(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋梁基礎などの水中構造物の外周を仮締切工で囲撓し、前記仮締切工の内部を排水して、前記水中構造物の修理，補強などの改修を行う仮締切構造体において、
前記仮締切工は、周及び上下方向の各接合部分にシール材を介在させて、前記水中構造物の外周に筒状に積層される複数のプレキャストパネルを備え、
積層された前記プレキャストパネルを、前記水中構造物の基礎部分上に設置して、前記基礎部分に一端が定着された複数のアンカーにより前記基礎部分と一体化させることにより構築されるものであり、
前記基礎部分上に積層される１段目の前記プレキャストパネルの下端面と前記基礎部分の上端面との間に止水用モルタル層を設ける仮締切構造体であって、
前記プレキャストパネルは、周方向に連結された状態で外周面を画成するスキンプレートと、  前記スキンプレートの周方向の端縁に垂設固定された複数の縦梁と、
前記スキンプレートの上下方向の端縁にあって、その内面に沿って固設され、連結状態で環状に形成される複数の横梁とを備え、
１段目に配置される前記プレキャストパネルの前記横梁の下面に、前記基礎部分の外周に沿って延びるスカート部を設け、
前記横梁とスカート部及び基礎部分の外周面とで隔成された空間内にモルタルを充填することにより前記止水用モルタル層を形成することを特徴とする仮締切構造体。
【請求項２】
前記スカート部の下端を水底地盤中に貫入するとともに、前記横梁の下面側に、先端側が前記基礎部分の上面に摺接して、前記空間の内方側を隔成する可撓性部材を設けたことを特徴とする請求項１記載の仮締切構造体。
【請求項３】
前記縦梁には、前記プレキャストパネルを周方向に連結した際に、連結したプレキャストパネルの水平移動を許容する凹凸嵌合からなるヒンジ構造部を設けたことを特徴とする請求項１記載の仮締切構造体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、仮締切構造体に関し、特に、水中構造物の修理，補強などの改修を行う際に好適な仮締切構造体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地震などによる構造物の損傷および崩壊などの被害は、陸上部の構造物に留まらず、河川や海上部に構築されている水中構造物、例えば、橋梁基礎や護岸などにも及んでいる。
【０００３】
このような水中構造物が被害を受けた場合にも陸上構造物と同様に、耐震補強対策を施す必要がある。河川や海上にある水中構造物に耐震補強を実施する際には、構造物の周囲から水を排除して、ドライな環境で作業を行う必要があることから、従来、二重締切工を用いる工法が一般的に採用されている。
【０００４】
この二重締切工法の代表的な施工状態を図１０に示している。同図に示した二重締切工法は、橋脚１の補強改修工事を行う場合の適用例であり、フーチング２の外周を取り囲むようにして仮締切工３が構築される。
【０００５】
仮締切工３は、フーチング２の外周側の水底地盤中に矢板を打設して形成した内，外壁３ａ，３ｂと、この内，外壁３ａ，３ｂ間を連結する複数のタイロッド３ｃとから構成されている。
【０００６】
この仮締切工３では、内，外壁３ａ，３ｂ間に中詰め土砂４を充填することにより、止水性と安定性とを確保して、内壁３ａ内の水を排除することでドライ状態にし、橋脚１の外周に補強工５を施す改修工事が行われる。
【０００７】
しかしながら、このような従来の二重締切工法には、以下に説明する技術的な課題があった。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、前述した二重締切工法では、矢板の打設，撤去を伴うため、組立，解体に時間と手間が掛かり、仮設構造物の築造，撤去費用が全体の工費中に大きな割合を占めるという問題があった。
【０００９】
また、図１０に示したように、橋梁上部の桁下に矢板を打設する際には、クリアランスの関係から長尺物の施工が困難になるため、短尺物の継ぎ足しとなり、使用機械の制限も受けるので、より一層施工に時間がかかるという問題もあった。
【００１０】
さらに、二重締切工法では、広い面積を長期間占有することになるので、流水の阻害および水上交通の妨げになり、通年施工が困難になるという問題もあった。
【００１１】
さらに、中詰め土砂４を充填すると、砂の投入，撤去時に水質汚濁問題が発生する恐れがあった。そこで、本発明者らは、このような問題が解決できる仮締切工法を開発し、特願平９−１７８６０３号で既に提案している。
【００１２】
この出願にかかる工法は、プレキャストパネルを用いることにより、組立，解体を容易にし、かつ、水質汚濁の問題も解決するものであるが、その後の検討によると、次のような問題があった。
【００１３】
前記出願にかかる仮締切工法では、プレキャストパネルを積層状態に組立てた仮締切工を基礎部分の上部に載置して、定着アンカーを用いてプレストレス力を導入することによりこれらを一体化させる。
【００１４】
ところが、このような構成では、基礎部分の天端面が傾斜していたり、あるいは、天端面に凹凸があったり、さらには、天端面に埋込み金具が突出していると、止水材との密着性に欠け良好な止水効果が得られないという問題があった。
【００１５】
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、良好な止水効果が得られる仮締切構造体を提供することにある。
【００１６】
【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、橋梁基礎などの水中構造物の外周を仮締切工で囲撓し、前記仮締切工の内部を排水して、前記水中構造物の修理，補強などの改修を行う仮締切構造体において、前記仮締切工は、周及び上下方向の各接合部分にシール材を介在させて、前記水中構造物の外周に筒状に積層される複数のプレキャストパネルを備え、積層された前記プレキャストパネルを、前記水中構造物の基礎部分上に設置して、前記基礎部分に一端が定着された複数のアンカーにより前記基礎部分と一体化させることにより構築されるものであり、前記基礎部分上に積層される１段目の前記プレキャストパネルの下端面と前記基礎部分の上端面との間に止水用モルタル層を設ける仮締切構造体であって、前記プレキャストパネルは、周方向に連結された状態で外周面を画成するスキンプレートと、  前記スキンプレートの周方向の端縁に垂設固定された複数の縦梁と、前記スキンプレートの上下方向の端縁にあって、その内面に沿って固設され、連結状態で環状に形成される複数の横梁とを備え、１段目に配置される前記プレキャストパネルの前記横梁の下面に、前記基礎部分の外周に沿って延びるスカート部を設け、
前記横梁とスカート部及び基礎部分の外周面とで隔成された空間内にモルタルを充填することにより前記止水用モルタル層を形成するようにした。
このように構成した仮締切構造体によれば、プレキャストパネルは、予め工場生産することができるので、高品質のものが得られるとともに、組立，解体が簡単になり、水質汚濁の問題も発生しないし、基礎部分上に載置される１段目のプレキャストパネルの下端面と基礎部分の上端面との間に止水用モルタル層を設けているので、基礎部分の天端面に傾斜，凹凸，埋込み金具の突出などがあっても、両者間の止水性を確保することができる。
また、止水用モルタル層は、１段目に配置される前記プレキャストパネルの横梁の下面に、基礎部分の外周に沿って延びるスカート部を設け、横梁とスカート部及び基礎部分の外周面とで隔成された空間内にモルタルを充填することにより形成するので、確実に形成することができる。
前記スカート部の下端を水底地盤中に貫入するとともに、前記横梁の下面側に、先端側が前記基礎部分の上面に摺接して、前記空間の内方側を隔成する可撓性部材を設けることができる。この構成によれば、モルタル層の形成材料の流出を防ぐことができる。
前記縦梁には、前記プレキャストパネルを周方向に連結した際に、連結したプレキャストパネルの水平移動を許容する凹凸嵌合からなるヒンジ構造部を設けることができる。この構成によれば、ヒンジ構造部の形状が単純なので、加工が容易に行える。
【００１７】
【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、添付図面を参照にして詳細に説明する。図１から図９は、本発明にかかる仮締切構造体の一実施例を示している。同図に示す仮締切構造体は、水中構造物である橋梁１０の修理，補強などの改修工事を行う際に適用した場合を例示している。
【００１８】
橋梁１０は、橋脚１２と、その下端に一体的に形成された基礎部分であるフーチング１４とを備えている。橋脚１２は、その水平断面が略円形のものであり、フーチング１４は、平面形状が円形に形成されていて、その下端の一部が水底地盤１６中に埋没している。
【００１９】
本実施例の仮締切工１８は、橋脚１２の外周を囲撓するように設置され、その内部側の水を排水して、橋脚１２の外周にドライな環境条件を創出するために使用される。
【００２０】
仮締切工１８は、橋脚１２と同形状の同心円状の構造体であって、橋脚１２の鉛直方向および周方向に沿って分断された実質的に同一構成の複数のプレキャストパネル２０を主要構成部材としている。円筒状に組立てられた仮締切工１８と橋脚１２との間には、リング状支保工４２が介装されている。
【００２１】
各プレキャストパネル２０は、本実施例の場合には、円を等角度間隔で４分割された形状になっていて、図３にその詳細を示すように、スキンプレート２０ａと、複数の縦梁２０ｂと、一対の横梁２０ｃと、複数の縦リブ２０ｄとを有している。
【００２２】
スキンプレート２０ａは、円弧状に屈曲していて、プレキャスパネル２０を周および鉛直方向に連結した際に、円筒状になって、仮締切工１８の外周面を隔成する。
【００２３】
縦梁２０ｂは、スキンプレート２０ａの周方向の両端と、その中央部分に配置されていて、スキンプレート２０ａの内面の鉛直方向に固設されている。スキンプレート２０ａの両端に固設された一対の縦梁２０ｂの外周面には、後述するヒンジ構造部を構成する凹部２０ｅと凸部２０ｆが、鉛直方向に沿って設けられている。
【００２４】
一対の横梁２０ｃは、円弧状の平板から構成され、スキンプレート２０ａおよび縦梁２０ｂの上下方向の端面に固設されている。この横梁２０ｃは、プレキャストパネル２０を周鉛直方向に連結した際に環状となり、仮締切工１８の強度を補強する。なお、この横梁２０ｃは、一対に限ることはなく、スキンプレート２０ａの上下方向の中間に設けてもよい。
【００２５】
また、第１段目に配置されるプレキャストパネル２０の下方の各横梁２０ｃには、後述するモルタル充填用空間を確保するためのアンカーボルト２８の挿通孔２０ｇが貫通形成されている。なお、図３に符号２０ｈで示した部分は、プレキャストパネル２０を上下方向に連結する際に使用されるボルトの挿通孔である。
【００２６】
縦リブ２０ｄは、スキンプレート２０ａの内周面側にあって、その鉛直方向に延設固定され、スキンプレート２０ａの強度を補強している。なお、この縦リブ２０ｄは、例えば、スキンプレート２０ａの厚みを大きくした場合などには、必ずしも必要としない。
【００２７】
リング状支保工４２は、仮締切工１８の上下方向に所定の間隔を隔てて段状に設置され、その詳細を図４，５に示すように、橋脚１２の外周面に当接する内リング材４２ａと、環状に組立てられたプレキャストパネル２０の縦梁２０ｂの内面に当接する外リング材４２ｂと、内，外リング材４２ａ，４２ｂ間に架設された複数の切梁４２ｃとを備えている。
【００２８】
このように構成されたリング状支保工４２は、プレキャストパネル２０と同様に、周方向に分断して、予めプレキャスト製品として製作され、施工現場に運搬した後に環状に組立られる。
【００２９】
この場合、内，外リング材４２ａ，４２ｂの内径及び外径は、予め橋脚１２の外径と仮締切工１８の縦梁２０ｂの内径とにそれぞれ合わせて設計されるが、内，外リング材４２ａ，４２ｂと橋脚１２乃至は縦梁２０ｂとの間に隙間があれば、隙間に楔や高圧気体が封入された袋体などの間隔調整材４４を挿入することにより、両者間を密着させる。
【００３０】
次に、上記構成のプレキャストパネル２０を用いて、仮締切工１８を組立てる手順について説明する。仮締切工１８を組立てる際には、プレキャストパネル２０およびリング状支保工４２は、橋梁１０の改修現場近傍の製作ヤードで製造され、橋梁１０の近傍まで運搬される。
【００３１】
一方、フーチング１４には、図６および図７に示すように、下端がフーチング１４に貫入固設されたアンカーボルト２８が周方向に所定の間隔を隔てて植設される。
【００３２】
運搬された、プレキャストパネル２０およびリング状支保工４２は、まず、図６に示すように、リング状支保工４２が環状に組立てられ、橋脚１２の外周に設置され、吊りワイヤー６０により海面上に支持される。
【００３３】
リング状支保工４２の設置が終了すると、その外リング材４２ｂをガイドとして、外リング材４２ｂの外周側にプレキャストパネル２０の１段分を周方向に連結して組立てる。
【００３４】
図８には、プレキャストパネル２０の分断位置での連結状態が示されている。同図に示した連結状態は、周方向に隣接する縦梁２０ｂ間に、止水シール材３４、具体的には、止水用ゴム板を介装し、予め縦梁２０ｂに穿設されている貫通孔内にボルト３６を挿通して、ナット３８を螺着することで行われる。
【００３５】
止水シール材３４は、縦梁２０ｂに設けられている凹，凸部２０ｅ，ｆの両端側に配置される。プレキャストパネル２０の周方向の端部に配置された各縦梁２０ｂには、それぞれ相互に嵌合可能な凹，凸部２０ｅ，ｆが設けられている。この凹，凸部２０ｅ，ｆは、周方向に隣接する縦梁２０ｂを連結した際に、ヒンジ構造部を構成する。
【００３６】
この場合、ボルト３６が挿入される貫通孔は、水平方向にボルト３６の直径よりも長く形成されていて、ボルト３６とナット３８とで連結されたプレキャストパネル２０が、水平方向に移動できるようになっている。
【００３７】
ボルト３６，ナット３８の結合により、４個のプレキャストパネル２０が周方向に連結されて、１段分の環状部分が形成されると、組立てられた部分を沈設した後に、その上段側に同様な方法により、プレキャストパネル２０を順次積層し、分断位置を同様にボルトナット３６，３８により連結する。
【００３８】
なお、図８中に符号４０で示した部材は、連結される一方の縦梁２０ｂの一方に設けられた裏当板であって、この裏当板４０は、パネル２０を周方向に組付ける際のガイドとして用いる。
【００３９】
このようなプレキャストパネル２０の組立に際して、プレキャストパネル２０は、例えば、図６に示すように、浮体や桟橋などの浮台６２により支持して行い、リング状支保工４２は、図６に示した位置に留め、各プレキャストパネル２０を環状に組立てる際のガイドとして使用する。
【００４０】
このとき、上下方向に位置するプレキャストパネル２０の横梁２０ｃ間には、図９に示すように、シール材３５を介在させて、横梁２０ｃ間をボルトナットで緊結する。
【００４１】
以上のようなプレキャストパネル２０の組立を継続して行い、１段目のプレキャストパネル２０がフーチング１４の上面近傍に到達すると、図７に示すように、フーチング１４に植設されているアンカーボルト２８を、横梁２０ｃの挿通孔２０ｇ内に挿入させて、アンカーボルト２８を横梁２０ｃに溶接やナットを螺着することなどにより固設する。
【００４２】
このときのアンカーボルト２８の固設位置は、横梁２０ｃの下面が、フーチング１４の上面から上方に所定間隔隔てた位置になるようにして、止水モルタル層２４の充填間隔を確保する。
【００４３】
止水モルタル層２４は、１段目のパネル２０の横梁２０ｃの下面側に固設され、フーチング１４の側面に沿って下方に延びるスカート部２６と、フーチング１４の上及び側面で画成される空間内にモルタルを充填することにより形成される。
【００４４】
スカート部２６は、フーチング１４上に載置されるパネル２０の１段目にのみ設けられていて、プレキャストパネル２０を環状に組立てた際に、フーチング１４の側面から所定の間隔を隔てて、その側面を環状に囲繞するようになる。
【００４５】
この場合、スカート部２６の下端側の一部が水底地盤１６中に貫入するように設置し、必要に応じて地盤１６上に埋戻し土を覆設することで、空間内に充填したモルタルの外方への流出を防止する。スカート部２６の背面側には、補強プレート２７が固設されている。
【００４６】
また、充填したモルタルが内方側に流出することを防ぐために、横梁２０ｃの内側にゴム板などの可撓性部材３０を固着しておき、この可撓性部材３０の先端側を紐などで内側に引張ることなどにより、可撓性部材３０の先端がフーチング１４の上面に沿って屈曲させるようにする。
【００４７】
止水用モルタル層２４を形成するためのモルタルは、横梁２０ｃを一端が貫通するように設けられた注入管３２を介して注入される。止水モルタル層２４が形成されると、プレキャストパネル２０の組立作業が再開され、所定の段数のプレキャストパネル２０の積層連結が終了すると、プレキャストパネル２０と橋脚１２との間にリング状支保工４２が設置される。
【００４８】
リング状支保工４２の設置位置は、本実施例の場合には、図４に示すように、プレキャストパネル２０の周方向の分断位置、すなわち、縦梁２０ｃの位置に切梁４２ｃが対応するように設定される。
【００４９】
また、リング状支保工４２は、構築する仮締切工１８の大きさや高さなどに対応して、鉛直方向に多段状に設置される。支保工４２を設置して、積層された仮締切工１８の安定性が確保されると、積層連結されたプレキャストパネル２０とフーチング１４とが一体化された止水構造の仮締切工１８が完成する。
【００５０】
仮締切工１８が完成すると、内部の水を排水して、橋脚１２の周囲にドライな作業空間を創り出し、橋脚１２やフーチング１４の補強などの改修作業が行われ、改修作業が終了すると、仮締切工１８内に水を導入して、組立時と逆の作業を行うことにより、仮締切工１８の解体，撤去が行われる。
【００５１】
さて、以上のように構成された仮締切構造体によれば、仮締切工１８の主要部分となるプレキャストパネル２０は、予め工場生産するので、高品質なものが得られるとともに、これを水中構造物の改修現場まで運搬した後に、周方向の分断部分および上下方向の接合部分にシール材３４，３５を介在させて環状に組立て、アンカーボルト２８によりフーチング１４に固定して構築するので、矢板の打設などのような現場工事が非常に少なく、このため仮締切工１８を簡単かつ迅速に構築することができる。
【００５２】
また、改修工事後の撤去も簡単に行え、急速施工に適したものとなる。さらに、本実施例の場合には、仮締切工１８をフーチング１４の上面側に構築し、従来の仮締切工のように二重構造と異なり、一重構造なので、仮締切工１８は、フーチング１４の大きさよりも小さくなり、広い面積を占有しないので、水上交通の障害にならない。また、本発明の仮締切工１８は、中詰め土砂が不要になるので、水質を汚濁することもない。
【００５３】
以上の作用効果に加えて本実施例の場合には、フーチング１４上に載置される１段目のプレキャストパネル２０の下端面とフーチング１４の上端面との間に止水用モルタル層２４を設けているので、フーチング１４の天端面に傾斜，凹凸，埋込み金具の突出などがあっても、両者間の止水性を確保することができる。
【００５４】
またさらに、本実施例の場合には、プレキャストパネル２０を周方向に連結した際に、連結したプレキャストパネル２０の水平移動を許容するヒンジ構造部となる凹，凸部２０ｅ，ｆを設けているので、仮締切工１８に偏荷重が加わった際に、仮締切工１８に曲げ応力が作用しないようにすることができる。
【００５５】
この場合、凹凸嵌合のヒンジ構造部は、形状が単純で加工が簡単に行え、経済的な面で非常に有利になる。
【００５６】
なお、上記実施例では、円形断面の仮締切工１８を例示したが、本発明の実施は、この形状に限定されることはなく、例えば、多角形状や楕円形状，長円形状にも適用することができる。
【００５７】
また、プレキャストパネル２０の周方向の分割数も４に限ることはなく、構築しようとする仮締切工の大きさに応じて適宜選択することができる。
【００５８】
【発明の効果】
以上、実施例で詳細に説明したように、本発明にかかる仮締締切構造体によれば、以下の作用効果が得られる。
▲１▼．プレキャストパネルは、工場生産が可能であり、このため高品質なものが得られるとともに、その転用も可能なので、経済的な面でも有利になる。
▲２▼．一重構造で、コンパクトな構造なため、急速施工に適し、かつ、広い占有面積を必要としないので、経済的であり、水上交通の妨げにならない。
▲３▼．フーレキャストパネルの下端面と基礎部分の上端面との間に形成する止水用モルタル層は、硬化するまでは流動性を有しているので、基礎部分の天端面の凹凸や傾斜などの変形に追随することができ、パネルと基礎部分との間が良好に密着し、十分な止水効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明にかかる仮締切構造体の組立状態の半断面図である。
【図２】図１の上面図である。
【図３】図１に示した仮締切構造体で用いるプレキャストパネルの斜視図である。
【図４】図２の要部拡大図である。
【図５】図１のＡ部拡大図である。
【図６】この発明にかかる仮締切構造体の組立て状態の説明図である。
【図７】図１のＢ部拡大図である。
【図８】図２のＣ部拡大図である。
【図９】図１のＤ部拡大図である。
【図１０】従来の二重締切工法の一例を示す平面および断面説明図である。
【符号の説明】
１０            橋梁
１２            橋脚
１４            フーチング
１８            仮締切工
２０            プレキャストパネル
２０ａ          スキンプレート
２０ｂ          縦梁
２０ｃ          横梁
２０ｄ          縦リブ
２４            止水用モルタル層
２６            スカート部
２８            アンカーボルト
３２            注入管
３４            止水シール材
３５            シール材
４２            リング状支保工
【図１】
0003928226.tif 000002
【図２】
0003928226.tif 000003
【図３】
0003928226.tif 000004
【図４】
0003928226.tif 000005
【図５】
0003928226.tif 000006
【図６】
0003928226.tif 000007
【図７】
0003928226.tif 000008
【図８】
0003928226.tif 000009
【図９】
0003928226.tif 000010
【図１０】
0003928226.tif 000011