特許 5969350 既存杭の鉛直載荷試験方法及びコンクリート反力体の構築方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5969350

(24)【登録日】2016年7月15日

(45)【発行日】2016年8月17日

(54)【発明の名称】既存杭の鉛直載荷試験方法及びコンクリート反力体の構築方法

(51)【国際特許分類】

   E02D 33/00 20060101AFI20160804BHJP

【ＦＩ】

   E02D33/00

【請求項の数】5

【全頁数】13

(21)【出願番号】特願2012-228523(P2012-228523)

(22)【出願日】2012年10月16日

(65)【公開番号】特開2014-80768(P2014-80768A)

(43)【公開日】2014年5月8日

【審査請求日】2015年9月25日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003621

【氏名又は名称】株式会社竹中工務店

(74)【代理人】

【識別番号】100113169

【弁理士】

【氏名又は名称】今岡 憲

(72)【発明者】

【氏名】新井 宗亮

(72)【発明者】

【氏名】西岡 博之

(72)【発明者】

【氏名】岩清水 隆

(72)【発明者】

【氏名】池田 英美

(72)【発明者】

【氏名】前田 達彦

(72)【発明者】

【氏名】菅原 敏晃

【審査官】 苗村 康造

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００６−１６９９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平６−３０１６８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−１１６８６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−１７０２４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１１−６２９６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０２Ｄ ２９／００〜 ３７／００

Ｅ０２Ｄ １／００〜 ３／１１５

Ｅ０４Ｇ ２１／００〜 ２１／１０

Ｅ０４Ｇ ２３／００〜 ２３／０８

Ｂ２８Ｂ ２１／００〜 ２３／２２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

建物の建て替えに際し、既存建物に使用された既存杭を再利用するための鉛直載荷試験方法であって、
試験対象の既存杭と既存建物の基礎躯体との縁を切る、縁切りステップと、
前記既存杭の上方に、試験荷重の反力を既存建物から得ることが可能な構成で所定強度のコンクリート反力体を構築する、コンクリート反力体構築ステップと、
前記既存杭の上端部にジャッキを設置し、同ジャッキと前記コンクリート反力体とを繋ぎ、ジャッキにより既存杭に試験荷重を加えて支持性能を測定する、測定ステップと、から成り、
上記コンクリート反力体構築ステップは、
上記コンクリート反力体の打設領域を、垂直方向に少なくとも２つの水平の部分層領域に分けて、各部分層領域毎に、打設日から養生期間を経て所定強度を実現するために必要な日数である管理材齢を定める第１サブステップと、
全ての部分層領域に共通して所定強度を実現すべき目標日を定め、各部分層領域の管理材齢に応じて、その目標日から逆算して、各部分層領域の打設日を定める第２サブステップと、
下側の部分層領域から順番に、各部分層領域毎に定めた打設日にコンクリートを打設することを繰り返す第３サブステップとからなり、
全ての部分層領域の所定強度が同一の目標日に達成されるようにしたことを特徴とする既存杭の鉛直載荷試験方法。

【請求項2】

請求項１の既存杭の鉛直載荷試験方法を行うために既存の建物の躯体に付加されたコンクリート反力体の構築方法であり、
上記コンクリート反力体の打設領域を、垂直方向に少なくとも２つの水平の部分層領域に分けて、各部分層領域毎に、打設日から養生期間を経て所定強度を実現するために必要な日数である管理材齢を定める第１段階と、
全ての部分層領域に共通して所定強度を実現すべき目標日を定め、各部分層領域の管理材齢に応じて、その目標日から逆算して、各部分層領域の打設日を定める第２段階と、
下側の部分層領域から順番に、各部分層領域毎に定めた打設日にコンクリートを打設することを繰り返す第３段階とからなり、
上記コンクリート反力体は、柱梁架構で構成する建物の躯体のうち少なくとも既存杭と対向する最下位の柱梁架構に連結されて構築されているとともに、既存杭上方のコンクリート反力体部分の下端面と既存杭との間にジャッキ挿入用間隙を形成したことを特徴とする、コンクリート反力体の構築方法。

【請求項3】

上記コンクリート反力体は、一つの柱梁架構の柱同士を繋ぎかつ梁と一体化した少なくとも一枚のコンクリート反力壁として、このコンクリート反力壁の打設領域を、２つ以上の水平な部分層領域に分けて、各部分層領域に順次打設することで形成しており、
各部分層領域のコンクリートの管理材齢を下側から上側にいくに従って短くした
ことを特徴とする、請求項２記載のコンクリート反力体の構築方法。

【請求項4】

上記コンクリート反力体は、請求項３に記載した２枚のコンクリート反力壁が、既存杭の上方で相互に交差しかつ合体することで形成したことを特徴とする、コンクリート反力体の構築方法。

【請求項5】

上記コンクリート反力体の打設領域を、両コンクリート反力壁の壁厚が既存杭に近い箇所で大きく、既存杭から遠いところで小さくなるように設定したことを特徴とする、請求項４記載のコンクリート反力体の構築方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、建物の建て替えに際して、既存の建物に使用された既存杭が再使用に耐える支持性能を有するかどうかを確認するための既存杭の鉛直載荷試験方法、及び、この試験に使用するコンクリート反力体の構築方法に関する。

【背景技術】

【0002】

建物の建て替えに際し、既存建物の使用された既存杭を新築建物の杭として再利用して、工期の短期やコストの削除等が図られている。その再使用に先立って、既存杭の支持性能を試験するために、既存建物における試験対象の既存杭の頭部を所定の高さで切って基礎スラブと縁を切り、縁切りしたこの基礎スラブと上記基礎杭の間にジャッキを設置し、前記基礎スラブに反力を得て載荷荷重を実施することが行われている（特許文献１）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開平１１−２６４２４７

【特許文献2】特許第４３７８２４１号

【特許文献3】特開平８−３１２１４０

【特許文献4】特開昭５８−１５６６２７

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

特許文献１の方法によれば、次のような不都合がある。
第１に、既存建物の基礎スラブに反力を得て載荷試験を実施しているので、試験杭に大きな試験荷重を加えることができない。
第２に、既存杭と基礎スラブとの間にジャッキを設置する空間を確保するために基礎スラブ下方の地盤を掘削するから、作業スペースの周囲に山留め壁等を構築する必要がある。
第３に、掘削時に発生する掘削土の搬出や載荷試験に用いるジャッキ等の装置を地下の作業スペースが搬入するのが大変で、施工性が悪い。

【0005】

そこで本出願人は、基礎スラブに代えて建物から反力を得るような試験方法を提案した。この方法は、試験対象の既存杭と基礎躯体との縁を切り、次に既存建物の上方に、試験荷重の反力を既存建物から得ることが可能なコンクリート反力体を構築し、既存杭の上方に設置したジャッキをコンクリート反力体とを繋ぎ、ジャッキにより既存杭に試験荷重を加えるものであり（特許文献２）、これにより既存杭に大きな試験荷重を加えることができる。

【0006】

上記コンクリート反力体は、大きな反力を得るために既存の建物の広い範囲に亘って結合している必要があり、このためにその容積を或る程度大きくする必要がある。しかしながら、容積の大きいコンクリート構造物を打設するときには、養生期間中にセメントの水和熱が内部に蓄積され、その発熱によるコンクリート構造物の温度分布が不均一であると、温度ひび割れを生ずることが知られており、これでは大きな反力を得られない。

【0007】

上記温度ひび割れを抑制する技術として、特許文献３は、マスコンクリート（大塊状のコンクリートをいう）の打設領域の中央部に打ち込まれるコンクリートを、周辺部に打ち込まれるコンクリートよりも発熱速度の遅いものとすることを提案する。また特許文献４は、基礎の上に設置する壁状のマスコンクリートのうちの最下層部分を、凝固遅延剤を混入したコンクリートで、残りの部分を通常のコンクリートで形成することを開示する。

【0008】

しかしながら、既存杭の試験荷重試験に使用され、試験後には解体される予定のコンクリート反力体を構築する場合には、通常の建物の躯体と比べて、より迅速にかつより低コストで一定の強度を有するものが求められている。

【0009】

本願発明の第１の目的は、既存建物の既存杭の支持性能を試験するための鉛直載荷試験方法であって、既存建物から反力を得るためのコンクリート反力体が十分な反力を発揮できるものを提案することである。
本願発明の第２の目的は、上記コンクリート反力体の打設領域を上下方向に複数層に分けて各層に打設したコンクリートが同一の日に所定の強度を発現するように設定した鉛直載荷試験方法を提案することである。
本願発明の第３の目的は、上記鉛直載荷試験方法に適したコンクリート反力体の構築方法を提案することである。

【課題を解決するための手段】

【0010】

第１の手段は、
建物の建て替えに際し、既存建物に使用された既存杭を再利用するための鉛直載荷試験方法であって、
試験対象の既存杭と既存建物の基礎躯体との縁を切る、縁切りステップと、
前記既存杭の上方に、試験荷重の反力を既存建物から得ることが可能な構成で所定強度のコンクリート反力体を構築する、コンクリート反力体構築ステップと、
前記既存杭の上端部にジャッキを設置し、同ジャッキと前記コンクリート反力体とを繋ぎ、ジャッキにより既存杭に試験荷重を加えて支持性能を測定する、測定ステップと、から成り、
上記コンクリート反力体構築ステップは、
上記コンクリート反力体の打設領域を、垂直方向に少なくとも２つの水平の部分層領域に分けて、各部分層領域毎に、打設日から養生期間を経て所定強度を実現するために必要な日数である管理材齢を定める第１サブステップと、
全ての部分層領域に共通して所定強度を実現すべき目標日を定め、各部分層領域の管理材齢に応じて、その目標日から逆算して、各部分層領域の打設日を定める第２サブステップと、
下側の部分層領域から順番に、各部分層領域毎に定めた打設日にコンクリートを打設することを繰り返す第３サブステップとからなり、
全ての部分層領域の所定強度が同一の目標日に達成されるようにしたことを特徴とする。

【0011】

本手段では、図２〜図３に示す如く、コンクリート反力体7を複数の層Ｌ_１…に分割して、下層から上層へそれぞれ別個に打設するとともに、各層毎に管理材齢を定め、各層の管理材齢から各層に打設されたコンクリートが同じ日に所定の強度に達するように打設日を設定するようにしている（図４）。一般的に“水セメント比[Ｗ/Ｃ]または水結合材比[Ｗ/Ｂ]が小さいとコンクリートの強度は高くなり、反応速度の遅いフライアッシュ等のポゾラン材料が多いと長期的に強度が増進する。”という関係があり、さらに“単位セメント量が少ないほど水和発熱量が少ない”ため、上記のように各層毎に打設日を設定することで、セメント量の削減・工期の短縮・水和熱によるひび割れの低減などに寄与することができる。これについては後述する。ここで、Ｃはセメント量であり、Ｂはセメントとポゾラン材料であるフライアッシュ[Ｆ]等を加えた結合材量[Ｂ＝Ｃ+Ｆ]であり、Ｗは水量である。

【0012】

第２の手段は、
第１の手段に記載した既存杭の鉛直載荷試験方法を行うために既存の建物の躯体に付加されたコンクリート反力体の構築方法であり、
上記コンクリート反力体の打設領域を、垂直方向に少なくとも２つの水平の部分層領域に分けて、各部分層領域毎に、打設日から養生期間を経て所定強度を実現するために必要な日数である管理材齢を定める第１段階と、
全ての部分層領域に共通して所定強度を実現すべき目標日を定め、各部分層領域の管理材齢に応じて、その目標日から逆算して、各部分層領域の打設日を定める第２段階と、
下側の部分層領域から順番に、各部分層領域毎に定めた打設日にコンクリートを打設することを繰り返す第３段階とからなり、
上記コンクリート反力体は、柱梁架構で構成する建物の躯体のうち少なくとも既存杭と対向する最下位の柱梁架構に連結されて構築されているとともに、既存杭上方のコンクリート反力体部分の下端面と既存杭との間にジャッキ挿入用間隙を形成したことを特徴とする。

【0013】

本手段は、第１の手段である試験方法に適したコンクリート反力体7の構築方法を示している。このコンクリート反力体7は、少なくとも既存の建物の最下位の柱梁架構と連結するものとする（図２〜図３）。

【0014】

第３の手段は、第２の手段を有し、
上記コンクリート反力体は、一つの柱梁架構の柱同士を繋ぎかつ梁と一体化した少なくとも一枚のコンクリート反力壁として、このコンクリート反力壁の打設領域を、２つ以上の水平な部分層領域に分けて、各部分層領域に順次打設することで形成しており、
各部分層領域のコンクリートの管理材齢を下側から上側にいくに従って短くした。

【0015】

本手段では、コンクリート反力体を反力壁としている。この反力壁の各部分層領域のコンクリートの管理材齢は下側から上側にいくに従って短くなる。

【0016】

第４の手段は、
上記コンクリート反力体は、第３の手段に記載した２枚のコンクリート反力壁が、既存杭の上方で相互に交差しかつ合体することで形成した。

【0017】

本手段では、２つのコンクリート反力壁7A,7Bが交差するように合体することでコンクリート反力体7を形成するように構成している（図１参照）。これによりコンクリート反力体と既存の建物との結合が強固となり、十分な反力が得られる。

【0018】

第５の手段は、第４の手段を有し、かつ
上記コンクリート反力体の打設領域を、両コンクリート反力壁の壁厚が既存杭に近い箇所で大きく、既存杭から遠いところで小さくなるように設定した。

【0019】

本手段では、図１に示すように２つのコンクリート反力壁7A,7Bの壁厚が既存杭に近い箇所で大きくなるようにしている。つまり、垂直載荷試験時は、既存杭からの反力が発生し、コンクリート反力壁7A,7Bの壁への反力が、曲げ応力として既存杭に近い程、大きく作用する。このため、コンクリート反力壁7A,7Bの壁端部における壁厚を小さくしコンクリートの使用量を抑制しても、既存杭に近い程、壁厚を大きくし構造力学的に合理的な配置とすることで、必要なコンクリート反力壁の強度は確保できる。

【発明の効果】

【0020】

第１の手段及び第２の手段に係る発明によれば、コンクリート反力体を複数の領域に分けて打設し、各領域内に打設したコンクリートの強度が所定値に達する日が同一となるようにしたから、セメントの使用量を低減し、或いは打設作業を迅速に行うことができる。また、型枠支保工における型枠等の転用が可能となり、無駄のない型枠転用計画が立案できる。
第３の手段に係る発明によれば、各部分層領域のコンクリートの管理材齢を下側から上側にいくに従って短くしたから、下側になる程セメント量を少なくすることができる。
第４の手段に係る発明によれば、上記コンクリート反力体は、２枚のコンクリート反力壁が既存杭の上方で相互に交差するように合体させてなるから、相互に壁面自体の面外への座屈防止が図られて、十分な反力が得られる。
第５の手段に係る発明によれば、コンクリート反力壁の壁厚が既存杭に近い箇所で大きく、既存杭から遠いところで小さくなるから、十分な曲げ強度が得られる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の第１実施形態に係る既存建物に適用されたコンクリート反力体の平断面図である。

【図2】図１のコンクリート反力体のII−II方向断面図である。

【図3】図１のコンクリート反力体のIII−III方向断面図である。

【図4】図１のコンクリート反力体の作用説明図である。

【図5】図１のコンクリート反力体の養生時の各層のコンクリートの強度と打設日からの経過時間との関係を示す図である。

【図6】図５のコンクリート反力体との比較例においてコンクリートの強度と打設日からの経過時間との関係を示す図である。

【図7】杭の載荷試験における結合材水比と圧縮強度との関係を、打設日からの経過日数毎に表すグラフである。

【図8】杭の載荷試験における材齢と圧縮強度との関係を、結合材水比毎に表すグラフである。

【図9】図８の結果に基づいて、一定の圧縮強度を達成するための材齢を導くためのグラフである。

【発明を実施するための最良の形態】

【0022】

図１から図６は、本発明の第１の実施形態に係るコンクリート反力体７を、既存建物１とともに表している。説明の都合上、これらの構造について始めに解説する。

【0023】

まず上記既存建物１は、複数の既存杭２と、基礎躯体６と、複数の柱４と、複数の梁5a,5bとを含む。既存杭２は、上端部を除いて地中に打ち込まれており、基礎躯体６は、既存杭２の上端部と連結するように敷設されている。柱４は、基礎躯体６から上方へ立設されており、図１に示すように、Ｘ方向及びＹ方向にそれぞれ一定間隔をおいて格子状に配列されている。梁5aはＸ方向へ、梁5bはＹ方向へそれぞれ延びるように、柱４同士の間に架設されている。本明細書では、柱４と梁5aとで形成する構造を柱梁架構3aと、柱４と梁5bとで形成する構造を柱梁架構3bとそれぞれ称する。そして複数の既存杭2のうち垂直載荷試験の試験杭2aを一つ選択する。

【0024】

この試験杭2aの真上に位置する柱４は、垂直荷重試験のために柱脚部を切り取り、脚切り柱4aとしている。当該柱と試験杭2aとの間に、ジャッキ挿入用の間隙Gを設けるためである。好適な一実施例として、既存の柱の周りには、後述のコンクリート反力体７を打設する前にコンクリートを打ち増しして大径の補強柱を形成するとよい。図中の一点鎖線Ｎ_１,Ｎ_２,Ｎ_３,…はそれら補強柱の輪郭線を表す。これら補強柱はコンクリート反力体７にほぼ包み込まれるようにするとよい。また上述の脚切り柱4aは、降下することを防止するため、反力壁及び既存梁に連結される。

【0025】

上記コンクリート反力体７は、既存建物１と連結しており、かつ反力壁や反力柱のように垂直方向にある程度の長さを有するものとする。そうでなければ打設領域を垂直方向に分けて重ね打ちする必要がないからである。コンクリート反力体7は鉄筋コンクリート製とすることができる。

【0026】

図示例において、上記コンクリート反力体7は、試験杭2aの上方を通ってＸ方向に延びるコンクリート壁7Aと、試験杭2aの上方を通ってＹ方向に延びるコンクリート反力壁7Bとを有し、これら両壁が上記試験杭2aの上方で交差しかつ合体させてなる。既存建物１に対するコンクリート反力体７の結合強度を大とするためである。但し、既存構造物の内、Ｘ方向に延びるコンクリート壁7A、またはＹ方向に延びるコンクリート反力壁7Bのいずれかが既に十分な強度を有している場合には、強度を有しない方向のみにコンクリート反力体７を構築しても良い。

【0027】

本実施形態のコンクリート反力壁7A,7Bは、図１に示すように、それぞれ複数（図示例では４つ）の柱間領域に亘って延びている。そして各コンクリート反力壁7A,7Bは、コンクリート反力壁の形成範囲内にある各柱４…及び梁5a,5bを、内部に包含することで柱梁架構3a,3bと一体化している。このような構成とすることで大きな反力が得られる。

【0028】

これらコンクリート反力壁7A,7Bのうち脚切り柱4aの切り取り箇所の近傍では、垂直方向から見て十字状に、基礎躯体6に接するコンクリート部分の打設を省略して、空所10を形成している。これは、試験杭2aとコンクリート反力体7との間にジャッキを挿入するためである。図示例では、脚切り柱4aを中心とする１柱間領域分で基礎躯体6に接するコンクリートの打設を省略している。

【0029】

図示例においては、試験杭2aから離れた空所10部分の上面を、脚切り柱4aの下端面より高くしているが、脚切り柱4aの近くではコンクリートが脚切り柱4aを覆うように設ける。この覆合部分は、ジャッキとの当接部12として、下面を平坦な水平面とし、かつ試験杭2aと向かい合うように形成している。

【0030】

また図示例では、２つのコンクリート反力壁7A,7Bの交差箇所近くでは壁厚を大きく、交差箇所から遠くでは壁厚を小さくしている。

【0031】

上記コンクリート反力体７は、図２及び図３に示すように幾度か重ね打ちすることで複数の部分層Ｌ_１、Ｌ_２…からなる。図中のSは各部分層の接合面である。

【0032】

次に既存杭の鉛直載荷試験方法の手順のうち特許文献２と重複する事項を説明する。
第１に、既存建物１の複数本の既存杭2…の中から、試験杭2aを選択する。
第２に、試験杭2ａ上方の基礎躯体部分6aを、上方からコアボーリングなどの手段で試験杭2ａの平面形状とほぼ同形にくり貫いて、試験杭2と基礎躯体6との縁Eを切るとともに、試験杭2ａと試験杭上方の基礎躯体部分6aとを結合する。
第３に、既存建物1の柱梁架構2に当該架構の面内に反力が得られるようにコンクリート反力体７を構築する。なお、このコンクリート反力体７は、既存建物の構造を利用して、架構3a,3b内に鉄筋を配置し、型枠を組み上げ、コンクリートを打設するだけで形成できる。
第４に、試験杭2a上方の基礎躯体部分6aの上にジャッキJを設置し、このジャッキJの上端部とコンクリート反力体7の下端部（当接部12）とを繋ぐ。
第５に、このジャッキJを用いて試験杭2ａの載荷荷重を測定する。

【0033】

次にコンクリート反力体7の構築方法であって、本願固有の事項を説明する。

【0034】

［第１段階］
第１段階では、上記コンクリート反力体7の打設領域を、垂直方向に少なくとも２つの水平の部分層領域Ｌ_１,Ｌ_２…に分けて、各部分層領域毎に、打設日から養生期間を経て所定強度を実現するために必要な日数である管理材齢を定める。

【0035】

各部分層領域Ｌ_１,Ｌ_２…の管理材齢は、コンクリート強度の目標値に応じて、各部分層領域で使用される水セメント比または水結合材比などから定める。管理材齢を短く設定するときには、コンクリートの強度発現を速める要因を多く、また管理材齢を長くするときには、コンクリートの強度発現を遅らせる要因を多くする必要がある。強度発現速度の調整には、従来公知の技術を適宜利用することができる。例えば強度発現速度を速める方法としては、水セメント水[Ｗ/Ｃ]や水結合材比［Ｗ/Ｂ］を小さくする、単位セメント量を多くするなどが考えられ、強度発現速度を遅くする方法としては、水セメント比や水結合材比セメント水比や水結合材比を大きくする、単位セメント量を少なくしポゾラン材料であるフライアッシュ等を多くするなどが考えられる。これらについてはさらに後述する。

【0036】

［第２段階］
第２段階では、全ての部分層領域Ｌ_１,Ｌ_２…に共通して所定強度を実現すべき目標日を定め、各部分層領域の管理材齢に応じて、その目標日から逆算して、各部分層領域の打設日を定める。

【0037】

すなわち、図５に示すように各部分層領域Ｌ_１,Ｌ_２…のコンクリートが同じ日に目標の強度に到達するようにする。同図に示すように下側の部分層領域ほど打設日が早いので、下側から上側にいくに従って、コンクリートの強度発現速度が大きくなることを意味する。

【0038】

［第３段階］
第３段階では、下側の部分層領域Ｌ_１,Ｌ_２…から順番に、各部分層領域毎に定めた打設日にコンクリートを打設することを繰り返す。

【0039】

すなわち、本願発明では、第１部分層領域のコンクリートを打ち込み、そのコンクリートの強度が目標値に達しないうちに第２部分層領域のコンクリートを打ち込むことが繰り返される。これに対して、従来では、図６に示すように最初の部分層領域のコンクリートの強度が目標値に達した後に、次の部分層領域にコンクリートを打設することが繰り返される。

【0040】

図６の各層のグラフの勾配が図５の第３層のグラフの勾配と同程度であるとすると、図５の第２層の勾配は図６の第２層のそれよりも小さく、かつ図５の第２層の勾配は図６の第２層のそれよりも小さい。“水セメント比[Ｗ/Ｃ]または水結合材比［Ｗ／Ｂ］が小さいとコンクリートの強度は高くなり、反応速度の遅いフライアッシュ等のポゾラン材料が多いと長期的に強度が増進する”のであるから、本願の図５の構成を採用した場合には図６の構成の場合に比べてセメントの使用量が小さくなる。セメントの使用量が少ないため、大きな断面積において発生する水和熱量を小さくすることができる。

【0041】

［実施例１］
図７から図９では実際の調合例を参考として、水セメント比[Ｗ/Ｃ]や水結合材比［Ｗ／Ｂ＝Ｗ/（Ｃ+Ｆ）］を調整して管理材齢の設定を行う方法を説明する。

【0042】

試験の内容は、室内でコンクリートを試し練りし、φ10ｃｍ×20ｃｍの円柱供試体を作成し、それら試験体の強度を測定した。表１にコンクリートの使用材料を示す。表中の「ＡＥ減水剤」は、リグニンスルホン酸塩、オキシカルボン酸塩とポリカルボン酸系化合物を主成分とするＡＥ減水剤、「高性能ＡＥ減水剤」は、ポリカルボン酸塩系化合物を主成分とするＡＥ減水剤であり、いずれもJIS A 6204に適合するものである。

【0043】

【表1】

【0044】

表１に掲げる材料を用いて水セメント比及び水結合材比の異なる６種類のコンクリートを、混和剤の添加量を調整して目標とするスランプとし、６種類の試験体を形成した。表２にコンクリートの調合の概要を示す。

【0045】

【表2】

【0046】

この６種類の試験体の強度を、打設日から１日・７日・１４日・２８日・５６日のそれぞれおいて測定した結果を表３に示す。水セメント比（或いは水結合材比）が大きいほど、強度の発現が遅いことがわかる。また６種類の試験体のうち混和剤の種類が同じである試験体Ｎｏ．１〜５に関して、打設日からの日数（材齢）と圧縮強度との関係を、図８のグラフにまとめる。同グラフ中、黒丸のラインは、水結合材比Ｗ／Ｂが５４％である場合の関係、白菱形のラインは、Ｗ／Ｂが４９％である場合の関係、白三角形のラインは、Ｗ／Ｂが４５％である場合の関係、白正方形のラインは、Ｗ／Ｂが４２％である場合の関係、白丸のラインは、Ｗ／Ｂが３８％である場合の関係をそれぞれ表している。黒い太線は圧縮強度が４０Ｎ／ｍｍ^２のラインであり、一応の目標強度である。Ｗ／Ｂを３８％から５４％に変化させることで目標強度に達するまでの材齢を１０日弱から５０日強まで変化させることができる。本発明では、この現象を利用して、複数のコンクリート層が所要強度に達する日が同じとなるように打設日の調整を行う。

【0047】

【表3】

【0048】

上記の実験結果から求めた重回帰式を次に表す。但し、Ｆｎは打設してからｎ日目の圧縮強度、（Ｃ＋Ｆ）／Ｗは水結合材比[（Ｗ/（Ｃ+Ｆ）＝Ｗ/Ｂ]の逆数である結合材水比、Ｍは積算温度である。

【0049】

［数式１］
Ｆｎ＝22.0×{（Ｃ＋Ｆ）／Ｗ}＋２３．６×Log_１０（Ｍ）−７３．６

【0050】

図９（Ａ）は、平均温度が１０℃の場合についての材齢と圧縮強度との関係を、図９（Ｂ）は、平均温度が２０℃の場合についての材齢と圧縮強度との関係を、それぞれ所定の水結合材比（Ｗ／Ｂ）毎に上記数式１に基づいて計算した結果を表している。

【0051】

平均温度が１０℃であるときには、図９（Ａ）に示すように、Ｗ／Ｂ＝３８％の場合は１２日頃に、Ｗ／Ｂ＝４５％の場合は２８日頃に、Ｗ／Ｂ＝５４％の場合は５６日頃に目標強度（４０Ｎ／ｍｍ²）に到達する。平均温度が２０℃であるときには、図９（Ｂ）に示すように、Ｗ／Ｂ＝３８％の場合は８日頃に、Ｗ／Ｂ＝４５％の場合は１９日頃に、Ｗ／Ｂ＝５４％の場合は４１日頃に目標強度（４０Ｎ／ｍｍ²）に到達する。これらの数値を、図５で説明した調合設計方法に適用すればよい。

【0052】

なお、本発明で構築される対象物はコンクリート反力体であるため、Ｗ／Ｂなどのコンクリートの仕様を各層毎に変更しても、コンクリート反力体の機能上、別段不都合を生ずることがない。

【0053】

［実施例２］
次にコンクリートの強度発現速度を調整する手段として、ポゾラン反応を利用することを説明する。ポゾラン反応とは、一般に、シリカ（ＳｉＯ_２）とアルミナ（Ａｌ_２Ｏ_３）とを主な成分とするポゾランが、水酸化カルシウムと常温でゆっくり反応し、結合力をもつ化合物を生成できるというものである。ポゾラン反応はセメントの水和反応よりゆっくりとした反応であるので、ポゾランをコンクリート材料に含めることで、コンクリートの強度が長期間に亘って伸びる。このポゾラン反応による強度の増加分を含めて、コンクリートの管理材齢を設定すると、コンクリート全体の強度発現速度を遅くすることができる。ポゾラン材料として例えばフライアッシュがある。

【符号の説明】

【0054】

１…既存建物 ２…既存杭 ２ａ…試験杭 3a、3b…柱梁架構
４…柱 4ａ…脚切り柱 5a,5b…梁 ６…基礎躯体 6a…試験杭上方の基礎躯体部分
７…コンクリート反力体 7A,7B…コンクリート反力壁
10…作業用空間 12…当接面
Ｅ…縁 G…間隙 J…ジャッキ
Ｌ_１,Ｌ_２,Ｌ_３…部分層領域
Ｎ_１,Ｎ_２,Ｎ_３,Ｎ_４,Ｎ_５,Ｎ_６…補強柱の輪郭線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】