JP6975691B2 - 免震装置の取出方法、及び、上部構造物の駆体拡張構造 - Google Patents

Description

本発明は、下部構造物と上部構造物との間隙から既設の免震装置を取り出すための免震装置の取出方法と、その方法で用いられる上部構造物の駆体拡張構造に関する。

図５は、下部構造物の駆体である基礎９２と、上部構造物の駆体であるキャピタル９３との間隙に設置された既設の免震装置９１を示している。この免震装置９１の周辺にジャッキ装置を設置し、そのジャッキ装置を作動させて上部構造物をジャッキアップすることにより、免震装置９１を間隙から取り出せる状態となり、延いては免震装置９１の交換を行うことができる。かかる手法は、例えば特許文献１に記載されている。

図５に示す例では、既存のキャピタル９３をジャッキ装置で支持するための十分なスペースが無いため、図６のように増し打ちコンクリート９５を打設することでキャピタル９３を拡張し、その増し打ちコンクリート９５をジャッキ装置９７で支持している。この場合、増し打ちコンクリート９５の内部に配置されたＰＣ鋼棒９６（緊張材の一例）を緊張させてプレストレスを導入することにより、既存のキャピタル９３と増し打ちコンクリート９５との間の摩擦力を高めて力を確実に伝達させることができる。かかる手法は、例えば特許文献２に記載されている。

このプレストレスの導入は、ポストテンション方式によって行われる。具体的には、増し打ちコンクリート９５を打設する際、その増し打ちコンクリート９５を貫通するように、シース管を内部に埋設しておき、増し打ちコンクリート９５が固まった後でＰＣ鋼棒９６をシース管に挿入する。そして、図示しない引張用ジャッキ装置でＰＣ鋼棒９６を緊張させてプレストレスを導入した後、ナット９９を締め付けてＰＣ鋼棒９６の両端部を固定する。ＰＣ鋼棒９６の両端部に取り付けられた支圧板９８は、ナット９９の締め付けに応じて増し打ちコンクリート９５の側面に圧接される。

ところで、施工現場によっては、既存の周辺設備の影響によりキャピタルの拡張に不都合を生じる場合がある。例えば、図６に破線で示したように、増し打ちコンクリート９５の近傍にエレベータシャフト壁９４（以下、「ＥＶシャフト壁９４」と呼ぶ）がある状況では、ナット９９や引張用ジャッキ装置などを配置することができない。これに対し、ＥＶシャフト壁９４に貫通孔を設けてナット９９などを反対側に突出させると、エレベータの使用に支障を来たす。また、ナット９９などを配置できるように増し打ちコンクリート９５の幅寸法を小さくすると、拡張面積が減るためにジャッキ装置９７の設置に支障を来たしてしまう。

特開２００８−１６３６３６号公報 特開２０００−２５７２７３号公報

本発明は上記実情に鑑みてなされたものであり、その目的は、既存の周辺設備の影響を減らして上部構造物の駆体を都合よく拡張できる免震装置の取出方法、及び、その方法で用いられる上部構造物の駆体拡張構造を提供することにある。

上記目的は、下記の如き本発明により達成することができる。即ち、本発明に係る免震装置の取出方法は、下部構造物と上部構造物との間隙から既設の免震装置を取り出すための免震装置の取出方法において、前記上部構造物の駆体の周囲に増し打ちコンクリートを打設することにより、前記上部構造物の駆体を拡張する拡張工程と、前記増し打ちコンクリートの内部に配置された緊張材を緊張させることにより、前記増し打ちコンクリートを前記上部構造物の駆体に圧接する圧接工程と、前記下部構造物と前記増し打ちコンクリートとの間隙にジャッキ装置を設置するジャッキ装置設置工程と、前記ジャッキ装置を作動させて前記上部構造物をジャッキアップし、前記免震装置を間隙から取り出す取出工程と、を備え、前記拡張工程では、前記増し打ちコンクリートを打設する際に、前記緊張材の一端部を内部に埋設しつつ前記緊張材の他端部を外部に配置しておき、前記圧接工程では、前記緊張材の両端部のうち前記他端部のみを操作して前記緊張材を緊張させるものである。

この方法では、増し打ちコンクリートを打設する際に緊張材の一端部を内部に埋設することから、その緊張材の一端部に対してナットや引張用ジャッキ装置を配置する必要がない。そのため、増し打ちコンクリートと既存の周辺設備との間に十分なスペースが無い場合であっても、その既存の周辺設備の影響を減らして上部構造物の駆体を都合よく拡張することができ、既設の免震装置を間隙から取り出すうえで有用となる。

前記拡張工程では、前記増し打ちコンクリートを打設する際に、前記緊張材の一端部を、その前記緊張材の一端部に取り付けられた支圧板とともに内部に埋設することが好ましい。支圧板を用いて緊張材の一端部に受圧面を形成することにより、増し打ちコンクリートの内部で緊張材の一端部を堅固に定着させることができる。

前記拡張工程では、前記緊張材の一端部を既存の周辺設備に設けた切り欠きに配置するものでもよい。これにより、緊張材の一端部を配置できる範囲が広がるため、緊張材の一端部をジャッキ装置の受圧面から離して配置したい場合などにおいて有用である。

また、本発明に係る上部構造物の駆体拡張構造は、下部構造物と上部構造物との間隙に設置された免震装置に接する前記上部構造物の駆体の周囲に打設された増し打ちコンクリートと、前記増し打ちコンクリートの内部に配置された緊張材とを備え、前記緊張材の緊張によって前記増し打ちコンクリートが前記上部構造物の駆体に圧接されているとともに、前記緊張材の一端部が前記増し打ちコンクリートの内部に埋設されたものである。

この構造では、緊張材の一端部が増し打ちコンクリートの内部に埋設されているため、その緊張材の一端部に対してナットや引張用ジャッキ装置を配置する必要がない。そのため、増し打ちコンクリートと既存の周辺設備との間に十分なスペースが無い場合であっても、その既存の周辺設備の影響を減らして上部構造物の駆体を都合よく拡張することができ、既設の免震装置を間隙から取り出すうえで有用となる。

既設の免震装置に接するキャピタルの周辺を示す（ａ）横断面図と（ｂ）正面図 増し打ちコンクリートによって拡張したキャピタルの周辺を示す（ａ）横断面図と（ｂ）正面図 増し打ちコンクリートに埋設されるＰＣ鋼棒の一端部を示す断面図 別実施形態において拡張したキャピタルの周辺を示す（ａ）横断面図と（ｂ）正面図 既設の免震装置に接するキャピタルの周辺を示す正面図 増し打ちコンクリートによって拡張したキャピタルの周辺を示す正面図

本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１に示すように、免震装置１は、下部構造物２０と上部構造物３０との間隙、より具体的には、下部構造物２０の駆体である基礎２と、上部構造物３０の駆体であるキャピタル３との間隙に設置されている。キャピタル３の周辺には、二つのエレベータシャフトＥＶ１，ＥＶ２と、それらを区画するためのエレベータシャフト壁４（以下、「ＥＶシャフト壁４」と呼ぶ）が設置されている。図１（ａ）は、既設の免震装置１に接するキャピタル３の周辺を示す横断面図であり、図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面に相当する。図１（ｂ）は、そのキャピタル３の周辺を示す正面図であるが、ＥＶシャフト壁４については図１（ａ）のＡ−Ａ断面で示している。

免震装置１は、積層ゴム型の免震装置である。免震装置１は、柱状または筒状をなす胴体１１と、胴体１１の下端に形成された下側フランジ１２と、胴体１１の上端に形成された上側フランジ１３とを備える。胴体１１は、ゴムなどの弾性体と鋼板などの剛性体とを交互に積層して構成されている。但し、免震装置１の構造は、これに限定されるものではない。

免震装置の交換工事では、下部構造物２０と上部構造物３０との間隙から既設の免震装置１を取り出すとともに、それに代わる新たな免震装置を間隙内に設置することになる。免震装置１を間隙から取り出すためには、この免震装置１の周辺にジャッキ装置を設置し、そのジャッキ装置を作動させて上部構造物３０をジャッキアップする必要がある。本実施形態では、既存のキャピタル３をジャッキ装置で支持するための十分なスペースが無いため、図１に破線で示すような増し打ちコンクリート５を打設することでキャピタル３を拡張しなければならない。

しかし、ＥＶシャフト壁４の近傍に増し打ちコンクリート５が打設されるため、そのＥＶシャフト壁４と増し打ちコンクリート５との間には、後述する緊張材の端部や、それを固定するためのナット、緊張材を緊張させるための引張用ジャッキ装置などを配置するスペースが無い。それでいて、ＥＶシャフト壁４に貫通孔を設けてナットなどをエレベータシャフトＥＶ１，ＥＶ２に突出させると、エレベータの使用に支障を来たす。また、ナットなどを配置できるように増し打ちコンクリート５の幅寸法を小さくすると、拡張面積が減るためにジャッキ装置の設置に支障を来たす。つまり、既存の周辺設備であるＥＶシャフト壁４の影響により、キャピタル３の拡張に不都合を生じる状況となっている。

そこで、本実施形態では、ＥＶシャフト壁４の影響を減らしてキャピタル３を都合よく拡張できるよう、以下に説明する方法により既設の免震装置１を間隙から取り出す。本実施形態の免震装置の取出方法は、図２に示すように、キャピタル３の周囲に増し打ちコンクリート５を打設することにより、キャピタル３を拡張する拡張工程と、増し打ちコンクリート５の内部に配置されたＰＣ鋼棒６（緊張材の一例）を緊張させることにより、増し打ちコンクリート５をキャピタル３に圧接する圧接工程と、下部構造物２０と増し打ちコンクリート５との間隙にジャッキ装置７を設置するジャッキ装置設置工程と、ジャッキ装置７を作動させて上部構造物３０をジャッキアップし、免震装置１を間隙から取り出す取出工程と、を備える。

図２（ａ）は、増し打ちコンクリート５によって拡張したキャピタル３の周辺を示す横断面図であり、図２（ｂ）のＤ−Ｄ断面に相当する。図２（ｂ）は、その拡張したキャピタル３の周辺を示す正面図であるが、ＥＶシャフト壁４、増し打ちコンクリート５、及び、増し打ちコンクリート５に取り付けられたＰＣ鋼棒６などについては、図２（ａ）のＣ−Ｃ断面で示している。図示の都合上、図２（ｂ）では、紙面に垂直な方向に沿って配置されたＰＣ鋼棒６の図示を省略している。

既述のように、拡張工程では、キャピタル３の周囲に増し打ちコンクリート５を打設する。拡張工程の前に、既存のキャピタル３の外面に目荒らし処理を施してもよい。本実施形態では、キャピタル３の周囲を取り囲んで四角柱状に増し打ちコンクリート５を打設している。増し打ちコンクリート５を打設する際には、ＰＣ鋼棒６を挿入可能なシース管６０を内部に埋設する。複数のシース管６０のうち、後述するＰＣ鋼棒６ｂが挿入されるシース管６０については、増し打ちコンクリート５を貫通するようにして埋設される。本実施形態では、キャピタル３の四面を囲むようにして上下に三本ずつシース管６０を埋設している。増し打ちコンクリート５を打設するまでの間、シース管６０は配筋によって保持される。

また、拡張工程では、増し打ちコンクリート５を打設する際に、ＰＣ鋼棒６ａの一端部（図２（ｂ）右側の端部）を内部に埋設しつつＰＣ鋼棒６ａの他端部（図２（ｂ）左側の端部）を外部に配置しておく。この配置は、全てのＰＣ鋼棒６について適用する必要はなく、ＥＶシャフト壁４の影響を受けるＰＣ鋼棒、即ちＥＶシャフト壁４に端部を近接させて配置されるＰＣ鋼棒６ａに適用される。図２に示した範囲において、ＰＣ鋼棒６ａは、ＥＶシャフト壁４の影響を受けるＰＣ鋼棒であり、ＰＣ鋼棒６ｂは、ＥＶシャフト壁４の影響を受けないＰＣ鋼棒である。ＰＣ鋼棒６ａとＰＣ鋼棒６ｂとの総称として「ＰＣ鋼棒６」と呼んでいる。ＰＣ鋼棒６ａの一端部は、その他端部が配置される増し打ちコンクリート５の端部とは反対側の端部の近辺に配置されている。

ＥＶシャフト壁４の影響を受けるＰＣ鋼棒６ａは、予めシース管６０に挿入された状態で、その一端部が増し打ちコンクリート５に埋設される。したがって、本実施形態では、増し打ちコンクリート５を打設する際に、ＰＣ鋼棒６ａの一端部を、そのＰＣ鋼棒６ａが挿入されるシース管６０の一端部とともに内部に埋設する。また、本実施形態では、増し打ちコンクリート５を打設する際に、ＰＣ鋼棒６ａの一端部を、そのＰＣ鋼棒６ａの一端部に取り付けられた支圧板８とともに内部に埋設する。支圧板８は、矩形の板材により形成されているが、形状は特に限定されない。更に、本実施形態では、増し打ちコンクリート５を打設する際に、ＰＣ鋼棒６ａの一端部を、そのＰＣ鋼棒６ａの一端部に螺合されたナット９（固定具の一例）とともに内部に埋設する。

図３は、増し打ちコンクリート５に埋設されるＰＣ鋼棒６ａの一端部を示す断面図である。シース管６０から突出したＰＣ鋼棒６ａの一端部には、支圧板８及びナット９が取り付けられている。ＰＣ鋼棒６ａは、支圧板８に設けられた貫通孔に挿通されているとともにナット９で締結されている。支圧板８は、ナット９の締め付けによってシース管６０の端面に密着している。このため、シース管６０の内部への増し打ちコンクリート５の浸入が抑えられる。ＰＣ鋼棒６ａの他端部及びＰＣ鋼棒６ｂの両端部も、これと同様に構成されているが、増し打ちコンクリート５の外部に配置される点、及び、増し打ちコンクリート５が固まった後に支圧板８及びナット９を取り付け可能である点が、ＰＣ鋼棒６ａの一端部と異なる。

ＰＣ鋼棒６ａは、増し打ちコンクリート５を打設することにより、その増し打ちコンクリート５の内部に配置された状態となる。ＰＣ鋼棒６ｂは、ＰＣ鋼棒６ａと同様に増し打ちコンクリート５を打設する際に予めシース管６０に挿入しておいても構わないが、増し打ちコンクリート５が固まった後でシース管６０に挿入することが可能である。増し打ちコンクリート５の内部にＰＣ鋼棒６を配置した状態において、ＰＣ鋼棒６ａの一端部は増し打ちコンクリート５の外部に露出せず、ＰＣ鋼棒６ａの他端部及びＰＣ鋼棒６ｂの両端部は増し打ちコンクリート５の外部に露出している。

既述のように、圧接工程では、増し打ちコンクリート５の内部に配置されたＰＣ鋼棒６を緊張させることにより、増し打ちコンクリート５をキャピタル３に圧接する。ＰＣ鋼棒６の緊張は、図示しないセンターホールジャッキなどの引張用ジャッキ装置を用いて、ＰＣ鋼棒６の露出した端部を引っ張ることにより行われる。シース管６０の内部にモルタルなどのグラウトを注入する場合は、それが固まる前にＰＣ鋼棒６を緊張させる。ＰＣ鋼棒６を緊張させて増し打ちコンクリート５にプレストレスを導入することにより、既存のキャピタル３と増し打ちコンクリート５との間の摩擦力を高めて、双方を互いに強く接合させることができる。ＰＣ鋼棒６を緊張させたら、ナット９を締め付けてＰＣ鋼棒６の端部を固定する。

圧接工程では、ＰＣ鋼棒６ａの両端部のうち他端部のみを操作してＰＣ鋼棒６ａを緊張させる。ＰＣ鋼棒６ａの一端部は増し打ちコンクリート５に埋設されているので、他端部のみを引っ張る操作でＰＣ鋼棒６ａを緊張できる。本実施形態ではＥＶシャフト壁４と増し打ちコンクリート５との間に十分なスペースが無いものの、ＰＣ鋼棒６ａの一端部に対してナット９や引張用ジャッキ装置を配置せずに済むため、ＥＶシャフト壁４の影響を減らしてキャピタル３を都合よく拡張できる。また、ＰＣ鋼棒６ａをシース管６０に挿入した状態で埋設しているため、緊張したＰＣ鋼棒６ａに生じる歪みによって増し打ちコンクリート５を傷めることがない。

本実施形態では、ＰＣ鋼棒６ａの一端部を支圧板８とともに増し打ちコンクリート５に埋設しているため、その増し打ちコンクリート５の内部において、支圧板８の面により受圧面が形成される。その結果、ＰＣ鋼棒６ａの一端部を堅固に定着させることができ、圧接工程でＰＣ鋼棒６ａを緊張させるうえで有用である。支圧板８は、ナット９を介してＰＣ鋼棒６ａに固定されるものに限らず、溶接など他の固定手段によりＰＣ鋼棒６ａに固定されるものや、ＰＣ鋼棒６ａの一端部との一体成形によって固定されるものでもよい。かかる場合は、ナット９の省略が可能となるため、後述する切り欠き４０のサイズを小さくできるなどの省スペースによる効果が得られる。

既述のように、ジャッキ装置設置工程では、下部構造物２０と増し打ちコンクリート５との間隙にジャッキ装置７を設置する。図２（ｂ）には一つのジャッキ装置７しか描いていないが、実際には、図２（ａ）のように複数のジャッキ装置７が設置される。本実施形態では、増し打ちコンクリート５の四隅の各々にジャッキ装置７を設置するとともに、そのジャッキ装置７と増し打ちコンクリート５との間にスペーサ７１を介在させている。下部構造物２０及び増し打ちコンクリート５の少なくとも一方とジャッキ装置７との間には、図示しない平板状のスライド具（例えば、一方を樹脂、他方をステンレスで形成された滑り板）を配置することが好ましい。これにより、地震などで小さな揺れが発生したときでもジャッキ装置７による支持状態を維持して、安全性を高めることができる。

既述のように、取出工程では、ジャッキ装置７を作動させて上部構造物３０をジャッキアップし、免震装置１を間隙から取り出す。既設の免震装置１を取り出した後、それに代わる新たな免震装置を間隙内に設置することで、免震装置の交換が行われる。免震装置の交換を終えたら、ジャッキ装置７によるジャッキアップを解除し、新設した免震装置で荷重（軸力）を受けてからジャッキ装置７を撤去する。

上記のように、この免震装置１の取出方法は、下部構造物２０と上部構造物３０との間隙に設置された免震装置１に接するキャピタル３の周囲に打設された増し打ちコンクリート５と、その増し打ちコンクリート５の内部に配置されたＰＣ鋼棒６とを備え、ＰＣ鋼棒６の緊張によって増し打ちコンクリート５がキャピタル３に圧接されているとともに、ＥＶシャフト壁４の影響を受けるＰＣ鋼棒６であるＰＣ鋼棒６ａの一端部が増し打ちコンクリート５の内部に埋設された、上部構造物３０の駆体拡張構造（キャピタル拡張構造）を用いるものである。

図４は、本発明の別実施形態において、増し打ちコンクリート５により拡張したキャピタル３の周辺を示している。図４（ａ）及び（ｂ）は、それぞれ図２（ａ）及び（ｂ）に対応した図であり、以下に説明する構成の他は、前述の実施形態と同様の構成であるので、共通点を省略して主に相違点について説明する。前述の実施形態で説明した部材と同一の部材には、同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

この実施形態では、図４に示すように、拡張工程において、ＰＣ鋼棒６ａの一端部を、既存の周辺設備であるＥＶシャフト壁４に設けた切り欠き（空間）４０に配置している。切り欠き４０は、例えばＥＶシャフト壁４の表面を削ることにより設けられる。切り欠き４０はＥＶシャフト壁４を貫通していないので、ＰＣ鋼棒６ａの一端部はエレベータシャフトＥＶ１，ＥＶ２に突出しない。打設された増し打ちコンクリート５は切り欠き４０の内部にも充填されるため、ＰＣ鋼棒６ａの一端部は増し打ちコンクリート５に埋設される。かかる方法によれば、ＰＣ鋼棒６ａの一端部を配置できる範囲が広がり、施工現場の状況に応じて、より好ましい箇所にＰＣ鋼棒６ａの一端部を配置できる。

ＰＣ鋼棒６ａの一端部は、増し打ちコンクリート５の内部に埋設されることから、図２（ａ）のように、ジャッキ装置７の受圧面と上下方向に重なる位置か、その近傍に配置される場合がある。しかし、角欠けや割れの発生を抑えるためには、増し打ちコンクリート５の端部近傍に応力を集中させないことが好ましい。かかる観点から、ＰＣ鋼棒６ａの一端部（特には支圧板８）をジャッキ装置７による受圧面から離して配置したい、との要望があり、図４のように切り欠き４０を利用することが考えられる。即ち、図４に示す例では、図２の場合と比べて、ＰＣ鋼棒６ａの一端部をジャッキ装置７の受圧面から離して配置することができる。

前述の実施形態では、既設の免震装置１が接する下部構造物２０の駆体が基礎２である例を示したが、これに限られず、床などの他の駆体であってもよい。また、既設の免震装置１が接する上部構造物３０の駆体がキャピタル３である例を示したが、これに限られず、柱などの他の駆体であってもよい。

前述の実施形態では、緊張材としてＰＣ鋼棒６を使用する例を示したが、これに限られず、例えばＰＣ鋼線（ＰＣ鋼より線を含む）を使用することが可能である。

本発明は上述した実施形態に何ら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内で種々の改良変更が可能である。

１ 免震装置
２ 基礎（駆体の一例）
３ キャピタル（駆体の一例）
４ エレベータシャフト壁（ＥＶシャフト壁）
５ 増し打ちコンクリート
６ ＰＣ鋼棒
６ａ ＰＣ鋼棒
６ｂ ＰＣ鋼棒
７ ジャッキ装置
８ 支圧板
９ ナット
２０ 下部構造物
３０ 上部構造物
６０ シース管

Claims (4)

1. 下部構造物と上部構造物との間隙から既設の免震装置を取り出すための免震装置の取出方法において、
   前記上部構造物の駆体の周囲に増し打ちコンクリートを打設することにより、前記上部構造物の駆体を拡張する拡張工程と、
   前記増し打ちコンクリートの内部に配置された緊張材を緊張させることにより、前記増し打ちコンクリートを前記上部構造物の駆体に圧接する圧接工程と、
   前記下部構造物と前記増し打ちコンクリートとの間隙にジャッキ装置を設置するジャッキ装置設置工程と、
   前記ジャッキ装置を作動させて前記上部構造物をジャッキアップし、前記免震装置を間隙から取り出す取出工程と、を備え、
   前記拡張工程では、前記増し打ちコンクリートを打設する際に、前記緊張材の一端部を内部に埋設しつつ前記緊張材の他端部を外部に配置しておき、
   前記圧接工程では、前記緊張材の両端部のうち前記他端部のみを操作して前記緊張材を緊張させることを特徴とする、免震装置の取出方法。
2. 前記拡張工程では、前記増し打ちコンクリートを打設する際に、前記緊張材の一端部を、その前記緊張材の一端部に取り付けられた支圧板とともに内部に埋設する請求項１に記載の免震装置の取出方法。
3. 前記拡張工程では、前記緊張材の一端部を既存の周辺設備に設けた切り欠きに配置する請求項１または２に記載の免震装置の取出方法。
4. 下部構造物と上部構造物との間隙に設置された免震装置に接する前記上部構造物の駆体の周囲に打設された増し打ちコンクリートと、前記増し打ちコンクリートの内部に配置された緊張材とを備え、前記緊張材の緊張によって前記増し打ちコンクリートが前記上部構造物の駆体に圧接されているとともに、前記緊張材の一端部が前記増し打ちコンクリートの内部に埋設されている、上部構造物の駆体拡張構造。

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