(57)【要約】【課題】  簡単な反転作業で、幅広の底板部の外表面にコンクリートを打設する。【解決手段】  箱状に形成された鋼殻３の外表面にコンクリート層を形成してなるハイブリッド構造体の製造方法において、上記鋼殻３の一部をなすと共に上記鋼殻３の底板部５の一部または全部を含む下部パネル部材１１を形成し、この下部パネル部材１１の外表面１２を上向きにした状態で上記外表面１２にコンクリート１６を打設する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
箱状に形成された鋼殻の外表面にコンクリート層を形成してなるハイブリッド構造体の製造方法において、
上記鋼殻の一部をなすと共に上記鋼殻の底板部の一部または全部を含む下部パネル部材を形成し、この下部パネル部材の外表面を上向きにした状態で上記外表面にコンクリートを打設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】
上記下部パネル部材の周縁部に、コンクリート非打設域を設けた請求項１記載のハイブリッド構造体の製造方法。
【請求項３】
上記底板部の一部を含む下部パネル部材ごとにその外表面を上向きにした状態で上記外表面にコンクリートをそれぞれ打設した後に、上記各下部パネル部材をそれぞれ反転させて互いに連結する請求項１記載のハイブリッド構造体の製造方法。
【請求項４】
上記下部パネル部材の外表面にコンクリートを打設する際に上記各下部パネル部材の周縁部にコンクリート非打設域をそれぞれ設けるようにし、上記各下部パネル部材をそれぞれ反転させて整列させ、隣接する下部パネル部材の上記コンクリート非打設域同士を溶接した後に、隣接する下部パネル部材のコンクリート間の隙間を覆うように上記下部パネル部材の下方に型枠を設けて筒状のコンクリート打設空間を形成し、このコンクリート打設空間にコンクリートを注入する請求項３記載のハイブリッド構造体の製造方法。
【請求項５】
上記コンクリート打設空間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上記コンクリート打設空間にコンクリートを打設する請求項４記載のハイブリッド構造体の製造方法。
【請求項６】
箱状に形成された鋼殻の外表面にコンクリート層を形成してなるハイブリッド構造体において、
上記鋼殻の一部をなすと共に上記鋼殻の底板部の一部または全部を含む下部パネル部材を形成し、この下部パネル部材の外表面を上向きにした状態で上記外表面にコンクリートを打設して養生し、上記下部パネル部材を反転させてその上部に鋼殻の残部を取り付けてその周囲にコンクリートを打設して製造されたことを特徴とするハイブリッド構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鋼とコンクリートとから構成されるハイブリッド構造体及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鋼とコンクリートとを組み合わせて構成されるハイブリッド構造体は、種々の形状のものが様々な用途に利用されている。例えば、箱状に組み立てられた鋼殻の外表面にコンクリート層を形成して構成されたハイブリッド構造体が、浮体式係船岸（浮き桟橋）として用いられている。
【０００３】
上記浮体式係船岸は、潮の満ち引きに影響されることなく、船舶を一定の高さで着岸させることができる。この浮体式係船岸に、表面をコンクリートで覆ったハイブリッド構造体を利用したことによって、内部の鋼殻が海水に濡れることがなく、鋼殻の防錆作用が得られる。
【０００４】
従来、上記ハイブリッド構造体を建造するに際しては、図１０に示すように、まず、箱状の鋼殻５１を製作し、その箱状鋼殻５１を上下が逆になるように架台５２上に載置し（図１０（ａ）参照）、最初に上側に位置する底板部５３の外表面（上面）にコンクリート５４を打設する（図１０（ｂ）参照）。そして、コンクリート５４が硬化した後、起重機（クレーン）等の反転装置（図示せず）を用いて、底板部５３が下になるように反転させて（図１０（ｃ）参照）、架台５２上に載置する。その後、側板部５５及び上板部５６の外表面にコンクリート５４を打設して（図１０（ｄ）参照）、所定時間養生することでコンクリート打設管５４が硬化してハイブリッド構造体が完成する。
【０００５】
しかし、箱状鋼殻５１は重量が大きいので、上述のハイブリッド構造体の製造方法では、起重機で反転する作業が大変であり、多くの手間と時間と費用を要していた。
【０００６】
そこで、図１１及び図１２に示すようなハイブリッド構造体の製造方法が案出されていた。この製造方法は、まず、箱状鋼殻５１を底板部５３が下になるように、コンクリート製架台５７上に載置する（図１１（ａ）参照）。このコンクリート製架台５７は、この後に形成するコンクリート層と同等の高さを有している。そして、コンクリート製架台５７を内部に取り込むように底面及び側面の型枠５８（図１２参照）を形成し、コンクリート５９を側板部５５と側部型枠５８の間より流し込む。このとき、コンクリートの打設空間は扁平形状であるので、打設されるコンクリート５９は高流動性のものを用いて、底板部５３の外表面にコンクリート５９をムラなく流し込むようになっている。その後、側板部５５の１／３程度の高さまでコンクリート５９の打設を行い（図１１（ｂ）参照）、養生が終了すると、その上部の側板部５５及び上板部５６の外表面にコンクリート５９を打設して（図１１（ｃ）参照）、所定時間養生することでハイブリッド構造体が完成する（例えば、特許文献１参照）。
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２５４８６８号公報
【特許文献２】特開２０００−１８６３１５号公報
【特許文献３】特開２０００−０６４２２３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上記ハイブリッド構造体の製造方法では、底板部５３の外表面（下部）でのコンクリート５９の広がりは、コンクリート５９の流動性に左右される。すなわち、上記製造方法では、高流動性のコンクリート５９を使用しているため、ある程度の距離なら水平方向へ広がることができるが、長い距離（例えば３ｍ以上）では、砂利と水分の分離等が発生して、良好な状態で広がることができない。
【０００９】
そのため、上記ハイブリッド構造体の製造方法は、幅広のハイブリッド構造体には適用できず、この場合には、箱状鋼殻５１を反転させる方法を採用しなければならなかった。特に、水平方向の距離が長い箱状鋼殻５１は、重量が大きく反転が困難であるため、大型の起重機を別途準備して用いなければならず、作業が非常に大変であり、上述の反転作業よりさらに多くの手間と時間と費用を要していた。
【００１０】
そこで、本発明は、上記問題を解決すべく案出されたものであり、その目的は、簡単な反転作業で、幅広の底板部の外表面にコンクリートを打設できるハイブリッド構造体及びそ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】
【００１１】
上記課題を解決すべく、請求項１の発明は、箱状に形成された鋼殻の外表面にコンクリート層を形成してなるハイブリッド構造体の製造方法において、上記鋼殻の一部をなすと共に上記鋼殻の底板部の一部または全部を含む下部パネル部材を形成し、この下部パネル部材の外表面を上向きにした状態で上記外表面にコンクリートを打設するハイブリッド構造体の製造方法である。
【００１２】
請求項２の発明は、上記下部パネル部材の周縁部に、コンクリート非打設域を設けたハイブリッド構造体の製造方法である。
【００１３】
請求項３の発明は、上記底板部の一部を含む下部パネル部材ごとにその外表面を上向きにした状態で上記外表面にコンクリートをそれぞれ打設した後に、上記各下部パネル部材をそれぞれ反転させて互いに連結するハイブリッド構造体の製造方法である。
【００１４】
請求項４の発明は、上記下部パネル部材の外表面にコンクリートを打設する際に上記各下部パネル部材の周縁部にコンクリート非打設域をそれぞれ設けるようにし、上記各下部パネル部材をそれぞれ反転させて整列させ、隣接する下部パネル部材の上記コンクリート非打設域同士を溶接した後に、隣接する下部パネル部材のコンクリート間の隙間を覆うように上記下部パネル部材の下方に型枠を設けて筒状のコンクリート打設空間を形成し、このコンクリート打設空間にコンクリートを注入するハイブリッド構造体の製造方法である。
【００１５】
請求項５の発明は、上記コンクリート打設空間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上記コンクリート打設空間にコンクリートを打設するハイブリッド構造体の製造方法である。
【００１６】
請求項６の発明は、箱状に形成された鋼殻の外表面にコンクリート層を形成してなるハイブリッド構造体において、上記鋼殻の一部をなすと共に上記鋼殻の底板部の一部または全部を含む下部パネル部材を形成し、この下部パネル部材の外表面を上向きにした状態で上記外表面にコンクリートを打設して養生し、上記下部パネル部材を反転させてその上部に鋼殻の残部を取り付けてその周囲にコンクリートを打設して製造されたことを特徴とするハイブリッド構造体である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、簡単な反転作業で、幅広の底板部の外表面にコンクリートを打設できるといった優れた効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
本発明に係るハイブリッド構造体の製造方法の好適な実施の形態を添付図面に基づいて詳述する。なお、本実施の形態では、箱状に組み立てられた鋼殻の外表面にコンクリート層を形成して構成されたハイブリッド構造体（浮体式係船岸）の製造方法を説明する。
【００１９】
図２及び図７に示すように、鋼殻３は、鉄骨１や鋼板２等の鋼材を箱状に組み立てて製作されている。鋼殻３は、鉄骨１を柱や梁等の強度部材として組み上げ、その外面に鋼板２を貼り付けて形成されている。この箱状鋼殻３は、例えば、長さ略４０ｍ、幅略１０ｍ、高さ略２．５ｍの直方体形状で幅広に形成されている。鋼殻３の鋼板２の内側面には、鋼板２の強度を高めるための補強リブ４が、長さ方向及び幅方向それぞれに略２．５ｍピッチで配列されている。鋼板２は、鋼殻３の底部、側部及び上部にそれぞれ配置され、底板部５、側板部６及び上板部７をそれぞれ構成している。底板部５と側板部６との間、及び上板部７と側板部６との間には、傾斜して架け渡される傾斜板部８がそれぞれ設けられている。また、鋼板２の外表面には、複数のスタッドジベル（図示せず）が所定ピッチで配列されている。
【００２０】
ところで、本発明においては、ハイブリッド構造体を製造するに際して、まず、鋼殻３のうち、鋼殻３の一部をなすと共に鋼殻３の底板部５の一部または全部を含む下部パネル部材１１を形成する。
【００２１】
図２に示すように、本実施の形態では、下部パネル部材１１は、底板部５とその両端に設けられた傾斜板部８とで構成されている。底板部５の内表面には、補強リブ４を予め溶接固定しておく。なお、下部パネル部材１１は、底板部５のみで構成してもよく、また、底板部５及び傾斜板部８及び側板部６まで含むようにしてもよい。
【００２２】
図３に示すように、下部パネル部材１１は、その外表面１２が上向きになるように配置する。そして、下部パネル部材１１の外表面１２には、コンクリート１６を打設するための型枠１４を立設する。型枠１４は、下部パネル部材１１の周縁部１５より所定間隔をあけて矩形状に配置されている。その型枠１４の内側にコンクリート１６を打設する。これによって、下部パネル部材１１の周縁部１５には、コンクリート１６が打設されない、コンクリート非打設域１７が設けられる。コンクリート非打設域１７は、下部パネル部材１１の周縁部１５全周に渡って設けられており、後の工程において、下部パネル部材１１を溶接する際に、溶接による熱影響がコンクリート１６に及ぶのを防止できる幅に形成されている。
【００２３】
その後、所定時間養生して、コンクリート１６が固まったなら、図１に示すように、下部パネル部材１１を起重機から延びるワイヤ９で吊り下げて、コンクリート１６が打設された外表面１２が下側になるように反転させる（図４参照）。なお、図１では、底板部５の内表面に形成された補強リブ４の図示を省略している。
【００２４】
下部パネル部材１１は、上記工程で、起重機によって反転可能な重量となるように大きさが決められている。本実施の形態では、下部パネル部材１１は、長さ略４０ｍの底板部５を四分割して、長さ略１０ｍ、幅略１０ｍの略正方形状に形成されている。すなわち、本実施の形態では、下部パネル部材１１は、４枚形成しておき、それぞれにコンクリート１６を打設しておく。なお、下部パネル部材１１の大きさは、使用する起重機の性能によって変わる。
【００２５】
そして、各下部パネル部材１１を１つずつ反転させて、図５（ａ）に示すように、一列に整列させる。そして、隣接する下部パネル部材１１のコンクリート非打設域１７同士を溶接して、各下部パネル部材１１を一体化する。このとき、下部パネル部材１１の周縁部１５にコンクリート非打設域１７を設けたことによって、溶接による熱影響がコンクリート１６に及ぶのを防止でき、コンクリート層の性能低下を防止できる。
【００２６】
その後、図５（ｂ）に示すように、下部パネル部材１１の下部に、隣接する下部パネル部材１１のコンクリート１６間の隙間（コンクリート非打設域１７）を下方から覆うように下部型枠１８を設ける。これによって、底板部５、隣り合うコンクリート１６及び下部型枠１８で覆われた筒状のコンクリート打設空間１９が形成される。
【００２７】
図６（ａ）及び（ｂ）に示すように、コンクリート打設空間１９にコンクリート打設管２１を挿入し、このコンクリート打設管２１を引き抜きながらコンクリート打設管２１にコンクリート１６を打設する。これによって、底板部５の外表面１２のコンクリート１６が一体化される。
【００２８】
このように、コンクリート打設空間１９を筒状に形成して、コンクリート打設管２１を挿入し、これを引き抜きながらコンクリート１６を打設したので、コンクリート打設空間１９の長さ（底板部５の幅方向長さ）が長くても、空気溜まりを発生させることなく、コンクリート層を形成できる。
【００２９】
なお、コンクリート打設空間１９は筒状になっているので、一方の開口部から、コンクリート１６を加圧注入するようにしても、コンクリート１６を円滑に打設することができる。
【００３０】
その後、図７に示すように、下部パネル部材１１の上部に、側板部６、傾斜板部８、上板部７、柱、梁及び補強リブ４等の鋼殻３の残部を組み立てて、溶接固定する。このとき、下部パネル部材１１の周縁部１５に設けられたコンクリート非打設域１７によって、溶接による熱影響がコンクリート１６に及ぶのを防止できる。
【００３１】
そして、図８に示すように、下部型枠１８の周囲に側部型枠２２を設け、側部型枠２２と側板部６との隙間から鋼殻３の外表面にコンクリート１６を打設する（図９参照）。コンクリート１６は、上板部７の外表面まで打設する。このとき、上板部７に形成されたマンホール（図示せず）より作業員が鋼殻３内部に入り、側板部６の内表面に振動機を当てて、コンクリート１６の締め固めを行う。
【００３２】
その後、所定時間養生を行い、コンクリート１６が固まった後、下部型枠１８及び側部型枠２２を取り除いて、ハイブリッド構造体２３が完成する。
【００３３】
以上のように、鋼殻３を形成する際に、下部パネル部材１１を形成しておき、この下部パネル部材１１ごとに、その外表面１２のコンクリート１６を打設して、これを反転させた後に、下部パネル部材１１同士、及び鋼殻３の残部を一体化するようにしたので、反転させる部材の重量は、下部パネル部材１１とこれに打設したコンクリート１６の重量だけでよく、鋼殻３全体の重量と比較して大幅（半分以下）に低減させることができる。特に、鋼殻３の大きさが大きい場合、従来の製造方法では非常に大型の起重機を用いなければならなかったが、本実施の形態では、底板部５を分割して下部パネル部材１１を形成しているので、起重機にかかる荷重を大幅に抑えることができ、反転作業にかかる費用を大幅に低減できると共に、作業手間と時間を大幅に削減することができる。
【００３４】
さらに、底板部５を分割して下部パネル部材１１を形成しているので、従来の製造方法では反転不能であった大型のハイブリッド構造体の製造も可能となる。
【００３５】
また、底板部５の外表面１２のコンクリート１６は、外表面１２が上向きの状態で打設できるので、空気溜まりの発生を確実に防止でき、コンクリート層の品質向上を達成できる。
【００３６】
なお、本実施の形態では、４つの下部パネル部材１１を一列に整列させて底板部５を形成しているが、これに限られるものではない。底板部５を幅方向にも分割するようにすれば、幅方向にも長さの長いハイブリッド構造体を形成することができる。
【００３７】
また、底板部５全体の大きさが、通常の起重機で反転可能な大きさ（例えば１０ｍ×１０ｍ）であれば、底板部５を分割することなく、底板部５の全部を含む１つの下部パネル部材１１で構成してもよいのは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係るハイブリッド構造体の製造方法の好適な実施の形態を説明するための斜視図である。
【図２】本発明に係るハイブリッド構造体の製造方法の好適な実施の形態を説明するための斜視図である。
【図３】本発明に係るハイブリッド構造体の製造方法の好適な実施の形態を説明するための第一工程断面図である。
【図４】本発明に係るハイブリッド構造体の製造方法の好適な実施の形態を説明するための第二工程断面図である。
【図５】本発明に係るハイブリッド構造体の製造方法の好適な実施の形態を説明するための（ａ）が第三工程底面図、（ｂ）が第三工程断面図である。
【図６】本発明に係るハイブリッド構造体の製造方法の好適な実施の形態を説明するための（ａ）が第四工程底面図、（ｂ）が第四工程断面図である。
【図７】本発明に係るハイブリッド構造体の製造方法の好適な実施の形態を説明するための第五工程断面図である。
【図８】本発明に係るハイブリッド構造体の製造方法の好適な実施の形態を説明するための第六工程断面図である。
【図９】本発明に係るハイブリッド構造体の製造方法の好適な実施の形態を説明するための第七工程断面図である。
【図１０】従来のハイブリッド構造体のコンクリート打設方法を説明するための（ａ）は第一工程説明図、（ｂ）は第二工程説明図、（ｃ）は第三工程説明図、（ｄ）は第四工程説明図である。
【図１１】従来のハイブリッド構造体のコンクリート打設方法を説明するための（ａ）は第一工程説明図、（ｂ）は第二工程説明図、（ｃ）は第三工程説明図である。
【図１２】従来のハイブリッド構造体のコンクリート打設方法を説明するための斜視図である。
【符号の説明】
【００３９】
３  鋼殻
５  底板部
１１  下部パネル部材
１２  外表面
１５  周縁部
１６  コンクリート
１７  コンクリート非打設域
１８  （下部）型枠
１９  コンクリート打設空間
２１  コンクリート打設管
２３  ハイブリッド構造体
【図１】
2005330662.tif 000003
【図２】
2005330662.tif 000004
【図３】
2005330662.tif 000005
【図４】
2005330662.tif 000006
【図５】
2005330662.tif 000007
【図６】
2005330662.tif 000008
【図７】
2005330662.tif 000009
【図８】
2005330662.tif 000010
【図９】
2005330662.tif 000011
【図１０】
2005330662.tif 000012
【図１１】
2005330662.tif 000013
【図１２】
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