JP2018127834A - Foundation reinforcing structure, reinforced foundation structure, and method for reinforcing foundation - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基礎補強構造、補強基礎構造物および基礎補強方法に関する。 The present invention relates to a foundation reinforcing structure, a reinforcing foundation structure, and a foundation reinforcing method.
例えば河川に設けられた橋梁の橋脚などをはじめとする既設基礎構造物を補強するときには、増し杭工法や鋼管矢板基礎工法が適用される。
増し杭工法(非特許文献1)では、基礎周辺を仮設鋼矢板により仮締め切りして作業スペースを確保した後、既設基礎構造物の周囲に杭を施工し、その杭を、フーチングにより既設基礎構造物と結合する。
また、締め切り部材と本設部材を兼用可能とした工法が鋼管矢板基礎工法(非特許文献2)である。鋼管矢板基礎工法では、既設基礎構造物の周囲に鋼管矢板を施工し、鋼管矢板の頭部と既設の鋼管頭部とをフーチングにより結合する。この場合、既設基礎構造物の周囲に施工された鋼管矢板が、締め切り部材の役割を果たし、止水機能により締切り内での工事スペースが確保される。その上、鋼管矢板により支持力・水平抵抗力が増大し、鋼管矢板が本設部材としての機能も果たす。
For example, when reinforcing existing foundation structures such as bridge piers provided in rivers, the additional pile method and steel pipe sheet pile foundation method are applied.
In the additional pile construction method (Non-patent Document 1), after the working space is secured by temporarily closing the periphery of the foundation with temporary steel sheet piles, a pile is constructed around the existing foundation structure, and the pile is then installed by footing. Combine with things.
Moreover, the steel pipe sheet pile foundation construction method (nonpatent literature 2) is the construction method which enabled the deadline member and this installation member to be combined. In the steel pipe sheet pile foundation method, a steel pipe sheet pile is constructed around an existing foundation structure, and the head of the steel pipe sheet pile and the existing steel pipe head are joined by footing. In this case, the steel pipe sheet pile constructed around the existing foundation structure serves as a deadline member, and a construction space in the deadline is secured by the water stop function. In addition, the steel pipe sheet pile increases support force and horizontal resistance, and the steel pipe sheet pile also functions as a permanent member.
しかしながら、増し杭工法では、鋼矢板は仮設材であり、増し杭完了後は引き抜くという作業工程が必ず生じる。さらに鋼矢板で締め切るには、切り梁や腹おこしといった補助部材を使用する必要があり、補助部材の施工を行うための十分なスペースを確保するには、鋼矢板による締め切り領域が広大となる。
また鋼管矢板基礎工法では、止水性を担保するためには、既設基礎構造物の周囲を囲むように鋼管矢板を設置する必要がある。そのため、必要とされる支持力・水平抵抗力を発揮する本数に比べ施工本数が過大となる。また、鋼矢板の継手間の水漏れを防ぐために継手間にモルタル注入が必要となり施工手間となる。
However, in the additional pile method, the steel sheet pile is a temporary material, and the work process of drawing out after the completion of the additional pile always occurs. Furthermore, in order to close up with a steel sheet pile, it is necessary to use auxiliary members, such as a cutting beam and a bellow, and in order to ensure sufficient space for construction of an auxiliary member, the cut-off area | region by a steel sheet pile becomes large.
In the steel pipe sheet pile foundation method, it is necessary to install a steel pipe sheet pile so as to surround the existing foundation structure in order to ensure water-stopping. For this reason, the number of constructions is excessive compared to the number of required supporting force and horizontal resistance. Moreover, in order to prevent the water leak between the joints of a steel sheet pile, mortar injection | pouring is needed between joints and it becomes a construction labor.
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、使用鋼材を抑えつつ、既設基礎構造物を確実に補強することを目的とする。 This invention is made | formed in view of the situation mentioned above, Comprising: It suppresses the steel material to be used and it aims at strengthening an existing foundation structure reliably.
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る基礎補強構造は、既設基礎構造物を補強する基礎補強構造であって、複数の鋼矢板によって形成され、前記既設基礎構造物の周囲を囲う壁体と、前記既設基礎構造物と前記壁体との間に、前記壁体に隣接して配置された鋼管杭と、前記既設基礎構造物と前記鋼管杭とを連結する連結部材と、を備える。
In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
A foundation reinforcement structure according to the present invention is a foundation reinforcement structure for reinforcing an existing foundation structure, and is formed of a plurality of steel sheet piles, and surrounds the existing foundation structure, and the existing foundation structure, The steel pipe pile arrange | positioned adjacent to the said wall body between the said wall bodies, and the connection member which connects the said existing foundation structure and the said steel pipe pile are provided.
この場合、基礎補強構造が、複数の鋼矢板によって形成された壁体を備えている。したがって、止水性を確保することに優れている鋼矢板によって、既設基礎構造物の周囲に作業スペースを確保することができる。なおこのとき、鋼矢板の継手間にモルタル注入をしなくても、例えば膨潤材などによって止水性を容易に高めることができる。
また基礎補強構造が、既設基礎構造物と壁体との間に配置された鋼管杭と、既設基礎構造物と鋼管杭とを連結する連結部材と、を備えている。したがって、支持力や水平力を高めることに優れている鋼管杭によって、連結部材を介して既設基礎構造物を補強することができる。なおこのとき、鋼管杭によって止水性を確保する必要がなく、鋼管杭の本数を任意で設定できるため、必要な支持力・水平力に応じて鋼管杭の数を適切に増減させることができる。
さらに鋼管杭が、壁体に隣接して配置されている。したがって、例えば鋼管杭に加えられる荷重を、鋼管杭と壁体(鋼矢板)とが連結部材によって連結されているか否かに関わらず、地盤を介して鋼管杭から壁体(鋼矢板)に伝達することができる。これにより、連結部材や鋼管杭に生じる曲げ応力を低減させることができる。なお、鋼管杭を壁体に隣接して配置するときには、例えば鋼矢板の頭部に圧入機を設置し、この圧入機によって鋼管杭を地盤に圧入すること等ができる。
以上より、この基礎補強構造によれば、使用鋼材を抑えつつ、既設基礎構造物を確実に補強することができる。
In this case, the foundation reinforcing structure includes a wall body formed by a plurality of steel sheet piles. Therefore, the work space can be secured around the existing foundation structure by the steel sheet pile excellent in securing the water stoppage. In addition, at this time, even if mortar is not injected between the joints of the steel sheet piles, for example, the water stoppage can be easily increased by a swelling material or the like.
Moreover, the foundation reinforcement structure is provided with the steel pipe pile arrange | positioned between an existing foundation structure and a wall, and the connection member which connects an existing foundation structure and a steel pipe pile. Therefore, the existing foundation structure can be reinforced through the connecting member by the steel pipe pile excellent in increasing the supporting force and the horizontal force. In addition, at this time, it is not necessary to ensure water-stopping with a steel pipe pile, and since the number of steel pipe piles can be set arbitrarily, the number of steel pipe piles can be increased / decreased appropriately according to required support force and horizontal force.
Furthermore, a steel pipe pile is arranged adjacent to the wall body. Therefore, for example, the load applied to the steel pipe pile is transmitted from the steel pipe pile to the wall (steel sheet pile) via the ground regardless of whether the steel pipe pile and the wall (steel sheet pile) are connected by the connecting member. can do. Thereby, the bending stress which arises in a connection member or a steel pipe pile can be reduced. In addition, when arrange | positioning a steel pipe pile adjacent to a wall body, a press injection machine can be installed, for example in the head of a steel sheet pile, and a steel pipe pile can be press-fitted in the ground with this press injection machine.
As mentioned above, according to this foundation reinforcement structure, the existing foundation structure can be reliably reinforced while suppressing the steel material used.
本発明に係る基礎補強構造では、前記鋼矢板が、前記壁体の壁幅方向に延びるフランジと、前記フランジにおける前記壁幅方向の両側の端部から前記壁体の壁厚方向に延びる一対のウェブと、を備え、前記鋼管杭の少なくとも一部が、前記フランジと前記一対のウェブとの間の空間に配置されていてもよい。 In the basic reinforcement structure according to the present invention, the steel sheet pile has a pair of flanges extending in the wall width direction of the wall body, and a pair of flanges extending in the wall thickness direction of the wall body from both ends of the flange in the wall width direction. A web, and at least a part of the steel pipe pile may be disposed in a space between the flange and the pair of webs.
この場合、鋼管杭の少なくとも一部が、フランジと一対のウェブとの間の空間に配置されている。これにより、鋼矢板が変形したときに、鋼矢板と鋼管杭との間の残土を介して、または、鋼矢板が鋼管杭に当接することで、鋼矢板から鋼管杭に荷重を伝達することができ、壁体を鋼管杭によって確実に補強することができる。さらには、壁体の内側の作業スペースを確保し易くすることができる。 In this case, at least a part of the steel pipe pile is disposed in a space between the flange and the pair of webs. As a result, when the steel sheet pile is deformed, the load can be transmitted from the steel sheet pile to the steel pipe pile through the remaining soil between the steel sheet pile and the steel pipe pile or by the steel sheet pile contacting the steel pipe pile. And the wall body can be reliably reinforced by the steel pipe pile. Furthermore, the work space inside the wall can be easily secured.
本発明に係る基礎補強構造では、前記連結部材が、前記既設基礎構造物、前記鋼管杭および前記壁体を連結してもよい。 In the foundation reinforcing structure according to the present invention, the connecting member may connect the existing foundation structure, the steel pipe pile, and the wall body.
この場合、連結部材が、既設基礎構造物、鋼管杭および壁体を連結する。したがって、鋼矢板を構造部材としても機能させることができる。
また鋼管杭が、壁体に隣接して配置されているため、壁体を既設基礎構造物に水平方向に接近して配置することができ、連結部材の水平方向の大きさを小さく(長さを短く)することが可能になり、連結部材に生じる曲げ応力を低減することができる。
In this case, a connection member connects an existing foundation structure, a steel pipe pile, and a wall. Therefore, the steel sheet pile can be functioned as a structural member.
In addition, since the steel pipe piles are arranged adjacent to the wall body, the wall body can be arranged close to the existing foundation structure in the horizontal direction, and the horizontal size of the connecting member is reduced (length). The bending stress generated in the connecting member can be reduced.
本発明に係る基礎補強構造では、前記連結部材が、鉄筋コンクリート造であってもよい。 In the foundation reinforcing structure according to the present invention, the connecting member may be reinforced concrete.
この場合、連結部材が鉄筋コンクリート造なので、既設基礎構造物および鋼管杭の形状に合わせた連結部材を容易に製作することができる。なお連結部材が、既設基礎構造物、鋼管杭および壁体を連結する場合、壁体をコンクリート打設時の型枠として利用することが可能になり、コンクリートを容易に打設することができる。 In this case, since the connecting member is reinforced concrete, it is possible to easily manufacture the connecting member that matches the shapes of the existing foundation structure and the steel pipe pile. In addition, when a connection member connects an existing foundation structure, a steel pipe pile, and a wall body, it becomes possible to utilize a wall body as a formwork at the time of concrete placement, and can place concrete easily.
本発明に係る基礎補強構造では、前記鋼矢板が、前記鋼管杭よりも材軸方向に短くてもよい。 In the foundation reinforcing structure according to the present invention, the steel sheet pile may be shorter in the material axis direction than the steel pipe pile.
この場合、鋼矢板が、鋼管杭よりも材軸方向に短く、鋼管杭が、鋼矢板よりも材軸方向に長い。したがって、鋼矢板が、少量の使用鋼材で、基礎補強構造を構築するためのスペースの確保および止水に効果を発揮し、かつ、鋼管杭が、適切な量の使用鋼材で、主に支持力や水平力に抵抗する、という基礎補強構造とすることができ、基礎補強構造全体での使用鋼材を抑えることができる。 In this case, the steel sheet pile is shorter in the axial direction than the steel pipe pile, and the steel pipe pile is longer in the axial direction than the steel sheet pile. Therefore, the steel sheet pile is effective in securing space and water stoppage for constructing the foundation reinforcement structure with a small amount of steel used, and the steel pipe pile is the appropriate amount of steel used, mainly supporting force It is possible to provide a basic reinforcing structure that resists horizontal force, and the steel material used in the entire basic reinforcing structure can be suppressed.
本発明に係る基礎補強構造では、前記鋼管杭が、支持層まで根入れされていてもよい。 In the foundation reinforcing structure according to the present invention, the steel pipe pile may be embedded to the support layer.
この場合、鋼管杭が、支持層まで根入れされているので、鋼管杭の支持力が高くなり、鋼管杭による補強を効果的なものとすることができる。 In this case, since the steel pipe pile is embedded to the support layer, the support force of the steel pipe pile is increased, and the reinforcement by the steel pipe pile can be made effective.
本発明に係る補強基礎構造物は、既設基礎構造物と、前記基礎補強構造と、を備える。 The reinforcement foundation structure according to the present invention includes an existing foundation structure and the foundation reinforcement structure.
この場合、補強基礎構造物が、基礎補強構造を備えているので、使用鋼材を抑えつつ、支持力や水平力を確保することができる。 In this case, since the reinforcing foundation structure includes the foundation reinforcing structure, it is possible to secure the supporting force and the horizontal force while suppressing the steel material used.
本発明に係る基礎補強方法は、既設基礎構造物を補強する基礎補強方法であって、複数の鋼矢板によって、前記既設基礎構造物の周囲を囲う壁体を形成する壁体形成工程と、鋼管杭を前記既設基礎構造物と前記壁体との間に、前記壁体に隣接して配置する鋼管杭配置工程と、前記既設基礎構造物と前記鋼管杭とを連結部材によって連結する連結工程と、を備える。 A foundation reinforcement method according to the present invention is a foundation reinforcement method for reinforcing an existing foundation structure, and a wall body forming step of forming a wall body surrounding the existing foundation structure by a plurality of steel sheet piles, and a steel pipe A steel pipe pile arrangement step of arranging a pile adjacent to the wall body between the existing foundation structure and the wall body, and a connection step of connecting the existing foundation structure and the steel pipe pile by a connecting member; .
この場合、壁体形成工程の際、複数の鋼矢板によって壁体を形成する。したがって、止水性を確保することに優れている鋼矢板によって、既設基礎構造物の周囲に作業スペースを確保することができる。なおこのとき、鋼矢板の継手間にモルタル注入をしなくても、例えば膨潤材などによって止水性を容易に高めることができる。
また連結工程の際、既設基礎構造物と鋼管杭とを連結部材によって連結する。したがって、支持力や水平力を高めることに優れている鋼管杭によって、連結部材を介して既設基礎構造物を補強することができる。なおこのとき、鋼管杭によって止水性を確保する必要がなく、鋼管杭の本数を任意で設定できるため、必要な支持力・水平力に応じて鋼管杭の数を適切に増減させることができる。
以上より、この基礎補強方法によれば、使用鋼材を抑えつつ、既設基礎構造物を確実に補強することができる。
また鋼管杭配置工程の際、鋼管杭を、壁体に隣接して配置する。したがって、この基礎補強方法の過程において、例えば連結工程の際などにも、壁体(鋼矢板)を鋼管杭によって補強することができる。これにより、例えば、切梁や腹おこし等を不要としたり削減したりすることが可能になり、施工性を向上させることができる。なお、鋼管杭配置工程の際には、例えば鋼矢板の頭部に圧入機を設置し、この圧入機によって鋼管杭を地盤に圧入すること等ができる。
In this case, the wall body is formed by a plurality of steel sheet piles during the wall body forming step. Therefore, the work space can be secured around the existing foundation structure by the steel sheet pile excellent in securing the water stoppage. In addition, at this time, even if mortar is not injected between the joints of the steel sheet piles, for example, the water stoppage can be easily increased by a swelling material or the like.
Moreover, in the case of a connection process, an existing foundation structure and a steel pipe pile are connected by a connection member. Therefore, the existing foundation structure can be reinforced through the connecting member by the steel pipe pile excellent in increasing the supporting force and the horizontal force. In addition, at this time, it is not necessary to ensure water-stopping with a steel pipe pile, and the number of steel pipe piles can be arbitrarily set. Therefore, the number of steel pipe piles can be appropriately increased or decreased according to the necessary support force / horizontal force.
As described above, according to this foundation reinforcing method, it is possible to reliably reinforce the existing foundation structure while suppressing the steel material used.
Moreover, a steel pipe pile is arrange | positioned adjacent to a wall body in the case of a steel pipe pile arrangement | positioning process. Therefore, in the process of this foundation reinforcement method, a wall (steel sheet pile) can be reinforced with a steel pipe pile also in the case of a connection process, for example. As a result, for example, it becomes possible to eliminate or reduce the cutting beam and the anger, and the workability can be improved. In addition, in the case of a steel pipe pile arrangement | positioning process, a press-fit machine can be installed in the head of a steel sheet pile, for example, and a steel pipe pile can be press-fit into the ground with this press-fit machine.
本発明に係る基礎補強方法では、前記連結工程の後、前記壁体を引き抜く引き抜き工程を備えていてもよい。 The foundation reinforcing method according to the present invention may include a drawing step of drawing out the wall body after the connecting step.
この場合、引き抜き工程の際、壁体を引き抜くので、例えば、壁体の再利用などができ、使用鋼材を一層抑えることができる。 In this case, since the wall body is pulled out during the drawing step, for example, the wall body can be reused, and the steel material used can be further suppressed.
本発明によれば、使用鋼材を抑えつつ、既設基礎構造物を確実に補強することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the existing foundation structure can be reinforced reliably, suppressing the steel material to be used.
以下、図1から図7を参照し、本発明の一実施形態に係る補強基礎構造物を説明する。
図1から図5に示すように、補強基礎構造物(以下、「補強基礎10」という。)は、地盤面G0上に水Fがある地盤Gに設けられている。地盤Gでは、軟質地盤G1が支持地盤G2(支持層)の上部に形成されている。補強基礎10は、既設基礎構造物(以下、「既設基礎11」という。)と、既設基礎11を補強する基礎補強構造(以下、「補強構造12」という。)と、を備えている。
Hereinafter, a reinforcing foundation structure according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.
As shown in FIGS. 1 to 5, the reinforcement foundation structure (hereinafter referred to as “
本実施形態では、既設基礎11は、例えば河川等の水上に設けられた橋梁の橋脚である。既設基礎11は、橋脚本体13と、既設フーチング14と、既設杭15と、を備えている。既設フーチング14は、橋脚本体13を支持する。既設フーチング14は、鉄筋コンクリート造である。既設フーチング14は、直方体状に形成されている。
In the present embodiment, the existing
既設杭15は、複数設けられている。図3に示すように、既設杭15は、既設フーチング14から下方に延び、支持地盤G2に根入れされている。既設杭15は、例えば、鋼管杭やコンクリート杭により形成されている。既設杭15の頭部(上端部)は、既設フーチング14に埋設されている。既設杭15の下端部は、支持地盤G2内に位置している。既設杭15の頭部と下端部との間に位置する中間部分は、軟質地盤G1内に位置している。
A plurality of existing
補強構造12は、壁体16と、鋼管杭17(増し杭)と、連結部材18(増しフーチング)と、を備えている。図1から図3に示すように、壁体16は、既設基礎11の周囲を囲う。壁体16は、既設基礎11の周囲の全周にわたって連続して設けられている。壁体16は、上面視において矩形状に形成されている。壁体16の頭部は、水面F0よりも上方に位置している。壁体16の下端部は、軟質地盤G1内に位置している。
The reinforcing
図4および図5に示すように、壁体16は、複数の鋼矢板19によって形成されている。図示の例では、各鋼矢板19は、いわゆるハット形鋼矢板であるが、例えば、いわゆるU形鋼矢板やZ形鋼矢板などであってもよい。各鋼矢板19は、フランジ20と、一対のウェブ21と、一対のアーム22と、一対の継手23と、を備えている。
As shown in FIGS. 4 and 5, the
フランジ20は、壁体16の壁幅方向Wに延びる。フランジ20は、壁体16の壁厚方向Tに入力される荷重に対して抗し、壁体16の曲げ剛性を高める。
一対のウェブ21は、フランジ20における壁幅方向Wの両側の端部から壁厚方向Tに延びる。本実施形態では、各ウェブ21は、フランジ20から壁厚方向Tに沿って既設基礎11側に向けて延びる。各ウェブ21は、壁厚方向Tに対して傾斜している。一対のウェブ21は、壁厚方向Tに沿って既設基礎11側に向かうに従い、互いに離間している。各ウェブ21は、壁幅方向Wに入力される荷重に対して抗し、壁体16のせん断剛性を高める。
The
The pair of
一対のアーム22はそれぞれ、対応するウェブ21の端部から壁幅方向Wに延びている。各アーム22は、フランジ20と平行に延びている。一対の継手23はそれぞれ、対応するアーム22の端部に設けられている。壁幅方向Wに隣り合う鋼矢板19同士では、互いの継手23同士が接合されている。その結果、壁体16は、壁厚方向Tに交互に屈曲し、上面視において山と谷とを交互に繰り返す波形状に形成されている。なお壁体16が、上面視において、壁幅方向Wに平行に延びる仮想線を基準として、壁厚方向Tに対称となるように、複数の鋼矢板19が配置されていてもよい。
Each of the pair of
鋼矢板19は、鉛直方向に延びている。鋼矢板19では、フランジ20と一対のウェブ21との間に溝状の空間(以下、「配置空間19a」という。)が形成されている。配置空間19aは、鉛直方向に延びる縦溝状に形成されている。配置空間19aは、壁厚方向Tに沿って既設基礎11側に向かうに従い壁幅方向Wに大きくなっている。
The
図1から図3に示すように、鋼管杭17は、既設基礎11と壁体16との間に配置されている。鋼管杭17は、鉛直方向に延びている。鋼管杭17の材軸方向は、鋼矢板19の材軸方向と一致している。図3に示すように、鋼管杭17は、鋼矢板19よりも材軸方向に長い。鋼管杭17の直径は、既設杭15の直径と同等であってもよく、既設杭15の直径よりも大きくてもよく、本実施形態に示すように、既設杭15の直径よりも小さくてもよい。鋼管杭17は、支持地盤G2まで根入れされており、鋼管杭17の下端部は、支持地盤G2内に配置されている。
As shown in FIGS. 1 to 3, the
図4に示すように、鋼管杭17は、壁体16に隣接して配置されている。鋼管杭17は、既設基礎11よりも壁体16に接近している。鋼管杭17の少なくとも一部は、前記配置空間19aに配置されている。本実施形態では、鋼管杭17の全体ではなく一部のみが、配置空間19aに配置されている。言い換えると、鋼管杭17の一部は、壁体16がなす波形状の谷部分に入り込んでいる。鋼管杭17の一部が配置空間19a(谷部分)に配置されることで、壁体16を壁幅方向Wから見たときに、鋼管杭17において配置空間19aに配置される部分が、ウェブ21と重なり合う。またこのとき、鋼管杭17において配置空間19aに配置されていない部分は、鋼矢板19から壁厚方向Tに突出する。
As shown in FIG. 4, the
なお例えば、鋼管杭17は、壁体16における配置空間19a(谷部分)の数と同数設けられ、複数の鋼管杭17が、それぞれに対応する配置空間19aに配置されていてもよい。さらに例えば、鋼管杭17は、本実施形態に示すように、壁幅方向Wに沿って1つおきに配置空間19aに配置されていてもよく、壁幅方向Wに沿って複数個おきに配置空間19aに配置されていてもよい。つまり、鋼管杭17が離散的に(間引いて)配置されていてもよい。
For example, the steel pipe piles 17 may be provided in the same number as the
図3に示すように、連結部材18は、既設基礎11と鋼管杭17とを連結する。本実施形態では、連結部材18が、既設基礎11、鋼管杭17および壁体16を連結する。連結部材18は、鉄筋コンクリート造である。連結部材18は、既設フーチング14と壁体16との間に打ち増しされた鉄筋コンクリートによって形成されている。連結部材18は、既設フーチング14の側面および上面を覆う。なお、連結部材18は、必要強度を発揮する他の形状に変更することが可能であり、例えば、既設フーチング14の側面の一部を覆うものでもよい。
As shown in FIG. 3, the connecting
連結部材18は、既設基礎11(既設フーチング14)と、鋼管杭17の頭部や壁体16の頭部と、を連結する。これにより、鋼管杭17および壁体16は、一体となって土圧、水圧、地震力等に抵抗するため、構造部材として機能する。本実施形態では、連結部材18、鋼管杭17および壁体16の上面は、面一となっているが、これらの上面が段差を介して連なっていてもよい。
図4および図5に示すように、連結部材18が取り付く鋼管杭17の表面および壁体16(鋼矢板19)の表面にはそれぞれ、スタッドボルト24が配置されている。スタッドボルト24は、鋼管杭17や壁体16と連結部材18との間の定着力を高める定着手段として機能する。なお定着手段として、スタッドボルト24に代えて、孔開き鋼板を採用することができる。
The connecting
As shown in FIGS. 4 and 5,
図3に示すように、補強基礎10では、既設フーチング14および連結部材18が、補強基礎10全体としてのフーチング(以下、「補強フーチング25」という。)を形成している。補強基礎10では、壁体16内に打設された補強フーチング25から既設杭15および鋼管杭17(増し杭)が地盤Gに向けて延びており、補強フーチング25が橋脚本体13を支持している。本実施形態では、補強フーチング25の一部(下部)が、軟質地盤G1内に配置され、補強フーチング25が、地盤面G0から上方に突出している。
As shown in FIG. 3, in the
次に、既設基礎11を、補強構造12によって補強する基礎補強方法について説明する。
Next, the foundation reinforcement method which reinforces the existing
まず図6に示すように、壁体形成工程を実施する。壁体形成工程では、複数の鋼矢板19によって壁体16を形成する。壁体16は、既設基礎11を水平方向の外側から囲繞する。その結果、壁体16の内部空間16aによって、既設基礎11(既設フーチング14)の周囲に作業スペースが確保される。内部空間16aでは、外部からの水Fの浸入が壁体16によって規制されている。
なお、内部空間16aの少なくとも一部は、連結部材18が打設される打設予定領域18aとなっている。壁体16は、打設予定領域18aよりも上方に至るまで延びていて、打設予定領域18aは、内部空間16aの全部ではなく一部によって形成されている。
First, as shown in FIG. 6, a wall forming process is performed. In the wall body forming step, the
In addition, at least a part of the
次に図7に示すように、鋼管杭配置工程を実施する。鋼管杭配置工程では、鋼管杭17を、既設基礎11と壁体16との間に、壁体16に隣接して配置する。このとき例えば、鋼矢板19の頭部に圧入機を設置し、この圧入機によって鋼管杭17を地盤Gに圧入すること等ができる。なお鋼管杭17は、壁体16と同様に、連結部材18の打設予定領域18aの上方に至るまで延びている。
Next, as shown in FIG. 7, a steel pipe pile arranging step is performed. In the steel pipe pile arranging step, the
次に連結工程を実施する。連結工程では、既設基礎11と鋼管杭17とを連結部材18によって連結する。本実施形態では、壁体16(鋼矢板19)を、コンクリート打設用の型枠として利用している。このとき、構造部材として必要な鉄筋(図示せず)を配置し、コンクリートを打設することで、連結部材18が、既設フーチング14、鋼管杭17および壁体16を連結する。また前述のように、鋼管杭17および壁体16が、連結部材18の打設予定領域18aの上方に至るまで延びていることから、連結工程の直後では、鋼管杭17や壁体16は連結部材18よりも上方に突出している。
Next, a connecting step is performed. In the connecting step, the existing
次に除去工程を実施する。除去工程では、鋼管杭17および壁体16のうち、連結部材18よりも上方に突出する部分を除去する。これにより、図3に示すような補強構造12が形成されて既設基礎11が補強構造12によって補強され、補強基礎10が形成される。
なお、壁体16にスタッドボルト24等が使用されていない場合、除去工程の際、壁体16の材軸方向の全長を引く抜き除去してもよい。
Next, a removal process is performed. In the removal step, portions of the
In addition, when the
以上説明したように、本実施形態に係る補強基礎10、補強構造12および基礎補強方法によれば、補強構造12が、複数の鋼矢板19によって形成された壁体16を備えている。したがって、止水性を確保することに優れている鋼矢板19によって、既設基礎11の周囲に作業スペースを確保することができる。なおこのとき、鋼矢板19の継手23間にモルタル注入をしなくても、例えば膨潤材などによって止水性を容易に高めることができる。
また補強構造12が、既設基礎11と壁体16との間に配置された鋼管杭17と、既設基礎11と鋼管杭17とを連結する連結部材18と、を備えている。したがって、支持力や水平力を高めることに優れている鋼管杭17によって、連結部材18を介して既設基礎11を補強することができる。なおこのとき、鋼管杭17によって止水性を確保する必要がなく、鋼管杭17の本数を任意で設定できるため、必要な支持力・水平力に応じて鋼管杭17の数を適切に増減させることができる。
さらに鋼管杭17が、壁体16に隣接して配置されている。したがって、例えば鋼管杭17に加えられる荷重を、鋼管杭17と壁体16(鋼矢板19)とが連結部材18によって連結されているか否かに関わらず、地盤Gを介して鋼管杭17から壁体16(鋼矢板19)に伝達することができる。これにより、連結部材18や鋼管杭17に生じる曲げ応力を低減させることができる。
以上より、この補強構造12によれば、使用鋼材を抑えつつ、既設基礎11を確実に補強することができる。
As described above, according to the
The reinforcing
Further, a
As mentioned above, according to this
また鋼管杭配置工程の際、鋼管杭17を、壁体16に隣接して配置する。したがって、この補強構造12の施工の過程(例えば、鋼管杭配置工程から連結工程の間)においても、壁体16(鋼矢板19)を鋼管杭17によって補強することができる。これにより、例えば、切梁や腹おこし等を不要としたり削減したりすることが可能になり、施工性を向上させることができる。
Moreover, the
また、鋼管杭17の少なくとも一部が、配置空間19aに配置されている。これにより、鋼矢板19が変形したときに、鋼矢板19と鋼管杭17との間の残土を介して、または、鋼矢板19が鋼管杭17に当接することで、鋼矢板19から鋼管杭17に荷重を伝達することができ、壁体16を鋼管杭17によって確実に補強することができる。さらには、壁体16の内側の作業スペースを確保し易くすることができる。
Moreover, at least one part of the
また、連結部材18が、既設基礎11、鋼管杭17および壁体16を連結する。したがって、鋼矢板19を構造部材としても機能させることができる。
また鋼管杭17が、壁体16に隣接して配置されているため、壁体16を既設基礎11に水平方向に接近して配置することができ、連結部材18の水平方向の大きさを小さく(長さを短く)することが可能になり、連結部材18に生じる曲げ応力を低減することができる。
Further, the connecting
Moreover, since the
また、連結部材18が鉄筋コンクリート造なので、既設基礎11および鋼管杭17の形状に合わせた連結部材18を容易に製作することができる。なお本実施形態のように、連結部材18が、既設基礎11、鋼管杭17および壁体16を連結する場合、壁体16をコンクリート打設時の型枠として利用することが可能になり、コンクリートを容易に打設することができる。
Moreover, since the
また、鋼矢板19が、鋼管杭17よりも材軸方向に短く、鋼管杭17が、鋼矢板19よりも材軸方向に長い。したがって、鋼矢板19が、少量の使用鋼材で、補強構造12を構築するためのスペースの確保および止水に効果を発揮し、かつ、鋼管杭17が、適切な量の使用鋼材で、主に支持力や水平力に抵抗する、という補強構造12とすることができ、補強構造12全体での使用鋼材を抑えることができる。
また、鋼管杭17が、支持層まで根入れされているので、鋼管杭17の支持力が高くなり、鋼管杭17による補強を効果的なものとすることができる。
Further, the
Moreover, since the
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。 The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
前記実施形態では、連結部材18が、既設基礎11と壁体16とを連結し、壁体16が構造部材として機能しているが、本発明はこれに限られない。例えば、前記基礎補強方法において、連結工程の後、壁体16を引き抜く引き抜き工程を実施してもよい。すなわち、前述したように、除去工程の際に壁体16の材軸方向の全長を引き抜いてもよい。この場合、例えば、壁体16の再利用などができ、使用鋼材を一層抑えることができる。
In the said embodiment, although the
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。 In addition, it is possible to appropriately replace the constituent elements in the embodiment with known constituent elements without departing from the spirit of the present invention, and the above-described modified examples may be appropriately combined.
10 補強基礎(補強基礎構造物)
11 既設基礎(既設基礎構造物)
12 補強構造(基礎補強構造)
16 壁体
17 鋼管杭
18 連結部材
19 鋼矢板
20 フランジ
21 ウェブ
G2 支持地盤(支持層)
T 壁厚方向
W 壁幅方向
10 Reinforcement foundation (Reinforcement foundation structure)
11 Existing foundation (existing foundation structure)
12 Reinforcement structure (foundation reinforcement structure)
16
T Wall thickness direction W Wall width direction
Claims (9)
複数の鋼矢板によって形成され、前記既設基礎構造物の周囲を囲う壁体と、
前記既設基礎構造物と前記壁体との間に、前記壁体に隣接して配置された鋼管杭と、
前記既設基礎構造物と前記鋼管杭とを連結する連結部材と、を備える基礎補強構造。 A foundation reinforcement structure that reinforces an existing foundation structure,
A wall body formed of a plurality of steel sheet piles and surrounding the existing foundation structure;
A steel pipe pile disposed adjacent to the wall body between the existing foundation structure and the wall body,
A foundation reinforcing structure comprising: a connecting member that connects the existing foundation structure and the steel pipe pile.
前記鋼管杭の少なくとも一部が、前記フランジと前記一対のウェブとの間の空間に配置されている請求項1に記載の基礎補強構造。 The steel sheet pile includes a flange extending in the wall width direction of the wall body, and a pair of webs extending in the wall thickness direction of the wall body from both ends of the flange in the wall width direction,
The foundation reinforcing structure according to claim 1, wherein at least a part of the steel pipe pile is disposed in a space between the flange and the pair of webs.
請求項1から6のいずれか1項に記載の基礎補強構造と、を備える補強基礎構造物。 An existing foundation structure,
A reinforcement foundation structure comprising: the foundation reinforcement structure according to any one of claims 1 to 6.
複数の鋼矢板によって、前記既設基礎構造物の周囲を囲う壁体を形成する壁体形成工程と、
鋼管杭を前記既設基礎構造物と前記壁体との間に、前記壁体に隣接して配置する鋼管杭配置工程と、
前記既設基礎構造物と前記鋼管杭とを連結部材によって連結する連結工程と、を備える基礎補強方法。 A foundation reinforcement method for reinforcing an existing foundation structure,
A wall body forming step of forming a wall body surrounding the existing foundation structure by a plurality of steel sheet piles;
A steel pipe pile placement step of placing a steel pipe pile adjacent to the wall body between the existing foundation structure and the wall body;
The foundation reinforcement method provided with the connection process which connects the said existing foundation structure and the said steel pipe pile by a connection member.
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