JP7018031B2

JP7018031B2 - 構造物の構築方法

Info

Publication number: JP7018031B2
Application number: JP2019023508A
Authority: JP
Inventors: 弘晴向; 直彦岡; 昌史文村
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2019-02-13
Filing date: 2019-02-13
Publication date: 2022-02-09
Anticipated expiration: 2039-02-13
Also published as: JP2020133121A

Description

本発明は、水域における構造物の構築方法に関する。

河川において橋脚などの構造物を構築するためにコンクリートを打設する方法として、コンクリートプラント船を用いる、生コン車から台船上のポンプ車にコンクリートを受け渡して台船上のポンプ車からコンクリートを打設する、生コンホッパーを台船に載せて台船上のポンプ車からコンクリートを打設する、水面に配管を浮かべ当該配管を用いてコンクリートを打設する、などの方法がある。

また特許文献１には、コンクリートを打設して河川に橋脚基礎を構築するために、橋脚位置の近傍に仮設桟橋を設け、この仮設桟橋上をポンプ車が走行するようにしたものが記載されている。

特開2002-146811号公報

しかしながら、コンクリートプラント船は大掛かりになり、施工場所に行くまでの航路に橋があるとその下を通過できない等の問題がある。また台船上のポンプ車からコンクリートを打設する場合には時間経過によるコンクリートの品質低下の問題が生じる。例えば生コン車の乗船降船に時間がかかるとスランプロスが大きくなり、生コンホッパーでは時間経過によりホッパー内で生コンが降下しスランプが小さくなる。またコンクリートプラント船や台船などの船舶を用いる場合、河川の流れと直交して航行するのも困難である。

一方、水面に配管を浮かべてコンクリートを打設する場合や特許文献１のように仮設桟橋を用いる場合、上記のような問題は少ない。しかしながら、水面に配管を浮かべる場合、河川の流れが速いとコンクリートの打設ができない。また長距離圧送が必要になるので配管が閉塞する可能性が高く、その時対処できないという問題もある。また、特許文献１の方法では仮設桟橋上をポンプ車が走行するので、仮設桟橋としてある程度の強度を有する大掛かりなものが必要になり、その構築に掛かる時間やコストが大きくなる。

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、水域でのコンクリート打設による構造物の構築を簡易に行うことができる構造物の構築方法を提供することを目的とする。

前述した課題を解決するための本発明は、コンクリート打設用の配管を配置するための桟橋を、既設橋梁に沿って延びるように水域に構築し、前記桟橋に沿って延伸するように配置された前記配管を用いて前記桟橋の側方の水域でコンクリートを新設橋梁の橋脚位置に打設し、構造物を構築することを特徴とする構造物の構築方法である。

本発明では、河川等の水域に桟橋を構築し、この桟橋に配置した配管を用いてコンクリートを打設することで水域に構造物を構築する。本発明ではコンクリートの打設時に船舶が不要となり、また桟橋に配管を配置するので河川の流れに関係なくコンクリートを打設でき、配管の閉塞時などでも桟橋上の作業員が対処できる。また桟橋上をポンプ車が移動する必要もなく、桟橋に加わる荷重は配管と作業員の重量だけで済むので桟橋の構成も簡易なものとできる。

前記桟橋は、例えば鋼製の杭により通路桁を支持し、前記通路桁の上に板材を設けたものである。
前記したように桟橋は簡易な構成で済み、上記のようにシンプルなものとしてその構築に掛かる時間やコストを小さくできる。

前記桟橋は、既設橋梁に沿って水域に延びるように設けられ、前記コンクリートは、新設橋梁の橋脚位置で打設されることにより、既設橋梁の架け替え工事において、新設橋梁の橋脚やその基礎部分をコンクリートにより構築できる。

前記桟橋は、例えば河川において既設橋梁の下流側に配置され、前記桟橋の杭が、既設橋梁の下流側において、既設橋梁の橋脚に対応する位置に配置される。
これにより、桟橋の杭によって河積阻害率が増加するのを防ぐことができる。本発明では桟橋に加わる荷重が小さく桟橋を簡易な構成とできるので、杭のスパンを大きくしその位置を既設橋梁の橋脚の位置に合わせるのも容易である。

本発明により、水域でのコンクリート打設による構造物の構築を簡易に行うことができる構造物の構築方法を提供できる。

橋脚位置ｃ１～ｃ４を示す図。桟橋１を示す図。桟橋１を示す図。桟橋１を示す図。

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。

（１．水域における橋脚Ｃ１～Ｃ４の構築）
図１（ａ）は、本発明の実施形態に係る構築方法により構築される構造物である橋脚の位置（以下、橋脚位置という）ｃ１～ｃ４を示す図であり、図１（ｂ）は橋脚位置ｃ１～ｃ４のそれぞれで構築される橋脚Ｃ１～Ｃ４の概略を示す図である。

橋脚Ｃ１～Ｃ４は、既設橋梁Ｄの架け替え工事として既設橋梁Ｄの近傍に構築される新設橋梁の橋脚である。新設橋梁は既設橋梁Ｄの延伸方向に沿って設けられ、その橋脚位置ｃ１～ｃ４も既設橋梁Ｄの延伸方向に沿って計画される。

既設橋梁Ｄおよび上記の新設橋梁は河岸Ａ（陸）から延びて河川の水域Ｂを横断するように設けられ、既設橋梁Ｄはその延伸方向に所定のスパンで設けられた橋脚Ｄ１～Ｄ４を有する。

図１（ａ）の矢印ｂは河川の流れ方向を示し、橋脚位置ｃ１～ｃ４はそれぞれ、既設橋梁Ｄの橋脚Ｄ１～Ｄ４の下流側に対応する。

本実施形態では、水域Ｂにある橋脚位置ｃ１～ｃ４のそれぞれでコンクリートを打設し、橋脚Ｃ１～Ｃ４やその基礎部分を構築する。そしてこの際、図１（ａ）に示すように簡易な仮設の桟橋１を構築し、その上にコンクリート打設用の配管３を設ける。

配管３は河岸Ａから桟橋１に沿って延伸するように配置され、この配管３内でコンクリートを圧送し、桟橋１の側方の水域Ｂにある橋脚位置ｃ１～ｃ４のそれぞれでコンクリートを打設する。コンクリート打設に係る管理は桟橋１上の作業員が行い、例えば配管３の閉塞などへの対処を行う。

桟橋１は、既設橋梁Ｄおよび構築予定の新設橋梁の近傍で、これらの橋梁の延伸方向に沿って河岸Ａから延びるように設けられる。本実施形態の桟橋１は、既設橋梁Ｄの下流側で、既設橋梁Ｄと新設橋梁の間に配置される。図１（ａ）の符号３１は配管３から分岐する分岐部であり、図の例では橋脚位置ｃ１でコンクリートを打設するため配管３から分岐する分岐部３１を設けている。

（２．桟橋１）
図２～図４は桟橋１の橋軸方向の一部を示す図であり、図２は桟橋１を側方から見た図、図３は桟橋１を上方から見た図、図４は桟橋１の橋軸方向と直交する鉛直面を見た図である。なお橋軸方向は図２、３の左右方向および図４の紙面法線方向に対応する。

桟橋１は、橋脚位置ｃ１～ｃ４にてコンクリートを打設する際に、作業員の移動と配管３の配置を行うスペースを水上で確保するために設けられる。

桟橋１は、水上に架設される通路部分１０と、通路部分１０を水底の地盤から支持する支持部分２０とを有する。通路部分１０と支持部分２０は主に鋼材によって構成される。

通路部分１０は、通路桁１１、足場板１３、囲い１４等を有する。

通路桁１１は橋軸方向に設けられる桁材であり、例えば複数のＨ形鋼の部材軸方向の端部同士を添接板等で接続して用いる。通路桁１１は、台船上に載せたＨ形鋼等の資材をクレーンで設置するなどして形成される。

本実施形態では一対の通路桁１１が平行するように配置され、これらの通路桁１１が橋軸直交方向の連結材１２により連結される。橋軸直交方向は橋軸方向と平面において直交する方向であり、図２の紙面法線方向、図３の上下方向、および図４の左右方向に対応する。

足場板１３は通路桁１１上に配置される板材であり、作業員が移動し、且つ配管３が配置される通路面を構成する。なお足場板１３の両側には橋軸方向に沿った巾木（不図示）も設けられる。

囲い１４は鋼管等を格子状に組んで通路部分１０の両側および上空を覆うように配置される。

支持部分２０は、杭２１、支持梁２２、ブレース２３、繋ぎ材２４等を有する。

杭２１は鋼製のものであり、Ｈ形鋼などの形鋼を水底の地盤に打設して形成される。杭２１は橋軸方向に沿って所定のスパンで配置される。図１（ａ）の符号ａは桟橋１において杭２１が設けられる位置を示したものであり、杭２１の橋軸方向の位置は既設橋梁Ｄの橋脚Ｄ１～Ｄ４の位置に対応する。例えば既設橋梁Ｄの橋脚Ｄ１～Ｄ４のスパンが16mの場合、杭２１のスパンも同じ16mとなる。

杭２１は橋軸直交方向に一対設けられ、これらの杭２１の上端部の間に支持梁２２が架け渡される。支持梁２２の上には通路桁１１が載置され、杭２１は支持梁２２を介して通路桁１１を支持する。支持梁２２にはチャンネル材等の形鋼が用いられる。支持梁２２は杭２１の橋軸方向の前後両面に取付けられる。

橋軸直交方向の一対の杭２１の間には、ブレース２３や繋ぎ材２４も設けられる。ブレース２３は支持梁２２の下方で杭２１間を繋ぐように設けられた斜材であり、杭２１の橋軸方向の前後両面に取付けられたブレース２３がＸ字状に配置される。繋ぎ材２４はブレース２３の下方且つ水上で杭２１間を繋ぐように水平方向に設けられる。ブレース２３にはＬ型鋼などの形鋼が用いられ、繋ぎ材２４にはチャンネル材などの形鋼が用いられる。

本実施形態では、桟橋１が負担する荷重が配管３と作業員の重量のみであり、上記のように桟橋１を主に鋼材によって構成された簡易なものとできる。そのため杭２１のスパンを大きくでき、既設橋梁Ｄの橋脚Ｄ１～Ｄ４の位置に合わせて杭２１を配置することが可能になり、杭２１によって河積阻害率が増加することがなく、大雨などで流量が増加した際に流木やゴミなどがひっかかり洪水の原因になるのを防ぐことができる。

以上説明したように、本実施形態では水域Ｂに桟橋１を構築し、この桟橋１上に配置した配管３を用いてコンクリートを打設することで水域Ｂに橋脚Ｃ１～Ｃ４等の構造物を構築する。これにより、本実施形態では船舶によらず通常のコンリート打設方法での施工が可能になる。また桟橋１上に配管３を配置するので河川の流れに関係なくコンクリートを打設でき、配管３の閉塞時などでも桟橋１上の作業員が対処できる。さらに、通常施工場所まで作業員が通信船で行くところ、作業員が桟橋１上を徒歩で行くことができるので通信船に係る費用が削減され、またいつでも施工場所まで行くことができる。

また本実施形態では桟橋１上をポンプ車が移動する必要もなく、桟橋１に加わる荷重は配管３と作業員の重量だけで済むので、桟橋１を、鋼製の杭２１により通路桁１１を支持して通路桁１１上に足場板１３を設けたシンプルなものとでき、その構成が簡易になる。そのため、桟橋１の構築に掛かる時間やコストを小さくできる。

また本実施形態では、既設橋梁Ｄの架け替え工事において、新設橋梁の橋脚Ｃ１～Ｃ４やその基礎部分をコンクリートにより構築しており、そのため桟橋１は既設橋梁Ｄに沿って水域Ｂに延びるように設けられる。

また、杭２１は、既設橋梁Ｄの下流側において、既設橋梁Ｄの橋脚Ｄ１～Ｄ４に対応する位置に配置されるので、桟橋１の杭２１によって河積阻害率が増加するのを防ぐことができる。前記したように本実施形態では桟橋１に加わる荷重が小さく桟橋を簡易な構成とできるので、杭２１のスパンは通常の3倍程度まで大きくでき、その位置を既設橋梁Ｄの橋脚Ｄ１～Ｄ４の位置に合わせるのも容易である。

しかしながら、本発明は上記の実施形態に限らない。例えば本実施形態では既設橋梁Ｄの架け替え工事において新設橋梁の橋脚Ｃ１～Ｃ４やその基礎部分をコンクリートにより構築しているが、本実施形態の方法で構築される構造物はこれに限らず、河川や海、湖などの水域にコンクリートを打設して構築されるものであればよい。

また本実施形態では杭２１のスパンが既設橋梁Ｄの橋脚Ｄ１～Ｄ４のスパンに対応するが、一部あるいは全てのスパンを橋脚Ｄ１～Ｄ４の複数スパン分の長さとしてもよい。そのスパンについては桟橋１にトラス構造を設けて補強したり、通路桁１１のＨ形鋼のせいを大きくするなどして剛性を高くすることもできる。

また桟橋１の構成も前記に限らず、その平面形状も図１（ａ）のように直線状に延びるものに限らない。配管３は、ジョイント等により接続するなどして桟橋１の平面形状に応じて分岐、延長させることができる。

以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

１：桟橋
３：配管
１０：通路部分
１１：通路桁
１２：連結材
１３：足場板
１４：囲い
２０：支持部分
２１：杭
２２：支持梁
２３：ブレース
２４：繋ぎ材
ｃ１～ｃ４：（新設橋梁の）橋脚位置
Ｃ１～Ｃ４：（新設橋梁の）橋脚
Ｄ：既設橋梁
Ｄ１～Ｄ４：（既設橋梁の）橋脚

Claims

コンクリート打設用の配管を配置するための桟橋を、既設橋梁に沿って延びるように水域に構築し、前記桟橋に沿って延伸するように配置された前記配管を用いて前記桟橋の側方の水域でコンクリートを新設橋梁の橋脚位置に打設し、構造物を構築することを特徴とする構造物の構築方法。
前記桟橋は、鋼製の杭により通路桁を支持し、前記通路桁の上に板材を設けたものであることを特徴とする請求項１記載の構造物の構築方法。
前記桟橋は、河川において既設橋梁の下流側に配置され、
前記桟橋の杭が、既設橋梁の下流側において、既設橋梁の橋脚に対応する位置に配置されることを特徴とする請求項１または請求項２記載の構造物の構築方法。