JP6719040B2 - Reinforcement structure of water structure and reinforcement method - Google Patents
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Description
本発明は、水域構造物の補強構造及び補強工法に関し、特に、既設の杭を活用して水域構造物を補強する補強構造及び補強工法に関するものである。 The present invention relates to a reinforcing structure and a reinforcing construction method for a water area structure, and more particularly to a reinforcing structure and a reinforcing construction method for reinforcing an aquatic area structure by utilizing existing piles.
桟橋等の水域構造物は、水底地盤に複数の杭から成る下部構造物を打ち込み、水面から一部が突出した杭上に床版や梁等から成る上部構造物を構築して構成される。 A water structure such as a jetty is constructed by driving a lower structure consisting of multiple piles into the water bottom ground, and constructing an upper structure consisting of floor slabs and beams on the piles that partially project from the water surface.
過去に建設された水域構造物の多くは、近年、想定されるようになった大地震に耐えるように設計されておらず、将来、大地震によって水域構造物が損傷する可能性がある。したがって、地震後の人員や物資の流通において重要な役割を担う水域構造物は、被災後でも供用可能な状態を維持する必要がある。 Many of the aquatic structures constructed in the past are not designed to withstand the large earthquakes that have been expected in recent years, and in the future a large earthquake may damage the aquatic structures. Therefore, it is necessary to maintain the water area structure, which plays an important role in the distribution of personnel and materials after the earthquake, even after the disaster.
このような水域構造物を補強する技術として、杭にブレースを取り付けるもの（例えば、特許文献１参照）、杭をストラット部材で結合するもの（例えば、特許文献２参照）等が知られている。 As a technique for reinforcing such a water area structure, there are known ones in which a brace is attached to a pile (for example, see Patent Document 1), ones in which a pile is connected by a strut member (for example, see Patent Document 2), and the like.
特許文献１には、上部構造物を支持する杭と杭との間に補強ユニットを設けたものが開示されている。この補強ユニットは、矩形枠状のフレームと、フレームに設けられたブレースと、フレームとブレースとの間に設けられたダンパーと、を備えている。ダンパーは、所定の大きさを有する第１段階の地震によって降伏するように設定され、ブレースは、第１段階の地震より大きい第２段階の地震によって降伏するように設定されている。 Patent Document 1 discloses a pile in which a reinforcement unit is provided between the piles supporting the upper structure. This reinforcing unit includes a rectangular frame-shaped frame, a brace provided on the frame, and a damper provided between the frame and the brace. The damper is set to yield due to a first stage earthquake having a predetermined magnitude, and the brace is set to yield due to a second stage earthquake that is larger than the first stage earthquake.
特許文献２には、上部構造物を支持する杭と杭との間隔に応じて伸縮させたストラット部材を、杭の上下方向所定部位に両端を結合するものが開示されている。 Patent Document 2 discloses a strut member that expands and contracts according to the distance between the piles that support the upper structure and the piles, and that has both ends joined to predetermined portions in the vertical direction of the piles.
しかしながら、特許文献１記載の補強ユニットや特許文献２記載のストラット部材では、既設の水域構造物を補強するにあたっては、複数の杭同士を連結する補強ユニットやストラット部材を増設することで対応せざるを得ず、補強ユニットやストラット部材の設置スペースに限りがある場合には、補強ユニットやストラット部材を用いた水域構造物の耐震性の向上には限界があるという問題があった。 However, with the reinforcement unit described in Patent Document 1 and the strut member described in Patent Document 2, when reinforcing an existing water area structure, it is necessary to add a reinforcement unit or a strut member that connects a plurality of piles. However, if the installation space for the reinforcement unit or strut member is limited, there is a problem that there is a limit to the improvement of the earthquake resistance of the water area structure using the reinforcement unit or strut member.
また、杭自体の耐震性を向上させるために、既設の杭を耐震性の高い杭に置き換えることも考えられるが、非常に高額な費用がかかるという問題があった。 Further, in order to improve the earthquake resistance of the pile itself, it is possible to replace the existing pile with a pile having high earthquake resistance, but there was a problem that it was very expensive.
そこで、既設の杭を活用しつつ水域構造物の耐震性を向上させるために解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明はこの課題を解決することを目的とする。 Therefore, there is a technical problem to be solved in order to improve the earthquake resistance of the water area structure while utilizing the existing pile, and the present invention aims to solve this problem.
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、請求項１記載の発明は、上部構造物を支持する杭群をストラット部材で補強する水域構造物の補強構造であって、前記杭群は、前記上部構造物を支持する新設主杭と、前記上部構造物とは非接触で設けられ、前記新設主杭と前記ストラット部材を介して連結されて前記新設主杭に作用する水平方向の荷重を支持するように前記新設主杭を補強する既設杭と、からなり、前記ストラット部材は、所定の大きさの地震動を受けた際に降伏することを特徴とする水域構造物の補強構造を提供する。 The present invention has been proposed to achieve the above object, and the invention according to claim 1 is a reinforcing structure for a water area structure in which a pile group supporting an upper structure is reinforced with strut members, wherein The pile group is provided with a new main pile that supports the upper structure and the upper structure without contact, and is connected to the new main pile through the strut member and acts on the new main pile. Reinforcement of a body of water structure, comprising: an existing pile that reinforces the new main pile so as to support a load in a direction, and the strut member yields when a seismic motion of a predetermined magnitude is received. Provide the structure.
この構成によれば、既設の水域構造物について、既設杭が支持する既設の上部構造物を撤去し、主杭を新設して、既設杭と新設主杭とをストラット部材で連結することにより、既設杭が新設主杭を補強することができる。すなわち、既設杭を活用することにより、増設する新設主杭の１本あたりの断面積を低減しつつ、新たに構築する上部構造物を支持する新設主杭を補強することができる。 According to this configuration, for the existing water area structure, the existing upper structure supported by the existing pile is removed, the main pile is newly installed, and the existing pile and the new main pile are connected by strut members, Existing piles can reinforce new main piles. That is, by utilizing the existing piles, it is possible to reinforce the new main piles that support the newly constructed superstructure while reducing the cross-sectional area of each new main pile to be added.
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の構成に加えて、前記ストラット部材は、塑性変形後に交換可能な水域構造物の補強構造を提供する。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first aspect of the present invention, the strut member provides a reinforcing structure for a water body structure that is replaceable after plastic deformation.
この構成によれば、塑性変形したストラット部材を新たなストラット部材に交換することにより、上部構造物を供用させながら、地震前の耐震性を早期に回復させることができる。 According to this structure, by replacing the plastically deformed strut member with a new strut member, it is possible to restore the pre-earthquake earthquake resistance early while the upper structure is in service.
請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明の構成に加えて、前記新設主杭と前記既設杭とは、平面視で千鳥状に配置されている水域構造物の補強構造を提供する。 The invention according to claim 3 is, in addition to the configuration of the invention according to claim 1 or 2, a reinforcing structure for a water area structure in which the new main pile and the existing pile are arranged in a staggered pattern in a plan view. provide.
この構成によれば、新設主杭と既設杭とが千鳥状に配置されていることにより、新設主杭に作用する地震動の荷重が、ストラット部材を介して新設主杭の周囲に配置された既設杭に均等に分散されるため、水域構造物は、ねばり強さが増して耐震性をさらに向上させることができる。 According to this configuration, since the new main pile and the existing pile are arranged in a zigzag manner, the load of the seismic motion acting on the new main pile is reduced by the existing members that are arranged around the new main pile through the strut members. Since it is evenly distributed in the piles, the structure of the water area can increase the tenacity and further improve the earthquake resistance.
請求項４記載の発明は、請求項１乃至３の何れか１項記載の発明の構成に加えて、前記ストラット部材の降伏応力は、前記上部構造物にレベル２地震動が作用した際に前記ストラット部材が降伏するように設定されている水域構造物の補強構造を提供する。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the structure of the first aspect of the present invention, the yield stress of the strut member is the strut when a level 2 seismic motion acts on the upper structure. A reinforcement structure for an aquatic structure, wherein the members are set to yield.
この構成によれば、ストラット部材は、中規模地震に対応するレベル１地震動では降伏せずに耐震部材として機能し、大規模地震に対応するレベル２地震動では降伏して水域構造物の損傷を抑制する。 According to this structure, the strut member functions as a seismic resistant member without yielding in the level 1 earthquake motion corresponding to the medium-scale earthquake, and yields in the level 2 earthquake motion corresponding to the large-scale earthquake to suppress damage to the water area structure. To do.
請求項５記載の発明は、上部構造物を支持する杭群をストラット部材で補強する水域構造物の補強工法であって、既設杭が支持する既設の上部構造物を撤去する工程と、前記既設杭に対して平面視で千鳥状に新設主杭を打設する工程と、前記既設杭が前記新設主杭に作用する水平方向の荷重を支持するように、所定の大きさの地震動を受けた際に降伏する前記ストラット部材で前記既設杭と前記新設主杭とを連結する工程と、前記既設杭とは非接触状態で前記新設主杭上に新たな上部構造物を構築する工程と、を含む水域構造物の補強工法を提供する。 The invention according to claim 5 is a method for reinforcing a water area structure in which a pile group for supporting an upper structure is reinforced with a strut member, the method comprising: removing an existing upper structure supported by an existing pile; A step of placing new main piles in a zigzag pattern in plan view against the piles, and a seismic motion of a predetermined magnitude so that the existing piles support the horizontal load acting on the new main piles . A step of connecting the existing pile and the new main pile with the strut member that yields, and a step of constructing a new upper structure on the new main pile in a non-contact state with the existing pile , Providing a method for reinforcing water area structures including
この構成によれば、既設の水域構造物について、既設杭が支持する既設の上部構造物を撤去し、新設主杭を既設杭に対して千鳥状に配置し、既設杭と新設主杭とをストラット部材で連結することにより、既設杭が新設主杭を補強することができる。すなわち、既設杭を活用することにより増設する新設主杭の１本あたりの断面積を低減しつつ、新たに構築する上部構造物を支持する新設主杭を補強することができる。また、ストラット部材が所定の大きさの地震動を受けた際に降伏することにより、ストラット部材はねばり強さを増して耐震性を向上させることができる。 According to this configuration, with respect to the existing water area structure, the existing upper structure supported by the existing pile is removed, the new main piles are arranged in a staggered manner with respect to the existing pile, and the existing pile and the new main pile are By connecting with strut members, the existing pile can reinforce the new main pile. That is, it is possible to reinforce the new main pile supporting the newly constructed superstructure while reducing the cross-sectional area per new main pile to be added by utilizing the existing pile. In addition, since the strut member yields when it receives an earthquake motion of a predetermined magnitude, the strut member can increase the tenacity and improve the earthquake resistance.
本発明は、既設杭を活用することにより増設する新設主杭の１本あたりの断面積を低減しつつ、新たに構築する上部構造物を支持する新設主杭を補強することができる。 INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can reinforce a new main pile that supports a newly constructed superstructure while reducing the cross-sectional area per new main pile to be added by utilizing an existing pile.
本発明に係る水域構造物の補強構造は、既設の杭を活用しつつ水域構造物の耐震性を向上させるという目的を達成するために、上部構造物を支持する杭群をストラット部材で補強する水域構造物の補強構造であって、杭群は、上部構造物を支持する新設主杭と、上部構造物とは非接触で設けられ、新設主杭とストラット部材を介して連結されて新設主杭に作用する水平方向の荷重を支持するように新設主杭を補強する既設杭と、からなり、ストラット部材は、所定の大きさの地震動を受けた際に降伏することで実現した。 The reinforcing structure for an aquatic structure according to the present invention reinforces a pile group that supports an upper structure with strut members in order to achieve the purpose of improving the earthquake resistance of the aquatic structure while utilizing existing piles. a reinforcing structure of the water structure, Kuigun includes a new main pile which supports the superstructure, the superstructure is provided with a non-contact, new main is connected via the new main pile and the strut member It consists of existing piles that reinforce the new main piles to support the horizontal load acting on the piles, and the strut members were realized by yielding when the earthquake motion of a predetermined magnitude was received.
また、本発明に係る水域構造物の補強工法は、既設の杭を活用しつつ水域構造物の耐震性を向上させるという目的を達成するために、上部構造物を支持する杭群をストラット部
材で補強する水域構造物の補強工法であって、既設杭が支持する既設の上部構造物を撤去する工程と、既設杭に対して平面視で千鳥状に新設主杭を打設する工程と、既設杭が新設主杭に作用する水平方向の荷重を支持するように、所定の大きさの地震動を受けた際に降伏するストラット部材で既設杭と新設主杭とを連結する工程と、既設杭とは非接触状態で新設主杭上に新たな上部構造物を構築する工程と、を含むことで実現した。
Further, in order to achieve the purpose of improving the earthquake resistance of the water area structure while utilizing the existing pile, the reinforcing method of the water area structure according to the present invention is a strut member for the pile group supporting the upper structure. A method of reinforcing a water area structure to be reinforced, the process of removing the existing upper structure supported by the existing pile, the process of placing the new main pile in a zigzag pattern in plan view on the existing pile, and the existing In order to support the horizontal load acting on the new main pile, the process of connecting the existing pile and the new main pile with a strut member that yields when an earthquake of a predetermined magnitude is applied; Was realized by including the step of constructing a new superstructure on the new main pile without contact .
以下、本発明の一実施例に係る補強構造１０を適用した水域構造物１について、図面に基づいて説明する。なお、以下の実施例において、構成要素の数、数値、量、範囲等に言及する場合、特に明示した場合及び原理的に明らかに特定の数に限定される場合を除き、その特定の数に限定されるものではなく、特定の数以上でも以下でも構わない。 Hereinafter, a water body structure 1 to which a reinforcing structure 10 according to an embodiment of the present invention is applied will be described with reference to the drawings. In the following examples, when referring to the number of components, numerical values, amounts, ranges, etc., unless otherwise specified or in principle limited to a specific number, the specific number The number is not limited and may be a specific number or more.
また、構成要素等の形状、位置関係に言及するときは、特に明示した場合及び原理的に明らかにそうでないと考えられる場合等を除き、実質的にその形状等に近似又は類似するもの等を含む。 Also, when referring to the shapes and positional relationships of constituent elements, etc., unless otherwise specified, or in principle, it is considered that the shape and the like are substantially similar or similar to the shape, etc. Including.
また、図面は、特徴を分かり易くするために特徴的な部分を拡大する等して誇張する場合があり、構成要素の寸法比率等が実際と同じであるとは限らない。また、断面図では、構成要素の断面構造を分かり易くするために、一部の構成要素のハッチングを省略することがある。 In addition, in the drawings, characteristic portions may be exaggerated by enlarging the characteristic portions in order to make the characteristics easy to understand, and the dimensional ratios and the like of the constituent elements are not always the same as the actual ones. Also, in the cross-sectional views, hatching of some of the components may be omitted in order to make the cross-sectional structure of the components easier to understand.
なお、以下において、「上」、「下」の語は、鉛直方向における上方、下方に対応するものとする。 In the following, the terms "upper" and "lower" correspond to the upper side and the lower side in the vertical direction.
図１は、補強構造１０を適用した水域構造物１を示す模式図である。図２は、水域構造物１を模式的に示す斜視図である。図３は、下部構造物２を示す平面図である。図４は、下段のストラット部材２４の配列を示す平面図である。図５は、上段のストラット部材２４の配列を示す平面図である。水域構造物１は、桟橋であるが、ドルフィン、橋脚等、ストラット部材が適用可能なものであれば如何なるものであっても構わない。 FIG. 1 is a schematic diagram showing a water body structure 1 to which a reinforcing structure 10 is applied. FIG. 2 is a perspective view schematically showing the water body structure 1. FIG. 3 is a plan view showing the lower structure 2. FIG. 4 is a plan view showing the arrangement of the lower strut members 24. FIG. 5 is a plan view showing the arrangement of the upper strut members 24. The water body structure 1 is a jetty, but may be any structure such as a dolphin or a pier as long as the strut member is applicable.
水域構造物１は、脚柱としての杭群２１からなる下部構造物２と、床版３１と梁３２等からなる上部構造物３と、で構成されている。なお、図１中の符号３３は、側方に延設された上部構造部物３を支持する端部補強材である。 The water body structure 1 is composed of a lower structure 2 including a pile group 21 as a pillar and an upper structure 3 including a floor slab 31 and a beam 32. In addition, reference numeral 33 in FIG. 1 denotes an end portion reinforcing member that supports the upper structural member 3 extending laterally.
杭群２１は、一部が地盤に埋設されると共に、上端が水面から突出している。杭群２１は、新設主杭２２と、既設杭２３と、ストラット部材２４と、から成る。なお、図１中の符号２５は鋼管矢板であり、符号２６は鋼矢板である。 Part of the pile group 21 is buried in the ground, and the upper end projects from the water surface. The pile group 21 includes a new main pile 22, an existing pile 23, and a strut member 24. In addition, the code|symbol 25 in FIG. 1 is a steel pipe sheet pile, and the code|symbol 26 is a steel sheet pile.
新設主杭２２は、鋼管杭である。上部構造物３は、新設主杭２２の上端に支持されている。 The new main pile 22 is a steel pipe pile. The upper structure 3 is supported on the upper ends of the new main piles 22.
既設杭２３は、一部が地盤に埋設された鋼管杭である。既設杭２３は、新設主杭２２にストラット部材２４を介して連結されている。既設杭２３は、新設主杭２２に比べて短く形成されている。すなわち、上部構造物３は、既設杭２３には支持されていない。 The existing pile 23 is a steel pipe pile partially buried in the ground. The existing pile 23 is connected to the new main pile 22 via strut members 24. The existing pile 23 is formed shorter than the new main pile 22. That is, the upper structure 3 is not supported by the existing piles 23.
新設主杭２２と既設杭２３とは、図３に示すように、平面視で千鳥状に配置されている。具体的には、５本の新設主杭２２を並設して成る列Ｌ１を所定の間隔を空けて３列配置し、６本の既設杭２３を併設して成る列Ｌ２を所定の間隔を空けて３列配置することにより、新設主杭２２の列と既設杭２３の列とが交互に配置され、且つ、新設主杭２２を周囲の４本の既設杭２３から等間隔に離間して配置されている。なお、新設主杭２２と既設杭２３とは、上述した千鳥状に配置されたものに限定されるものではなく、新設主杭２２及び既設杭２３の配置が入れ替わっても構わず、また、新設主杭２２が１〜３本又は５本以上の既設杭２３に接続されても構わない。 As shown in FIG. 3, the new main piles 22 and the existing piles 23 are arranged in a staggered pattern in a plan view. Specifically, the rows L1 formed by arranging five new main piles 22 in parallel are arranged in three rows with a predetermined gap, and the row L2 formed by juxtaposing six existing piles 23 is arranged at a predetermined gap. By arranging three rows in a space, the rows of the new main piles 22 and the rows of the existing piles 23 are alternately arranged, and the new main piles 22 are equally spaced from the four existing piles 23 around them. It is arranged. The new main piles 22 and the existing piles 23 are not limited to the above-mentioned staggered arrangement, and the arrangements of the new main piles 22 and the existing piles 23 may be interchanged, or the new construction The main piles 22 may be connected to 1 to 3 or 5 or more existing piles 23.
ストラット部材２４は、新設主杭２２又は既設杭２３に連結される鞘管部２４ａと、２つの鞘管部２４ａを接続するストラット部２４ｂと、を備えている。 The strut member 24 includes a sheath pipe portion 24a connected to the new main pile 22 or the existing pile 23, and a strut portion 24b connecting the two sheath pipe portions 24a.
鞘管部２４ａは、短寸の鋼管を半割した半円筒形状に形成された一対の鞘部材から成り、新設主杭２２又は既設杭２３に取り付けられている。具体的には、一対の鞘部材が、新設主杭２２又は既設杭２３を囲い込んだ状態で結合されることにより、鞘管部２４ａは、新設主杭２２又は既設杭２３に剛結される。また、一対の鞘部材２４ａを切り離すことにより、鞘管部２４ａは、新設主杭２２又は既設杭２３から取り外される。 The sheath pipe portion 24 a is composed of a pair of sheath members formed in a semi-cylindrical shape by dividing a short steel pipe in half, and is attached to the new main pile 22 or the existing pile 23. Specifically, the pair of sheath members are coupled in a state of enclosing the new main pile 22 or the existing pile 23, so that the sheath pipe portion 24a is rigidly connected to the new main pile 22 or the existing pile 23. .. Moreover, the sheath pipe portion 24a is removed from the new main pile 22 or the existing pile 23 by separating the pair of sheath members 24a.
ストラット部２４ｂは、新設主杭２２と既設杭２３との杭間距離に応じて、長手方向に伸縮可能である。ストラット部２４ｂの具体的構成としては、例えば、小径鋼管と、小径鋼管より大径に形成されて小径鋼管を入れ子に収容する大径鋼管と、を備えているものが考えられる。このようなストラット部２４ｂでは、小径鋼管と大径鋼管とのラップ長を変更することにより、ストラット部２４ｂは任意の長さに伸縮可能である。また、小径鋼管と大径鋼管とが重なる部分にモルタルが充填されることにより、小径鋼管と大径鋼管とが強固に固定される。なお、ストラット部材２４ｂは、新設主杭２２と既設杭２３とを連結可能であれば良く、その具体的な構成は如何なるものであっても構わない。ストラット部２４の長さを調整するものとして、上述したモルタル接合方式の他に、ボルト接合方式、溶接接合方式、メカニカル接合方式等が考えられる。 The strut portion 24b can be expanded and contracted in the longitudinal direction according to the distance between the new main piles 22 and the existing piles 23. As a specific configuration of the strut portion 24b, for example, one having a small-diameter steel pipe and a large-diameter steel pipe having a diameter larger than that of the small-diameter steel pipe and accommodating the small-diameter steel pipe in a nest can be considered. In such a strut portion 24b, the strut portion 24b can be expanded and contracted to an arbitrary length by changing the wrap length of the small diameter steel pipe and the large diameter steel pipe. Moreover, the small-diameter steel pipe and the large-diameter steel pipe are firmly fixed by filling the portion where the small-diameter steel pipe and the large-diameter steel pipe overlap with mortar. The strut member 24b may be any structure as long as it can connect the new main piles 22 and the existing piles 23. In addition to the mortar joining method described above, a bolt joining method, a welding joining method, a mechanical joining method, or the like can be considered as a method of adjusting the length of the strut portion 24.
ストラット部材２４は、上下２段に配置されており、ストラット部２４ｂの長手方向に並ぶ新設主杭２２及び既設杭２３を一体に連結している。具体的には、図４に示すように、下段のストラット部材２４は、図４の紙面右下から左上に向かう支持方向Ｄ１に沿って並ぶ新設主杭２２及び既設杭２３を連結している。また、図５に示すように、上段のストラット部材２４は、図５の紙面左下から右上に向かう支持方向Ｄ２に沿って並ぶ新設主杭２２及び既設杭２３を連結している。 The strut members 24 are arranged in upper and lower two stages, and integrally connect the new main piles 22 and the existing piles 23 arranged in the longitudinal direction of the strut portions 24b. Specifically, as shown in FIG. 4, the lower strut members 24 connect the new main piles 22 and the existing piles 23 that are lined up along the support direction D1 from the lower right side to the upper left side of the paper surface of FIG. Further, as shown in FIG. 5, the upper strut members 24 connect the new main piles 22 and the existing piles 23 that are lined up along the support direction D2 from the lower left to the upper right of the paper surface of FIG.
このように、下段のストラット部材２４の支持方向Ｄ１と上段のストラット部材２４の支持方向Ｄ２とが、略６０度異なることにより、新設主杭２２に作用する地震動の荷重は、新設主杭２２を支持する４本の既設杭２３に均等に分散されるようになっている。なお、下段のストラット部材２４の支持方向Ｄ１と上段のストラット部材２４の支持方向Ｄ２との角度は、上述した６０度に限定されるものではなく、新設主杭２２及び既設杭２３の位置、強度等に応じて任意に変更しても構わない。 As described above, the supporting direction D1 of the lower strut member 24 and the supporting direction D2 of the upper strut member 24 are different from each other by approximately 60 degrees, so that the load of the seismic motion acting on the new main pile 22 is different from that of the new main pile 22. It is arranged to be evenly distributed over the four existing piles 23 that support it. In addition, the angle between the supporting direction D1 of the lower strut member 24 and the supporting direction D2 of the upper strut member 24 is not limited to the above-mentioned 60 degrees, and the position and strength of the new main pile 22 and the existing pile 23 It may be arbitrarily changed according to the above.
ストラット部材２４の降伏応力は、レベル２地震動が作用した際に降伏するように設定されている。新設主杭２２に接続された４本のストラット部材２４は、一部のストラット部材２４が降伏しても、他のストラット部材２４が継続して新設主杭２２を支持し続けることにより、水域構造物１は地震動に対してねばり強くなり耐震性が向上する。 The yield stress of the strut member 24 is set so that it will yield when a level 2 seismic motion is applied. The four strut members 24 connected to the new main piles 22 have a structure of a water body structure in which even if some of the strut members 24 yield, other strut members 24 continue to support the new main piles 22. The object 1 becomes tenacious against earthquake motion and the earthquake resistance is improved.
次に、補強構造１０を用いて水域構造物１を補強する手順について、図面に基づいて説明する。図６は、水域構造物１の補強工法の手順を示す模式図である Next, a procedure for reinforcing the water body structure 1 using the reinforcing structure 10 will be described with reference to the drawings. FIG. 6 is a schematic diagram showing the procedure of the reinforcing method for the water area structure 1.
本発明に係る補強工法は、図６（ａ）に示すような既設の水域構造物４の耐震や増深対策として適用される。まず、図６（ｂ）に示すように、既設杭２４に支持されている既設の上部構造物５を撤去する。上部構造物５を撤去する際には、上部構造物５と共に、上部構造物５を支持する既設杭２３の上部も取り除かれる。 The reinforcing method according to the present invention is applied as a measure against earthquakes and deepening of the existing water body structure 4 as shown in FIG. 6(a). First, as shown in FIG. 6B, the existing upper structure 5 supported by the existing piles 24 is removed. When removing the upper structure 5, the upper part of the existing pile 23 supporting the upper structure 5 is also removed together with the upper structure 5.
次に、図６（ｃ）に示すように、新設主杭２２を打設する。新設主杭２２の打設は、公知の手順に従い、地盤を穿孔した後に鋼管杭を打ち込むことで行われる。新設主杭２２は、既設杭２３に対して平面視で千鳥状に配置される。 Next, as shown in FIG. 6C, the new main pile 22 is driven. The placing of the new main pile 22 is performed by punching the ground and then driving the steel pipe pile according to a known procedure. The new main piles 22 are arranged in a zigzag pattern in plan view with respect to the existing piles 23.
次に、図６（ｄ）に示すように、ストラット部材２４で新設主杭２２と既設杭２３とを連結する。ストラット部材２４は、図示しない大型クレーン等によって吊り下げられ、鉛直方向の所定位置に取り付けられる。ストラット部材２４の設置は、連結する新設主杭２２及び既設補助杭２３の杭間距離に応じてストラット部２４ｂを伸長させた状態で、鞘管部２４ａを新設主杭２２及び既設杭２３に取り付ける。 Next, as shown in FIG. 6D, the new main piles 22 and the existing piles 23 are connected by strut members 24. The strut member 24 is suspended by a large crane (not shown) or the like and attached to a predetermined position in the vertical direction. The strut member 24 is installed by attaching the sheath pipe portion 24a to the new main pile 22 and the existing pile 23 in a state where the strut portion 24b is extended according to the distance between the new main pile 22 and the existing auxiliary pile 23 to be connected. ..
次に、図６（ｅ）に示すように、新設主杭２２上に新たな上部構造物３を構築する。なお、ストラット部材２４を設置する工程と上部構造物３を構築する工程とは、何れが先であっても構わない。上部構造物３を構築した後にストラット部材２４を設置する場合には、水中を進行するフロータ等を用いて、ストラット部材２４を所定の位置に搬送する。 Next, as shown in FIG. 6E, a new upper structure 3 is built on the new main pile 22. It should be noted that the step of installing the strut member 24 and the step of constructing the upper structure 3 may be performed first. When installing the strut member 24 after constructing the upper structure 3, the strut member 24 is conveyed to a predetermined position by using a floater or the like that advances in water.
このようにして構築された補強構造１０は、既設杭２３を活用することにより増設する新設主杭２２の１本あたりの断面積を低減しつつ、新たに構築する上部構造物３を支持する新設主杭２２を補強することができる。 The reinforcing structure 10 constructed in this manner reduces the cross-sectional area per new main pile 22 to be added by utilizing the existing piles 23, while supporting the new superstructure 3 to be newly constructed. The main pile 22 can be reinforced.
また、ストラット部材２４は、レベル１地震動が作用した際にストラット部２４ｂが弾性変形し、地震動が除去された後にストラット部２４ｂが元の形状に復元し、引き続き新設主杭２２と既設杭２３とを連結することで、補強機能を付与することができる。 Further, in the strut member 24, the strut portion 24b is elastically deformed when a level 1 seismic motion is applied, and the strut portion 24b is restored to the original shape after the seismic motion is removed, and the new main pile 22 and the existing pile 23 are continuously formed. A reinforcing function can be imparted by connecting the.
また、ストラット部材２４が、レベル２地震動が作用して塑性変形しても、塑性変形後のストラット部材２４を新設主杭２２及び既設杭２３から取り外し、新たなストラット部材２４に交換することにより、上部構造物３を供用させながら、地震前の耐震性を早期に回復させることができる。 Further, even if the strut member 24 is plastically deformed by the level 2 seismic motion, by removing the plastically deformed strut member 24 from the new main pile 22 and the existing pile 23 and replacing it with a new strut member 24, It is possible to restore the seismic resistance before the earthquake at an early stage while the upper structure 3 is being used.
なお、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変をなることができ、そして、本発明が該改変されたものにも及ぶことは当然である。 The present invention can be modified in various ways without departing from the spirit of the present invention, and it goes without saying that the present invention extends to the modified ones.
１ ・・・ （新設の）水域構造物
１０・・・ 補強構造
２ ・・・ 下部構造物
２１・・・ 杭群
２２・・・ 新設主杭
２３・・・ 既設杭
２４・・・ ストラット部
２４ａ・・・鞘管部
２４ｂ・・・ストラット部
３ ・・・（新設の）上部構造物
４ ・・・（既設の）水域構造物
５ ・・・（既設の）上部構造物
1... (Newly constructed) water area structure 10... Reinforcement structure 2... Lower structure 21... Pile group 22... New main pile 23... Existing pile 24... Strut part 24a・・・Sheath pipe part 24b ・・・Strut part 3 ・・・(New installation) Superstructure 4 ・・・(Existing) Water area structure 5 ・・・(Existing) Superstructure
Claims (5)
前記杭群は、
前記上部構造物を支持する新設主杭と、
前記上部構造物とは非接触で設けられ、前記新設主杭と前記ストラット部材を介して連結されて前記新設主杭に作用する水平方向の荷重を支持するように前記新設主杭を補強する既設杭と、
からなり、
前記ストラット部材は、所定の大きさの地震動を受けた際に降伏することを特徴とする水域構造物の補強構造。 A reinforcing structure for a body of water structure for reinforcing a pile group supporting an upper structure with a strut member,
The pile group is
A new main pile supporting the upper structure,
An existing structure that is provided in non-contact with the upper structure and that is connected to the new main pile through the strut members to reinforce the new main pile so as to support a horizontal load acting on the new main pile. With a stake,
Consists of
The reinforcing structure for a water body structure, wherein the strut member yields when an earthquake motion of a predetermined magnitude is received.
既設杭が支持する既設の上部構造物を撤去する工程と、
前記既設杭に対して平面視で千鳥状に新設主杭を打設する工程と、
前記既設杭が前記新設主杭に作用する水平方向の荷重を支持するように、所定の大きさの地震動を受けた際に降伏する前記ストラット部材で前記既設杭と前記新設主杭とを連結する工程と、
前記既設杭とは非接触状態で前記新設主杭上に新たな上部構造物を構築する工程と、
を含むことを特徴とする水域構造物の補強工法。 A method of reinforcing a body of water structure for reinforcing a pile group supporting an upper structure with strut members,
The process of removing the existing superstructure supported by the existing piles,
Placing the new main piles in a staggered manner in plan view with respect to the existing piles,
The existing pile and the new main pile are connected by the strut member that yields when an earthquake motion of a predetermined magnitude is applied so that the existing pile supports the horizontal load acting on the new main pile. Process,
A step of building a new superstructure on the new main pile in a non-contact state with the existing pile ;
Reinforcement construction method for aquatic structures, which includes:
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