JP2004300820A - 上面掛止型補強構造 - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、施工の容易な補強構造を提供する。
【解決手段】本実施の形態に係る補強構造は、フーチングＦの上方に位置するように応力伝達部材２が矢板１に設けられている。応力伝達部材２は、フーチングＦの上面に接するように設けられているが、フーチングＦの上面とは縁切りされているれている。応力伝達部材２は、短尺の鋼材で、端部が矢板１に固定されて舌状に形成されている。
施工が容易，剛結よりもシートパイルに生じる曲げモーメントが小さくなり，損傷が生じにくい。シートパイルには引張と曲げのみが作用し，圧縮は作用しないため，座屈の心配がないという効果を奏する。
また、既設フーチングＦの補強構造の施工方法は、フーチングＦが露出するように掘削し、矢板１を打ち込む。応力伝達部材２を、フーチングＦの上面に接する位置で矢板１に固定し，その後、埋め戻す。以上により補強構造を施工できる。
【選択図】 図１
【解決手段】本実施の形態に係る補強構造は、フーチングＦの上方に位置するように応力伝達部材２が矢板１に設けられている。応力伝達部材２は、フーチングＦの上面に接するように設けられているが、フーチングＦの上面とは縁切りされているれている。応力伝達部材２は、短尺の鋼材で、端部が矢板１に固定されて舌状に形成されている。
施工が容易，剛結よりもシートパイルに生じる曲げモーメントが小さくなり，損傷が生じにくい。シートパイルには引張と曲げのみが作用し，圧縮は作用しないため，座屈の心配がないという効果を奏する。
また、既設フーチングＦの補強構造の施工方法は、フーチングＦが露出するように掘削し、矢板１を打ち込む。応力伝達部材２を、フーチングＦの上面に接する位置で矢板１に固定し，その後、埋め戻す。以上により補強構造を施工できる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に既設の構造物基礎の補強に好適な上面掛止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１―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、既存補強構造では，フーチングと矢板を剛結するため，荷重分担比が補強前後で変化し，それまでフーチング底面で負担していた荷重が矢板に分配されてしまうため矢板に過大な軸力や曲げモーメントが作用し，その際の残留応力で矢板の許容応力を低減して用いるという問題があった。またフーチング本来の底面での抵抗力が十分に発揮されておらず，補強効果が効率的ではないという問題があった。また、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、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面掛止型補強構造であって、フーチングの上方に位置するように応力伝達部材が前記矢板に設けられ、該応力伝達部材は、前記フーチングと縁切りされていることを特徴とする上面掛止型補強構造に存する。
請求項２記載の発明の要旨は、前記応力伝達部材は、前記矢板に対して設けられた短尺部材であることを特徴とする、請求項１記載の上面掛止型補強構造に存する。
請求３項記載の発明の要旨は、前記応力伝達部材は、前記矢板に対して設けられた部材であることを特徴とする、請求項１記載の上面掛止型補強構造に存する。
請求項４記載の発明の要旨は、前記応力伝達部材は、前記矢板の水平方向に長手が沿って固定された部材であることを特徴とする、請求項１記載の上面掛止型補強構造に存する。
請求項５記載の発明の要旨は、前記応力伝達部材は、対向する前記矢板に架設された部材であることを特徴とする、請求項１記載の上面掛止型補強構造に存する。
請求項６記載の発明の要旨は、請求項５記載の応力伝達部材は、請求項４記載の応力伝達部材を介して架設されたことを特徴とする上面掛止型補強構造に存する。
請求項７記載の発明の要旨は、前記応力伝達部材は、隣接する前記矢板に架設された部材であることを特徴とする、請求項１記載の上面掛止型補強構造に存する。
請求項８記載の発明の要旨は、前記応力伝達部材は、フーチングの下方にも設けられていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の上面掛止型補強構造に存する。
請求項９記載の発明の要旨は、前記矢板同士の全て或いは一部は、隣接する矢板と連結されていないことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の上面掛止型補強構造に存する。
【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。
（実施の形態１）
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、フーチングＦの上方に位置するように応力伝達部材２が矢板１に設けられている。
応力伝達部材２は、フーチングＦの上面に接するように設けられているが、フーチングＦの上面とは縁切りされている。応力伝達部材２は、短尺の鋼材で、端部が矢板１に固定されて舌状に形成されている。固定方法としては、溶接、ボルト固定等、好適な方法を選択すればよい。また、応力伝達部材２の固定は、工場で行っても、現場で行っても良い。
次に、上記構成の補強構造の作用について説明する。
図３に示すように、鉛直下向き荷重はすべてフーチングＦから地盤へ伝達される。地震時など転倒モーメントが作用した場合に浮き上がる側では，フーチングＦ上面が荷重伝達部材に接触し，シートパイルの引抜き抵抗力をフーチングＦに伝達する。押し込まれる側では，シートパイルが地盤の破壊領域の進行を阻害する効果を発揮し，地盤の鉛直支持力を増大させる。またフーチングＦの水平荷重をシートパイルを介して広い領域で地盤に伝達する。
次に、効果について説明する。
施工が容易，剛結よりもシートパイルに生じる曲げモーメントが小さくなり，損傷が生じにくい。シートパイルには引張と曲げのみが作用し，圧縮は作用しないため，座屈の心配がないという効果を奏する。
【０００９】
また、既設フーチングＦの補強構造の施工方法は、フーチングＦが露出するように掘削し、矢板１を打ち込む。応力伝達部材２を、フーチングＦの上面に接する位置で矢板１に固定し，その後、埋め戻す。以上により補強構造を施工できる。
【００１０】
また、当該構成により、フーチングＦと矢板１との結合作業を省くことが出来、結果、施工時間の短縮、施工費用を低廉にすることができる。
【００１１】
（実施の形態２）
実施の形態２では、図４に示すように、応力伝達部材２’は、矢板１の水平方向に長手が沿って固定された鋼製部材である。さらに、応力伝達部材２’’が、応力伝達部材２’に架設されている。応力伝達部材２’は腹起こしとしての機能を奏し、応力伝達部材２’’は切り張りとしての機能を奏する。
【００１２】
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、矢板同士の全て或いは一部は、隣接する矢板と連結されていないようにすることもできる。
また、例えば、図５に示すように、応力伝達部材１２は、対向する矢板に架設された鋼製部材のみにする事も可能である。
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Ｆを問わず適用可能である。
また、図６に示すようにフーチングＦの下面にも応力伝達部材２２を設けることもできる。図６に示す補強構造は、特に新設のフーチングＦの場合に好適である。フーチングＦの下面が応力伝達部材により補強されるので、フーチングＦの配筋を減らすことができる。
また、上記実施の形態では、矩形のフーチングＦに適用したが、多角形のフーチングＦにも適用可能である。
また、円形のフーチングＦにも適用可能である。
また、図７に示すように応力伝達部材３２は、隣接する矢板１に架設された部材でもよい．
また、矢板１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、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。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は以上のごとく構成されているので、以下に掲げるごとき効果を生じる。
常時の荷重はフーチング直下地盤の支持力のみで受け持たれ，矢板には外力は殆ど作用していないのに対して，地震時などの過大な水平力，鉛直力が構造物に作用した場合にのみ，矢板に外力が作用してその効果を発揮する。そのため，フーチングの抵抗力を十分に発揮させた上で，更に矢板による補強効果を期待でき，非常に効率のよい補強が可能となる。
また、押込み側での基礎（フーチング）と矢板の相対鉛直変位には滑動抵抗により抵抗するため，橋桁の死荷重のような荷重に対しては，長期的には基礎と矢板間が滑動することで矢板に過大な残留応力が生じることを防げる上，地震のような短期的な荷重に対しては抵抗力を発揮し，摩擦によるエネルギー散逸逸散によって高い減衰性能が期待できる。−
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，フーチングと矢板の結合が不要なため結合部材の配筋等が不要となる効果，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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１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】図１に示す補強構造の作用を示す概念図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る補強構造の平面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示す平面図である。
【図６】本発明のその他の実施の形態を示す平面図である。
【図７】本発明のその他の実施の形態を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 矢板
２，２’、２’’、１２，２２，３２ 応力伝達部材
Ｆ フーチング
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に既設の構造物基礎の補強に好適な上面掛止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１―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、既存補強構造では，フーチングと矢板を剛結するため，荷重分担比が補強前後で変化し，それまでフーチング底面で負担していた荷重が矢板に分配されてしまうため矢板に過大な軸力や曲げモーメントが作用し，その際の残留応力で矢板の許容応力を低減して用いるという問題があった。またフーチング本来の底面での抵抗力が十分に発揮されておらず，補強効果が効率的ではないという問題があった。また、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、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面掛止型補強構造であって、フーチングの上方に位置するように応力伝達部材が前記矢板に設けられ、該応力伝達部材は、前記フーチングと縁切りされていることを特徴とする上面掛止型補強構造に存する。
請求項２記載の発明の要旨は、前記応力伝達部材は、前記矢板に対して設けられた短尺部材であることを特徴とする、請求項１記載の上面掛止型補強構造に存する。
請求３項記載の発明の要旨は、前記応力伝達部材は、前記矢板に対して設けられた部材であることを特徴とする、請求項１記載の上面掛止型補強構造に存する。
請求項４記載の発明の要旨は、前記応力伝達部材は、前記矢板の水平方向に長手が沿って固定された部材であることを特徴とする、請求項１記載の上面掛止型補強構造に存する。
請求項５記載の発明の要旨は、前記応力伝達部材は、対向する前記矢板に架設された部材であることを特徴とする、請求項１記載の上面掛止型補強構造に存する。
請求項６記載の発明の要旨は、請求項５記載の応力伝達部材は、請求項４記載の応力伝達部材を介して架設されたことを特徴とする上面掛止型補強構造に存する。
請求項７記載の発明の要旨は、前記応力伝達部材は、隣接する前記矢板に架設された部材であることを特徴とする、請求項１記載の上面掛止型補強構造に存する。
請求項８記載の発明の要旨は、前記応力伝達部材は、フーチングの下方にも設けられていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の上面掛止型補強構造に存する。
請求項９記載の発明の要旨は、前記矢板同士の全て或いは一部は、隣接する矢板と連結されていないことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の上面掛止型補強構造に存する。
【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。
（実施の形態１）
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、フーチングＦの上方に位置するように応力伝達部材２が矢板１に設けられている。
応力伝達部材２は、フーチングＦの上面に接するように設けられているが、フーチングＦの上面とは縁切りされている。応力伝達部材２は、短尺の鋼材で、端部が矢板１に固定されて舌状に形成されている。固定方法としては、溶接、ボルト固定等、好適な方法を選択すればよい。また、応力伝達部材２の固定は、工場で行っても、現場で行っても良い。
次に、上記構成の補強構造の作用について説明する。
図３に示すように、鉛直下向き荷重はすべてフーチングＦから地盤へ伝達される。地震時など転倒モーメントが作用した場合に浮き上がる側では，フーチングＦ上面が荷重伝達部材に接触し，シートパイルの引抜き抵抗力をフーチングＦに伝達する。押し込まれる側では，シートパイルが地盤の破壊領域の進行を阻害する効果を発揮し，地盤の鉛直支持力を増大させる。またフーチングＦの水平荷重をシートパイルを介して広い領域で地盤に伝達する。
次に、効果について説明する。
施工が容易，剛結よりもシートパイルに生じる曲げモーメントが小さくなり，損傷が生じにくい。シートパイルには引張と曲げのみが作用し，圧縮は作用しないため，座屈の心配がないという効果を奏する。
【０００９】
また、既設フーチングＦの補強構造の施工方法は、フーチングＦが露出するように掘削し、矢板１を打ち込む。応力伝達部材２を、フーチングＦの上面に接する位置で矢板１に固定し，その後、埋め戻す。以上により補強構造を施工できる。
【００１０】
また、当該構成により、フーチングＦと矢板１との結合作業を省くことが出来、結果、施工時間の短縮、施工費用を低廉にすることができる。
【００１１】
（実施の形態２）
実施の形態２では、図４に示すように、応力伝達部材２’は、矢板１の水平方向に長手が沿って固定された鋼製部材である。さらに、応力伝達部材２’’が、応力伝達部材２’に架設されている。応力伝達部材２’は腹起こしとしての機能を奏し、応力伝達部材２’’は切り張りとしての機能を奏する。
【００１２】
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、矢板同士の全て或いは一部は、隣接する矢板と連結されていないようにすることもできる。
また、例えば、図５に示すように、応力伝達部材１２は、対向する矢板に架設された鋼製部材のみにする事も可能である。
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Ｆを問わず適用可能である。
また、図６に示すようにフーチングＦの下面にも応力伝達部材２２を設けることもできる。図６に示す補強構造は、特に新設のフーチングＦの場合に好適である。フーチングＦの下面が応力伝達部材により補強されるので、フーチングＦの配筋を減らすことができる。
また、上記実施の形態では、矩形のフーチングＦに適用したが、多角形のフーチングＦにも適用可能である。
また、円形のフーチングＦにも適用可能である。
また、図７に示すように応力伝達部材３２は、隣接する矢板１に架設された部材でもよい．
また、矢板１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、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。
【００１３】
【発明の効果】
本発明は以上のごとく構成されているので、以下に掲げるごとき効果を生じる。
常時の荷重はフーチング直下地盤の支持力のみで受け持たれ，矢板には外力は殆ど作用していないのに対して，地震時などの過大な水平力，鉛直力が構造物に作用した場合にのみ，矢板に外力が作用してその効果を発揮する。そのため，フーチングの抵抗力を十分に発揮させた上で，更に矢板による補強効果を期待でき，非常に効率のよい補強が可能となる。
また、押込み側での基礎（フーチング）と矢板の相対鉛直変位には滑動抵抗により抵抗するため，橋桁の死荷重のような荷重に対しては，長期的には基礎と矢板間が滑動することで矢板に過大な残留応力が生じることを防げる上，地震のような短期的な荷重に対しては抵抗力を発揮し，摩擦によるエネルギー散逸逸散によって高い減衰性能が期待できる。−
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，フーチングと矢板の結合が不要なため結合部材の配筋等が不要となる効果，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。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１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】図１に示す補強構造の作用を示す概念図である。
【図４】本発明の実施の形態２に係る補強構造の平面図である。
【図５】本発明の他の実施の形態を示す平面図である。
【図６】本発明のその他の実施の形態を示す平面図である。
【図７】本発明のその他の実施の形態を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 矢板
２，２’、２’’、１２，２２，３２ 応力伝達部材
Ｆ フーチング
Claims (9)
- 矢板を用いて構造物基礎を補強する上面掛止型補強構造であって、フーチングの上方に位置するように応力伝達部材が前記矢板に設けられ、該応力伝達部材は、前記フーチングと縁切りされていることを特徴とする上面掛止型補強構造。
- 前記応力伝達部材は、前記矢板に対して設けられた短尺部材であることを特徴とする、請求項１記載の上面掛止型補強構造。
- 前記応力伝達部材は、前記矢板に対して設けられた部材であることを特徴とする、請求項１記載の上面掛止型補強構造。
- 前記応力伝達部材は、前記矢板の水平方向に長手が沿って固定された部材であることを特徴とする、請求項１記載の上面掛止型補強構造。
- 前記応力伝達部材は、対向する前記矢板に架設された部材であることを特徴とする、請求項１記載の上面掛止型補強構造。
- 請求項５記載の応力伝達部材は、請求項４記載の応力伝達部材を介して架設されたことを特徴とする上面掛止型補強構造。
- 前記応力伝達部材は、隣接する前記矢板に架設された部材であることを特徴とする、請求項１記載の上面掛止型補強構造。
- 前記応力伝達部材は、フーチングの下方にも設けられていることを特徴とする、請求項１乃至７のいずれかに記載の上面掛止型補強構造。
- 前記矢板同士の全て或いは一部は、隣接する矢板と連結されていないことを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の上面掛止型補強構造。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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|---|---|
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ID=33408424
Family Applications (1)
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| JP2003096319A Expired - Fee Related JP4087732B2 (ja) | 2003-03-31 | 2003-03-31 | 上面掛止型補強構造 |
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| JP (1) | JP4087732B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008240356A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Railway Technical Res Inst | 杭基礎の補強構造及び杭基礎の補強方法 |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03275813A (ja) * | 1990-03-26 | 1991-12-06 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 埋設構造物の液状化対策工法 |
| JPH03286028A (ja) * | 1990-03-30 | 1991-12-17 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 既設基礎の補強構造 |
| JPH08113959A (ja) * | 1994-10-14 | 1996-05-07 | Kumagai Gumi Co Ltd | 構造物の支持地盤の補強構造 |
| JP2001214465A (ja) * | 2000-01-31 | 2001-08-07 | Sumitomo Metal Ind Ltd | 地中構造物の補強構造 |
-
2003
- 2003-03-31 JP JP2003096319A patent/JP4087732B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (4)
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| JP2008240356A (ja) * | 2007-03-27 | 2008-10-09 | Railway Technical Res Inst | 杭基礎の補強構造及び杭基礎の補強方法 |
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|---|---|
| JP4087732B2 (ja) | 2008-05-21 |
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