付属資料６調整エレメントの構造および耐力

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(1)JES 工法設計の手引. 付属資料６. 東日本旅客鉄道株式会社. 調整エレメントの構造および耐力. 1．調整エレメントについて JES 工法は、鋼製エレメントを JES 継手に沿わせて連続して地盤中にけん引貫入し構造物を構築する。そのため、最終的に閉合する部分（調整エレメント）は、調整機能を有し、限られた幅に収まる構造が要求される。そこで要件を満足させるため特殊な鉄筋継手を有する鉄筋コンクリート構造としている。. ２．調整エレメントの構造単線の鉄道盛土区間に内空幅 8000mm、内空高さ 5600mm の上床 10 本、側面 6 本、下床 10 本のエレメントで構築された１層１径間のボックスカルバートの施工事例から、調整エレメントが施工される閉合部に必要とされる変位吸収能力を検証した。土質は、トンネル掘削時の岩ズリで一部が粘性土である。エレメントの施工実績では、隣接エレメント間の相対的な位置の差は、左右（平均 2mm. 最. 大 7mm）、上下（平均 2mm，最大 7mm）であった。閉合部をはさむ左右のエレメントの位置の差は、発進側で上下 0mm，左右 4mm，到達側で上下 6mm，左右 3mm であり、閉合部の施工誤差は、各継手間の遊び（継手嵌合余裕=±4mm）の累積にはなっていなかった。これより、閉合部の可変性能は，継手嵌合余裕から生じる最大の施工誤差 7mm の７倍程度の可変性能（50mm）を有する構造とした。閉合部の構造寸法は、一般部エレメントと同様に施工するため 1500mm 以下とし、構造は、耐力、品質、施工性から特殊な鉄筋継手を有する鉄筋コンクリート構造とした。JES 継手に鉄筋を溶接すること等から鉄筋継手は一般的な重ね継手長に比べて非常に短く、鉄筋籠の状態で，施工時の形状保持能力を有することが必要であり、閉合形状（コの字形状）をした鉄筋を重ね合せる閉合形状の鉄筋継手を用いることとした。閉合形状の鉄筋重ね継手の構造を図‑1、その継手を有する調整エレメントの構造を図‑2 に示す。. ３．継手耐力式閉合形状の重ね継手は、特殊な鉄筋重ね継手を採用している。この継手耐力は、既往研究１）. 111.

(2) JES 工法設計の手引. フレア溶接. 東日本旅客鉄道株式会社. カバーエレメント. 閉合形状主鉄筋. 継手鉄筋の鉛直部. 補強鉄筋帯鉄筋. 隅角部. フレア溶接. 継手鉄筋の水平部. 補強鉄筋. カバーエレメント. =継手長. 図‑1 閉合形状の鉄筋重ね継手. 図‑２調整エレメントの構造. より、継手耐力は、継手鉄筋の隅角部の支圧耐力が大きな影響を及ぼしていることがわかった。そこで、曲げ加工された鉄筋から作用する支圧力に対する耐力を明らかにするため、支圧試験、引張試験等の基礎試験を実施している。そして、これらの基礎試験の結果とこの継手を有する梁形状の試験体による曲げ試験結果から、この継手の耐力評価式を提案している。提案式を式（１）に示す。 × P =φ×σck × 54φ（１−. 1. × ）（１−. （ｒ/φ）. 1.3. １ 1.4. × ２）. （H/φ）. （１）. P：継手耐力[N] φ：鉄筋径もしくは平板幅[mm] r ：曲げ半径[mm] σck：コンクリート圧縮強度[N/mm 2 ] H：支圧体間の離隔[mm]. ４．調整エレメントの設計既往研究１）で継手の隅角部に主鉄筋に対して一定の比率以上の補強鉄筋を継手隅角部に継手直交方向に補強鉄筋を配置すると式（１）の継手耐力が評価できる。そこで、設計は、式（１）が適用できる主鉄筋と補強鉄筋の組合せで、鉄筋種類 SD345 以下、継手長 10φ以上（φ：継手鉄筋径）であれば、調整エレメントは曲げ耐力の検討のみで、継手耐力の検討を不要としている。表‑１に継手鉄筋と補強鉄筋の組合せ、図‑３に継手耐力と鉄筋降伏荷重の関係を示す。. 112.

(3) JES 工法設計の手引. 表‐１. 東日本旅客鉄道株式会社. 継手鉄筋と補強鉄筋の組合せ. 主鉄筋径. 補強鉄筋径. D16. D13. D19. D13. D22. D16. D25. D16. D29. D22. D32. D22. D35. D25. 1400000 計算値（補強鉄筋あり）. 継手鉄筋降伏荷重[N]. 1200000 1000000 800000 600000 400000 200000 0 0. 200000 400000 600000 800000 1000000 1200000 1400000 継手破壊荷重（計算値）[N]. 図‑３継手耐力と鉄筋降伏荷重（SD345）の関係. 参考文献. （１）渡邊明之，石橋忠良，西島和男，栗栖基彰：閉合形状に曲げ加工した鉄筋の重ね継手の耐力に関する実験的研究，土木学会論文集 No763 Ⅵ‑63 pp133‑149 2004 年 6 月．（２）渡邊明之，石橋忠良，西島和男，栗栖基彰：閉合形状に曲げ加工した鉄筋の重ね継手に補強鉄筋を配置した場合の耐力に関する実験的研究，土木学会論文集（投稿中）．. 113.

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