JP2007146546A - コンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法 - Google Patents

Abstract

【課題】施工が容易で、長期間に渡り、補強効果を持続できるコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法を提供する。
【解決手段】スリット溝１７内には、面内,外方向を上下方向として、繊維強化樹脂成形体１８が、埋設されている。
そして、この繊維強化樹脂成形体１８が、スリット溝１７の長手方向に沿って炭素繊維の方向を一致させて介装され、埋設された状態で、エポキシ樹脂材料１９ａがこのスリット溝１７内に充填されて、硬化されることにより、この繊維強化樹脂成形体１８が、この基礎１６内にエポキシ樹脂１９によって一体にとなるように広い接着面積で接着されている。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート構造物補強構造及び補強方法に関し、特に、住宅等の建物の基礎部分に用いて好適な、更には、鉄筋補強の無い無筋基礎に好適なコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法に関するものである。

従来、図１６に示すようなコンクリート構造物補強構造が知られている。

このような従来のコンクリート構造物補強構造は、住宅等の建物の既設の基礎１が、鉄筋が内部に設けられていない無筋基礎である場合等、強度を向上させる為に、用いられる補強構造である。

このような従来の補強構造では、既設の基礎１の側面部１ａに、はつり１ｂ,１ｂを形成する。

そして、抱き合わせる追加基礎２の鉄筋３の一部３ａ,３ａを、このはつり１ｂ,１ｂの中に位置させて、コンクリート４を打設するものである。

また、図１７に示すようなコンクリート構造物補強構造も知られている（例えば、特許文献１等参照）。

このようなものでは、基礎５の立ち上がり部５ａから、フーチング部５ｂに向けて、斜め下方向に穿孔６,６を形成して、ロッド状の繊維強化樹脂複合材７,７を挿入する。

そして、セメント系グラウト剤８を、これらの穿孔６内に充填して硬化させることで、基礎５と、繊維強化樹脂複合材７,７との間が接着される。

更に、図１８に示すようなコンクリート構造物補強構造が知られている（例えば、特許文献２等参照）。

このようなものでは、既設の基礎１１の外側面１１ａに補強体１２が、複数のアンカーボルト１３…によって締結されると共に、更に、ポリマーセメント１４によって、接着されるように構成されている。

この補強体１２は、平板状の鋼板１２ａの両側面に、各々炭素繊維シート１２ｂ,１２ｂが、エポキシ樹脂を用いて接着されている。

そして、このように構成された従来のコンクリート構造物補強構造では、一定間隔を置いて、締結される複数のアンカーボルト１３…の締結力に加えて、更に、前記補強体１２が、ポリマーセメント１４によって、密着するように接着される。

このため、強固な固定力が得られて、補強を確実なものとすることができる。
特許第３５００８１０号公報（０００６段落乃至００１７段落、図１） 特開平１０−１２１７４５号公報（００１１段落乃至００１５段落、図１，図３，図４）

このように構成された従来のコンクリート構造物補強構造では、図１６に示すように、地中のフーチング部１ｃを切り欠いて、新たにフーチング部２ａを形成しなければならず、施工が困難であった。

また、はつり１ｂの深さｄも、人手でノミをハンマーで叩いたり、圧縮空気や油圧若しくは、電動モーターを動力としたハンマー等を用いて、専用のノミを叩き、コンクリートを砕くため、深さｄ及び大きさ等の寸法管理が困難であるといった問題があった。

また、図１７に示すような従来のコンクリート構造物補強構造では、立ち上がり部５ａとフーチング部５ｂとの間の強度を向上させることにより、地震等の横方向の外力に対して充分な強度を得るため、一定間隔で、複数の穿孔６…を、立ち上がり部５ａの両側面から形成しなければならない。

特に、既設の建物に、このコンクリート構造物補強構造を適用しようとすると、建物内側に位置する立ち上がり部５ａの一側面からは、穿孔６を形成しにくく、施工が困難であるといった問題があった。

更に、発泡スチロール材等で構成される保護材９，９を用いて、地中１０に露出する前記繊維強化樹脂複合材７,７を保護しなければならず、部品点数の増大に伴い、更に施工を困難なものとしている。

また、図１８に示す従来のコンクリート構造物補強構造では、前記ポリマーセメント１４による前記補強体１２の接着が剥がれると、前記アンカーボルト１３で締結されている部分のみで、基礎１１にこの補強体１２が固定されることとなる。

このため、基礎１１に一体となって補強効果を発揮する平板状の補強体１２の機能が発揮されないと共に、アンカーボルト１３部分に、応力が集中して、この部分からクラックを発生させてしまう虞もあった。

特に、基礎１１の外側面１１ａを塞ぐように略全面に渡り、前記補強体１２が貼り付けられると、基礎１１内の水分が外気に蒸散されず、この水分によって、前記ポリマーセメント１４による前記補強体１２の接着が剥がれる虞があった。

そこで、この発明は、施工が容易で、長期間に渡り、補強効果を持続できるコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法を提供することを課題としている。

上記目的を達成するために、請求項１に記載された発明は、コンクリート構造物の外表面から一定の深さを有するスリット溝内に、長手方向を該スリット溝の長手方向に一致させる平板材を介装させて埋設すると共に、前記スリット溝の両内側面と対向する該平板材の両側面との間の空隙に充填されたエポキシ樹脂材料によって、該平板材の各両側面が、該スリット溝の内側面に各々固着されているコンクリート構造物補強構造を特徴としている。

また、請求項２に記載されたものは、前記コンクリート構造物は、建物の基礎であり、該基礎の立ち上がり部の厚み方向寸法のうち、外表面から約１／２未満で、略水平に形成されたスリット溝内に、面内,外方向を上下方向として、前記平板材を埋設する請求項１記載のコンクリート構造物補強構造を特徴としている。

そして、請求項３に記載されたものは、前記コンクリート構造物は、建物の基礎であり、該基礎の立ち上がり部に存在するクラックに交差するように、外表面から厚み方向寸法の約１／２未満で、前記スリット溝を形成して、該スリット溝内に、面内,外方向を上下方向として、前記平板材を埋設すると共に、該平板材と、該スリット溝との間の空隙に充填されるエポキシ樹脂材料を、前記クラック内の空間内に到るまで、硬化状態で一体となるように充填する請求項１記載のコンクリート構造物補強構造を特徴としている。

更に、請求項４に記載されたものは、前記平板材は、前記スリット溝の長手方向に沿って炭素繊維の方向を一致させた繊維強化樹脂成形体である請求項１乃至３のうち何れか一項記載のコンクリート構造物補強構造を特徴としている。

また、請求項５に記載されたものは、コンクリート構造物の外表面から一定の深さを有するスリット溝を切削形成すると共に、該スリット溝内に、該スリット溝の長手方向に沿って長手方向を一致させた平板材を介装させて埋設し、該平板材と、スリット溝の内側面との間の空隙にエポキシ樹脂材料を充填して、該エポキシ樹脂材料の硬化により、該平板材の両側面を、該スリット溝の内側面に固着させるコンクリート構造物補強方法を特徴としている。

そして、請求項６に記載されたものは、前記コンクリート構造物は、建物の基礎であり、該基礎の立ち上がり部の厚み方向寸法のうち、外表面から約１／２未満で、略水平に形成されたスリット溝内に、面内,外方向を上下方向として、前記平板材を介装して埋設した後、エポキシ樹脂材料を該スリット溝内に充填する請求項５記載のコンクリート構造物補強方法を特徴としている。

更に、請求項７に記載されたものは、前記コンクリート構造物は、建物の基礎であり、該基礎の立ち上がり部に存在するクラックに交差するように、外表面から厚み方向寸法の約１／２未満のスリット溝を形成して、該スリット溝内に、面内,外方向を上下方向として、前記平板材を埋設すると共に、該平板材と、該スリット溝との間の空隙にエポキシ樹脂材料を充填すると共に、前記クラック内の空間内に、充填されたエポキシ樹脂材料と共に、両エポキシ樹脂材料が硬化状態で一体となる請求項５記載のコンクリート構造物補強方法を特徴としている。

そして、請求項８に記載されたものは、前記エポキシ樹脂材料の充填には、低圧樹脂注入用スクイズプレートが用いられている請求項５乃至７のうち何れか一項記載のコンクリート構造物補強方法を特徴としている。

このように構成された本願発明の請求項１記載のものは、前記平板材の両側面が、対向する前記スリット溝の両内側面との間の空隙に充填されたエポキシ樹脂材料によって、前記スリット溝の内側面に各々固定されて、前記基礎と該平板材が一体化する。

このため、接着面積が、片方の側面のみが接着される場合に比して、約２倍となり、接着強度を大きくすることができる。

また、前記平板材は、スリット溝の長手方向に一致する長手方向で、該スリット溝内に介在されている。

このため、該平板材に、直接、剥離方向への外力が加わることが無い。また、コンクリート構造物の外表面が覆われることも無く、該コンクリート構造物から水分が、蒸散される為、接着力の低下も抑制される。

コンクリートは、経年により劣化するが、通常、表層面より内側に、向かって中性化（酸化）が進み、圧縮強度が低下していく。

本発明が適用される対象物件が、経年変化している場合、表層面の劣化が進行している場合が多い。

このため、表層面近傍に前記平板材等を貼設する場合に比して、前記スリット溝を設けて平板材を介装させて、より芯に近い部分に平板材を埋設させて固着させるものの方が、より接着状態の信頼性を向上させることが出来る。

また、請求項２に記載されたものは、前記スリット溝内に、面内,外方向を上下方向として、前記平板材が埋設されている。

該平板材は、前記スリット溝内に、長手方向を該スリット溝の長手方向に一致させて設けられている。

このため、前記基礎に架かる上下方向の荷重は、該平板材の面内,外方向の力として受け止められる。

このため、例えば、ロッド状（丸棒状）の鉄筋や或いは、他の形状の繊維強化樹脂複合材が埋設されているものに比して、効果的に補強が行える。

しかも、前記スリット溝は、該基礎の立ち上がり部の厚み方向寸法のうち、外表面から約１／２未満以内であるので、約半分を超える寸法の基礎は、そのまま残される。

このため、既設の建物が、基礎の上部に載置されたままの状態で、該基礎に略水平方向のスリット溝を形成しても問題なく、補強施工を行うことができる。

また、補強の対象となる基礎には、モルタル仕上げ若しくは、塗装仕上げ等の仕上げ面を有し、コンクリート構造体が露出していない場合がある。

このような場合、従来のように、表層面近傍に前記平板材等を直接貼設しようとすると、モルタル仕上げ若しくは、塗装仕上げ等の仕上げ面を、はつり・剥離する工程が前工程で必要となる。

これに対して、請求項２に記載されたものでは、前記平板材の厚み程度のスリット溝を、仕上げ厚を見込んで設けることにより、従来のような仕上げ面を、はつり・剥離する工程を省略することが出来る。

従って、施工工程数を減少させて、施工コストの上昇を抑制できる。

そして、請求項３に記載されたものは、前記基礎の立ち上がり部に存在するクラック内のエポキシ樹脂と、交差するように、前記スリット溝内に、埋設された平板材を接着するエポキシ樹脂とが、硬化状態では、一体となる。

通常、クラックが発生する部分の周囲は、荷重集中等、再度、クラックが発生する確率が高い。

このため、該クラックを補修する際に用いるエポキシ樹脂と、周囲を補強する平板材を固定するエポキシ樹脂とが、交差部分の近傍で、一体となることにより、強度が更に向上し、効果的に補修後に周囲の補強が行われて、クラックの再発を防止しつつ、耐震等の補強となる。

更に、請求項４に記載されたものは、前記平板材を構成する繊維強化樹脂成形体が、前記スリット溝の長手方向に沿って炭素繊維の方向を一致させている。

このため、前記基礎に架かる上下方向の荷重が、炭素繊維の並び方向と略直交して、最も強度を有する伸張方向の力に分散されて支持されるため、少ない該平板材の材料量で、耐震補強等として充分な強度を、基礎に与えることができる。

また、請求項５に記載されたものは、例えば、ディスクサンダー装置等を用いて、コンクリート構造物の外表面から一定の深さを有するスリット溝が切削形成される。

該ディスクサンダー装置は、切削する深さを、外表面から一定の深さとすることができるので、精度の良好な施工管理が可能である。

また、該スリット溝内に、該スリット溝の長手方向に沿って長手方向を一致させた平板材を介装させて埋設する際にも、外表面から一定の深さが一定であるので、該平板材の位置決めが容易に行える。

そして、請求項６に記載されたものは、前記建物の基礎の立ち上がり部に、外表面から約１／２未満のスリット溝を形成する作業を、既設の建物の屋外側で行うことができる。

また、基礎のフーチング部を地中から掘り起こす必要も無く、地上に露出した立ち上がり部に施工できるので、施工作業性が良好である。

施工後、略水平に形成されたスリット溝内に、面内,外方向を上下方向として、前記平板材が介装されて、エポキシ樹脂材料によって、固定されているので、鉄筋を内部に設けた基礎と略同程度の強度を基礎に与えることができる。

このため、例えば、無筋の基礎等の建物であっても、容易に基礎の強度を向上させて、鉄筋を有する基礎と同程度の強度の基礎とする耐震補強を行うことが出来る。

更に、請求項７に記載されたものは、該平板材と、該スリット溝との間の空隙にエポキシ樹脂材料を充填する補強作業を、前記クラック内の空間内に、エポキシ樹脂材料を充填する補修作業と共に同時に行える。

また、充填に用いるエポキシ樹脂材料や施工工具が共通のものを使用できる。

このため、更に、施工作業性が良好であると共に、同時に充填された同一材料で構成されるエポキシ樹脂材料は、前記繊維強化樹脂成形体に対する親和性に加えて、平板材交差する部分での親和性が良好で、界面を発生させずに、硬化後の強度を良好なものとすることができる。

そして、請求項８に記載されたものは、前記エポキシ樹脂材料の充填に、低圧樹脂注入用スクイズプレートを用いることにより、充填時に持続的な充填圧力を与えることができる。

このため、前記平板材と、該スリット溝との間の空隙に充填されるエポキシ樹脂材料を、微細な隙間まで万遍なく行き渡らせて、更に、強固な接着力を与えることができる。

また、エポキシ樹脂材料が硬化によって、体積を収縮させても、長時間に渡り持続的な充填圧力を与えることができるため、体積減少分を補填できる。

このため、硬化後のエポキシ樹脂にヒケを発生させること無く、所望の接着力を与えることができる。

次に、図面に基づいて、この発明を実施するための最良の実施の形態のコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法について説明する。

図１乃至図１５は、この発明の最良の実施の形態のコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法を示すものである。

まず、図１及び図２を用いて、主な構成から説明すると、この実施の形態のコンクリート構造物補強構造では、図１に示すような既存の住宅等の建物１５のコンクリート構造物としての基礎１６の補強を行うため、無筋の基礎１６のフーチング部１６ｃに連設された立ち上がり部１６ａの外側面１６ｂには、厚み方向寸法（約１２０ｍｍ〜２００ｍｍ）のうち、外表面から約１／２未満で、好ましくは１／３以内の寸法で、略水平にスリット溝１７が、一定深さｄ１まで切削形成されている。

このスリット溝１７内には、面内,外方向を上下方向として、前記平板材としての繊維強化樹脂成形体１８が、埋設されている。

この実施の形態の繊維強化樹脂成形体１８としては、炭素繊維を長手方向に配した２種類以上の炭素繊維強化プラスチック板（幅５０ｍｍ×厚さ１．２ｍｍ、又は、幅２５ｍｍ×厚さ１．２ｍｍ等）が、コンクリート構造物の寸法や、補強要求強度に合わせて、使い分けられて適宜使用される。

そして、この繊維強化樹脂成形体１８が、前記スリット溝１７の長手方向に沿って炭素繊維の方向を一致させて介装され、埋設された状態で、エポキシ樹脂材料がこのスリット溝１７内に充填されて、硬化されることにより、この繊維強化樹脂成形体１８が、この基礎１６内にエポキシ樹脂１９によって一体になるように広い接着面積で接着されている。

次に、図３を用いて、この実施の形態のコンクリート構造物補強方法を説明する。

尚、図３では、理解の容易の為、コンクリート構造物としての基礎１６の向きを約９０度変えると共に、形状等を簡略化して示している。

この実施の形態では、図３中（ａ）に示すように、基礎１６の外表面である外側面１６ｂから一定の深さを有するスリット溝１７が、ディスクサンダー装置２０によって切削形成される。

この実施の形態では、このスリット溝１７の幅方向寸法が、約２〜３ｍｍで、前記幅５０ｍｍの繊維強化樹脂成形体１８を用いる場合は、奥行き方向寸法が、外側面１６ｂからの深さｄ１＝約５５ｍｍ,前記幅２５ｍｍの繊維強化樹脂成形体１８を用いる場合は、側面１６ｂからの深さｄ１＝約３０ｍｍとなるように切削される。

次に、乾燥養生後、図３中（ｂ）に示すように、スリット溝１７内に、スリット溝１７の長手方向に沿って長手方向を一致させた平板材としての繊維強化樹脂成形体１８を介装させて埋設する。

そして、図３中（ｃ）に示すように、一定間隔を置いて、低圧樹脂注入用スクイズプレートとしての低圧樹脂注入用スクイズドームプレート（ＳＤプレートという）２１,２１が、このスリット溝１７を跨ぐように、前記外側面１６ｂに装着される。

この実施の形態の前記低圧樹脂注入用スクイズドームプレート２１は、図４，図５に示すように、主に、底面部２１ａの略中央位置に形成された注入孔２１ｂから、コンクリート構造物に存在するクラックｋ若しくは、空隙内に、長時間に渡り、持続的な充填圧力を与えながら、樹脂材料を注入する為、伸縮自在なゴム製の上膜体２１ｃが設けられている。

この上膜体２１ｃと前記底面部２１ａとの間には、前記上膜体２１ｃの伸縮により容積を可変する樹脂溜まり空間２１ｄが設けられていて、前記底面部２１ａの側縁部２１ｆから突設される樹脂受け入れ口部２１ｅと連通するように構成されている。

また、この樹脂受け入れ口部２１ｅの樹脂通路内には、逆止弁２１ｇが設けられていて、受け入れた樹脂材料が逆流しないように構成されている。

更に、この低圧樹脂注入用スクイズドームプレート２１には、前記上膜体２１ｃが膨張しすぎないようにガイドするドーム部２１ｈが、前記底面部２１ａの周縁部から一体となるように、上部を一部切り欠いた略中空球体形状を呈して形成されている。

また、この低圧樹脂注入用スクイズドームプレート２１,２１間で、前記スリット溝１７の開口部１７ｃ表面側には、ＥＶＡ樹脂等の熱可塑性樹脂材料からなるホットメルト材２２が、グルーガン２３から捻出されて、冷却硬化されることにより、この開口部１７ａを覆う閉塞膜層２４が形成される。

更に、図３中（ｄ）に示すように、前記繊維強化樹脂成形体１８と、スリット溝１７の内側面１７ｂ,１７ｂとの間の空隙２５（図３中（ｃ）参照）に、二液混合タイプの低粘度エポキシ接着剤からなるエポキシ樹脂材料１９ａが、注入ガン装置Ｇによって充填されて、エポキシ樹脂材料１９ａの硬化により、この繊維強化樹脂成形体１８の上,下両側面１８ａ,１８ａが、スリット溝１７の内側面１７ｂ,１７ｂに、ロッド等に比して広い接着面積で固着される（図１,図２参照）。

このように構成された実施の形態のコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法では、ダイヤモンドカッターが取り付けられたディスクサンダー装置２０が用いられて、コンクリート構造物である基礎１６の外側面１６ｂから一定の深さｄ１を有するスリット溝１７が切削形成される。

ディスクサンダー装置２０は、容易に切削する深さを、外表面から一定の深さとすることができるので、精度の良好な施工管理が可能である。

また、スリット溝１７内に、スリット溝１７の長手方向に沿って長手方向を一致させた繊維強化樹脂成形体１８を、炭素繊維の方向も一致させて介装させて埋設する際にも、外側面１６ａから一定の深さが一定であるので、繊維強化樹脂成形体１８の位置決めが容易に行える。

前記空隙２５に充填されたエポキシ樹脂材料１９ａの硬化により、前記繊維強化樹脂成形体１８の両側面１８ａ,１８ａは、対向する前記スリット溝１７の両内側面１７ｂ,１７ｂとの間のエポキシ樹脂１９によって、両内側面１７ｂ,１７ｂに各々固定されて、前記基礎１６と繊維強化樹脂成形体１８が一体化する。

このため、接着面積が、片方の側面のみが接着される場合に比して、約２倍となり、接着強度を大きくすることができる。

また、前記繊維強化樹脂成形体１８は、スリット溝１７の長手方向に一致する長手方向で、スリット溝１７内に介在されている。

このため、外部に露出する部分が無く、繊維強化樹脂成形体１８に、直接、剥離方向への外力が加わることが無い。

しかも、この実施の形態では、図１に示す様に、基礎１６の立ち上がり部１６ａの外側面１６ｂに、略水平方向にスリット溝１７が形成されるのみで、例えば、従来のようにボルト等が露出することもなく、外観品質を良好なものとすることができる。

また、基礎１６の立ち上がり部１６ａの外側面１６ｂが、全域で覆われることも無く、基礎１６内の水分が、蒸散される為、接着力の低下も抑制される。

一般にコンクリートは、経年により劣化するが、通常、表層面より内側に、向かって中性化（酸化）が進み、圧縮強度が低下していく。

本発明が適用される対象物件が、経年変化している場合、表層面の劣化が進行している場合が多い。

このため、表層面近傍に前記平板材等を貼設する場合に比して、前記スリット溝１７を設けて繊維強化樹脂成形体１８を介装させて、より芯に近い部分に繊維強化樹脂成形体１８を埋設させて固着させるものの方が、より接着状態の信頼性を向上させることが出来る。

このように、本実施の形態によれば、施工が容易で、長期間に渡り、鉄筋で補強されたコンクリート構造物と略同等の強度を有する補強効果を持続できるコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法が提供される。

上記表１は、この実施の形態で構成されたコンクリート構造物補強構造の破壊荷重試験の結果を、他の構造のコンクリート構造物と比較したものを示している。

この破壊荷重試験では、縦横高さの寸法を１５０ｍｍ×５３０ｍｍ×１５０ｍｍとするコンクリート構造物が、図１５に示すように、下部試験治具支持点間寸法４５０ｍｍの支持台の上に載置されると共に、上部試験治具支点間寸法２００ｍｍの加圧台で上方から、毎分２ｍｍの速さで、このコンクリート構造物が破壊するまで行い、１回〜数回にわたり破壊荷重を測定した。

ここで、この破壊荷重試験に使用したアムスラー試験機の最大荷重は１００トンである。 そして、破壊に到る破壊荷重の平均値を算出した。

この試験結果から、無筋のコンクリート構造物の破壊荷重を１とした場合の各補強構造の試験結果を比較すると、幅５０ｍｍの繊維強化樹脂成形体（ＣＣＦ）１８を用いたコンクリート補強構造物では、鉄筋（φ１３）を有するコンクリート補強構造物よりも、高い耐荷重強度を得られることが分かる。

また、幅５０ｍｍの繊維強化樹脂成形体１８を用いたコンクリート補強構造物と、幅２５ｍｍの繊維強化樹脂成形体１８を用いたコンクリート補強構造物とでは、さほど補強効果が変わらないことがわかる。

このため、無筋の基礎１６等の建物１５であっても、深さ１／３以内の浅いスリット溝１７内に、前記繊維強化樹脂成形体１８をエポキシ樹脂１９で固定することで、容易に基礎１６の強度を向上させて、鉄筋を有する基礎と同程度の強度の基礎とする耐震補強を行うことが出来る。

図６乃至図９は、この実施の形態の実施例１のコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法を示すものである。

なお、前記実施の形態と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。

まず、この実施例１のコンクリート構造物補強方法の施工順序に沿って説明すると、図６に示すように、既設の住宅等の建物１５には、建物本体１５ａを上面部に載置して支持するコンクリート構造物としての基礎２６が、フーチング部及び立ち上がり部２６ａの下側一部を地中１０に埋設されて設けられている。

そして、この基礎２６の立ち上がり部２６ａに存在する上下方向のクラックｋに、交点ｐで交差するように、外表面２６ｂから厚み方向寸法の約１／３以内（深さ３０ｍｍ／立ち上がり部の基礎幅１５０ｍｍ）で、前記スリット溝１７が、前記ディスクサンダー装置２０によって形成される。

この実施例１では、前記建物１５の基礎２６の立ち上がり部２６ａに、外表面２６ｂから約１／２未満のスリット溝１７を形成する作業を、既設の建物１５の屋外側で行うことができる。

また、基礎２６のフーチング部を地中から掘り起こす必要も無く、地上に露出した立ち上がり部２６ａに施工できるので、施工作業性が良好である。

更に、補強の対象となる基礎には、モルタル仕上げ若しくは、塗装仕上げ等の仕上げ面を有し、コンクリート構造体が露出していない場合がある。

このような場合、従来のように、基礎２６の表層面近傍に前記平板材等を直接貼設しようとすると、モルタル仕上げ若しくは、塗装仕上げ等の仕上げ面を、はつり・剥離する工程が前工程で必要となる。

これに対して、この実施例１では、繊維強化樹脂成形体１８の厚み程度のスリット溝１７を、仕上げ厚を、見込んで、基礎２６に設けることにより、従来のような仕上げ面を、はつり・剥離する工程を省略することが出来る。

従って、施工工程数を減少させて、施工コストの上昇を抑制できる。

スリット溝１７周縁の乾燥養生後、次に、図７に示すように、このスリット溝１７内に、面内,外方向を上下方向として、前記繊維強化樹脂成形体１８が介装されて埋設される。

このように、施工現場で、スリット溝１７内に、このスリット溝１７の長手方向に沿って長手方向を一致させた前記繊維強化樹脂成形体１８を介装させて埋設する際にも、前記スリット溝１７の外表面から一定の深さｄ１が、長手方向で一定であるので、繊維強化樹脂成形体１８の位置決めが容易に行える。

そして、図８に示すように、一定間隔を置いて、低圧樹脂注入用スクイズプレートとしての低圧樹脂注入用スクイズドームプレート（ＳＤプレート）２１,２１が、このスリット溝１７及び前記クラックｋを跨ぐように、前記外側面２６ｂに装着される。

また、この低圧樹脂注入用スクイズドームプレート２１,２１間で、前記スリット溝１７の開口部１７ａ表面側及びクラックｋの開口部表面側には、ＥＶＡ樹脂製の熱可塑性樹脂材料からなるホットメルト材２２がグルーガン２３から捻出されて、この開口部１７ａ及びクラックｋの開口表面側が、ホットメルト材２２の閉塞膜層２４によって覆われる。

この閉塞膜層２４が、冷却されて硬化した後、更に、図８中に示すように、前記繊維強化樹脂成形体１８と、スリット溝１７の内側面１７ｂ,１７ｂとの間の空隙２５（図３中（ｃ）参照）に、二液混合タイプのエポキシ樹脂材料１９ａが、注入ガン装置Ｇによって充填される。

このエポキシ樹脂材料１９ａの硬化により、この繊維強化樹脂成形体１８の両側面が、スリット溝１７の内側面１７ｂ,１７ｂに固着される（図１,図２参照）。

この実施例１では、図４及び図５に示すような前記低圧樹脂注入用スクイズドームプレート２１…が、各々３０ｃｍ〜４０ｃｍの間隔を置いて用いられている。

この低圧樹脂注入用スクイズドームプレート２１では、前記樹脂受け入れ口部２１ｅに、注入ガン装置Ｇの先端を挿入し、前記樹脂溜まり空間２１ｄ内に向けて、エポキシ樹脂材料１９ａを注入すると、前記上膜体２１ｃが、膨張して、この樹脂溜まり空間２１ｄの容量が拡大する。

この樹脂受け入れ口部２１ｅの樹脂通路内に設けられた逆止弁２１ｇによって、受け入れたエポキシ樹脂材料１９ａが逆流しない。

このため、前記底面部２１ａの略中央位置に形成された注入孔２１ｂから、コンクリート構造物のクラックｋ若しくは、スリット溝１７内の繊維強化樹脂成形体１８との空隙２５に、長時間に渡り、持続的な充填圧力が与えられながら、前記エポキシ樹脂材料１９ａが、充填される。

このように、繊維強化樹脂成形体１８と、スリット溝１７との間の空隙２５に充填されたエポキシ樹脂材料１９ａは、前記クラックｋ内の空間内に充填されるエポキシ樹脂材料１９ａと、交点ｐ近傍で混合されて、硬化状態で一体となるように充填される。

硬化後、図９に示すように、前記低圧樹脂注入用スクイズドームプレート２１…を取り外し、ホットメルト材２２等、仕上げ材で、閉塞膜層２４の表面を整えて、補修及び補強の施工が概略完了する。

次に、この実施例１の作用効果について説明する。

このように構成された実施例１のコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法では、前記実施の形態の作用効果に加えて、更に、繊維強化樹脂成形体１８と、このスリット溝１７との間の空隙２５にエポキシ樹脂材料を充填する補強作業を、前記クラックｋ内の空間内に、エポキシ樹脂材料を充填する補修作業と共に同時に行える。

また、充填に用いるエポキシ樹脂材料１９ａや、低圧樹脂注入用スクイズドームプレート２１…及び注入ガン装置Ｇ等の治具或いは施工工具が、共通のものを使用できる。

このため、更に、施工作業性が良好であると共に、前記各低圧樹脂注入用スクイズドームプレート２１,２１から同時に充填された同一材料で構成されるエポキシ樹脂材料１９ａは、前記繊維強化樹脂成形体１８に対する親和性に加えて、クラックｋとスリット溝１７が交差する交点ｐ部分でのエポキシ樹脂材料１９ａ同士の親和性が良好で、界面を発生させずに、硬化後の強度を良好なものとすることができる。

そして、前記エポキシ樹脂材料１９ａの充填に、低圧樹脂注入用スクイズプレート２１を用いることにより、充填時に持続的な充填圧力を与えることができる。

このため、前記繊維強化樹脂成形体１８と、スリット溝１７との間の空隙、特に、繊維強化樹脂成形体１８の奥側端面と、スリット溝１７底部との間の空隙や或いはクラックｋの細部にも、徐々にエポキシ樹脂材料１９ａが到達して、充填されるエポキシ樹脂材料を、微細な隙間まで万遍なく行き渡らせることにより、更に、強固な接着力を与えることができる。

また、エポキシ樹脂材料１９ａが硬化によって、体積を収縮させても、長時間に渡り持続的な充填圧力を与えることができるため、体積減少分を補填できる。

このため、硬化後のエポキシ樹脂材料１９ａにヒケを発生させること無く、所望の接着力を与えることができる。特に、この実施例１では、前記繊維強化樹脂成形体１８と、スリット溝１７との間の空隙に加えて、クラックｋ内の空隙にも、エポキシ樹脂材料１９ａを充填する為、充填量が多く、体積減少分も多いので、低圧樹脂注入用スクイズドームプレート２１を用いて、硬化時にこれらの空隙内を略完全に満たして、所望の接着強度を与えることができる。

更に、この実施例１では、前記基礎２６の立ち上がり部２６ａに存在するクラックｋ内のエポキシ樹脂材料１９ａと、交差するように、前記スリット溝１７内に、埋設された繊維強化樹脂成形体１８を接着するエポキシ樹脂材料１９ａとが、硬化状態では、一体となる。

通常、クラックｋが発生した部分の周囲は、荷重集中等、再度、新たなクラックが発生する確率が高い。

この実施例１では、このクラックｋを補修する際に用いるエポキシ樹脂１９と、周囲を補強する繊維強化樹脂成形体１８の固定に用いるエポキシ樹脂１９とが、交差部分（交点ｐ）の近傍で、一体となり、前記繊維強化樹脂成形体１８を、このクラックｋを横断させた状態で一体となるように接着される。

従って、再度新たなクラックが発生しやすい部分に、前記繊維強化樹脂成形体１８を位置させて、水平方向に広い範囲で補強出来、主に上下方向に発生するクラックｋに沿ったクラックｋ内の充填補修のみを行う場合に比して、強度が更に向上する。

このように、同一作業手順で、効果的に補修後の周囲の補強も同時に行われて、クラックの再発を防止しつつ、上下方向に架かる剪断応力に対しても補強出来、耐震等の補強とすることができる。

他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。

図１０及び図１１は、この実施の形態の実施例２のコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法を示すものである。

なお、前記実施の形態及び実施例１と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。

この実施例２のコンクリート構造物補強構造に用いられる平板材としての繊維強化樹脂成形体２８には、図１０に示すように、長手方向に、一定間隔を置いて複数の樹脂挿通孔２８ｂ…が、上,下両側面２８ａ,２８ａを貫通するように、幅方向略中央に開口形成されている。

次に、この実施例２のコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法の作用効果について説明する。

この実施例２では、前記実施の形態及び実施例２の作用効果に加えて、更に、図１１に示すように、スリット溝１７内のエポキシ樹脂１９が、前記繊維強化樹脂成形体２８の複数の樹脂挿通孔２８ｂ…内に侵入して硬化する。

このため、前記繊維強化樹脂成形体２８の上下両側面２８ａ,２８ａ側のエポキシ樹脂１９が、これらの樹脂挿通孔２８ｂ…を介して、連結されて一体となり、上下両側面２８ａ,２８ａ側に接着される各エポキシ樹脂１９,１９を剥離しにくくすることができる。

他の構成及び作用効果については、前記実施の形態及び実施例１と略同様であるので説明を省略する。

図１２は、この実施の形態の実施例３のコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法を示すものである。

なお、前記実施の形態及び実施例１,２と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。

この実施例３のコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法では、基礎として、鉄筋部３７が内部に設けられた鉄筋構造の鉄筋基礎３６に、前記実施の形態のコンクリート構造物補強構造である深さ１／３以内の浅いスリット溝１７内に、前記繊維強化樹脂成形体１８をエポキシ樹脂１９で固定することで、容易に基礎１６の強度を向上させる構造を適用したものである。

このように構成されたこの実施例３のコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法では、前記実施の形態の作用効果に加えて、更に、鉄筋部３７を有する鉄筋基礎３６であっても、スリット溝１７の深さを、立ち上がり部の幅の１／２未満若しくは１／３以内と設定することにより、内部の鉄筋部３７を、前記ダイヤモンドカッターが取り付けられたディスクサンダー装置２０で切断してしまう虞がない。 施工後、前記エポキシ樹脂１９が、スリット溝１７内に、前記繊維強化樹脂成形体１８を介装状態で一体に固定するので、更に、基礎３６の強度が向上して、耐震性能を容易に良好なものとすることができる。

しかも、前記エポキシ樹脂１９及び、スリット溝１７内に固着された前記繊維強化樹脂成形体１８は、耐腐食性を有しているので、例えば、前記鉄筋部３７が、錆等の発生により、一部若しくは全部腐食していても、補強により、長期間に渡り、正常な鉄筋部３７と略同等の強度を与えられて、しかも、補強効果を持続させることができる。 他の構成及び作用効果については、前記実施の形態及び実施例１又は２と略同様であるので説明を省略する。

図１３は、この実施の形態の実施例４のコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法を示すものである。

なお、前記実施の形態及び実施例１乃至３と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。

この実施例４のコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法では、建物１５の基礎４６の立ち上がり部４６ａに、内,外を貫通する配管用貫通孔４７,４８…が、複数形成されていて、図示省略の配管パイプが、これらの配管用貫通孔４７,４８…内に挿通されるように構成されている。

そして、これらの配管用貫通孔４７,４８…の上側に、スリット溝１７が略水平に切削形成されて、前記繊維強化樹脂成形体１８…が埋設されると共に、この繊維強化樹脂成形体１８の上,下両側面１８ａ,１８ａが、充填されたエポキシ樹脂１９によって、スリット溝１７の内側面１７ｂ,１７ｂに固着されるように構成されている。

このように構成されたこの実施例４のコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法では、前記実施の形態及び実施例１乃至３の作用効果に加えて、更に、基礎４６の構築後に、配管用貫通孔４７,４８…が開口形成されても、これらの配管用貫通孔４７,４８…の上部に、前記スリット溝１７を形成して、前記繊維強化樹脂成形体１８をエポキシ樹脂１９で固定することにより、容易に基礎４６の強度を向上させる補強を行うことが出来る。

しかも、この実施例４では、前記複数の配管用貫通孔４７,４８…の上部に渡り、水平に、一本の繊維強化樹脂成形体１８をスリット溝１７内に埋設固着させることで、補強を行えるので、例えば、配管用貫通孔４７,４８…毎に補強を行わなけばならないものに比して、施工が容易である。

他の構成及び作用効果については、前記実施の形態及び実施例1乃至４と略同様であるので説明を省略する。

図１４は、この実施の形態の実施例５のコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法を示すものである。

なお、前記実施の形態及び実施例１乃至４と同一乃至均等な部分については、同一符号を付して説明する。

この実施例５のコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法では、建物１５の側壁部が、コンクリート構造物としてのＲＣコンクリート壁部５６によって構成されているものを示している。

このＲＣコンクリート壁部５６では、施工後、壁面５６ａを一部除去して、出入り口部或いは窓部等を設けるため、開口部５６ｂを形成する場合がある。

この場合、開口部５６ｂの各周縁部５６ｃ,５６ｄ,５６ｅ…には、各々スリット溝１７…が、開口部５６ｂを形成する切断線から一定距離離間されて、この切断線に沿って切削形成される。

そして、前記繊維強化樹脂成形体１８…が埋設されると共に、この繊維強化樹脂成形体１８の各両側面１８ａ,１８ａが、これらのスリット溝１７の内側面１７ｂ,１７ｂに、充填されたエポキシ樹脂１９によって、固着されるように構成されている。

次に、この実施例５のコンクリート構造物補強構造及びコンクリート構造物補強方法の作用効果について説明する。

この実施例５では、前記実施の形態及び実施例１乃至４の作用効果に加えて、更に、開口部５６ｂを形成する際に、周縁部５６ｃ,５６ｄ,５６ｅ…に、容易に補強を行うことが出来る。補強施工の順序は、前記開口部５６ｂを形成する前であっても、後であってもよい。

他の構成及び作用効果については、前記実施の形態及び実施例1乃至４と略同様であるので説明を省略する。

以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。

即ち、前記実施例１では、平板材として、炭素繊維を長手方向に配した炭素繊維強化プラスチック板である繊維強化樹脂成形体１８を用いたものを示して説明してきたが、特にこれに限らず、例えば、アラミド繊維強化プラスチック板（幅５０ｍｍ×厚さ１．２ｍｍ,幅２５ｍｍ×厚さ１．２ｍｍ等）、ガラス繊維強化プラスチック板（幅５０ｍｍ×厚さ１．２ｍｍ,幅２５ｍｍ×厚さ１．２ｍｍ等）、セラミック繊維強化プラスチック板（幅５０ｍｍ×厚さ１．２ｍｍ,幅２５ｍｍ×厚さ１．２ｍｍ等）や、或いは、これらの繊維が混合されて形成される樹脂成形体、鉄板（幅５０ｍｍ×厚さ１．０ｍｍ,幅２５ｍｍ×厚さ１．０ｍｍ等）、ステンレス板（幅５０ｍｍ×厚さ１．０ｍｍ,幅２５ｍｍ×厚さ１．０ｍｍ等）等、金属製の板材で、エポキシ樹脂材料によって固定される接着面積を有し、コンクリート構造物の剪断応力を、面内外方向で、平面状に分散させるように受け止める際、所望の強度を発揮するものであれば、形状、材質、及び数量が特に限定されるものではない。

また、予め前記スリット溝１７に前記エポキシ樹脂材料１９ａを注入しておいて、後から、前記繊維強化樹脂成形体１８をこのスリット溝１７内に挿入してもよい。

更に、実施例２のコンクリート構造物補強構造では、繊維強化樹脂成形体２８に複数の樹脂挿通孔２８ｂ…が形成されているが、これらの樹脂挿通孔２８ｂ…の大きさ、数については、補強効果が大幅に低下しない範囲内で設定されているものであればよい。

そして、前記実施例４では、前記複数の配管用貫通孔４７,４８…の上部に渡り、水平に、一本の繊維強化樹脂成形体１８がスリット溝１７内に埋設固着されているが、特にこれに限らず、下部及び、配管用貫通孔の側面周囲をも同様に補強してもよい。

この発明の最良の実施の形態のコンクリート構造物補強構造及び補強方法で、建物の基礎部分の正面図である。 実施の形態のコンクリート構造物補強構造及び補強方法で、図１中Ａ−Ａ線に沿った位置での基礎の断面図である。 実施の形態のコンクリート構造物補強構造に用いる補強施工方法の一例を示し、（ａ）は、ディスクサンダー装置を用いて、スリット溝を形成する様子を説明する模式的な斜視図、（ｂ）は、繊維強化樹脂成形体を埋設する様子を説明する模式的な斜視図、（ｃ）は、スリット溝の開口部を熱可塑性樹脂材料で閉塞する様子を説明する模式的な斜視図、（ｄ）は、エポキシ樹脂材料を充填する様子を説明する模式的な斜視図である。 実施の形態のコンクリート構造物補強構造及び補強方法に用いる低圧樹脂注入用スクイズドームプレートの構成を説明する縦断面図である。 実施の形態のコンクリート構造物補強構造及び補強方法で、低圧樹脂注入用スクイズドームプレートを用いて、樹脂材料を注入する様子を説明する断面図である。 実施の形態の実施例１のコンクリート構造物補強構造及び補強方法で、建物の基礎に、ディスクサンダー装置を用いて、スリット溝を形成する様子を説明する斜視図である。 実施例１のコンクリート構造物補強構造及び補強方法で、繊維強化樹脂成形体を埋設する様子を説明する斜視図である。 実施例１のコンクリート構造物補強構造及び補強方法で、スリット溝の開口部を熱可塑性樹脂材料で閉塞して、低圧樹脂注入用スクイズドームプレートを用いて樹脂材料を充填する様子を説明する斜視図である。 実施例１のコンクリート構造物補強構造及び補強方法で、低圧樹脂注入用スクイズドームプレートが取り外されて仕上げられた外観を示す斜視図である。 実施の形態の実施例２のコンクリート構造物補強構造及び補強方法で、繊維強化樹脂成形体の平面図である。 実施例２のコンクリート構造物補強構造及び補強方法で、図１中Ａ−Ａ線に沿った位置に相当する位置での基礎の断面図である。 実施の形態の実施例３のコンクリート構造物補強構造及び補強方法で、図１中Ａ−Ａ線に沿った位置に相当する位置での基礎の断面図である。 実施の形態の実施例４のコンクリート構造物補強構造及び補強方法で、建物の基礎部分の正面図である。 実施の形態の実施例５のコンクリート構造物補強構造及び補強方法で、ＲＣ建物のＲＣ壁部に、開口部を形成する様子を示す正面図である。 コンクリート構造物補強構造の破壊荷重試験の模式図である。 一従来例のコンクリート構造物補強構造で、基礎の縦断面図である。 他の従来例のコンクリート構造物補強構造で、基礎の縦断面図である。 その他の従来例のコンクリート構造物補強構造で、基礎の縦断面図である。

符号の説明

１５ 建物
１６，２６，３６，４６ 基礎（コンクリート構造物）
１６ａ，２６ａ 立ち上がり部
１６ｂ，２６ｂ 外側面（外表面）
１７ スリット溝
１７ｂ，１７ｂ 内側面
１８ 繊維強化樹脂成形体（平板材）
１９ エポキシ樹脂
１９ａ エポキシ樹脂材料
２１ 低圧樹脂注入用スクイズドームプレート（低圧樹脂注入用スクイズプレート）
５６ ＲＣコンクリート壁部（コンクリート構造物）
ｋ クラック
ｐ 交点

Claims (8)

1. コンクリート構造物の外表面から一定の深さを有するスリット溝内に、長手方向を該スリット溝の長手方向に一致させる平板材を介装させて埋設すると共に、前記スリット溝の両内側面と対向する該平板材の両側面との間の空隙に充填されたエポキシ樹脂材料によって、該平板材の各両側面が、該スリット溝の内側面に各々固着されていることを特徴とするコンクリート構造物補強構造。
2. 前記コンクリート構造物は、建物の基礎であり、該基礎の立ち上がり部の厚み方向寸法のうち、外表面から約１／２未満で、略水平に形成されたスリット溝内に、面内,外方向を上下方向として、前記平板材を埋設することを特徴とする請求項１記載のコンクリート構造物補強構造。
3. 前記コンクリート構造物は、建物の基礎であり、該基礎の立ち上がり部に存在するクラックに交差するように、外表面から厚み方向寸法の約１／２未満で、前記スリット溝を形成して、該スリット溝内に、面内,外方向を上下方向として、前記平板材を埋設すると共に、該平板材と、該スリット溝との間の空隙に充填されるエポキシ樹脂材料を、前記クラック内の空間内に到るまで、硬化状態で一体となるように充填することを特徴とする請求項１記載のコンクリート構造物補強構造。
4. 前記平板材は、前記スリット溝の長手方向に沿って炭素繊維の方向を一致させた繊維強化樹脂成形体であることを特徴とする請求項１乃至３のうち何れか一項記載のコンクリート構造物補強構造。
5. コンクリート構造物の外表面から一定の深さを有するスリット溝を切削形成すると共に、該スリット溝内に、該スリット溝の長手方向に沿って長手方向を一致させた平板材を介装させて埋設し、該平板材と、スリット溝の内側面との間の空隙にエポキシ樹脂材料を充填して、該エポキシ樹脂材料の硬化により、該平板材の両側面を、該スリット溝の内側面に固着させることを特徴とするコンクリート構造物補強方法。
6. 前記コンクリート構造物は、建物の基礎であり、該基礎の立ち上がり部の厚み方向寸法のうち、外表面から約１／２未満で、略水平に形成されたスリット溝内に、面内,外方向を上下方向として、前記平板材を介装して埋設した後、エポキシ樹脂材料を該スリット溝内に充填することを特徴とする請求項５記載のコンクリート構造物補強方法。
7. 前記コンクリート構造物は、建物の基礎であり、該基礎の立ち上がり部に存在するクラックに交差するように、外表面から厚み方向寸法の約１／２未満のスリット溝を形成して、該スリット溝内に、面内,外方向を上下方向として、前記平板材を埋設すると共に、該平板材と、該スリット溝との間の空隙にエポキシ樹脂材料を充填すると共に、前記クラック内の空間内に、充填されたエポキシ樹脂材料と共に、両エポキシ樹脂材料が硬化状態で一体となることを特徴とする請求項５記載のコンクリート構造物補強方法。
8. 前記エポキシ樹脂材料の充填には、低圧樹脂注入用スクイズプレートが用いられていることを特徴とする請求項５乃至７のうち何れか一項記載のコンクリート構造物補強方法。

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