JP7396332B2 - 既存岸壁の改良構造及び該改良構造の施工方法 - Google Patents
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Description
本発明は、既存岸壁における既存壁体の水域側に設けられて既存岸壁を改良する既存岸壁の改良構造及びその施工方法に関する。
なお、本明細書における岸壁には、直立壁を有する矢板式岸壁、重力式岸壁、セル式岸壁等の船舶の接岸機能を有するものの他、同様の直立壁を有して船舶の接岸機能を有していない護岸や、同様の直立壁を有した防波堤も含む。
なお、本明細書における岸壁には、直立壁を有する矢板式岸壁、重力式岸壁、セル式岸壁等の船舶の接岸機能を有するものの他、同様の直立壁を有して船舶の接岸機能を有していない護岸や、同様の直立壁を有した防波堤も含む。
既存岸壁として矢板式岸壁を例に挙げて以下説明する。
既存の矢板式岸壁４１としては、図２１に示すように、複数の矢板を水底地盤４３に打設して形成した既存壁体４５の上端の上部工４７を陸上部４８に設け、この上部工４７と控え工４９をタイ材５１で連結して支持するようにしたものがある。
既存の矢板式岸壁４１としては、図２１に示すように、複数の矢板を水底地盤４３に打設して形成した既存壁体４５の上端の上部工４７を陸上部４８に設け、この上部工４７と控え工４９をタイ材５１で連結して支持するようにしたものがある。
このような矢板式岸壁４１においては、例えば、改訂された港湾基準への対応、耐震性向上、エプロン上の上載荷重の増加、船舶の大型化に伴う岸壁水深の増深、既存構造の劣化対応、供用期間の延長等の要因により補強等の改良が必要となる場合がある。この場合、港湾計画への影響を最小限とするため、岸壁法線の水域側への前出しは、なるべく小さく（できれば無し）することが望ましい。
既存の矢板式岸壁の改良構造の例としては、例えば特許文献１に開示された、「既設岸壁の改修補強構造」がある。
同文献に開示の「既設岸壁の改修補強構造」は、「矢板壁をタイ材を介して控え工で支持してなる既設岸壁の改修補強構造であって、既設控え工の反岸壁側に、該既設控え工から離間されて独立して設けられ、下端部が所定深度まで立て込まれた新設控え工と、該新設控え工の頭部から既設矢板壁の所定位置に向けて斜め下方に延設されて、両端が該新設控え工と既設矢板壁とに止着された新設のタイ材と、を有し、
前記新設控え工は、鋼管内にコンクリートを充填されて形成される鋼管杭であるとともに、前記既設控え工に沿って適宜間隔を空けて複数配設され、前記新設タイ材は、前記鋼管杭から放射状に複数設けられている、ことを特徴とする」（請求項４参照）ものである。
同文献に開示の「既設岸壁の改修補強構造」は、「矢板壁をタイ材を介して控え工で支持してなる既設岸壁の改修補強構造であって、既設控え工の反岸壁側に、該既設控え工から離間されて独立して設けられ、下端部が所定深度まで立て込まれた新設控え工と、該新設控え工の頭部から既設矢板壁の所定位置に向けて斜め下方に延設されて、両端が該新設控え工と既設矢板壁とに止着された新設のタイ材と、を有し、
前記新設控え工は、鋼管内にコンクリートを充填されて形成される鋼管杭であるとともに、前記既設控え工に沿って適宜間隔を空けて複数配設され、前記新設タイ材は、前記鋼管杭から放射状に複数設けられている、ことを特徴とする」（請求項４参照）ものである。
この方法によると、既設の矢板壁との係止位置を任意に設置可能であり、かつ矢板壁に発生する曲げモーメントを低減できるため、改良方法として有効な方法である。
また、特許文献２に開示された「既設矢板岸壁の補強構造」では、既設矢板壁の水域側に頭部にＬ形構造物を有する杭式構造物を設置し、Ｌ形構造物と既存矢板壁と一体化することで補強する構造が提案されている。この方法によると、既存矢板壁の水域側のみを改良する補強構造なので、陸上部での施工が制限される場合でも適用ができる。
特許文献１に開示の構造は、工事における岸壁占有期間の短縮化を図ることを目的の一つとしており、それ故に陸側に新設の控え工を設置することが必須となっている。
しかしながら、既存の矢板式岸壁の改良工事においては、陸域側での施工が制限される場合もあり、このような場合には適用できないという問題がある。
また、新設タイ材が、鋼管杭から放射状に複数設けられていることから、タイ材の張力管理が難しいという問題もある。
しかしながら、既存の矢板式岸壁の改良工事においては、陸域側での施工が制限される場合もあり、このような場合には適用できないという問題がある。
また、新設タイ材が、鋼管杭から放射状に複数設けられていることから、タイ材の張力管理が難しいという問題もある。
上記の説明は既存岸壁が矢板式岸壁を例に挙げたが、既存岸壁にはケーソンを用いた重力式岸壁やセル式岸壁等の直立壁を有するものがあり、この場合においても、陸上部での施工が制限される場合があり、同様の問題がある。
特許文献２に開示の構造は、陸域側の施工は必要ないが、補強効果を発揮するためには既存矢板壁とＬ形構造物とを一体化させる必要がある。これは、水底面近くの浅い地盤内では、地震時に土が杭の間をすり抜けて流動するため、Ｌ形構造物と既存矢板壁を一体化しなければ既存矢板壁の変形を抑えることができないためである。一体化のためには、既存矢板壁に水中スタッド溶接を多量に行う必要があり、施工コストが高額になるとともに、溶接による矢板壁の脆化が懸念されるという問題がある。
また、既存壁体への溶接が必要という点から、ケーソンを用いた重力式岸壁等のコンクリートによる直立壁には適用できない。
また、既存壁体への溶接が必要という点から、ケーソンを用いた重力式岸壁等のコンクリートによる直立壁には適用できない。
本発明はかかる課題を解決するためになされたものであり、陸上部での施工が制限される場合にも適用可能な既存岸壁の改良構造及び該改良構造の施工方法を提供することを目的としている。
（１）本発明に係る既存岸壁の改良構造は、既存岸壁における既存壁体の水域側に該既存壁体と所定の隙間を設けて打設され、鋼矢板もしくは鋼管矢板である矢板を連結してなる第１新設壁体と、
該第１新設壁体と平行に、水域側に間隔をあけて打設され、鋼矢板もしくは鋼管矢板である矢板を連結してなる第２新設壁体と、
前記第１新設壁体と前記第２新設壁体との間に両壁体に直交する方向に所定間隔で複数設けられた仕切り壁体と、
前記第１新設壁体と前記既存壁体との間に設けられて水平力を伝達する水平力伝達部材とを備え、
前記第１新設壁体及び前記第２新設壁体を構成する矢板は、その一部が支持層まで根入れされた長尺矢板で、他の矢板は支持層より浅い深さまで根入れされた短尺矢板であり、前記第１新設壁体と前記第２新設壁体の前記長尺矢板は同間隔で配置され、
前記仕切り壁体は、前記第１新設壁体及び前記第２新設壁体を構成する短尺矢板と同じ根入れ深さであることを特徴とするものである。
該第１新設壁体と平行に、水域側に間隔をあけて打設され、鋼矢板もしくは鋼管矢板である矢板を連結してなる第２新設壁体と、
前記第１新設壁体と前記第２新設壁体との間に両壁体に直交する方向に所定間隔で複数設けられた仕切り壁体と、
前記第１新設壁体と前記既存壁体との間に設けられて水平力を伝達する水平力伝達部材とを備え、
前記第１新設壁体及び前記第２新設壁体を構成する矢板は、その一部が支持層まで根入れされた長尺矢板で、他の矢板は支持層より浅い深さまで根入れされた短尺矢板であり、前記第１新設壁体と前記第２新設壁体の前記長尺矢板は同間隔で配置され、
前記仕切り壁体は、前記第１新設壁体及び前記第２新設壁体を構成する短尺矢板と同じ根入れ深さであることを特徴とするものである。
（２）また、上記（１）に記載のものにおいて、前記長尺矢板は鋼管矢板であり、前記短尺矢板の下端と高さ方向同位置から鋼管直径３倍以上の長さの範囲において、降伏強度400N/mm2以上及び／又は鋼管の外径R(mm)と鋼管の肉厚t(mm)との比R/tがR/t≦80であることを特徴とするものである。
（３）また、上記（１）又は（２）に記載のものにおいて、前記既存岸壁が、下端側を地盤に根入れすると共に上端側をタイ材によって控え工で支持する矢板式岸壁の場合において、前記水平力伝達部材が（１）式を満たす位置に配置されていることを特徴とするものである。
ここで、
D：既存岸壁の矢板の根入長(m)
HT：既存岸壁の水底面からタイ材取り付け位置までの高さ(m)
E：既存岸壁の矢板のヤング率(kN/m2)
I：既存岸壁の単位幅あたりの矢板の断面２次モーメント(m4/m)
lh：既存岸壁の矢板が根入れされている地盤の地盤反力係数(kN/m3)
H：水底面から水平力伝達部材上端までの高さ(m)
D：既存岸壁の矢板の根入長(m)
HT：既存岸壁の水底面からタイ材取り付け位置までの高さ(m)
E：既存岸壁の矢板のヤング率(kN/m2)
I：既存岸壁の単位幅あたりの矢板の断面２次モーメント(m4/m)
lh：既存岸壁の矢板が根入れされている地盤の地盤反力係数(kN/m3)
H：水底面から水平力伝達部材上端までの高さ(m)
（４）また、上記（１）乃至（３）のいずれかに記載の既存岸壁の改良構造の施工方法であって、
前記既存壁体の水域側に、該既存壁体と所定の隙間を設けて前記第１新設壁体を打設する工程と、
前記第１新設壁体と平行して、水域側に間隔をあけて、前記第２新設壁体を打設する工程と、
前記第１新設壁体と前記第２新設壁体との間に所定間隔で両壁体に直交方向に仕切り壁体を打設する工程と、
前記既存壁体と前記第１新設壁体との隙間に水平伝達部材を配設する工程と、を備えたことを特徴とするものである。
前記既存壁体の水域側に、該既存壁体と所定の隙間を設けて前記第１新設壁体を打設する工程と、
前記第１新設壁体と平行して、水域側に間隔をあけて、前記第２新設壁体を打設する工程と、
前記第１新設壁体と前記第２新設壁体との間に所定間隔で両壁体に直交方向に仕切り壁体を打設する工程と、
前記既存壁体と前記第１新設壁体との隙間に水平伝達部材を配設する工程と、を備えたことを特徴とするものである。
本発明に係る既存岸壁の改良構造は、陸上部での施工が制限される場合にも適用可能であり、施工性に優れている。
また、高コストな地盤改良をせずとも、岸壁天端の水平変形量を抑えることが可能となる。
更に、水平力伝達部材は、既存壁体からの水平力を第１新設壁体に伝達できればよく、それ故に水平力伝達部材は既存壁体と第１新設壁体と一体化される必要がないため、水中におけるスタッド溶接等を不要とすることができる。
また、高コストな地盤改良をせずとも、岸壁天端の水平変形量を抑えることが可能となる。
更に、水平力伝達部材は、既存壁体からの水平力を第１新設壁体に伝達できればよく、それ故に水平力伝達部材は既存壁体と第１新設壁体と一体化される必要がないため、水中におけるスタッド溶接等を不要とすることができる。
実施の形態を説明する前に本発明に至った経緯を説明する。
＜本発明に至った経緯＞
耐震強化岸壁に指定されている既存岸壁４１の改良設計においては、レベル２地震動（発生する可能性がある最大級の地震動）の発生後の、岸壁の使用性（緊急物資輸送等のために直ちに船舶を停泊できるか）が重要となる。このような使用性確保の観点から、地震時の岸壁天端の水域側への水平変形量を抑えることが要求される。
＜本発明に至った経緯＞
耐震強化岸壁に指定されている既存岸壁４１の改良設計においては、レベル２地震動（発生する可能性がある最大級の地震動）の発生後の、岸壁の使用性（緊急物資輸送等のために直ちに船舶を停泊できるか）が重要となる。このような使用性確保の観点から、地震時の岸壁天端の水域側への水平変形量を抑えることが要求される。
陸上部４８での施工が制限される場合には、地震時に既存壁体４５に作用する土圧を抑えることが難しいため、既存壁体４５の水域側地盤の変形量が小さくなるように補強することで、岸壁天端の水平変形量を抑える方法が有効となる。
図２２は図２１に示した既存岸壁４１の水域側に自立式矢板５３を打設して補強した構造の、地震時の変形を模擬的に示したものである。
上述したように、既存岸壁４１の地震時水平変形量を抑制するためには、岸壁の水域側地盤の変形量を抑える必要がある。しかし、水域側地盤の浅層領域は上載圧が小さく水平抵抗力も小さいため、地震時土圧が作用すると自立式矢板５３が既存岸壁４１の変形を抑えられずに撓んでしまう。結果として、既存岸壁４１の水域側に矢板を打設しても、補強効果は小さい。
上述したように、既存岸壁４１の地震時水平変形量を抑制するためには、岸壁の水域側地盤の変形量を抑える必要がある。しかし、水域側地盤の浅層領域は上載圧が小さく水平抵抗力も小さいため、地震時土圧が作用すると自立式矢板５３が既存岸壁４１の変形を抑えられずに撓んでしまう。結果として、既存岸壁４１の水域側に矢板を打設しても、補強効果は小さい。
図２３は既存岸壁４１の水域側に補強杭５５を打設して補強した構造の、地震時の変形を模擬的に示したものである。杭は自立式矢板５３よりも水平抵抗力が大きいが、矢板と異なり岸壁法線方向（図２３の紙面直交方向）に離散的に配置されるため、地震時に杭の間を土がすり抜ける。そのため、地震時土圧が作用すると補強杭５５は既存岸壁４１の変形を抑えられないため、既存岸壁４１の水域側に補強杭５５を打設しても、矢板と同様に補強効果は小さい。
一方、水域側地盤の深層領域は上載圧が大きいため、地震時の地盤変形量は比較的小さい。そのため、離散的に杭を配置してもすり抜ける土の移動量が小さく、逆に杭に対する地盤の水平抵抗力は大きい。
一方、水域側地盤の深層領域は上載圧が大きいため、地震時の地盤変形量は比較的小さい。そのため、離散的に杭を配置してもすり抜ける土の移動量が小さく、逆に杭に対する地盤の水平抵抗力は大きい。
以上のように、既存壁体４５の水域側地盤の変形量が小さくなるように補強するには、浅層領域は離散的に配置される杭では十分でなく矢板のように面での補強が必要であるが、深層領域は杭での補強でも有効である。
本発明はかかる知見に基づくものであり、その具体例を以下の実施の形態で詳細に説明する。
本発明はかかる知見に基づくものであり、その具体例を以下の実施の形態で詳細に説明する。
［実施の形態１］
本実施の形態の既存岸壁の改良構造１（以下、単に「改良構造１」という場合あり）は、図１、図２に示すように、既存岸壁４１における既存壁体４５の水域側に既存壁体４５と所定の隙間を設けて打設され、鋼矢板もしくは鋼管矢板である矢板を連結してなる第１新設壁体３と、第１新設壁体３と平行に、水域側に間隔をあけて打設され、鋼矢板もしくは鋼管矢板である矢板を連結してなる第２新設壁体５と、第１新設壁体３と第２新設壁体５との間に所定間隔で両壁体に直交する方向に設けられた仕切り壁体７と、第１新設壁体３と既存壁体４５との間に設けられて水平力を伝達する水平力伝達部材９とを備えている。
以下、各構成を詳細に説明する。なお、図１、２において既存岸壁４１を示した図２２と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
本実施の形態の既存岸壁の改良構造１（以下、単に「改良構造１」という場合あり）は、図１、図２に示すように、既存岸壁４１における既存壁体４５の水域側に既存壁体４５と所定の隙間を設けて打設され、鋼矢板もしくは鋼管矢板である矢板を連結してなる第１新設壁体３と、第１新設壁体３と平行に、水域側に間隔をあけて打設され、鋼矢板もしくは鋼管矢板である矢板を連結してなる第２新設壁体５と、第１新設壁体３と第２新設壁体５との間に所定間隔で両壁体に直交する方向に設けられた仕切り壁体７と、第１新設壁体３と既存壁体４５との間に設けられて水平力を伝達する水平力伝達部材９とを備えている。
以下、各構成を詳細に説明する。なお、図１、２において既存岸壁４１を示した図２２と同一部分には同一の符号を付して説明を省略する。
＜第１新設壁体、第２新設壁体＞
第１新設壁体３及び第２新設壁体５を構成する矢板は、その一部が支持層まで根入れされた長尺矢板１１で、他の矢板は支持層より浅い深さまで根入れされた短尺矢板１３である。
短尺矢板１３は、既存岸壁４１の水域側地盤の軟弱な深さ領域を拘束する深さまで根入れされていればよく、具体的には3m以上が望ましい。これより根入れ深さが浅いと、前述する水平抵抗が発揮されない可能性がある。逆に根入れ深さが深すぎると、材料費や施工手間が大きくなって不経済となるため10m以下が望ましい。
第１新設壁体３及び第２新設壁体５を構成する矢板は、その一部が支持層まで根入れされた長尺矢板１１で、他の矢板は支持層より浅い深さまで根入れされた短尺矢板１３である。
短尺矢板１３は、既存岸壁４１の水域側地盤の軟弱な深さ領域を拘束する深さまで根入れされていればよく、具体的には3m以上が望ましい。これより根入れ深さが浅いと、前述する水平抵抗が発揮されない可能性がある。逆に根入れ深さが深すぎると、材料費や施工手間が大きくなって不経済となるため10m以下が望ましい。
第１新設壁体３および第２新設壁体５を構成する矢板は、直線形鋼矢板、Ｈ形鋼矢板、Ｕ形鋼矢板、Ｚ形鋼矢板、ハット形鋼矢板、鋼管矢板およびこれらを組み合わせた矢板が考えられる。
また、鋼管矢板の場合の連結継手の形状も限定されない。仕切り壁体７は、岸壁法線直角方向に並ぶようにするため、第１新設壁体３と第２新設壁体５の長尺矢板１１の配置は揃えることが望ましい。
また、鋼管矢板の場合の連結継手の形状も限定されない。仕切り壁体７は、岸壁法線直角方向に並ぶようにするため、第１新設壁体３と第２新設壁体５の長尺矢板１１の配置は揃えることが望ましい。
長尺矢板１１が鋼管矢板の場合、短尺矢板１３より下方の部分は隣接する矢板と連結されていないので、連結継手が不要となる。構造形式上、短尺矢板部に大きな荷重は作用せず、断面二次モーメントの大きな矢板は必要ないため、例えば長尺矢板１１は鋼管矢板、短尺矢板１３をハット形鋼矢板といった組み合わせにすることで、合理的な構造とすることができる。
本発明の改良構造１では、連結された第１新設壁体３、第２新設壁体５、および仕切り壁体７から、長尺矢板１１に荷重が伝達することで、短尺矢板１３より下方の長尺矢板１１に大きな変形が生じる。そのため、長尺矢板１１を鋼管矢板として、短尺矢板下端と高さ方向同位置から鋼管の直径の3倍以上の長さ範囲は、鋼管矢板の変形性能を高くすることで合理的な設計が可能となる。具体的には、一般的に使用される降伏強度235N/mm2級や315N/mm2級の鋼管矢板よりも、降伏強度400N/mm2以上の鋼管矢板を使用することが望ましい。また、鋼管の径厚比がR/t=100程度になると、局部座屈が発生する可能性が高くなり、許容できる変形量が小さくなるため、R/t≦80とすることが望ましい。ここで、R：鋼管の外径(mm)、t：鋼管の肉厚(mm)である。なお、これらの条件は、短尺矢板下端と高さ方向同位置付近のみでなく、全ての部位について満たされていても問題ない。
＜仕切り壁体＞
仕切り壁体７は、第１新設壁体３及び第２新設壁体５を構成する短尺矢板１３と同じ根入れ深さである。
仕切り壁体７を構成する矢板についても、直線形鋼矢板、Ｈ形鋼矢板、Ｕ形鋼矢板、Ｚ形鋼矢板、ハット形鋼矢板、鋼管矢板およびこれらを組み合わせた矢板が考えられる。第１新設壁体３と第２新設壁体５への荷重の伝達を円滑にするため、仕切り壁体７は、図１に示すように、それぞれの長尺矢板１１同士を繋ぐように配置されることが望ましい。
仕切り壁体７は、第１新設壁体３及び第２新設壁体５を構成する短尺矢板１３と同じ根入れ深さである。
仕切り壁体７を構成する矢板についても、直線形鋼矢板、Ｈ形鋼矢板、Ｕ形鋼矢板、Ｚ形鋼矢板、ハット形鋼矢板、鋼管矢板およびこれらを組み合わせた矢板が考えられる。第１新設壁体３と第２新設壁体５への荷重の伝達を円滑にするため、仕切り壁体７は、図１に示すように、それぞれの長尺矢板１１同士を繋ぐように配置されることが望ましい。
＜水平力伝達部材＞
水平力伝達部材９は、既存壁体４５と第１新設壁体３との隙間に配設されて既存壁体４５が水域側に変形しようとする水平力を第１新設壁体３に伝達するものである。地震の揺れにより、既存壁体４５は一時的には陸域側に変形するが、徐々に水域側への変形が大きくなる。すなわち、水平力伝達部材９は既存壁体４５の陸域側への変形を抑える必要がないため、引張力を伝達する必要はなく、圧縮力の伝達機能のみあればよい。水平力伝達部材９はかかる機能を発揮できれば、その材料等は限定されず、例えば石材、水中コンクリート、水中モルタルなど、箱状構造体と既存壁体４５の水平方向の圧縮力の伝達が可能なものであればよい。
水平力伝達部材９は、既存壁体４５と第１新設壁体３との隙間に配設されて既存壁体４５が水域側に変形しようとする水平力を第１新設壁体３に伝達するものである。地震の揺れにより、既存壁体４５は一時的には陸域側に変形するが、徐々に水域側への変形が大きくなる。すなわち、水平力伝達部材９は既存壁体４５の陸域側への変形を抑える必要がないため、引張力を伝達する必要はなく、圧縮力の伝達機能のみあればよい。水平力伝達部材９はかかる機能を発揮できれば、その材料等は限定されず、例えば石材、水中コンクリート、水中モルタルなど、箱状構造体と既存壁体４５の水平方向の圧縮力の伝達が可能なものであればよい。
もっとも、水平力伝達部材９の上部は確実に水平力を伝達できるように、水中コンクリートまたは水中モルタルで構成するのが望ましい。
既存壁体４５に作用する荷重（例えば地震時荷重やエプロン上に物を置いたときの荷重、増深によって生じた土圧増分等）は、水平力伝達部材９とその下方の地盤を介して第１新設壁体３に伝達されるため、第１新設壁体３には水平力のみが伝達される構造である。このため、既存壁体４５と第１新設壁体３とを一体化する必要がなく、水中におけるスタッド溶接等を不要とすることができる。
既存壁体４５に作用する荷重（例えば地震時荷重やエプロン上に物を置いたときの荷重、増深によって生じた土圧増分等）は、水平力伝達部材９とその下方の地盤を介して第１新設壁体３に伝達されるため、第１新設壁体３には水平力のみが伝達される構造である。このため、既存壁体４５と第１新設壁体３とを一体化する必要がなく、水中におけるスタッド溶接等を不要とすることができる。
上記のように構成された本実施の形態に係る改良構造１の作用を図３に基づいて説明する。図３は本実施の形態の改良構造１における地震時の変形を模擬的に示したものである。
本実施の形態では、既存岸壁４１の水域側地盤の浅層領域は、短尺矢板１３の内部に拘束されることで一体となって変形する。短尺矢板１３より深部の地盤は上載圧が大きいので、前述のように、離散的に配置された矢板でも大きな水平抵抗を期待できる。これらのことから、本発明の補強構造では、水平力伝達部材９を介して第１新設壁体３の水平抵抗を既存壁体４５に伝えることで、岸壁天端の水平変形量を抑えることが可能となる。
本実施の形態では、既存岸壁４１の水域側地盤の浅層領域は、短尺矢板１３の内部に拘束されることで一体となって変形する。短尺矢板１３より深部の地盤は上載圧が大きいので、前述のように、離散的に配置された矢板でも大きな水平抵抗を期待できる。これらのことから、本発明の補強構造では、水平力伝達部材９を介して第１新設壁体３の水平抵抗を既存壁体４５に伝えることで、岸壁天端の水平変形量を抑えることが可能となる。
なお、本実施の形態の場合には、既存壁体４５の水域側に第１新設壁体３が打設されるため、岸壁法線が水域側に出っ張ることがある。このため、船舶の接岸の支障とならないように、既存の上部工４７を水域側に拡幅する増幅上部工１５を設置するようにすればよい（図２参照）。もっとも、増幅上部工１５は岸壁全長の必要はなく、また、増幅上部工１５を設けることなく接岸用の防舷材を変えることで対応可能なこともある。
上記の実施の形態では、第１新設壁体３の上端を水底地盤４３の近傍にしたものであったが、本発明はこれに限られるものではなく、図４、図５に示すように、第１新設壁体３の上端を既存壁体４５と同じ高さにして、第１新設壁体３と既存壁体４５の上部工４７を一体化させてもよい。
［実施の形態２］
本実施の形態は、水平力伝達部材９の位置の最適化を図ったものである。すなわち、本実施の形態に係る既存岸壁の改良構造１は、既存岸壁４１が、下端側を地盤に根入れすると共に上端側をタイ材５１によって控え工４９で支持する矢板式岸壁の場合において、水平力伝達部材９が（１）式を満たす位置に配置されている。
ここで、
D：既存岸壁の矢板の根入長(m)
HT：既存岸壁の水底面からタイ材取り付け位置までの高さ(m)
E：既存岸壁の矢板のヤング率(kN/m2)
I：既存岸壁の単位幅あたりの矢板の断面２次モーメント(m4/m)
lh：既存岸壁の矢板が根入れされている地盤の地盤反力係数(kN/m3)
H：水底面から水平力伝達部材上端までの高さ(m)
本実施の形態は、水平力伝達部材９の位置の最適化を図ったものである。すなわち、本実施の形態に係る既存岸壁の改良構造１は、既存岸壁４１が、下端側を地盤に根入れすると共に上端側をタイ材５１によって控え工４９で支持する矢板式岸壁の場合において、水平力伝達部材９が（１）式を満たす位置に配置されている。
D：既存岸壁の矢板の根入長(m)
HT：既存岸壁の水底面からタイ材取り付け位置までの高さ(m)
E：既存岸壁の矢板のヤング率(kN/m2)
I：既存岸壁の単位幅あたりの矢板の断面２次モーメント(m4/m)
lh：既存岸壁の矢板が根入れされている地盤の地盤反力係数(kN/m3)
H：水底面から水平力伝達部材上端までの高さ(m)
以下、（１）式の導出した過程を説明する。
水平力伝達部材９を通じて、既存壁体４５にかかる荷重が第１新設壁体３に伝達するとき、既存壁体４５に作用するせん断力も第１新設壁体３に伝達する。第１新設壁体３に伝達するせん断力が大きいと、第１新設壁体３の水域側への変形量が増大するため、既設壁体の水域側への変形量や作用する曲げモーメントも増大する。そのため、既存壁体４５に作用するせん断力が小さい位置に、水平力伝達部材９が存在することが望ましい。
水平力伝達部材９を通じて、既存壁体４５にかかる荷重が第１新設壁体３に伝達するとき、既存壁体４５に作用するせん断力も第１新設壁体３に伝達する。第１新設壁体３に伝達するせん断力が大きいと、第１新設壁体３の水域側への変形量が増大するため、既設壁体の水域側への変形量や作用する曲げモーメントも増大する。そのため、既存壁体４５に作用するせん断力が小さい位置に、水平力伝達部材９が存在することが望ましい。
既存岸壁４１が、下端側を地盤に根入れすると共に上端側をタイ材５１によって控え工４９で支持する矢板式岸壁の場合における、既存壁体４５に作用する荷重を図６に示す。図６(a)は既存壁体４５に作用する土圧分布を模式的に示したものであり、上部の支点はタイ材取付点を、下部の支点は水底面を表している。このとき、図６(b)に示すようなせん断力と、図６(c)に示すような曲げモーメントが発生する。ここで、水域に凸となる場合を正の曲げモーメントとする（＋Ｍと表記）。
既存壁体４５に作用するせん断力が０になる位置は、作用する曲げモーメントの変曲点（増加から減少に変わる位置）と等しくなる。これは水底面より上の範囲において、既存壁体４５に作用する最大曲げモーメントの発生位置とも一致する。
既存壁体４５に作用するせん断力が０になる位置は、作用する曲げモーメントの変曲点（増加から減少に変わる位置）と等しくなる。これは水底面より上の範囲において、既存壁体４５に作用する最大曲げモーメントの発生位置とも一致する。
既存岸壁４１としての矢板式岸壁における矢板への最大曲げモーメントの発生位置は、既存壁体４５の壁高さ、タイ材５１の取り付け位置、鋼材の降伏強度、矢板の形状、地盤条件、設計震度等により変化する。そこで、さまざまな条件における矢板式岸壁の試設計を実施し、最大曲げモーメントの発生位置を調べた。
試設計の概要を図７に示す。なお、図７において図１と同一部分及び対応する部分には同一の符号を付してある。
矢板式岸壁は、図７に示すように、矢板の下端側を水底地盤４３に根入れすると共に、上端側をタイ材５１によって控え工４９で支持してなるものを対象としている。
試計算の条件は次に示すとおりである。
水深は-4.5m、-7.5m、-10.5m、-14m、-17m、-20mの６種類で岸壁天端は+3m、タイ材５１取り付け点は+2mで固定した。また、残留水位は+1mで固定とした。
水底地盤４３は、緩い、中位、堅い、の３種類とした。せん断抵抗角と地盤反力係数lhは、「緩い」では、30°と24MN/m3、「中位」では、35°と38MN/m3、「堅い」では40°と58MN/m3とした。
矢板式岸壁の背後には裏込石を配置することにし、せん断抵抗角は40°とした。地盤の単位体積重量は、水底地盤４３、裏込石とも共通で水中単位体積重量は10kN/m3、気中では18kN/m3とした。
設計震度は、レベル１地震を対象として、地域ごとの設計地震動を用いて検討地点の地盤の1次元地震応答解析結果から設計震度を求めることになっているが、本検討では0.05、0.15、0.25を対象とした。
矢板は鋼製とし、鋼材の降伏強度の特性値は、SKY400として235N/mm2、SKY490として315N/mm2の他に、最大600N/mm2までを想定した。
国内外のさまざまな形状の矢板を対象に試設計を行い、矢板に発生する最大応力が、235～600N/mm2の間に収まる形状を対象に、最大曲げモーメントの発生位置を調べた。
矢板式岸壁は、図７に示すように、矢板の下端側を水底地盤４３に根入れすると共に、上端側をタイ材５１によって控え工４９で支持してなるものを対象としている。
試計算の条件は次に示すとおりである。
水深は-4.5m、-7.5m、-10.5m、-14m、-17m、-20mの６種類で岸壁天端は+3m、タイ材５１取り付け点は+2mで固定した。また、残留水位は+1mで固定とした。
水底地盤４３は、緩い、中位、堅い、の３種類とした。せん断抵抗角と地盤反力係数lhは、「緩い」では、30°と24MN/m3、「中位」では、35°と38MN/m3、「堅い」では40°と58MN/m3とした。
矢板式岸壁の背後には裏込石を配置することにし、せん断抵抗角は40°とした。地盤の単位体積重量は、水底地盤４３、裏込石とも共通で水中単位体積重量は10kN/m3、気中では18kN/m3とした。
設計震度は、レベル１地震を対象として、地域ごとの設計地震動を用いて検討地点の地盤の1次元地震応答解析結果から設計震度を求めることになっているが、本検討では0.05、0.15、0.25を対象とした。
矢板は鋼製とし、鋼材の降伏強度の特性値は、SKY400として235N/mm2、SKY490として315N/mm2の他に、最大600N/mm2までを想定した。
国内外のさまざまな形状の矢板を対象に試設計を行い、矢板に発生する最大応力が、235～600N/mm2の間に収まる形状を対象に、最大曲げモーメントの発生位置を調べた。
試設計の実施数は１０００以上あるため、結果の一部を表１に示す。設計条件として「水深」、「水底面からタイ材取り付け位置までの高さHT」、「水底地盤条件」、「設計震度」を、設計に用いた矢板条件として「ヤング率E」、「断面二次モーメントI」、「断面係数」を、試設計の結果として「矢板に発生する応力」、「矢板の根入長D」、「最大曲げモーメントの発生位置H」を、結果の考察として「(HT)4/(EI)×lh」、「H/D」を示している。
表１に示されたものの中から考察すると、ばらつきはあるが「(HT)4/(EI)×lh」が大きくなるほど「H/D」の値が大きくなる傾向にある。すべての試設計の結果について、横軸に「(HT)4/(EI)×lh」を、縦軸に「H/D」をとった散布図を図８に示す。両者には相関があり、「H/D」は下式で示す範囲に分布していることが分かる。
岸壁改良の設計をする場合、既存壁体４５の「水底面からタイ材取り付け位置までの高さHT」、「ヤング率E」、「断面二次モーメントI」、「地盤反力係数lh」、「矢板の根入長D」は既知であることが多いので、下記に示す式（１）に従って水平力伝達部材９の位置を決めることで、効果的に既存壁体４５を改良することができる。
なお、岸壁改良に伴って、水域側水底面の掘削による増深が行われる場合、D、HT、Hは増深後の値を使用するものとする。
なお、岸壁改良に伴って、水域側水底面の掘削による増深が行われる場合、D、HT、Hは増深後の値を使用するものとする。
D：既存岸壁の矢板の根入長(m)
HT：既存岸壁の水底面からタイ材取り付け位置までの高さ(m)
E：既存岸壁の矢板のヤング率(kN/m2)
I：既存岸壁の単位幅あたりの矢板の断面２次モーメント(m4/m)
lh：既存岸壁の矢板が根入れされている地盤の地盤反力係数(kN/m3)
H：水底面から水平力伝達部材上端までの高さ(m)
水平力伝達部材９が式（１）の位置にある場合の、岸壁改良構造の一例を図９に示す。第１新設壁体３の既存壁体４５側の杭挿通孔の上端が、水平力伝達部材９の位置と同じ高さに位置しており、水平力伝達部材９より下部の第１新設壁体３と既存壁体４５との隙間は、砂や固化処理土などで中詰めされる。
［実施の形態３］
次に上記のような既存岸壁の改良構造１の施工方法について説明する。
既存壁体４５の水域側に既存壁体４５と所定の隙間を設けて第１新設壁体３を打設する（新設壁体打設工程）。この際、長尺矢板１１が鋼管矢板の場合、短尺矢板１３より下部は連結継手を設けなくてもよい。
次に、第１新設壁体３と平行に、水域側に間隔をあけて、第２新設壁体５を打設する（第２新設壁体打設工程）。この際、第１新設壁体３と第２新設壁体５との間隔が狭いと水平抵抗小さくなる可能性があるため、間隔は5m以上あることが望ましい。
また、次工程で仕切り壁体７を打設する際、仕切り壁体７が岸壁直角方向に並ぶように、第２新設壁体５の長尺矢板１１の配置は、第１新設壁体３と揃えることが望ましい。
次に上記のような既存岸壁の改良構造１の施工方法について説明する。
既存壁体４５の水域側に既存壁体４５と所定の隙間を設けて第１新設壁体３を打設する（新設壁体打設工程）。この際、長尺矢板１１が鋼管矢板の場合、短尺矢板１３より下部は連結継手を設けなくてもよい。
次に、第１新設壁体３と平行に、水域側に間隔をあけて、第２新設壁体５を打設する（第２新設壁体打設工程）。この際、第１新設壁体３と第２新設壁体５との間隔が狭いと水平抵抗小さくなる可能性があるため、間隔は5m以上あることが望ましい。
また、次工程で仕切り壁体７を打設する際、仕切り壁体７が岸壁直角方向に並ぶように、第２新設壁体５の長尺矢板１１の配置は、第１新設壁体３と揃えることが望ましい。
次に、第１新設壁体３と第２新設壁体５との間に隔壁を設ける形で、仕切り壁体７を打設する（仕切り壁体打設工程）。この際、仕切り壁体７の根入れ深さは短尺矢板１３の根入れ深さと合わせることが望ましい。
また、仕切り壁体７は、第１新設壁体３の長尺矢板１１と第２新設壁体５の長尺矢板１１を結ぶように打設すると、荷重の伝達が円滑になる。
最後に、第１新設壁体３と既存壁体４５との隙間に、水中コンクリート又は水中モルタルを打設して水平力伝達部材９を構築する（水平力伝達部材構築工程）。
また、仕切り壁体７は、第１新設壁体３の長尺矢板１１と第２新設壁体５の長尺矢板１１を結ぶように打設すると、荷重の伝達が円滑になる。
最後に、第１新設壁体３と既存壁体４５との隙間に、水中コンクリート又は水中モルタルを打設して水平力伝達部材９を構築する（水平力伝達部材構築工程）。
なお、施工順序は特に限定されず、どの工程を先に行ってもよい。特に、第１新設壁体３、仕切り壁体７、第２新設壁体５の順に、陸域側から水域側に施工していくことで、施工機械の移動回数が少なくなって効率的に施工できるという効果も考えられる。
以上のように、本実施の形態によれば、陸上部４８での施工がなく水域側のみでの施工が可能であり、陸側の施工が制限される場合にも適用可能である。
また、既存壁体４５と第１新設壁体３との間では、水平力を伝達できればよく、それ故に既存壁体４５と第１新設壁体３は一体化される必要がなく、水中におけるスタッド溶接等を不要とすることができる。スタッド溶接の場合、鋼材が溶接に対応した成分のものでないと溶接による脆化が懸念されるが、本実施の形態ではこのようなことが懸念されることがない。
また、既存壁体４５と第１新設壁体３との間では、水平力を伝達できればよく、それ故に既存壁体４５と第１新設壁体３は一体化される必要がなく、水中におけるスタッド溶接等を不要とすることができる。スタッド溶接の場合、鋼材が溶接に対応した成分のものでないと溶接による脆化が懸念されるが、本実施の形態ではこのようなことが懸念されることがない。
船舶の大型化に伴う岸壁水深の増深が必要な場合は、第１新設壁体３打設工程の後に、水域側水底面を掘削して水深を深くする水底面掘削工程を行うようにすればよい。既存岸壁４１が増深に対して構造上の余裕がない場合においても、本実施の形態では第１新設壁体３、第２新設壁体５等の諸元を適正に変更することで、構造上の余裕を持たせることができるので、増深を問題なく行うことができる。
［実施例１］
ケーソン１７を用いた重力式岸壁１９を対象に、本発明の改良構造１で増深改良を行った例を図１０に示す。第１新設壁体３を鋼管矢板として、基礎捨石２１を打ち抜いて打設した後に第１新設壁体３の水域側の基礎捨石２１を除去することで、基礎捨石２１の厚み分の増深が可能となる。水平力伝達部材９は、ケーソン１７のフーチング部２３に被せるように配置させることで、地震時のケーソン１７の水域側への滑動を抑えることができる。
ケーソン１７を用いた重力式岸壁１９を対象に、本発明の改良構造１で増深改良を行った例を図１０に示す。第１新設壁体３を鋼管矢板として、基礎捨石２１を打ち抜いて打設した後に第１新設壁体３の水域側の基礎捨石２１を除去することで、基礎捨石２１の厚み分の増深が可能となる。水平力伝達部材９は、ケーソン１７のフーチング部２３に被せるように配置させることで、地震時のケーソン１７の水域側への滑動を抑えることができる。
［実施例２］
桟橋構造物２５を対象に、本発明の構造で増深改良を行った例を図１１に示す。図１１に示す例では、陸上部４８と水域との境界部には土留め擁壁２７が設けられている。
この場合は、増深による桟橋の鋼管杭２９の地盤反力低下に対する補強が主目的となるので、水平力伝達部材９は配置しなくてもよい。
本発明の改良構造１で増深した場合は、第１新設壁体３、第２新設壁体５、仕切り壁体７が地盤流動を抑制することで、桟橋の鋼管杭２９に作用する荷重も抑制することができる。この点、例えば、箱状構造体の代わりに自立式矢板５３を打設して増深した場合は、地震時の地盤流動量が増大して桟橋の鋼管杭２９に作用する荷重が大きくなる。
桟橋構造物２５を対象に、本発明の構造で増深改良を行った例を図１１に示す。図１１に示す例では、陸上部４８と水域との境界部には土留め擁壁２７が設けられている。
この場合は、増深による桟橋の鋼管杭２９の地盤反力低下に対する補強が主目的となるので、水平力伝達部材９は配置しなくてもよい。
本発明の改良構造１で増深した場合は、第１新設壁体３、第２新設壁体５、仕切り壁体７が地盤流動を抑制することで、桟橋の鋼管杭２９に作用する荷重も抑制することができる。この点、例えば、箱状構造体の代わりに自立式矢板５３を打設して増深した場合は、地震時の地盤流動量が増大して桟橋の鋼管杭２９に作用する荷重が大きくなる。
［実施例３］
陸域側に控え工４９を有する矢板式岸壁の隅角部の補強として、本発明の改良構造１を適用した例の平面図を図１２に示す。
控え工４９の鋼管杭は、地盤抵抗が十分に発揮されるという前提のもとで二次元断面として設計される。しかし、隅角部は控え工４９が入り組んだ構造となり、十分な地盤抵抗が発揮されない可能性があるため、二次元断面とみなすことができない。
そこで、図１２に示すように、本発明の改良構造１によって水域側地盤の補強を併用することで、地盤抵抗が十分に発揮されない矢板式岸壁の隅角部の補強を効果的に行うことができる。
陸域側に控え工４９を有する矢板式岸壁の隅角部の補強として、本発明の改良構造１を適用した例の平面図を図１２に示す。
控え工４９の鋼管杭は、地盤抵抗が十分に発揮されるという前提のもとで二次元断面として設計される。しかし、隅角部は控え工４９が入り組んだ構造となり、十分な地盤抵抗が発揮されない可能性があるため、二次元断面とみなすことができない。
そこで、図１２に示すように、本発明の改良構造１によって水域側地盤の補強を併用することで、地盤抵抗が十分に発揮されない矢板式岸壁の隅角部の補強を効果的に行うことができる。
［実施例４］
本発明の構造の岸壁以外への適用例として、重力式の津波防波堤３１の補強の例を図１３に示す。防波堤の背面側の航路を阻害しない補強方法として、ケーソン１７の背面に自立式の鋼矢板あるいは鋼管矢板を打設する方法が考えられるが、津波波力が作用した時に矢板が大きく背面側にたわみ、十分な補強効果が得られない可能性がある。この点、本発明の改良構造１では、補強部分のたわみが少ないため、粘り強い構造が期待できる。
なお、津波防波堤３１の背面補強の場合には、ケーソン１７に作用する揚圧力（底から上向きにかかる津波波力）を小さくするため、水平力伝達部材９は透水性の高いものにすることが望ましい。
本発明の構造の岸壁以外への適用例として、重力式の津波防波堤３１の補強の例を図１３に示す。防波堤の背面側の航路を阻害しない補強方法として、ケーソン１７の背面に自立式の鋼矢板あるいは鋼管矢板を打設する方法が考えられるが、津波波力が作用した時に矢板が大きく背面側にたわみ、十分な補強効果が得られない可能性がある。この点、本発明の改良構造１では、補強部分のたわみが少ないため、粘り強い構造が期待できる。
なお、津波防波堤３１の背面補強の場合には、ケーソン１７に作用する揚圧力（底から上向きにかかる津波波力）を小さくするため、水平力伝達部材９は透水性の高いものにすることが望ましい。
［実施例５］
本発明の効果を確認するため、シミュレーション解析を行ったので、以下これについて説明する。
実験は、図１４に示す-12.6m水深の既存の矢板式岸壁（既存壁体４５は鋼管矢板）を対象とし、設計震度は変えず、水深のみ-15mに増深する改良を行う場合について検討した。
検討条件として、鋼材部分は50年分の標準的な腐食量による減肉を考慮した。
本発明の補強構造を図１５に、構造諸元を表２に示す。なお、表２中の改良構造１における長尺矢板１１の下部の規格名称は、鋼板の規格を記載している。
本発明の効果を確認するため、シミュレーション解析を行ったので、以下これについて説明する。
実験は、図１４に示す-12.6m水深の既存の矢板式岸壁（既存壁体４５は鋼管矢板）を対象とし、設計震度は変えず、水深のみ-15mに増深する改良を行う場合について検討した。
検討条件として、鋼材部分は50年分の標準的な腐食量による減肉を考慮した。
本発明の補強構造を図１５に、構造諸元を表２に示す。なお、表２中の改良構造１における長尺矢板１１の下部の規格名称は、鋼板の規格を記載している。
比較のため、従来技術として既存壁体４５の水域側に、新たに新設壁体３２、新設控え工３３、新設タイ材３５を有する新設矢板式岸壁３７を設けた構造を図１６に示す。構造諸元を表３に示す。
本発明に係る改良構造１（以下、「本発明改良構造１」という）と従来技術の概算コストを比較試算すると、本発明改良構造１の方が鋼材重量が小さく、材料費と施工費の合計も3割程度安価となった。
本発明改良構造１と従来技術の耐震性能を比較するため、構造物と地盤の相互作用を考慮した地震応答解析を行った。解析プログラムは、下記の文献に示されたFLIPを用いた。
文献：Iai,S.,Matsunaga,Y.and Kameoka,T.:Strain space plasticity model for cyclic mobility, Soils and Foundations, Vol.32,No.2,pp.1-15,1992.
また、主な解析定数を表４に示す。設計対象の地震動は図１７に示すものである。
文献：Iai,S.,Matsunaga,Y.and Kameoka,T.:Strain space plasticity model for cyclic mobility, Soils and Foundations, Vol.32,No.2,pp.1-15,1992.
また、主な解析定数を表４に示す。設計対象の地震動は図１７に示すものである。
岸壁天端（図１４、図１５、図１６のA点）の水平変位を壁高（岸壁天端から水底面までの距離）で除した時刻歴を、図１８～図２０に示す。図１８が図１４に示した改良前のもの、図１９が図１５に示した本発明による増深後のもの、図２０が図１６に示した従来技術による増深後のものである。ここで、水平変位は水域側への変位が負の値をとる。
図１５および図１６の岸壁では、図１４の岸壁において矢板の海側の地盤が掘削され、水深が深くなっている。矢板の海側を掘削すると、陸側からの土圧に対する矢板根入部の抵抗力が小さくなるため、地震時の矢板の海側の変形量が増加する。そのため、図１５や図１６のような構造の補強を行い、矢板の変形量を掘削前の図１４と同等以下に抑えることになる。
図１９～図２０に示す結果から、増深により既存壁体４５が変形しやすくなったにも関わらず、本発明の改良工法の耐震性能は増深前と同等になった。また、その耐震性能は従来技術と遜色ないことが分かる。
図１５および図１６の岸壁では、図１４の岸壁において矢板の海側の地盤が掘削され、水深が深くなっている。矢板の海側を掘削すると、陸側からの土圧に対する矢板根入部の抵抗力が小さくなるため、地震時の矢板の海側の変形量が増加する。そのため、図１５や図１６のような構造の補強を行い、矢板の変形量を掘削前の図１４と同等以下に抑えることになる。
図１９～図２０に示す結果から、増深により既存壁体４５が変形しやすくなったにも関わらず、本発明の改良工法の耐震性能は増深前と同等になった。また、その耐震性能は従来技術と遜色ないことが分かる。
１ 既存岸壁の改良構造
３ 第１新設壁体
５ 第２新設壁体
７ 仕切り壁体
９ 水平力伝達部材
１１ 長尺矢板
１３ 短尺矢板
１５ 増幅上部工
１７ ケーソン
１９ 重力式岸壁
２１ 基礎捨石
２３ フーチング部
２５ 桟橋式構造物
２７ 土留め擁壁
２９ 鋼管杭
３１ 津波防波堤
３２ 新設壁体
３３ 新設控え工
３５ 新設タイ材
３７ 新設矢板式岸壁
４１ 既存の矢板式岸壁（既存岸壁）
４３ 水底地盤
４５ 既存壁体
４７ 上部工
４８ 陸上部
４９ 控え工
５１ タイ材
５３ 自立式矢板
５５ 補強杭
３ 第１新設壁体
５ 第２新設壁体
７ 仕切り壁体
９ 水平力伝達部材
１１ 長尺矢板
１３ 短尺矢板
１５ 増幅上部工
１７ ケーソン
１９ 重力式岸壁
２１ 基礎捨石
２３ フーチング部
２５ 桟橋式構造物
２７ 土留め擁壁
２９ 鋼管杭
３１ 津波防波堤
３２ 新設壁体
３３ 新設控え工
３５ 新設タイ材
３７ 新設矢板式岸壁
４１ 既存の矢板式岸壁（既存岸壁）
４３ 水底地盤
４５ 既存壁体
４７ 上部工
４８ 陸上部
４９ 控え工
５１ タイ材
５３ 自立式矢板
５５ 補強杭
Claims (4)
- 既存岸壁における既存壁体の水域側に該既存壁体と所定の隙間を設けて打設され、鋼矢板もしくは鋼管矢板である矢板を連結してなる第１新設壁体と、
該第１新設壁体と平行に、水域側に間隔をあけて打設され、鋼矢板もしくは鋼管矢板である矢板を連結してなる第２新設壁体と、
前記第１新設壁体と前記第２新設壁体との間に両壁体に直交する方向に所定間隔で複数設けられた仕切り壁体と、
前記第１新設壁体と前記既存壁体との間に設けられて水平力を伝達する水平力伝達部材とを備え、
前記第１新設壁体及び前記第２新設壁体を構成する矢板は、その一部が支持層まで根入れされた鋼管矢板からなる長尺矢板で、他の矢板は支持層より浅い深さで、３ｍ以上、１０ｍ以下まで根入れされた短尺矢板であり、前記第１新設壁体と前記第２新設壁体の前記長尺矢板は、前記既存岸壁直角方向に並ぶように同間隔で配置され、
前記仕切り壁体は、前記第１新設壁体及び前記第２新設壁体を構成する短尺矢板と同じ根入れ深さで、前記第１新設壁体及び前記第２新設壁体を構成する長尺矢板を繋ぐように配置されていることを特徴とする既存岸壁の改良構造。 - 前記長尺矢板は鋼管矢板であり、前記短尺矢板の下端と高さ方向同位置から鋼管直径３倍以上の長さの範囲において、降伏強度400N/mm2以上及び／又は鋼管の外径R(mm)と鋼管の肉厚t(mm)との比R/tがR/t≦80であることを特徴とする請求項１記載の既存岸壁の改良構造。
- 前記既存岸壁が、下端側を地盤に根入れすると共に上端側をタイ材によって控え工で支持する矢板式岸壁の場合において、前記水平力伝達部材が（１）式を満たす位置に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の既存岸壁の改良構造。
D：既存岸壁の矢板の根入長(m)
HT：既存岸壁の水底面からタイ材取り付け位置までの高さ(m)
E：既存岸壁の矢板のヤング率(kN/m2)
I：既存岸壁の単位幅あたりの矢板の断面２次モーメント(m4/m)
lh：既存岸壁の矢板が根入れされている地盤の地盤反力係数(kN/m3)
H：水底面から水平力伝達部材上端までの高さ(m) - 請求項１乃至３のいずれかに記載の既存岸壁の改良構造の施工方法であって、
前記既存壁体の水域側に、該既存壁体と所定の隙間を設けて前記第１新設壁体を打設する工程と、
前記第１新設壁体と平行して、水域側に間隔をあけて、前記第２新設壁体を打設する工程と、
前記第１新設壁体と前記第２新設壁体との間に所定間隔で両壁体に直交方向に仕切り壁体を打設する工程と、
前記既存壁体と前記第１新設壁体との隙間に水平伝達部材を配設する工程と、を備え、
前記第２新設壁体を打設する工程において、長尺矢板を前記第１新設壁体の長尺矢板と揃えるように配置し、前記仕切り壁体を打設する工程において、仕切り壁体は前記第１新設壁体と前記第２新設壁体の前記長尺矢板を繋ぐように配置することを特徴とする既存岸壁の施工方法。
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| JP2021104558A JP7396332B2 (ja) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | 既存岸壁の改良構造及び該改良構造の施工方法 |
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Citations (6)
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|---|---|---|---|---|
| JP2006083651A (ja) | 2004-09-17 | 2006-03-30 | Kajima Corp | 消波構造物、消波構造物の構築方法 |
| JP2008303598A (ja) | 2007-06-07 | 2008-12-18 | Nippon Steel Corp | 多柱式橋脚における柱脚構造 |
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| JP2012097415A (ja) | 2010-10-29 | 2012-05-24 | Jfe Steel Corp | 鋼管矢板式係船岸 |
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| JP2021063404A (ja) | 2019-10-17 | 2021-04-22 | Ｊｆｅスチール株式会社 | 既存岸壁の改良構造及び改良方法 |
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