JP2005290869A - 水上構造物の補強構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 再度の洗掘を受けても問題がない水上構造物の補強構造を提供する。
【解決手段】 先端１２ａが支持層７まで打ち込まれた複数の既設杭１２の頭部１２ｂに既設フーチング１１を支持し、この既設フーチング１１の周囲の水流により洗掘９を受けた部分を補強するようにした水上構造物１０の補強構造において、既設フーチング１１の周囲の洗掘９を受けた地盤８中に四角筒状の鋼矢板壁１３を設け、この四角筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチングの周囲の洗掘９を受けた部分の凹部９ａに固化充填材１６を充填し、かつ四角筒状の鋼矢板壁１３と既設フーチング１１との間にコンクリート１５を増設して両者を一体化すると共に、該四角筒状の鋼矢板壁１３内の少なくとも増設コンクリート１５の真下の地盤８を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、河川や海中に構築された既設基礎等の水上構造物の補強構造に関する。

この種の既設基礎水上構造物の補強構造として、図２０及び図２１に示すものがある。

図２０に示すように、河川６中に構築された既設橋脚（既設水上構造物）１の既設フーチング（水中基礎）２は、先端が支持層７まで打ち込まれた複数の既設杭３の頭部に支持されている。この既設フーチング２の周囲の地盤８は、経時的に河川６の水流により洗掘９の作用を受け、この部分の既設フーチング２の真下が大きく凹んで空洞になることがある。

この既設フーチング２の真下が部分的に洗掘９された場合の対策として、図２１に示す工法が一般的に行われている。即ち、既設フーチング２の周囲の洗掘９を受けた空洞部を埋め戻し用の地盤４で埋め戻すと共に、その周りの洗掘９を受けていない地盤８上に複数のコンクリートブロック５を環状に配置することにより対処している。
特開平９−１４３９５３号公報

しかしながら、前記従来の既設橋脚１の補強構造では、既設フーチング２の周囲の洗掘９を受けた部分を対策する際に、図２１に示すように、大量の埋め戻し用の地盤４と大量のコンクリートブロック５が必要不可欠なため、作業工数が多くなってコスト高になると共に工期が長くかかった。また、上記洗掘対策を施しても再度洗掘の被害を受けるおそれがあり、河床レベルが低下した場合には再度の対策が不可能であった。さらに、大型の施工機等が必要となり、都市内の河川の水中基礎等の狭い作業現場では埋め戻し用の地盤４の埋め戻し作業や複数のコンクリートブロック５の配置作業が煩雑であった。

そこで、本発明は、前記した課題を解決すべくなされたものであり、再度の洗掘を受けても何等問題がなく、河床レベルの低下にも十分に対応することができる耐震補強も兼ねた水上構造物の補強構造を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、先端が所定位置まで打ち込まれた複数の既設杭の頭部に既設フーチングを支持し、この既設フーチングの周囲の水流により洗掘を受けた部分を補強するようにした水上構造物の補強構造において、前記既設フーチングの周囲の洗掘を受けた地盤中に環状の地中壁を設け、この環状の地中壁内の前記既設フーチングの周囲の洗掘を受けた部分の凹部に固化充填材を充填し、かつ前記環状の地中壁と前記既設フーチングとの間にコンクリートを増設して両者を一体化すると共に、該環状の地中壁内の少なくとも前記増設コンクリートの真下の地盤を前記複数の既設杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１記載の水上構造物の補強構造において、前記環状の地中壁内の前記既設フーチング及び前記増設コンクリートの真下の地盤の全部を前記複数の既設杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したことを特徴とする。

請求項３の発明は、先端が所定位置まで打ち込まれた複数の既設杭の頭部に既設フーチングを支持し、この既設フーチングの周囲の水流により洗掘を受けた部分を補強するようにした水上構造物の補強構造において、前記既設フーチングの周囲の洗掘を受けた地盤中に環状の地中壁を設けると共に、これら既設フーチングと環状の地中壁との間の地盤中に先端が所定位置まで打ち込まれる複数の増設杭を設け、かつ前記環状の地中壁内の前記既設フーチングの周囲の洗掘を受けた部分の凹部に固化充填材を充填する一方、前記環状の地中壁と前記既設フーチングとの間にコンクリートを増設して両者を一体化すると共に、該環状の地中壁内の少なくとも前記増設コンクリートの真下の地盤を前記複数の増設杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３記載の水上構造物の補強構造において、前記環状の地中壁内の前記既設フーチング及び前記増設コンクリートの真下の地盤の全部を前記複数の既設杭及び前記複数の増設杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したことを特徴とする。

以上説明したように、請求項１の発明によれば、既設フーチングの周囲の地盤中に設けられた環状の地中壁と既設フーチングとの間にコンクリートを増設して両者を一体化すると共に、該環状の地中壁内の少なくとも増設コンクリートの真下の地盤を複数の既設杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したので、従来のような大量の地盤の埋め戻しや大量のコンクリートブロックの配置作業が不要となり、その分、低コスト化及び工期の短縮化を図ることができると共に、狭い作業現場でも簡単に施工することができる。また、環状の地中壁内の既設フーチングの周囲の洗掘を受けた部分の凹部に固化充填材を充填し、かつ環状の地中壁と既設フーチングとを増設コンクリートを介して一体化したので、水上構造物の補強を増強することができ、地震による水上構造物の破損を確実に防止することができると共に、環状の地中壁の周囲の地盤が水流により再度の洗掘を受けても該地中壁の内部は洗掘されることはなく、常に安定した水上構造物の強度を保持することができる。

請求項２の発明によれば、環状の地中壁内の既設フーチング及び増設コンクリートの真下の地盤の全部を複数の既設杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したので、水上構造物の補強をより一段と増強することができ、地震による水上構造物の破損をより確実に防止することができる。

請求項３の発明によれば、既設フーチングの周囲の地盤中に設けられた環状の地中壁と既設フーチングとの間にコンクリートを増設して両者を一体化すると共に、該環状の地中壁内の少なくとも増設コンクリートの真下の地盤を複数の増設杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したので、従来のような大量の地盤の埋め戻しや大量のコンクリートブロックの配置作業が不要となり、その分、低コスト化及び工期の短縮化を図ることができると共に、狭い作業現場でも簡単に施工することができる。また、環状の地中壁内の既設フーチングの周囲の洗掘を受けた部分の凹部に固化充填材を充填し、かつ環状の地中壁と既設フーチングとを増設コンクリートを介して一体化したので、水上構造物の補強を増強することができ、地震による水上構造物の破損を確実に防止することができると共に、環状の地中壁の周囲の地盤が水流により再度の洗掘を受けても該地中壁の内部は洗掘されることはなく、常に安定した水上構造物の強度を保持することができる。

請求項４の発明によれば、環状の地中壁内の既設フーチング及び増設コンクリートの真下の地盤の全部を複数の既設杭及び複数の増設杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したので、水上構造物の補強をより一段と増強することができ、地震による水上構造物の破損をより確実に防止することができる。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。

図１（ａ）は本発明の第１実施形態の水上構造物の耐震補強構造を示す断面図、図１（ｂ）は図１（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図、図２は同耐震補強構造の地盤改良時の薬液または固化材注入状態を示す断面図、図３は同耐震補強構造の地中壁埋設状態を示す断面図、図４は耐震補強構造の洗掘凹部に固化充填材を充填した状態を示す断面図、図５は同耐震補強構造の地盤改良時の高圧噴射攪拌状態を示す断面図、図６は同耐震補強構造の地中壁内の水を取り出した状態を示す断面図、図７は同耐震補強構造のコンクリート増設状態を示す断面図、図８は同耐震補強構造の地中壁の上端をカットした状態を示す断面図である。

図１〜図８に示すように、河川横断部等に構築された道路用の既設橋脚（水上構造物）１０の既設フーチング（水中既設基礎）１１は、先端１２ａが支持層（所定位置）７まで打ち込まれた複数の既設杭１２の頭部１２ｂにそれぞれ支持されている。この既設フーチング１１の周囲の洗掘９を受けた地盤８中には、四角筒状の鋼矢板壁（環状の地中壁）１３を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β〜π／２β）の深度まで埋設してあると共に、該鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１の周囲の洗掘９を受けた部分の洗掘凹部（凹部）９ａには、例えばセメントスラリー（固化充填材）１６を既設フーチング１１の底面１１ｂと同じ位置まで充填してある。この円筒状の鋼矢板壁１３の内周面１３ａと既設フーチング１１の外周面１１ａとの間に鉄筋コンクリート（増設コンクリート）１５を増設して四角筒状の鋼矢板壁１３と既設フーチング１１とを一体化して固定してある。

また、四角筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１及び鉄筋コンクリート１５の真下の地盤８の全域（全部）を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで所定の薬液または固化材を注入または攪拌混合して固化改良してある。この固化改良部分を符号Ａで示す。

尚、複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲とは、例えば、半無限長さの杭の場合（Ｃｈａｎｇの方法）の特性値（β）の逆数（１／β）の特性長をいう。

以上第１実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造によれば、既設橋脚１０を耐震補強する場合に、まず、図２に示すように、既設フーチング１１の真下の地盤８の複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度まで薬液注入機２０により所定の薬液または固化材を注入または攪拌混合して固化させる。この作業は、船上或いは足場等より行う。

次に、図３に示すように、既設フーチング１１の周囲の洗掘９を受け地盤８中に四角筒状の鋼矢板壁１３の下端１３ｂを複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで埋設する。この際、鋼矢板壁１３の上端１３ｃは河川６の水上より上方に露出している。次に、図４に示すように、鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１の周囲の洗掘９を受けた部分の洗掘凹部９ａにセメントスラリー１６を既設フーチング１１の底面１１ｂと同じ位置まで充填する。そして、図５に示すように、既設フーチング１１の周囲の洗掘９を受けた底面より下方の鋼矢板壁１３と中央の固化改良部分Ａとの間の地盤８を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度まで高圧噴射攪拌機２１により所定の薬液または固化材を注入または攪拌混合して固化させる。この際、セメントスラリー１６に穿孔１６ａを穿設し、この穿孔１６ａより所定の薬液または固化材を噴射して攪拌混合する。尚、既設フーチング１１に穿孔が可能な場合には、ここで既設フーチング１１に穿孔を穿設し、この穿孔から既設フーチング１１の真下の固化改良を行うことによって、図２に示す施工を省略できる。

次に、図６に示すように、鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１の底面１１ｂより上の水を取り出し、図７に示すように、鋼矢板壁１３の内周面１３ａと既設フーチング１１の外周面１１ａとの間に鉄筋コンクリート１５を増設する。次に、図８に示すように、鋼矢板壁１３の既設フーチング１１の上面１１ｃ以浅の上端１３ｃを切断して撤去し、既設フーチング１１と鉄筋コンクリート１５上及び既設フーチング１１の周囲の洗掘９を受けた部分に埋め戻し用の地盤４等を埋め戻すことにより、図１（ａ）に示す既設橋脚１０の耐震補強構造が完成する。

このように、既設フーチング１１の周囲の地盤８中に複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで埋設された四角筒状の鋼矢板壁１３の内周面１３ａと該既設フーチング１１の外周面１１ａとの間に鉄筋コンクリート１５を増設して既設フーチング１１と鋼矢板壁１３とを一体化して固定すると共に、該四角筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１及び鉄筋コンクリート１５の真下の地盤８を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで地盤改良して固化したので、図２１における従来のような大量の地盤４の埋め戻しや大量のコンクリートブロック５の配置作業等が不要となり、その分、低コスト化及び工期の短縮化を図ることができると共に、狭い作業現場でも簡単に施工することができる。

また、鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１の周囲の洗掘９を受けた洗掘凹部９ａにセメントスラリー１６を充填し、かつ、四角筒状の鋼矢板壁１３と既設フーチング１１とを鉄筋コンクリート１５を介して一体化して固定すると共に、四角筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１及び鉄筋コンクリート１５の真下の地盤８の全域を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したので、鉄筋コンクリート１５及び固化改良部分Ａの強度と四角筒状の鋼矢板壁１３による拘束効果により複数の既設杭１２の水平抵抗（横抵抗）を増大させることができると共に、四角筒状の鋼矢板壁１３の周囲の地盤８が河川６の水流により再度の洗掘作用を受けても該四角筒状の鋼矢板壁１３の内部は洗掘されることはなく、常に安定した既設橋脚１０の耐震強度を保持することができる。また、河川６の河床レベルの低下にも十分に対応することができる。さらに、四角筒状の鋼矢板壁１３内の複数の既設杭１２の頭部１２ｂの周辺地盤の固化改良により付着抵抗が増大し、鉛直支持力を増大させることができ、大地震による既設橋脚１０の破損をより確実に防止することができる。

また、四角筒状の鋼矢板壁１３内の全域の地盤改良により既設フーチング１１の周りの剛性が増加し、鉄筋コンクリート１５部分とセメントスラリー１６部分及び固化改良部分Ａが基礎として機能する。さらに、四角筒状の鋼矢板壁１３の剛性により既設フーチング１１の周りの変形を抑制する効果があるため、レベル２クラスの地震荷重作用時の既設フーチング１１の水平変位及び回転を抑制し、耐震性を向上させることができる。これらにより、既設橋脚１０の耐力を向上させることができ、大地震による既設橋脚１０の破損をより確実に防止することができる。

尚、四角状の鋼矢板壁１３を粘土層等の非液状化層まで根入れすることにより、中間層の液状化を抑制することができる。

図９（ａ）は本発明の第２実施形態の水上構造物の耐震補強構造を示す断面図、図９（ｂ）は図９（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。

この第２実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、四角筒状の鋼矢板壁１３内の鉄筋コンクリート１５の真下の地盤８を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度まで部分的に所定の薬液または固化材を介して固化改良してある。この環状の固化改良部分を符号Ｂで示す。尚、他の構成は前記第１実施形態と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

この第２実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、前記第１実施形態と同様の効果を奏する。特に、この第２実施形態では、四角状の鋼矢板壁１３内の鉄筋コンクリート１５の真下の地盤８の外周部を部分的に所定の薬液または固化材を介して固化改良したので、地盤条件や既設橋脚１０の状況により作業現場に最適な耐震補強をより一段と低コストでかつ短期間で簡単に行うことができる。

尚、この第２実施形態では、鉄筋コンクリート１５の真下の地盤８に環状の固化改良部分Ｂを部分的に形成したが、既設フーチング１１の真下の周りの地盤８まで延びるように固化改良しても良い。

図１０（ａ）は本発明の第３実施形態の水上構造物の耐震補強構造を示す断面図、図１０（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図、図１１は同耐震補強構造の地盤改良時の薬液または固化材注入状態を示す断面図、図１２は同耐震補強構造の地中壁埋設状態を示す断面図、図１３は同耐震補強構造の杭増設状態を示す断面図、図１４は同耐震補強構造の洗掘凹部に固化充填材を充填した状態を示す断面図、図１５は同耐震補強構造の地盤改良時の高圧噴射攪拌状態を示す断面図、図１６は同耐震補強構造の地中壁内の水を取り出した状態を示す断面図、図１７は同耐震補強構造のコンクリート増設状態を示す断面図、
図１８は同耐震補強構造の地中壁の上端をカットした状態を示す断面図である。

図１０〜図１８に示すように、河川横断部等に構築された道路用の既設橋脚（水上構造物）１０の既設フーチング（水中既設基礎）１１は、先端１２ａが支持層（所定位置）７まで打ち込まれた複数の既設杭１２の頭部１２ｂに支持されている。この既設フーチング１１の周囲の洗掘９を受けた地盤８中には、四角筒状の鋼矢板壁（環状の地中壁）１３を複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β〜π／２β）の深度まで埋設してあると共に、該鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１の周囲の洗掘９を受けた部分の洗掘凹部（凹部）９ａには、例えばセメントスラリー（固化充填材）１６を既設フーチング１１の底面１１ｂと同じ位置まで充填してある。この円筒状の鋼矢板壁１３の内周面１３ａと既設フーチング１１の外周面１１ａとの間に鉄筋コンクリート（増設コンクリート）１５を増設して四角筒状の鋼矢板壁１３と既設フーチング１１とを一体化して固定してある。この増設された鉄筋コンクリート１５は、先端１４ａが支持層（所定位置）７まで打ち込まれた複数の増設杭（増し杭）１４の頭部１４ｂに支持されている。

また、四角筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１及び鉄筋コンクリート１５の真下の地盤８の全域（全部）を複数の既設杭１２及び複数の増設杭１４の水平抵抗に有効な範囲の深度まで所定の薬液または固化材を注入または攪拌混合して固化改良してある。この固化改良部分を符号Ａで示す。

尚、複数の既設杭１２及び複数の増設杭１４の水平抵抗に有効な範囲とは、例えば、半無限長さの杭の場合（Ｃｈａｎｇの方法）の特性値（β）の逆数（１／β）の特性長をいう。

以上第３実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造によれば、既設橋脚１０を耐震補強する場合に、まず、図１１に示すように、既設フーチング１１の真下の地盤８の複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度まで薬液注入機２０により所定の薬液または固化材を注入または攪拌混合して固化させる。この作業は、船上或いは足場等より行う。

次に、図１２に示すように、既設フーチング１１の周囲の洗掘９を受け地盤８中に四角筒状の鋼矢板壁１３の下端１３ｂを複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで埋設する。この際、鋼矢板壁１３の上端１３ｃは河川６の水上より上方に露出している。次に、図１３に示すように、既設フーチング１１と四角筒状の鋼矢板壁１３との間の地盤８中に先端１４ａが支持層（所定位置）７まで打ち込まれるように上記既設杭１２よりも大径の増設杭１４を所定間隔毎にそれぞれ増設する。この際、各増設杭１４の頭部１４ｂの頂面と既設フーチング１１の底面１１ｂとを同じ位置にしておく。

次に、図１４に示すように、鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１の周囲の洗掘９を受けた部分の洗掘凹部９ａにセメントスラリー１６を既設フーチング１１の底面１１ｂと同じ位置まで充填する。そして、図１５に示すように、既設フーチング１１の周囲の洗掘９を受けた底面より下方の鋼矢板壁１３と中央の固化改良部分Ａとの間の地盤８を複数の増設杭１４の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度まで高圧噴射攪拌機２１により所定の薬液または固化材と注入または攪拌混合して固化させる。この際、セメントスラリー１６に穿孔１６ａを穿設し、この穿孔１６ａより所定の薬液または固化材を噴射して攪拌混合する。尚、既設フーチング１１に穿孔が可能な場合には、ここで既設フーチング１１に穿孔を穿設し、この穿孔から既設フーチング１１の真下の固化改良を行うことによって、図１１に示す施工を省略できる。また、図１５に示す固化改良の施工後に増設杭（増し杭）１４の造成を行う場合もある。

次に、図１６に示すように、鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１の底面１１ｂより上の水を取り出し、図１７に示すように、鋼矢板壁１３の内周面１３ａと既設フーチング１１の外周面１１ａと複数の増設杭１４の頭部１４ｂの頂面との間に鉄筋コンクリート１５を増設する。次に、図１８に示すように、鋼矢板壁１３の既設フーチング１１の上面１１ｃ以浅の上端１３ｃを切断して撤去し、既設フーチング１１と鉄筋コンクリート１５上及び既設フーチング１１の周囲の洗掘９を受けた部分に埋め戻し用の地盤４等を埋め戻すことにより、図１０（ａ）に示す既設橋脚１０の耐震補強構造が完成する。

このように、既設フーチング１１の周囲の地盤８中に複数の既設杭１２の水平抵抗に有効な範囲の深度まで埋設された四角筒状の鋼矢板壁１３の内周面１３ａと該既設フーチング１１の外周面１１ａとの間に鉄筋コンクリート１５を増設して既設フーチング１１と鋼矢板壁１３とを一体化して固定すると共に、該四角筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１及び鉄筋コンクリート１５の真下の地盤８を複数の既設杭１２及び複数の増設杭１４の水平抵抗に有効な範囲の深度まで地盤改良して固化したので、図２１における従来のような大量の地盤４の埋め戻しや大量のコンクリートブロック５の配置作業等が不要となり、その分、低コスト化及び工期の短縮化を図ることができると共に、狭い作業現場でも簡単に施工することができる。

また、鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１の周囲の洗掘９を受けた洗掘凹部９ａにセメントスラリー１６を充填し、かつ、四角筒状の鋼矢板壁１３と既設フーチング１１とを鉄筋コンクリート１５を介して一体化して固定すると共に、四角筒状の鋼矢板壁１３内の既設フーチング１１及び鉄筋コンクリート１５の真下の地盤８の全域を複数の既設杭１２及び複数の増設杭１４の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したので、鉄筋コンクリート１５及び固化改良部分Ａの強度と四角筒状の鋼矢板壁１３による拘束効果により複数の既設杭１２の水平抵抗（横抵抗）を増大させることができると共に、四角筒状の鋼矢板壁１３の周囲の地盤８が河川６の水流により再度の洗掘作用を受けても該四角筒状の鋼矢板壁１３の内部は洗掘されることはなく、常に安定した既設橋脚１０の耐震強度を保持することができる。また、河川６の河床レベルの低下にも十分に対応することができる。さらに、四角筒状の鋼矢板壁１３内の複数の既設杭１２の頭部１２ｂの周辺地盤の固化改良により付着抵抗が増大し、鉛直支持力を増大させることができる。特に、鉄筋コンクリート１５を複数の増設杭１４の頭部１４ｂで支持するので、既設橋脚１０の耐震補強をより一段と増強することができ、大地震による既設橋脚１０の破損をより確実に防止することができる。

また、四角筒状の鋼矢板壁１３内の全域の地盤改良により既設フーチング１１の周りの剛性が増加し、鉄筋コンクリート１５部分と生コンクリート１６部分及び固化改良部分Ａが基礎として機能する。さらに、四角筒状の鋼矢板壁１３の剛性により既設フーチング１１の周りの変形を抑制する効果があるため、レベル２クラスの地震荷重作用時の既設フーチング１１の水平変位及び回転を抑制し、耐震性を向上させることができる。これらにより、既設橋脚１０の耐力を向上させることができ、大地震による既設橋脚１０の破損をより確実に防止することができる。

尚、四角状の鋼矢板壁１３を粘土層等の非液状化層まで根入れすることにより、中間層の液状化を抑制することができる。

図１９（ａ）は本発明の第４実施形態の水上構造物の耐震補強構造を示す断面図、図１９（ｂ）は図１９（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。

この第４実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、四角筒状の鋼矢板壁１３内の鉄筋コンクリート１５の真下の地盤８を複数の増設杭１４の水平抵抗に有効な範囲（例えば、１／β）の深度まで部分的に所定の薬液または固化材を介して固化改良してある。この環状の固化改良部分を符号Ｂで示す。尚、他の構成は前記第３実施形態と同一であるので、同一構成部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

この第４実施形態の既設橋脚１０の耐震補強構造では、前記第１実施形態と同様の効果を奏する。特に、この第４実施形態では、四角状の鋼矢板壁１３内の鉄筋コンクリート１５の真下の地盤８の外周部を部分的に所定の薬液または固化材を介して固化改良したので、地盤条件や既設橋脚１０の状況により作業現場に最適な耐震補強をより一段と低コストでかつ短期間で簡単に行うことができる。

尚、この第４実施形態では、鉄筋コンクリート１５の真下の地盤８に環状の固化改良部分Ｂを部分的に形成したが、既設フーチング１１の真下の周りの地盤８まで延びるように固化改良しても良い。

尚、前記各実施形態では、既設橋脚１０の既設フーチング１１の周囲の地盤８中に四角筒状の鋼矢板壁１３を埋設したが、環状の地中壁の形状は円筒状でも良く、さらに、この鋼矢板壁１３の代わりに、四角筒状のソイルセメント壁（環状の地中壁）を複数の既設杭及び複数の増設杭の水平抵抗に有効な範囲（例えば１／β〜π／２β）の深度まで柱列式地下連続壁造成工法等により形成しても良い。この鋼矢板壁１３の代わりにソイルセメント壁で環状の地中壁を形成すると、地盤条件や既設橋脚の状況により作業現場に最適な耐震補強をより一段と低コストで施工することができる。また、柱列式地下連続壁としてソイルセメント壁の代わりに、場所打ち杭壁や既製杭壁等を用いて環状の地中壁を形成しても良い。さらに、固化充填材としてセメントスラリーを用いたが、このセメントスラリー以外のセメント混合土等の他の材料でも良いことは勿論である。

（ａ）は本発明の第１実施形態の水上構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。 上記第１実施形態の地盤改良時の薬液または固化材注入状態を示す断面図である。 上記第１実施形態の地中壁埋設状態を示す断面図である。 上記第１実施形態の洗掘凹部に固化充填材を充填した状態を示す断面図である。 上記第１実施形態の地盤改良時の高圧噴射攪拌状態を示す断面図である。 上記第１実施形態の地中壁内の水を取り出した状態を示す断面図である。 上記第１実施形態のコンクリート増設状態を示す断面図である。 上記第１実施形態の地中壁の上端をカットした状態を示す断面図である。 （ａ）は本発明の第２実施形態の水上構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。 （ａ）は本発明の第３実施形態の水上構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。 上記第３実施形態の地盤改良時の薬液または固化材注入状態を示す断面図である。 上記第３実施形態の地中壁埋設状態を示す断面図である。 上記第３実施形態の杭増設状態を示す断面図である。 上記第３実施形態の洗掘凹部に固化充填材を充填した状態を示す断面図である。 上記第３実施形態の地盤改良時の高圧噴射攪拌状態を示す断面図である。 上記第３実施形態の地中壁内の水を取り出した状態を示す断面図である。 上記第３実施形態のコンクリート増設状態を示す断面図である。 上記第３実施形態の地中壁の上端をカットした状態を示す断面図である。 （ａ）は本発明の第４実施形態の水上構造物の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は同（ａ）中Ｘ−Ｘ線に沿う断面図である。 従来の水上構造物の既設フーチングの周囲の地盤の洗掘状態を示す断面図である。 上記従来の洗掘対策状態を示す断面図である。

符号の説明

７ 支持層（所定位置）
８ 地盤
９ 洗掘
９ａ 洗掘凹部（凹部）
１０ 既設橋脚（水上構造物）
１１ 既設フーチング
１２ 既設杭
１２ａ 先端
１２ｂ 頭部
１３ 四角筒状の鋼矢板壁（環状の地中壁）
１４ 既設杭（増し杭）
１４ａ 先端
１４ｂ 頭部
１５ 鉄筋コンクリート（増設コンクリート）
１６ セメントスラリー（固化充填材）
Ａ，Ｂ 固化改良部分

Claims (4)

1. 先端が所定位置まで打ち込まれた複数の既設杭の頭部に既設フーチングを支持し、この既設フーチングの周囲の水流により洗掘を受けた部分を補強するようにした水上構造物の補強構造において、
   前記既設フーチングの周囲の洗掘を受けた地盤中に環状の地中壁を設け、この環状の地中壁内の前記既設フーチングの周囲の洗掘を受けた部分の凹部に固化充填材を充填し、かつ前記環状の地中壁と前記既設フーチングとの間にコンクリートを増設して両者を一体化すると共に、該環状の地中壁内の少なくとも前記増設コンクリートの真下の地盤を前記複数の既設杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したことを特徴とする水上構造物の補強構造。
2. 請求項１記載の水上構造物の補強構造において、
   前記環状の地中壁内の前記既設フーチング及び前記増設コンクリートの真下の地盤の全部を前記複数の既設杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したことを特徴とする水上構造物の補強構造。
3. 先端が所定位置まで打ち込まれた複数の既設杭の頭部に既設フーチングを支持し、この既設フーチングの周囲の水流により洗掘を受けた部分を補強するようにした水上構造物の補強構造において、
   前記既設フーチングの周囲の洗掘を受けた地盤中に環状の地中壁を設けると共に、これら既設フーチングと環状の地中壁との間の地盤中に先端が所定位置まで打ち込まれる複数の増設杭を設け、かつ前記環状の地中壁内の前記既設フーチングの周囲の洗掘を受けた部分の凹部に固化充填材を充填する一方、前記環状の地中壁と前記既設フーチングとの間にコンクリートを増設して両者を一体化すると共に、該環状の地中壁内の少なくとも前記増設コンクリートの真下の地盤を前記複数の増設杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したことを特徴とする水上構造物の補強構造。
4. 請求項３記載の水上構造物の補強構造において、
   前記環状の地中壁内の前記既設フーチング及び前記増設コンクリートの真下の地盤の全部を前記複数の既設杭及び前記複数の増設杭の水平抵抗に有効な範囲の深度まで固化改良したことを特徴とする水上構造物の補強構造。
   

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