JP2014173358A - 薄型ジャッキとその薄型ジャッキを用いた免震装置設置工法及び橋梁支承交換工法 - Google Patents

Abstract

【課題】 型枠としても使用でき、繰り返し利用可能な薄型ジャッキと、その薄型ジャッキを用いた免震装置設置工法及び橋梁支承交換工法を提供する。
【解決手段】 シリンダと、圧力媒体を給排出できる媒体室と、可動体があり、媒体室は圧力媒体の給排出により内部の媒体量を調節することにより伸縮可能であり、可動体は媒体室の伸縮に伴って昇降し、二以上をリング状に組み立てて内側面で囲まれた打設空間を形成することにより、その打設空間内に打設材を打設できる型枠として使用可能であり、他の型枠の外側に配置して型枠を支持するサポートとしても使用可能であり、使用後は前記組み立てを分解して再使用可能とした。
【選択図】図１

Description

本発明は、組み立て分解可能であり、モルタルやコンクリート等（以下「打設材」という。）を打設する型枠として利用したり、型枠をその外側から支持するサポートとして利用したりすることができ、免震装置の設置工事や橋梁支承の交換工事などに利用可能な薄型ジャッキと、その薄型ジャッキを用いて既設構造物の基礎柱に免震装置を設置する免震装置設置工法と、前記薄型ジャッキを用いて既設橋梁の支承を交換する橋梁支承交換工法に関する。

既設構造物に免震装置を設置する工法として、プレロード工法が知られている。プレロード工法は、免震装置に予め荷重をかけ（プレロードし）、構造物の荷重を免震装置に移行した際に生じる弾性変形分の沈み込みを防止する工法である。プレロード工法として、プレロードにストロークの長いジャッキを用いる方法が知られている（特許文献１から３）。これら文献に記載のストロークの長いジャッキは、設置に大きなスペースが必要であり、狭隘な場所では使用できないことがある。このため、免震装置の設置工事や橋梁の支承設置工事などにおいては、狭隘な場所でも使用可能なジャッキとしてフラットジャッキが使用されることもある（特許文献４及び５）。

特開平１０−２４６００４号公報 特開２００３−１６１０４４号公報 特開２０１１−１７９２５２号公報 特開平１０−２８０７０５号公報 特開平１１−２２２０８号公報

前記フラットジャッキは、プレロード後の受替えまで行えるものであるが、構造的に荷重精度が低く、１割以上の誤差が発生し、免震装置（アイソレータ）に与える変形量にバラツキが生じてしまい、その結果、構造物に有害な不等沈下を生じさせているおそれがある。また、フラットジャッキでプレロードして樹脂を注入後、その樹脂を硬化させて受替えを完了するため、当該フラットジャッキはそれら工事で施工される躯体内に埋め殺しにされ、再利用することはできず、経済的な負担が大きかった（例えば、特許文献４［０００４］及び特許文献５［０００４］参照）。

また、従来のフラットジャッキは、円盤状で定形であるため、免震装置設置工事や橋梁支承交換工事で使用する場合、フラットジャッキが、その上下に配置する鋼板固定用のボルトや袋ナットに干渉し所望箇所に設置しにくいとか設置できないといったことがあった。

本発明の解決課題は、二以上を組み合わせて打設材打設用の型枠として使用でき、型枠の外側に配置して型枠を支持するサポートとして利用可能であり、型枠として使用する場合は鋼板固定用のボルトや袋ナットとの干渉を回避でき、免震装置設置工法や橋梁支承交換工法等の各種建設工事に使用できる薄型ジャッキと、その薄型ジャッキを埋め殺しにすることなく使用後に取り外して繰り返し利用可能であり、建造物の不等沈下を防止して建造物の健全を維持可能な免震装置設置工法及び橋梁支承交換工法を提供することにある。

本発明の薄型ジャッキは、外部から供給する油その他の圧力媒体の量（圧力）を調整することによって伸縮可能な薄型ジャッキであって、その薄型ジャッキはシリンダ内に媒体室と可動体（ラムやロッド等を含む）があり、媒体室は外部から圧力媒体（主としてオイル）を給排出すると伸縮してその伸縮方向に前記可動体を移動させることができ、可動体は媒体室の伸縮に伴って上下動し、二以上を平面視リング状（円形や角形のリング状を含む。また、二以上が隙間なくリング状にされたものの他、隙間をあけてリング状にされたものを含む。明細書及び特許請求の範囲において同じ。）に組み立てることにより内側面で囲まれた打設材打設用の打設空間が形成されて型枠として使用可能であり、他の型枠の外側に配置して当該型枠を支持するサポートとしても使用可能であり、それら使用後は前記組み立てを分解して再使用可能としたものである。また、二以上のジャッキの圧力媒体をホース等により連通させることでジャッキすべてに同じ圧力を生みだすことができる。

前記薄型ジャッキは、打設空間に打設材を送り込み可能な打設ホースを挿通可能なホース挿通孔を備えたもの、又は打設ホースを挿通することなく打設材を送り込み可能な打設通孔を備えたものとすることもできる。この場合、打設ホース挿通孔又は打設通孔は、薄型ジャッキの厚さ方向下方寄りの位置に設けて、それらから供給される打設材が打設空間の底側から打設されるようにするのが好ましい。前記ホース挿通孔又は打設通孔はリング状に組み立てる二以上のジャッキに設けることもでき、その場合は、二以上の箇所から打設できるので迅速な打設が可能となる。ジャッキがホース挿通孔又は打設通孔を備えない場合は、リング状に組み立てるジャッキの任意の箇所の隣接ジャッキ間に設ける型枠に隙間を開けてその隙間を打設材供給路とし、その打設材供給路から打設材を打設空間内に打設することができる。

前記薄型ジャッキには、打設空間内に打設された打設材に混入している空気をジャッキの外に抜く空気抜き孔を設けることもできる。この場合、空気抜き孔は薄型ジャッキの厚さ方向上方寄りの位置に設けて、打設空間内に打設される打設材の量が多くなっても空気が抜けて、打設材内の未充填部の発生を防止できるようにするのが好ましい。この空気抜き孔も二以上の薄型ジャッキに設けて、打設空間内に打設された打設材内の空気が抜け易くなり、未充填部が発生しにくくなる（打設材を密に打設できる）ようにすることもできる。また、空気抜き孔を設けない場合は、リング状に組み立てるジャッキの任意の箇所の隣接ジャッキ間に設ける型枠に隙間をあけてその隙間を空気抜き孔とすることができる。

前記薄型ジャッキは、前記型枠を形成する場合の内周面をカバーで被覆したものとすることもできる。カバーは媒体室の伸縮及びそれに伴う可動体の移動に伴って伸縮可能なものが好ましい。カバーはジャッキの内周面（打設空間の外周面）を被覆して、打設材による当該内周面の汚れを防止できるものであれば、形状や材質の制約は受けず、例えば、伸縮可能な蛇腹式の金属薄板、樹脂シート、空気を出し入れできるホース、テープ、ゴムシート等であってもよい。カバーはジャッキの内周面から取り外し可能とすることもできる。

本発明の免震装置設置工法は、ジャッキを用いて既設建造物の基礎柱に免震装置を設置する免震装置設置工法であって、前記基礎柱の周囲に仮受け手段を配置して建造物の荷重を仮受けし、前記仮受け状態で、前記基礎柱の一部をその上部と下部を残して切除し、前記切除により生じた基礎柱の下部と基礎柱の上部との間のスペースに免震装置を配置し、前記免震装置と基礎柱上部との間又は免震装置と基礎柱下部との間に前記いずれかの薄型ジャッキを二以上配置し、それら二以上の薄型ジャッキをリング状に組み立ててその内側に打設空間を形成し、前記薄型ジャッキの媒体室内に圧力媒体を供給して当該媒体室を伸ばして可動体を移動させる（上昇させる）ことにより免震装置をプレ圧縮して前記仮受け手段にかかる荷重を免震装置に移行させ、リング状に組み立てられた二以上の薄型ジャッキの打設空間内に打設材を打設して前記免震装置の上又は下に打設材による支持具を形成し、支持具に所要の強度が発現した後に、前記媒体室から圧力媒体を排出して当該媒体室を縮ませることにより可動体を戻り方向に移動（下降）させ、支持具に荷重を移行し、前記リング状に組み立てた二以上の薄型ジャッキを分解して撤去し、前記既設建造物の荷重を前記支持具及び免震装置に移行させ、その後に前記仮受け手段を撤去する方法である。ここで、支持具の所要強度とはジャッキで保持していた力を代わりに受け止めることのできる応力度（強度）のことである。

本発明の橋梁支承交換工法は、ジャッキを用いて橋梁支承を交換する橋梁支承交換工法であって、橋脚の沓座部分に前記いずれかの薄型ジャッキを二以上配置し、各薄型ジャッキは二以上をリング状に組み立ててその内側に打設空間を形成し、二以上の箇所のリング状に組み立てられた薄型ジャッキの上に支圧板を載置し、当該支圧板の上に新設用の支承を載置し、その載置後、前記薄型ジャッキの媒体室内に圧力媒体を供給して当該媒体室を伸ばすことにより可動体を移動（上昇）させ、当該薄型ジャッキで橋桁の荷重を仮受けし、その仮受け後に前記二以上の箇所の薄型ジャッキの打設空間内に打設材を打設して前記免震装置の上又は下に打設材による支持具を形成し、支持具に所要の強度が発現した後に、前記媒体室から圧力媒体を排出して当該媒体室を縮ませて前記可動体を戻り方向に移動（降下）させ、前記リング状の薄型ジャッキを分解して撤去することにより、橋桁の荷重を薄型ジャッキから前記支承及び支持具に移行させる方法である。

本発明の薄型ジャッキには、次の効果がある。
（１）リング状に組み立て分解可能であり、二以上を組み立ててそれら薄型ジャッキの内側に打設材を打設可能な打設空間を形成することができるので、ジャッキとして使用可能であるのみならず型枠としても使用可能である。
（２）他の型枠の外側に配置して、型枠を外側から支持するサポートとして使用することもできる。
（３）二以上をリング状に組み立て分解可能としたので、免震装置設置工法や橋梁支承交換工法に使用した場合、使用後に分解して取り外せば埋め殺しすることなく繰り返し使用できて経済的である。
（４）ホース挿通孔又は打設通孔を設ければ、打設材を打設空間内に打設し易い。
（５）ホース挿通孔又は打設通孔を、薄型ジャッキの厚さ方向下方寄りの位置に設ければ、打設材が打設空間の底側から打設されるため、打設材内に空気が入りにくくなる。
（６）空気抜き孔を設ければ、打設空間内に打設された打設材に混入した空気が抜けるため、打設材から空気を完全に抜ききることができ、打設材内にすができず、密に打設されて、設計した強度を確保することができる。
（７）空気抜き孔を薄型ジャッキの厚さ方向上方寄りの位置に設ければ、打設材が打設空間の底側から次第に打設されるので、空気が打設材内に残留し難くなる。
（８）リング状に組み立てられた薄型ジャッキの内周面側をカバーで被覆しておけば、薄型ジャッキを型枠として使用しても薄型ジャッキの内周面に打設材が付着しないため、薄型ジャッキを繰り返し使用することができる。
（９）二以上のジャッキの圧力媒体を連通させることで、ジャッキには均等の圧力を得ることができる。
（１０）フラットジャッキと異なり、構造部材を塑性領域まで使用することもなく、受圧面積の増加もないため荷重を正確に計測できる。なお誤差は３％程度である。

本発明の免震装置設置工法及び橋梁支承交換工法には、次の効果がある。
（１）組み立て分解可能な薄型ジャッキを型枠として使用するので、打設材の打設後にその薄型ジャッキを分解して取り外すことができ、埋め殺しにすることなく繰り返し使用できて経済的である。
（２）組み立て分解可能な薄型ジャッキを型枠として使用するので、二以上の薄型ジャッキの配置を変えることで鋼板固定用のボルトや袋ナットとの干渉を回避することができ、施工場所の制約を受けにくい。
（３）受け換える荷重を従来のフラットジャッキに比べると正確に把握できる。

本発明の薄型ジャッキの一例を示すものであって、免震装置の上に二つの半環状のジャッキを組み合わせてセットした状態を示す斜視図。 本発明の薄型ジャッキの断面図であって、（ａ）はジャッキアップ前の断面図、（ｂ）はジャッキアップ後の断面図、（ｃ）はホース挿通孔に打設用のホースを挿通した状態を示す断面図。 本発明の薄型ジャッキを角形にした場合の一例を示すものであって、（ａ）は免震装置上に薄型ジャッキを八つ配置した場合の説明図、（ｂ）は四つ配置した場合の説明図。 本発明の免震装置設置工法の作業工程説明図であって、（ａ）は仮受け手段を設置した状態を示すもの、（ｂ）は基礎柱の切断部分を示すもの、（ｃ）は基礎柱の一部を切除して、基礎柱上部に上部躯体を、基礎柱下部に下部躯体を設けた状態を示すもの。 本発明の免震装置設置工法の作業工程説明図であって、（ａ）は下部躯体上に免震装置を設置し、その免震装置上に薄型ジャッキを配置した状態を示すもの、（ｂ）は薄型ジャッキを伸ばした状態を示すもの、（ｃ）は（ｂ）の状態の薄型ジャッキの打設空間内に打設材を打設した状態を示すもの。 本発明の免震装置設置工法の作業工程説明図であって、（ａ）は薄型ジャッキを縮める状態を示すもの、（ｂ）は基礎柱上部の周囲に補強用打設材を打設し、養生した状態を示すもの、（ｃ）は仮受け手段を撤去して免震装置設置工事を完了させた状態を示すもの。 免震装置が実際に荷重を受けて変形する鉛直変形角および鉛直変位差の説明図。 （ａ）は免震装置設置工法で使用可能な免震装置の一例を示す一部切り欠きの斜視図、（ｂ）は橋梁支承交換工法で使用可能な免震支承の一例を示す一部切り欠きの斜視図。 （ａ）は免震装置の上に本発明の複数個の薄型ジャッキと二つの注入用ユニットをリング状に配置し、その内側に打設材漏れ防止用の自在チューブを配置した場合の平面図、（ｂ）はモルタル硬化後に注入用ユニットの一つを引き抜いた状態を示す平面図、（ｃ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図、（ｄ）は（ａ）のＡ−Ａ断面及びＢ−Ｂ断面を含む側面図。 本発明の橋梁支承交換工法の作業工程説明図であって、（ａ）は沓座をブラストで清掃した状態を示すもの、（ｂ）は清掃した部分にモルタルを打設した状態を示すもの、（ｃ）は養生したモルタルの上に本発明の薄型ジャッキを載置した状態を示すもの。 本発明の橋梁支承交換工法の作業工程説明図であって、（ａ）は本発明の薄型ジャッキの上に支圧板を載せた状態を示すもの、（ｂ）は支圧板の上にゴム支承を載置した状態を示すもの、（ｃ）は薄型ジャッキを伸ばした状態を示すもの。 本発明の橋梁支承交換工法の作業工程説明図であって、（ａ）は薄型ジャッキのラムを伸ばしてゴム支承で橋桁荷重を仮受けした状態で、薄型ジャッキの打設空間に打設材を打設する状態を示すもの、（ｂ）は打設空間内に打設材を打設した状態を示すもの、（ｃ）は打設材が所要の強度を発現した後に薄型ジャッキを縮めた状態を示すもの。 本発明の橋梁支承交換工法の作業工程説明図であって、（ａ）は薄型ジャッキを撤去した状態を示すもの、（ｂ）は養生したモルタルの周囲に補強用打設材を打設した状態を示すもの、（ｃ）はゴム支承交換後の状態を示すもの。

（薄型ジャッキの実施形態）
本発明の薄型ジャッキ１の実施形態の一例を、図面を参照して説明する。この実施形態の薄型ジャッキ１は、単体（一つ）でも使用できるが、図１及び図３（ａ）（ｂ）に示すように、二つ以上を組み合わせて使用できるものである。二以上の薄型ジャッキ１をその内周面が円形或いは角形のリング状に組み合わせることによって、それら複数の薄型ジャッキ１の内側面１ｂで囲われた打設材Ｆを打設可能な打設空間Ｓを形成できるようにしてある。夫々の薄型ジャッキ１は、油圧式、空圧式、機械式といった各種のものとすることができるが、以下では、油圧式の場合を一例として説明する。

一例として図１に示す薄型ジャッキ１はほぼ半環状のものであり、それを二つ対向させて内周面が円環状（円形リング状）になるように組み合わせ、両薄型ジャッキ１の連結部１ａを突き合わせてボルトＢとナットＮで固定したものである。薄型ジャッキ１に囲まれた打設空間Ｓには、後述する打設ホース７（図２（ｃ））を通じて打設材Ｆを供給できるようにしてある。

夫々の薄型ジャッキ１は、図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、チューブ（シリンダ）２と媒体室３と可動体（ラムやロッド等を含む）４を備えており、媒体室３はシリンダ２の底側に設けられ、可動体４は媒体室３の上に設けられており、媒体室３は外部から媒体供給ホース５内を通して媒体（主に加圧オイル）を給排出することで上下に伸縮し、その伸縮に伴って可動体４がシリンダ２内を上下に摺動（スライド）するように構成されている。シリンダ２、媒体室３の周壁及び可動体４は例えば鋼材とかＦＲＰ等の硬質材で形成されている。

図２（ａ）〜（ｃ）に示すように、シリンダ２の底面、媒体室３及び可動体４の内側面、並びに可動体４の上面は、それら全体を被覆可能なカバー６で被覆してある。カバー６は内側被覆部６ａを蛇腹状（波型）にして、媒体室３の伸縮に伴って可動体４が上下に摺動する際に、その動きに伴って伸縮するようにしてある。図２（ａ）〜（ｃ）に示した例では、カバー６に波型鋼板を使用してあるが、カバー６は媒体室３の伸縮及び可動体４の上下への摺動に追随して伸縮可能なものであれば他の構造、材質製であってもよく、例えば、樹脂シート、空気を出し入れできるホース、テープ、ゴムシート等であってもよい。カバー６は不要な場合は設けなくてもよい。

カバー６には、モルタルやコンクリート等の打設材Ｆを打設空間Ｓ内に送る打設ホース７を差込むためのホース挿通孔８（図２（ｃ））を設けてある。ホース挿通孔８はホースを挿通することなく、そのまま打設材Ｆを送る打設通孔として使用することもできる。ホース挿通孔８は、薄型ジャッキ１の外周面（図２（ｃ）の左側）と内周面（同図の右側）に貫通させて、打設ホース７を挿抜できるようにしてある。ホース挿通孔８は図２（ｃ）のように薄型ジャッキ１の厚さ方向下方寄りに設けて、打設材Ｆが打設空間Ｓ内の底側から上側に向けて充填されるようにすると、打設材Ｆ内の空気が押し出され易くなって（抜け易くなって）打設材Ｆ内にすができにくくなり、打設材Ｆが密に打設されて、設計された強度を得ることができる。前記カバー６は打設空間Ｓ内に打設される打設材Ｆが付着するのを防止して、薄型ジャッキ１を再利用し易くするものである。

夫々の薄型ジャッキ１には空気抜き孔９（図１）を設けてあり、打設空間Ｓ内に打設材Ｆを打設する際に、打設空間Ｓ内の打設材Ｆに混入している空気が抜けるようにしてある。空気抜き孔９は薄型ジャッキ１の任意の位置に設けることができるが、薄型ジャッキ１の厚さ方向上方寄りの箇所に設けると空気が抜け易くなって好ましい。空気抜き孔９は必ずしも設けなくてもよい。

薄型ジャッキ１は図３（ａ）（ｂ）に示すように三つ以上を組み立て分解可能とすることもできる。この場合は、外面の一部に凹陥部１０を備えた平面視門型状とすることもできる。これら薄型ジャッキ１はリング状に組み立て可能な数を一つのセット（ユニット）として使用することができる。図３（ａ）は八つ、同（ｂ）は四つをセットにして組み合わせた場合の例であるが、薄型ジャッキ１のセット数はこれ以外であってもよい。図３（ａ）では隣接する薄型ジャッキ１の間に調整治具１１を配置し、その調整治具１１と薄型ジャッキ１をボルトとナットで連結固定して組み立てて、薄型ジャッキ１が位置ずれしないようにしてある。複数の薄型ジャッキ１は、図３（ａ）（ｂ）に示すように内側面１ｂを隙間なく並べることもできるが、内側面１ｂを多少離して組み立てることもできる。この場合は、隣接する薄型ジャッキ１の間から打設材Ｆを供給して、複数のジャッキ１の内側面１ｂで囲われた打設空間Ｓ内に打設材Ｆを打設することもできる。もちろん調整治具１１を設けずに、薄型ジャッキ１の設置に隙間をあけて配置することもできる。

図３（ａ）（ｂ）に示す門型状の薄型ジャッキ１は、図２の薄型ジャッキ１と同様、シリンダ２、媒体室３、可動体４を備えたものであり、媒体室３は媒体を供給すると上下に伸縮し、その伸縮に伴って可動体４が上下に摺動（スライド）するようにしてある。シリンダ２、媒体室３の周壁及び可動体４の材質も図１の薄型ジャッキ１と同様のものとすることができる。

（本発明の薄型ジャッキを用いた免震装置設置工法）
本発明の薄型ジャッキ１を用いた免震装置設置工法（以下、単に「免震装置設置工法」という）の一例を、図４〜図８（ａ）を参照して説明する。この実施形態は本発明の薄型ジャッキ１を用いて、既設建造物２５の基礎柱２６に免震装置２１を設置する工法である。免震装置２１には、例えば、図８（ａ）に示すような汎用のゴム支承（ゴム沓）を用いることができる。このゴム支承は、二枚の円盤状のフランジ２２（下側フランジ２２ａ、上側フランジ２２ｂ）間の中心部に円柱状の鉛プラグ２３が配置され、その鉛プラグ２３の外周にゴム板２４ａと鋼板２４ｂ等の積層材２４が積層されたものである。積層材２４の外周は、被覆ゴム２８でカバーされている。本発明の免震装置設置工法では、これ以外の免震装置、例えば、新たに開発される形状、構造のものを用いることもできる。

図４〜図６は免震装置設置工法の作業工程を示す概略図であり、いずれも既設建造物２５の基礎柱２６の周囲の土壌（基礎部分）を事前に掘削して必要な作業スペースを確保した状態を示している。基礎部分の掘削は既存の方法で行うことができる。以下、本発明の設置工法の具体的な手順の一例について説明する。

図４（ａ）に示すように、基礎柱２６の周囲に仮受け手段２７を配置し、その仮受け手段２７で既設建造物２５の荷重を仮受けする（既設建造物２５の荷重を仮受け手段２７に移行する）。仮受け手段２７としては、例えば、仮支柱２７ａの上に仮受け用のジャッキ２７ｂを載せたものを用いることができる。仮支柱２７ａには、例えばＨ形鋼、その他の形状の鋼材を用いることができる。仮受け用のジャッキ２７ｂには、油圧式、エア式、機械式といった各種のものを用いることができる。

既設建造物２５の荷重を仮受け手段２７によって仮受けして無応力化した基礎柱２６の一部を、図４（ｂ）に示すように、基礎柱下部２６ａと基礎柱上部２６ｂを残して切除し、基礎柱下部２６ａと基礎柱上部２６ｂの間に前記免震装置２１を配置可能なスペースを形成する。基礎柱２６の切除には、例えばワイヤーソーを用いることができる。

基礎柱２６の切除後、図４（ｃ）に示すように、基礎柱下部２６ａの周囲に下部躯体２９を構築する。下部躯体２９の構築は既存の方法で行うことができる。具体的には、基礎柱下部２６ａの周囲に型枠を配置して下部躯体２９の構築範囲を確定し、その型枠内に配筋してからその型枠内にコンクリートやモルタルなどの躯体材料を打設する。躯体材料の打設にあたっては、空気の混入を除去するのが望ましい。空気を除去するには、打設したコンクリートやモルタル等をバイブレータなどの既存機器で攪拌したり、振動させたりして行うことができる。下部躯体２９の表面側（上面側）には下部免震プレートＸ₁を設けて、免震装置２１の下側フランジ２２ａを例えばボルト、ナット等の既存の固定手段で固定できるようにする。下部免震プレートＸ₁の底面側には、袋ナットやスタッドボルト等が取付けられている。

前記下部躯体２９と同様、基礎柱上部２６ｂの周囲には上部躯体２０を構築する。上部躯体２０の構築は既存の方法で行うことができる。具体的には、基礎柱上部２６ｂと免震装置２１の上側フランジ２２ｂの外周に型枠を配置して上部躯体２０の構築範囲を確定し、配筋し、配筋後、型枠内にコンクリートやモルタルなどの躯体材料を打設して上部躯体２０を形成する。躯体材料の打設にあたっては、下部躯体２９の構築時と同様に、混入空気の除去を行う。上部躯体２０の表面側（底面側）には上部免震プレートＸ₂が設けられ、免震装置２１の上側フランジ２２ｂを例えばボルトとナット等の固定手段で固定できるようにしてある。上部免震プレートＸ₂の上面側には袋ナットやスタッド等が取付けられている。また、上部免震プレートＸ₂は上部躯体２０と同時に形成することもある。

基礎柱２６の一部を切除した後（より具体的には、下部躯体２９と上部躯体２０を形成した後）、図５（ａ）に示すように、基礎柱下部２６ａと基礎柱上部２６ｂの間に生じたスペースに免震装置２１を配置し、その免震装置２１の上側フランジ２２ｂ上に二以上の薄型ジャッキ１を配置する。二以上の薄型ジャッキ１は、それらの内側に打設空間Ｓができるように配置する。その後、図５（ｂ）に示すように、薄型ジャッキ１の媒体室３内にオイルを注入し、薄型ジャッキ１のストロークを伸ばして免震装置２１をプレ圧縮する。プレ圧縮の目的は免震装置２１をあらかじめ圧縮しておくことによって、既設建造物２５の荷重が仮受け手段２７から免震装置２１に移行した際の免震装置２１の圧縮量が少なくなる（殆ど０の場合もある）ようにするとともに、仮受け手段２７が受けている既設建造物２５の荷重を薄型ジャッキ１及び免震装置２１に移行させること、更には、後記するように薄型ジャッキ１を取り外して仮受け手段２７が受けている既設建造物２５の荷重が免震装置２１に移行することにより免震装置２１が圧縮して発生する鉛直変形角α（図７）が生じにくくなる（鉛直変形角αがほぼ１／2000以下となる）ようにすることにある。このため、薄型ジャッキ１で免震装置２１にかけるプレ圧縮力は、既設建造物２５の荷重が仮受け手段２７からプレ圧縮されていない免震装置２１に移行することにより免震装置２１に生じる圧縮量と同じ（略同じを含む。）程度になる圧縮力であり、且つ、仮受け手段２７に作用している荷重が仮受け手段２７に残らない程度の圧縮力が好ましい。

なお、ここでいう「鉛直変形角」とは、図７に示すように、既設建造物の隣接する柱（隣接柱）との鉛直方向の差分δを隣接柱との距離（スパン）Ｌで割った角度のことを意味する。建造物の健全度を維持するためには、この「鉛直変形角」を極力小さくすることが必要となる。

前記プレ圧縮後、図５（ｃ）に示すように、隣接する薄型ジャッキ１間（薄型ジャッキ１に打設ホース７をセット可能なホース挿通孔８が設けられている場合はそのホース挿通孔８）に打設ホース７をセットする。打設ホース７は一端が打設空間Ｓ内に引き込まれ、他端が薄型ジャッキ１の外面側に引き出されるようにセットする。セットした打設ホース７の一端側から打設空間Ｓ内に打設材Ｆを打設する。打設材Ｆの量は、薄型ジャッキ１で囲まれる打設空間Ｓの広さによって異なるが、いずれの場合も、免震装置２１のプレ圧縮後の打設空間Ｓに隙間なく打設される程度の量が好ましい。このような量を打設することによって、養生後、薄型ジャッキ１を撤去しても免震装置２１が元の位置に復元することなく、圧縮状態を維持することができる。打設空間Ｓ内に打設材Ｆが十分に打設されたかを確認するには、空気抜き孔９から打設材Ｆが流れ出ていることを確認すればよい。

打設材Ｆの打設に際しては、薄型ジャッキ１の隙間から打設材Ｆが漏れ出さないよう、薄型ジャッキ１の内面側に打設材漏れ防止手段を設けることもできる。漏れ防止手段には、ガムテープや、図９（ａ）（ｂ）（ｄ）に示すような自在チューブ１２等を用いることができる。図９（ａ）（ｂ）（ｄ）に示す自在チューブ１２は空気の注入によって膨らむものである。自在チューブ１２は、例えば、図９（ａ）〜（ｄ）に示すような注入用ユニット１３を用いて膨らませることができる。この注入用ユニット１３は、二本の空気供給ホース取付け口１５と、その間の打設材注入口１６と、取っ手１７を備えている。空気供給ホース取付け口１５は自在チューブ１２に空気を供給する空気供給ホース１４を差込む（取り付ける）ためのもの、打設材注入口１６は打設用ホース７を差し込むためのものである。注入ユニット１３は、図９（ａ）に示すように、免震装置２１の上にリング状に配置した複数個（図示例では18個）の薄型ジャッキ１の対向位置二箇所にセットして使用することができる。この注入用ユニット１３の空気供給ホース取付け口１５に空気供給ホース１４を連結し、この空気供給ホースに外部から空気を供給することにより、リング状に配置した複数個（図示例では18個）の薄型ジャッキ１の内側に配置されている自在チューブ１２に空気を入れて、当該自在チューブ１２を膨らますことができる。打設材注入口１６に打設用ホース７を連結し、この打設用ホース７に外部から打設材（例えば生コンやモルタル等）Ｆを供給することにより、自在チューブ１２の内側空間内に打設材Ｆを打設することができる。この場合、先に膨らませてある自在チューブ１２によって打設材Ｆの漏れが防止される。図９（ａ）に示す18個の薄型ジャッキ１と注入ユニット１３と、自在チューブ１２によって型枠として機能する。自在チューブ１２には図９（ａ）（ｄ）に示すように大径の自在チューブ１２を一本使用することもできるが、図９（ｄ）に仮想線で示すように、細径のチューブ１２ａ、１２ｂを、上下二段に重ねて一本の大径の自在チューブ１２の高さと同じ高さにして使用することもできる。本数は三本以上であってもよい。

打設材Ｆには、モルタル（硬練りのモルタルを含む）やコンクリートを用いることができる。モルタルやコンクリートは間隙に隙間なく打設することができるので、基礎柱上部２６ｂや免震装置２１の上側フランジ２２ｂに凹凸、窪み等の不陸があっても基礎柱上部２６ｂを確実に支持することができる。打設材Ｆの打設に際しては、打設材Ｆ中への空気の混入を除去するのが望ましい。空気の除去は、打設したコンクリートやモルタル等をバイブレータなどの既存機器で攪拌したり、振動させたりして行うことができる。

打設材Ｆを養生して所要の強度を得た支持具４０を形成したのち、図６（ａ）に示すように、薄型ジャッキ１のストロークを元に戻して支持具４０に荷重を移行させたのち、全ての薄型ジャッキ１を免震装置２１上から撤去し、図６（ｂ）に示すように、免震装置２１の上部に補強用打設材３９を打設し、所要強度が発現するまで養生する。

補強用打設材３９の養生後、仮受け手段２７を撤去し、免震装置設置工事を完了する（図６（ｃ））。なお、前記実施形態では一本の基礎柱２６についてのみ説明しているが、他の基礎柱２６についても同じ方法で施工できることは言うまでもない。また、前記実施形態では、薄型ジャッキ１を免震装置２１の上面側に配置する場合を一例として説明しているが、薄型ジャッキ１を免震装置２１の下面側に配置することもできる。

（薄型ジャッキを用いた橋梁支承交換工法）
本発明の薄型ジャッキを用いた橋梁支承交換工法（以下、単に「橋梁支承交換工法」という）の一例を、図８（ｂ）及び図１０〜図１３を参照して説明する。この実施形態は、本発明の薄型ジャッキ１を用いて、橋梁の支承を交換する方法である。この支承には、例えば、図８（ｂ）に示すようなゴム支承３１を用いることができる。このゴム支承３１は、二枚の方形状の連結鋼板３２（下側連結鋼板３２ａ、上側連結鋼板３２ｂ）間に円柱状の鉛プラグ３３が四本配置され、その鉛プラグ３３の周囲に、ゴム板３４ａと鋼板３４ｂとを積層した積層材３４が設けられたものである。二枚の連結鋼板３２及び積層材３４の外周は、被覆ゴム３５でカバーされている。支承には、新たに開発される形状、構造のもの等、これ以外のものを用いることもできる。

図１０〜図１３は本発明の薄型ジャッキ１を用いて橋梁支承を交換する場合の作業工程を示す概略図であり、いずれも橋桁３６とその橋桁３６を支える橋脚３７とを拡大して示してある。以下、橋梁支承交換工法の具体的な手順の一例について説明する。

図１０（ａ）に示すように、橋脚３７の表面の沓接地部分（沓座）３０をブラスト等によって清掃する。沓座３０の清掃後、図１０（ｂ）に示すように、当該沓座３０にモルタルを打設する。打設したモルタルを所要強度まで養生した後、図１０（ｃ）に示すように、養生したモルタル上に二以上の薄型ジャッキ１を設置する。二以上の薄型ジャッキ１は、それらの内側に打設空間Ｓができるように配置する。

設置した薄型ジャッキ１上に、図１１（ａ）に示すように、鋼製の支圧板３８を載せ、その支圧板３８上に、図１１（ｂ）に示すように、新設用のゴム支承３１を設置する。ゴム支承３１の設置後、図１１（ｃ）に示すように、薄型ジャッキ１のストロークを上げ（ジャッキアップし）、当該薄型ジャッキ１又は／及びゴム支承３１で橋桁３６の荷重を仮受けする。既設のゴム支承は、この仮受け後、任意のタイミングで撤去することができる。

橋桁荷重の仮受け後、図１２（ａ）に示すように、当該薄型ジャッキ１間に形成された打設空間Ｓに向けて打設ホース７を挿通する。打設ホース７の挿通後、図１２（ｂ）に示すように、薄型ジャッキ１に囲まれた打設空間Ｓに打設ホース７を通して、モルタルやコンクリートといった打設材Ｆを打設する。打設材Ｆの量は、薄型ジャッキ１で囲まれる打設空間Ｓの広さに応じて調整することができる。打設空間Ｓ内に打設材Ｆが十分に打設されたかを確認するには、空気抜き孔９から打設材Ｆが流れ出ていることを確認すればよい。

打設材Ｆの打設に際しては、薄型ジャッキ１の隙間から打設材Ｆが漏れ出さないよう、薄型ジャッキ１の内面側に漏れ防止手段を設けることもできる。免震装置設置工法と同様、漏れ防止手段には、ガムテープや図９（ａ）（ｂ）に示すような自在チューブ１２等を用いることができる。また、打設材Ｆに混入した空気は適宜除去するのが望ましい。空気の除去は、打設したコンクリートやモルタル等をバイブレータなどの既存機器で攪拌したり、振動させたりして行うことができる。打設材Ｆは所要強度まで養生する。

打設材Ｆを所定強度まで養生した後、図１２（ｃ）に示すように、薄型ジャッキ１の媒体室３を元の状態まで縮ませて、橋桁３６の荷重を薄型ジャッキ１からゴム支承３１及び養生したモルタル（支持具４０）に移行させる。橋桁荷重の移行後、図１３（ａ）に示すように、薄型ジャッキ１を撤去し、支持具４０の外周囲に補強用打設材３９を打設する（図１３（ｂ））。補強用打設材３９にはモルタルやコンクリートなどを用いることができる。補強用打設材３９（モルタル等）を、所定強度が発現するまで養生させ、橋梁支承の交換作業を完了する（図１３（ｃ））。

本発明の薄型ジャッキ１は、免震装置設置工法及び橋梁支承交換工法以外にも用いることができ、特に、従来フラットジャッキを用いて行われていた工法において好適に用いることができる。

１ 薄型ジャッキ
１ａ （薄型ジャッキの）連結部
１ｂ （薄型ジャッキの）内側面
２ チューブ（シリンダ）
３ 媒体室
４ 可動体
５ 媒体供給ホース
６ カバー
６ａ （カバーの）内側被覆部
７ 打設ホース
８ ホース挿通孔
９ 空気抜き孔
１０ 凹陥部
１１ 調整治具
１２ 自在チューブ
１２ａ 細径のチューブ（上段）
１２ｂ 細径のチューブ（下段）
１３ 注入用ユニット
１４ 空気供給ホース
１５ 空気供給ホース取付け口
１６ 打設材注入口
１７ 取っ手
２０ 上部躯体
２１ 免震装置
２２ フランジ
２２ａ 下側フランジ
２２ｂ 上側フランジ
２３ 鉛プラグ
２４ 積層材
２４ａ ゴム板
２４ｂ 鋼板
２５ 既設建造物
２６ 基礎柱
２６ａ 基礎柱下部
２６ｂ 基礎柱上部
２７ 仮受け手段
２７ａ 仮支柱
２７ｂ 仮受け用のジャッキ
２８ 被覆ゴム
２９ 下部躯体
３０ 沓接地部分（沓座）
３１ ゴム支承
３２ 連結鋼板
３２ａ 下側連結鋼板
３２ｂ 上側連結鋼板
３３ 鉛プラグ
３４ 積層材
３４ａ ゴム板
３４ｂ 鋼板
３５ 被覆ゴム
３６ 橋桁
３７ 橋脚
３８ 支圧板
３９ 補強用打設材
４０ 支持具
Ｂ ボルト
Ｎ ナット
Ｆ 打設材
Ｓ 打設空間
Ｘ₁ 下部免震プレート
Ｘ₂ 上部免震プレート

Claims (3)

1. 外部から供給する圧力媒体の量を調整することによって伸縮可能な薄型ジャッキであって、
   前記薄型ジャッキは、シリンダと、圧力媒体を給排出できる媒体室と、可動体を備え、
   前記媒体室は圧力媒体の給排出によって内部の媒体量を調節することにより伸縮可能であり、
   二以上をリング状に組み立てて、内側面で囲まれた支持具形成のための打設空間を形成することにより、その打設空間内に打設材を打設できる型枠として使用可能であり、
   他の型枠の外側に配置して型枠を支持するサポートとしても使用可能であり、
   使用後は前記組み立てを分解して再使用可能である、
   ことを特徴とする薄型ジャッキ。
2. ジャッキを用いて既設建造物の基礎柱に免震装置を設置する免震装置設置工法であって、
   前記基礎柱の周囲に仮受け手段を配置して建造物の荷重を仮受けし、
   前記仮受け状態で、前記基礎柱の一部をその上部と下部を残して切除し、前記切除により生じた基礎柱の下部と基礎柱の上部との間のスペースに免震装置を配置し、
   前記免震装置と基礎柱上部との間又は免震装置と基礎柱下部との間に請求項１記載の薄型ジャッキを二以上配置し、
   それら薄型ジャッキは二以上をリング状に組み立ててその内側に支持具形成のための打設空間を形成し、
   前記薄型ジャッキに圧力媒体を供給して当該ジャッキを伸ばすことにより免震装置をプレ圧縮して前記仮受け手段にかかる荷重を免震装置に移行させ、
   前記二以上の薄型ジャッキの打設空間内に打設材を打設して前記免震装置の上又は下に打設材による支持具を形成し、
   前記支持具の所要強度発現後、前記薄型ジャッキの媒体室から圧力媒体を排出して当該薄型ジャッキを縮ませて、組み立ててある二以上の薄型ジャッキを分解して撤去することにより、既設建造物の荷重を前記支持材及び免震装置に移行させ、その後に前記仮受け手段を撤去する、
   ことを特徴とする免震装置設置工法。
3. ジャッキを用いて橋梁支承を交換する橋梁支承交換工法であって、
   橋脚の沓座部分に請求項１記載の薄型ジャッキを二以上配置し、
   それら薄型ジャッキは二以上をリング状に組み立てて、それら薄型ジャッキの内側面で囲われた打設空間を形成し、
   前記二以上の薄型ジャッキの上に支圧板を載置し、
   当該支圧板の上に新設用の支承を載置し、
   前記新設用の支承の載置後、前記薄型ジャッキに圧力媒体を供給して当該ジャッキを伸ばすことにより当該薄型ジャッキで橋桁の荷重を仮受けし、
   前記仮受け後、前記二以上の薄型ジャッキの打設空間内に打設材を打設して前記支承の上又は下に打設材による支持具を形成し、
   前記支持具の所要強度発現後、前記薄型ジャッキの媒体室から圧力媒体を排出して当該薄型ジャッキを縮ませて、組み立ててある二以上の薄型ジャッキを分解して撤去することにより、橋桁の荷重を薄型ジャッキから前記支承及び養生した支持材に移行させる、
   ことを特徴とする橋梁支承交換工法。

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