JP3904563B2 - 護岸鋼矢板の補強構造 - Google Patents

Description

本発明は海岸や河川岸の水底地盤に打ち込まれた護岸鋼矢板の補強方法に関する。

従来より溝形鋼矢板、即ち中央基板と該中央基板の左右側端に連設された左右継手板を有する溝形鋼矢板を用い、隣接する溝形鋼矢板の左右継手板端部の継手を相互に係合しつつ中央基板の山面と谷面が交互に連続するように水底地盤に打ち込んで形成された護岸鋼矢板が既知である。

然るに上記溝形鋼矢板は潮汐や水量によって周期的に繰り返される水面の変動により、水面上に露出したり、水面下に没したりする領域に腐食を生じ易く、殊に薄肉の継手板に腐食による穿孔を生じ、護岸鋼矢板全体の強度を損なう問題を有している。

この問題を解決する手段として、特許文献１には老朽化した既設護岸鋼矢板の前面側に新設の鋼矢板を打ち込んで既設護岸鋼矢板と並行に補強護岸鋼矢板を形成し、両護岸鋼矢板間に水底地盤に至る間詰めコンクリートを打設して補強コンクリート層を形成し全体を三層構造とする補強構造が提案されている。
特開２００３−７４０３８号公報

而して上記従来例においては、既設護岸鋼矢板の前面側に水底地盤に打ち込んだ新たな護岸鋼矢板を構築する構造であり、新たな鋼矢板を水底地盤に打ち込む作業、並びに水底地盤に至る多量のコンクリートの打設を要し、又大掛かりな止水作業が必要である等、工期と工費が嵩む問題を有していた。

又河川においては河川幅を減殺し、流速を早め治水工事としては不適切であった。

本発明は老朽化した既設の護岸鋼矢板における腐食の顕著な限定された領域において的確な補強目的を達成し得る構造簡素な護岸鋼矢板の補強方法を提供するものである。

その手段として、鋼矢板を左右に連続するように水底地盤に打ち込んで形成された護岸鋼矢板の補強方法において、該鋼矢板の水面と接する側の表面に該水面上と水面下に及ぶ領域に限定して補強板を重設すると共に、鋼矢板の水面側の表面に水面上と水面下に及ぶ領域に限定して上記補強板全体を覆い且つ鋼矢板の水面側表面を覆う補強コンクリート層を打設形成した補強方法にしたものである。

代表的な護岸鋼矢板の補強手段として、中央基板と該中央基板の左右側端に折曲形成された左右継手板を有する溝形鋼矢板を用い、該溝形鋼矢板を中央基板の山面と谷面が交互に連続するように水底地盤に打ち込んで形成された護岸鋼矢板の補強方法において、該鋼矢板の水面と接する側の上記中央基板の山面又は／及び谷面に該水面上と水面下に及ぶ領域に限定して補強板を重設すると共に、鋼矢板の水面側の表面に水面上と水面下に及ぶ領域に限定して上記補強板全体を覆い且つ鋼矢板の水面側表面を覆う補強コンクリート層を打設形成する補強方法としたものである。

上記補強方法は既設鋼矢板における水面上と水面下の限定された領域に構築されて所期の補強目的を的確に達成し、新たな護岸鋼矢板を構築することなく小規模で安価な構造簡素な補強方法を構築することができる。

上記補強板は鋼矢板の表面、溝形鋼矢板にあってはその中央基板の表面に重設しつつ、その左右側端には上記左右継手板の折曲基部に重設される縁板を連設し、補強効果を向上し、補強コンクリート層と矢板主体となる中央基板と協働して補強目的を有効に達成する。

上記補強板としては平板又は上記縁板を設けた補強板の他、Ｈ形鋼又はＴ形鋼を用い、該Ｈ形鋼又はＴ形鋼のフランジ板を鋼矢板の表面、溝形鋼矢板にあってはその中央基板に重設し、該フランジ板及びその他の部分を補強コンクリート層内へ埋設し、鋼矢板と補強コンクリート層の一体構造化を強化する。

上記補強板は鋼矢板にボルトにて取り付け重設する。又は溶接にて取り付け重設する。

上記補強コンクリート層内には鉄筋を配筋して埋設し、該埋設鉄筋を上記鋼矢板に連結材にて連結し、鋼矢板と補強コンクリート層の一体構造化を強化する。

本発明に係る護岸鋼矢板の補強構造は、水面の上下変動に接する領域に限定された補強構造であるため、上記従来例の如き新たな護岸鋼矢板の構築を要せず、同従来例が有する工期と工費が嵩む問題を有効に解決し、補強目的を有効に達成しながら工期短縮と工費削減を図ることができる。

又補強コンクリート層と補強板が協働して上記鋼矢板の腐食部を有効に補修しつつ、既設護岸鋼矢板全体の強度を補強することができる。

更には上記限定された領域内における補強方法により、上記特許文献１においても課題となっている河川幅を狭めて洪水の危険性を増す問題を有効に解決する。

以下本発明を実施するための最良の形態を図１乃至図８に基づき説明する。

本発明は鋼矢板１を左右に連続するように水底地盤２に打ち込んで形成された護岸鋼矢板の補強方法において、該鋼矢板１の水面４と接する側の表面に該水面上と水面下に及ぶ領域に限定して補強板５を重設すると共に、鋼矢板１の水面側の表面に水面上と水面下に及ぶ領域に限定して上記補強板５全体を覆い且つ鋼矢板１の水面側表面を覆う補強コンクリート層８を打設形成した補強方法にしたものである。

又代表的な護岸鋼矢板の補強手段として、中央基板１ａと該中央基板１ａの左右側端に折曲形成された左右継手板１ｂを有する溝形鋼矢板１を用い、該溝形鋼矢板１を中央基板１ａの山面１ｄと谷面１ｅが交互に連続するように水底地盤２に打ち込んで形成された護岸鋼矢板の補強方法において、該鋼矢板１の水面４と接する側の上記中央基板１ａの山面１ｄ又は／及び谷面１ｅに該水面上と水面下に及ぶ領域に限定して補強板５を重設すると共に、鋼矢板１の水面側の表面に水面上と水面下に及ぶ領域に限定して上記補強板５全体を覆い且つ鋼矢板１の水面側表面を覆う補強コンクリート層８を打設形成する補強方法としたものである。

詳述すると図１乃至図６に示すように、１は既設の護岸鋼矢板を構成する代表的な溝形鋼矢板を示し、図示の如く、該溝形鋼矢板１は中央基板１ａの左右側端から長手方向に亘り一対の継手板１ｂを折曲形成してコ形チャンネル形にし、この各継手板１ｂの端部にフック形継手１ｃを長手方向に亘り折曲形成した形状を呈し、隣接する鋼矢板１間において、このフック形継手１ｃを係合しつつ、上記鋼矢板１の中央基板１ａが左右に交互に連続して山面と谷面を形成するように水底地盤２に打ち込むことによって、上記護岸鋼矢板を構成している。

そして上記溝形鋼矢板１の背面、即ち陸側には間詰め土１０が充填され、該溝形鋼矢板１の上端には笠石３が載設されている。

上記溝形鋼矢板１の中央基板１ａの水面４と接する側の表面、即ち山面１ｄ又は谷面１ｅ、或いは両面１ｄ、１ｅに水面上と水面下に及ぶ領域に限定して短尺の補強板５を重設する。

上記補強板５と溝形鋼矢板１は後述するボルト１２により固定し重設する。又は溶接により固定し重設する。

上記補強板５は護岸を形成する溝形鋼矢板１のうち、任意の溝形鋼矢板１を選択して固定することができる。好ましくは全ての鋼矢板１の中央基板１ａの水面側において山面１ｄ又は谷面１ｅとなる表面に重設する。

上記補強板５は水面４の上下に及ぶ長さである。即ち水面上補強板５′と水面下補強板５″とから成り、前者は水面４より上記笠石３に達するか、又は達しない長さに形成し、後者は同水面４直下に延びる長さに形成し、水面上と水面下の溝形鋼矢板１を補強板５により連結することによって同鋼矢板１を補強する。

図１、図５に示すように、上記溝形鋼矢板１には潮汐や水量によって周期的に繰り返される水面４の変動により、該水面４と接する部分に腐食を生じ易く、ひいてはこの腐食により主として継手板１ｂに孔６を生ずる知見に基づき、上記補強板５を該腐食孔６等の腐食を生じ脆弱化した領域の上方と下方、即ち少なくとも溝形鋼矢板１と接する水面４が変動する最上位水面と最下位水面間の領域に亘り補強板５を重設して鋼矢板１を有効に局部補強する。

図２に示すように、上記補強板５は上記鋼矢板１の溝形形状と同調する形状に形成する。詳述すると、補強板５は上記溝形鋼矢板１の矢板中央基板１ａに重設しつつ、その左右側端に一対の縁板５ｄを折曲形成し、該縁板５ｄを上記左右継手板１ｂの折曲基部に重設し、補強効果を向上する。この縁板５ｄは継手板１ｂの全幅に重設することを妨げない。

更に上記補強板５の他例として図３に示すように、上部フランジ５ａと腹板５ｂと下部フランジ５ｃから成るＨ形鋼を用い、該Ｈ形鋼の下部フランジ５ｃを上記溝形鋼矢板１の上記中央基板１ａの山面１ｄに重設し、同様に同Ｈ形鋼の下部フランジ５ｃを上記中央基板１ａの谷面１ｅに重設する。

更に上記補強板５の他例として図４に示すように、フランジ５ｃ′の中央部から中央板５ｂ′を立ち上げたＴ形鋼を用いる。該Ｔ形鋼による補強板５はそのフランジ５ｃ′を上記溝形鋼矢板１の中央基板１ａの山面１ｄに重設し、同様に同Ｔ形鋼のフランジ５ｃ′を中央基板１ａの谷面１ｅに重設する。

又図示は省略するが、上記補強板５を鋼材等から成る縁板を有しない平板により形成し、該平板状の補強板５を上記鋼矢板１の中央基板１ａの山面１ｄ、或いは中央基板１ａの谷面１ｅに重設する。

又上記補強板５を樹脂やコンクリート、又は繊維強化板にて形成する構成を妨げない。

そして上記溝形鋼矢板１の水面側の表面に水面上と水面下に及ぶ領域に限定して補強板５全体を覆い且つ鋼矢板１の水面側表面を覆う補強コンクリート層８を打設形成する。

上記補強コンクリート層８を形成する方法として、図１、図５に示すように、水面４と接する側の溝形鋼矢板１の前面側に水面上と水面下に及ぶ領域に限定して型枠７を組んで、該型枠７の上端を笠石３の前方、即ち鋼矢板上端の前方において開口し、コンクリート注入口７ａを形成する。

上記型枠７は水面４下において鋼矢板１に取り付けた型枠支持部材９により支持する。

上記コンクリート注入口７ａよりコンクリートを注入して補強コンクリート層８を形成し、該補強コンクリート層８中に上記補強板５及び後記する補強鉄筋１４を埋設する。即ち上記水面下補強板５″を水面下コンクリート層８″中に埋設し、上記水面上補強板５′を水面上コンクリート層８′中に埋設する。

上記コンクリート注入口７ａを形成する型枠部は笠石３の前面より水面４側に突出するように設け、該突出部内にコンクリートを打設して笠石３の前面側へ突出するコンクリート層８の頭部８ａを形成し、該頭部８ａは打設硬化後取り除き、笠石３の突出部内の領域に上記補強構造を構築する。又は上記頭部８ａは笠石３と一体にしてそのまま残存する。

又上記型枠７を構成する型枠底板７ｂ、型枠側板７ｃ、型枠支持部材９は捨て型枠とし、上記補強コンクリート層８の硬化後もそのまま残存する。又は上記コンクリート層８の硬化後取り外す。

上記構造によって溝形鋼矢板１における水面４上と水面４下、即ち水面４付近の限定された領域内に補強構造を構築することによって、新たな護岸鋼矢板を構築することなく小規模且つ安価な構造簡素な護岸鋼矢板の補強構造が得られ、且つ河川幅を狭めることなく護岸鋼矢板の補強構造を構築できる。

補強板５の取り付け例として、図１乃至図８に示すように、上記補強板５を鋼矢板１の中央基板１ａにボルト１２にて取り付ける。ボルト１２として補強板５の取り付けだけを目的とした図７に示す直ボルト１２、又は補強板５を取り付けし、且つ補強埋設鉄筋１４を鋼矢板１に連結する図８に示すＵ形ボルト１２を用いる。従ってこのＵ形ボルト１２は補強板５を鋼矢板１に取り付ける手段と、補強埋設鉄筋１４を鋼矢板１に連結支持する連結材１６として機能する。

図７に示すように、上記直ボルト１２はその先端に設けたストッパー１５を補強板５と鋼矢板１に設けた貫通孔１１に遊挿して鋼矢板１の背面、即ち上記間詰め土１０内にストッパー１５を突出し、該直ボルト１２を９０度回転してストッパー１５を貫通孔１１の縁部に係合し、水面４側においてボルト軸１２ａに螺合したナット１３により締結することによって、上記鋼矢板１に補強板５を強固に重設する。

好ましくは上記補強コンクリート層８内に埋設した鉄筋１４は上記鋼矢板１に対し連結材１６にて連結支持する。

例えば上記連結材１６はＵ形ボルト１２にて形成する。該Ｕ形ボルト１２の二双のボルト軸１２ａの端部にストッパー１５を設け、該各ストッパー１５を上記水面４側より補強板５と鋼矢板１に同心に設けた貫通孔１１の大径孔部１１ａに遊挿して上記鋼矢板１の背面、即ち上記土留め土１０内に各ストッパー１５を突出し、更に大径孔部１１ａに連設された狭幅溝部１１ｂ内へ移動してストッパー１５を狭幅溝部１１ｂの縁部に係合する。そして水面４側においてボルト軸１２ａに予め螺合したナット１３により締結することによって、上記鋼矢板１に補強板５を強固に密着固定する。

同時に上記Ｕ形ボルト１２にて上記補強コンクリート層８内の埋設鉄筋１４を鋼矢板１に対し連結支持し、該補強コンクリート層８と補強板５と鋼矢板１の結合力を高める。このＵ形ボルト１２、即ち連結材１６は鉄筋１４の中立姿勢を保ち、配筋作業を容易にすると共に、コンクリート打設による偏在を防止する。

上記補強板５としてＨ形鋼又はＴ形鋼を用いた場合には、上記埋設補強鉄筋１４を省約可能である。

本発明は上記溝形鋼矢板１の他、平条板から成る基板の左右両端に長手方向に亘り継手を形成したＩ形鋼矢板を適用した護岸鋼矢板の補強方法として実施可能である。

本発明に係る護岸鋼矢板の補強方法によって得られた補強構造の縦断面図。 同補強構造の第一例を示す横断面図。 同補強構造の第二例を示す横断面図。 同補強構造の第三例を示す横断面図。 本発明に係る補強コンクリート層中に埋設鉄筋を配筋しＵ形ボルト（連結材）を用いて鋼矢板に連結した補強構造例を示す護岸鋼矢板の補強構造の縦断面図。 同横断面図。 Ａは補強板を直ボルトにて取り付けた例を示す背面図、Ｂは同横断面図。 ＡはＵ形ボルトを用いて補強板を取り付ける場合の抜け止め構造を示す背面図。

符号の説明

１…溝形鋼矢板、１ａ…中央基板、１ｂ…継手板、１ｃ…フック形継手、１ｄ…山面、１ｅ…谷面、２…水底地盤、３…笠石、４…水面、５…補強板、５′…水面上補強板、５″…水面下補強板、５ａ…上部フランジ、５ｂ…腹板、５ｂ′…中央板、５ｃ…下部フランジ、５ｃ′…フランジ、５ｄ…縁板、６…腐食孔、７…型枠、７ａ…コンクリート注入口、７ｂ…型枠底板、７ｃ…型枠側板、８…補強コンクリート層、８′…水面上コンクリート層、８″…水面下コンクリート層、８ａ…補強コンクリート層の頭部、９…型枠支持部材、１０…間詰め土、１１…貫通孔、１１ａ…大径孔部、１１ｂ…狭幅溝部、１２…ボルト、１２ａ…ボルト軸、１３…ナット、１４…補強埋設鉄筋、１５…ストッパー、１６…連結材。

Claims (6)

1. 鋼矢板を左右に連続するように水底地盤に打ち込んで形成された護岸鋼矢板の補強方法であって、該鋼矢板の水面と接する側の表面に該水面上と水面下に及ぶ領域に限定して補強板を重設すると共に、鋼矢板の水面側の表面に水面上と水面下に及ぶ領域に限定して上記補強板全体を覆い且つ鋼矢板の水面側表面を覆う補強コンクリート層を打設形成したことを特徴とする護岸鋼矢板の補強方法。
2. 中央基板と該中央基板の左右側端に折曲形成された左右継手板を有する溝形鋼矢板を用い、該溝形鋼矢板を中央基板の山面と谷面が交互に連続するように水底地盤に打ち込んで形成された護岸鋼矢板の補強方法であって、該鋼矢板の水面と接する側の上記中央基板の山面又は／及び谷面に該水面上と水面下に及ぶ領域に限定して補強板を重設すると共に、鋼矢板の水面側の表面に水面上と水面下に及ぶ領域に限定して上記補強板全体を覆い且つ鋼矢板の水面側表面を覆う補強コンクリート層を打設形成したことを特徴とする護岸鋼矢板の補強方法。
3. 上記補強板の左右側端に上記左右継手板の折曲基部に重設される縁板を連設したことを特徴とする請求項２記載の護岸鋼矢板の補強方法。
4. 上記補強板としてＨ形鋼又はＴ形鋼を用い、該Ｈ形鋼又はＴ形鋼のフランジ板を以って上記重設を図る構成としたことを特徴とする請求項１又は２記載の護岸鋼矢板の補強方法。
5. 上記補強板をボルトにて重設したことを特徴とする請求項１又は２記載の護岸鋼矢板の補強方法。
6. 上記補強コンクリート層内に鉄筋を埋設し、該鉄筋を上記鋼矢板に連結材にて連結したことを特徴とする請求項１又は２記載の護岸鋼矢板の補強方法。

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