石積み壁の耐震補強材、耐震補強設備及び石積み壁の耐震補強方法
【課題】打込みを容易にするのみならず、必要な強度や剛性を低減し、さらに経済性や施工作業性を向上させる。
【解決手段】本発明に係る石積み壁の耐震補強材１０１は、両端開放型の筒体１０２の先端に先鋭部１０３を設けてなる補強材本体１０４と、筒体１０２内に挿入される打撃用ロッド１０５とから構成してある。先鋭部１０３の背面には、打撃用ロッド１０５の先端が当接される本体側被打撃部１０６を形成してある。筒体１０２には吐出口としてのスリット１０７を形成してあり、筒体１０２内の中空空間１０８に圧入されたグラウト材を補強材本体１０４の周囲に吐出し、裏ぐり石の間隙に注入できるようになっている。
【解決手段】本発明に係る石積み壁の耐震補強材１０１は、両端開放型の筒体１０２の先端に先鋭部１０３を設けてなる補強材本体１０４と、筒体１０２内に挿入される打撃用ロッド１０５とから構成してある。先鋭部１０３の背面には、打撃用ロッド１０５の先端が当接される本体側被打撃部１０６を形成してある。筒体１０２には吐出口としてのスリット１０７を形成してあり、筒体１０２内の中空空間１０８に圧入されたグラウト材を補強材本体１０４の周囲に吐出し、裏ぐり石の間隙に注入できるようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として空積み擁壁を対象とした石積み壁の耐震補強材、耐震補強設備及び石積み壁の耐震補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
斜度が急な法面の法尻（法面の下端）近くに列車の軌道を敷設したり道路を建設したりする場合、万一、崖崩れが起これば、その被害は甚大である。それゆえ、適切な法面保護工が必要不可欠となることは言うまでもない。
【０００３】
法面保護工としては、モルタルやコンクリートを吹き付ける法面吹付工、法枠工、法面緑化工、補強土工などがあり、いずれも斜度や土質性状等に応じて適宜選択され、広く使用されている。
【０００４】
ここで、補強土工の一つとして、裏ぐり石を背面に充填しながら間知石と呼ばれる組積材を積み上げる、いわゆる空積み擁壁があるが、かかる空積み擁壁は、組積材の背面にコンクリートを充填してなる練積み擁壁（重力式擁壁の一種）に比べ、一般的に耐震性に乏しい。
【０００５】
そこで、かかる空積み擁壁を耐震補強すべく、間知石同士が取り合う出隅部や間知石の中央にグラウト材注入孔を削孔し、該グラウト材注入孔に異形鉄筋等の補強材（芯材）を挿入した上、補強材とグラウト材注入孔との隙間にグラウトパイプを挿入してグラウト材を注入する耐震補強方法が知られている。
【０００６】
ところが、かかる耐震補強方法では、グラウト材注入孔に補強材を挿入した上で補強材とグラウト材注入孔との隙間にグラウトパイプを挿入しなければならないため、おのずと削孔径を例えば直径１００ｍｍ程度と大きくする必要があるところ、比較的粘性が高いグラウト材を圧入しようとすると、削孔径が大きいためにグラウト材がグラウト材注入孔から溢れ出てしまい、逆に粘性を低くしたグラウト材だと、注入後、裏ぐり石を伝うようにして自重で垂れ落ち、グラウト材の充填範囲に偏りが生じ、いずれにしろ、間知石と裏ぐり石とを一体化させることができないという不具合を生じる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−９２０７
【特許文献２】特開２００５−９２０８
【特許文献３】特開２００５−９２０９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような不具合を改善すべく、本出願人は、新規な石積み壁補強材とそれを用いた石積み壁の耐震補強方法を開発した。この石積み壁補強材を用いて石積み壁の耐震補強を行うにあたっては、まず、石積み壁補強材を構成する中空多孔管本体をその先端部分からグラウト材注入孔に挿入し、次いで、中空多孔管本体の基端側に設けられた雄ネジ部に打撃用キャップを螺合した後、組積材の背面に充填されている裏ぐり石を押しのけるようにしながら、打撃用キャップを打撃面として石積み壁補強材を打ち込み、打込み終了後、打撃用キャップを雄ネジ部から取り外して接続用雌ネジ部材をねじ込み、次いで、グラウトホースの先端を接続用雌ネジ部材の反対側にねじ込んでグラウト材を石積み壁補強材に送り込む。
【０００９】
かかる発明によれば、石積み壁補強材を介してグラウト材を注入することができるため、組積材に削孔すべきグラウト材注入孔の径を従来よりも大幅に小さくすることが可能となり、注入圧力を高く設定しても、グラウト材注入孔からグラウト材が漏れ出る懸念がなくなり、噴出されたグラウト材を裏ぐり石の間隙に確実に充填して組積材との一体化を図ることが可能となる。
【００１０】
しかしながら、上記発明においては、石積み壁補強材を打ち込むにあたって、中空多孔管本体の基端側に打撃用キャップをねじ込まねばならないため、準備作業に時間を要するという問題を生じるのみならず、基端側にねじ込まれた打撃用キャップを打撃面とするため、座屈や打撃力の偏心等に起因して中空多孔管本体に曲げ変形を生じ、その後の打ち込みが不可能になるという問題や、中空多孔管本体の周面と裏ぐり石との摩擦力によって打撃力が減少し、所要の深さまで中空多孔管本体を打ち込むことができないという問題を生じていた。
【００１１】
また、打撃力を原因とした曲げ変形を防止するためには、中空多孔管本体を十分な強度と剛性で製作しなければならず、その結果として、中空多孔管本体の重量が大きくなり、施工時の作業性低下を余儀なくされるという問題も生じていた。
【００１２】
また、従来の方法では、グラウト材の吐出位置が中空管本体に形成された吐出口の位置や中空多孔管本体の打込み深さに依存するため、中空多孔管本体をいったん打ち込んだ後は、グラウト材の吐出位置が限定されてしまい、石積み壁の壁厚が大きい場合には、グラウト材の均一な注入が困難になるという問題を生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、打込みを容易にするのみならず、必要な強度や剛性を低減し、さらに経済性や施工作業性を向上させることが可能な石積み壁の耐震補強材及び耐震補強設備を提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明は、石積み壁の壁厚が大きい場合であってもグラウト材を均一に注入することが可能な石積み壁の耐震補強方法を提供することを目的とする。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に係る石積み壁の耐震補強材は請求項１に記載したように、筒体の先端に先鋭部を設けてなる補強材本体と、前記筒体内に挿入され基端側にロッド側被打撃部が形成された打撃用ロッドとからなり、前記打撃用ロッドの先端が当接される本体側被打撃部を前記筒体の内側であって前記先鋭部の背後に設けることで前記本体側被打撃部を介して前記打撃用ロッドからの打撃力を前記先鋭部に伝達できるように構成し、前記筒体内に圧入されたグラウト材が吐出される吐出口を前記筒体に形成したものである。
【００１６】
また、本発明に係る石積み壁の耐震補強材は、前記先鋭部を円錐状に形成するとともに前記筒体を両端が解放された両端開放型筒体で形成し、該両端解放型筒体の先端を前記先鋭部の円錐底面周縁に溶接するとともに該円錐底面を前記本体側被打撃部としたものである。
【００１７】
また、本発明に係る石積み壁の耐震補強設備は請求項３に記載したように、筒体の先端に先鋭部を設けてなる補強材本体及び前記筒体内に挿入され基端側にロッド側被打撃部が形成された打撃用ロッドからなる石積み壁補強材と、該打撃用ロッドに代えて前記筒体に接続されるグラウト材注入ホースとを備えた石積み補強設備であって、前記打撃用ロッドの先端が当接される本体側被打撃部を前記筒体の内側であって前記先鋭部の背後に設けることで前記本体側被打撃部を介して前記打撃用ロッドからの打撃力を前記先鋭部に伝達できるように構成し、前記筒体内に圧入されたグラウト材が吐出される吐出口を前記筒体に形成したものである。
【００１８】
また、本発明に係る石積み壁の耐震補強設備は、前記筒体の内周面と摺動自在に接触するシール材を前記グラウト材注入ホースの先端近傍外周面に設けたものである。
【００１９】
また、本発明に係る石積み壁の耐震補強方法は請求項５に記載したように、石積み壁を構成する組積材を削孔して該組積材にグラウト材注入孔を形成し、先鋭部が先端に設けられた筒体にグラウト材が吐出される吐出口を形成してなる耐震補強材の補強材本体を前記グラウト材注入孔に挿入し、前記組積材の背面に充填されている裏ぐり石を押しのけるようにしながら前記補強材本体を前記石積み壁に打ち込み、前記筒体内にグラウト材注入ホースを挿入し、前記グラウト材注入ホースの基端側に接続された圧送ポンプを作動させることによって前記吐出口からグラウト材を吐出させる石積み壁の耐震補強方法であって、前記吐出口を前記筒体の材軸方向に沿って複数配置し又は前記筒体の材軸方向に沿ってスリット状に形成するとともに、前記筒体の内周面と摺動自在に接触するシール材を前記グラウト材注入ホースの先端近傍外周面に設け、前記圧送ポンプを作動させている間、前記筒体に挿入された前記グラウト材注入ホースを該筒体から連続的又は間欠的に引き抜くものである。
【００２０】
また、本発明に係る石積み壁の耐震補強方法は、前記筒体内に挿入され基端側にロッド側被打撃部が形成された打撃用ロッドを前記耐震補強材に備え、前記グラウト材注入孔に挿入された補強材本体の筒体内に前記打撃用ロッドを挿入し、前記打撃用ロッドの先端が前記筒体の内側であって前記先鋭部の背後に設けられた本体側被打撃部に当接された状態で該打撃用ロッドの基端側に設けられたロッド側被打撃部を打撃することで前記補強材本体を前記石積み壁に打ち込み、打込み終了後、前記打撃用ロッドを前記筒体から引抜き撤去し、しかる後、前記グラウト材注入ホースを前記筒体内に挿入するものである。
【００２１】
第１の発明に係る石積み壁の耐震補強材及び耐震補強設備を用いて石積み壁を耐震補強するには、まず、石積み壁を構成する組積材を削孔して該組積材にグラウト材注入孔を形成する。削孔位置としては例えば、組積材の中央又は隣接する組積材が取り合う隅部近傍が考えられる。
【００２２】
次に、耐震補強材を構成する補強材本体を先鋭部が奥になるようにグラウト材注入孔に挿入する。補強材本体は、筒体の先端に先鋭部を設けてなり、かかる補強材本体は、グラウト注入管も兼ねることとなる。
【００２３】
次に、補強材本体の挿入と同時に又はその後で、該補強材本体を構成する筒体内に打撃用ロッドを挿入する。
【００２４】
次に、筒体の内側であって先鋭部の背後に設けられた本体側被打撃部、換言すれば筒体に形成された中空空間の最深部に位置する本体側被打撃部に打撃用ロッドの先端を押し当て、かかる状態で打撃用ロッドの基端側を打撃する。
【００２５】
すなわち、本発明においては、打込みを行うにあたって、補強材本体を直接打撃するのではなく、補強材本体を構成する筒体内に打撃用ロッドを挿入してその先端を本体側被打撃部に押し当て、次いで、打撃用ロッドを打撃することで補強材本体を間接的に打撃する。
【００２６】
このようにすると、打撃力は、本体側被打撃部から先の部分、主として先鋭部だけに作用し、本体側被打撃部から後方に位置する筒体には、打撃力は作用しない。
【００２７】
そのため、打撃力によって筒体が座屈することはないし、中空多孔管本体への直接打撃を行っていた従来においては、打撃力が偏心したときに中空多孔管本体が曲がったり裏ぐり石からの反力で打撃エネルギーが損なわれたりといった問題を生じていたが、本発明においては、補強材本体を直接打撃しないため、従来生じていた問題が生じる余地はない。
【００２８】
打込みは、例えばハンマーを用いて作業員が打ち込むようにすればよい。なお、補強材本体は、筒体の先端に先鋭部を設けてあるため、打撃用ロッドの打撃力を適宜調整することにより、裏ぐり石を側方に逃がしながら所望の深さまで打ち込むことができる。また、裏ぐり石の充填領域を貫通して背面地盤にまで貫入させるかどうかは任意である。
【００２９】
打撃用ロッドで補強材本体を間接的に打撃することにより、該補強材本体を石積み壁に打ち込んだならば、打撃用ロッドを引き抜き、次いで、グラウト材注入ホースを筒体に接続する。
【００３０】
次に、グラウト材注入ホースの基端側に接続された圧送ポンプを作動させることによって、グラウト材を補強材本体の中空空間に圧送し、次いで補強材本体の筒体に形成された吐出口からグラウト材を吐出させる。
【００３１】
グラウト材としては、例えばセメントミルク、モルタルその他公知のグラウト材から適宜選択すればよい。
【００３２】
なお、本発明においては、補強材本体を介してグラウト材を注入することができるため、組積材に削孔すべきグラウト材注入孔の径を従来よりも大幅に小さくすることが可能となり、補強材本体の作用、すなわち中空空間に注入されたグラウト材を吐出口から吐出させるという作用とも相まって、粘性の高いグラウト材を注入すべく、注入圧力を高く設定しても、グラウト材注入孔からグラウト材が漏れ出る懸念はない。
【００３３】
したがって、吐出されたグラウト材を裏ぐり石の間隙に確実に充填して組積材との一体化を図ることができるのみならず、補強材本体による補強効果も加わるため、石積み壁を高いレベルで耐震補強することが可能となる。
【００３４】
打撃用ロッドは、筒体内に挿入自在であるとともに、基端側に形成されたロッド側被打撃部から打撃力を作用させたときにその打撃力を先端にて補強材本体の本体側被打撃部に伝達できる構造である限り、あらゆる公知の部材から適宜選択することが可能であって、簡易で典型的な例としては、ネジ鉄筋が挙げられる。
【００３５】
先鋭部は、本体側被打撃部から打撃力を受けたときに、裏ぐり石を押しのけて補強材本体を打ち込むことができる強度と剛性が必要であるが、筒体については、かかる打撃力を考慮する必要はない。
【００３６】
筒体は、打撃用ロッドを挿入することができるように基端側が解放されていれば足り、先端については開放型であっても閉塞型（有底型）であってもかまわない。すなわち、先鋭部を円錐状に形成するとともに筒体を両端が解放された両端開放型筒体で形成し、該両端解放型筒体の先端を先鋭部の円錐底面周縁に溶接してもよい。かかる構成においては、上述した円錐底面が本体側被打撃部となる。一方、有底型の筒体を用いる場合には、先鋭部の背後に位置する筒体の底部が本体側被打撃部となる。
【００３７】
第２の発明に係る石積み壁の耐震補強方法においては、まず、石積み壁を構成する組積材を削孔して該組積材にグラウト材注入孔を形成する。
【００３８】
次に、耐震補強材の補強材本体をグラウト材注入孔に挿入する。ここで、補強材本体は、先鋭部が先端に設けられた筒体にグラウト材が吐出される吐出口を形成してなり、かかる吐出口は、筒体の材軸方向に沿って複数配置し、又は筒体の材軸方向に沿ってスリット状に形成してある。
【００３９】
次に、組積材の背面に充填されている裏ぐり石を押しのけるようにしながら、補強材本体を石積み壁に打ち込む。
【００４０】
次に、筒体内にグラウト材注入ホースを挿入する。グラウト材注入ホースの先端近傍外周面には、筒体の内周面と摺動自在に接触するシール材を設けてある。
【００４１】
次に、グラウト材注入ホースの基端側に接続された圧送ポンプを作動させることによって、吐出口からグラウト材を吐出させるが、圧送ポンプを作動させている間は、筒体に挿入されたグラウト材注入ホースを該筒体から連続的又は間欠的に引き抜く。
【００４２】
このようにすると、グラウト材は、石積み壁の奥側から先行注入され、その後、石積み壁の手前側に向けて順次注入されることとなる。そのため、石積み壁の壁厚が大きくても、グラウト材を確実かつ均一に注入することが可能となる。
【００４３】
第２の発明で用いる耐震補強材は、先鋭部が先端に設けられた筒体にグラウト材が吐出される吐出口を形成するとともに、該吐出口を、筒体の材軸方向に沿って複数配置し、又は筒体の材軸方向に沿ってスリット状に形成してなる補強材本体を備える限り、どのように構成するかは任意であり、補強材本体を直接打撃して石積み壁に打ち込むタイプの耐震補強材も含まれるが、第１の発明に係る間接打撃タイプの耐震補強材を用いて実施することも可能である。
【００４４】
かかる場合には、グラウト材注入孔に挿入された補強材本体の筒体内に打撃用ロッドを挿入し、次いで、打撃用ロッドの先端が筒体の内側であって先鋭部の背後に設けられた本体側被打撃部に当接された状態で該打撃用ロッドの基端側に設けられたロッド側被打撃部を打撃することにより、補強材本体を石積み壁に打ち込む。
【００４５】
そして、打込み終了後、打撃用ロッドを筒体から引抜き撤去し、しかる後、グラウト材注入ホースを筒体内に挿入し、以下、直接打撃タイプと同様にグラウト作業を行う。
【００４６】
かかる構成によれば、打撃力は、本体側被打撃部から先の部分、主として先鋭部だけに作用し、本体側被打撃部から後方に位置する筒体には、打撃力は作用しない。
【００４７】
そのため、打撃力によって筒体が座屈することはないし、打撃力の偏心に起因する曲げ変形の発生や打撃エネルギーの損失といった問題が生じることもなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、本発明に係る石積み壁の耐震補強材、耐震補強設備及び石積み壁の耐震補強方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４９】
図１は、本実施形態に係る石積み壁の耐震補強材を示した図である。同図でわかるように、本実施形態に係る石積み壁の耐震補強材１０１は、両端開放型の筒体１０２の先端に先鋭部１０３を設けてなる補強材本体１０４と、筒体１０２内に挿入される打撃用ロッド１０５とから構成してある。
【００５０】
先鋭部１０３は、円錐形の鋼材で形成してあるとともに、筒体１０２は、先鋭部１０３の円錐底面の外径とほぼ同じ外径を有する円形の鋼製パイプで形成してあり、その先端を先鋭部１０３の円錐底面の周縁に溶接してある。
【００５１】
筒体１０２は、例えば外径３０ｍｍ程度、厚さ３ｍｍ程度の鋼管を用いることができる。
【００５２】
打撃用ロッド１０５はネジ鉄筋で形成してあり、筒体１０２内に挿入自在となるように筒体１０２の内径よりも外径を若干小さく設定してあるとともに、その基端側には、ハンマー等の打撃具で打撃されるロッド側被打撃部１０９を設けてある。打撃用ロッド１０５は、筒体１０２を外径３０ｍｍ程度、厚さ３ｍｍ程度の鋼管とした場合、例えばＤ２２の異形鉄筋を用いることができる。ロッド側被打撃部１０９は、例えばナットをネジ鉄筋の基端側にねじ込むことにより、打撃面を拡げて打込み作業の効率化を図ることができる。
【００５３】
筒体１０２の内側最深部、すなわち先鋭部１０３の背面には、打撃用ロッド１０５の先端が当接される本体側被打撃部１０６を形成してあり、打撃用ロッド１０５からの打撃力を本体側被打撃部１０６を介して先鋭部１０３に伝達できるようになっている。
【００５４】
先鋭部１０３は、本体側被打撃部１０６から打撃力を受けたときに、裏ぐり石を押しのけて石積み壁の奥に補強材本体１０４を打ち込むことができる強度と剛性を確保してある。
【００５５】
筒体１０２には吐出口としての長孔１０７を形成してあり、筒体１０２内の中空空間１０８に圧入されたグラウト材を補強材本体１０４の周囲に吐出し、裏ぐり石の間隙に注入できるようになっている。
【００５６】
かかる長孔１０７は、石積み壁の奥側から手前側に至るまでグラウト材を確実かつ均一に注入できるよう、長軸を筒体１０２の材軸方向に揃えるとともに該材軸方向に沿って複数配置してある。
【００５７】
図２は、本実施形態に係る石積み壁の耐震補強設備を示した略図である。同図でわかるように、本実施形態に係る石積み壁の耐震補強設備１２１は、上述した耐震補強材１０１と、打撃用ロッド１０５に代えて先端が筒体１０２内に挿入される可撓性のグラウト材注入ホース１２２と、該グラウト材注入ホースに接続された圧送ポンプ１２３とを備えており、図示しないミキサー内で混練されたモルタルを圧送ポンプ１２３で圧送し、グラウト材注入ホース１２２を介して石積み壁１２４に注入することができるようになっている。
【００５８】
ここで、グラウト材注入ホース１２２の先端近傍外周面には同図(b)に示すように、筒体１０２の内周面と摺動自在に接触するシール材１２５を取り付けてあり、グラウト材注入ホース１２５から圧入されたグラウト材が筒体１０２から漏れるのを防止できるようになっている。かかるシール材１２５は、Ｏリングで構成することができる。
【００５９】
本実施形態に係る耐震補強材１０１及び耐震補強設備１２１を用いて石積み壁１２４を耐震補強するには、まず図３(a)に示すように、石積み壁１２４を構成する組積材としての間知石４１を削孔して該間知石にグラウト材注入孔４２を形成する。
【００６０】
削孔位置としては、図５に示したように間知石４１の中央とするケースと、同図(b)に示すように隣接する間知石４１が取り合う隅部近傍とするケースとが考えられる。
【００６１】
次に、図３(b)に示すように補強材本体１０４をグラウト材注入孔４２に挿入する。ここで、補強材本体１０４を挿入するにあたっては、吐出口である長孔１０７が上方を向くようにする。
【００６２】
次に、図４(a)に示すようにグラウト材注入孔４２に挿入された補強材本体１０４の筒体１０２内に打撃用ロッド１０５を挿入し、次いで、打撃用ロッド１０５の先端が先鋭部１０３の背面に形成された本体側被打撃部１０６に当接された状態で該打撃用ロッドの基端側に設けられたロッド側被打撃部１０９を打撃することにより、間知石４１の背面に充填されている裏ぐり石４３を押しのけるようにしながら、補強材本体１０４を石積み壁１２４に打ち込む。
【００６３】
すなわち、打込みを行うにあたっては、補強材本体１０４を直接打撃するのではなく、補強材本体１０４を構成する筒体１０２内に打撃用ロッド１０５を挿入し、その先端を本体側被打撃部１０６に押し当て、次いで、打撃用ロッド１０５を打撃することで補強材本体１０４を間接的に打撃する。
【００６４】
このようにすると、打撃力は、本体側被打撃部１０６から先の部分、主として先鋭部１０３だけに作用し、本体側被打撃部１０６から後方に位置する筒体１０２には、打撃力は作用しない。
【００６５】
打込みは、例えばハンマーを用いて作業員が打ち込むようにすればよい。なお、補強材本体１０４は、筒体１０２の先端に先鋭部１０３を設けてあるため、打込み時の打撃力を適宜調整することにより、裏ぐり石４３を側方に逃がしながら、所望の深さまで打ち込むことができる。
【００６６】
補強材本体１０４を石積み壁１２４に打ち込んだならば、打撃用ロッド１０５を筒体１０２から引き抜いて撤去し、次いで、グラウト材注入ホース１２２を筒体１０２内に挿入する。
【００６７】
次に、グラウト材注入ホース１２２の基端側に接続された圧送ポンプ１２３を作動させることによって、図４(b)及び図６に示すようにグラウト材１４１を筒体１０２の中空空間１０８に圧送し、次いで筒体１０２に形成された長孔１０７からグラウト材１４１を吐出させるが、圧送ポンプ１２３を作動させている間は、筒体１０２に挿入されたグラウト材注入ホース１２２を該筒体から連続的又は間欠的に引き抜く。
【００６８】
このようにすると、グラウト材１４１は、石積み壁１２４の奥側から先行注入され、その後、石積み壁１２４の手前側に向けて順次注入されることとなる。
【００６９】
グラウト材としては、例えばセメントミルク、モルタルその他公知のグラウト材から適宜選択すればよい。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態に係る石積み壁の耐震補強材１０１及び耐震補強設備１２１によれば、補強材本体１０４を用いてグラウト材を注入することができるため、間知石４１に削孔すべきグラウト材注入孔４２の径を従来よりも大幅に小さくすることができる。
【００７１】
そのため、筒体１０２の中空空間１０８に注入されたグラウト材１４１を長孔１０７から吐出させるという作用とも相まって、粘性の高いグラウト材を注入すべく、注入圧力を高く設定しても、グラウト材注入孔４２からグラウト材が漏れ出る懸念はない。
【００７２】
したがって、吐出されたグラウト材を裏ぐり石４３の間隙に確実に充填して間知石４１との一体化を図ることができるのみならず、補強材本体１０４による補強効果も加わるため、石積み壁を高いレベルで耐震補強することが可能となる。
【００７３】
また、本実施形態に係る石積み壁の耐震補強材１０１及び耐震補強設備１２１によれば、補強材本体１０４を挿入して打ち込む際、長孔１０７が上方を向くようにしたので、グラウト材は、上方に向けて吐出されることとなり、注入圧力をグラウト材の自重及び粘性を考慮して適宜調整することにより、補強材本体１０４を取り囲む領域の範囲内に分布する裏ぐり石４３の間隙に充填される。
【００７４】
したがって、補強材本体１０４、裏ぐり石４３及び間知石４１をさらに確実に一体化することが可能となる。
【００７５】
また、本実施形態に係る石積み壁の耐震補強材１０１及び耐震補強設備１２１によれば、補強材本体１０４の打込みを行うにあたり、これを直接打撃するのではなく、筒体１０２内に打撃用ロッド１０５を挿入してその先端を本体側被打撃部１０６に押し当て、かかる状態で打撃用ロッド１０５を打撃するようにしたので、打撃力は、本体側被打撃部１０６から先の部分、主として先鋭部１０３だけに作用し、本体側被打撃部１０６から後方に位置する筒体１０２には、打撃力は作用しない。
【００７６】
そのため、打撃力による筒体１０２の座屈や打撃力の偏心による曲げ変形を未然に防止することができるとともに、打撃力の偏心に起因する裏ぐり石からの反力で打撃エネルギーが損なわれるといった事態も回避することができる。さらに、打撃エネルギーの損失を抑えることができることに関連して、補強材本体１０４を小さな打撃力で打ち込むことが可能となり、施工時の作業負担が軽減される。
【００７７】
また、本実施形態に係る石積み壁の耐震補強材１０１及び耐震補強設備１２１によれば、上述したように筒体１０２に打撃力が及ばないため、筒体１０２に要求される強度や剛性を小さくすることが可能となり、筒体１０２の軽量化を図ることができる。また、強度や剛性の低減に伴って長孔１０７の加工が容易になるほか、長孔１０７の寸法や配置数の自由度も高くなる。
【００７８】
また、本実施形態に係る石積み壁の耐震補強方法によれば、圧送ポンプ１２３を作動させている間、筒体１０２に挿入されたグラウト材注入ホース１２２を該筒体から連続的又は間欠的に引き抜くようにしたので、グラウト材１４１は、石積み壁１２４の奥側から先行注入され、その後、石積み壁１２４の手前側に向けて順次注入されることとなる。そのため、石積み壁１２４の壁厚が大きくても、グラウト材１４１を確実かつ均一に注入することが可能となる。
【００７９】
本実施形態では、間接打撃タイプである耐震補強材１０１を用いて第２の発明に係る耐震補強方法を実施する例を説明したが、これに代えて直接打撃タイプの耐震補強材で第２の発明に係る耐震補強方法を実施することが可能である。
【００８０】
なお、具体的な手順は、上述した実施形態のうち、打撃用ロッド１０５を省略し、補強材本体１０４を直接打撃する点が相違するだけなので、ここではその詳細な説明を省略する。
【００８１】
また、本実施形態では、耐震補強材１０１及び耐震補強設備１２１を用いて石積み壁の耐震補強を行うにあたり、第２の発明に係る耐震補強方法を用いた例を説明したが、第２の発明に代えて、圧送ポンプ１２３を作動させている間、筒体１０２内のグラウト材注入ホース１２２の挿入位置を一定に保ってもかまわない。
【００８２】
かかる方法においては、グラウト材注入ホース１２２の引抜き操作が不要となるので、石積み壁１２４の厚さが小さい場合、その他グラウト材１４１の均一な注入が可能な場合に有効である。
【００８３】
また、本実施形態では、複数配置された長孔１０７をグラウト材の吐出口としたが、これに代えて、筒体の材軸方向に沿ってスリットを形成し、該スリットを吐出口としてもよい。
【００８４】
図７は、変形例に係る補強材本体１０４ａを示した平面図であり、該補強材本体は同図でわかるように、スリット１６１が材軸方向に沿って形成された筒体１０２ａと該筒体の先端に設けられた先鋭部１０３とから構成してある。
【００８５】
かかる構成によれば、グラウト材注入ホース１２２の引抜き操作によるグラウト材の吐出量調整をよりスムーズに行うことが可能となり、グラウト材１４１をさらに確実かつ均一に注入することが可能となる。
【００８６】
また、本実施形態では、筒体１０２の先端を先鋭部１０３に溶接したが、両者をどのように接合するかは任意である。
【００８７】
図８はかかる変形例を示した図であり、同図(a)に示した補強材本体１０４ｂは、基端側に雄ねじ１８１が突設されてなる円錐形状の先鋭部１０３ｂと、先端に雌ねじが切られた筒体１０２ｂとからなり、該筒体の先端に先鋭部１０３ｂの雄ねじ１８１をねじ込んで構成してある。かかる構成においては、雄ねじ１８１の端面が本体側被打撃部１０６ｂとなる。
【００８８】
同図(b)に示した補強材本体１０４ｃは、基端側に雌ねじ１８２を形成してなる円錐形状の先鋭部１０３ｃと、先端閉塞型（有底型）である筒体１０２ｃとからなり、該筒体の底部１８３に外方に向けて突設された雄ねじ１８４を雌ねじ１８２に螺合して構成してある。かかる構成においては、底部１８３が本体被打撃部１０６ｃとなる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本実施形態に係る石積み壁の耐震補強材１０１を示した図であり、(a)は補強材本体１０４の平面図、(b)は耐震補強材１０１の全体図、(c)は補強材本体１０４の詳細断面図。
【図２】本実施形態に係る石積み壁の耐震補強設備１２１を示した図であり、(a)は全体概略図、(b)はグラウト材注入ホース１２２先端近傍の詳細図。
【図３】本実施形態に係る耐震補強材１０１を用いて石積み壁の耐震補強を行う手順を示した施工図。
【図４】同じく本実施形態に係る耐震補強材１１を用いて石積み壁の耐震補強を行う手順を示した施工図。
【図５】石積み壁を削孔してグラウト材注入孔４２を形成する様子を示した正面図。
【図６】グラウト材注入ホース１２２の引抜き操作を行っている様子を示した図。
【図７】変形例に係る補強材本体１０４ａを示した平面図。
【図８】変形例に係る補強材本体１０４ｂ，１０４ｃを示した平面図。
【符号の説明】
【００９０】
１０１ 石積み壁の耐震補強材
１０２ 筒体
１０３ 先鋭部
１０４，１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ
補強材本体
１０５ 打撃用ロッド
１０６ 本体側被打撃部
１０７ 長孔（吐出口）
１０９ ロッド側被打撃部
１２１ 耐震補強設備
１２２ グラウト材注入ホース
１２３ 圧送ポンプ
１２４ 石積み壁
１２５ シール材
１４１ グラウト材
１６１ スリット（吐出口）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主として空積み擁壁を対象とした石積み壁の耐震補強材、耐震補強設備及び石積み壁の耐震補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
斜度が急な法面の法尻（法面の下端）近くに列車の軌道を敷設したり道路を建設したりする場合、万一、崖崩れが起これば、その被害は甚大である。それゆえ、適切な法面保護工が必要不可欠となることは言うまでもない。
【０００３】
法面保護工としては、モルタルやコンクリートを吹き付ける法面吹付工、法枠工、法面緑化工、補強土工などがあり、いずれも斜度や土質性状等に応じて適宜選択され、広く使用されている。
【０００４】
ここで、補強土工の一つとして、裏ぐり石を背面に充填しながら間知石と呼ばれる組積材を積み上げる、いわゆる空積み擁壁があるが、かかる空積み擁壁は、組積材の背面にコンクリートを充填してなる練積み擁壁（重力式擁壁の一種）に比べ、一般的に耐震性に乏しい。
【０００５】
そこで、かかる空積み擁壁を耐震補強すべく、間知石同士が取り合う出隅部や間知石の中央にグラウト材注入孔を削孔し、該グラウト材注入孔に異形鉄筋等の補強材（芯材）を挿入した上、補強材とグラウト材注入孔との隙間にグラウトパイプを挿入してグラウト材を注入する耐震補強方法が知られている。
【０００６】
ところが、かかる耐震補強方法では、グラウト材注入孔に補強材を挿入した上で補強材とグラウト材注入孔との隙間にグラウトパイプを挿入しなければならないため、おのずと削孔径を例えば直径１００ｍｍ程度と大きくする必要があるところ、比較的粘性が高いグラウト材を圧入しようとすると、削孔径が大きいためにグラウト材がグラウト材注入孔から溢れ出てしまい、逆に粘性を低くしたグラウト材だと、注入後、裏ぐり石を伝うようにして自重で垂れ落ち、グラウト材の充填範囲に偏りが生じ、いずれにしろ、間知石と裏ぐり石とを一体化させることができないという不具合を生じる。
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−９２０７
【特許文献２】特開２００５−９２０８
【特許文献３】特開２００５−９２０９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このような不具合を改善すべく、本出願人は、新規な石積み壁補強材とそれを用いた石積み壁の耐震補強方法を開発した。この石積み壁補強材を用いて石積み壁の耐震補強を行うにあたっては、まず、石積み壁補強材を構成する中空多孔管本体をその先端部分からグラウト材注入孔に挿入し、次いで、中空多孔管本体の基端側に設けられた雄ネジ部に打撃用キャップを螺合した後、組積材の背面に充填されている裏ぐり石を押しのけるようにしながら、打撃用キャップを打撃面として石積み壁補強材を打ち込み、打込み終了後、打撃用キャップを雄ネジ部から取り外して接続用雌ネジ部材をねじ込み、次いで、グラウトホースの先端を接続用雌ネジ部材の反対側にねじ込んでグラウト材を石積み壁補強材に送り込む。
【０００９】
かかる発明によれば、石積み壁補強材を介してグラウト材を注入することができるため、組積材に削孔すべきグラウト材注入孔の径を従来よりも大幅に小さくすることが可能となり、注入圧力を高く設定しても、グラウト材注入孔からグラウト材が漏れ出る懸念がなくなり、噴出されたグラウト材を裏ぐり石の間隙に確実に充填して組積材との一体化を図ることが可能となる。
【００１０】
しかしながら、上記発明においては、石積み壁補強材を打ち込むにあたって、中空多孔管本体の基端側に打撃用キャップをねじ込まねばならないため、準備作業に時間を要するという問題を生じるのみならず、基端側にねじ込まれた打撃用キャップを打撃面とするため、座屈や打撃力の偏心等に起因して中空多孔管本体に曲げ変形を生じ、その後の打ち込みが不可能になるという問題や、中空多孔管本体の周面と裏ぐり石との摩擦力によって打撃力が減少し、所要の深さまで中空多孔管本体を打ち込むことができないという問題を生じていた。
【００１１】
また、打撃力を原因とした曲げ変形を防止するためには、中空多孔管本体を十分な強度と剛性で製作しなければならず、その結果として、中空多孔管本体の重量が大きくなり、施工時の作業性低下を余儀なくされるという問題も生じていた。
【００１２】
また、従来の方法では、グラウト材の吐出位置が中空管本体に形成された吐出口の位置や中空多孔管本体の打込み深さに依存するため、中空多孔管本体をいったん打ち込んだ後は、グラウト材の吐出位置が限定されてしまい、石積み壁の壁厚が大きい場合には、グラウト材の均一な注入が困難になるという問題を生じていた。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、打込みを容易にするのみならず、必要な強度や剛性を低減し、さらに経済性や施工作業性を向上させることが可能な石積み壁の耐震補強材及び耐震補強設備を提供することを目的とする。
【００１４】
また、本発明は、石積み壁の壁厚が大きい場合であってもグラウト材を均一に注入することが可能な石積み壁の耐震補強方法を提供することを目的とする。
【００１５】
上記目的を達成するため、本発明に係る石積み壁の耐震補強材は請求項１に記載したように、筒体の先端に先鋭部を設けてなる補強材本体と、前記筒体内に挿入され基端側にロッド側被打撃部が形成された打撃用ロッドとからなり、前記打撃用ロッドの先端が当接される本体側被打撃部を前記筒体の内側であって前記先鋭部の背後に設けることで前記本体側被打撃部を介して前記打撃用ロッドからの打撃力を前記先鋭部に伝達できるように構成し、前記筒体内に圧入されたグラウト材が吐出される吐出口を前記筒体に形成したものである。
【００１６】
また、本発明に係る石積み壁の耐震補強材は、前記先鋭部を円錐状に形成するとともに前記筒体を両端が解放された両端開放型筒体で形成し、該両端解放型筒体の先端を前記先鋭部の円錐底面周縁に溶接するとともに該円錐底面を前記本体側被打撃部としたものである。
【００１７】
また、本発明に係る石積み壁の耐震補強設備は請求項３に記載したように、筒体の先端に先鋭部を設けてなる補強材本体及び前記筒体内に挿入され基端側にロッド側被打撃部が形成された打撃用ロッドからなる石積み壁補強材と、該打撃用ロッドに代えて前記筒体に接続されるグラウト材注入ホースとを備えた石積み補強設備であって、前記打撃用ロッドの先端が当接される本体側被打撃部を前記筒体の内側であって前記先鋭部の背後に設けることで前記本体側被打撃部を介して前記打撃用ロッドからの打撃力を前記先鋭部に伝達できるように構成し、前記筒体内に圧入されたグラウト材が吐出される吐出口を前記筒体に形成したものである。
【００１８】
また、本発明に係る石積み壁の耐震補強設備は、前記筒体の内周面と摺動自在に接触するシール材を前記グラウト材注入ホースの先端近傍外周面に設けたものである。
【００１９】
また、本発明に係る石積み壁の耐震補強方法は請求項５に記載したように、石積み壁を構成する組積材を削孔して該組積材にグラウト材注入孔を形成し、先鋭部が先端に設けられた筒体にグラウト材が吐出される吐出口を形成してなる耐震補強材の補強材本体を前記グラウト材注入孔に挿入し、前記組積材の背面に充填されている裏ぐり石を押しのけるようにしながら前記補強材本体を前記石積み壁に打ち込み、前記筒体内にグラウト材注入ホースを挿入し、前記グラウト材注入ホースの基端側に接続された圧送ポンプを作動させることによって前記吐出口からグラウト材を吐出させる石積み壁の耐震補強方法であって、前記吐出口を前記筒体の材軸方向に沿って複数配置し又は前記筒体の材軸方向に沿ってスリット状に形成するとともに、前記筒体の内周面と摺動自在に接触するシール材を前記グラウト材注入ホースの先端近傍外周面に設け、前記圧送ポンプを作動させている間、前記筒体に挿入された前記グラウト材注入ホースを該筒体から連続的又は間欠的に引き抜くものである。
【００２０】
また、本発明に係る石積み壁の耐震補強方法は、前記筒体内に挿入され基端側にロッド側被打撃部が形成された打撃用ロッドを前記耐震補強材に備え、前記グラウト材注入孔に挿入された補強材本体の筒体内に前記打撃用ロッドを挿入し、前記打撃用ロッドの先端が前記筒体の内側であって前記先鋭部の背後に設けられた本体側被打撃部に当接された状態で該打撃用ロッドの基端側に設けられたロッド側被打撃部を打撃することで前記補強材本体を前記石積み壁に打ち込み、打込み終了後、前記打撃用ロッドを前記筒体から引抜き撤去し、しかる後、前記グラウト材注入ホースを前記筒体内に挿入するものである。
【００２１】
第１の発明に係る石積み壁の耐震補強材及び耐震補強設備を用いて石積み壁を耐震補強するには、まず、石積み壁を構成する組積材を削孔して該組積材にグラウト材注入孔を形成する。削孔位置としては例えば、組積材の中央又は隣接する組積材が取り合う隅部近傍が考えられる。
【００２２】
次に、耐震補強材を構成する補強材本体を先鋭部が奥になるようにグラウト材注入孔に挿入する。補強材本体は、筒体の先端に先鋭部を設けてなり、かかる補強材本体は、グラウト注入管も兼ねることとなる。
【００２３】
次に、補強材本体の挿入と同時に又はその後で、該補強材本体を構成する筒体内に打撃用ロッドを挿入する。
【００２４】
次に、筒体の内側であって先鋭部の背後に設けられた本体側被打撃部、換言すれば筒体に形成された中空空間の最深部に位置する本体側被打撃部に打撃用ロッドの先端を押し当て、かかる状態で打撃用ロッドの基端側を打撃する。
【００２５】
すなわち、本発明においては、打込みを行うにあたって、補強材本体を直接打撃するのではなく、補強材本体を構成する筒体内に打撃用ロッドを挿入してその先端を本体側被打撃部に押し当て、次いで、打撃用ロッドを打撃することで補強材本体を間接的に打撃する。
【００２６】
このようにすると、打撃力は、本体側被打撃部から先の部分、主として先鋭部だけに作用し、本体側被打撃部から後方に位置する筒体には、打撃力は作用しない。
【００２７】
そのため、打撃力によって筒体が座屈することはないし、中空多孔管本体への直接打撃を行っていた従来においては、打撃力が偏心したときに中空多孔管本体が曲がったり裏ぐり石からの反力で打撃エネルギーが損なわれたりといった問題を生じていたが、本発明においては、補強材本体を直接打撃しないため、従来生じていた問題が生じる余地はない。
【００２８】
打込みは、例えばハンマーを用いて作業員が打ち込むようにすればよい。なお、補強材本体は、筒体の先端に先鋭部を設けてあるため、打撃用ロッドの打撃力を適宜調整することにより、裏ぐり石を側方に逃がしながら所望の深さまで打ち込むことができる。また、裏ぐり石の充填領域を貫通して背面地盤にまで貫入させるかどうかは任意である。
【００２９】
打撃用ロッドで補強材本体を間接的に打撃することにより、該補強材本体を石積み壁に打ち込んだならば、打撃用ロッドを引き抜き、次いで、グラウト材注入ホースを筒体に接続する。
【００３０】
次に、グラウト材注入ホースの基端側に接続された圧送ポンプを作動させることによって、グラウト材を補強材本体の中空空間に圧送し、次いで補強材本体の筒体に形成された吐出口からグラウト材を吐出させる。
【００３１】
グラウト材としては、例えばセメントミルク、モルタルその他公知のグラウト材から適宜選択すればよい。
【００３２】
なお、本発明においては、補強材本体を介してグラウト材を注入することができるため、組積材に削孔すべきグラウト材注入孔の径を従来よりも大幅に小さくすることが可能となり、補強材本体の作用、すなわち中空空間に注入されたグラウト材を吐出口から吐出させるという作用とも相まって、粘性の高いグラウト材を注入すべく、注入圧力を高く設定しても、グラウト材注入孔からグラウト材が漏れ出る懸念はない。
【００３３】
したがって、吐出されたグラウト材を裏ぐり石の間隙に確実に充填して組積材との一体化を図ることができるのみならず、補強材本体による補強効果も加わるため、石積み壁を高いレベルで耐震補強することが可能となる。
【００３４】
打撃用ロッドは、筒体内に挿入自在であるとともに、基端側に形成されたロッド側被打撃部から打撃力を作用させたときにその打撃力を先端にて補強材本体の本体側被打撃部に伝達できる構造である限り、あらゆる公知の部材から適宜選択することが可能であって、簡易で典型的な例としては、ネジ鉄筋が挙げられる。
【００３５】
先鋭部は、本体側被打撃部から打撃力を受けたときに、裏ぐり石を押しのけて補強材本体を打ち込むことができる強度と剛性が必要であるが、筒体については、かかる打撃力を考慮する必要はない。
【００３６】
筒体は、打撃用ロッドを挿入することができるように基端側が解放されていれば足り、先端については開放型であっても閉塞型（有底型）であってもかまわない。すなわち、先鋭部を円錐状に形成するとともに筒体を両端が解放された両端開放型筒体で形成し、該両端解放型筒体の先端を先鋭部の円錐底面周縁に溶接してもよい。かかる構成においては、上述した円錐底面が本体側被打撃部となる。一方、有底型の筒体を用いる場合には、先鋭部の背後に位置する筒体の底部が本体側被打撃部となる。
【００３７】
第２の発明に係る石積み壁の耐震補強方法においては、まず、石積み壁を構成する組積材を削孔して該組積材にグラウト材注入孔を形成する。
【００３８】
次に、耐震補強材の補強材本体をグラウト材注入孔に挿入する。ここで、補強材本体は、先鋭部が先端に設けられた筒体にグラウト材が吐出される吐出口を形成してなり、かかる吐出口は、筒体の材軸方向に沿って複数配置し、又は筒体の材軸方向に沿ってスリット状に形成してある。
【００３９】
次に、組積材の背面に充填されている裏ぐり石を押しのけるようにしながら、補強材本体を石積み壁に打ち込む。
【００４０】
次に、筒体内にグラウト材注入ホースを挿入する。グラウト材注入ホースの先端近傍外周面には、筒体の内周面と摺動自在に接触するシール材を設けてある。
【００４１】
次に、グラウト材注入ホースの基端側に接続された圧送ポンプを作動させることによって、吐出口からグラウト材を吐出させるが、圧送ポンプを作動させている間は、筒体に挿入されたグラウト材注入ホースを該筒体から連続的又は間欠的に引き抜く。
【００４２】
このようにすると、グラウト材は、石積み壁の奥側から先行注入され、その後、石積み壁の手前側に向けて順次注入されることとなる。そのため、石積み壁の壁厚が大きくても、グラウト材を確実かつ均一に注入することが可能となる。
【００４３】
第２の発明で用いる耐震補強材は、先鋭部が先端に設けられた筒体にグラウト材が吐出される吐出口を形成するとともに、該吐出口を、筒体の材軸方向に沿って複数配置し、又は筒体の材軸方向に沿ってスリット状に形成してなる補強材本体を備える限り、どのように構成するかは任意であり、補強材本体を直接打撃して石積み壁に打ち込むタイプの耐震補強材も含まれるが、第１の発明に係る間接打撃タイプの耐震補強材を用いて実施することも可能である。
【００４４】
かかる場合には、グラウト材注入孔に挿入された補強材本体の筒体内に打撃用ロッドを挿入し、次いで、打撃用ロッドの先端が筒体の内側であって先鋭部の背後に設けられた本体側被打撃部に当接された状態で該打撃用ロッドの基端側に設けられたロッド側被打撃部を打撃することにより、補強材本体を石積み壁に打ち込む。
【００４５】
そして、打込み終了後、打撃用ロッドを筒体から引抜き撤去し、しかる後、グラウト材注入ホースを筒体内に挿入し、以下、直接打撃タイプと同様にグラウト作業を行う。
【００４６】
かかる構成によれば、打撃力は、本体側被打撃部から先の部分、主として先鋭部だけに作用し、本体側被打撃部から後方に位置する筒体には、打撃力は作用しない。
【００４７】
そのため、打撃力によって筒体が座屈することはないし、打撃力の偏心に起因する曲げ変形の発生や打撃エネルギーの損失といった問題が生じることもなくなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００４８】
以下、本発明に係る石積み壁の耐震補強材、耐震補強設備及び石積み壁の耐震補強方法の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。なお、従来技術と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４９】
図１は、本実施形態に係る石積み壁の耐震補強材を示した図である。同図でわかるように、本実施形態に係る石積み壁の耐震補強材１０１は、両端開放型の筒体１０２の先端に先鋭部１０３を設けてなる補強材本体１０４と、筒体１０２内に挿入される打撃用ロッド１０５とから構成してある。
【００５０】
先鋭部１０３は、円錐形の鋼材で形成してあるとともに、筒体１０２は、先鋭部１０３の円錐底面の外径とほぼ同じ外径を有する円形の鋼製パイプで形成してあり、その先端を先鋭部１０３の円錐底面の周縁に溶接してある。
【００５１】
筒体１０２は、例えば外径３０ｍｍ程度、厚さ３ｍｍ程度の鋼管を用いることができる。
【００５２】
打撃用ロッド１０５はネジ鉄筋で形成してあり、筒体１０２内に挿入自在となるように筒体１０２の内径よりも外径を若干小さく設定してあるとともに、その基端側には、ハンマー等の打撃具で打撃されるロッド側被打撃部１０９を設けてある。打撃用ロッド１０５は、筒体１０２を外径３０ｍｍ程度、厚さ３ｍｍ程度の鋼管とした場合、例えばＤ２２の異形鉄筋を用いることができる。ロッド側被打撃部１０９は、例えばナットをネジ鉄筋の基端側にねじ込むことにより、打撃面を拡げて打込み作業の効率化を図ることができる。
【００５３】
筒体１０２の内側最深部、すなわち先鋭部１０３の背面には、打撃用ロッド１０５の先端が当接される本体側被打撃部１０６を形成してあり、打撃用ロッド１０５からの打撃力を本体側被打撃部１０６を介して先鋭部１０３に伝達できるようになっている。
【００５４】
先鋭部１０３は、本体側被打撃部１０６から打撃力を受けたときに、裏ぐり石を押しのけて石積み壁の奥に補強材本体１０４を打ち込むことができる強度と剛性を確保してある。
【００５５】
筒体１０２には吐出口としての長孔１０７を形成してあり、筒体１０２内の中空空間１０８に圧入されたグラウト材を補強材本体１０４の周囲に吐出し、裏ぐり石の間隙に注入できるようになっている。
【００５６】
かかる長孔１０７は、石積み壁の奥側から手前側に至るまでグラウト材を確実かつ均一に注入できるよう、長軸を筒体１０２の材軸方向に揃えるとともに該材軸方向に沿って複数配置してある。
【００５７】
図２は、本実施形態に係る石積み壁の耐震補強設備を示した略図である。同図でわかるように、本実施形態に係る石積み壁の耐震補強設備１２１は、上述した耐震補強材１０１と、打撃用ロッド１０５に代えて先端が筒体１０２内に挿入される可撓性のグラウト材注入ホース１２２と、該グラウト材注入ホースに接続された圧送ポンプ１２３とを備えており、図示しないミキサー内で混練されたモルタルを圧送ポンプ１２３で圧送し、グラウト材注入ホース１２２を介して石積み壁１２４に注入することができるようになっている。
【００５８】
ここで、グラウト材注入ホース１２２の先端近傍外周面には同図(b)に示すように、筒体１０２の内周面と摺動自在に接触するシール材１２５を取り付けてあり、グラウト材注入ホース１２５から圧入されたグラウト材が筒体１０２から漏れるのを防止できるようになっている。かかるシール材１２５は、Ｏリングで構成することができる。
【００５９】
本実施形態に係る耐震補強材１０１及び耐震補強設備１２１を用いて石積み壁１２４を耐震補強するには、まず図３(a)に示すように、石積み壁１２４を構成する組積材としての間知石４１を削孔して該間知石にグラウト材注入孔４２を形成する。
【００６０】
削孔位置としては、図５に示したように間知石４１の中央とするケースと、同図(b)に示すように隣接する間知石４１が取り合う隅部近傍とするケースとが考えられる。
【００６１】
次に、図３(b)に示すように補強材本体１０４をグラウト材注入孔４２に挿入する。ここで、補強材本体１０４を挿入するにあたっては、吐出口である長孔１０７が上方を向くようにする。
【００６２】
次に、図４(a)に示すようにグラウト材注入孔４２に挿入された補強材本体１０４の筒体１０２内に打撃用ロッド１０５を挿入し、次いで、打撃用ロッド１０５の先端が先鋭部１０３の背面に形成された本体側被打撃部１０６に当接された状態で該打撃用ロッドの基端側に設けられたロッド側被打撃部１０９を打撃することにより、間知石４１の背面に充填されている裏ぐり石４３を押しのけるようにしながら、補強材本体１０４を石積み壁１２４に打ち込む。
【００６３】
すなわち、打込みを行うにあたっては、補強材本体１０４を直接打撃するのではなく、補強材本体１０４を構成する筒体１０２内に打撃用ロッド１０５を挿入し、その先端を本体側被打撃部１０６に押し当て、次いで、打撃用ロッド１０５を打撃することで補強材本体１０４を間接的に打撃する。
【００６４】
このようにすると、打撃力は、本体側被打撃部１０６から先の部分、主として先鋭部１０３だけに作用し、本体側被打撃部１０６から後方に位置する筒体１０２には、打撃力は作用しない。
【００６５】
打込みは、例えばハンマーを用いて作業員が打ち込むようにすればよい。なお、補強材本体１０４は、筒体１０２の先端に先鋭部１０３を設けてあるため、打込み時の打撃力を適宜調整することにより、裏ぐり石４３を側方に逃がしながら、所望の深さまで打ち込むことができる。
【００６６】
補強材本体１０４を石積み壁１２４に打ち込んだならば、打撃用ロッド１０５を筒体１０２から引き抜いて撤去し、次いで、グラウト材注入ホース１２２を筒体１０２内に挿入する。
【００６７】
次に、グラウト材注入ホース１２２の基端側に接続された圧送ポンプ１２３を作動させることによって、図４(b)及び図６に示すようにグラウト材１４１を筒体１０２の中空空間１０８に圧送し、次いで筒体１０２に形成された長孔１０７からグラウト材１４１を吐出させるが、圧送ポンプ１２３を作動させている間は、筒体１０２に挿入されたグラウト材注入ホース１２２を該筒体から連続的又は間欠的に引き抜く。
【００６８】
このようにすると、グラウト材１４１は、石積み壁１２４の奥側から先行注入され、その後、石積み壁１２４の手前側に向けて順次注入されることとなる。
【００６９】
グラウト材としては、例えばセメントミルク、モルタルその他公知のグラウト材から適宜選択すればよい。
【００７０】
以上説明したように、本実施形態に係る石積み壁の耐震補強材１０１及び耐震補強設備１２１によれば、補強材本体１０４を用いてグラウト材を注入することができるため、間知石４１に削孔すべきグラウト材注入孔４２の径を従来よりも大幅に小さくすることができる。
【００７１】
そのため、筒体１０２の中空空間１０８に注入されたグラウト材１４１を長孔１０７から吐出させるという作用とも相まって、粘性の高いグラウト材を注入すべく、注入圧力を高く設定しても、グラウト材注入孔４２からグラウト材が漏れ出る懸念はない。
【００７２】
したがって、吐出されたグラウト材を裏ぐり石４３の間隙に確実に充填して間知石４１との一体化を図ることができるのみならず、補強材本体１０４による補強効果も加わるため、石積み壁を高いレベルで耐震補強することが可能となる。
【００７３】
また、本実施形態に係る石積み壁の耐震補強材１０１及び耐震補強設備１２１によれば、補強材本体１０４を挿入して打ち込む際、長孔１０７が上方を向くようにしたので、グラウト材は、上方に向けて吐出されることとなり、注入圧力をグラウト材の自重及び粘性を考慮して適宜調整することにより、補強材本体１０４を取り囲む領域の範囲内に分布する裏ぐり石４３の間隙に充填される。
【００７４】
したがって、補強材本体１０４、裏ぐり石４３及び間知石４１をさらに確実に一体化することが可能となる。
【００７５】
また、本実施形態に係る石積み壁の耐震補強材１０１及び耐震補強設備１２１によれば、補強材本体１０４の打込みを行うにあたり、これを直接打撃するのではなく、筒体１０２内に打撃用ロッド１０５を挿入してその先端を本体側被打撃部１０６に押し当て、かかる状態で打撃用ロッド１０５を打撃するようにしたので、打撃力は、本体側被打撃部１０６から先の部分、主として先鋭部１０３だけに作用し、本体側被打撃部１０６から後方に位置する筒体１０２には、打撃力は作用しない。
【００７６】
そのため、打撃力による筒体１０２の座屈や打撃力の偏心による曲げ変形を未然に防止することができるとともに、打撃力の偏心に起因する裏ぐり石からの反力で打撃エネルギーが損なわれるといった事態も回避することができる。さらに、打撃エネルギーの損失を抑えることができることに関連して、補強材本体１０４を小さな打撃力で打ち込むことが可能となり、施工時の作業負担が軽減される。
【００７７】
また、本実施形態に係る石積み壁の耐震補強材１０１及び耐震補強設備１２１によれば、上述したように筒体１０２に打撃力が及ばないため、筒体１０２に要求される強度や剛性を小さくすることが可能となり、筒体１０２の軽量化を図ることができる。また、強度や剛性の低減に伴って長孔１０７の加工が容易になるほか、長孔１０７の寸法や配置数の自由度も高くなる。
【００７８】
また、本実施形態に係る石積み壁の耐震補強方法によれば、圧送ポンプ１２３を作動させている間、筒体１０２に挿入されたグラウト材注入ホース１２２を該筒体から連続的又は間欠的に引き抜くようにしたので、グラウト材１４１は、石積み壁１２４の奥側から先行注入され、その後、石積み壁１２４の手前側に向けて順次注入されることとなる。そのため、石積み壁１２４の壁厚が大きくても、グラウト材１４１を確実かつ均一に注入することが可能となる。
【００７９】
本実施形態では、間接打撃タイプである耐震補強材１０１を用いて第２の発明に係る耐震補強方法を実施する例を説明したが、これに代えて直接打撃タイプの耐震補強材で第２の発明に係る耐震補強方法を実施することが可能である。
【００８０】
なお、具体的な手順は、上述した実施形態のうち、打撃用ロッド１０５を省略し、補強材本体１０４を直接打撃する点が相違するだけなので、ここではその詳細な説明を省略する。
【００８１】
また、本実施形態では、耐震補強材１０１及び耐震補強設備１２１を用いて石積み壁の耐震補強を行うにあたり、第２の発明に係る耐震補強方法を用いた例を説明したが、第２の発明に代えて、圧送ポンプ１２３を作動させている間、筒体１０２内のグラウト材注入ホース１２２の挿入位置を一定に保ってもかまわない。
【００８２】
かかる方法においては、グラウト材注入ホース１２２の引抜き操作が不要となるので、石積み壁１２４の厚さが小さい場合、その他グラウト材１４１の均一な注入が可能な場合に有効である。
【００８３】
また、本実施形態では、複数配置された長孔１０７をグラウト材の吐出口としたが、これに代えて、筒体の材軸方向に沿ってスリットを形成し、該スリットを吐出口としてもよい。
【００８４】
図７は、変形例に係る補強材本体１０４ａを示した平面図であり、該補強材本体は同図でわかるように、スリット１６１が材軸方向に沿って形成された筒体１０２ａと該筒体の先端に設けられた先鋭部１０３とから構成してある。
【００８５】
かかる構成によれば、グラウト材注入ホース１２２の引抜き操作によるグラウト材の吐出量調整をよりスムーズに行うことが可能となり、グラウト材１４１をさらに確実かつ均一に注入することが可能となる。
【００８６】
また、本実施形態では、筒体１０２の先端を先鋭部１０３に溶接したが、両者をどのように接合するかは任意である。
【００８７】
図８はかかる変形例を示した図であり、同図(a)に示した補強材本体１０４ｂは、基端側に雄ねじ１８１が突設されてなる円錐形状の先鋭部１０３ｂと、先端に雌ねじが切られた筒体１０２ｂとからなり、該筒体の先端に先鋭部１０３ｂの雄ねじ１８１をねじ込んで構成してある。かかる構成においては、雄ねじ１８１の端面が本体側被打撃部１０６ｂとなる。
【００８８】
同図(b)に示した補強材本体１０４ｃは、基端側に雌ねじ１８２を形成してなる円錐形状の先鋭部１０３ｃと、先端閉塞型（有底型）である筒体１０２ｃとからなり、該筒体の底部１８３に外方に向けて突設された雄ねじ１８４を雌ねじ１８２に螺合して構成してある。かかる構成においては、底部１８３が本体被打撃部１０６ｃとなる。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本実施形態に係る石積み壁の耐震補強材１０１を示した図であり、(a)は補強材本体１０４の平面図、(b)は耐震補強材１０１の全体図、(c)は補強材本体１０４の詳細断面図。
【図２】本実施形態に係る石積み壁の耐震補強設備１２１を示した図であり、(a)は全体概略図、(b)はグラウト材注入ホース１２２先端近傍の詳細図。
【図３】本実施形態に係る耐震補強材１０１を用いて石積み壁の耐震補強を行う手順を示した施工図。
【図４】同じく本実施形態に係る耐震補強材１１を用いて石積み壁の耐震補強を行う手順を示した施工図。
【図５】石積み壁を削孔してグラウト材注入孔４２を形成する様子を示した正面図。
【図６】グラウト材注入ホース１２２の引抜き操作を行っている様子を示した図。
【図７】変形例に係る補強材本体１０４ａを示した平面図。
【図８】変形例に係る補強材本体１０４ｂ，１０４ｃを示した平面図。
【符号の説明】
【００９０】
１０１ 石積み壁の耐震補強材
１０２ 筒体
１０３ 先鋭部
１０４，１０４ａ，１０４ｂ，１０４ｃ
補強材本体
１０５ 打撃用ロッド
１０６ 本体側被打撃部
１０７ 長孔（吐出口）
１０９ ロッド側被打撃部
１２１ 耐震補強設備
１２２ グラウト材注入ホース
１２３ 圧送ポンプ
１２４ 石積み壁
１２５ シール材
１４１ グラウト材
１６１ スリット（吐出口）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒体の先端に先鋭部を設けてなる補強材本体と、前記筒体内に挿入され基端側にロッド側被打撃部が形成された打撃用ロッドとからなり、前記打撃用ロッドの先端が当接される本体側被打撃部を前記筒体の内側であって前記先鋭部の背後に設けることで前記本体側被打撃部を介して前記打撃用ロッドからの打撃力を前記先鋭部に伝達できるように構成し、前記筒体内に圧入されたグラウト材が吐出される吐出口を前記筒体に形成したことを特徴とする石積み壁の耐震補強材。
【請求項２】
前記先鋭部を円錐状に形成するとともに前記筒体を両端が解放された両端開放型筒体で形成し、該両端解放型筒体の先端を前記先鋭部の円錐底面周縁に溶接するとともに該円錐底面を前記本体側被打撃部とした請求項１記載の耐震補強材。
【請求項３】
筒体の先端に先鋭部を設けてなる補強材本体及び前記筒体内に挿入され基端側にロッド側被打撃部が形成された打撃用ロッドからなる石積み壁補強材と、該打撃用ロッドに代えて前記筒体に接続されるグラウト材注入ホースとを備えた石積み補強設備であって、前記打撃用ロッドの先端が当接される本体側被打撃部を前記筒体の内側であって前記先鋭部の背後に設けることで前記本体側被打撃部を介して前記打撃用ロッドからの打撃力を前記先鋭部に伝達できるように構成し、前記筒体内に圧入されたグラウト材が吐出される吐出口を前記筒体に形成したことを特徴とする石積み壁の耐震補強設備。
【請求項４】
前記筒体の内周面と摺動自在に接触するシール材を前記グラウト材注入ホースの先端近傍外周面に設けた請求項３記載の耐震補強設備。
【請求項５】
石積み壁を構成する組積材を削孔して該組積材にグラウト材注入孔を形成し、先鋭部が先端に設けられた筒体にグラウト材が吐出される吐出口を形成してなる耐震補強材の補強材本体を前記グラウト材注入孔に挿入し、前記組積材の背面に充填されている裏ぐり石を押しのけるようにしながら前記補強材本体を前記石積み壁に打ち込み、前記筒体内にグラウト材注入ホースを挿入し、前記グラウト材注入ホースの基端側に接続された圧送ポンプを作動させることによって前記吐出口からグラウト材を吐出させる石積み壁の耐震補強方法であって、前記吐出口を前記筒体の材軸方向に沿って複数配置し又は前記筒体の材軸方向に沿ってスリット状に形成するとともに、前記筒体の内周面と摺動自在に接触するシール材を前記グラウト材注入ホースの先端近傍外周面に設け、前記圧送ポンプを作動させている間、前記筒体に挿入された前記グラウト材注入ホースを該筒体から連続的又は間欠的に引き抜くことを特徴とする石積み壁の耐震補強方法。
【請求項６】
前記筒体内に挿入され基端側にロッド側被打撃部が形成された打撃用ロッドを前記耐震補強材に備え、前記グラウト材注入孔に挿入された補強材本体の筒体内に前記打撃用ロッドを挿入し、前記打撃用ロッドの先端が前記筒体の内側であって前記先鋭部の背後に設けられた本体側被打撃部に当接された状態で該打撃用ロッドの基端側に設けられたロッド側被打撃部を打撃することで前記補強材本体を前記石積み壁に打ち込み、打込み終了後、前記打撃用ロッドを前記筒体から引抜き撤去し、しかる後、前記グラウト材注入ホースを前記筒体内に挿入する請求項５記載の耐震補強方法。
【請求項１】
筒体の先端に先鋭部を設けてなる補強材本体と、前記筒体内に挿入され基端側にロッド側被打撃部が形成された打撃用ロッドとからなり、前記打撃用ロッドの先端が当接される本体側被打撃部を前記筒体の内側であって前記先鋭部の背後に設けることで前記本体側被打撃部を介して前記打撃用ロッドからの打撃力を前記先鋭部に伝達できるように構成し、前記筒体内に圧入されたグラウト材が吐出される吐出口を前記筒体に形成したことを特徴とする石積み壁の耐震補強材。
【請求項２】
前記先鋭部を円錐状に形成するとともに前記筒体を両端が解放された両端開放型筒体で形成し、該両端解放型筒体の先端を前記先鋭部の円錐底面周縁に溶接するとともに該円錐底面を前記本体側被打撃部とした請求項１記載の耐震補強材。
【請求項３】
筒体の先端に先鋭部を設けてなる補強材本体及び前記筒体内に挿入され基端側にロッド側被打撃部が形成された打撃用ロッドからなる石積み壁補強材と、該打撃用ロッドに代えて前記筒体に接続されるグラウト材注入ホースとを備えた石積み補強設備であって、前記打撃用ロッドの先端が当接される本体側被打撃部を前記筒体の内側であって前記先鋭部の背後に設けることで前記本体側被打撃部を介して前記打撃用ロッドからの打撃力を前記先鋭部に伝達できるように構成し、前記筒体内に圧入されたグラウト材が吐出される吐出口を前記筒体に形成したことを特徴とする石積み壁の耐震補強設備。
【請求項４】
前記筒体の内周面と摺動自在に接触するシール材を前記グラウト材注入ホースの先端近傍外周面に設けた請求項３記載の耐震補強設備。
【請求項５】
石積み壁を構成する組積材を削孔して該組積材にグラウト材注入孔を形成し、先鋭部が先端に設けられた筒体にグラウト材が吐出される吐出口を形成してなる耐震補強材の補強材本体を前記グラウト材注入孔に挿入し、前記組積材の背面に充填されている裏ぐり石を押しのけるようにしながら前記補強材本体を前記石積み壁に打ち込み、前記筒体内にグラウト材注入ホースを挿入し、前記グラウト材注入ホースの基端側に接続された圧送ポンプを作動させることによって前記吐出口からグラウト材を吐出させる石積み壁の耐震補強方法であって、前記吐出口を前記筒体の材軸方向に沿って複数配置し又は前記筒体の材軸方向に沿ってスリット状に形成するとともに、前記筒体の内周面と摺動自在に接触するシール材を前記グラウト材注入ホースの先端近傍外周面に設け、前記圧送ポンプを作動させている間、前記筒体に挿入された前記グラウト材注入ホースを該筒体から連続的又は間欠的に引き抜くことを特徴とする石積み壁の耐震補強方法。
【請求項６】
前記筒体内に挿入され基端側にロッド側被打撃部が形成された打撃用ロッドを前記耐震補強材に備え、前記グラウト材注入孔に挿入された補強材本体の筒体内に前記打撃用ロッドを挿入し、前記打撃用ロッドの先端が前記筒体の内側であって前記先鋭部の背後に設けられた本体側被打撃部に当接された状態で該打撃用ロッドの基端側に設けられたロッド側被打撃部を打撃することで前記補強材本体を前記石積み壁に打ち込み、打込み終了後、前記打撃用ロッドを前記筒体から引抜き撤去し、しかる後、前記グラウト材注入ホースを前記筒体内に挿入する請求項５記載の耐震補強方法。
【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２００８−２３１７５８（Ｐ２００８−２３１７５８Ａ）
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−７２１０８（Ｐ２００７−７２１０８）
【出願日】平成１９年３月２０日（２００７．３．２０）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【出願人】（０００１７３７８４）財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１０月２日（２００８．１０．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年３月２０日（２００７．３．２０）
【出願人】（００００００５４９）株式会社大林組 (1,758)
【出願人】（０００１７３７８４）財団法人鉄道総合技術研究所 (1,666)
【Ｆターム（参考）】
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