(57)【要約】【課題】  山留工法を用いた鉄筋コンクリート建造物の構築において課題であった、鉄筋コンクリート建造物の軸方向鉄筋と切梁との干渉をなくし、腹起しと切梁の盛り替え作業を不要にして、作業安全性と施工コストを低減させることが可能であると共に、鉄筋コンクリート建造物に切梁を埋設させる場合においては、レイタンスの残留を無くすことにより、切梁と鉄筋コンクリート建造物とを確実に一体化させることが可能な切梁を提供する。【解決手段】  山留工法において用いられる切梁４０であって、切梁４０には、鉛直方向に貫通する貫通部４２が設けられていることを特徴とする。【選択図】        図４
2005188062.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
山留工法において用いられる切梁であって、
前記切梁には、鉛直方向に貫通する貫通部が設けられていることを特徴とする切梁。
【請求項２】
前記貫通部は、前記切梁の複数箇所に形成されていることを特徴とする請求項１記載の切梁。
【請求項３】
前記貫通部は、前記切梁の部材延長方向に伸びる長孔に形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の切梁。                                                 
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は山留工法において用いられる切梁に関し、より詳細には、山留により形成される施工空間に鉄筋コンクリート建造物を構築する際において、工期を短縮すると共に、鉄筋を設計どおりに配筋することを可能にし、さらには、切梁の盛り替え作業を不要にすることが可能な切梁に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、山留工法における山留は、例えば地盤に打設した鋼矢板による土留壁を補強するために、土留壁の打設方向と直交する水平方向に取り付ける腹起しおよび切梁とにより構成されている。切梁は連設した土留壁により形成された領域内を横断するようにして配設されている。工事者は、山留により形成された領域内を下方に向かって掘削し、施工空間を形成した後、橋脚等の鉄筋コンクリート建造物を構築する。山留により形成された施工空間の底面から地表面まで鉄筋コンクリート建造物を構築する際には、鉄筋を鉛直方向におよび水平方向に組み合わせて施工空間内の底面から地表面方向に組み立て、型枠を組み立てた後、コンクリートを打設する。
この場合、切梁が施工空間内を水平に横断するように配設されていることから組み立てられた鉄筋のうち、鉛直方向に配設された軸方向鉄筋（主鉄筋）が切梁と干渉するという問題が生じる。以前はこの問題に対して、軸方向鉄筋を高さ方向に分割して施工する方法が採られていた。
【０００３】
非特許文献１には、道路橋において用いられる鉄筋コンクリート建造物の設計における各種の規定が記載されている。その中に、鉄筋コンクリート橋脚の軸方向鉄筋は、原則的に、塑性ヒンジが形成される区間長の４倍長区間内において継手構造を設けてはならないことが記載されている。なお、施工上の理由により、止むを得ない場合においては、工事者が確実な継手構造を選定しなければならず、継手構造の選定には、使用する鉄筋の種類、直径、応力状態、継手位置等を考慮して試験を行い、継手構造の強度を定める旨の規定が記載されている。
【非特許文献１】道路橋示方書・同解説  Ｐ１７１  平成１４年３月  社団法人  日本道路協会
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
以上によれば、鉄筋コンクリート橋脚の塑性ヒンジ長の４倍長区間内で軸方向鉄筋の継手を行う際には、工事者が軸方向鉄筋の継手構造についての強度確認試験を行わなければならない。また、強度確認試験の結果に基づいた継手構造の補強を追加的に施さなければならないといった手間がかかる。
【０００５】
また、適切な継手構造を採用した場合であっても、山留内の領域を横断している切梁と軸方向鉄筋が干渉することは回避できない。このような場合においては、軸方向鉄筋を切梁と干渉する位置で折り曲げ、一時的に切梁との干渉を回避する方法が採られる。ところが、一時的に切梁と軸方向の鉄筋の干渉を回避しても、鉄筋コンクリート建造物の構築が進んで切梁部分までコンクリートを打設するようになった際には、切梁を取り外し、すでに硬化したコンクリートの下方部に新たな切梁を設置する盛り替え作業が必要になる。また、盛り替え作業時には、折り曲げた軸方向鉄筋を正規の配設位置に修正する作業が必要になる。
【０００６】
このような切梁の盛り替え作業時には、土留壁の補強の釣り合いが一時的に崩れるため、土留壁が不安定な状態になり、土留壁が倒れこんでしまうおそれがあるといった安全上の課題や、盛り替え用の切梁と腹起しが別途に必要になるといった経済的な課題もある。
【０００７】
さらには、コンクリート建造物の軸方向鉄筋を中途部で複数回にわたり折り曲げするため、軸方向鉄筋の変形や、軸方向鉄筋に応力が残留してしまうといった課題もある。
また、場合によっては、山留に配設した切梁を鉄筋コンクリート構造物に埋設しなければならないことがある。この場合、コンクリート内に切梁が存在すると、切梁の下面部分にブリージング水の残留に伴い、レイタンスが残留し、切梁とコンクリートを完全に一体にすることができないおそれがあるといった品質的な課題もある。
【０００８】
そこで、本発明は、鉄筋コンクリート建造物の構築時において課題であった、軸方向鉄筋と切梁との干渉をなくし、腹起しと切梁の盛り替え作業を不要にして、作業安全性と施工コストを低減させることが可能であると共に、鉄筋コンクリート建造物に切梁を埋設させる場合においては、レイタンスの残留を無くすことにより、切梁と鉄筋コンクリート建造物とを確実に一体化させることが可能な切梁の提供を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明は、山留工法において用いられる切梁であって、前記切梁には、鉛直方向に貫通する貫通部が設けられていることを特徴とする切梁である。
また、前記貫通部は、前記切梁の複数箇所に形成されていることを特徴とする。これにより、ブリージング水の流通路が確保されるので、切梁の下端面にブリージング水が溜まらなくなり、切梁を鉄筋コンクリート建造物に確実に一体化させることが可能になる。
さらに、前記貫通部は、前記切梁の部材延長方向に伸びる長孔に形成されていることを特徴とする。これにより、さらに好適にブリージング水を流通させることが可能になる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明にかかる切梁によれば、切梁に少なくとも軸方向鉄筋の配設位置に一致するようにして形成され、軸方向鉄筋を貫通させる貫通孔が配設されているので、土留内空間に建造されるコンクリート建造物の鉄筋と切梁との干渉を回避することができる。これにより、従来技術のように鉄筋を切梁から回避させるために鉄筋を曲げる等、鉄筋に余計な力を加える必要がなく、設計どおりの配筋が可能になる。
また、矢板内空間で建造されるコンクリート建造物の構築に伴って、切梁の盛り替え作業が不要になり、材料、工期を節約することができると共に、危険作業の回避が可能になる。
さらには、コンクリート建造物内に切梁を埋設しなければならない場合においては、切梁の下端面部分におけるブリージング水の残留に伴うレイタンスの残留を防止することができるので、切梁とコンクリート建造物を確実に一体化させた構造にすることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明にかかる切梁の実施の形態について、図面に基づいて説明する。図１は、本実施の形態における切梁を用いた山留の平面図である。図２は、本実施の形態における切梁を用いた山留の説明正面図である。図３は、図１内のＡ−Ａ線における断面図である。
本実施の形態における山留１０は、地盤Ｇに鋼矢板２０を打設し、鋼矢板２０、２０・・・の内周面に腹起し３０を設置し、腹起し３０を切梁４０によって支持することによって構築される。
一般的に、土留壁の構造には、鋼矢板の他に、親杭横矢板、鋼管矢板、柱式連壁、地中連続壁等があるが、支持地盤まで打設可能であって、土留１０により閉塞された内部空間を下方向掘削した際に、側面からの土圧を支持することができれば特に形状は限定されるものではなく、いずれの形態の土留壁を用いることもできる。
【００１２】
本実施の形態においては、土圧分布に応じた所要箇所における鋼矢板２０の内周面に設置される腹起し３０にＨ型鋼が用いられる。腹起し３０は、鋼矢板２０の同一水平面位置に所要間隔に配設されたブラケット３２、３２・・・の上面に配設され、鋼矢板２０の倒れこみを防止する。
【００１３】
腹起し３０には、同一高さに配設された腹起し３０の対向辺間に切梁４０が掛け渡されている。切梁４０は、鋼矢板２０の打設方向と直交する水平方向に配設されている。つまり切梁４０は、鋼矢板２０により囲まれた領域を横断するように配設されている。切梁４０の少なくとも一箇所にはジャッキ３４が取り付けられている。ジャッキ３４により、切梁４０の端部を腹起し３０に突っ張らせることにより、鋼矢板２０の倒れこみが防止される。切梁４０は、鋼矢板２０により囲まれた領域内に複数本配設される。なお、本実施の形態における切梁４０は、鉄筋コンクリート建造物５０に埋め殺しにされる。
【００１４】
切梁４０には、少なくとも鉄筋コンクリート建造物５０の軸方向鉄筋５２の配筋位置において上下方向に貫通する貫通部４２が形成されている。
本実施の形態における切梁４０は複数の溝型鋼４０ａ、４０ａ・・・により構成されている。また、貫通部４２は、それぞれの溝型鋼４０ａ、４０ａ・・・を所要間隔に一列に配設し、溝型鋼４０ａ、４０ａ・・・を互いに連結させることにより形成されている。
【００１５】
切梁４０は、図３に示すように、同一形状の溝型鋼４０ａを複数枚用いて中心線ＣＬを対称にした状態で組み立てられている。具体的には、中心軸ＣＬより左側の溝型鋼４０ａｌは開口部を右側へ向けて配設され、中心軸ＣＬより右側の溝型鋼４０ａｒは、開口部を左側に向けて配設されることにより形成されている。図１にも示されているように、切梁４０は、所要間隔に連結板４０ｂを用いて溶接等によりそれぞれの溝型鋼４０ａ、４０ａ・・・に連結させている。なお、溝型鋼４０ａの少なくとも上端面部分は、連結板４０ｂ以外の部分が切断されている。また、貫通部４２は切梁４０の部材長さ方向に延びる長孔状に形成されている。
以上のようにして切梁４０には、土留１０の内部空間に建造される鉄筋コンクリート建造物５０の軸方向鉄筋５２の配筋位置に貫通部４２が形成される。
【００１６】
また、鉄筋コンクリート建造物５０の鉄筋には、軸方向鉄筋５２の外周を覆うようにして水平方向に配設する帯鉄筋５４がある。帯鉄筋５４は、軸方向鉄筋５２の高さ方向に所要間隔をあけて配設される。切梁４０を構成する溝型鋼４０ａの鉛直部分には、帯鉄筋５４を挿通させるための挿通孔４４が配設されている。
このようにして形成された切梁４０に軸方向鉄筋５２と帯鉄筋５４が図４に示すようにして挿通される。図４は、切梁に軸方向鉄筋と帯鉄筋を挿通させた状態を示す説明図である。
【００１７】
以上に説明した山留１０を用いて、山留１０の内部空間に鉄筋コンクリート建造物５０を構築する方法について説明する。
まず、図１、図２に示すように、鉄筋コンクリート建造物５０の構築位置の周辺を取り囲むようにして鋼矢板２０を所要深さ位置まで打設する。鋼矢板２０を打設した後、鋼矢板２０により囲まれた内部空間の地盤を下方に掘削する。打設した鋼矢板２０のみで側方からの土圧に耐荷できる範囲内の所要深さ位置まで掘削した後、鋼矢板２０の内周面にブラケット３２を取り付ける。ブラケット３２は、腹起し３０を配設する高さ位置に溶接等により所要間隔をあけて取り付けられる。ブラケット３２の取り付けが完了した後、ブラケット３２に腹起し３０を配設する。
【００１８】
腹起し３０を配設した後、腹起し３０の対向辺の内周面間に切梁４０を掛け渡すようにして配設する。切梁４０は、鋼矢板２０により形成された領域を横断するようにして複数箇所に配設される。切梁４０は、切梁４０に設けられた貫通部４２の位置が、鉄筋コンクリート建造物５０の軸鉄筋５２の配設位置に一致するように配設される。このようにして配設された切梁４０は、ジャッキ３４により対向する腹起し３０の内周面間距離を拡げる方向に緊張される。
【００１９】
鋼矢板２０にブラケット３２、腹起し３０、切梁４０が取り付けられ、山留１０が形成された後、再び山留１０により形成された内部空間の地盤を下方向に掘削を進める。適切な掘削深さ位置に到達したら、鋼矢板２０の内周面に先に説明した手順でブラケット３２、腹起し３０、切梁４０の取り付け作業を行う。掘削地盤面が鉄筋コンクリート建造物５０の支持地盤に到達するまで、以上の作業を繰り返す。
【００２０】
掘削地盤面が鉄筋コンクリート建造物５０の支持地盤に到達したら、地盤を均し、砕石、均しコンクリート等で基礎を構築する。基礎の構築が完了した後、フーチング５０ａの鉄筋５６と、立ち上がり柱５０ｂの軸方向鉄筋５２および帯鉄筋５４を含む鉄筋コンクリート建造物５０の鉄筋を組み立てる。本実施の形態においては、道路橋示方書の記載に基づき、フーチング５０ａと立ち上り柱５０ｂの境界部分から立ち上り柱５０ｂ側の塑性ヒンジ発生区間長の４倍長区間に、軸方向鉄筋５２の継手構造が存在しないように軸方向鉄筋５２を配筋している。具体的には、立ち上り柱５０ｂ側では軸方向鉄筋５２を継手せず、軸方向鉄筋５２の下端部分を略Ｌ字状に形成し、その先端部分をフーチング５０ａの鉄筋５６に所要長さでラップさせた後、結束線や圧接等により継手させる形態を採用している。
【００２１】
切梁４０には、少なくとも軸方向鉄筋５２の鉛直部分が配設される平面位置に貫通部４２が形成されており、軸方向鉄筋５２は図４に示すように切梁４０を貫通して配設される。これにより、切梁４０と軸方向鉄筋５２が互いに干渉することなく、軸方向鉄筋５２は所定の配筋位置に配設され、所定高さ位置まで延伸させることができる。
また、軸方向鉄筋５２の外周を覆うようにして配筋される帯鉄筋５４は、軸方向鉄筋５２の高さ方向に所要間隔で配設される。帯鉄筋５４を配筋する高さ位置に切梁４０がある場合には、ドリル等により、切梁を構成する溝型鋼４０ａの鉛直部分に水平方向の挿通孔４４を形成し、図４に示すように、帯鉄筋５４を挿通孔４４に挿通させることにより配筋することができる。なお、帯鉄筋５４の継手位置は切梁４０以外の部分においてなされる。
【００２２】
以上のようにして、鉄筋コンクリート建造物５０における各種の鉄筋５２、５４、５６が組み立てられた後、コンクリートを打設する型枠６０を組み立てる。
図２に示すように、型枠６０は、鉄筋コンクリート建造物５０における各種の鉄筋５２、５４、５６の外端面から所要被りを確保できる位置に配設される。本実施の形態における切梁４０は、鉄筋コンクリート建造物５０に埋設するため、型枠６０を組み立てる際には、切梁４０と、型枠６０が干渉する部分があらわれる。切梁４０と型枠６０が干渉する部分には、箱抜き材である発泡スチロール６２が配設される。発泡スチロール６２は、鉄筋コンクリート建造物５０における最低被りを確保することが可能な厚さを有している。
【００２３】
型枠６０が組み立てられた後、コンクリートを打設する。通常、フーチング５０ａの型枠を先行して組み立て、フーチング５０ａのコンクリートを打設する。フーチング５０ａのコンクリートを打設した後、立ち上り壁５０ｂの型枠を組み立てて、立ち上り壁５０ｂのコンクリートを段階的に打設する。切梁４０は、立ち上がり壁５０ｂのコンクリート内に埋め込まれる。
【００２４】
図５は、図１におけるＢ部分の拡大説明図である。
切梁４０には、鉛直方向に貫通する貫通部４２が切梁４０の延長方向に伸びる長孔形状をなしていて、切梁４０には複数の貫通部４２が形成されている。このような貫通部４２があることにより、立ち上り壁５０ｂに通常の手法でコンクリート打設をすれば、貫通部４２の下端面から上端面までコンクリートが貫通し、切梁４０の下端面にブリージングによるレイタンスが溜まってしまうおそれがない。したがって、従来工法のように、鉄筋コンクリート建造物５０の内部に埋設された切梁４０の周辺にレイタンスが残留してしまうことが防止され、鉄筋コンクリート建造物５０の内部に切梁４０が完全に一体化させた状態で埋設することが可能になる。
【００２５】
図６は型枠解体直後における鉄筋コンクリート建造物の斜視図である。図７は、鉄筋コンクリート建造物の仕上がり状態を示す斜視図である。
立ち上がり壁５０ｂのコンクリートが硬化したら、型枠６０を解体する。型枠６０を解体すると、図６に示すように、鉄筋コンクリート建造物５０から切梁４０がはみ出した状態になる。鉄筋コンクリート建造物５０と切梁４０との境界部分は、発泡スチロール６２により箱抜きされた結果、立ち上がり壁５０ｂの他の外表面位置よりも立ち上がり壁５０ｂの内部側に窪んだ凹状部６２ａが形成されている。
【００２６】
鉄筋コンクリート建造物５０の養生が完了した後、土留１０と鉄筋コンクリート建造物５０との間の空間に掘削土または客土を埋め戻しする。埋め戻し高さが切梁４０と鉄筋コンクリート建造物５０との境界位置近傍の高さ位置になったら、切梁４０を凹状部６２ａの内底面位置でアセチレン溶接装置等を用いて溶断する。切梁４０が鉄筋コンクリート建造物５０の外表面から取り除かれた後、図７に示すように、凹状部６２ａに無収縮モルタル５０ｃを打設し、同時に腹起し３０、ブラケット３２を取り除く。
再度埋め戻しを進め、再び切梁４０を立ち上がり壁５０ｂとの境界部分で切断し、凹状部６２ａに無収縮モルタル５０ｃを打設した後、腹起し３０、ブラケット３２を取り除き、埋め戻し作業を継続する。以上を繰り返すことにより、所定高さ位置まで埋め戻しを完了させる。埋め戻し作業が完了したら、鋼矢板２０を引き抜く。なお、鋼矢板２０は引き抜き作業を行わずに地中に残留させる場合もある。
【００２７】
以上に説明したように、本実施の形態における山留１０を用いることにより、山留１０の内部空間に鉄筋コンクリート建造物５０を構築する際においても、山留１０を構成する切梁４０と軸方向鉄筋が干渉しないため、設計どおりに鉄筋コンクリート建造物５０の鉄筋５２、５４、５６を配筋することが可能になる。
また、立ち上がり壁５０ｂの軸方向鉄筋（主鉄筋）５２を中途部で継手する必要がなく、腹起し３０や切梁４０の盛り替え作業が不要にすることができる。したがって、工期を短縮することができ、山留１０に用いる材料を節約することができる。さらには、危険な作業を回避することも可能になる。
さらにまた、切梁４０を鉄筋コンクリート建造物５０に埋設させる場合においては、切梁４０とコンクリートが完全に一体化させることができるので、鉄筋コンクリート建造物５０の品質および耐久性を大幅に向上させることができる。
【００２８】
以上、本実施の形態について詳細に説明をしてきたが、本発明は以上に説明した実施の形態に限定されるものではなく、発明の要旨を変更しない範囲において各種の変更がなされても本発明の技術的範囲に属するのはいうまでもない。
例えば、本実施の形態においては、切梁４０を複数の溝型鋼４０ａ、４０ａ・・・を用いて構成しているが、単数または複数のＩ型鋼若しくはＨ型鋼を用いて切梁４０を構成することも可能である。Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）を単数で用いる場合には、上下端部のフランジ部分にそれぞれ長孔形状の貫通孔を形成すれば、貫通部４２として使用することができ、コンクリートの打設時においてもブリージングによるレイタンスの残留を防ぐことができる。また、Ｉ型鋼（Ｈ型鋼）を複数用いる場合には、フランジの両端部を離間させて所要間隔にＩ型鋼（Ｈ型鋼）を配設し、連結板４０ｂを用いて溶接により互いのＩ型鋼（Ｈ型鋼）を連結させる形態であってもよいのはもちろんである。
【００２９】
また、貫通部４２は、鉄筋コンクリート建造物５０の軸方向鉄筋５２の配筋位置以外については、切梁４０の中途部に散在させる形態であってもブリージング水が切梁４０の下端面に溜まらなければ、切梁４０の周囲にレイタンスが残らないので、鉄筋コンクリート建造物５０と切梁４０とを確実に一体化させることが可能であり、本願発明の目的を十分に達成することが可能である。
さらには、本実施の形態においては、箱抜き材として発泡スチロール６２を使用しているが、コンクリートが充填されない箱抜き部分を確保することができれば、木製や合成樹脂製の公知の箱抜き材を用いることももちろん可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本実施の形態における切梁を用いた山留の平面図である。
【図２】本実施の形態における切梁を用いた山留の説明正面図である。
【図３】本実施の形態における切梁の構造を示す説明断面図である。
【図４】型枠解体直後における鉄筋コンクリート建造物の斜視図である。
【図５】図１におけるＢ部分の拡大説明図である。
【図６】型枠解体直後における鉄筋コンクリート建造物の斜視図である。
【図７】鉄筋コンクリート建造物の仕上がり状態を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３１】
１０  山留
２０  鋼矢板
３０  腹起し
３２  ブラケット
３４  ジャッキ
４０  切梁
４２  貫通部
４４  挿通部
５０  鉄筋コンクリート建造物
５０ａ  フーチング
５０ｂ  立ち上がり柱
５０ｃ  無収縮モルタル
５２  軸方向鉄筋
５４  帯鉄筋
６０  型枠
６２  発泡スチロール
６２ａ  凹状部                                                  
【図１】
2005188062.tif 000003
【図２】
2005188062.tif 000004
【図３】
2005188062.tif 000005
【図４】
2005188062.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005188062.tif 000008
【図７】
2005188062.tif 000009