水中構造物の仮締切工法及び仮締切用構造体
【課題】水中構造物の周辺を水の無い乾いた作業環境とする際に用いる弾性シール材による止水のレベルを、従来よりもさらに向上させる。
【解決手段】一段又は多段の鋼殻からなる作業函１６と、作業函１６の底部に設けられた弾性シール材２４とを有してなる仮締切用構造体において、弾性シール材２４の内周の少なくとも一部に、弾性シール材２４が作業函１６の内側方向に変形することを防止する横変形防止材２６を配設し、水圧による水平方向の力を受けても、弾性シール材２４の固着止水機能が低下しにくいようにする。
【解決手段】一段又は多段の鋼殻からなる作業函１６と、作業函１６の底部に設けられた弾性シール材２４とを有してなる仮締切用構造体において、弾性シール材２４の内周の少なくとも一部に、弾性シール材２４が作業函１６の内側方向に変形することを防止する横変形防止材２６を配設し、水圧による水平方向の力を受けても、弾性シール材２４の固着止水機能が低下しにくいようにする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中に建設された橋脚等の水中構造物の補修、補強作業において、乾式の作業空間を確保するための仮締切工法、及び、そのための仮締切用構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海中あるいは河川中に建設された橋脚等は、老朽化による補修や耐震設計基準の改訂により耐震補強等の必要性が増加している。このような水中構造物の補修、補強工事においては、品質及び安全性の確保の目的で、対象構造物の周辺を水の無い乾いた作業環境とすることが不可欠である。
【０００３】
乾式作業を行なうための仮締切りには、鋼矢板や鋼管矢板を止水壁として周囲に打設する方法が用いられていたが、橋梁の橋脚等の上部空間の利用制限がある場合には、矢板打設が困難な上、工期的にも長くなるという大きな問題点が指摘されていた。
【０００４】
この問題点を解決するため、特許文献１乃至６に代表されるように、浮遊曳航が可能な二重鋼殻からなる作業函を用い、作業対象（構造）物を囲うように設置した後、二重鋼殻内に注水し沈設すると共に、作業対象物と作業函底部あるいは底部側面に設けた止水治具を用いて止水し、水密構造化後に内部を排水して作業空間を得る方法が用いられている。
【０００５】
ところが、上記従来技術においては以下の課題があった。即ち、
（１）作業函自体を浮遊曳航用の浮力体とするため二重鋼殻構造とすることから、作業函の外形寸法が大きくなり、潮流力や波力の受圧面積が増大し、これに対応するための切梁材が増加する。あるいは、外径寸法を小さくすると内部の作業空間が狭くなり作業能率の低下を招く。
（２）又、二重鋼殻構造のため製作工数が増加し、作業函の製作費が増加する。
（３）底部の止水のため、橋脚フーチング等の作業対象物に水中で予め止水治具をある程度精度良く取り付ける必要があり、事前の水中作業が多い。
【０００６】
これに対して、特許文献７には、補剛板構造耐圧ブロックを予め組立て形成される環状鋼殻からなる作業函と、浮遊曳航・現地設置用の浮力体とを別構造にし、作業函設置後、浮力体を撤去する技術、さらに、弾性シール材や防水スカートを用いて止水を行う技術が記載されており、前記従来技術の前記課題を解決している。
【０００７】
【特許文献１】特許第３０２４９３２号公報
【特許文献２】特許第３０６５９２７号公報
【特許文献３】特許第３３３００１８号公報
【特許文献４】特開２００２−２０１６４９号公報
【特許文献５】特許第３３７９３９１号公報
【特許文献６】特許第３３８７４３６号公報
【特許文献７】特開２００６−２４９６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、大水深にフーチングを有する橋脚の補修等にも適用できるようにするため、特許文献７に記載された弾性シール材による止水のレベルをさらに向上させることが求められている。
【０００９】
そこで、本発明では、水中構造物の周辺を水の無い乾いた作業環境とする際に用いる弾性シール材による止水のレベルを、従来よりもさらに向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、前記課題を解決するため、まず、図１〜図３に示すようにして、弾性シール材の止水性能試験を行った。図１は止水性能試験の全体概要を示す模式図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。図３に示すように、弾性シール材２００の横断面の外周の形状は正方形（７５０ｍｍ×７５０ｍｍ）であり、内部空間の横断面の形状も正方形（４５０ｍｍ×４５０ｍｍ）となっている。また、図１に示すように、弾性シール材２００の縦断面の形状は長方形（幅１５０ｍｍ×高さ２１０ｍｍ）であり、上端部は、両側から鋼製のシール材固定枠２０２（断面形状は６０ｍｍ×６０ｍｍ）で挟まれて固定されている。
【００１１】
止水性能試験の実施に際しては、弾性シール材２００をコンクリート２０４の上面に載置し、弾性シール材２００の内部空間に水２０６を満たして、弾性シール材２００の上面を厚さ１９ｍｍの正方形状の鋼製蓋２０８で上方から覆った。そして、５０トンのロードセル２１０、形鋼２１２、２１４を介して、鋼製蓋２０８の上面に３５トンの油圧ジャッキ２１６で鉛直方向下向きに力を加えて、弾性シール材２００を鉛直方向下向きに圧縮するとともに、水２０６に圧力を加えた。さらに、水圧ポンプ２１８によって、所定の水圧になるまで水２０６に圧力を段階的に加えていき、漏水の有無および弾性シール材２００の外観形状を観察した。
【００１２】
図４は、この止水性能試験の結果を示すグラフ図であり、横軸に弾性シール材２００の圧縮率をとり、縦軸に漏水限界水圧をとっている。図４からわかるように、弾性シール材２００の圧縮率が大きくなるほど、漏水限界水圧が大きくなっている。したがって、所定の漏水限界水圧を得るためには、弾性シール材２００が所定の圧縮率に達するまで弾性シール材２００に鉛直方向下向きに力を加える必要があることがわかる。ここで、圧縮率とは、弾性シール材２００が圧縮された量（ｍｍ）を弾性シール材２００の圧縮前の高さ（ｍｍ）で除した値のことである。
【００１３】
また、弾性シール材２００の圧縮率が７０％程度以上の場合に漏水限界水圧を超えると、弾性シール材２００は外側に大きくはらみ出し、弾性シール材２００の接地面が外側を向くほど大きく外側にはらみ出す変形をして漏水が発生した。この変形のメカニズムを図５に模式的に示す。図５（Ａ）は、弾性シール材２００に外力が作用していない初期状態を示し、図５（Ｂ）は、圧縮率が７０％程度以上となるまで弾性シール材２００に鉛直方向下向きの力が作用して、横方向（水平方向）に膨らんだ状態を示し、図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）のように圧縮された状態において、さらに横方向（水平方向）に漏水限界水圧を超える水圧を弾性シール材２００が受けて、水圧を受けている側とは反対方向の側に大きくはらみ出す変形をして、漏水を起こした状態を示す。
【００１４】
また、図５（Ｃ）に示す変形状態では、弾性シール材２００はシール材固定枠２０２の内周面に強く押し付けられており、この押し付けによって弾性シール材２００が損傷することもあった。
【００１５】
弾性シール材の上記のような漏水メカニズムおよび損傷メカニズムを把握した上で、本発明者は、このような漏水メカニズムおよび損傷メカニズムが発生することを防止する方策について検討した。その結果、弾性シール材の内周の少なくとも一部に、該弾性シール材が作業函の内側方向に変形することを防止する横変形防止材を配設することにより、漏水限界水圧を向上させることができることを見出した。さらに、横変形防止材と弾性シール材との間の少なくとも一部に、弾性シール材の一部に過大な圧縮力が加わることを防止する緩衝バックアップ材を設けることにより、鉛直方向下向きに大きな圧縮力を受けた状態で横方向（水平方向）に大きな水圧を受けても、弾性シール材の損傷を抑えることができ、より大きな水圧を横方向（水平方向）に受けても漏水が起こりにくくなることを見出した。
【００１６】
本発明は、かかる知見に基づきなされたものである。
【００１７】
即ち、本発明に係る水中構造物の仮締切工法は、一段又は多段の鋼殻からなる作業函と、該作業函の底部または該作業函の下部の外周に設けられた弾性シール材とを有してなる仮締切用構造体を、その外周に着脱可能な外周浮力体を装着して現地に浮遊曳航し、作業対象物を囲うように配置し、該外周浮力体の少なくとも一部に注水するか、該外周浮力体の少なくとも一部を撤去して、沈設した後、該仮締切用構造体の内部を排水し、該仮締切用構造体の自重又は該自重と水圧による力の鉛直成分により、該仮締切用構造体を作業対象物に固着して止水し、作業空間を形成する水中構造物の仮締切工法であって、前記弾性シール材の内周の少なくとも一部に、該弾性シール材が前記作業函の内側方向に変形することを防止する横変形防止材を配設し、水圧による水平方向の力を受けても、該弾性シール材の固着止水機能が低下しにくいようにしたことを特徴とする。
【００１８】
前記仮締切工法において、前記横変形防止材と前記弾性シール材との間の少なくとも一部に、前記弾性シール材の一部に過大な圧縮力が加わることを防止する緩衝バックアップ材を設けることが好ましい。
【００１９】
また、前記仮締切工法において、前記作業函の降下距離を調整するストッパを配設して、前記弾性シール材の一部又は全部が過圧縮されることを防止することが好ましい。
【００２０】
前記仮締切用構造体の現地への浮遊曳航に台船を用いてもよく、この場合、該台船には、前記仮締切用構造体を前記作業対象物に沈設する昇降装置を配設していることが好ましい。具体的には、前記作業函の底部近傍で前記作業函と一端部がピン結合されている棒鋼を配設し、前記昇降装置を、該棒鋼を昇降させる油圧装置としてもよい。
【００２１】
前記作業函の内周に着脱可能な内周浮力体を配設して、前記外周浮力体を小さくすることが好ましい。
【００２２】
本発明にかかる仮締切用構造体の第一の態様は、一段又は多段の鋼殻からなる作業函と、該作業函の底部に設けられた弾性シール材とを有してなる仮締切用構造体であって、前記弾性シール材の内周の少なくとも一部に、該弾性シール材が前記作業函の内側方向に変形することを防止する横変形防止材が配設され、水圧による水平方向の力を受けても、該弾性シール材の固着止水機能が低下しにくいようにされたことを特徴とする。
【００２３】
本発明にかかる仮締切用構造体の第二の態様は、一段又は多段の鋼殻からなる作業函と、該作業函の下部の外周に取り付けられ、水圧による鉛直方向下向きの力を受けることができる受圧拡幅部と、該受圧拡幅部の底部に設けられた弾性シール材とを有してなる仮締切用構造体であって、前記弾性シール材の内周の少なくとも一部に、該弾性シール材が前記作業函の内側方向に変形することを防止する横変形防止材が配設され、水圧による水平方向の力を受けても、該弾性シール材の固着止水機能が低下しにくいようにされたことを特徴とする。
【００２４】
前記横変形防止材と前記弾性シール材との間の少なくとも一部に、前記弾性シール材の一部に過大な圧縮力が加わることを防止する緩衝バックアップ材が設けられていることが好ましい。
【００２５】
また、前記作業函の降下距離を調整するストッパが配設されて、前記弾性シール材の一部又は全部が過圧縮されないようにされていることが好ましい。
【００２６】
前記作業函の底部近傍で前記作業函と一端部がピン結合されている棒鋼が配設されており、該棒鋼に鉛直下向きの力を加えることによって、作業対象物に沈設できるようにされていることが好ましい。なお、該棒鋼に鉛直下向きに加える力は、前記作業函に作用する自重や水圧による鉛直下向きの力を補助して、前記弾性シール材が所定の圧縮率になるように作業対象物に沈設できるようにする力でもよい。
【００２７】
前記仮締切用構造体において、外周に着脱可能な外周浮力体が装着されているとともに、内周に着脱可能な内周浮力体が装着されていることが好ましい。
【００２８】
前記弾性シール材の外側に、防水スカートが設けられていることが好ましい。
【００２９】
前記弾性シール材は、周方向に２分割以上に分割されていてもよく、この場合、分割された該弾性シール材同士の継手は、水平面に対して傾斜した面同士を密着させて形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明では、弾性シール材の内周の少なくとも一部に、該弾性シール材が作業函の内側方向に変形することを防止する横変形防止材を配設しているので、水圧による水平方向の力を受けても、該弾性シール材の固着止水機能は低下しにくく、仮締切用構造体で仕切られた作業空間内に水が浸入することが防止される。
【００３１】
さらに、横変形防止材と弾性シール材との間の少なくとも一部に、弾性シール材の一部に過大な圧縮力が加わることを防止する緩衝バックアップ材を設けた場合には、弾性シール材の横方向への変形が横変形防止材によって強制的に押え込まれても、弾性シール材に過度の応力集中は起こらず、弾性シール材が損傷することが防止されるので、弾性シール材の固着止水機能はより安定する。
【００３２】
さらに、作業函の降下距離を調整するストッパを配設して、弾性シール材の一部又は全部が過圧縮されることを防止した場合には、仮締切用構造体を沈設させたときの弾性シール材の圧縮量の不均一さが所定の範囲内に抑えられて、漏水がより生じにくくなる。また、弾性シール材の破損も起こりにくくなるとともに、弾性シール材の寿命が短くなることが防止される。
【００３３】
また、作業函の底部近傍で該作業函と一端部がピン結合されている棒鋼を仮締切用構造体に配設し、該棒鋼に鉛直下向きの力を加えることによって、仮締切用構造体を作業対象物に沈設できるようにした場合、もしくは、該棒鋼に鉛直下向きに力を加えて、前記作業函に作用する自重や水圧による鉛直下向きの力を補助して、前記弾性シール材が所定の圧縮率になるように作業対象物に沈設できるようにした場合には、安定的に仮締切用構造体を作業対象物に沈設できるようになるとともに、仮締切用構造体の沈設時に弾性シール材が不均一に圧縮されることを防止することができ、漏水を生じにくくさせることができる。
【００３４】
仮締切用構造体の内周に着脱可能な内周浮力体を装着した場合には、外周に装着する外周浮力体を小さくすることができ、仮締切用構造体の浮遊曳航を行う際、浮力体を含む仮締切用構造体の全体をコンパクトにすることができ、曳航・据付作業の操作性が向上するとともに、浮力体を小ブロック化して取り付けられるため、仮締切用構造体の沈設時に不均一な降下が起こりにくくなる。
【００３５】
弾性シール材の外側に、防水スカートを設けた場合には、弾性シール材から漏水が発生しても、漏水量を少なくすることができる。
【００３６】
弾性シール材が一体ではなく、周方向に２分割以上に分割されたものであっても、分割された該弾性シール材同士の継手を、水平面に対して傾斜した面同士を密着させて形成した場合には、継手のない一般部と同等の止水性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明に係る実施形態を、図面に沿って詳細に説明する。第１〜第５実施形態は、作業対象物が円形断面の橋脚の場合についての実施形態である。
【００３８】
図６は、本発明の第１実施形態の仮締切用構造体の外周に外周浮力体を取り付けて、現地へ曳航する時の状態を示す正面図、図７は、該仮締切用構造体の設置時の状態を示す（Ａ）平面図及び（Ｂ）正面から見た半断面図、図８は、受圧拡幅部を拡大して示す図で、その構造の詳細を示す拡大断面図である。
【００３９】
この仮締切用構造体１０は、各耐圧ブロック１２が止水材１４を間に挟んで組み立てられてなる作業函１６と、作業函１６の底部の外側に突出した受圧拡幅部１８と、受圧拡幅部１８の底部に設けられた止水用函断面部材２０と、止水用函断面部材２０にはめ込まれた止水用の弾性シール材２４と、止水用函断面部材２０の内側側板２０Ａの内側に設けられた横変形防止材２６と、弾性シール材２４と横変形防止材２６との間に設けられた緩衝バックアップ材２８と、止水用函断面部材２０の外側側板２０Ｃの外面に設けられた防水スカート３０と、を備えてなる。仮締切用構造体１０を浮遊曳航・設置するため、仮締切用構造体１０の外周には、着脱可能な浮力体４０が配置され、仮締切用構造体１０は浮力体４０でその外周を水中で支持される。
【００４０】
浮力体４０は、内部に空気を蓄えて浮力を得る外周浮力体４２と、外周浮力体４２の上部に取り付けられた鋼管支柱４４と、鋼管支柱４４を支柱として、仮締切用構造体１０の天端部に設置された作業台４６と、から構成されている。仮締切用構造体１０の天端部に作業台４６が設置されていることにより、現地での仮締切用構造体１０の設置作業が容易に行えるようになっている。また、図７（Ａ）に示すように、浮力体４０の外周の１点はヒンジ機構４０Ａとなっており、このヒンジ機構４０Ａを中心として、浮力体４０は開閉するようになっている。図５において、符号１６Ａは仮締切用構造体１０および浮力体４０が閉じた状態における作業函１６の閉合部、符号１８Ａは受圧拡幅部１８の閉合部、符号４２Ａは外周浮力体４２の閉合部、符号４６Ａは作業台４６の閉合部、を示す。
【００４１】
外周浮力体４２は、仮締切用構造体１０に対して着脱可能であり、仮締切用構造体１０を浮遊曳航させる際に取り付け、仮締切用構造体１０を作業対象物に対して沈設させる際には取り外すことができる。また、仮締切用構造体１０を作業対象物に対して沈設させる際、外周浮力体４２を仮締切用構造体１０から取り外さずに、外周浮力体４２に注水して、仮締切用構造体１０を作業対象物に対して沈設させることもできる。
【００４２】
仮締切用構造体１０は、図６に示す如く、着脱可能な浮力体４０でその外周を水中で支持されて、現地へ浮遊曳航される。浮力体４０は、曳航時の安定性確保と潮位差の影響を最小化するため、外周浮力体４２を没水させることが可能な半潜水型である。仮締切用構造体１０及び浮力体４０は、曳航時の安定確保のため現地到着までは、図７（Ａ）に示す如く、環状に組立てられる。
【００４３】
現地到着後、仮締切用構造体１０を作業対象物である橋脚２（図１１（Ｅ）参照）へ取り付けるため、図７（Ａ）に示すように、浮力体４０に設けられたヒンジ機構４０Ａにより、仮締切用構造体１０を扇状に開口し（図１１（Ｆ）参照）、橋脚２を囲むよう設置した後、再度ヒンジ機構４０Ａにより閉合部１６Ａ、１８Ａ、４２Ａ、４６Ａで閉合して、環状構造にする（図１２（Ｇ）参照）。
【００４４】
耐圧ブロック１２は、仮締切用構造体１０の外周面となる鋼板１２Ａと、該鋼板１２Ａを内周面側から補剛する複数の補剛板１２Ｂ（図８参照）と、から構成されており、止水材１４とともに作業函１６の構成部材となる。
【００４５】
作業函１６は、複数の耐圧ブロック１２が組み立てられてなり、各耐圧ブロック１２間の接合面にゴムシート等の止水材１４を挿入した後、ボルトで緊結されてなる環状の鋼殻構造であり、仮締切用構造体１０の主要構成部分となる。
【００４６】
受圧拡幅部１８は、図８に示すように、作業函１６の底板のうち外側に突出した部分である作業函底板突出部１６Ｂと、作業函底板突出部１６Ｂと作業函１６の本体とのつけ根部分を補剛するブラケット１６Ｃと、作業函底板突出部１６Ｂの下面に取り付けられた取付板１６Ｄと、取付板１６Ｄの下面に取り付けられ、下部が開口した環状の止水用函断面部材２０と、を主要な構成要素としている。橋脚２（図１１（Ｅ）参照）の周囲に仮締切用構造体１０が設置された後、仮締切用構造体１０の内部の水が抜かれて、受圧拡幅部１８の下方に水がなくなると、浮力が働かなくなり、受圧拡幅部１８は、上方から水圧による鉛直方向下向きの力を受ける（図１４参照）。
【００４７】
止水用函断面部材２０は、内側側板２０Ａと、天板２０Ｂと、外側側板２０Ｃと、からなり、下方が開口した箱型の形状であり、図８に示すように、ボルト２０Ｄによって取付板１６Ｄの下面に取り付けられており、天板２０Ｂがシート状の弾性シール材２２を間にはさんで作業函１６の底部外側に取り付けられている。止水用函断面部材２０の下部の開口には弾性シール材２４が嵌め込まれており、外側側板２０Ｃの外面には、防水スカート３０が取り付けられている。
【００４８】
弾性シール材２４は、図８に示すように、上部が止水用函断面部材２０の下部の開口に嵌め込まれており、中央部および下部は、止水用函断面部材２０の下部の開口から下方に向けて突出して設けられている。弾性シール材２４は、橋脚２（図１１（Ｅ）参照）のフーチング４の上面と密着して、外部から仮締切用構造体１０の内部に水が入り込まないようにする役割を有する。橋脚２の周囲に仮締切用構造体１０が設置された後、仮締切用構造体１０の内部の水が抜かれて、作業函１６および受圧拡幅部１８の下方から水がなくなると、浮力が働かなくなり、仮締切用構造体１０の自重および受圧拡幅部１８に加わる水圧による鉛直方向下向きの力が、弾性シール材２４に加わり（図１４参照）、弾性シール材２４はフーチング４の上面と密着して止水をする。弾性シール材２４は、フーチング４の不陸に追従して確実に止水できる柔軟性を有する材料であればよく、例えば各種の合成ゴム（例えば、ポリブタジエン系の合成ゴム）を用いることができる。
【００４９】
また、弾性シール材２４は周方向に２分割以上に分割されていてもよく、この場合、分割された該弾性シール材２４同士の継手を、水平面に対して傾斜した面同士を密着させて形成させることにより、継手のない一般部と同等の止水性を確保することができる。
【００５０】
横変形防止材２６は、図８に示すように、止水用函断面部材２０の内側側板２０Ａの内側に取り付けられた鋼材であり、弾性シール材２４が外側から水圧を受けても、水圧を受けている側とは反対方向の側に弾性シール材２４が大きく変形することを防止する役割を有する。
【００５１】
仮締切用構造体１０が橋脚２の周囲に設置されて内部の水が抜かれて、弾性シール材２４が圧縮状態となり、さらに外側から、仮締切用構造体１０の内側に向かう方向に水圧を受けると、弾性シール材２４は、水圧を受けている側とは反対方向の側に大きく変形しようとするが、横変形防止材２６が設けられていると、この変形は抑制される。しかし、横変形防止材２６は、横方向に変形しようとする弾性シール材２４を強制的に押さえ込むため、弾性シール材２４が横変形防止材２６と直接接すると、接した部分の弾性シール材２４には過大な圧縮応力が生じ、弾性シール材２４は損傷を受ける可能性がある。
【００５２】
この損傷を防止するために、図８に示すように、弾性シール材２４と横変形防止材２６との間に、緩衝バックアップ材２８が設けられている。緩衝バックアップ材２８は、弾性シール材２４よりも軟質な材質であり、例えばウレタンフォームを用いることができる。所定の圧縮率まで圧縮された弾性シール材２４が、水圧を受けている側とは反対方向の側に変形しても、緩衝バックアップ材２８が存在することにより、図９に示すように、弾性シール材２４は横変形防止材２６と直接接触することはない。また、緩衝バックアップ材２８は弾性シール材２４よりも軟質である。このため、横方向への変形を横変形防止材２６によって強制的に押え込まれても、弾性シール材２４に過度の応力集中は起こらず、弾性シール材２４が損傷することが防止される。なお、図９では、図示の都合上、防水スカート３０は記載していない。
【００５３】
なお、弾性シール材２４に所定の圧縮率まで圧縮を加えた状態において、横変形防止材２６の下端部とフーチング４の表面との間の距離Ｌ（図９参照）は、２０ｍｍ程度以上であることが好ましい。この距離が２０ｍｍ程度未満となると、圧縮されて横方向にはらみ出した弾性シール材２４が、横変形防止材２６の下端部とフーチング４の表面との間で押し潰されるおそれがあるからである。
【００５４】
防水スカート３０は、図８に示すように、取付板３０Ａおよびボルト３０Ｂにより、上端部が止水用函断面部材２０の外側側板２０Ｃの上部に取り付けられて、弾性シール材２４の外側に設けられており、弾性シール材２４から漏水が発生した場合に、漏水量を極力少なくする役割を有する。防水スカート３０は、フーチング４の不陸に追従できる柔軟性を有する材料であればよく、例えば各種の合成ゴムを用いることができる。なお、弾性シール材２４が接触する、橋脚２のフーチング４の上面の状態が良ければ、防水スカート３０を使用せず、弾性シール材２４のみの止水でもよい。
【００５５】
仮締切用構造体１０を繰り返し使用する場合は、止水用函断面部材２０を、弾性シール材２２、２４、横変形防止材２６、緩衝バックアップ材２８、防水スカート３０とともに交換することで、仮締切用構造体１０の止水性能を回復することができる。
【００５６】
次に、仮締切用構造体１０を組み立てて、現地に設置するまでの施工手順について説明する。
【００５７】
図１０〜図１２は、仮締切用構造体１０の陸上部での組立作業から現地設置までの施工手順を示す正面図、図１３、図１４は、仮締切用構造体１０と作業対象物（橋脚２）との止水のため、予め仮締切用構造体１０の受圧拡幅部１８に取り付けられた弾性シール材２４及び防水スカート３０による止水方法を説明するための、正面から見た半断面図である。
【００５８】
まず、図１０（Ａ）に示すように、作業函１６の陸上部での組立てを耐圧ブロック１２の１段目のみとし、環状に組立てる。次に、組立てた耐圧ブロック１２を、図１０（Ｂ）に示すように、岸壁に係留された浮力体４０の内部空間に逐次挿入し、水上で大組する。これは、陸上部で作業函１６の大組をすると重量が大きくなり、大きな揚重機６０を必要とするためである。揚重機６０の揚程や容量に余裕があれば、全体を陸上で大組し、一括吊り上げにて浮力体４０に搭載することも可能である。
【００５９】
現地までの曳航中は安定性確保のため、図１０（Ｃ）に示すように、作業函１０及び浮力体４０は環状に組立て、図１１（Ｄ）に示すように、環状に組立てた状態で、曳航台船６２にて浮遊曳航される。
【００６０】
仮締切用構造体１０および浮力体４０が現地到着後、図１１（Ｅ）に示すように、仮締切用構造体１０および浮力体４０を曳航台船６２の先端に移動させて固定し直す。そして、その状態で、図１１（Ｆ）に示すように、浮力体４０に設けたヒンジ機構４０Ａを用いて開口し、作業対象物である橋脚２の周りを囲うように設置した後、再度閉合し、作業函１６の閉合部１６Ａに止水ゴムを挿入して、ボルトで緊結し、図１２（Ｇ）に示すような環状構造とする。
【００６１】
仮締切用構造体１０および浮力体４０を橋脚２の周りを囲うように設置した後、図１３（Ａ）に詳細に示すように、浮力体４０の外周浮力体４２に水を注水し、図１２（Ｈ）に示すように、橋脚２のフーチング４に到達するまで沈設する。ここで、仮締切用構造体１０の弾性シール材２０が接触するフーチング４の上面は、底部止水が完全に行われるように、予め堆積土砂などの清掃を行なっておく。
【００６２】
図１３（Ｂ）に示すように、仮締切用構造体１０が所定位置へ沈設したことを確認した後、仮締切用構造体１０内の水６の排水を行ない、仮締切用構造体１０内に作業空間を得る。また、仮締切用構造体１０内の水６の排水を行うことにより、図１４（Ｃ）に示すように、仮締切用構造体１０には浮力が働かなくなり、受圧拡幅部１８は水圧によって鉛直方向下向きに力を受け、該受圧拡幅部１８に取り付けられた弾性シール材２４および防水スカート３０は圧縮されて止水効果が高められる。なお、図示の都合上、図１４（Ｃ）には外周浮力体４２を描いていない。
【００６３】
次に、本発明の第２実施形態の仮締切用構造体について説明する。この仮締切用構造体８０は、図１５に要部を拡大して示すように、受圧拡幅部１８を設けず、作業函１６の下端部の真下に弾性シール材２４を直接設けた点が第１実施形態の仮締切用構造体１０と異なる。受圧拡幅部１８を設けていないので、仮締切用構造体８０内の水を排水して、浮力を受けなくなっても、水圧によって鉛直方向下向きの力を受けることはなく、仮締切用構造体８０の自重によって弾性シール材２４は圧縮されて止水が行われる。水圧による鉛直方向下向きの力を活用できない点が不利であるが、受圧拡幅部１８を設けていない分だけ外形が小さくなっており、浮遊曳航させやすい点や小さい橋脚に適用させやすい点で有利である。
【００６４】
次に、本発明の第３実施形態の仮締切用構造体について説明する。この仮締切用構造体９０は、図１６に要部を拡大して示すように、作業函１６の下端部の真下にストッパ９２を設けた点が第１実施形態の仮締切用構造体１０と異なる。
【００６５】
本発明者は、実験の結果、弾性シール材２４が不均一に圧縮されると、水圧を受けている側とは反対方向の側に弾性シール材２４が大きく変形して漏水することがあることを見出している。そこで、この仮締切用構造体９０では、ストッパ９２を設けて、仮締切用構造体９０を橋脚２のフーチング４上に沈設する際、斜めに傾く等により、弾性シール材２４の一部のみが大きく圧縮された場合であっても、その部分に所定量以上の圧縮が加わらないようにして、圧縮量の不均一さを所定の範囲内に抑えて、漏水が生じないようにしている。
【００６６】
また、弾性シール材２４が、許容される圧縮変形量（例えば、弾性限界時の圧縮変形量）よりも大きい圧縮変形をすると、残留変形が残って、弾性シール材２４の寿命が短くなることがあるだけでなく、さらには、局部的に引張強度を超える引張応力が加わって局部的に破断が生じたり、鋼殻の端部において押し抜きせん断的な損傷が生じて使用できなくなることがあるが、本実施形態のようにストッパ９２を設けることで、このような不具合が生じることも防止することができる。
【００６７】
次に、本発明の第４実施形態の仮締切用構造体について説明する。第４実施形態の仮締切用構造体１００は、図１７（正面から見た一部の断面図）に要部を拡大して示すように、最下段の耐圧ブロック１２の下部の外側面に等間隔で複数のブラケット１０２を設け、該複数のブラケット１０２のヒンジ１０２Ａにそれぞれ棒鋼１０４の下端部を連結している。そして、台船６２上に設置された昇降装置により、棒鋼１０４を下降させて、弾性シール材２４が所定の圧縮率になるまで圧縮されるように仮締切用構造体１００を安定的に沈設させることができるようになっている。ここで、仮締切用構造体１００を橋脚２のフーチング４上に沈設して、内部の水を排水するまでは、仮締切用構造体１００には浮力が働いているが、本実施形態では、昇降装置により棒鋼１０４を下降させて浮力に抗する力を加えることができる。このため、水圧によって加えられる鉛直下向きの力を補助する力を昇降装置により加えることができ、仮締切用構造体１００の内部の水が完全に抜かれる前の段階で水圧によって加えられる鉛直下向きの力が小さい段階においても、仮締切用構造体１００を所定の位置に安定的に沈設させることができるようになっている。また、図４を用いて前述したように、弾性シール材２４の圧縮率が大きくなるほど漏水限界水圧が大きくなるので、仮締切用構造体１００の内部の水を排水するためには、弾性シール材２４を所定の圧縮率まで圧縮させることが必要となるが、昇降装置により補助的に鉛直下向きの力を加えることによって、弾性シール材２４を所定の圧縮率まで圧縮させやすくなる。なお、図１７は、正面から見た一部の断面図であり、ブラケット１０２は１つしか描かれていないが、前述のように、ブラケット１０２は等間隔で複数設けられている。
【００６８】
また、本実施形態では、等間隔に配置された複数の棒鋼１０４を均一に下降させることにより、弾性シール材２４が不均一に圧縮されることを防止することができ、漏水を生じにくくさせることができる。
【００６９】
昇降装置は、浮遊している台船上に配置されており、位置が固定されていないので、昇降装置を用いて棒鋼１０４を下降させている最中に、昇降装置がある程度水平方向に移動することを考慮する必要がある。そこで、本実施形態では、棒鋼１０４をブラケット１０２のヒンジ１０２Ａにピン結合している。
【００７０】
本実施形態で用いる昇降装置は特に限定されず、例えば油圧式ジャッキやねじ式ジャッキを用いることができる。油圧式ジャッキは、コンパクトな大きさで大きな駆動力を出力することができるので、浮力に抗する力を加えるのに適している。
【００７１】
なお、台船６２の揺動の状況によっては、弾性シール材２４に過大な圧縮力が加わるおそれがあるので、本実施形態においても、第３実施形態のストッパ９２を用いることが好ましい。
【００７２】
次に、本発明の第５実施形態の仮締切用構造体について説明する。
【００７３】
第５実施形態の仮締切用構造体１１０は、図１８に示すように、内部に内周浮力体１１２を設けたものである。内部に内周浮力体１１２を設けることにより、外周浮力体４２の大きさを小さくすることができ、仮締切用構造体の浮遊曳航を行う際、浮力体を含む仮締切用構造体の全体をコンパクトにすることができ、曳航・据付作業の操作性が向上するとともに、浮力体を小ブロック化して取り付けられるため、仮締切用構造体の沈設時に不均一な降下が起こりにくくなる。
【００７４】
内周浮力体１１２は、仮締切用構造体１１０に対して着脱可能であり、仮締切用構造体１１０を浮遊曳航させる際に取り付け、仮締切用構造体１１０を作業対象物に対して沈設させる際には取り外すことができる。また、仮締切用構造体１１０を作業対象物に対して沈設させる際、内周浮力体１１２を仮締切用構造体１１０から取り外さずに、内周浮力体１１２に注水して、仮締切用構造体１１０を作業対象物に対して沈設させることもできる。
【００７５】
以上説明した第１〜第５実施形態は、作業対象物である橋脚２の断面の形状が円形であり、仮締切用構造体の形状も円柱状であったが、橋脚２の断面の形状が小判形や長方形の場合には、図１９に示す第６実施形態のように、前記円形断面用の作業函１６の半円部の間に、直線状の作業函耐圧ブロック１２０を挿入すると共に、浮力体４０の半円部の間にも直線状浮力体１２２を挿入し、連結部１２０Ａ、１２２Ａで、それぞれボルトにて緊結することにより容易に対応が可能である。
【００７６】
さらに、仮締切用構造体の形状は第１〜第６実施形態の形状に限定されず、例えば四角柱状（第７実施形態）でもよい。仮締切用構造体の形状を四角柱状とした場合、防水スカート３０は、図２０（第７実施形態の仮締切用構造体の受圧拡幅部の角部を上方から見た模式図）に示すように、端部３０Ａ同士を連結しておくほうが止水効果を高める点で好ましい。
【００７７】
また、作業対象物である橋脚２の断面の形状が大きく、仮締切用構造体を１つのユニットとして浮遊曳航して橋脚２の周囲に設置することが難しい場合は、２つ以上のユニットに分割して浮遊曳航して橋脚２の周囲に設置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】止水性能試験の全体概要を示す模式図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図
【図４】止水性能試験の結果を示すグラフ図
【図５】弾性シール材から漏水するメカニズムを模式的に示す図
【図６】本発明の第１実施形態の仮締切用構造体の外周に外周浮力体を取り付けて、現地へ曳航する時の状態を示す正面図
【図７】該仮締切用構造体の設置時の状態を示す（Ａ）平面図及び（Ｂ）正面から見た半断面図
【図８】該仮締切用構造体の受圧拡幅部の構造の詳細を示す拡大断面図
【図９】該仮締切用構造体の弾性シール材が所定の圧縮率まで圧縮された状態で、該弾性シール材の外側に横方向（水平方向）の水圧が加わっている状態を模式的に示す拡大断面図
【図１０】該仮締切用構造体の陸上部での組立作業から現地設置までの施工手順の一部を示す正面図
【図１１】該仮締切用構造体の陸上部での組立作業から現地設置までの施工手順の他の一部を示す正面図
【図１２】該仮締切用構造体の陸上部での組立作業から現地設置までの施工手順の残部を示す正面図
【図１３】該仮締切用構造体と作業対象物との止水方法を説明するための、正面から見た半断面図
【図１４】該仮締切用構造体と作業対象物との止水方法を説明するための、正面から見た半断面図
【図１５】本発明の第２実施形態の仮締切用構造体の要部を示す拡大断面図
【図１６】本発明の第３実施形態の仮締切用構造体の要部を示す拡大断面図
【図１７】本発明の第４実施形態の仮締切用構造体の要部を示す拡大断面図
【図１８】本発明の第５実施形態の仮締切用構造体を模式的に示す平面図
【図１９】本発明の第６実施形態の仮締切用構造体を模式的に示す平面図
【図２０】本発明の第７実施形態の仮締切用構造体の受圧拡幅部の角部を上方から見た模式図
【符号の説明】
【００７９】
２…橋脚
４…フーチング
６…水
１０、８０、９０、１００、１１０…仮締切用構造体
１２…耐圧ブロック
１２Ａ…鋼板
１２Ｂ…補剛板
１４…止水材
１６…作業函
１６Ａ、１８Ａ、４２Ａ、４６Ａ…閉合部
１６Ｂ…作業函底板突出部
１６Ｃ…ブラケット
１６Ｄ…取付板
１８…受圧拡幅部
２０…止水用函断面部材
２０Ａ…内側側板
２０Ｂ…天板
２０Ｃ…外側側板
２０Ｄ…ボルト
２２、２４…弾性シール材
２６…横変形防止材
２８…緩衝バックアップ材
３０…防水スカート
３０Ａ…取付板
３０Ｂ…ボルト
４０…浮力体
４０Ａ…ヒンジ機構
４２…外周浮力体
４４…鋼管支柱
４６…作業台
６０…揚重機
６２…台船
１２０…直線状の作業函耐圧ブロック
１２２…直線状浮力体
１２０Ａ、１２２Ａ…連結部
２００…弾性シール材
２０２…シール材固定枠
２０４…コンクリート
２０６…水
２０８…鋼製蓋
２１０…ロードセル
２１２、２１４…形鋼
２１６…油圧ジャッキ
２１８…水圧ポンプ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中に建設された橋脚等の水中構造物の補修、補強作業において、乾式の作業空間を確保するための仮締切工法、及び、そのための仮締切用構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
海中あるいは河川中に建設された橋脚等は、老朽化による補修や耐震設計基準の改訂により耐震補強等の必要性が増加している。このような水中構造物の補修、補強工事においては、品質及び安全性の確保の目的で、対象構造物の周辺を水の無い乾いた作業環境とすることが不可欠である。
【０００３】
乾式作業を行なうための仮締切りには、鋼矢板や鋼管矢板を止水壁として周囲に打設する方法が用いられていたが、橋梁の橋脚等の上部空間の利用制限がある場合には、矢板打設が困難な上、工期的にも長くなるという大きな問題点が指摘されていた。
【０００４】
この問題点を解決するため、特許文献１乃至６に代表されるように、浮遊曳航が可能な二重鋼殻からなる作業函を用い、作業対象（構造）物を囲うように設置した後、二重鋼殻内に注水し沈設すると共に、作業対象物と作業函底部あるいは底部側面に設けた止水治具を用いて止水し、水密構造化後に内部を排水して作業空間を得る方法が用いられている。
【０００５】
ところが、上記従来技術においては以下の課題があった。即ち、
（１）作業函自体を浮遊曳航用の浮力体とするため二重鋼殻構造とすることから、作業函の外形寸法が大きくなり、潮流力や波力の受圧面積が増大し、これに対応するための切梁材が増加する。あるいは、外径寸法を小さくすると内部の作業空間が狭くなり作業能率の低下を招く。
（２）又、二重鋼殻構造のため製作工数が増加し、作業函の製作費が増加する。
（３）底部の止水のため、橋脚フーチング等の作業対象物に水中で予め止水治具をある程度精度良く取り付ける必要があり、事前の水中作業が多い。
【０００６】
これに対して、特許文献７には、補剛板構造耐圧ブロックを予め組立て形成される環状鋼殻からなる作業函と、浮遊曳航・現地設置用の浮力体とを別構造にし、作業函設置後、浮力体を撤去する技術、さらに、弾性シール材や防水スカートを用いて止水を行う技術が記載されており、前記従来技術の前記課題を解決している。
【０００７】
【特許文献１】特許第３０２４９３２号公報
【特許文献２】特許第３０６５９２７号公報
【特許文献３】特許第３３３００１８号公報
【特許文献４】特開２００２−２０１６４９号公報
【特許文献５】特許第３３７９３９１号公報
【特許文献６】特許第３３８７４３６号公報
【特許文献７】特開２００６−２４９６８５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、大水深にフーチングを有する橋脚の補修等にも適用できるようにするため、特許文献７に記載された弾性シール材による止水のレベルをさらに向上させることが求められている。
【０００９】
そこで、本発明では、水中構造物の周辺を水の無い乾いた作業環境とする際に用いる弾性シール材による止水のレベルを、従来よりもさらに向上させることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明者は、前記課題を解決するため、まず、図１〜図３に示すようにして、弾性シール材の止水性能試験を行った。図１は止水性能試験の全体概要を示す模式図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１のＢ−Ｂ断面図である。図３に示すように、弾性シール材２００の横断面の外周の形状は正方形（７５０ｍｍ×７５０ｍｍ）であり、内部空間の横断面の形状も正方形（４５０ｍｍ×４５０ｍｍ）となっている。また、図１に示すように、弾性シール材２００の縦断面の形状は長方形（幅１５０ｍｍ×高さ２１０ｍｍ）であり、上端部は、両側から鋼製のシール材固定枠２０２（断面形状は６０ｍｍ×６０ｍｍ）で挟まれて固定されている。
【００１１】
止水性能試験の実施に際しては、弾性シール材２００をコンクリート２０４の上面に載置し、弾性シール材２００の内部空間に水２０６を満たして、弾性シール材２００の上面を厚さ１９ｍｍの正方形状の鋼製蓋２０８で上方から覆った。そして、５０トンのロードセル２１０、形鋼２１２、２１４を介して、鋼製蓋２０８の上面に３５トンの油圧ジャッキ２１６で鉛直方向下向きに力を加えて、弾性シール材２００を鉛直方向下向きに圧縮するとともに、水２０６に圧力を加えた。さらに、水圧ポンプ２１８によって、所定の水圧になるまで水２０６に圧力を段階的に加えていき、漏水の有無および弾性シール材２００の外観形状を観察した。
【００１２】
図４は、この止水性能試験の結果を示すグラフ図であり、横軸に弾性シール材２００の圧縮率をとり、縦軸に漏水限界水圧をとっている。図４からわかるように、弾性シール材２００の圧縮率が大きくなるほど、漏水限界水圧が大きくなっている。したがって、所定の漏水限界水圧を得るためには、弾性シール材２００が所定の圧縮率に達するまで弾性シール材２００に鉛直方向下向きに力を加える必要があることがわかる。ここで、圧縮率とは、弾性シール材２００が圧縮された量（ｍｍ）を弾性シール材２００の圧縮前の高さ（ｍｍ）で除した値のことである。
【００１３】
また、弾性シール材２００の圧縮率が７０％程度以上の場合に漏水限界水圧を超えると、弾性シール材２００は外側に大きくはらみ出し、弾性シール材２００の接地面が外側を向くほど大きく外側にはらみ出す変形をして漏水が発生した。この変形のメカニズムを図５に模式的に示す。図５（Ａ）は、弾性シール材２００に外力が作用していない初期状態を示し、図５（Ｂ）は、圧縮率が７０％程度以上となるまで弾性シール材２００に鉛直方向下向きの力が作用して、横方向（水平方向）に膨らんだ状態を示し、図５（Ｃ）は、図５（Ｂ）のように圧縮された状態において、さらに横方向（水平方向）に漏水限界水圧を超える水圧を弾性シール材２００が受けて、水圧を受けている側とは反対方向の側に大きくはらみ出す変形をして、漏水を起こした状態を示す。
【００１４】
また、図５（Ｃ）に示す変形状態では、弾性シール材２００はシール材固定枠２０２の内周面に強く押し付けられており、この押し付けによって弾性シール材２００が損傷することもあった。
【００１５】
弾性シール材の上記のような漏水メカニズムおよび損傷メカニズムを把握した上で、本発明者は、このような漏水メカニズムおよび損傷メカニズムが発生することを防止する方策について検討した。その結果、弾性シール材の内周の少なくとも一部に、該弾性シール材が作業函の内側方向に変形することを防止する横変形防止材を配設することにより、漏水限界水圧を向上させることができることを見出した。さらに、横変形防止材と弾性シール材との間の少なくとも一部に、弾性シール材の一部に過大な圧縮力が加わることを防止する緩衝バックアップ材を設けることにより、鉛直方向下向きに大きな圧縮力を受けた状態で横方向（水平方向）に大きな水圧を受けても、弾性シール材の損傷を抑えることができ、より大きな水圧を横方向（水平方向）に受けても漏水が起こりにくくなることを見出した。
【００１６】
本発明は、かかる知見に基づきなされたものである。
【００１７】
即ち、本発明に係る水中構造物の仮締切工法は、一段又は多段の鋼殻からなる作業函と、該作業函の底部または該作業函の下部の外周に設けられた弾性シール材とを有してなる仮締切用構造体を、その外周に着脱可能な外周浮力体を装着して現地に浮遊曳航し、作業対象物を囲うように配置し、該外周浮力体の少なくとも一部に注水するか、該外周浮力体の少なくとも一部を撤去して、沈設した後、該仮締切用構造体の内部を排水し、該仮締切用構造体の自重又は該自重と水圧による力の鉛直成分により、該仮締切用構造体を作業対象物に固着して止水し、作業空間を形成する水中構造物の仮締切工法であって、前記弾性シール材の内周の少なくとも一部に、該弾性シール材が前記作業函の内側方向に変形することを防止する横変形防止材を配設し、水圧による水平方向の力を受けても、該弾性シール材の固着止水機能が低下しにくいようにしたことを特徴とする。
【００１８】
前記仮締切工法において、前記横変形防止材と前記弾性シール材との間の少なくとも一部に、前記弾性シール材の一部に過大な圧縮力が加わることを防止する緩衝バックアップ材を設けることが好ましい。
【００１９】
また、前記仮締切工法において、前記作業函の降下距離を調整するストッパを配設して、前記弾性シール材の一部又は全部が過圧縮されることを防止することが好ましい。
【００２０】
前記仮締切用構造体の現地への浮遊曳航に台船を用いてもよく、この場合、該台船には、前記仮締切用構造体を前記作業対象物に沈設する昇降装置を配設していることが好ましい。具体的には、前記作業函の底部近傍で前記作業函と一端部がピン結合されている棒鋼を配設し、前記昇降装置を、該棒鋼を昇降させる油圧装置としてもよい。
【００２１】
前記作業函の内周に着脱可能な内周浮力体を配設して、前記外周浮力体を小さくすることが好ましい。
【００２２】
本発明にかかる仮締切用構造体の第一の態様は、一段又は多段の鋼殻からなる作業函と、該作業函の底部に設けられた弾性シール材とを有してなる仮締切用構造体であって、前記弾性シール材の内周の少なくとも一部に、該弾性シール材が前記作業函の内側方向に変形することを防止する横変形防止材が配設され、水圧による水平方向の力を受けても、該弾性シール材の固着止水機能が低下しにくいようにされたことを特徴とする。
【００２３】
本発明にかかる仮締切用構造体の第二の態様は、一段又は多段の鋼殻からなる作業函と、該作業函の下部の外周に取り付けられ、水圧による鉛直方向下向きの力を受けることができる受圧拡幅部と、該受圧拡幅部の底部に設けられた弾性シール材とを有してなる仮締切用構造体であって、前記弾性シール材の内周の少なくとも一部に、該弾性シール材が前記作業函の内側方向に変形することを防止する横変形防止材が配設され、水圧による水平方向の力を受けても、該弾性シール材の固着止水機能が低下しにくいようにされたことを特徴とする。
【００２４】
前記横変形防止材と前記弾性シール材との間の少なくとも一部に、前記弾性シール材の一部に過大な圧縮力が加わることを防止する緩衝バックアップ材が設けられていることが好ましい。
【００２５】
また、前記作業函の降下距離を調整するストッパが配設されて、前記弾性シール材の一部又は全部が過圧縮されないようにされていることが好ましい。
【００２６】
前記作業函の底部近傍で前記作業函と一端部がピン結合されている棒鋼が配設されており、該棒鋼に鉛直下向きの力を加えることによって、作業対象物に沈設できるようにされていることが好ましい。なお、該棒鋼に鉛直下向きに加える力は、前記作業函に作用する自重や水圧による鉛直下向きの力を補助して、前記弾性シール材が所定の圧縮率になるように作業対象物に沈設できるようにする力でもよい。
【００２７】
前記仮締切用構造体において、外周に着脱可能な外周浮力体が装着されているとともに、内周に着脱可能な内周浮力体が装着されていることが好ましい。
【００２８】
前記弾性シール材の外側に、防水スカートが設けられていることが好ましい。
【００２９】
前記弾性シール材は、周方向に２分割以上に分割されていてもよく、この場合、分割された該弾性シール材同士の継手は、水平面に対して傾斜した面同士を密着させて形成されていることが好ましい。
【発明の効果】
【００３０】
本発明では、弾性シール材の内周の少なくとも一部に、該弾性シール材が作業函の内側方向に変形することを防止する横変形防止材を配設しているので、水圧による水平方向の力を受けても、該弾性シール材の固着止水機能は低下しにくく、仮締切用構造体で仕切られた作業空間内に水が浸入することが防止される。
【００３１】
さらに、横変形防止材と弾性シール材との間の少なくとも一部に、弾性シール材の一部に過大な圧縮力が加わることを防止する緩衝バックアップ材を設けた場合には、弾性シール材の横方向への変形が横変形防止材によって強制的に押え込まれても、弾性シール材に過度の応力集中は起こらず、弾性シール材が損傷することが防止されるので、弾性シール材の固着止水機能はより安定する。
【００３２】
さらに、作業函の降下距離を調整するストッパを配設して、弾性シール材の一部又は全部が過圧縮されることを防止した場合には、仮締切用構造体を沈設させたときの弾性シール材の圧縮量の不均一さが所定の範囲内に抑えられて、漏水がより生じにくくなる。また、弾性シール材の破損も起こりにくくなるとともに、弾性シール材の寿命が短くなることが防止される。
【００３３】
また、作業函の底部近傍で該作業函と一端部がピン結合されている棒鋼を仮締切用構造体に配設し、該棒鋼に鉛直下向きの力を加えることによって、仮締切用構造体を作業対象物に沈設できるようにした場合、もしくは、該棒鋼に鉛直下向きに力を加えて、前記作業函に作用する自重や水圧による鉛直下向きの力を補助して、前記弾性シール材が所定の圧縮率になるように作業対象物に沈設できるようにした場合には、安定的に仮締切用構造体を作業対象物に沈設できるようになるとともに、仮締切用構造体の沈設時に弾性シール材が不均一に圧縮されることを防止することができ、漏水を生じにくくさせることができる。
【００３４】
仮締切用構造体の内周に着脱可能な内周浮力体を装着した場合には、外周に装着する外周浮力体を小さくすることができ、仮締切用構造体の浮遊曳航を行う際、浮力体を含む仮締切用構造体の全体をコンパクトにすることができ、曳航・据付作業の操作性が向上するとともに、浮力体を小ブロック化して取り付けられるため、仮締切用構造体の沈設時に不均一な降下が起こりにくくなる。
【００３５】
弾性シール材の外側に、防水スカートを設けた場合には、弾性シール材から漏水が発生しても、漏水量を少なくすることができる。
【００３６】
弾性シール材が一体ではなく、周方向に２分割以上に分割されたものであっても、分割された該弾性シール材同士の継手を、水平面に対して傾斜した面同士を密着させて形成した場合には、継手のない一般部と同等の止水性を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３７】
以下、本発明に係る実施形態を、図面に沿って詳細に説明する。第１〜第５実施形態は、作業対象物が円形断面の橋脚の場合についての実施形態である。
【００３８】
図６は、本発明の第１実施形態の仮締切用構造体の外周に外周浮力体を取り付けて、現地へ曳航する時の状態を示す正面図、図７は、該仮締切用構造体の設置時の状態を示す（Ａ）平面図及び（Ｂ）正面から見た半断面図、図８は、受圧拡幅部を拡大して示す図で、その構造の詳細を示す拡大断面図である。
【００３９】
この仮締切用構造体１０は、各耐圧ブロック１２が止水材１４を間に挟んで組み立てられてなる作業函１６と、作業函１６の底部の外側に突出した受圧拡幅部１８と、受圧拡幅部１８の底部に設けられた止水用函断面部材２０と、止水用函断面部材２０にはめ込まれた止水用の弾性シール材２４と、止水用函断面部材２０の内側側板２０Ａの内側に設けられた横変形防止材２６と、弾性シール材２４と横変形防止材２６との間に設けられた緩衝バックアップ材２８と、止水用函断面部材２０の外側側板２０Ｃの外面に設けられた防水スカート３０と、を備えてなる。仮締切用構造体１０を浮遊曳航・設置するため、仮締切用構造体１０の外周には、着脱可能な浮力体４０が配置され、仮締切用構造体１０は浮力体４０でその外周を水中で支持される。
【００４０】
浮力体４０は、内部に空気を蓄えて浮力を得る外周浮力体４２と、外周浮力体４２の上部に取り付けられた鋼管支柱４４と、鋼管支柱４４を支柱として、仮締切用構造体１０の天端部に設置された作業台４６と、から構成されている。仮締切用構造体１０の天端部に作業台４６が設置されていることにより、現地での仮締切用構造体１０の設置作業が容易に行えるようになっている。また、図７（Ａ）に示すように、浮力体４０の外周の１点はヒンジ機構４０Ａとなっており、このヒンジ機構４０Ａを中心として、浮力体４０は開閉するようになっている。図５において、符号１６Ａは仮締切用構造体１０および浮力体４０が閉じた状態における作業函１６の閉合部、符号１８Ａは受圧拡幅部１８の閉合部、符号４２Ａは外周浮力体４２の閉合部、符号４６Ａは作業台４６の閉合部、を示す。
【００４１】
外周浮力体４２は、仮締切用構造体１０に対して着脱可能であり、仮締切用構造体１０を浮遊曳航させる際に取り付け、仮締切用構造体１０を作業対象物に対して沈設させる際には取り外すことができる。また、仮締切用構造体１０を作業対象物に対して沈設させる際、外周浮力体４２を仮締切用構造体１０から取り外さずに、外周浮力体４２に注水して、仮締切用構造体１０を作業対象物に対して沈設させることもできる。
【００４２】
仮締切用構造体１０は、図６に示す如く、着脱可能な浮力体４０でその外周を水中で支持されて、現地へ浮遊曳航される。浮力体４０は、曳航時の安定性確保と潮位差の影響を最小化するため、外周浮力体４２を没水させることが可能な半潜水型である。仮締切用構造体１０及び浮力体４０は、曳航時の安定確保のため現地到着までは、図７（Ａ）に示す如く、環状に組立てられる。
【００４３】
現地到着後、仮締切用構造体１０を作業対象物である橋脚２（図１１（Ｅ）参照）へ取り付けるため、図７（Ａ）に示すように、浮力体４０に設けられたヒンジ機構４０Ａにより、仮締切用構造体１０を扇状に開口し（図１１（Ｆ）参照）、橋脚２を囲むよう設置した後、再度ヒンジ機構４０Ａにより閉合部１６Ａ、１８Ａ、４２Ａ、４６Ａで閉合して、環状構造にする（図１２（Ｇ）参照）。
【００４４】
耐圧ブロック１２は、仮締切用構造体１０の外周面となる鋼板１２Ａと、該鋼板１２Ａを内周面側から補剛する複数の補剛板１２Ｂ（図８参照）と、から構成されており、止水材１４とともに作業函１６の構成部材となる。
【００４５】
作業函１６は、複数の耐圧ブロック１２が組み立てられてなり、各耐圧ブロック１２間の接合面にゴムシート等の止水材１４を挿入した後、ボルトで緊結されてなる環状の鋼殻構造であり、仮締切用構造体１０の主要構成部分となる。
【００４６】
受圧拡幅部１８は、図８に示すように、作業函１６の底板のうち外側に突出した部分である作業函底板突出部１６Ｂと、作業函底板突出部１６Ｂと作業函１６の本体とのつけ根部分を補剛するブラケット１６Ｃと、作業函底板突出部１６Ｂの下面に取り付けられた取付板１６Ｄと、取付板１６Ｄの下面に取り付けられ、下部が開口した環状の止水用函断面部材２０と、を主要な構成要素としている。橋脚２（図１１（Ｅ）参照）の周囲に仮締切用構造体１０が設置された後、仮締切用構造体１０の内部の水が抜かれて、受圧拡幅部１８の下方に水がなくなると、浮力が働かなくなり、受圧拡幅部１８は、上方から水圧による鉛直方向下向きの力を受ける（図１４参照）。
【００４７】
止水用函断面部材２０は、内側側板２０Ａと、天板２０Ｂと、外側側板２０Ｃと、からなり、下方が開口した箱型の形状であり、図８に示すように、ボルト２０Ｄによって取付板１６Ｄの下面に取り付けられており、天板２０Ｂがシート状の弾性シール材２２を間にはさんで作業函１６の底部外側に取り付けられている。止水用函断面部材２０の下部の開口には弾性シール材２４が嵌め込まれており、外側側板２０Ｃの外面には、防水スカート３０が取り付けられている。
【００４８】
弾性シール材２４は、図８に示すように、上部が止水用函断面部材２０の下部の開口に嵌め込まれており、中央部および下部は、止水用函断面部材２０の下部の開口から下方に向けて突出して設けられている。弾性シール材２４は、橋脚２（図１１（Ｅ）参照）のフーチング４の上面と密着して、外部から仮締切用構造体１０の内部に水が入り込まないようにする役割を有する。橋脚２の周囲に仮締切用構造体１０が設置された後、仮締切用構造体１０の内部の水が抜かれて、作業函１６および受圧拡幅部１８の下方から水がなくなると、浮力が働かなくなり、仮締切用構造体１０の自重および受圧拡幅部１８に加わる水圧による鉛直方向下向きの力が、弾性シール材２４に加わり（図１４参照）、弾性シール材２４はフーチング４の上面と密着して止水をする。弾性シール材２４は、フーチング４の不陸に追従して確実に止水できる柔軟性を有する材料であればよく、例えば各種の合成ゴム（例えば、ポリブタジエン系の合成ゴム）を用いることができる。
【００４９】
また、弾性シール材２４は周方向に２分割以上に分割されていてもよく、この場合、分割された該弾性シール材２４同士の継手を、水平面に対して傾斜した面同士を密着させて形成させることにより、継手のない一般部と同等の止水性を確保することができる。
【００５０】
横変形防止材２６は、図８に示すように、止水用函断面部材２０の内側側板２０Ａの内側に取り付けられた鋼材であり、弾性シール材２４が外側から水圧を受けても、水圧を受けている側とは反対方向の側に弾性シール材２４が大きく変形することを防止する役割を有する。
【００５１】
仮締切用構造体１０が橋脚２の周囲に設置されて内部の水が抜かれて、弾性シール材２４が圧縮状態となり、さらに外側から、仮締切用構造体１０の内側に向かう方向に水圧を受けると、弾性シール材２４は、水圧を受けている側とは反対方向の側に大きく変形しようとするが、横変形防止材２６が設けられていると、この変形は抑制される。しかし、横変形防止材２６は、横方向に変形しようとする弾性シール材２４を強制的に押さえ込むため、弾性シール材２４が横変形防止材２６と直接接すると、接した部分の弾性シール材２４には過大な圧縮応力が生じ、弾性シール材２４は損傷を受ける可能性がある。
【００５２】
この損傷を防止するために、図８に示すように、弾性シール材２４と横変形防止材２６との間に、緩衝バックアップ材２８が設けられている。緩衝バックアップ材２８は、弾性シール材２４よりも軟質な材質であり、例えばウレタンフォームを用いることができる。所定の圧縮率まで圧縮された弾性シール材２４が、水圧を受けている側とは反対方向の側に変形しても、緩衝バックアップ材２８が存在することにより、図９に示すように、弾性シール材２４は横変形防止材２６と直接接触することはない。また、緩衝バックアップ材２８は弾性シール材２４よりも軟質である。このため、横方向への変形を横変形防止材２６によって強制的に押え込まれても、弾性シール材２４に過度の応力集中は起こらず、弾性シール材２４が損傷することが防止される。なお、図９では、図示の都合上、防水スカート３０は記載していない。
【００５３】
なお、弾性シール材２４に所定の圧縮率まで圧縮を加えた状態において、横変形防止材２６の下端部とフーチング４の表面との間の距離Ｌ（図９参照）は、２０ｍｍ程度以上であることが好ましい。この距離が２０ｍｍ程度未満となると、圧縮されて横方向にはらみ出した弾性シール材２４が、横変形防止材２６の下端部とフーチング４の表面との間で押し潰されるおそれがあるからである。
【００５４】
防水スカート３０は、図８に示すように、取付板３０Ａおよびボルト３０Ｂにより、上端部が止水用函断面部材２０の外側側板２０Ｃの上部に取り付けられて、弾性シール材２４の外側に設けられており、弾性シール材２４から漏水が発生した場合に、漏水量を極力少なくする役割を有する。防水スカート３０は、フーチング４の不陸に追従できる柔軟性を有する材料であればよく、例えば各種の合成ゴムを用いることができる。なお、弾性シール材２４が接触する、橋脚２のフーチング４の上面の状態が良ければ、防水スカート３０を使用せず、弾性シール材２４のみの止水でもよい。
【００５５】
仮締切用構造体１０を繰り返し使用する場合は、止水用函断面部材２０を、弾性シール材２２、２４、横変形防止材２６、緩衝バックアップ材２８、防水スカート３０とともに交換することで、仮締切用構造体１０の止水性能を回復することができる。
【００５６】
次に、仮締切用構造体１０を組み立てて、現地に設置するまでの施工手順について説明する。
【００５７】
図１０〜図１２は、仮締切用構造体１０の陸上部での組立作業から現地設置までの施工手順を示す正面図、図１３、図１４は、仮締切用構造体１０と作業対象物（橋脚２）との止水のため、予め仮締切用構造体１０の受圧拡幅部１８に取り付けられた弾性シール材２４及び防水スカート３０による止水方法を説明するための、正面から見た半断面図である。
【００５８】
まず、図１０（Ａ）に示すように、作業函１６の陸上部での組立てを耐圧ブロック１２の１段目のみとし、環状に組立てる。次に、組立てた耐圧ブロック１２を、図１０（Ｂ）に示すように、岸壁に係留された浮力体４０の内部空間に逐次挿入し、水上で大組する。これは、陸上部で作業函１６の大組をすると重量が大きくなり、大きな揚重機６０を必要とするためである。揚重機６０の揚程や容量に余裕があれば、全体を陸上で大組し、一括吊り上げにて浮力体４０に搭載することも可能である。
【００５９】
現地までの曳航中は安定性確保のため、図１０（Ｃ）に示すように、作業函１０及び浮力体４０は環状に組立て、図１１（Ｄ）に示すように、環状に組立てた状態で、曳航台船６２にて浮遊曳航される。
【００６０】
仮締切用構造体１０および浮力体４０が現地到着後、図１１（Ｅ）に示すように、仮締切用構造体１０および浮力体４０を曳航台船６２の先端に移動させて固定し直す。そして、その状態で、図１１（Ｆ）に示すように、浮力体４０に設けたヒンジ機構４０Ａを用いて開口し、作業対象物である橋脚２の周りを囲うように設置した後、再度閉合し、作業函１６の閉合部１６Ａに止水ゴムを挿入して、ボルトで緊結し、図１２（Ｇ）に示すような環状構造とする。
【００６１】
仮締切用構造体１０および浮力体４０を橋脚２の周りを囲うように設置した後、図１３（Ａ）に詳細に示すように、浮力体４０の外周浮力体４２に水を注水し、図１２（Ｈ）に示すように、橋脚２のフーチング４に到達するまで沈設する。ここで、仮締切用構造体１０の弾性シール材２０が接触するフーチング４の上面は、底部止水が完全に行われるように、予め堆積土砂などの清掃を行なっておく。
【００６２】
図１３（Ｂ）に示すように、仮締切用構造体１０が所定位置へ沈設したことを確認した後、仮締切用構造体１０内の水６の排水を行ない、仮締切用構造体１０内に作業空間を得る。また、仮締切用構造体１０内の水６の排水を行うことにより、図１４（Ｃ）に示すように、仮締切用構造体１０には浮力が働かなくなり、受圧拡幅部１８は水圧によって鉛直方向下向きに力を受け、該受圧拡幅部１８に取り付けられた弾性シール材２４および防水スカート３０は圧縮されて止水効果が高められる。なお、図示の都合上、図１４（Ｃ）には外周浮力体４２を描いていない。
【００６３】
次に、本発明の第２実施形態の仮締切用構造体について説明する。この仮締切用構造体８０は、図１５に要部を拡大して示すように、受圧拡幅部１８を設けず、作業函１６の下端部の真下に弾性シール材２４を直接設けた点が第１実施形態の仮締切用構造体１０と異なる。受圧拡幅部１８を設けていないので、仮締切用構造体８０内の水を排水して、浮力を受けなくなっても、水圧によって鉛直方向下向きの力を受けることはなく、仮締切用構造体８０の自重によって弾性シール材２４は圧縮されて止水が行われる。水圧による鉛直方向下向きの力を活用できない点が不利であるが、受圧拡幅部１８を設けていない分だけ外形が小さくなっており、浮遊曳航させやすい点や小さい橋脚に適用させやすい点で有利である。
【００６４】
次に、本発明の第３実施形態の仮締切用構造体について説明する。この仮締切用構造体９０は、図１６に要部を拡大して示すように、作業函１６の下端部の真下にストッパ９２を設けた点が第１実施形態の仮締切用構造体１０と異なる。
【００６５】
本発明者は、実験の結果、弾性シール材２４が不均一に圧縮されると、水圧を受けている側とは反対方向の側に弾性シール材２４が大きく変形して漏水することがあることを見出している。そこで、この仮締切用構造体９０では、ストッパ９２を設けて、仮締切用構造体９０を橋脚２のフーチング４上に沈設する際、斜めに傾く等により、弾性シール材２４の一部のみが大きく圧縮された場合であっても、その部分に所定量以上の圧縮が加わらないようにして、圧縮量の不均一さを所定の範囲内に抑えて、漏水が生じないようにしている。
【００６６】
また、弾性シール材２４が、許容される圧縮変形量（例えば、弾性限界時の圧縮変形量）よりも大きい圧縮変形をすると、残留変形が残って、弾性シール材２４の寿命が短くなることがあるだけでなく、さらには、局部的に引張強度を超える引張応力が加わって局部的に破断が生じたり、鋼殻の端部において押し抜きせん断的な損傷が生じて使用できなくなることがあるが、本実施形態のようにストッパ９２を設けることで、このような不具合が生じることも防止することができる。
【００６７】
次に、本発明の第４実施形態の仮締切用構造体について説明する。第４実施形態の仮締切用構造体１００は、図１７（正面から見た一部の断面図）に要部を拡大して示すように、最下段の耐圧ブロック１２の下部の外側面に等間隔で複数のブラケット１０２を設け、該複数のブラケット１０２のヒンジ１０２Ａにそれぞれ棒鋼１０４の下端部を連結している。そして、台船６２上に設置された昇降装置により、棒鋼１０４を下降させて、弾性シール材２４が所定の圧縮率になるまで圧縮されるように仮締切用構造体１００を安定的に沈設させることができるようになっている。ここで、仮締切用構造体１００を橋脚２のフーチング４上に沈設して、内部の水を排水するまでは、仮締切用構造体１００には浮力が働いているが、本実施形態では、昇降装置により棒鋼１０４を下降させて浮力に抗する力を加えることができる。このため、水圧によって加えられる鉛直下向きの力を補助する力を昇降装置により加えることができ、仮締切用構造体１００の内部の水が完全に抜かれる前の段階で水圧によって加えられる鉛直下向きの力が小さい段階においても、仮締切用構造体１００を所定の位置に安定的に沈設させることができるようになっている。また、図４を用いて前述したように、弾性シール材２４の圧縮率が大きくなるほど漏水限界水圧が大きくなるので、仮締切用構造体１００の内部の水を排水するためには、弾性シール材２４を所定の圧縮率まで圧縮させることが必要となるが、昇降装置により補助的に鉛直下向きの力を加えることによって、弾性シール材２４を所定の圧縮率まで圧縮させやすくなる。なお、図１７は、正面から見た一部の断面図であり、ブラケット１０２は１つしか描かれていないが、前述のように、ブラケット１０２は等間隔で複数設けられている。
【００６８】
また、本実施形態では、等間隔に配置された複数の棒鋼１０４を均一に下降させることにより、弾性シール材２４が不均一に圧縮されることを防止することができ、漏水を生じにくくさせることができる。
【００６９】
昇降装置は、浮遊している台船上に配置されており、位置が固定されていないので、昇降装置を用いて棒鋼１０４を下降させている最中に、昇降装置がある程度水平方向に移動することを考慮する必要がある。そこで、本実施形態では、棒鋼１０４をブラケット１０２のヒンジ１０２Ａにピン結合している。
【００７０】
本実施形態で用いる昇降装置は特に限定されず、例えば油圧式ジャッキやねじ式ジャッキを用いることができる。油圧式ジャッキは、コンパクトな大きさで大きな駆動力を出力することができるので、浮力に抗する力を加えるのに適している。
【００７１】
なお、台船６２の揺動の状況によっては、弾性シール材２４に過大な圧縮力が加わるおそれがあるので、本実施形態においても、第３実施形態のストッパ９２を用いることが好ましい。
【００７２】
次に、本発明の第５実施形態の仮締切用構造体について説明する。
【００７３】
第５実施形態の仮締切用構造体１１０は、図１８に示すように、内部に内周浮力体１１２を設けたものである。内部に内周浮力体１１２を設けることにより、外周浮力体４２の大きさを小さくすることができ、仮締切用構造体の浮遊曳航を行う際、浮力体を含む仮締切用構造体の全体をコンパクトにすることができ、曳航・据付作業の操作性が向上するとともに、浮力体を小ブロック化して取り付けられるため、仮締切用構造体の沈設時に不均一な降下が起こりにくくなる。
【００７４】
内周浮力体１１２は、仮締切用構造体１１０に対して着脱可能であり、仮締切用構造体１１０を浮遊曳航させる際に取り付け、仮締切用構造体１１０を作業対象物に対して沈設させる際には取り外すことができる。また、仮締切用構造体１１０を作業対象物に対して沈設させる際、内周浮力体１１２を仮締切用構造体１１０から取り外さずに、内周浮力体１１２に注水して、仮締切用構造体１１０を作業対象物に対して沈設させることもできる。
【００７５】
以上説明した第１〜第５実施形態は、作業対象物である橋脚２の断面の形状が円形であり、仮締切用構造体の形状も円柱状であったが、橋脚２の断面の形状が小判形や長方形の場合には、図１９に示す第６実施形態のように、前記円形断面用の作業函１６の半円部の間に、直線状の作業函耐圧ブロック１２０を挿入すると共に、浮力体４０の半円部の間にも直線状浮力体１２２を挿入し、連結部１２０Ａ、１２２Ａで、それぞれボルトにて緊結することにより容易に対応が可能である。
【００７６】
さらに、仮締切用構造体の形状は第１〜第６実施形態の形状に限定されず、例えば四角柱状（第７実施形態）でもよい。仮締切用構造体の形状を四角柱状とした場合、防水スカート３０は、図２０（第７実施形態の仮締切用構造体の受圧拡幅部の角部を上方から見た模式図）に示すように、端部３０Ａ同士を連結しておくほうが止水効果を高める点で好ましい。
【００７７】
また、作業対象物である橋脚２の断面の形状が大きく、仮締切用構造体を１つのユニットとして浮遊曳航して橋脚２の周囲に設置することが難しい場合は、２つ以上のユニットに分割して浮遊曳航して橋脚２の周囲に設置してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】止水性能試験の全体概要を示す模式図
【図２】図１のＡ−Ａ断面図
【図３】図１のＢ−Ｂ断面図
【図４】止水性能試験の結果を示すグラフ図
【図５】弾性シール材から漏水するメカニズムを模式的に示す図
【図６】本発明の第１実施形態の仮締切用構造体の外周に外周浮力体を取り付けて、現地へ曳航する時の状態を示す正面図
【図７】該仮締切用構造体の設置時の状態を示す（Ａ）平面図及び（Ｂ）正面から見た半断面図
【図８】該仮締切用構造体の受圧拡幅部の構造の詳細を示す拡大断面図
【図９】該仮締切用構造体の弾性シール材が所定の圧縮率まで圧縮された状態で、該弾性シール材の外側に横方向（水平方向）の水圧が加わっている状態を模式的に示す拡大断面図
【図１０】該仮締切用構造体の陸上部での組立作業から現地設置までの施工手順の一部を示す正面図
【図１１】該仮締切用構造体の陸上部での組立作業から現地設置までの施工手順の他の一部を示す正面図
【図１２】該仮締切用構造体の陸上部での組立作業から現地設置までの施工手順の残部を示す正面図
【図１３】該仮締切用構造体と作業対象物との止水方法を説明するための、正面から見た半断面図
【図１４】該仮締切用構造体と作業対象物との止水方法を説明するための、正面から見た半断面図
【図１５】本発明の第２実施形態の仮締切用構造体の要部を示す拡大断面図
【図１６】本発明の第３実施形態の仮締切用構造体の要部を示す拡大断面図
【図１７】本発明の第４実施形態の仮締切用構造体の要部を示す拡大断面図
【図１８】本発明の第５実施形態の仮締切用構造体を模式的に示す平面図
【図１９】本発明の第６実施形態の仮締切用構造体を模式的に示す平面図
【図２０】本発明の第７実施形態の仮締切用構造体の受圧拡幅部の角部を上方から見た模式図
【符号の説明】
【００７９】
２…橋脚
４…フーチング
６…水
１０、８０、９０、１００、１１０…仮締切用構造体
１２…耐圧ブロック
１２Ａ…鋼板
１２Ｂ…補剛板
１４…止水材
１６…作業函
１６Ａ、１８Ａ、４２Ａ、４６Ａ…閉合部
１６Ｂ…作業函底板突出部
１６Ｃ…ブラケット
１６Ｄ…取付板
１８…受圧拡幅部
２０…止水用函断面部材
２０Ａ…内側側板
２０Ｂ…天板
２０Ｃ…外側側板
２０Ｄ…ボルト
２２、２４…弾性シール材
２６…横変形防止材
２８…緩衝バックアップ材
３０…防水スカート
３０Ａ…取付板
３０Ｂ…ボルト
４０…浮力体
４０Ａ…ヒンジ機構
４２…外周浮力体
４４…鋼管支柱
４６…作業台
６０…揚重機
６２…台船
１２０…直線状の作業函耐圧ブロック
１２２…直線状浮力体
１２０Ａ、１２２Ａ…連結部
２００…弾性シール材
２０２…シール材固定枠
２０４…コンクリート
２０６…水
２０８…鋼製蓋
２１０…ロードセル
２１２、２１４…形鋼
２１６…油圧ジャッキ
２１８…水圧ポンプ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一段又は多段の鋼殻からなる作業函と、該作業函の底部または該作業函の下部の外周に設けられた弾性シール材とを有してなる仮締切用構造体を、その外周に着脱可能な外周浮力体を装着して現地に浮遊曳航し、作業対象物を囲うように配置し、該外周浮力体の少なくとも一部に注水するか、該外周浮力体の少なくとも一部を撤去して、沈設した後、該仮締切用構造体の内部を排水し、該仮締切用構造体の自重又は該自重と水圧による力の鉛直成分により、該仮締切用構造体を作業対象物に固着して止水し、作業空間を形成する水中構造物の仮締切工法であって、
前記弾性シール材の内周の少なくとも一部に、該弾性シール材が前記作業函の内側方向に変形することを防止する横変形防止材を配設し、水圧による水平方向の力を受けても、該弾性シール材の固着止水機能が低下しにくいようにしたことを特徴とする水中構造物の仮締切工法。
【請求項２】
前記横変形防止材と前記弾性シール材との間の少なくとも一部に、前記弾性シール材の一部に過大な圧縮力が加わることを防止する緩衝バックアップ材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の水中構造物の仮締切工法。
【請求項３】
前記作業函の降下距離を調整するストッパを配設して、前記弾性シール材の一部又は全部が過圧縮されることを防止したことを特徴とする請求項１または２に記載の水中構造物の仮締切工法。
【請求項４】
前記仮締切用構造体の現地への浮遊曳航に台船を用い、該台船には、前記仮締切用構造体を前記作業対象物に沈設する昇降装置を配設していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の水中構造物の仮締切工法。
【請求項５】
前記作業函の底部近傍で前記作業函と一端部がピン結合されている棒鋼を配設しており、前記昇降装置は該棒鋼を昇降させる油圧装置であることを特徴とする請求項４に記載の水中構造物の仮締切工法。
【請求項６】
前記作業函の内周に着脱可能な内周浮力体を配設して、前記外周浮力体を小さくしたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の水中構造物の仮締切工法。
【請求項７】
一段又は多段の鋼殻からなる作業函と、該作業函の底部に設けられた弾性シール材とを有してなる仮締切用構造体であって、
前記弾性シール材の内周の少なくとも一部に、該弾性シール材が前記作業函の内側方向に変形することを防止する横変形防止材が配設され、水圧による水平方向の力を受けても、該弾性シール材の固着止水機能が低下しにくいようにされたことを特徴とする仮締切用構造体。
【請求項８】
一段又は多段の鋼殻からなる作業函と、該作業函の下部の外周に取り付けられ、水圧による鉛直方向下向きの力を受けることができる受圧拡幅部と、該受圧拡幅部の底部に設けられた弾性シール材とを有してなる仮締切用構造体であって、
前記弾性シール材の内周の少なくとも一部に、該弾性シール材が前記作業函の内側方向に変形することを防止する横変形防止材が配設され、水圧による水平方向の力を受けても、該弾性シール材の固着止水機能が低下しにくいようにされたことを特徴とする仮締切用構造体。
【請求項９】
前記横変形防止材と前記弾性シール材との間の少なくとも一部に、前記弾性シール材の一部に過大な圧縮力が加わることを防止する緩衝バックアップ材が設けられていることを特徴とする請求項７または８に記載の水中構造物の仮締切工法。
【請求項１０】
前記作業函の降下距離を調整するストッパが配設されて、前記弾性シール材の一部又は全部が過圧縮されないようにされていることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の仮締切用構造体。
【請求項１１】
前記作業函の底部近傍で前記作業函と一端部がピン結合されている棒鋼が配設されており、該棒鋼に鉛直下向きの力を加えることによって、作業対象物に沈設できるようにされていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の仮締切用構造体。
【請求項１２】
外周に着脱可能な外周浮力体が装着されているとともに、内周に着脱可能な内周浮力体が装着されていることを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載の仮締切用構造体。
【請求項１３】
前記弾性シール材の外側に、防水スカートが設けられていることを特徴とする請求項７〜１２のいずれかに記載の仮締切用構造体。
【請求項１４】
前記弾性シール材は、周方向に２分割以上に分割されており、分割された該弾性シール材同士の継手は、水平面に対して傾斜した面同士を密着させて形成されていることを特徴とする請求項７〜１３のいずれかに記載の仮締切用構造体。
【請求項１】
一段又は多段の鋼殻からなる作業函と、該作業函の底部または該作業函の下部の外周に設けられた弾性シール材とを有してなる仮締切用構造体を、その外周に着脱可能な外周浮力体を装着して現地に浮遊曳航し、作業対象物を囲うように配置し、該外周浮力体の少なくとも一部に注水するか、該外周浮力体の少なくとも一部を撤去して、沈設した後、該仮締切用構造体の内部を排水し、該仮締切用構造体の自重又は該自重と水圧による力の鉛直成分により、該仮締切用構造体を作業対象物に固着して止水し、作業空間を形成する水中構造物の仮締切工法であって、
前記弾性シール材の内周の少なくとも一部に、該弾性シール材が前記作業函の内側方向に変形することを防止する横変形防止材を配設し、水圧による水平方向の力を受けても、該弾性シール材の固着止水機能が低下しにくいようにしたことを特徴とする水中構造物の仮締切工法。
【請求項２】
前記横変形防止材と前記弾性シール材との間の少なくとも一部に、前記弾性シール材の一部に過大な圧縮力が加わることを防止する緩衝バックアップ材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の水中構造物の仮締切工法。
【請求項３】
前記作業函の降下距離を調整するストッパを配設して、前記弾性シール材の一部又は全部が過圧縮されることを防止したことを特徴とする請求項１または２に記載の水中構造物の仮締切工法。
【請求項４】
前記仮締切用構造体の現地への浮遊曳航に台船を用い、該台船には、前記仮締切用構造体を前記作業対象物に沈設する昇降装置を配設していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の水中構造物の仮締切工法。
【請求項５】
前記作業函の底部近傍で前記作業函と一端部がピン結合されている棒鋼を配設しており、前記昇降装置は該棒鋼を昇降させる油圧装置であることを特徴とする請求項４に記載の水中構造物の仮締切工法。
【請求項６】
前記作業函の内周に着脱可能な内周浮力体を配設して、前記外周浮力体を小さくしたことを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の水中構造物の仮締切工法。
【請求項７】
一段又は多段の鋼殻からなる作業函と、該作業函の底部に設けられた弾性シール材とを有してなる仮締切用構造体であって、
前記弾性シール材の内周の少なくとも一部に、該弾性シール材が前記作業函の内側方向に変形することを防止する横変形防止材が配設され、水圧による水平方向の力を受けても、該弾性シール材の固着止水機能が低下しにくいようにされたことを特徴とする仮締切用構造体。
【請求項８】
一段又は多段の鋼殻からなる作業函と、該作業函の下部の外周に取り付けられ、水圧による鉛直方向下向きの力を受けることができる受圧拡幅部と、該受圧拡幅部の底部に設けられた弾性シール材とを有してなる仮締切用構造体であって、
前記弾性シール材の内周の少なくとも一部に、該弾性シール材が前記作業函の内側方向に変形することを防止する横変形防止材が配設され、水圧による水平方向の力を受けても、該弾性シール材の固着止水機能が低下しにくいようにされたことを特徴とする仮締切用構造体。
【請求項９】
前記横変形防止材と前記弾性シール材との間の少なくとも一部に、前記弾性シール材の一部に過大な圧縮力が加わることを防止する緩衝バックアップ材が設けられていることを特徴とする請求項７または８に記載の水中構造物の仮締切工法。
【請求項１０】
前記作業函の降下距離を調整するストッパが配設されて、前記弾性シール材の一部又は全部が過圧縮されないようにされていることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の仮締切用構造体。
【請求項１１】
前記作業函の底部近傍で前記作業函と一端部がピン結合されている棒鋼が配設されており、該棒鋼に鉛直下向きの力を加えることによって、作業対象物に沈設できるようにされていることを特徴とする請求項７〜１０のいずれかに記載の仮締切用構造体。
【請求項１２】
外周に着脱可能な外周浮力体が装着されているとともに、内周に着脱可能な内周浮力体が装着されていることを特徴とする請求項７〜１１のいずれかに記載の仮締切用構造体。
【請求項１３】
前記弾性シール材の外側に、防水スカートが設けられていることを特徴とする請求項７〜１２のいずれかに記載の仮締切用構造体。
【請求項１４】
前記弾性シール材は、周方向に２分割以上に分割されており、分割された該弾性シール材同士の継手は、水平面に対して傾斜した面同士を密着させて形成されていることを特徴とする請求項７〜１３のいずれかに記載の仮締切用構造体。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【公開番号】特開２００９−１８００１８（Ｐ２００９−１８００１８Ａ）
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２０９１３（Ｐ２００８−２０９１３）
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（０００００４１２３）ＪＦＥエンジニアリング株式会社 (1,044)
【出願人】（０００１８２０３０）若築建設株式会社 (39)
【公開日】平成２１年８月１３日（２００９．８．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１月３１日（２００８．１．３１）
【出願人】（０００００４１２３）ＪＦＥエンジニアリング株式会社 (1,044)
【出願人】（０００１８２０３０）若築建設株式会社 (39)
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