特許 7021386 壁高欄の取替方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-02-07

(45)【発行日】2022-02-16

(54)【発明の名称】壁高欄の取替方法

(51)【国際特許分類】

   E01D 19/10 20060101AFI20220208BHJP

   E01D 22/00 20060101ALI20220208BHJP

【ＦＩ】

E01D19/10

E01D22/00 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2021119995

(22)【出願日】2021-07-20

【審査請求日】2021-10-08

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】505398952

【氏名又は名称】中日本高速道路株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000103769

【氏名又は名称】オリエンタル白石株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000161817

【氏名又は名称】ケイコン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120868

【弁理士】

【氏名又は名称】安彦 元

(74)【代理人】

【識別番号】100198214

【弁理士】

【氏名又は名称】眞榮城 繁樹

(72)【発明者】

【氏名】庄野 昂太

(72)【発明者】

【氏名】正司 明夫

(72)【発明者】

【氏名】神谷 裕司

(72)【発明者】

【氏名】小坂 昭一

(72)【発明者】

【氏名】一ノ瀬 寛幸

(72)【発明者】

【氏名】夛田 幸生

(72)【発明者】

【氏名】松崎 進

【審査官】柿原 巧弥

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－０６１０７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－０７５０４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１４６７２１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１０－２７０５１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１８－１７８５８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００８－００２２５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００４－０９２１７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】韓国登録特許第１０－０４７３４７７（ＫＲ，Ｂ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０１Ｄ １９／１０

Ｅ０１Ｄ ２２／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

鉄筋コンクリート製の既設の壁高欄を鉄筋コンクリート製の新設の壁高欄に取り替える壁高欄の取替方法であって、
既設の床版の水切り部を斫り取る既設水切り部斫り工程を行い、
次に、新設の水切り部を支持する埋込み鉄筋用のアンカー孔を削孔するアンカー孔削孔工程を行った後、
前記新設の水切り部を前記既設の壁高欄の撤去前に先行施工する新設水切り部先行施工工程を行うこと
を特徴とする壁高欄の取替方法。

【請求項2】

鉄筋コンクリート製の既設の壁高欄を鉄筋コンクリート製の新設の壁高欄に取り替える壁高欄の取替方法であって、
既設の床版の水切り部を斫り取る既設水切り部斫り工程を行った後、
新設の水切り部を前記既設の壁高欄の撤去前に先行施工する新設水切り部先行施工工程を行い、
前記新設の壁高欄を設置する壁高欄設置工程では、床版を貫通して両端に支圧板が装着されたアンカー部材でプレキャスト鉄筋コンクリート製のＰＣａ壁高欄を固定して設置すること
を特徴とする壁高欄の取替方法。

【請求項3】

前記既設水切り部斫り工程及び前記新設水切り部先行施工工程は、仮設足場から車線規制を行わないで行うこと
を特徴とする請求項１又は２に記載の壁高欄の取替方法。

【請求項4】

前記壁高欄設置工程では、床版及び前記ＰＣａ壁高欄の外側面には、炭素繊維シートを接着すること
を特徴とする請求項２に記載の壁高欄の取替方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、壁高欄の取替方法に関し、詳しくは、既設の鉄筋コンクリート製の壁高欄をプレキャスト鉄筋コンクリート製のＰＣａ壁高欄に取り替える壁高欄の取替方法に関する。

【背景技術】

【0002】

高架橋や道路から車両等が路外や歩道等に逸脱するのを防ぐとともに、車両乗員の傷害及び車両の破損を最小限にとどめて、車両を正常な進行方向に復元させることを目的とする剛性防護柵である既設の壁高欄を取り替える際には、道路を通過する車両等の交通規制が必要となる。また、交通規制の期間を短くすることは、経済損失を抑えることにつながるため、交通規制期間を最小限にとどめたいとい要請が極めて強い。また、道路使用者からの苦情等を減少させることにつながるため、工事のスムーズな進行を促進させることとなる。

【0003】

そこで、本発明では、既設の壁高欄を床版上面及び床版側面の壁高欄に面した部位から撤去する際に、事前に床版側面部を撤去しておき、後から床版上面を撤去し、新設の壁高欄を設置することとした。床版側面（水切り部）の撤去作業を交通規制せずにあるいは最小限の交通規制（車線規制、路肩規制など）にて行えるため、交通規制にともなう交通渋滞を最小限に抑えることが可能になるからである。特に、水切り部である床版側面には、横締定着具や横締ＰＣ鋼材が配置されているものや、主桁から鉄筋が配置されているものがあるため、慎重に撤去する必要がある。この慎重に時間をかけて作業を行う必要のある床版側面部の撤去作業を、交通規制を行わない、あるいは最小限の交通規制で行えるため、交通規制にともなう交通渋滞を最小限に抑えることが可能になる。

【0004】

一方、特許文献１には、張出し方向の一方の側から順次、複数の桁ブロック２の側部に地覆５を設けてゆくとともに、張出方向の一方の側から順次、地覆５を設けた桁ブロック２に対し、挿通孔に定着筋３を挿通させて壁高欄ブロック７を固定設置し、複数の壁高欄ブロック７を橋軸方向に並設して高欄を構築するようにした橋梁の施工方法が開示されている（特許文献１の特許請求の範囲の請求項１、明細書の段落［００１９］～［００２８］、図面の図１，図２等参照）。

【0005】

しかし、特許文献１に記載の橋梁の施工方法は、橋梁の新設時に、床版にプレストレスをかけるＰＣ鋼材の定着具廻りをコンクリートで覆って端部処理するために、壁高欄ブロック７設置前に先行して地覆５を構築するものであり、壁高欄の取替作業に適用できるものではなく、当然、交通規制を短縮できるものでもなかった。

【0006】

また、特許文献２には、橋梁１０に打設される壁高欄の路面１０ｒとは反対側に取り付けられるプレキャストコンクリート側溝１を、プレキャスト壁高欄のコンクリートが打設前に設置するプレキャストコンクリート側溝の取付方法が開示されている（特許文献２の明細書の段落［００２６］～［００４４］、図面の図２～図５等参照）。

【0007】

しかし、特許文献２に記載のプレキャストコンクリート側溝の取付方法も、橋梁の新設時の側溝の取付方法に付随して、床版側面を先行施工するものであり、特許文献１に記載の橋梁の施工方法と同様に、壁高欄の取替作業に適用できるものではなく、当然、交通規制を短縮できるものでもなかった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２０１８－１７８５８８号公報

【文献】特開２０１９－１３１９６０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

そこで、本発明は、前述した問題に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、最小限の交通規制で施工が可能な壁高欄の取替方法を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

請求項１に係る壁高欄の取替方法は、鉄筋コンクリート製の既設の壁高欄を鉄筋コンクリート製の新設の壁高欄に取り替える壁高欄の取替方法であって、既設の床版の水切り部を斫り取る既設水切り部斫り工程を行い、次に、新設の水切り部を支持する埋込み鉄筋用のアンカー孔を削孔するアンカー孔削孔工程を行った後、前記新設の水切り部を前記既設の壁高欄の撤去前に先行施工する新設水切り部先行施工工程を行うことを特徴とする。
また、請求項２に係る壁高欄の取替方法は、鉄筋コンクリート製の既設の壁高欄を鉄筋コンクリート製の新設の壁高欄に取り替える壁高欄の取替方法であって、既設の床版の水切り部を斫り取る既設水切り部斫り工程を行った後、新設の水切り部を前記既設の壁高欄の撤去前に先行施工する新設水切り部先行施工工程を行い、前記新設の壁高欄を設置する壁高欄設置工程では、床版を貫通して両端に支圧板が装着されたアンカー部材でプレキャスト鉄筋コンクリート製のＰＣａ壁高欄を固定して設置することを特徴とする。

【0011】

請求項３に係る壁高欄の取替方法は、請求項１又は２に係る壁高欄の取替方法において、前記既設水切り部斫り工程及び前記新設水切り部先行施工工程は、仮設足場から車線規制を行わないで行うことを特徴とする。

【0015】

請求項４に係る壁高欄の取替方法は、請求項２に記載の壁高欄の取替方法において、前記壁高欄設置工程では、床版及び前記ＰＣａ壁高欄の外側面には、炭素繊維シート接着することを特徴とする。

【発明の効果】

【0016】

請求項１～４に係る発明によれば、既設の床版の水切り部を斫り取った後、新設の水切り部を既設の壁高欄の撤去前に先行施工するので、最小限の交通規制で既設の壁高欄を新しい壁高欄に取り替えることができる。また、請求項１～４に係る発明によれば、慎重に作業する必要のある水切り部を斫り取って撤去する作業を、足場上作業として車線規制を行わない車線規制外作業として行うことができる。このため、車線規制の規制時間を気にせず、時間をかけて慎重に水切り部の撤去作業を行うことが可能となる。
それに加え、請求項１に係る発明によれば、アンカー孔削孔工程を行うので、次工程である新設水切り部先行施工工程をより短時間に効率よく行うことができる。

【0018】

特に、請求項２に係る発明によれば、ＰＣａ壁高欄を設置するので、コンクリートが所定の強度を発現する養生期間を大幅に短縮して壁高欄の取替作業を行うことができる。
また、請求項２に係る発明によれば、床版を貫通して両端に支圧板が装着されたアンカー部材でＰＣａ壁高欄を固定するので、ＰＣａ壁高欄を設置する作業をさらに短縮することができる。

【0020】

特に、請求項４に係る発明によれば、床版及びＰＣａ壁高欄の外側面に炭素繊維シートを接着するので、橋梁外側からの衝突荷重とは逆向きの外力にも対応することができる。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】図１は、既設のＲＣ壁高欄の構造を示すＲＣ壁高欄を橋軸方向に見た鉛直である。

【図2】図２は、本発明の実施形態に係る壁高欄の取替方法の既設水切り部斫り工程を説明する工程説明図である。

【図3】図３は、同上の壁高欄の取替方法のアンカー孔削孔工程を示す工程説明図である。

【図4】図４は、同上の壁高欄の取替方法の新設水切り部先行施工工程を示す工程説明図である。

【図5】図５は、同上の壁高欄の取替方法の壁高欄切断撤去工程を示す工程説明図である。

【図6】図６は、同上の壁高欄の取替方法の壁高欄設置工程を示す工程説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明に係る壁高欄の取替方法の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

【0023】

本発明の実施形態に係る壁高欄の取替方法は、既設のＲＣ壁高欄１０（鉄筋コンクリート製の壁高欄）をＰＣａ壁高欄１（プレキャスト鉄筋コンクリート製の壁高欄）に取り替える際に好適に適用される。図１は、既設のＲＣ壁高欄の構造を示すＲＣ壁高欄を橋軸方向に見た鉛直断面図である。

【0024】

先ず、簡単に既設のＲＣ壁高欄１０及びその周辺の構成について説明する。図１に示すように、既設のＲＣ壁高欄１０は、橋梁の外縁に沿って床版１１の上面より段違いに高くなるよう地覆部１２が形成され、この地覆部１２を基礎として床版１１の外縁に沿って地覆部１２の上方に突設されている。

【0025】

また、既設の床版１１の外側面には、下端が床版１１の一般部１３より下端面が低くなるように水切り部１４が形成されている。この水切り部１４は、一般部１３の下面より水切り部１４の下端面が低くなっていることで、雨水等の降水が、床版１１の上面から側面を伝って回り込んで一般部１３の下面に到達することを軽減する機能を有している。

【0026】

［壁高欄の取替方法］
次に、図２～図６を用いて、本発明の実施形態に係る壁高欄の取替方法について説明する。図２は、本発明の実施形態に係る壁高欄の取替方法の既設水切り部斫り工程を説明する工程説明図である。

【0027】

（水切り部斫り工程：車線規制外足場作業）
先ず、図２に示すように、本実施形態に係る壁高欄の取替方法では、既設の床版１１の外側面に相当する水切り部１４を斫り取る既設水切り部斫り工程を行う。本工程は、地覆部１２の直下及びその外側に吊足場などの仮設足場を設置し、足場上作業として車線規制を行わない車線規制外作業として行う。

【0028】

具体的には、本工程では、エアーピックなどの斫り機を用いて、図２の斜線部で示す床版１１の水切り部１４を斫り落とす。このとき、地覆部１２の斜線部で示す外側の下角部も一緒に斫り取る。後述の水切り部新設工程でコンクリートを流し込むスペースと棒状バイブレータを差し込むスペースを確保するためである。但し、床版１１は、道路の本線として供用中であるため、斫り取る部分は、最小限に止まるように注意する。

【0029】

なお、本工程では、コンクリートを斫り取った後の既設の水切り部１４及び地覆部１２の不要となる一部の鉄筋も撤去する。

【0030】

背景技術で述べたように、水切り部１４である床版側面には、横締定着具や横締ＰＣ鋼材が配置されているものや、主桁から鉄筋が配置されているものがあるため、慎重に撤去する必要がある。しかし、本実施形態に係る壁高欄の取替方法では、本工程を足場上作業として車線規制を行わない車線規制外作業として行うため、規制時間を気にせず、時間をかけて慎重に行うことが可能となる。このため、ＰＣ鋼材を誤って傷つけ切断し、プレストレスの緊張力が開放されてＰＣ鋼材が突出するような重大な事故が起こるおそれを低減することができる。

【0031】

（アンカー孔削孔工程：車線規制外足場作業）
次に、図３に示すように、本実施形態に係る壁高欄の取替方法では、新設の水切り部１４’を支持する埋込み鉄筋用の横方向アンカー孔１５を削孔するアンカー孔削孔工程を行う（図４も参照）。また、車線規制作業を減らすために、横方向アンカー孔１５の削孔作業と同時並行して、本工程では、後述のアンカー部材２を挿通する上下貫通アンカー孔１７も削孔する。本工程も、前工程と同様に、足場上作業として車線規制を行わない車線規制外作業として行う。図３は、本実施形態に係る壁高欄の取替方法のアンカー孔削孔工程を示す工程説明図である。

【0032】

具体的には、本工程では、埋込み鉄筋１６としてＤ１６の異形鋼棒を想定していることから、ダイヤモンドコアビットを装着したコアドリル等を用いて直径φ２６ｍｍ×深さ２５０ｍｍの横方向アンカー孔１５を削孔する。また、後述のように、アンカー部材２としてＭ２４×５１０ｍｍのアンカーボルト２０を想定している。よって、本工程では、横方向アンカー孔１５の削孔作業と並行して、コアドリル等を用いて、床版１１の下面から床版１１を貫通して地覆部１２に達する直径φ４４ｍｍ程度の上下貫通アンカー孔１７を削孔する。

【0033】

なお、本実施形態に係る壁高欄の取替方法では、既設橋梁の劣化度から横方向アンカー孔１５の削孔中の周囲のコンクリートの剥落が懸念される場合を考慮して、既設の床版１１の床版厚２２０ｍｍで１段の配筋として、床版厚の中央付近に一か所の削孔としている。勿論、埋込み鉄筋１６は、既設の床版１１の床版厚やコンクリートの劣化度に応じて適宜設定して配筋すればよいことは云うまでもない。

【0034】

（新設水切り部先行施工工程：車線規制外足場作業）
次に、図４に示すように、本実施形態に係る壁高欄の取替方法では、新設の水切り部１４’を既設のＲＣ壁高欄１０の撤去前に先行施工する新設水切り部先行施工工程を行う。本工程も、前工程や水切り部斫り工程と同様に、足場上作業として車線規制を行わない車線規制外作業として行う。図４は、本実施形態に係る壁高欄の取替方法の新設水切り部先行施工工程を示す工程説明図である。

【0035】

具体的には、埋込み鉄筋１６として高付着型のエポキシ樹脂被覆鉄筋からなるＬ字状のＤ１６の異形鋼棒を横方向アンカー孔１５に変性ビニルエステル樹脂やエポキシ樹脂などの薬剤を用いて化学的に固着するとともに、配力筋などの所定の配筋を行う。その後、埋込み鉄筋１６の周囲に７０ｍｍ以上の所定のかぶり厚さを確保して型枠を設置し、小型の棒状バイブレータＢ１等を用いて締め固めを行いながら経時硬化材を充填して新設の水切り部１４’を先行施工する。

【0036】

このとき、新設の水切り部１４’は、既設のコンクリートである既設の床版１１との接触面の面積が小さく、しかも鉛直面で接しているため、肌別れしやすい構造となっている。このため、打設する経時硬化材は、ポリマーセメントモルタルなどの収縮率が小さく、既設コンクリートとの付着力に優れた材料が好ましい。

【0037】

（壁高欄切断撤去工程：車線規制作業）
次に、図５に示すように、本実施形態に係る壁高欄の取替方法では、既設の地覆部１２及びＲＣ壁高欄１０を切断撤去する壁高欄切断撤去工程を行う。本工程は、剛性防護柵であるＲＣ壁高欄１０を撤去するため、一部車線を通行止めにするなど車線規制を行って作業を行う。図５は、本実施形態に係る壁高欄の取替方法の壁高欄切断撤去工程を示す工程説明図である。

【0038】

具体的には、既設の床版１１の上面に沿ってワイヤソーやウォールソーを用いて、既設の床版１１の上面より上方となる既設の地覆部１２及びＲＣ壁高欄１０を切断し、撤去する。

【0039】

（壁高欄設置工程：車線規制作業）
次に、図６に示すように、本実施形態に係る壁高欄の取替方法では、新設のＰＣａ壁高欄１を設置する壁高欄設置工程を行う。本工程は、前工程と同様に、一部車線を通行止めにするなど車線規制を行って作業を行う。図６は、本実施形態に係る壁高欄の取替方法の壁高欄設置工程を示す工程説明図である。

【0040】

具体的には、新設のＰＣａ壁高欄１を搬入して、既設の床版１１の外側の縁沿いに載置し、車線規制外足場作業として前述のアンカー孔削孔工程で削孔した上下貫通アンカー孔１７にアンカーボルト２０を挿通し、床版１１を貫通するアンカー部材２でＰＣａ壁高欄１をボルト止めして固定する。また、アンカー部材２の周り及びＰＣａ壁高欄１と床版１１との間には、斜線部で示すように、無収縮モルタルが充填される。

【0041】

このアンカー部材２は、合金メッキされたＳ４５ＣＨからなるＭ２４×長さ５１０ｍｍのアンカーボルト２０を基体とする部材であり、両端に、合金メッキされたＳＳ４００からなる直径φ１４０ｍｍ×厚さ２５ｍｍの円盤状の支圧板２１が装着されている。この支圧板２１は、緩止めナット２２で止め付けられている。また、ＰＣａ壁高欄１に埋設された支圧板２１の直下には、合金メッキされたＳＧＤＭからなる高ナット２３が介装されており、ＰＣａ壁高欄１の下端から支圧板２１までの所定の距離を確保している。なお、この高ナット２３の周りには、直径φ６ｍｍの丸鋼が餅網状に溶接されてエポキシ樹脂で被覆されたグリッド筋２４が配筋されている。

【0042】

また、本工程では、床版１１の下方に設置されるアンカー部材２の下方の支圧板２１の周りには、型枠が設置されて、セメントグラウト２５が充填されて固結される。このアンカー部材２の下方の支圧板２１には、無収縮モルタル２６の充填を確認するための図示しない孔が形成されている。

【0043】

そして、無収縮モルタル２６の排出孔を塞ぐとともに補強するために、２方向２００ｇ／ｍ²の目付量の上下幅７２０ｍｍの補強用の炭素繊維シート３が床版１１の外側面の下端付近から新設のＰＣａ壁高欄１の外側面に亘り接着される。この炭素繊維シート３は、橋梁の外側から内側にＰＣａ壁高欄１を押し倒すような外力に対抗する機能を有している。

【0044】

以上説明した本発明の実施形態に係る壁高欄の取替方法によれば、最小限の交通規制で既設のＲＣ壁高欄１０をＰＣａ壁高欄１に取り替えることができる。また、本発明の実施形態に係る壁高欄の取替方法によれば、慎重に作業する必要のある水切り部１４を斫り取って撤去する作業を、足場上作業として車線規制を行わない車線規制外作業として行うことができる。このため、本発明の実施形態に係る壁高欄の取替方法によれば、車線規制の規制時間を気にせず、時間をかけて慎重に水切り部１４の撤去作業を行うことが可能となる。よって、ＰＣ鋼材を誤って傷つけ切断し、プレストレスの緊張力が開放されてＰＣ鋼材が突出するような重大な事故が起こるおそれを低減することができる。

【0045】

以上、本発明の実施形態に係る壁高欄の取替方法について詳細に説明したが、前述した又は図示した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたって具体化した一実施形態を示したものに過ぎない。よって、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。特に、各部材の素材や寸法等は、一例として例示したものであり、適宜、設計変更してよいことは云うまでもない。

【符号の説明】

【0046】

１：ＰＣａ壁高欄（新設の壁高欄）
２：アンカー部材
２０：アンカーボルト
２１：支圧板
２２：緩止めナット
２３：高ナット
２４：グリッド筋
２５：セメントグラウト
２６：無収縮モルタル
３：炭素繊維シート
１０：ＲＣ壁高欄（既設の壁高欄）
１１：床版
１２：地覆部
１３：一般部（床版）
１４：水切り部（床版）
１５：横方向アンカー孔
１６：埋め込み鉄筋
１７：上下貫通アンカー孔
Ｂ１：棒状バイブレータ

【要約】

【課題】最小限の交通規制で施工が可能な壁高欄の取替方法を提供する。
【解決手段】鉄筋コンクリート製の既設の壁高欄（ＲＣ壁高欄１０）を鉄筋コンクリート製の新設の壁高欄（ＰＣａ壁高欄１）に取り替える壁高欄の取替方法において、既設の床版１１の水切り部１４を斫り取る既設水切り部斫り工程を行った後、新設の水切り部１４’を既設の壁高欄（ＲＣ壁高欄１０）の撤去前に先行施工する新設水切り部先行施工工程を行う。
【選択図】図４

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】