(57)【要約】【課題】  特定の部分を避けて配筋する場合に、配筋が過密とならず、また、確実に鉄筋の軸力を伝達させることが可能な構造物の構築方法を提供すること。【解決手段】  既設構造物９の上方および周囲の地盤１を掘削し、既設構造物９の下方に支持杭１７および仮受杭１９を設置する。そして、既設構造物９の下方の構造物計画位置２１を掘削し、新設構造物３７の設置空間を確保する。次に、構造物計画位置２１において、切欠き部２５を有し、継ぎ手２７が設けられた複数の板状材２３を、切欠き部２５を仮受杭１９に沿わせて配置して一体化し、板状材２３の穴２６に仮受杭１９を通した状態とする。さらに、継ぎ手２７に鉄筋３５ａを接続しつつ、新設構造物３７の鉄筋３５を配筋した後、仮受杭１９の所定の部分を切断して構造物計画位置２１内の部分を撤去し、新設構造物３７のコンクリートを連続して打設する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に杭を設置する工程（ａ）と、
前記地盤内に新設構造物の設置空間を確保する工程（ｂ）と、
前記新設構造物の設置空間において、穴を有し、機械式継手が設けられた板状材を、前記杭が前記穴を通るように配置する工程（ｃ）と、
前記機械式継手に鉄筋を接続しつつ、前記新設構造物のための配筋を行う工程（ｄ）と、
前記新設構造物のコンクリートを打設する工程（ｅ）と、
を具備することを特徴とする構造物の構築方法。
【請求項２】
前記工程（ａ）で既設構造物の下方に前記杭を設置し、
前記工程（ｂ）で前記既設構造物の下方を掘削して前記新設構造物の設置空間を確保し、
前記工程（ｅ）の前に、前記杭の所定の部分を切断し、前記穴から抜き取って撤去することを特徴とする請求項１記載の構造物の構築方法。
【請求項３】
前記板状材は、前記穴を通る分割線によって、少なくとも２つの部分に分割されたものであることを特徴とする請求項１記載の構造物の構築方法。
【請求項４】
前記工程（ｃ）では、前記少なくとも２つの部分を、前記杭を囲むように配置した後、一体化することを特徴とする請求項３記載の構造物の構築方法。
【請求項５】
前記機械式継手は、前記板状材の面に固定されたスリーブであることを特徴とする請求項１記載の構造物の構築方法。
【請求項６】
前記機械式継手は、前記板状材の面に固定された鉄筋の端部に設けられたスリーブであることを特徴とする請求項１記載の構造物の構築方法。
【請求項７】
前記機械式継手は、
前記板状材の表面側に設けられた第１の機械式継手と、
前記板状材の背面側に、前記第１の機械式継手とほぼ直交する方向に設けられた第２の機械式継手と、
からなることを特徴とする請求項１記載の構造物の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の構築方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、既存構造物の下方にさらに地下構造物を新設する場合、既存構造物を仮受杭で受け替えつつ、既存構造物の下方を掘削する。そして、仮受杭を避けて新設構造物の配筋およびコンクリート打設を行い、仮受杭を撤去した後、箱抜き部を構築する。仮受杭には、大口径の鋼管杭を採用せず、Ｈ型鋼を用いて杭本数を増やし、開口補強筋に似た方法で配筋することが多い。また、杭基礎の杭周りにフーチングを構築する場合にも、杭周りに補強鉄筋を配筋している。
【０００３】
箱抜きを用いた接合構造は梁と柱との接合部等に用いられており、箱体に取り付けプレートを溶接し、取り付けプレートを用いて鉄筋を配筋する方法がある（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開平６−３４６５５４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来の箱抜きの工法で既存構造物の下方にさらに地下構造物を構築する場合、仮受け杭を撤去し、既設構造物を新設構造物に乗せ替える段階において、鉄筋が連続していない状態にあった。そのため、仮受けのためだけに別の鉄筋を配筋することもあり、過密な配筋となっていた。杭基礎のフーチングを構築する場合にも、補強鉄筋を配筋することにより、過密な配筋となっていた。
【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、特定の部分を避けて配筋する場合に、配筋が過密とならず、また、確実に鉄筋の軸力を伝達させることが可能な構造物の構築方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するための本発明は、地盤に杭を設置する工程（ａ）と、
前記地盤内に新設構造物の設置空間を確保する工程（ｂ）と、前記新設構造物の設置空間において、穴を有し、機械式継手が設けられた板状材を、前記杭が前記穴を通るように配置する工程（ｃ）と、前記機械式継手に鉄筋を接続しつつ、前記新設構造物のための配筋を行う工程（ｄ）と、前記新設構造物のコンクリートを打設する工程（ｅ）とを具備することを特徴とする構造物の構築方法である。
【０００８】
新設構造物は、例えば、杭の周りに設置されるフーチングである。この場合、工程（ａ）で設置される杭は、フーチングの上に構築される上部構造物を支持する本設杭である。
【０００９】
本発明は、新設構造物が、既設地下構造物や、地下部分を有する既設構造物の下方に設置される地中構造物であるときにも適用できる。この場合、工程（ａ）で設置される杭は、既設構造物を仮受する仮受杭であり、既設構造物の下方に設置される。そして、工程（ｂ）では、既設構造物の下方を掘削して新設構造物の設置空間を確保する。さらに、工程（ｅ）の前には、仮受杭の所定の部分を切断し、板状材の穴から抜き取って撤去する。
【００１０】
本発明で用いられる板状材は、中央付近に設けられた穴を通る分割線によって、少なくとも２つの部分に分割される。工程（ｃ）では、この少なくとも２つの部分を、杭を囲むように配置した後、一体化する。
【００１１】
また、機械式継手とは、例えば、板状材の面に固定されたスリーブや、板状材の面に固定された鉄筋の端部に設けられたスリーブである。工程（ｄ）では、これらのスリーブに鉄筋を挿入して固定する。機械式継手は、板状材の表面側に設けられた第１の機械式継手と、板状材の背面側に、第１の機械式継手とほぼ直交する方向に設けられた第２の機械式継手とからなる。
【００１２】
本発明では、地盤に杭を設置し、新設構造物の設置空間において、穴を有し、機械式継手が設けられた板状材を、杭が穴を通るように配置する。そして、機械式継手に鉄筋を接続しつつ、新設構造物のための配筋を行った後、新設構造物のコンクリートを打設する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の地下構造物の構築方法によれば、特定の部分を避けて配筋する場合に、配筋が過密とならず、また、確実に鉄筋の軸力を伝達させることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図面に基づいて、本発明の第１の実施の形態を詳細に説明する。図１は、地盤１内の既設構造物９の下方に支持杭１７および仮受杭１９を構築した状態での断面図である。既設構造物９は、例えば、鉄道用構造物である。
【００１５】
既設構造物９の下方に新設構造物３７（図８）を構築するには、まず、既設構造物９の両側方の地盤１内に地中連続壁３を形成し、杭５を打設し、覆工板１５を設置する。そして、既設構造物９の上方および側方を掘削しつつ、掘削により片面が露出した地中連続壁３をアンカ１１で地盤１に固定する。さらに、既設構造物９と地中連続壁３との間に横揺れ防止材７を設置する。
【００１６】
次に、既設構造物９の下方を掘削し、露出した地中連続壁３をアンカ１１で地盤１に固定する。掘削は既設構造物９の軸方向に所定の間隔をおいて行い、掘削箇所に導坑１３を構築し、その下方に支持杭１７を打設する。そして、支持杭１７の上方に仮受杭１９を設置する。仮受杭１９の上端部にはジャッキ（図示せず）を設けて導坑１３内に配置し、このジャッキを既設構造物９の下面に接触させ、仮受杭１９および支持杭１７で既設構造物９を受け替える。その後、既設構造物９の下方の残った部分を掘削し、同様の作業を行って支持杭１７および仮受杭１９を設置し、既設構造物９を受け替えを完了する。
【００１７】
図２は、構造物計画位置２１の下端まで地盤１を掘削した状態での断面図である。図１の状態にした後、仮受杭１９および支持杭１７で既設構造物９を支持しつつ、図２に示すように、構造物計画位置２１の下端まで掘削を進める。掘削と平行して、片面が露出した地中連続壁３をアンカ１１ａで固定する。
【００１８】
次に、構造物計画位置２１に鉄筋を配筋する。図３は、構造物計画位置２１の一部の断面図を示す。図３は、図２のＢに示す部分、すなわち、新設構造物３７の天井部分の拡大図である。図４は、板状材２３の斜視図を示す。図４に示すように、板状材２３は、鋼板２４、継ぎ手２７等からなる。
【００１９】
鋼板２４は、中心部分に半円形の切欠き部２５を有する半円状、すなわち半環状の板材である。継ぎ手２７は、鋼板２４の一方の面に平行に配置された複数の継ぎ手２７ａと、鋼板２４の他方の面に平行に配置された複数の継ぎ手２７ｂからなる。継ぎ手２７ａと継ぎ手２７ｂとは、ほぼ垂直となるように配置される。継ぎ手２７は、溶接２９によって鋼板２４に固定される。継ぎ手２７は、スリーブである。
【００２０】
図３の（ａ）図は、仮受杭１９の周囲に板状材２３を配置し、新設構造物３７の鉄筋３５を配筋した状態を示す。図５は、仮受杭１９の周囲に板状材２３を配置した状態での斜視図を示す。図３の（ａ）図に示すように鉄筋３５を配筋するには、まず、図５に示すように、仮受杭１９の所定の位置に、板状材２３を設置する。板状材２３は、新設構造物３７（図８）の天井、床等の配筋位置に合わせて設置される。
【００２１】
図５に示すように板状材２３を設置するには、２枚の板状部材２３の切欠き部２５を仮受杭１９に沿わせ、鋼板２４の直線部分の溶接３３を行う。これにより、２枚の板状材２３が一体化され、切欠き部２５で形成された円形の穴２６に仮受杭１９が通った状態となる。板状材２３は、例えば、図３の（ａ）図に示すように、仮受杭１９に固定されたブラケット３１上に載置される。板状材２３は、仮受杭１９に固定されない。
【００２２】
図６は、板状材２３を用いて鉄筋３５を配筋した状態での斜視図を示す。仮受杭１９の周囲に板状材２３を配置した後、図６および図３の（ａ）図に示すように、新設構造物３７の鉄筋３５を配筋する。鉄筋３５は、継ぎ手２７に接続される鉄筋３５ａと、接続されない鉄筋３５ｂからなる。鉄筋３５ａは、両端部をそれぞれ継ぎ手２７に挿入して接続しつつ、配筋される。鉄筋３５ｂは、板状材２３に沿って配筋される。鉄筋３５は、板状材２３の両面に配筋される。板状材２３を用いて複数の鉄筋３５ａを連結することにより、鋼板２４を介して鉄筋３５ａの軸力を伝達することができる。
【００２３】
図３の（ｂ）図は、仮受杭１９の所定の部分を撤去した状態を示す。鉄筋３５の配筋後、図３の（ｂ）図に示すように、仮受杭１９を構造物計画位置２１の上端および下端で切断し、構造物計画位置２１内の仮受杭１９を撤去する。板状材２３は、仮受杭１９に固定されないため、鉄筋３５とともに構造物計画位置２１内に存置される。なお、計画された構造物の壁部に位置する仮受杭１９（図２に示す仮受杭１９のうち右端のもの）は、撤去しなくてもよい。
【００２４】
図３の（ｃ）図は、新設構造物３７のコンクリートを打設した状態を示す。図７は、新設構造物３７を構築した状態での断面図である。仮受杭１９を撤去した後、図３の（ｃ）図、図７に示すように、コンクリートを連続して打設し、新設構造物３７を構築する。新設構造物は、例えば、高速道路躯体である。そして、図７に示すように、アンカ１１ａ（図２）を除去し、地中連続壁３と新設構造物３７との間の埋戻し４１を行う。さらに、受台３９を構築して既設構造物９を仮受杭１９から受台３９に受け替える。
【００２５】
図８は、新設構造物３７の設置が終了した状態での断面図である。図７に示す状態から、アンカ１１を除去し、新設構造物３７の上方の埋戻し４１を行って覆工板１５を撤去し、図８に示すように新設構造物３７の構築工事を終了する。
【００２６】
このように、第１の実施の形態では、仮受杭１９の周囲に継ぎ手２７を有する板状材２３を設置し、継ぎ手２７で鉄筋３５ａを接続して配筋を行う。そのため、既存構造物９を新設構造物３７に乗せ替える段階で、仮受杭１９を避けて設置した鉄筋３５ａの軸力を、鋼板２４を介して伝達することができる。また、箱抜き部を形成せず、構造物計画位置２１内の仮受杭１９を撤去した後、新設構造物３７のコンクリートを連続して一度で打設するため、打ち継ぎによる止水の問題が発生しない。
【００２７】
次に、第２の実施の形態について説明する。図９は、板状材４３の斜視図である。第２の実施の形態では、第１の実施の形態での板状材２３のかわりに、図９に示す板状材４３を使用する。板状材４３は、鋼板４４、鉄筋４７ａ、継ぎ手４９等からなる。
【００２８】
鋼板４４は、中心部分に半円形の切欠き部４５を有する半円状、すなわち半環状の板材である。鋼板４４の両面には、それぞれ、複数の鉄筋４７ａが溶接（図示せず）によって固定される。鋼板４４の一面に固定される複数の鉄筋４７ａは互いに平行であり、他面に固定される複数の鉄筋４７ａとはほぼ直交する。継ぎ手４９は、複数の鉄筋４７ａの、鋼板４４に固定されない端部に設けられる。継ぎ手４９は、スリーブである。
【００２９】
図１０は、板状材２３を用いて鉄筋３５を配筋した状態での斜視図を示す。第２の実施の形態では、仮受杭１９の周囲に板状材４３を配置して、新設構造物用の鉄筋４７を配筋する。鉄筋４７を配筋するには、図１０に示すように、まず、仮受杭１９の所定の位置に板状材４３を設置する。板状材４３は、新設構造物３７（図８）の天井、床等の配筋位置に合わせて設置される。
【００３０】
図１０に示すように板状材４３を設置するには、２枚の板状部材４３の切欠き部４５を仮受杭１９に沿わせ、鋼板４４の直線部分の溶接５１を行う。これにより、２枚の板状材４３が一体化され、切欠き部４５で形成された円形の穴４６に仮受杭１９が通った状態となる。板状材４３は、例えば、仮受杭１９に固定されたブラケット（図示せず）上に載置される。板状材４３は、仮受杭１９に固定されない。
【００３１】
仮受杭１９の周囲に板状材４３を配置した後、新設構造物３７（図８）の鉄筋４７ｂ、鉄筋４７ｃを配筋する。鉄筋４７ｂは、両端部をそれぞれ継ぎ手４９に挿入して接続しつつ、配筋される。鉄筋４７ｃは、板状材４３に沿って配筋される。鉄筋４７ｂ、鉄筋４７ｃは、板状材４３の両面に配筋される。板状材４３を用いて複数の鉄筋４７ｂを連結することにより、鉄筋４７ａと鋼板４４を介して鉄筋４７ｂの軸力を伝達することができる。
【００３２】
第２の実施の形態では、図１０に示すように鉄筋４７を配筋した後、仮受杭１９を構造物計画位置２１（図２）の上端および下端で切断して撤去し、構造物計画位置２１内の仮受杭１９を撤去する。板状材４３は、仮受杭１９に固定されないため、鉄筋４７とともに構造物計画位置２１内に存置される。そして、第１の実施の形態と同様に、コンクリートを連続して打設し、新設構造物３７（図８）を構築する。なお、計画された構造物の壁部に位置する仮受杭１９は、撤去しなくてもよい。
【００３３】
このように、第２の実施の形態においても、継ぎ手４９を有する板状材４３を仮受杭１９の周囲に設置し、継ぎ手４９で鉄筋４７ｂを接続して配筋を行う。そのため、既存構造物を新設構造物３７に乗せ替える段階で、仮受杭１９を避けて設置した鉄筋４７ｂの軸力を、鉄筋４７ａおよび鋼板４４を介して伝達することができる。また、箱抜き部を形成せず、構造物計画位置２１内の仮受杭１９を撤去した後、新設構造物３７のコンクリートを連続して一度に打設するため、打ち継ぎによる止水の問題が発生しない。
【００３４】
次に、第３の実施の形態について説明する。図１１は、構造物５９の断面図を示す。図１１に示すように、構造物５９は、上部構造物５３、フーチング５５、杭５７等からなる。構造物５９を構築するには、まず、地盤６１に杭５７を設置する。そして、杭５７の上端部付近の周囲に、板状材２３を配置する。
【００３５】
板状材２３は、図４に示すものとする。板状材２３の配置は、第１の実施の形態で仮受杭１９の周囲に配置したのと同様の方法で行う。すなわち、２枚の板状材２３の切欠き部２５を杭５７に沿わせ、鋼板２４の直線部分の溶接３３を行うことにより、２枚の板状材２３を一体化し、切欠き部２５で形成された円形の穴２６に杭５７が通った状態とする。板状材２３は、杭５７に設けられた仮受ブラケット（図示せず）等で仮受される。板状材２３は、杭５７に固定されない。
【００３６】
板状材２３を配置した後、第１の実施の形態と同様に、板状材２３に設けられた継ぎ手２７（図４）を用いて、フーチング５５の鉄筋（図示せず）を配筋する。そして、フーチング５５のコンクリートを打設した後、上部構造物５３を構築し、構造物５９を完成する。
【００３７】
第３の実施の形態では、板状材２３を用いて鉄筋（図示せず）を配筋することにより、軸力の伝達をより確実なものとできる。第３の実施の形態では、板状材２３のかわりに、図９に示す板状材４３を用いてもよい。板状材４３を用いた場合、第２の実施の形態で仮受杭１９の周囲に配置したのと同様の方法で、杭５７の周囲に板状材４３を配置する。そして、板状材４３に設けられた継ぎ手４９を用いて、フーチング５５の鉄筋（図示せず）を配筋する。なお、板状材４３は、杭５７に設けられた仮受ブラケット（図示せず）等で仮受され、杭５７には固定されない。
【００３８】
なお、第１から第３の実施の形態の板状材２３（４３）では、鋼板２４（４４）を半環状としたが、板状材の形状はこれに限るものではない。鋼板の外縁部を円弧状でなく折れ線等としてもよいし、切欠き部は半円状でなくてもよい。仮受杭１９を囲むために用いられる板状材２３は、２枚に限らない。板状材の形状は、２枚以上を一体化して、仮受杭１９を囲めるようなものであればよい。また、板状材を一体化する方法は、溶接でなく、ボルト接合でもよい。
【００３９】
以上、添付図面を参照しながら本発明にかかる構造物の構築方法の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】地盤１内の既設構造物１の下方に支持杭１７および仮受杭１９を構築した状態での断面図
【図２】構造物計画位置２１の下端まで地盤１を掘削した状態での断面図
【図３】構造物計画位置３２の一部の断面図
【図４】板状材２３の斜視図
【図５】仮受杭１９の周囲に板状材２３を配置した状態での斜視図
【図６】板状材２３を用いて鉄筋３５を配筋した状態での斜視図
【図７】新設構造物３７を構築した状態での断面図
【図８】新設構造物３７の設置が終了した状態での断面図
【図９】板状材４３の斜視図
【図１０】板状材４３を用いて鉄筋４７を配筋した状態での斜視図
【図１１】構造物５９の断面図
【符号の説明】
【００４１】
１、６１………地盤
９………既設構造物
１７………支持杭
１９………仮受杭
２１………構造物計画位置
２３、４３………板状材
２４、４４………鋼板
２５、４５………切欠き部
２６、４６………穴
２７、４９………継ぎ手
２９、３３、５１………溶接
３５、３５ａ、３５ｂ、４７、４７ａ、４７ｂ、４７ｃ………鉄筋
３７………新設構造物
４１………埋め戻し
５５………フーチング
５７………杭
５９………構造物
【図１】
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【図２】
2005240302.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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