(57)【要約】【課題】既設の柱状構造物の補強においては地盤を掘削してその地中部や基礎杭を直接補強することなく、一方、新設の場合においては、その地中部や基礎杭の規模を大きくすることなく、耐震性を向上させ、作業を容易化してコストダウンすることである。【解決手段】地盤１に立設する柱状構造物２の周囲の地盤面１ａ上に、柱状構造物２の地盤面１ａ付近の水平変位を拘束する拘束体６を設ける。地盤１に立設する柱状構造物２の周囲の地盤面１ａ上に設けられた拘束体６が、柱状構造物２の地盤面１ａ付近の水平変位を拘束することにより、地震等の水平力Ｈが柱状構造物２に働いたときに、拘束体６の下面と地盤面１ａとの摩擦力ｈによって水平力Ｈに抵抗することができる。これにより、柱状構造物２の地盤面１ａより下の部分に発生する曲げやせん断等の応力を低減することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤に立設する柱状構造物の周囲の地盤面上に、柱状構造物の地盤面付近の水平変位を拘束する拘束体を設けることを特徴とする柱状構造物の補強構造。
【請求項２】
前記拘束体がコンクリートスラブであることを特徴とする請求項１に記載の柱状構造物の補強構造。
【請求項３】
前記拘束体が地盤に埋設されるアンカーを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の柱状構造物の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設および新設の高架橋柱や橋脚等の柱状構造物の補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、既設の高架橋柱や橋脚等の柱状構造物の耐震補強として、一般に鋼板巻き工法等が採用されている。鋼板巻き工法等で柱状構造物の地中部を補強する場合、地盤を掘削して行う必要がある（例えば、特許文献１）。さらに、基礎杭で支持される柱状構造物において、基礎杭やフーチング等の基礎部を補強する場合、それらを増設して基礎部の耐力を増大させることが提案されている（例えば、特許文献２）。
一方、新設の柱状構造物を構築する場合、耐震性を向上させるためには、柱状構造物自身や基礎部の規模を大きくする必要がある。
【特許文献１】特開平１０−８８５２４号公報
【特許文献２】特開２０００−２７３８８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、既設の柱状構造物の地中部を鋼管巻き等する場合、地盤を掘削するため、コストが高くなる問題があった。また、基礎部を補強する場合でも、基礎杭及びフーチングを増設するため、コストが高くなる問題があった。
また、新設の柱状構造物でも、柱状構造物の地中部や基礎部の規模を大きくする必要があるため、コスト高となる。
【０００４】
本発明の課題は、既設の柱状構造物の補強において、地盤を掘削してその地中部や基礎杭を直接補強することなく、耐震性を向上させ、作業を容易化してコストダウンすることである。
また、新設の場合においても、その地中部や基礎杭の規模を大きくすることなく、耐震性を向上させ、作業を容易化してコストダウンすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
以上の課題を解決するため、請求項１に記載の発明は、柱状構造物２の補強構造であって、例えば図１に示すように、地盤１に立設する柱状構造物２の周囲の地盤面１ａ上に、柱状構造物２の地盤面１ａ付近の水平変位を拘束する拘束体６を設けることを特徴とする。
【０００６】
このように、地盤１に立設する柱状構造物２の周囲の地盤面１ａ上に設けられた拘束体６が、柱状構造物２の地盤面１ａ付近の水平変位を拘束することにより、地震等の水平力Ｈが柱状構造物２に働いたときに、拘束体６の下面と地盤面１ａとの摩擦力ｈによって水平力Ｈに抵抗することができる。これにより、柱状構造物２の地盤面より下の部分、例えば、柱３の地中部３ａ、基礎杭６、地中梁に発生する曲げやせん断等の応力を低減することができる。柱状構造物２が既設である場合には、地盤１を掘削して地盤面１ａより下の部分を直接補強することなく、耐震性を向上させ、補強が容易であるためコストダウンが図れる。また、柱状構造物２が新設である場合にも、その地盤面１ａより下の部分の規模を大きくすることなく、耐震性を向上させ、補強が容易であるためコストダウンが図れる。
【０００７】
ここで、前記拘束体６は、地震時に柱状構造物２から水平力Ｈが働いた際に、支圧破壊しない強度を有し、地盤１との摩擦抵抗で移動しない面積を有するものであればよい。
【０００８】
請求項２に記載の発明は、例えば図１に示すように、請求項１に記載の柱状構造物２の補強構造であって、前記拘束体６がコンクリートスラブであることを特徴とする。
【０００９】
このように、拘束体６としてコンクリートスラブを用いることで、柱状構造物２の周囲の地盤面１ａ上に形成し易く、また重量もあるため、地盤１との摩擦力ｈを確保することができる。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、例えば図２に示すように、請求項１又は２に記載の柱状構造物２の補強構造であって、前記拘束体６が地盤１に埋設されるアンカー６ａを備えることを特徴とする。
【００１１】
このように、アンカー６ａにより拘束体６を地盤１に固定し、水平力Ｈに抵抗することができる。拘束体６と地盤１との摩擦抵抗が少ない場合、あるいは拘束体６の設置面積に制限がある場合において有効である。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、地盤に立設する柱状構造物の周囲の地盤面上に、柱状構造物の地盤面付近の水平変位を拘束する拘束体を設けたことで、地震等の水平力が柱状構造物に働いたときに、拘束板の下面と地盤面との摩擦力によって水平力に抵抗することができる。これにより、柱状構造物の地盤面より下の部分に発生する曲げやせん断等の応力を低減することができる。既設の柱状構造物においては、地盤を掘削して地盤面より下の部分を直接補強することなく、耐震性を向上させ、作業を容易化してコストダウンをすることができる。また、新設の柱状構造物においては、その地盤面より下の部分の規模を大きくすることなく、耐震性を向上させ、コストダウンすることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、拘束体がコンクリートスラブであるため、柱状構造物の周囲の地盤上に形成し易く、また重量もあるため、地盤との摩擦力を確保することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、拘束体が地盤に埋設されるアンカーを備えることで、拘束体を地盤に固定し、水平力に抵抗することができる。拘束体と地盤との摩擦抵抗が少ない場合、あるいは拘束体の設置面積に制限がある場合において有効である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態を詳細に説明する。
図１は、本発明を適用した柱状構造物２の補強構造の実施例を示したものである。１は高架橋柱３や橋脚などの柱状構造物２であり、その地中部３ａ及びフーチング４を地盤１に埋設して立設している。そして、フーチング４はその下端部において基礎杭５によって支持されている。
【００１６】
この柱状構造物２の柱３の周囲の地盤面１ａ上に、柱状構造物２の地盤面１ａ付近の水平変位を拘束する拘束体６が設けられている。拘束体６は、地震時に柱状構造物２から水平力Ｈが働いた際に、支圧破壊しない強度を有し、地盤１との摩擦抵抗で移動しない面積を有するものであればよい。例えば、柱状構造物２の周囲の地盤面１ａ上に形成し易く、また重量もあるため、地盤１との摩擦力ｈを確保することができるコンクリートスラブが好ましい。
【００１７】
柱状構造物２の柱３の外側面と、柱３を囲む拘束体６の内側面とは、直接的に接していてもよく、間接的に接していてもよい。間接的に接する場合には、例えば、前記側面どうしの間に硬質ゴム等の介在物（図示せず）を挟ませ、地震時の水平力Ｈを拘束体６に伝達する。
【００１８】
また、拘束体６と地盤１との摩擦抵抗が少ない場合、あるいは拘束体６の設置面積に制限がある場合には、図２に示すように、アンカー６ａにより拘束体６を地盤１に固定し、水平力Ｈに抵抗させてもよい。
【００１９】
このような補強を施した柱状構造物２では、地震時に水平力Ｈを受けても、図１に示すように、拘束体６の下面と地盤面１ａとの間の摩擦力ｈによって水平力Ｈに抵抗することができる。これにより、地震時に拘束体６は移動しないため、柱状構造物２と拘束体６とが接する位置で水平変位を拘束し、拘束体６よりも下方の部分の変形は小さくなる。したがって、柱状構造物２の柱３の地中部３ａに発生する曲げやせん断等の応力を低減することができる。また、水平力Ｈの一部を拘束体６が負担することとなるため、基礎杭５の杭頭部や、この杭頭部とフーチング４との結合部に発生する応力も低減することができる。そのため、地盤１自身が変形する場合を除き、拘束体６より下方の部分は地震による損傷を受けにくくなる。
【００２０】
このように、既設の柱状構造物の補強であれば、地盤１を掘削して柱３の地中部３ａ、基礎杭６及び基礎杭６とフーチング４との結合部を直接補強することなく、耐震性を向上させ、作業を容易化してコストダウンをすることができる。また、新設の柱状構造物であれば、その柱３の地中部３ａ、基礎杭６及び基礎杭６とフーチング４との結合部の規模を大きくすることなく、耐震性を向上させ、コストダウンすることができる。
【００２１】
なお、以上の実施の形態においては、柱状構造物２の地盤面１ａより下の部分の補強について説明を行ったが、地盤面１ａあるいは拘束体６よりも上の部分は、鋼板巻立て工法等の従来の方法を用いて適宜補強すればよい。また、補強の対象である柱状構造物２の形状等は任意であり、地中梁を有するラーメン形式のものに適用しても良いのは勿論である。また、フーチング４が地盤面１ａから露出している場合であっても、そのフーチング４の周囲の地盤面１ａ上に拘束体６を設けるようにすればよい。
また、拘束体６および拘束体６に備えるアンカー６ａの形状や配置等も任意であり、その他、具体的な細部構造等についても適宜に変更可能であることは勿論である。要は、柱状構造物２からの水平力Ｈを伝達でき、地盤１との摩擦力ｈによって抵抗できるものであればよい。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明を適用した一実施の形態の柱状構造物の補強構造を示す断面図である。
【図２】本発明を適用した別の実施の形態の柱状構造物の補強構造を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２３】
１  地盤
１ａ  地盤面
２  柱状構造物
３  柱
３ａ  地中部
４  フーチング
５  基礎杭
６  拘束体
７  アンカー
H  水平力
ｈ  地盤との摩擦力
【図１】
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【図２】
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