JP2004011226A

JP2004011226A - 改修パネル

Info

Publication number: JP2004011226A
Application number: JP2002164876A
Authority: JP
Inventors: Isao Yasuda; 安田勲; Akira Ikenotani; 池ノ谷明; Masanobu Sakamoto; 坂本全布
Original assignee: CIVIL RENEWALE KK
Current assignee: CIVIL RENEWALE KK
Priority date: 2002-06-05
Filing date: 2002-06-05
Publication date: 2004-01-15

Abstract

【課題】水平外力に対抗可能な構造を有する改修パネルを提供すること。
【解決手段】本体構造物７の改修に用いる改修パネル１であって、繊維シート４と、強化板３と、接着剤２と、からなり、前記繊維シートと一体化し、前記強化板から突出するアンカー部６を有することを特徴とするものである。
ここで、前記アンカー部を前記繊維シートの一部を束ねて形成することができる。また、前記繊維シートに別体のアンカー部を取り付けることもできる。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリートなどで構築した本体構造物の劣化による強度低下の回復、外力条件の変化により増加した作用荷重への対応、劣化の進行防止、改修後の構造物表面の粗度係数低下防止等、本体構造物の補修、補強、機能向上のための改修に用いる改修パネルに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート構造物は、種々の材料的・構造的な要因により経年劣化が生じ、ひび割れが発生して内部の鉄筋が腐食したり、断面欠損などを生じて構造耐力が低下したり、外力条件が変化して作用荷重が増加したりするため、必要に応じて補修、補強等の改修をおこなう必要がある。
従来、既設コンクリート構造物の改修方法としては、鋼板等を設置する方法、コンクリートを増し打ちする方法、炭素繊維等の化学繊維シートを巻き付ける方法などが実施されていた。
【０００３】
既設コンクリート構造物を改修する場合は、地震により発生する水平荷重に対抗する補強、道路の高欄のように自動車の衝突などによって作用する水平力に対抗する補強など、水平外力に対抗する措置が必要となる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記した従来の改修方法を実施するにあたっては、次のような問題点がある。
＜イ＞鋼板等を設置する方法では、基礎や底版にアンカーボルトを設置し、鋼板と接続して水平力に対抗させる。しかし、コンクリートと鋼板等は物性が異なるため、一体化に手間がかかる上に、重量が大きいため取り扱いが大変である。また、鋼板は防食のためのメンテナンスが必要である。更に、トンネル中の作業において、溶接するためには相当の換気が必要となり、設備費が増加する。
＜ロ＞コンクリートを増し打ちする方法では、水平力を処理するために配置された鉄筋を、基礎や底版などに削孔した孔に差し込み、モルタルやエポキシ樹脂を注入して固定する。しかし、一般的には増し打ちするコンクリートは厚くなるので建築限界の制限を受けやすく、狭い場所への設置も難しい。また、鉄筋の配筋、型枠の設置など、現場の作業が多く工期がかかる。さらに、増加する重量が大きいため本体構造物への負担も大きい。
【０００５】
＜ハ＞炭素繊維等の化学繊維シートを巻き付ける方法では、剛性の小さいシート状の材料を使用するため、基盤や底版に固定しても水平外力に抵抗することができない。
【０００６】
【発明の目的】
本発明は上記したような従来の問題を解決するためになされたもので、水平外力に対抗可能な構造を有する改修パネルを提供することを目的とする。
また、改修する構造物へ強固に定着が可能な改修パネルを提供することを目的とする。
さらに、作業が簡単で、短時間で設置可能な改修パネルを提供することを目的とする。
本発明は、これらの目的の少なくとも一つを達成するものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記のような目的を達成するために、本発明の改修パネルは、本体構造物の改修に用いる改修パネルであって、繊維シートと、強化板と、接着剤と、からなり、前記繊維シートと一体化し、前記強化板から突出するアンカー部を有することを特徴とするものである。
ここで、前記アンカー部を前記繊維シートの一部を束ねて形成することができる。
また、前記繊維シートに別体のアンカー部を取り付けることもできる。
【０００８】
さらに、上記した改修パネルにおいて、前記アンカー部を前記強化板との交差方向に突出させたこともできる。ここで、交差方向とは、アンカー部又はアンカー部の延長線が強化板と交差する方向をいう。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
【００１０】
＜イ＞改修パネル
改修パネル１は、強化板３と繊維シート４と接着剤２とアンカー部６とで構成する。
必要に応じて繊維シート４を２枚の強化板３で挟んで形成してもよい。
そして、繊維シート４と一体化し、強化板３から突出するアンカー部６を設ける。アンカー部６は、強化板３の領域から水平方向や交差方向に突出する。ここで、交差方向とは、アンカー部６又はアンカー部６の延長線が強化板３と交差する方向をいう。
【００１１】
＜ロ＞強化板
強化板３は、繊維シート４を保護し、改修パネル１の剛性を上げるために使用する板材である。
強化板３には、フレキシブルボード、ステンレス材、鋼材、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）、繊維補強コンクリート、高強度コンクリート等をなどが使用できる。
【００１２】
フレキシブルボードは、セメント、有機繊維（パルプ）を主成分としており、それらを混練した後、ロール状に成形し、脱水プレスしたものである。この高強度のフレキシブルボードは、周知の製品を使用することができ、入手が容易なものは、厚さ３ｍｍ〜６ｍｍの規格の製品である。
フレキシブルボードは、工場において容易に製造可能であり製品の品質が安定しており、曲げ強度が３０（Ｎ／ｍｍ^２）以上と大きく、表面にひび割れが発生しない、不燃性を有するなどの耐久性からみた利点がある。
さらに、曲げ加工等が容易にでき、補強すべき既設コンクリート構造物の形状に応じて、所望の形状に成形が可能であること、比重が１．６〜１．８と軽いため作業性や運搬が容易であることなどの施工性からみた利点もある。
【００１３】
なお、改修パネル１に使用する２枚の強化板３ａ、３ｂには、それぞれに異なる材料を使用することもできる。
【００１４】
＜ハ＞繊維シート
繊維シート４は、改修パネル１の強度を上げるために配置するシート状の材料である。
繊維シート４は、公知の単一配向シート、単一配向シートを合板のように交互に積層したもの、クロス状のもの等を使用することができる。
繊維シート４には、接着剤２を含浸させるため、少なくとも接着剤２が浸透するような材質又は織り方である必要がある。ここで、含浸とは、多孔性物体（繊維シート４）の改質のために空隙中に液状物質（接着剤２）を侵入させることをいう。接着剤２の含浸は、改修パネル１を製造する前に予め行っておいても、製造中に行ってもよい。
繊維シート４には、例えば炭素繊維シート、アラミド繊維シート、ポリエチレン繊維シート、ポリプロピレン繊維シート、ガラス繊維シート、ビニロン繊維シート等が使用できる。
【００１５】
ここで炭素繊維シートは、比重が１．７〜１．８と軽量であり、錆びない特性を有するとともに、繊維方向では、鉄筋の約５倍〜６倍である５０００〜６０００（Ｎ／ｍｍ^２）という大きな引張強度を有している。
そのため、高強度の強化板（３ａ、３ｂ）の間に、炭素繊維シートを配置することにより、薄膜で鉄筋コンクリートと同等以上の構造耐力を得ることができる。
【００１６】
＜ニ＞アンカー部
アンカー部６は、改修パネル１を本体構造物７に定着させるための突出部である。
アンカー部６は、上記した繊維シート４の一部を束ねることによって形成できる。例えば、繊維シート４の下端を解して、円筒状に束ねてエポキシ樹脂などの接着剤２で固化させると、強化板３の下端から突出するアンカー部６ａを形成できる（図１参照）。また、繊維シート４の面内を束ねると強化板３から隆起して立ち上がるアンカー部６ｄを形成できる（図４参照）。このように繊維シート４の一部を束ねてアンカー部６を形成すれば、繊維シート４とアンカー部６は一体に形成できる。アンカー部６の径、長さ及び配置間隔は、通常の鉄筋コンクリート理論に従って決めることができる。
【００１７】
また、別体のアンカー部６を繊維シート４に取り付けることができる。例えば、先端が扇状に展開した繊維束６ｂや鉄筋などの鋼棒６ｃを繊維シート４に固定してアンカー部６とすることができる（図２参照）。
別体のアンカー部６ｂ，６ｃの固定は、接着剤２などを使用しておこなう。アンカー部６ｃの繊維シート４に固定した部分が繊維シート４から隆起する場合は、アンカー部６ｃの隆起部の形状に合わせて形成した強化板３１などを使用してアンカー部６ｃの表面を覆う。
【００１８】
＜ホ＞接着剤
接着剤２は、強化板３と繊維シート４とを強固に接合して、一体成形できる材料であればどのような種類のものを用いてもよいが、接着強度や作業性の点から、エポキシ樹脂が好ましい。
なお、その他の接着剤２としては、酢酸ビニル樹脂系、ＥＶＡ系（エチレン酢酸ビニル共重合樹脂系）、アクリル樹脂系等の樹脂系接着剤や、クロロプレンゴム系、スチレン・ブタジエンゴム系等のゴム系接着剤や、セメント系、石膏系等の水・気硬性接着剤を用いることも可能である。
【００１９】
＜ヘ＞接合材
接合材８は、本体構造物７と改修パネル１の間に介在させて両者を一体化する材料である。
ここで、接合材８には、高強度無収縮モルタル、エポキシ樹脂、ＥＶＡ系、高分子樹脂系、酢酸ビニル樹脂系、ゴムラテックス系、アクリルエマルジョン系、再生ゴム系、シリコーン系などの接合材を用いることが可能である。
【００２０】
【実施例】
以下図面を参照しながら本発明の実施例について説明する。
【００２１】
＜イ＞道路高欄に設置する実施例（図３）
本体構造物７である道路の高欄７１に改修パネル１を取り付ける実施例について説明する。
まず、必要に応じて道路高欄７１の劣化部分を修復し、アンカー部６を挿入するアンカー孔を床版７１１に設ける。
アンカー部６をアンカー孔に挿入して改修パネル１を設置する。アンカー孔には接着剤２やセメントミルク等を注入してアンカー部６を床版７１１に固定する。改修パネル１と壁体７１２の間に隙間がある場合は、接合材８を充填する。改修パネル１を壁体７１２に固定するためにボルトなどを使用することもできる。
改修パネル１間の接合部には、接続パネル３２を嵌め込む。
このように改修パネル１を壁体７１２だけでなく、床板７１１にも固定することで、自動車の衝突などによる水平外力に対してもアンカー部６のせん断力で対抗することができる。
【００２２】
＜ロ＞ボックスカルバートに設置する実施例（図５）
本体構造物７であるボックスカルバート７２の内周面に改修パネル１を取り付ける実施例について以下、説明する。
改修パネル１の設置方法には、所定の大きさの改修パネル１をボックスカルバート７２の内周面に必要な数だけ順次並べていく方法、複数の改修パネル１を内周形状に合わせて接合した後にボックスカルバート７２の内周面に設置する方法がある。
ボックスカルバート７２の内周面には、アンカー部６ｄを挿入するためのアンカー孔７３を複数設ける。図５においては、繊維シート４とボックスカルバート７２の内周面の間に強化板３を介在させた実施例を記載しているが、強化板３に代えて接合材８を充填することもできる。
【００２３】
【発明の効果】
本発明の改修パネルは以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜イ＞アンカー部を介して改修パネルを構造物に確実に定着させることができる。また、改修パネルを設置した構造物の水平外力に対する耐力を上げることができる。
＜ロ＞アンカー孔にアンカー部を挿入するという簡単な方法で設置することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の改修パネルの実施例の斜視図。
【図２】別体のアンカー部を配置する実施例の説明図。
【図３】道路高欄に改修パネルを設置する実施例の説明図。
【図４】交差方向にアンカー部が突出する改修パネルの実施例の斜視図。
【図５】ボックスカルバートに改修パネルを設置する実施例の断面図及び部分拡大図。
【符号の説明】
１・・・改修パネル
２・・・接着剤
３・・・強化板
４・・・繊維シート
６・・・アンカー部
７・・・本体構造物

Claims

本体構造物の改修に用いる改修パネルであって、
繊維シートと、
強化板と、
接着剤と、からなり、
前記繊維シートと一体化し、前記強化板から突出するアンカー部を有することを特徴とする、
改修パネル。
請求項１に記載の改修パネルにおいて、
前記アンカー部を前記繊維シートの一部を束ねて形成することを特徴とする、
改修パネル。
請求項１に記載の改修パネルにおいて、
前記繊維シートに別体のアンカー部を取り付けたことを特徴とする、
改修パネル。
請求項１乃至３のいずれかに記載の改修パネルにおいて、
前記アンカー部を前記強化板との交差方向に突出させたことを特徴とする、
改修パネル。