(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中にコンクリート構造物を構築する際の施工方法であって、
複数本の本設杭を水底に立設し、該本設杭の上端が水中内で所定高さに位置するように、該本設杭の不要な杭頭部分を切断撤去する工程と、
これら本設杭の上部側に、有底筒状をなし、かつ底面に開口部が形成され、該開口部内に、上記本設杭より大径のケーシングパイプを上方に向け固定されたプレキャスト型枠を、上記本設杭の上端が上記ケーシングパイプ内に下方から挿入された状態で支持させ、該プレキャスト型枠を水中に載置する工程と、
上記本設杭と上記開口部間の隙間に止水処理を施し、かつ上記プレキャスト型枠を上記本設杭に固定する工程と、
上記プレキャスト型枠内を排水する工程と、
上記プレキャスト型枠内にコンクリートを打設する工程、
とを有することを特徴とするコンクリート水中構造物の施工方法。
【請求項２】
水中に仮設された構台上に、上記本設杭と略同径をなす開口を介して上記本設杭に係合された支持体を載置し、上記支持体上に上記プレキャスト型枠を載置することにより、上記プレキャスト型枠が上記本設杭の上部側に支持されることを特徴とする請求項１記載のコンクリート水中構造物の施工方法。
【請求項３】
上記プレキャスト型枠が、水中にて上記本設杭に係合固定された支持体に上記プレキャスト型枠を載置することにより上記本設杭の上部側に支持されることを特徴とする請求項１記載のコンクリート水中構造物の施工方法。
【請求項４】
上記ケーシングパイプの内周面に仮設ブラケットを設け、上記プレキャスト型枠が、上記本設杭の上記ケーシングパイプ内への挿入に伴う上記本設杭の上端と上記仮設ブラケットとの当接により上記本設杭の上部側に支持されることを特徴とする請求項１記載のコンクリート水中構造物の施工方法。
【請求項５】
上記本設杭の上記プレキャスト型枠支持部位より下方に、上記本設杭と略同径をなす開口を介して支持体が係合され、上記プレキャスト型枠の上記本設杭への支持後上記支持体を引き上げることにより、上記開口部を上記支持体にて下方から塞ぐことを特徴とする請求項４記載のコンクリート水中構造物の施工方法。
【請求項６】
上記支持体の上端面と上記プレキャスト型枠の下端面との間にシール材を介在させ、更に、上記本設杭と上記開口部間の隙間に止水モルタルを充填することにより、上記本設杭と上記プレキャスト型枠間を止水するとともに、上記開口部内に複数の溶接プレートを周方向に沿って放射状に設置し、個々の溶接プレートの両端をそれぞれ上記本設杭の外周面及び上記開口部の内周面に溶接することにより、上記プレキャスト型枠を上記本設杭に固定することを特徴とする請求項２，３または５記載のコンクリート水中構造物の施工方法。
【請求項７】
上記プレキャスト型枠を予め上記本設杭の上方に曳航しておき、潮位の下降を利用して上記本設杭を上記開口部内に挿入することにより、上記プレキャスト型枠を上記本設杭に支持させることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項に記載のコンクリート水中構造物の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水中に橋脚等のコンクリート構造物を構築する場合におけるコンクリート水中構造物の施工方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば水中に橋脚等のコンクリート構造物を構築する場合、そのフーチング等のコンクリート水中構造物の施工に際しては、従来より、矢板等を二重に打設し、これら矢板間に土砂等を充填して自立させた後、矢板等で囲まれた空間内を排水する、二重締切工法が採用されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記工法は、二重締切を構築するため工期が長くなり、かつ高額の工費を要するという問題を有していた。また、矢板の打設等大規模な土木工事が必要となるため、水底を始め周辺環境に悪影響を及ぼすという問題もあった。本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、例えば橋脚フーチング等のコンクリート水中構造物の施工における工期の短縮及び工費の低減と、周辺環境に与える悪影響の低下とをその目的としている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、水中にコンクリート構造物を構築する場合の施工方法であって、特に、
複数本の本設杭を水底に立設し、該本設杭の上端が水中内で所定高さに位置するように、該本設杭の不要な杭頭部分を切断撤去する工程と、
これら本設杭の上部側に、有底筒状をなし、かつ底面に開口部が形成され、該開口部内に、上記本設杭より大径のケーシングパイプを上方に向け固定されたプレキャスト型枠を、上記本設杭の上端が上記ケーシングパイプ内に下方から挿入された状態で支持させ、該プレキャスト型枠を水中に載置する工程と、
上記本設杭と上記開口部間の隙間に止水処理を施し、かつ上記プレキャスト型枠を上記本設杭に固定する工程と、
上記プレキャスト型枠内を排水する工程と、
上記プレキャスト型枠内にコンクリートを打設する工程、
とを有することをその特徴とするものである。
【０００６】
また、上記プレキャスト型枠が、水中に仮設された構台上に、上記本設杭と略同径をなす開口を介して上記本設杭に係合された支持体を載置し、かつこの支持体上に上記プレキャスト型枠を載置するか、あるいは、水中にて上記本設杭に係合固定された支持体に上記プレキャスト型枠を載置することにより、上記本設杭の上部側に支持されていてもよい。
【０００７】
また、ケーシングパイプの内周面に仮設ブラケットを設け、上記プレキャスト型枠を、上記本設杭の上記ケーシングパイプ内への挿入に伴う上記本設杭の上端と上記仮設ブラケットとの当接により上記本設杭の上部側に支持させてもよい。この場合、上記本設杭の上記プレキャスト型枠支持部位より下方に、上記本設杭と略同径をなす開口を介して支持体を係合させ、上記プレキャスト型枠の上記本設杭への支持後上記支持体を引き上げることにより、上記開口部を上記支持体にて下方から塞ぐことも可能である。
【０００８】
また、上記本設杭と上記プレキャスト型枠間の止水及び連結をより確実とするためには、上記支持体の上端面と上記プレキャスト型枠の下端面との間にシール材を介在させた後、上記本設杭と上記開口部間の隙間に止水モルタルを充填するとともに、上記開口部内に複数の溶接プレートを周方向に沿って放射状に設置し、個々の溶接プレートの両端をそれぞれ上記本設杭の外周面及び上記開口部の内周面に溶接固定することが望ましい。
【０００９】
更に、上記プレキャスト型枠の上記本設杭への支持に際しては、上記プレキャスト型枠を予め上記本設杭の上方に曳航しておき、潮位の下降を利用して上記本設杭を上記開口部内に挿入することが望ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づき、本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の具体的な実施形態として、橋脚フーチングの施工方法について、更に詳しく説明する。
【００１１】
図１ないし図７に、本発明の第１の実施形態を示す。なお、以下の図中符号１は水面、符号２は水底である。施工に際しては、まず、図１に示すように、水底２中に複数本（図では２本）の本設杭３を立設させた後、本設杭３の周囲に、水中の所定高さ（潮位が下がった際にプレキャスト型枠が載置可能な位置）に水平な設置用ステージ４が形成された構台５を仮設する。また、設置用ステージ４上には、本設杭３と略同径をなす開口を有する円盤状をなす止水板（支持体）６を、上記開口を本設杭３に係合させた状態で載置する。
【００１２】
一方、本設杭３のうち、プレキャスト型枠の設置に不要な杭頭部分（図１中点線で示した部分）は、構台５の仮設後、設置用ステージ４から上方に突出する僅かな部分を除き切断撤去される。
【００１３】
次いで、図２に示すように、プレキャスト型枠７を、設置用ステージ４上に曳航する。このプレキャスト型枠７は、有底筒状をなし、かつその底面には、本設杭３の立設位置に併せて複数の開口部８が形成されるとともに、この開口部８内には、本設杭３より大径のケーシングパイプ９が、本設杭３の立設方向に沿って、上方に向け固定されている。
【００１４】
プレキャスト型枠７が所定位置に曳航されたら、図３に示すように、干潮時に、潮位の下降を利用してプレキャスト型枠７を下降させ、かつプレキャスト型枠７及びケーシングパイプ８内に注水することにより、本設杭３の上端を下方から開口部８内に挿入させ、かつプレキャスト型枠７を、止水板６を介して、設置用ステージ４上に支持させる。支持終了後は、本設杭３とケーシングパイプ９間の隙間に止水処理を施し、かつプレキャスト型枠７を、溶接等の方法で本設杭３に固定する。
【００１５】
具体的な止水処理及びプレキャスト型枠７の本設杭３への固定方法の例を図７に示す。図７中符号４ａは設置用ステージ４上に形成された台座で、台座４ａ上には止水板６が載置され、かつ本設杭３はこの台座４ａ及び止水板６を貫通して設置用ステージ４から上方に突出している。また、止水板６の上面には予め例えばゴムやスポンジ製のシール材２１が貼り付けられている。
【００１６】
そして、このシール材２１上にプレキャスト型枠７を載置することにより、止水板６とプレキャスト型枠７間を気密的にシールした後、本設杭３と、開口部８内に固定されたケーシングパイプ９間の隙間Ｓに止水モルタル２２を充填する。
【００１７】
止水モルタル２２がプレキャスト型枠７の底部の厚さの半分程度まで充填されたら、ケーシングパイプ９内を排水した後、開口部８内に複数の溶接プレート２３を周方向に沿って放射状に設置し、個々の溶接プレート２３の両端をそれぞれ本設杭３の外周面及びケーシングパイプ９の内周面に溶接固定する。固定終了後は、隙間Ｓ内に再度止水モルタル２２を充填し、隙間Ｓを止水モルタル２２で完全に封鎖する。その結果、本設杭３とケーシングパイプ９間が止水され、かつプレキャスト型枠７が本設杭３の上端部に固定される。
【００１８】
止水及びプレキャスト型枠７の固定が終了したら、図４に示すようにプレキャスト型枠７内を排水し、更に、図５に示すように、プレキャスト型枠７の底面から上方に突出する本設杭３の上端及びケーシングパイプ９を切断するとともに、構台５を及び止水板６を解体、除去する。最後に、プレキャスト型枠７内に配筋後、図６に示すように、プレキャスト型枠７内にコンクリート１０を打設して、橋脚フーチングの施工が完了する。
【００１９】
上記方法によれば、水底２に本設杭３を立設した後、予め台船や地上にて成形したプレキャスト型枠７を曳航して本設杭３上に固定し、更にプレキャスト型枠７内にコンクリート１０を打設するだけで橋脚フーチングの施工が可能である。従って、従来の施工方法のように二重締切を構築する必要がなく、その結果、工期が短縮され、かつ工費も低減される。更に、矢板の打設等大規模な土木工事も不要となるため、水底を始め周辺環境に与える悪影響も低下する。
【００２０】
また、上記方法は、構台５の形成が必要となるため、特に、ある程度透明度があり、かつ水深の浅い場所における橋脚フーチングの施工に適した方法である。更に、図７に示すような方法を用いることにより、本設杭３とケーシングパイプ９間の止水や、本設杭３に対するプレキャスト型枠７の固定が、より確実に行われるという効果もある。
【００２１】
図８ないし図１４に、本発明の第２の実施形態を示す。本形態の場合、まず、図８に示すように、水底２中に本設杭３を立設させた後、水中の所定高さ（潮位が下がった際にプレキャスト型枠７が載置可能な位置）にて、本設杭３に、上面が水平面とされたブラケット（支持体）１１を、溶接等の方法により係合固定する。一方、本設杭３のうち、プレキャスト型枠の設置に不要な杭頭部分（図８中点線で示した部分）は、ブラケット１１から上方に突出する僅かな部分を除き切断撤去される。
【００２２】
次いで、図９に示すように、プレキャスト型枠７を、本設杭３上に曳航する。このプレキャスト型枠７の開口部８内には、本設杭３より大径かつ上端が蓋９ａで塞がれたケーシングパイプ９が、本設杭３の立設方向に沿って上方に向け固定されている。
【００２３】
プレキャスト型枠７が所定位置に曳航されたら、図１０に示すように、干潮時に、潮位の下降を利用してプレキャスト型枠７を下降させる。そして、本設杭３の上端が下方から開口部８内に挿入され、かつプレキャスト型枠７がブラケット１１上に載置された状態で、本設杭３とプレキャスト型枠７とを、アンカー１２等で仮固定する。更に、図１１に示すように、仮固定終了後、蓋９ａを外してプレキャスト型枠７内に注水し、潮位の上昇に伴うプレキャスト型枠７の上昇を防止する。
【００２４】
一方、仮固定の終了とともに、本設杭３とケーシングパイプ９間の隙間に止水処理を施し、かつプレキャスト型枠７を、溶接等の方法で本設杭３に固定する。具体的な止水処理及びプレキャスト型枠７の本設杭３への固定方法の例を図１４に示す。
【００２５】
図１４中符号２１はブラケット１１の上面に予め貼り付けられたシール材で、このシール材２１上にプレキャスト型枠７を載置することにより、ブラケット１１とプレキャスト型枠７間が気密的にシールされる。プレキャスト型枠７の載置後、本設杭３と、開口部８内に固定されたケーシングパイプ９間の隙間Ｓに止水モルタル２２を充填し、止水モルタル２２がプレキャスト型枠７の底部の厚さの半分程度まで充填されたら、プレキャスト型枠７を排水する。その後、開口部８内に複数の溶接プレート２３を周方向に沿って放射状に設置し、個々の溶接プレート２３の両端をそれぞれ本設杭３の外周面及びケーシングパイプ９の内周面に溶接固定し、更に、隙間Ｓ内に再度止水モルタル２２を充填して、隙間Ｓを止水モルタル２２で完全に封鎖する。
【００２６】
その結果、図１２に示すように、本設杭３とケーシングパイプ９間が止水され、かつプレキャスト型枠７が本設杭３の上端部に固定される。最後に、プレキャスト型枠７内に配筋した後、図１３に示すように、アンカー１２を除去し、かつプレキャスト型枠７内にコンクリート１０を打設して、コンクリート水中構造物の施工が完了する。
【００２７】
この方法の場合も、上記第１の実施形態と同様、工期の短縮及び工費の低減、更には周辺環境に与える悪影響の低下といった効果が得られる。また、この方法は、上記第１の実施形態と異なり、構台５等の形成が不要となるため、ある程度透明度があり、かつ水深の深い場所における橋脚フーチングの施工に適した方法である。更に、図１４に示すような方法を用いることにより、本設杭３とケーシングパイプ９間の止水や、本設杭３に対するプレキャスト型枠７の固定が、より確実に行われるという効果もある。
【００２８】
図１５ないし図２１に、本発明の第３の実施形態を示す。本形態の場合、まず、図１５に示すように、水底２中に本設杭３を立設させた後、本設杭３に、本設杭３と略同径をなす開口を有する円盤状をなす止水板（支持体）６を、上下に摺動自在となるよう本設杭３に係合させておく。一方、本設杭３のうち、プレキャスト型枠の設置に不要な杭頭部分（図１５中点線で示した部分）は、止水板６の上方にて切断撤去される。
【００２９】
次いで、図１６に示すように、プレキャスト型枠７を、本設杭３上に曳航する。このプレキャスト型枠７の開口部８内には、本設杭３より大径かつ上端が蓋９ａで塞がれたケーシングパイプ９が、本設杭３の立設方向に沿って上方に向け固定され、かつケーシングパイプ９内周面の所定位置には、径方向内方に突出する複数個の仮設ブラケット１３が、周方向に沿って１列に設けられている。
【００３０】
プレキャスト型枠７が所定位置に曳航されたら、図１７に示すように、干潮時に、潮位の下降を利用してプレキャスト型枠７を下降させ、かつプレキャスト型枠７及びケーシングパイプ８内に注水することにより、プレキャスト型枠７が、本設杭３の上端と仮設ブラケット１３との当接により本設杭３の上部側に支持されるまで、本設杭３の上端を下方から開口部８内に挿入させる。支持終了後は、止水板６を本設杭３に沿って引き上げ、開口部８を止水板６にて下方から塞ぎ、更に、例えば上記図７と同様の方法により、本設杭３とケーシングパイプ９間の隙間に止水処理を施し、かつプレキャスト型枠７を、溶接等の方法で本設杭３に固定する。
【００３１】
止水及びプレキャスト型枠７の固定が終了したら、図１９に示すようにプレキャスト型枠７内を排水し、更に、図２０に示すように、プレキャスト型枠７の底面から上方に突出する本設杭３の上端及びケーシングパイプ９を気中で切断する。最後に、プレキャスト型枠７内に配筋後、図２１に示すようにコンクリート１０を打設して、橋脚フーチングの施工が完了する。
【００３２】
この方法の場合も、上記第１及び第２の実施形態と同様、工期の短縮及び工費の低減、更には周辺環境に与える悪影響の低下といった効果が得られる。また、この方法は、上記第１及び第２の実施形態と異なり、構台５等の形成や水中におけるブラケット１１の固定が不要となるため、透明度や水深とは無関係に、橋脚フーチングの施工に適用可能な方法であるといえる。
【００３３】
なお、以上の説明では、コンクリート水中構造物の例として橋脚フーチングを挙げ、その施工方法について説明したが、本発明の方法は、同様にして、類似の条件下における他のコンクリート水中構造物の施工にも適用可能なものである。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明した通り、本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法によれば、工期が短縮するとともに工費が低減し、かつ周辺環境に与える悪影響も低下するという効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（本設杭及び構台の設置）を示す図である。
【図２】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（プレキャスト型枠の曳航）を示す図である。
【図３】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（プレキャスト型枠の設置）を示す図である。
【図４】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（プレキャスト型枠からの排水）を示す図である。
【図５】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（ケーシングパイプ及び構台の除去）を示す図である。
【図６】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（コンクリートの打設）を示す図である。
【図７】本発明に係るコンクリート水中構造物における止水処理及びプレキャスト型枠の本設杭への固定方法の例を示す図である。
【図８】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（本設杭の設置）を示す図である。
【図９】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（プレキャスト型枠の曳航）を示す図である。
【図１０】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（プレキャスト型枠の設置）を示す図である。
【図１１】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（プレキャスト型枠への注水）を示す図である。
【図１２】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（プレキャスト型枠からの排水）を示す図である。
【図１３】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（コンクリートの打設）を示す図である。
【図１４】本発明に係るコンクリート水中構造物における止水処理及びプレキャスト型枠の本設杭への固定方法の例を示す図である。
【図１５】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（本設杭の設置）を示す図である。
【図１６】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（プレキャスト型枠の曳航）を示す図である。
【図１７】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（プレキャスト型枠の設置）を示す図である。
【図１８】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（止水板の上昇）を示す図である。
【図１９】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（プレキャスト型枠からの排水）を示す図である。
【図２０】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（ケーシングパイプの除去）を示す図である。
【図２１】本発明に係るコンクリート水中構造物の施工方法の工程（コンクリートの打設）を示す図である。
【符号の説明】
２  水底
３  本設杭
４  設置用ステージ
５  構台
６  止水板（支持体）
７  プレキャスト型枠
８  開口部
９  ケーシングパイプ
１０  コンクリート
１１  ブラケット（支持体）
１３  仮設ブラケット（支持体）
２１  シール材
２２  止水モルタル
２３  溶接プレート
Ｓ  本設杭と開口部間の隙間
【図１】
0003637506.tif 000002
【図２】
0003637506.tif 000003
【図３】
0003637506.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003637506.tif 000013
【図１３】
0003637506.tif 000014
【図１４】
0003637506.tif 000015
【図１５】
0003637506.tif 000016
【図１６】
0003637506.tif 000017
【図１７】
0003637506.tif 000018
【図１８】
0003637506.tif 000019
【図１９】
0003637506.tif 000020
【図２０】
0003637506.tif 000021
【図２１】
0003637506.tif 000022