JP2019078159A

JP2019078159A - 構造物の補強工法

Info

Publication number: JP2019078159A
Application number: JP2018193162A
Authority: JP
Inventors: 将平吉川; Shohei Yoshikawa; 北嶋　裕; Yutaka Kitajima; 裕北嶋; ハッサンウサレム; Hassane Ousalem
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2017-10-24
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2019-05-23
Anticipated expiration: 2038-10-12
Also published as: JP7092288B2

Abstract

【課題】施工の手間を低減可能な構造物の補強工法を提供する。【解決手段】構造物の補強工法は、レンガ壁９４の外面からレンガ壁９４を支持するコンクリート基礎９６に向けて穿孔し、コンクリート基礎９６の内部に孔底を有した挿入孔２８を形成する挿入孔形成工程と、掘削孔２８にＰＣ鋼棒９８を挿入する棒材挿入工程と、コンクリート基礎９６の掘削孔２８とＰＣ鋼棒９８の端部との間の隙間にグラウト材１０４を充填し、ＰＣ鋼棒９８をコンクリート基礎９６に定着する定着工程と、コンクリート基礎９６のレンガ壁９４側の端部をレンガ壁９４の外面に固定する固定工程と、を有している。【選択図】図８

Description

本発明は、構造物の補強工法に関する。

構造物の補強工法として、例えば、特許文献１に開示された補強工法が知られている。

特開２０１０−２８１０３３号公報

この補強工法では、基礎部の周辺の地盤に穴を掘って、基礎部の側壁を露出させ、その後、基礎部の側壁から面外方向に横穴を形成している。そして、組積造壁の上端から横穴へ達する貫通孔を形成して該貫通孔に緊張材を挿入し、該緊張材の下端部に下部固定部を取り付けた後に、横穴に充填材を充填し、該緊張材の基礎部への固定を行なっている。
このように、緊張材の固定端の形成には、基礎側面を露出させる必要があるため、基礎側面の土の掘削、復旧と、これに付随する既存建物内部の解体、復旧などの仮設作業が必須であり、これら一連の施工が手間となっており、改善の余地があった。

本発明は上記事実を考慮し、施工の手間を低減可能な構造物の補強工法を提供することが目的である。

請求項１に記載の構造物の補強工法は、構造物の外面から前記構造物を支持する支持部に向けて穿孔し、前記支持部の内部に孔底を有した挿入孔を形成する挿入孔形成工程と、前記挿入孔に棒材を挿入する棒材挿入工程と、前記支持部の前記挿入孔と前記棒材の端部との間に充填材を充填し、前記棒材を前記支持部に定着する定着工程と、前記棒材の前記構造物側の端部を前記構造物の外面に固定する固定工程と、を有する。

請求項１に記載の構造物の補強工法では、挿入孔形成工程において、構造物の外面から構造物を支持する支持部に向けて穿孔し、支持部の内部に孔底を有した挿入孔を形成する。
棒材挿入工程では、挿入孔に棒材を挿入する。
定着工程では、支持部の挿入孔と棒材の端部との間に充填材を充填し、棒材を支持部に定着する。
固定工程では、棒材の構造物側の端部を構造物の外面に固定する。
これらの工程を経ることで、構造物を貫通する棒材の一方の端部が支持部に定着され、他方の端部が構造物の外面に固定されて構造物が補強される。
請求項１に記載の構造物の補強工法によれば、支持部の側部に横穴を形成する必要がなく、該横穴の形成に付随する他の施工も不要となるので、施工の手間が低減される。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構造物の補強工法において、前記構造物は、組積構造物であり、前記棒材を緊張させ、前記組積構造物に圧縮力を付与する緊張工程を有する。

請求項２に記載の構造物の補強工法では、構造物が組積構造物とされている。
緊張工程では、棒材を緊張させ、組積構造物に圧縮力を付与する。
棒材を緊張させ、組積造構造物に圧縮力を付与することで、組積造構造物を構成するブロック状の部材と部材との間に大きな摩擦力を生じさせて目地強度（部材と部材との接着強度）を高めることができる。これにより、組積造構造物のせん断耐力の向上を図り、耐震性能を向上することができる。

請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の構造物の補強工法において、前記支持部に形成された前記挿入孔の一部に拡径部を形成する拡径工程が、前記棒材挿入工程の前に行われる。

請求項３に記載の構造物の補強工法では、棒材挿入工程の前に行われる拡径工程において、支持部に形成された挿入孔の一部に拡径部が形成される。
支持部に形成された挿入孔の一部に拡径部を形成することで、充填材が拡径部にも充填される。棒材に引き抜き方向の力が作用した際、拡径部に充填された充填材が、貫通孔の拡径部に引っ掛かるので、拡径部が形成されていない場合に比較して、棒材の引き抜き耐力を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３に記載の構造物の補強工法において、前記拡径部は、前記支持部に形成された前記挿入孔の中間部に形成されており、前記拡径部の中間部、より好ましくは前記拡径部よりも奥側の前記挿入孔に挿入された前記棒材には、定着部材が取り付けられている。

請求項４に記載の構造物の補強工法では、拡径部の中間部、より好ましくは拡径部よりも奥側の挿入孔に挿入された棒材には、定着部材が取り付けられているので、定着部材が無い場合に比較して、棒材の引き抜き耐力を更に向上させることができる。

以上説明したように本発明の構造物の補強工法によれば、施工の手間を低減することができる。

本発明の一実施形態に係る孔拡径装置を示す側面図である。（Ａ）は、円筒部材、上カバー、及び下カバーを取り外した孔拡径装置を示す正面図であり、（Ｂ）は、円筒部材２０の正面図であり、（Ｃ）は、上カバー５１の正面図であり、（Ｄ）は、下カバー１８Ｂの正面図である。円筒部材、上カバー、及び下カバーを取り外した孔拡径装置を示す側面図である。（Ａ）は、孔拡径装置の側面側から見た縦断面図であり、（Ｂ）は、図４（Ａ）に示す孔拡径装置の４（Ｂ）−４（Ｂ）線断面図であり、（Ｃ）は、図４（Ａ）に示す孔拡径装置の４（Ｃ）−４（Ｃ）線断面図であり、（Ｄ）は、図４（Ａ）に示す孔拡径装置の４（Ｄ）−４（Ｄ）線断面図であり、（Ｅ）は、図４（Ａ）に示す孔拡径装置の４（Ｅ）−４（Ｅ）線断面図であり、（Ｆ）は、図４（Ａ）に示す孔拡径装置の４（Ｆ）−４（Ｆ）線断面図である。孔拡径装置の側面側から見た縦断面図である。孔拡径装置の側面側から見た、縦断面の正面図である。（Ａ）は、レンガ壁、及びコンクリート基礎にドリルを用いて孔を穿孔している様子を示す断面図であり、（Ｂ）は、孔に孔拡径装置を挿入してコンクリート基礎内の孔の一部を拡径している様子を示す断面図である。（Ａ）は、孔拡径装置を抜いた後のレンガ壁、及びコンクリート基礎を示す断面図であり、（Ｂ）は、掘削孔に挿入するＰＣ鋼棒の先端部分を示す側面図であり、（Ｃ）は、掘削孔にＰＣ鋼棒を挿入しグラウド材を注入した様子を示すレンガ壁、及びコンクリート基礎を示す断面図であり、（Ｄ）は、ＰＣ鋼棒を挿入しグラウド材を注入した後の孔の先端付近を示す断面図である。ＰＣ鋼棒に上部固定部材を取り付けた状態を示す断面図である。（Ａ）は、他の実施形態に係る定着部材を示す軸方向から見た平面図であり、（Ｂ）は、図１０（Ａ）に示す定着部材を示す軸線に沿った断面図である。（Ａ）は、他の実施形態に係る定着部材を示す軸方向から見た平面図であり、（Ｂ）は、図１１（Ａ）に示す定着部材を示す軸線に沿った断面図である。（Ａ）は、他の実施形態に係る定着部材を示す軸方向から見た平面図であり、（Ｂ）は、図１２（Ａ）に示す定着部材を示す軸線に沿った断面図である。（Ａ）は、他の実施形態に係る定着部材を示す軸方向から見た平面図であり、（Ｂ）は、図１３（Ａ）に示す定着部材を示す軸線に沿った断面図である。他の実施形態に係る掘削孔の形状を示すコンクリート基礎の断面図である。（Ａ）、及び（Ｂ）は、他の実施形態に係る掘削孔の形状を示すコンクリート基礎の断面図である。（Ａ）、及び（Ｂ）は、他の実施形態に係る掘削孔の形状を示すコンクリート基礎の断面図である。（Ａ）、及び（Ｂ）は、他の実施形態に係る掘削孔の形状を示すコンクリート基礎の断面図である。（Ａ）は、他の実施形態に係る掘削孔の形状を示すコンクリート基礎の断面図であり、（Ｂ）は、掘削孔の形状を示すコンクリート基礎の拡大断面図である。（Ａ）は、試験体Ａを示す断面図である。試験体ＡにおけるＰＣ鋼棒に付与した引張荷重とＰＣ鋼棒の変位との関係を示したグラフである。

図１〜図８を用いて、本発明の一実施形態に係る孔拡径装置１０ついて説明する。
図１に示すように、孔拡径装置１０は、コアマシン１２（図１では図示せず。図７（Ｂ）参照）のチューブ状とされた掘削ロッド１４の先端に取り付けられる駆動部１６と、駆動部１６の掘削ロッド側とは反対側に設けられ、駆動部１６とは相対回転不能で、且つ軸方向には相対移動可能とされた支持部１８とを備えている。

（駆動部の構成）
図１、及び図２に示すように、駆動部１６は、鋼、ステンレススチール等の金属材料で形成された円筒部材２０を備えており、円筒部材２０の上端側の外周には、掘削ロッド１４の雌螺子２２に螺合する雄螺子２４が形成されている。円筒部材２０の外径は、図７（Ａ）に示すコアマシン１２のドリル１５で穿孔される掘削孔２８の内径よりも小さく形成されている。

図２〜図５に示すように、円筒部材２０の内部には、軸方向の中間部分に鋼、ステンレススチール等の金属材料で形成されたリンク支持部材３０が配置されている。リンク支持部材３０は、上から順に大径部３２、小径部３６を備えると共に、中心には軸方向に貫通する段付きの孔３８が形成されている。リンク支持部材３０は、止め螺子４０を用いて円筒部材２０に固定されている。

図４（Ａ），（Ｃ）に示すように、リンク支持部材３０の小径部３６には、互いに平行とされた一対の平面部４２が形成されている。平面部４２には、雌螺子４４が形成されている。雌螺子４４の軸心は、リンク支持部材３０の軸心と直交している。

図４（Ｃ）に示すように、雌螺子４４には、第１リンク支持軸４６が取り付けられている。第１リンク支持軸４６は、頭部４６Ａと、リンク支持軸部４６Ｂと、雌螺子４４に螺合する雄螺子４６Ｃを備えている。

リンク支持軸部４６Ｂは、リンク４８の一端側の孔５０Ａに回転自在に挿入されており、リンク４８は、第１リンク支持軸４６を中心として揺動可能（図４（Ａ）の矢印Ａ方向）となっている。

図１、２、４に示すように、円筒部材２０の下端には、鋼、ステンレススチール等の金属材料で形成され、円筒部材２０の外径と同一外径とされた円筒状の上カバー５１が螺子（図示せず）で取付けられている。なお、上カバー５１の下端側には、後述する刃部６２を突出させるための細長の長方形状とされた切欠５１Ａが形成されている。

（支持部の構成）
駆動部１６の下側に支持部１８が配置されている。支持部１８は、本体１８Ａと、本体１８Ａの外周側に配置される円筒状の下カバー１８Ｂを備えている。本体１８Ａは、刃部支持部１８Ａａと、刃部支持部１８Ａａの上側に一体的に形成された円筒部１８Ａｂを備えている。図４、及び図５に示すように、円筒部１８Ａｂは、駆動部１６の円筒部材２０の下側から円筒部材２０の内部に摺動自在に挿入されている。また、下カバー１８Ｂは、螺子１９で本体１８Ａの刃部支持部１８Ａａに固定されている。

図２、及び図４に示すように、円筒部１８Ａｂの外周面には軸方向に沿って延びる第１のキー溝５２が形成され、駆動部１６の円筒部材２０の内周面には軸方向に沿って延びる第２のキー溝５４が形成されており、支持部１８の第１のキー溝５２にキー５６が螺子５８で固定されている。なお、キー５６は、円筒部材２０の第２のキー溝５４に対してスライド自在に挿入されている。これにより、駆動部１６と支持部１８とは、相対回転不能で、且つ軸方向には相対移動可能とされている。

図１、図２、及び図４に示すように、支持部１８の下端には、鋼、ステンレススチール等の金属材料で形成され、上カバー５１の外径と同一外径とされた円筒状の下カバー１８Ｂが取付けられている。下カバー１８Ｂには、後述する刃部６２を突出させるための細長の長方形状とされた窓部５３が形成されている。

図４（Ａ）、及び図５に示すように、下カバー１８Ｂは、上側の一部分が上カバー５１の下端側から相対移動可能に挿入されており、上カバー５１の下側の一部分と下カバー１８Ｂの上側の一部分とが軸方向にオーバーラップしている。

（刃部、及び刃部の駆動機構の構成）
図２、及び図４（Ｅ）に示すように、支持部１８の刃部支持部１８Ａａには、軸方向に沿って互いに平行に延びる一対の溝６０が、支持部１８の軸心を挟んで両側に形成されている。溝６０には、以下に説明する略扇状に形成された鋼、ステンレススチール等の金属板からなる刃部６２が摺動可能に挿入されている。なお、この溝６０の溝壁が、本発明の支持壁に相当している。

図４（Ａ）、図５、及び図６に示すように、刃部６２は、直線状に延びる第１辺６２Ａ、及び第２辺６２Ｂと、湾曲した湾曲部６２Ｃとを備え、第１辺６２Ａと第２辺６２Ｂとの交点付近に孔６４が形成され、第１辺６２Ａと湾曲部６２Ｃとの交点付近に雌螺子６６が形成されている。

支持部１８の一方の溝６０と他方の溝６０との間に設けられる支持壁６８には、刃部６２を揺動可能に支持するピン７０の軸部７０Ａが挿入される孔７２が一対形成されている。ピン７０には、軸部７０Ａの一端側に頭部７０Ｂが形成されている。一方、支持部１８には、孔７２の一端側に、ピン７０の頭部７０Ｂが挿入される座グリ７２Ａが形成されており、ピン７０の頭部７０Ｂが支持壁６８から突出して刃部６２に当たらないように、頭部７０Ｂが座グリ７２Ａに嵌り込んでいる。

図４（Ｅ）に示すように、孔７２に挿入されたピン７０の軸部７０Ａは、刃部６２の孔６４を貫通しており、刃部６２を貫通した軸部７０Ａ先端側に止め輪７４が嵌められている。これにより、ピン７０は支持部１８に固定されている。図４（Ａ）、及び図６に示すように、刃部６２は、このピン７０を中心として矢印Ｂ方向に揺動可能に支持されている。なお、刃部６２が揺動する際には、刃部６２の側面が溝６０の両側の溝壁面に摺動する。

図４、及び図５に示すように、刃部６２の雌螺子６６には、第２リンク支持軸７６が取り付けられている。第２リンク支持軸７６は、頭部７６Ａと、リンク支持軸部７６Ｂと、雌螺子６６に螺合する雄螺子７６Ｃを備えている。第２リンク支持軸７６のリンク支持軸部７６Ｂは、リンク４８の他端側の孔５０Ｂに回転自在に挿入されている。これにより、リンク４８、及び刃部６２は、第２リンク支持軸７６を中心として揺動可能となっている。

なお、刃部６２の第２辺６２Ｂには、耐摩耗性に優れたダイヤモンド焼結体等からなる刃６３が固着されている。

図４、及び図５に示すように、支持部１８には、円筒部１８Ａｂの内部にコイルバネ７８が配置されている。コイルバネ７８は、支持部１８と駆動部１６とを離間する方向に付勢している。また、支持部１８には、コイルバネ７８を軸心に保持するためのボルト７９が取り付けられている。図４（Ａ）は、孔拡径装置１０の通常時（初期状態）の断面が示されており、コイルバネ７８は伸張している。駆動部１６が支持部１８に接近すると、図６に示すようにコイルバネ７８は圧縮される。

図４（Ａ）に示すように、孔拡径装置１０が通常時の場合、刃部６２は支持部１８の内部に収容されおり、図６に示すように、駆動部１６が支持部１８に接近すると、刃部６２の第２リンク支持軸７６がリンク４８で押されて揺動し、刃６３が固着されている刃部６２の第２辺６２Ｂが、上カバー５１の切欠５１Ａ、及び下カバー１８Ｂの窓部５３（図２（Ｃ），（Ｄ）参照）を介して支持部１８の径方向外側へ突出する。なお、切欠５１Ａ、及び窓部５３の幅寸法は、刃部６２の幅（厚み）寸法よりも若干大きく形成されている。

（回転台）
図４に示すように、支持部１８の下端側には、回転台８０が回転自在に取り付けられている。回転台８０は、支持部１８の下端面に取り付けられる軸部材８２、支持脚８４、軸部材８２と支持脚８４とを回転自在に連結するボールベアリング８６、軸部材８２から支持脚８４が外れない様にするボルト８８、及び座金９０を備えている。軸部材８２は、ボルト９０で支持部１８の端面に固定される。

（作用、効果）
次に、本実施形態の構造物の補強工法の一例について説明する。本実施形態では、既存の構造物である組積構造物としてのレンガ壁９４の補強を行う。組積構造物とは、石、レンガ、コンクリートブロック等のブロック状の部材を積み重ねて形成された構造物を意味する。レンガ壁９４は、レンガブロックを積み重ねて形成されている。

（１）挿入孔形成工程：図７（Ａ）に示すように、コアマシン１２のドリル１５でレンガ壁９４の上端外面から地中に埋設されてレンガ壁９４を支持する支持部としてのコンクリート基礎９６に向けて、レンガ壁９４及びコンクリート基礎９６に挿入孔としての掘削孔２８を穿孔する。このように、本実施形態の掘削孔２８は、コアマシン１２のドリル１５で穿孔されて形成された孔を意味し、この孔が、後に説明される棒材としてのＰＣ鋼棒９８が挿入される挿入孔となる。掘削孔２８は、コンクリート基礎９６の内部に孔底を有するように、コンクリート基礎９６を貫通しないように穿孔する。なお、この掘削孔２８は、コンクリート基礎９６を貫通しないことはもちろん、また、他の孔（図示せず）を介してコンクリート基礎９６の外部と連通しない。即ち、掘削孔２８は、レンガ壁９４の上面のみに開口している。
なお、掘削孔２８の穿孔中、及び穿孔後、掘削孔２８の内部の切削屑を集塵機等を用いて除去する。

（２）拡径工程：ドリル１５を掘削孔２８から引き抜いてコアマシン１２の掘削ロッド１４からドリル１５を外し、掘削ロッド１４の先端に孔拡径装置１０を取り付け、孔拡径装置１０の回転台８０が掘削孔２８の底部に突き当たるまで孔拡径装置１０を掘削孔２８の奥に挿入する。

その後、掘削ロッド１４を回転させながら掘削ロッド１４を掘削孔２８の奥に向けて徐々に移動させる。掘削ロッド１４の移動に伴って駆動部１６が支持部１８側へ移動し、これに伴ってリンク４８が刃部６２の第２リンク支持軸７６を押圧し、図６、及び図７（Ｂ）に示すように刃部６２が支持部１８の外側に揺動して突出し、刃６３が掘削孔２８の内周面を切削し、掘削孔２８の一部が拡径される。これによって、図８（Ａ）に示すように、掘削孔２８の底部付近に拡径部２８Ａが形成される。すなわち、コンクリート基礎９６に形成された掘削孔２８の中間部に位置するこの掘削孔２８の一部に拡径部２８Ａが形成されている。ここで、孔拡径装置１０は、回転台８０が掘削孔２８の底部に接触して保持された状態で回転台８０よりも上側部分のみが回転する。また、掘削孔２８の内周面を切削している間に、図示しない吸引装置で掘削孔２８の中の切削屑を集塵機等を用いて除去する。

（３）棒材挿入工程：図８（Ｂ）に示すように、掘削孔２８に挿入する棒材としてのＰＣ鋼棒９８は、下端側に雄螺子９８Ａが加工され、上端側に雄螺子９８Ｂが加工されている。ＰＣ鋼棒９８の下端側には、定着部材１０２が雄螺子９８Ａに捩じ込まれて取り付けられている。なお、定着部材１０２の径は、掘削孔２８の内径よりも若干小径である。
この棒材挿入工程では、拡径工程の後に、定着部材１０２の取り付けられたＰＣ鋼棒９８が掘削孔２８に挿入され、ＰＣ鋼棒９８の下端がコンクリート基礎９６に形成された掘削孔２８の底部に突き当てられる。また、拡径部２８Ａよりも奥側（底側）の掘削孔２８に挿入されたＰＣ鋼棒９８に、定着部材１０２が取り付けられている。図９に示すように、ＰＣ鋼棒９８の上端側は、一部分（雄螺子９８Ｂの形成されている部分）がレンガ壁９４の上面よりも突出される。

（４）定着工程、固定工程、及び緊張工程：コンクリート基礎９６に形成された掘削孔２８の内部にグラウト材１０４を注入し、コンクリート基礎９６に形成された掘削孔２８とＰＣ鋼棒９８の端部との間にグラウト材１０４を充填する。

グラウト材１０４の注入後、レンガ壁９４の上面に上部固定部材１０６を配置する。上部固定部材１０６は、一例として、レンガ壁９４の長手方向に沿って長尺状に形成された帯状の鋼板、Ｈ形鋼、Ｌ字鋼、溝型鋼等の種々の形鋼を用いることができる。なお、図８（Ｃ）、及び図９には、上部固定部材１０６として、帯状の鋼板（一例として平鋼）を用いた例が示されている。

図９に示すように、上部固定部材１０６には、ＰＣ鋼棒９８を貫通する孔１０８が形成されており、この孔にＰＣ鋼棒９８の上端側を貫通させる。
グラウト材１０４を掘削孔２８とＰＣ鋼棒９８の端部との間に注入して充填した後、グラウト材１０４が固化するまで放置する。グラウト材１０４が固化することで、ＰＣ鋼棒９８がコンクリート基礎９６に定着（固着）される（定着工程）。

グラウト材１０４が固化した後、ＰＣ鋼棒９８に緊張力を付与し、所定の緊張力が導入されたのち、ＰＣ鋼棒９８の上端に形成された雄螺子９８Ｂにナット１１０を螺合し、工具を用いてナット１１０を締め付ける（固定工程、緊張工程）。ナット１１０を締め付けることで、ＰＣ鋼棒９８は、上端部（レンガ壁９４側の端部）がレンガ壁９４の上端外面に固定されるとともに、ナット１１０とコンクリート基礎９６に定着された下端側との間で緊張力が保持される。すなわち、コンクリート基礎９６と上部固定部材１０６とでレンガ壁９４が上下方向に挟持されてレンガ壁９４に圧縮力が付与される。

本実施形態の構造物の補強工法によれば、上記の工程を経ることでレンガ壁９４が上下方向に挟持されて圧縮され、レンガとレンガとの間の目地強度（レンガとレンガとの接着強度）が高まることでせん断耐力が向上し、レンガ壁９４の耐震性能を向上させることができる。

従来工法によれば、ＰＣ鋼棒の下端側を固定する際に、コンクリート基礎の側面を露出させる必要があり、基礎側面の土の掘削、復旧等の一連の施工が手間となっていたが、本実施形態の構造物の補強工法では、基礎側面の土の掘削、復旧が必要なく、従来工法に比較して、施工の手間を大幅に低減することができる。

なお、拡径部２８Ａよりも奥側の掘削孔２８に挿入されたＰＣ鋼棒９８には、定着部材１０２が取り付けられているので、定着部材１０２が無い場合に比較して、ＰＣ鋼棒９８の引き抜き耐力を向上させることができる。

また、コンクリート基礎９６に形成された掘削孔２８の中で固化したグラウト材１０４は、掘削孔２８の拡径した拡径部２８Ａの内部に充填されているので、ＰＣ鋼棒９８に引き抜き方向の力が作用した際に、グラウト材１０４の拡径した部分１０４Ａ（拡径部２８Ａに充填された部分）が掘削孔２８の拡径部２８Ａに引っ掛かっているので、拡径部２８Ａが無い場合に比較して、ＰＣ鋼棒９８の引き抜き耐力を向上させることができる。

次に、本実施形態の孔拡径装置１０の作用、効果について説明する。
本実施形態の孔拡径装置１０では、掘削孔２８の拡径時に、突出した刃部６２が掘削孔２８の孔壁から反力を受けるが、この反力は刃部６２と対面して設けられた支持壁としての溝６０の溝壁で両側から挟まれるように支持されるため、刃部６２の振動（びびり）を抑制することができる。また、硬い孔壁であっても、刃部６２の変形や破損を抑制することができ、刃部６２の耐久性を向上させることができる。

本実施形態の孔拡径装置１０では、２枚の刃部６２で掘削孔２８を切削するので、１枚の刃部６２で切削する場合に比較して作業効率を向上させることができる。

本実施形態の孔拡径装置１０では、刃部６２の刃先が上方から下方へ揺動して収容位置から突出位置へ移動する機構と比較して、孔拡径装置１０を掘削孔２８から引き抜くとき、刃部６２が拡径部２８Ａに引っ掛からずに、収容位置へ収容されやすい。

本実施形態の孔拡径装置１０では、掘削孔２８の側壁を切削している際に回転台８０が回転しないので、掘削孔２８の底部が切削されることはなく、掘削孔２８の深さが変更されない。

本実施形態の孔拡径装置１０では、支持部１８が下カバー１８Ｂで覆われているので（但し、刃部６２の出入する最小限の大きさに形成された窓部としての窓部５３を除く）、支持部１８の内側に切削屑が入り難くなっている。なお、刃部６２が支持部１８の内部に収容されている状態では、図１、及び図４（Ａ）に示すように、窓部５３の略全体が刃部６２の第２辺６２Ｂで塞がれるので、窓部５３からも切削屑が入り難くなっている。

また、孔拡径装置１０は、掘削ロッド１４を介して孔拡径装置１０の内部に空気を供給することができる。供給された空気は、孔３８を介して支持部１８の内部に送られて下カバー１８Ｂの窓部５３から噴出する。これにより、掘削孔２８の底部付近の切削屑が吸引し易くなる。

［その他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は、上記に限定されるものでなく、上記以外にも、その主旨を逸脱しない範囲内において種々変形して実施可能であることは勿論である。

上記実施形態では、グラウト材１０４をコンクリート基礎９６に形成された掘削孔２８の内部のみに充填したが、コンクリート基礎９６に形成された掘削孔２８の内部と共に、レンガ壁９４に形成された掘削孔２８の内部に充填してもよい。

上記実施形態では、本発明の定着部材としての定着部材１０２が、図８（Ｂ）に示す形状であったが、定着部材１０２の形状は、図１０に示すような円柱状、図１１に示すフランジ１０２Ａの形成された円柱状、図１２に示す円錐台形状、図１３に示す六角柱状等、平座金状以外の他の形状であってもよく、ＰＣ鋼棒９８よりも大径であればよい。なお、図１０〜１３に示す定着部材１０２は、ＰＣ鋼棒９８の雄螺子９８Ａと螺合させるための雌螺子１１２が形成されている。また、定着部材１０２は、ＰＣ鋼棒９８に溶接等の他の方法で固着してもよい。

コンクリート基礎９６の掘削孔２８に形成される拡径部２８Ａの断面形状は、図８（Ａ）に示す形状に限らず、図１４〜１７に示す形状（半扇形、矩形、三角形、半楕円形）であってもよく、また、一つの掘削孔２８に対して複数の拡径部２８Ａを形成してもよい。

上記実施形態では、既存のレンガ壁９４の補強を行なったが、本発明の構造物の補強工法の対象は、レンガ壁９４に限らず、石造、ブロック造等の他の組積構造物補強、石積み擁壁など空積み擁壁の構造補強、ＲＣ擁壁の構造補強、既存ＲＣ構造物の構造補強等に適用でき、支持部に支持されて配置された種々の構造物に対して補強を行うことができる。したがって、本発明の構造物の補強工法は、支持部に支持されて配置された、さまざまな構造物に適用することができる。

上記実施形態では、掘削孔を鉛直方向に形成した例を説明したが、掘削孔の方向は鉛直方向に限らず、鉛直方向に対して傾斜する方向、水平方向等であってもよい。

上記実施形態のように、定着部材１０２は、拡径部２８Ａよりも奥側（下側）の掘削孔２８に挿入されたＰＣ鋼棒９８に取り付けられていることが好ましいが、定着部材１０２は、拡径部２８Ａの中間部に位置するＰＣ鋼棒９８、または拡径部２８Ａよりも上側に位置するＰＣ鋼棒９８に取り付けられていてもよい。

上記実施形態では、ＰＣ鋼棒（棒材）９８に定着部材１０２を取り付けたが、本発明はこれに限らず、ＰＣ鋼棒９８の引き抜き耐力が確保されるのであれば、定着部材１０２を取り付けなくてもよい。なお、ＰＣ鋼棒９８に定着部材１０２を取り付ける代わりに、ＰＣ鋼棒９８の外周面を凹凸状に変形させてもよい。

上記実施形態では、掘削孔２８に拡径部２８Ａを形成したが、本発明はこれに限らず、ＰＣ鋼棒（棒材）９８の引き抜き耐力が確保されるのであれば、図１８（Ａ），（Ｂ）に示すように、掘削孔２８に拡径部２８Ａを形成しなくてもよい。

上記実施形態では、棒材としてＰＣ鋼棒９８を用いたが、本発明はこれに限らず、棒材は、鉄筋等のＰＣ鋼棒以外のものであってもよく、棒材の材質は鋼以外のものであってもよい。

上記実施形態では、コアマシン１２のドリル１５で穿孔して形成された掘削孔２８を挿入孔とした例を示したが、挿入孔は、棒材としてのＰＣ鋼棒９８が挿入できるものであれば、どのような方法で形成された孔であってもよい。

（試験例）
ＰＣ鋼棒の引張耐力について試験した結果を以下に示す。
図１９に示すように、グラウト材１０４をコンクリート基礎９６の上面まで充填した試験体Ａを試作し、引張試験機にてＰＣ鋼棒９８に張力を付与し、試験体Ａの状態を観察した。ＰＣ鋼棒９８への張力の付与は、コンクリート基礎９６上面に設置された反力鉄板１２０に支持されるように、この反力鉄板１２０上に設置された引張試験機によって、ＰＣ鋼棒９８を緊張することにより行った。

以下に試験体Ａの詳細な構造を説明する。
・試験体Ａ
図１９に示すように、コンクリート基礎９６に、中間部に直径１０８ｍｍの拡径部２８Ａを設けた直径５４ｍｍ、深さ２７５ｍｍの掘削孔２８を形成し、この掘削孔２８に直径５０ｍｍの定着部材１０２を取り付けた直径２６ｍｍのＰＣ鋼棒９８を挿入した後、グラウト材１０４を掘削孔２８の内部にコンクリート基礎９６の上面まで充填した。なお、拡径部２８Ａは、コンクリート基礎９６の上端から深さＬ_１１０８〜Ｌ_２１５０ｍｍの範囲に形成されている。

図２０は、試験体ＡにおけるＰＣ鋼棒に付与した引張荷重とＰＣ鋼棒の変位との関係を示したグラフである。
試験の結果、試験体Ａでは、ＰＣ鋼棒９８が上方に変位するものの、ＰＣ鋼棒９８の降伏耐力限界までＰＣ鋼棒９８が引き抜かれないことが分かった。

２８掘削孔（挿入孔）
２８Ａ拡径部
９４レンガ壁（組積構造物、構造物）
９６コンクリート基礎（支持部）
９８ＰＣ鋼棒（棒材）
１０２定着部材
１０４グラウト材（充填材）

Claims

構造物の外面から前記構造物を支持する支持部に向けて穿孔し、前記支持部の内部に孔底を有した挿入孔を形成する挿入孔形成工程と、
前記挿入孔に棒材を挿入する棒材挿入工程と、
前記支持部の前記挿入孔と前記棒材の端部との間に充填材を充填し、前記棒材を前記支持部に定着する定着工程と、
前記棒材の前記構造物側の端部を前記構造物の外面に固定する固定工程と、
を有する構造物の補強工法。
前記構造物は、組積構造物であり、
前記棒材を緊張させ、前記組積構造物に圧縮力を付与する緊張工程を有する、
請求項１に記載の構造物の補強工法。
前記支持部に形成された前記挿入孔の一部に拡径部を形成する拡径工程が、前記棒材挿入工程の前に行われる、
請求項１または請求項２に記載の構造物の補強工法。
前記拡径部は、前記支持部に形成された前記挿入孔の中間部に形成されており、
前記拡径部よりも奥側の前記挿入孔に挿入された前記棒材には、定着部材が取り付けられている、請求項３に記載の構造物の補強工法。