浮体構造物の補修方法および浮体構造物
【課題】作業性が良くかつ安価に施工できる浮体構造物の補修方法を提供する。
【解決手段】
鋼材からなる骨格体１１と骨格体１１を外側から覆う外壁材１２とで構成される浮体構造物１における外壁材１２に瑕疵１５が生じたときの補修方法であり、最初に、補修すべき箇所１５を仮閉鎖した後、浮体構造物１内に浸入している海水を排出する。次に、骨格体１１に下端部２１を固定した状態で複数本のアンカー鋼棒２０を立設し、該アンカー鋼棒２０を挟むようにして複数個の発泡樹脂製ブロック３０を浮体構造物１内の所定の高さまで充填する。充填した発泡樹脂製ブロック３０の上にコンクリート床版のような抑え盤４０を形成した後、立設したアンカー鋼棒２０を利用して発泡樹脂製ブロック３０と抑え盤４０とを自由移動しないように骨格体１１に一体に固定する。
【解決手段】
鋼材からなる骨格体１１と骨格体１１を外側から覆う外壁材１２とで構成される浮体構造物１における外壁材１２に瑕疵１５が生じたときの補修方法であり、最初に、補修すべき箇所１５を仮閉鎖した後、浮体構造物１内に浸入している海水を排出する。次に、骨格体１１に下端部２１を固定した状態で複数本のアンカー鋼棒２０を立設し、該アンカー鋼棒２０を挟むようにして複数個の発泡樹脂製ブロック３０を浮体構造物１内の所定の高さまで充填する。充填した発泡樹脂製ブロック３０の上にコンクリート床版のような抑え盤４０を形成した後、立設したアンカー鋼棒２０を利用して発泡樹脂製ブロック３０と抑え盤４０とを自由移動しないように骨格体１１に一体に固定する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮桟橋等として利用される浮体構造物の補修方法に係り、特に、外壁材に侵食、電蝕などの瑕疵が生じた浮体構造物を補修するに好適な方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水上に繋留される浮桟橋などを構築するための浮体構造物は良く知られている。このような浮体構造物の一例として、特許文献１には、図５に示すように、鋼材からなる骨格部材（骨格体）１１と複数のパネル１２とを予め製作し、これらを設置場所に搬送した後、骨格体１１の外壁材として前記複数のパネル１２を骨格材１１に固着するようにした浮体構造物が記載されている。ここで使用される外壁材は、鋼板とその一面に打設した軽量コンクリートにより構成されることが一般的であるが、鋼板のみで構成される場合もある。
【０００３】
このような浮体構造物は、外壁材が海水に晒されるので、侵食や電食が進行し壁面に穴が開き、浮体構造物内に海水が浸入することがある。また、このような老朽化がなくとも、船舶の接触等によって、外壁材にクラックが発生し、海水が浸入することもある。このような浸水に伴い、浮体構造物は沈下あるいは不等沈下し、所定の乾舷高さが得られなくなるおそれがある。
【０００４】
このように沈下した浮体構造物の補修方法の一例として、例えば、水上浮体構造物の水中部の底面に空気収容ケースを配置し、該空気収容ケースに空気を送り込んで補修を行うに必要な高さまで水上浮体構造物を浮揚させ、この状態を維持して、浮体構造物の補修を行う方法が提案されている（特許文献２参照）。このような補修方法によれば、ダイバーによる水中での溶接などの補修作業や、海上クレーンによる浮体構造物の浮揚作業などを行う必要がないので、補修の作業効率を向上させることができる。
【０００５】
また、他の浮体構造物の補修方法の一例として、例えば、補修すべき箇所を塞いだ後、浮体構造物の内部に侵入した海水を排出し、所定のブロック状に形成された発泡成形体を内部に充填し、さらにこれら発泡成形体の間隙に液状発泡性ウレタン樹脂などの流動性樹脂を注入することにより浮体構造物を補修する方法が提案されている（特許文献３参照）。浮体構造物の内部空間に発泡成形体と流動性樹脂とを充填することによって、浮体構造物内での発泡成形体の浮き上がりを防止すると共に海水の浸入を抑制している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−６９９２６号公報
【特許文献２】特開平８−１１９１９２号公報
【特許文献３】特開平１１−１０５７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献２に記載の補修方法は、空気収容ケースの設置箇所を調査し、該設置箇所に空気収容ケースを配置する水中作業を要するので、補修における作業効率は良いとはいえない。また、空気収容ケースを設置後、該ケース内に空気を送り込んで必要浮揚高さを確保しなければならないため、設備が大掛かりなものとなる。さらに、浮体構造物を浮上させる際には、浮体構造物周りの係留杭、係留アンカー、係留装置などに注意して揚上させる必要がある。
【０００８】
特許文献３に記載の補修方法は、浮体構造物の内部における作業が大半であり、比較して作業性は良いといえるが、浮体構造物内における発泡成形体の固定および浸水防止のために、コストの高い流動性樹脂を浮体構造物の内部空間すべてを埋めるように注入するようにしており、補修コストが高いものとなる。
【０００９】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、作業性が良く、かつ低コストで浮体構造物を補修することができる補修方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る浮体構造物の補修方法は、鋼材からなる骨格体と該骨格体を外側から覆う外壁材とで構成される浮体構造物における前記外壁材に瑕疵が生じたときの補修方法であって、該補修方法は、補修すべき箇所を仮閉鎖した後、浮体構造物内に浸入している海水を排出する工程と、骨格体に下端部を固定した状態で複数本のアンカー鋼棒を立設させる工程と、該アンカー鋼棒を挟むように複数個の発泡樹脂製ブロックを浮体構造物内の所定の高さまで充填する工程と、充填した発泡樹脂製ブロックの上に抑え盤を形成する工程と、立設したアンカー鋼棒を利用して発泡樹脂製ブロックと抑え盤とを自由移動しないように骨格体に一体に固定する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記の補修方法によって補修された浮体構造物として、鋼材からなる骨格体と該骨格体を外側から覆う外壁材とで構成される浮体構造物であって、浮体構造物内の所要高さにまで充填された発泡樹脂製ブロックと、充填された発泡樹脂製ブロックの上に配置された抑え盤と、下端部を骨格体に固定した状態で発泡樹脂製ブロックおよび抑え盤を貫通している複数本のアンカー鋼棒と、アンカー鋼棒を利用して発泡樹脂製ブロックと抑え盤とを自由移動しないように骨格体に一体に固定する固定具とを少なくとも含むことを特徴とする浮体構造物をも開示する。
【００１２】
本発明による浮体構造物の補修方法によれば、水中作業も少なく、浮体構造物を水面から引き上げる作業も必要としないので、高い補修作業効率が得られる。また、浮力体としての発泡樹脂製ブロックを、浮体構造物の内部空間の全てではなく、所定の高さまで充填するようにしているので、補修コストは低減する。さらに、既存の骨格体を利用して発泡樹脂製ブロックの固定を行っているので、仮閉鎖した箇所からの浸水が再度発生したとしても、発泡樹脂製ブロックは浮体構造物内部において浮き上がることはなく、低コストでの補修でありながら、浮体構造物の安定性が損なわれることはない。
【００１３】
特に、本発明にかかる補修方法では、骨格体に下端部を固定した状態でアンカー鋼棒を立設し、発泡樹脂製ブロックの上に形成された抑え盤を介して発泡樹脂製ブロックを骨格体に固定するので、複数の発泡樹脂製ブロックを安定して固定することができる。抑え盤の形成方法は、特に限定されるものではないが、現場における作業性を考慮すると、配筋後にコンクリートを所要厚さに現場打ちすることによって行うか、補強材を敷き詰めた後に樹脂材料を現場打ちすることによって行うことが好ましい。いずれにおいても、アンカー鋼棒を利用した発泡樹脂製ブロックの固定が部分的に緩んだとしても、抑え盤を介して他の発泡樹脂製ブロックが固定されているため、発泡樹脂製ブロックが、骨格体から外れることは回避される。
【００１４】
コンクリートの現場打ちを行う場合には、複数の発泡樹脂製ブロックの上部全面に、いわゆるコンクリート床版が形成される。補強材を敷き詰めた後に樹脂材料を現場打ちする場合には、補強材としては、直径５〜１０μｍ程度の太さのガラス繊維からなるクロスなどを用いることが好ましく、現場打ちをする樹脂材料としては、ポリエステル系の樹脂が好ましい。このように、ガラス繊維を敷き詰めてポリエステル系樹脂により一体に硬化させることにより、繊維強化プラスチックからなる抑え盤を得ることができる。繊維強化プラスチックは、高い強度を有するばかりでなく、コンクリート床版と比べて軽いので、補修後の浮体構造物の重量増加を抑制することができる。
【００１５】
本発明において、発泡樹脂製ブロックには、好ましくは、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂等の独立気泡率が高い樹脂製のブロックが用いられ、より好ましくは、単位体積重量が１２〜２０ｋｇ/ｍ３程度の発泡樹脂製ブロックである。
【００１６】
本発明において、好ましくは、浮体構造物内への発泡樹脂製ブロックの充填を当該浮体構造物の喫水線の高さ近傍まで行う。このような高さを基準として発泡樹脂製ブロックを積み上げることにより、少ない量の発泡樹脂製ブロックを用いて、十分に安定した状態に浮体構造物を補修をすることが可能となる。
【００１７】
本発明による補修方法において、アンカー鋼棒を立設させる工程と、発泡樹脂製ブロックを充填する工程と、発泡樹脂製ブロックの上に抑え盤を形成する工程とをどの順で行うかは、結果として発泡樹脂製ブロックを骨格体に固定できることを条件に任意である。たとえば、浮体構造物内の所要高さにまで複数個の発泡樹脂製ブロックを充填し、充填した発泡樹脂製ブロックの上に抑え盤を形成し、その後、骨格体に下端部を固定した状態で複数本のアンカー鋼棒を発泡樹脂製ブロックおよび抑え盤を貫通するようにして立設するというような手順であってもよい。
【００１８】
なお、本発明において、鋼材からなる骨格体および該骨格体を外側から覆う外壁材は、従来の浮体構造物で使用されている骨格体と外壁材をそのまま用いることができる。骨格体は、樹脂製ブロックと抑え盤とをアンカー鋼棒を利用して自由移動しないように固定できるものであればよく、外壁材は、鋼板または鉄筋コンクリート等であってよい。
【００１９】
本発明において、骨格体に下端部を固定した状態で複数本のアンカー鋼棒を立設させる工程は、好ましくは、次のようなアンカー鋼棒と固定具を用いて行うことができる。すなわち、アンカー鋼棒として両端にねじ部を有した丸鋼または異形鋼棒を用い、固定具として、貫通孔を有した上板および下板と、締結体（ナット）と、スペーサとからなる固定具を用いる。作業に当たっては、浮体構造物の底部近傍の骨格体の一部を把持可能な位置に、前記上板と下板を対向配置する。次に、上板と下板の双方の貫通孔に貫通するように、アンカー鋼棒を配置すると共に、上板と下板との隙間に、把持された骨格体の厚さと同じ厚さのスペーサを配置する。さらに、このような配置状態で、下板側からアンカー鋼棒の下端部のねじ部に締結体を締め付ける。このような固定具を用いることにより、アンカー鋼棒の立設、および立設位置の調整を行うことが容易となり、作業性が向上する。また、スペーサを用いるので、施工時に上板の上面の面出しを行わなくても、発泡樹脂製ブロックの底面と上板の上面とを面接触させることが可能となり、発泡樹脂製ブロックを安定して骨格体に固定することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、補修の際に浮体構造物を浮揚させることなく、安価に補修をすることができる。さらに、補修された浮体構造物の外壁材に新たに瑕疵が生じたとしても、浮体構造物が水没することは回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る浮体構造物の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１の（ａ）〜（ｅ）は浮体構造物の補修方法の一例を説明するための図を示しており、図２は、図１（ｅ）に示す補修後の浮体構造物の要部斜視図、図３は図２のＡ−Ａ方向の矢視断面図、図４は、補修後の浮体構造物を上から見たときの要部平面図を示している。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、この実施形態に係る浮体構造物１は、鋼材からなる骨格体１１と該骨格体１１を外側から覆う鋼板からなる外壁材１２とで構成されている。そして、本発明による補修方法は、侵食や電蝕が進行し外壁材１２に穴が開いたときや、船舶等の接触により外壁材１２にクラックが発生したときなど、外壁材１２から浮体構造物１の内部１３に海水Ｗが侵入するような瑕疵１５が外壁材１２に生じたときの補修方法であり、図１の（ａ）〜（ｅ）に示すような補修工程を少なくとも含んでいる。
【００２３】
具体的には、図１（ａ）に示すように、浮体構造物１の外壁材１２に穴やクラックなどの瑕疵１５が生じた場合には、この瑕疵１５を介して浮体構造物１の外部から内部１３に海水Ｗが浸入する。よって、まず、瑕疵１５の生じた補修すべき箇所を、仮止め板１４を用いて浮体構造物１の外部から仮閉鎖する。仮閉鎖を行った後、浮体構造物１の上部にポンプＰを設置し、浮体構造物１の上部開口１３ａを介して浮体構造物１の内部１３に侵入している海水ＷをポンプＰにより排出する。
【００２４】
次に、図１（ｂ）に示すように、骨格体１１に下端部を固定した状態で複数本のアンカー鋼棒２０を立設する。このアンカー鋼棒２０の下端部２１の固定は、図２、３に示すような下部固定具５２〜５５を用いて行う。具体的には、まず、直径６〜１９ｍｍ程度の丸鋼あるいは異形丸鋼の両端にねじ部を有したアンカー鋼棒２０と、貫通孔５２ａ、５３ａを有したアルミ、ステンレス、鍍金鋼板などの耐腐食性に優れた材料からなる上板５２と下板５３とを準備する。そして、貫通孔５２ａ、５３ａが閉塞されず、底部近傍の骨格体１１の一部を把持可能な位置に、上板５２と下板５３を対向配置する。次に、上板５２と下板５３の貫通孔５２ａ、５３ａに貫通するようにアンカー鋼棒２０を配置する。一方、上板５２と下板５３との対向配置により形成された隙間に、把持された骨格体１１の厚さと同じ厚さのスペーサ５４を配置する。このような配置状態で、下板５３側からアンカー鋼棒２０の下端部２１のねじ部にナット５５を締結する。同様に、他の複数のアンカー鋼棒２０を、後述する発泡樹脂製ブロック３０の配置（図４参照）を想定して立設する。
【００２５】
前記したように、このような下部固定具５２〜５５を用いることにより、アンカー鋼棒２０の立設、および立設位置の調整を行うことが容易となり、作業性が向上する。また、スペーサ５４を用いるので、施工時に上板５２の上面の面出しを行わなくても、後述する発泡樹脂製ブロック３０の底面と上板５２の上面とを面接触させることが可能となり、発泡樹脂製ブロック３０を安定して骨格体１１に固定することができる。
【００２６】
アンカー鋼棒２０の立設後、図１（ｃ）に示すように、該アンカー鋼棒２０を挟むように複数個の発泡樹脂製ブロック３０を浮体構造物１の喫水線Ｌの高さ近傍まで充填する。具体的には、発泡樹脂製ブロック３０の底面が上板５２の上面に当接するように配置し、さらに、発泡樹脂製ブロック３０を喫水線Ｌの高さ近傍まで積み上げる。また、アンカー鋼棒２０を挟むように別の発泡樹脂製ブロック３０を、先と同様に喫水線Ｌの高さまで積み上げる。これにより、アンカー鋼棒２０は、発泡樹脂製ブロック３０の目地部分に配置される（図４参照）。
【００２７】
なお、ここでは、すべてのアンカー鋼棒２０を立設後、複数の発泡樹脂製ブロック３０を積み上げたが、浮体構造物１の内部構造に合わせて、アンカー鋼棒２０の立設と発泡樹脂製ブロック３０の積み上げを交互に行ってもよい。
【００２８】
次に、図１（ｄ）に示すように、充填した発泡樹脂製ブロック３０の上に抑え盤４０を形成する。この例では、抑え盤４０の形成は、５〜１０μｍぐらいの太さのガラス繊維からなるクロスを補強材として、発泡樹脂製ブロック３０の上に敷き詰めた後に、ポリエステル系の樹脂材料を所定の厚さになるまで現場打ちすることによって行っている。形成された抑え盤４０は、繊維強化プラスチック盤となるため、高い強度を有するばかりでなく、一般鋼材に比べて軽いので、補修後の浮体構造物１の重量増加を抑制することができる。図示しないが、前記したように、配筋後にコンクリートを所要厚さに現場打ちして抑え盤としてもよい。
【００２９】
この形成方法によれば、浮体構造物１の外部から上部開口１３ａを介して内部１３に既存の抑え盤４０を導入する必要がないので、上部開口１３ａの大きさに関係なく、浮体構造物１の内部１３に抑え盤４０を簡単に設けることができる。さらに、現場打ちを行うことにより、複数の発泡樹脂製ブロック３０の上部全面に、容易に抑え盤４０を施工することができるので、１つのアンカー鋼棒２０を利用した締結が緩んだとしても、抑え盤４０を介して他の締結力により発泡樹脂製ブロック３０は安定して固定されるので、骨格体１１から外れることはない。
【００３０】
最後に、図１（ｅ）に示すように、立設したアンカー鋼棒２０を利用して、発泡樹脂製ブロック３０と抑え盤４０とを骨格体１１に一体に固定する。この固定は、図２、３に示すような上部固定具５６、５７を用いて行う。具体的には、貫通孔５６ａが形成された、厚さ１０〜２０ｍｍ程度の鋼板、アルミ、高強度合成樹脂発泡材などからなる天板５６を、貫通孔５６ａにアンカー鋼棒２０が貫通するように配置する。そして、アンカー鋼棒２０の上方から、ナット５７が天板５６に当接するまで、アンカー鋼棒２０の上部に形成されたねじ部にナット５７を締め込む。
【００３１】
このようにナット５７を締結することにより、上板５２と天板５６との間に配置された発泡樹脂製ブロック３０と抑え盤４０との自由移動が拘束され、充填した発泡樹脂製ブロック３０のすべてを、骨格体１１に固定することができる。
【００３２】
以上のようにして補修された浮体構造物１は、補修時における仮止め板１４が外れたり、外壁材に新たな瑕疵が生じた場合であっても、浮体構造物１に不均等な沈降等が生じることはない。すなわち、充填した発泡樹脂製ブロック３０はアンカー鋼棒２０を利用して自由移動しないように骨格体１１に一体に固定されており、例え浮体構造物１に海水Ｗが侵入したとしても、浮体構造物１の内部１３において発泡樹脂製ブロック３０が浮き上がるようなことは生じないからである。
【００３３】
さらに、浮体として機能する発泡樹脂製ブロック３０を用いることにより、喫水線Ｌの高さ近傍までの発泡樹脂製ブロック３０を充填すれば、浮体構造物１の浸水による沈降を回避することができ、補修費用を低減することができる。また、浮体構造物１に既設の骨格体１１を利用して発泡樹脂製ブロック３０を固定しているので、新たに発泡樹脂製ブロック用の固定部材を設ける必要がなく、この点からも安価に浮体構造物１の補修を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】浮体構造物の補修方法の一例を説明するための図。
【図２】図１（ｅ）に示す補修後の浮体構造物の要部斜視図。
【図３】図２のＡ−Ａ方向の矢視断面図。
【図４】補修後の浮体構造物を上から見たときの要部平面図。
【図５】浮体構造物の一例を説明する図。
【符号の説明】
【００３５】
１…浮体構造物、１１…骨格体、１２…外壁材、１３…浮体構造物の内部、１３ａ…上部開口、１４…仮止め板、１５…瑕疵、２０…アンカー鋼棒、２１…アンカー鋼棒の下端部、３０…発泡樹脂製ブロック、４０…抑え盤、５２…上板、５３…下板、５４…スペーサ、５５…ナット、５６…天板、５７…ナット、Ｌ…喫水線、Ｐ・・・ポンプ、Ｗ…海水
【技術分野】
【０００１】
本発明は、浮桟橋等として利用される浮体構造物の補修方法に係り、特に、外壁材に侵食、電蝕などの瑕疵が生じた浮体構造物を補修するに好適な方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水上に繋留される浮桟橋などを構築するための浮体構造物は良く知られている。このような浮体構造物の一例として、特許文献１には、図５に示すように、鋼材からなる骨格部材（骨格体）１１と複数のパネル１２とを予め製作し、これらを設置場所に搬送した後、骨格体１１の外壁材として前記複数のパネル１２を骨格材１１に固着するようにした浮体構造物が記載されている。ここで使用される外壁材は、鋼板とその一面に打設した軽量コンクリートにより構成されることが一般的であるが、鋼板のみで構成される場合もある。
【０００３】
このような浮体構造物は、外壁材が海水に晒されるので、侵食や電食が進行し壁面に穴が開き、浮体構造物内に海水が浸入することがある。また、このような老朽化がなくとも、船舶の接触等によって、外壁材にクラックが発生し、海水が浸入することもある。このような浸水に伴い、浮体構造物は沈下あるいは不等沈下し、所定の乾舷高さが得られなくなるおそれがある。
【０００４】
このように沈下した浮体構造物の補修方法の一例として、例えば、水上浮体構造物の水中部の底面に空気収容ケースを配置し、該空気収容ケースに空気を送り込んで補修を行うに必要な高さまで水上浮体構造物を浮揚させ、この状態を維持して、浮体構造物の補修を行う方法が提案されている（特許文献２参照）。このような補修方法によれば、ダイバーによる水中での溶接などの補修作業や、海上クレーンによる浮体構造物の浮揚作業などを行う必要がないので、補修の作業効率を向上させることができる。
【０００５】
また、他の浮体構造物の補修方法の一例として、例えば、補修すべき箇所を塞いだ後、浮体構造物の内部に侵入した海水を排出し、所定のブロック状に形成された発泡成形体を内部に充填し、さらにこれら発泡成形体の間隙に液状発泡性ウレタン樹脂などの流動性樹脂を注入することにより浮体構造物を補修する方法が提案されている（特許文献３参照）。浮体構造物の内部空間に発泡成形体と流動性樹脂とを充填することによって、浮体構造物内での発泡成形体の浮き上がりを防止すると共に海水の浸入を抑制している。
【０００６】
【特許文献１】特開２００２−６９９２６号公報
【特許文献２】特開平８−１１９１９２号公報
【特許文献３】特開平１１−１０５７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、特許文献２に記載の補修方法は、空気収容ケースの設置箇所を調査し、該設置箇所に空気収容ケースを配置する水中作業を要するので、補修における作業効率は良いとはいえない。また、空気収容ケースを設置後、該ケース内に空気を送り込んで必要浮揚高さを確保しなければならないため、設備が大掛かりなものとなる。さらに、浮体構造物を浮上させる際には、浮体構造物周りの係留杭、係留アンカー、係留装置などに注意して揚上させる必要がある。
【０００８】
特許文献３に記載の補修方法は、浮体構造物の内部における作業が大半であり、比較して作業性は良いといえるが、浮体構造物内における発泡成形体の固定および浸水防止のために、コストの高い流動性樹脂を浮体構造物の内部空間すべてを埋めるように注入するようにしており、補修コストが高いものとなる。
【０００９】
本発明は、上記のような課題に鑑みてなされたものであって、その目的は、作業性が良く、かつ低コストで浮体構造物を補修することができる補修方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る浮体構造物の補修方法は、鋼材からなる骨格体と該骨格体を外側から覆う外壁材とで構成される浮体構造物における前記外壁材に瑕疵が生じたときの補修方法であって、該補修方法は、補修すべき箇所を仮閉鎖した後、浮体構造物内に浸入している海水を排出する工程と、骨格体に下端部を固定した状態で複数本のアンカー鋼棒を立設させる工程と、該アンカー鋼棒を挟むように複数個の発泡樹脂製ブロックを浮体構造物内の所定の高さまで充填する工程と、充填した発泡樹脂製ブロックの上に抑え盤を形成する工程と、立設したアンカー鋼棒を利用して発泡樹脂製ブロックと抑え盤とを自由移動しないように骨格体に一体に固定する工程と、を含むことを特徴とする。
【００１１】
また、本発明は、上記の補修方法によって補修された浮体構造物として、鋼材からなる骨格体と該骨格体を外側から覆う外壁材とで構成される浮体構造物であって、浮体構造物内の所要高さにまで充填された発泡樹脂製ブロックと、充填された発泡樹脂製ブロックの上に配置された抑え盤と、下端部を骨格体に固定した状態で発泡樹脂製ブロックおよび抑え盤を貫通している複数本のアンカー鋼棒と、アンカー鋼棒を利用して発泡樹脂製ブロックと抑え盤とを自由移動しないように骨格体に一体に固定する固定具とを少なくとも含むことを特徴とする浮体構造物をも開示する。
【００１２】
本発明による浮体構造物の補修方法によれば、水中作業も少なく、浮体構造物を水面から引き上げる作業も必要としないので、高い補修作業効率が得られる。また、浮力体としての発泡樹脂製ブロックを、浮体構造物の内部空間の全てではなく、所定の高さまで充填するようにしているので、補修コストは低減する。さらに、既存の骨格体を利用して発泡樹脂製ブロックの固定を行っているので、仮閉鎖した箇所からの浸水が再度発生したとしても、発泡樹脂製ブロックは浮体構造物内部において浮き上がることはなく、低コストでの補修でありながら、浮体構造物の安定性が損なわれることはない。
【００１３】
特に、本発明にかかる補修方法では、骨格体に下端部を固定した状態でアンカー鋼棒を立設し、発泡樹脂製ブロックの上に形成された抑え盤を介して発泡樹脂製ブロックを骨格体に固定するので、複数の発泡樹脂製ブロックを安定して固定することができる。抑え盤の形成方法は、特に限定されるものではないが、現場における作業性を考慮すると、配筋後にコンクリートを所要厚さに現場打ちすることによって行うか、補強材を敷き詰めた後に樹脂材料を現場打ちすることによって行うことが好ましい。いずれにおいても、アンカー鋼棒を利用した発泡樹脂製ブロックの固定が部分的に緩んだとしても、抑え盤を介して他の発泡樹脂製ブロックが固定されているため、発泡樹脂製ブロックが、骨格体から外れることは回避される。
【００１４】
コンクリートの現場打ちを行う場合には、複数の発泡樹脂製ブロックの上部全面に、いわゆるコンクリート床版が形成される。補強材を敷き詰めた後に樹脂材料を現場打ちする場合には、補強材としては、直径５〜１０μｍ程度の太さのガラス繊維からなるクロスなどを用いることが好ましく、現場打ちをする樹脂材料としては、ポリエステル系の樹脂が好ましい。このように、ガラス繊維を敷き詰めてポリエステル系樹脂により一体に硬化させることにより、繊維強化プラスチックからなる抑え盤を得ることができる。繊維強化プラスチックは、高い強度を有するばかりでなく、コンクリート床版と比べて軽いので、補修後の浮体構造物の重量増加を抑制することができる。
【００１５】
本発明において、発泡樹脂製ブロックには、好ましくは、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂、ポリウレタン系樹脂、アクリル系樹脂等の独立気泡率が高い樹脂製のブロックが用いられ、より好ましくは、単位体積重量が１２〜２０ｋｇ/ｍ３程度の発泡樹脂製ブロックである。
【００１６】
本発明において、好ましくは、浮体構造物内への発泡樹脂製ブロックの充填を当該浮体構造物の喫水線の高さ近傍まで行う。このような高さを基準として発泡樹脂製ブロックを積み上げることにより、少ない量の発泡樹脂製ブロックを用いて、十分に安定した状態に浮体構造物を補修をすることが可能となる。
【００１７】
本発明による補修方法において、アンカー鋼棒を立設させる工程と、発泡樹脂製ブロックを充填する工程と、発泡樹脂製ブロックの上に抑え盤を形成する工程とをどの順で行うかは、結果として発泡樹脂製ブロックを骨格体に固定できることを条件に任意である。たとえば、浮体構造物内の所要高さにまで複数個の発泡樹脂製ブロックを充填し、充填した発泡樹脂製ブロックの上に抑え盤を形成し、その後、骨格体に下端部を固定した状態で複数本のアンカー鋼棒を発泡樹脂製ブロックおよび抑え盤を貫通するようにして立設するというような手順であってもよい。
【００１８】
なお、本発明において、鋼材からなる骨格体および該骨格体を外側から覆う外壁材は、従来の浮体構造物で使用されている骨格体と外壁材をそのまま用いることができる。骨格体は、樹脂製ブロックと抑え盤とをアンカー鋼棒を利用して自由移動しないように固定できるものであればよく、外壁材は、鋼板または鉄筋コンクリート等であってよい。
【００１９】
本発明において、骨格体に下端部を固定した状態で複数本のアンカー鋼棒を立設させる工程は、好ましくは、次のようなアンカー鋼棒と固定具を用いて行うことができる。すなわち、アンカー鋼棒として両端にねじ部を有した丸鋼または異形鋼棒を用い、固定具として、貫通孔を有した上板および下板と、締結体（ナット）と、スペーサとからなる固定具を用いる。作業に当たっては、浮体構造物の底部近傍の骨格体の一部を把持可能な位置に、前記上板と下板を対向配置する。次に、上板と下板の双方の貫通孔に貫通するように、アンカー鋼棒を配置すると共に、上板と下板との隙間に、把持された骨格体の厚さと同じ厚さのスペーサを配置する。さらに、このような配置状態で、下板側からアンカー鋼棒の下端部のねじ部に締結体を締め付ける。このような固定具を用いることにより、アンカー鋼棒の立設、および立設位置の調整を行うことが容易となり、作業性が向上する。また、スペーサを用いるので、施工時に上板の上面の面出しを行わなくても、発泡樹脂製ブロックの底面と上板の上面とを面接触させることが可能となり、発泡樹脂製ブロックを安定して骨格体に固定することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、補修の際に浮体構造物を浮揚させることなく、安価に補修をすることができる。さらに、補修された浮体構造物の外壁材に新たに瑕疵が生じたとしても、浮体構造物が水没することは回避できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明に係る浮体構造物の一実施形態を図面に基づき詳細に説明する。図１の（ａ）〜（ｅ）は浮体構造物の補修方法の一例を説明するための図を示しており、図２は、図１（ｅ）に示す補修後の浮体構造物の要部斜視図、図３は図２のＡ−Ａ方向の矢視断面図、図４は、補修後の浮体構造物を上から見たときの要部平面図を示している。
【００２２】
図１（ａ）に示すように、この実施形態に係る浮体構造物１は、鋼材からなる骨格体１１と該骨格体１１を外側から覆う鋼板からなる外壁材１２とで構成されている。そして、本発明による補修方法は、侵食や電蝕が進行し外壁材１２に穴が開いたときや、船舶等の接触により外壁材１２にクラックが発生したときなど、外壁材１２から浮体構造物１の内部１３に海水Ｗが侵入するような瑕疵１５が外壁材１２に生じたときの補修方法であり、図１の（ａ）〜（ｅ）に示すような補修工程を少なくとも含んでいる。
【００２３】
具体的には、図１（ａ）に示すように、浮体構造物１の外壁材１２に穴やクラックなどの瑕疵１５が生じた場合には、この瑕疵１５を介して浮体構造物１の外部から内部１３に海水Ｗが浸入する。よって、まず、瑕疵１５の生じた補修すべき箇所を、仮止め板１４を用いて浮体構造物１の外部から仮閉鎖する。仮閉鎖を行った後、浮体構造物１の上部にポンプＰを設置し、浮体構造物１の上部開口１３ａを介して浮体構造物１の内部１３に侵入している海水ＷをポンプＰにより排出する。
【００２４】
次に、図１（ｂ）に示すように、骨格体１１に下端部を固定した状態で複数本のアンカー鋼棒２０を立設する。このアンカー鋼棒２０の下端部２１の固定は、図２、３に示すような下部固定具５２〜５５を用いて行う。具体的には、まず、直径６〜１９ｍｍ程度の丸鋼あるいは異形丸鋼の両端にねじ部を有したアンカー鋼棒２０と、貫通孔５２ａ、５３ａを有したアルミ、ステンレス、鍍金鋼板などの耐腐食性に優れた材料からなる上板５２と下板５３とを準備する。そして、貫通孔５２ａ、５３ａが閉塞されず、底部近傍の骨格体１１の一部を把持可能な位置に、上板５２と下板５３を対向配置する。次に、上板５２と下板５３の貫通孔５２ａ、５３ａに貫通するようにアンカー鋼棒２０を配置する。一方、上板５２と下板５３との対向配置により形成された隙間に、把持された骨格体１１の厚さと同じ厚さのスペーサ５４を配置する。このような配置状態で、下板５３側からアンカー鋼棒２０の下端部２１のねじ部にナット５５を締結する。同様に、他の複数のアンカー鋼棒２０を、後述する発泡樹脂製ブロック３０の配置（図４参照）を想定して立設する。
【００２５】
前記したように、このような下部固定具５２〜５５を用いることにより、アンカー鋼棒２０の立設、および立設位置の調整を行うことが容易となり、作業性が向上する。また、スペーサ５４を用いるので、施工時に上板５２の上面の面出しを行わなくても、後述する発泡樹脂製ブロック３０の底面と上板５２の上面とを面接触させることが可能となり、発泡樹脂製ブロック３０を安定して骨格体１１に固定することができる。
【００２６】
アンカー鋼棒２０の立設後、図１（ｃ）に示すように、該アンカー鋼棒２０を挟むように複数個の発泡樹脂製ブロック３０を浮体構造物１の喫水線Ｌの高さ近傍まで充填する。具体的には、発泡樹脂製ブロック３０の底面が上板５２の上面に当接するように配置し、さらに、発泡樹脂製ブロック３０を喫水線Ｌの高さ近傍まで積み上げる。また、アンカー鋼棒２０を挟むように別の発泡樹脂製ブロック３０を、先と同様に喫水線Ｌの高さまで積み上げる。これにより、アンカー鋼棒２０は、発泡樹脂製ブロック３０の目地部分に配置される（図４参照）。
【００２７】
なお、ここでは、すべてのアンカー鋼棒２０を立設後、複数の発泡樹脂製ブロック３０を積み上げたが、浮体構造物１の内部構造に合わせて、アンカー鋼棒２０の立設と発泡樹脂製ブロック３０の積み上げを交互に行ってもよい。
【００２８】
次に、図１（ｄ）に示すように、充填した発泡樹脂製ブロック３０の上に抑え盤４０を形成する。この例では、抑え盤４０の形成は、５〜１０μｍぐらいの太さのガラス繊維からなるクロスを補強材として、発泡樹脂製ブロック３０の上に敷き詰めた後に、ポリエステル系の樹脂材料を所定の厚さになるまで現場打ちすることによって行っている。形成された抑え盤４０は、繊維強化プラスチック盤となるため、高い強度を有するばかりでなく、一般鋼材に比べて軽いので、補修後の浮体構造物１の重量増加を抑制することができる。図示しないが、前記したように、配筋後にコンクリートを所要厚さに現場打ちして抑え盤としてもよい。
【００２９】
この形成方法によれば、浮体構造物１の外部から上部開口１３ａを介して内部１３に既存の抑え盤４０を導入する必要がないので、上部開口１３ａの大きさに関係なく、浮体構造物１の内部１３に抑え盤４０を簡単に設けることができる。さらに、現場打ちを行うことにより、複数の発泡樹脂製ブロック３０の上部全面に、容易に抑え盤４０を施工することができるので、１つのアンカー鋼棒２０を利用した締結が緩んだとしても、抑え盤４０を介して他の締結力により発泡樹脂製ブロック３０は安定して固定されるので、骨格体１１から外れることはない。
【００３０】
最後に、図１（ｅ）に示すように、立設したアンカー鋼棒２０を利用して、発泡樹脂製ブロック３０と抑え盤４０とを骨格体１１に一体に固定する。この固定は、図２、３に示すような上部固定具５６、５７を用いて行う。具体的には、貫通孔５６ａが形成された、厚さ１０〜２０ｍｍ程度の鋼板、アルミ、高強度合成樹脂発泡材などからなる天板５６を、貫通孔５６ａにアンカー鋼棒２０が貫通するように配置する。そして、アンカー鋼棒２０の上方から、ナット５７が天板５６に当接するまで、アンカー鋼棒２０の上部に形成されたねじ部にナット５７を締め込む。
【００３１】
このようにナット５７を締結することにより、上板５２と天板５６との間に配置された発泡樹脂製ブロック３０と抑え盤４０との自由移動が拘束され、充填した発泡樹脂製ブロック３０のすべてを、骨格体１１に固定することができる。
【００３２】
以上のようにして補修された浮体構造物１は、補修時における仮止め板１４が外れたり、外壁材に新たな瑕疵が生じた場合であっても、浮体構造物１に不均等な沈降等が生じることはない。すなわち、充填した発泡樹脂製ブロック３０はアンカー鋼棒２０を利用して自由移動しないように骨格体１１に一体に固定されており、例え浮体構造物１に海水Ｗが侵入したとしても、浮体構造物１の内部１３において発泡樹脂製ブロック３０が浮き上がるようなことは生じないからである。
【００３３】
さらに、浮体として機能する発泡樹脂製ブロック３０を用いることにより、喫水線Ｌの高さ近傍までの発泡樹脂製ブロック３０を充填すれば、浮体構造物１の浸水による沈降を回避することができ、補修費用を低減することができる。また、浮体構造物１に既設の骨格体１１を利用して発泡樹脂製ブロック３０を固定しているので、新たに発泡樹脂製ブロック用の固定部材を設ける必要がなく、この点からも安価に浮体構造物１の補修を行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】浮体構造物の補修方法の一例を説明するための図。
【図２】図１（ｅ）に示す補修後の浮体構造物の要部斜視図。
【図３】図２のＡ−Ａ方向の矢視断面図。
【図４】補修後の浮体構造物を上から見たときの要部平面図。
【図５】浮体構造物の一例を説明する図。
【符号の説明】
【００３５】
１…浮体構造物、１１…骨格体、１２…外壁材、１３…浮体構造物の内部、１３ａ…上部開口、１４…仮止め板、１５…瑕疵、２０…アンカー鋼棒、２１…アンカー鋼棒の下端部、３０…発泡樹脂製ブロック、４０…抑え盤、５２…上板、５３…下板、５４…スペーサ、５５…ナット、５６…天板、５７…ナット、Ｌ…喫水線、Ｐ・・・ポンプ、Ｗ…海水
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鋼材からなる骨格体と該骨格体を外側から覆う外壁材とで構成される浮体構造物における前記外壁材に瑕疵が生じたときの補修方法であって、該補修方法は、
補修すべき箇所を仮閉鎖した後、浮体構造物内に浸入している海水を排出する工程と、
骨格体に下端部を固定した状態で複数本のアンカー鋼棒を立設させる工程と、
該アンカー鋼棒を挟むように複数個の発泡樹脂製ブロックを浮体構造物内の所定の高さまで充填する工程と、
充填した発泡樹脂製ブロックの上に抑え盤を形成する工程と、
立設したアンカー鋼棒を利用して発泡樹脂製ブロックと抑え盤とを自由移動しないように骨格体に一体に固定する工程と、
を含むことを特徴とする浮体構造物の補修方法。
【請求項２】
抑え盤の形成を、配筋後にコンクリートを所要厚さに現場打ちすることによって行うことを特徴とする請求項１に記載の浮体構造物の補修方法。
【請求項３】
抑え盤の形成を、補強材を敷き詰めた後に樹脂材料を現場打ちすることによって行うことを特徴とする請求項１に記載の浮体構造物の補修方法。
【請求項４】
浮体構造物内への発泡樹脂製ブロックの充填を当該浮体構造物の喫水線の高さ近傍まで行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の浮体構造物の補修方法。
【請求項５】
鋼材からなる骨格体と該骨格体を外側から覆う外壁材とで構成される浮体構造物であって、
浮体構造物内の所要高さにまで充填された発泡樹脂製ブロックと、充填された発泡樹脂製ブロックの上に配置された抑え盤と、下端部を骨格体に固定した状態で発泡樹脂製ブロックおよび抑え盤を貫通している複数本のアンカー鋼棒と、アンカー鋼棒を利用して発泡樹脂製ブロックと抑え盤とを自由移動しないように骨格体に一体に固定する固定具とを少なくとも含むことを特徴とする浮体構造物。
【請求項６】
抑え盤がコンクリート床版であることを特徴とする請求項５に記載の浮体構造物。
【請求項７】
抑え盤が繊維強化プラスチック盤であることを特徴とする請求項５に記載の浮体構造物。
【請求項８】
浮体構造物内への発泡樹脂製ブロックは、当該浮体構造物の喫水線の高さ近傍まで充填されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の浮体構造物。
【請求項１】
鋼材からなる骨格体と該骨格体を外側から覆う外壁材とで構成される浮体構造物における前記外壁材に瑕疵が生じたときの補修方法であって、該補修方法は、
補修すべき箇所を仮閉鎖した後、浮体構造物内に浸入している海水を排出する工程と、
骨格体に下端部を固定した状態で複数本のアンカー鋼棒を立設させる工程と、
該アンカー鋼棒を挟むように複数個の発泡樹脂製ブロックを浮体構造物内の所定の高さまで充填する工程と、
充填した発泡樹脂製ブロックの上に抑え盤を形成する工程と、
立設したアンカー鋼棒を利用して発泡樹脂製ブロックと抑え盤とを自由移動しないように骨格体に一体に固定する工程と、
を含むことを特徴とする浮体構造物の補修方法。
【請求項２】
抑え盤の形成を、配筋後にコンクリートを所要厚さに現場打ちすることによって行うことを特徴とする請求項１に記載の浮体構造物の補修方法。
【請求項３】
抑え盤の形成を、補強材を敷き詰めた後に樹脂材料を現場打ちすることによって行うことを特徴とする請求項１に記載の浮体構造物の補修方法。
【請求項４】
浮体構造物内への発泡樹脂製ブロックの充填を当該浮体構造物の喫水線の高さ近傍まで行うことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の浮体構造物の補修方法。
【請求項５】
鋼材からなる骨格体と該骨格体を外側から覆う外壁材とで構成される浮体構造物であって、
浮体構造物内の所要高さにまで充填された発泡樹脂製ブロックと、充填された発泡樹脂製ブロックの上に配置された抑え盤と、下端部を骨格体に固定した状態で発泡樹脂製ブロックおよび抑え盤を貫通している複数本のアンカー鋼棒と、アンカー鋼棒を利用して発泡樹脂製ブロックと抑え盤とを自由移動しないように骨格体に一体に固定する固定具とを少なくとも含むことを特徴とする浮体構造物。
【請求項６】
抑え盤がコンクリート床版であることを特徴とする請求項５に記載の浮体構造物。
【請求項７】
抑え盤が繊維強化プラスチック盤であることを特徴とする請求項５に記載の浮体構造物。
【請求項８】
浮体構造物内への発泡樹脂製ブロックは、当該浮体構造物の喫水線の高さ近傍まで充填されていることを特徴とする請求項５〜７のいずれかに記載の浮体構造物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００７−２６２８０９（Ｐ２００７−２６２８０９Ａ）
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−９１５３１（Ｐ２００６−９１５３１）
【出願日】平成１８年３月２９日（２００６．３．２９）
【出願人】（０００００２４４０）積水化成品工業株式会社 (1,335)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年１０月１１日（２００７．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年３月２９日（２００６．３．２９）
【出願人】（０００００２４４０）積水化成品工業株式会社 (1,335)
【Ｆターム（参考）】
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