JP2004300821A

JP2004300821A - 面接触型補強構造

Info

Publication number: JP2004300821A
Application number: JP2003096320A
Authority: JP
Inventors: Masayuki Kanda; 政幸神田; Hidetoshi Nishioka; 英俊西岡; Osamu Murata; 修村田; Junji Sakimoto; 純治崎本; Junichi Hirao; 淳一平尾; Koichi Tanaka; 浩一田中
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
Anticipated expiration: 2023-03-31
Also published as: JP4121412B2

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】矢板１がフーチングＦに接触するように設けられている。フーチングＦの側面と矢板１との間はフーチングコンクリート２により補強されている。フーチングコンクリート２は、フーチングＦの下面から上面まで打設されている。
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、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とが剛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。
また、矢板１を型枠として用いたので、別途型枠の設置・撤収が不要になると共に、掘削面積も小さくて済む。
【選択図】図１０

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、特に新設の構造物基礎の補強に好適な面接触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。
また、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。
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面接触型補強構造であって、前記矢板は、フーチングの側面に接するように打設され、前記フーチングとは結合されていないことを特徴とする面接触型補強構造に存する。
請求項２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面接触型補強構造の施工方法であって、構築することとなるフーチングを囲繞するように前記矢板を打設する矢板打設工程と、前記矢板内部を掘削する掘削工程と、前記フーチング、橋脚を構築する構築工程と、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たことを特徴とする、面接触型補強構造の施工方法に存する。
請求項３記載の発明の要旨は、打設された前記矢板を型枠として用いて前記フーチングを構築することを特徴とする請求項２記載の、面接触型補強構造の施工方法に存する。
請求項４記載の発明の要旨は、前記フーチングが既設の場合には、前記矢板を、前記フーチングの側面に接するように打設し、前記フーチングと結合しないことを特徴とする請求項２記載の、面接触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９及び図１０に示すように、本実施の形態に係る補強構造は、矢板１がフーチングＦに接触するように設けられている。フーチングＦの側面と矢板１との間は空隙となっている。矢板１はジベル等がないので、フーチングＦとは応力的に縁切りされている。フーチングコンクリート２は、フーチングＦの下面から上面まで打設されている。
【０００９】
次に、フーチングＦを新設する場合の施工方法を説明する。
図１及び図２に示すように、まず、構築することとなるフーチングＦ（図１０に示す）の側面に接するように矢板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３及び図４に示すように、矢板１の内部を掘削し、切梁３を行う。（図１０に示す）フーチングＦの底面には捨て梁コンクリート４を打設する。
【００１１】
次いで、図５及び図６に示すように、下段の切梁３を解体し、矢板１を型枠としてフーチングコンクリート２を打設する。また底面には均しコンクリート５を打設しておく。
【００１２】
次いで、図７及び図８に示すように、上段の切梁３を解体し、フーチングコンクリート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９及び図１０に示すように、フーチングＦ及び橋脚を構築する。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。
【００１４】
次に、補強構造の作用を説明する。
本発明は，矢板１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，これら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Ｆと矢板１を結合してないために，常時の荷重はフーチングＦ直下地盤の支持力のみで受け持たれ，矢板１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１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Ｆの抵抗力を十分に発揮させた上で，更に矢板１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。
【００１５】
なお，フーチングＦ側面と矢板１は剛結されていないものの，フーチングＦ高さ分の幅で接触しており，フーチングＦの水平変位に伴い，荷重が矢板１に伝達され，矢板１を経由してフーチングＦ側面積よりも広い面積で地盤に荷重が伝達されるため，補強前よりも高い水平抵抗が期待出来る。更に，フーチングＦの回転変位に伴って，矢板１のフーチングＦ接触部を通して矢板１にモーメントが伝達され，矢板１の曲げ抵抗およびそれに伴う地盤抵抗によって回転抵抗力が期待できる。また基礎（フーチングＦ）と矢板１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１間が滑動することで矢板１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Ｆと矢板１を結合してないために基礎（フーチングＦ）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Ｆ）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Ｆと矢板１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１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。
【００１６】
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、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とが剛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。
また、矢板１を型枠として用いたので、別途型枠の設置・撤収が不要になると共に、掘削面積も小さくて済む。
【００１７】
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、上記実施の形態の全てに係る補強構造は、新設のフーチングＦに適用したが、既設のフーチングにも適用可能である。既設の場合には、前記矢板を、前記フーチングの側面に接するように打設し、前記フーチングと結合しない。
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、上記実施の形態ではフーチング上面より上方の矢板の切断、撤去を行ったが、それらを行わずに，矢板ごと埋戻しても良い。
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、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。
【００１８】
【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施工方法を示す平面図である。
【図２】図１の側面図である。
【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。
【符号の説明】
１矢板
２フーチングコンクリート
３切梁
４捨て梁コンクリート
５均しコンクリート
Ｆフーチング

Claims

矢板を用いて構造物基礎を補強する面接触型補強構造であって、前記矢板は、フーチングの側面に接するように打設され、前記フーチングとは結合されていないことを特徴とする面接触型補強構造。
矢板を用いて構造物基礎を補強する面接触型補強構造の施工方法であって、
構築することとなるフーチングを囲繞するように前記矢板を打設する矢板打設工程と、
前記矢板内部を掘削する掘削工程と、
前記フーチング、橋脚を構築する構築工程と、
前記掘削工程により掘削した部分を埋め戻す工程と
を備えたことを特徴とする、面接触型補強構造の施工方法。
打設された前記矢板を型枠として用いて前記フーチングを構築することを特徴とする請求項２記載の、面接触型補強構造の施工方法。
前記フーチングが既設の場合には、前記矢板を、前記フーチングの側面に接するように打設し、前記フーチングと結合しないことを特徴とする請求項２記載の、面接触型補強構造の施工方法。