(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存橋脚の水上部分に足場を組み立てる工程と、当該足場上で鋼板を接合し、既存橋脚の外周面に対して所定長のクリアランスを備えて囲繞する鋼管を形成する工程と、当該鋼管の下端に底型枠を設ける工程と、鋼管の外周に鉄筋を建て込む工程と、当該鉄筋の外周に型枠を設置する工程と、鋼管と型枠との間にコンクリートを打設して管状の補強部材を形成する工程と、当該管状の補強部材を既存橋脚に沿って吊り降ろして水中に沈め、管状の補強部材の上端が水面上に出るように基礎上に設置する工程と、当該管状の補強部材と既存橋脚の外周面との間に無収縮モルタルを充填する工程とを含むことを特徴とする既存橋脚水中部の補強工法。
【請求項２】
請求項１の工程に加えて、前記補強部材の水面上に出た上端に足場を組み立てる工程と、当該足場上で前記補強部材の鋼板に新たな鋼板を順次接合し、当該鋼板と既存橋脚面とのクリアランスに無収縮モルタルを充填し、既設橋脚の上端まで鋼板を延設する工程とを含むことを特徴とする請求項１に記載の既存橋脚水中部の補強工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は河川や海岸等に設けられた既存橋脚の水中部分の補強工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既存橋脚の外周に鋼板を巻きつけ、この鋼板をコンクリートで被覆して腐食を防止する、いわゆる根巻きコンクリート工法が、既存橋脚の耐震補強の一工法として採用されている。この工法を、河川や海岸に設けられた橋脚の水中部分で実施する場合、橋脚の周りに仮締切を設け、この仮締切の内部から排水して施工している。ここで、仮締切は、鋼矢板を橋脚の周囲に打ち込んで形成したり、あるいは、コルゲート管を沈設して形成しているが、フーチングや基礎コンクリートの形状によっては、仮締切の止水が困難であったり、締め切る範囲が広くなるという問題があった。また河川や海岸の橋脚の周囲には、護岸や防波堤等が至近距離に隣接する場合もあり、仮締切を設けること自体が困難な場合もある。
【０００３】
さらに、河川中の橋脚寸法は、下流への影響を考慮した河積阻害率に基づいて設計されているが、仮締切を設けた結果、施工中において一時的に増加断面が基準となる河積阻害率を超える場合もある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記従来技術の欠点に着目し、これを解決せんとしたものであり、その課題は、仮締切を設けること無く施工可能な既存橋脚水中部の補強工法を提供することにある。
【０００５】
また本発明の別の課題は、請求項１の補強工法において、補強部材の内面と、既存橋脚の外周面との間に常に所定長のクリアランスを確保することができる補強工法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、既存橋脚の水上部分に足場を組み立てる工程と、当該足場上で鋼板を接合し、既存橋脚の外周面に対して所定長のクリアランスを備えて囲繞する鋼管を形成する工程と、当該鋼管の下端に底型枠を設ける工程と、鋼管の外周に鉄筋を建て込む工程と、当該鉄筋の外周に型枠を設置する工程と、鋼管と型枠との間にコンクリートを打設して管状の補強部材を形成する工程と、当該管状の補強部材を既存橋脚に沿って吊り降ろして水中に沈め、管状の補強部材の上端が水面上に出るように基礎上に設置する工程と、当該管状の補強部材と既存橋脚の外周面との間に無収縮モルタルを充填する工程とを含むことを特徴とする既存橋脚水中部の補強工法が提供される。
本発明では、既存橋脚の水上部分において、ここを囲繞する形状に予め補強部材を形成し、この補強部材を対象箇所に沈設して補強を行うので、水中における補強部材の組立て工程のための仮締切を設けずに、既存橋脚水中部の補強工事を行うことができる。これにより、本発明では、仮締切による河積阻害率の増加を招くことなく、且つ護岸等の周囲構造物が施工上の障害になること無く、既存橋脚水中部の補強施工を行うことが可能となった。
【０００７】
本発明の補強工法においては、前記橋脚補強部材を吊り降ろす工程に先行して、前記橋脚補強部材の内面に、既存橋脚の外周面との間に所定長のクリアランスを確保する手段を設けても良い。このような工程により、既存橋脚水中部の所定箇所に沈設した補強部材の内面と、既存橋脚の外周面との間には、所定長のクリアランスが確実に確保できるので、ここに所定以上の厚さのグラウト層が形成され、補強構造物に良好な耐力を付加することが可能となる。ここで、前記クリアランスを確保する手段は、既橋脚補強部材の内面に凸部を設けて形成しても良く、さらに、この凸部が、ボールベアリングや回転ローラー等の回転部材を備え、該回転部材が既存橋脚の外周面に接触するように形成しても良い
【０００８】
【実施例】
以下、添付図面に基づいて実施例を説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。図１〜図４は既存橋脚水中部の補強工法の各工程を簡略に示した説明図であり、図５は図４の工程に続く工程を示した説明図であり、図６は補強後の既存橋脚を示す正面図であり、図７(a)は鋼板に設けたガイドローラーの平面配置を示す平面図であり、図７(b)は図７(a)の鋼板の内周面を示した展開図であり、図７(c)は図７(a)における切出し線c−cに沿った縦断面図であり、図７(d)は図７(a)における切出し線d−dに沿った水平断面図である。
図６は河川に立設した既存橋脚１に本発明の工法を適用して耐震補強を行ったものであり、この補強後の既存橋脚１は、既存橋脚１の外周の上端から基礎４の付近まで巻き付けられた鋼板２と、この鋼板２の外周の水中部分と水面上の一部に設けられた根巻きコンクリート３と、鋼板２の内面と既存橋脚１の表面との間のクリアランスに注入された無収縮モルタル（図示せず）とで構成されている。
【０００９】
既存橋脚１を上述のごとく耐震補強するためには、図１の工程に先立ち、既存橋脚１の水中部分を調査し、この水中部分のコンクリート表面を斫って下地処理する。この下地処理の後、既存橋脚１の水上部分には、図１に示した足場用ブラケット１３をケミカルアンカー等の手段によって取付け、この足場用ブラケット１３の上に足場１０を組み上げる。また、既存橋脚１の上方部分には、４つの懸吊用ブラケット１１を等間隔で固定し、各懸吊用ブラケット１１に懸吊装置としてのチェーンブロック１２をそれぞれ取り付ける。なお、以上の作業は作業台船２１や、この上に配置されたクレーン２０等を用いて実施し、作業台船２１は必要に応じてスパット２２等によって係留される。
【００１０】
次いで、図２に示したように、作業台船２１上のクレーン２０により４枚の鋼板２ａを順次吊り上げて、これらを既存橋脚１の周りに設けられた足場１０上に吊り降ろし、ここで隣合う鋼板２ａ，２ａどうしを溶接にて接合し、これにより既存橋脚１を囲繞する鋼管を４枚の鋼板２ａで形成する。そして、新たにクレーン２０で鋼板２ａを吊り上げて、足場１０上に形成された鋼管の上に降ろし、ここで鋼管と４枚の鋼板２ａを順次溶接して、これにより鋼管の長さをさらに延長する。なお、各鋼板２ａの周方向の寸法は、鋼管の内周面と既存橋脚１の外周面との間に１０〜５０mm程度のクリアランスが形成されるように適宜定め、一方、各鋼板２ａの軸方向の寸法は、後述する補強部材７において根巻きコンクリート３部分を水面上まで延設可能なように適宜定める。
【００１１】
溶接作業が終了したら、図３に示したように既存橋脚１を囲繞する鋼管の下端に底型枠（図示せず）を設置し、鋼管の外周に鉄筋３ｂを建て込み、さらに、この鉄筋３ｂの外周に型枠１４を設置し、鋼管と型枠１４との間にコンクリートを打設する。コンクリートが充分に硬化した後、型枠１４と底型枠を脱型すれば根巻きコンクリート３を備えた補強部材７は、既存橋脚１の水上部分外周に形成することができる。なお、根巻きコンクリート３は、前述したように補強部材７を橋脚の基礎４上に沈設した際、その上端が水面上に出るような長さに形成する。
【００１２】
次に、全てのチェーンブロック１２を補強部材７の上端に掛止し、これを支持可能な状態にしてから、作業台船２１上のクレーン２０等によって足場１０及び足場用ブラケット１３を撤去し、一旦、撤去した足場部材１０ａや足場用ブラケット１３を作業台船２１の上に仮置きする。そして、図４に示したようにチェーンブロック１２で補強部材７を既存橋脚１に沿って吊り降ろし、水中に沈めて基礎４上に設置する。次いで、補強部材７からチェーンブロック１２の掛止を解除し、補強部材７の根巻きコンクリート３上端に再び足場用ブラケット１３を固定し、チェーンブロック１２やクレーン２０を用いて足場１０を組み立て、その後、クレーン２０を用いてチェーンブロック１２を撤去する。
【００１３】
また、補強部材７を沈設した後、適宜、その下端部３ａと橋脚の基礎４との間にシール材（図示せず）を充填し、これにより、補強部材７の内周と既存橋脚外周との間のクリアランスに水が侵入するのを防止する。そして、このシール材の充填後、クリアランス内の水を排出してドライな状態にするか、あるいはクリアランス内の水と置換しながら、ここに無収縮モルタルを注入する。
【００１４】
上述のように足場１０を組み立て、クリアランス内に無収縮モルタルを充填した後に、作業台船２１上から順次鋼板２ａを吊り上げて既設の鋼板２ａに溶接で接合し、鋼板２ａと既設橋脚１のクリアランス内には適宜無収縮モルタルを充填し、既設橋脚１の上端まで鋼板２ａを延設する。なお、既設橋脚１の水上部分に巻き立てられた鋼板２ａの表面には、適宜、塗装等による防錆処理を行う。
【００１５】
次に、図７を参照して、補強部材７の内面と既存橋脚１の外周面との間に所定長のクリアランスを確保する手段としてのガイドローラー６について説明する。このガイドローラー６は、鋼板２ａを形成する際に、図７(a)(b)に示したような配置で各鋼板２ａに予め取り付けられ、図７(c)(d)に示したように、矩形の函状に形成されて鋼板２ａの外側に凸設されたケーシング６ａと、鋼板２ａの内側に長さｅだけ突出するように配置されたローラー６ｂと、このローラー６ｂを回動自在にケーシング６ａに枢着した枢軸６ｃとを備える。
このようなガイドローラー６を備える補強部材７では、既存橋脚１に沿って吊り降ろされる際に、補強部材７が揺れて、ガイドローラー６のローラー６ｂが既存橋脚１の表面に接触しても、鋼板２ａ内面と既存橋脚１表面とのクリアランスは常に長さｅ以上に保持されるとともに、ローラー６ｂの回転作用によって接触の衝撃も緩和されるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】既存橋脚水中部の補強工法における一部の工程を示した説明図である。
【図２】図１の工程に続く工程を示した説明図である。
【図３】図２の工程に続く工程を示した説明図である。
【図４】図３の工程に続く工程を示した説明図である。
【図５】図４の工程に続く工程を示した説明図である。
【図６】補強後の既存橋脚を示す正面図である。
【図７】  (a)は鋼板に設けたガイドローラーの平面配置図であり、(b)は鋼板の内周面を示した展開図であり、(c)は(a)における切出し線c−cに沿った縦断面図であり、(d)は(a)における切出し線d−dに沿った水平断面図である。
【符号の説明】
１  既存橋脚
４  基礎（既存橋脚水中部の所定箇所）
７  補強部材
【図１】
0003871773.tif 000002
【図２】
0003871773.tif 000003
【図３】
0003871773.tif 000004
【図４】
0003871773.tif 000005
【図５】
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【図６】
0003871773.tif 000007
【図７】
0003871773.tif 000008