柱状構造物の耐震補強鋼板設置方法
【課題】 補強鋼板の圧入で支障物等を排除し、鋼板設置精度を確保するとともに、掘削の簡素化を図る。
【解決手段】端部に継手を有する補強鋼板を建て込んで巻き立て、閉合した補強鋼板と柱状構造物躯体との間に充填材を充填する耐震補強方法において、補強鋼板（１０）の下端部に底板（２０，２１）を形成し、底板先端を躯体（１）に近接または当接させて補強鋼板を地中へ圧入し、躯体と補強鋼板との間の支障物を排除する。
【解決手段】端部に継手を有する補強鋼板を建て込んで巻き立て、閉合した補強鋼板と柱状構造物躯体との間に充填材を充填する耐震補強方法において、補強鋼板（１０）の下端部に底板（２０，２１）を形成し、底板先端を躯体（１）に近接または当接させて補強鋼板を地中へ圧入し、躯体と補強鋼板との間の支障物を排除する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は高架橋柱や橋脚等の柱状構造物の耐震補強鋼板設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
躯体が土中に埋まる高架橋柱や橋脚等の柱状構造物の地中部の耐震補強法として、躯体周辺の土中部を掘削して仮土留めを施工し、補強鋼板を設置し、躯体と補強鋼板の隙間に充填材を充填する工法が知られている。この一般的な工法においては、躯体周辺の土砂を掘削するとともに、仮土留めを必要とするため補強鋼板設置作業に多くの労力が必要となる。
【０００３】
また、土中部の掘削を低減するために、端部に継手を有する補強鋼板同士を順次つなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と躯体との間の土砂を掘削して充填材を充填する工法も知られている。具体的には、図２０、図２１に示すように、橋脚躯体１の周辺の地表面３を通してフーチング２の位置まで補強鋼板４を順次圧入して閉合し、閉合した補強鋼板４と橋脚躯体１との間の土砂を取り除いた後、充填材５を充填する工法がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図２０、図２１に示す工法において、補強鋼板圧入設置後に躯体と補強鋼板の隙間の土砂を確実に掘削して充填材を充填するために、躯体との間に一定の間隔をあけて補強鋼板を圧入したとき、図示するように、地中支障物６がある場合には、補強鋼板の下端が支障を受けて所定の深さまで圧入することができず、鋼板の設置位置も定まりにくい。また、補強鋼板と橋脚躯体の隙間に残る土砂７が補強鋼板と躯体との間に挟まってその掘削作業が困難となってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決しようとするものであり、地中構造物に対する補強鋼板の圧入により支障物を排除し、また、鋼板設置精度を確保するとともに、土砂掘削の簡素化を図ることを目的とする。
本発明は、端部に継手を有する補強鋼板を建て込んで巻き立て、閉合した補強鋼板と柱状構造物躯体との間に充填材を充填する耐震補強方法において、
補強鋼板の下端部に底板を形成し、底板先端を躯体に近接または当接させて補強鋼板を地中へ圧入し、躯体と補強鋼板との間の支障物を排除することを特徴とする。
また、本発明は、躯体と補強鋼板との間隔を保持する間隔材を、その下辺を躯体側へ向けて下方へ傾斜するように補強鋼板下端部に形成し、補強鋼板を地中へ圧入することを特徴とする。
また、本発明は、補強鋼板下端部を斜めにカットして躯体に対向して補強鋼板を圧入し、カットした傾斜部で支障物を排除することを特徴とする。
また、本発明は、躯体と補強鋼板との間隔を保持する間隔材を補強鋼板下端部に複数形成し、補強鋼板を地中へ圧入することを特徴とする。
また、本発明は、躯体と補強鋼板との間隔を保持するダイヤ型部材をその尖端が上下方向に向くように補強鋼板下端部に設け、補強鋼板を地中へ圧入することを特徴とする。
また、本発明は、補強鋼板下端部に躯体と補強鋼板との間隔を保持する間隔材を設けるとともに、補強鋼板下端部の躯体と反対側の面に板状部材を設け、補強鋼板を地中へ圧入することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、補強鋼板の圧入により支障物を排除するようにしたので、鋼板設置精度が確保できるとともに、土砂掘削の簡素化を図ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下では橋脚補強を例にとって説明するが、本発明は高架橋柱等、どのような柱状構造物に対しても適用可能である。
図１は先端閉塞型として補強鋼板下端部に底板を形成した例を説明する図である。
端部に継手を有する補強鋼板１０の下端部を曲げ加工したり、下端部斜めに板を接合して躯体側に向けて形成した底板２０の先端を橋脚躯体１の壁面に当接（先端閉塞型）させる（図１（ａ））、或いは曲げ加工や斜めに板を接合して躯体側に向けて形成し、先端を上方へ折り曲げた底板２１の先端を橋脚躯体１の壁面に当接（先端閉塞型）させる（図１（ｂ））。補強鋼板１０の下端部と底板２０、２１には、橋脚躯体との間隔を保持するために、１つ以上の間隔材４０が接合により取付けられている。補強鋼板１０を橋脚躯体１に沿って圧入していくと、補強鋼板先端部には矢印Ａ方向に土圧がかかって間隔材４０が躯体壁面に押しつけられるが、間隔材４０は躯体から矢印Ｂに示す反力を受けて土圧に対抗し、補強鋼板が躯体側に寄ってしまうことはない。間隔材４０としては、補強鋼板と躯体との間に、施工に必要な間隔を保持できる厚みを持たせるようにすればよい。こうして間隔材４０と底板２０、２１の先端とを躯体面に当接させながら補強鋼板１０を圧入していくと、支障物６があっても底板２０、２１により補強鋼板の躯体と反対側（背面側）へ排除することができる。そのため、鋼板設置精度を確保することができ、補強鋼板と躯体との隙間の土砂等も補強鋼板の背面側へほぼ排除できるため掘削作業を簡素化できる。こうして端部に継手を有する補強鋼板１０の継手と隣接鋼板の継手とをつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の土砂等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。このように底板を先端閉塞型とすることで、土砂等の流入を防止し、補強鋼板巻き立て後の土砂掘削を容易にする効果が得られる。
【０００８】
なお、上記説明では補強鋼板下端部に間隔材を設けるようにしたが、補強鋼板の強度が十分あれば間隔材を省略しても底板自体が間隔材の機能も果たし、底板により土砂等を補強鋼板の躯体と反対側（背面側）へ排除することができる。なお、図示するように、底板は躯体側へ向けて先端部を下方へ傾斜させた方が土砂等の排除機能を増大させることができる。また、図１の例は先端閉塞型であるが、先端閉塞型でなくてもよい場合には、底板２０、２１を設けないようにしてもよく、間隔材４０自体が底板の機能を果たし、間隔材により支障物や土砂等を補強鋼板の躯体と反対側（背面側）へ排除することができ、その場合には一層圧入抵抗を減らすことができる。
【０００９】
図２は先端非閉塞型として鋼板下端部に底板を形成した例を説明する図である。
この例では、端部に継手を有する補強鋼板１０の下端部に補強鋼板の躯体と反対側（背面側）から躯体側に向かって延びるように斜め底板２２を接合し（図２（ａ））、或いは、端部に継手を有する補強鋼板１０の下端部を曲げ加工したり、下端部斜めに板を接合して躯体側に向けて底板２３を形成し（図２（ｂ））、１つ以上の間隔材４１、４２を底板２２、２３の先端より躯体側に突出するように鋼板下端部と底板とに接合している。このような補強鋼板１０を橋脚躯体１に沿って圧入していくと、底板には矢印Ａ方向に土圧がかかって間隔材４１、４２は躯体壁面に押しつけられるが、間隔材４１、４２は躯体から矢印Ｂに示す反力を受けて土圧に対抗し、補強鋼板が躯体側に寄ってしまうことはない。なお、図２（ａ）の斜め底板２２は、鋼板の躯体と反対側では鋼板側へ向かう土圧を受けるが、鋼板の躯体側で受ける土圧によりバランスして回転モーメントは作用せず、斜め底板２２の補強鋼板の躯体と反対側（背面側）部分は、背面側の支障物の排除に寄与して補強鋼板の圧入を容易にできる。
【００１０】
間隔材４１、４２としては、図１の場合と同様に、施工に必要な間隔を保持できる厚みを持たせるようにする。こうして間隔材４１、４２を躯体面に当接させながら補強鋼板１０を圧入していくと、支障物６があっても底板２２、２３により土中へ移動させる力が作用して排除できるため、補強鋼板設置精度を確保することができる。また底板は先端が躯体壁面と離れているため補強鋼板と躯体との隙間に土砂等が流入するが、土砂等の礫径が小さいため掘削作業は容易である。なお、間隔材を複数設置することで底板の強度保持を図ることができるとともに、流入する土砂等の礫径を一層小さくすることができる。こうして端部に継手を有する補強鋼板１０の継手と隣接鋼板の継手とをつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の土砂等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。このように底板を先端非閉塞型とすることで、土圧を軽減（建て込み時の抵抗軽減）効果が得られる。
【００１１】
なお、上記説明では補強鋼板下端部に間隔材を設けるようにしたが、この例においても補強鋼板の強度が十分あれば間隔材を省略してもよく、底板により土砂等を補強鋼板の躯体と反対側（背面側）へ排除することができる。また、底板２２、２３を設けないようにしてもよく、間隔材４１、４２自体が底板の機能を果たし、間隔材により支障物や土砂等を補強鋼板の躯体と反対側（背面側）へ排除することができ、その場合には、一層圧入抵抗を減らすことができる。
【００１２】
図３は先端閉塞型として補強鋼板下端部に底板を形成し、補強鋼板継手側の側部に噴出ノズルを設けた例を説明する図であり、図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）、図３（ｃ）は正面側斜視図である。この例は、図１（ａ）で示した構成の補強鋼板継手側の側部に高圧水（または高圧空気）を噴出するようにしたものである。
図３（ａ）において、橋脚躯体１を補強する鋼板１０の下端部を曲げ加工したり、下端部斜めに板を接合して躯体側に向けて形成した底板２０の先端を橋脚躯体１の壁面に当接（先端閉塞型）させ、補強鋼板１０の下端部と底板２０には、橋脚躯体との間隔を保持するために、１つ以上の間隔材４０が接合により取付けられ、前述したように、間隔材４０と底板２０の先端とを躯体面に当接させながら補強鋼板１０を圧入していくと、支障物６があっても底板２０により補強鋼板の躯体と反対側（背面側）へ排除できる。さらに、噴出ノズル１５より高圧水または高圧空気を噴出して土砂等を流動化して排除することで、圧入を容易に行うことができる。こうして端部に継手を有する補強鋼板１０の継手と隣接鋼板の継手とをつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の土砂等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。
【００１３】
なお、噴出ノズルは継手部、鋼矢板内のいずれでもよく、図３（ｂ）に示すように、噴出ノズル１５は補強鋼板１０の脇に噴出ノズル用配管１５を設置することで圧入抵抗を低減するようにしてもよく、また、図３（ｃ）に示すように、鋼板端部の継手１１内に噴出ノズル用の配管を設置することで、圧入抵抗を低減するようにしてもよい。また、上記の例では、図１（ａ）に示した先端閉塞型の場合に噴出ノズルを設置するようにしたが、図２に示した先端非閉塞型の場合に設置するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００１４】
図４は鋼板下端部を斜めにカット（片切り）し、間隔材と底板を形成した例を説明する図であり、図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）は正面図である。
この例では、端部に継手を有する補強鋼板１０の先端を斜めにカット（片切り）し、カットした下辺に沿って底板２４を接合するとともに、底板の両端に補強鋼板継手側の側辺に沿って間隔材４３、４４を接合する。このような補強鋼板を圧入して底板２４が支障物６に当たると、底板２４が斜めのため支障物は躯体面に沿った横方向に移動（図４（ｂ））させられて排除され、その結果、補強鋼板の設置精度を確保することができる。なお、底板２４と間隔材４３、４４の補強鋼板１０からの突出高さを同じにして先端閉塞型とすれば、補強鋼板と躯体との隙間の土砂等もほぼ排除できるため土砂等の掘削作業を簡素化できるが、先端閉塞型でなくてもよい。こうして端部に継手を有する補強鋼板１０の継手と隣接鋼板の継手とをつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の土砂等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。なお、補強鋼板１０の先端を斜めにカット（片切り）することで、圧入抵抗を低減して鋼板圧入時の推進性を向上させることができる。もちろん、斜めにカットした先端に底板等を設けないようにしてもよく、その場合には一層圧入抵抗を減らすことができ、また、間隔材を省略して底板２４のみとしてもよく、その場合にも補強鋼板圧入により十分に土砂等の排除を行うことが可能である。
【００１５】
図５は鋼板下端部を斜めにカット（片切り）した他の例を説明する図で、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は側面図である。
この例では、端部に継手を有する補強鋼板１０の下端部を斜めにカット（片切り）し、カットした下辺に沿って底板２５を接合するとともに、２つの間隔材４５、４６を鋼板下端部斜辺に沿って鋼板面に接合する。この例では、間隔材４５、４６の補強鋼板から躯体側への突出高さを底板の補強鋼板から躯体側への突出高さより高くして先端非閉塞型としているが、間隔材と底板の補強鋼板から躯体側への突出高さを同じにして先端閉塞型としてもよい。もちろん、間隔材は３つ以上設けてもよい。このように、補強鋼板下端を斜めにカットすることで、圧入抵抗を低減して鋼板圧入時の推進性を向上させることができる。また、間隔材を複数とすることで、鋼板圧入時の直進性が向上し、また、補強鋼板の剛性も増すため、高圧での圧入を行うことが可能となる。この補強鋼板を圧入していくと、底板２５が斜めのため支障物は横方向に移動させられて排除され、その結果、補強鋼板の設置精度を確保することができる。こうして端部に継手を有する補強鋼板１０の継手と隣接鋼板の継手とをつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の土砂等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。
【００１６】
この例においても、間隔材４５、４６を省略して底板２５のみとしてもよく、補強鋼板の圧入により底板２５で土砂等を躯体面に沿って横方向に排除することができる。また、底板２５を省略して間隔材４５、４６のみとしてもよく、その場合には一層圧入抵抗を減らすことができる。
【００１７】
図６は鋼板下端部を斜めにカット（両切り）した例を説明する図で、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は側面図である。
この例では、継手を有する補強鋼板１０の下端部をその両側部から中心に向けて斜めにカット（両切り）して三角形状とし、その周囲とに沿って間隔材４７、４８を接合する。なお、図示するように、間隔材４７、４８は補強鋼板の両側辺に沿って上方へ少し延ばすようにしてもよい。この例では、底板は特に設けないが、間隔材４７、４８が底板の機能も有することになる。補強鋼板の下端を三角形状とすることで補強鋼板圧入時の推進性を向上させることができ、間隔材を複数とすることで圧入時の直進性が向上し、鋼板の剛性も増すため高圧での補強鋼板圧入が可能となる。また、先端閉塞型となるため補強鋼板圧入後の流入土砂等を軽減することができる。
【００１８】
なお、図４〜図６の各例においても、図３において説明したように、噴出ノズルを補強鋼板の継手部、或いは補強鋼板内等に設けて高圧水または高圧空気を噴出し、土砂等を流動化して排除することで、圧入を容易化するようにしてもよい。
【００１９】
次に、鋼板圧入時の支障物を排除する底板、間隔材の鋼板形状の例について図７〜図１０により説明する。
【００２０】
図７は底板、間隔材の基本形状を説明する図で、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は側面図である。
端部に継手１１を有する補強鋼板１０の下端部には躯体側に向けて、先端を下方へ傾斜させた斜底板３０を形成し、補強鋼板１０と斜底板３０とに跨がってプレート状の間隔材５０を接合する。斜底板３０と間隔材５０の補強鋼板からの突出高さは同じでも異なっていてもよい。ここでは間隔材５０を１枚としているが複数であってもよい。また、底板３０を省略して間隔材５０のみとしてもよく、この場合は、一層圧入抵抗を低減することができる。さらに、底板を省略して間隔材を複数としてもよく、この場合は、間隔材同士の間隔を狭くすれば躯体と補強鋼板との間に残留する支障物の粒径を小さくすることが可能であり、その後の掘削作業の低減となり、かつ、間隔材のピッチ間隔より大きい支障物は補強鋼板圧入時に間隔材の下端部で排除することが可能で、残留する土砂等の粒径を制御することができる。もちろん、前述の通り、補強鋼板、底板の強度が十分あれば、間隔材５０を省略してもよい。
【００２１】
図８は底板の断面形状の例を説明する図である。
図８（ａ）は補強鋼板下端部との接続部が曲線状で、先端部が直線形状の場合、図８（ｂ）は補強鋼板下端部との接続部が直線状で、先端を上側に折り曲げた形状の場合、図８（ｃ）は補強鋼板下端部との接続部が曲線形状で、先端部を曲線状に上側へ折り曲げた形状である。底板は支障物の排除と補強鋼板圧入後の流入土砂等を軽減する機能を有しており、圧入抵抗が小さい方が望ましく、これらのことを勘案して上記各種形状を選択する。
【００２２】
図９は正面側から見た底板の各種形状の例を示す図である。
図９（ａ）は平面状で矩形の場合、図９（ｂ）は平面状で三角形または台形の場合であるが、さらにこれらの角を曲線状に加工してもよい。また、鋼板圧入性をよくするため、図９（ｃ）に示すように、先端を尖らせて三角錐等の立体錐形状としてもよい。この場合も、先端を曲面状としてもよい。
【００２３】
図１０は間隔材の各種形状の例を示す図である。
ここでは、直線状の斜め底板の場合について例示するが、図８に示した各種形状の底板であってもよい。
図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は間隔材と底板の補強鋼板からの突出高さを同じにした先端閉塞型の場合であり、図１０（ａ）は間隔材を補強鋼板に接合、図１０（ｂ）は間隔材を補強鋼板と底板に跨がって接合、図１０（ｃ）は間隔材を底板に接合、図１０（ｄ）は１つの間隔材を補強鋼板に接合、他の間隔材を底板に接合した例である。また、図１０（ｅ）は間隔材の鋼板からの突出高さを底板の鋼板からの突出高さより大きくした先端非閉塞型の場合であり、鋼板と底板に跨がって接合した例である。勿論、先端非閉塞型の場合でも間隔材を鋼板に接合、間隔材を底板に接合、１つの間隔材を鋼板に接合、他の間隔材を底板に接合するようにしてもよい。
【００２４】
底板、間隔材の基本形状は図７に示した通りであるが、補強鋼板の設置精度の確保、掘削の容易・簡素化を図るようにした底板、間隔材の例について図１１〜図１３により説明する。
図１１は主に補強鋼板の設置精度を確保するようにした例を説明する図である。
図１１（ａ）は、間隔材を複数設けた例であり、ここでは２つの間隔材５１、５２を補強鋼板１０と底板３０に接合しており、間隔材を複数とすることで底板先端の剛性が増し、２つの間隔材により躯体と複数箇所で接することでこれが補強鋼板圧入時のガイドとなり、圧入の直進性が増し、補強鋼板の設置精度を確保することができる。
図１１（ｂ）は間隔材を複数にするとともに、底板に切り込みを入れた例である。ここでは２つの間隔材５１、５２を補強鋼板と底板に接合し、間隔材５１、５２との間で切り込みを入れた底板３１を使用している。底板に切り込みを入れたことで、圧入抵抗を低減して鋼板の設置精度を確保することができる。
【００２５】
図１２は底板や間隔材として形鋼を使用し、主に設置精度を確保するようにした例を示す図である。
図１２（ａ）は２個１組としたそれぞれの等辺山形鋼の立ち上がり面を近接対向させて鋼板下端部に接合した例、図１２（ｂ）は２個１組としたそれぞれの等辺山形鋼の底面を近接対向させて鋼板下端部に接合した例であり、２個１組とした等辺山形鋼で間隔材と底板の機能を合わせ持たせるようにしている。
図１２（ｃ）は溝形鋼を鋼板下端部に接合した例であり、同様に間隔材と底板の機能を合わせ持たせるようにしている。
図１２（ｄ）はＨ形鋼を鋼板と底板に接合した例である。
いずれの場合も、補強鋼板先端の剛性が増して圧入の直進性が増し、補強鋼板の設置精度を確保するとともに、高圧での圧入が可能となる。
【００２６】
図１３は主に躯体と補強鋼板の間の土砂掘削量を軽減する例を示す図である。
図１３（ａ）は底板３２の幅を補強鋼板１０の幅よりも広くし、間隔材５１、５２を補強鋼板の継手側両側辺部にそれぞれ接合した例であり、底板が広いため流入土砂等が少なくなり、圧入後の土砂掘削量を減らすことができる。
図１３（ｂ）は間隔材５１、５２を底板３３の両側部に配置して底板の両側部を閉塞することで、流入土砂等が少なくなり、圧入後の土砂掘削量を減らすことができる。
図１３（ｃ）は底板３４の先端を狭めた台形状とし、底板の左右両側辺に沿ってプレート状の間隔材５３、５４を配置して、底板、間隔材、補強鋼板により閉塞することで、流入土砂が少なくなり補強鋼板圧入後の土砂掘削量を減らすことができる。
【００２７】
図１４は鋼板下端部にダイヤ型部材を形成した例を説明する図で、図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）は斜視図、図１４（ｃ）は正面図、図１４（ｄ）は側面図である。
この例は鋼板下端部に所定の厚みを有するダイヤ型部材６０を、その尖端が上方と下方に向くように接合した例を示している。ダイヤ型部材６０は躯体面との間隔を維持する間隔材として機能するとともに、補強鋼板圧入時に、その尖端部で土砂等を排除するので、上記の各例における底板の機能も併せ持っている。さらに、ダイヤ型部材の尖端が下方に向いているため、圧入時の推進性が向上するとともに、ダイヤ型部材の尖端は上方へも向いているため、引き抜きの必要が生じた場合の引き抜きも容易である。かかる構造の補強鋼板１０の継手と隣接鋼板の継手とをつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の土砂等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。
【００２８】
図１５は鋼板下端部にダイヤ型部材を形成した他の例を示す図で、図１５（ａ）は平面図、図１５（ｂ）は斜視図、図１５（ｃ）は正面図、図１５（ｄ）は側面図である。
この例は図１４の例に対して、ダイヤ型部材の躯体に面した中央部を隆起させたダイヤ型部材６１を、その尖端が上方と下方に向くように接合して鋼板下端部に取付け、ダイヤ型部材６１と躯体との接触面積を小さくすることで圧入抵抗を小さくするようにした点以外は、図１４の場合と同様である。
【００２９】
図１６は間隔材と噴出ノズルとを組み合わせた例を説明する図で、図１６（ａ）は平面図、図１６（ｂ）は斜視図、図１６（ｃ）は正面図、図１６（ｄ）は側面図である。
この例は、端部に継手を有する補強鋼板の下端部に、２枚の板状間隔材７０を取り付け、板状間隔材の下辺を躯体側へ向けて先端を下方へ傾斜させ、先端部を鋭角にして尖らせるようにしている。さらに、この板状間隔材７０が互いに対向する内面側には、下方かつ躯体と反対側へ向けて高圧水または高圧空気を噴出する２つの斜めノズル７１が設けられている。斜めノズル７１を設ける位置は板状間隔材の内面側以外でもよく、設置数も任意である。このように、板状間隔材の下辺を先端に向かって下方へ傾斜させてその先端を尖らせることで支障物等を躯体と反対側へ排除し、さらに斜めノズル７１で下方かつ躯体と反対側へ向けて高圧水または高圧空気を噴出することで、躯体と反対側への支障物等の排除が一層促進されることになる。なお、補強鋼板下端部には底板がないため圧入抵抗が少なく、かつ引き抜きの必要が生じた場合の引き抜きも容易である。かかる構造の補強鋼板１０の継手を隣接鋼板の継手とつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の支障物等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。
【００３０】
図１７は間隔材と噴出ノズルとを組み合わせた他の例を説明する図で、図１７（ａ）は平面図、図１７（ｂ）は斜視図、図１７（ｃ）は正面図、図１７（ｄ）は側面図である。この例は継手を有する補強鋼板の下端部で、躯体と対向する面に、図１６の場合と同様の２枚の板状間隔材７０を取り付け、板状間隔材の下辺を躯体に向けて先端を下方へ傾斜させて先端部に角度を付けて尖らせるようにし、さらに、補強鋼板の躯体と反対側の面（背面）下端部に、中央部を隆起させたプレート７５を取り付け、プレートの面に沿って上方から下方に向かって高圧水または高圧空気を噴出するノズル７６を設けたものである。プレート７５は上方から角度を付けて隆起させた後、鋼板下方へ向かっており、この面に沿って噴出された高圧水または高圧空気は、角度を付けたプレート面により、揚力効果が働いて支障物等の排除に効果的に作用する。上記したように、板状間隔材７０は、その下辺を先端に向かって下方へ傾斜させてその先端を尖らせることで支障物等を躯体と反対側へ排除する。そして、躯体と反対側には、中央部を隆起させたプレート７５の面に沿って高圧水または高圧空気が下方へ噴出されるので、躯体と反対側への支障物等の排除が一層促進されることになる。また、板状間隔材７０の内面側に図１６の例の場合と同様に、斜めノズルを配置してさらに支障物等の排除を効果的に行えるようにしてもよい。なお、鋼板下端部には底板がないため圧入抵抗が少なく、かつ引き抜きの必要が生じた場合の引き抜きも容易である。かかる構造の補強鋼板１０の継手を隣接鋼板の継手とつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の支障物等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。
【００３１】
図１８は補強鋼板の両面に板状部材を設けた例を説明する図で、図１８（ａ）は平面図、図１８（ｂ）は斜視図、図１８（ｃ）は正面図、図１８（ｄ）は側面図である。
この例は、端部に継手を有する補強鋼板の両面下端部に、先端をカット（片切り）して補強鋼板下端部から上方へ傾斜した下辺を有する板状部材８０、８１をそれぞれ取り付け、躯体側の面に取り付けた板状部材８０を間隔材として機能させる。補強鋼板の圧入により、板状部材８０の傾斜辺で躯体側の支障物を排除し、板状部材８１の傾斜辺で躯体と反対側（背面側）の支障物等を排除する。また、板状部材８１は補強鋼板圧入時の剛性補強として機能する。また、板状部材は各面複数設けるようにしてもよく、板状部材のピッチ間隔を適宜設定することにより、図７の場合に説明したと同様に、残留する土砂等の粒径を制御することができる。そして、補強鋼板下端部には底板がないため圧入抵抗が少なく、かつ引き抜きの必要が生じた場合の引き抜きも容易である。なお、上記説明では補強鋼板下端部を片切りするようにしたが、両側部から中心に向けて斜めにカット（両切り）して三角形状としてもよく、また、カットせずに平坦でもよいことは言うまでもない。かかる構造の補強鋼板１０の継手を隣接鋼板の継手とつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の支障物等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。
【００３２】
図１９は鋼板下端部に複数の板状間隔材を設けた例を説明する図である。
この例では、端部に継手を有する補強鋼板１０の下端部に、複数の板状間隔材を取り付け、板状間隔材の下辺を先端に向かって下方へ傾斜させて先端部に角度を付けて尖らせたもである。
図１９（ａ）は板状間隔材８５を矩形プレートとして、その先端を尖らせたものであり、図１９（ｂ）は板状間隔材９０の躯体側の先端部を曲線状とし、下辺と交わる先端を尖らせたものである。いずれの場合にも、先端部の傾斜した辺で支障物等を躯体と反対側へ排除する。この例でも、鋼板下端部には底板がないため圧入抵抗が少なく、かつ引き抜きの必要が生じた場合の引き抜きも容易である。かかる構造の補強鋼板１０の継手を隣接鋼板の継手とつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の支障物等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。
【００３３】
なお、図１４、図１５、図１８、図１９の各例の場合においても、噴出ノズルを補強鋼板の継手部、或いは補強鋼板内等に設けて高圧水または高圧空気を噴出し、土砂等を流動化して排除することで、圧入を容易にするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】先端閉塞型として鋼板下端部に底板を形成した例を説明する図である。
【図２】先端非閉塞型として鋼板下端部に底板を形成した例を説明する図である。
【図３】先端閉塞型として鋼板下端部に底板を形成し、鋼板継手側側部に噴射ノズルを設けた例を説明する図である。
【図４】鋼板下端部を斜めにカットし、間隔材と底板を形成した例の説明図である。
【図５】鋼板下端部を斜めに片切りした例を説明する示す図である。
【図６】鋼板下端部を斜めに両切りした例を説明する図である。
【図７】底板、間隔材の基本形状を説明する図である。
【図８】底板の断面形状の例を説明する図である。
【図９】底板の正面各種形状の例を示す示す図である。
【図１０】間隔材の各種形状の例を示す図である。
【図１１】鋼板設置精度を確保するようにした底板、間隔材の例を示す図である。
【図１２】底板や間隔材として形鋼を使用した例を示す図である。
【図１３】躯体と鋼板の間の土砂掘削を軽減する例を示す図である。
【図１４】鋼板下端部にダイヤ型部材を形成した例を説明する図である。
【図１５】鋼板下端部にダイヤ型部材を形成した他の例を説明する図である。
【図１６】間隔材と噴出ノズルとを組み合わせた例を説明する示す図である。
【図１７】間隔材と噴出ノズルとを組み合わせた他の例を説明する示す図である。
【図１８】補強鋼板の両面に板状部材を設けた例を説明する図である。
【図１９】鋼板下端部に複数の間隔材を設けた例を説明する図である。
【図２０】従来の補強鋼板圧入工法の全体を説明する図である。
【図２１】従来の補強鋼板圧入工法の細部を説明する図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…橋脚躯体、２…フーチング、３…地表面、４…補強鋼板、５…地表面、６…支障物、１０…補強鋼板、１１…継手、１５…噴出ノズル、２０〜２５，３０〜３４…底板、４０〜４８，５０〜５４…間隔材、６０，６１…ダイヤ型部材、７０，８５，９０…板状間隔材、７１，７６…ノズル、７５…プレート、８０，８１…板状部材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は高架橋柱や橋脚等の柱状構造物の耐震補強鋼板設置方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
躯体が土中に埋まる高架橋柱や橋脚等の柱状構造物の地中部の耐震補強法として、躯体周辺の土中部を掘削して仮土留めを施工し、補強鋼板を設置し、躯体と補強鋼板の隙間に充填材を充填する工法が知られている。この一般的な工法においては、躯体周辺の土砂を掘削するとともに、仮土留めを必要とするため補強鋼板設置作業に多くの労力が必要となる。
【０００３】
また、土中部の掘削を低減するために、端部に継手を有する補強鋼板同士を順次つなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と躯体との間の土砂を掘削して充填材を充填する工法も知られている。具体的には、図２０、図２１に示すように、橋脚躯体１の周辺の地表面３を通してフーチング２の位置まで補強鋼板４を順次圧入して閉合し、閉合した補強鋼板４と橋脚躯体１との間の土砂を取り除いた後、充填材５を充填する工法がある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
図２０、図２１に示す工法において、補強鋼板圧入設置後に躯体と補強鋼板の隙間の土砂を確実に掘削して充填材を充填するために、躯体との間に一定の間隔をあけて補強鋼板を圧入したとき、図示するように、地中支障物６がある場合には、補強鋼板の下端が支障を受けて所定の深さまで圧入することができず、鋼板の設置位置も定まりにくい。また、補強鋼板と橋脚躯体の隙間に残る土砂７が補強鋼板と躯体との間に挟まってその掘削作業が困難となってしまう。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決しようとするものであり、地中構造物に対する補強鋼板の圧入により支障物を排除し、また、鋼板設置精度を確保するとともに、土砂掘削の簡素化を図ることを目的とする。
本発明は、端部に継手を有する補強鋼板を建て込んで巻き立て、閉合した補強鋼板と柱状構造物躯体との間に充填材を充填する耐震補強方法において、
補強鋼板の下端部に底板を形成し、底板先端を躯体に近接または当接させて補強鋼板を地中へ圧入し、躯体と補強鋼板との間の支障物を排除することを特徴とする。
また、本発明は、躯体と補強鋼板との間隔を保持する間隔材を、その下辺を躯体側へ向けて下方へ傾斜するように補強鋼板下端部に形成し、補強鋼板を地中へ圧入することを特徴とする。
また、本発明は、補強鋼板下端部を斜めにカットして躯体に対向して補強鋼板を圧入し、カットした傾斜部で支障物を排除することを特徴とする。
また、本発明は、躯体と補強鋼板との間隔を保持する間隔材を補強鋼板下端部に複数形成し、補強鋼板を地中へ圧入することを特徴とする。
また、本発明は、躯体と補強鋼板との間隔を保持するダイヤ型部材をその尖端が上下方向に向くように補強鋼板下端部に設け、補強鋼板を地中へ圧入することを特徴とする。
また、本発明は、補強鋼板下端部に躯体と補強鋼板との間隔を保持する間隔材を設けるとともに、補強鋼板下端部の躯体と反対側の面に板状部材を設け、補強鋼板を地中へ圧入することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明は、補強鋼板の圧入により支障物を排除するようにしたので、鋼板設置精度が確保できるとともに、土砂掘削の簡素化を図ることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、本発明の実施の形態について説明する。なお、以下では橋脚補強を例にとって説明するが、本発明は高架橋柱等、どのような柱状構造物に対しても適用可能である。
図１は先端閉塞型として補強鋼板下端部に底板を形成した例を説明する図である。
端部に継手を有する補強鋼板１０の下端部を曲げ加工したり、下端部斜めに板を接合して躯体側に向けて形成した底板２０の先端を橋脚躯体１の壁面に当接（先端閉塞型）させる（図１（ａ））、或いは曲げ加工や斜めに板を接合して躯体側に向けて形成し、先端を上方へ折り曲げた底板２１の先端を橋脚躯体１の壁面に当接（先端閉塞型）させる（図１（ｂ））。補強鋼板１０の下端部と底板２０、２１には、橋脚躯体との間隔を保持するために、１つ以上の間隔材４０が接合により取付けられている。補強鋼板１０を橋脚躯体１に沿って圧入していくと、補強鋼板先端部には矢印Ａ方向に土圧がかかって間隔材４０が躯体壁面に押しつけられるが、間隔材４０は躯体から矢印Ｂに示す反力を受けて土圧に対抗し、補強鋼板が躯体側に寄ってしまうことはない。間隔材４０としては、補強鋼板と躯体との間に、施工に必要な間隔を保持できる厚みを持たせるようにすればよい。こうして間隔材４０と底板２０、２１の先端とを躯体面に当接させながら補強鋼板１０を圧入していくと、支障物６があっても底板２０、２１により補強鋼板の躯体と反対側（背面側）へ排除することができる。そのため、鋼板設置精度を確保することができ、補強鋼板と躯体との隙間の土砂等も補強鋼板の背面側へほぼ排除できるため掘削作業を簡素化できる。こうして端部に継手を有する補強鋼板１０の継手と隣接鋼板の継手とをつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の土砂等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。このように底板を先端閉塞型とすることで、土砂等の流入を防止し、補強鋼板巻き立て後の土砂掘削を容易にする効果が得られる。
【０００８】
なお、上記説明では補強鋼板下端部に間隔材を設けるようにしたが、補強鋼板の強度が十分あれば間隔材を省略しても底板自体が間隔材の機能も果たし、底板により土砂等を補強鋼板の躯体と反対側（背面側）へ排除することができる。なお、図示するように、底板は躯体側へ向けて先端部を下方へ傾斜させた方が土砂等の排除機能を増大させることができる。また、図１の例は先端閉塞型であるが、先端閉塞型でなくてもよい場合には、底板２０、２１を設けないようにしてもよく、間隔材４０自体が底板の機能を果たし、間隔材により支障物や土砂等を補強鋼板の躯体と反対側（背面側）へ排除することができ、その場合には一層圧入抵抗を減らすことができる。
【０００９】
図２は先端非閉塞型として鋼板下端部に底板を形成した例を説明する図である。
この例では、端部に継手を有する補強鋼板１０の下端部に補強鋼板の躯体と反対側（背面側）から躯体側に向かって延びるように斜め底板２２を接合し（図２（ａ））、或いは、端部に継手を有する補強鋼板１０の下端部を曲げ加工したり、下端部斜めに板を接合して躯体側に向けて底板２３を形成し（図２（ｂ））、１つ以上の間隔材４１、４２を底板２２、２３の先端より躯体側に突出するように鋼板下端部と底板とに接合している。このような補強鋼板１０を橋脚躯体１に沿って圧入していくと、底板には矢印Ａ方向に土圧がかかって間隔材４１、４２は躯体壁面に押しつけられるが、間隔材４１、４２は躯体から矢印Ｂに示す反力を受けて土圧に対抗し、補強鋼板が躯体側に寄ってしまうことはない。なお、図２（ａ）の斜め底板２２は、鋼板の躯体と反対側では鋼板側へ向かう土圧を受けるが、鋼板の躯体側で受ける土圧によりバランスして回転モーメントは作用せず、斜め底板２２の補強鋼板の躯体と反対側（背面側）部分は、背面側の支障物の排除に寄与して補強鋼板の圧入を容易にできる。
【００１０】
間隔材４１、４２としては、図１の場合と同様に、施工に必要な間隔を保持できる厚みを持たせるようにする。こうして間隔材４１、４２を躯体面に当接させながら補強鋼板１０を圧入していくと、支障物６があっても底板２２、２３により土中へ移動させる力が作用して排除できるため、補強鋼板設置精度を確保することができる。また底板は先端が躯体壁面と離れているため補強鋼板と躯体との隙間に土砂等が流入するが、土砂等の礫径が小さいため掘削作業は容易である。なお、間隔材を複数設置することで底板の強度保持を図ることができるとともに、流入する土砂等の礫径を一層小さくすることができる。こうして端部に継手を有する補強鋼板１０の継手と隣接鋼板の継手とをつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の土砂等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。このように底板を先端非閉塞型とすることで、土圧を軽減（建て込み時の抵抗軽減）効果が得られる。
【００１１】
なお、上記説明では補強鋼板下端部に間隔材を設けるようにしたが、この例においても補強鋼板の強度が十分あれば間隔材を省略してもよく、底板により土砂等を補強鋼板の躯体と反対側（背面側）へ排除することができる。また、底板２２、２３を設けないようにしてもよく、間隔材４１、４２自体が底板の機能を果たし、間隔材により支障物や土砂等を補強鋼板の躯体と反対側（背面側）へ排除することができ、その場合には、一層圧入抵抗を減らすことができる。
【００１２】
図３は先端閉塞型として補強鋼板下端部に底板を形成し、補強鋼板継手側の側部に噴出ノズルを設けた例を説明する図であり、図３（ａ）は断面図、図３（ｂ）、図３（ｃ）は正面側斜視図である。この例は、図１（ａ）で示した構成の補強鋼板継手側の側部に高圧水（または高圧空気）を噴出するようにしたものである。
図３（ａ）において、橋脚躯体１を補強する鋼板１０の下端部を曲げ加工したり、下端部斜めに板を接合して躯体側に向けて形成した底板２０の先端を橋脚躯体１の壁面に当接（先端閉塞型）させ、補強鋼板１０の下端部と底板２０には、橋脚躯体との間隔を保持するために、１つ以上の間隔材４０が接合により取付けられ、前述したように、間隔材４０と底板２０の先端とを躯体面に当接させながら補強鋼板１０を圧入していくと、支障物６があっても底板２０により補強鋼板の躯体と反対側（背面側）へ排除できる。さらに、噴出ノズル１５より高圧水または高圧空気を噴出して土砂等を流動化して排除することで、圧入を容易に行うことができる。こうして端部に継手を有する補強鋼板１０の継手と隣接鋼板の継手とをつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の土砂等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。
【００１３】
なお、噴出ノズルは継手部、鋼矢板内のいずれでもよく、図３（ｂ）に示すように、噴出ノズル１５は補強鋼板１０の脇に噴出ノズル用配管１５を設置することで圧入抵抗を低減するようにしてもよく、また、図３（ｃ）に示すように、鋼板端部の継手１１内に噴出ノズル用の配管を設置することで、圧入抵抗を低減するようにしてもよい。また、上記の例では、図１（ａ）に示した先端閉塞型の場合に噴出ノズルを設置するようにしたが、図２に示した先端非閉塞型の場合に設置するようにしてもよいことは言うまでもない。
【００１４】
図４は鋼板下端部を斜めにカット（片切り）し、間隔材と底板を形成した例を説明する図であり、図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）は正面図である。
この例では、端部に継手を有する補強鋼板１０の先端を斜めにカット（片切り）し、カットした下辺に沿って底板２４を接合するとともに、底板の両端に補強鋼板継手側の側辺に沿って間隔材４３、４４を接合する。このような補強鋼板を圧入して底板２４が支障物６に当たると、底板２４が斜めのため支障物は躯体面に沿った横方向に移動（図４（ｂ））させられて排除され、その結果、補強鋼板の設置精度を確保することができる。なお、底板２４と間隔材４３、４４の補強鋼板１０からの突出高さを同じにして先端閉塞型とすれば、補強鋼板と躯体との隙間の土砂等もほぼ排除できるため土砂等の掘削作業を簡素化できるが、先端閉塞型でなくてもよい。こうして端部に継手を有する補強鋼板１０の継手と隣接鋼板の継手とをつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の土砂等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。なお、補強鋼板１０の先端を斜めにカット（片切り）することで、圧入抵抗を低減して鋼板圧入時の推進性を向上させることができる。もちろん、斜めにカットした先端に底板等を設けないようにしてもよく、その場合には一層圧入抵抗を減らすことができ、また、間隔材を省略して底板２４のみとしてもよく、その場合にも補強鋼板圧入により十分に土砂等の排除を行うことが可能である。
【００１５】
図５は鋼板下端部を斜めにカット（片切り）した他の例を説明する図で、図５（ａ）は正面図、図５（ｂ）は側面図である。
この例では、端部に継手を有する補強鋼板１０の下端部を斜めにカット（片切り）し、カットした下辺に沿って底板２５を接合するとともに、２つの間隔材４５、４６を鋼板下端部斜辺に沿って鋼板面に接合する。この例では、間隔材４５、４６の補強鋼板から躯体側への突出高さを底板の補強鋼板から躯体側への突出高さより高くして先端非閉塞型としているが、間隔材と底板の補強鋼板から躯体側への突出高さを同じにして先端閉塞型としてもよい。もちろん、間隔材は３つ以上設けてもよい。このように、補強鋼板下端を斜めにカットすることで、圧入抵抗を低減して鋼板圧入時の推進性を向上させることができる。また、間隔材を複数とすることで、鋼板圧入時の直進性が向上し、また、補強鋼板の剛性も増すため、高圧での圧入を行うことが可能となる。この補強鋼板を圧入していくと、底板２５が斜めのため支障物は横方向に移動させられて排除され、その結果、補強鋼板の設置精度を確保することができる。こうして端部に継手を有する補強鋼板１０の継手と隣接鋼板の継手とをつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の土砂等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。
【００１６】
この例においても、間隔材４５、４６を省略して底板２５のみとしてもよく、補強鋼板の圧入により底板２５で土砂等を躯体面に沿って横方向に排除することができる。また、底板２５を省略して間隔材４５、４６のみとしてもよく、その場合には一層圧入抵抗を減らすことができる。
【００１７】
図６は鋼板下端部を斜めにカット（両切り）した例を説明する図で、図６（ａ）は正面図、図６（ｂ）は側面図である。
この例では、継手を有する補強鋼板１０の下端部をその両側部から中心に向けて斜めにカット（両切り）して三角形状とし、その周囲とに沿って間隔材４７、４８を接合する。なお、図示するように、間隔材４７、４８は補強鋼板の両側辺に沿って上方へ少し延ばすようにしてもよい。この例では、底板は特に設けないが、間隔材４７、４８が底板の機能も有することになる。補強鋼板の下端を三角形状とすることで補強鋼板圧入時の推進性を向上させることができ、間隔材を複数とすることで圧入時の直進性が向上し、鋼板の剛性も増すため高圧での補強鋼板圧入が可能となる。また、先端閉塞型となるため補強鋼板圧入後の流入土砂等を軽減することができる。
【００１８】
なお、図４〜図６の各例においても、図３において説明したように、噴出ノズルを補強鋼板の継手部、或いは補強鋼板内等に設けて高圧水または高圧空気を噴出し、土砂等を流動化して排除することで、圧入を容易化するようにしてもよい。
【００１９】
次に、鋼板圧入時の支障物を排除する底板、間隔材の鋼板形状の例について図７〜図１０により説明する。
【００２０】
図７は底板、間隔材の基本形状を説明する図で、図７（ａ）は斜視図、図７（ｂ）は側面図である。
端部に継手１１を有する補強鋼板１０の下端部には躯体側に向けて、先端を下方へ傾斜させた斜底板３０を形成し、補強鋼板１０と斜底板３０とに跨がってプレート状の間隔材５０を接合する。斜底板３０と間隔材５０の補強鋼板からの突出高さは同じでも異なっていてもよい。ここでは間隔材５０を１枚としているが複数であってもよい。また、底板３０を省略して間隔材５０のみとしてもよく、この場合は、一層圧入抵抗を低減することができる。さらに、底板を省略して間隔材を複数としてもよく、この場合は、間隔材同士の間隔を狭くすれば躯体と補強鋼板との間に残留する支障物の粒径を小さくすることが可能であり、その後の掘削作業の低減となり、かつ、間隔材のピッチ間隔より大きい支障物は補強鋼板圧入時に間隔材の下端部で排除することが可能で、残留する土砂等の粒径を制御することができる。もちろん、前述の通り、補強鋼板、底板の強度が十分あれば、間隔材５０を省略してもよい。
【００２１】
図８は底板の断面形状の例を説明する図である。
図８（ａ）は補強鋼板下端部との接続部が曲線状で、先端部が直線形状の場合、図８（ｂ）は補強鋼板下端部との接続部が直線状で、先端を上側に折り曲げた形状の場合、図８（ｃ）は補強鋼板下端部との接続部が曲線形状で、先端部を曲線状に上側へ折り曲げた形状である。底板は支障物の排除と補強鋼板圧入後の流入土砂等を軽減する機能を有しており、圧入抵抗が小さい方が望ましく、これらのことを勘案して上記各種形状を選択する。
【００２２】
図９は正面側から見た底板の各種形状の例を示す図である。
図９（ａ）は平面状で矩形の場合、図９（ｂ）は平面状で三角形または台形の場合であるが、さらにこれらの角を曲線状に加工してもよい。また、鋼板圧入性をよくするため、図９（ｃ）に示すように、先端を尖らせて三角錐等の立体錐形状としてもよい。この場合も、先端を曲面状としてもよい。
【００２３】
図１０は間隔材の各種形状の例を示す図である。
ここでは、直線状の斜め底板の場合について例示するが、図８に示した各種形状の底板であってもよい。
図１０（ａ）〜図１０（ｄ）は間隔材と底板の補強鋼板からの突出高さを同じにした先端閉塞型の場合であり、図１０（ａ）は間隔材を補強鋼板に接合、図１０（ｂ）は間隔材を補強鋼板と底板に跨がって接合、図１０（ｃ）は間隔材を底板に接合、図１０（ｄ）は１つの間隔材を補強鋼板に接合、他の間隔材を底板に接合した例である。また、図１０（ｅ）は間隔材の鋼板からの突出高さを底板の鋼板からの突出高さより大きくした先端非閉塞型の場合であり、鋼板と底板に跨がって接合した例である。勿論、先端非閉塞型の場合でも間隔材を鋼板に接合、間隔材を底板に接合、１つの間隔材を鋼板に接合、他の間隔材を底板に接合するようにしてもよい。
【００２４】
底板、間隔材の基本形状は図７に示した通りであるが、補強鋼板の設置精度の確保、掘削の容易・簡素化を図るようにした底板、間隔材の例について図１１〜図１３により説明する。
図１１は主に補強鋼板の設置精度を確保するようにした例を説明する図である。
図１１（ａ）は、間隔材を複数設けた例であり、ここでは２つの間隔材５１、５２を補強鋼板１０と底板３０に接合しており、間隔材を複数とすることで底板先端の剛性が増し、２つの間隔材により躯体と複数箇所で接することでこれが補強鋼板圧入時のガイドとなり、圧入の直進性が増し、補強鋼板の設置精度を確保することができる。
図１１（ｂ）は間隔材を複数にするとともに、底板に切り込みを入れた例である。ここでは２つの間隔材５１、５２を補強鋼板と底板に接合し、間隔材５１、５２との間で切り込みを入れた底板３１を使用している。底板に切り込みを入れたことで、圧入抵抗を低減して鋼板の設置精度を確保することができる。
【００２５】
図１２は底板や間隔材として形鋼を使用し、主に設置精度を確保するようにした例を示す図である。
図１２（ａ）は２個１組としたそれぞれの等辺山形鋼の立ち上がり面を近接対向させて鋼板下端部に接合した例、図１２（ｂ）は２個１組としたそれぞれの等辺山形鋼の底面を近接対向させて鋼板下端部に接合した例であり、２個１組とした等辺山形鋼で間隔材と底板の機能を合わせ持たせるようにしている。
図１２（ｃ）は溝形鋼を鋼板下端部に接合した例であり、同様に間隔材と底板の機能を合わせ持たせるようにしている。
図１２（ｄ）はＨ形鋼を鋼板と底板に接合した例である。
いずれの場合も、補強鋼板先端の剛性が増して圧入の直進性が増し、補強鋼板の設置精度を確保するとともに、高圧での圧入が可能となる。
【００２６】
図１３は主に躯体と補強鋼板の間の土砂掘削量を軽減する例を示す図である。
図１３（ａ）は底板３２の幅を補強鋼板１０の幅よりも広くし、間隔材５１、５２を補強鋼板の継手側両側辺部にそれぞれ接合した例であり、底板が広いため流入土砂等が少なくなり、圧入後の土砂掘削量を減らすことができる。
図１３（ｂ）は間隔材５１、５２を底板３３の両側部に配置して底板の両側部を閉塞することで、流入土砂等が少なくなり、圧入後の土砂掘削量を減らすことができる。
図１３（ｃ）は底板３４の先端を狭めた台形状とし、底板の左右両側辺に沿ってプレート状の間隔材５３、５４を配置して、底板、間隔材、補強鋼板により閉塞することで、流入土砂が少なくなり補強鋼板圧入後の土砂掘削量を減らすことができる。
【００２７】
図１４は鋼板下端部にダイヤ型部材を形成した例を説明する図で、図１４（ａ）は平面図、図１４（ｂ）は斜視図、図１４（ｃ）は正面図、図１４（ｄ）は側面図である。
この例は鋼板下端部に所定の厚みを有するダイヤ型部材６０を、その尖端が上方と下方に向くように接合した例を示している。ダイヤ型部材６０は躯体面との間隔を維持する間隔材として機能するとともに、補強鋼板圧入時に、その尖端部で土砂等を排除するので、上記の各例における底板の機能も併せ持っている。さらに、ダイヤ型部材の尖端が下方に向いているため、圧入時の推進性が向上するとともに、ダイヤ型部材の尖端は上方へも向いているため、引き抜きの必要が生じた場合の引き抜きも容易である。かかる構造の補強鋼板１０の継手と隣接鋼板の継手とをつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の土砂等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。
【００２８】
図１５は鋼板下端部にダイヤ型部材を形成した他の例を示す図で、図１５（ａ）は平面図、図１５（ｂ）は斜視図、図１５（ｃ）は正面図、図１５（ｄ）は側面図である。
この例は図１４の例に対して、ダイヤ型部材の躯体に面した中央部を隆起させたダイヤ型部材６１を、その尖端が上方と下方に向くように接合して鋼板下端部に取付け、ダイヤ型部材６１と躯体との接触面積を小さくすることで圧入抵抗を小さくするようにした点以外は、図１４の場合と同様である。
【００２９】
図１６は間隔材と噴出ノズルとを組み合わせた例を説明する図で、図１６（ａ）は平面図、図１６（ｂ）は斜視図、図１６（ｃ）は正面図、図１６（ｄ）は側面図である。
この例は、端部に継手を有する補強鋼板の下端部に、２枚の板状間隔材７０を取り付け、板状間隔材の下辺を躯体側へ向けて先端を下方へ傾斜させ、先端部を鋭角にして尖らせるようにしている。さらに、この板状間隔材７０が互いに対向する内面側には、下方かつ躯体と反対側へ向けて高圧水または高圧空気を噴出する２つの斜めノズル７１が設けられている。斜めノズル７１を設ける位置は板状間隔材の内面側以外でもよく、設置数も任意である。このように、板状間隔材の下辺を先端に向かって下方へ傾斜させてその先端を尖らせることで支障物等を躯体と反対側へ排除し、さらに斜めノズル７１で下方かつ躯体と反対側へ向けて高圧水または高圧空気を噴出することで、躯体と反対側への支障物等の排除が一層促進されることになる。なお、補強鋼板下端部には底板がないため圧入抵抗が少なく、かつ引き抜きの必要が生じた場合の引き抜きも容易である。かかる構造の補強鋼板１０の継手を隣接鋼板の継手とつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の支障物等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。
【００３０】
図１７は間隔材と噴出ノズルとを組み合わせた他の例を説明する図で、図１７（ａ）は平面図、図１７（ｂ）は斜視図、図１７（ｃ）は正面図、図１７（ｄ）は側面図である。この例は継手を有する補強鋼板の下端部で、躯体と対向する面に、図１６の場合と同様の２枚の板状間隔材７０を取り付け、板状間隔材の下辺を躯体に向けて先端を下方へ傾斜させて先端部に角度を付けて尖らせるようにし、さらに、補強鋼板の躯体と反対側の面（背面）下端部に、中央部を隆起させたプレート７５を取り付け、プレートの面に沿って上方から下方に向かって高圧水または高圧空気を噴出するノズル７６を設けたものである。プレート７５は上方から角度を付けて隆起させた後、鋼板下方へ向かっており、この面に沿って噴出された高圧水または高圧空気は、角度を付けたプレート面により、揚力効果が働いて支障物等の排除に効果的に作用する。上記したように、板状間隔材７０は、その下辺を先端に向かって下方へ傾斜させてその先端を尖らせることで支障物等を躯体と反対側へ排除する。そして、躯体と反対側には、中央部を隆起させたプレート７５の面に沿って高圧水または高圧空気が下方へ噴出されるので、躯体と反対側への支障物等の排除が一層促進されることになる。また、板状間隔材７０の内面側に図１６の例の場合と同様に、斜めノズルを配置してさらに支障物等の排除を効果的に行えるようにしてもよい。なお、鋼板下端部には底板がないため圧入抵抗が少なく、かつ引き抜きの必要が生じた場合の引き抜きも容易である。かかる構造の補強鋼板１０の継手を隣接鋼板の継手とつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の支障物等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。
【００３１】
図１８は補強鋼板の両面に板状部材を設けた例を説明する図で、図１８（ａ）は平面図、図１８（ｂ）は斜視図、図１８（ｃ）は正面図、図１８（ｄ）は側面図である。
この例は、端部に継手を有する補強鋼板の両面下端部に、先端をカット（片切り）して補強鋼板下端部から上方へ傾斜した下辺を有する板状部材８０、８１をそれぞれ取り付け、躯体側の面に取り付けた板状部材８０を間隔材として機能させる。補強鋼板の圧入により、板状部材８０の傾斜辺で躯体側の支障物を排除し、板状部材８１の傾斜辺で躯体と反対側（背面側）の支障物等を排除する。また、板状部材８１は補強鋼板圧入時の剛性補強として機能する。また、板状部材は各面複数設けるようにしてもよく、板状部材のピッチ間隔を適宜設定することにより、図７の場合に説明したと同様に、残留する土砂等の粒径を制御することができる。そして、補強鋼板下端部には底板がないため圧入抵抗が少なく、かつ引き抜きの必要が生じた場合の引き抜きも容易である。なお、上記説明では補強鋼板下端部を片切りするようにしたが、両側部から中心に向けて斜めにカット（両切り）して三角形状としてもよく、また、カットせずに平坦でもよいことは言うまでもない。かかる構造の補強鋼板１０の継手を隣接鋼板の継手とつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の支障物等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。
【００３２】
図１９は鋼板下端部に複数の板状間隔材を設けた例を説明する図である。
この例では、端部に継手を有する補強鋼板１０の下端部に、複数の板状間隔材を取り付け、板状間隔材の下辺を先端に向かって下方へ傾斜させて先端部に角度を付けて尖らせたもである。
図１９（ａ）は板状間隔材８５を矩形プレートとして、その先端を尖らせたものであり、図１９（ｂ）は板状間隔材９０の躯体側の先端部を曲線状とし、下辺と交わる先端を尖らせたものである。いずれの場合にも、先端部の傾斜した辺で支障物等を躯体と反対側へ排除する。この例でも、鋼板下端部には底板がないため圧入抵抗が少なく、かつ引き抜きの必要が生じた場合の引き抜きも容易である。かかる構造の補強鋼板１０の継手を隣接鋼板の継手とつなぎ合わせて圧入し、閉合した補強鋼板と橋脚躯体との間の支障物等を除去した後、コンクリート等を充填することで補強工事は完了する。
【００３３】
なお、図１４、図１５、図１８、図１９の各例の場合においても、噴出ノズルを補強鋼板の継手部、或いは補強鋼板内等に設けて高圧水または高圧空気を噴出し、土砂等を流動化して排除することで、圧入を容易にするようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】先端閉塞型として鋼板下端部に底板を形成した例を説明する図である。
【図２】先端非閉塞型として鋼板下端部に底板を形成した例を説明する図である。
【図３】先端閉塞型として鋼板下端部に底板を形成し、鋼板継手側側部に噴射ノズルを設けた例を説明する図である。
【図４】鋼板下端部を斜めにカットし、間隔材と底板を形成した例の説明図である。
【図５】鋼板下端部を斜めに片切りした例を説明する示す図である。
【図６】鋼板下端部を斜めに両切りした例を説明する図である。
【図７】底板、間隔材の基本形状を説明する図である。
【図８】底板の断面形状の例を説明する図である。
【図９】底板の正面各種形状の例を示す示す図である。
【図１０】間隔材の各種形状の例を示す図である。
【図１１】鋼板設置精度を確保するようにした底板、間隔材の例を示す図である。
【図１２】底板や間隔材として形鋼を使用した例を示す図である。
【図１３】躯体と鋼板の間の土砂掘削を軽減する例を示す図である。
【図１４】鋼板下端部にダイヤ型部材を形成した例を説明する図である。
【図１５】鋼板下端部にダイヤ型部材を形成した他の例を説明する図である。
【図１６】間隔材と噴出ノズルとを組み合わせた例を説明する示す図である。
【図１７】間隔材と噴出ノズルとを組み合わせた他の例を説明する示す図である。
【図１８】補強鋼板の両面に板状部材を設けた例を説明する図である。
【図１９】鋼板下端部に複数の間隔材を設けた例を説明する図である。
【図２０】従来の補強鋼板圧入工法の全体を説明する図である。
【図２１】従来の補強鋼板圧入工法の細部を説明する図である。
【符号の説明】
【００３５】
１…橋脚躯体、２…フーチング、３…地表面、４…補強鋼板、５…地表面、６…支障物、１０…補強鋼板、１１…継手、１５…噴出ノズル、２０〜２５，３０〜３４…底板、４０〜４８，５０〜５４…間隔材、６０，６１…ダイヤ型部材、７０，８５，９０…板状間隔材、７１，７６…ノズル、７５…プレート、８０，８１…板状部材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
端部に継手を有する補強鋼板を建て込んで巻き立て、閉合した補強鋼板と柱状構造物躯体との間に充填材を充填する耐震補強方法において、
補強鋼板の下端部に底板を形成し、底板先端を躯体に近接または当接させて補強鋼板を地中へ圧入し、躯体と補強鋼板との間の支障物を排除することを特徴とする柱状構造物の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項２】
前記底板の先端部を下方へ傾斜させ、補強鋼板の圧入により支障物を排除することを特徴とする請求項１記載の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項３】
前記底板は補強鋼板の躯体と反対側まで延びていることを特徴とする請求項２記載の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項４】
端部に継手を有する補強鋼板を建て込んで巻き立て、閉合した補強鋼板と柱状構造物躯体との間に充填材を充填する耐震補強方法において、
躯体と補強鋼板との間隔を保持する間隔材を、その下辺を躯体側へ向けて下方へ傾斜するように補強鋼板下端部に形成し、補強鋼板を地中へ圧入することを特徴とする柱状構造物の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項５】
端部に継手を有する補強鋼板を建て込んで巻き立て、閉合した補強鋼板と柱状構造物躯体との間に充填材を充填する耐震補強方法において、
補強鋼板下端部を斜めにカットして躯体に対向して補強鋼板を圧入し、カットした傾斜部で支障物を排除することを特徴とする柱状構造物の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項６】
カットした傾斜部に沿って底板を形成し、底板先端を躯体に近接または当接させて補強鋼板を地中へ圧入することを特徴とする請求項５記載の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項７】
躯体と補強鋼板との間隔を保持する間隔材を、補強鋼板下端部に設けたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項５、請求項６何れか記載の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項８】
端部に継手を有する補強鋼板を建て込んで巻き立て、閉合した補強鋼板と柱状構造物躯体との間に充填材を充填する耐震補強方法において、
躯体と補強鋼板との間隔を保持する間隔材を補強鋼板下端部に複数形成し、補強鋼板を地中へ圧入することを特徴とする柱状構造物の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項９】
端部に継手を有する補強鋼板を建て込んで巻き立て、閉合した補強鋼板と柱状構造物躯体との間に充填材を充填する耐震補強方法において、
躯体と補強鋼板との間隔を保持するダイヤ型部材をその尖端が上下方向に向くように補強鋼板下端部に設け、補強鋼板を地中へ圧入することを特徴とする柱状構造物の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項１０】
端部に継手を有する補強鋼板を建て込んで巻き立て、閉合した補強鋼板と柱状構造物躯体との間に充填材を充填する耐震補強方法において、
補強鋼板下端部に躯体と補強鋼板との間隔を保持する間隔材を設けるとともに、補強鋼板下端部の躯体と反対側の面に板状部材を設け、補強鋼板を地中へ圧入することを特徴とする柱状構造物の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項１１】
高圧水または高圧空気を噴出する噴出ノズルを設けたことを特徴とする請求項１乃至１０いずれか記載の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項１】
端部に継手を有する補強鋼板を建て込んで巻き立て、閉合した補強鋼板と柱状構造物躯体との間に充填材を充填する耐震補強方法において、
補強鋼板の下端部に底板を形成し、底板先端を躯体に近接または当接させて補強鋼板を地中へ圧入し、躯体と補強鋼板との間の支障物を排除することを特徴とする柱状構造物の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項２】
前記底板の先端部を下方へ傾斜させ、補強鋼板の圧入により支障物を排除することを特徴とする請求項１記載の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項３】
前記底板は補強鋼板の躯体と反対側まで延びていることを特徴とする請求項２記載の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項４】
端部に継手を有する補強鋼板を建て込んで巻き立て、閉合した補強鋼板と柱状構造物躯体との間に充填材を充填する耐震補強方法において、
躯体と補強鋼板との間隔を保持する間隔材を、その下辺を躯体側へ向けて下方へ傾斜するように補強鋼板下端部に形成し、補強鋼板を地中へ圧入することを特徴とする柱状構造物の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項５】
端部に継手を有する補強鋼板を建て込んで巻き立て、閉合した補強鋼板と柱状構造物躯体との間に充填材を充填する耐震補強方法において、
補強鋼板下端部を斜めにカットして躯体に対向して補強鋼板を圧入し、カットした傾斜部で支障物を排除することを特徴とする柱状構造物の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項６】
カットした傾斜部に沿って底板を形成し、底板先端を躯体に近接または当接させて補強鋼板を地中へ圧入することを特徴とする請求項５記載の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項７】
躯体と補強鋼板との間隔を保持する間隔材を、補強鋼板下端部に設けたことを特徴とする請求項１、請求項２、請求項３、請求項５、請求項６何れか記載の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項８】
端部に継手を有する補強鋼板を建て込んで巻き立て、閉合した補強鋼板と柱状構造物躯体との間に充填材を充填する耐震補強方法において、
躯体と補強鋼板との間隔を保持する間隔材を補強鋼板下端部に複数形成し、補強鋼板を地中へ圧入することを特徴とする柱状構造物の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項９】
端部に継手を有する補強鋼板を建て込んで巻き立て、閉合した補強鋼板と柱状構造物躯体との間に充填材を充填する耐震補強方法において、
躯体と補強鋼板との間隔を保持するダイヤ型部材をその尖端が上下方向に向くように補強鋼板下端部に設け、補強鋼板を地中へ圧入することを特徴とする柱状構造物の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項１０】
端部に継手を有する補強鋼板を建て込んで巻き立て、閉合した補強鋼板と柱状構造物躯体との間に充填材を充填する耐震補強方法において、
補強鋼板下端部に躯体と補強鋼板との間隔を保持する間隔材を設けるとともに、補強鋼板下端部の躯体と反対側の面に板状部材を設け、補強鋼板を地中へ圧入することを特徴とする柱状構造物の耐震補強鋼板設置方法。
【請求項１１】
高圧水または高圧空気を噴出する噴出ノズルを設けたことを特徴とする請求項１乃至１０いずれか記載の耐震補強鋼板設置方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００９−７４２９３（Ｐ２００９−７４２９３Ａ）
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４４１５１（Ｐ２００７−２４４１５１）
【出願日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【出願人】（０００２２１６１６）東日本旅客鉄道株式会社 (833)
【出願人】（５９１０７５６４１）東鉄工業株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月９日（２００９．４．９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２０日（２００７．９．２０）
【出願人】（０００２２１６１６）東日本旅客鉄道株式会社 (833)
【出願人】（５９１０７５６４１）東鉄工業株式会社 (36)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]