(57)【要約】【課題】優れた作業性や施工効率、メンテナンス性のもと、被りコンクリートの剥落を低減し、適宜な強度を発現可能とする。【解決手段】ソイルセメント内に鉄筋を配置した鉄筋ソイルセメント構造体における塑性ヒンジ部１０５を、鋼管等の拘束体１０８により拘束することを特徴とする鉄筋ソイルセメント構造体の補強方法。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ソイルセメント内に鉄筋を配置した鉄筋ソイルセメント構造体における塑性ヒンジ部を、鋼管などの拘束体により拘束することを特徴とする鉄筋ソイルセメント構造体の補強方法。
【請求項２】
前記塑性ヒンジ部と剛域との間に、前記拘束体の板厚の１倍以上で、鉄筋ソイルセメント構造体の断面高さの１／１０倍以下のギャップを設けることを特徴とする請求項１に記載の鉄筋ソイルセメント構造体の補強方法。
【請求項３】
前記拘束体の肉厚を、前記塑性ヒンジ部の拘束が可能なだけの強度を発現する肉厚に制限したものとなすことを特徴とする請求項１または２に記載の鉄筋ソイルセメント構造体の補強方法。
【請求項４】
前記鉄筋ソイルセメント構造体が杭体の場合に、前記拘束体を杭体直径の０．５〜２倍の長さを備えた鋼管とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鉄筋ソイルセメント構造体の補強方法。
【請求項５】
前記鉄筋ソイルセメント構造体が壁体の場合に、前記拘束体を鋼板とすることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鉄筋ソイルセメント構造体の補強方法。
【請求項６】
前記拘束体を、環状の合成樹脂または、環状に成形した長繊維製のシートとすることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の鉄筋ソイルセメント構造体の補強方法。
【請求項７】
前記拘束体を、鉄筋ソイルセメント構造体の鉛直方向に適宜分割して用いることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の鉄筋ソイルセメント構造体の補強方法。
【請求項８】
塑性ヒンジ部を、鋼管などの拘束体により拘束してなることを特徴とする鉄筋ソイルセメント構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋ソイルセメント構造体の補強方法および鉄筋ソイルセメント構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
地中連続壁や杭など地中の構造物を形成する際に、コンクリートに代わりソイルセメントを利用することがある。一般に、ソイルセメントはコンクリートに比べて強度が低いため、躯体断面や鉄筋被りを大きくするなどして、所望の強度を発現することとしていた。そこで、施工時間の短縮を図ると共に排土を少なくし、材料費の削減を可能にすることを目的とした、ソイルセメント柱に落とし込む芯材として内面または外面に鉄筋を取り付けた筒状鋼材を使用し、曲げ応力および剪断応力に対して筒状鋼材、鉄筋および拘束された鋼管内部のソイルセメントが受け持つような構造（特許文献１参照）などが提案されている。
【特許文献１】特開平１１−２４７１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来技術のように、鉄筋ソイルセメント構造体の延長方向の全体にわたって鋼管等の鋼材による拘束を行う場合、例えば、ソイルセメント内に配置する鉄筋を前記鋼管等の鋼材に通す際の作業が困難であり、作業効率の低下を招きやすい。更に、拘束用の鋼材長が長大となって、低空頭下での施工は難しいものとなり、作業性の低下も危惧される。
【０００４】
また、前記鋼管は前記鉄筋と同時に立て込むことが基本ではあり、鉄筋ソイルセメント構造体の作成後には鋼管のみ立て込みを行うといったことは不可能であり、後施工は出来ないといった、作業の柔軟性に乏しい課題もあった。
【０００５】
このことは同時に、前記鋼管の取り替えが困難であるという問題を生じ、鋼管の腐食が即ち補強工の寿命となってしまう。また、鉄筋ソイルセメント構造体が地震を受けた後に、前記鋼管を撤去して点検・補修を行うことも困難となる。
【０００６】
そこで本発明は上記課題を鑑みてなされたものであり、優れた作業性や施工効率、メンテナンス性のもと、被りコンクリートの剥落を低減し、適宜な強度を発現可能とする鉄筋ソイルセメント構造体の補強方法および鉄筋ソイルセメント構造体を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決する本発明の鉄筋ソイルセメント構造体の補強方法は、ソイルセメント内に鉄筋を配置した鉄筋ソイルセメント構造体における塑性ヒンジ部を、鋼管などの拘束体により拘束することを特徴とする（第１の発明）。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、前記塑性ヒンジ部と剛域との間に、前記拘束体の板厚の１倍以上で、鉄筋ソイルセメント構造体の断面高さの１／１０倍以下のギャップを設けることを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１または第２の発明において、前記拘束体の肉厚を、前記塑性ヒンジ部の拘束が可能なだけの強度を発現する肉厚に制限したものとなすことを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第１〜３のいずれかの発明において、前記鉄筋ソイルセメント構造体が杭体の場合に、前記拘束体を杭体直径の０．５〜２倍の長さを備えた鋼管とすることを特徴とする。
【００１１】
第５の発明は、第１〜３のいずれかの発明において、前記鉄筋ソイルセメント構造体が壁体の場合に、前記拘束体を鋼板とすることを特徴とする。
【００１２】
第６の発明は、第１〜５のいずれかの発明において、前記拘束体を、環状の合成樹脂または、環状に成形した長繊維製のシートとすることを特徴とする。
【００１３】
第７の発明は、第１〜６のいずれかの発明において、前記拘束体を、鉄筋ソイルセメント構造体の鉛直方向に適宜分割して用いることを特徴とする。なお、ここで「分割」とは、塑性ヒンジ部を拘束する１体の拘束体を切断するなどして分割する場合と、拘束体として果たすべき拘束機能を各々分割して分担する複数の拘束体（単体の拘束体として製作されるもの）を用いる場合とが想定できる。
【００１４】
１体の拘束体を切断する例としては、拘束体が鋼管である場合、鋼管を輪切り状に切断して利用するといった態様が想定できる。他方、拘束体として果たすべき拘束機能を各々分割して分担する複数の拘束体を用いる例としては、例として、拘束体が鋼管である場合、鋼管長が前記塑性ヒンジ部の長さの３分の１である鋼管を３体用いるといった態様が想定できる。
【００１５】
第８の発明は、塑性ヒンジ部を鋼管などの拘束体により拘束してなることを特徴とする鉄筋ソイルセメント構造体にかかる。
【００１６】
その他、本願が開示する課題、及びその解決方法は、発明の実施の形態の欄、及び図面により明らかにされる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、鉄筋ソイルセメント構造体の延長方向の全体にわたって鋼管等の拘束体による拘束を行わず、塑性ヒンジ部（の一部または周辺をも含む場合も包含可）について拘束することにより、次に述べるような種々の効果を奏する。
【００１８】
例えば、ソイルセメント内に配置する鉄筋を前記鋼管等の拘束体に通す際の作業が容易となり、作業効率が向上する。更に、鋼材長が短いため、低空頭下での施工も可能となり、作業性の向上が図れる。
【００１９】
また、前記鋼管（拘束体）は前記鉄筋と同時に立て込むことが基本ではあるが、鉄筋ソイルセメント構造体の作成後に例えば鋼管のみ立て込むことも可能となり、作業の柔軟性を高める効果がある。
【００２０】
このことは同時に、前記鋼管の取り替えが可能であるという効果につながり、鋼管の腐食が即ち補強工の寿命とはならず、鋼管のメンテナンスによる補強工の長寿命化を可能とする。また、鉄筋ソイルセメント構造体が地震を受けた後に、前記鋼管を撤去して点検・補修を行うことも可能となる。
【００２１】
また、前記拘束体を、鉄筋ソイルセメント構造体の鉛直方向に適宜分割して用いるとすれば、材料削減によるコストの低減や、拘束体単体の重量抑制による施工性向上といった効果を更に奏することとなる。
【００２２】
更に、拘束体として、環状の合成樹脂または、環状に成形した長繊維製のシートを用いるとすれば、拘束体の重量は更に軽減されて施工性が向上する上、拘束体の材質自体が錆びないために耐久性の向上も図れる。
【００２３】
したがって、優れた作業性や施工効率、メンテナンス性のもと、被りコンクリートの剥落を低減し、適宜な強度を発現可能とする鉄筋ソイルセメント構造体の補強方法および鉄筋ソイルセメント構造体を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は本実施形態におけるソイルセメント杭（鉄筋ソイルセメント構造体）を示す図である。本発明の鉄筋ソイルセメント構造体の補強方法は、コンクリートと比較した場合のソイルセメントの弱点に着目したものである。例えば、面内壁でない場合のせん断圧縮破壊、鉄筋座屈以前の被りコンクリート剥離、高鉄筋比低せん断スパン比領域以外での付着割裂など、コンクリートでは想定し難い現象についてこれを抑制する技術となる。
【００２５】
図１に示す鉄筋ソイルセメント構造体１００は、地盤１０１が含む原位置土とセメントとを適宜な施工機械にて混練・固化させてソイルセメント１０２をなした鉄筋ソイルセメント杭が想定できる。この鉄筋ソイルセメント杭１００は、前記ソイルセメント１０２の断面内周に適宜な被り厚をもって主たる心材たる縦鉄筋１０３が配筋される（他に帯筋１１１も適宜配筋できる）。
【００２６】
このような鉄筋ソイルセメント杭１００は、例えば橋脚基礎のフーチング１０４といった剛域とその杭頭にて固定されている。つまり、前記フーチング１０４に由来する応力を前記杭頭で受けていることになる。従って、剛域たるフーチング１０４が例えば水平方向の要素を持った応力を鉄筋ソイルセメント杭１００に及ぼした場合、当該鉄筋ソイルセメント杭１００にはその杭頭を作用点として曲げ応力が働く。
【００２７】
このように杭頭で応力を受けたならば、当該杭頭から下方で杭先端まで間の適宜位置に想定される塑性ヒンジ部が、前記曲げ応力が作用する際のヒンジとなる。図１ではこの塑性ヒンジ部１０５に対し、フーチング１０４の底面１０６からギャップ１０７をもって鋼管１０８が配置されている。この鋼管１０８は、本発明において鉄筋ソイルセメント構造体の塑性ヒンジ部を拘束する拘束体の一例である。
【００２８】
この鋼管１０８による塑性ヒンジ部１０５の拘束を行うことにより、被り１０９（ソイルセメント）の割裂を抑制でき、前記塑性ヒンジ部１０５の心材、つまりこの場合の縦鉄筋１０３と当該縦鉄筋１０３外周を覆う被り１０９との付着性を強制的に高めることとなる。従って付着滑りは抑制され、被りの剥離も低減されることとなる。加えて、割裂による付着滑りを防ぐことで、支圧による付着機構へ移行させることとできる。更に、拘束されているソイルセメントが３軸圧縮状態へ移行するため、強度が増し、斜め圧縮破壊に対しても強さを発揮し、靱性も向上する。
【００２９】
なお、塑性ヒンジ部１０５のみを鋼管１０８（拘束体）により拘束すると、施工のコストおよび効率などの面で好適である。このように塑性ヒンジ部１０５のみを拘束すべく、例えば鉄筋ソイルセメント構造体１００が杭体の場合、前記鋼管等の拘束体１０８を杭体直径の０．５〜２倍の長さを備えたものとできる。
【００３０】
また、上記のように、塑性ヒンジ部１０５と剛域１０４との間に所定距離のギャップ１０７を設けることにより、杭頭で受けた剛域１０４からの曲げ応力を鋼管１０８でほぼ受けないものとできる。従って鋼管１０８が曲げ応力を負担しないことで、鋼管１０８等の拘束体の肉厚を、前記塑性ヒンジ部１０５の拘束が可能なだけの強度を発現する肉厚に制限することにもつながるのである。また、鋼管の下に塑性ヒンジ部が移動することも避けられる。このギャップ１０７は、例えば、前記拘束体１０８の板厚の１倍以上で、鉄筋ソイルセメント構造体１００の断面高さの１／１０倍以下とすることができる。
【００３１】
また、前記拘束体１０８を、環状の合成樹脂または、環状に成形した長繊維製のシートとすることもできる。これにより、拘束体の重量は更に軽減されて施工性が向上する上、拘束体の材質自体が錆びないために耐久性の向上も図れる。
【００３２】
また、前記拘束体を、図１中に示すように、鉄筋ソイルセメント構造体の鉛直方向に適宜分割して用いることもできる。これにより、材料削減によるコストの低減や、分割された拘束体単体３００の重量抑制による施工性向上といった効果を更に奏することとなる。
【００３３】
図２は本実施形態における地中連続壁（鉄筋ソイルセメント構造体）の平断面を示す図である。上述では鉄筋ソイルセメント構造体として杭体を想定したが、他にも地中連続壁を想定することが出来る。ここにおける地中連続壁２００は、地盤２０１の含む原位置土とセメントとを混練・固化してソイルセメントの壁体２０２となしたものである。この壁体２０２には、心材として例えば鉄筋２０３を配置している。
【００３４】
そして、本発明において鉄筋ソイルセメント構造体を拘束する拘束体として、鋼板２０４および鉄筋等の棒材２０５を採用している。この鋼板２０４は、壁体２０２の側面２０６を下方（地盤深部方向）に伸びるべく、前記側面２０６上に当接配置される。この配置は図３に示すように、壁体２０２の頂部２０７、或いは各階スラブ２１０の端部２０８から上記同様にギャップ２０９を経て、以降、壁体２０２下端までの間あるいは各階スラブ２１０の間に存在する塑性ヒンジ部まで行われる。このように、鉄筋ソイルセメント構造体の形態に応じて、前記拘束体の配置態様を対応させることとすれば、杭体や地中連続壁に限定されず、種々の鉄筋ソイルセメント構造体に本発明を適用することができる。
【００３５】
以上本実施の形態について説明したが、上記実施例は本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定して解釈するためのものではない。本発明はその趣旨を逸脱することなく変更、改良され得ると共に、本発明にはその等価物も含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本実施形態におけるソイルセメント杭（鉄筋ソイルセメント構造体）を示す図である。
【図２】本実施形態における地中連続壁（鉄筋ソイルセメント構造体）の平断面を示す図である。
【図３】本実施形態における地中連続壁（鉄筋ソイルセメント構造体）の側断面を示す図である。
【符号の説明】
【００３７】
１００  鉄筋ソイルセメント構造体、鉄筋ソイルセメント杭、杭体
１０１、２０１  地盤
１０２  ソイルセメント
１０３、２０３  縦鉄筋、心材
１０４  橋脚基礎のフーチング、剛域
１０５  塑性ヒンジ部
１０６  （フーチングの）底面
１０７  ギャップ
１０８  鋼管、拘束体
１０９  被り
１１０  （鋼管の）長さ
２００  地中連続壁、鉄筋ソイルセメント構造体
２０２  壁体
２０４  鋼板、拘束体
２０５  鉄筋等の棒材
２０６  （壁体の）側面
２０７  （壁体の）頂部
２０８  各階スラブの端部
２０９  ギャップ
２１０  各階スラブ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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