JP2019007325A - 既存柱の補強方法 - Google Patents

Abstract

【課題】橋脚部の外周に設置された螺旋フープ筋を覆うモルタル部を安定的に規定の厚さに仕上げることができるようにする。【解決手段】螺旋状に巻かれた螺旋フープ筋５ｂを橋脚部３の外周に設置する設置工程と、螺旋フープ筋５ｂを覆うようにして橋脚部３の外周にモルタル部Ｍを形成する際の当該モルタル部Ｍの厚さの指標となる指標部１１を隅角部に配置する配置工程と、指標部１１に基づいてモルタル部Ｍを形成する形成工程とを実行する。【選択図】図７

Description

本発明は、既存柱の補強方法に関し、特に、既存柱に対する後施工による補強方法に関するものである。

例えば鉄筋コンクリート製などの既存柱の安全性や支持能力を向上させるために、補強工事を行うことがある。

従来の補強工法としては、既存柱の外周を鋼板で囲み、この鋼板を型枠としてグラウト等のセメント系材料を流し込むことで、既存柱と鋼板とを一体に成型する技術（特許文献１：特開平０９−０７８８５２号公報）や、既存柱の外周に剪断耐力を高めるための螺旋フープ筋（周方向筋）を巻き、その外周からモルタルを吹き付けることで、既存柱とその周りに設けられた鉄筋コンクリートの筒体とを一体に形成する技術（特許文献２：特開平０９−１５８４９４号公報）などが提案されている。

これら２つの特許文献の記載の技術は、既存柱の剪断耐力を高めることで、既存柱の靱性を向上させることを目的としたものである。

なお、近年は既存柱の全体的な高性能化が求められており、既存柱の縦方向に曲げ補強筋（鉄筋コンクリートの筒体の主筋）を配置し、その外周に螺旋フープ筋を巻いて、モルタルを吹き付ける技術（特許文献３：特開２０１６−１０８９２２号公報）も提案されている。

特開平０９−０７８８５２号公報 特開平０９−１５８４９４号公報 特開２０１６−１０８９２２号公報

特許文献１に記載の技術では、重量のある型枠としての鋼板を既存柱の外周に設置するためにクレーン等の重機が必要であり、既存柱の周囲にこの重機を据え付けて作業を行うことのできるスペースが必要であった。

一方、特許文献２や特許文献３に記載の技術、つまりモルタルを吹き付ける技術では、型枠を用いないために、特許文献１の技術での問題は生じない。

ここで、補強が行われる既存柱は高架橋の支柱など屋外に設けられるものが多く、モルタルの中性化や内部の鉄筋の腐食が起きやすい。このため、補強部分の耐久性を確保するためには、主筋や螺旋フープ筋といった補強構造筋のかぶり厚さ(モルタルの表面から内部の補強構造筋の表面までの最短寸法)を適切にとることが重要となる。

しかしながら、特許文献２や特許文献３の技術では、モルタル部の厚さ（＝仕上げ面）の管理は作業者の目視に依存しているために、補強部分の耐久性を担保することができない可能性があった。

本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、既存柱の外周に設置された補強構造筋を覆うモルタル部を安定的に規定の厚さに仕上げることのできる既存柱の補強方法を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の既存柱の補強方法は、前記既存柱の外周に、螺旋状に巻かれた周方向筋および前記既存柱の軸方向に立設された複数本の軸方向筋の少なくとも何れかを含む補強構造筋を設置する設置工程と、前記補強構造筋を覆うようにして前記既存柱の外周にモルタル部を形成する際の当該モルタル部の厚さの指標となる指標部を配置する配置工程と、前記指標部に基づいて前記モルタル部を形成する形成工程と、を実行することを特徴とする。

請求項２に記載の発明の既存柱の補強方法は、上記請求項１に記載の発明において、前記既存柱は、軸方向に交差する断面の形状が矩形状に形成された既存柱であり、前記配置工程は、前記既存柱の隅角部に、当該既存柱の縦方向に所定の間隔を空けて、前記既存柱の軸方向に交差する断面に向かって見た場合に当該既存柱の隅角部を挟む両辺に対して交差するように斜めに取付孔を形成する工程と、前記取付孔に、前記隅角部から突出した棒状部材を取り付ける工程と、前記棒状部材の突出端に支持部を取り付ける工程と、前記既存柱の縦方向に、幅方向の縁部が前記モルタル部の厚さと一致するようにして前記支持部に板状の前記指標部を取り付ける工程と、を有することを特徴とする。

請求項３に記載の発明の既存柱の補強方法は、上記請求項２に記載の発明において、前記設置工程に先立って、前記既存柱の４箇所の前記隅角部を斜めに削って面取りする面取り工程を実行する、ことを特徴とする。

請求項４に記載の発明の既存柱の補強方法は、上記請求項２または３に記載の発明において、前記形成工程は、前記補強構造筋が隠蔽される厚さに第１のモルタル層を形成する工程と、前記指標部に基づいて、前記第１のモルタル層の上に第２のモルタル層を形成する工程と、前記第２のモルタル層を形成した後、前記指標部および前記支持部を取り外す工程と、前記支持部を取り外して生じた凹部を充填剤で埋める工程と、を有することを特徴とする。

請求項５に記載の発明の既存柱の補強方法は、上記請求項４に記載の発明において、記第１のモルタル層を形成する工程において、前記隅角部の位置では、前記指標部の幅方向の縁部までモルタルを盛り上げる、ことを特徴とする。

請求項６に記載の発明の既存柱の補強方法は、上記請求項４または５に記載の発明において、前記形成工程は、前記凹部を充填剤で埋めた後、指標部を取り外して生じた当該指標部の厚さ分の突起部を除去する工程をさらに有する、ことを特徴とする。

請求項７に記載の発明の既存柱の補強方法は、上記請求項１に記載の発明において、前記配置工程は、前記補強構造筋が隠蔽される厚さに第１のモルタル層を形成する工程と、前記既存柱の縦方向に、先端が前記モルタル部の厚さと一致するようにして棒状に形成された前記指標部を前記第１のモルタル層に取り付ける工程と、を有することを特徴とする。

請求項８に記載の発明の既存柱の補強方法は、上記請求項７に記載の発明において、前記形成工程は、前記指標部に基づいて、前記第１のモルタル層の上に第２のモルタル層を形成する工程と、前記第２のモルタル層を形成した後、前記指標部を取り外す工程と、前記指標部を取り外して生じた凹部を充填剤で埋める工程と、を有することを特徴とする。

請求項９に記載の発明の既存柱の補強方法は、上記請求項１に記載の発明において、前記配置工程は、前記補強構造筋が隠蔽される厚さに第１のモルタル層を形成する工程と、前記既存柱の縦方向に、先端が前記モルタル部の厚さと一致するようにして棒状に形成された一対の前記指標部を相互に水平となる方向で前記第１のモルタル層に取り付ける工程と、を有することを特徴とする。

請求項１０に記載の発明の既存柱の補強方法は、上記請求項９に記載の発明において、前記形成工程は、一対の前記指標部の間に、当該指標部の高さとなるようにモルタルを充填する工程と、一対の前記指標部を取り外す工程と、充填されたモルタルに基づいて、前記第１のモルタル層の上に第２のモルタル層を形成する工程と、を有することを特徴とする。

請求項１１に記載の発明の既存柱の補強方法は、上記請求項１に記載の発明において、前記配置工程は、前記既存柱の側面に対して垂直になるようにして、当該既存柱の縦方向に取付孔を形成する工程と、前記取付孔に、前記既存柱から突出した棒状部材を取り付ける工程と、前記棒状部材の突出端に支持部を取り付ける工程と、前記既存柱の縦方向に沿って、前記指標部の表面が前記モルタル部の厚さと一致するようにして前記支持部に板状の前記指標部を取り付ける工程と、を有することを特徴とする。

請求項１２に記載の発明の既存柱の補強方法は、上記請求項１１に記載の発明において、前記形成工程は、前記補強構造筋が隠蔽される厚さに第１のモルタル層を形成する工程と、前記指標部に基づいて、前記第１のモルタル層の上に第２のモルタル層を形成する工程と、前記第２のモルタル層を形成した後、前記指標部および前記支持部を取り外す工程と、前記指標部および前記支持部を取り外して生じた凹部を充填剤で埋める工程と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、既存柱の外周に形成するモルタル部の厚さの指標となる指標部を配置しておき、この指標部に基づいてモルタル部を形成している。したがって、既存柱の外周に設置された補強構造筋を覆うモルタル部を安定的に規定の厚さに仕上げることが可能になる。

本実施の形態に係る既存柱の補強方法が適用された橋脚部を有する橋梁の要部斜視図である。 図１の橋梁の橋脚部を補強する部分の表層のモルタル部を取り除いて補強構造筋を示した要部斜視図である。 図１の橋梁の要部断面図である。 （ａ）は図１の橋梁の橋脚部の軸方向に交差する断面図、（ｂ）は（ａ）の橋脚部の要部拡大断面である。 本実施の形態における橋脚部の隅角部に指標部を配置した補強方法の所定の工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の隅角部に指標部を配置した補強方法の図５に続く工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の隅角部に指標部を配置した補強方法の図６に続く工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の隅角部に指標部を配置した補強方法の図７に続く工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の隅角部に指標部を配置した補強方法の図８に続く工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の隅角部に指標部を配置した補強方法の図９に続く工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の第１の側面基準補強方法の所定の工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の第１の側面基準補強方法の図１１に続く工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の第１の側面基準補強方法の図１２に続く工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の第１の側面基準補強方法の図１３に続く工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の第１の側面基準補強方法の図１４に続く工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の第２の側面基準補強方法の所定の工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の第２の側面基準補強方法の図１６に続く工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の第２の側面基準補強方法の図１７に続く工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の第２の側面基準補強方法の図１８に続く工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の第２の側面基準補強方法の図１９に続く工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の第３の側面基準補強方法の所定の工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の第３の側面基準補強方法の図２１に続く工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の第３の側面基準補強方法の図２２に続く工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の第３の側面基準補強方法の図２３に続く工程を示す説明図である。 本実施の形態における橋脚部の第３の側面基準補強方法の図２４に続く工程を示す説明図である。

以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

図１は本実施の形態に係る既存柱の補強方法が適用された橋脚部を有する橋梁の要部斜視図、図２は図１の橋梁の橋脚部を補強する部分の表層のモルタル部を取り除いて補強構造筋を示した要部斜視図である。

橋梁１は、例えば、道路、鉄道または水路等を通す架空構造物であり、地盤上に設置された基礎部２と、基礎部２上に立設された橋脚部（既存柱）３と、橋脚部３により支持された上部構造部４とを有している。

橋梁１の橋脚部３は、例えば、軸方向に交差する断面が矩形（四角形）状に形成された四角柱状のコンクリートからなり、その外周には、橋脚部３を補強する補強構造筋５が橋脚部３の外周に設けられている。なお、適用される橋脚部３は、その軸方向に交差する断面の形状が、例えば、長方形、正方形または台形等のように種々のものがある。

本実施の形態において、補強構造筋５は、橋脚部３の軸方向（上下方向）に沿って立設された複数本の主筋（軸方向筋）５ａと、この複数本の主筋５ａの外側に螺旋状に巻かれた螺旋フープ筋（周方向筋）５ｂとで構成されており、これらの補強構造筋５を被覆した状態で橋脚部３の外周にモルタル部Ｍが設けられている。

但し、補強構造筋５としては、主筋５ａまたは螺旋フープ筋５ｂの何れか一方だけであってもよく、また、螺旋フープ筋５ｂの外側にさらにメッシュ筋を巻き付け、モルタル部Ｍのひび割れを防止するようにしてもよい。なお、図１においては図面を見易くするためモルタル部Ｍに粗い網掛けを施した。

次に、補強構造筋５の構成について図３および図４を参照して説明する。ここで、図３は図１の橋梁の要部断面図、図４（ａ）は図１の橋梁の橋脚部の軸方向に交差する断面図、図４（ｂ）は図４（ａ）の橋脚部の要部拡大断面図である。

図３に示すように、主筋５ａは、例えば棒状の高張力鉄筋からなり、橋脚部３の軸方向に沿って立設された状態で、橋脚部３の外周に沿って複数本並んで設置されている。このように橋脚部３の外周に複数本の主筋５ａを設けることにより、橋脚部３の曲げ耐力を向上させている。

図示するように、主筋５ａの下端部は、基礎部２の上部に垂直に穿孔されたアンカー孔２ａに挿入されアンカー定着されている。また、主筋５ａの下端部にはカプラ６ａのような機械的継手がネジ止めされており、固定効果を向上させている。主筋５ａの上端部は、上部構造部４の下部に垂直に穿孔された固定孔４ａに挿入されて固定されている。また、主筋５ａの上端部には、主筋５ａの下端部と同様に、カプラ６ｂのような機械的継手がネジ止めされて固定効果を向上させている。なお、各主筋５ａは、少なくとも２本の鉄筋をカプラ６ｃのような機械的継手で接続することにより構成されている。

一方、螺旋フープ筋５ｂは、例えば棒状の高張力鉄筋からなり、複数本の主筋５ａを取り囲むように橋脚部３の外周に沿って螺旋状に巻かれた状態で設置されている。このような螺旋フープ筋５ｂを設けたことにより、橋脚部３の剪断耐力を向上させている。

なお、螺旋フープ筋５ｂは、橋脚部３の軸方向の隣接間隔を調整した状態で結束線（図示せず）により主筋５ａに結び付けられている。また、図４に示すように、橋脚部３の４箇所の隅角部は、橋脚部３の軸方向に交差する断面に向かって見た場合に、斜めに形成されている。

モルタル部Ｍは、複数本の主筋５ａおよび螺旋フープ筋５ｂで構成される格子状の補強構造筋５を覆い保護する部材である。モルタルを用いた場合、充填性が良く、既存のコンクリート（橋脚部３）との接着性に優れている。また、コンクリートを用いた場合に比べて補強構造筋５の厚さを薄くすることができるので、橋脚部３（補強構造筋５を含む）の軸方向に交差する断面の面積を小さくすることができる。このため、建築限界を広げることができるので、補強構造筋５の適用範囲を拡大することができる。また、補強構造筋５の重量を低減することができるので、基礎部２への負担を低減することができる。

次に、本実施の形態の橋脚部３の補強方法について、図５〜図２５を参照して説明する。なお、最初に図５〜図１０を参照して橋脚部３の隅角部に指標部１１を配置した補強方法について説明し、続いて図１１〜図２５を参照して橋脚部３の側面に指標部１１，１４を配置した補強方法について説明する。

図５〜図１０は本実施の形態における橋脚部の隅角部に指標部１１を配置した補強方法を順を追って示す説明図である。

図５において、先ず、橋脚部３の表面の塵埃等の付着物や脆弱部分を取り除いた後、橋脚部３の４箇所の隅角部を斜めに削って面取りをする（面取り工程）。なお、隅角部が既に面取り形状になっている場合には、この面取り工程は不要であることは言うまでもない。

次に、橋脚部３の外周に、補強構造筋５である主筋５ａおよび螺旋フープ筋５ｂを設置する（設置工程）。すなわち、橋脚部３の外周に沿って複数本の主筋５ａを立設し、続いて、複数本の主筋５ａを取り囲むように橋脚部３の外周に螺旋フープ筋５ｂを巻き付け、橋脚部３の軸方向に隣接する螺旋フープ筋５ｂ部分の間隔を調節した後、複数箇所において螺旋フープ筋５ｂを結束線により主筋５ａに結び付ける。

ここで、前述のように、モルタル部Ｍのひび割れを防止するためにメッシュ筋７を螺旋フープ筋５ｂに巻き付けてもよい。図５〜図９においては、メッシュ筋７が巻き付けられた状態が示されている。これらの図面において、主筋５ａは図示が省略されている。また、モルタル部Ｍの剥離を防止するために、剥離防止用のアンカーピンを橋脚部３に打ち込むようにしてもよい。なお、メッシュ筋７については、螺旋フープ筋５ｂと結束して支持するようにするが、アンカーピンを用いた場合には、アンカーピンで支持するようにしてもよい。

次に、補強構造筋５を覆うようにして橋脚部３の外周にモルタル部Ｍを形成する際のモルタル部Ｍの厚さの指標となる指標部１１を配置する（配置工程）。

具体的には、橋脚部３の面取りをした隅角部に、アンカー（固定部）の打ち込まれたアンカー孔（取付孔）８を、橋脚部３の縦方向に沿って所定の間隔（例えば５００ｍｍ程度）を空けて形成する。なお、アンカー孔８は、橋脚部３の軸方向に交差する断面に向かって見た場合に、橋脚部３の隅角部を挟む両辺に対して交差するように斜めに形成する。なお、アンカーは隅角部の面取りをした面に垂直に打ち込まれることが望ましい。

続いて、形成されたアンカー孔８に、隅角部から突出するようにしてセパレータ（棒状部材）９を取り付ける。セパレータ９には、例えば両側に雄ネジが形成されたスタッドボルト等を用いることができる。なお、図５〜図１０および後述する図２１〜図２５においては、セパレータ９の突出端側の雄ネジ９ａが示されている。

さらに、セパレータ９の突出端に形成された雄ネジ９ａにＰコン（支持部）１０を取り付ける。したがって、Ｐコン１０は、橋脚部３の隅角部に、縦方向に沿って複数設けられることになる。なお、Ｐコン１０は、雌ネジが形成された切頭円錐型の本体部１０ａと、本体部１０ａの雌ネジとは反対側に固定されたボルト部１０ｂとで構成されているので、雌ネジにセパレータ９の雄ネジ９ａをねじ込むようにして取り付けることができる。

最後に、これらのＰコン１０に掛け渡すようにして、例えば金属板などで作成された板状の指標部１１を橋脚部３の縦方向に取り付ける。指標部１１には、Ｐコン１０の本体部１０ａから突出したボルト部１０ｂに合わせた孔（図示せず）が形成されているので、当該孔をボルト部１０ｂに通してナット１２で固定する。

ここで、指標部１１はモルタル部Ｍの厚さを規定するためのものであるから、その取り付けにおいては、指標部１１における橋脚部３の外周側の縁部、つまり指標部１１の幅方向の縁部がモルタル部Ｍの厚さ（図５、図６の破線で示す位置）と一致するように調整する。

なお、指標部１１の幅方向の縁部をモルタル部Ｍの厚さと一致するように調整する際には、例えば、隣り合う指標部１１の間に水糸を張り、水糸と橋脚部３の表面までの距離をモルタル部Ｍの厚さと一致させることが考えられる。また、水糸はモルタルの吹き付け作業前に取り外すようにする。但し、指標部１１の調整はこれ以外の方法で行ってもよいことは言うまでもない。

このようにして４箇所の隅角部に指標部１１を配置したならば、図６および図７において、当該指標部１１に基づいて橋脚部３の各面にモルタル部Ｍを形成する（形成工程）。

本実施の形態において、モルタル部Ｍは吹き付けにより、２回（２層）に分けて行う。２回に分けるのは、モルタル部Ｍの厚みが例えば６０〜７０ｍｍ程度あるため、１回で吹き付けるとモルタルが垂れてしまうからである。但し、モルタルが垂れるおそれがない場合（モルタルの粘性が高い、モルタル部Ｍの厚みが薄いなど）には、１回で行ってもよい。また、モルタル部Ｍの形成は吹き付け以外の方法（例えば塗布など）で行ってもよい。

さて、図６に示すように、１回目の吹き付けでは、補強構造筋５（主筋５ａおよび螺旋フープ筋５ｂ）が隠蔽される厚さに第１のモルタル層Ｍ１を形成する。なお、モルタルの吹き付け後には表面をコテで均すコテ均しを行い、モルタルを補強構造筋５の内側に確実に押し込むとともに、吹き付けで発生した表面の疎密をなくすのが望ましい。また、コテ均しを行う際には、図示するように、隅角部の位置では、指標部１１の幅方向の縁部までモルタルを盛り上げ、指標部１１の裏側がモルタルで埋められるようにするのがよい。これは、指標部１１の裏側は直接モルタルを吹き付けることができずにモルタルが回り込みにくいため、確実にモルタルを充填するためである。

第１のモルタル層Ｍ１が硬化したならば、続いて、図７に示すように、指標部１１に基づいて、第１のモルタル層Ｍ１の上に第２のモルタル層Ｍ２を形成する。ここでは、例えば、モルタルを目標の厚みよりも厚く吹き付けておいて、細長い板状のコテを橋脚部３の隣り合う２箇所の隅角部に設けられた指標部１１（の幅方向の縁部）に押し当てて上下方向にスライドさせることにより、必要な厚さを確保した状態で表面を平滑に仕上げることができる。

第２のモルタル層Ｍ２が硬化した後、図８に示すように、指標部１１およびＰコン１０を取り外す。つまり、指標部１１の外側のナット１２を外して指標部１１を取り外し、さらにＰコン１０をセパレータ９からＰコンを取り外す。この結果、Ｐコン１０内の雌ネジにねじ込まれたセパレータ９の突出端の雄ネジ９ａが露出することになる。

指標部１１およびＰコン１０を取り外した跡には凹部１３が生じてセパレータ９の突出端の雄ネジ９ａが露出するため（図８）、次に、図９に示すように、当該凹部１３をモルタル等の充填剤で埋める。

ここで、凹部１３を充填剤で埋めた後には、図９に示すように、指標部１１を取り外して生じた当該指標部１１の厚さ分の突起部１１ａが生じる。そこで、図１０に示すように、当該突起部１１ａを除去して、第１のモルタル層Ｍ１および第２のモルタル層Ｍ２からなるモルタル部Ｍが出来上がる。

なお、指標部１１の厚みが薄い場合には、突起部１１ａが無視できる程度に収まることが考えられる。あるいは、橋脚部３の設置されている位置などによっては、突起部１１ａを除去する必要がないことが考えられる。このときには、突起部１１ａを除去する作業は不要になる。

このように、本実施の形態によれば、橋脚部３の外周に形成するモルタル部Ｍの厚さの指標となる指標部１１を配置しておき、この指標部１１に基づいてモルタル部Ｍを形成するようにしている。したがって、橋脚部３の外周に設置された補強構造筋５（主筋５ａおよび螺旋フープ筋５ｂ）を覆うモルタル部Ｍを安定的に規定の厚さに仕上げることが可能になる。

続いて、橋脚部３の側面に指標部１１，１４を配置した補強方法について、図１１〜図２５を参照して説明する。当該補強方法は３つの例について説明することとし、以下、第１〜第３の側面基準補強方法という。なお、図１１〜図１５が第１の側面基準補強方法に、図１６〜図２０が第２の側面基準補強方法に、図２１〜図２５が第３の側面基準補強方法に、それぞれ対応している。また、これらの図面においても、螺旋フープ筋５ｂにメッシュ筋７が巻き付けられた状態が示されており、主筋５ａは図示が省略されている。

第１〜第３の側面基準補強方法は、前述した橋脚部３の隅角部に指標部１１を配置した補強方法とは独立して、それぞれ単独で導入することも可能である。しかしながら、橋脚部３の側面に指標部１１，１４を配置した補強方法であるから、単独で導入した場合には、側面と側面との接合部である隅角部の処理（例えば、隅角部を面取り形状にする場合など）に問題が生じることが考えられる。

よって、これらの側面基準補強方法は、橋脚部３の軸方向に交差する断面において辺の長さが長いために隅角部同士の距離が遠くなり、隅角部に配置した指標部１１だけではモルタル部Ｍを規定の厚さに仕上げることが困難であったり作業性が悪い場合に、橋脚部３の隅角部に指標部１１を配置した補強方法に対して補助的に用いることが望ましい。

なお、第１〜第３の側面基準補強方法を補助的に用いる目安としては、橋脚部３の軸方向に交差する断面において辺の長さが例えば１.２ｍを超える場合などとすることが考えられる。また、橋脚部３の側面に水平方向に対して複数の指標部１１，１４を配置する場合には、その間隔を１.０ｍ以下とするのがよい。

ここで、第１〜第３の側面基準補強方法は、橋脚部３の隅角部に指標部１１を配置した補強方法と同様に、補強構造筋５を設置する設置工程、モルタル部Ｍの厚さの指標となる指標部１１を配置する配置工程、および指標部１１に基づいてモルタル部Ｍを形成する形成工程で構成される。また、設置工程の具体的な内容については隅角部に指標部１１を配置した補強方法と同じであるが、配置工程および形成工程の具体的な内容については異なっている。そこで、以下においては、配置工程および形成工程についてのみ説明することとする。

さて、橋脚部３の第１の側面基準補強方法を説明する。ここで、図１１〜図１５は本実施の形態における橋脚部の第１の側面基準補強方法を順を追って示す説明図である。

第１の側面基準補強方法における配置工程では、まず最初に、図１１に示すように、モルタルの１回目の吹き付けで、補強構造筋５（主筋５ａおよび螺旋フープ筋５ｂ）が隠蔽される厚さに第１のモルタル層Ｍ１を形成する。ここでも、コテ均しを行ってモルタルを補強構造筋５の内側に確実に押し込むとともに、モルタル表面の疎密をなくすのがよい。

次に、第１のモルタル層Ｍ１が硬化する前に、図１２に示すように、橋脚部３の縦方向に、先端が最終的なモルタル部Ｍの厚さ（破線で示す位置）と一致するようにして、棒状に形成された指標部１４を第１のモルタル層Ｍ１に所定のピッチで取り付ける。ここで、指標部１４としては、特に限定されるものではないが、例えば、柱状に形成された押し出し発泡ポリスチレンといった発泡プラスチック系の部材等を用いることができる。

このようにして第１のモルタル層Ｍ１に指標部１４を配置して当該第１のモルタル層Ｍ１が硬化したならば、次の形成工程では、図１３に示すように、指標部１４に基づいて、第１のモルタル層Ｍ１の上に第２のモルタル層Ｍ２を形成する。ここでは、例えば、モルタルを目標の厚みよりも厚く吹き付けた後にコテ均しを行うことにより、必要な厚さを確保した状態で表面を平滑に仕上げることができる。

第２のモルタル層Ｍ２を形成したならば、図１４に示すように、当該第２のモルタル層Ｍ２が硬化する前に指標部１４を取り外す。なお、本実施の形態の指標部１４は柱状であるが、切頭錐形にして頭部を差し込んでおけば、容易に取り除くことができる。

指標部１４を取り外した跡には凹部１５が生じるので（図１４）、次に、図１５に示すように、当該凹部１５をモルタル等の充填剤で埋める。これにより、第１のモルタル層Ｍ１および第２のモルタル層Ｍ２からなるモルタル部Ｍが出来上がる。

このような第１の側面基準補強方法によっても、モルタル部Ｍの厚さの指標となる指標部１４に基づいてモルタル部Ｍを形成しているので、橋脚部３の外周に設置された補強構造筋５を覆うモルタル部Ｍを安定的に規定の厚さに仕上げることが可能になる。

次に、橋脚部３の第２の側面基準補強方法を説明する。ここで、図１６〜図２０は本実施の形態における橋脚部の第２の側面基準補強方法を順を追って示す説明図である。

第２の側面基準補強方法における配置工程でも、まず最初に、図１６に示すように、モルタルの１回目の吹き付けで、補強構造筋５（主筋５ａおよび螺旋フープ筋５ｂ）が隠蔽される厚さに第１のモルタル層Ｍ１を形成する。ここでも、コテ均しを行ってモルタルを補強構造筋５の内側に確実に押し込むとともに、モルタル表面の疎密をなくすのがよい。

次に、第１のモルタル層Ｍ１が硬化する前に、図１７に示すように、橋脚部３の縦方向に、先端が最終的なモルタル部Ｍの厚さ（破線で示す位置）と一致するようにして、棒状に形成された指標部１４を第１のモルタル層Ｍ１に所定のピッチで取り付ける。ここで、前述の第１の側面基準補強方法と異なるのは、図示するように、一対の指標部１４を、相互に水平となる方向で近接させて第１のモルタル層Ｍ１に取り付ける点である。なお、指標部１４の材料等は、第１の側面基準補強方法の場合と同様、特に限定されるものではない。

一対の指標部１４を配置した第１のモルタル層Ｍ１が硬化したならば、次の形成工程では、図１８に示すように、一対の指標部１４の間に、当該指標部１４の高さとなるようにモルタルを吹き付けなどによって充填する。そして、図１９に示すように、一対の指標部１４取り外す。

最後に、充填されたモルタルに基づいて、第１のモルタル層Ｍ１の上に第２のモルタル層Ｍ２を形成する。ここでは、例えば、モルタルを目標の厚みよりも厚く吹き付けた後にコテ均しを行うことにより、必要な厚さを確保した状態で表面を平滑に仕上げることができる。

このような第２の側面基準補強方法によっても、モルタル部Ｍの厚さの指標となる指標部１４に基づいてモルタル部Ｍを形成しているので、橋脚部３の外周に設置された補強構造筋５を覆うモルタル部Ｍを安定的に規定の厚さに仕上げることが可能になる。

次に、橋脚部３の第３の側面基準補強方法を説明する。ここで、図２１〜図２５は本実施の形態における橋脚部の第３の側面基準補強方法を順を追って示す説明図である。

第３の側面基準補強方法における配置工程でも、まず最初に、図２１に示すように、橋脚部３の側面に対して垂直になるようにして、アンカー（固定部）の打ち込まれたアンカー孔（取付孔）８を橋脚部３の縦方向に沿って形成する。次に、前述した橋脚部３の隅角部に指標部１１を配置した補強方法と同様にして、アンカー孔８に対して、セパレータ（棒状部材）９を橋脚部３から突出するように取り付ける。続いて、セパレータ９の突出端に形成された雄ネジ９ａにＰコン（支持部）１０を取り付け、橋脚部３の縦方向に沿って、Ｐコン１０に板状の指標部１１を取り付ける。このとき、指標部１１の表面がモルタル部Ｍの厚さ（破線で示す位置）と一致するように調整する。指標部１１の取り付けは、Ｐコン１０の本体部１０ａから突出したボルト部１０ｂにナット１２で固定することによる。なお、セパレータ９の外周にフランジを形成して、当該セパレータ９に剥離防止用のアンカーピンの機能を付与するようにしてもよい。

このようにして指標部１１を取り付けたならば、次の形成工程では、図２２に示すように、モルタルの１回目の吹き付けで、補強構造筋５（主筋５ａおよび螺旋フープ筋５ｂ）が隠蔽される厚さに第１のモルタル層Ｍ１を形成する。ここでも、コテ均しを行ってモルタルを補強構造筋５の内側に確実に押し込むとともに、モルタル表面の疎密をなくすのがよい。なお、隅角部の位置とは異なり、指標部１１の幅方向の縁部までモルタルを盛り上げることは行わない。

第１のモルタル層Ｍ１が硬化したならば、続いて、図２３に示すように、指標部１１に基づいて、第１のモルタル層Ｍ１の上に第２のモルタル層Ｍ２を形成する。ここでは、例えば、モルタルを目標の厚みよりも厚く吹き付けた後にコテ均しを行うことにより、必要な厚さを確保した状態で表面を平滑に仕上げることができる。

第２のモルタル層Ｍ２が硬化したならば、図２４に示すように、指標部１１およびＰコン１０を取り外す。指標部１１およびＰコン１０を取り外した跡には凹部１６が生じてセパレータ９の突出端の雄ネジ９ａが露出するので（図２４）、最後に、図２５に示すように、当該凹部１６をモルタル等の充填剤で埋め、コテ均しを行う。

このような第３の側面基準補強方法によっても、モルタル部Ｍの厚さの指標となる指標部１１に基づいてモルタル部Ｍを形成しているので、橋脚部３の外周に設置された補強構造筋５を覆うモルタル部Ｍを安定的に規定の厚さに仕上げることが可能になる。

以上本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。

たとえば、前述した実施の形態においては、軸方向に交差する断面の形状が矩形（四角形）状の橋脚部３に適用した場合について説明したが、これに限定されるものではなく、例えば、軸方向に交差する断面の形状が５角形以上の多角形の橋脚部３にも適用できる。

上記した実施の形態においては、本発明を橋梁の橋脚部の補強に適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ビルの柱部の補強等、他の既存柱の補強に適用することができる。

１ 橋梁
２ 基礎部
２ａ アンカー孔
３ 橋脚部
４ 上部構造部
４ａ 固定孔
５ 補強構造筋
５ａ 主筋（軸方向筋）
５ｂ 螺旋フープ筋（周方向筋）
７ メッシュ筋
８ アンカー孔（取付孔）
９ セパレータ
９ａ 雄ネジ
１０ Ｐコン
１０ａ 本体部
１０ｂ ボルト部
１１ 指標部
１１ａ 突起部
１２ ナット
１３ 凹部
１４ 指標部
１５，１６ 凹部
Ｍ モルタル部
Ｍ１ 第１のモルタル層
Ｍ２ 第２のモルタル層

Claims (12)

1. 既存柱の補強方法であって、
   前記既存柱の外周に、螺旋状に巻かれた周方向筋および前記既存柱の軸方向に立設された複数本の軸方向筋の少なくとも何れかを含む補強構造筋を設置する設置工程と、
   前記補強構造筋を覆うようにして前記既存柱の外周にモルタル部を形成する際の当該モルタル部の厚さの指標となる指標部を配置する配置工程と、
   前記指標部に基づいて前記モルタル部を形成する形成工程と、
   を実行することを特徴とする既存柱の補強方法。
2. 前記既存柱は、軸方向に交差する断面の形状が矩形状に形成された既存柱であり、
   前記配置工程は、
   前記既存柱の隅角部に、当該既存柱の縦方向に所定の間隔を空けて、前記既存柱の軸方向に交差する断面に向かって見た場合に当該既存柱の隅角部を挟む両辺に対して交差するように斜めに取付孔を形成する工程と、
   前記取付孔に、前記隅角部から突出した棒状部材を取り付ける工程と、
   前記棒状部材の突出端に支持部を取り付ける工程と、
   前記既存柱の縦方向に、幅方向の縁部が前記モルタル部の厚さと一致するようにして前記支持部に板状の前記指標部を取り付ける工程と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の既存柱の補強方法。
3. 前記設置工程に先立って、
   前記既存柱の４箇所の前記隅角部を斜めに削って面取りする面取り工程を実行する、
   ことを特徴とする請求項２記載の既存柱の補強方法。
4. 前記形成工程は、
   前記補強構造筋が隠蔽される厚さに第１のモルタル層を形成する工程と、
   前記指標部に基づいて、前記第１のモルタル層の上に第２のモルタル層を形成する工程と、
   前記第２のモルタル層を形成した後、前記指標部および前記支持部を取り外す工程と、
   前記支持部を取り外して生じた凹部を充填剤で埋める工程と、
   を有することを特徴とする請求項２または３記載の既存柱の補強方法。
5. 前記第１のモルタル層を形成する工程において、
   前記隅角部の位置では、前記指標部の幅方向の縁部までモルタルを盛り上げる、
   ことを特徴とする請求項４記載の既存柱の補強方法。
6. 前記形成工程は、
   前記凹部を充填剤で埋めた後、指標部を取り外して生じた当該指標部の厚さ分の突起部を除去する工程をさらに有する、
   ことを特徴とする請求項４または５記載の既存柱の補強方法。
7. 前記配置工程は、
   前記補強構造筋が隠蔽される厚さに第１のモルタル層を形成する工程と、
   前記既存柱の縦方向に、先端が前記モルタル部の厚さと一致するようにして棒状に形成された前記指標部を前記第１のモルタル層に取り付ける工程と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の既存柱の補強方法。
8. 前記形成工程は、
   前記指標部に基づいて、前記第１のモルタル層の上に第２のモルタル層を形成する工程と、
   前記第２のモルタル層を形成した後、前記指標部を取り外す工程と、
   前記指標部を取り外して生じた凹部を充填剤で埋める工程と、
   を有することを特徴とする請求項７記載の既存柱の補強方法。
9. 前記配置工程は、
   前記補強構造筋が隠蔽される厚さに第１のモルタル層を形成する工程と、
   前記既存柱の縦方向に、先端が前記モルタル部の厚さと一致するようにして棒状に形成された一対の前記指標部を相互に水平となる方向で前記第１のモルタル層に取り付ける工程と、
   を有することを特徴とする請求項１記載の既存柱の補強方法。
10. 前記形成工程は、
    一対の前記指標部の間に、当該指標部の高さとなるようにモルタルを充填する工程と、
    一対の前記指標部を取り外す工程と、
    充填されたモルタルに基づいて、前記第１のモルタル層の上に第２のモルタル層を形成する工程と、
    を有することを特徴とする請求項９記載の既存柱の補強方法。
11. 前記配置工程は、
    前記既存柱の側面に対して垂直になるようにして、当該既存柱の縦方向に取付孔を形成する工程と、
    前記取付孔に、前記既存柱から突出した棒状部材を取り付ける工程と、
    前記棒状部材の突出端に支持部を取り付ける工程と、
    前記既存柱の縦方向に沿って、前記指標部の表面が前記モルタル部の厚さと一致するようにして前記支持部に板状の前記指標部を取り付ける工程と、
    を有することを特徴とする請求項１記載の既存柱の補強方法。
12. 前記形成工程は、
    前記補強構造筋が隠蔽される厚さに第１のモルタル層を形成する工程と、
    前記指標部に基づいて、前記第１のモルタル層の上に第２のモルタル層を形成する工程と、
    前記第２のモルタル層を形成した後、前記指標部および前記支持部を取り外す工程と、
    前記指標部および前記支持部を取り外して生じた凹部を充填剤で埋める工程と、
    を有することを特徴とする請求項１１記載の既存柱の補強方法。

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