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保耐法によるチェックは済みましたか？ いまの補強で大丈夫ですか？

景観は？ 河積阻害は？

パパイイルルベベンントト橋橋脚脚のの耐耐震震補補強強

柱状体圧入補強協会

KKuuii TTaaiisshhiinn‐‐SSSSPP 工工法法

特特許許番番号号：：特特許許第第 33224499778899 号号

特特許許第第 44006611335599 号号

NNEETTIISS 登登録録番番号号：：KKTT--000000110011--VV

「平成 21 年度準推奨技術（新技術活用システム検討会議（国土交通省））」

1.はじめに

昭和 30～40 年代から，コストと施工性などから全国に数多くのパイルベント橋が造ら

れてきました．

現在では，耐用年数や兵庫県南部地震後の道路橋示方書の改訂によりパイルベント橋脚

の耐震性が問題となっています．耐震設計については，改訂により地震時保有水平耐力法

の検討が必要となり，現橋のチェックもより厳しいものとなりました．

そこで私たちは，安価で，景観を大きく変えず，河積阻害に対しても最小限で，さらに

通行止めのない施工ができる鋼板巻きによる耐震性の高い補強工法「Kui Taishin -ＳＳＰ

工法」を提案します．

●● フフーーチチンンググにによよるる補補強強 フーチングによる補強では，地震時保有水平耐

力法による耐震設計をした場合，大規模な補強と

なります．

●● 枕枕梁梁下下部部ででのの補補強強 下図に示すような補強例では，地震時

保有水平耐力法による耐震設計に対して

は，橋軸方向の補強になりません．

2.いままでの補強例

補強

補強

増杭が必要

フーチング

大規模な補強

Kui Taishin -ＳＳＰ工法（Super Strengthening Pile Bents Method）は，下図のよ

うに鋼板を巻き立て，圧入する工法です．

本工法によれば，道路橋

示方書にある保有水平耐力

を確保し，橋の形状を変え

ることなく，また河積阻害

率を大きく変えないで補強

することができます．

3.ＳＳＰ工法とは？

充填モルタル

補強鋼板

既設杭

圧入装置

(上部フレーム)

圧入装置

(下部フレーム)

補強鋼板

■必要な施工

ヤード

最小梁下空間：

2.5m 程度

確保できない場合は、

下記方法等で対応可能

・施工基面の掘り下げ

・簡易仮締切鋼板

（右図参照）

施工ヤード：陸上施工 70m2 程度、水上施工 設備を台船上に設け施工

■適用範囲 杭径：300～1500mm

杭種：鋼管杭，PC 杭，RC 杭，PHC 杭

■土質条件 礫質土（※最大礫径が既設杭と補強鋼板の間より小さい）、

砂質土、シルト、粘性土、有機質土

4.適用条件

―― 地地震震時時保保有有水水平平耐耐力力法法にによよるる耐耐震震検検討討 ―― 5.ＳＳＰ工法の設計方法

地盤種別の判定

パイルベント基礎の固有周期の算出

設計水平震度の標準値の算出

設計水平震度の算出(PC・RC 杭の場合)

地上部(橋脚部)，地中部(基礎部)の照査

補強断面，補強範囲の決定

曲げモーメントと My，Mu の関係

橋脚部の塑性化を考慮した発生曲げモーメント分布

橋脚下端の終局耐力を作用させた場合の基礎部に発生する曲げモーメント分布

橋脚部は既設部の終局モーメント Mu，基礎部は補強部・既設部の降伏モーメント

地上部

(仮想橋脚部)

地中部

(基礎部)

My Mu My

既設杭

補強範囲

補強杭

Mu

※最小作業空間 2.5m の場合は、補強鋼板は 0.5m/1 ロット当りとなる。

（標準補強鋼板ロット長 1.0m の場合は、作業空間は 3.3m 必要となる。）

※上記条件以外でも仮設を別途検討することにより施工可能。

約 2.5m

水中 ポンプ

簡易仮

締切鋼板

掘り 下げ

６.ＳＳＰ工法の施工順序図

※一般的に圧入には高圧ジェットを併用し，排土します． ※圧入および洗浄時に高圧ジェットにより排出される泥水は，補強ブロック上部にホッパー を設けて河川への流出を防止します．

②圧入装置と

補強鋼板の設置

溶接接合

③補強鋼板の圧入①反力用鋼板の設置

反力用鋼板

反力リブ

④ジャッキの移動

⑧完成 ⑤次の補強鋼板の

接合・圧入

溶接接合

⑦充填モルタルの

充填

充填モルタル

⑥高圧ジェット

による洗浄

泥水流出

防止用

ホッパー

高圧ジェット排水

① 反力用鋼板設置

③ 補強鋼板設置

⑤ 補強鋼板圧入

④ 補強鋼板設置、溶接

⑥ 高圧ジェットによる洗浄

⑦ 充填モルタルの充填 ⑧ 完 成

② 圧入装置設置

7.特徴

●● 設設計計面面のの特特徴徴 ① 補強開始位置を調節することで、補強開始位置より上方の橋脚部と、それより下方の基礎部

を同時に補強することが可能である。 ② 塑性ヒンジ位置を地上部に設ける場合は、被災後の調査および補修補強を速やかに行うこと

が可能である。 ③ 基礎部の有効径が増すことで、水平地盤抵抗の増加が期待できる。

【簡易仮締切(円形)設置状況】

●● 施施工工面面のの特特徴徴 ① 既設橋を供用しながら安全に耐震補強工事を実施することができる。

② フーチングおよび大規模な仮締切りが不要で、経済性に優れている。 ③ 狭い桁下空間でも施工性に優れている。 ④ 施工中・施工後ともに河川阻害率を大きく変えない。 ⑤ 補強後の景観を大きく変えない。

【簡易仮締切(小判型)設置状況】

【狭隘な作業空間での施工例(跨道橋)】

【斜杭の施工例】 【水管橋の施工例】 【狭隘な作業空間での施工例】

(跨線橋)

曲げ耐力試験（PC 杭） （平成 14 年 12 月）

既設杭と補強鋼管の間にモル

タルを充填した複合構造物を、

多サイクル載荷方式で曲げ耐力

試験を実施しました。

試験結果より、補強後の耐力

は、補強前に比べ大幅に向上し

ていることが確認できました。

1 10 100

10

100

1000

Ｐu= 843kNδu= 197mm

(log in scale)

(log in scale)

Ｐu= 76kNδu= 78mm

Ｐy= 47kNδy= 12mm

Ｐy=681kNδy= 41mm

CASE1（既製杭） CASE2（補強体）

P　

(kN

)

δ　（mm)

作動試験，耐圧試験 （平成 11 年 8 月） 試作機(φ400～500mm 用)による, 施工上必要な作動試

験と 981kN(100tf)の耐圧試験を実施しました．

ウォータージェット施工確認実験 （平成 1３年２月）

Ｎ値 20～50 程度の硬質シルトにおいても圧入可能であ

ることの確認および先端ノズル形状の検討のために模擬地盤

を作成し、施工確認実験を実施しました。

8.共同研究･開発経緯

実証実験 （平成 11 年１２月）

実験は実施工と同様の手順で

行い，先端部は開とし，高圧ウ

ォータージェット併用により補

強鋼板を深さ９m まで圧入しま

した。

実験終了後、補強杭を引抜き、

切断して断面を確認したとこ

ろ、良好な圧入精度とモルタル

充填状況を確認できました。

曲げ耐力試験（鋼管杭） （平成 13 年 1 月）

二重鋼管の隙間にモルタルを

充 填 し た 複 合 構 造 物 を 、

Pu=3000ｋＮを最大とする多

サイクル載荷方式で曲げ耐力試

験を実施しました。

試験結果より、補強後の耐力

は、補強前の約 3 倍以上向上し

ていることが確認できました。

荷重-変位関係

0

500

1000

1500

2000

2500

3000

3500

4000

0 50 100 150 200 250

δ（mm）

P（kN

）

補強杭

既設杭

柱状体圧入補強協会会員 ＜50 音順＞

幹事会員 オリエンタル白石株式会社 ショーボンド建設株式会社 株式会社ピーエス三菱 ライト工業株式会社 一般会員 株式会社あけぼの産業 株式会社今川工務店 株式会社大本組 三和建工株式会社 株式会社タイコー技建 株式会社東海リアライズ 日特建設株式会社 株式会社不動テトラ 横河工事株式会社 株式会社吉田組 若築建設株式会社 賛助会員 アイテックコンサルタント株式会社

株式会社アクティオ 株式会社カナモト

株式会社関東油機サービス 第一カッター興業株式会社 株式会社トーメック

2012.10.01

PRP ： Pillar Reinforcement method by Pushing Steel pipe into ground

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柱状体圧入補強協会