JP2005232954A - コンクリート構造物の補強部材およびコンクリート構造物の補強工法 - Google Patents

Abstract

【課題】 材質が劣化しても、躯体のコンクリートおよびその補強部材や防護部材が脱落・破損しないコンクリート構造物の補強部材およびコンクリート構造物の補強工法を提供すること。
【解決手段】 溝型鋼１０５の溝軸方向の一方の端部１１７の溝内側に半筒体１０７を取り付け、他方の端部１１５の溝内側に突起材１０９を取り付けて、補強部材１０３を形成する。半筒体１０７、突起材１０９は、それぞれ、端部１１７、端部１１５から溝軸方向に所定の長さが突出するように取り付けられる。補強部材１０３を用いてトンネル１１９の壁面１２１を補強するには、先行して設置された既設の補強部材１０３の半筒体１０７に、隣接して設置される新設の補強部材１０３の突起材１０９を挿入する作業と、新設の補強材１０３の半筒体１０７を壁面１２１に固定する作業とを繰り返す。必要に応じて、補強部材１０３と壁面１２１の間に裏込め材を充填する。
【選択図】 図２０

Description

本発明は、コンクリート構造物の補強部材およびコンクリート構造物の補強工法に関するものである。

従来、コンクリート橋の表面やトンネルライニングの剥落を防止するための補強には、（１）プラスチックシートを接着剤で貼る方法、（２）破損した部分にエポキシ樹脂などを注入する方法、（３）破損した部分を取り壊して、樹脂コンクリートまたは吹付けコンクリートで補強する方法、等がある（特許文献１参照）。また、橋梁および盛土の縁端の防護には、縁端に鋼柱を立てて、それに壁材を取り付ける方法がある。

特開平９−２９６６１５号公報

しかしながら、従来のコンクリート橋の表面およびトンネルライニングの補強部分は、既存のコンクリートまたは補強した材料が劣化すると、脱落する。また、従来の橋梁および盛土の防護工は、鋼柱を支持していた縁端部のコンクリートが劣化すると破損する。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、躯体のコンクリートおよびその補強部材や防護部材が、材質が劣化しても脱落・破損しないコンクリート構造物の補強部材およびコンクリート構造物の補強工法を提供することにある。

前述した目的を達成するための第１の発明は、帯状材の側部を曲げて、対向する前記側部の一方にフランジを形成し、他方に溝型部または鉤型部を形成したことを特徴とするコンクリート構造物の補強部材である。

第１の発明の補強部材では、フランジとして、帯状材の一方の側部を曲げて、帯状材の本体と垂直な平板部が形成される。また、溝型部として、帯状材の他方の端部がフランジと同方向に曲げられ、Ｕ字型等に形成される。他に、鉤型部として、帯状材の他方の端部がフランジと同方向に曲げられ、Ｌ字型等に形成される場合もある。

補強部材では、帯状材の一方の側部に、フランジと溝型部（または鉤型部）が直列に設けられる場合もある。このとき、他方の側部では、フランジと対向する位置に溝型部（または鉤型部）が設けられ、溝型部（または鉤型部）と対向する位置にフランジが設けられる。

第２の発明は、帯状材の側部を曲げて、対向する前記側部の一方にフランジを形成し、他方に溝型部または鉤型部を形成した補強部材を用い、第１の補強部材の溝型部または鉤型部に第２の補強部材のフランジを挿入して、複数の前記補強部材をコンクリート構造物の表面に設置することを特徴とするコンクリート構造物の補強工法である。

第２の発明では、第１の発明の補強部材を用いて、橋梁、柱、トンネル等のコンクリート構造物を補強する。このとき、第１の補強部材の溝型部または鉤型部に第２の補強部材のフランジを挿入して、複数の前記補強部材をコンクリート構造物の表面に設置する。補強部材とコンクリート構造物の表面との間には、結合材として、ポリマーセメントモルタル、レジンモルタル等を充填する。さらに、必要に応じて、アンカーボルトを用いて補強部材をコンクリート構造物の表面に固定する。また、溝型部や鉤型部の内部には、補強部材同士を結合するためにレジンモルタルを充填する。

第３の発明は、帯状材の対向する側部を曲げて、端部にフランジを有する溝型部を形成した防護部材を用い、第１の防護部材のフランジを第２の防護部材のフランジと一体化して複数の前記防護部材からなる壁材を形成し、コンクリート構造物の表面に固定した平板に前記壁材の端部を固定することを特徴とするコンクリート構造物の補強工法である。

防護部材は、帯状材の両方の側部を、Ｕ字型等に折り曲げたものである。防護部材のフランジとは、Ｕ字型等の溝型部の端部に位置する、帯状材の本体に垂直な平板部である。

第３の発明では、第１の防護部材のフランジと第２の防護部材のフランジとを一体化して、複数の防護部材からなる壁材を形成する。そして、壁材の端部を固定した平板を、コンクリート構造物の表面にアンカボルト等で固定する。

第４の発明は、溝型鋼と、前記溝型鋼の溝軸方向の端部に固定された平板とからなる防護部材を用い、複数の前記防護部材を前記溝型鋼の凹部の向きが交互になるように配置し、隣接する前記防護部材の前記溝型鋼のフランジを一体化し、前記平板をコンクリート構造物の表面に固定することを特徴とするコンクリート構造物の補強工法である。

溝型鋼のフランジとは、溝の両側面に相当する部分である。溝型鋼では、溝の底面に相当する部分であるウェブに、必要に応じて開口部が設けられ、開口部にはガラス板または透明なプラスチック板が取り付けられる。

第４の発明では、複数の防護部材を、溝型鋼の凹部の向きが交互になるように配置し、隣接して配置された防護部材の溝型鋼のフランジを一体化する。また、溝型鋼に固定された平板を、コンクリート構造物の表面にアンカボルト等で固定する。

第５の発明は、本体である溝型鋼と、前記溝型鋼の溝軸方向の一方の端部の溝内側に取り付けられた半筒体と、前記溝型鋼の他方の端部の溝内側に、前記他方の端部から溝軸方向に所定の長さが突出するように取り付けられた突起材と、を具備することを特徴とする補強部材である。

半筒体は、例えば、断面がコの字型の鋼材である。半筒体は、溝型鋼の溝内側に、溝型鋼と半筒体とで閉空間が形成されるように固定される。突起材は、例えば、棒鋼、平鋼、断面が半筒体よりも一回り小さいコの字型の鋼材等である。半筒体は、全長を溝型鋼内に配置してもよいし、端部から溝軸方向に所定の長さが突出するように配置してもよい。

第６の発明は、溝型鋼の溝軸方向の一方の端部の溝内側に半筒体を取り付け、前記溝型鋼の他方の端部の溝内側に、前記他方の端部から溝軸方向に所定の長さが突出するように突起材を取り付けた補強部材を用い、第１の補強部材の前記半筒体内に、第２の補強部材の前記突起材を挿入し、かつ、前記半筒体をコンクリート構造物の壁面に固定することを特徴とするコンクリート構造物の補強工法である。

第６の発明では、第５の発明の補強部材を用いて、トンネル等のコンクリート構造物を補強する。このとき、第１の補強部材の半筒体内に第２の補強部材の突起材を挿入しつつ、第１の補強部材の溝型鋼と第２の補強部材の溝型鋼を突き合わせて、複数の補強部材をコンクリート構造物の表面に設置する。半筒体は、アンカボルト等を用いて壁面に固定される。補強部材とコンクリート構造物の表面との間には、結合材として、ポリマーセメントモルタル、レジンモルタル等が充填される。

躯体のコンクリートおよびその補強部材や防護部材が、材質が劣化しても脱落・破損しないコンクリート構造物の補強部材およびコンクリート構造物の補強工法を提供できる。

以下、図面に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は、補強部材１の断面図を、図２は、補強部材１の平面図を示す。図２は、図１を矢印Ａに示す方向から見た図である。

図１、図２に示すように、補強部材１は、帯状材３の側部５ａ、側部５ｂを折り曲げ、Ｕ型４に形成したものである。帯状材３は、鋼製、プラスチック製等とするのが望ましい。例えば、帯状材３に厚さの薄いステンレス鋼板を用いれば、軽量でかつ耐久性が大きく、補強される構造物の負担が少なくなる。また、帯状材３にプラスチック板を用いれば、軽量で施工が容易になる。

帯状材３の一方の側部５ａは、面１１ａ側に折り曲げられる。これにより、側部５ａには、面１１ａからほぼ垂直に突出するフランジ７が形成される。他方の側部５ｂは、面１１ａ側が凸となるＵ型部６を形成するように折り曲げられる。これにより、側部５ｂには、面１１ｂ側が開口した溝９が形成される。

図３、図４は、補強部材１を用いて補強したコンクリート橋１５の断面図を示す。図３は、コンクリート橋１５の橋軸直角方向の断面図である。図４は、図３のＢ−Ｂによる拡大断面図である。

補強部材１でコンクリート橋１５を補強する際には、例えば、図３に示すように、帯状材３の長さ方向がコンクリート橋１５の橋軸直角方向と一致するような向きに、補強部材１を配置する。補強部材１は、橋軸直角方向、すなわち、スラブ２１の一方の側面１９から他方の側面１９までを、コンクリート橋１５の底面１７および側面１９に沿って１枚で覆うことができる長さとする。

補強部材１は、図４に示すように、コンクリート橋１５の底面１７や側面１９と、補強部材１の面１１ａとが対面するように配置する。そして、底面１７や側面１９と補強部材１の面１１ａとの間には、モルタル２３を充填する。モルタル２３は、コンクリート橋１５と補強部材１を結合するためのものであり、レジンモルタル、ポリマーセメントモルタル等が用いられる。

補強部材１は、図４に示すように、橋軸方向に複数枚並べて設置される。橋軸方向に補強部材１を並べて設置する際には、設置しようとする補強部材１のフランジ７を、既に設置された隣接する他の補強部材１の溝９に挿入する。そして、溝９にレジンモルタル２５を充填する。レジンモルタル２５は、フランジ７と溝９を固定して、隣接する補強部材１を結合するためのものである。

このように、第１の実施の形態では、帯状材３の側部５ａ、側部５ｂを曲げて、側部５ａにフランジ７を形成し、側部５ｂに溝９を形成した補強部材１を用いる。第１の実施の形態では、コンクリート橋１５の表面に補強部材１を設置する際に、補強部材１の溝９に隣接する補強部材１のフランジ７を挿入してレジンモルタル２５で固定することにより、複数の補強部材１を一体化するので、コンクリート橋１５の躯体や補強部材１が劣化した場合に、劣化部分が直ちに脱落することがない。

次に、第２の実施の形態について説明する。第２の実施の形態では、第１の実施の形態と同様の補強部材１を用いて、コンクリート橋１５を補強する。図５は、補強部材１を用いて補強したコンクリート橋１５の断面図である。図５では、図１、図２に示す補強部材１を、図３と同様に、帯状材３の長さ方向がコンクリート橋１５の橋軸直角方向と一致するような向きに配置する。但し、図５では、コンクリート橋１５の底面１７と補強部材１の面１１ｂを対面させる。

図５では、既に設置された補強部材１のフランジ７に、隣接して設置する予定の他の補強部材１の溝９を被せることにより、補強部材１を、橋軸方向に複数枚並べて設置する。底面１７と補強部材１の面１１ｂとの間や、溝９には、レジンモルタル２７を充填する。レジンモルタル２７は、コンクリート橋１５と補強部材１を結合し、また、フランジ７と溝９を固定して隣接する補強部材１を結合するためのものである。

図５に示す補強方法においても、補強部材１の溝９に隣接する補強部材１のフランジ７を挿入してレジンモルタル２７で固定することにより複数の補強部材１を一体化するので、コンクリート橋１５の躯体や補強部材１が劣化した場合に、劣化部分が直ちに脱落することがない。

なお、第１、第２の実施の形態で用いた補強部材１では、帯状材３の側部５ｂをＵ型部６として溝９を形成したが、他の形状の溝型部や鉤型部を形成してもよい。また、第１、第２の実施の形態では、モルタル２３やレジンモルタル２７を用いてコンクリート橋１５と補強部材１とを結合したが、結合手段はこれに限らない。以下に、他の結合手段を用いた例について述べる。

図６は、補強部材１を用いて補強したコンクリート橋１５の断面図である。図６では、図１、図２に示す補強部材１を、図３と同様に、帯状材３の長さ方向がコンクリート橋１５の橋軸直角方向と一致するような向きに配置する。そして、図４または図５と同様にして、コンクリート橋１５と補強部材１を結合する。図６では、さらに、アンカーボルト２９を用いて補強部材１をコンクリート橋１５に固定する。

図６に示す補強方法においても、補強部材１の溝９に隣接する補強部材１のフランジ７を挿入してレジンモルタル２５（レジンモルタル２７）で固定することにより複数の補強部材１を一体化するので、コンクリート橋１５の躯体や補強部材１が劣化した場合に、劣化部分が直ちに脱落することがない。

また、第１、第２の実施の形態や、上述の図６に示した補強方法では、補強部材１を、帯状材３の長さ方向がコンクリート橋１５の橋軸直角方向と一致するような向きに配置したが、帯状材３の長さ方向がコンクリート橋１５の橋軸方向と一致するような向きに配置してもよい。この場合にも、橋軸直角方向に隣接する補強部材１のフランジ７と溝９とを嵌合させて複数の補強部材１を一体化するため、コンクリート橋１５の躯体や補強部材１が劣化した場合に、劣化部分が直ちに脱落することがない。

さらに、第１、第２の実施の形態では、補強部材１を用いてコンクリート橋１５を補修したが、補修対象はこれに限らない。図７は、補強部材１を用いて補強された柱３１を示す図である。図７の（ａ）図は、補強部材１を用いて補強された柱３１の断面図を、図７の（ｂ）図は、補強部材１を用いて補強された柱３１の立面図を示す。図７の（ａ）図は、図７の（ｂ）図のＣ−Ｃによる断面図である。柱３１は、例えば鉄筋コンクリート製とする。

図７の各図に示すように、柱３１を補強するには、柱３１の周囲に、帯状材３の軸方向が柱３１の周方向と一致するように、複数の補強部材１を配置する。補強部材１は、上下方向に複数段に配置されるが、隣接する段の補強部材１の継手３２は、直線上に位置しないよう、千鳥状にずらす。

隣接する補強部材１は、第１、第２の実施の形態と同様に、フランジ７と溝９とを嵌合させ、溝９にレジンモルタルを充填することにより、結合される。補強部材１は、フランジ７と溝９によって上下方向で結合されるが、継手３２の位置で結合して補強してもよい。また、補強部材１は、第１、第２の実施の形態でコンクリート橋１５に固定したのと同様に、モルタル（レジンモルタル、ポリマーセメントモルタル等）やアンカーボルトを用いて柱３１に固定される。

次に、第３の実施の形態について説明する。図８は、補強部材３３の断面図、図９は、補強部材３３の平面図である。図８は、図９のＥ−Ｅによる断面図である。図９は、図８を矢印Ｄに示す方向から見た図である。

図８、図９に示すように、補強部材３３は、帯状材３５の側部３７ａ、側部３７ｂを折り曲げ、Ｕ型４２に形成したものである。帯状材３５は、補強部材１の帯状材３と同様に、鋼製、プラスチック製、コンクリート（ファイバーコンクリート）製等とする。帯状材３５の側部３７ａは面４３ａ側に折り曲げられ、側部３７ａの長さ方向両端付近は、さらに面４３ａと平行になるように折り曲げられる。帯状材３５の側部３７ｂは面４３ｂ側に折り曲げられ、側部３７ｂの長さ方向中央付近は、さらに面４３ａと平行になるように折り曲げられる。

これにより、側部３７ａでは、長さ方向中央付近に面４３ａからほぼ垂直に突出するフランジ４５が形成され、その両側にＬ型部３９ａが形成される。また、他方の側部３７ｂでは、長さ方向中央付近にＬ型部３９ｂが形成され、その両側に面４３ａからほぼ垂直に突出するフランジ４５が形成される。側部３７ａのＬ型部３９ａは、側部３７ｂのフランジ４５と対向する位置に設けられる。側部３７ｂのＬ型部３９ｂは、側部３７ａのフランジ４５と対向する位置に設けられる。

図１０は、補強部材３３を用いて補強したトンネル４７の断面図を示す。トンネル４７を補強する際には、例えば、図１０に示すように、補強部材３３を、帯状材３５の長さ方向がトンネル４７の軸方向と一致するような向きに配置する。このとき、トンネル４７の内側面と、補強部材３３の面４３ａとを対面させる。

補強部材３３の内部４１（図８）、すなわち、トンネル４７の内側面と補強部材３３の面４３ａの間には、モルタル４９を充填する。モルタル４９は、トンネル４７と補強部材３３を結合するためのものであり、レジンモルタル、ポリマーセメントモルタル等が用いられる。

トンネル４７に補強部材３３を設置する際には、図１０の矢印Ｆに示すように、トンネル４７の一方の下端部から立ち上がり、複数の補強部材３３を順次設置して、他方の下端部で閉合する。このとき、既に設置された補強部材３３のフランジ４５の下部に、隣接して設置しようとする補強部材３３のＬ型部３９ｂを差し込む。また、同時に、既に設置された補強部材３３のＬ型部３９ａに、隣接して設置しようとする補強部材３３のフランジ４５を挿入する。

このように、第３の実施の形態では、帯状材３５の側部３７ａを曲げてフランジ４５とＬ型部３９ａを形成し、側部３７ｂを曲げてフランジ４５とＬ型部３９ｂを形成した補強部材３３を用いる。第３の実施の形態では、トンネル４７の内側面に補強部材３３を設置する際に、補強部材３３のフランジ４５を隣接する補強部材３３のＬ型部３９ａやＬ型部３９ｂと重ね合わせ、モルタル４９で固定することにより、複数の補強部材３３を一体化するので、トンネル４７の躯体や補強部材３３が劣化した場合に、劣化部分が直ちに脱落することがない。

なお、補強部材３３では、帯状材３の側部３７ａ、側部３７ｂにＬ型部３９ａ、Ｌ型部３９ｂを形成したが、Ｌ型以外の鉤型部や、溝型部を形成してもよい。また、図１０では円形トンネルを図示したが、角形トンネルでも同じように補強できる。さらに、トンネル４７と補強部材３３との結合手段は、モルタル４９に限らず、アンカーボルト等を用いてもよい。補強部材３３を、面４３ｂとトンネル４７の内側面とが対面するように設置してもよい。

第１から第３の実施の形態では、補強部材１、補強部材３３を用いてコンクリート構造物を補強することにより、コンクリート構造物の破損を防ぐことができる。また、補強部材１や補強部材３３は、帯状材３の継手（Ｕ型部６とフランジ７）、帯状材３５の継手（Ｌ型部３９ａやＬ型部３９ｂとフランジ４５）を結合させることにより、複数個が一体となった構造となるので、コンクリート構造物の耐力が増大し、耐用年数が延びる。

次に、第４の実施の形態について説明する。図１１は、防護部材５１で補強された構造物の平面図、図１２は、防護部材５１で補強された構造物の斜視図、図１３は、防護部材５１で補強された構造物６５の立面図である。図１１は、図１２の矢印Ｈに示す方向から見た図、図１３は、図１１のＧ−Ｇによる断面図を示す。

図１１から図１３に示すように、防護部材５１は、帯状材５３の側部５５ａ、側部５５ｂを折り曲げ、Ｕ型５４に形成したものである。帯状材５３は、鋼製、プラスチック製等とする。帯状材５３に、透明なプラスチック板を用いれば、軽量になり、光が透過する。

帯状材５３の側部５５ａ、側部５５ｂは、まず面５６ａ側に折り曲げられた後、面５６ａと平行になるように折り曲げられ、さらに、面５６ａと垂直になるように折り曲げられる。これにより、側部５５ａには、帯状材５３のＵ型５４とは逆向きのＵ型部５７ａが形成される。Ｕ型部５７ａの端部には、面５６ａと垂直なフランジ５９ａが形成される。また、側部５５ｂには、Ｕ型部５７ａと同じ向きのＵ型部５７ｂが形成される。Ｕ型部５７ｂの端部には、面５６ａと垂直なフランジ５９ｂが形成される。

図１１、図１２に示すように、複数の防護部材５１は、ある防護部材５１のフランジ５９ａと、隣接する防護部材５１のフランジ５９ｂとを結合することにより、一体化される。フランジ５９ａとフランジ５９ｂの結合には、ボルトまたは溶接（図示せず）を用いる。図１１から図１３に示すように、一体化された複数の防護部材５１の下端部には、平板６３が固定される。平板６３と防護部材５１の固定には、ボルト、溶接または接着剤（図示せず）を用いる。

図１３に示すように、構造物６５を補強するには、防護部材５１が固定された平板６３を、アンカーボルト６１を用いて構造物６５に固定し、壁体とする。構造物６５は、例えば橋梁や盛土である。平板６３は、これらの構造物６５の縁端に固定される。

図１４は、中空部７１を有する防護部材７５の平面図、図１５は、防護部材７５の立面図である。図１５は、図１４の矢印Ｉに示す方向から見た図である。図１４、図１５に示すように、防護部材７５は、帯状材７７の側部６７ａ、側部６７ｂを同じ向きに折り曲げてフランジ６９ａ、フランジ６９ｂを形成し、中央付近に筒状の中空部７１を設けたものである。

防護部材７５は、図１１から図１３に示す防護部材５１の結合体の適切な位置に挿入され、これらと一体化される。防護部材５１と防護部材７５を一体化するには、防護部材５１のフランジ５９ａ（５９ｂ）と防護部材７５のフランジ６９ａ（６９ｂ）を結合する。この結合には、ボルトまたは溶接（図示せず）を用いる。

図１５に示すように、防護部材７５の中空部７１は、送電線や照明器具などの電柱７３として用いられる。中空部７１すなわち電柱７３は、角鋼管とする。なお、防護部材７５は、結合された防護部材５１と同様に、ボルト、溶接または接着剤（図示せず）により平板６３に固定される。

このように、第４の実施の形態では、帯状材５３を用いて形成した複数の防護部材５１を、フランジ５９ａ、フランジ５９ｂを結合して壁材を得る。そして、壁材を平板６３に固定し、さらに、平板６３を構造物６５の縁端に固定して、構造物６５を補強する。これにより、橋梁や盛土等の構造物６５からの物体の落下を防ぐと同時に、交通騒音を遮断することができる。

次に、第５の実施の形態について説明する。図１６は、防護部材７９の立面図である。図１６に示すように、防護部材７９は、溝型鋼８５と、溝型鋼８５の溝軸方向の端部に固定された平板８７とからなる。平板８７は、鋼板等である。平板８７は、溝型鋼８５の溝軸に垂直に、溝型鋼８５のウェブ８１の両側に張り出して配置される。溝型鋼８５と平板８７とは、溶接（図示せず）またはＬ型鋼とボルト（図示せず）を用いて一体化される。

溝型鋼８５のウェブ８１には開口部９３が設けられ、開口部９３にはガラス板９５が取り付けられる。溝型鋼８５のフランジ８３にはボルト穴８９が設けられる。平板８７にはボルト穴９１が設けられる。

図１７は、一体化された複数の防護部材７９の斜視図、図１８は、一体化された複数の防護部材７９の断面図を示す。図１８の（ａ）図は、一体化された複数の防護部材７９の水平面による断面図、図１８の（ｂ）図は、図１８の（ａ）図のＫ−Ｋによる断面図を示す。

図１７、図１８に示すように、複数の防護部材７９は、溝型鋼８５を同一直線上に凹部の向きが交互となるように配置して、設置される。すなわち、隣接する防護部材７９ａの溝型鋼８５ａと防護部材７９ｂの溝型鋼８５ｂとでは、フランジ８３ａとフランジ８３ｂの位置が重なるが、ウェブ８１ａとウェブ８１ｂとは異なる平面内に配置される。

隣接する防護部材７９ａと防護部材７９ｂとは、フランジ８３ａとフランジ８３ｂとを、ボルト穴８９を介してボルトおよびナット９７を用いて結合することにより、一体化される。なお、フランジ８３ａとフランジ８３ｂの結合には、溶接を用いてもよい。

図１７、図１８に示すように、構造物１０１を補強するには、防護部材７９の平板８７を、ボルト穴９１を介して、アンカボルトおよびナット９９を用いて構造物１０１に固定し、壁体とする。構造物１０１は、例えば橋梁や盛土である。平板８７は、これらの構造物１０１の縁端に固定される。

このように、第５の実施の形態では、溝型鋼８５と平板８７を用いて形成した複数の防護部材７９を、溝型鋼８５の凹部の向きが交互となるように配置し、隣接する溝型鋼８５のフランジ８３を結合して壁材を得る。溝鋼型８５の凹部の向きを交互とすることにより、軽量で剛性の大きい防音壁を構築し、騒音を防止し、低周波空気振動を遮断することができる。

また、溝型鋼８５に固定された平板８７を、アンカボルトおよびナット９９を用いて構造物１０１の縁端に固定する。これにより、防音壁に作用する風圧を均等に構造物１０１に伝えることができる。これは、構造物１０１の劣化防止につながる。

さらに、溝型鋼８５のウェブ８１に開口部９３を設けてガラス板９５を取り付ける。これにより、構造物１０１が道路や鉄道などである場合に、構造物１０１上に外光を取り入れることができる。

なお、第５の実施の形態では、溝型鋼８５に開口部９３を設け、開口部９３にガラス板９５を取り付けたが、ガラス板９５の代わりに、透明のプラスチック板等を取り付けてもよい。また、外光を取り入れる必要がない場合には、開口部９３のない溝型鋼を用いてもよい。

また、防護部材７９では、平板８７を、溝型鋼８５のウェブ８１の両側に取り付けたが、平板を溝型鋼８５のウェブ８１の片側に取り付けてもよい。図１９は、一体化された複数の防護部材１３９の断面図を示す。図１９の（ａ）図は、一体化された複数の防護部材１３９の水平面による断面図、図１９の（ｂ）図は、図１９の（ａ）図のＳ−Ｓによる断面図を示す。

図１９に示すように、防護部材１３９では、平板８７に相当する平板１４３が、溝型鋼８５の溝軸に垂直に、溝型鋼８５のウェブ８１の片側に固定される。複数の防護部材１３９を配置する際には、隣接する防護部材１３９の溝型鋼８５の凹部の向きが交互となるように、かつ、隣接する防護部材１３９のフランジ８３の一部が重なるようにする。

隣接する防護部材１３９は、フランジ８３同士をボルトおよびナット９７を用いて結合することにより、一体化される。構造物１０１を補強するには、防護部材１３９の平板１４３を、アンカボルトおよびナット９９を用いて構造物１０１に固定し、壁体とする。防護部材１３９を用いて構造物１０１を補強した場合にも、防護部材７９を用いた場合と同様の効果を得られる。

次に、第６の実施の形態について説明する。図２０は、補強部材１０３の斜視図、図２１は、補強部材１０３の平面図、立面図、断面図である。図２１の（ａ）図は補強部材１０３の立面図、図２１の（ｂ）図は補強部材１０３の平面図、図２１の（ｃ）図は補強部材１０３の立面図、図２１の（ｄ）図は補強部材の断面図を示す。図２１の（ａ）図は、図２１の（ｂ）図の矢印Ｌ方向から見た図である。図２１の（ｃ）図は、図２１の（ｂ）図の矢印Ｍ方向から見た図である。図２１の（ｄ）図は、図２１の（ｂ）図のＮ−Ｎによる断面図である。

図２０、図２１に示すように、補強部材１０３は、溝型鋼１０５、半筒体１０７、突起材１０９からなる。半筒体１０７は、例えば、断面がコの字型の鋼材である。半筒体１０７は、溝型鋼１０５の溝軸方向の端部１１７の溝内側１１３に、端部１１７から所定の長さが突出するように固定される。溝型鋼１０５と半筒体１０７との間には、閉空間１２５が形成される。半筒体１０７は、ボルト穴１１１を有する。

突起材１０９は、例えば、断面が半筒体１０７より一回り小さいコの字型の鋼材である。突起材１０９は、溝型鋼１０５の溝軸方向の端部１１５の溝内側１１３に、端部１１５から所定の長さが突出するように固定される。半筒体１０７と突起材１０９は、同一線上に配置される。

図２２は、補強部材１０３を用いて補強したトンネル１１９の断面図を示す。図２２の（ａ）図はトンネル１１９の周方向の断面図、図２２の（ｂ）図はトンネル１１９の軸方向の断面図である。図２２の（ｂ）図は、図２２の（ａ）図のＰ−Ｐによる断面図である。

図２３は、補強部材１０３を用いて補強したトンネル１１９の壁面１２１付近の拡大断面図である。図２３の（ａ）図は、図２２の（ｂ）図のＯ−Ｏによる断面図である。図２３の（ｂ）図は、図２３の（ａ）図のＱ−Ｑによる断面図である。

図２２に示すように、トンネル１１９は、内周側の壁面１２１に複数の補強部材１０３を設置して補強される。補強部材１０３は、溝軸がトンネル１１９の周方向と一致するような向きに配置される。補強部材１０３は、端部１１５と端部１１７とを突き合わせつつ、矢印Ｒに示す方向に順次設置される。または、トンネル１１９の頂部より両側に向けて、順次設置される。

補強部材１０３を設置する際には、図２３に示すように、先行して設置された補強部材１０３−ｎの半筒体１０７−ｎ内に、隣接して設置する補強部材１０３−（ｎ＋１）の突起材１０９−（ｎ＋１）を挿入する。そして、補強部材１０３−（ｎ＋１）の半筒体１０７−（ｎ＋１）を、ボルト穴１１１（図２０）を介してボルトおよびナット１２３でトンネル１１９に固定する。さらに、補強部材１０３−（ｎ＋１）の半筒体１０７−（ｎ＋１）に、隣接する補強部材１０３−（ｎ＋２）の突起材１０９−（ｎ＋２）を挿入し、半筒体１０７−（ｎ＋２）（図示せず）をトンネル１１９に固定する。

すなわち、先行して設置された既設の補強部材１０３の半筒体１０７に、既設の補強部材１０３に隣接して設置される新設の補強部材１０３の突起材１０９を挿入する作業と、新設の補強材１０３の半筒体１０７をトンネル１１９に固定する作業とを繰り返す。トンネル１１９の壁面１２１と、補強部材１０３の溝内側１１３との間の空間１２７には、必要に応じて、結合材として、ポリマーセメントモルタル、レジンモルタル等を充填する。

このように、第６の実施の形態では、溝型鋼１０５に端部１１５から突出する突起材１０９、端部１１７から突出する半筒体１０７を固定した補強部材１０３を用いる。第６の実施の形態では、トンネル１１９の内側面に補強部材１０３を設置する際に、補強部材１０３の突起材１０９を隣接する補強部材１０３の半筒体１０７に挿入することにより、複数の補強部材１０３を一体化するので、トンネル１１９の躯体や補強部材１０３が劣化した場合に、劣化部分が直ちに脱落することがない。

なお、補強部材１０３の構成は、図２０、図２１に示すものに限らない。例えば、図２０、図２１では、突起材１０９に断面がコの字型の鋼材を用いたが、突起材をこれとは異なる形状としてもよい。また、図２０、図２１では、半筒体１０７の所定の長さを端部１１７から突出させたが、半筒体を溝型鋼１０５の内部に配置してもよい。

図２４は、他の補強部材を用いてトンネル１１９を補強した状態を示す図である。図２４の（ａ）図は、突起材に平鋼１３０を用いた補強部材１２９でトンネル１１９を補強した状態を示す。図２４の（ａ）図に示す補強部材１２９は、突起材として、断面がコの字型の鋼材のかわりに、平鋼１３０を用いる。平鋼１３０は、溝型鋼１０５の溝内側１１３に、端部１１５から突出するように固定される。

補強材１２９を用いてトンネル１１９を補強するには、先行して設置された既設の補強部材１２９の半筒体１０７に、既設の補強部材１２９に隣接して設置される新設の補強部材１２９の平鋼１３０を挿入する作業と、新設の補強材１２９の半筒体１０７をトンネル１１９に固定する作業とを繰り返す。

図２４の（ｂ）図は、突起材に棒鋼１１３を用いた補強部材１３１でトンネル１１９を補強した状態を示す。図２４の（ｂ）図に示す補強部材１３１は、突起材として、断面がコの字型の鋼材のかわりに、棒鋼１３３を用いる。棒鋼１３３は、溝型鋼１０５の溝内側１１３に、端部１１５から突出するように固定される。

補強材１３１を用いてトンネル１１９を補強するには、先行して設置された既設の補強部材１３１の半筒体１０７に、既設の補強部材１３１に隣接して設置される新設の補強部材１３１の棒鋼１３３を挿入する作業と、新設の補強材１３１の半筒体１０７をトンネル１１９に固定する作業とを繰り返す。

図２４の（ｃ）図は、半筒体を溝型鋼１０５の内部に配置した補強部材１３５でトンネル１１９を補強した状態を示す。図２４の（ｃ）図に示す補強部材１３５では、半筒体１３７が、溝型鋼１０５の溝内側１１３に、端部１１７から突出しないように固定される。

補強材１３５を用いてトンネル１１９を補強するには、先行して設置された既設の補強部材１３５の半筒体１３７に、既設の補強部材１３５に隣接して設置される新設の補強部材１３５の突起材１０９を挿入する作業と、新設の補強材１３５の半筒体１３７をトンネル１１９に固定する作業とを繰り返す。

突起材は、半筒体と溝型鋼との間の空間に挿入できる形状であればよい。半筒体は、トンネル等の補強対象構造物に固定でき、溝型鋼との間に空間を形成でき、空間に挿入された突起材を保持できる形状であればよい。

以上、添付図面を参照しながら本発明にかかるコンクリート構造物の補強部材およびコンクリート構造物の補強工法の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された技術的思想の範疇内において各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。

補強部材１の断面図 補強部材１の平面図 補強部材１を用いて補強したコンクリート橋１５の断面図 補強部材１を用いて補強したコンクリート橋１５の断面図 補強部材１を用いて補強したコンクリート橋１５の断面図 補強部材１を用いて補強したコンクリート橋１５の断面図 補強部材１を用いて補強された柱３１を示す図 補強部材３３の断面図 補強部材３３の平面図 補強部材３３を用いて補強したトンネル４７の断面図 防護部材５１で補強された構造物の平面図 防護部材５１で補強された構造物の斜視図 防護部材５１で補強された構造物６５の立面図 中空部７１を有する防護部材７５の平面図 防護部材７５の立面図 防護部材７９の立面図 一体化された複数の防護部材７９の斜視図 一体化された複数の防護部材７９の断面図 一体化された複数の防護部材１３９の断面図 補強部材１０３の斜視図 補強部材１０３の平面図、立面図、断面図 補強部材１０３を用いて補強したトンネル１１９の断面図 補強部材１０３を用いて補強したトンネル１１９の壁面１２１付近の拡大断面図 他の補強部材を用いてトンネル１１９を補強した状態を示す図

符号の説明

１、３３、１０３、１２９、１３１、１３５………補強部材
３、３５、５３、７７………帯状材
５ａ、５ｂ、３７ａ、３７ｂ、５５ａ、５５ｂ、６７ａ、６７ｂ………側部
７、４５、５９ａ、５９ｂ、６９ａ、６９ｂ、８３、８３ａ、８３ｂ………フランジ
９………溝
１５………コンクリート橋
２３、４９………モルタル
２５、２７………レジンモルタル
２９、６１………アンカーボルト
３１………柱
３９ａ、３９ｂ………Ｌ型部
４７、１１９………トンネル
５１、７５、７９、１３９………防護部材
６３、８７、１４３………平板
６５、１０１………構造物
８１………ウェブ
８５、１０５………溝型鋼
９３………開口部
９５………ガラス板
９９………アンカボルトおよびナット
１０７、１３７………半筒体
１０９………突起材
１１５、１１７………端部
１２５………閉空間

Claims (10)

1. 帯状材の側部を曲げて、対向する前記側部の一方にフランジを形成し、他方に溝型部または鉤型部を形成したことを特徴とするコンクリート構造物の補強部材。
2. 帯状材の側部を曲げて、対向する前記側部の一方にフランジを形成し、他方に溝型部または鉤型部を形成した補強部材を用い、
   第１の補強部材の溝型部または鉤型部に第２の補強部材のフランジを挿入して、複数の前記補強部材をコンクリート構造物の表面に設置することを特徴とするコンクリート構造物の補強工法。
3. 前記溝型部または鉤型部の内部にモルタル等を充填することを特徴とする請求項２記載のコンクリート構造物の補強工法。
4. 前記補強部材と前記コンクリート構造物の表面との間にモルタル等を充填することを特徴とする請求項２記載のコンクリート構造物の補強工法。
5. アンカーボルトを用いて前記補強部材を前記コンクリート構造物の表面に固定することを特徴とする請求項２記載のコンクリート構造物の補強工法。
6. 帯状材の対向する側部を曲げて、端部にフランジを有する溝型部を形成した防護部材を用い、
   第１の防護部材のフランジを第２の防護部材のフランジと一体化して複数の前記防護部材からなる壁材を形成し、コンクリート構造物の表面に固定した平板に前記壁材の端部を固定することを特徴とするコンクリート構造物の補強工法。
7. 溝型鋼と、前記溝型鋼の溝軸方向の端部に固定された平板とからなる防護部材を用い、
   複数の前記防護部材を前記溝型鋼の凹部の向きが交互になるように配置し、隣接する前記防護部材の前記溝型鋼のフランジを一体化し、前記平板をコンクリート構造物の表面に固定することを特徴とするコンクリート構造物の補強工法。
8. 前記溝型鋼がウェブに開口部を有し、前記開口部にガラス板または透明なプラスチック板が取り付けられたことを特徴とする請求項７記載のコンクリート構造物の補強工法。
9. 本体である溝型鋼と、
   前記溝型鋼の溝軸方向の一方の端部の溝内側に取り付けられた半筒体と、
   前記溝型鋼の他方の端部の溝内側に、前記他方の端部から溝軸方向に所定の長さが突出するように取り付けられた突起材と、
   を具備することを特徴とする補強部材。
10. 溝型鋼の溝軸方向の一方の端部の溝内側に半筒体を取り付け、前記溝型鋼の他方の端部の溝内側に、前記他方の端部から溝軸方向に所定の長さが突出するように突起材を取り付けた補強部材を用い、
    第１の補強部材の前記半筒体内に、第２の補強部材の前記突起材を挿入し、かつ、前記半筒体をコンクリート構造物の壁面に固定することを特徴とするコンクリート構造物の補強工法。

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