JP2005083149A

JP2005083149A - 基礎の補強方法、基礎の補強構造

Info

Publication number: JP2005083149A
Application number: JP2003319283A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Wada; 浩和田; Yoshinao Ina; 義直伊奈; Takumi Suzuki; 巧鈴木; Setsu Nozawa; 摂野澤
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 2003-09-11
Filing date: 2003-09-11
Publication date: 2005-03-31

Abstract

【課題】大掛かりな仮設工事を必要とせず、短い工期で構造物基礎の補強を行えるようにする。
【解決手段】橋脚１０の基礎部１２は、フーチング１４と、このフーチングの下面から支持層３０の深さまで到達する基礎１６とにより構成される。基礎１６の周囲の地盤には、基礎１６を取り囲むように矢板１８が表層３２の深さまで打設される。矢板１８の内側の地盤には、地盤改良が施されて、地盤改良部２０が設けられる。
【選択図】図１

Description

本発明は、構造物の基礎を補強する補強方法及び補強構造に関する。

従来より、橋脚等の既設構築物の基礎の耐震補強工法として、増し杭工法や、鋼管矢板基礎増設工法等がある（例えば、非特許文献１を参照）。

増し杭工法では、既設杭の周囲に増し杭を打設すると共に、既設フーチングを拡大して、その拡大部分と増し杭とを結合する。この工法では既設フーチングと拡大フーチングとを一体化することが重要であり、一般には、既設フーチングの側面のはつりを行って鉄筋を接続し、コンクリートを打設してフーチングを拡大する方法がとられている。

また、鋼管矢板基礎増設工法では、既設フーチングの周囲を取り囲むように鋼管矢板を支持層の深さまで打設して仮締切りを行い、仮締切り内を既設フーチング下面まで掘削した後、既設フーチングと鋼管矢板とを鉄筋等により結合して、コンクリートを既設フーチングと一体に打設する。
「既設道路橋基礎の補強に関する参考資料」、社団法人日本道路協会、平成１２年２月、ｐ．３−１〜３−９

上述の通り、上記何れの補強工法も、既設フーチングと一体にコンクリートを打設することが必要であり、そのために、土留め工事や、あるいは、水中の橋脚基礎の場合は仮締切り工事が必要となるなど仮設工事に手間が掛かって工期が長くなる。また、既設橋脚の基礎部を補強する場合には、橋梁の桁下での困難な作業となって施工条件が厳しく、仮設工事に要する手間は一層大きくなってしまう。

本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、大掛かりな仮設工事を必要とせず、短い工期で構造物基礎の補強を行えるようにすることを目的とする。

上記の目的を達成するため、請求項１に記載された発明に係る基礎の補強方法は、構造物の基礎が構築された地盤に、既設基礎の周囲を囲むように矢板を打設し、この矢板の内側の地盤に地盤改良を施すことを特徴とする。

本発明によれば、既設基礎の周囲を囲むように打設した矢板の内側の地盤に地盤改良を施すので、この地盤改良部分が基礎と一体化し、地盤から抵抗力を受ける面積が増大することで補強効果が得られる。このように地盤改良により補強効果を得るので、土留め工事や仮締切り工事などの大掛かりな仮設工事が不要となり、工期の短縮を図ることができる。

また、請求項２に記載された発明は、請求項１記載の基礎の補強方法において、前記矢板を、既設基礎の上部の周囲を囲むように打設することを特徴とする。

このようにすれば、矢板を基礎上部の浅い深さに打設するだけでよいため、矢板打設工事を容易に行える。また、既設基礎の上端部で補強がなされるので、より高い補強効果を得ることができる。

また、請求項３に記載された発明に係る基礎の補強構造は、構造物の基礎が構築された地盤に、既設基礎の周囲を囲むように矢板が打設され、この矢板の内側の地盤に地盤改良が施されていることを特徴とする。

本発明によれば、大掛かりな仮設工事を不要として、短い工期で基礎の補強を行うことができる。

図１は、本発明の一実施形態である基礎の補強構造を示す断面図であり、図２は同平面図である。本実施形態では、一例として、水中に構築された橋脚１０の基礎部１２を補強するものとしているが、本発明は水中、陸地を問わず、構築物の基礎を補強する場合に広く適用が可能である。

図１及び図２に示す如く、橋脚１０の基礎部１２は、フーチング１４と、このフーチングの下面から支持層３０まで到達した基礎１６とにより構成されている。基礎１６の周囲の地盤には、基礎１６を取り囲むように矢板１８を表層３２の範囲内の深さに打設している。そして、矢板１８の内側の地盤に地盤改良を施して地盤改良部２０を設けている。なお、矢板１８として、鋼管矢板、鋼矢板、木矢板、コンクリート矢板など様々なタイプの矢板を用いることができる。

以上の構成によれば、基礎１６の上部周囲の地盤改良部２０が基礎１６と一体化することで、基礎部１２が地盤から抵抗力を受ける面積が大きくなり、これにより、耐震性能が向上する。すなわち、図２に示すように、基礎部１２に同図中左右方向の水平力Ｈ_Ｙが作用した場合には、基礎部１２の変位方向前面で水平抵抗力を受ける有効幅（以下、前面有効幅という）は補強前のＢ_０ＹからＢ_Ｙへ増大し、また、変位方向側面でせん断抵抗力を受ける有効幅（以下、側面有効幅という）は補強前のＢ_０ＸからＢ_Ｘへ増大する。同様に、基礎部１２に図中上下方向の水平力Ｈ_Ｘが作用した場合には、基礎部１２の前面有効幅は補強前のＢ_０ＸからＢ_Ｘへ増大し、また、側面有効幅は補強前のＢ_０ＹからＢ_Ｙへ増大する。これにより、基礎部１２の前面での水平抵抗力及び側面でのせん断抵抗力が共に大きくなって、耐震性能が向上するのである。

更に、本実施形態では、基礎部１２の補強を地盤改良によって行うため、仮設工事が不要となって工期を大幅に短縮することができる。すなわち、上記したように、従来の補強工法では、フーチングと一体にコンクリートを打設するため、仮締切りや土留めなどの仮設工事のために工期が長くなってしまうのであるが、本実施形態では、地盤改良を施すだけでよいため、そのような面倒な仮設工事を不要にできるのである。

また、本実施形態では、基礎１６の下端部は支持層３０に打ち込まれて強固に支持されているため、基礎１６の上部を地盤改良部２０で補強するだけで高い補強効果が得られる。したがって、上述の通り、矢板１８を表層３２の上層部に打設するだけで済み、矢板１８の打設作業が容易になる。また、矢板１８の長さも短くてよいため、橋梁桁下という高さが制限された作業環境において矢板１８を小刻みに継ぎながら支持層まで打設するといった面倒な作業をなくすことができ、作業効率は更に向上する。

なお、地盤改良部２０の深さや幅（直径）は、基礎部１２に要求される耐震性能と、地盤の性質（表層３２の強度特性）とを考慮して適宜設計できるが、大きな補強効果が必要な場合には、地盤改良部２０の幅（直径）を大きくすることで、地盤改良部２０の深さ（すなわち矢板１８の打設深さ）が増大するのを回避できる。

また、上記実施形態では、図２に示す通り、矢板１８を円形状に打設して円形状の地盤改良部２０を形成することにより、何れの向きの水平力に対しても、基礎部１２の前面抵抗幅及び側面抵抗幅は同じとなって、安定な耐震補強効果が得られる。ただし、本発明における地盤改良部の形状は円形に限らず、例えば、基礎部１２を矩形状に囲むように矢板を打設して矩形状の地盤改良部を設けるなど、他の形状の地盤改良部を設ける構成とすることも可能である。

本発明の一実施形態である基礎部の補強構造を示す断面図である。本実施形態の基礎部の補強構造を示す平面図である。

符号の説明

１０橋脚
１２基礎部
１４フーチング
１６基礎
１８矢板
２０地盤改良部
３０支持層
３２表層

Claims

構造物の基礎が構築された地盤に、既設基礎の周囲を囲むように矢板を打設し、この矢板の内側の地盤に地盤改良を施すことを特徴とする基礎の補強方法。
前記矢板を、既設基礎の上部の周囲を囲むように打設することを特徴とする請求項１記載の基礎の補強方法。
構造物の基礎が構築された地盤に、既設基礎の周囲を囲むように矢板が打設され、この矢板の内側の地盤に地盤改良が施されていることを特徴とする基礎の補強構造。