(57)【要約】      （修正有）【課題】大型のジャッキを常時使用することなくプレロードの導入作業を行うことが可能な手段を提供すること。【解決手段】一組の切梁Ｃについて、一方の端部同士を、間隔を空けて突き合わせるように配置し、各切梁の一方の端部間に、一方の切梁と固定し、他方の切梁とは固定しない態様で配置する、少なくとも１つの仕切手段２０によって充填空間２１を形成し、充填空間２１に膨張コンクリート３０を打ち込むことにより、切梁Ｃにプレロードを導入するプレロード部Ｄを形成することを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
一組の切梁について、一方の端部同士を、間隔を空けて突き合わせるように配置し、
各切梁の一方の端部間に、一方の切梁と固定し、他方の切梁とは固定しない態様で配置する、少なくとも１つの仕切手段によって充填空間を形成し、
前記充填空間に膨張コンクリートを打ち込むことにより、切梁にプレロードを導入するプレロード部を形成することを特徴とする、
切梁へのプレロードの導入方法。
【請求項２】
請求項１に記載の方法によって一組の切梁間にジャッキを配置し、
前記ジャッキでもって切梁の軸力を受け替えてから前記プレロード部を撤去し、
前記ジャッキを縮めて切梁へのプレロードを除圧することを特徴とする、
切梁へのプレロードの除圧方法。
【請求項３】
一方の端部同士を、間隔を空けて突き合わせるように配置してある、一組の切梁と、
各切梁の一方の端部間の空間に設ける、充填空間と、
前記充填空間に打ち込まれる、膨張コンクリートと、
を少なくとも有することを特徴とする、
切梁へのプレロードの導入構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支保工として機能する切梁に対するプレロードの導入方法および除圧方法、ならびに導入構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
土留壁に作用する側圧を腹起や切梁などの鋼材からなる支保工で支持する方法として、水平切梁工法などが知られている。
この水平切梁工法の応用例として、軟弱地盤や背面土圧により山留壁の変形量が大きいと予想される現場において、予め支保工内に設けた油圧ジャッキでもって切梁に軸力を導入することで、山留壁の変形量をおさえる方法（いわゆる「プレロード工法」）も知られている。
例えば、以下の特許文献１には、既設の既存地下外壁間に切梁を設置し、土圧による既存地下外壁の曲げ応力を打ち消すように、図示を省略したジャッキで切梁にプレロードを作用させた発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２０１００７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
このように、従来は、ジャッキを用いて切梁にプレロードを導入する方法が一般的であった。
しかし、近年、土留構造の大規模化・大深度化による支保工自体の大型化に伴い、プレロードに使用するジャッキに求められる性能が、汎用製品では不足気味となり、特注品のジャッキの選択によってコストの増大化が散見されるようになるという問題があった。
【０００５】
そこで、本願発明は、ジャッキを使用することなくプレロードの導入作業を行うことが可能な手段の提供を目的の一つとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するためになされた本願の第１発明は、一組の切梁について、一方の端部同士を、間隔を空けて突き合わせるように配置し、各切梁の一方の端部間に、一方の切梁と固定し、他方の切梁とは固定しない態様で配置する、少なくとも１つの仕切手段によって充填空間を形成し、前記充填空間に膨張コンクリートを打ち込むことにより、切梁にプレロードを導入するプレロード部を形成することを特徴とする、切梁へのプレロードの導入方法を提供する。
また、本願の第２発明は、前記第１発明に記載の方法によって一組の切梁間にジャッキを配置し、前記ジャッキでもって切梁の軸力を受け替えてから前記プレロード部を撤去し、前記ジャッキを縮めて切梁へのプレロードを除圧することを特徴とする、切梁へのプレロードの除圧方法を提供する。
また、本願の第３発明は、一方の端部同士を、間隔を空けて突き合わせるように配置してある、一組の切梁と、各切梁の一方の端部間の空間に設ける、充填空間と、前記充填空間に打ち込まれる、膨張コンクリートと、を少なくとも有することを特徴とする、切梁へのプレロードの導入構造を提供する。
【発明の効果】
【０００７】
本願発明によれば、以下に記載する効果を奏する。
（１）プレロードの導入時に大型のジャッキを要しない。
膨張コンクリートからなるプレロード部を設けることにより、ジャッキの代替手段として、切梁にプレロードを導入できる。
（２）プレロードの除圧作業が煩雑とならない。
切梁の解体や盛り替え時などには、一時的にジャッキを使用することにはなるものの、解体対象の切梁のみにジャッキを用いるだけであるため、複数台のジャッキを用意する必要が無い。
（３）ジャッキを定常的に使用しない。
よって、大型の支保工で必要としていた特注品のような大型ジャッキを、プレロードの導入から除圧までの間に定常的に使用する必要が無い。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明に係るプレロードの導入方法の概要を示す概略図。
【図２】本発明に係るプレロードの除圧方法の概要を示す概略図。
【図３】本発明に係るプレロードの再導入方法の概要を示す概略図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施例について説明する。
【実施例１】
【００１０】
＜１＞全体構成
図１は、本発明に係るプレロードの導入方法の概要を示す概略図である。
図１では、地盤を開削する際の支保工として、開削空間の周囲に構築する土留壁Ａと、土留壁Ａの内周に沿って配置する腹起Ｂと、腹起Ｂ間に配置する切梁Ｃを有している。
この切梁Ｃに対するプレロードの導入方法の手順について以下説明する。
なお、以下に示す手順は、作業に矛盾が生じない範囲で、順番を入れ換えたり、同時並行で実施したりすることができる。
【００１１】
＜２＞切梁の設置（Ｓ１００）
切梁Ｃの設置に際しては、一組の切梁Ｃ１，Ｃ２を用いる。
この一組の切梁Ｃ１，Ｃ２は、各切梁の他方の端部を各土留壁Ａから配置して突き合わせるときに、一方の端部同士の間隔が空く状態となる長さを呈している。
本実施例では、切梁Ｃ１，Ｃ２に、Ｈ鋼１０を用いている。
Ｈ鋼１０の端部には両側のフランジ１１間を架け渡すように配置したプレート１２を設けている。
プレート１２の表面には、プレロード部Ｄの撤去の際に、膨張コンクリート３０の剥離を容易とするための手段（剥離剤の塗布や、剥離シートまたは剥離フイルムの貼付け）を設けておいてもよい。
【００１２】
＜３＞仕切手段の設置（Ｓ１１０）
土留壁Ａから伸びる一組の切梁Ｃ１，Ｃ２間に生じた空間を充填空間２１とするように、仕切手段２０を配置する。
【００１３】
＜３．１＞仕切手段の取付態様
仕切手段２０は、前記充填空間２１を形成するための部材である。
本実施例では、仕切手段２０に鋼板を用い、各鋼板をＨ鋼１０の四方を取り囲むように配置している。
このとき、仕切手段２０は、ボルトナットなどの固定手段２２でもって一方の切梁Ｃ１と固定して、他方の切梁Ｃ２とは固定しない態様とする。
当該態様とすることで、一方の切梁Ｃ１および仕切手段２０に対して、他方の切梁Ｃ２が長手方向に相対移動自在な状態となる。
また、仕切手段２０には、前記充填空間２１と連通する穴を設けておく。この穴が、後述する膨張コンクリート３０の打設用の充填孔２３となる。
その他、仕切手段２０の内面には、プレート１２と同様、膨張コンクリート３０の剥離を容易とするための手段を設けておいてもよい。
【００１４】
＜３．２＞充填空間
充填空間２１は、後述する膨張コンクリート３０が空間上に留まり続けるための空間であり、本発明では閉塞・非閉塞を問わない。
本実施例では、充填空間２１を、前記充填孔２３を除いて閉塞した状態を呈しておくことにより、切梁Ｃ１，Ｃ２の端部に膨張コンクリート３０の膨張圧が集中するように構成している。
一方、充填空間２１の上側を開放して非閉塞状態としてある場合には、膨張コンクリート３０の膨張圧の一部が開放側へと散逸するものの、膨張コンクリート３０の打設作業が容易となる点で好ましい。
【００１５】
＜４＞プレロード部の形成（膨張コンクリートの打設）（Ｓ１２０）
次に、充填孔２３から充填空間２１の内部へ、膨張コンクリート３０を打設し、プレロード部Ｄを形成する。
膨張コンクリート３０は、充填空間２１の内部に直接打設してもよいし、充填空間２１の内部に収容した袋材（図示せず）に打設してもよい。
この膨張コンクリート３０がその後充填空間２１の内部で膨張していくことにより、各Ｈ鋼１０の端部に設けたプレート１２が土留壁Ａ側へと押され、プレロード部Ｄでもって、切梁Ｃ全体にプレロードが導入されることとなる。
【００１６】
切梁Ｃへのプレロード量（切梁の軸力：Ｎ）の計算式を以下に示す。
Ｎ：切梁の軸力（Ｎ＝ε２×Ｅ×Ａ）
Ｅ：切梁の弾性係数
Ａ：切梁の断面積
ε２：切梁のひずみ（ε２＝ΔＬ／Ｌ）
ε１：膨張コンクリートの膨張ひずみ
ΔＬ：膨張量［mm］（ΔＬ＝ε１×Ｌ）
Ｌ：充填空間の幅長［mm］
【００１７】
上記計算式からも明らかな通り、プレロード量は、充填空間２１の全長（Ｌ）を増減させる方法と、膨張コンクリート３０中に含める膨張材の量を増減させる方法などによって調整することができる。
膨張材は、ＪＩＳ  Ａ  ６２０２「コンクリート用膨張材」に品質が規定されており、例えば、酸化カルシウム（ＣａＯ）を主成分とした石灰系の膨張材がある。
【００１８】
＜５＞作用効果
このように、本発明は、充填空間２１に打ち込んだ膨張コンクリート３０の膨張により、簡易に切梁Ｃへプレロードを導入することができる。
よって、本発明によれば、プレロードの導入時に大型のジャッキを使用する必要がなく、プレロードの維持のために、定常的にジャッキを設置しておく必要も無い。
【実施例２】
【００１９】
＜１＞全体構成
次に、図２を参照しながら、前記実施例１に係る方法によってプレロードを導入した切梁Ｃの解体や盛り替えを行う際に、切梁Ｃからプレロードを除圧する方法について説明する。
【００２０】
＜２＞ジャッキの設置（Ｓ２００）
まず、一組の切梁Ｃ１，Ｃ２を繋ぐようにジャッキ４０を設置する（図２（ａ））。
このジャッキ４０は、後述する膨張コンクリート３０の破砕後であっても一組の切梁Ｃ１，Ｃ２を一体化して土圧に抵抗し続けるための仮受け部材として機能する。
このとき、上部の仕切手段２０は撤去しておいてもよい。
【００２１】
＜３＞プレロード部の撤去（Ｓ２１０）
ジャッキ４０の設置後、充填空間２１内にあるプレロード部Ｄを撤去する。
この撤去作業には、例えば以下の方法が考えられる。
【００２２】
（方法１）膨張コンクリートの抜き出し（図２（ｂ））
切梁Ｃ１，Ｃ２間にジャッキ４０を設け、当該ジャッキ４０を伸ばす。
このとき、切梁Ｃ１，Ｃ２の端部に剥離剤などを設けておいた態様では、各切梁Ｃ１，Ｃ２とプレロード部Ｄとの間に隙間Ｅが生じることとなり、膨張コンクリート３０を上からそのまま取り出すことができる
【００２３】
（方法２）引張力による膨張コンクリートの破断（図示せず）
方法１と同じようにもジャッキ４０の伸張を行う。このとき、切梁Ｃとプレロード部Ｄとの間が密着している時には、膨張コンクリート３０に引張力が生じ、膨張コンクリート３０の一部が破断する。
その後膨張コンクリート３０は、適宜はつって充填空間２１から取り出すことができる。
【００２４】
（方法３）膨張コンクリートの破砕（図示せず）
切梁Ｃ１，Ｃ２間にジャッキ４０を設け、切梁の軸力を受け替えて。その後、仕切手段２０に設けてある孔（充填孔２３）からはつり用のドリルを差し込んで膨張コンクリート３０を破砕する。
【００２５】
プレロード部Ｄの撤去後は、一組の切梁Ｃ１，Ｃ２同士は直接的には縁切りした状態となるが、前記したジャッキ４０によって間接的に一体化された状態となるため、軸力はジャッキ４０へと受け替えられて、切梁Ｃとしてはプレロードが導入されたままである。
よって、切梁Ｃは、引き続きに土圧に抵抗し続けた状態を維持することができる。
【００２６】
＜４＞プレロードの除圧（Ｓ２２０）
ジャッキ４０を徐々に縮めていき、切梁Ｃに導入したプレロードを除圧する。
その後の切梁Ｃの解体や盛り替え、または腹起Ｂの撤去等の作業は、従来の手順通りである。
【００２７】
＜５＞作用効果
このように、本実施例に係るプレロードの除圧方法では、切梁の解体や盛り替え時の際に一時的にジャッキを使用することにはなるものの、解体対象の切梁のみにジャッキを用いるだけであるため、複数台のジャッキを用意する必要が無い点で有益である。
【実施例３】
【００２８】
本発明は、ジャッキと併用することで、プレロードを再導入することもできる。
図３を参照しながら、本発明に係る方法によってプレロードを導入した切梁Ｃに対し、プレロードを再導入する方法について説明する。
例えば、膨張コンクリート３０で切梁Ｃにプレロードを導入した後、土留壁Ａの変形などで徐々にプレロード量が抜けてきたときには、図３（ａ）に示すように、切梁Ｃ１，Ｃ２間に配置したジャッキ４０を伸ばして切梁の軸力を完全にジャッキ４０へと移し変える。
そして、図３（ｂ）に示すように、切梁Ｃ１，Ｃ２間に生じた隙間Ｅへと新たに膨張コンクリート３０’を打ち込めば、切梁Ｃに再度プレロードを導入することができる。
【符号の説明】
【００２９】
Ａ    土留壁
Ｂ    腹起
Ｃ    切梁
Ｄ    プレロード部
Ｅ    隙間
１０  Ｈ鋼
１１  フランジ
１２  プレート
２０  仕切手段
２１  充填空間
２２  固定手段
２３  充填孔
３０  膨張コンクリート
４０  ジャッキ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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