(57)【要約】【課題】コンクリート杭を地中に打込んで地中壁を形成し、この地中壁の隣接地盤を掘下げ底版を施工してアンダーパスを形成する場合に、アンダーパスの側壁と底版との接合部に応力が集中しないようにする。【解決手段】プレテンション方式プレストレストコンクリート杭１０を用いて、杭１０中に底版４０と接合するヒンジ構造接合用鉄筋３２杭表面に埋設しておき、杭１０を沈設し、地中に連続壁を形成し、ヒンジ構造接合用鉄筋３２を引出し、台直しを行って底版４０中に埋込んで底版コンクリート４０を打設する。また底版４０の上面近傍に接する杭１０面に緩衝材５０としてゴム等を装着する。【選択図】        図２
2005023568.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンダーパスの側壁と底版とをメナーゼヒンジで接合したことを特徴とするアンダーパスの側壁と底版との接合構造。
【請求項２】
底版上面近傍及び底面近傍の側面にアンダーパスの側壁との間に介装する粘弾性材を備えたことを特徴とする請求項１記載のアンダーパスの側壁と底版との接合構造。
【請求項３】
アンダーパスの側壁をプレテンション方式プレストレストコンクリート杭を用いて形成し、該杭のアンダーパス底版と接合する位置にヒンジ構造接合用鉄筋を埋設しておき、該杭を地中に連続壁を形成するように打込み、アンダーパス地盤を掘削し、前記ヒンジ構造接合用鉄筋を引出し、台直しを行って底版中に埋込んで底版コンクリートを打設することを特徴とするアンダーパスの側壁と底版との接合方法。
【請求項４】
底版上面近傍に接する前記杭面に粘弾性材を貼着し、応力集中緩和と止水性確保を図ることを特徴とする請求項３記載のアンダーパスの側壁と底版との接合方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、アンダーパスの側壁と底版との接合方法に関し、さらに詳しくは都市部における平面交差道路を立体交差にするための下側道路を杭による側壁とアンダーパスコンクリート路盤とからなる構造とした場合の技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
アンダーパスを施工する場合に、アンダーパスの側壁となる部分に矢板又は杭を連続的に打設し、防水処理、切梁り処理などを施した後、アンダーパス路面を掘下げ、道路を構築する技術がある。
【０００３】
このようなアンダーパスの鉛直壁体等を造成する場合に、角杭を整列施工して壁体を形成する壁体パイル技術が知られている（例えば特許文献１参照）。
【０００４】
この壁体パイルはプレストレスが導入されており、曲げ剛性が大きく、ひびわれの発生が防止され、鋼線腐蝕の心配がなく、自立形式の壁体として使用することができる。しかし、底版コンクリートとの接合については何ら示していない。
【０００５】
一般に、コンクリート部材の継目にヒンジ機能を付与する継手構造がある。コンクリートヒンジの型式は種々あるが、接触面に鉄筋を挿入してせん断力に抵抗させる型式としてメナーゼヒンジ（Ｍｅｓｎａｇｅｒ  Ｈｉｎｇｅ）がある（例えば、非特許文献１参照。）。
【０００６】
メナーゼヒンジは継目部で交差し両部材中に埋込まれた交差鉄筋を用いるものである。ヒンジ部の曲げ剛性が部材の曲げ剛性に比べてかなり小さいときには、実用上ヒンジと考えてよい。
【０００７】
メナーゼヒンジは、コンクリート部材同士の回動によって鉄筋に曲げ応力が生ずることになるが実際は微小回動であり、メナーゼヒンジは塑性ヒンジであると考えて曲げ応力度は無視し、軸圧縮応力のみが作用するものと仮定することができる。
【０００８】
メナーゼヒンジの軸圧力は、コンクリートに埋め込まれた鉄筋の付着によってコンクリートに伝達されるので、コンクリートに割裂力が作用する。従って、スターラップによって十分に抵抗させるようにする。鉄筋の定着長さは鉄筋径の３０倍以上とし、ヒンジ部の高さ（コンクリート部材間の隙間）は２０〜３０ｍｍ程度とする。ヒンジ付近には上記のように非常に大きな局部応力がコンクリート中に生ずるので十分な鉄筋を用いて補強する。
【０００９】
なお、コンクリート杭と底版とをヒンジ結合とした場合、底版上面近傍の側面（継目面）に応力集中が生じ、コンクリートの欠けの原因となる。また、底版とコンクリート杭の目地部が水道となり、加圧（５〜６気圧）された地下水が噴出することもある。
【００１０】
【特許文献１】
特開昭４８−９９９０８号公報（第１−２頁、図２）
【非特許文献１】
社団法人  日本道路協会：道路橋支承便覧：平成３年７月：ｐ２８〜２９
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、コンクリート杭を地中に沈設して地中壁を形成し、この地中壁の隣接地盤を掘下げ底版を施工してアンダーパスを形成する場合に、アンダーパスの側壁と底版との接合部分にヒンジ機能を付与すると共に、接合部分に応力が集中しないようにした接合構造及びその接合方法を提供することを目的とするものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、アンダーパスの側壁と底版とをメナーゼヒンジで接合したことを特徴とするアンダーパスの側壁と底版との接合構造である。メナーゼヒンジはコンクリート部材の接合部で交差し、両部材中に埋込まれた交差鉄筋で結合したコンクリート継手構造である。この構造において、底版上面及び底面近傍の側面に、アンダーパスの側壁との間に粘弾性材を介装すると、局部集中応力が緩和され、コンクリートに欠けや破損が生じないので好ましい。
【００１３】
粘弾性材は、弾性及び粘性を有し、変形性に富むと共に復元性を有する材料である。例えば緩衝材として用いられるゴム材等である。粘弾性材は、必要に応じ、膨張性のある材料とすれば好適である。
【００１４】
本発明方法は、アンダーパスの側壁をプレキャストプレテンション方式のプレストレストコンクリート杭を用いて形成し、該杭のアンダーパス底版と接合する位置にヒンジ構造接合用鉄筋を予め埋設しておき、地中に連続壁を形成するように該杭を沈設し、アンダーパス地盤を掘削し、前記ヒンジ構造接合用鉄筋を引出し、台直しを行って底版中に埋込んで底版コンクリートを打設することを特徴とするアンダーパスの側壁と底版との接合方法である。台直しは鉄筋を引起し、コンクリート中に適正に配設されるように、鉄筋の形状を整形する操作である。
【００１５】
上記本発明方法において、底版上面近傍に接する前記杭面に粘弾性材を貼着し、応力集中緩和と止水性確保を図ることとすると、好ましい。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。図１はコンクリート杭１０と底版４０とをメナーゼヒンジ結合とし、ある程度の変形を許容する構造とした断面図である。
【００１７】
図２は、杭１０を地中に沈設し杭１０の面に埋め込まれていた鉄筋３２を矢印３３、３４に示すように引起し台直しを行った状態を示している。鉄筋３１はコンクリート杭１０内に埋設されており、一部の鉄筋３２が図３に示すようにビニールホース３６等に包まれてコンクリート表面に埋設されている。鉄筋３１と３２は互いに連続している１本の鉄筋である。
【００１８】
図４に図３のＡ−Ａ矢視を示した。予めヒンジ鉄筋３１、３２をコンクリート杭１０内に埋め込んでおき、杭１０を地中に沈設し、片面の地盤を所定の位置まで掘削して、鉄筋３２を露出させる。次に、鉄筋３２を矢印３３、３４で示すように台直しをして、継手部で鉄筋３１がＸ状となるように整える。その後、整形した鉄筋３５に底版の鉄筋をラップさせジョイントする。コンクリート杭１０には、接合部に粗面１１を形成しておくとよい。
【００１９】
本発明方法では、もし杭の沈設深さの精度が悪くて打ち止め位置が５〜１０ｃｍ程度上下したとしても、鉄筋の台直し（引起し）によって、底版内に収納するように調整することが可能である。
【００２０】
インサートをコンクリート杭に予め埋め込んでおき、後にこのインサートに鉄筋を接続する手段もあるが、通常、杭の沈設深さ精度がそれ程高くないので、インサート位置にばらつきが生じ、位置の修正が難しい。本発明では位置の修正が容易である。
【００２１】
底版の応力集中する上面の側部に、道路に沿って道路の側面に緩衝材として帯状のゴム材（粘弾性材）を配置する。コンクリート杭が土圧により底版側に傾いたとき、このゴム材はコンクリート杭の変形を拘束せず、ゴム材が圧縮される。その結果、壁体に土圧が作用したときにも局部的な応力集中を生ずることはなく、コンクリートの角欠け等も生じない。
【００２２】
また、上記、ゴム材の圧縮により、底版下方からの圧力水が湧出することも防止され、止水性を確保することができる。図５はこれを示すもので、鉄筋３１、３２によってメナーゼヒンジを形成したコンクリート杭１０とコンクリート底版４０との間にゴム材等の緩衝材５０を介装した状態を示しており、コンクリート杭１０に土圧６０が作用してコンクリート杭１０が矢印６１で示す方向に倒れ、１０ａに示すようにメナーゼヒンジ部で変形したとしても、緩衝材５０が圧縮され、コンクリート底版４０等に欠けが生ずることはない。なお、前記土圧６０は必らず一方向性のもので、底版にとっては常に圧縮力となる。また圧縮された緩衝材５０は底版４０の下方から圧力水の浸出を効果的に防止する。
【００２３】
【発明の効果】
本発明によれば、プレテンション方式プレストレストコンクリート杭を沈設して、地中に強固な地中壁を形成し、底版コンクリートを打設して地中壁と底版コンクリートにより、短工期低コストでアンダーパスを形成することができ、このとき、地中壁と底版コンクリートとをメナーゼヒンジで接合し、若干の変形を許容する構造とし、その接合面にゴム材等の緩衝材を挿入するようにした。従って、接合部に応力集中することなく、コンクリートの欠け等を生じない。また底版下方からの圧力水の浸出を効果的に防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の側壁と底版との接合部を示す断面図である。
【図２】杭製造時のヒンジ鉄筋背筋を示す断面図である。
【図３】図２の正面図である。
【図４】図３のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図５】土圧の作用説明図である。
【符号の説明】
１０、１０ａ    コンクリート杭
１１    粗面
３０、３１、３２，３５    鉄筋
３３、３４    引起し方向矢印
３６    ビニールホース
４０    床版（コンクリート）
５０    緩衝材
６０    土圧
６１    矢印
【図１】
2005023568.tif 000003
【図２】
2005023568.tif 000004
【図３】
2005023568.tif 000005
【図４】
2005023568.tif 000006
【図５】
2005023568.tif 000007