JP2006233463A

JP2006233463A - 防波堤、防潮堤の補修・補強構造および工法

Info

Publication number: JP2006233463A
Application number: JP2005046391A
Authority: JP
Inventors: Yukimasa Naramura; 幸正楢村; Akiyoshi Inishi; 秋美以西; Kazuhisa Nakabashi; 一壽中橋
Original assignee: Oriental Construction Co
Current assignee: Oriental Construction Co
Priority date: 2005-02-23
Filing date: 2005-02-23
Publication date: 2006-09-07

Abstract

【課題】防波堤、防潮堤の補修・補強に際して、補強作業を簡易化し、かつ継ぎ目部分の耐久性の向上を図るようにした補修・補強構造とその工法を提供する。
【解決手段】上ブロック３の表面から継ぎ目４を通り下ブロック２の内部に向けて所定の深さに削孔１６を開穿し、この削孔１６内に予め引張りプレストレスを与えた状態の補強用のＰＣ鋼材１７を挿入し、ＰＣ鋼材１７と削孔１６の間隙に充填材１８を充填し、該充填材１８の硬化後においてＰＣ鋼材１７の上端部での操作により引張りプレストレスを開放し、これにより短縮プレストレスが導入されたＰＣ鋼材１７に基づき上ブロック３を下ブロック２に接続していることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、防波堤、防潮堤の補修・補強に係り、特に堤を構成する上下のブロック間を強固に結合するようにした防波堤、防潮堤の補修・補強構造および工法に関するものである。

一般に海岸や河川などの各種の水域には、外海からの波浪や河川の氾濫や防ぐため防潮堤や防波堤といった堤構造が設けられている。このよう堤構造は、通常コンクリートによって構成されており、波の力に対してコンクリートの重量により抵抗する構造物である。堤構造は一般的には、長さ１０ｍ、高さ１ｍ及び幅０．５〜１．０ｍ程度のコンクリートのブロックを横に並べると共に縦に積み重ねて配置し、比較的少ない連結鉄筋でブロック間を縦、横に継ぎ合わせていく工法で構築されている。

従来の防波堤１を図７によって説明すると、コンクリート製の下ブロック２を海底に構築しその前後に補強ブロック５が設けられており、下ブロック２の上面に上ブロック３を構築して防波堤が構築されておいる。７が海側、８が陸側である。下ブロック２と上ブロック３の継ぎ目４には較的小径かつ短寸で、少ない本数の連結鉄筋６が埋設されていて、この連結鉄筋６によって上下のブロック３、２間が結合されている。この連結鉄筋６は上下のブロック２、３を連結するのが主たる機能であり、波力に対しては上下ブロック３、２の重量で抵抗するように設計されている。しかし、図７（ｃ）の矢印に示すように海側７から想定以上の異常な波力が上ブロック３に作用したときは、連結鉄筋６が波力によって破断され、上ブロック３がずれたり図のように倒壊する危険性がある。

前記に対処する方法としては、上ブロック３がずれたり倒壊する前に、上ブロック３を下ブロック２に強固に接合し直してＲＣ構造とする補修・補強工法と、上ブロック３がずれたり倒壊した後に補強鉄筋を用いて新設のブロックを再構築し、既設の下ブロック３に強固に接続する補修・補強工法がある。

図８は、図７の防波堤１において、上ブロック３がずれたり倒壊する前に、この上ブロック２を下ブロック３に強固に接合し直すＲＣ構造で補修・補強する従来例を示す。この従来例では、上ブロック２の上面から継ぎ目４を通して下ブロック３内の所定深さに届く削孔１０を穿ち、この削孔１０に補強鉄筋１１を埋設して充填材を充填することで、鉄筋量を増やしたＲＣ構造として波力に抵抗する補強を行っている。また図示を省略するが、上ブロック２が倒壊して新たに上ブロック３を新設するときは、既設の下ブロック２の上面から所定深さの削孔を穿ち、この削孔にケミカルアンカー方式で補強鉄筋を設置して立ち上げ、その補強鉄筋が埋設されるようにコンクリートを打設して新設の上ブロックを構築することがある。しかし、前記のＲＣ構造では多数本の鉄筋と削孔作業が必要であり、またブロック継ぎ目４に目開きが生じやすい問題がある。

図９は、従来の防潮堤１２を示し、陸側８に設置した背面補強ブロック１３の海側７の前面に下ブロック２ａが構築されており、その上に上ブロック（頂部ブロック）３ａが構築されている。この防潮堤１２においても、海側７の方向から想定以上の異常な波力が上ブロック３ａに作用したときは、上ブロック３ａは背面側にずれ、または図９（ｂ）のように倒壊することになる。

図１０は、図９の防潮堤１２において、上ブロック３ａがずれたり倒壊した後に、新設のブロック１４を再構築する例を示す。この場合は、残存する既設の下ブロック２ａの表面から削孔１０ａを穿ち、この削孔１０ａにケミカルアンカー方式で補強鉄筋１１ａを設置した後、該補強鉄筋１１ａを所定長外方に突出させ、この補強鉄筋１１ａが埋るように既設の下ブロック２ａの前面および、既設の上ブロックが存在していた高さ位置までコンクリートを打設して新設のブロック１４を再構築する。しかし、このＲＣ補修・補強構造でも多数本の鉄筋と削孔作業が必要になり、またブロック継ぎ目４ａに目開きが生じやすい問題がある。なお、関連技術の参考例として、特開２００２−３３２６２２（既設堤の嵩上げ方法）がある。
特開２００２−３３２６２２号公報

防波堤や防潮堤のコンクリート堤構造では、異常時の波力に対してコンクリートの重量により抵抗することを前提に構造が設計されているので、当然のことながら、設計時の想定を遥かに超えるような異常に強い波が押し寄せた場合には、上下ブロックの継ぎ目を連結している比較的簡易な連結鉄筋が波力で破断し、その継ぎ目がずれたり上ブロックが倒壊する可能性があり、現実に、台風時の被害も発生している。

前記の問題に対処するための図８や図１０の補修・補強工法は、鉄筋量を増やしたＲＣ構造としたものであるが、この構造では補強鉄筋を設置するための削孔本数が多くなり、削孔の作業に手間取る問題がある。さらに、補強鉄筋を設置しただけでは、既存の下ブロックと補強する側のブロック間の継ぎ目を閉じるように締結力を作用させて接続できないので、継ぎ目には海水が浸入しやすい状態にあり、このため補強鉄筋の腐食等による継ぎ目部分の耐久性が問題となる可能性が残されている。

本発明は、防波堤、防潮堤の補修・補強に際して、従来のＲＣ補強構造に代えて、既存の下ブロックと補強する側のブロックとの継ぎ目を繋ぐためにプレストレスを導入したＰＣ鋼材を使用し、異常な波力に対しても十分に抵抗力を確保できるように補強することで、従来の補強鉄筋の量と削孔本数を大幅に減らして補強作業の簡易化を図り、さらに、継ぎ目部分の耐久性の向上を図るようにした補修・補強構造とその工法を提供することを目的とする。

前記の課題を解決するため、本発明は、つぎのように構成する。

第１の発明は、上下ブロックを連結した防波堤、防潮堤における補修・補強構造であって、予め開削された上ブロックの削孔に対応させて下ブロックの内部に向けて所定の深さに削孔を開穿し、この削孔内に予め引張りプレストレスを与えた状態の補強用のＰＣ鋼材を挿入し、ＰＣ鋼材と削孔の間隙に充填材を充填し、該充填材の硬化後において上記与えられた引張りプレストレスを開放し、これにより圧縮プレストレスが導入された前記ＰＣ鋼材に基づいて上ブロックを下ブロックに接続していることを特徴とする。

第２の発明は、第１の発明において、前記削孔の内面を目荒したことを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明又は第２の発明において、前記ＰＣ鋼材は、中空ＰＣ鋼棒と、その内部に挿入された反力ＰＣ鋼棒と予め引張りプレストレスを中空ＰＣ鋼棒に与えるため該中空ＰＣ鋼棒の一端側に螺合され、前記反力ＰＣ鋼棒の先端を係止するエンドホルダーと、中空ＰＣ鋼棒の他端側の外周に螺合した支承筒と、この支承筒の雌ねじに螺合すると共に、前記反力ＰＣ鋼棒の他端に押圧力を付加できるストッパーとからなり、前記ストッパーを回すことで反力ＰＣ鋼棒とエンドホルダーと支承筒を介して中空ＰＣ鋼棒に引張りプレストレスが導入されていることを特徴とする請求項１または２記載の防波堤、防潮堤の補修・補強構造。

第４の発明は、上下ブロックを連結した防波堤、防潮堤における補修・補強工法であって、予め開削された上ブロックの削孔に対応させて下ブロックの内部に向けて所定の深さに削孔を開穿し、この削孔内に予め引張りプレストレスを与えた状態の補強用のＰＣ鋼材を挿入し、ＰＣ鋼材と削孔の間隙に充填材を充填し、該充填材の硬化後において引張りプレストレスを開放することにより該ＰＣ鋼材に圧縮プレストレスを導入し、前記圧縮プレストレスを導入したＰＣ鋼材に基づいて上ブロックを下ブロックに接続することを特徴とする。

第５の発明は、上下ブロックの継ぎ目を連結した防波堤、防潮堤における、位置ずれまたは倒壊した上ブロックを取り除き、新設ブロックを再構築する補修・補強工法であって、複数分割したプレキャスト版の新設下ブロックに予め開削された削孔に対応させて既設の下ブロック内にかけて削孔を開穿し、既設の下ブロックの前面に新設下ブロックを設置し、前記削孔内に予め引張りプレストレスを与えた状態の補強用のＰＣ鋼材を挿入し、ＰＣ鋼材と削孔の間隙に充填材を充填し、該充填材の硬化後においてＰＣ鋼材の上端部での操作により引張りプレストレスを開放することにより該ＰＣ鋼材に圧縮プレストレスを導入し、前記圧縮プレストレスが導入されたＰＣ鋼材に基づき新設下ブロックを既設の下ブロックの前面に接続し、さらに、既設と新設の各々の下ブロックの表面から各ブロック内に向けて所定の深さの削孔を開穿し、この削孔内に予め引張りプレストレスを与えた状態の補強用のＰＣ鋼材の下部を挿入してアンカーで固定すると共に、このＰＣ鋼材を既設と新設の下部ブロックの表面から所定の長さ外方に突出させると共にこのＰＣ鋼材にシースを嵌合し、該シースの周囲を埋めるように新設上ブロックのコンクリートを打設し、該コンクリートの硬化後においてシース内の間隙に充填材を充填し、充填材が硬化した後、ＰＣ鋼材の上端部での操作により引張りプレストレスを開放することによって該ＰＣ鋼材に圧縮プレストレス導入し、新設上ブロックを既設と新設の下ブロックに接続することを特徴とする。

本発明によると、上下ブロックを連結鉄筋で連結した防波堤、防潮堤において、異常な波力により位置ずれまたは倒壊するおそれのある既設の上ブロックを補修・補強する場合や、位置ずれまたは倒壊した上ブロックに代えて新設のブロックを再構築したうえ、既設の下ブロックに接続して補修・補強する場合に、上ブロックと下ブロックとの間にＰＣ鋼材を挿入配置し、このＰＣ鋼材に導入したプレストレスを介して締結力を伴って上ブロックを下ブロックに接続するので、想定外の異常な波力に対しても大きな抵抗力を確保するように補強できる。これに伴い使用するＰＣ鋼材の本数を、従来のＲＣ構造の補強鉄筋数に比べて大幅に低減でき、削孔本数を大幅に低減できるので、その開穿作業に要する手間を大幅に低減できて補修・補強に要する現場作業の軽減が図られる。

本発明の全体作業工程は、（１）削孔、（２）ＰＣ鋼材の設置、（３）充填材の充填、（４）プレストレスの開放（緊張力導入）、（５）後埋め工のみであるので、全体作業の面からも施工費と施工期間を大幅に低減できる。さらに、ＰＣ鋼材により上下ブロックの継ぎ目を閉じる方向に締結力が作用しているので目開きが生じず、継ぎ目に海水等が進入しずらくできてＰＣ鋼材の腐食を少なくでき、継ぎ目部の耐久性を大幅に向上することができる。既設の上ブロックを補修・補強する場合は、現場堤防の形状を変更することなく補強が可能であり、景観性に優れる。

以下、本発明の実施形態を図を参照して説明する。なお、各図に示す防波堤、防潮堤の構造は従来例と同じなので、従来と同一要素には同一の符号を付して説明する。

図１〜図２は、本発明の実施形態１を示し、図７と同じ防波堤１において、下ブロック２の上に構築された上ブロック３が異常な波力で位置ずれまたは倒壊する前に、補修・補強する例を示す。

実施形態１では、上下ブロック３、２の継ぎ目４を通して、上ブロック３の上面１５（上面以外の前面の場合もあり、総称して表面という）から下ブロック２の内部の所定深さ位置まで削孔１６が設けられている。そして、削孔１６の上端開孔部、つまり上ブロック３の上面１５から削孔１６の底部にかけて補強筋としてＰＣ鋼材１７が挿入されている。ＰＣ鋼材１７と削孔１６のすき間には無収縮モルタル等の経時硬化性の充填材１８が充填される。ちなみに、この充填材１８は経時効果性のものに限定されるものではない。この充填材１８が硬化した後に、ＰＣ鋼材１７に短縮プレストレスを導入することで上下ブロック３、２間の継ぎ目４に目開きが生じないように緊締力を保持させた状態で上ブロック３を下ブロック２に接続して補修・補強を行う。

前記の工法で防波堤１を補修・補強することにより、従来に比べて何倍もの強度をコンクリートに付与した状態で上下のブロック２、３を接続できるので、従来の補強鉄筋に比べて少ない本数のＰＣ鋼材で補修・補強を完了できる。しかも、本発明のＰＣ鋼材１７で上下ブロック３、２を接続することにより、継ぎ目４を全面圧縮状態で閉じるように保持することができる。それにより継ぎ目４は海水等が進入しにくくでき、ＰＣ鋼材１７の腐食の可能性を少なくして継ぎ目部の耐久性を向上させることできる。ちなみに、削孔１６の下部においては、この削孔１６と同心状に大径の環状溝５１を内周面に均一に切削するようにしてもよい。これにより、充填材１８と環状溝５１との付着係止力を介して応力伝達性能を向上させることが可能となる。

補強用のＰＣ鋼材１７は、先端が閉じた削孔１６に挿入し、削孔１６との間隙に充填した充填材１８が硬化した後に、削孔１６の開放された上端側からの作業でプレストレスを導入するもので、このために特殊構造のＰＣ鋼材が必要となる。この特殊構造のＰＣ鋼材としては、本出願人に係る特許第２５３４１９５号に開示のＰＣ鋼材があり、さらに、図２に示す実施形態のＰＣ鋼材がある。

本発明に用いるＰＣ鋼材１７の具体的構造の一例を図２によって説明する。

このＰＣ鋼材１７は、中空ＰＣ鋼棒２１とその内部に挿入するノンプル用反力ＰＣ鋼棒２６を有している。中空ＰＣ鋼棒２１における鋼製中空ＰＣ鋼棒本体２１ａの長手方向の先端部（図の右端部）に雄ねじ部２４を有すると共に、基端部（図の左端部）外側にも雄ねじ部２５を有している。中空ＰＣ鋼棒２１の基端側には、先端部に小径雌ねじ孔３６を有し、基端部に大径雌ねじ孔３７を有する２つの異径雌ねじ孔を有した異径ホルダーからなる支承筒２７が設けられている。前記の雄ねじ部２５には、支承筒２７における小径雌ねじ孔３６が螺合されている。支承筒２７は、六角形等の回動工具係合用外面２８を備えている。

支承筒２７の基端部の大径雌ねじ孔３７には、ストッパー２９の先端雄ねじ部３０が螺合されている。また、ストッパー２９の外端部には、六角等の回動工具係合用外面３１が形成されている。また、支承筒２７の内部において、ストッパー２９の先端には押圧係止片３３の後端面が係合されている。押圧係止片３３の前端部には凹部３２が設けられていて、この凹部３２に撤去用反力ＰＣ鋼棒３４の後端部が嵌合され、撤去用反力ＰＣ鋼棒３４の前端部にはノンプル用反力ＰＣ鋼棒２６の後端部が当接されている。ノンプル用反力ＰＣ鋼棒２６は中空ＰＣ鋼棒２１内に全体が収納された状態で配置される長さであり、このノンプル用反力ＰＣ鋼棒２６の後端部に当接する撤去用反力ＰＣ鋼棒３４の他端部は中空ＰＣ鋼棒２１の後端部から突出するように配置されており、撤去用反力ＰＣ鋼棒３４と前記ノンプル用反力ＰＣ鋼棒２６とにより、押込み用反力ＰＣ鋼棒３５が構成されている。

中空ＰＣ鋼棒２１の先端部には内側と外側にねじ部が設けられていて、内側の雌ねじ孔４６に雄ねじ部材からなるエンドホルダー４８が螺合され、また、先端外側の雄ねじ部４４にナット等からなるアンカー部材４７が着脱可能に螺合固定されている。そしてノンプル用反力ＰＣ鋼棒２６の先端部は、前記エンドホルダー４８の内端面に当接されている。また、中空ＰＣ鋼棒２１の基端側の雄ねじ部２５の中間部には、ナット等からなるアンカー部材３８が螺合されている。

前記ＰＣ鋼材１７における中空ＰＣ鋼棒２１に引張りプレストレスを導入する場合は、アンカー３８を枠形フレーム（図示を省略する）に支承させた状態で該ＰＣ鋼材１７を固定配置し、枠形フレームに装着された液圧ジャッキ（図示省略する）の可動ピストンの先端部に係合された押し込み鋼棒（図示省略する）をストッパー２９の中央中空部２３に挿入し、この押し込み鋼棒の先端で押圧係止片３３を中空ＰＣ鋼棒２１に向かって移動するように押圧する。そして、撤去用反力ＰＣ鋼棒３４およびノンプル（据置）用反力ＰＣ鋼棒２６を中空ＰＣ鋼棒２１内に押し込むように短縮力を導入した後、その状態においてフリーになっている支承筒２７またはストッパー２９を押圧係止片３３に向かって接近する方向（図２の右方向）に回転させる。これによりストッパー２９を前進移動して、その前端部を押し込み係止片３３に係合させ、枠形フレームから分離させることにより、中空ＰＣ鋼棒２１に引張りプレストレスを導入することができる。なお、アンカー部材４７は、ＰＣ鋼材１７が挿入される削孔１６（図１参照）内において充填材１８を介して下ブロック２との一体化を確実にするために設けられている。

前記のＰＣ鋼材１７は、予め工場において中空ＰＣ鋼棒２１に引張りプレストレスを導入した状態で、次の工程で組み立てられる。まず、引張りプレストレスを導入する前に、中空ＰＣ鋼棒２１とノンプル用反力ＰＣ鋼棒２６の間隙には、中空ＰＣ鋼棒２１の端部開口部から予めあるいは適宜の時期に経時硬化型の合成樹脂製接着剤からなる接着剤兼用防錆材４３が注入充填される。この接着剤兼用防錆材４３は、中空ＰＣ鋼棒２１とノンプル用反力ＰＣ鋼棒２６との一体性を高め、コンクリート部材相互の終局耐力を向上させるためのもので、適宜遅延剤を硬化型接着剤に混合させてなり、ＰＣ鋼材１７を削孔１６に挿入した後、ＰＣ鋼材１７の間隙に充填した充填材１８が硬化した後に硬化するようにしておく。

次に、中空ＰＣ鋼棒２１の奥側に配置される前記中空ＰＣ鋼棒２１の長さ寸法よりも短いノンプル（据置）用反力ＰＣ鋼棒２６が挿入され、その後に、短寸の撤去用反力ＰＣ鋼棒３４がノンプル用反力ＰＣ鋼棒２６と直列に、かつ中空ＰＣ鋼棒２１の入口側の開口端部からの所定の押し込み量以上を突出するように配置する。さらにその後に、支承筒２７を中空ＰＣ鋼棒２１の基端部の雄ねじ部２５に螺合させ、かつストッパー２９を支承筒２７の後部に螺合させた状態で中空ＰＣ鋼棒２１に引張りプレストレスを導入して釣り合わせる。

本実施形態では、長尺のノンプル（据置）用反力ＰＣ鋼棒２６と短尺撤去用反力ＰＣ鋼棒３４の長短２本のＰＣ鋼棒により、中空ＰＣ鋼棒２１内に配置される押し込み用反力ＰＣ鋼材３５を構成しており、ノンプル用反力ＰＣ鋼棒２６の寸法と撤去用反力ＰＣ鋼棒３４の寸法の和が、中空ＰＣ鋼棒２１の寸法よりも長く構成し、中空ＰＣ鋼棒２１の基端部の外側に、撤去用反力ＰＣ鋼棒３４が突出するように構成している。この突出した寸法が、引張りプレストレスを導入用のジャッキにより間接的に押し込むことができるプレストレス量の最大値になる形態である。このように、本実施形態のＰＣ鋼材１７は、機械的に分解または組立てが自在な構成であり、かつＰＣ鋼材１７の一端側において、支承筒２７とストッパー２９を相互に調整して回動することにより中空ＰＣ鋼棒２１に引張りプレストレスを導入・開放でき、かつ短縮プレストレスをこの中空ＰＣ鋼棒２１に導入することができる。

ＰＣ鋼材１７は、前記のように予め工場において中空ＰＣ鋼棒２１に引張りプレストレスが導入された状態で製作され、厳重に監理されて施工現場に運搬される。そして、現場においてＰＣ鋼材２１のストッパー２９を削孔１６の上端開孔部に位置するようにして、この削孔１６内に挿入する。削孔１６の開穿は、専用のドリルを用いて上ブロック３において予め開削された削孔に対応させて下ブロックの内部へ向けて所定の深さに開削することにより行う。削孔１６にＰＣ鋼材１７を挿入した後、削孔１６とＰＣ鋼材１７の間隙に無収縮モルタル等の経時硬化性の充填材１８を充填する。充填材１８が硬化した後に、削孔１６の上端開孔での作業により電動レンチ等の回動工具を用いて支承筒２７を回して中空ＰＣ鋼棒２１から取り外すことにより、中空ＰＣ鋼棒２１に導入されている引張りプレストレスを開放する。

それにより中空ＰＣ鋼棒２１には短縮プレストレスが導入されるので、ＰＣ鋼材１７と削孔１６の間隙に充填された充填材１８を介して継ぎ目４を閉じるように接合力を作用させた状態で上部ブロック３を下部ブロック２に接続でき、こうして補修・補強をおこなうことができる。中空ＰＣ鋼棒２１の短縮プレストレスを上下ブロック３、２に確実に伝達できるように削孔１６内には例えば、凸凹面が上下深さ方向に連続するように内周面に溝を形成するようにした目荒し部２０を設けておくのがよい（図３ｂ参照）。また、ＰＣ鋼材１７の先端にはアンカー部材４７が外周に突出して設けられているので、充填材１８を介して下ブロック２とＰＣ鋼材１７との一体化も確実となる。中空ＰＣ鋼棒２１に短縮プレストレスを導入した後、削孔１６の上部開孔端を詰め部材で塞いで補修・補強作業が完了する。図１ではＰＣ鋼材１７は鉛直方向に配置され、ブロックの長手方向に所定の間隔をあけて複数本設置される。

図３、図４は本発明の実施形態２を示す。この実施形態２では、上ブロック３は上部が前傾斜して設けられているため、この上ブロック３の傾斜した軸線に沿うようにＰＣ鋼材１７の上部を海側７に所定角度傾斜させて設置した例を示している。その他の構造は実施形態１と同じである。このように上ブロック３の傾斜に沿わせてＰＣ鋼材１７を設置することで、上部が前傾斜した上ブロック３を確実に下ブロック２に接合できる。なお、実施形態１、２の補修・補強工法は防波堤に限らず防潮堤にも適用できる。図３（ｂ）には、削孔１６の内面に形成する目荒し部２０の一例を示している。

図５は本発明の実施形態３を示し、図１０に示したものと同じ防潮堤１２において、下ブロック２ａの上に構築された上ブロック（頂部ブロック）３ａが異常な波力で位置ずれまたは倒壊した後に、この上部ブロックを取り除き、新設ブロック１４ａを再構築して補修・補強する例を示す。すなわち、実施形態３では、上ブロック３ａを取り除いたうえ、既設の下ブロック２ａの表面から内部に向けて所定の深さに削孔１６を開穿し、この削孔１６内に、図２に示したＰＣ鋼材１７、つまり、予め引張りプレストレスを与えた状態の補強用のＰＣ鋼材１７の下部を挿入してケミカルアンカーで固定し、このＰＣ鋼材１７を下部ブロック２ａの表面から所定の長さ外方に突出させると共に、このＰＣ鋼材にシース（図示省略）を嵌合する。その後、シースの周囲を埋めるように新設ブロック１４ａのコンクリートを打設する。新設のブロック１４ａは、既設の下ブロック２ａの前面と、倒壊した既設の上部ブロックが最初にあった高さまで構築される。

新設ブロック１４ａのコンクリートが硬化した後において、シース内の間隙に充填材を充填し、充填材が硬化した後に、シースの上端部でＰＣ鋼材１７の支持筒２７とストッパー２９を回動操作して引張りプレストレスを開放し、これによって該ＰＣ鋼材１７に短縮プレストレス導入し、コンクリートの打ち継ぎ目４ｂが閉じるように新設ブロック１４ａを既存の下ブロック２ａに接続する。その他の構造および作用は実施形態１同じである。

図６は本発明の実施形態４を示す。この実施形態４では、新設ブロック１４ｂを複数に分割したプレキャスト版の新設下ブロック２ｃと、現場打ちコンクリートからなる新設上ブロック３ｂとに分割して構築した例を示す。すなわち、図６において、プレキャスト版の新設下ブロック２ｃを既設の下ブロック２ａの前面に隙間なく設置し、各新設下ブロック２ｃに開穿された削孔１６ｂと既設の下ブロック２ａの前面に開穿された削孔を通してＰＣ鋼材１７を挿入し、このＰＣ鋼材１７により既設の下ブロック２ａと新設下ブロック２ｃの継ぎ目４ｃをプレストレスを導入した状態で接合する。その後、既設の下ブロック２ａの上部および新設下ブロック２ｃに開穿した削孔にＰＣ鋼材１７の下部を挿入してケミカルアンカーで固着してＰＣ鋼材１７を上方に突出させ、シースを介してＰＣ鋼材１７の周囲を埋めるように現場打ちでコンクリートを打設して新設ブロック１４ｂを構築し、さらに、ＰＣ鋼材１７に圧縮プレストレスを導入することで、継ぎ目を閉じるようにして新設ブロック１４ｂを既設の下ブロック２ａと新設下ブロック２ｃに接続するものである。その他の構造と作用は、実施形態３と同じである。また、実施形態３、４の補修・補強工法は防潮堤に限らず防波堤にも適用できる。

図３、図４に示す防波堤１ａにおいて、堤体幅１ｍに波力１００ｔｆ（１０００ｋN）が等分布に作用した場合に、その波力に対して同じ抵抗力を確保できることを設計条件として、本発明のＰＣ補修・補強工法と従来のＲＣ構造の補修・補強工法を施工する場合に、それぞれの工法に必要なＰＣ鋼材と補強鉄筋および削孔の諸表を比較した。補強鉄筋はＪＩＳ規格のＤ２５−ＳＤ３４５を使用し、ＰＣ鋼材は、ＮＡＰＰ４０Ｔ−ｃｔｃ１２００（本出願人に係るＰＣ鋼材の商品名）を使用した。この場合、前記の補強鉄筋を挿入する削孔径が４０φ程度、削孔本数が１０ｍ間隔で４０箇所であるのに対し、前記のＰＣ鋼材を挿入する削孔径は１００φ程度、削孔本数が１０ｍ間隔で８．４箇所であった。前記から、本発明のＰＣ補強構造とすることで削孔本数を低減でき、これに要する施工期間と施工費を大幅に低減できた。また、ＰＣ鋼材の使用本数が補強鉄筋に比べて大幅に少なにも拘わらず、波力に対して本数の多い補強鉄筋と同等の抵抗力を確保できることを確認した。

なお、上述した実施の形態では、あくまで防波堤、防潮堤に対して適用される場合を例に挙げて説明をしたが、かかる場合に限定されるものではなく、上下ブロックを有するいかなる構造体に対して適用してもよいことは勿論である。

実施形態１として防波堤の補修・補強構造を示し、（ａ）（ｂ）は、側面断面図と左右省略して示す正面断面図、（ｃ）は、断面斜視図である。本発明の実施形態に使用するＰＣ鋼材の断面図である。実施形態２に係る防波堤の補修・補強構造を示し、（ａ）は断面斜視図、（ｂ）はＰＣ鋼材を挿入する削孔の詳細図である。図３（ａ）の側面断面図と正面断面図である。実施形態３として防潮堤の補修・補強構造を示し、（ａ）は側面断面図、（ｂ）は、断面斜視図である。実施形態４として防潮堤の補修・補強構造を示す断面斜視図である。従来の防波堤を示し、（ａ）（ｂ）は、側面断面図と左右省略して示す正面断面図、（ｃ）は、断面斜視図である。図７の防波堤をＲＣ構造で補強する例を示し、（ａ）（ｂ）は、側面断面図と左右省略して示す正面断面図、（ｃ）は、断面斜視図である。従来の防潮堤を示し、（ａ）（ｂ）は、側面断面図と断面斜視図である。図８の防潮堤をＲＣ構造で補強する例を示し、（ａ）（ｂ）は、側面断面図と断面斜視図である。

符号の説明

１防波堤
１ａ防波堤
２下ブロック
２ａ下ブロック
２ｃ新設下ブロック
３上ブロック
３ａ上ブロック
３ｂ新設上ブロック
４継ぎ目
４ａ継ぎ目
４ｂ継ぎ目
５補強ブロック
６連結鉄筋
７海側
８陸側
１０削孔
１０ａ削孔
１１補強鉄筋
１１ａ補強鉄筋
１２防潮堤
１３背面補強ブロック
１４新設ブロック
１４ａ新設ブロック
１４ｂ新設ブロック
１５上面
１６削孔
１６ａ削孔
１６ｂ削孔
１７ＰＣ鋼材
１８充填材
２１中空ＰＣ鋼棒
２１ａ中空ＰＣ鋼棒本体
２３中央中空部
２４雄ねじ部
２５雄ねじ部
２６ノンプル用反力ＰＣ鋼棒
２７支承筒
２８回動工具係合用外面
２９ストッパー
３０雄ねじ部
３１回動工具係合用外面
３２凹部
３３押圧係止片
３４撤去用反力ＰＣ鋼棒
３５押し込み用反力ＰＣ鋼棒
３６小径雌ねじ孔
３７大径雌ねじ孔
３８アンカー部材
４３接着材兼用防錆材
４４雄ねじ部
４６雌ねじ孔
４７アンカー部材
４８エンドホルダー
５１環状溝

Claims

上下ブロックを連結した防波堤、防潮堤における補修・補強構造であって、予め開削された上ブロックの削孔に対応させて下ブロックの内部に向けて所定の深さに削孔を開穿し、この削孔内に予め引張りプレストレスを与えた状態の補強用のＰＣ鋼材を挿入し、ＰＣ鋼材と削孔の間隙に充填材を充填し、該充填材の硬化後において上記与えられた引張りプレストレスを開放し、これにより圧縮プレストレスが導入された前記ＰＣ鋼材に基づいて上ブロックを下ブロックに接続していることを特徴とする防波堤、防潮堤の補修・補強構造。
前記削孔の内面を目荒したことを特徴とする請求項１記載の防波堤、防潮堤の補修・補強構造。
前記ＰＣ鋼材は、中空ＰＣ鋼棒と、その内部に挿入された反力ＰＣ鋼棒と予め引張りプレストレスを中空ＰＣ鋼棒に与えるため該中空ＰＣ鋼棒の一端側に螺合され、前記反力ＰＣ鋼棒の先端を係止するエンドホルダーと、中空ＰＣ鋼棒の他端側の外周に螺合した支承筒と、この支承筒の雌ねじに螺合すると共に、前記反力ＰＣ鋼棒の他端に押圧力を付加できるストッパーとからなり、前記ストッパーを回すことで反力ＰＣ鋼棒とエンドホルダーと支承筒を介して中空ＰＣ鋼棒に引張りプレストレスが導入されていることを特徴とする請求項１または２記載の防波堤、防潮堤の補修・補強構造。
上下ブロックを連結した防波堤、防潮堤における補修・補強工法であって、
予め開削された上ブロックの削孔に対応させて下ブロックの内部に向けて所定の深さに削孔を開穿し、
この削孔内に予め引張りプレストレスを与えた状態の補強用のＰＣ鋼材を挿入し、ＰＣ鋼材と削孔の間隙に充填材を充填し、該充填材の硬化後において引張りプレストレスを開放することにより該ＰＣ鋼材に圧縮プレストレスを導入し、前記圧縮プレストレスを導入したＰＣ鋼材に基づいて上ブロックを下ブロックに接続することを特徴とする防波堤、防潮堤の補修・補強工法。
上下ブロックを連結した防波堤、防潮堤における、位置ずれまたは倒壊した上ブロックを取り除き、新設ブロックを再構築する補修・補強工法であって、複数分割したプレキャスト版の新設下ブロックに予め開削された削孔に対応させて既設の下ブロック内にかけて削孔を開穿し、既設の下ブロックの前面に新設下ブロックを設置し、前記削孔内に予め引張りプレストレスを与えた状態の補強用のＰＣ鋼材を挿入し、ＰＣ鋼材と削孔の間隙に充填材を充填し、該充填材の硬化後においてＰＣ鋼材の上端部での操作により引張りプレストレスを開放することにより該ＰＣ鋼材に圧縮プレストレスを導入し、前記圧縮プレストレスが導入されたＰＣ鋼材に基づき新設下ブロックを既設の下ブロックの前面に接続し、さらに、既設と新設の各々の下ブロックの表面から各ブロック内に向けて所定の深さの削孔を開穿し、この削孔内に予め引張りプレストレスを与えた状態の補強用のＰＣ鋼材の下部を挿入してアンカーで固定すると共に、このＰＣ鋼材を既設と新設の下部ブロックの表面から所定の長さ外方に突出させると共にこのＰＣ鋼材にシースを嵌合し、該シースの周囲を埋めるように新設上ブロックのコンクリートを打設し、該コンクリートの硬化後においてシース内の間隙に充填材を充填し、充填材が硬化した後、ＰＣ鋼材の上端部での操作により引張りプレストレスを開放することによって該ＰＣ鋼材に圧縮プレストレス導入し、新設上ブロックを既設と新設の下ブロックに接続することを特徴とする防波堤、防潮堤の補修・補強工法。