JP2011214284A

JP2011214284A - 鉄筋コンクリート構造物の剪断補強方法及び鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造

Info

Publication number: JP2011214284A
Application number: JP2010082251A
Authority: JP
Inventors: Hisayoshi Ishibashi; 久義石橋
Original assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Current assignee: Kumagai Gumi Co Ltd
Priority date: 2010-03-31
Filing date: 2010-03-31
Publication date: 2011-10-27

Abstract

【課題】コンクリート内に発生するひび割れに起因する引張り力を分担するとともに、剪断補強部材の抜けを防止して、鉄筋コンクリート構造物の剪断補強効果を高める。
【解決手段】既設の鉄筋コンクリート構造物であるボックスカルバート２０の側壁２４の補強面２４ａに、第１の脚部１２ａと第２の脚部１２ｂと第１の脚部１２ａと第２の脚部１２ｂとを連結する連結部１２ｃとを備えたＵ字形に屈曲した剪断補強部材１２を、２本の主鉄筋２６ａ，２６ｂを跨ぐように、かつ、主鉄筋２６ａ，２６ｂに近接して配置することで、第１及び第２の脚部１２ａ，１２ｂによりひび割れに起因する引張り力を分担させるとともに、剪断補強部材１２を主鉄筋２６ａ，２６ｂに引っ掛けることで、剪断補強部材１２の抜けを防止できるようにした。
【選択図】図１

Description

本発明は、カルバート構造物などの剪断力が作用する既設の鉄筋コンクリート構造物の補強方法とその補強構造とに関するものである。

近年、配管用の地下トンネルや地下通路あるいは暗渠等に広く採用されている既成のカルバート構造物に対して、地震等により壁面に作用する剪断力に対する補強の必要性が指摘されている。
カルバート構造物は地中に埋設されていることから、外壁の外側からの補強を行うには周囲を掘り起こさなければならず、工事が大掛かりになってしまうので、外壁の内側の面から外壁を補強する方法が一般に行われている。
図９に示すように、断面が長方形であるボックスカルバート２０においては、地山Ｇに接している外壁２１の剪断力に対する補強がなされる部分は主に側壁２４であり、同図の符号２４ａで示す側壁２４の内側の面が補強工事を行う側の面（補強面）となる。なお、同図の符号２５で示す隔壁（内壁）にも剪断補強を行う場合もある。

図１０は、従来のボックスカルバート２０の剪断補強方法の一例を示す図で、側壁２４の補強面２４ａに、主鉄筋２６と配力鉄筋２７との間を、補強面２４ａ側から側壁２４の内部、すなわち、側壁２４の地山Ｇに接している側の面２４ｂに向かう方向に延長する長穴５１を形成し、この長穴５１の内部に、剪断補強部材として、表面にリブなどの凹凸の突起を設けた異形鉄筋５２を挿入した後、長穴５１と異形鉄筋５２との間の空隙にセメントモルタルなどの充填材５３を充填して異形鉄筋５２を長穴５１内に定着させて、異形鉄筋５２を側壁２４のコンクリートに一体化してボックスカルバート２０を剪断補強する。
異形鉄筋５２は、側壁２４の補強面２４ａにほぼ垂直な方向に挿入されているので、剪断力によりコンクリート内に発生するひび割れに起因する引張り力を分担することができる。したがって、異形鉄筋５２を側壁２４に所定の間隔で多数本配置することで、ボックスカルバート２０の剪断耐久力を向上させることができる（例えば、特許文献１参照）。

特開２００３−１１３６７３号公報

しかしながら、前記異形鉄筋５２は直線状の補強部材であるため、コンクリート内に発生するひび割れに起因する引張り力を分担することはできるものの、異形鉄筋５２の付着強度を上回る引張り力が作用すると、異形鉄筋５２がひび割れで分割された片側のコンクリートから抜け出してしまう、いわゆる鉄筋抜けが生じてしまい、その結果、補強部材としての効力を失ってしまうことがあった。

本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、コンクリート内に発生するひび割れに起因する引張り力を分担するとともに、剪断補強部材の抜けを防止して、鉄筋コンクリート構造物の剪断補強効果を高めることを目的とする。

本願の請求項１に記載の発明は、既設の鉄筋コンクリート構造物と、この既設の鉄筋コンクリート構造物の補強面から内部に向かって延長するように形成された補強部材挿入穴と、この補強部材挿入穴の内部に挿入される剪断補強部材と、前記剪断補強部材と前記補強部材挿入穴との間の空隙に充填された充填材とを備えた鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造であって、前記剪断補強部材は、Ｕ字形もしくはＪ字形に屈曲して、当該鉄筋コンクリート構造物の既設鉄筋の１本もしくは複数本を跨ぐように前記補強部材挿入穴に挿入・固定され、前記剪断補強部材の前記補強部材挿入穴に挿入されている部分を連結している屈曲部が前記補強面よりも内部に埋設されていることを特徴とする。
このように、Ｕ字形もしくはＪ字形の剪断補強部材を既設鉄筋を跨ぐように配置するようにしたので、既成鉄筋の補強面側については、新たに鉄筋コンクリート部材を作る時と同様に、剪断補強部材を直接もしくはコンクリートを介して既設鉄筋に引っ掛けた形態とすることができる。したがって、本発明の剪断補強部材は、コンクリート内に発生するひび割れに起因する引張り力を分担してひび割れの進展を防止できるとともに、剪断補強部材が既成鉄筋に引っ掛かっているので、剪断補強部材の抜けを防止できるので、鉄筋コンクリート構造物の剪断補強効果を著しく向上させることができる。
なお、剪断補強部材を、既設鉄筋の周囲のコンクリートを介して、既設鉄筋に引っ掛けた場合でも、剪断補強部材と既設鉄筋とが近接していれば、既設鉄筋に直接引っ掛けた場合と同等の剪断補強効果を発揮することができる。

また、請求項２に記載の発明は、既設の鉄筋コンクリート構造物と、前記既設の鉄筋コンクリート構造物の補強面から内部に向かって延長するように形成された補強部材挿入穴と、この補強部材挿入穴の内部に挿入される剪断補強部材と、前記剪断補強部材と前記補強部材挿入穴との間の空隙に充填された充填材とを備えた鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造であって、前記補強面に形成された溝を備え、前記補強部材挿入穴は、補強面側に設けられて当該鉄筋コンクリート構造物の既設鉄筋のうちの１本の鉄筋から既設鉄筋の径の２倍以下離隔して形成された第１の脚部挿入穴と、前記１本の鉄筋と平行で、かつ、前記第１の脚部挿入穴とは反対側に配置された鉄筋の前記１本の鉄筋とは反対側に、既設鉄筋の径の２倍以下離隔して形成された第２の脚部挿入穴とを有し、前記溝は、一端が前記第１の脚部挿入穴に連通し、他端が前記第２の脚部挿入穴に連通し、溝の深さが前記補強面から測った前記既設鉄筋の埋設深さよりも浅く、かつ、前記溝の溝底から前記既設鉄筋までの距離が前記既設鉄筋の径の２倍以下であり、前記剪断補強部材は、前記第１の脚部挿入穴に挿入される第１の脚部と、前記第２の脚部挿入穴に挿入される第２の脚部と、前記溝の溝底に配置されて前記第１の脚部と前記第２の脚部とを連結する連結部とを備えることを特徴とする。
このような構成を採ることにより、剪断補強部材を既設鉄筋に確実に引っ掛けるように配置できるので、鉄筋コンクリート構造物を効果的に剪断補強できる。

請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造において、前記第１の脚部の前記補強面とは反対側の端部と前記第２の脚部の前記補強面とは反対側の端部の少なくとも一方もしくは両方に、当該第１及び第２の脚部の径よりも大きな径を有する定着部材が取付けられていることを特徴とする。
これにより、剪断補強部材を既成鉄筋に引っ掛けた効果に加えて、定着部材がコンクリートに引っ掛かるので、剪断補強部材の抜け防止効果を更に向上させることができる。
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造において、前記剪断補強部材が１本の剪断補強筋をＵ字形に屈曲させて形成されることを特徴とする。
これにより、剪断補強部材の作製が容易になるとともに、脚部と連結部との接合部の強度も高くできるので、剪断補強効果を一層向上させることができる。

また、請求項５に記載の発明は、既設の鉄筋コンクリート構造物の補強面から内部に向かって延長するように形成された補強部材挿入穴と、前記補強部材挿入穴の内部に挿入された剪断補強部材と、前記剪断補強部材と前記補強部材挿入穴との間の空隙に充填される充填材とを備えた鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造であって、前記補強面に設けられた溝を備え、前記補強部材挿入穴は、補強面側に設けられて当該鉄筋コンクリート構造物の既設鉄筋のうちの１本の鉄筋から既設鉄筋の径の２倍以下離隔して形成された第３の脚部挿入穴と、前記１本の鉄筋と平行で、かつ、前記第３の脚部挿入穴とは反対側に配置された鉄筋の前記１本の鉄筋とは反対側に、既設鉄筋の径の２倍以下離隔して形成された第４の脚部挿入穴とを有し、前記第４の脚部挿入穴の穴深さが前記第３の脚部挿入穴の穴深さよりも浅く、前記溝は、一端が前記第３の脚部挿入穴に連通し、他端が前記第４の脚部挿入穴に連通し、前記溝の深さが前記補強面から測った前記既設鉄筋の埋設深さよりも浅く、前記溝の溝底から前記既設鉄筋までの距離が前記既設鉄筋の径の２倍以下であり、前記剪断補強部材は、前記第３の脚部挿入穴に挿入される第３の脚部と、前記第３の脚部の長さよりも短い長さを有し、前記第４の脚部挿入穴に挿入される第４の脚部と、前記第４の脚部挿入穴に挿入される第４の脚部と、前記溝の溝底に配置されて前記第３の脚部と前記第４の脚部とを連結する連結部とを備えることを特徴とする。
このような構成を採ることにより、剪断補強部材が、１本の既設鉄筋を、既設鉄筋の延長方向を除く３方から取り囲む構成となるので、剪断補強部材を既成鉄筋に更に強固に引っ掛けることができる。したがって、剪断補強部材が一層抜け難くなるので、鉄筋コンクリート構造物の剪断補強効果を著しく向上させることができる。

請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造において、前記第３の脚部の前記補強面とは反対側の端部に、当該第３の脚部の径よりも大きな径を有する定着部材が取付けられていることを特徴とする。
これにより、剪断補強部材を既成鉄筋に引っ掛けた効果に加えて、定着部材がコンクリートに引っ掛かるので、剪断補強部材の抜け防止効果を更に向上させることができる。
請求項７に記載の発明は、請求項５または請求項６に記載の鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造において、前記剪断補強部材が１本の剪断補強筋をＪ字形に屈曲させて形成されることを特徴とする。
これにより、剪断補強部材の作製が容易になるとともに、脚部と連結部材との接合部の強度も高くできるので、剪断補強効果を一層向上させることができる。

請求項８に記載の発明は、請求項１〜請求項７のいずれかに記載の鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造であって、前記既設鉄筋が主鉄筋であることを特徴とする。
すなわち、主鉄筋は配力鉄筋よりもコンクリートの表面側に配置されるので、剪断補強部材を主鉄筋に引っ掛けた方が剪断補強部材の拘束する補強範囲が広くなり、より効果的な剪断補強ができる。

また、請求項９に記載の発明は、既設の鉄筋コンクリート構造物に補強面から内部に向かって延長する補強部材挿入穴を形成し、この補強部材挿入穴の内部に剪断補強部材を挿入するとともに、前記剪断補強部材と前記補強部材挿入穴との間の空隙に充填材を充填して固化し、前記剪断補強部材を前記補強部材挿入穴に固定して前記鉄筋コンクリート構造物を補強する鉄筋コンクリート構造物の剪断補強方法において、前記剪断補強部材として、Ｕ字形もしくはＪ字形に屈曲させた屈曲補強部材を用い、前記屈曲補強部材を、当該鉄筋コンクリート構造物の既設鉄筋の１本もしくは複数本を跨ぐように前記鉄筋コンクリート構造物のコンクリート中に挿入して固定するとともに、前記屈曲補強部材の屈曲部を前記補強面よりも内部に埋設することを特徴とする。
これにより、簡単な方法で、剪断補強部材を既設鉄筋に引っ掛けるように配置できるので、鉄筋コンクリート構造物の剪断補強効果を著しく高めることができる。

なお、前記発明の概要は、本発明の必要な全ての特徴を列挙したものではなく、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となり得る。

本発明の実施の形態１に係る鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造を示す図である。図１の剪断補強構造を補強面側から見た図である。本実施の形態１に係る鉄筋コンクリート構造物の剪断補強方法を示す図である。本発明による鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造の他の例を示す図である。本発明の実施の形態２に係る鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造の一例を示す図である。本実施の形態２に係る鉄筋コンクリート構造物の剪断補強方法を示す図である。鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造の他の例を示す図である。鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造の他の例を示す図である。ボックスカルバートとその補強面を示す図である。従来のボックスカルバートの剪断補強方法の一例を示す図である。

以下、実施の形態を通じて本発明を詳説するが、以下の実施の形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものでなく、また、実施の形態の中で説明される特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

実施の形態１．
図１（ａ），（ｂ）は、本実施の形態１に関わるボックスカルバート２０の補強構造を示す縦断面図で、（ｂ）図は（ａ）図のＡ−Ａ断面図（水平断面）である。各図において、１１は補強部材挿入穴、１２は剪断補強部材、１３は充填材、２１はボックスカルバート２０の外壁である。
外壁２１は、天井壁２２と床壁２３と２枚の側壁２４とを備えた断面が長方形枠状をなす鉄筋コンクリート構造物で、地山Ｇに、図１の紙面の裏側から表側に向かう方向に延長するように埋設されている。また、２５は壁２２〜２４に囲まれた空間を仕切る隔壁、２６，２７は既成鉄筋で、２６が主鉄筋、２７が主鉄筋２６に直交する方向に配設された配力鉄筋である。
補強部材挿入穴１１は、第１の脚部挿入穴１１ａと、第２の脚部挿入穴１１ｂと、溝１１ｃとを備える。第１及び第２の脚部挿入穴１１ａ，１１ｂは、ボックスカルバート２０の側壁２４の主鉄筋２６と配力鉄筋２７との間のコンクリートを、ドリル等の穿孔手段を用いて形成される。第１及び第２の脚部挿入穴１１ａ，１１ｂの延長方向は、側壁２４の内側の面である補強面２４ａから側壁２４の地山Ｇ側の面（外面）２４ｂに向かう方向に延長する方向、すなわち、補強面２４ａにほぼ垂直な方向である。
ここで、図１（ｂ）の上側をボックスカルバート２０の奥側とし、同図の下側をボックスカルバート２０の手前側とする。
第１の脚部挿入穴１１ａは、主鉄筋２６ａの奥側に設けられ、第２の脚部挿入穴１１ｂは主鉄筋２６ａの手前側に配置されている主鉄筋２６ｂの手前側に設けられる。
溝１１ｃは、一端が第１の脚部挿入穴１１ａに連通し他端が第２の脚部挿入穴１１ｂに連通するように、補強面２４ａの表面に設けられる。
剪断補強部材１２は、補強部材挿入穴１１に挿入されるＵ字形に屈曲した剪断補強筋で、第１の脚部１２ａと、第２の脚部１２ｂと、第１の脚部１２ａと第２の脚部１２ｂとを連結する連結部１２ｃとを備える。
充填材１３は、モルタルから成り、剪断補強部材１２と補強部材挿入穴１１との間の空隙に充填される。

図２は、図１の剪断補強構造を補強面２４ａ側から見た図で、同図の左側がボックスカルバート２０の奥側で右側が手前側である。また、上側が地表側（上側）で下側が地山内部側（下側）である。
本例においては、図１，２に示すように、剪断補強部材１２が、補強面２４ａ側の主鉄筋２６ａ，２６ｂを跨ぐように配置されている。すなわち、剪断補強部材１２が、第１の脚部１２ａと連結部１２ｃとから成る奥側屈曲部１２ｐにて主鉄筋２６ａに引っ掛けられ、第２の脚部１２ｂと連結部１２ｃとから成る手前側屈曲部１２ｑにて主鉄筋２６ｂに引っ掛けられる形態となっている。
これにより、ボックスカルバート２０の側壁２４に剪断力が作用すると、剪断補強部材１２の第１及び第２の脚部１２ａ，２７ｂは、補強面２４ａにほぼ垂直な方向に延長する剪断補強筋であるので、コンクリート内に発生するひび割れに起因する引張り力を分担する。その結果、側壁２４のコンクリートに作用する剪断力を小さくすることができる。
また、剪断補強部材１２に大きな引張りが作用した場合でも、本例では、剪断補強部材１２が、主鉄筋２６ａと主鉄筋２６ｂとに引っ掛かっているので、剪断補強部材１２がひび割れしたコンクリートから分離する、いわゆる鉄筋抜けを防止できるので、ひび割れの進展を防ぐことができる。
すなわち、剪断補強部材１２は、ひび割れに起因する引張り力を分担してひび割れの進展を防止するとともに、剪断補強部材１２が、主鉄筋２６ａ，２６ｂに引っ掛かっているので、剪断補強部材１２の抜け出しがない。したがって、ボックスカルバート２０の剪断補強効果を著しく向上させることができる。

本例では、図１（ｂ）に示すように、剪断補強部材１２の第１の脚部１２ａと主鉄筋２６ａとの距離Ａと、第２の脚部１２ｂと主鉄筋２６ｂとの距離Ｂと、連結部１２ｃと主鉄筋２６ａ，２６ｂとの距離Ｃとが、主鉄筋２６ａ，２６ｂの径Ｄの２倍以下となるように、補強部材挿入穴１１を形成している。なお、第２の脚部１２ｂと主鉄筋２６ｂとの関係は、第１の脚部１２ａと主鉄筋２６ａとの関係と同じであるので、図１では、距離Ｂについては省略している。
剪断補強部材１２は、主鉄筋２６ａ，２６ｂと直接接するように配置することが好ましいが、剪断補強部材１２と配力鉄筋２７ｂとの間にコンクリートがあっても、剪断補強部材１２と主鉄筋２６ａ，２６ｂの距離が主鉄筋２６ａ，２６ｂの径Ｃの２倍以下と近接していれば、既設鉄筋に直接引っ掛けた場合と同等の剪断補強効果を発揮することができる。

次に、本発明によるボックスカルバート２０の剪断補強方法について説明する。
まず、図３に示すように、ドリルなどの穿孔手段を用いて側壁２４に第１の脚部挿入穴１１ａと第２の脚部挿入穴１１ｂとを形成する。このとき、第１の脚部挿入穴１１ａと主鉄筋２６ａとの距離ａと、第２の脚部挿入穴１１ｂと主鉄筋２６ａの手前側の主鉄筋２６ｂとの距離ｂとが、主鉄筋２６ａ，２６ｂの径Ｄの２倍以下となるような位置に、第１及び第２の脚部挿入穴１１ａ，１１ｂを形成する。
次に、補強面２４ａに、第１の脚部挿入穴１１ａと第２の脚部挿入穴１１ｂとを連通する溝１２ｃを形成する。溝１１ｃの深さｔは、補強面２４ａから測った主鉄筋２６ａの表面までの距離Ｔと同じかそれよりも浅い。深さｔとしては、溝１１ｃの溝底から主鉄筋２６ａ，２６ｂまでの距離ｃが主鉄筋２６ａ，２６ｂの径Ｄの２倍以下となるような深さとすることが好ましい。
補強部材挿入穴１１の形成後には、図４（ａ），（ｂ）に示すように、剪断補強部材１２を補強部材挿入穴１１に挿入し、剪断補強部材１２と補強部材挿入穴１１との間の空隙にモルタルから成る充填材１３を充填する。
これにより、補強部材挿入穴１１に剪断補強部材１２を挿入固定したときに、剪断補強部材１２を、主鉄筋２６ａ，２６ｂとの距離が主鉄筋２６ａ，２６ｂの径Ｄの２倍以下であるように近接して配置することができるので、剪断補強部材１２を主鉄筋２６ａと主鉄筋２６ｂとに確実に引っ掛けることができる。
なお、充填材１３の充填は剪断補強部材１２の挿入前に行ってもよい。例えば、充填材１３を補強部材挿入穴１１に充填し、充填材１３の硬化前に剪断補強部材１２を挿入してもよい。

このように、本実施の形態１では、既設の鉄筋コンクリート構造物であるボックスカルバート２０の側壁２４の補強面２４ａに、第１の脚部１２ａと第２の脚部１２ｂと第１の脚部１２ａと第２の脚部１２ｂとを連結する連結部１２ｃとを備えたＵ字形に屈曲した剪断補強部材１２を、２本の主鉄筋２６ａ，２６ｂを跨ぐように、かつ、主鉄筋２６ａ，２６ｂに近接して配置することで、第１及び第２の脚部１２ａ，１２ｂによりひび割れに起因する引張り力を分担させるようにするとともに、剪断補強部材１２を主鉄筋２６ａ，２６ｂに引っ掛かるようすることで、剪断補強部材１２の抜けを防止できるようにしたので、十分な剪断補強効果を得ることができるとともに、ひび割れの進展を確実に防止することができる。したがって、ボックスカルバート２０の剪断補強効果を著しく向上させることができる。

なお、前記実施の形態１では、ボックスカルバート２０の側壁２４を剪断補強する場合について説明したが、隔壁２５や天井壁２２や床壁２３についても同様に補強できる。
また、本発明は、ボックスカルバート２０のような地中構造物に限らず、橋脚や柱などの既存の鉄筋コンクリート構造物の剪断補強にも適用可能である。
また、前記例では、Ｕ字状の剪断補強部材１２を主鉄筋２６ａ，２６ｂに引っ掛けたが、図５に示すように、Ｕ字状の剪断補強部材１２Ｚを、配力鉄筋２７ａ，２７ｂを跨ぐように配設することで、Ｕ字状の剪断補強部材１２Ｚを配力鉄筋２７ａ，２７ｂに引っ掛けるようにしてもよい。
なお、鉄筋コンクリート構造物においては、主鉄筋の方が配力鉄筋よりも外側にあるので、主鉄筋に引っ掛けた方が剪断補強部材が拘束する補強範囲（補強幅）が広くとれるので、剪断補強部材をどちらか一方に引っ掛けるとすれば、本例のように、主鉄筋に引っ掛ける方が好ましい。また、一般に、主鉄筋の方が配力鉄筋よりも太いかあるいは数が多いので、この点からも、主鉄筋に引っ掛ける方が好ましい。

また、剪断補強部材１２を主鉄筋２６ａ，２６ｂに引っ掛け、剪断補強部材１２Ｚを配力鉄筋２７ａ，２７ｂに引っ掛けてボックスカルバート２０の側壁２４を補強してもよいが、主鉄筋２６ａ，２６ｂの内側には配力鉄筋２７ａ，２７ｂが配置されているので、剪断補強部材１２から伝わる引張り力を主鉄筋２６ａ，２６ｂと配力鉄筋２７ａ，２７ｂとで受け止めることができる。したがって、剪断補強部材１２を主鉄筋２６ａ，２６ｂに引っ掛けるだけでも、ボックスカルバート２０を十分に剪断補強できる。
なお、ボックスカルバート２０に作用する剪断力がさらに大きくなると、曲げ圧縮側のコンクリートが圧壊して主鉄筋２６ａ，２６ｂが座屈する可能性があるが、剪断補強部材１２を主鉄筋２６ａ，２６ｂに引っ掛けておけば、主鉄筋２６ａ，２６ｂが座屈を防ぐことができる。

また、前記例では、Ｕ字状の剪断補強部材１２を、２本の主鉄筋２６ａ，２６ｂを跨ぐように配設したが、３本以上の主鉄筋２６を跨ぐように配設してもよい。但し、Ｕ字状の剪断補強部材１２が跨ぐ主鉄筋２６の本数が多くなると、連結部１２ｃの長さが長くなり、その結果、主鉄筋２６ａ，２６ｂへの引っ掛け効果が低減するので、剪断補強効果を有効に発揮させるためには、Ｕ字状の剪断補強部材１２が跨ぐ主鉄筋２６の本数を４本以下にすることが好ましい。
なお、Ｕ字状の剪断補強部材１２は、第１及び第２の脚部１２ａ，１２ｂを構成する剪断補強筋と、連結部１２ｃを構成する剪断補強筋と溶接等で接合して作製してもよいが、本例のように、１本の剪断補強筋をＵ字形に屈曲させて形成する方が製造上は容易である。

実施の形態２．
前記実施の形態１では、１本のＵ字形の剪断補強部材１２を複数の主鉄筋２６ａ，２６ｂに引っ掛ける構成としたが、図６（ａ），（ｂ）に示すように、剪断補強部材として、Ｊ字形の剪断補強部材３２を用い、このＪ字形の剪断補強部材３２を１本の主鉄筋２６に引っ掛ける構成にしてもよい。
Ｊ字形の剪断補強部材３２は、第３の脚部３２ａと、第４の脚部３２ｂと、第３の脚部３２ａと第４の脚部３２ｂとを連結する連結部３２ｃとを備える。第３の脚部３２ａは主鉄筋２６の奥側に挿入される脚部で、第４の脚部３２ｂは主鉄筋２６の手前側に挿入される脚部である。第４の脚部３２ｂは第３の脚部３２ａの長さよりも短い長さを有する。第４の脚部３２ｂの長さとして、補強面２４ａ側の主鉄筋２６の位置よりも内部まで延長していればよい。
また、Ｊ字形の剪断補強部材３２を挿入するための補強部材挿入穴３１は、第３の脚部３２ａを挿入するための第３の脚部挿入穴３１ａと、第４の脚部３２ｂを挿入するための第４の脚部挿入穴３１ｂと、補強面２４ａの表面に設けられて一端が第３の脚部挿入穴３１ａに連通し他端が第４の脚部挿入穴３１ｂに連通する溝３１ｃとを備える。

本例においては、Ｊ字形の剪断補強部材３２を１本の主鉄筋２６に引っ掛けたような形態とした。具体的には、第３の脚部３２ａの補強面２４ａ側と連結部３２ｃと第２の脚部３２ｂとから成る折り返し屈曲部３２ｒにて、Ｊ字形の剪断補強部材３２を１本の主鉄筋２６に引っ掛ける。
Ｊ字形の剪断補強部材３２では、長い方の脚部である第３の脚部３２ａで側壁２４のコンクリート内に発生するひび割れに起因する引張り力を分担してボックスカルバート２０の側壁２４を剪断補強する。
なお、第３の脚部挿入穴３１ａを主鉄筋２６の手前側に形成し、第４の脚部挿入穴３１ｂを主鉄筋２６の奥側に形成して、長い方の脚部である第３の脚部３２ａを主鉄筋２６の手前側に配置し、短い方の脚部である第４の脚部３２ｂを奥側に配置してもよい。
また、Ｊ字形の剪断補強部材３２では、１本の主鉄筋２６を、主鉄筋２６の延長方向を除く３方から取り囲んでいるので、主鉄筋２６への引っ掛かりが更に強固になる。したがって、剪断補強部材３２は、実施の形態１の剪断補強部材１２よりも抜け難くなるので、ボックスカルバート２０の剪断補強効果を著しく向上させることができる。
なお、実施の形態２においても、実施の形態１と同様に、剪断補強部材３２の第３の脚部３２ａと主鉄筋２６との距離と、第４の脚部３２ｂと主鉄筋２６との距離と、連結部３２ｃと主鉄筋２６との距離とが、それぞれ、主鉄筋２６の径の２倍以下となるように、補強部材挿入穴３１を形成することはいうまでもない。

なお、図７（ａ）に示すように、Ｕ字形の剪断補強部材１２の主鉄筋２６ａ，２６ｂ近傍に位置する箇所である連結部１２ｃ，奥側屈曲部１２ｐ，手前側屈曲部１２ｑや第１及び第２の脚部１２ａ，１２ｂの外面２４ｂ側に予め防錆処理を施しておけば、剪断補強部材１２と側壁２４のコンクリートとを更に強固に一体化することができるので、剪断補強部材１２の抜け出し防止効果を更に向上させることができる。
Ｊ字形の剪断補強部材１２Ｚの場合にも、図７（ｂ）に示すように、剪断補強部材１２Ｚの主鉄筋２６近傍に位置する箇所である折り返し屈曲部３２ｒに予め防錆処理を施しておけば、剪断補強部材３２と側壁２４のコンクリートとを更に強固に一体化できるので、剪断補強効果を更に向上させることができる。
また、図８（ａ）に示すように、剪断補強部材１２の第１及び第２の脚部１２ａ，１２ｂの補強面２４ａとは反対側（外面２４ｂ側）の端部に、それぞれ、第１及び第２の脚部１２ａ，１２ｂの径よりも大きな径を有する定着部材１２ｍを取付けておけば、剪断補強部材１２のコンクリートへの定着強度が向上するので、剪断補強効果を更に向上させることができる。
剪断補強部材３２の場合には、図８（ｂ）に示すように、長い方の脚部である第３の脚部３２ａの外面２４ｂ側の端部に定着部材３２ｍを取付けておけばよい。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は前記実施の形態に記載の範囲には限定されない。前記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者にも明らかである。そのような変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲から明らかである。

以上説明したように、本発明によれば、コンクリート内に発生するひび割れに起因する引張り力を分担してひび割れの進展を防止できるとともに、剪断補強部材の抜けを防止できるので、鉄筋コンクリート構造物の剪断補強効果を著しく向上させることができる。

１１補強部材挿入穴、１１ａ第１の脚部挿入穴、１１ｂ第２の脚部挿入穴、
１１ｃ溝、１２剪断補強部材、１２ａ第１の脚部、１２ｂ第２の脚部、
１２ｃ連結部、１３充填材、
２０ボックスカルバート、２１外壁、２２天井壁、２３床壁、２４側壁、
２５隔壁、２６，２６ａ，２６ｂ主鉄筋、２７，２７ａ，２７ｂ配力鉄筋、
Ｇ地山。

Claims

既設の鉄筋コンクリート構造物と、この既設の鉄筋コンクリート構造物の補強面から内部に向かって延長するように形成された補強部材挿入穴と、この補強部材挿入穴の内部に挿入される剪断補強部材と、前記剪断補強部材と前記補強部材挿入穴との間の空隙に充填された充填材とを備えた鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造であって、
前記剪断補強部材は、Ｕ字形もしくはＪ字形に屈曲して、当該鉄筋コンクリート構造物の既設鉄筋の１本もしくは複数本を跨ぐように前記補強部材挿入穴に挿入・固定され、
前記剪断補強部材の前記補強部材挿入穴に挿入されている部分を連結している屈曲部が前記補強面よりも内部に埋設されていることを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造。
既設の鉄筋コンクリート構造物の補強面から内部に向かって延長するように形成された補強部材挿入穴と、前記補強部材挿入穴の内部に挿入された剪断補強部材と、前記剪断補強部材と前記補強部材挿入穴との間の空隙に充填される充填材とを備えた鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造であって、
前記補強面に形成された溝を備え、
前記補強部材挿入穴は、
補強面側に設けられて当該鉄筋コンクリート構造物の既設鉄筋のうちの１本の鉄筋から既設鉄筋の径の２倍以下離隔して形成された第１の脚部挿入穴と、
前記１本の鉄筋と平行で、かつ、前記第１の脚部挿入穴とは反対側に配置された鉄筋の前記１本の鉄筋とは反対側に、既設鉄筋の径の２倍以下離隔して形成された第２の脚部挿入穴とを有し、
前記溝は、一端が前記第１の脚部挿入穴に連通し、他端が前記第２の脚部挿入穴に連通し、溝の深さが前記補強面から測った前記既設鉄筋の埋設深さよりも浅く、かつ、前記溝の溝底から前記既設鉄筋までの距離が前記既設鉄筋の径の２倍以下であり、
前記剪断補強部材は、
前記第１の脚部挿入穴に挿入される第１の脚部と、
前記第２の脚部挿入穴に挿入される第２の脚部と、
前記溝の溝底に配置されて前記第１の脚部と前記第２の脚部とを連結する連結部とを備えることを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造。
前記第１の脚部の前記補強面とは反対側の端部と前記第２の脚部の前記補強面とは反対側の端部の少なくとも一方もしくは両方に、当該第１及び第２の脚部の径よりも大きな径を有する定着部材が取付けられていることを特徴とする請求項２に記載の鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造。
前記剪断補強部材は、１本の剪断補強筋をＵ字形に屈曲させて形成されることを特徴とする請求項２または請求項３に記載の鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造。
既設の鉄筋コンクリート構造物の補強面から内部に向かって延長するように形成された補強部材挿入穴と、前記補強部材挿入穴の内部に挿入された剪断補強部材と、前記剪断補強部材と前記補強部材挿入穴との間の空隙に充填される充填材とを備えた鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造であって、
前記補強面に設けられた溝を備え、
前記補強部材挿入穴は、
補強面側に設けられて当該鉄筋コンクリート構造物の既設鉄筋のうちの１本の鉄筋から既設鉄筋の径の２倍以下離隔して形成された第３の脚部挿入穴と、
前記１本の鉄筋と平行で、かつ、前記第３の脚部挿入穴とは反対側に配置された鉄筋の前記１本の鉄筋とは反対側に、既設鉄筋の径の２倍以下離隔して形成された第４の脚部挿入穴とを有し、
前記第４の脚部挿入穴の穴深さが前記第３の脚部挿入穴の穴深さよりも浅く、
前記溝は、一端が前記第３の脚部挿入穴に連通し、他端が前記第４の脚部挿入穴に連通し、前記溝の深さが前記補強面から測った前記既設鉄筋の埋設深さよりも浅く、
前記溝の溝底から前記既設鉄筋までの距離が前記既設鉄筋の径の２倍以下であり、
前記剪断補強部材は、
前記第３の脚部挿入穴に挿入される第３の脚部と、
前記第３の脚部の長さよりも短い長さを有し、前記第４の脚部挿入穴に挿入される第４の脚部と、
前記溝の溝底に配置されて前記第３の脚部と前記第４の脚部とを連結する連結部とを備えることを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造。
前記第３の脚部の前記補強面とは反対側の端部に、当該第３の脚部の径よりも大きな径を有する定着部材が取付けられていることを特徴とする請求項５に記載の鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造。
前記剪断補強部材は、１本の剪断補強筋をＪ字形に屈曲させて形成されることを特徴とする請求項５または請求項６に記載の鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造。
前記既設鉄筋が主鉄筋であることを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれかに記載の鉄筋コンクリート構造物の剪断補強構造。
既設の鉄筋コンクリート構造物に補強面から内部に向かって延長する補強部材挿入穴を形成し、この補強部材挿入穴の内部に剪断補強部材を挿入するとともに、前記剪断補強部材と前記補強部材挿入穴との間の空隙に充填材を充填して固化し、前記剪断補強部材を前記補強部材挿入穴に固定して前記鉄筋コンクリート構造物を補強する鉄筋コンクリート構造物の剪断補強方法において、
前記剪断補強部材として、Ｕ字形もしくはＪ字形に屈曲させた屈曲補強部材を用い、
前記屈曲補強部材を、当該鉄筋コンクリート構造物の既設鉄筋の１本もしくは複数本を跨ぐように前記鉄筋コンクリート構造物のコンクリート中に挿入して固定するとともに、
前記屈曲補強部材の屈曲部を前記補強面よりも内部に埋設することを特徴とする鉄筋コンクリート構造物の剪断補強方法。