(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水中構造物の底版に設置される中空のベースユニットと、底版に設置されたベースユニットから分離できるようにベースユニットに接合された中空の上部ユニットとからなる組立ユニットが環状に接合されて構成され、前記ベースユニットの底面には底部シール材が設けられ、該底部シール材を囲むようにしてベースユニット下部の内外面に妻枠が撓みやすい連結材で前記内外面から離して設けられたことを特徴とする作業函。
【請求項２】
請求項１の作業函を水中構造物を囲むように底版上に設置して底部シール材を底版に接着させるとともに、妻枠を連結材の撓みによって底版にガタつかせずに設置した後、該妻枠内に底部シール材を囲むように水中コンクリートを打設して底部シール材の膨張を横方向に拘束し、該水中コンクリートが硬化した後に、作業函内側の水を排水してドライな空間で橋脚の補修作業をした後、底版に設置されたベースユニットから上部ユニットを分離することを特徴とする作業函の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は作業函およびその設置方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、港湾部あるいは河川内等の水中に構築された橋脚等の構造物は老朽化による機能低下や、耐震基準の見直しに伴う補強の必要性が急増しており、これらの保守、点検、補修、補強などが急務となっている。
【０００３】
これらの保守、点検、補修、補強などの作業は、図１７に示すように、杭打ち船等を用いて止水矢板２１を対象物２２の周囲に打ち込み、その内側の水を排水して陸上と同じ乾式の作業空間２３を形成する、いわゆる仮締切工で行われることが多い。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし上記のような仮締切工における補強などの作業は以下のような問題があった。
▲１▼  杭打ち船等を用いて対象物の周囲に止水矢板を打ち込むため、工期が長く、かつコスト高となっていた。
▲２▼  対象物を広範囲に囲った工事となるため、河川や運河において航行船舶等の航路を狭めたりするなど他の水域利用者への影響が大きかった。
▲３▼  増水時や洪水時などの緊急時において、止水矢板を短時間に撤去することができなかった。
▲４▼  施工場所の上部に構造物がある場合は、杭打ち機の高さ制限がされたり、短尺矢板を途中で継ぎ足す必要があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するための作業函は、水中構造物の底版に設置される中空のベースユニットと、底版に設置されたベースユニットから分離できるようにベースユニットに接合された中空の上部ユニットとからなる組立ユニットが環状に接合されて構成され、前記ベースユニットの底面には底部シール材が設けられ、該底部シール材を囲むようにしてベースユニット下部の内外面に妻枠が撓みやすい連結材で前記内外面から離して設けられたことを特徴とする。
また作業函の設置方法は、請求項１の作業函を水中構造物を囲むように底版上に設置して底部シール材を底版に接着させるとともに、妻枠を連結材の撓みによって底版にガタつかせずに設置した後、該妻枠内に底部シール材を囲むように水中コンクリートを打設して底部シール材の膨張を横方向に拘束し、該水中コンクリートが硬化した後に、作業函内側の水を排水してドライな空間で橋脚の補修作業をした後、底版に設置されたベースユニットから上部ユニットを分離することを特徴とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を達成するための手段は、請求項１の発明の作業函が、底面に底部シール材が設けられた組立ユニットが環状に接合してなることを特徴とし、また請求項２の発明の作業函が、下部に連結材で妻枠が設けられた組立ユニットを環状に接合してなることを特徴とし、また請求項３の発明の作業函が、請求項１において、組立ユニットの下部に連結材で妻枠が設けられたことを特徴とし、また請求項４の発明の作業函が、請求項１〜３のいずれかにおいて、組立ユニットは、ベースユニットと上部ユニットとが上下で着脱自在に接合してなることを特徴とし、また請求項５の発明の作業函の設置方法が、水中に構築された対象物を囲むようにその底版上に作業函を設置し、該作業函の下部に設けた妻枠内に水中コンクリートを打設することを特徴とし、また請求項６の作業函の設置方法が、底面に底部シール材を備えた作業函を、水中に構築された対象物を囲むようにその底版上に設置することを特徴とし、また請求項７の作業函の設置方法が、請求項６において、作業函の下部に設けた妻枠内に水中コンクリートを打設することを特徴とし、また請求項８の作業函の設置方法が、請求項５または請求項７において、妻枠は連結材で予め設けられていることを特徴とし、また請求項９の作業函の設置方法が、請求項５〜８のいずれかにおいて、作業函は上下で着脱自在に接合されたベースユニットと上部ユニットとからなり、これらベースユニットと上部ユニットとは組立ユニットが環状に接合してなることを特徴とする。
【０００７】
作業函底部の止水は底部シール材で行われ、該底部シール材を囲むように打設される水中コンクリートにより止水性能が高められる。また水中コンクリートは底部シール材の膨張を横方向に拘束して上下方向に制御することにより、この膨張圧が上下面に有効に作用する。また妻枠を連結材で連結しておくことは、潜水夫による水中作業を不要にして施工が容易になる。またベースユニットと上部ユニットとを着脱自在にしたことによりコンクリートの水中はつり作業を不要にするとともに、ベースユニットが作業函の設置個所に残置され、該ベースユニットから分離された上部ユニットが転用される。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。はじめに作業函について説明し、その後にその設置方法について説明する。作業函の実施の形態は６つあり、各実施の形態において同じ構成は同じ符号を付して説明し、異なった構成にのみ異なった符号を付して説明する。
【０００９】
図１および図２は第１の実施の形態の作業函１を示し、該作業函１は一対またはそれ以上の中空の組立ユニット２で片開き可能な環状に組立形成され、杭や橋脚等の対象物を囲むことができるようになっている。
【００１０】
この組立ユニット２は、図２の（１）に示すように、対象物の底版に設置される中空のベースユニット４と、中空の上部ユニット５とがシール材３を介してボルト６で接合され、同図の（２）に示すように、前記ボルト６を外すと上部ユニット５がベースユニット４から分離できるようになっている。該ベースユニット４の底面にはブチルゴム、クロロプレンゴム、スポンジゴムなどの底部シール材７が設けられ、これが対象物の底版に設置される。またベースユニット４には妻枠８が、底部シール材７を囲むように連結材９で設けられている。この連結材９は撓みやすい鉄筋や形鋼等を使用することにより、妻枠８をガタつかずに対象物の底版に設置できるようになっている。また組立ユニット２はフロートタンク（図示せず）によって浮遊でき、注排水口（図示せず）からの注水により沈設できるようになっている。
【００１１】
また図３は第２の実施の形態の作業函１０を示したものである。この作業函１０は、ベースユニット４の底面に底部シール材７を設けないものであり、これ以外は第１の実施の形態の作業函１と同じ構成である。すなわち妻枠８内に打設される水中コンクリートによって作業函１０の底部の止水を行うものである。
【００１２】
また図４は第３の実施の形態の作業函１１を示したものである。この作業函１１は、ベースユニット４の下部に妻枠８を設けないものであり、これ以外は第１の実施の形態の作業函１と同じ構成である。この作業函１１は底部シール材７で止水するようになっている。
【００１３】
また図５は第４の実施の形態の作業函１２を示したものである。この作業函１２は組立ユニット２が上下に分離せずに一体形成されたものであり、これ以外は第１の実施の形態の作業函１と同じ構成である。
【００１４】
また図６は第５の実施の形態の作業函１３を示したものである。この作業函１３は、作業函１２の底面に底部シール材７を設けずに水中コンクリートで止水を行うものであり、これ以外は作業函１２と同じ構成である。
【００１５】
また図７は第６の実施の形態の作業函１４を示したものである。この作業函１４は、作業函１２の下部に妻枠８を設けないものであり、これ以外は作業函１２と同じ構成である。
【００１６】
以下、第１の実施の形態の作業函１を用いた設置方法について図８〜図１４に基づいて説明する。まず、図８に示すように、フーチング１５上に立設された橋脚１６を囲むようにして組立ユニット２を接合した作業函１を形成する。この作業函１はベースユニット４と上部ユニット５とから構成され、前記ベースユニット４の下面には水膨張性の底部シール材７が設けられ、該底部シール材７を囲むようにして妻枠８が連結材９で取り付けられている。
【００１７】
次に、図９に示すように、各組立ユニット２に注水して作業函１をフーチング１５上に沈設する。このとき妻枠８は連結材９が撓むためガタつかずに設置され、かつ底部シール材７もフーチング１５上の不陸に追随することができる。
【００１８】
次に、図１０に示すように、作業函１を所定の箇所に固定するため、橋脚１６との間に切梁１７を設ける。この切梁１７は作業函１を安定させるとともに、作業函内側の水Ｗを排水したときの水圧に抵抗する。
【００１９】
次に、図１１に示すように、妻枠８内に水中コンクリート１８を打設して底部シール材７を覆うことにより作業函１の止水性を高める。前記水中コンクリートは底部シール材の膨張を横方向に拘束して上下方向に制御することにより、この膨張圧が上下面に有効に作用する。
【００２０】
次に、図１２および図１３に示すように、前記水中コンクリート１８が硬化した後、作業函内側の水Ｗを排水して作業函１と橋脚１６との間にドライな作業空間１９を形成する。
【００２１】
次に、この作業空間１９を利用した橋脚１６の補修作業が終了した後、図１４に示すように、作業函内側（作業空間内）へ注水するとともに上部ユニット５をベースユニット４から分離する。そして上部ユニット５の内部から水を抜いて浮上させる。このようにベースユニット４から上部ユニット５を分離すると、水中コンクリートのはつり作業が不要となり、ベースユニット４から分離した上部ユニット５を他に転用することができる。
【００２２】
上記の作業函の設置方法は、妻枠８を備えた作業函１を使用したが、図１５に示すように、作業函１をフーチング１５上に設置してから妻枠８を取り付けるようにしてもよい。さらに傾斜したフーチング１５の橋脚１６を対象物としているが、図１６に示すように、水平なフーチング２０を対象物にしても、前記と同じ方法で止水することができる。
【００２３】
また上記の実施の形態の作業函１のベースユニット４と上部ユニット５とは全て中空としたが、一部のみを中空にすることもできる。
【００２４】
なお、上記の設置方法は第１の実施の形態の作業函１を用いて説明したが、第２〜第６の実施の形態の作業函（図３〜図７に示す）１０、１１、１２、１３、１４を用いた場合も、上記と同じ方法で止水する。上記第２の実施の形態の作業函１０は底部シール材７がないため、妻枠８内に打設される水中コンクリート１８で止水する。また第３の実施の形態の作業函１１は、底部シール材７で止水する他、後から設けた妻枠８内に水中コンクリート１８を打設してもよい（図１５参照）。さらに第４〜第６の実施の形態の作業函１２、１３、１４は、ベースユニット４と上部ユニット５とが一体形成されたものであり、これ以外は第１〜第３の実施の形態の作業函１、１０、１１と同じ構成（図１と図５、図３と図６、図４と図７とがそれぞれ対応する）であるため、上記作業函１、１０、１１を用いた設置方法と同じ方法で止水する。
【００２５】
【発明の効果】
作業函により対象物の周囲に形成された作業空間は、作業函底面の底部シール材が対象物の表面における不陸に追随することにより止水性が保持され、該止水性は底部シール材を囲むように打設された水中コンクリートでさらに高められる。
【００２６】
水中コンクリートが水膨張性の底部シール材の膨張を横方向へ拘束して上下方向に制御することにより、この膨張圧を作業函下面とフーチング上面に有効に作用させることができる。
【００２７】
作業函のベースユニットと上部ユニットとを着脱自在としたので、水中コンクリートのはつり作業が不要となり、ベースユニットから分離した上部ユニットを他に転用することができる。
【００２８】
作業函の下部周囲への水中コンクリートの打設が妻枠により簡単にできる。
【００２９】
水中における作業函への妻枠の取付作業が簡単にできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】   第１の実施の形態の作業函の水平断面図である。
【図２】 （１）は第１の実施の形態の作業函の垂直断面図、（２）は上部ユニットとベースユニットとを分離した作業函の断面図である。
【図３】   第２の実施の形態の作業函の一部省略断面図である。
【図４】   第３の実施の形態の作業函の一部省略断面図である。
【図５】   第４の実施の形態の作業函の一部省略断面図である。
【図６】   第５の実施の形態の作業函の一部省略断面図である。
【図７】   第６の実施の形態の作業函の一部省略断面図である。
【図８】（１）は橋脚の周りに作業函を組立形成した断面図、（２）は同作業函の下部の断面図である。
【図９】（１）は橋脚の周りに作業函を沈設した断面図、（２）は同作業函の下部の断面図である。
【図１０】橋脚と作業函との間に切梁を設けた断面図である。
【図１１】 作業函下部の妻枠内に水中コンクリートを打設した断面図である。
【図１２】作業函内側の水を排出する断面図である。
【図１３】作業函内側をドライな作業空間とした断面図である。
【図１４】（１）は作業函の上部ユニットを分離した断面図、（２）は（１）の作業函の下部の断面図である。
【図１５】作業函の設置方法の他の実施の形態を示す断面図である。
【図１６】（１）は水平フーチングに作業函を設置した平面図、（２）は同断面図である。
【図１７】従来の仮締切工での補修方法を示す断面図である。
【符号の説明】
１、１０、１１、１２、１３、１４  作業函
２  組立ユニット
３  シール材
４  ベースユニット
５  上部ユニット
６  ボルト
７  底部シール材
８  妻枠
９  連結材
１５  フーチング
１６  橋脚
１７  切梁
１８  水中コンクリート
１９、２３  作業空間
２０  水平フーチング
２１  止水矢板
２２  対象物
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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