橋脚補強方法
【課題】作業が一層容易な橋脚補強方法を提供する。
【解決手段】水面４２上で橋脚補強ユニット１０，１００を組み合わせた後、組み合わせた橋脚補強ユニット１０，１００を水面４２下に落とし込む。橋脚補強ユニット１０，１００のループ鉄筋１４の突出部１５同士が嵌合している部分には、適宜、縦筋２４を挿入して固定する。その後、橋脚２８と型枠板１２との間の空間に充填材を充填して固化させる。このようにして、既存の橋脚２８の周囲に、全体的に鉄筋が入った鉄筋コンクリート構造を形成することができる。
【解決手段】水面４２上で橋脚補強ユニット１０，１００を組み合わせた後、組み合わせた橋脚補強ユニット１０，１００を水面４２下に落とし込む。橋脚補強ユニット１０，１００のループ鉄筋１４の突出部１５同士が嵌合している部分には、適宜、縦筋２４を挿入して固定する。その後、橋脚２８と型枠板１２との間の空間に充填材を充填して固化させる。このようにして、既存の橋脚２８の周囲に、全体的に鉄筋が入った鉄筋コンクリート構造を形成することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の橋脚を補強するための橋脚補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の橋脚を耐震等の目的のために補強する手法として、橋脚の周囲を鉄筋コンクリート製の部材で覆う方法がある。例えば、特許文献１には、鉄筋を内部に有するプレキャスト化されたコンクリートパネルが記載されている。このコンクリートパネルは、分割されたコンクリートパネル同士を横方向に組み合わせることにより、コンクリート柱を取り囲むことができるようになっている。コンクリートパネルを組み合わせてコンクリート柱を取り囲んだ後、コンクリート柱とコンクリートパネルとの間にグラウトを充填して、コンクリート柱を補強する。
【特許文献１】特開平１０−９６２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記技術においては、プレキャスト化されたコンクリートパネル内に鉄筋が内蔵されているため、コンクリートパネルが重く、作業が困難であるという欠点がある。コンクリートパネルが重い場合、河川部において水面下に没した橋脚や、地中に深く埋まった橋脚を補強する際に作業が困難になるため、特に問題となる。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、作業が一層容易な橋脚補強方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、複数の橋脚補強ユニット同士を組み合わせて既存の橋脚を囲繞することによって、当該橋脚を補強する橋脚補強方法であって、橋脚から離間して橋脚を囲繞可能な型枠板と、型枠板における橋脚に対向する面に取り付けられ、橋脚と型枠板との間の空間に位置することが可能な鉄筋と、を備えた橋脚補強ユニットを複数用意する第１工程と、橋脚補強ユニット同士を組み合わせて、橋脚から間隔をおきつつ橋脚を囲繞する第２工程と、橋脚と型枠板との間の空間に充填材を充填する第３工程と、を含むことを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、橋脚補強ユニットが型枠板と鉄筋からなり、軽量であるため、橋脚を補強する作業が一層容易となる。
【０００７】
この場合、第１工程において、用意する橋脚補強ユニットは、鉄筋が型枠板の両側端部において側方に突出した突出部を有するものであり、第２工程において、橋脚補強ユニットのそれぞれの鉄筋の突出部同士を接合することが好適である。
【０００８】
この構成によれば、鉄筋が型枠板の両側端部の側方に突出した突出部を有し、他の橋脚補強ユニットの鉄筋の突出部と接合させることにより、他の橋脚補強ユニットと組み合わせることが可能であるため、大きさの違う様々な既存の橋脚に対応しやすくなる。
【０００９】
一方、この場合、第１工程において、用意する前記橋脚補強ユニットは、鉄筋が、型枠板の一方の側端部において側方に突出した突出部と、型枠板の他方の側端部において側方に突出していない非突出部とを有するものであり、第２工程において、一の橋脚補強ユニットの鉄筋における突出部と、他の橋脚補強ユニットの鉄筋における非突出部とを接合することにより、橋脚補強ユニット同士を組み合わせることも好適である。
【００１０】
この構成によれば、一の橋脚補強ユニットの突出部と、他の橋脚補強ユニットの非突出部とを接合させることにより、他の橋脚補強ユニットと組み合わせることが可能であるため、大きさの違う様々な既存の橋脚に対応しやすくなる。また、橋脚補強ユニットはより軽量で小型なものであるため、作業がし易くなる。
【００１１】
この場合、第２工程において、鉄筋同士を接合した後、橋脚補強ユニットのそれぞれの型枠板同士の間に設けられる隙間を塞ぐように追加の型枠板を型枠板に接合することが好適である。この構成によれば、大きさの違う様々な既存の橋脚に対応して型枠板同士の隙間を塞ぎ、橋脚を囲繞することができる。
【００１２】
この場合、橋脚は、水面上の水面上部と、水面下の水面下部とを有し、第２工程において、水面上で橋脚補強ユニット同士を組み合わせて橋脚の水面上部を囲繞した後、当該組み合わせた橋脚補強ユニットを水面下に沈降させて橋脚の水面下部を囲繞することが好適である。
【００１３】
この構成によれば、水面上で橋脚補強ユニット同士を組み合わせて橋脚の水面上部を囲繞するため、橋脚補強ユニット同士を組み合わせることが容易となる。また、組み合わせた橋脚補強ユニットを水面下に沈降させて橋脚の水面下部を囲繞するため、組み合わせた橋脚補強ユニットの型枠板が橋脚周りの水を区画する。そのため、従来、水面下に没した橋脚の補強をおこなう際に必要であった仮締め切り作業が不要となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の橋脚補強方法によれば、橋脚を補強する作業が一層容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に係る橋脚補強方法について添付図面を参照して説明する。なお、同一の構成要素は同一の符号で示し、重複する説明は省略する。
【００１６】
本実施形態の橋脚補強ユニットは、複数の橋脚補強ユニット１０を組み合わせることにより既存の橋脚を囲繞し、橋脚と橋脚補強ユニットとの間の空間にコンクリート等の充填材を充填して鉄筋コンクリート構造を形成することによって、橋脚を補強することができるように構成されている。図１は本発明の第１実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図であり、図２はその平面図であり、図３はその背面図であり、図４はその平面図であり、図５はその側面図である。
【００１７】
図１〜５に示すように、本実施形態の橋脚補強ユニット１０は、複数のユニットを連結することで橋脚を囲繞する型枠板１２と、橋脚と型枠板１２との間の空間に位置する複数のループ鉄筋１４とを備える。型枠板１２は、例えば、幅が１〜５ｍ、高さが１〜５ｍ、厚さ３〜１０ｍｍ程度の薄い鉄板であり、様々な大きさや形状のものとすることができる。型枠板１２は、それ自体で橋脚を補強するだけの強度を有さなくとも良い。ただし、型枠板１２を厚さ１６〜１９ｍｍあるいはそれ以上の厚さの鉄板とすることにより、型枠板１２に一層強度を持たせ、それ自体で橋脚を補強する作用を持たせることができる。型枠板１２としては、鉄板の他、コンクリート板や、ＦＲＰ等の合成樹脂製の成型板を用いても良く、この場合、型枠板１２の防食性を高めることができる。図３に示すように、型枠板１２の背面（橋脚と対向する面と反対側の面）には、型枠板１２と橋脚との距離を保つためのセパレータ３４（図１２参照）の固定用のハンドホール１８が複数個設けられている。また図３〜５に示すように、型枠板１２の背面には、橋脚の補強作業中に橋脚補給ユニット１０をクレーン等で吊り上げるための吊りピース２０が設けられている。
【００１８】
ループ鉄筋１４は長円状をなし、その各々が直径１０〜３０ｍｍ程度の鋼棒からなり、水平方向に配筋され、複数のループ鉄筋１４が上下に配列されている。各ループ鉄筋１４の上下の間隔は、隣接するループ鉄筋１４の間に同じ直径のループ鉄筋が挿入できる程度の間隔となっている。図１，２，４および５に示すように、上下に配列されたループ鉄筋１４の各々は、垂直に伸びる複数本の組立筋１６に溶接等により固定されており、別個に分離しないように一体化されている。図４および５に示すように、組立筋１６により一体化された複数のループ鉄筋１４は、組立筋１６と型枠板１２とに溶接等によって固定された連結材２２によって、型枠板１２から離間して取り付けられている。図２，４および５に示すように、連結材２２は、アングル鋼材をＬ字型に折り曲げて形成されたブラケットであり、補強のため筋かいが取り付けられている。連結材２２により、ループ鉄筋１４は、橋脚と型枠板１２との間の空間に位置する。また、図１〜４に示すように、型枠板１２の両側端部において、ループ鉄筋１４は側方に突出した突出部１５を有している。これにより、２つの橋脚補強ユニット１０におけるループ鉄筋１４の突出部１５同士を互い違いに嵌合させることにより、２つの橋脚補強ユニット１０同士を組み合わせることができる。
【００１９】
図６は、本発明の第１実施形態における曲部で用いる橋脚補強ユニットを示す斜視図である。図６に示すように、本実施形態の曲がった部分で用いる橋脚補強ユニット１００は、型枠板１２とループ鉄筋１４とが水平面において弓状に湾曲している以外は、上述の図１〜５に示した直線状の橋脚補強ユニット１０と同様の構成を有する。上述の図１〜５に示した直線状の橋脚補強ユニット１０と図６に示す湾曲した橋脚補強１００とを適宜組み合わせることにより、様々な形状を有する橋脚に対応することができる。
【００２０】
図７は、本発明の第１実施形態における２つの橋脚補強ユニットを組み合わせた様子を示す斜視図である。図７に示すように、橋脚補強ユニット１０同士を組み合わせるときは、各々の型枠板１２の側方から突出したループ鉄筋１４の突出部１５同士を互い違いに嵌合させる。さらに、各々の突出部１５同士が嵌合した部分に、上下方向に縦筋２４を挿入して溶接等により固定することにより、橋脚補強ユニット１０同士を組み合わせることができ、２つの橋脚補強ユニットを組み合わせた部分の強度を強化することができる。なお、突出部１５同士が嵌合した部分以外にも、縦筋２４を、ループ鉄筋１４の内側に上下方向に挿入して固定することができ、強度を増加させることができる。
【００２１】
図８は、複数の橋脚補強ユニットを、橋脚を囲繞するように組み合わせた様子を示す斜視図である。図８の例では、直線状の橋脚補強ユニット１０を対向して２つ使い、湾曲した橋脚補強ユニット１００を互いに連結した物同士を対向して２つ使い、都合６つ使うことにより、橋脚を囲繞する状態としている。各々の型枠板１２同士の隙間は、追加型枠板２６により塞がれる。
【００２２】
図９は組み合わせた本実施形態の橋脚補強ユニットの型枠板の隙間を追加の型枠板を用いて塞ぐ様子を示す斜視図であり、図１０は塞いだ様子を示す斜視図である。図９および１０に示すように、橋脚補強ユニット１０同士を組み合わせる際には、各々の型枠板１２の間に隙間が生じる場合がある。この場合、追加型枠板２６を当該隙間に進入または当接させ、溶接、リベット接合等により接合することにより、型枠板１２の隙間を塞ぐことができる。この場合、各々の型枠板１２に厳密な寸法精度は要求されず、様々な形状の橋脚に対応できる。
【００２３】
図１１は、橋脚を囲繞するように組み合わせた橋脚補強ユニットを、２段に積み重ねた様子を示す斜視図である。図１１に示すように、互いに横方向に組み合わせた橋脚補強ユニット１０同士を、縦方向に積み重ねることにより、様々な高さを持つ橋脚に対応することができる。橋脚補強ユニット１０同士を多段に積み重ねる際には、各々の組立筋１６および縦筋２４同士を熱間押抜圧接等により接合する。あるいは、場合によっては組立筋１６および縦筋２４同士を接合しなくとも良い。その後、上下に隣接する型枠板１２同士を溶接、リベット接合等により接合することにより、橋脚補強ユニット１０同士を多段に積み重ねることができる。上述の追加型枠板２６は、各段ごとに接合することができる。あるいは、追加型枠板２６を接合せずに全ての段の橋脚補強ユニット１０を組み合わせた後、追加型枠板２６を接合しても良い。この場合、全ての段にわたって延びる上下に長い追加型枠板２６を接合するようにしても良い。
【００２４】
図１２は、セパレータを用いて型枠板と橋脚との間隔をとる様子を示す図である。橋脚補強ユニット１０，１００を用いて既存の橋脚を囲繞する際には、橋脚２８と型枠板１２との間を所定の距離に保つ必要がある。特に、充填材を橋脚２８と型枠板１２との間の空間に充填した際には、型枠板１２が充填材の圧力によって外側に押し出されないように抵抗する必要がある。本実施形態においては、橋脚２８に設けた橋脚アンカー削孔３０にスリーブ３２を介して、所定の長さのセパレータ３４を打ち込む。セパレータ３４は、ループ鉄筋１４、組立筋１６および縦筋２４の間を通り、図３に示す型枠板１２に設けたハンドホール１８の中を通る。セパレータ３４のハンドホール１８から突出した部分は、固定用鋼材３６により型枠板１２に固定される。このようにして、セパレータ３４を用いて型枠板と橋脚との間を所定の距離に保つことができる。
【００２５】
以下、本実施形態の橋脚補強ユニットを用いた橋脚補強方法について説明する。図１３に示すように、フーチング４０と橋脚２８の一部が水面４２の下にある場合を想定する。この場合、まず、フーチング４０上を浚渫して、フーチング４０上に堆積した土砂４４を除去する。本実施形態においては、橋脚補強ユニット１０，１００の組み合わせ作業は容易であり、型枠板１２が充填材を充填する範囲を区画して水を締め切る作用を果たすため、浚渫する範囲は１〜３ｍ程度の狭い範囲で良い。その後、図１２に示したような橋脚アンカー削孔３０を橋脚２８に穿設する作業を行う。橋脚アンカー削孔３０は、橋脚２８内部の鉄筋の位置を探査した後、当該鉄筋がない位置に穿設する。橋脚アンカー削孔３０を穿設した後、セパレータ３４を取り付けるためのスリーブ３２を橋脚アンカー削孔３０に打ち込む。
【００２６】
次に、図１４に示すように、水面４２上で橋脚補強ユニット１０，１００を組み合わせた後、組み合わせた橋脚補強ユニット１０，１００を水面４２下に落とし込む。そして、図７，図１５に示すように、橋脚補強ユニット１０，１００のループ鉄筋１４の突出部１５同士が嵌合している部分には、適宜、縦筋２４を挿入して固定する。より強度を向上させるため、ループ鉄筋１４の内側における突出部１５以外の部分に、縦方向の鉄筋を挿入しても良い。次に、図１２に示すようにセパレータ３４をハンドホール１８から挿入して、ループ鉄筋１４、組立筋１６および縦筋２４の間を通した後、スリーブ３２と固定用鋼材３６で固定する。このようにして、組み合わせた橋脚補強ユニット１０，１００によって、橋脚２８を囲繞することができる。この際に、橋脚２８と型枠板１２との間の空間に水中コンクリート等の充填材を充填して固化させ、１段目の鉄筋コンクリート構造を形成しても良い。本実施形態では、型枠板１２がコンクリートを充填する範囲を区画して締め切る作用を果たし、比重が水に比べ大きい水中コンクリートによって、橋脚２８と型枠板１２との間の空間にある水が置換されるため、別途、橋脚２８の付近を区画して排水する等の締め切り作業が不要となる。この場合、水面４２下の水深が浅い場合は、通常のコンクリートを充填材として用いることもできる。
【００２７】
同様にして、図１６に示すように、水面４２上で２段目の橋脚補強ユニット１０，１００を組み合わせた後、組み合わせた橋脚補強ユニット１０，１００を水面４２下に落とし込む。その後、縦筋２４の設置、セパレータの設置等を１段目と同様にして行う。この工程を繰り返すことにより、様々な高さの橋脚２８に橋脚補強ユニット１０，１００を設置することができる。この場合、予め水面４２上で１段目と２段目あるいはそれ以上の段の橋脚補強ユニット１０，１００を一体に組み合わせ、一体化した橋脚補強ユニット１０，１００を一度に水面４２下に落とし込んで設置しても良い。
【００２８】
その後、図１７の図中矢印に示すように、橋脚２８と型枠板１２との間の空間に充填材を充填して固化させる。この充填材としては、当初は流動体状で、時間の経過によって硬化する自硬性を有する材料が用いられ、例えばセメントコンクリート、繊維補強コンクリート（ＦＲＣ）、コンクリート・ポリマー複合体等のコンクリート系材料や、例えばセメントモルタル、繊維補強モルタル（ＦＲＭ）、モルタル・ポリマー複合体等のモルタル系材料や、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等の樹脂材料等を用いることが可能である。このようにして、既存の橋脚２８の周囲に、全体的に鉄筋が入った鉄筋コンクリート構造を形成することができる。
【００２９】
本発明によれば、橋脚補強ユニットが型枠板と鉄筋とからなるため、従来の鉄筋が内蔵されたコンクリートパネルに比べて軽量とすることができる。また、本発明の橋脚補強ユニットは、簡便な構造であるため、生産が容易で安価である。また、本実施形態の橋脚補強ユニット１０，１００は、橋脚補強工事の現場への輸送および運搬が容易であり、現場での作業も効率良く行うことができる。さらに、本発明の橋脚補強ユニットにより形成された橋脚補強構造は、コンクリート内に全体的に鉄筋が入った構造となるため、補強された橋脚の強度を高めることができる。さらに、本実施形態の橋脚補強ユニット１０，１００は、型枠板１２がコンクリートを充填する区域を区画する作用を奏するため、河川の水を締め切る作業や、大規模の浚渫作業が不要となる。そのため、河川部の橋脚や、土壌に埋まった部分の大きい橋脚を補強する場合に特に適している。
【００３０】
以下、本発明の第２実施形態について説明する。図１８は、本発明の第２実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図である。本実施形態の橋脚補強ユニット２００は、水平方向の鉄筋としてシングル鉄筋４６を備えている点が上述の第１実施形態と異なっている。本実施形態の橋脚補強ユニット２００同士を組み合わせる際には、図１９に示すように、各々の橋脚補強ユニット２００のシングル鉄筋４６同士をスリーブ４８により接合する。この場合、シングル鉄筋４６同士を、スリーブ４８を用いずに、フレア溶接等の溶接、あるいは熱間押抜圧接等の圧接により接合しても良い。その他は、上述の第１実施形態の橋脚補強ユニット１０，１００を用いる場合と同様に行う。本実施形態においては、シングル鉄筋４６はループ鉄筋よりも軽量であるため、全体として橋脚補強ユニット２００は、第１実施形態の橋脚補強ユニット１０，１００よりも軽量とすることができ、輸送、運搬および現場での作業を容易にすることができる。
【００３１】
以下、本発明の第３実施形態について説明する。図２０は、本発明の第３実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図である。図２０に示すように、本実施形態の橋脚補強ユニット３００は、型枠板１２の一方の側端部において側方に突出した突出部１５を有し、型枠板１２の他方の側端部において側方に突出していない非突出部１７を有する点が、型枠板１２の両側端部において突出部１５を有する第１実施形態の橋脚補強ユニット１０と異なっている。本実施形態の橋脚補強ユニット３００同士を組み合わせる際には、図２１に示すように、一方の橋脚補強ユニット３００の突出部１５と、他方の橋脚補強ユニット３００の非突出部１７とを嵌合させ、型枠板１２同士を当接させる。この場合、追加型枠板２６は使用しなくとも良い。その他は、上述の第１実施形態の橋脚補強ユニット１０，１００を用いる場合と同様に行う。本実施形態においても、橋脚補強ユニット３００の小型化および軽量化を図ることができる。さらに、型枠板１２同士を当接させた場合は、追加型枠板を接合する必要がなくなる。
【００３２】
以下、本発明の第４実施形態について説明する。図２２は、本発明の第４実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図である。図２２に示すように、本実施形態の橋脚補強ユニット４００は、ループ鉄筋１４とシングル鉄筋４６とが、上下に交互に取り付けられている点が、ループ鉄筋１４のみが取り付けられている第１実施形態の橋脚補強ユニット１０と異なっている。本実施形態の橋脚補強ユニット４００同士を組み合わせる際には、図７および１９に示すように、ループ鉄筋１４同士を嵌合させ、シングル鉄筋４６同士を接合させる。本実施形態においては、シングル鉄筋４６を一部用いたことにより、橋脚補強ユニットを軽量化することができる。
【００３３】
以下、本発明の第５実施形態について説明する。図２３は本発明の第５実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図であり、図２４はその正面図であり、図２５はその平面図であり、図２６はその側面図である。図２３〜２６に示すように、本実施形態の橋脚補強ユニット５００では、ループ鉄筋１４が、型枠板１２に設置された鉄筋枠５４によって取り付けられている点が、ループ鉄筋１４が連結材２２によって取り付けられている第１実施形態の橋脚補強ユニット１０と異なっている。
【００３４】
図２３〜２６に示すように、鉄筋枠５４は、水平方向に伸びる棒材である横枠５６と、垂直方向に伸びる棒材である縦枠５８とが直方体の各辺をなすように組み立てられて成る。鉄筋枠５４は、型枠板１２に固定されている。また、鉄筋枠５４の上部には、橋脚の補強作業中に橋脚補給ユニット５００をクレーン等で吊り上げるための吊りピース６２が設けられている。
【００３５】
型枠板１２の一方の側端部に配置された２本の縦枠５８同士の間には、水平方向に伸びる桟６０が上下に複数本配置されている。型枠板１２の他方の側端部にも同様に桟６０が配置されている。型枠板１２の両側端部にそれぞれ配置された桟６０上にループ鉄筋１４が載置されている。ループ鉄筋１４は、複数本配置された桟６０ごとに、上下に複数配列される。長円状をなすループ鉄筋１４の内側には、垂直方向をなす組立筋１６が溶接等により取り付けられている。鉄筋枠５４によって、ループ鉄筋１４は、橋脚と型枠板１２との間の空間に位置する。また、図２３〜２５に示すように、型枠板１２の両側端部において、ループ鉄筋１４は側方に突出した突出部１５を有している。
【００３６】
本実施形態の橋脚補強ユニット５００は、鉄筋枠５４によってループ鉄筋１４が型枠板１２に取り付けられているため、当該強度を一層強い物とすることができる。
【００３７】
以下、本発明の第６実施形態について説明する。図２７は本発明の第６実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図であり、図２８はその正面図であり、図２９はその平面図であり、図３０はその側面図である。図２７〜３０に示すように、本実施形態の橋脚補強ユニット６００では、ループ鉄筋１４が、型枠板１２に取り付けられたH鋼６４のフック７０により配置されている点が、ループ鉄筋１４が連結材２２によって取り付けられている第１実施形態の橋脚補強ユニット１０と異なっている。
【００３８】
図２７〜３０に示すように、３本のH鋼６４は、当該長手方向を垂直にして型枠板１２に取り付けられている。各々のH鋼６４には、それぞれ数本のアングル鋼６６が溶接等によって取り付けられ、アングル鋼６６には間隔保持材６８が溶接等によって取り付けられている。間隔保持材６８の端部は型枠板１２に取り付けられており、間隔保持材６８により、H鋼６４は型枠板１２から離間して配置される。型枠板１２の側端部に位置するH鋼６４の上部には、橋脚の補強作業中に橋脚補給ユニット６００をクレーン等で吊り上げるための吊りピース７２が設けられている。
【００３９】
それぞれのH鋼６４には、フック７０が上下に複数取り付けられている。H鋼６４のそれぞれに取り付けられたフック７０上に、ループ鉄筋１４が載置される。ループ鉄筋１４は、複数取り付けられたフック７０ごとに上下に複数配列される。長円状をなすループ鉄筋１４の内側には、垂直方向をなす組立筋１６が溶接等により取り付けられている。フック７０を有するH鋼６４によって、ループ鉄筋１４は、橋脚と型枠板１２との間の空間に位置する。また、図２７〜３０に示すように、型枠板１２の両側端部において、ループ鉄筋１４は側方に突出した突出部１５を有している。
【００４０】
本実施形態の橋脚補強ユニット６００は、フック７０を有するH鋼６４によってループ鉄筋１４が型枠板１２に取り付けられているため、当該強度を一層強い物とすることができる。
【００４１】
以下、本発明の第７実施形態について説明する。図３１は組み合わせた本実施形態の橋脚補強ユニットの型枠板の隙間を追加の型枠板を用いて塞ぐ様子を示す斜視図であり、図３２は塞いだ様子を示す斜視図である。本実施形態においては、型枠板１２に裏当て板７４が取り付けられており、当該裏当て板７４に追加型枠板２６を当接させて型枠板１２同士の隙間を塞ぐ点が、第１実施形態の橋脚補強ユニット１０と異なっている。
【００４２】
図３１に示すように、裏当て板７４は、型枠板１２のループ鉄筋がある側の板面に、型枠板１２の両側端部から突出しつつ、溶接等により取り付けられている。図３２に示すように、追加型枠板２６を当該裏当て板７４に当接させ、溶接、リベット接合等により接合することにより、型枠板１２の隙間を塞ぐことができる。この場合、裏当て板７４は型枠板１２の側端部から突出しているため、当該裏当て板７４に当接させる追加型枠板２６に厳密な寸法精度は要求されず、様々な形状の橋脚に対応できる。加えて、裏当て板７４は、型枠板１２のループ鉄筋がある側の板面に取り付けられているため、裏当て板７４に当接させた追加型枠板２６と型枠板１２との段差が少なくなり、構造物の凹凸を少なくすることができる。
【００４３】
以下、本発明の第８実施形態について説明する。図３３は、本発明の第８実施形態においてセパレータを用いて型枠板と橋脚との間隔を保つ様子を示す図である。上述した第１実施形態においてはセパレータを取り付けるため橋脚アンカー削孔を設けていたのに対し、本実施形態は、橋脚アンカー削孔を設けず、より簡易な方法を用いる点が異なっている。
【００４４】
図３３に示すように、本実施形態では、セパレータ５０は当該両端にそれぞれ橋脚２８と型枠板１２とに当接するセパレータ端部５２を有する。セパレータ５０は、ループ鉄筋１４および組立筋１６の間を通して配置され、特に固定はされない。この場合、橋脚補強ユニットを橋脚に設置する前にセパレータ５０を配置しても良いし、橋脚補強ユニットを橋脚に設置した後にセパレータ５０を配置しても良い。セパレータ５０を配置した後に、図３３に示すように、浚渫した土砂４４を型枠板１２の外周にかかるように埋め戻したり、型枠板１２の外周に土嚢を積むことで、型枠板１２の外周から圧力を加える。この圧力は、セパレータ５０によって支えられる。橋脚２８と型枠板１２との間の空間に充填材を充填した際にかかる圧力は、土砂４４による型枠板１２の外周からの圧力により相殺される。
【００４５】
このようにして本実施形態では、型枠板１２と橋脚２８との間を所定の距離に保つことができる。本実施形態においては、セパレータ５０を配置するのに、橋脚アンカー削孔を設けないため、橋脚補強作業が容易になる。加えて、型枠板１２の外側には、ハンドホール１８や固定用鋼材３６を設ける必要がないため、構造物の凹凸を少なくすることができるという利点も有する。
【００４６】
以下、本発明の第９実施形態について説明する。図３４は、本発明の第９実施形態においてバタ材を用いて型枠板と橋脚との間隔をとる様子を示す図である。上述した第１実施形態および第８実施形態においては、橋脚と型枠板との間隔を保つためにセパレータを用いていたのに対し、本実施形態では型枠板の外側をバタ材７６で固定することによって、橋脚と型枠板との間隔を保つ点が異なっている。
【００４７】
図３４に示すように、本実施形態においては、板状のバタ材７６を組み合わせて型枠板１２を囲繞し、型枠板１２を固定する。図３４の例では、組み合わせた橋脚補強ユニット１０の型枠板１２の四方にそれぞれ４本のバタ材７６を当接させ、さらに４つの角部にもそれぞれ４本のバタ材７６を当接させることによって、型枠板１２を固定している。本実施形態においては、橋脚２８と型枠板１２との間の空間に充填材を充填した際にかかる圧力は、バタ材７６によって支えられる。充填材が固化した後は、当該バタ材７６を除去する。
【００４８】
本実施形態においては、橋脚と型枠板との間隔を保つためにセパレータを用いないため、橋脚補強作業が一層容易になる。加えて、型枠板１２の外側には、ハンドホール１８や固定用鋼材３６を設ける必要がないため、構造物の凹凸を少なくすることができるという利点も有する。
【００４９】
尚、本発明の橋脚補強方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、橋脚補強ユニットにおいて、ループ鉄筋やシングル鉄筋を上記実施形態に示したものより多く設け、水平方向にも多数のループ鉄筋やシングル鉄筋を配列したものを用いた方法も本発明の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態における橋脚補強ユニットを示す正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態における橋脚補強ユニットを示す背面図である。
【図４】本発明の第１実施形態における橋脚補強ユニットを示す平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態における橋脚補強ユニットを示す側面図である。
【図６】本発明の第１実施形態における曲部で用いる橋脚補強ユニットを示す斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態における２つの橋脚補強ユニットを組み合わせた様子を示す斜視図である。
【図８】複数の橋脚補強ユニットを、橋脚を囲繞するように組み合わせた様子を示す斜視図である。
【図９】組み合わせた本発明の第１実施形態の橋脚補強ユニットの型枠板の隙間を追加の型枠板を用いて塞ぐ様子を示す斜視図である。
【図１０】組み合わせた本発明の第１実施形態の橋脚補強ユニットの型枠板の隙間を追加の型枠板を用いて塞いだ様子を示す斜視図である。
【図１１】橋脚を囲繞するように組み合わせた橋脚補強ユニットを、２段に積み重ねた様子を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第１実施形態においてセパレータを用いて型枠板と橋脚との間隔をとる様子を示す図である。
【図１３】橋脚のフーチング上を浚渫した様子を示す斜視図である。
【図１４】橋脚を囲繞するように組み合わせた１段目の橋脚補強ユニットを、橋脚のフーチング上に配置した様子を示す斜視図である。
【図１５】本発明の第１実施形態における橋脚のフーチング上に配置した橋脚補強ユニットに縦筋を配筋した様子を示す斜視図である。
【図１６】縦筋を配筋した１段目の橋脚補強ユニット上に、２段目の橋脚補強ユニットを配置した様子を示す斜視図である。
【図１７】橋脚と型枠板との間の空間にコンクリートを注入する様子を示す斜視図である。
【図１８】本発明の第２実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図である。
【図１９】本発明の第２実施形態における２つの橋脚補強ユニットを組み合わせた様子を示す斜視図である。
【図２０】本発明の第３実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図である。
【図２１】本発明の第３実施形態における２つの橋脚補強ユニットを組み合わせた様子を示す斜視図である。
【図２２】本発明の第４実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図である。
【図２３】本発明の第５実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図である。
【図２４】本発明の第５実施形態における橋脚補強ユニットを示す正面図である。
【図２５】本発明の第５実施形態における橋脚補強ユニットを示す平面図である。
【図２６】本発明の第５実施形態における橋脚補強ユニットを示す側面図である。
【図２７】本発明の第６実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図である。
【図２８】本発明の第６実施形態における橋脚補強ユニットを示す正面図である。
【図２９】本発明の第６実施形態における橋脚補強ユニットを示す平面図である。
【図３０】本発明の第６実施形態における橋脚補強ユニットを示す側面図である。
【図３１】組み合わせた本発明の第７実施形態の橋脚補強ユニットの型枠板の隙間を追加の型枠板を用いて塞ぐ様子を示す斜視図である。
【図３２】組み合わせた本発明の第７実施形態の橋脚補強ユニットの型枠板の隙間を追加の型枠板を用いて塞いだ様子を示す斜視図である。
【図３３】本発明の第８実施形態においてセパレータを用いて型枠板と橋脚との間隔を保つ様子を示す図である。
【図３４】本発明の第９実施形態においてバタ材を用いて型枠板と橋脚との間隔を保つ様子を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０，１００，２００，３００，４００，５００，６００…橋脚補強ユニット、１２…型枠板、１４…ループ鉄筋、１５…突出部、１６…組立筋、１７…非突出部、１８…ハンドホール、２０…吊りピース、２２…連結材、２４…縦筋、２６…追加型枠板、２８…橋脚、３０…橋脚アンカー削孔、３２…スリーブ、３４…セパレータ、３６…固定用鋼材、４０…フーチング、４２…水面、４４…土砂、４６…シングル鉄筋、４８…スリーブ、５０…セパレータ、５２…セパレータ端部、５４…鉄筋枠、５６…横枠、５８…縦枠、６０…桟、６２…吊りピース、６４…Ｈ鋼、６６…アングル鋼、６８…間隔保持材、７０…フック、７２…吊りピース、７４…裏当て板、７６…バタ材。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の橋脚を補強するための橋脚補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存の橋脚を耐震等の目的のために補強する手法として、橋脚の周囲を鉄筋コンクリート製の部材で覆う方法がある。例えば、特許文献１には、鉄筋を内部に有するプレキャスト化されたコンクリートパネルが記載されている。このコンクリートパネルは、分割されたコンクリートパネル同士を横方向に組み合わせることにより、コンクリート柱を取り囲むことができるようになっている。コンクリートパネルを組み合わせてコンクリート柱を取り囲んだ後、コンクリート柱とコンクリートパネルとの間にグラウトを充填して、コンクリート柱を補強する。
【特許文献１】特開平１０−９６２６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら上記技術においては、プレキャスト化されたコンクリートパネル内に鉄筋が内蔵されているため、コンクリートパネルが重く、作業が困難であるという欠点がある。コンクリートパネルが重い場合、河川部において水面下に没した橋脚や、地中に深く埋まった橋脚を補強する際に作業が困難になるため、特に問題となる。
【０００４】
本発明は、かかる事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、作業が一層容易な橋脚補強方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、複数の橋脚補強ユニット同士を組み合わせて既存の橋脚を囲繞することによって、当該橋脚を補強する橋脚補強方法であって、橋脚から離間して橋脚を囲繞可能な型枠板と、型枠板における橋脚に対向する面に取り付けられ、橋脚と型枠板との間の空間に位置することが可能な鉄筋と、を備えた橋脚補強ユニットを複数用意する第１工程と、橋脚補強ユニット同士を組み合わせて、橋脚から間隔をおきつつ橋脚を囲繞する第２工程と、橋脚と型枠板との間の空間に充填材を充填する第３工程と、を含むことを特徴とする。
【０００６】
この構成によれば、橋脚補強ユニットが型枠板と鉄筋からなり、軽量であるため、橋脚を補強する作業が一層容易となる。
【０００７】
この場合、第１工程において、用意する橋脚補強ユニットは、鉄筋が型枠板の両側端部において側方に突出した突出部を有するものであり、第２工程において、橋脚補強ユニットのそれぞれの鉄筋の突出部同士を接合することが好適である。
【０００８】
この構成によれば、鉄筋が型枠板の両側端部の側方に突出した突出部を有し、他の橋脚補強ユニットの鉄筋の突出部と接合させることにより、他の橋脚補強ユニットと組み合わせることが可能であるため、大きさの違う様々な既存の橋脚に対応しやすくなる。
【０００９】
一方、この場合、第１工程において、用意する前記橋脚補強ユニットは、鉄筋が、型枠板の一方の側端部において側方に突出した突出部と、型枠板の他方の側端部において側方に突出していない非突出部とを有するものであり、第２工程において、一の橋脚補強ユニットの鉄筋における突出部と、他の橋脚補強ユニットの鉄筋における非突出部とを接合することにより、橋脚補強ユニット同士を組み合わせることも好適である。
【００１０】
この構成によれば、一の橋脚補強ユニットの突出部と、他の橋脚補強ユニットの非突出部とを接合させることにより、他の橋脚補強ユニットと組み合わせることが可能であるため、大きさの違う様々な既存の橋脚に対応しやすくなる。また、橋脚補強ユニットはより軽量で小型なものであるため、作業がし易くなる。
【００１１】
この場合、第２工程において、鉄筋同士を接合した後、橋脚補強ユニットのそれぞれの型枠板同士の間に設けられる隙間を塞ぐように追加の型枠板を型枠板に接合することが好適である。この構成によれば、大きさの違う様々な既存の橋脚に対応して型枠板同士の隙間を塞ぎ、橋脚を囲繞することができる。
【００１２】
この場合、橋脚は、水面上の水面上部と、水面下の水面下部とを有し、第２工程において、水面上で橋脚補強ユニット同士を組み合わせて橋脚の水面上部を囲繞した後、当該組み合わせた橋脚補強ユニットを水面下に沈降させて橋脚の水面下部を囲繞することが好適である。
【００１３】
この構成によれば、水面上で橋脚補強ユニット同士を組み合わせて橋脚の水面上部を囲繞するため、橋脚補強ユニット同士を組み合わせることが容易となる。また、組み合わせた橋脚補強ユニットを水面下に沈降させて橋脚の水面下部を囲繞するため、組み合わせた橋脚補強ユニットの型枠板が橋脚周りの水を区画する。そのため、従来、水面下に没した橋脚の補強をおこなう際に必要であった仮締め切り作業が不要となる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の橋脚補強方法によれば、橋脚を補強する作業が一層容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態に係る橋脚補強方法について添付図面を参照して説明する。なお、同一の構成要素は同一の符号で示し、重複する説明は省略する。
【００１６】
本実施形態の橋脚補強ユニットは、複数の橋脚補強ユニット１０を組み合わせることにより既存の橋脚を囲繞し、橋脚と橋脚補強ユニットとの間の空間にコンクリート等の充填材を充填して鉄筋コンクリート構造を形成することによって、橋脚を補強することができるように構成されている。図１は本発明の第１実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図であり、図２はその平面図であり、図３はその背面図であり、図４はその平面図であり、図５はその側面図である。
【００１７】
図１〜５に示すように、本実施形態の橋脚補強ユニット１０は、複数のユニットを連結することで橋脚を囲繞する型枠板１２と、橋脚と型枠板１２との間の空間に位置する複数のループ鉄筋１４とを備える。型枠板１２は、例えば、幅が１〜５ｍ、高さが１〜５ｍ、厚さ３〜１０ｍｍ程度の薄い鉄板であり、様々な大きさや形状のものとすることができる。型枠板１２は、それ自体で橋脚を補強するだけの強度を有さなくとも良い。ただし、型枠板１２を厚さ１６〜１９ｍｍあるいはそれ以上の厚さの鉄板とすることにより、型枠板１２に一層強度を持たせ、それ自体で橋脚を補強する作用を持たせることができる。型枠板１２としては、鉄板の他、コンクリート板や、ＦＲＰ等の合成樹脂製の成型板を用いても良く、この場合、型枠板１２の防食性を高めることができる。図３に示すように、型枠板１２の背面（橋脚と対向する面と反対側の面）には、型枠板１２と橋脚との距離を保つためのセパレータ３４（図１２参照）の固定用のハンドホール１８が複数個設けられている。また図３〜５に示すように、型枠板１２の背面には、橋脚の補強作業中に橋脚補給ユニット１０をクレーン等で吊り上げるための吊りピース２０が設けられている。
【００１８】
ループ鉄筋１４は長円状をなし、その各々が直径１０〜３０ｍｍ程度の鋼棒からなり、水平方向に配筋され、複数のループ鉄筋１４が上下に配列されている。各ループ鉄筋１４の上下の間隔は、隣接するループ鉄筋１４の間に同じ直径のループ鉄筋が挿入できる程度の間隔となっている。図１，２，４および５に示すように、上下に配列されたループ鉄筋１４の各々は、垂直に伸びる複数本の組立筋１６に溶接等により固定されており、別個に分離しないように一体化されている。図４および５に示すように、組立筋１６により一体化された複数のループ鉄筋１４は、組立筋１６と型枠板１２とに溶接等によって固定された連結材２２によって、型枠板１２から離間して取り付けられている。図２，４および５に示すように、連結材２２は、アングル鋼材をＬ字型に折り曲げて形成されたブラケットであり、補強のため筋かいが取り付けられている。連結材２２により、ループ鉄筋１４は、橋脚と型枠板１２との間の空間に位置する。また、図１〜４に示すように、型枠板１２の両側端部において、ループ鉄筋１４は側方に突出した突出部１５を有している。これにより、２つの橋脚補強ユニット１０におけるループ鉄筋１４の突出部１５同士を互い違いに嵌合させることにより、２つの橋脚補強ユニット１０同士を組み合わせることができる。
【００１９】
図６は、本発明の第１実施形態における曲部で用いる橋脚補強ユニットを示す斜視図である。図６に示すように、本実施形態の曲がった部分で用いる橋脚補強ユニット１００は、型枠板１２とループ鉄筋１４とが水平面において弓状に湾曲している以外は、上述の図１〜５に示した直線状の橋脚補強ユニット１０と同様の構成を有する。上述の図１〜５に示した直線状の橋脚補強ユニット１０と図６に示す湾曲した橋脚補強１００とを適宜組み合わせることにより、様々な形状を有する橋脚に対応することができる。
【００２０】
図７は、本発明の第１実施形態における２つの橋脚補強ユニットを組み合わせた様子を示す斜視図である。図７に示すように、橋脚補強ユニット１０同士を組み合わせるときは、各々の型枠板１２の側方から突出したループ鉄筋１４の突出部１５同士を互い違いに嵌合させる。さらに、各々の突出部１５同士が嵌合した部分に、上下方向に縦筋２４を挿入して溶接等により固定することにより、橋脚補強ユニット１０同士を組み合わせることができ、２つの橋脚補強ユニットを組み合わせた部分の強度を強化することができる。なお、突出部１５同士が嵌合した部分以外にも、縦筋２４を、ループ鉄筋１４の内側に上下方向に挿入して固定することができ、強度を増加させることができる。
【００２１】
図８は、複数の橋脚補強ユニットを、橋脚を囲繞するように組み合わせた様子を示す斜視図である。図８の例では、直線状の橋脚補強ユニット１０を対向して２つ使い、湾曲した橋脚補強ユニット１００を互いに連結した物同士を対向して２つ使い、都合６つ使うことにより、橋脚を囲繞する状態としている。各々の型枠板１２同士の隙間は、追加型枠板２６により塞がれる。
【００２２】
図９は組み合わせた本実施形態の橋脚補強ユニットの型枠板の隙間を追加の型枠板を用いて塞ぐ様子を示す斜視図であり、図１０は塞いだ様子を示す斜視図である。図９および１０に示すように、橋脚補強ユニット１０同士を組み合わせる際には、各々の型枠板１２の間に隙間が生じる場合がある。この場合、追加型枠板２６を当該隙間に進入または当接させ、溶接、リベット接合等により接合することにより、型枠板１２の隙間を塞ぐことができる。この場合、各々の型枠板１２に厳密な寸法精度は要求されず、様々な形状の橋脚に対応できる。
【００２３】
図１１は、橋脚を囲繞するように組み合わせた橋脚補強ユニットを、２段に積み重ねた様子を示す斜視図である。図１１に示すように、互いに横方向に組み合わせた橋脚補強ユニット１０同士を、縦方向に積み重ねることにより、様々な高さを持つ橋脚に対応することができる。橋脚補強ユニット１０同士を多段に積み重ねる際には、各々の組立筋１６および縦筋２４同士を熱間押抜圧接等により接合する。あるいは、場合によっては組立筋１６および縦筋２４同士を接合しなくとも良い。その後、上下に隣接する型枠板１２同士を溶接、リベット接合等により接合することにより、橋脚補強ユニット１０同士を多段に積み重ねることができる。上述の追加型枠板２６は、各段ごとに接合することができる。あるいは、追加型枠板２６を接合せずに全ての段の橋脚補強ユニット１０を組み合わせた後、追加型枠板２６を接合しても良い。この場合、全ての段にわたって延びる上下に長い追加型枠板２６を接合するようにしても良い。
【００２４】
図１２は、セパレータを用いて型枠板と橋脚との間隔をとる様子を示す図である。橋脚補強ユニット１０，１００を用いて既存の橋脚を囲繞する際には、橋脚２８と型枠板１２との間を所定の距離に保つ必要がある。特に、充填材を橋脚２８と型枠板１２との間の空間に充填した際には、型枠板１２が充填材の圧力によって外側に押し出されないように抵抗する必要がある。本実施形態においては、橋脚２８に設けた橋脚アンカー削孔３０にスリーブ３２を介して、所定の長さのセパレータ３４を打ち込む。セパレータ３４は、ループ鉄筋１４、組立筋１６および縦筋２４の間を通り、図３に示す型枠板１２に設けたハンドホール１８の中を通る。セパレータ３４のハンドホール１８から突出した部分は、固定用鋼材３６により型枠板１２に固定される。このようにして、セパレータ３４を用いて型枠板と橋脚との間を所定の距離に保つことができる。
【００２５】
以下、本実施形態の橋脚補強ユニットを用いた橋脚補強方法について説明する。図１３に示すように、フーチング４０と橋脚２８の一部が水面４２の下にある場合を想定する。この場合、まず、フーチング４０上を浚渫して、フーチング４０上に堆積した土砂４４を除去する。本実施形態においては、橋脚補強ユニット１０，１００の組み合わせ作業は容易であり、型枠板１２が充填材を充填する範囲を区画して水を締め切る作用を果たすため、浚渫する範囲は１〜３ｍ程度の狭い範囲で良い。その後、図１２に示したような橋脚アンカー削孔３０を橋脚２８に穿設する作業を行う。橋脚アンカー削孔３０は、橋脚２８内部の鉄筋の位置を探査した後、当該鉄筋がない位置に穿設する。橋脚アンカー削孔３０を穿設した後、セパレータ３４を取り付けるためのスリーブ３２を橋脚アンカー削孔３０に打ち込む。
【００２６】
次に、図１４に示すように、水面４２上で橋脚補強ユニット１０，１００を組み合わせた後、組み合わせた橋脚補強ユニット１０，１００を水面４２下に落とし込む。そして、図７，図１５に示すように、橋脚補強ユニット１０，１００のループ鉄筋１４の突出部１５同士が嵌合している部分には、適宜、縦筋２４を挿入して固定する。より強度を向上させるため、ループ鉄筋１４の内側における突出部１５以外の部分に、縦方向の鉄筋を挿入しても良い。次に、図１２に示すようにセパレータ３４をハンドホール１８から挿入して、ループ鉄筋１４、組立筋１６および縦筋２４の間を通した後、スリーブ３２と固定用鋼材３６で固定する。このようにして、組み合わせた橋脚補強ユニット１０，１００によって、橋脚２８を囲繞することができる。この際に、橋脚２８と型枠板１２との間の空間に水中コンクリート等の充填材を充填して固化させ、１段目の鉄筋コンクリート構造を形成しても良い。本実施形態では、型枠板１２がコンクリートを充填する範囲を区画して締め切る作用を果たし、比重が水に比べ大きい水中コンクリートによって、橋脚２８と型枠板１２との間の空間にある水が置換されるため、別途、橋脚２８の付近を区画して排水する等の締め切り作業が不要となる。この場合、水面４２下の水深が浅い場合は、通常のコンクリートを充填材として用いることもできる。
【００２７】
同様にして、図１６に示すように、水面４２上で２段目の橋脚補強ユニット１０，１００を組み合わせた後、組み合わせた橋脚補強ユニット１０，１００を水面４２下に落とし込む。その後、縦筋２４の設置、セパレータの設置等を１段目と同様にして行う。この工程を繰り返すことにより、様々な高さの橋脚２８に橋脚補強ユニット１０，１００を設置することができる。この場合、予め水面４２上で１段目と２段目あるいはそれ以上の段の橋脚補強ユニット１０，１００を一体に組み合わせ、一体化した橋脚補強ユニット１０，１００を一度に水面４２下に落とし込んで設置しても良い。
【００２８】
その後、図１７の図中矢印に示すように、橋脚２８と型枠板１２との間の空間に充填材を充填して固化させる。この充填材としては、当初は流動体状で、時間の経過によって硬化する自硬性を有する材料が用いられ、例えばセメントコンクリート、繊維補強コンクリート（ＦＲＣ）、コンクリート・ポリマー複合体等のコンクリート系材料や、例えばセメントモルタル、繊維補強モルタル（ＦＲＭ）、モルタル・ポリマー複合体等のモルタル系材料や、例えばエポキシ樹脂、アクリル樹脂等の樹脂材料等を用いることが可能である。このようにして、既存の橋脚２８の周囲に、全体的に鉄筋が入った鉄筋コンクリート構造を形成することができる。
【００２９】
本発明によれば、橋脚補強ユニットが型枠板と鉄筋とからなるため、従来の鉄筋が内蔵されたコンクリートパネルに比べて軽量とすることができる。また、本発明の橋脚補強ユニットは、簡便な構造であるため、生産が容易で安価である。また、本実施形態の橋脚補強ユニット１０，１００は、橋脚補強工事の現場への輸送および運搬が容易であり、現場での作業も効率良く行うことができる。さらに、本発明の橋脚補強ユニットにより形成された橋脚補強構造は、コンクリート内に全体的に鉄筋が入った構造となるため、補強された橋脚の強度を高めることができる。さらに、本実施形態の橋脚補強ユニット１０，１００は、型枠板１２がコンクリートを充填する区域を区画する作用を奏するため、河川の水を締め切る作業や、大規模の浚渫作業が不要となる。そのため、河川部の橋脚や、土壌に埋まった部分の大きい橋脚を補強する場合に特に適している。
【００３０】
以下、本発明の第２実施形態について説明する。図１８は、本発明の第２実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図である。本実施形態の橋脚補強ユニット２００は、水平方向の鉄筋としてシングル鉄筋４６を備えている点が上述の第１実施形態と異なっている。本実施形態の橋脚補強ユニット２００同士を組み合わせる際には、図１９に示すように、各々の橋脚補強ユニット２００のシングル鉄筋４６同士をスリーブ４８により接合する。この場合、シングル鉄筋４６同士を、スリーブ４８を用いずに、フレア溶接等の溶接、あるいは熱間押抜圧接等の圧接により接合しても良い。その他は、上述の第１実施形態の橋脚補強ユニット１０，１００を用いる場合と同様に行う。本実施形態においては、シングル鉄筋４６はループ鉄筋よりも軽量であるため、全体として橋脚補強ユニット２００は、第１実施形態の橋脚補強ユニット１０，１００よりも軽量とすることができ、輸送、運搬および現場での作業を容易にすることができる。
【００３１】
以下、本発明の第３実施形態について説明する。図２０は、本発明の第３実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図である。図２０に示すように、本実施形態の橋脚補強ユニット３００は、型枠板１２の一方の側端部において側方に突出した突出部１５を有し、型枠板１２の他方の側端部において側方に突出していない非突出部１７を有する点が、型枠板１２の両側端部において突出部１５を有する第１実施形態の橋脚補強ユニット１０と異なっている。本実施形態の橋脚補強ユニット３００同士を組み合わせる際には、図２１に示すように、一方の橋脚補強ユニット３００の突出部１５と、他方の橋脚補強ユニット３００の非突出部１７とを嵌合させ、型枠板１２同士を当接させる。この場合、追加型枠板２６は使用しなくとも良い。その他は、上述の第１実施形態の橋脚補強ユニット１０，１００を用いる場合と同様に行う。本実施形態においても、橋脚補強ユニット３００の小型化および軽量化を図ることができる。さらに、型枠板１２同士を当接させた場合は、追加型枠板を接合する必要がなくなる。
【００３２】
以下、本発明の第４実施形態について説明する。図２２は、本発明の第４実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図である。図２２に示すように、本実施形態の橋脚補強ユニット４００は、ループ鉄筋１４とシングル鉄筋４６とが、上下に交互に取り付けられている点が、ループ鉄筋１４のみが取り付けられている第１実施形態の橋脚補強ユニット１０と異なっている。本実施形態の橋脚補強ユニット４００同士を組み合わせる際には、図７および１９に示すように、ループ鉄筋１４同士を嵌合させ、シングル鉄筋４６同士を接合させる。本実施形態においては、シングル鉄筋４６を一部用いたことにより、橋脚補強ユニットを軽量化することができる。
【００３３】
以下、本発明の第５実施形態について説明する。図２３は本発明の第５実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図であり、図２４はその正面図であり、図２５はその平面図であり、図２６はその側面図である。図２３〜２６に示すように、本実施形態の橋脚補強ユニット５００では、ループ鉄筋１４が、型枠板１２に設置された鉄筋枠５４によって取り付けられている点が、ループ鉄筋１４が連結材２２によって取り付けられている第１実施形態の橋脚補強ユニット１０と異なっている。
【００３４】
図２３〜２６に示すように、鉄筋枠５４は、水平方向に伸びる棒材である横枠５６と、垂直方向に伸びる棒材である縦枠５８とが直方体の各辺をなすように組み立てられて成る。鉄筋枠５４は、型枠板１２に固定されている。また、鉄筋枠５４の上部には、橋脚の補強作業中に橋脚補給ユニット５００をクレーン等で吊り上げるための吊りピース６２が設けられている。
【００３５】
型枠板１２の一方の側端部に配置された２本の縦枠５８同士の間には、水平方向に伸びる桟６０が上下に複数本配置されている。型枠板１２の他方の側端部にも同様に桟６０が配置されている。型枠板１２の両側端部にそれぞれ配置された桟６０上にループ鉄筋１４が載置されている。ループ鉄筋１４は、複数本配置された桟６０ごとに、上下に複数配列される。長円状をなすループ鉄筋１４の内側には、垂直方向をなす組立筋１６が溶接等により取り付けられている。鉄筋枠５４によって、ループ鉄筋１４は、橋脚と型枠板１２との間の空間に位置する。また、図２３〜２５に示すように、型枠板１２の両側端部において、ループ鉄筋１４は側方に突出した突出部１５を有している。
【００３６】
本実施形態の橋脚補強ユニット５００は、鉄筋枠５４によってループ鉄筋１４が型枠板１２に取り付けられているため、当該強度を一層強い物とすることができる。
【００３７】
以下、本発明の第６実施形態について説明する。図２７は本発明の第６実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図であり、図２８はその正面図であり、図２９はその平面図であり、図３０はその側面図である。図２７〜３０に示すように、本実施形態の橋脚補強ユニット６００では、ループ鉄筋１４が、型枠板１２に取り付けられたH鋼６４のフック７０により配置されている点が、ループ鉄筋１４が連結材２２によって取り付けられている第１実施形態の橋脚補強ユニット１０と異なっている。
【００３８】
図２７〜３０に示すように、３本のH鋼６４は、当該長手方向を垂直にして型枠板１２に取り付けられている。各々のH鋼６４には、それぞれ数本のアングル鋼６６が溶接等によって取り付けられ、アングル鋼６６には間隔保持材６８が溶接等によって取り付けられている。間隔保持材６８の端部は型枠板１２に取り付けられており、間隔保持材６８により、H鋼６４は型枠板１２から離間して配置される。型枠板１２の側端部に位置するH鋼６４の上部には、橋脚の補強作業中に橋脚補給ユニット６００をクレーン等で吊り上げるための吊りピース７２が設けられている。
【００３９】
それぞれのH鋼６４には、フック７０が上下に複数取り付けられている。H鋼６４のそれぞれに取り付けられたフック７０上に、ループ鉄筋１４が載置される。ループ鉄筋１４は、複数取り付けられたフック７０ごとに上下に複数配列される。長円状をなすループ鉄筋１４の内側には、垂直方向をなす組立筋１６が溶接等により取り付けられている。フック７０を有するH鋼６４によって、ループ鉄筋１４は、橋脚と型枠板１２との間の空間に位置する。また、図２７〜３０に示すように、型枠板１２の両側端部において、ループ鉄筋１４は側方に突出した突出部１５を有している。
【００４０】
本実施形態の橋脚補強ユニット６００は、フック７０を有するH鋼６４によってループ鉄筋１４が型枠板１２に取り付けられているため、当該強度を一層強い物とすることができる。
【００４１】
以下、本発明の第７実施形態について説明する。図３１は組み合わせた本実施形態の橋脚補強ユニットの型枠板の隙間を追加の型枠板を用いて塞ぐ様子を示す斜視図であり、図３２は塞いだ様子を示す斜視図である。本実施形態においては、型枠板１２に裏当て板７４が取り付けられており、当該裏当て板７４に追加型枠板２６を当接させて型枠板１２同士の隙間を塞ぐ点が、第１実施形態の橋脚補強ユニット１０と異なっている。
【００４２】
図３１に示すように、裏当て板７４は、型枠板１２のループ鉄筋がある側の板面に、型枠板１２の両側端部から突出しつつ、溶接等により取り付けられている。図３２に示すように、追加型枠板２６を当該裏当て板７４に当接させ、溶接、リベット接合等により接合することにより、型枠板１２の隙間を塞ぐことができる。この場合、裏当て板７４は型枠板１２の側端部から突出しているため、当該裏当て板７４に当接させる追加型枠板２６に厳密な寸法精度は要求されず、様々な形状の橋脚に対応できる。加えて、裏当て板７４は、型枠板１２のループ鉄筋がある側の板面に取り付けられているため、裏当て板７４に当接させた追加型枠板２６と型枠板１２との段差が少なくなり、構造物の凹凸を少なくすることができる。
【００４３】
以下、本発明の第８実施形態について説明する。図３３は、本発明の第８実施形態においてセパレータを用いて型枠板と橋脚との間隔を保つ様子を示す図である。上述した第１実施形態においてはセパレータを取り付けるため橋脚アンカー削孔を設けていたのに対し、本実施形態は、橋脚アンカー削孔を設けず、より簡易な方法を用いる点が異なっている。
【００４４】
図３３に示すように、本実施形態では、セパレータ５０は当該両端にそれぞれ橋脚２８と型枠板１２とに当接するセパレータ端部５２を有する。セパレータ５０は、ループ鉄筋１４および組立筋１６の間を通して配置され、特に固定はされない。この場合、橋脚補強ユニットを橋脚に設置する前にセパレータ５０を配置しても良いし、橋脚補強ユニットを橋脚に設置した後にセパレータ５０を配置しても良い。セパレータ５０を配置した後に、図３３に示すように、浚渫した土砂４４を型枠板１２の外周にかかるように埋め戻したり、型枠板１２の外周に土嚢を積むことで、型枠板１２の外周から圧力を加える。この圧力は、セパレータ５０によって支えられる。橋脚２８と型枠板１２との間の空間に充填材を充填した際にかかる圧力は、土砂４４による型枠板１２の外周からの圧力により相殺される。
【００４５】
このようにして本実施形態では、型枠板１２と橋脚２８との間を所定の距離に保つことができる。本実施形態においては、セパレータ５０を配置するのに、橋脚アンカー削孔を設けないため、橋脚補強作業が容易になる。加えて、型枠板１２の外側には、ハンドホール１８や固定用鋼材３６を設ける必要がないため、構造物の凹凸を少なくすることができるという利点も有する。
【００４６】
以下、本発明の第９実施形態について説明する。図３４は、本発明の第９実施形態においてバタ材を用いて型枠板と橋脚との間隔をとる様子を示す図である。上述した第１実施形態および第８実施形態においては、橋脚と型枠板との間隔を保つためにセパレータを用いていたのに対し、本実施形態では型枠板の外側をバタ材７６で固定することによって、橋脚と型枠板との間隔を保つ点が異なっている。
【００４７】
図３４に示すように、本実施形態においては、板状のバタ材７６を組み合わせて型枠板１２を囲繞し、型枠板１２を固定する。図３４の例では、組み合わせた橋脚補強ユニット１０の型枠板１２の四方にそれぞれ４本のバタ材７６を当接させ、さらに４つの角部にもそれぞれ４本のバタ材７６を当接させることによって、型枠板１２を固定している。本実施形態においては、橋脚２８と型枠板１２との間の空間に充填材を充填した際にかかる圧力は、バタ材７６によって支えられる。充填材が固化した後は、当該バタ材７６を除去する。
【００４８】
本実施形態においては、橋脚と型枠板との間隔を保つためにセパレータを用いないため、橋脚補強作業が一層容易になる。加えて、型枠板１２の外側には、ハンドホール１８や固定用鋼材３６を設ける必要がないため、構造物の凹凸を少なくすることができるという利点も有する。
【００４９】
尚、本発明の橋脚補強方法は、上記した実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、橋脚補強ユニットにおいて、ループ鉄筋やシングル鉄筋を上記実施形態に示したものより多く設け、水平方向にも多数のループ鉄筋やシングル鉄筋を配列したものを用いた方法も本発明の範囲内に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の第１実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図である。
【図２】本発明の第１実施形態における橋脚補強ユニットを示す正面図である。
【図３】本発明の第１実施形態における橋脚補強ユニットを示す背面図である。
【図４】本発明の第１実施形態における橋脚補強ユニットを示す平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態における橋脚補強ユニットを示す側面図である。
【図６】本発明の第１実施形態における曲部で用いる橋脚補強ユニットを示す斜視図である。
【図７】本発明の第１実施形態における２つの橋脚補強ユニットを組み合わせた様子を示す斜視図である。
【図８】複数の橋脚補強ユニットを、橋脚を囲繞するように組み合わせた様子を示す斜視図である。
【図９】組み合わせた本発明の第１実施形態の橋脚補強ユニットの型枠板の隙間を追加の型枠板を用いて塞ぐ様子を示す斜視図である。
【図１０】組み合わせた本発明の第１実施形態の橋脚補強ユニットの型枠板の隙間を追加の型枠板を用いて塞いだ様子を示す斜視図である。
【図１１】橋脚を囲繞するように組み合わせた橋脚補強ユニットを、２段に積み重ねた様子を示す斜視図である。
【図１２】本発明の第１実施形態においてセパレータを用いて型枠板と橋脚との間隔をとる様子を示す図である。
【図１３】橋脚のフーチング上を浚渫した様子を示す斜視図である。
【図１４】橋脚を囲繞するように組み合わせた１段目の橋脚補強ユニットを、橋脚のフーチング上に配置した様子を示す斜視図である。
【図１５】本発明の第１実施形態における橋脚のフーチング上に配置した橋脚補強ユニットに縦筋を配筋した様子を示す斜視図である。
【図１６】縦筋を配筋した１段目の橋脚補強ユニット上に、２段目の橋脚補強ユニットを配置した様子を示す斜視図である。
【図１７】橋脚と型枠板との間の空間にコンクリートを注入する様子を示す斜視図である。
【図１８】本発明の第２実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図である。
【図１９】本発明の第２実施形態における２つの橋脚補強ユニットを組み合わせた様子を示す斜視図である。
【図２０】本発明の第３実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図である。
【図２１】本発明の第３実施形態における２つの橋脚補強ユニットを組み合わせた様子を示す斜視図である。
【図２２】本発明の第４実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図である。
【図２３】本発明の第５実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図である。
【図２４】本発明の第５実施形態における橋脚補強ユニットを示す正面図である。
【図２５】本発明の第５実施形態における橋脚補強ユニットを示す平面図である。
【図２６】本発明の第５実施形態における橋脚補強ユニットを示す側面図である。
【図２７】本発明の第６実施形態における橋脚補強ユニットを示す斜視図である。
【図２８】本発明の第６実施形態における橋脚補強ユニットを示す正面図である。
【図２９】本発明の第６実施形態における橋脚補強ユニットを示す平面図である。
【図３０】本発明の第６実施形態における橋脚補強ユニットを示す側面図である。
【図３１】組み合わせた本発明の第７実施形態の橋脚補強ユニットの型枠板の隙間を追加の型枠板を用いて塞ぐ様子を示す斜視図である。
【図３２】組み合わせた本発明の第７実施形態の橋脚補強ユニットの型枠板の隙間を追加の型枠板を用いて塞いだ様子を示す斜視図である。
【図３３】本発明の第８実施形態においてセパレータを用いて型枠板と橋脚との間隔を保つ様子を示す図である。
【図３４】本発明の第９実施形態においてバタ材を用いて型枠板と橋脚との間隔を保つ様子を示す図である。
【符号の説明】
【００５１】
１０，１００，２００，３００，４００，５００，６００…橋脚補強ユニット、１２…型枠板、１４…ループ鉄筋、１５…突出部、１６…組立筋、１７…非突出部、１８…ハンドホール、２０…吊りピース、２２…連結材、２４…縦筋、２６…追加型枠板、２８…橋脚、３０…橋脚アンカー削孔、３２…スリーブ、３４…セパレータ、３６…固定用鋼材、４０…フーチング、４２…水面、４４…土砂、４６…シングル鉄筋、４８…スリーブ、５０…セパレータ、５２…セパレータ端部、５４…鉄筋枠、５６…横枠、５８…縦枠、６０…桟、６２…吊りピース、６４…Ｈ鋼、６６…アングル鋼、６８…間隔保持材、７０…フック、７２…吊りピース、７４…裏当て板、７６…バタ材。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の橋脚補強ユニット同士を組み合わせて既存の橋脚を囲繞することによって、当該橋脚を補強する橋脚補強方法であって、
前記橋脚から離間して前記橋脚を囲繞可能な型枠板と、前記型枠板における前記橋脚に対向する面に取り付けられ、前記橋脚と前記型枠板との間の空間に位置することが可能な鉄筋と、を備えた橋脚補強ユニットを複数用意する第１工程と、
前記橋脚補強ユニット同士を組み合わせて、前記橋脚から間隔をおきつつ前記橋脚を囲繞する第２工程と、
前記橋脚と前記型枠板との間の空間に充填材を充填する第３工程と、
を含む橋脚補強方法。
【請求項２】
前記第１工程において、用意する前記橋脚補強ユニットは、前記鉄筋が前記型枠板の両側端部において側方に突出した突出部を有するものであり、
前記第２工程において、前記橋脚補強ユニットのそれぞれの鉄筋の前記突出部同士を接合することにより、前記橋脚補強ユニット同士を組み合わせる、
請求項１に記載の橋脚補強方法。
【請求項３】
前記第１工程において、用意する前記橋脚補強ユニットは、前記鉄筋が、前記型枠板の一方の側端部において側方に突出した突出部と、前記型枠板の他方の側端部において側方に突出していない非突出部とを有するものであり、
前記第２工程において、一の前記橋脚補強ユニットの鉄筋における前記突出部と、他の前記橋脚補強ユニットの鉄筋における前記非突出部とを接合することにより、前記橋脚補強ユニット同士を組み合わせる、
請求項１に記載の橋脚補強方法。
【請求項４】
前記第２工程において、前記鉄筋同士を接合した後、前記橋脚補強ユニットのそれぞれの前記型枠板同士の間に設けられる隙間を塞ぐように追加の型枠板を前記型枠板に接合する、
請求項２または３に記載の橋脚補強方法。
【請求項５】
前記橋脚は、水面上の水面上部と、水面下の水面下部とを有し、
前記第２工程において、水面上で前記橋脚補強ユニット同士を組み合わせて前記橋脚の水面上部を囲繞した後、当該組み合わせた橋脚補強ユニットを水面下に沈降させて前記橋脚の水面下部を囲繞する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の橋脚補強方法。
【請求項１】
複数の橋脚補強ユニット同士を組み合わせて既存の橋脚を囲繞することによって、当該橋脚を補強する橋脚補強方法であって、
前記橋脚から離間して前記橋脚を囲繞可能な型枠板と、前記型枠板における前記橋脚に対向する面に取り付けられ、前記橋脚と前記型枠板との間の空間に位置することが可能な鉄筋と、を備えた橋脚補強ユニットを複数用意する第１工程と、
前記橋脚補強ユニット同士を組み合わせて、前記橋脚から間隔をおきつつ前記橋脚を囲繞する第２工程と、
前記橋脚と前記型枠板との間の空間に充填材を充填する第３工程と、
を含む橋脚補強方法。
【請求項２】
前記第１工程において、用意する前記橋脚補強ユニットは、前記鉄筋が前記型枠板の両側端部において側方に突出した突出部を有するものであり、
前記第２工程において、前記橋脚補強ユニットのそれぞれの鉄筋の前記突出部同士を接合することにより、前記橋脚補強ユニット同士を組み合わせる、
請求項１に記載の橋脚補強方法。
【請求項３】
前記第１工程において、用意する前記橋脚補強ユニットは、前記鉄筋が、前記型枠板の一方の側端部において側方に突出した突出部と、前記型枠板の他方の側端部において側方に突出していない非突出部とを有するものであり、
前記第２工程において、一の前記橋脚補強ユニットの鉄筋における前記突出部と、他の前記橋脚補強ユニットの鉄筋における前記非突出部とを接合することにより、前記橋脚補強ユニット同士を組み合わせる、
請求項１に記載の橋脚補強方法。
【請求項４】
前記第２工程において、前記鉄筋同士を接合した後、前記橋脚補強ユニットのそれぞれの前記型枠板同士の間に設けられる隙間を塞ぐように追加の型枠板を前記型枠板に接合する、
請求項２または３に記載の橋脚補強方法。
【請求項５】
前記橋脚は、水面上の水面上部と、水面下の水面下部とを有し、
前記第２工程において、水面上で前記橋脚補強ユニット同士を組み合わせて前記橋脚の水面上部を囲繞した後、当該組み合わせた橋脚補強ユニットを水面下に沈降させて前記橋脚の水面下部を囲繞する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の橋脚補強方法。
【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２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【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２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図３４】
【公開番号】特開２００７−１７７４９２（Ｐ２００７−１７７４９２Ａ）
【公開日】平成１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−３７６４４３（Ｐ２００５−３７６４４３）
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【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１９年７月１２日（２００７．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年１２月２７日（２００５．１２．２７）
【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）】
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