方法を提供することを目的としている。

前記の課題を解決するために、請求項１の発明は、岩盤を掘削した掘削領域の中央部に構造物が構築されて、当該構造物と掘削岩盤内周壁との間の掘削領域に足場を形成してコンクリート打設により埋戻すことで、前記構造物下部の支持基礎を形成するコンクリート打設用足場を用いた施工方法において、前記掘削領域以外の平場で、縦方向の鉛直筋と水平方向の水平筋とを継手部材で複数本連結してなる架台に、所定高さの足場板を設置した足場セットを複数設ける第１工程と、前記足場セットを吊り下げて前記掘削岩盤内周壁と構造物外壁との間に搬入して複数配列させる第２工程と、前記第２工程で搬入した足場セットの足場板下部までコンクリートを打設して固化した後に当該足場板を外して更なる打設により前記架台を埋戻す第３工程と、前記第２工程と第３工程とを掘削高さが埋まるまで繰り返して多段式に埋戻すことで構造物の支持基礎を形成する第４工程と、を備える、ことを特徴とするコンクリート打設用足場を用いた施工方法。

この発明によれば、掘削領域以外の平場で鉛直筋と水平筋とを継手部材によって複数本連結してなる架台に足場板を設けた足場セットを複数備える第１工程と、掘削岩盤内周壁と構造物外壁との間に搬入して複数配列させる第２工程とにより、足場が形成される。この足場セットは、コンクリートを足場板の下部まで打設して固化させた後に前記足場板を外して更なる打設による第３工程によって、前記架台が埋戻される。また、第２工程と第３工程とを掘削高さに至るまで繰り返して多段式に埋戻す第４工程により、構造物の支持基礎が形成される。つまり、掘削領域以外の平場で足場セットを組み立てる第１工程により、コンクリート打設領域の狭隘な場所での作業を、溶接のない第２工程の搬入と第３工程のコンクリート打設との作業のみにできる。

請求項２の発明は、請求項１に記載のコンクリート打設用足場を用いた施工方法において、第１工程の架台は、コンクリート打設領域の底面における矩形面積に合わせて形成され、この矩形面積に対して設置可能な矩形外周の長手方向両側に沿って平行して複数垂直に配置する鉛直筋と、この鉛直筋の矩形外周を水平方向に囲んだ枠状に設けて垂直方向に所定の間隔で複数連結する水平筋と、を継手部材で連結してなる、ことを特徴とする。

この発明によれば、コンクリート打設領域の底面における矩形面積に合わせて形成され、前記矩形面積に対して設置可能な矩形外周の長手方向両側に沿って平行して複数垂直に配置する鉛直筋と、この鉛直筋の矩形外周を水平方向に囲んだ枠状に設けて垂直方向に所定の間隔で複数段連結する水平筋と、だけを連結して足場の架台が形成される。つまり、第１工程の架台は、鉛直筋と水平筋とを連結するだけの構成のため、コンクリート打設領域の底面の矩形面積に合わせて容易に足場の架台を形成できる。

請求項３の発明は、請求項１または２に記載のコンクリート打設用足場を用いた施工方法において、鉛直筋と水平筋とはいずれも同径の鉄筋または異形棒鋼であり、継手部材は鉛直筋と水平筋との鉄筋または異形棒鋼を連結するクランプである、ことを特徴とする。

この発明によれば、鉛直筋と水平筋とが同径の鉄筋または異形棒鋼であり、クランプにより連結することによって、クランプが鉄筋または異形棒鋼表面の若干凹凸するフシを良好に把持して、どの位置で連結しても一定の締め付け力で連結される。

請求項１に記載の発明によれば、足場セットの主要部分に溶接作業を伴わず施工スペースの制約を受けない広い場所で組み立てが可能なため、施工性が向上し、工程短縮に繋がる。また、組み立てた足場セットを狭隘な場所に搬入するため、この狭隘な場所での打設足場設置に係る溶接作業量を大幅に減らすことができ、電気災害のリスクを低減することができる。

請求項２に記載の発明によれば、足場架台を鉛直筋と水平筋とを連結するだけで組み立て可能なため、マンメイドロックの打設面積や、必要強度及び剛性、足場としての取扱性などの条件を考慮して、迅速かつ容易に足場セットの架台として形成できる。

請求項３に記載の発明によれば、足場の鉛直筋および水平筋に鉄筋または異形棒鋼を用いて継手部材にクランプを用いることで、このクランプが鉄筋または異形棒鋼表面の若干凹凸するフシを良好に把持し、どの位置で連結しても一定の締め付け力で連結できるため、継手部が容易に外れることがなく、継手部の外れに伴う作業中の作業者の転落・墜落災害のリスクを低減することができる。

この発明の実施の形態に係るコンクリート打設用足場を用いた施工方法の全体平面レイアウトを示す図であり、（ａ）は側面断面図を、（ｂ）は上面図を各々示している。 図１の足場セットを示す斜視図である。 図２の継手部材を示す斜視図である。

以下、この発明を図示の実施の形態に基づいて説明する。

図１は、この発明の実施の形態に係るコンクリート打設用足場を用いた施工方法の全体平面レイアウトを示す図であり、（ａ）は側面断面図を、（ｂ）は上面図を各々示している。図１に示すように、符号１は掘削した岩盤、符号２は掘削領域の中央に構築される構造物、符号３はコンクリートを打設したマンメイドロック（人工岩盤）、符号１０はこのマンメイドロックに搬入する足場セットである。すなわち、本実施の形態は、従来技術と同様にマンメイドロック工法を用いて構造物２の支持基礎を形成する施工方法であって、地下や岩盤１弱層部の周辺領域を掘削・除去した掘削領域の中央部に構造物２が構築され、その掘削岩盤１内壁と構造物２外壁との間の狭隘な場所（コンクリート打設領域）に足場を設置し、コンクリートを打設してマンメイドロックを設置することで、構造物２下部を耐震などの目的で支持するものである。

しかし、本実施の形態は、従来技術とは異なり予め掘削岩盤１内壁と構造物２外壁との間の狭隘な場所以外の平場で足場セット１０を組み立てて複数形成し、これを狭隘な場所に搬入してコンクリートを打設して埋戻すことにより、この狭隘な場所での足場の溶接作業を不要とすることを目的としている。

ここで、足場セット１０は、図１（ｂ）に示すように、狭隘な場所の構造物２周囲に複数配列させて設置している。この足場セット１０は、狭隘な場所のコンクリート打設領域底面の設置面積に応じて、その搬入台数や製作方法を決定している。すなわち、コンクリート打設領域底面の幅と構造物２外周の長さとにより、足場セット１０の設置台数が決まり、そこから１台あたりのコンクリート打設領域底面での幅及び長さ（奥行き）である矩形面積が決定される。そして、コンクリート打設領域の１台あたりの矩形面積に従って、前述した平場での足場セット１０の組み立てが行われる。なお、コンクリート打設領域以外の条件でも、例えば、足場セット１０の必要強度及び剛性、足場としての取扱性などの条件によっても、多少の製作方法の変更はある。

このような足場セット１０について図２を参照して説明する。図２は、図１の足場セット１０を示す斜視図である。

図２に示すように、足場セット１０は、縦方向の鉛直筋１１ａと水平方向の水平筋１１ｂとを継手部材１１ｃにより複数本縦横に連結して配筋された架台１１と、この架台１１の所定高さに設置される足場板１２と、により構成される。

また、架台１１は、マンメイドロック３（図１参照）を形成するコンクリート打設領域底面の前述した矩形面積に合わせて形成され、この矩形面積に対して設置可能な矩形外周の長手方向両側に沿って平行して複数垂直に配置する鉛直筋１１ａと、この鉛直筋１１ａの矩形外周を水平方向に囲んだ枠状に設けて垂直方向に所定の間隔で複数連結する水平筋１１ｂと、を継手部材１１ｃにより連結して構成される。

図２に示す実施例では、コンクリート打設領域（矩形面積）に合わせて搬入可能な幅で、両側から長手方向に向かって各々３本ずつ平行に所定の間隔で配列した６本の鉛直筋１１ａと、この鉛直筋１１ａと水平方向の矩形の周囲４辺を枠状に各々配筋した複数の水平筋１１ｂと、を備えている。

ここで、水平筋１１ｂは、図２に示した垂直方向の所定高さに足場板１２を架設する位置Ｂと、その上部の落下防止用手摺の役割をする位置Ａと、足場板１２の下方を更に支持する位置Ｃと、に各々設けられる。この際、位置Ｂは、作業者が乗ってコンクリートを打設する足場板１２の高さであって、その時のコンクリートの打ち上がり量を考慮して高さが決められる。その他、位置Ａは落下防止手摺用、位置Ｃは補強用であり、適宜使用状況に応じて高さを決める。そして、この鉛直筋１１ａと水平筋１１ｂとは、継手部材１１ｃにより連結固定されて一体の架台１１として構成される。

この架台１１は、足場板１２を位置Ｂに設置することではじめて、図１に示すマンメイドロック３のコンクリート打設領域に搬入可能な足場セット１０となる。なお、足場板１２は、架台１１に着脱可能に設けられて、後述するマンメイドロック３内に埋戻す際に外される。すなわち、マンメイドロック３内には、架台１１のみが埋戻される。

そして、架台１１は、一定の強度を保ち足場板１２に作業者が乗っても十分に支持できるが、例えば、図２の破線で示すように、架台１１の下部を更に補強するために、鉄筋を斜めに交差するように複数配置して溶接により連結することで補強してもよい。この場合、鉄筋の設置箇所が架台１１の下部であり、かつコンクリート打設領域に合わせて設ける鉛直筋１１ａと水平筋１１ｃとは異なるため、溶接を用いてもよい。さらに、鉛直筋１１ａと水平筋１１ｂとを新たに増やすことも可能であり、その際には適宜長さも伸ばすことが可能である。

なお、架台１１に使用する鉛直筋１１ａと水平筋１１ｂとには、太径の鉄筋または異形棒鋼を用い、好ましくは、Ｄ３８またはＤ４１（直径３８ｍｍ、４１ｍｍ）の鉄筋または異形棒鋼材（以下、鉄筋で説明する。）を用いて配筋するこが望ましい。また、鉛直筋１１ａと水平筋１１ｂとは、いずれも同径であることが好ましい。鉛直筋１１ａと水平筋１１ｂとの直径が異なると、継手部材１１ｃの連結条件（締め付け力）が各々異なるため、同径であることが最も好ましい。

このように、平場で製作した足場セット４を打設領域内の狭隘な場所に搬入すればよいので、この狭隘な場所での溶接作業が不要となり、溶接不良などで配筋が落下する危険が少なく、安全に作業を進めることができ、作業の効率と安全性が向上する。また、架台１１を鉛直筋１１ａと水平筋１１ｂとの連結だけで組み立てられるため、マンメイドロックの打設面積や、必要強度及び剛性、足場としての取扱性などの条件を考慮して、迅速かつ容易に足場セットの架台として形成できる。さらに、鉛直筋１１ａと水平筋１１ｂとの長さを適宜調整して組み立てられるため、足場上の作業員が最も作業しやすい高さに調製した後に搬入し作業を行えばよいので、作業員は体をかがめたり無理に手を伸ばしたりする必要がなく常に快適な姿勢で作業することができる。

次に、図２に示した継手部材１１ｃについて説明する。図３は、図２の継手部材１１ｃを示す斜視図である。

図３に示すように、継手部材１１ｃは、前述した同径の鉄筋（または異形棒鋼）による鉛直筋１１ａと水平筋１１ｂとを各々確実に把持するための鉄筋クランプであって、建設現場などで用いられるクランパである。

この継手部材１１ｃは、前述した鉛直筋１１ａと水平筋１１ｂとがいずれも同径の鉄筋であるため、鉄筋の若干凹凸する表面のフシを良好に把持し、どの位置で連結しても一定の締め付け力で連結でき、継手部が容易に外れることを防止できる。従って、継手部材１１ｃは、従来のような等辺山形鋼などの把持し難いものは用いず、鉄筋を常に一定の締付け力で把持できるクランプにより構成している。

このように、鉛直筋１１ａと水平筋１１ｂとに鉄筋を用い、継手部材１１ｃにクランパを用いることで、鉄筋の均一な把持を実現でき、継手部強度のバラツキを抑え、継手部が外れないため、継手部の外れに伴う作業中の作業者の転落・墜落災害のリスクを低減することができる。

次に、このような構成によるコンクリート打設用足場を用いた施工方法について説明する。

まず、図１に示すように岩盤１弱層部の周辺領域を掘削・除去した後、この掘削領域以外の平場で、図２に示すように縦方向の鉛直筋１１ａと水平方向の水平筋１１ｂとを継手部材１１ｃにより複数本連結してなる架台１１を設け、この架台１１に所定の高さ位置Ｂの足場板１２を設置した足場セット１０を複数設ける第１工程を実行する。

これにより従来、掘削岩盤１内壁と構造物２外壁との間の狭隘な場所で行っていた溶接作業を不要とし、施工スペースを気にすることなく安全に足場セット１０を形成することが可能になる。

その後、図１（ａ）に示すように掘削領域以外の平場に設置した重機などの搬入機４を用いて複数形成した足場セット１０を吊り下げて、掘削岩盤１内周壁と構造物２外壁との間に搬入して複数配列させる第２工程を実行する。

この際、足場セット１０は、図１（ｂ）示すように、マンメイドロック３のコンクリート打設領域に、構造物２の外周を囲むように配列されて、作業者がコンクリート打設などの各種作業を行える最良の位置に調節しながら複数設置される。

続いて、第２工程で搬入した足場セット１０の設置場所で作業者がコンクリートを打設するが、コンクリートを打設する場合、打ち上がり量を図２に示す足場板１２の設置位置Ｂより下方の位置（足場板１２が埋まらない位置）までに調節してコンクリートを打設する。その後、コンクリートが固化したのを確認して足場板１２を架台１１から外して更なる打設により架台１１上端まで完全に埋戻す第３工程を実行する。

すなわち、コンクリートで足場セット１０を埋戻す場合、図２に示す足場板１２を撤去する必要があり、足場板１２の下方までの埋戻しと、そこから架台１１上端までの埋戻しと、で２回の埋戻し工程を実行する。また、コンクリートを打設する場合、図１（ａ）に示すように、取水施設や建屋などの構造物２は大きく掘削する高さも高いため、この掘削した高さが埋まるまで繰り返して多段式に埋戻す必要がある。よって、上記第３工程の埋戻しは１段目であり、以下、第４工程での更なる第３工程によって２段目以降が埋戻される。なお、１段目では掘削した岩盤１の底面が露出して足場セット１０の高さ方向の位置合わせが困難な場合があるので、この１段目に限りレベル合わせのコンクリートを打設した後で、足場セット１０を搬入する。

最後に、コンクリートの打設により埋戻された１段目上部から、更に第２工程の搬入作業と、第３工程の埋戻し作業と、を掘削高さが埋まるまで繰り返し、２段目、３段目と多段式に埋戻すことで、構造物２のマンメイドロックによる支持基礎が形成できるまで第４工程を実行する。

これにより、構造物２の下部周囲には架台１１とともにコンクリートで打設したマンメイドロック３が形成され、構造物２を支持する基礎が完成し、耐震性に優れた構造物２を構築することが可能になる。

以上のように、このコンクリート打設用足場を用いた施工方法によれば、足場セット１０の主要部分に溶接作業を伴わず施工スペースの制約を受けない広い場所で組み立てが可能なため、施工性が向上し、工程短縮に繋がる。また、組み立てた足場セット１０を狭隘な場所に搬入するため、この狭隘な場所での打設足場設置に係る溶接作業量を大幅に減らすことができ、電気災害のリスクを低減することができる。

また、足場架台１１を鉛直筋１１ａと水平筋１１ｂとを連結するだけで組み立て可能なため、マンメイドロックの打設面積や、必要強度及び剛性、足場としての取扱性などの条件を考慮して、迅速かつ容易に足場セット１０の架台１１として形成できる。

さらに、足場の鉛直筋１１ａおよび水平筋１１ｂに鉄筋または異形棒鋼を用いて継手部材１１ｃにクランプを用いることで、このクランプが鉄筋または異形棒鋼表面の若干凹凸するフシを良好に把持し、どの位置で連結しても一定の締め付け力で連結できるため、継手部が容易に外れることがなく、継手部の外れに伴う作業中の作業者の転落・墜落災害のリスクを低減することができる。

以上、この発明の実施の形態について説明したが、具体的な構成は、上記の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても、この発明に含まれる。例えば、上記の実施の形態では、マンメイドロック３の打設領域において構造物２の周囲に足場セット１０を１列に配列しているが、若干広い場合には複数列に配列してもよい。

１ 岩盤
２ 構造物
３ マンメイドロック
４ 搬入機
１０ 足場セット
１１ 架台
１１ａ 鉛直筋
１１ｂ 水平筋
１１ｃ 継手部材
１２ 足場板

Claims (3)

1. 岩盤を掘削した掘削領域の中央部に構造物が構築されて、当該構造物と掘削岩盤内周壁との間の掘削領域に足場を形成してコンクリート打設により埋戻すことで、前記構造物下部の支持基礎を形成するコンクリート打設用足場を用いた施工方法において、
   前記掘削領域以外の平場で、縦方向の鉛直筋と水平方向の水平筋とを継手部材で複数本連結してなる架台に、所定高さの足場板を設置した足場セットを複数設ける第１工程と、
   前記足場セットを吊り下げて前記掘削岩盤内周壁と構造物外壁との間に搬入して複数配列させる第２工程と、
   前記第２工程で搬入した足場セットの足場板下部までコンクリートを打設して固化した後に当該足場板を外して更なる打設により前記架台を埋戻す第３工程と、
   前記第２工程と第３工程とを掘削高さが埋まるまで繰り返して多段式に埋戻すことで構造物の支持基礎を形成する第４工程と、を備える、
   ことを特徴とするコンクリート打設用足場を用いた施工方法。
2. 前記第１工程の架台は、前記コンクリート打設領域の底面における矩形面積に合わせて形成され、この矩形面積に対して設置可能な矩形外周の長手方向両側に沿って平行して複数垂直に配置する鉛直筋と、この鉛直筋の矩形外周を水平方向に囲んだ枠状に設けて垂直方向に所定の間隔で複数連結する水平筋と、を継手部材で連結してなる、
   ことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート打設用足場を用いた施工方法。
3. 前記第１工程の鉛直筋と水平筋とはいずれも同径の鉄筋または異形棒鋼であり、前記継手部材は鉛直筋と水平筋との鉄筋または異形棒鋼を連結するクランプであることを特徴とする、
   ことを特徴とする請求項１または２のいずれか１項に記載のコンクリート打設用足場を用いた施工方法。

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