JP2004300818A

JP2004300818A - 上部接合型補強構造

Info

Publication number: JP2004300818A
Application number: JP2003096317A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kanda; 政幸神田; Hidetoshi Nishioka; 英俊西岡; Osamu Murata; 修村田; Junichi Hirao; 淳一平尾; Akihiro Nishimori; 昭博西森; Masato Ito; 政人伊藤
Original assignee: Obayashi Corp; Railway Technical Research Institute
Current assignee: Obayashi Corp; Railway Technical Research Institute
Priority date: 2003-03-31
Filing date: 2003-03-31
Publication date: 2004-10-28

Abstract

【課題】本発明は、フーチングの補強構造の施工を容易にする技術を提供する。
【解決手段】図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る補強構造は、矢板１はフーチングＦと間隔を空けて設けられている。各矢板１同士は、上下方向に相対変異が生じないように上部が結合コンクリート２により結合されている。結合コンクリート２は、鉛直断面矩形で、平明視矩形となるように打設されている。
フーチングＦと矢板１とが結合されていないので、結合作業を省くことが出来る。
また、上記結合する必要がないので、フーチングＦ周りの掘削が不要である。
また、フーチングＦをはつったりする必要がなく、断面欠損も生じない。
また、フーチングＦと矢板１とが結合されていないので、僅かに振動可能である。その結果、巨大地震等が生じた際、大きな加速度振幅が生じた場合にも、橋脚下部に過大な応力が生じるのを防止することが出来る。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に既設の橋梁基礎の補強に好適な上部接合型補強構造に係る技術に属する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、矢板を用いた補強構造としては種々のものが開発提供されている（例えば、特許文献１乃至４参照）。
【特許文献１】
特開平１１―２００３９５号公報（図１参照）
【０００３】
【特許文献２】
特開平９−１５８２１２号公報（図１参照）
【０００４】
【特許文献３】
特開２００１−２１４４６５号公報（図１参照）
【０００５】
【特許文献４】
特開２０００−２７３８８１号公報（図１参照）
いずれの補強構造においても、フーチングと矢板とを剛結合している。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、矢板とフーチングとを剛結するのは、フーチングをはつったり、新たなコンクリートを打設する等をしなければならず、非常に困難且つ施工費用に高額を要した。
本発明は斯かる問題点を鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、上記問題点を解決できる技術を提供する点にある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決すべく、以下に掲げる構成とした。
請求項１記載の発明の要旨は、矢板を用いて構造物基礎を補強する上部接合型補強構造であって、前記矢板はフーチングと間隔を空けて設けられており、前記各矢板同士が上下方向に相対変位が生じないように上部が結合され、前記矢板と前記フーチングとは接合されていないことを特徴とする上部接合型補強構造に存する。
請求項２記載の発明の要旨は、前記各矢板の上部は、コンクリートが打設されて形成された結合コンクリートにより結合されていることを特徴とする請求項１記載の上部接合型補強構造に存する。
請求項３記載の発明の要旨は、前記結合コンクリートは、前記矢板の内面に設けられたジベルアンカーに打設されて形成されていることを特徴とする請求項２記載の上部接合型補強構造に存する。
請求項４記載の発明の要旨は、前記各矢板の上部は、鋼材又は溶接により結合されていることを特徴とする請求項１記載の上部接合型補強構造に存する。
請求項５記載の発明の要旨は、矢板を用いて構造物基礎を補強する上部接合型補強構造の施工方法であって、所定間隔を介してフーチングを囲繞するように矢板を打設する矢板打設工程と、前記矢板の上部に結合コンクリートを打設する結合工程とを備え、
前記矢板と前記フーチングとを接合しないことを特徴とする、上部接合型補強構造の施工方法に存する。
請求項６記載の発明の要旨は、前記掘削工程と前記結合工程との間に、ジベルアンカーを前記矢板に設ける工程を備え、該ジベルアンカーに結合コンクリートを打設することを備えたことを特徴とする、請求項５に記載の、上部接合型補強構造の施工方法に存する。
請求項７記載の発明の要旨は、矢板を用いて構造物基礎を補強する上部接合型補強構造の施工方法であって、前記フーチングの上面まで掘削する掘削工程と、前記矢板の上部を鋼材又は溶接により結合する結合工程と、前記掘削工程により掘削した部分を埋め戻す工程とを備え、前記矢板と前記フーチングとを接合しないことを特徴とする、上部接合型補強構造の施工方法に存する。
請求項８記載の発明の要旨は、前記掘削工程と前記結合工程との間に、ジベルアンカーを前記矢板に設ける工程を備え、該ジベルアンカーに結合コンクリートを打設することを備えたことを特徴とする、請求項６記載の、上部接合型補強構造の施工方法に存する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
図１及び図２に示すように、本実施の形態に係る補強構造は、矢板１はフーチングＦと間隔を空けて設けられている。各矢板１同士は、上下方向に相対変位が生じないように上部が結合コンクリート２により結合されている。結合コンクリート２は、鉛直断面矩形で、平面視矩形となるように打設されている。
【０００９】
次に、施工方法を説明する。
図３及び図４に示すように、まず、フーチングＦを所定間隔を介して囲繞するように矢板１を打設し、連結する。当該矢板１の天端は地表に至っている。
【００１０】
次いで、図５及び図６に示すように、フーチングＦ上面まで掘削し、切梁３を行う。フーチングＦ上部と矢板１との間には捨て梁コンクリート４を打設する。
【００１１】
次いで、図７及び図８に示すように、１段の切梁３を解体し、ジベルアンカー５を矢板１内面に、フーチングＦに向かって設ける。
【００１２】
次いで、図９及び図１０に示すように、ジベルアンカー５に、結合コンクリート２’を打設する。結合コンクリート２’は鉛直断面矩形をなし、捨て梁コンクリート４に接してる。結合コンクリート２’の上面よりも上方に位置する矢板１を切断する。
【００１３】
次いで、図１１及び図１２に示すように、掘削した部分を埋め戻し、切断した上部の矢板１を撤去する。
以上の工程により補強構造を構築することが出来る。
なお、図１に示す補強構造では、ジベルアンカー５を用いず、矢板１の上部に直接、結合コンクリート２’を打設している。本発明おいては、矢板同士の上下方向の相対変位を防止可能であれば、いかなる方法であっても良い。
【００１４】
次に、上記補強構造の作用について説明する。
フーチングのみからなる直接基礎，杭基礎の水平抵抗力は地盤の強度，あるいは地盤の強度及び杭の強度から定まることが知られている。したがって，水平抵抗力を大きくしょうとすると，直接基礎の場合フーチング面積を大きくしたり，フーチング周面の地盤強度を増加させる（地盤改良）ことが考えられる。一方，杭基礎の場合についても同様であり杭本数を増加させたり，地盤改良により周辺地盤強度を増加させることが考えられる。しかしながら，以上の例は新設構造物に限り可能であり，既設構造物の基礎の補強に関しては困難あるいは高コストとなる場合がほとんどである。本特許は，矢板で基礎周りを囲むことにより，▲１▼矢板１の打ち込みによる地盤の締め固め効果，▲２▼矢板１の囲みによる基礎に水平力作用時の基礎・地盤の変形抑制効果，▲３▼地盤深部の地盤強度が大きなところまで矢板１を打設することにより応力伝達面積を大きくスムーズにさせる効果，▲４▼地盤のせん断抵抗に加えて，矢板１構造自体の大きなせん断抵抗が発揮される効果が期待できる上に，更に矢板頭部をコンクリートあるいは鋼材で結合することによって▲５▼矢板全体の曲げ剛性が向上し，▲６▼矢板による閉合形状の変形（はらみだし，ゆがみ等）に対する剛性も上昇して，矢板に囲まれた地盤のダイレイタンシー（体積膨脹）を抑制する閉塞効果により地盤のせん断抵抗が矢板頭部を結合しない場合よりも上昇する効果が期待できる。よって，これらの効果により打設前と比較して基礎の支持力性能を大きくすることが可能である。また，フーチングと矢板を結合してないために基礎（フーチング）が変位（移動）可能であることから▲７▼過大な応力が基礎（フーチング）および橋脚基部に生じることを防止できる効果，▲８▼基礎直下地盤が矢板により囲まれて拘束されるため基礎に入力する地震動が低減される制振効果が期待できる。
【００１５】
次に、効果について説明する。
フーチングＦと矢板１とが結合されていないので、結合作業を省くことが出来る。
また、上記結合する必要がないので、フーチングＦ周りの掘削が不要である。
また、フーチングＦをはつったりする必要がなく、断面欠損も生じない。
また、フーチングＦと矢板１とが結合されていないので、僅かに振動可能である。その結果、巨大地震等が生じた際、大きな加速度振幅が生じた場合にも、橋脚下部に過大な応力が生じるのを防止することが出来る。
【００１６】
なお、上記構成部材の数、位置、形状等は上記実施の形態に限定されず、本発明を実施する上で好適な数、位置、形状等にすることができる。
また、ジベルアンカーは、矢板の外側に設け、当該ジベルアンカーに結合コンクリートを打設しても構わない。
また、上部を固定する方法は、溶接、治具等、好適な方法により可能である。また、上記実施の形態の全てに係る補強構造は、新設、既設のフーチングを問わず適用可能である。
また、上記実施の形態では、矩形のフーチングに適用したが、矩形以外の多角形や円形のフーチングにも適用可能である。
また、矢板自身の水平断面の形状は、コルゲート、波形等を問わない。
また、上記実施の形態では掘削、矢板の切断、埋め戻しを行ったが、それらを行わなくても良い。例えば、矢板を切断しない場合には、最上段の矢板を抜いても良いし、打ち込みに用いた特殊矢板を次の矢板の打ち込みに使っても良い。
また、橋脚のみならず、橋台その他の構造物の基礎にも適用可能である。
なお、各図において、同一構成要素には同一符号を付している。
【００１７】
【発明の効果】
本発明は以上のように矢板とフーチングとを結合しないので、施工を非常に容易にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係る補強構造の側面図である。
【図２】図１の平面図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る補強構造の施工方法を示す平面図である。
【図４】図３の側面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る補強構造の施工方法を示す平面図である。
【図６】図５の側面図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る補強構造の施工方法を示す平面図である。
【図８】図７の側面図である。
【図９】本発明の実施の形態に係る補強構造の施工方法を示す平面図である。
【図１０】図９の側面図である。
【図１１】本発明の実施の形態に係る補強構造の施工方法を示す平面図である。
【図１２】図１１の側面図である。
【符号の説明】
１矢板
２，２’ 結合コンクリート
３切梁
４捨て梁コンクリート
５ジベルアンカー
Ｆフーチング

Claims

矢板を用いて構造物基礎を補強する上部接合型補強構造であって、
前記矢板はフーチングと間隔を空けて設けられており、前記各矢板同士が上下方向に相対変位が生じないように上部が結合され、
前記矢板と前記フーチングとは接合されていないことを特徴とする上部接合型補強構造。
前記各矢板の上部は、コンクリートが打設されて形成された結合コンクリートにより結合されていることを特徴とする請求項１記載の上部接合型補強構造。
前記結合コンクリートは、前記矢板の内面に設けられたジベルアンカーに打設されて形成されていることを特徴とする請求項２記載の上部接合型補強構造。
前記各矢板の上部は、鋼材又は溶接により結合されていることを特徴とする請求項１記載の上部接合型補強構造。
矢板を用いて構造物基礎を補強する上部接合型補強構造の施工方法であって、
所定間隔を介してフーチングを囲繞するように矢板を打設する矢板打設工程と、
前記矢板の上部に結合コンクリートを打設する結合工程と
を備え、
前記矢板と前記フーチングとを接合しないことを特徴とする、上部接合型補強構造の施工方法。
前記掘削工程と前記結合工程との間に、ジベルアンカーを前記矢板に設ける工程を備え、該ジベルアンカーに結合コンクリートを打設することを備えたことを特徴とする、請求項５に記載の、上部接合型補強構造の施工方法。
矢板を用いて構造物基礎を補強する上部接合型補強構造の施工方法であって、
前記フーチングの上面まで掘削する掘削工程と、
前記矢板の上部を鋼材又は溶接により結合する結合工程と、
前記掘削工程により掘削した部分を埋め戻す工程と
を備え、
前記矢板と前記フーチングとを接合しないことを特徴とする、上部接合型補強構造の施工方法。
前記掘削工程と前記結合工程との間に、ジベルアンカーを前記矢板に設ける工程を備え、該ジベルアンカーに結合コンクリートを打設することを備えたことを特徴とする、請求項６記載の、上部接合型補強構造の施工方法。