(57)【要約】【課題】曲げ耐力の向上【解決手段】環状の鋼製殻体２０が形成されると、これを下降させて、フーチング１２上に着底させる。次に、環状型枠２２内に、水中コンクリートＣ１を打設して、止水コンクリート部４６を形成する鋼製殻体２０の下端側の止水性が確保されると、鋼製殻体２０内の水を排水して、内部にドライ空間を形成する。次いで、曲げ補強部材４８を設置する。曲げ補強部材４８の設置が終了すると、鋼製殻体２０内に、気中コンクリートＣ２が打設される。打設された気中コンクリートＣ２が固化すると、鋼製殻体２０を橋脚部１４に一体化させた耐震補強部１８が形成される。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フーチングと橋脚部とを備えた既設橋梁の、前記橋脚部の外周に耐震補強部を一体に形成する水中耐震補強工法において、
前記耐震補強部は、両端が開口した環状に形成される鋼製殻体と、前記鋼製殻体の下端外周に一体に設けられた環状型枠とを備え、
前記鋼製殻体を前記フーチング上に設置して、当該鋼製殻体で前記橋脚部を囲繞し、
前記環状型枠内に水中コンクリートを打設して、前記鋼製殻体と前記フーチング上面との間に止水コンクリート部を形成し、
前記鋼製殻体内を排水して、ドライな空間を形成して、一端が前記フーチングに埋設定着され、他端が前記鋼製殻体の内面側に沿って上方に延設される曲げ補強部材を設け、
前記鋼製殻体内に気中コンクリートを打設して、前記鋼製殻体を前記橋脚部と一体化させて前記耐震補強部とすることを特徴とする水中耐震補強工法。
【請求項２】
前記環状型枠内に水中コンクリートを打設する前に、前記鋼製殻体と前記橋脚部との間に支保工を設置することを特徴とする請求項１記載の水中耐震補強工法。
【請求項３】
前記鋼製殻体の上端に、上方に突出する波返し部を設け、前記鋼製殻体と前記橋脚部とを一体化させた後に、前記波返し部を撤去することを特徴とする請求項１または２記載の水中耐震補強工法。
【請求項４】
前記鋼製殻体は、環状に形成されるスキンプレートと、環状に配置された前記スキンプレートの内面に固設される湾曲した複数の横梁とを備え、
半環状体に形成された一対が、端部同士を接合して、前記橋脚部の外周で環状に組立てられるものであり、
前記半環状体の接合端に、上下方向に延びる縦梁をそれぞれ設置し、対向する縦梁間に止水用パッキンを介在させて、接合ボルトで緊結するとともに、一方の前記半環状体の前記スキンプレートの端部に、他方の半環状体のスキンプレートの上面側に延設する延設部を設け、
前記延設部と他方の半環状体のスキンプレートとを接合ボルトで緊結することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項記載の水中耐震補強工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、水中耐震補強工法に関し、特に、締切工を設けずに施工する水中耐震補強工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
既存橋脚の耐震補強工事において、従来は、橋脚の周囲を仮締切工で締切り、内部をドライアップした後に、橋脚の外周に、例えば、鋼板を巻き立てるなどの補強を行っていた。
【０００３】
ところが、このような仮締切工を用いる工法では、仮締切工の設置や撤去に時間が掛かり、工費も増大するという問題があった。そこで、例えば、特許文献１には、仮締切工を設けることなく補強を行う水中耐震補強工法が提案されている。
【０００４】
この特許文献１に開示されている耐震補強工法は、鋼板で構成した補強部材を、所定のクリアランスを隔てて、橋脚の外周面を囲繞するように環状に組み立てて、この環状の補強部材を橋脚の外周に沿って吊り降ろして、橋脚の基礎に沈設することが要旨となっている。
【０００５】
補強部材と橋脚との間に設けられたクリアランス内には、無収縮モルタルが注入されて、補強部材と橋脚との一体化が図られる。
【０００６】
しかしながら、このような耐震補強工法には、以下に説明する技術的な課題があった。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−７１７１８号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、耐震補強工法において、曲げ耐力を向上させる場合には、曲げ補強部材を鉛直方向に延設し、この曲げ補強部材の一端を基礎（フーチング）とアンカーなどにより一体化させる必要がある。
【０００９】
ところが、特許文献１に提案されている耐震補強工法では、このような曲げ耐力を向上させることが考慮されていなかった。また、耐震補強工法において、せん断耐力の向上に関しては、せん断補強筋を設置したり、あるいは、鋼板の巻立て厚を大きくすることになる。
【００１０】
この場合、このような処置を講じると、特許文献１に提案されている工法では、環状に組み立てた補強部材を吊り降ろす際に、橋脚の側面に取付けた懸吊用ブラケットを介して、吊下げ支持用のチェーンブロックを用いているが、このような吊り構造では、増大した荷重に耐えることが困難になるという問題もあった。
【００１１】
本発明は、このような従来の問題点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、曲げ体力の向上が可能であって、しかも、せん断耐力を向上させる際に、せん断補強筋の設置、ないしは、鋼板の巻立て厚みを大きくする必要がない水中耐震補強工法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は、フーチングと橋脚部とを備えた既設橋梁の、前記橋脚部の外周に耐震補強部を一体に形成する水中耐震補強工法において、前記耐震補強部は、両端が開口した環状に形成される鋼製殻体と、前記鋼製殻体の下端外周に一体に設けられた環状型枠とを備え、前記鋼製殻体を前記フーチング上に設置して、当該鋼製殻体で前記橋脚部を囲繞し、前記環状型枠内に水中コンクリートを打設して、前記鋼製殻体と前記フーチング上面との間に止水コンクリート部を形成し、前記鋼製殻体内を排水して、ドライな空間を形成して、一端が前記フーチングに埋設定着され、他端が前記鋼製殻体の内面側に沿って上方に延設される曲げ補強部材を設け、前記鋼製殻体内に気中コンクリートを打設して、前記鋼製殻体を前記橋脚部と一体化させて前記耐震補強部とするようにした。
【００１３】
このように構成した水中耐震補強工法によれば、鋼製殻体内に気中コンクリートを打設して、鋼製殻体を橋脚部と一体化させる耐震補強部が形成されるので、せん断耐力の向上に関しては、気中コンクリートの厚みで対応することができ、鋼製殻体自体の厚みを増す必要がないので、鋼製殻体を比較的簡単な吊り構造で支持することができる。
【００１４】
また、本発明では、一端がフーチングに埋設定着され、他端が鋼製殻体の内面側に沿って上方に延設される曲げ補強部材を設けているので、曲げ耐力も向上させることができる。
【００１５】
さらに、本発明では、既設のフーチングの上に鋼製殻体を設置するので、施工時の河積阻害を低減することができるとともに、この鋼製殻体が気中コンクリート打設用の型枠として機能し、しかも、これを撤去す必要がないので、工期およびコストが大幅に低減する。
【００１６】
前記環状型枠内に水中コンクリートを打設する前に、前記鋼製殻体と前記橋脚部との間に支保工を設置することができる。
【００１７】
前記鋼製殻体の上端に、上方に突出する波返し部を設け、前記鋼製殻体と前記橋脚部とを一体化させた後に、前記波返し部を撤去することができる。
【００１８】
前記鋼製殻体は、環状に配置されるスキンプレートと、環状に配置された前記スキンプレートの内面に固設される湾曲した複数の横梁とを備え、半環状体に形成された一対が、端部同士を接合して、前記橋脚部の外周で環状に組立てられるものであり、前記半環状体の接合端に、上下方向に延びる縦梁をそれぞれ設置し、対向する縦梁間に止水用パッキンを介在させて、接合ボルトで緊結するとともに、一方の前記半環状体の前記スキンプレートの端部に、他方の半環状体のスキンプレートの上面側に延設する延設部を設け、前記延設部と他方の半環状体のスキンプレートとを接合ボルトで緊結することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好適な実施の形態について、添付図面に基づいて詳細に説明する。図１から図４は、本発明にかかる水中耐震補強工法の一実施例を示している。同図に示した耐震補強工法は、既設橋梁１０の耐震補強に発明を適用した場合を示しており、既設橋梁１０は、フーチング１２と、橋脚部１４と、上部構造１６とを備えている。
【００２０】
フーチング１２は、既設橋梁１０の基礎部分であって、本実施例の場合に、円形断面に形成されていて、下端側が水底地盤中に埋設されている。橋脚部１４は、下端側がフーチング１２と一体になるように形成され、直径がフーチング１２よりも小さい円形断面を有し、上端側に向けて漸次直径が縮径するように、先細状になっている。
【００２１】
上部構造１６は、橋脚部１４の上端に設けられている。このような構造の既設橋梁１０の橋脚部１４を耐震補強する際には、橋脚部１４の外周に、図４に示すような耐震補強部１８が、橋脚部１４と一体に形成される。
【００２２】
本実施例の耐震補強部１８は、上下方向の両端が開口した環状に形成される鋼製殻体２０と、環状型枠２２とを備えている。鋼製殻体２０は、直径が橋脚部１４よりも大きく、かつ、フーチング１２よりも小さい環状に形成され、殻体２０の外周面を画成するスキンプレート２４と、複数の横梁２６とを備えている。
【００２３】
スキンプレート２４の表面には、恒久的な防食効果が得られる重防食塗装が施されている。横梁２６は、本実施例の場合、Ｈ型鋼から構成されていて、環状に形成されたスキンプレート２４の内面に沿って、円弧状に湾曲していて、かつ、スキンプレート２４の上下方向に所定の間隔を隔てて多段状に配置されている。
【００２４】
環状型枠２２は、鋼製殻体２０の直径よりも大きな環状であって、かつ、フーチング１２の外径よりも小さい形状に形成され、環状型枠板２２ａと、この型枠板２２ａを鋼製殻体２０の外周面に連結する連結部材２２ｂとを備え、上下方向の両端が開口した形状となっている。
【００２５】
橋脚部１４の外周に耐震補強部１８を形成する際には、鋼製殻体２０が、台船上で軸方向で２分割した一対の半環状体２０ａ，２０ｂとして組立てられる。組立てられた半環状体２０ａ，２０ｂは、図１に示すように、上部構造１６に反力を取って、チェーンブロック２８により吊り下げ支持される。
【００２６】
このときに、半環状体２０ａ，２０ｂの下端側外周面には、環状型枠２２が一体に配設され、各半環状体２０ａ，２０ｂは、橋脚部１４の上部側の気中において、橋脚部１４を両側から挟み込むようにして、閉合させられる。
【００２７】
図２は、一対の半環状体２０ａ，２０ｂを閉合させた際の要部断面図を示している。各半環状体２０ａ，２０ｂの接合端には、上下方向に延びるコ字形断面の縦梁３０がそれぞれ設置されている。
【００２８】
各縦梁３０は、一端側がスキンプレート２４に固設され、内面に、多段状に配置されている横梁２６の端面が固設されている。なお、図２に符号３２で示した部分は、後述する曲げ補強部材４８が挿通される貫通孔であって、この貫通孔３２は、横梁２６を上下方向に貫通するように、周方向に所定の間隔を隔てて多数配置されている。
【００２９】
また、一方の半環状体２０ａのスキンプレート２４には、他方の半環状体２０ｂ側に延設する延設部３４が一体に形成されている。一対の半環状体２０ａ，２０ｂ間を閉合する際には、端部に設けられたいる縦梁３０同士を接合することになるが、この際に、対向する縦梁３０間に止水用パッキン３６が介装される。
【００３０】
そして、縦梁３０間に接合ボルト３８を装着して、ナットで締め上げて緊結することにより、パッキン３６を縦梁３０間で挟圧して、半環状体２０ａ，２ｂ間の止水性を確保する。また、延設部３４を半環状体２０ｂのスキンプレート２４の上面に重ね合わせて、これらを接合ボルト３８により緊結する。
【００３１】
このような構成の半環状体２０ａ，２０ｂの連結構造によれば、分割されたスキンプレート２４同士を、せん断補強用の接合ボルト３８により一体化することにより、スキンプレート２４は、環状の連続した鉄板となることから、スキンプレート２４自体をせん断補強筋の代用として考慮することができる。
【００３２】
なお、図２に符号４０で示した部分は、接合ボルト３８の周囲や延設部３４の端面に設けたコーキング部であり、これにより外部からの止水性を確保している。また、各接合ボルト３８には、防食用の樹脂コーキングが施されている。
【００３３】
一対の半環状体２０ａ，２０ｂが閉合されて、環状の鋼製殻体２０が形成されると、次に、図３に示すように、チェーンブロック２８を操作して、鋼製殻体２０を下降させて、環状型枠２２と鋼製殻体２０の下端をフーチング１２上に着底させる。
【００３４】
鋼製殻体２０の着底が終了すると、図４の左半分に示すように、必要に応じて、鋼製殻体２０の下端内面側に設けられるブラケット４１に、仮設アンカー４２を取り付けて、鋼製殻体２０を仮固定する。
【００３５】
また、鋼製殻体２０の着底が終了すると、必要に応じて、鋼製殻体２０と橋脚部１４との間に支保工４４を設置して、鋼製殻体２０の安定化を図る。この場合、支保工４４は、ジッャキ４４ａと、支保材４４ｂとを備え、ジャッキ４４ａの両端に支保材４４ｂを配置し、一方の支保材４４ｂを橋脚部１４に仮設アンカー４４ｃで仮固定し、他方の支保材４４ｂを鋼製殻体２０の横梁２６に固定する。
【００３６】
このような支保工４４は、環状の鋼製殻体２０の周方向に沿って、等間隔に複数配置し、かつ、上下方向に所定の間隔を設けて、多段状に配置することができる。
【００３７】
さらに、鋼製殻体２０の上端には、必要に応じて、上方に突出する波返し部４６を設ける。本実施例の場合には、鋼製殻体２０をフーチング１２上に設置した場合に、水面ＷＬが鋼製殻体２０の上端近傍に位置し、大きな波が発生すると、越流する恐れがあるので、鋼製殻体２０の上端に波返し部４６を設けるようにした。この波返し部４６は、鋼製殻体２０と橋脚部１４とを一体化させた後に、撤去する。
【００３８】
次に、図４の右半分に示すように、環状型枠２２内に、水中コンクリートＣ１を打設して、止水コンクリート部４６を形成する。この止水コンクリート部４６は、環状型枠２２は、上下方向が開口しているので、打設されたコンクリートＣ１が、フーチング１４の上面に接触し、かつ、鋼製殻体２０の外周面に接触した状態固化するので、鋼製殻体２０の下端とフーチング１４との間の止水が確保される。
【００３９】
このようにして、鋼製殻体２０の下端側の止水性が確保されると、鋼製殻体２０内の水を排水して、内部にドライ空間を形成する。次いで、曲げ補強部材４８を設置する。
【００４０】
この曲げ補強部材４８は、例えば、鉄筋などで構成され、溶接などにより必要に応じて長さの延長が可能なものであって、一端側がフーチング１４の内部に定着され、他端側は、鋼製殻体２０の内面に沿ってその上端近傍まで延設される。
【００４１】
曲げ補強部材４８のフーチング１４への定着は、例えば、フーチング１４の上面から所定の深さの孔を削孔し、補強部材４８の端部をこの孔内に挿入して、接着材など固定する。
【００４２】
一方、曲げ補強部材４８の他端側を鋼製殻体２０の上方に延設する際には、予め横梁２６に貫通形成されている貫通孔３２内に挿通することにより行われる。このような曲げ補強部材４８は、環状に形成された鋼製殻体２０の周方向に沿って、等間隔で多数が配置される。
【００４３】
曲げ補強部材４８の設置が終了すると、図４に右半分に示すように、鋼製殻体２０内に、気中コンクリートＣ２が打設される。打設された気中コンクリートＣ２が固化すると、鋼製殻体２０を橋脚部１４に一体化させた耐震補強部１８が形成される。
【００４４】
さて、以上のように構成した水中耐震補強工法によれば、鋼製殻体２０内に気中コンクリートＣ２を打設して、鋼製殻体２０を橋脚部１４に一体化させた耐震補強部１８が形成されるので、せん断耐力の向上に関しては、気中コンクリートＣ２の厚みで対応することができ、鋼製殻体２０自体の厚みを増す必要がないので、鋼製殻体２０を比較的簡単な吊り構造、例えば、チェーンブロック２８で支持することができる。
【００４５】
また、本実施例では、一端がフーチング１２に埋設定着され、他端が鋼製殻体２０の内面側に沿って上方に延設される曲げ補強部材４８を設けているので、曲げ耐力も向上させることができる。
【００４６】
さらに、本実施例では、既設のフーチング１２の上に鋼製殻体２０を設置するので、施工時の河積阻害を低減することができるとともに、この鋼製殻体２０が気中コンクリート打設用の型枠として機能し、しかも、これを撤去す必要がないので、工期およびコストが大幅に低減する。
【００４７】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明にかかる水中耐震補強工法によれば、曲げ体力の向上が可能であって、しかも、せん断耐力を向上させる際に、せん断補強筋の設置、ないしは、鋼板の巻立て厚みを大きくする必要がない。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる水中耐震補強工法の初期工程の説明図である。
【図２】図１に示した鋼製殻体の要部断面図である。
【図３】図１に引き続いて行われる工程の説明図である。
【図４】図３の拡大図と、図３に引き続いて行われる工程とを左右に示した断面図である。
【符号の説明】
１０        既設橋梁
１２        フーチング
１４        橋脚部
１６        上部構造
１８        耐震補強部
２０        鋼製殻体
２２        環状型枠
２４        スキンプレート
２６        横梁
４６        止水コンクリート部
４８        曲げ補強部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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