(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
前記柱状構造物に部分的に巻き立てた補強鋼板の端部と柱状構造物との間隙に、前記充填材の漏れを防止する漏れ防止材を介設することを特徴とする請求項2に記載の部分先行施工型鋼板巻き耐震補強方法。
前記漏れ防止材として鋼材、コーキング、ゴム、パッキン材、エアホース材、チューブ材の少なくとも一つを用いることを特徴とする請求項3に記載の部分先行施工型鋼板巻き耐震補強方法。
前記柱状構造物に部分的に巻き立てた補強鋼板に対し、前記柱状構造物の残る部分に巻き立てる補強鋼板を、互いに固定する接続継手を用いて閉合することを特徴とする請求項1から4のいずれか一項に記載の部分先行施工型鋼板巻き耐震補強方法。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、高架橋の脚柱等の柱状構造物の耐震補強において、高架下をテナントに供用している場合は鋼板巻き立て施工が困難である。
また、橋脚の耐震補強においても、鋼板巻き立て施工が困難な場合が考えられる。
【0005】
本発明の課題は、橋脚や高架橋の脚柱等の柱状構造物の補強において、施工が困難な部分を除いて略半分など部分的に先行して鋼板巻き立て施工することである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
以上の課題を解決するため、請求項1に記載の発明は、
橋脚や高架橋の脚柱等の柱状構造物に補強鋼板を巻き立てる鋼板巻き耐震補強方法であって、
前記柱状構造物に部分的に補強鋼板を巻き立てた後、所定期間経過してから前記柱状構造物の残る部分に補強鋼板を巻き立てる部分先行施工型鋼板巻き耐震補強方法を特徴とする。
【0007】
請求項2に記載の発明は、
請求項1に記載の部分先行施工型鋼板巻き耐震補強方法であって、
前記柱状構造物に部分的に巻き立てた補強鋼板と柱状構造物との間に充填材を充填することを特徴とする。
【0008】
請求項3に記載の発明は、
請求項2に記載の部分先行施工型鋼板巻き耐震補強方法であって、
前記柱状構造物に部分的に巻き立てた補強鋼板の端部と柱状構造物との間隙に、前記充填材の漏れを防止する漏れ防止材を介設することを特徴とする。
【0009】
請求項4に記載の発明は、
請求項3に記載の部分先行施工型鋼板巻き耐震補強方法であって、
前記漏れ防止材として鋼材、コーキング、ゴム、パッキン材、エアホース材、チューブ材の少なくとも一つを用いることを特徴とする。
【0010】
請求項5に記載の発明は、
請求項1から4のいずれか一項に記載の部分先行施工型鋼板巻き耐震補強方法であって、
前記柱状構造物に部分的に巻き立てた補強鋼板に対し、前記柱状構造物の残る部分に巻き立てる補強鋼板を、互いに固定する接続継手を用いて閉合することを特徴とする。
【0011】
請求項6に記載の発明は、
請求項5に記載の部分先行施工型鋼板巻き耐震補強方法であって、
前記補強鋼板の両先端部を広げまたは縮めて、前記柱状構造物に前記補強鋼板を装着することを特徴とする。
【0012】
請求項7に記載の発明は、
請求項6に記載の部分先行施工型鋼板巻き耐震補強方法であって、
前記補強鋼板の両先端部を広げて、前記柱状構造物に先行して前記補強鋼板を装着することを特徴とする。
【0013】
請求項8に記載の発明は、
請求項7に記載の部分先行施工型鋼板巻き耐震補強方法であって、
前記補強鋼板の両先端部を縮めて、前記柱状構造物の残る部分に前記補強鋼板を装着することを特徴とする。
【0014】
請求項9に記載の発明は、
請求項6から8のいずれか一項に記載の部分先行施工型鋼板巻き耐震補強方法における前記補強鋼板の両先端部を広げまたは縮める際に用いる鋼板矯正治具であって、
前記補強鋼板の表面に対し横方向に沿わせる治具本体と、
前記補強鋼板と前記治具本体との間に介在される支点部材と、
前記補強鋼板を前記治具本体に結合する結合具と、を備えることを特徴とする。
【0015】
請求項10に記載の発明は、
請求項9に記載の鋼板矯正治具であって、
前記治具本体の中央部に前記支点部材が配置されて、前記治具本体の両端部に前記結合具が配置されていることを特徴とする。
【0016】
請求項11に記載の発明は、
請求項9に記載の鋼板矯正治具であって、
前記治具本体の中央部に前記結合具が配置されて、前記治具本体の両端部に前記支点部材が配置されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【0017】
本発明によれば、橋脚や高架橋の脚柱等の柱状構造物の補強において、施工が困難な部分を除いて略半分など部分的に先行して鋼板巻き立て施工することができる。
【発明を実施するための形態】
【0019】
以下、図を参照して本発明を実施するための形態を詳細に説明する。
(実施形態)
図1(a)及び(b)は本発明の部分先行施工型鋼板巻き耐震補強方法を適用した高架下の一実施形態の構成を示すもので、1は高架橋、2は脚柱、3はフーチング、4は補強鋼板である。
【0020】
図示のように、高架橋1の脚柱2には、地下に埋設されたフーチング3から上の部分が補強鋼板4を巻き立てて耐震補強される。
【0021】
ここで、テナントAのエリアでは耐震補強施工が可能であるが、隣接するテナントBのエリアでは耐震補強施工が不可能または困難な場合、テナントA・Bの境界部に位置する脚柱2において、耐震補強施工が課題となる。
【0022】
図2は脚柱2を覆う補強鋼板4の閉合部を拡大して示すもので、5は接続継手、6は充填材である。
【0023】
図示のように、脚柱2を覆う一対の断面略コ字状をなす補強鋼板4・4を各々の端部に備えた接続継手5・5で互いにそれぞれ固定して閉合し、その補強鋼板4・4と脚柱2との間に充填材6を充填し固化させて耐震補強する。
【0024】
しかし、テナントA・Bの境界部に位置する脚柱2においては、テナントBのエリアからの補強鋼板4の施工が不可能または困難なため、
図2のような補強鋼板4の閉合が行えない。
【0025】
そこで、実施形態では、テナントA・Bの境界部に位置する脚柱2に対し、次のようにテナントAのエリアからのみ補強鋼板4による耐震補強を施工する。
【0026】
図3(a)及び(b)は工程1を示すもので、1)脚柱2の下部でフーチング3の上面までの地中の掘削7が行われる。
【0027】
図4(a)及び(b)は工程2を示すもので、掘削7により露出した脚柱2の下部左半周に対し、2)補強鋼板4の落とし込みが行われる。
【0028】
図5(a)及び(b)は工程3を示すもので、3)脚柱2の下部左半周に対する補強鋼板4の間隔保持ボルト9(
図8参照)を用いた設置に続いて、4)補強鋼板4のアンカー8(
図9参照)による固定が行われる。
【0029】
図6(a)及び(b)は工程4を示すもので、5)脚柱2の気中部に対する補強鋼板4の設置の後、6)上下の補強鋼板4間の水平部のコーキング等によるシールが行われる。
【0030】
図7(a)及び(b)は工程5を示すもので、7)補強鋼板4と脚柱2との間に充填材6を充填する充填材施工に続いて、8)補強鋼板4の周囲に対する塗装工の後、9)掘削7部分の埋戻し、10)補強鋼板4の外面に間仕切り壁11を接続する壁復旧工が行われる。
【0031】
次に、
図8(a)及び(b)は脚柱2に対する先行施工する補強鋼板4の装着(ステップ1)を示すもので、図示のように、脚柱2に対し片側(図示左側)から断面略コ字状の補強鋼板4を被せるように装着する。
【0032】
ここで、脚柱2の間仕切り壁11の近傍の両外面に漏れ防止材13が予め設けられるとともに、補強鋼板4の接続継手5を備える両端部内面にも漏れ防止材14が予め設けられている。
【0033】
そして、
図9(a)及び(b)の左半部に示すように、既設の間仕切り壁11の脚柱2に対する接続部分を予め撤去(撤去部12参照)してから、脚柱2の左半部に補強鋼板4を装着する。
このとき、脚柱2の両外面の漏れ防止材13に補強鋼板4の両内面の漏れ防止材14が突き当たって互いに当接状態となる。この状態で、左半部の補強鋼板4と脚柱2との間に充填材6を充填し固化させる。
【0034】
その後、テナントBのエリアで耐震補強施工が可能になったら、
図9の右半分から
図10に示すように、脚柱2の残る半分に対し補強鋼板4を巻き立てる。
【0035】
図9(a)及び(b)は先行施工による補強鋼板4が装着された脚柱2に対する後施工による補強鋼板4の装着(ステップ2)を示すもので、図示のように、脚柱2に対し図示右側から断面略コ字状の補強鋼板4を被せるように装着する。
【0036】
図10(a)及び(b)は補強鋼板4の閉合(ステップ3)を示すもので、脚柱2の右半部にも補強鋼板4を装着して、左右の補強鋼板4・4の両端部の接続継手5・5を互いに噛み合わせ閉合する。
その後、右半部の補強鋼板4と脚柱2との間にも充填材6を充填し固化させる。
【0037】
このように、柱状構造物の鋼板巻き耐震補強方法で、設置時期をずらして分割施工することができる。
【0038】
以上、実施形態の部分先行施工型鋼板巻き耐震補強方法によれば、高架橋1の脚柱2の耐震補強において、テナントAのエリアでは施工可能であるが、テナントBのエリアからの施工が不可能または困難な場合、その施工が困難なテナントBのエリア部分を除いてテナントAのエリア側の略半分を先行して鋼板巻き立て施工することができる。
【0039】
(漏れ防止構造1)
図11は充填材6の漏れ防止構造1としてL形鋼材ラップタイプを示すもので、補強鋼板4端部の接続継手5が位置する近傍において、脚柱2の外面の縦方向に沿ってL形鋼材31があと施工アンカー32により固定されて、そのL形鋼材31の外面に沿ってコーキング材33が塗布されている。また、補強鋼板4の内面には、縦方向に沿ってL形鋼材41が溶接により固定されている。
【0040】
図示のように、脚柱2外面のL形鋼材31外面のコーキング材33に補強鋼板4内面のL形鋼材41が圧接することで、充填材6の充填時の漏れ防止が図られる。
【0041】
なお、この場合、L形鋼材41を左右逆向きに設定してもよい。
【0042】
(漏れ防止構造2)
図12は充填材6の漏れ防止構造2としてL形鋼材溝タイプを示すもので、補強鋼板4端部の接続継手5が位置する近傍において、脚柱2の外面に縦方向に沿って溝34が掘削されて、その溝34にコーキング材35が充填されている。また、補強鋼板4の内面にL形鋼材41が固定されている。
【0043】
図示のように、脚柱2外面の溝34内のコーキング材35に補強鋼板4内面のL形鋼材41の先端部が圧入することで、充填材6の充填時の漏れ防止が図られる。
【0044】
なお、この場合も、L形鋼材41を左右逆向きに設定してもよい。
【0045】
(漏れ防止構造3)
図13は充填材6の漏れ防止構造3としてL形鋼材ラップパッキンタイプを示すもので、補強鋼板4端部の接続継手5が位置する近傍において、脚柱2の外面にL形鋼材31があと施工アンカー32により固定されて、そのL形鋼材31の外面にスポンジやゴム等のパッキン材36が貼付されている。また、補強鋼板4の内面にL形鋼材41が固定されている。
【0046】
図示のように、脚柱2外面のL形鋼材31外面のパッキン材36に補強鋼板4内面のL形鋼材41が圧接することで、充填材6の充填時の漏れ防止が図られる。
【0047】
なお、この場合も、L形鋼材41を左右逆向きに設定してもよい。
【0048】
(漏れ防止構造4)
図14は充填材6の漏れ防止構造4としてL形鋼材エアホースタイプ1を示すもので、補強鋼板4端部の接続継手5が位置する近傍において、補強鋼板4の内面にL形鋼材42が固定されて、そのL形鋼材42の内面に沿って、エアを封入する前のエアホース材43を挿入する。
【0049】
図示のように、補強鋼板4内面のL形鋼材42内のエアホース材43にエアを封入することで脚柱2外面に圧接され、充填材6の充填時の漏れ防止が図られる。
【0050】
なお、この場合も、L形鋼材42を左右逆向きに設定してもよい。
また、L形鋼材42をなしとして、補強鋼板4内面に沿ってエアホース材43を挿入してもよい。
【0051】
(漏れ防止構造5)
図15は充填材6の漏れ防止構造5としてL形鋼材エアホースタイプ2を示すもので、補強鋼板4端部の接続継手5が位置する近傍において、脚柱2の外面にL形鋼材31があと施工アンカー32により固定されている。また、補強鋼板4の内面にL形鋼材42が固定されている。そして、L形鋼材31の外面とL形鋼材42の内面に沿って、エアを封入する前のエアホース材44を挿入する。
【0052】
図示のように、脚柱2外面のL形鋼材31外面と補強鋼板4内面のL形鋼材42内面とにエアホース材44が圧接することで、グラウト材6の充填時の漏れ防止が図られる。
【0053】
なお、この場合、エアホース材44を大径のものに設定してもよい。
【0054】
(漏れ防止構造6)
図16は充填材6の漏れ防止構造6としてL形鋼材ゴム固定タイプ1を示すもので、補強鋼板4端部の接続継手5が位置する近傍において、補強鋼板4の内面にL形鋼材45が固定されて、そのL形鋼材45の起立片の一面部に沿って、平板状のゴム板材46が固定プレート47で挟み込んで固定されている。
【0055】
また、補強鋼板4端部の接続継手5が位置する近傍において、脚柱2の外面の縦方向に沿ってシーリング37が接着されている。
【0056】
図示のように、補強鋼板4内面のL形鋼材45と固定プレート47で挟み込まれたゴム板材46の弾性変形によるシール部が、脚柱2外面に圧接することで、充填材6の充填時の漏れ防止が図られる。
また、ゴム板材46のシール部が、脚柱2に設けたシーリング37に圧接することで、脚柱2の表面に不陸が生じた場合でも充填材6の漏れ防止に効果的に対応できる。
【0057】
なお、この場合、L形鋼材45を左右逆向きに設定してもよい。
また、ゴム板材46をL形鋼材45の起立片の他面部に沿って固定プレート47で挟み込んで固定してもよい。
【0058】
(漏れ防止構造7)
図17は充填材6の漏れ防止構造7としてL形鋼材チューブタイプを示すもので、補強鋼板4端部の接続継手5が位置する近傍において、補強鋼板4の内面にL形鋼材48が固定されて、そのL形鋼材48の先端部に沿って保持溝材49が固定されて、この保持溝材49に、充填材を充填する前のチューブ材51が嵌め込まれている。
【0059】
図示のように、補強鋼板4内面のL形鋼材48先端部の保持溝材49内のチューブ材51に充填材を充填し、膨張状態のチューブ材51が脚柱2外面に圧接することで、充填材6の充填時の漏れ防止が図られる。
【0060】
なお、この場合も、L形鋼材48を左右逆向きに設定してもよい。
また、保持溝材49はどのような断面形状でもよい。
【0061】
(漏れ防止構造8)
図18は充填材6の漏れ防止構造8としてL形鋼材ゴムパッキンタイプを示すもので、補強鋼板4端部の接続継手5が位置する近傍において、補強鋼板4の内面に固定されたL形鋼材52の起立片部に沿って、ゴムパッキン材53が貼付されている。
【0062】
図示のように、補強鋼板4内面のL形鋼材52に設けたゴムパッキン材53先端部のシール部が脚柱2外面に圧接することで、充填材6の充填時の漏れ防止が図られる。
【0063】
なお、この場合も、L形鋼材52を左右逆向きに設定してもよい。
また、ゴムパッキン材53のシール部の形状は任意である。
【0064】
(漏れ防止構造9)
図19は充填材6の漏れ防止構造9としてL形鋼材ゴム固定タイプ2を示すもので、補強鋼板4端部の接続継手5が位置する近傍において、補強鋼板4の内面に固定されたL形鋼材52の内側面に沿って、シール部を有する断面略V形のゴム材54が貼付されている。
【0065】
図示のように、補強鋼板4内面のL形鋼材52に設けた断面略V形のゴム材54のシール部が脚柱2外面に圧接することで、充填材6の充填時の漏れ防止が図られる。
【0066】
なお、この場合も、L形鋼材52を左右逆向きに設定してもよい。
また、ゴム材54の断面形状は任意である。
【0067】
(漏れ防止構造10)
図20は充填材6の漏れ防止構造10として継手ゴム固定タイプを示すもので、補強鋼板4端部の接続継手5の内側面に沿って、断面略四角形のゴム材55が貼付されている。
【0068】
図示のように、補強鋼板4端部の接続継手5の内側面に設けた断面略四角形のゴム材55が脚柱2外面に圧接することで、充填材6の充填時の漏れ防止が図られる。
【0069】
なお、ゴム材55の断面形状は任意である。
また、補強鋼板4端部の接続継手5が位置する近傍において、脚柱2の外面の縦方向に沿って設けたシーリングに、ゴム材55が圧接するようにしてもよい。
【0070】
以上のとおり、脚柱2とその片側の補強鋼板4と間に充填材6を充填する際、脚柱2と補強鋼板4の端部との間隙に鋼材や、コーキング、ゴム、スポンジ、空気圧などによる漏れ防止材31・33・35・36・37・41・42・43・44・45・46・47・48・49・51・52・53・54・55を設置することで、左右の片側略半分を先行して充填材6を充填させることができる。
【0071】
(鋼板矯正治具構成例1)
図21から
図23は鋼板に装着する矯正治具の構成例1を示すもので、断面略コ字状の補強鋼板4の正面部の表面に横方向に沿って上下一対の鋼板矯正治具61が装着されている。この鋼板矯正治具61は、補強鋼板4の表面に対し横方向に沿わせる治具本体62と、この治具本体62と補強鋼板4との間に介在される支点部材64と、補強鋼板4を治具本体62に結合する結合具と、を備える。
【0072】
治具本体62は、H形鋼で構成され、その左右両端部に通し孔63が形成されている。この通し孔63は、H形鋼による治具本体62のフランジに開口する長孔とウェブの切欠とにより構成されている。
【0073】
支点部材64は、丸鋼で構成され、H形鋼による治具本体62のフランジの中央部に縦に溶接により固定されている。
【0074】
結合具は、通し孔63に通すボルト66と、断面略コ字状の補強鋼板4の正面部左右の内側面に溶接により固定したナット67とからなる。
【0075】
以上の鋼板矯正治具61を、断面略コ字状の補強鋼板4の正面部の表面に対し横方向に沿って上下一対沿わせ、通し孔63に通したボルト66を、補強鋼板4の内側面のナット67にねじ込む。このとき、H形鋼による治具本体62と補強鋼板4との中央間に丸鋼による支点部材64が介在されている。
【0076】
さらに、ボルト66をナット67にそれぞれねじ込むことで、
図21に矢印で示して
図22に仮想線で示すように、H形鋼による治具本体62に対し補強鋼板4が中央の丸鋼による支点部材64を支点として弾性変形し、接続継手5を備える左右側面部の両先端部が広がる。
従って、脚柱2に対し補強鋼板4の幅が狭くなっていた場合でも、補強鋼板4を脚柱2にスムーズに装着することができる。
【0077】
(鋼板矯正治具構成例2)
図24から
図26は鋼板に装着する矯正治具の構成例2を示すもので、断面略コ字状の補強鋼板4の正面部の表面に横方向に沿って上下一対の鋼板矯正治具71が装着されている。この鋼板矯正治具71は、補強鋼板4の表面に対し横方向に沿わせる治具本体72と、この治具本体72と補強鋼板4との間に介在される支点部材74と、補強鋼板4を治具本体72に結合する結合具と、を備える。
【0078】
治具本体72は、H形鋼で構成され、その中央部に通し孔73が形成されている。この通し孔73は、H形鋼による治具本体72のフランジに開口する長孔とウェブの切欠とにより構成されている。
【0079】
支点部材74は、丸鋼で構成され、H形鋼による治具本体72のフランジの左右両端部に縦に溶接により固定されている。
【0080】
結合具は、通し孔73に通すボルト76と、断面略コ字状の補強鋼板4の正面部中央の内側面に溶接により固定したナット77とからなる。
【0081】
以上の鋼板矯正治具71を、断面略コ字状の補強鋼板4の正面部の表面に対し横方向に沿って上下一対沿わせ、通し孔73に通したボルト76を、補強鋼板4の内側面のナット77にねじ込む。このとき、H形鋼による治具本体72と補強鋼板4との左右間に丸鋼による支点部材74が介在されている。
【0082】
さらに、ボルト76をナット77にねじ込むことで、
図24に矢印で示して
図25に仮想線で示すように、H形鋼による治具本体72に対し補強鋼板4が左右の丸鋼による支点部材74をそれぞれ支点として弾性変形し、接続継手5を備える左右側面部の両先端部が縮まる。
従って、脚柱2に対し補強鋼板4の幅が広くなっていた場合でも、補強鋼板4を脚柱2に装着することができる。
【0083】
なお、以上の構成例1・2の鋼板矯正治具61・71は、脚柱2の残る部分に補強鋼板4を装着する際に用いてもよい。
また、構成例1・2の鋼板矯正治具61・71を用いることで、左右の接続継手5を容易かつ確実に接続することができる。すなわち、先行施工された補強鋼板4の接続継手5に対して、後行施工される補強鋼板4の接続継手5を外側から容易かつ確実に接続することができる。
【0084】
(変形例)
以上の実施形態においては、高架橋の脚柱を対象としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、橋脚であってもよい。
また、実施形態では、柱状構造物の半断面を先行して施工する鋼板巻き耐震補強方法としたが、半断面に限らず、部分的に先行して施工する場合も適用可能である。
さらに、柱状構造部の断面形状や、補強鋼板及びその矯正治具の形状も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。