JP5149822B2

JP5149822B2 - 既設構造物の基礎の補強方法

Info

Publication number: JP5149822B2
Application number: JP2009011630A
Authority: JP
Inventors: 政幸神田; 英俊西岡
Original assignee: Railway Technical Research Institute
Current assignee: Railway Technical Research Institute
Priority date: 2009-01-22
Filing date: 2009-01-22
Publication date: 2013-02-20
Anticipated expiration: 2029-01-22
Also published as: JP2010168786A

Description

この発明は、既設構造物の基礎の補強方法、特に、橋脚等の既設構造物の基礎を地震等の災害に備え、容易かつ強固に補強することができる、既設構造物の基礎の補強方法に関するものである。

図７に示すように、橋脚１１等の構造物は、通常、基礎杭１２上に基礎（フーチング）１３を介して構築されている。近年、地震等の災害に備え、このような既設構造物の基礎に対して補強工事が実施されている。

従来、例えば、既設の橋脚１１の基礎１３の補強方法として、増し杭工法がある。この増し杭工法とは、図８に示すように、既設の基礎１３の周囲に新たに新設の基礎杭１４を構築し、この新設の基礎杭１４上に新設の基礎１５を構築して既設の基礎１３を補強するものである。

上述した増し杭工法によれば、既設の基礎１３の周囲に新設の基礎１５を構築することにより既設の基礎１３が補強されるので、橋脚１１を補強することができる。しかしながら、以下のような問題があった。

（１）新設の基礎１５を構築するには、既設の基礎１３の周囲の地盤を少なくとも既設の基礎１３の深さまで掘削する必要があり、この作業に多大の時間と労力を要する。
（２）既設の基礎１３の周囲のスペースが狭い場合には、既設の基礎１３の周囲に新設の基礎１５を構築することができず、この場合には、増し杭工法により橋脚１１を補強することができない。
（３）既設の基礎１３と新設の基礎１５とが確実に接合されないと、橋脚１１の補強効果が十分に発揮されないが、既設の基礎１３と新設の基礎１５とを確実に接合することは困難である。

本願発明者等は、上述した増し杭工法の有する問題点を解決すべく、鋭意検討を重ねた。この結果、以下のような知見を得た。

（ａ）既設構造物の基礎の周囲の地盤を、基礎を取り囲むように改良して、基礎の周囲に改良地盤からなる補強壁を構築すれば、地震等の災害時に生じる引張り力は、補強壁によって確実に阻止されるので、既設構造物の基礎を強固に補強することができる。
（ｂ）補強壁を構築するに際しては、既設の基礎の周囲の地盤を掘削する必要がないので、この分、補強作業が容易に行える。
（ｃ）補強壁は、既設の基礎の周囲のスペースが狭い場合であっても構築することができるので、既設の基礎の周囲のスペースによらず既設構造物の基礎の補強が行える。
（ｄ）改良地盤内に鉄筋籠等の補強材を挿入して補強壁を構築すれば、補強壁の強度がさらに増大するので、補強壁による既設構造物の基礎の補強効果を一層上げることができる。

この発明は、上記知見に基づきなされたもので、橋脚等の既設構造物の基礎を地震等の災害に備え、容易かつ強固に補強することができる、既設構造物の基礎の補強方法を提供することを目的とするものである。

この発明は、下記を特徴とするものである。

請求項１に記載の発明は、既設構造物の、地中梁からなる基礎の周囲の地盤を、前記基礎を取り囲むように改良し、このようにして改良した改良地盤により前記基礎の周囲に補強壁を構築する、既設構造物の基礎の補強方法であって、前記地中梁間の地盤の一部を改良し、このようにして改良した改良地盤により前記地中梁間の地盤に別の補強壁を構築することに特徴を有するものである。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の、既設構造物の基礎の補強方法において、前記改良地盤は、互いにラップさせた円柱状の改良壁体からなっていることに特徴を有するものである。

請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の、既設構造物の基礎の補強方法において、前記改良地盤は、平板状の改良壁体からなっていることに特徴を有するものである。

請求項４に記載の発明は、請求項１から３の何れか１つに記載の、既設構造物の基礎の補強方法において、前記改良地盤内に補強材を挿入して、前記補強壁を構築することに特徴を有するものである。

請求項５に記載の発明は、請求項１から４の何れか１つに記載の、既設構造物の基礎の補強方法において、前記補強材は、鉄筋籠からなっていることに特徴を有するものである。

請求項６に記載の発明は、請求項１から４の何れか１つに記載の、既設構造物の基礎の補強方法において、前記補強材は、Ｈ形鋼からなっていることに特徴を有するものである。

請求項７に記載の発明は、請求項１から６の何れか１つに記載の、既設構造物の基礎の補強方法において、前記補強壁によって囲まれた前記基礎の上部にコンクリートを打設することに特徴を有するものである。

この発明によれば、地震等の災害時に生じる引張り力は、補強壁によって確実に阻止されるので、既設構造物を強固に補強することができる。また、補強壁を構築するに際しては、補強壁によって囲まれた基礎の上部にコンクリートを打設する場合は別にして、既設の基礎の周囲の地盤を掘削する必要がないので、この分、補強作業が容易に行える。さらに、補強壁は、既設の基礎の周囲のスペースが狭い場合であっても構築することができるので、既設の基礎の周囲のスペースによらず既設構造物の基礎の補強が行える。しかも、改良地盤内に鉄筋籠等の補強材を挿入して補強壁を構築すれば、補強壁の強度がさらに増大するので、補強壁による既設構造物の基礎の補強効果を一層上げることができる。

参考例による既設構造物の基礎を示す概略断面図である。改良地盤内に鉄筋籠を挿入した、参考例による既設構造物の基礎を示す概略断面図である。互いにラップさせた円柱状の改良壁体からなる改良地盤を示す平面図である。平板状の改良壁体からなる改良地盤を示す平面図である。この発明の方法により補強された、既設構造物の地中梁からなる基礎を示す概略断面図である。この発明の方法により補強された、既設構造物の地中梁からなる基礎を示す概略平面図である。構造物の基礎を示す概略断面図である。増し杭工法により補強された、既設構造物の基礎を示す概略断面図である。

この発明の、既設構造物の基礎の補強方法の一実施態様を、図面を参照しながら説明する。

なお、構造物として橋脚を例に取って説明するが、橋脚以外の構造物であっても良いことは言うまでもない。

図１は、参考例による既設構造物としての橋脚の基礎を示す概略断面図である。

図１に示すように、参考例による既設構造物の基礎の補強方法は、既設構造物としての橋脚１の、基礎杭２上に構築された基礎３（フーチング）の周囲の地盤を、基礎３を取り囲むように改良し、このようにして改良した改良地盤により基礎３の周囲に補強壁４を構築することからなっている。

このように、基礎３の周囲に基礎３を取り囲むように補強壁４を構築することによって、地震等の災害時に生じる引張り力は、補強壁４によって確実に阻止されるので、橋脚１の基礎３を強固に補強することができる。

改良地盤の構築後、改良地盤が硬化する前に改良地盤内に、図２に示すように、鉄筋籠５等からなる補強材を挿入して補強壁４を構築すれば、補強壁４の強度をさらに増大することができるので、補強壁４による橋脚１の基礎３の補強効果を一層上げることができる。なお、補強材として、鉄筋籠５以外にＨ形鋼等の鋼材を用いても良い。

次に、改良地盤からなる補強壁４の構築方法について説明する。

図３に示すように、改良地盤は、専用ドリルにより地盤に孔を掘りながら、専用ドリルの先端からセメントミルク、ベントナイト等からなる改良液を吐出させて、円柱状の改良壁体４Ａを地盤中に形成し、このようにして形成される改良壁体４Ａを、基礎３を取り囲むように互いにラップさせて形成することにより構築される。

図４に示すように、改良地盤は、専用掘削機により地盤に溝を掘りながら、専用掘削機の先端からセメントミルク、ベントナイト等からなる改良液を吐出させて、平板状の改良壁体４Ｂを、基礎３を取り囲むように形成することにより構築しても良い。

図１に示すように、補強壁４によって囲まれた基礎３の上部にコンクリート６を打設すれば、既設の基礎３の補強効果はさらに増大する。この場合には、コンクリート６の打設深さ分だけ、既設の基礎３の地盤を掘削する。

図５および図６に示すように、基礎が基礎杭２上に構築された地中梁７からなっている場合には、この発明にしたがって、地中梁７間の地盤の一部を改良して、別の補強壁８を構築すれば、地中梁７の両側が補強壁４および８により囲まれるので、地中梁７の補強効果がさらに増大する。別の補強壁８を、上述した鉄筋籠等の補強材が挿入したものとしても良いことは勿論である。

この発明によれば、既設構造物の基礎を囲むように補強壁を構築することによって、地震等の災害時に生じる引張り力は、補強壁によって確実に阻止されるので、既設構造物を強固に補強することができる。

また、補強壁を構築するに際しては、補強壁によって囲まれた基礎の上部にコンクリートを打設する場合は別にして、既設の基礎の周囲の地盤を掘削する必要がないので、この分、補強作業が容易に行える。

しかも、補強壁は、既設の基礎に接近させて構築することができるので、既設の基礎の周囲のスペースによらず既設構造物の基礎の補強が行える。

しかも、改良地盤内に鉄筋籠等の補強材を挿入して補強壁を構築すれば、補強壁の強度がさらに増大するので、補強壁による既設構造物の基礎の補強効果を一層上げることができる。また、基礎が基礎杭２上に構築された地中梁７からなっている場合には、この発明にしたがって、地中梁７間の地盤の一部を改良して、別の補強壁８を構築すれば、地中梁７の両側が補強壁４および８により囲まれるので、地中梁７の補強効果がさらに増大する。

１：橋脚
２：基礎杭
３：基礎
４：補強壁
４Ａ：改良壁体
４Ｂ：改良壁体
５：鉄筋籠
６：コンクリート
７：地中梁
８：別の補強壁
１１：橋脚
１２：基礎杭
１３：基礎
１４：新設の基礎杭
１５：新設の基礎

Claims

既設構造物の、地中梁からなる基礎の周囲の地盤を、前記基礎を取り囲むように改良し、このようにして改良した改良地盤により前記基礎の周囲に補強壁を構築する、既設構造物の基礎の補強方法であって、
前記地中梁間の地盤の一部を改良し、このようにして改良した改良地盤により前記地中梁間の地盤に別の補強壁を構築することを特徴とする、既設構造物の基礎の補強方法。
前記改良地盤は、互いにラップさせた円柱状の改良壁体からなっていることを特徴とする、請求項１に記載の、既設構造物の基礎の補強方法。
前記改良地盤は、平板状の改良壁体からなっていることを特徴とする、請求項１に記載の、既設構造物の基礎の補強方法。
前記改良地盤内に補強材を挿入して、前記補強壁を構築することを特徴とする、請求項１から３の何れか１つに記載の、既設構造物の基礎の補強方法。
前記補強材は、鉄筋籠からなっていることを特徴とする、請求項１から４の何れか１つに記載の、既設構造物の基礎の補強方法。
前記補強材は、Ｈ形鋼からなっていることを特徴とする、請求項１から４の何れか１つに記載の、既設構造物の基礎の補強方法。
前記補強壁によって囲まれた前記基礎の上部にコンクリートを打設することを特徴とする、請求項１から６の何れか１つに記載の、既設構造物の基礎の補強方法。