नमस्ते सबैलाई।
यो एन्टा हो।
夏本番で現場が焼けてます。
足場の上は地山からの照り返しもあるのでメチャ暑いですね。
私も先日、朝イチで石積みの上がった時点でもう汗だくでしたｗ
まだこれからって時にはダラダラでｗｗｗ
तर त्यो मुख्य कुरा होइन।
今回は鉄筋挿入工（ロックボルト工）の確認試験荷重の話です。
だいたいどこの現場でも、設計計算書に鉄筋挿入工の荷重が書いてありますよね。
Td＝○○kNってヤツです。
のり面の段ごとに数値が一覧で並んでいて、1段目はいくら、2段目はいくら、という形で設定されています。
あの設計書を見ながら「で、確認試験は結局いくらで確認すればいいの？」と思う方いると思うんです。
基準側がどう書いているのかを一度きちんと拾った上で、私が現場でどう考えているかを書いていきます。
設計計算書のTdは、そもそも何の数字なのか
まずTdが何者かという話からです。
斜面対策の技術指針「地山補強土工の設計・施工」には、補強材の許容引張り力Taは3つの値の最小値で決まる、とされています。
移動土塊側の許容引抜き抵抗力、不動土塊側の許容引抜き抵抗力、そして芯材そのももの許容引張り力。
この3つのうち一番小さい値がTaです。
その上で、設計引張り力Tdはこれです。
Td ＝ λ × Ta
λは補強材の引張り力の低減係数で、0.7とする、とされています。
つまりTdは、許容引張り力にさらに0.7を掛けて落とした数値なんですね。
ここで注意しておきたいのが、鉄筋挿入工の計算には低減係数が2種類出てくるという事です。
ひとつが今のλ、もうひとつが後で出てくるのり面工の低減係数μです。
同じ「低減係数」でも中身が別物で、λは0.7という単一の値、μのほうは条件によって変化する値になります。
設計計算でも、λとμは当然別。
μ（ミュー）＝摩擦係数
λ（ラムダ）＝低減係数
老眼だと記号が似ているので、と言うか、もう見えないんですけどねｗ、計算書を読む時はどちらの話をしているのか意識したほうがいいですね。。。
なぜ落とすのかというと、地山補強土工は地山が変形して初めて補強材に引張り力が発生する工法だからです。
同指針でも、地山と補強材の相互作用に依存するため、実際に補強材へ発生する引張り力は必ずしも許容引張り力にはならない、という趣旨で説明されています。
ここが分かると、Tdという数字がなんかボンヤリ分かりますよね。
Tdは「この補強材は常時この力で引っ張られている」という実測値ではありません。
安定計算の中で、この補強材にはこれくらいの抵抗力を見込んでいます、という設計上の割り当て。
設計ではのり面工の効果を「のり面工の低減係数μ」として見込んでいます。
「切土補強土工法設計・施工要領」（東・中・西日本高速道路株式会社、平成19年1月）P.50に、のり面工タイプ別のμの目安が示されています。
コンクリート吹付工は0.2〜0.6、のり枠工は0.7〜1.0、擁壁類は1.0（連続した板タイプののり面工）という具合です。
あくまで目安です。
安全に安全を乗せて安全率の塊ですｗ（グラウンドアンカー工はもっとですが）
μは本来、のり面工係数から求める値とされています。
のり面工係数 fa ＝ L ÷（B の2乗 × S）
L は補強材長、B は補強材1本当たりの有効表面工幅、S は補強材の平均打設間隔です。
つまり補強材が長いほど、打設間隔が狭いほど、そしてのり面工の有効幅が小さいほどμは変わってきます。
同じ「のり枠工」でも、規格と補強材の配置次第で0.7寄りにも1.0寄りにもなる。
μ＝1.0とした場合、T1pa（移動土塊側の許容引抜き抵抗力）は算出されません。
設計計算でも「T1paを考慮しない（※μ＝1.0として計算）」項目があります。
これはつまり、剛なのり面工が付いている前提なら、移動土塊側から補強材が抜け出す方向の照査そのものを外して計算している、という事です。
もちろんμをいくつに設定するかは設計者の判断です。
安全側を採ってμ＝0.7で組んである計算書もあれば、μ＝1.0で組んである計算書もあります。
自分の現場の計算書がどちら側で組まれているかは、一度見ておくとイイと思います。
あくまでも概念で土の中がこんなにキッカリ別れているわけもなく、あくまでも概念ｗ
確認試験（受入れ試験）の基準はどう書かれているか
そして試験荷重です。
鉄筋挿入工の試験は、最終に行う受入試験（確認試験）
τ（周面摩擦抵抗）を測定する基本試験がありますが、今回は割愛。
確認試験は実際に供用される補強材から選定するもので、どこの県市町村でも代替が試験本数は任意抽出で全本数の3%かつ3本以上。
最大試験荷重は設計引張り力とする。
載荷サイクルは1サイクル。
初期荷重5.0kN、増加荷重のきざみ10.0kN、各段階での荷重保持時間5.0分、載荷速度10.0kN/分。
そして結果は荷重－変位量曲線として整理する。
つまり基準では、「その補強材の設計引張り力まで引く」です。
段ごとにTdが違うなら、試験荷重も段ごとに違ってくる、という事になります。
荷重の増加刻みとか、最大値によって変わってくるので、各現場で設定で問題ありません。
ちなみに発注者側の書き方としては大体どこも、鉄筋挿入工の特記仕様書で、段階確認の項目として「受入れ試験時／計画最大荷重」が挙げられていて、
確認の程度は一般監督で1回／1工事、重点監督で2回／1工事とされています。（この辺は施工する国県市町村に依存します）
まぁ基本的にな試験方法・試験結果の整理と判定を地盤工学会「地山補強土工法設計・施工マニュアル」によるものとする、と明記されています。
このあたりは発注機関ごとに書き方が変わる部分なので、まずは自分の現場の特記仕様書を読むのが先ですね。
段ごとに変えるか、代表荷重で統一するか
ここからが実際の現場の話です。
基準どおりなら段ごとのTdで引く。
でも実際に現場で管理していると、荷重がいちいち変わるのがメチャめんどくさいんですよｗ
段が変わるたびに載荷計画を書き直して、ジャッキの目盛りを読み替えて、報告書の様式も分けて。
しかも鉄筋挿入工の受入れ試験で見ているのは、突き詰めれば定着しているかどうか、抜けないかどうかですよね。
だったら、段ごとの細かい数値をそのまま追いかける必要はないんじゃないか、と私は思っています。
その段の中で一番大きいTdに合わせて統一する方向。
これは基準が言う「最大試験荷重は設計引張り力とする」を全ての本数で満たす事になるので、安全側の整理です。
段の中でTdが30kNから50kNまでバラついているなら、50kNで統一すれば全部の補強材がTd以上まで引かれた事になります。
私がこの現場なら、1段目は50kNで統一、2段目は30kNで統一したいところですね。
あくまでも、私の個人的な考えですが、付着の確認だけなら20kN程度でいいだろう、という考え方。
私自身の感覚としては、全面定着の鉄筋挿入工にわざわざ設計荷重を掛けて、抜けかけるリスクを作る事のほうが疑問だと思っています。
結局は鉄筋なので、ほとんど伸びません。
伸びたと思っている部分は、接続カップラーの緩み程度じゃないかと私は見ていますｗ
ただし、ここはあくまでも私の個人的な見解なので、現場の技術者にお任せです。
試験荷重を設計引張り力より下げると言う事は指針の記載からは外れます。
やるなら監督員との協議を経て、協議記録として残さないといけない性質の話です。
私の意見はあくまで一施工者の考え方なので、そのまま現場で実行していい話ではありませんｗ（じゃぁ言うなって！？）
そのあたりは技術者の考え方ひとつなので、最終的には現場ごとの判断にお任せします。
ただ現場の状況に寄ると言うことです。
特に山が粘土層ですでに軟化しているような感じであれば尚更ですね。
実際私の経験では１度だけ公団の工事で下げたことありました。
頭部のナットは、設計引張り力の50%程度が目安とされている
鉄筋挿入工は、グラウンドアンカー工と違って施工時に緊張力（プレストレス力）の導入を行わない工法です。
では頭部のナットは何のために締めるのか。
書籍には地山補強土はグラウンドアンカーと異なり初期緊張力を導入して斜面の安定を図る工法ではないため、
ナットの締め付けは緊張力を導入する事を目的とするものではない、とされています。
その上で、一般的な締め付け力の管理値の目安として、トルクレンチを用いて設計引張り力の50%程度としている事例が多い、
締め付け力については監督員と協議のうえ決定する、と書かれています。
仮にTd＝50kNの段だとして、頭部で常時50kNを掛け続けている訳ではないんです。
目安としては、その半分の25kN程度で締め込んでいる現場が多いという話になります。
そう考えると、私が言っている「付着の確認なら20kN程度で十分」という感覚も、締め付け管理値の水準からはそこまで遠くない数字なんですよねｗ
とはいえ、締め付け力と試験荷重は目的が別物です。
締め付けは補強材と表面材を一体化させるためのもの、試験は品質を確認するためのもの。
同じkNという単位でも意味が違うので、そこは混ぜないようにしたいところです。
とは言うモノの、緩まない程度というのがまた難しく、設計が小さい場合設計の５０％で締めるとゆるゆるの可能性もｗ
なので最後はパイレンでギュッと！
出来ればネジロックを付けてギュッとするとイイですよ。
カップラーが入ると、荷重の意味はどうなるか
接続カップラーを使う場合の話です。
基準側の記載としては、現場が狭隘な場合や補強材が長尺となる場合はカップラーを用いて接続する事例もある、
ただし使用するカップラーは接続部の強度が芯材の強度と同等以上となるものでなければならない、と書かれています。
強度については、そこで担保する考え方ですね。
ここからは私の考えです。
カップラーが入ると、外径が芯材より太くなります。
例えば削孔径φ65mmの孔の中に、途中で太い節がひとつ増える訳です。
その状態で確認試験を行った時、グラウトに対して機械的に引っ掛かる要因が増えているはずなんですよ。
そうなると、周面摩擦抵抗を素直に反映した挙動とは違う形で荷重が上がっていく可能性があるりますよね。
Td通りの荷重で試験したつもりでも、実際に何を確認できているのかは少し曖昧になるんじゃないかと。
まぁ抜けなきゃ良いんですけどねｗ
そう言う面倒な事を言ってくる検査官もたまぁーにいるので、そう言う考えも有ってもイイと思いますのでｗｗｗ
何mまで1本モノでいけるのか
最後に補強材長の話です。
そもそも基準類では、補強材長はどれくらいを想定しているのか。
各県基準は補強材の長さは概ね2.0〜5.0mとする、原則としてすべり線以深を1.0m以上確保する、材長は施工性等から50cmラウンドとする、という趣旨で書かれています。
補強材の最小長さは2m、最大長さは一般的な施工機械の能力も考慮して5mを標準とする、とした上で、鳥取県では補強材長さは最長7m程度とする、と書かれています。
基本的には、7mまでがロックボルト、7ｍ以上がグラウンドアンカー工と言う別れでもあります。
また指針には、施工条件と他工法との経済比較も考慮し、合理的と判断されれば5mを超えた長さを適用する事例もある、という記載もあります。
（JR系は極太で10m以上のボルトもあります！）
これらを並べると、5mあたりが標準の上限で、6〜7mは条件次第という位置付けですね。
私の考えとしては、施工背面が狭いなどの制約が無い限り、6mまでは1本モノで十分だと思っています。
理由は施工の確実性です。
途中で継がなければ、カップラーの緩みや接続忘れ等も発生しませんｗ
もうひとつが検査のしやすさですね。
非破壊検査が容易になるからです。
カップラーで接続してしまうと長さはどこまでしか測れません。
出来る限り1本モノでの施工をオススメですね。
いまだに鉄筋を切って短くする業者が居るという話も耳にするので、そこを検出できる余地は残しておいたほうがいいと私は思っています。
削孔長さえ管理していれば大丈夫、という話ではないんですよね。
削孔は所定の深さまで行って、入れる鉄筋だけ短い、という不正は理屈の上では成立してしまいます。
監督が常に付きっきりって事実無理ですからね。
施工会社が絶対に信用できる施工をしないと。
Tdという数字を巡ってあれこれ議論する前に、そもそも設計どおりのモノが入っているかどうか。
そこが一番大事ですよねーｗｗｗ
確認試験の荷重をいくらにするかは、技術者ごとに考え方が分かれる話です。
私は、無理なテンションを掛けて健全な補強材を痛めるくらいなら、抜けない事をきちんと確認して、頭部処理を丁寧にやるほうが構造物のためになると思っています。
その上で、基準から外れる確認をするなら必ず協議する。
そこさえやっておけば、現場の実情に合わせた管理はできるはずです。
皆さんの現場ではどうしていますか？
फेरि भेटौँला।
आदर्श रूपमा, जहाँसम्म सम्भव हुन्छ, रिबार प्रविष्टि एकै टुक्रा प्रयोग गरेर गरिनुपर्छ | गुणस्तर
