JP3277793B2

JP3277793B2 - 壁構造物の補強工法

Info

Publication number: JP3277793B2
Application number: JP01763996A
Authority: JP
Inventors: 一大内; 浩一田中
Original assignee: Obayashi Corp
Current assignee: Obayashi Corp
Priority date: 1996-02-02
Filing date: 1996-02-02
Publication date: 2002-04-22
Anticipated expiration: 2016-02-02
Also published as: JPH09209580A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、鉄筋コンクリート
造の壁式橋脚や橋台などのような既設壁構造物の補強工
法に関する。

【０００２】

【従来の技術】鉄筋コンクリート造の既設橋脚を補強す
る工法として、鋼板巻立て工法やコンクリート巻立て工
法が知られている。このうち、壁式橋脚や橋台などのそ
れ単体で立設された壁構造物では、これらの工法に加
え、躯体の厚さ方向に向けて穿孔し、この穿孔部分にＰ
Ｃ鋼材を挿通し、両側突出端をボルト締めする工法が採
用されている。

【０００３】鋼板巻立て工法の施工構造は、図８に示す
ように、橋脚基礎となるフーチング１上に立設された既
設橋脚２の両側部に設置された鋼板３と、この鋼板３の
下部外周を囲繞するようにしてフーチング１上に設置さ
れる接合鋼板４と、接合鋼板４のフランジ部５を貫通し
て下部側がフーチング１内に定着されるアンカー６と、
鋼板３及び既設橋脚２に形成された穿孔部分を貫通し、
その両側突出端をボルトナット締めすることにより両端
が固定された複数のＰＣ鋼材７とから構成されている。

【０００４】コンクリート巻立て工法の施工構造は、図
９に示すように、フーチング１上に垂設された既設橋脚
２の両側部に一体的に形成されたコンクリート補強部８
と、このコンクリート補強部８とフーチング１との間に
またがるようにして埋設される複数の繋ぎ筋９と、この
繋ぎ筋９がコンクリート補強部８に埋設された部分に、
帯筋の代りに既設橋脚２の穿孔部分を貫通して挿通さ
れ、両端を繋ぎ筋９に接合された複数のＰＣ鋼材７とか
ら構成されている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来の橋脚の補強工法にあっては、以下に説明する
技術的課題が指摘されていた。

【０００６】まず、全般的に言えることは、鋼板巻立て
工法において、コンクリートを拘束する効果が、ＰＣ鋼
材に生じた緊張力を鋼板に伝達させてコンクリートに拘
束力を導入させるものであるが、鋼板が平らであること
とＰＣ鋼材の位置にもグラウトされていることから、Ｐ
Ｃ鋼材による力が点支持となるため、拘束効果が小さ
く、コンクリート躯体に均一に拘束力が伝達されないこ
とである。また、このために、ＰＣ鋼材の配置間隔を大
きくできず、穿孔作業やＰＣ鋼材の設置など、施工に手
間がかかる欠点があった。さらには、穿孔数が多くなる
ため、穿孔時において躯体内部の既存鉄筋を損傷させる
確率も高い。

【０００７】次に、図８に示した鋼板巻立て工法では、
既設橋脚２に対する躯体拘束効果は得られるもののフー
チング１と鋼板３との間に接合用鋼板４を設置し、かつ
接合用鋼板４のフランジ５をボルト締めする構造なの
で、フーチング１と補強部との接合が複雑となってお
り、しかもこの構造では、鋼板３と既設橋脚２との間で
形成される狭い空間内に樹脂やモルタルを注入するの
で、鋼板３と既設橋脚２との一体化の信頼性に問題があ
った。

【０００８】一方、図９に示したコンクリート巻立て工
法では、ＰＣ鋼材７による拘束効果の信頼性に欠け、拘
束力の低下により、新旧コンクリートの一体化を妨げる
おそれがある。また、コンクリート補強部８を形成する
ために、型枠を必要とし、型枠の組立解体に手間がかか
り、工期も長くなるという問題があった。

【０００９】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであって、コンクリートの拘束効果が十
分に得られ、かつ施工の省力化と工期の短縮化を達成で
きる壁構造物の補強工法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】以上の目的を達成するた
め、本発明のうち請求項１記載の発明は、既存壁構造物
の厚み方向を貫通して開口した複数の穿孔に挿通される
ＰＣ鋼材と、断面円弧状をなす柱体であって円弧の幅方
向両側に連結用フランジを一体に設けた外殻鋼板とを有
し、各外殻鋼板を前記壁構造物の壁面に設置するととも
に、前記ＰＣ鋼材のフランジ貫通端部をねじ止めするこ
とで各外殻鋼板を壁面に固定し、次いで各外殻鋼板と壁
面との間の円弧状の空間部を構成する段落し部分にコン
クリートを打設し、壁構造物の壁面に一体化させること
を特徴とするものである。

【００１１】従って、請求項１の発明では、フランジを
通じてＰＣ鋼材の拘束力が壁面に均一に伝達される。ま
た、外殻鋼板は、コンクリート打設用の捨て型枠として
もちいられる。

【００１２】本発明のうち請求項２記載の発明では、コ
ンクリートの打設養生後に、前記ＰＣ鋼材を緊張させる
ことによって、能動的な拘束効果を得ることができる。

【００１３】本発明のうち請求項３記載の発明では、段
落し部分に鉄筋を配筋することによって、靱性補強効
果、及び専断補強効果に加え、曲げ補強効果を得ること
ができる。

【００１４】本発明のうち請求項４記載の発明にあって
は、前記鉄筋の先端を、壁構造物の基礎部分に連結させ
ることにより、さらに曲げ補強効果をあげることができ
る。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明の好ましい実施の形
態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。なお、
従来と同一箇所には同一符号を付し、新規な部分、ある
いは新たに説明する箇所のみ新規符号を付して説明す
る。

【００１６】図１〜３は、本発明の施工方法によって得
られた基本構造を示している。図において、既設の壁式
橋脚２の前後面には、例えばセグメント、コルゲートパ
イプ、鋼管などの円周の一部を切取った断面形状であっ
て、所定高さの柱状の外殻鋼板１０を、橋脚２の幅方向
に沿ってその断面方向に配列し、かつ高さ方向に直線状
に継いでいる。この外殻鋼板１０の幅寸法は一つあたり
約１０００ｍｍ程度であり、橋脚２の幅及び高さに合わ
せた個数分配置される。

【００１７】また、隣合う各外殻鋼板１０の両側部には
ゴムパッド１２を介して橋脚２の壁面に配置されるフラ
ンジ１４が一体に設けられている。このフランジ１４に
所定ピッチで形成された挿通孔及び既設橋脚２の厚み方
向を貫通する穿孔部２ａにＰＣ鋼材１６を挿通し、両突
出端をナット１８により締付け、これにより拘束効果が
得られるようにしている。

【００１８】なお、ＰＣ鋼材１６の配置数は、図示のご
とく各外殻鋼板１０間の縦方向に二本設置されたもので
あるが、この程度の配置間隔であっても、拘束力がフラ
ンジ１４を介して橋脚２の高さ方向に均一に分散される
ため、十分な拘束力が得られることになる。

【００１９】さらに、各外殻鋼板１０と既設橋脚２との
間に形成される円弧状の空間、図示しない鉄筋（後述す
る鉄筋３２，３４に相当するもの）が配筋されるととも
に、各外殻鋼板１０を捨て型枠としてその空間内部に新
規コンクリート２０が打設され、既設橋脚２と一体化し
ている。

【００２０】以上の構成の補強構造における基本的な施
工手順は、次の通りである。橋脚２のコンクリート躯体表面にチッピングなどの表
面荒し処理を行う。橋脚２にトンネル用ドリル、及びこれに加えて超音波
などにより所定ピッチで穿孔し、穿孔部２ａを厚み方向
に開口する。穿孔部２ａにＰＣ鋼材１６を挿通する。必要に応じて鉄筋（３２，３４）を配置し、次いで外
殻鋼板１０を設置し、ＰＣ鋼材１６のフランジ１４から
の突出端をナット１８により締付け、外殻鋼板１０に結
合する。段落し部分にコンクリートを打設し、養生する。ＰＣ鋼材１６にナット１８を締付け、ＰＣ鋼材１６を
緊張させる。段落し部分の下部とフーチングとの隙間にグラウトを
充填する。

【００２１】以上により施工が完了する。完成状態で壁
式橋脚２の外観は、橋脚２の前後を円弧上の筒体が横一
列に配列された形状となり、意匠的にも新規な外観とな
る。

【００２２】次により具体的な施工例について説明す
る。図４，５は基本的施工例を示すもので、橋脚２の前
後面には横三つ、縦三つの配列で外殻鋼板１０が配置さ
れ、各外殻鋼板１０の横接合面の間にＰＣ鋼材１６が挿
通され、両端をナット１８で締付けることによりＰＣ鋼
材１６を緊張させている。この各外殻鋼板１０と既設橋
脚２との空間には、新コンクリート２０で充填され、橋
脚２に接合している。この施工例では、既設橋脚２に対
する靱性補強と、せん断補強の双方がなされることにな
る。なお、図４，５では、橋脚２が橋脚基礎部分である
フーチング１上に繋ぎ筋３０を介して一体に立設されて
いるが、繋ぎ筋３０は必須のものではなく省略すること
ができる。

【００２３】図６は、以上の構成に加え、各外殻鋼板１
０と既設橋脚２との空間に鉄筋３２を配筋した後、新コ
ンクリート２０を打設した施工例を示している。この鉄
筋３２により、橋脚２に対する靱性補強及びせん断補強
に加え、段落し部分の曲げ補強を行うことができる。

【００２４】図７は、さらに強固な曲げ補強を実施した
場合の施工例を示している。図における施工方法では、
外殻鋼板１０の設置前に、フーチング１を穿孔し、この
穿孔部分に鉄筋３４の先端３４ａを差込み、この先端３
４ａの部分をエボキシ樹脂またはモルタルなどを注入硬
化させることによって定着させ、しかる後に外殻鋼板１
０を設置した後、新コンクリート２０を打設して一体化
している。この施工例では、フーチング１と段落し部分
とを鉄筋３４を介して接合できるため、さらに強固な曲
げ補強を行うことができる。

【００２５】なお、図４〜図７においては、外殻鋼板１
０の下端とフーチング１の上端面との間に隙間が設けら
れている。

【００２６】また、ＰＣ鋼材１６の締付け作業は行って
もよいし、行わなくてもよい。締付け作業を行った場合
には能動的拘束状態とすることができ、行わない場合に
は、受動的拘束状態となる。

【００２７】さらに実施例では、本発明の施工方法を橋
脚に適用した場合を示したが、橋台その他自立した既設
の壁構造物一般の補強工法に適用できることは勿論であ
る。

【００２８】

【発明の効果】以上の説明により明らかなように、本発
明にかかる壁構造物の補強工法にあっては、次の利点が
ある。

【００２９】（１）ＰＣ鋼材を挿通するための穿孔数が
従来に比べて少なく、作業性が良好であり、またこれに
より、壁構造物内部に配筋されている既存鉄筋に損傷を
与える確率も少ない。

【００３０】（２）外殻鋼板を捨て型枠として用いるこ
とができるため、型枠が不要となり、撤去の手間がなく
なる。

【００３１】（３）躯体高さ及び断面方向のＰＣ鋼材間
隔を広くとったとしても十分なせん断補強効果や靱性補
強効果が得られる。

【００３２】（４）新コンクリート部分に鉄筋を配筋す
ることで、段落し部分の曲げ補強や、躯体基部の曲げ補
強も可能である。

【００３３】（５）また施工方法は、その目的や、要求
強度に応じて配筋の有無などを選択でき、選択の自由度
が高い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明工法を適用した壁状橋脚の補強構造を示
す斜視図である。

【図２】同平面図である。

【図３】図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】本発明による第一の施工例を示す平面図であ
る。

【図５】図４のＢ−Ｂ線断面図である。

【図６】本発明による第二の施工例を示す断面図であ
る。

【図７】本発明による第三の施工例を示す断面図であ
る。

【図８】従来の橋脚柱の補強構造の一例を示す断面図で
ある。

【図９】従来の橋脚柱の補強構造の他の例を示す断面図
である。

【符号の説明】

１フーチング（橋脚基礎部分）２壁状橋脚（壁構造物）１０外殻鋼板１４フランジ１６ＰＣ鋼材１８ナット２０新コンクリート３２、３４鉄筋

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】既存壁構造物の厚み方向を貫通して開口
した複数の穿孔に挿通されるＰＣ鋼材と、断面円弧状を
なす柱体であって円弧の幅方向両側に連結用フランジを
一体に設けた外殻鋼板とを有し、各外殻鋼板を前記壁構
造物の壁面に設置するとともに、前記ＰＣ鋼材のフラン
ジ貫通端部をねじ止めすることで各外殻鋼板を壁面に固
定し、次いで各外殻鋼板と壁面との間の円弧状の空間部
を構成する段落し部分にコンクリートを打設し、壁構造
物の壁面に一体化させることを特徴とする壁構造物の補
強工法。
【請求項２】コンクリートの打設養生後に、前記ＰＣ
鋼材を緊張させることを特徴とする請求項１記載の壁構
造物の補強工法。
【請求項３】段落し部分に鉄筋を配筋することを特徴
とする請求項１または２記載の壁構造物の補強工法。
【請求項４】前記鉄筋の先端を、壁構造物の基礎部分
に連結させることを特徴とする請求項３記載の壁構造物
の補強工法。