鋼製アーク打設工法

【課題】鋼製セル同士間に鋼製アークを打設する際に、その作業を容易に行い得る鋼製アーク打設工法を提供する。
【解決手段】所定外周位置にセル側連結部材が設けられた円筒形状の鋼製セル１を所定間隔おきに設置した後、セル側連結部材に上下方向で案内されて係合し得るアーク側連結部材が両側縁部に設けられた横断面が円弧形状の鋼製アーク２を、両連結部材が係合しつつ鋼製セル同士間に打設する際に、鋼製アーク２の内周面に且つ円周方向に沿って設けられた円弧状リブ材２３に切断面Ｃを形成した状態で、当該鋼製アーク２を鋼製セル同士間に打設し、その後、円弧状リブ材２３の切断面Ｃを接合部材により接合する工法である。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、隣接して設置される鋼製セル同士間に設置される鋼製アークを打設するための鋼製アーク打設工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
護岸工事を短期間で行う工法として、例えばセル工法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
このセル工法は、円筒形状の鋼製セルを、海底に順次並べて立設するとともに、これら鋼製セル同士を横断面が円弧形状の鋼製アークで連結して護岸を形成する方法である。なお、鋼製セル内および鋼製セルと鋼製アークとの間の空間部には土砂が充填される。
【０００３】
ところで、鋼製アークを鋼製セルに連結するために、図１５に示すように、鋼製セル６１側には、上下方向の案内空間部６２を有するセル側連結部材６３が上下方向で設けられるとともに、鋼製アーク７１側には、上記セル側連結部材６３の案内空間部６２に案内されるフランジ部７２からなるアーク側連結部材７３が設けられていた。なお、セル側連結部材６３には、アーク側連結部材７３の板状部を案内し得る溝状開口部６４が設けられている（例えば、特許文献２参照）。
【０００４】
したがって、所定場所に立設された鋼製セル６１に鋼製アーク７１を連結する場合、セル側連結部材６３の案内空間部６２にアーク側連結部材７３のフランジ部７２を案内させることにより、両者の連結が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開昭６１−１３０５１２号公報
【特許文献２】特開昭５８−１１０７１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、重量のある鋼製セル６１を軟弱地盤である海底に設置する場合、予め決められた位置に設置することが難しく、隣接する鋼製セル６１，６１間の距離が変化してしまう場合がある。したがって、このような状態で、鋼製アーク７１を隣接する鋼製セル６１，６１に連結しようとすると、アーク側連結部材７３のフランジ部７２がセル側連結部材６３の案内空間部６２に案内（挿入）できなくなる場合があり、場合によっては、鋼製セルの設置状態に合わせて、鋼製アークを作り直す必要が生じるなど、経済的および時間的負担が大きくなるという問題があった。
【０００７】
そこで、本発明は、鋼製セル同士間に鋼製アークを打設する際に、互いの連結作業を容易に且つ簡単に行い得る鋼製アーク打設工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る鋼製アーク打設工法は、所定外周位置に第１連結部材が設けられた円筒形状の鋼製セルを所定間隔おきに設置した後、上記第１連結部材に上下方向で案内されて係合し得る第２連結部材が両側縁部に設けられた横断面が円弧形状の鋼製アークを、両連結部材が係合しつつ鋼製セル同士間に打設する際に、
上記鋼製アークの内周面に且つ円周方向に沿って設けられた円弧状リブ材に切断面を形成した状態で、当該鋼製アークを鋼製セル同士間に打設し、
その後、円弧状リブ材の切断面を接合部材により接合する工法である。
【０００９】
また、請求項２に係る鋼製アーク打設工法は、請求項１に記載の打設工法において、円弧状リブ材の切断面を、平面視にて、Ｖ字形状、逆台形状またはＩ字形状にしたものである。
【００１０】
また、請求項３に係る鋼製アーク打設工法は、請求項１に記載の打設工法において、接合部材を、円弧状リブ材の切断面を両側から挟持し得る一対の保持板材と、これら保持板材および円弧状リブ材を互いに連結する連結具とから構成したものである。
【００１１】
さらに、請求項４に係る鋼製アーク打設工法は、請求項３に記載の打設工法において、接合部材に、切断により切り欠かれた円弧状リブ材の切欠部に配置される補強板材を具備させたものである。
【発明の効果】
【００１２】
上記の打設工法によると、鋼製アークにより、鋼製セル同士を連結する際に、鋼製アークの内周面に設けられた円弧状リブ材に切断面を形成して当該円弧状リブ材を含む平面内で可撓性を持たせるようにしたので、鋼製セルの位置がずれた場合でも、第２連結部材を第１連結部材に係合させることができ、したがって連結作業を容易に且つ簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例の鋼製アーク打設工法が用いられる護岸構造の概略斜視図である。
【図２】同工法が用いられる鋼製セルの概略縦断面図である。
【図３】同工法が用いられる鋼製セルの概略平面図である。
【図４】同工法が用いられる鋼製アークの概略縦断面図である。
【図５】同工法が用いられる鋼製アークの概略平面図である。
【図６】同鋼製セルと鋼製アークとの連結部分の横断面図である。
【図７】同鋼製アークの円弧状リブ材に切断面を形成した状態の要部平面図である。
【図８】同鋼製アークの円弧状リブ材の切断面を接合した状態を示す要部拡大側面図である。
【図９】同鋼製アークの円弧状リブ材の切断面の要部拡大側面図である。
【図１０】同鋼製アークの円弧状リブ材の切断面を接合する接合部材の側面図である。
【図１１】本発明の変形例に係る同鋼製アークの円弧状リブ材の切断面を形成した状態の要部平面図である。
【図１２】同変形例に係る鋼製アークを接合部材により接合した状態を示す要部拡大平面図である。
【図１３】同変形例に係る鋼製アークの円弧状リブ材の切断面を示す要部拡大平面図である。
【図１４】本発明の他の変形例に係る鋼製アークの切断面を接合する接合部材を示し、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図１５】従来例に係る同鋼製セルと鋼製アークとの連結部材の横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明の実施の形態に係る鋼製アーク打設工法を、具体的に示した実施例に基づき説明する。
この鋼製アーク打設工法は、図１に示すように、例えば護岸Ａを形成（構築）するために、円筒形状の鋼製セル１を、海底に順次並べて立設した状態において、隣接する鋼製セル１，１同士間に円弧形状の鋼製アーク２を設置するとともにこの鋼製アーク２により、両鋼製セル１，１同士を互いに連結する工法である。
【００１５】
まず、鋼製セルについて説明する。
この鋼製セル１は、図２および図３に示すように、鋼板を円筒形状に形成したものであり、具体的には、鋼板製の円筒体（セル胴板ともいう）１１と、この円筒体１１の内周面に上下方向（つまり、円筒体の軸心方向であり、鉛直方向でもある）で且つ所定間隔で配置された複数の縦リブ材１２と、同じく、その内周面の上下複数箇所で円周方向（つまり水平方向）に配置された円周リブ材（横リブ材ともいえる）１３と、上記円筒体１１の外周面の所定位置（勿論、予め、決められている鋼製アークとの連結箇所である）に設けられた鋼製アーク２と連結するためのセル側連結部材（第１連結部材）１４とから構成されている。
【００１６】
一方、鋼製アーク２は、図４および図５に示すように、横断面（水平断面）が所定角度（例えば、９０〜１００度程度）の円弧形状に形成された所定長さ（鋼製セル１の円筒体１１とほぼ同じ長さ）の鋼板製の樋状（トラフ状）の円弧体（アーク胴板ともいう）２１と、この円弧体２１の内周面に上下方向（つまり、長手方向）で且つ所定間隔で配置された縦リブ材２２と、同じく、その内周面の上下複数箇所で円周方向（つまり水平方向）に配置された円弧状リブ材（横リブ材ともいえる）２３と、上記円弧体２１の両側縁部の全長に亘って設けられて上記セル側連結部材１４に係合可能なアーク側連結部材（第２連結部材）２４とから構成されている。
【００１７】
次に、セル側連結部材１４およびアーク側連結部材２４を、図６に基づき説明する。
セル側連結部材１４は、それぞれウエブ部３１ａとフランジ部３１ｂとからなる左右一対のＬ字型鋼３１が、フランジ部３１ｂが互いに対向するように且つ両フランジ部３１ｂ，３１ｂ同士間に所定間隔を有するように、つまり溝状開口部Ｐを有するように、しかもそのウエブ部３１ａが円筒体１１の表面に固定されたものであり（つまり、溝状開口部を有するガイド部材である）、これら両Ｌ字型鋼３１，３１間に上下方向の案内空間部Ｓが形成されている。勿論、上記セル側連結部材１４は、鋼製アーク１との連結箇所の円筒体１１の外周面に設けられている。
【００１８】
また、アーク側連結部材２４は、円弧体２１の側縁部に取り付けられるとともにセル側連結部材１４の案内空間部Ｓ内に挿入し得る大きさ（幅）のフランジ部（フランジ材）３５により構成されており、正確に言うと、円弧体２１の側縁部（板状部である）２１ａとフランジ部３５とから構成されている（つまり、案内空間部に案内されるフランジ部を有する被ガイド部材である）。勿論、アーク側連結部材２４のフランジ部３５が取り付けられている基部としての円弧体２１の側縁部２１ａが、セル側連結部材１４の溝状開口部Ｐを挿通することになる。
【００１９】
次に、鋼製アーク２の打設工法、すなわち鋼製セル１，１同士間に鋼製アーク２を設置する作業について説明する。
まず、護岸工事を行う地域の海底に鋼製セル１を移動させた後、バイブロハンマーなどを用いて、その下端部をある程度沈め、そして鋼製セル１内に土砂を充填することにより、鋼製セル１を設置する。この手順を回繰り返し行い、所定個数の鋼製セル１を所定間隔でもって設置する。
【００２０】
次に、隣接する鋼製セル１，１同士間に鋼製アーク２を設置して両者を互いに連結する作業、つまり鋼製アーク２の打設作業について説明する。
すなわち、護岸設置近傍にて寝かせられている鋼製アーク２を、クレーンにより立て起こした後、その内周面に設けられた円弧状リブ材２３の所定の複数位置（後で説明する図７では、１箇所だけを図示する）に切込みを入れて切断面Ｃを形成する（立て起こし時に、鋼製アークの強度が確保できれば、寝かせた状態で切断面を形成してもよい）。
【００２１】
また、本実施例では、鋼製セル１，１同士間の距離が予定していた場合よりも少し狭くなった場合に対処するものとして説明する。
したがって、図７に示すように、曲率半径を小さくし得るように（仮想線から実線となるように）、切断面Ｃとして、Ｖ字形状の切欠部を所定箇所に形成する。
【００２２】
この切断面Ｃの形成により、当該鋼製アーク２は円弧状リブ材２３を含む断面内で可撓性を有し、特に、円弧の曲率半径が小さくなる方向に変形させることができる（勿論、曲率半径が大きくなる方向にでも変形させ得る）。
【００２３】
次に、この切断面Ｃが形成された鋼製アーク２を、鋼製セル１，１同士間に移動させるととも、その側縁部に設けられたアーク側連結部材２４を、すなわちフランジ部３５をセル側連結部材１４の案内空間部Ｓ内に挿入するとともに、順次、下方まで降下させて、鋼製アーク２を鋼製セル１，１同士間に設置する。
【００２４】
そして、この後、接合部材により、切断面Ｃである切欠部の補強が行われる。
図８に示すように、この接合部材４１は、切断面Ｃ近傍の円弧状リブ材２３を両側から挟持し得る一対の保持板材４２と、これら一対の保持板材４２および切断面Ｃの両側に位置する円弧状リブ材２３を一体的に連結し得るボルト・ナットなどの連結具（図示せず）とから構成されている。当然ながら、各板材２３，４２に複数のボルト挿通用の穴部が形成されることになるが、切断面Ｃを境にして、一方側には円形の穴部が形成されるとともに、他方側には位置ずれを吸収し得るように長穴が形成される。
【００２５】
すなわち、図９に示すように、切断面Ｃの右側の円弧状リブ材２３には円形の穴部２３ａが形成されるとともに、左側の円弧状リブ材２３には２個の長円状の穴部２３ｂ，２３ｃが形成され、且つこれら両長円状の穴部２３ｂ，２３ｃの方向が互いに異なるように、例えば４５度異なるように形成されている。
【００２６】
そして、図１０に示すように、保持板材４２側には、円弧状リブ材２３と同じ位置に、円形の穴部４２ａおよび長円状の穴部４２ｂ，４２ｃが形成され、さらにこの長円状の穴部４２ｂ，４２ｃと円弧状リブ材２３の穴部２３ｂ，２３ｃとの方向は、互いに９０度異なるようにされている。
【００２７】
勿論、他方の穴部として長円状のものを用いたのは、円弧状リブ材２３の曲率半径が変化した場合に対処するものであり、また長円状の穴部の方向を変化させているのは、円弧状リブ材２３に対して保持板材４２がずれるのを防止するためである。
【００２８】
したがって、円弧状リブ材２３の切断面Ｃに対応する両側面に保持板材４２を配置するとともに、両保持板材４２，４２および円弧状リブ材２３に形成された穴部２３ａ，２３ｂ，２３ｃ，４２ａ，４２ｂ，４２ｃにボルトを挿入しナットにより両者を互いに連結すればよい。
【００２９】
そして、この後、鋼製アーク２内に土砂を充填すれば、鋼製アーク２の打設作業が完了する。なお、図６に示すように、セル側連結部材１４のＬ字型鋼３１と鋼製アーク２の円弧体２１とに亘って、砂流出を防止するための砂用パッキン材３２が取り付けられている。
【００３０】
このように、鋼製アーク２により鋼製セル１，１同士を連結する際に、鋼製アーク２の内周面に設けられた円弧状リブ材２３に切断面Ｃを形成して当該円弧状リブ材２３を含む断面内（平面内）で可撓性を持たせるようにしたので、鋼製セル１の位置がずれた場合でも、アーク側連結部材２４をセル側連結部材１４に係合させることができ、したがって両者の連結作業を容易に且つ簡単に行うことができる。したがって、鋼製セル１，１同士の位置がずれた場合でも、従来のように、鋼製アークを作り直す必要もなく、したがって経済的および時間的負担が大幅に軽減される。
【００３１】
上記実施例において、切断面の個数にもよるが、切断前と切断後における鋼製アークの曲率半径が許容し得る範囲σ［Ｒ′（切断後の半径）／Ｒ（切断前の半径）］としては、−２５％〜＋２５％の範囲とされる。なお、現実的には、−１０％〜＋１０％程度の範囲で変化させることで、十分に対応可能なものとなり得る。
【００３２】
また、上記実施例においては、円弧状リブ材に切断面を形成する作業を、鋼製アークを立て起こした後で行うように説明したが、鋼製アークを立て起こす際に十分な強度を有する場合または十分な強度を有するように補強されている場合には、寝かせた状態で切断面を形成すれば、その作業は容易となる。
【００３３】
ところで、上記実施例においては、円弧状リブ材２３の切断面Ｃを平面視Ｖ字状として説明したが、例えば図１１に示すように、その切断面Ｃを平面視逆台形状としてもよい。この場合、その切欠部の幅が広くなるため、両側の円弧状リブ材２３，２３同士を接続する際には、この広い切欠部に補強板材が配置される。
【００３４】
すなわち、図１２〜図１４に示すように、この場合の接合部材５１は、円弧状リブ材２３を両側から挟持するとともに上面にフランジ部（フランジ材）５３が設けられた一対の保持板材５２と、この両保持板材５２，５２同士間の切断面Ｃに配置される補強板材５４と、上記各板材５２，５４同士を連結するためのボルト・ナットなどの第１連結具５５および両保持板材５２，５２を円弧状リブ材２３側に設けられた固定用フランジ材２５に連結するたのボルト・ナットなどの第２連結具５６とから構成されている。
【００３５】
勿論、接合部材５１により接合した状態では、図１２に示すように、補強板材５４が切断面Ｃである切欠部に配置されるとともにその両側に保持板材５２が配置された状態で、第１連結具５５にてこれらを連結した後、保持板材５２のフランジ部５３と円弧状リブ材２３側に設けられたフランジ材２５とを、第２連結具５６を介して互いに連結すればよい。
【００３６】
また、上記実施例においては、円弧体２１の曲率半径を小さくする場合について説明したが、逆に、円弧体２１の曲率半径を大きくする場合には、円弧状リブ材２３に設けられる切断面Ｃとしては、単に、直線状（Ｉ字状）の切断面（切れ目である）でよい。勿論、この場合にも、実施例で説明した接合部材４１と同様の接合部材が用いられる。
【００３７】
さらに、上記実施例においては、案内空間部Ｓを有する連結部材（ガイド部材）１４を鋼製セル１側に設けるとともにフランジ部３５を有する連結部材（被ガイド部材）２４を鋼製アーク２側に設けたが、逆に、案内空間部を有する連結部材（ガイド部材）を鋼製アーク側に設けるとともにフランジ部を有する連結部材（被ガイド部材）を鋼製セル側に設けることもできる。
【符号の説明】
【００３８】
１鋼製セル
２鋼製アーク
１１円筒体
１２縦リブ材
１３円周リブ材
１４セル側連結部材
２１円弧体
２２縦リブ材
２３円弧状リブ材
２４アーク側連結部材
３１Ｌ字型鋼
３１ａウエブ部
３１ｂフランジ部
３５フランジ部
４１接合部材
４２保持板材
５１接合部材
５２保持板材
５３フランジ部
５４補強板材
５５第１連結具
５６第２連結具

【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定外周位置に第１連結部材が設けられた円筒形状の鋼製セルを所定間隔おきに設置した後、上記第１連結部材に上下方向で案内されて係合し得る第２連結部材が両側縁部に設けられた横断面が円弧形状の鋼製アークを、両連結部材が係合しつつ鋼製セル同士間に打設する際に、
上記鋼製アークの内周面に且つ円周方向に沿って設けられた円弧状リブ材に切断面を形成した状態で、当該鋼製アークを鋼製セル同士間に打設し、
その後、円弧状リブ材の切断面を接合部材により接合することを特徴とする鋼製アーク打設工法。
【請求項２】
円弧状リブ材の切断面を、平面視にて、Ｖ字形状、逆台形状またはＩ字形状にしたことを特徴とする請求項１に記載の鋼製アーク打設工法。
【請求項３】
接合部材を、円弧状リブ材の切断面を両側から挟持し得る一対の保持板材と、これら保持板材および円弧状リブ材を互いに連結する連結具とから構成したことを特徴とする請求項１に記載の鋼製アーク打設工法。
【請求項４】
接合部材に、切断により切り欠かれた円弧状リブ材の切欠部に配置される補強板材を具備させたことを特徴とする請求項３に記載の鋼製アーク打設工法。

【図１】