JP2008196255A - Pile foundation reinforcing structure and pile foundation reinforcing method - Google Patents

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JP2008196255A JP2007034446A JP2007034446A JP2008196255A JP 2008196255 A JP2008196255 A JP 2008196255A JP 2007034446 A JP2007034446 A JP 2007034446A JP 2007034446 A JP2007034446 A JP 2007034446A JP 2008196255 A JP2008196255 A JP 2008196255A
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Masaru Tateyama
勝 舘山
Masayuki Kanda
政幸 神田
Hidetoshi Nishioka
英俊 西岡
Yoshitoshi Chiba
佳敬 千葉
Toshiyuki Dewa
利行 出羽
Keita Abe
慶太 阿部
Junichi Hirao
淳一 平尾
Tadahisa Yamamoto
忠久 山本
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Obayashi Corp
Railway Technical Research Institute
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Obayashi Corp
Railway Technical Research Institute
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To mainly enhance the earthquake resistance of an existing pile foundation without increasing piles or improving soil. <P>SOLUTION: A foundation 2 supported on piles 1, sheet piles 3 continuously inserted underground in at least a partial section in the circumferential direction of the foundation 2, and a structure 5 constructed in a foundation 2 side region of a sheet pile bulkhead 4 formed of the continuous sheet piles 3 on the foundation 2, are added to the existing pile foundation. The sheet pile bulkhead 4 and the structure body 5 are joined so that both can act integrally. The structure 5 is integrated with the foundation 2 according to circumstances. <P>COPYRIGHT: (C)2008,JPO&INPIT

Description

本発明は主として既存の杭基礎の耐震性を高める目的で実施される杭基礎の補強構造及び杭基礎の補強方法に関するものである。   The present invention relates to a reinforcing structure for a pile foundation and a reinforcing method for the pile foundation which are implemented mainly for the purpose of improving the earthquake resistance of an existing pile foundation.

杭に支持された杭基礎は基本的に杭が鉛直支持力を分担し、杭を除く基礎が水平力を分担することを条件に設計されることから、杭には水平力に対する抵抗力を期待していないことが多い。このため、大地震時には基礎に作用する水平力による曲げモーメントに杭が抵抗できず、破壊に至ることが起こり得る。破壊は曲げモーメントが最大になる頭部に発生し易い。   The pile foundation supported by the pile is basically designed on the condition that the pile shares the vertical bearing capacity and the foundation excluding the pile shares the horizontal force. Often not. For this reason, a pile cannot resist the bending moment by the horizontal force which acts on a foundation at the time of a big earthquake, and it can happen that it leads to destruction. Destruction is likely to occur at the head where the bending moment is maximized.

このような既存の杭基礎を耐震補強する方法には杭を増設する方法の他(特許文献1参照)、基礎底面下の地盤を地盤改良する方法があるが(特許文献2参照)、いずれも既存の基礎の構造を根本的に変更することになるため、大規模な工事にならざるを得ない。   In addition to the method of adding piles (see Patent Document 1), there are methods for improving the ground below the bottom of the foundation (see Patent Document 2). Since the structure of the existing foundation will be radically changed, it must be a large-scale construction.

特開2005−180079号公報(請求項1、段落0019〜0020、図4〜図7)JP 2005-180079 (Claim 1, paragraphs 0019 to 0020, FIGS. 4 to 7) 特開2004−124493号公報(請求項1、段落0022〜0024、図1〜図3)JP 2004-124493 A (Claim 1, paragraphs 0022 to 0024, FIGS. 1 to 3)

特許文献1のように杭を増設する方法では、既存の基礎の下に新たな杭を設置することはできないことから、既存基礎の周辺に杭を設置した上で、基礎を増築することになるため、完成する基礎の寸法が非常に大きくなる。この場合、既設の杭と新設の杭の鉛直荷重負担比率が不明であるため、安全側を見込んだ不経済な設計になる傾向がある。   In the method of adding piles as in Patent Document 1, since a new pile cannot be installed under the existing foundation, the foundation is extended after the pile is installed around the existing foundation. Therefore, the size of the foundation to be completed becomes very large. In this case, since the vertical load share ratio between the existing pile and the new pile is unknown, the design tends to be uneconomical considering the safety side.

特許文献2のように基礎の底面下を地盤改良する方法では、基礎底面下の原地盤土を緩めながら地中に地盤改良材を噴射により注入するため、地盤改良材が強度を発現するまでの間、基礎の支持力が低下する可能性がある。従って基礎上の上部構造を使用状態に置いたまま、施工を遂行することができないことがある。   In the method of improving the ground below the bottom surface of the foundation as in Patent Document 2, the ground improvement material is injected into the ground by injection while loosening the original ground soil below the bottom surface of the foundation. Meanwhile, the support capacity of the foundation may be reduced. Therefore, it may be impossible to carry out the construction while the superstructure on the foundation is left in use.

また既存の基礎においては基礎底面下の地盤中に、鉛直に攪拌装置を挿入することができないため、高圧水を噴射する方法によらざるを得ない。しかしながら、高圧水を利用する方法では、改良すべき特定領域の地盤のみを改良することができないため、基礎底面下の対象地盤を効率的に改良することが難しい。   Moreover, in the existing foundation, since the stirring device cannot be inserted vertically into the ground below the bottom surface of the foundation, it is necessary to use a method of injecting high-pressure water. However, in the method using high-pressure water, it is difficult to improve only the ground in a specific area to be improved, and thus it is difficult to efficiently improve the target ground below the bottom of the foundation.

本発明は上記背景より、杭の増設と地盤改良によらずに既存の杭基礎の耐震性を高めることを可能にする杭基礎の補強構造及び杭基礎の補強方法を提案するものである。   Based on the above background, the present invention proposes a reinforcing structure for a pile foundation and a reinforcing method for the pile foundation that make it possible to enhance the earthquake resistance of an existing pile foundation without relying on the expansion of the pile and the ground improvement.

請求項1に記載の発明の杭基礎の補強構造は、杭に支持された基礎と、この基礎の周方向の少なくとも一部の区間に連続して地中に挿入される矢板と、前記基礎上の、前記連続する矢板からなる矢板壁の前記基礎側の領域に構築される構造体とを備え、前記矢板壁と前記構造体とが一体的に挙動可能に接合されていることを構成要件とする。   The pile foundation reinforcing structure according to the first aspect of the present invention includes a foundation supported by the pile, a sheet pile continuously inserted into at least a part of the circumferential direction of the foundation, and the foundation A structure constructed in the region of the foundation side of the sheet pile wall composed of the continuous sheet piles, and the sheet pile wall and the structure are joined together so as to be able to behave integrally. To do.

矢板は例えば基礎の平面が方形状である場合、少なくとも基礎の平面上の1辺上に連続して挿入され、対向する2辺、または直交する2辺上に連続して挿入されることの他、基礎の全周を周回し、基礎を完全に包囲することもある。矢板はこの1辺上に連続することにより矢板壁を形成する。矢板をいずれの辺に沿って挿入するか、または各辺における矢板壁先端の深度を揃えるか否か、は地盤条件等によって決められる。   For example, when the plane of the foundation is rectangular, the sheet pile is inserted continuously on at least one side on the plane of the foundation, and continuously inserted on two opposite sides or two orthogonal sides. , Orbiting the entire foundation, sometimes completely surrounding the foundation. A sheet pile wall forms a sheet pile wall by continuing on this one side. Whether the sheet pile is inserted along which side, or whether the depth of the sheet pile wall tip at each side is aligned is determined by the ground conditions and the like.

矢板は原則として基礎の底面より深い深度まで挿入されるが、後述のように地盤からの水平力を矢板壁の面で受け、杭頭部を保護し得るよう、矢板壁全体として基礎の底面以深まで挿入されていればよいため、必ずしも全矢板が基礎底面の深度まで挿入される必要はない。   As a general rule, the sheet pile is inserted to a depth deeper than the bottom surface of the foundation, but as described below, the sheet pile wall as a whole is deeper than the bottom surface of the foundation so that it receives horizontal force from the ground at the surface of the sheet pile wall and protects the pile head. Therefore, it is not always necessary to insert all the sheet piles to the depth of the bottom surface of the foundation.

矢板は基礎の周方向に連続して矢板壁を構成し、地震時に地盤から受ける水平力に面で抵抗することで、杭が負担する、水平力による曲げモーメントを低減する働きをする。また矢板の基礎側に構築される構造体と一体となって挙動することで、基礎の転倒を阻止する働きをするため、これらの機能が十分に発揮されるように、矢板が挿入されるべき基礎の周りの区間が決められる。   The sheet pile forms a sheet pile wall continuously in the circumferential direction of the foundation, and acts to reduce the bending moment due to the horizontal force that the pile bears by resisting the horizontal force received from the ground during an earthquake. In addition, the sheet pile should be inserted so that these functions can be fully demonstrated because it works together with the structure built on the foundation side of the sheet pile to prevent the foundation from falling. A section around the foundation is determined.

本発明は主として既存の杭基礎を耐震補強する目的で実施されるが、新規に杭基礎を構築する場合にも実施される。既存の杭基礎に対しては基礎の周方向に連続する矢板壁と、この矢板壁片側の基礎上に構築される構造体が付加されることにより杭基礎が耐震補強される。新設の場合には杭基礎周りに矢板壁が形成され、その内側に構造体が構築されることにより耐震補強された杭基礎が構築されるが、基礎と構造体は実質的に一体となる。   The present invention is mainly implemented for the purpose of seismically reinforcing an existing pile foundation, but is also implemented when a new pile foundation is constructed. For existing pile foundations, the pile foundation is seismically reinforced by adding a sheet pile wall continuous in the circumferential direction of the foundation and a structure constructed on the foundation on one side of the sheet pile wall. In the case of new construction, a sheet pile wall is formed around the pile foundation, and a pile foundation that is seismically reinforced is constructed by constructing a structure inside thereof, but the foundation and the structure are substantially integrated.

矢板壁と構造体が一体的に挙動可能に接合されることで、地震時に発生する、基礎を回転させようとするモーメントに対しては、構造体から基礎に回転を阻止しようとする抵抗モーメントが作用する。併せて矢板壁が全体として基礎底面より深い深度まで挿入されることで、矢板壁の内周面(基礎側の面)から基礎底面下の地盤に、回転の向きと逆向きの反力を作用させるため、基礎の回転が抑制される。   When the sheet pile wall and the structure are joined together so that they can behave integrally, the resistance moment that prevents rotation from the structure to the foundation is generated against the moment that is generated during an earthquake and tries to rotate the foundation. Works. In addition, the sheet pile wall is inserted to a depth deeper than the bottom surface of the foundation as a whole, and a reaction force opposite to the direction of rotation acts on the ground below the foundation bottom surface from the inner peripheral surface (surface on the foundation side) of the sheet pile wall. Therefore, the rotation of the foundation is suppressed.

基礎が回転しようとするときには、矢板壁の内周面と外周面に、回転の向きと逆向きに作用する摩擦力も回転を阻止するように働くため、基礎は構造体と矢板壁によって地震による回転に対して安定する。   When the foundation is about to rotate, friction force acting in the direction opposite to the direction of rotation acts on the inner and outer peripheral surfaces of the sheet pile wall to prevent rotation, so the foundation is rotated by the structure and the sheet pile wall due to the earthquake. Stable against.

基礎が受ける鉛直荷重に対する支持力は原則的に基礎を支持している杭が負担し、構造体の付加に伴う鉛直荷重の増大分は矢板壁の両面に作用する摩擦力が負担する。矢板壁は基礎上の構造体の外周に連続して、例えば構造体を包囲するように形成されることで、基礎をも包囲し、間接的に基礎を拘束する形になるため、必ずしも構造体と基礎との一体性を図る必要はない。   In principle, the supporting force for the vertical load received by the foundation is borne by the pile supporting the foundation, and the increase in the vertical load accompanying the addition of the structure is borne by the frictional force acting on both sides of the sheet pile wall. Since the sheet pile wall is formed so as to surround the structure, for example, so as to surround the structure, the structure of the sheet pile wall is not necessarily limited to the structure. There is no need to be united with the foundation.

矢板壁はまた、基礎上の上部構造が地震により水平方向に移動しようとするときに、その移動の向きと逆向きの抵抗力を地盤から受けるため、地震による水平移動に対しても基礎を安定化させる働きをする。   The sheet pile wall also receives resistance from the ground in the direction opposite to the direction of movement when the superstructure on the foundation tries to move in the horizontal direction due to the earthquake, thus stabilizing the foundation against horizontal movement due to the earthquake. It works to make it.

既存の杭基礎において、新たに付加される矢板壁と構造体が地震時に基礎に作用する曲げモーメント等の荷重に対し、一体となって挙動することで、上記のように杭基礎を耐震補強することが可能になるため、新たに杭を増設することも、基礎底面下を地盤改良することも必要でなくなる。   In existing pile foundations, the newly added sheet pile wall and structure behave integrally with the load such as bending moment that acts on the foundation in the event of an earthquake. Therefore, it is not necessary to add new piles or improve the ground below the bottom of the foundation.

矢板壁がない場合、基礎が周辺の地盤から受ける水平力に対しては基礎の側面と杭の側面が抵抗するため、杭頭部には過大な曲げモーメントが作用する。これに対し、請求項1では矢板壁の先端が基礎底面の深度より大きい深度まで挿入されることから、矢板壁の外周面が地盤からの水平力に抵抗するため、杭の側面が受ける水平力が軽減される。この結果、杭頭部に作用する曲げモーメントが低減されるため、杭頭部が保護され、杭を健全に保つことが可能になる。   When there is no sheet pile wall, the side of the foundation and the side of the pile resist the horizontal force that the foundation receives from the surrounding ground, so an excessive bending moment acts on the pile head. On the other hand, in claim 1, since the tip of the sheet pile wall is inserted to a depth larger than the depth of the foundation bottom surface, the outer peripheral surface of the sheet pile wall resists horizontal force from the ground, so that the horizontal force received by the side surface of the pile Is reduced. As a result, since the bending moment acting on the pile head is reduced, the pile head is protected and the pile can be kept healthy.

地盤から受ける水平力に対し、杭頭部に作用する曲げモーメントが低減されることで、杭基礎を新設する場合には、杭の断面を必要以上に大きくする必要がないため、杭を経済的な断面で設計することが可能になる。   Since the bending moment acting on the pile head is reduced with respect to the horizontal force received from the ground, it is not necessary to make the cross-section of the pile larger than necessary when newly constructing the pile foundation. It becomes possible to design with a simple cross section.

既存の杭基礎においては、杭頭部を保護(拘束)する上で、基礎底面下の地盤を地盤改良する必要がないため、施工が簡素で済み、基礎上の上部構造を使用状態においたまま、施工を遂行することが可能である。   In existing pile foundations, it is not necessary to improve the ground below the bottom of the foundation to protect (restrain) the pile head, so construction is simple and the upper structure on the foundation remains in use. It is possible to carry out the construction.

また既存の杭基礎の場合、構造体の構築に際しては基礎の上面上の地盤を除去することになるが、地表面から基礎の上面まで掘削すれば足り、基礎の底面下の地盤を緩めることがないため、基礎の支持力の低下は回避される。構造体の構築の際には、必要であれば、基礎上に構築されている橋脚等の上部構造に対する補強も同時に実施でき、既存の基礎に対する工事と並行して遂行できるため、各工事が独立することがなく、施工の効率化が図られる。   In the case of existing pile foundations, the ground on the top surface of the foundation will be removed when constructing the structure, but it is sufficient to drill from the ground surface to the top surface of the foundation, and the ground below the bottom surface of the foundation may be loosened. As a result, a decrease in the support capacity of the foundation is avoided. When constructing the structure, if necessary, it is possible to reinforce the superstructure such as piers built on the foundation at the same time, and it can be performed in parallel with the construction of the existing foundation. The efficiency of construction can be improved.

請求項2に記載の発明は請求項1において、構造体が基礎に一体化していることを構成要件とする。前記のように構造体を基礎に一体化させることは必ずしも必要ではないが、両者が一体化することで、構造体が基礎の一部になり、結果として基礎の水平断面、または高さが増大するため、地震時の基礎が回転しようとするモーメントに対する安定性が向上する。杭基礎を新設する場合には、構造体は基礎に一体化した形で構築されることになる。   The invention according to claim 2 is characterized in that, in claim 1, the structure is integrated with the foundation. As described above, it is not always necessary to integrate the structure with the foundation, but when they are integrated, the structure becomes a part of the foundation, resulting in an increase in the horizontal section or height of the foundation. As a result, the stability against the moment of rotation of the foundation during an earthquake is improved. When a pile foundation is newly established, the structure is constructed in an integrated form with the foundation.

請求項1、もしくは請求項2に記載の杭基礎の補強構造は主として請求項3に記載の方法によって施工される。請求項3に記載の杭基礎の補強方法は、杭に支持された基礎において、前記基礎の周方向の少なくとも一部の区間に連続して矢板を地中に挿入する工程と、前記基礎上の、前記連続する矢板からなる矢板壁の前記基礎側の領域に構造体を構築する工程と、前記矢板壁と前記構造体とが一体的に挙動可能に両者を接合する工程とを含むことを構成要件とする。   The pile foundation reinforcement structure according to claim 1 or claim 2 is constructed mainly by the method according to claim 3. The method for reinforcing a pile foundation according to claim 3 includes a step of inserting a sheet pile into the ground continuously in at least a part of the circumferential direction of the foundation in the foundation supported by the pile; And a step of constructing a structure in the region of the foundation side of the sheet pile wall made of the continuous sheet piles, and a step of joining the sheet pile wall and the structure so that they can behave integrally. As a requirement.

請求項3の方法も主として既存の杭基礎に対して実施されるが、新規に杭基礎を構築する場合にも実施される。但し、新規の場合には基礎と構造体が実質的に一体となる。   Although the method of Claim 3 is mainly implemented with respect to the existing pile foundation, it is implemented also when constructing a new pile foundation. However, in the new case, the foundation and the structure are substantially integrated.

杭基礎の周りに構築される矢板壁とその内周側に構築される構造体が一体化することで、杭と基礎に作用する曲げモーメントの他、鉛直荷重と水平荷重に対し、杭と基礎が一体化となって抵抗することができるため、既存の杭基礎に対し、杭を増設することも地盤改良することもなく、杭基礎を耐震補強することが可能になる。   By integrating the sheet pile wall built around the pile foundation and the structure built on its inner periphery, the pile and foundation can be applied to vertical and horizontal loads in addition to bending moments acting on the pile and foundation. Can be integrated and resisted, so it is possible to seismically reinforce the pile foundation without adding piles or improving the ground.

以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態を説明する。   Hereinafter, the best mode for carrying out the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は杭1に支持された基礎2と、この基礎2の周方向の少なくとも一部の区間に連続して地中に挿入される矢板3と、基礎2上の、連続する矢板3からなる矢板壁4の基礎2側の領域に構築される構造体5とを備え、矢板壁4と構造体5とが一体的に挙動可能に接合されている杭基礎の補強構造の例を示す。図面では既設の杭基礎を耐震補強する場合の例を示すが、杭基礎は新設として構築される場合もある。図2−(a)、(b)はそれぞれ図1の平面、立面を示す。   FIG. 1 includes a foundation 2 supported by a pile 1, a sheet pile 3 inserted continuously into at least a part of the circumferential direction of the foundation 2, and a continuous sheet pile 3 on the foundation 2. An example of a reinforcing structure of a pile foundation including a structure 5 constructed in a region on the foundation 2 side of the sheet pile wall 4 and in which the sheet pile wall 4 and the structure 5 are joined so as to be able to behave integrally is shown. The drawing shows an example of seismic reinforcement of an existing pile foundation, but the pile foundation may be constructed as a new construction. 2- (a) and (b) show the plane and the elevation in FIG. 1, respectively.

隣接する矢板3、3は係合等により互いに連結されながら、もしくは連係しながら、基礎2の周方向に連続して地中に挿入されることにより矢板壁4を構成する。図面では矢板壁4が基礎2の周りを周回する場合を示しているが、矢板壁4は少なくとも基礎2のいずれかの側面に接する形で形成される。矢板3には主として鋼矢板が使用されるが、その他の矢板も使用される。図面ではウェブとフランジを有する溝形断面の鋼矢板を使用し、フランジにおいて隣接する矢板3、3を互いに重ねて接合している。   Adjacent sheet piles 3 and 3 are connected to each other by engagement or the like, or are linked to each other so as to form a sheet pile wall 4 by being continuously inserted into the ground in the circumferential direction of the foundation 2. Although the drawing shows the case where the sheet pile wall 4 circulates around the foundation 2, the sheet pile wall 4 is formed so as to be in contact with at least one side surface of the foundation 2. Although the steel sheet pile is mainly used for the sheet pile 3, other sheet piles are also used. In the drawing, a steel sheet pile having a grooved cross section having a web and a flange is used, and adjacent sheet piles 3 and 3 are overlapped and joined to each other in the flange.

矢板3の先端(下端)は地盤からの水平力に対して杭1の頭部に過大な応力を作用させないよう、基礎2の底面の深度より深い深度まで挿入される。但し、全矢板3が基礎2の底面下の深度まで挿入される必要はなく、矢板壁4全体として杭1頭部への応力を軽減する機能を発揮することができればよい。矢板3は構造体5がコンクリート造の場合に、コンクリート打設時の型枠を兼ねることから、矢板3の上端は基礎2上に構築される構造体5の天端面に揃えられるか、それ以上の高さに位置する。   The tip (lower end) of the sheet pile 3 is inserted to a depth deeper than the depth of the bottom surface of the foundation 2 so as not to apply excessive stress to the head of the pile 1 with respect to the horizontal force from the ground. However, it is not necessary for all the sheet piles 3 to be inserted to a depth below the bottom surface of the foundation 2, and it is sufficient that the sheet pile wall 4 as a whole can exhibit a function of reducing stress on the head of the pile 1. When the structure 5 is made of concrete, the sheet pile 3 also serves as a formwork for placing the concrete. Therefore, the upper end of the sheet pile 3 is aligned with the top end face of the structure 5 constructed on the foundation 2 or more. Located at the height of

杭基礎が既存の場合に、基礎2の底面下に捨てコンクリートが存在している場合には、矢板3は捨てコンクリートの周りに挿入される。その場合、矢板壁4の内周面と基礎3の周面との間にクリアランスが形成されるが、捨てコンクリートの周面が矢板壁4の内周面に接触することで、構造体5と共に矢板壁4と基礎2との間の間隔を保持するため、構造体5と矢板壁4を一体化させる際に、前記クリアランスの存在が矢板壁4に変形を与えることはない。   When the pile foundation already exists and the discarded concrete exists below the bottom surface of the foundation 2, the sheet pile 3 is inserted around the discarded concrete. In that case, a clearance is formed between the inner peripheral surface of the sheet pile wall 4 and the peripheral surface of the foundation 3, but the peripheral surface of the discarded concrete comes into contact with the inner peripheral surface of the sheet pile wall 4 together with the structure 5. In order to maintain the space between the sheet pile wall 4 and the foundation 2, the presence of the clearance does not deform the sheet pile wall 4 when the structure 5 and the sheet pile wall 4 are integrated.

構造体5は基礎2の上面上に構築され、矢板壁4に一体的に接合される。構造体5は基礎2とも一体的に挙動させるか否か等により、基礎2に一体化する場合としない場合がある。杭基礎が新設の場合には、構造体5は基礎2と一体に構築される。既設の基礎2に構造体5を一体化させる場合には、例えば基礎2中にあと施工アンカーを打ち込み、このあと施工アンカーを構造体5に定着させること、または基礎2を上面側から斫って鉄筋を露出させ、その鉄筋を構造体5に定着させることが行われる。   The structure 5 is constructed on the upper surface of the foundation 2 and is integrally joined to the sheet pile wall 4. The structure 5 may or may not be integrated with the foundation 2 depending on whether or not it behaves integrally with the foundation 2. When the pile foundation is newly installed, the structure 5 is constructed integrally with the foundation 2. When the structure 5 is integrated with the existing foundation 2, for example, a post-construction anchor is driven into the foundation 2 and then the construction anchor is fixed to the structure 5, or the foundation 2 is turned over from the upper surface side. The reinforcing bars are exposed and the reinforcing bars are fixed to the structure 5.

構造体5の構造種別は問われず、鉄筋コンクリート造、鉄骨造、鉄骨鉄筋コンクリート造のいずれか、または組み合わせの構造が用いられる。鉄筋コンクリート造には、無筋コンクリート中にPC鋼材等の緊張材7を配置する構造も含まれる。   The structure type of the structure 5 is not limited, and any structure of reinforced concrete, steel frame, steel reinforced concrete, or a combination thereof is used. The reinforced concrete structure includes a structure in which a tension material 7 such as a PC steel material is disposed in unreinforced concrete.

図1、図2は構造体5が鉄筋コンクリート造の場合に、構造体5中に配置される緊張材7を矢板壁4に接続することによって構造体5を矢板壁4に一体化させる場合の具体例を示す。   FIGS. 1 and 2 illustrate a case where the structure 5 is integrated with the sheet pile wall 4 by connecting the tension member 7 disposed in the structure 5 to the sheet pile wall 4 when the structure 5 is reinforced concrete. An example is shown.

基礎2には図示するような橋脚その他の上部構造6が接続していることから、鉄筋や鋼材、または緊張材7は上部構造6の周りに少なくとも2方向に配置される。鉄筋や緊張材7は構造体5の高さに応じ、高さ方向に1段、または複数段、配置される。図1は2段、配置した場合を示している。同一レベルで交差する緊張材7、7には段差が付けられる。   Since the pier and other upper structures 6 as shown in the figure are connected to the foundation 2, reinforcing bars, steel materials, or tension members 7 are arranged around the upper structure 6 in at least two directions. The reinforcing bars and the tension members 7 are arranged in one or more stages in the height direction according to the height of the structure 5. FIG. 1 shows a case where two stages are arranged. Steps are attached to the tendons 7, 7 that intersect at the same level.

図1、図2の場合、鉄筋、または鉄筋と緊張材7の配置後、矢板壁4の基礎2側の領域である矢板壁4に囲まれた領域に構造体5を構成するコンクリート5aが打設される。緊張材7の表面はコンクリート5aとの付着が切れる場合とコンクリート5aに付着する場合がある。付着が切れる場合には、矢板壁4を支圧板として利用し、コンクリート5aに矢板壁4から基礎2の中心側へ向けてプレストレスを導入できる利点がある。緊張材7の端部は矢板3を貫通し、矢板壁4の外側へ突出する。   In the case of FIGS. 1 and 2, the concrete 5 a constituting the structural body 5 is struck in the region surrounded by the sheet pile wall 4, which is the region on the foundation 2 side of the sheet pile wall 4, after the reinforcing bars or the reinforcing bars and the tension members 7 are arranged. Established. The surface of the tendon 7 may adhere to the concrete 5a or may adhere to the concrete 5a. When the adhesion breaks, there is an advantage that prestress can be introduced from the sheet pile wall 4 toward the center side of the foundation 2 to the concrete 5a using the sheet pile wall 4 as a bearing plate. The end of the tendon 7 penetrates the sheet pile 3 and protrudes outside the sheet pile wall 4.

コンクリート5aの硬化後、矢板壁4の外側へ突出した緊張材7に端部から緊張力が与えられることにより構造体5と矢板壁4が一体化させられる。緊張材7への緊張力の程度によりコンクリート5aにはプレストレスが導入されるが、構造体5と矢板壁4を一体化させる上では、必ずしもコンクリート5aにプレストレスが導入される程度の緊張力を緊張材5に与える必要はない。   After the concrete 5a is hardened, the structure 5 and the sheet pile wall 4 are integrated by applying a tension force from the end to the tension member 7 protruding to the outside of the sheet pile wall 4. Prestress is introduced into the concrete 5a depending on the degree of tension applied to the tension member 7, but when the structure 5 and the sheet pile wall 4 are integrated, the tension is such that prestress is not necessarily introduced into the concrete 5a. Need not be applied to the tendon 5.

図1の場合、矢板壁4は緊張材7を定着するための定着板としても利用される形になるが、緊張材7の端部を定着させるためであれば、構造体5の側面に定着板を配置すればよいため、基礎2の側面の全長に亘って矢板壁4を構築する必要はない。従って基礎2を挟んだ一方側に矢板壁4が構築され、それに対向する他方側には矢板壁4が構築されないこともある。   In the case of FIG. 1, the sheet pile wall 4 is also used as a fixing plate for fixing the tension material 7. However, if the end of the tension material 7 is fixed, the sheet pile wall 4 is fixed to the side surface of the structure 5. Since a board should just be arrange | positioned, it is not necessary to construct the sheet pile wall 4 over the full length of the side surface of the foundation 2. FIG. Therefore, the sheet pile wall 4 may be constructed on one side across the foundation 2, and the sheet pile wall 4 may not be constructed on the other side facing it.

図3は鉄筋コンクリート造の構造体5をコンクリート5a中に少なくとも2方向に配筋される鉄筋8と、矢板壁4の内周面に突設された孔あき鋼板9を用いて矢板壁4に一体化させる場合の例を示す。図4−(a)、(b)はそれぞれ図3の平面、立面を示す。   FIG. 3 shows that a reinforced concrete structure 5 is integrated with the sheet pile wall 4 using a reinforcing bar 8 in which the structure 5a is arranged in at least two directions and a perforated steel sheet 9 protruding from the inner peripheral surface of the sheet pile wall 4. An example in the case where 4 (a) and 4 (b) show the plane and elevation of FIG. 3, respectively.

この場合も、鉄筋8は上部構造6の周りに配筋される。孔あき鋼板9はプレートやT形鋼その他の、矢板壁4の面に垂直な部分に鉄筋8が挿通可能な孔やスリットを有する鋼材であり、孔等に鉄筋8が挿通し、係合することにより鉄筋8からの引張力を矢板3に伝達する働きをする。構造体5からの圧縮力はコンクリート5aから矢板3に伝達される。孔あき鋼板9は矢板3の基礎2側の面に予め、または矢板3の挿入後に溶接やボルト等により固定される。   In this case as well, the reinforcing bars 8 are arranged around the upper structure 6. The perforated steel sheet 9 is a steel material having a hole or a slit through which a reinforcing bar 8 can be inserted in a portion perpendicular to the surface of the sheet pile wall 4 such as a plate, T-shaped steel, and the reinforcing bar 8 is inserted into and engaged with the hole. Thus, the tensile force from the reinforcing bar 8 is transmitted to the sheet pile 3. The compressive force from the structure 5 is transmitted from the concrete 5a to the sheet pile 3. The perforated steel sheet 9 is fixed to the surface of the sheet pile 3 on the base 2 side in advance or after insertion of the sheet pile 3 by welding, bolts or the like.

図5は鉄骨コンクリート造、もしくは鉄骨鉄筋コンクリート造の構造体5をコンクリート5a中に少なくとも2方向に配置される鋼材からなる芯材10を用いて矢板壁4に一体化させる場合の例を示す。図6−(a)、(b)はそれぞれ図5の平面、立面を示す。図5では基礎2の高さ方向の中間部に芯材10を配置するために、芯材10の端部位置に芯材10を支持する支持材11を基礎2の上面上に設置している。   FIG. 5 shows an example in which a steel-framed concrete structure or a steel-framed reinforced concrete structure 5 is integrated with the sheet pile wall 4 by using a core material 10 made of a steel material arranged in at least two directions in the concrete 5a. 6 (a) and 6 (b) show the plane and elevation of FIG. 5, respectively. In FIG. 5, a support material 11 that supports the core material 10 is installed on the upper surface of the foundation 2 at an end position of the core material 10 in order to arrange the core material 10 in the intermediate portion in the height direction of the foundation 2. .

芯材10は単独で構造体5を構成することもあり、その場合、構造体5は鉄骨造になる。芯材10と共にコンクリート5a中に鉄筋8が配筋される場合には、構造体5は鉄骨鉄筋コンクリート造になる。   The core material 10 may constitute the structure 5 alone, and in that case, the structure 5 becomes a steel structure. When the reinforcing bar 8 is arranged in the concrete 5a together with the core material 10, the structure 5 becomes a steel-framed reinforced concrete structure.

芯材10も上部構造6の周りに配置され、端部は矢板壁4との接合のために、矢板壁4の内周面に接触、もしくは接近する。芯材10の端部は矢板壁4の内周面に溶接、またはボルト等により接合される。ボルト接合される場合には、芯材10の端部にエンドプレート等の接合金物が予め溶接される。芯材10のボルト接合のために、矢板3の内周面にプレート等を突設することもある。   The core member 10 is also disposed around the upper structure 6, and the end portion contacts or approaches the inner peripheral surface of the sheet pile wall 4 for joining with the sheet pile wall 4. The end of the core member 10 is joined to the inner peripheral surface of the sheet pile wall 4 by welding or bolts. When bolted, a metal fitting such as an end plate is welded to the end of the core member 10 in advance. A plate or the like may be provided on the inner peripheral surface of the sheet pile 3 for bolting the core member 10.

図3、図5の例においても、基礎2を挟んだ一方側に矢板壁4が構築され、それに対向する他方側には矢板壁4が構築されないことがある。   Also in the examples of FIGS. 3 and 5, the sheet pile wall 4 may be constructed on one side across the foundation 2, and the sheet pile wall 4 may not be constructed on the other side facing it.

矢板壁と構造体を緊張材の緊張によって一体化させた場合の例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the example at the time of integrating a sheet pile wall and a structure by tension | tensile_strength of a tension material. (a)は図1の平面図、(b)は図1の立面図である。(A) is a top view of FIG. 1, (b) is an elevational view of FIG. 矢板壁と構造体を鉄筋と孔あき鋼板を用いて一体化させた場合の例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the example at the time of integrating a sheet pile wall and a structure using a reinforcing bar and a perforated steel plate. (a)は図3の平面図、(b)は図3の立面図である。(A) is a top view of FIG. 3, (b) is an elevational view of FIG. 矢板壁と構造体を芯材によって一体化させた場合の例を示した斜視図である。It is the perspective view which showed the example at the time of integrating a sheet pile wall and a structure with a core material. (a)は図5の平面図、(b)は図5の立面図である。(A) is a top view of FIG. 5, (b) is an elevational view of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

1………杭
2………基礎
3………矢板
4………矢板壁
5………構造体
5a……コンクリート
6………上部構造
7………緊張材
8………鉄筋
9………孔あき鋼板
10……芯材
11……支持材
1 ……… Pile 2 ……… Foundation 3 ……… Sheet 4 ……… Sheet Wall 5 ……… Structure 5a …… Concrete 6 ……… Superstructure 7 ……… Strength 8 ……… Rebar 9… ...... Perforated steel sheet 10 ... Core material 11 ... Support material

Claims (3)

杭に支持された基礎と、この基礎の周方向の少なくとも一部の区間に連続して地中に挿入される矢板と、前記基礎上の、前記連続する矢板からなる矢板壁の前記基礎側の領域に構築される構造体とを備え、前記矢板壁と前記構造体とが一体的に挙動可能に接合されていることを特徴とする杭基礎の補強構造。   A foundation supported by a pile, a sheet pile continuously inserted into the ground in at least a part of the circumferential direction of the foundation, and the foundation side of the sheet pile wall made of the continuous sheet pile on the foundation. A pile foundation reinforcing structure comprising: a structure constructed in a region, wherein the sheet pile wall and the structure are joined together so as to be able to behave integrally. 前記構造体は前記基礎に一体化していることを特徴とする請求項1に記載の杭基礎の補強構造。   The reinforcing structure for a pile foundation according to claim 1, wherein the structure is integrated with the foundation. 杭に支持された基礎において、前記基礎の周方向の少なくとも一部の区間に連続して矢板を地中に挿入する工程と、前記基礎上の、前記連続する矢板からなる矢板壁の前記基礎側の領域に構造体を構築する工程と、前記矢板壁と前記構造体とが一体的に挙動可能に両者を接合する工程とを含むことを特徴とする杭基礎の補強方法。
In a foundation supported by a pile, a step of continuously inserting a sheet pile into the ground in at least a part of the circumferential direction of the foundation, and the foundation side of the sheet pile wall made of the continuous sheet pile on the foundation A method for reinforcing a pile foundation, comprising: a step of constructing a structure in the region of the step; and a step of joining the sheet pile wall and the structure together so that the structure can behave integrally.
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