橋台と背面盛土の補強方法
【課題】鉄道や車両の交通状態を維持したまま、橋台と橋台の背面の盛土を補強する方法を提供する。
【解決手段】橋台の側面の背面盛土を、橋台の両側面に沿って掘削する。掘削した背面盛土の壁面に、棒状補強材を打設する。この棒状補強材に反力を取る状態で、橋台の両側面に側面補強ブロックを打設する。さらに背面盛土の裾部分の既設盛土擁壁の外側には盛土補強壁を構築する。
【解決手段】橋台の側面の背面盛土を、橋台の両側面に沿って掘削する。掘削した背面盛土の壁面に、棒状補強材を打設する。この棒状補強材に反力を取る状態で、橋台の両側面に側面補強ブロックを打設する。さらに背面盛土の裾部分の既設盛土擁壁の外側には盛土補強壁を構築する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋台と背面盛土の補強方法に関するものである。
さらに具体的には、背面を背面盛土構造として構築してある、鉄道橋台、道路橋台を補強する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
背面部を背面盛土構造とする鉄道橋台、道路橋台が多数存在する。
これらの橋台の中には現在の設計基準でみると耐震性について問題のある構造物も存在する。
そうでなくとも、橋台、橋桁の老朽化によって安全性が低下している可能性も考えられる。
そのような橋台、橋桁を補強する工法としては、従来から次のような工法が採用されている。
＜１＞ 鉄道や道路の供用を確保するために仮線を、補修対象の橋台とは別に構築し、老朽化した橋台、橋桁を撤去して新たに構造物を構築する方法。
＜２＞ 仮線を別途構築し、老朽化した橋台を補強する方法。
＜３＞ 橋台に鋼板の巻き立てや増壁の新設を行って橋台補修する方法。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５６９３８号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記した従来の橋台と背面盛土の補強方法にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞ いずれの工法でも鉄道や車両の交通が不可能となってしまう時期が発生して周囲の経済活動に影響を与える。
＜２＞ 仮線を構築するだけで大規模な工事となり、余分な膨大な費用が発生する。
＜３＞ 鉄道の場合には夜間に使用しない状態が生じるが、その時間を利用して補強工事を行う場合にも、工事を短時間に分割して進めなければならず、不経済なものである。
＜４＞ 地震時の振動で橋台が背面の背面盛土から瞬間的に離れると、その間隙に背面盛土が押し出し、橋台は元の姿勢に戻れない場合がある。この現象が繰り返すことで、橋台背面の背面盛土が１メートル近くも沈下した例が報告されている。
＜５＞ したがって橋台だけを補強しても、背面盛土が大きく沈下したケースのように、橋台と背面盛土との一体化がなければ大きな事故につながる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記のような課題を解決するために、本発明の橋台と背面盛土の補強方法は、背面に背面盛土を有し橋桁を支持する橋台の側面の背面盛土を、橋台の両側面に沿って橋桁の軸方向と平行方向に掘削し、掘削して形成した橋桁の軸方向と直交する方向の新設掘削面に、橋桁の軸方向と平行に棒状補強材を打設し、この棒状補強材に反力を取れる状態で、橋台の両側面に側面補強ブロックを打設し、橋台から突設した、あと施工アンカーを介して、側面補強ブロックと橋台を一体化し、さらに背面盛土の周囲を囲む石積などの既設盛土擁壁にも、その表面から棒状補強材を打設し、この棒状補強材に反力を取れる状態で、既設盛土擁壁の外側に、盛土補強壁を構築して構成する、橋台と背面盛土の補強方法を特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の橋台と背面盛土の補強方法は以上説明したようになるから次のような効果のいずれかを得ることができる。
＜１＞ 鉄道や道路の通行を確保したまま、仮線を設置することなく橋台と背面盛土を補強することができる。
＜２＞ 棒状補強材を設置し、側面補強ブロックを介して橋台を支持するために、その抵抗力によって橋台の地震時の安定性が大幅に向上する。
＜３＞ 背面盛土内に打設した棒状補強材を介して、橋台と側面補強ブロックと背面盛土が一体化しているので、地震時にも橋台の背面の背面盛土が一体化して挙動し、背面盛土の沈下が発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】補強前の橋台と背面盛土の説明図。
【図２】橋台の側面を橋軸と平行に掘削した状態の説明図。
【図３】橋台の側面を橋軸と平行に掘削し、棒状補強材を打設した状態の平面図。
【図４】橋台の側面に側面補強ブロックを構築して橋台と背面盛土を補強した状態の説明図。
【図５】既設盛土擁壁の外から棒状補強材を打設した状態の説明図。
【図６】既設盛土擁壁の外側に盛土補強壁を形成した状態の説明図。
【図７】棒状補強材の配置状態の平面図。
【図８】背面盛土を補強した状態の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下図面を参照にしながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【０００９】
＜１＞前提条件。（図１）
前記したように、本発明の補強方法の対象は、背面に背面盛土３を有する橋台１と背面盛土３の補強方法である。
橋台１はコンクリート製であり、道路などを挟んで対面する２基の橋台１の上に、道路、鉄道などの橋桁２をかけ渡してある。
橋台１の両側の背面には背面盛土３が存在し、背面盛土３の裾部分は石積やコンクリート製造の既設盛土擁壁で包囲してある。
なお本明細書では、説明の便宜上から、平面視がほぼ矩形の橋台１について、背面盛土３側を「背面」、通路側を「前面」、橋桁２に平行の両側の面を「側面」と称することにする。
【００１０】
＜２＞背面盛土の掘削。（図２）
橋台１の側面の背面盛土３、およびそれよりも奥の背面盛土３の一部を掘削する。
この掘削位置は、平面的に見て、鉄道や道路の路盤の外側である。
そのために、列車や車両の通行には影響を与えることはない。
掘削位置は、橋台１の脇の背面盛土３の状態によって異なるが、橋台１の両側面に沿って橋桁２の軸方向と平行方向に掘削する。（図２）
【００１１】
＜３＞棒状補強材の打設。（図３）
その新設掘削面５に対して、橋桁２の軸方向と平行に棒状補強材４を打設する。
この棒状補強材４として、たとえば特許第２５７５３２９号に記載されたような公知の工法を採用することができる。
この特許工法は、中空回転軸の周囲に掘削翼と攪拌翼とを設けた掘削攪拌ロッドを使用する工法である。
そしてこの掘削攪拌ロッドによって地中に筒状の攪拌土とセメントミルクとの混合体を形成する。
この混合体の中心にはセメントミルクよりなる中央補強体を位置させる。
この中央補強柱の中央には、尾端を孔外に露出させた芯材を位置させてこの芯材を引張り補強体とするものである。
しかしこの工法は一例であり、その他の各種の公知の棒状補強材４を採用することができる。
この棒状補強材４の複数本を、図３に示すように新設掘削面５から橋桁２の軸方向とほぼ平行に背面盛土３内に打設する。
あるいは新設掘削面５から軌道センター方向に角度をつけて背面盛土３内に打設することもできる。
【００１２】
＜４＞側面補強ブロックの構築。（図４）
棒状補強材４の打設が終わったら、掘削した空間の周囲に型枠を設置してコンクリートを打設して側面補強ブロック６を構築する。
その場合に側面補強ブロック６は、棒状補強材４に反力を取った状態で構築し、側面補強ブロックと背面盛土３の一体化を図る。
さらに側面補強ブロック６を橋台１と一体化する状態で構築する。
そのために橋台１から、あと施工アンカーを突設し、それを包囲する状態でコンクリートを打設して橋台１と側面補強ブロック６との一体化を図る。
この側面補強ブロック６を、両側の橋台１について同様の工程で構築する。
【００１３】
＜５＞既設盛土擁壁への棒状補強材の打設。（図５）
背面盛土３の裾部分を包囲した状態の既設盛土擁壁に棒状補強材を打設する。
既設盛土擁壁が石積で、個別の石塊が不安定な場合には、裏面にモルタルなどを注入して一体化した後に、既設盛土擁壁とその裏側の背面盛土に削孔して棒状補強材を打設する。
【００１４】
＜６＞盛土補強壁の構築。（図６）
既設盛土擁壁の外周に型枠を設置し、間隔に鉄筋を配筋してコンクリートを打設して盛土補強壁を構築する。
棒状補強材４の芯材などを打設するコンクリート内部に位置させることにより、盛土補強壁と棒状補強材４とは一体化しておく。
こうして既設盛土擁壁の外周に、背面盛土の内部の棒状補強材４と一体化した新たなコンクリート製の盛土補強壁を構築する。
【００１５】
＜７＞橋台と背面盛土の一体化。
上記したように橋台１は側面の、あと施工アンカーを介して側面補強ブロック６と一体化しており、側面補強ブロック６は背面盛土３内に打設した棒状補強材４と一体化している。
したがって橋台１は、側面補強ブロック６を介して背面盛土３と一体化していることになる。
さらに背面盛土３の裾部分は、既設盛土擁壁の外側に新たに構築する盛土補強壁で包囲し、この盛土補強壁は背面盛土３内に打設した棒状補強材４と一体化しているから、背面盛土３も全体として一体化して安定した形態を確保することができる。
【符号の説明】
【００１６】
１：橋台
２：橋桁
３：背面盛土
４：棒状補強材
５：新設掘削面
６：側面補強ブロック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋台と背面盛土の補強方法に関するものである。
さらに具体的には、背面を背面盛土構造として構築してある、鉄道橋台、道路橋台を補強する方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
背面部を背面盛土構造とする鉄道橋台、道路橋台が多数存在する。
これらの橋台の中には現在の設計基準でみると耐震性について問題のある構造物も存在する。
そうでなくとも、橋台、橋桁の老朽化によって安全性が低下している可能性も考えられる。
そのような橋台、橋桁を補強する工法としては、従来から次のような工法が採用されている。
＜１＞ 鉄道や道路の供用を確保するために仮線を、補修対象の橋台とは別に構築し、老朽化した橋台、橋桁を撤去して新たに構造物を構築する方法。
＜２＞ 仮線を別途構築し、老朽化した橋台を補強する方法。
＜３＞ 橋台に鋼板の巻き立てや増壁の新設を行って橋台補修する方法。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５６９３８号公報。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記した従来の橋台と背面盛土の補強方法にあっては、次のような問題点がある。
＜１＞ いずれの工法でも鉄道や車両の交通が不可能となってしまう時期が発生して周囲の経済活動に影響を与える。
＜２＞ 仮線を構築するだけで大規模な工事となり、余分な膨大な費用が発生する。
＜３＞ 鉄道の場合には夜間に使用しない状態が生じるが、その時間を利用して補強工事を行う場合にも、工事を短時間に分割して進めなければならず、不経済なものである。
＜４＞ 地震時の振動で橋台が背面の背面盛土から瞬間的に離れると、その間隙に背面盛土が押し出し、橋台は元の姿勢に戻れない場合がある。この現象が繰り返すことで、橋台背面の背面盛土が１メートル近くも沈下した例が報告されている。
＜５＞ したがって橋台だけを補強しても、背面盛土が大きく沈下したケースのように、橋台と背面盛土との一体化がなければ大きな事故につながる可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記のような課題を解決するために、本発明の橋台と背面盛土の補強方法は、背面に背面盛土を有し橋桁を支持する橋台の側面の背面盛土を、橋台の両側面に沿って橋桁の軸方向と平行方向に掘削し、掘削して形成した橋桁の軸方向と直交する方向の新設掘削面に、橋桁の軸方向と平行に棒状補強材を打設し、この棒状補強材に反力を取れる状態で、橋台の両側面に側面補強ブロックを打設し、橋台から突設した、あと施工アンカーを介して、側面補強ブロックと橋台を一体化し、さらに背面盛土の周囲を囲む石積などの既設盛土擁壁にも、その表面から棒状補強材を打設し、この棒状補強材に反力を取れる状態で、既設盛土擁壁の外側に、盛土補強壁を構築して構成する、橋台と背面盛土の補強方法を特徴としたものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の橋台と背面盛土の補強方法は以上説明したようになるから次のような効果のいずれかを得ることができる。
＜１＞ 鉄道や道路の通行を確保したまま、仮線を設置することなく橋台と背面盛土を補強することができる。
＜２＞ 棒状補強材を設置し、側面補強ブロックを介して橋台を支持するために、その抵抗力によって橋台の地震時の安定性が大幅に向上する。
＜３＞ 背面盛土内に打設した棒状補強材を介して、橋台と側面補強ブロックと背面盛土が一体化しているので、地震時にも橋台の背面の背面盛土が一体化して挙動し、背面盛土の沈下が発生しにくい。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】補強前の橋台と背面盛土の説明図。
【図２】橋台の側面を橋軸と平行に掘削した状態の説明図。
【図３】橋台の側面を橋軸と平行に掘削し、棒状補強材を打設した状態の平面図。
【図４】橋台の側面に側面補強ブロックを構築して橋台と背面盛土を補強した状態の説明図。
【図５】既設盛土擁壁の外から棒状補強材を打設した状態の説明図。
【図６】既設盛土擁壁の外側に盛土補強壁を形成した状態の説明図。
【図７】棒状補強材の配置状態の平面図。
【図８】背面盛土を補強した状態の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下図面を参照にしながら本発明の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【実施例】
【０００９】
＜１＞前提条件。（図１）
前記したように、本発明の補強方法の対象は、背面に背面盛土３を有する橋台１と背面盛土３の補強方法である。
橋台１はコンクリート製であり、道路などを挟んで対面する２基の橋台１の上に、道路、鉄道などの橋桁２をかけ渡してある。
橋台１の両側の背面には背面盛土３が存在し、背面盛土３の裾部分は石積やコンクリート製造の既設盛土擁壁で包囲してある。
なお本明細書では、説明の便宜上から、平面視がほぼ矩形の橋台１について、背面盛土３側を「背面」、通路側を「前面」、橋桁２に平行の両側の面を「側面」と称することにする。
【００１０】
＜２＞背面盛土の掘削。（図２）
橋台１の側面の背面盛土３、およびそれよりも奥の背面盛土３の一部を掘削する。
この掘削位置は、平面的に見て、鉄道や道路の路盤の外側である。
そのために、列車や車両の通行には影響を与えることはない。
掘削位置は、橋台１の脇の背面盛土３の状態によって異なるが、橋台１の両側面に沿って橋桁２の軸方向と平行方向に掘削する。（図２）
【００１１】
＜３＞棒状補強材の打設。（図３）
その新設掘削面５に対して、橋桁２の軸方向と平行に棒状補強材４を打設する。
この棒状補強材４として、たとえば特許第２５７５３２９号に記載されたような公知の工法を採用することができる。
この特許工法は、中空回転軸の周囲に掘削翼と攪拌翼とを設けた掘削攪拌ロッドを使用する工法である。
そしてこの掘削攪拌ロッドによって地中に筒状の攪拌土とセメントミルクとの混合体を形成する。
この混合体の中心にはセメントミルクよりなる中央補強体を位置させる。
この中央補強柱の中央には、尾端を孔外に露出させた芯材を位置させてこの芯材を引張り補強体とするものである。
しかしこの工法は一例であり、その他の各種の公知の棒状補強材４を採用することができる。
この棒状補強材４の複数本を、図３に示すように新設掘削面５から橋桁２の軸方向とほぼ平行に背面盛土３内に打設する。
あるいは新設掘削面５から軌道センター方向に角度をつけて背面盛土３内に打設することもできる。
【００１２】
＜４＞側面補強ブロックの構築。（図４）
棒状補強材４の打設が終わったら、掘削した空間の周囲に型枠を設置してコンクリートを打設して側面補強ブロック６を構築する。
その場合に側面補強ブロック６は、棒状補強材４に反力を取った状態で構築し、側面補強ブロックと背面盛土３の一体化を図る。
さらに側面補強ブロック６を橋台１と一体化する状態で構築する。
そのために橋台１から、あと施工アンカーを突設し、それを包囲する状態でコンクリートを打設して橋台１と側面補強ブロック６との一体化を図る。
この側面補強ブロック６を、両側の橋台１について同様の工程で構築する。
【００１３】
＜５＞既設盛土擁壁への棒状補強材の打設。（図５）
背面盛土３の裾部分を包囲した状態の既設盛土擁壁に棒状補強材を打設する。
既設盛土擁壁が石積で、個別の石塊が不安定な場合には、裏面にモルタルなどを注入して一体化した後に、既設盛土擁壁とその裏側の背面盛土に削孔して棒状補強材を打設する。
【００１４】
＜６＞盛土補強壁の構築。（図６）
既設盛土擁壁の外周に型枠を設置し、間隔に鉄筋を配筋してコンクリートを打設して盛土補強壁を構築する。
棒状補強材４の芯材などを打設するコンクリート内部に位置させることにより、盛土補強壁と棒状補強材４とは一体化しておく。
こうして既設盛土擁壁の外周に、背面盛土の内部の棒状補強材４と一体化した新たなコンクリート製の盛土補強壁を構築する。
【００１５】
＜７＞橋台と背面盛土の一体化。
上記したように橋台１は側面の、あと施工アンカーを介して側面補強ブロック６と一体化しており、側面補強ブロック６は背面盛土３内に打設した棒状補強材４と一体化している。
したがって橋台１は、側面補強ブロック６を介して背面盛土３と一体化していることになる。
さらに背面盛土３の裾部分は、既設盛土擁壁の外側に新たに構築する盛土補強壁で包囲し、この盛土補強壁は背面盛土３内に打設した棒状補強材４と一体化しているから、背面盛土３も全体として一体化して安定した形態を確保することができる。
【符号の説明】
【００１６】
１：橋台
２：橋桁
３：背面盛土
４：棒状補強材
５：新設掘削面
６：側面補強ブロック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
背面に背面盛土を有し橋桁を支持する橋台の側面の背面盛土を、
橋台の両側面に沿って橋桁の軸方向と平行方向に掘削し、
掘削して形成した橋桁の軸方向と直交する方向の新設掘削面に、橋桁の軸方向と平行に棒状補強材を打設し、
この棒状補強材に反力を取れる状態で、橋台の両側面に側面補強ブロックを打設し、
橋台から突設した、あと施工アンカーを介して、側面補強ブロックと橋台を一体化し、
さらに背面盛土の周囲を囲む石積などの既設盛土擁壁にも、その表面から棒状補強材を打設し、
この棒状補強材に反力を取れる状態で、既設盛土擁壁の外側に、盛土補強壁を構築して構成する、
橋台と背面盛土の補強方法。
【請求項１】
背面に背面盛土を有し橋桁を支持する橋台の側面の背面盛土を、
橋台の両側面に沿って橋桁の軸方向と平行方向に掘削し、
掘削して形成した橋桁の軸方向と直交する方向の新設掘削面に、橋桁の軸方向と平行に棒状補強材を打設し、
この棒状補強材に反力を取れる状態で、橋台の両側面に側面補強ブロックを打設し、
橋台から突設した、あと施工アンカーを介して、側面補強ブロックと橋台を一体化し、
さらに背面盛土の周囲を囲む石積などの既設盛土擁壁にも、その表面から棒状補強材を打設し、
この棒状補強材に反力を取れる状態で、既設盛土擁壁の外側に、盛土補強壁を構築して構成する、
橋台と背面盛土の補強方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２４７０５９（Ｐ２０１１−２４７０５９Ａ）
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１２４３７２（Ｐ２０１０−１２４３７２）
【出願日】平成２２年５月３１日（２０１０．５．３１）
【出願人】（３０３０５６３６８）東急建設株式会社 (225)
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【出願人】（５０１２３２５２８）株式会社複合技術研究所 (18)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１２月８日（２０１１．１２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年５月３１日（２０１０．５．３１）
【出願人】（３０３０５６３６８）東急建設株式会社 (225)
【出願人】（０００１７３７８４）公益財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【出願人】（５０１２３２５２８）株式会社複合技術研究所 (18)
【Ｆターム（参考）】
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