JP3860012B2

JP3860012B2 - 軽量盛土工法におけるコンクリート床版とｈ形鋼との間の支持構造

Info

Publication number: JP3860012B2
Application number: JP2001330530A
Authority: JP
Inventors: 啓太上山
Original assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Current assignee: Sekisui Kasei Co Ltd
Priority date: 2001-10-29
Filing date: 2001-10-29
Publication date: 2006-12-20
Anticipated expiration: 2021-10-29
Also published as: JP2003129499A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、軽量盛土工法におけるコンクリート床版とＨ形鋼との間の支持構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
軟弱地盤や地滑り地などでの盛土工法と一つとしてＥＰＳ工法のような軽量盛土材を用いた軽量盛土工法が知られている。この工法は、地盤改良にかかる経費の節減、工期の短縮、耐震性の向上などにおいて優れた効果を発揮することから、種々の土木工事において広く採用されている。図６は、軽量盛土工法を道路の拡幅工事に用いる場合の一例を示す断面図であり、軽量盛土材として発泡スチロールブロック（ＥＰＳブロック）を使用している。
【０００３】
図示のように、中腹部に既存の道路１が作られている既存地山の斜面側にＨ形鋼２を立設し、Ｈ形鋼２と支持地盤３との間にＥＰＳブロック４を積み上げて所定高さの盛土部を形成する。その後、積み上げたＥＰＳブロック４の上面に所定厚さにコンクリートを打設してコンクリート床版５を形成する。必要な場合には、コンクリート床版５およびＥＰＳブロック４が水平方向の位置ズレまたは転倒を起こさないように、支持地盤３に埋設固定したアンカー６の先端をコンクリート床版５に一体形成したアンカーヘッド５ａに固定する。一方、立設したＨ形鋼２が側圧により外側に傾倒しないように、上位のコンクリート床版５（あるいは図示しない中間のコンクリート床版）に一端側を埋設したアンカー部材３０の他端側をＨ形鋼２のフランジに係着させる。その後、Ｈ形鋼２を利用して軽量コンクリート板のような壁面保護材７が取り付けられ、さらに、仕上げ施工としての路盤８やアスファルト舗装９などが施工される。
【０００４】
ところで、ＥＰＳブロックのような樹脂発泡体ブロックは弾塑性体である。従って、コンクリート床版５の上に仕上げ施工として路盤８やアスファルト舗装９を積み上げるとＥＰＳブロック４がわずかに沈下する。そのために、Ｈ形鋼２と樹脂発泡体ブロック４とを相互に非拘束状態とし、かつ、コンクリート床版に一端側を埋設したアンカー部材３０の他端側に支持金具３０Ａを取り付け、この支持金具３０Ａに設けた係合部をＨ形鋼２のフランジに上下方向に摺動可能に係合させておくことにより、樹脂発泡体ブロック４およびコンクリート床版の下方への沈み込みを許容することが行われる（例えば、特開平８−２７８１９号公報、特開平１１−２０９９９９号公報など参照）。
【０００５】
図７は、その一例を示す平面図であり、この支持金具３０Ａは、断面ハット状に形成された基板部分３１と、該基板部分３０の両側に対向した状態で取り付けられる一対の断面コ字形をなす係止片３２、３２とから構成されている。基板部分３１と各係止片３２とはボルト、ナット３３により一体に組み付けられており、該一対の係止片３２、３２の間にＨ形鋼２のフランジ２ａが入り込むことにより、支持金具３０ＡとＨ形鋼２とは上下方向に摺動可能な状態で一体化される。一方、基板部分３１は中央に凹陥部３４を有しており、その底部に形成した取り付け孔３５に、一端をコンクリート床版に埋設したアンカー部材３０の他端を差し込んでねじ止めすることにより、支持金具３０Ａとアンカー部材３０とが連結されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
上記支持金具３０Ａを用いた軽量盛土工法におけるコンクリート床版５とＨ形鋼２との支持構造では、樹脂発泡体ブロック４およびコンクリート床版５の下方への沈み込みにつれて、支持金具３０ＡがＨ形鋼２のフランジ２ａに沿って下降していくことができるので、Ｈ形鋼２への支持部位への応力集中を回避することができ、安定した軽量盛土構造体が得られる。
【０００７】
しかし、コンクリート床版５に埋設されたアンカー部材３０との作用点が１ヶ所、すなわち、基板部分３１における凹陥部３４の底部に形成された取り付け孔３５の１ヶ所であり、取り付けに際して、Ｈ形鋼２とアンカー部材３０との間に高い位置決め精度が必要となることに加え、前記１ヶ所の作用点に応力が集中すること、また、基板部分３１も金属板の曲げ加工により形成されていることなどから、大きな側圧などが作用したときに基板部分３１の凹陥部３４近傍が変形しやすいという欠点がある。
【０００８】
また、一対の断面コ字形をなす係止片３２、３２もやはり金属板の曲げ加工により形成されており、肉厚に限界があることから、強度に限界があり、さらに、基板部分３１に対して各係止片３２をボルト、ナット３３により固定している関係から、Ｈ形鋼２のフランジ２ａと基板部分３１との間の距離が大きくならざるを得ないことから、大きな側圧などが作用したときに、係止片３２やアンカー部材３０の先端にも変形が生じやすい。
【０００９】
そのようなことから、支持金具３０ＡとＨ形鋼２のフランジ２ａとの間の摺動可能な係合態様が不安定になりやすく、樹脂発泡体ブロック４およびコンクリート床版５の下方への沈み込みに対する支持金具３０Ａの上下方向の移動が追従性を消失してしまい、Ｈ形鋼への支持部位に応力集中が発生することが往々にして生じかねない。
【００１０】
また、設計基準値を超えるような地震が発生した場合に、Ｈ形鋼２とコンクリート床版５との間に予期しない過負荷がかかり、両者間の位置ズレ、アンカー部材３０の屈曲や破壊、支持金具３０Ａの変形や破壊、などが発生することが考えられる。そのような場合に補修が必要となるが、前記したように、コンクリート床版５に埋設されたアンカー部材３０と支持金具３０Ａのとの連結点が、取り付け孔３５の１ヶ所であること、また、支持金具３０Ａ自体の形状構造が複雑であることから、補修作業は容易でなく、現状に復帰させるには、多大の費用と時間とが必要となることが予測される。
【００１１】
本発明の目的は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、軽量盛土工法において、コンクリート床版をＨ形鋼に対して上下方向に移動可能な状態で固定するための構造を、構造的安定性や強度を低下させることなく、きわめて簡素化すると共に、設計基準値を超えるような大きさの地震の発生などにより、コンクリート床版とＨ形鋼との接合部に不具合が発生したような場合でも、現状どおりに容易かつ迅速に補修することを可能とした、軽量盛土工法におけるコンクリート床版とＨ形鋼との間の改良された支持構造を提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明による支持構造は、立設したＨ形鋼の背面側に軽量盛土材を配置し、その上面にコンクリート床版を配置した構造を少なくとも有する軽量盛土工法におけるコンクリート床版とＨ形鋼との間の支持構造であって、立設するＨ形鋼の両側に左右一対の支持部材が配置されており、該支持部材は、一方側がコンクリート床版に固定され、他方側はＨ形鋼のフランジの内面に重畳した姿勢となっており、それにより、当該コンクリート床版はＨ形鋼に対して上下方向に移動可能な状態で固定されていることを特徴とする。
【００１３】
上記の支持構造では、コンクリート床版に一方側を固定した支持部材の他方側をＨ形鋼のフランジの内面に単に重畳した姿勢とすることによって、コンクリート床版の上下方向に移動可能な状態でのＨ形鋼への支持固定が形成される。この構成は、従来の曲げ加工した金属部品からなる支持金具３０Ａを用いた支持構造と比べて構成が非常に簡素化しており、その分、過剰な側圧や引っ張り荷重などにより変形や破損が生じる可能性が低減する。そして、万が一、生じた場合でも、きわめて容易にその補修を行うことができる。
【００１４】
コンクリート床版に対する支持部材の固定は、コンクリート床版の形成時にコンクリート床版内に埋設された異形鋼棒、丸鋼棒などであるアンカー部材を利用して、例えば、支持部材をその先端にねじ止めなどにより固定することにより、行ってもよい。また、当該支持部材を固定するときに、コンクリート床版にアンカーボルトやケミカルアンカーなどの固定具を新たに打ち込み、それを利用して固定するようにしてもよい。特に後者の態様は、コンクリート床版施工後に固定作業を行うことができるので、Ｈ形鋼の立設位置にかかわらず、支持部材の位置決めが容易となる。さらに、補修作業として本発明による支持構造を構築する場合にも有効となる。いずれの場合にも、支持部材をコンクリート床版に固定するに当たっては、荷重分散の目的から、１つの支持部材を２ヶ所以上でコンクリート床版に固定することが望ましい。
【００１５】
支持部材は、限定されるものではないが、施工性や空間占有率を考慮すると、平板状のものであることが好ましく、鋼板、強化プラスチック板など支持部材に求められる強度を考慮して適宜選定する。１枚の板材によってもよく、より大きな強度が求められる場合には、２枚以上の板材を積層して用いてもよい。必要な場合には、補修時にあるいは一旦施工した後に、追加的に多数枚を積層するようにしてもよい。高い強度を得る目的から、波形断面のような異形断面を持つ支持部材を用いることもできる。
【００１６】
本発明の支持構造において、コンクリート床版の端面に凹溝（箱抜き）を形成し、そこに支持部材で支持される側のＨ形鋼のフランジを入り込ませるようにしてもよく、コンクリート床版の端面を平坦面とし、支持部材のコンクリート床版に固定されていない他方端とコンクリート床版の平坦な端面との間に、支持部材で支持される側のＨ形鋼のフランジを入り込ませるようにしてもよい。前者の場合であっても、本発明よる支持構造では特別の支持金具を使用しないので、凹溝（箱抜き）の深さを浅いものとすることができる。後者の場合には、凹溝（箱抜き）を形成しないだけ、コンクリート床版の現場施工が容易となる。
【００１７】
本発明において、対象となる軽量盛土工法に特に制限はなく、図６に基づき説明したＥＰＳブロックのような樹脂発泡体ブロックを軽量盛土材として用いる工法にばかりでなく、現場発泡による発泡ウレタンを軽量盛土材として用いる工法、気泡モルタルをを軽量盛土材として用いる工法、なども含まれる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら本発明による支持構造のいくつかの実施の形態を説明する。なお、本発明の支持構造が適用される軽量盛土工法による構築物は、立設したＨ形鋼の背面側に軽量盛土材を配置し、その上面にコンクリート床版を配置した構造を少なくとも有していればよく、特に制限はない。従って、以下の説明では、図６に示した道路構築物におけるＨ形鋼２とコンクリート床版５との間の支持構造を例とし、その支持構造部分を中心に説明する。また、図１〜図５においては、単に図解のわかり易さの目的で、支持構造部分のみを示している。
【００１９】
図１において、２は地中に立設したＨ形鋼であり、５は軽量盛土材の上に形成されたコンクリート床版である。この例において、コンクリート床版５のＨ形鋼２に対向する端面５１には、Ｈ形鋼２の背面側フランジ２ａの横幅よりも広く、その厚みよりも深い深さの凹溝（箱抜き）１１が設けられており、その中に、Ｈ形鋼２の背面側フランジ２ａが入り込んでいる。２０は支持部材としての鋼板であり、Ｈ形鋼２の両側に左右一対位置している。鋼板２０の一方側はコンクリート床版５を作るときに予め埋め込まれた鋼棒などであるアンカー部材３０の先端にねじ止めにより固定されている。図示の例では、１枚の鋼板２０を横方向に間隔をおいて並列する２本のアンカー部材３０、３０で固定しているが、これは、鋼板２０の回転を防ぎ、固定を安定化するためのものであり好ましい態様である。場合によっては、アンカー部材３０は３本以上であってもよく、１本であってもよい。固定された鋼板２０の他方端は凹溝１１内に達しており、その部分がＨ形鋼２のフランジ２ａの内面に重畳した姿勢となっている。
【００２０】
上記の構造であり、コンクリート床版５は、Ｈ形鋼２のフランジ２ａに対してし上下方向に摺動可能な状態で固定される。この構造は単に一対の平坦な鋼板２０を支持部材として用いるのみであり、施工もきわめて容易である。また、力の作用点は、２ヶ所、すなわち、左右一対の鋼板２０の他端側と左右のフランジ２ａとの２ヶ所の接触面に分散しており、大きな負荷がかかった場合でも、鋼板２０やフランジ２ａに変形は生じ難い。鋼板２０にアンカー部材３０の先端が挿入する孔を予め開けておけば、現場での鋼板２０の固定作業はきわめて容易となる。その際に、図示しないが、孔を横長のものとしておくことにより、アンカー部材３０との間の位置決めも容易となる。また、凹溝１１内にはＨ形鋼２のフランジ２ａが入り込む深さがあればよく、箱抜き施工も容易である。
【００２１】
図１の支持構造において、地震などにより、設計値を越える負荷が構造物に作用して、支持部材である鋼板２０に曲がりが生じたり、アンカー部材３０と間の固定がはずれたり、アンカー部材３０の先端が折れ曲がったり、極端な場合にはアンカー部材３０が抜け出たりすることが起こったと仮定する。そのような場合に、支持構造の補修が必要となる。その際に、もし、鋼板２０のみに曲がりが生じており、アンカー部材３０には損傷がないとすれば、ねじ止めをはずして、単に新たな鋼板と交換するだけで、現状復帰がなされる。
【００２２】
アンカー部材３０にも損傷が生じており、鋼板２０の固定に用いることができない場合には、図２に示すように、既存のアンカー部材３０の露出している先端部分を切断して、コンクリート床版５の端面５１を平坦面とした後、新たに、アンカーボルト２１をコンクリート床版５に打ち込んで、それを利用して鋼板２０を固定すれば、やはり容易に現状に戻すことができる。アンカーボルト２１ではなくケミカルアンカーを用いることもできる。
【００２３】
図３は、支持構造の他の形態を平面図で示している。この例では、鋼板２０を２枚重ねて用いている点で、図１に示した支持構造と異なっている。本発明による支持構造では、求められる強度に応じて、このように支持部材としての鋼板２０を複数枚積層するのみで、所要の強度をもつ支持構造を容易に構築することができる。また、一旦構築した後に、安全率を高くする補修工事として、図２のように、新たに鋼板２０を積層することもできる。
【００２４】
図４は、支持構造のさらに他の形態を平面図で示している。この例では、コンクリート床版５の端面５１は平坦面であり、凹溝１１を有しない。凹溝に代わり、支持部材である鋼板２０とコンクリート床版５の端面５１の間に所要厚みのスペーサ２２を介装させ、該スペーサ２２の厚みにより、Ｈ形鋼２の背面側フランジ２ａが入り込む空間２３を形成している。この態様では、コンクリート床版５の端面５１の任意の位置にフランジ２ａが入り込む空間２３を形成することができるので、Ｈ形鋼２とコンクリート床版５との間に高い位置決め精度は不必要であり、Ｈ形鋼２とコンクリート床版５との施工手順に自由度が得られる利点がある。また、地震などにおいて両者間に横方向の位置ズレが生じた場合にも、前記したアンカーボルト２１やケミカルアンカーを用いて鋼板２０およびスペーサ２２を後付することにより、その補修は容易である。場合によっては、鋼板２０とスペーサ２２とが一体化したもの予め作っておくこともできる。
【００２５】
本発明の支持構造は、既存のＨ形鋼とコンクリート床版との支持構造が破損したときに、その補修手段としても用いることができる。図５はその一例を示している。図５ａは、先に図７に基づき説明したような支持金具３０Ａを用いた支持構造を示しており、地震などにより予期しない過負荷がかかり、支持金具３０Ａあるいはアンカー部材３０の先端が破損して、同じような支持金具３０Ａを用い補修することができなくなった場合を想定する。
【００２６】
その場合に、図５ｂに示すように、破損した支持金具３０Ａとアンカー部材３０の先端とを除去してしまい、代わりに、支持部材である鋼板２０を、図２に示したようにしてアンカーボルト２１やケミカルアンカーを用いてコンクリート床版５側に固定するだけで、容易に補修することができる。
【００２７】
【発明の効果】
上記のように本発明による軽量盛土工法におけるコンクリート床版とＨ形鋼との支持構造によれば、コンクリート床版をＨ形鋼に対して上下方向に移動可能な状態で固定するための構造を、構造的安定性や強度を低下させることなく、きわめて簡素化できると共に、結果として、設計基準値を超えるような大きさの地震の発生などにより、コンクリート床版とＨ形鋼との接合部に不具合が発生したような場合にも、現状どおりに容易かつ迅速に補修することが可能となる。この補修は、既存の他の手法によるコンクリート床版とＨ形鋼との間の支持構造に対しても、容易に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による軽量盛土工法におけるコンクリート床版とＨ形鋼との間の支持構造の一実施の形態を説明するための斜視図。
【図２】本発明による支持構造の他の実施の形態を説明するための斜視図。
【図３】本発明による支持構造のさらに他の実施の形態を説明するための平面図。
【図４】本発明による支持構造のさらに他の実施の形態を説明するための平面図。
【図５】本発明による支持構造の他の使用形態を説明するための図であり、図５ａは補修前の状態を示し、図５ｂは補修後の状態を示す。
【図６】一般的な軽量盛土工法を説明するための図。
【図７】従来のコンクリート床版とＨ形鋼との間の支持構造の一例を説明するための図。
【符号の説明】
２…Ｈ形鋼、２ａ…Ｈ形鋼のフランジ、４…軽量盛土材、５…コンクリート床版、５１…コンクリート床版の端面、１１…凹溝、２０…支持部材としての鋼板、２１…アンカーボルトまたはケミカルアンカー、２２…スペーサ、２３…空間

Claims

立設したＨ形鋼の背面側に軽量盛土材を配置し、その上面にコンクリート床版を配置した構造を少なくとも有する軽量盛土工法におけるコンクリート床版とＨ形鋼との間の支持構造であって、立設するＨ形鋼の両側に左右一対の支持部材が配置されており、該支持部材は、一枚の板材または２枚以上の板材を積層したものであり、一方側がコンクリート床版の端面に固定され、他方側はＨ形鋼のフランジの内面に重畳した姿勢となっており、それにより、当該コンクリート床版はＨ形鋼に対して上下方向に移動可能な状態で固定されていることを特徴とするコンクリート床版とＨ形鋼との間の支持構造。
コンクリート床版に対する支持部材の固定は、コンクリート床版の形成時にコンクリート床版内に埋設されたアンカー部材を利用して行われていることを特徴とする請求項１記載の支持構造。
コンクリート床版に対する支持部材の固定は、支持部材の固定時に新たにコンクリート床版に打ち込まれる固定具を利用して行われていることを特徴とする請求項１記載の支持構造。
コンクリート床版の端面には凹溝が形成されており、該凹溝内に支持部材で支持される側のＨ形鋼のフランジが入り込んでいることを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の支持構造。
コンクリート床版の端面は平坦面であり、支持部材の他方端とコンクリート床版の平坦な端面との間に支持部材で支持される側のＨ形鋼のフランジが入り込んでいることを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載の支持構造。