JPH026888B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

この発明はコンクリート被覆による水中防食、
補強法に関し、水中鋼管杭、護岸用鋼矢板等、水
上から水中へ伸びる鋼板の飛沫帯、干満帯付近に
多発する腐食を予防又は補修、あわせて補強する
もので、本発明者がさきに公開した水中スタツド
溶接法と、今回開発した水中型枠へのコンクリー
ト打設方法とによる画期的腐食対策である。まず
今回開発した水中型枠へのコンクリート打設方法
について詳細説明した後、鋼管杭、鋼矢板に対す
る、上記打設方法、スタツド溶接法両者によるこ
の発明の実施態様を説明する。 従来の水中コンクリート工法にはトレミー工
法、コンクリートポンプ工法、底開き箱工法（バ
ケツト工法）、袋詰め工法、KDTトレミー工法、
NUCS工法、ハイドロバルブ工法の七種類があ
る。一々説明する必要はないと思うが、現在、多
用されているのはトレミー工法と、これを改良し
たKDTトレミー工法、そしてコンクリートポン
プ法である。 第１図にトレミー工法の原理を示す。このよう
に水底にコンクリートＣを堆積させつゝ、投入管
Ｔ先端をその中にさし入れてコンクリートを投入
するため、通常のコンクリートでも、上層以外は
水Ｗに触れないためセメント分流失による劣化が
ないのである。この第１図の投入管Ｔを水が入込
めない収縮性のものにしたのがKDTトレミー工
法であり、投入管Ｔを第２図に示すようにコンク
リートポンプＰにつながる鉛直管T′にしたのが
コンクリートポンプ工法である。図のＭは型枠を
示す。 コンクリートポンプ工法が最も広く使われてお
り、またこの発明もコンクリートポンプを用いる
ので、このコンクリートポンプ工法を従来技術と
して、その問題点を述べる。 第２図は最も適した所にコンクリートポンプ工
法を用いた図で、ポンプ車から出たホースＨの先
に鋼製鉛直管T′を接続し、これを水面Ｗ下に下
げ、クレーンのフツクＦによつて所要位置に保持
している。実際にはホースＨを直接、型枠内へ下
げる場合も多いが、第２図の例は型枠Ｍの上方に
障害物がないから、長い鉛直管T′を吊下げられ
る。型枠Ｍの背丈が第１図のように高い場合は、
第１図の投入管Ｔと同様に、打設コンクリートＣ
が高まるにつれ、鉛直管T′を吊上げてゆかねば
ならない。そうでないと投入管Ｔの下端が打設コ
ンクリートＣの深い所に埋まり、打設終了後、抜
出しにくゝなるほか、送給圧を高めねば出にくゝ
なる。送給圧を高めると、その反力で鉛直管
T′下端が打設コンクリートから抜け出て、この
種水中打設法の最も嫌う結果、つまりコンクリー
トの水中放出を起こし、再び鉛直管端を下げて打
設コンクリートに埋めると、管内に進入した水を
コンクリート中へ押込むといつた不良原因が一挙
に生ずる。 また型枠Ｍの上方に例えば第６図、第１１図の
ように障害物があるため鉛直管T′を垂下できず、
ホースＨを屈曲させ、型枠底部へその先端を垂下
させるとか、鉛直管T′を傾斜させて使う場合も
少くない。ポンプのコンクリート圧送につれ、ホ
ースは大きく揺れ動くので、潜水夫がこれを抑え
るとか、傾斜した鉛直管T′を人力で保持する等、
非近代的な作業も行わねばならない。 この発明の水中型枠へのコンクリート打設方法
は水中型枠の底部にコンクリート導入口とシヤツ
ター又は弁を付ける事により、上述の問題点を一
掃した。コンクリート送給管をさし込める大きな
開口部のある型枠でも、そこから送給管を挿入す
る従来の常識を捨て、型枠底部に導入口を付け、
これにコンクリート送給管を接続する。送給管が
ポンプ圧により振動、揺動する不安が一掃され、
送給管がポンプ圧の反力で抜け出たり、鉛直管
T′の引上げ速度を誤つたりする不安も解消する。 次に図面を参照して、この発明の構成、効果を
説明する。 第３図はこの発明の水中型枠へのコンクリート
打設方法の原理的説明図である。それは水中から
水面上に出る杭、壁等、比較的水平断面積の小さ
なコンクリート構造物を構築するに際し、所要形
状の型枠Ｍの底部に当る枠板に、予めコンクリー
ト送給管又はホースＨを接続できるシヤツター又
は弁つき導入口１を設け、この枠板を用いて水中
の所要位置に型枠Ｍを組立て上記導入口１にコン
クリートポンプにつながる送給管を接続し、上記
シヤツター１ａ又は弁を開いてコンクリートＣを
圧入することにより、型枠Ｍ内の水を下から順
次、コンクリートＣに置換える形で押上げ、型枠
Ｍ上縁からすべて排出して型枠Ｍをコンクリート
Ｃで満たし、上記導入口１のシヤツター１ａ又は
閉じて送給管Ｈをはずすのである。 第４図は第３図の打設コンクリートＣが型枠Ｍ
を満たし、型枠Ｍ内の水は無論、水でセメント分
が少くなつた上層コンクリートも型枠Ｍ上縁から
溢出させている状態を示す。 従来はコンクリートポンプが強力でも、前述の
ように送給管の振動や反力の増大のため充分強い
圧力を使えなかつたが、この方法によれば幾らで
も強い送給圧力を使える。従つて型枠Ｍの最も深
い所にコンクリート導入口１が設けられていて
も、ポンプの能力一ぱいの送給圧力を使つてコン
クリートＣを型枠Ｍの頂上まで押上げるよう圧入
することが可能になつたのである。 次に、今回の発明の実施例を第５図以下によつ
て説明する。 第５，６図は海底に立てた鋼管杭２が水面Ｗ付
近の飛沫帯、干満帯に腐食穴３を生ずるほど腐食
したゝめ、この発明を適用した実施例説明図で、
コンクリートＣによる被覆や、スタツド溶接した
ジベル４、鉄筋５は一部分だけ示している。型枠
Ｍを当てた外観は第６図に示す。この第５，６図
によつて、この発明の概要を述べると、それは水
面Ｗ上の上部構造６から水中へ伸びた鋼管杭２等
鋼板の少くとも飛沫帯、干満帯全域に対し、その
健全な部分随所に、水中スタツド溶接法でジベル
群４を溶着し、そのジベル間を結んで上記全域に
鉄筋５を配設し、コンクリート型枠Ｍにより全体
を囲んで、型枠Ｍ上縁と上記上部構造６下面との
間に小間〓を設け、その型枠Ｍ底部外面に予め作
り付けた、シヤツター８又は弁つき導入口１に、
コンクリートポンプにつながる送給管Ｈを接続固
定してコンクリートを圧入することにより、型枠
Ｍ内の水を下から順次、コンクリートＣに置換え
る形で押上げ、上記小間〓からすべて排出し、コ
ンクリート表層の不良部分も溢出させた後、上記
シヤツター８又は弁を閉じ、送給管Ｈをはずし、
養生することを特徴とするコンクリート被覆によ
る水中防食、補強法である。 従来の型枠へのコンクリート投入方法の常識に
よれば、型枠Ｍの上方に上部構造６（コンクリー
ト床版）があるため、コンクリート送給管の出口
を横から型枠Ｍ上縁に固定して、コンクリートを
吐出し落下させるほかない。しかし、型枠Ｍは組
立て時、水が入つているので、水の中へコンクリ
ートを自由落下させることになる。一応水とコン
クリートが入れかわつても、コンクリートのセメ
ント分の流失、減少により、その品質は極めて悪
い。また流失セメントにより付近を汚損させる。
従つて、水中専用コンクリートを使用しなければ
ならないが、これは高価なだけでなく、粘性が強
いためポンプ内部に固着する傾向があり、作業は
極めて難行する。 しかし、この発明を適用することにより、一般
コンクリートを使用でき、上の困難は一掃され
た。第６図に示すように、この発明によれば型枠
Ｍはホース導入のための上部開口不要のため、型
枠上縁を上部構造６の下面にまで伸ばすことが可
能になつた。上部構造６下面との間に水が溢出す
る細〓又は局部間〓を設けておけば、第４図のよ
うにコンクリートが型枠Ｍを満たし、上端間〓か
ら水とコンクリート表層の不良部分が溢出するか
ら、その後、間〓を塞いでやればよい。これで腐
食防止兼補強コンクリートを上部構造に結びつけ
る事も可能になつた。 使用コンクリートは通常のコンクリートで、そ
の組成は、

【表】 使用したコンクリートポンプ車は４トン車で、 最大吐出圧 127Kg／cm² 最大吐出量 40m³／Ｈ 送給管径 ４インチ 同長さ 6.5ｍ（90゜エルボ二箇所） 使用吐出圧 約14Kg／cm²（一定） 導入口圧力 0.75Kg／cm²（水面下1.5ｍ） 打設時間 ５分10秒（従来の1/3〜1/4） 鋼管杭外径 300mm 型枠内径 600mm 型枠高さ ４ｍ コンクリート供試体圧縮強度試験値 σ₂₆＝236Kg／cm² なお型枠ＭはFRP樹脂板で抱合わせる使い捨
て型枠でも、鋼板製で場所を移して使えるもので
もよい。その組立方法、固定、分解方法はすべて
従来技術によるので説明を略す。 第７図に、この発明で重要な役割をする導入口
１の一例を示す。この例では導入口１を型枠Ｍ側
に溶接した短管１ａと、コンクリート送給管をは
める筒口１ｂとの間に一対のフランジ７，７を設
け、その間にシヤツター板８を抜き差しできるよ
うにしている。そのフランジ７を第９図に、シヤ
ツター板８を第１０図に示す。フランジ７，７は
上下二本のボルト９で締合わされ、シヤツター板
８の端を潜水夫がハンマー等で叩くだけで、シヤ
ツター板開口部８ａをフランジ７をつけた導入口
１に合わせたり、はずして閉じたりできる簡便な
構造にしている。もつとも、シヤツターでなく、
市販の開閉弁を導入口１の外側に付けてもよい事
はいうまでもない。 以上は鋼管杭２にこの発明を適用したものであ
るが、第１１，１２図に示すように護岸用鋼矢板
１０を連らねた壁面の腐食部を海側からコンクリ
ート被覆するにも、この発明は好適である。壁面
が横に長く続く場合は、矢板を背にした囲い型枠
Ｍの所々に仕切板を入れ、予定時間内にコンクリ
ート打設を終えられるよう、一区間のコンクリー
ト容量とポンプ車能力に合わせて適宜区切ればよ
い。導入口１を何箇所にも設けて、一斉にコンク
リートを圧入してもよい。 その他の点は鋼管杭２のコンクリート被覆の場
合とほとんど変りない。型枠Ｍの形、組立、固定
法が変るだけで、それらは従来技術であるから説
明を略す。 以上、少数の実施例によつて説明したが、この
発明はその要旨を変えることなく、当業者の公知
技術により多様に変化、応用し得る。腐食部補修
のほか、腐食予防にも有効である。第６図の導入
口１は斜め下向きにするとコンクリートが型枠底
面沿いに広がる利点がある。水平導入口１の場
合、出口に斜下向き案内板をつけてもよい。第７
図の短管１ａを略し、直接、フランジ７を型枠Ｍ
につけてもよい。 型枠の材質、形状は問わない。その水平断面積
も導入口から圧入したコンクリートが型枠底面に
行渡つた後、ほゞ一斉に上昇することができる程
度であればよく、導入口の数を増し、配置に工夫
を加えれば相当、大きな型枠にも適用できる。コ
ンクリートポンプや送給管は複数セツト同時使用
してもよい。 使用コンクリートは原則として一般用コンクリ
ートであるが、非分離性特殊水中コンクリートを
使えば最上層まで健全なコンクリート品質を得ら
れ、普通コンクリートの場合のように最上層を排
除する必要がない。 水中スタツド溶接法は本発明者がさきに開発し
た溶接ガンを用いるとよいが、それに限定はしな
い。 鉄筋は常に縦横に必要とは限らず、金網で代用
してもよい。 この発明は、従来、橋梁等において単に鋼材表
面とコンクリートを結ぶものであつたスタツド・
ジベルを、はじめて水中鋼板のコンクリートによ
る腐食防止と補強に用いる道を開いた。水面から
上へ出た飛沫帯へのジベル溶着にも、水中スタツ
ド溶接法を用いるから、溶接部が水分を含まず信
頼性が高い。そのジベル群に鉄筋を添え、少くと
も飛沫帯、干満帯全域を覆うから腐食部は強力に
防護され、鉄筋コンクリートの耐食、補強効果を
充分、発揮する。 またコンクリート打設方法において、従来の水
中コンクリート工法のコンクリートポンプを使用
するものにおいて避けがたい難点であつたコンク
リート打設用鉛直管T′の支持、上昇操作、ポン
プによる振動、動揺、そして重要な反力の問題
が、この発明によれば送給管先端を型枠底板の導
入口に接続、固定するため、一気に解消してしま
つた。 この発明によればコンクリートポンプの送給圧
は、従来のように単にコンクリートを配管抵抗に
打勝つて送るためのものでなく、送つたコンクリ
ートを型枠底部から上端まで押上げるためにも使
われる。この場合、管端が固定されているため圧
入反力で移動するおそれがなく、ポンプの最大圧
力まで上げることが可能になり、打設速度は画期
的に向上した。

【図面の簡単な説明】

第１，２図は従来の水中コンクリート打設法の
二例の説明図、第３，４図はこの発明の水中コン
クリート打設法の原理的説明図、第５図はこの発
明による腐食した鋼管杭の補修状況説明図、第６
図は同じく型枠を当てた状態の説明図、第７図は
型枠底部のコンクリート導入口の拡大説明図、第
８図はそのフランジ、第９図はそのシヤツター板
説明図、第１０図はこの発明による護岸壁の鋼矢
板の腐食部補修状況説明図、第１１図はこれに型
枠を当てた状態の説明図である。 Ｍ……型枠、Ｈ……コンクリート送給管（ホー
ス）、１……シヤツター又は弁つき導入口、４…
…ジベル群、５……鉄筋。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 水面上の上部構造から水中へ伸びた鋼管杭、
   鋼矢板等鋼板の少くとも飛沫帯、干満帯全域に対
   し、その健全な部分随所に水中スタツド溶接法で
   ジベル群を溶着し、そのジベル間を結んで上記全
   域に鉄筋を配設し、コンクリート型枠により全体
   を囲み、型枠上縁と上記上部構造下面との間に小
   間隙を設け、その型枠底部外面に予め作り付け
   た、シヤツター又は弁つき導入口に、コンクリー
   トポンプにつながる送給管を接続固定してコンク
   リートを圧入することにより、型枠内の水を下か
   ら順次、コンクリートに置換える形で押上げて上
   記小間隙からすべて排出し、コンクリート表層の
   不良部分も溢出させた後、上記シヤツター又は弁
   を閉じ、送給管をはずし、養生することを特徴と
   するコンクリート被覆による水中防食、補強法。