(57)【要約】【課題】大型のハイブリッド構造体を容易かつ安価に製造できるハイブリッド構造体の製造方法を提供する。【解決手段】箱状に形成した鉄皮構造体３の底板７に沿って底部コンクリート層２２を形成したのち、鉄皮構造体３の側板１０と上板２３に沿ってコンクリート層２０、２１を形成するハイブリッド構造体の製造方法において、底部コンクリート層２２を形成するに際し、鉄皮構造体３の底板７を上方に臨ませて位置させ、底板７上にそれぞれ所定の間隔を隔てて櫛歯状にコンクリート層８を打設し、爾後、鉄皮構造体３を上下反転させてコンクリート層８を底部に位置させ、櫛歯状のコンクリート層８間にコンクリートを打設して底部コンクリート層２２を形成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱状に形成した鉄皮構造体の底板に沿って底部コンクリート層を形成したのち、鉄皮構造体の側板と上板に沿ってコンクリート層を形成するハイブリッド構造体の製造方法において、上記底部コンクリート層を形成するに際し、上記鉄皮構造体の底板を上方に臨ませて位置させ、この底板上にそれぞれ所定の間隔を隔てて櫛歯状にコンクリート層を打設し、爾後、上記鉄皮構造体を上下反転させて上記コンクリート層を底部に位置させ、これら櫛歯状のコンクリート層間にコンクリートを打設して底部コンクリート層を形成することを特徴とするハイブリッド構造体の製造方法。
【請求項２】
上記櫛歯状にコンクリート層を打設するとき、これらコンクリート層がそれぞれ上記側板に沿って所定長さ延びるようにコンクリート層を延長して形成する請求項１記載のハイブリッド構造体の製造方法。
【請求項３】
櫛歯状のコンクリート層間にコンクリートを打設するとき、これらコンクリート層を底盤型枠部上に載置すると共にこの底盤型枠部に上記コンクリート層間の間隙に臨んで開口するコンクリート注入口を形成し、このコンクリート注入口から上記間隙にコンクリートを圧入して底部コンクリート層を形成する請求項１又は２記載のハイブリッド構造体の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、箱状の鉄皮構造体の外面にコンクリート層を設けて形成されるハイブリッド構造体の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
浮き桟橋として用いられるハイブリッド構造体は、箱状の鉄皮構造体（鋼殻）の外面にコンクリート層を設けて形成されるものであり、防錆効果が高く、車両の乗り入れにも耐える強度を有することで知られている。従来、このハイブリッド構造体を製造する場合、図７（ａ）に示すように、箱状の鉄皮構造体３０の底板３１を上方に向けて底板３１上にコンクリートを打設し、このコンクリートが硬化して底部コンクリート層３２が形成されたのち、図７（ｂ）に示すように、鉄皮構造体３０を工場の吊り設備（図示せず）で吊って上下反転させると共に、四方に側部型枠部３３を有する有底筒体状の型枠３４内に収容し、型枠３４内にコンクリートを注入して鉄皮構造体３０の側板３５上と上板３６上にそれぞれコンクリート層（図示せず）を形成する反転工法を採用していたが、底部コンクリート層３２と鉄皮構造体３０の重量が吊り設備の能力を超える場合、反転するための起重機（クレーン）を外部から借用しなくてはならず、借用費用がコストアップにつながってしまうという課題があった。特に起重機の借用費用はハイブリッド構造体の製造コストに占める割合が大きく、切実な問題であった。
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２５４８６８号公報
【特許文献２】特開２００５−２９７９０５号公報
【特許文献３】特開２００５−３２４６５０号公報
【特許文献４】特開２００５−３３０６６２号公報
【特許文献５】特開２００１−１８２０３２号公報
【特許文献６】特開平１１−１３１８０７号公報
【特許文献７】特開平１１−３２４３２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このため、特許文献１〜４に示すように上記課題を解決するための技術が種々開発されているが、それぞれに一長一短があり、特に幅１０ｍに及ぶ大型のハイブリッド構造体を容易かつ安価に製造できる方法が存在しないという課題があった。
【０００５】
具体的には、特許文献１記載の製造方法は、図８に示すように、鉄皮構造体４０の底板４１に予めスペーサ４２を設けておき、このスペーサ４２付きの鉄皮構造体４０を有底筒体状の型枠４３内に収容し、この型枠４３内に高流動コンクリートを注入してハイブリッド構造体を製造するものであり、鉄皮構造体４０を反転させることなくハイブリッド構造体を製造できるが、高流動コンクリートも長い距離流すと分離してしまうため、この製造方法では実質浮体幅６ｍを超えるハイブリッド構造体は製造できないという課題があった。特許文献２記載の製造方法は、型枠の底部と鉄皮構造体の底部との間の間隙にコンクリートを加圧注入して底部コンクリート層を形成するものであるため、特許文献１記載の発明より広い幅に渡ってコンクリートを充填することができるが、コンクリート注入位置から離れた位置では圧入圧が逸脱しやすくなるため、幅１０ｍに及ぶ大型のハイブリッド構造体を製造するのは困難であった。特許文献３記載の製造方法は、型枠ごと鉄皮構造体を傾斜させると共に型枠底部と鉄皮構造体の底部との間の間隙にコンクリート打設管を挿入し、このコンクリート打設管を引き抜きながらコンクリート打設管の先端からコンクリートを流出させるものであるため、コンクリートを長い距離に渡って充填するときコンクリート中に気泡が残ることもありうるという課題があった。また、特許文献４記載の発明は、鉄皮構造体の底部を長手方向に分割してなる下部パネル部材を形成し、これら下部パネル部材にコンクリート層を形成したのち、下部パネル部材同士をコンクリート層を下にした状態で溶接すると共に下部パネル部材に側板部、上板部等を溶接し、側板部、上板部にコンクリートを打設するものであるため、大型のハイブリッド構造体を製造できるが、溶接に手間とコストがかかるという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、大型のハイブリッド構造体を容易かつ安価に製造できるハイブリッド構造体の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために本発明は、箱状に形成した鉄皮構造体の底板に沿って底部コンクリート層を形成したのち、鉄皮構造体の側板と上板に沿ってコンクリート層を形成するハイブリッド構造体の製造方法において、上記底部コンクリート層を形成するに際し、上記鉄皮構造体の底板を上方に臨ませて位置させ、この底板上にそれぞれ所定の間隔を隔てて櫛歯状にコンクリート層を打設し、爾後、上記鉄皮構造体を上下反転させて上記コンクリート層を底部に位置させ、これら櫛歯状のコンクリート層間にコンクリートを打設して底部コンクリート層を形成するものである。
【０００８】
上記櫛歯状にコンクリート層を打設するとき、これらコンクリート層がそれぞれ上記側板に沿って所定長さ延びるようにコンクリート層を延長して形成するとよい。
【０００９】
櫛歯状のコンクリート層間にコンクリートを打設するとき、これらコンクリート層を底盤型枠部上に載置すると共にこの底盤型枠部に上記コンクリート層間の間隙に臨んで開口するコンクリート注入口を形成し、このコンクリート注入口から上記間隙にコンクリートを圧入して底部コンクリート層を形成するとよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、大型のハイブリッド構造体を容易かつ安価に製造できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の好適実施の形態を添付図面を用いて説明する。
【００１２】
ハイブリッド構造体を製造する場合、まず、図１（ａ）に示すように、鉄骨１と鋼板２とで箱状の鉄皮構造体３を形成する。このとき、鉄皮構造体３は、全面を液密に塞がれた中空に形成すると共に、隅部にハンチ（面取り部）４を形成し、さらに、図３に示すように、全面に複数のスタットボルト５を設けると共に鉄筋６を格子状に張り巡らす。鉄筋６は、スタットボルト５間に掛け渡して設けることで容易に格子状に張ることができる。
【００１３】
この後、図１（ｂ）、図４及び図５に示すように、鉄皮構造体３の底板７を上方に臨ませて位置させ、この底板７上にそれぞれ所定の間隔を隔てて櫛歯状にコンクリート層（櫛歯状コンクリート層）８を打設する。このとき、櫛歯状コンクリート層８は、それぞれ鉄皮構造体３の短手方向に延びるように形成し、櫛歯状コンクリート層８間の間隙９の長さが最短となるようにする。櫛歯状コンクリート層８の厚さは１５ｃｍ程度とし、櫛歯状コンクリート層８の配列方向の寸法、数、間隔は、全ての櫛歯状コンクリート層８が硬化したときの総重量と鉄皮構造体３の重量の合計が自前の吊り設備（図示せず）の能力を超えないように決定する。また、櫛歯状コンクリート層８は、それぞれ側板１０に沿って所定長さ延びる延長部１１が形成されるように下方に延長して形成する。これにより、後の工程で櫛歯状コンクリート層８間にコンクリートを圧入して充填するとき、延長部１１の上端からコンクリートが溢れるまでコンクリートを充填することで確実かつ容易に櫛歯状コンクリート層８間にコンクリートを充填することができる。延長部１１は、上下方向の長さを３０〜５０ｃｍ程度に形成するとよい。櫛歯状のコンクリート層８は、図３に示すように、鉄皮構造体３上にコンクリート成型用の型枠板１２を組み付けて型枠１３を形成したのち、型枠１３内にコンクリートを流し込むことで形成する。このとき、鉄皮構造体３の底板７上に取り付ける型枠板１２は、図３（ｂ）に示すように、鉄筋６を交わすための切欠１４を有するものを用い、底板７上に組み付けた後で切欠１４をパテ等で塞いでコンクリートが流出しないようにする。また、予め型枠板１２に目荒し用の薬剤を塗布しておき、のちに櫛歯状コンクリート層８に隣接して打設するコンクリートが櫛歯状コンクリート層８に馴染むようにしておく。
【００１４】
櫛歯状コンクリート層８が全て硬化したら、櫛歯状コンクリート層８の周りの型枠１３を全て取り外し、それぞれの櫛歯状コンクリート層８を水洗して目荒し用の薬剤を洗い流すと共に、櫛歯状コンクリート層８付きの鉄皮構造体３を自前の吊り設備で吊り上げつつ上下反転させ、図１（ｃ）及び図６に示すように、櫛歯状コンクリート層８を下にして後述する底盤型枠部１５上に載置する。
【００１５】
底盤型枠部１５は、平板状の板材からなり、底盤型枠部１５上に鉄皮構造体３を櫛歯状コンクリート層８を下にして載置したとき、櫛歯状コンクリート層８間の間隙９の下端を塞いで間隙９を角筒状に区画するようになっている。底盤型枠部１５には、鉄皮構造体３の前後左右の側板１０に沿ってコンクリート層を形成するための側部型枠部１６、１７が起立して設けられている。また、底盤型枠部１５には、間隙９に臨んで開口するコンクリート注入口２４がそれぞれの間隙９ごとに形成されると共に、コンクリート注入口２４を開閉自在に塞ぐシャッタバルブ１８がコンクリート注入口２４のそれぞれに設けられている。コンクリート注入口２４は、鉄皮構造体３の短手方向の両端に沿う側部型枠部１６間の略中央に位置するように形成されており、コンクリート注入口２４から間隙９を経て側部型枠部１６に到るまでの距離が短くなるように設定されている。
【００１６】
底盤型枠部１５上に櫛歯状コンクリート層８付きの鉄皮構造体３を載置したら、シャッタバルブ１８に、コンクリートポンプ（図示せず）に接続されたコンクリート打設管１９を接続し、シャッタバルブ１８を開いて櫛歯状コンクリート層８間の間隙９にコンクリートを圧入する。このとき圧入するコンクリートには、例えば呼び強度２４Ｎ／ｍｍ2、スランプフロー約６０〜７０ｃｍ、最大粗骨材寸法２０ｍｍ、空気量３〜５％の流動性の良いコンクリートを用いると、特にバイブレータ等を用いる必要がなく、容易に間隙９内で流動させることができる。また、コンクリートの圧入は、全ての間隙９に対して行い、全ての間隙９にコンクリートを充填する。間隙９に圧入されたコンクリートは、櫛歯状コンクリート層８に流路を規制されつつ、間隙９の中央から充填される。間隙９内の空気はコンクリートに押されて間隙９の両端から抜け出るため、コンクリート中に残ることはない。また、コンクリート注入口２４は、間隙９の中央に位置されているため、コンクリート注入口２４から間隙９の両端までの距離は鉄皮構造体３の幅寸法の約半分（鉄皮構造体３の幅が１０ｍの場合、間隙９内でコンクリートが流れる距離は約５ｍ）であり、コンクリートが分離することもない。図２（ｄ）に示すように、圧入中のコンクリートが櫛歯状コンクリート層８の延長部１１の上端から溢れたら、コンクリートポンプを停止すると共にシャッタバルブ１８を閉じる。延長部１１の上端縁は鉄皮構造体３の底板７よりも３０〜５０ｃｍ高い位置にあるため、延長部１１の上端縁から溢れるまでコンクリートを注入することで確実に間隙９内をコンクリートで満たすことができる。そして、全ての間隙９にコンクリートを充填し、これらコンクリートが硬化したとき、底部コンクリート層が完成されることとなる。
【００１７】
全ての間隙９にコンクリートが充填されたら、図２（ｅ）に示すように、これらコンクリートが完全に硬化する前に、側部型枠部１６、１７と鉄皮構造体３との間に側部コンクリート層２０を形成するためのコンクリートを注入し、図２（ｆ）に示すように、このコンクリートが完全に硬化する前に、鉄皮構造体３の上板２３上に上部コンクリート層２１を形成するためのコンクリートを注入する。これにより、鉄皮構造体３の外周面が全てコンクリートで覆われることとなる。コンクリートが全て硬化すると、鉄皮構造体３の外周面に沿って側部コンクリート層２０、上部コンクリート層２１及び底部コンクリート層２２が形成され、ハイブリッド構造体が完成する。
【００１８】
このように、底部コンクリート層２２を形成するに際し、鉄皮構造体３の底板７を上方に臨ませて位置させ、この底板７上にそれぞれ所定の間隔を隔てて複数の櫛歯状コンクリート層８を打設し、爾後、鉄皮構造体３を上下反転させて櫛歯状コンクリート層８を底部に位置させ、これら櫛歯状コンクリート層８間にコンクリートを打設して底部コンクリート層２２を形成するものとしたため、鉄皮構造体３の底板７を上方に臨ませた状態で形成する底部コンクリート層２２の重量を調節することができ、幅１０ｍに及ぶ大型のハイブリッド構造体であっても容易かつ安価に製造できる。
【００１９】
また、櫛歯状コンクリート層８を打設するとき、櫛歯状コンクリート層８がそれぞれ鉄皮構造体３の側板１０に沿って所定長さ延びるように延長して形成するため、櫛歯状コンクリート層８間の間隙９に、延長部１１の上端縁からコンクリートが溢れるまでコンクリートを充填することで確実に間隙９にコンクリートを充填することができる。
【００２０】
櫛歯状コンクリート層８間の間隙９にコンクリートを打設するとき、櫛歯状コンクリート層８を底盤型枠部１５上に載置すると共に底盤型枠部１５に櫛歯状コンクリート層８間の間隙９に臨んで開口するコンクリート注入口２４を形成し、コンクリート注入口２４から間隙９にコンクリートを圧入して底部コンクリート層２２を形成するため、櫛歯状コンクリート層８と底盤型枠部１５とでコンクリートの流路を規制でき、コンクリートの圧入圧が逸脱するのを防ぐことができ、コンクリートを間隙９に沿って長い距離に渡って行き渡らすことができる。
【００２１】
なお、上述のハイブリッド構造体の製造は、進水ドック内で行い、底盤型枠部１５は予め進水ドックの底面に所定の高さをもって固定しておくとよい。進水ドック内に海水を入れることで、ハイブリッド構造体が浮上し、底盤型枠部１５からハイブリッド構造体を容易に取り外すことができる。また、進水ドック内からハイブリッド構造体を曳航することで所定の係留位置に容易に搬送することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の好適実施の形態を示すハイブリッド構造体の製造手順を示す説明図であり、（ａ）は鉄皮構造体の斜視図であり、（ｂ）は鉄皮構造体の底板上に櫛歯状のコンクリート層を形成した状態の斜視図であり、（ｃ）は櫛歯状のコンクリート層間にコンクリートを打設する状態の斜視図である。
【図２】図１の続きの製造手順を示す説明図であり、（ｄ）は底部コンクリート層が完成された状態の正面断面図であり、（ｅ）は鉄皮構造体の側板に沿って側部コンクリート層を形成した状態の正面断面図であり、（ｆ）は鉄皮構造体の上板上に上部コンクリート層を形成した状態の正面断面図である。
【図３】（ａ）は鉄皮構造体の底板上に櫛歯状のコンクリート層を形成するときの鉄皮構造体の平面図であり、（ｂ）は櫛歯状のコンクリート層を形成するときに用いる型枠の概略正面図である。
【図４】底板上に櫛歯状のコンクリート層を形成した鉄皮構造体の側面図である。
【図５】図４の正面図である。
【図６】櫛歯状のコンクリート層間にコンクリートを打設している状態の鉄皮構造体の側面図である。
【図７】従来のハイブリッド構造体の製造方法を示す説明図であり、（ａ）は底板上にコンクリート層を形成した鉄皮構造体の正面図であり、（ｂ）は鉄皮構造体の側板及び上板にコンクリート層を形成する状態の正面図である。
【図８】従来の他のハイブリッド構造体の製造方法を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
３  鉄皮構造体
７  底板
８  櫛歯状コンクリート層（コンクリート層）
９  間隙
１０  側板
１５  底盤型枠部
２０  側部コンクリート層（コンクリート層）
２１  上部コンクリート層（コンクリート層）
２２  底部コンクリート層
２３  上板
２４  コンクリート注入口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【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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