JP2019112815A - 補強具及びこれを用いた鉄筋コンクリート構造物の補強方法 - Google Patents

Abstract

【課題】施工を短時間で行うことが可能となり、コンクリートに作用する応力を負担させる鋼材との一体性を確保して鉄筋コンクリート構造物の補強を行うことが可能となる補強具を提供する。【解決手段】補強具１は、鉄筋コンクリート構造物６のコンクリート面７に当接させるための棒状の第１部材２と、第１部材２に長さ調整自在に接続されて、鉄筋コンクリート構造物６に両端が固定された鋼材８にコンクリート面７側から当接させるための第２部材とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、補強具及びこれを用いた鉄筋コンクリート構造物の補強方法に関する。

従来、橋梁等の鉄筋コンクリート構造物において、劣化や衝撃等によるコンクリートの断面の欠損及び剥落した場合の修復や、中性化、凍害、塩害等の劣化因子を含んだ部分を除去した場合の修復を目的とした補修工法である断面修復工法が知られている。従来の断面修復工法によれば、打設した断面修復材が硬化することで、硬化した断面修復材がコンクリートと鉄筋との一体性を確保して、鉄筋コンクリート構造物の耐力の低減を抑制することができるとされている。

しかしながら、供用中の鉄筋コンクリート構造物は、その構造物自体の自重や車両の通行等に伴って、コンクリートに撓み変形や振動等が作用する。このような供用中の鉄筋コンクリート構造物において従来の断面修復工法を実施した場合、打設した断面修復材が硬化するまでの期間は、コンクリートに作用する応力を鉄筋に十分伝達することができず、コンクリートと鉄筋との一体性が消失している。即ち、コンクリートに撓み変形等が作用したとしても、そのコンクリートの挙動に合わせて鉄筋が一体となって動くことができない。このため、断面修復材が硬化するまでの間にコンクリートに撓み変形等が作用した場合、断面修復材とコンクリートとの間や断面修復材と鉄筋との間に隙間が生じる虞があり、ひいては、断面修復材とコンクリートとの間や断面修復材と鉄筋との間に隙間が生じた状態で断面修復材が硬化する虞がある。その結果、コンクリートと鉄筋との一体性を確保されないまま断面修復材が硬化することとなり、たとえ断面修復材が硬化していたとしても、コンクリートに作用した応力を断面修復材を介して鉄筋に十分に負担させることができず、コンクリートにひび割れ等が発生し、鉄筋コンクリート構造物の補強が十分でないという問題点があった。

また、削孔等により既設橋桁に悪影響を与えることなく、死荷重による応力を軽減し、活荷重による応力に対する十分な耐力が得られることを目的として、特許文献１に開示される既設橋桁の補強方法が提案されている。特許文献１に開示された既設橋桁の補強方法は、両端が橋脚等の橋桁支持構造体に支持された既設橋桁の下面にシート状の引張補強材を貼着することにより補強する既設橋桁の補強方法において、橋桁中央部分をジャッキにより上向きに持ち上げて橋桁内の既設鉄筋の引っ張り応力を緩和させ、この状態を維持させて引張補強材を既設橋桁下面に貼り付け、しかる後ジャッキによる持ち上げを解除する。

しかしながら、特許文献１に開示される既設橋脚の補強方法は、ジャッキにより上向きに持ち上げる必要があり、施工が大掛かりになるため、施工を短時間で行うことができないという問題点があった。

特開２００６−１９４０２５号公報

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、施工を短時間で行うことが可能となり、コンクリートに作用する応力を負担させる鋼材との一体性を確保して鉄筋コンクリート構造物の補強を行うことが可能となる補強具及び鉄筋コンクリート構造物の補強方法を提供することにある。

第１発明に係る補強具は、鉄筋コンクリート構造物を補強するための補強具であって、前記鉄筋コンクリート構造物のコンクリート面に当接させるための棒状の第１部材と、前記第１部材に長さ調整自在に接続されて、前記鉄筋コンクリート構造物に両端が固定された鋼材に前記コンクリート面側から当接させるための第２部材とを備えることを特徴とする。

第２発明に係る補強具は、第１発明において、前記第２部材は、前記コンクリート面側に向けて窪ませた窪み部が形成され、前記窪み部を挟んで両側の複数の前記第１部材に架設されることを特徴とする。

第３発明に係る補強具は、第１発明又は第２発明において、基端部が他の部分よりも拡径され、前記基端部に前記第２部材が掛け止められるされることを特徴とする。

第４発明に係る補強具は、第１発明〜第３発明の何れかにおいて、前記第１部材は、基端部が他の部分よりも拡径され、前記基端部に前記第２部材が掛け止められることを特徴とする

第５発明に係る補強具は、第１発明〜第４発明の何れかにおいて、前記第１部材と前記第２部材とは、前記鋼材よりも卑な金属で構成されることを特徴とする。

第６発明に係る補強具は、第１発明〜第４発明の何れかにおいて、前記第１部材と前記第２部材とは、前記鋼材よりも貴な金属で構成されることを特徴とする。

第７発明に係る補強具は、第１発明〜第４発明の何れかにおいて、前記第１部材と前記第２部材とは、樹脂で構成されることを特徴とする。

第８発明に係る鉄筋コンクリート構造物の補強方法は、鉄筋コンクリート構造物を補強するための鉄筋コンクリート構造物の補強方法であって、前記鉄筋コンクリート構造物のコンクリートを斫って前記コンクリート構造物に両端が固定された鋼材を露出させる斫り工程と、棒状の第１部材と、前記第１部材に長さ調整自在に接続される第２部材とを備えた補強具を、前記斫り工程により露出させた前記鋼材に取り付ける取付工程とを備え、前記取付工程では、前記鋼材に前記鉄筋コンクリート構造物のコンクリート面側から前記第２部材を当接させ、前記第２部材に前記第１部材を接続し、前記第１部材を前記コンクリート面に当接させることを特徴とする。

第９発明に係る鉄筋コンクリート構造物の補強方法は、第８発明において、前記斫り工程では、前記コンクリートの下面側を斫ることを特徴とする。

第１０発明に係る鉄筋コンクリート構造物の補強方法は、第８発明又は第９発明において、前記取付工程の後に、前記コンクリートを斫った部分に経時硬化性材料を充填する後工程を更に備えることを特徴とする。

第１１発明に係る鉄筋コンクリート構造物の補強方法は、第８発明又は第９発明において、前記取付工程の後に、前記第１部材と前記第２部材とが露出された状態で残置する後工程を更に備えることを特徴とする。

第１２発明に係る鉄筋コンクリート構造物の補強方法は、第１１発明において、前記取付工程では、前記第１部材と前記第２部材とが金属で構成される前記補強具を前記鉄筋コンクリート構造物に取り付け、前記後工程では、前記第１部材と前記第２部材とに防錆剤を塗布することを特徴とする。

第１３発明に係る鉄筋コンクリート構造物の補強方法は、第１１発明において、前記取付工程では、前記第１部材と前記第２部材とが樹脂で構成される前記補強具を前記鉄筋コンクリート構造物に取り付けることを特徴とする。

第１発明〜第７発明によれば、鉄筋コンクリート構造物のコンクリート面に当接させるための棒状の第１部材と、第１部材に長さ調整自在に接続されて、鉄筋コンクリート構造物に両端が固定された鋼材にコンクリート面側から当接させるための第２部材とを備える。これにより、第１発明〜第７発明によれば、コンクリートに応力が作用したとき、その応力をコンクリート面から第１部材及び第２部材を介して鋼材に伝達させることができる。即ち、第１発明〜第７発明によれば、コンクリートが変形等した場合であってもコンクリートの挙動に追従するように鋼材を変形させることができ、コンクリートと鋼材との一体性が確保されることとなる。その結果、コンクリートにひび割れ等が発生するのを抑制することができ、コンクリートに作用する応力を負担させる鋼材との一体性を確保して鉄筋コンクリート構造物を補強することが可能となる。

特に、第１発明〜第７発明によれば、従来の断面修復工法のように断面修復材が硬化するまでの期間を経ることなく、鉄筋コンクリート構造物に取り付けた直後から、鉄筋コンクリート構造物を補強する効果を発揮させることが可能となる。その結果、供用中の鉄筋コンクリート構造物であっても効果的に補強することが可能となる。

また、第１発明〜第７発明によれば、第１部材の先端部をコンクリート面に当接させ、鋼材にコンクリート面側から第２部材を当接させるだけで鉄筋コンクリート構造物に取り付けることができ、施工を短時間で行うことが可能となる。

第２発明〜第７発明によれば、第２部材は、コンクリート面側に向けて窪み部が形成され、窪み部を挟んで両側の複数の第１部材に架設される。これにより、第２発明〜第７発明によれば、窪み部に鋼材を嵌め込むことができ、コンクリートから鋼材に応力が伝達されたとしても、鋼材に当接させた第２部材が脱落するのを抑制することが可能となる。その結果、第２部材を鋼材に当接させた状態を安定させることが可能となる。

また、第２発明〜第７発明によれば、窪み部を挟んで両側の複数の第１部材の先端部がそれぞれコンクリート面に当接されるため、コンクリートから鋼材に応力が伝達されたとしても、窪み部を挟んで両側の第１部材に対してそれぞれほぼ等しい応力が作用するため、第１部材をコンクリート面に当接させた状態を安定させることが可能となる。

第３発明〜第７発明によれば、第１部材は、先端部が他の部分よりも拡径される。これにより、第３発明〜第７発明によれば、コンクリート面に当接される先端部の面積を増大させることができ、より安定した状態で第１部材の先端部をコンクリート面に当接させることができる。また、第３発明〜第７発明によれば、先端部が他の部分よりも拡径されることにより、コンクリートに作用する応力をコンクリート面から第１部材に効率よく伝達することが可能となる。

第４発明〜第７発明によれば、第１部材は、コンクリート面から鋼材に向けて延びる延伸部を有し、基端部が他の部分よりも拡径され、基端部に第２部材が掛け止められる。これにより、第４発明〜第７発明によれば、第２部材が第１部材の基端部に係止されることとなり、第２部材が脱落するのを抑制することが可能となる。

第５発明によれば、第１部材と第２部材とは、鋼材よりも卑な金属で構成されることにより、鋼材に当接される第２部材と、第２部材に当接される第１部材と、を鋼材の犠牲陽極として機能させることができる。このため、第５発明によれば、鋼材の腐食の進行を低減させることが可能となる。

第６発明によれば、第１部材と第２部材とは、鋼材よりも貴な金属で構成されることにより、第１部材と第２部材との腐食を抑制することが可能となる。このため、第６発明によれば、長期間に亘って使用することができ、鉄筋コンクリート構造物の補強をより安価に行うことが可能となる。

第７発明によれば、第１部材と第２部材とは、樹脂で構成されることにより、第１部材と第２部材とが腐食しないものとなる。このため、第７発明によれば、長期間に亘って使用することができ、鉄筋コンクリート構造物の補強をより安価に行うことが可能となる。

第８発明〜第１３発明によれば、コンクリートに応力が作用したとき、その応力をコンクリート面から第１部材及び第２部材を介して鋼材に伝達させることができる。即ち、第８発明〜第１３発明によれば、コンクリートと鋼材との一体性が確保されることとなる。その結果、コンクリートにひび割れ等が発生するのを抑制することができ、コンクリートに作用する応力を負担させる鋼材との一体性を確保して鉄筋コンクリート構造物を補強することが可能となる。

第８発明〜第１３発明によれば、従来の断面修復工法のように断面修復材が硬化するまでの期間を経ることなく、鉄筋コンクリート構造物に補強具を取り付けた直後から、コンクリートに作用する応力を鉄筋にも負担させることができるため、施工を短時間で行うことが可能となる。

第９発明〜第１３発明によれば、コンクリートの下面側を斫る斫り工程を備える。これにより、第９発明〜第１３発明によれば、取付工程において鋼材の上側に第２部材を載置した状態で、第２部材に第１部材を接続することができる。このため、第９発明〜第１３発明によれば、施工をより短時間で行うことが可能となる。

第１０発明によれば、取付工程の後に、斫り工程において形成した斫り部にモルタル等の経時硬化性材料を充填する後工程を備える。これにより、経時硬化性材料を硬化させることで、コンクリートに作用する応力を第１部材、第２部材及び硬化させた経時硬化性材料を介して鋼材に負担させることができる。特に、第１０発明によれば、コンクリートに変形等が作用したとしても、コンクリートの挙動に追従するように鋼材を変形させることができ、コンクリートと経時硬化性材料との間及び鋼材と経時硬化性材料との間に隙間が生じるのを防止することが可能となる。このため、第１０発明によれば、コンクリートと経時硬化性材料との間の付着及び鋼材と経時硬化性材料との間の付着を強固に確保することができる。その結果、第１０発明によれば、コンクリートに作用する応力を負担させる鋼材との一体性を一層確保することができ、鉄筋コンクリート構造物をより効果的に補強することが可能となる。

また、第１０発明によれば、第１部材と、第２部材と、鋼材とが経時硬化性材料で被覆されるため、これらの腐食等の劣化を抑制することが可能となる。

第１１発明〜第１３発明によれば、第１部材２と第２部材とが露出された状態で残置する後工程を備える。これにより、第１１発明〜第１３発明によれば、従来のように断面修復材を打設するための型枠を組み立てる型枠作業や断面修復材を打設する打設作業を省略することができ、施工を短時間で行うことが可能となる。

また、第１１発明〜第１３発明によれば、仮に残置した第１部材又は第２部材が腐食等の劣化をしていれば、すぐにそれを目視で確認することが可能となる。第１１発明〜第１３発明によれば、補強具をコンクリート面と鋼材とに容易に取り付けることができるため、劣化した第１部材又は第２部材を新たなものに交換する作業も容易に行うことが可能となる。

第１２発明によれば、金属で構成される第１部材と第２部材とに防錆剤を塗布する後工程を備える。これにより、第１２発明によれば、第１部材と第２部材が露出された状態で残置したとしても、これらの腐食を抑制することが可能となる。このため、第１２発明によれば、補強具を長期間に亘って使用することができ、鉄筋コンクリート構造物の補強をより安価に行うことが可能となる。

第１３発明によれば、第１部材と第２部材とが樹脂で構成される補強具をコンクリート面と鋼材とに取り付ける取付工程と、第１部材と第２部材とが露出された状態で残置する後工程を備える。これにより、第１３発明によれば、樹脂で構成される第１部材と第２部材とが露出された状態で残置したとしても、第１部材と第２部材とが腐食しないものとなる。このため、補強具を長期間に亘って使用することができ、鉄筋コンクリート構造物の補強をより安価に行うことが可能となる。

本発明を適用した補強具が用いられる鉄筋コンクリート構造物を示す側面図である。 （ａ）は、本発明を適用した補強具を示す正面図であり、（ｂ）は、その変形例を示す正面図である。 （ａ）は、本発明を適用した補強具を斫り面と鉄筋とに取り付けた状態を示す正面図であり、（ｂ）は、（ａ）の側面図である。 本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法の斫り工程を示す図である。 本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法の取付工程を示す図であり、（ａ）は、鉄筋に斫り面側から第２部材の窪み部を当接させる図であり、（ｂ）は、第１部材の先端部を斫り面に当接させる図である。 本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法の後工程において、斫り部に経時硬化性材料を充填する図である。 本発明を適用した補強具が用いられる鉄筋コンクリート構造物の第１変形例を示す側面図である。 （ａ）は、本発明を適用した補強具をコンクリートの下面と緊張材とに取り付けた状態を示す正面図であり、（ｂ）は、（ａ）の側面図である。 本発明を適用した補強具が用いられる鉄筋コンクリート構造物の第２変形例を示す側面図である。

以下、本発明を適用した補強具を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

図１は、本発明を適用した補強具１が用いられる鉄筋コンクリート構造物６を示す側面図である。

鉄筋コンクリート構造物６は、補強対象となる鉄筋コンクリート構造物であり、例えば橋梁等に用いられる橋桁や床版である。鉄筋コンクリート構造物６は、コンクリート６０の内部に鋼材８としての鉄筋８０が配置される。鉄筋８０は、例えば、日本工業規格（ＪＩＳ Ｇ ３１１２）で規定される鉄筋コンクリート用棒鋼等が用いられる。図１に示す形態において、鉄筋８０は、長手方向が水平方向に延びるコンクリート６０の主鉄筋であるが、これに限らず、あばら筋であってもよい。

鉄筋コンクリート構造物６は、コンクリート６０の下面７１側が斫られて形成された斫り部６１を有する。鉄筋コンクリート構造物６は、斫り部６１において鉄筋８０が露出されており、鉄筋８０の両端部８０ａがそれぞれコンクリート６０に埋設固定される。また、鉄筋コンクリート構造物６は、斫り部６１において鉄筋８０よりも深い位置に鉄筋８０に対向するコンクリート面７としての斫り面７２が形成される。このため、斫り面７２から所定の間隔を空けて鉄筋８０が配置されることとなる。なお、斫り面７２は、斫ることによって形成されることから、不陸となっている。

鉄筋コンクリート構造物６は、斫り面７２と鉄筋８０とに本発明を適用した補強具１が鉄筋８０の長手方向で所定の間隔を空けて複数取り付けられる。本発明を適用した補強具１は、鉄筋コンクリート構造物６を補強するために用いられるものであり、コンクリート面７に当接させるための棒状の第１部材２と、第１部材２に接続されて、鋼材８にコンクリート面７側から当接させるための第２部材３とを備える。コンクリート面７は、第１部材２の先端部２ａが当接されるコンクリートの面であり、鋼材８は、第２部材３が当接される鋼材である。

図２（ａ）は、本発明を適用した補強具１を示す正面図であり、図２（ｂ）は、その変形例を示す正面図である。

第１部材２は、コンクリート面７から鋼材８に向けて延びる棒状の延伸部２ｃを有し、第１部材２の先端部２ａと基端部２ｂとが第１部材の延伸部２ｃよりも拡径される。

第１部材２は、例えば、ボルト２１とワッシャ２２が用いられる。このとき、ボルト２１の頭部２１１が第１部材２の基端部２ｂとなり、ボルト２１の軸部２１２が第１部材２の延伸部２ｃとなる。また、ボルト２１の先端部２１ａにワッシャ２２が取り付けられることで、第１部材２の先端部２ａが第１部材の延伸部２ｃよりも拡径される。ワッシャ２２の孔の内面がねじ切りされて、ねじ切りされたワッシャ２２の孔の内面にボルト２１の軸部２１２を螺着させることで、ボルト２１の先端部２１ａに取り付けられてもよい。なお、第１部材２の先端部２ａが延伸部２ｃよりも拡径されていれば、ワッシャ２２に限らず、ナット、板材等の如何なるものが用いられてもよい。

第１部材２は、腐食電位が鋼材８の腐食電位よりも貴な金属で構成され、例えば、チタン合金、白金合金等で構成される。なお、第１部材２は、腐食電位が鋼材８の腐食電位よりも卑な金属で構成され、例えば、亜鉛合金、アルミニウム合金等で構成されてもよい。また、第１部材２は、鋼材８と同種の金属が用いられてもよい。第１部材２は、金属で構成される場合には、防錆剤が塗布されてもよい。また、第１部材２は、樹脂で構成されてもよい。

第２部材３は、例えば、板材が用いられる。第２部材３は、２つの第１部材２に架設され、第１部材２に応力伝達可能に接続される。第２部材３は、２つの貫通孔３１が形成され、貫通孔３１には第１部材２が挿通される。第２部材３は、貫通孔３１の内面がねじ切りされて形成され、ねじ切りされた貫通孔３１にボルト２１の軸部２１２を螺着させることで、第１部材に長さ調整自在に接続される。第２部材３は、第１部材２の基端部２ｂに掛け止められる。なお、第２部材３は、第１部材２に着脱自在に取り付けられるが、これに限らず、第１部材２に一体化させて接続されてもよい。

第２部材３は、第１部材２の先端部２ａ側に向けて窪ませた窪み部３２を有する。第２部材３は、窪み部３２を挟んで両側にそれぞれ貫通孔３１が形成される。窪み部３２は、円弧状等の緩やかな曲線状に形成される。なお、窪み部３２は、図３（ｂ）に示すように、所定の角度で折れ曲がって形成されてもよい。

第２部材３は、腐食電位が鋼材８の腐食電位よりも貴な金属で構成され、例えば、チタン合金、白金合金等で構成される。なお、第２部材３は、腐食電位が鋼材８の腐食電位よりも卑な金属で構成され、例えば、亜鉛合金、アルミニウム合金等で構成されてもよい。また、第２部材３は、鋼材８と同種の金属が用いられてもよい。第２部材３は、金属で構成される場合には、防錆剤が塗布されてもよい。また、第２部材３は、樹脂で構成されてもよい。

図３（ａ）は、本発明を適用した補強具１を斫り面７２と鉄筋８０とに取り付けた状態を示す正面図であり、図３（ｂ）は、図３（ａ）の側面図である。本発明を適用した補強具１は、図３に示すように、第１部材２の先端部２ａがコンクリート面７としての斫り面７２に当接され、鋼材８としての鉄筋８０に斫り面７２側から第２部材３が当接される。また、本発明を適用した補強具１は、鋼材８を挟んで両側に第１部材２が配置され、第２部材３の窪み部３２には鉄筋８０が嵌め込まれている。窪み部３２は、コンクリート面７側に向けて窪ませた態様とはなっている。

鉄筋コンクリート構造物６が供用中である場合、その自重や車両の走行等による振動、撓み変形等により、コンクリート６０に応力が作用する。

従来の断面修復工法では、断面修復材が硬化するまでの期間は、コンクリートを斫った部分においてコンクリートと鉄筋との一体性が消失しており、車両の走行等による応力がコンクリートに作用した場合にはその応力を断面修復材を介して鉄筋に十分負担させることができなかった。このため、従来の断面修復工法では、断面修復材が硬化するまでの期間、特に断面修復材を打設した直後は、鉄筋コンクリート構造物の補強が十分ではなく、コンクリートにひび割れ等が発生してしまう虞があった。また、従来の断面修復工法では、断面修復材が硬化するまでの期間が長く、施工を短時間で行うことができなかった。

これに対して、本発明を適用した補強具１によれば、コンクリート面７に当接させるための棒状の第１部材２と、第１部材２に長さ調整自在に接続されて、鉄筋コンクリート構造物６に両端が固定された鋼材８に対してコンクリート面７側から当接させるための第２部材３とを備える。これにより、本発明を適用した補強具１によれば、コンクリート６０に応力が作用したとき、その応力をコンクリート面７から第１部材２及び第２部材３を介して鋼材８に伝達させることができる。即ち、本発明を適用した補強具１によれば、コンクリート６０が変形等した場合であってもコンクリート６０の挙動に追従するように鋼材８を変形させることができ、コンクリート６０と鋼材８との一体性が確保されることとなる。その結果、コンクリート６０にひび割れ等が発生するのを抑制することができ、コンクリート６０に作用する応力を負担させる鉄筋８０との一体性を確保して鉄筋コンクリート構造物６を補強することが可能となる。

特に、本発明を適用した補強具１によれば、従来の断面修復工法のように断面修復材が硬化するまでの期間を経ることなく、鉄筋コンクリート構造物６に取り付けた直後から、鉄筋コンクリート構造物６を補強する効果を発揮させることが可能となる。その結果、供用中の鉄筋コンクリート構造物６であっても効果的に補強することが可能となる。

また、本発明を適用した補強具１によれば、第１部材２の先端部２ａをコンクリート面７としての斫り面７２に当接させ、鋼材８としての鉄筋８０に斫り面７２側から第２部材３を当接させるだけで鉄筋コンクリート構造物６に取り付けることができ、施工を短時間で行うことが可能となる。

本発明を適用した補強具１によれば、第２部材３が第１部材２に長さ調整自在に接続される。これにより、本発明を適用した補強具１によれば、コンクリート面７に第１部材２を確実に当接させることが可能となる。特に、本発明を適用した補強具１によれば、不陸が形成される斫り面７２であっても、第１部材２を確実に当接させることが可能となる。

本発明を適用した補強具１によれば、第２部材３は、コンクリート面７側に向けて窪ませた窪み部３２が形成され、窪み部３２を挟んで両側の複数の第１部材２に架設される。これにより、本発明を適用した補強具１によれば、窪み部３２に鋼材８を嵌め込むことができ、コンクリート６０から鋼材８に応力が伝達されたとしても、鋼材８に当接させた第２部材３が脱落するのを抑制することが可能となる。その結果、第２部材３を鋼材８に当接させた状態を安定させることが可能となる。

また、本発明を適用した補強具１によれば、窪み部３２を挟んで両側の複数の第１部材２の先端部２ａがそれぞれコンクリート面７に当接されるため、コンクリート６０から鋼材８に応力が伝達されたとしても、窪み部３２を挟んで両側の第１部材２に対してそれぞれほぼ等しい応力が作用するため、第１部材２をコンクリート面７に当接させた状態を安定させることが可能となる。

本発明を適用した補強具１によれば、第１部材２は、先端部２ａが延伸部２ｃよりも拡径される。これにより、本発明を適用した補強具１によれば、コンクリート面７に当接される先端部２ａの面積を増大させることができ、より安定した状態で第１部材２の先端部２ａをコンクリート面７に当接させることができる。また、本発明を適用した補強具１によれば、先端部２ａが延伸部２ｃよりも拡径されることにより、コンクリート６０に作用する応力をコンクリート面７から第１部材２に効率よく伝達することが可能となる。

本発明を適用した補強具１によれば、第１部材２は、コンクリート面７から鋼材８に向けて延びる延伸部２ｃを有し、基端部２ｂが延伸部２ｃよりも拡径され、基端部２ｂに第２部材３が掛け止められる。これにより、本発明を適用した補強具１によれば、第２部材３が第１部材の基端部２ｂに係止されることとなり、第２部材３が脱落するのを抑制することが可能となる。

本発明を適用した補強具１によれば、第１部材２と第２部材３とは、鋼材８よりも卑な金属で構成されることにより、鋼材８に当接される第２部材３と、第２部材３に当接される第１部材２と、を鋼材８の犠牲陽極として機能させることができる。このため、本発明を適用した補強具１によれば、鋼材８の腐食の進行を低減させることが可能となる。

本発明を適用した補強具１によれば、第１部材２と第２部材３とは、鋼材８よりも貴な金属で構成されることにより、第１部材２と第２部材３との腐食を抑制することが可能となる。このため、本発明を適用した補強具１によれば、長期間に亘って使用することができ、鉄筋コンクリート構造物６の補強をより安価に行うことが可能となる。

本発明を適用した補強具１によれば、第１部材２と第２部材３とに防錆剤が塗布されることで、これらの腐食を抑制することが可能となる。

本発明を適用した補強具１によれば、第１部材２と第２部材３とは、樹脂で構成されることにより、第１部材２と第２部材３とが腐食しないものとなる。このため、本発明を適用した補強具１によれば、長期間に亘って使用することができ、鉄筋コンクリート構造物６の補強をより安価に行うことが可能となる。

次に、本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法について説明する。本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法では、本発明を適用した補強具１が用いられる。

本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法では、斫り工程と、取付工程と、後工程を備える。

斫り工程では、図４に示すように、先ず、補強対象となる鉄筋コンクリート構造物６におけるコンクリート６０の下面７１側を斫って斫り部６１を形成し、コンクリート６０の内部に配置される鋼材８としての鉄筋８０を露出させる。また、斫り工程では、鉄筋８０よりも深い位置に鉄筋８０に対向するコンクリート面７としての斫り面７２を形成する。なお、斫り工程では、コンクリート６０の下面７１に予め打設された断面修復材を斫ることによって、斫り部６１を形成してもよい。

次に、取付工程では、図５に示すように、鉄筋コンクリート構造物６に補強具１を取り付ける。取付工程では、第１部材２の先端部２ａをコンクリート面７に当接させるとともに、鋼材８にコンクリート面７側から第２部材３を当接させる。

詳細には、取付工程では、図５（ａ）に示すように、先ず斫り工程により露出させた鉄筋８０に斫り面７２側から第２部材３の窪み部３２を当接させる。斫り工程においてコンクリート６０の下面７１側を斫った場合には、鉄筋８０の上側に第２部材３の窪み部３２を載置し、窪み部３２に鉄筋８０を嵌め込むこととなる。

そして、取付工程では、図５（ｂ）に示すように、第２部材３の貫通孔３１に下方側から上方側に向けて第１部材２を挿通するとともに螺着させ、第２部材３に第１部材２を接続する。そして、取付工程では、第２部材３の貫通孔３１に挿通した第１部材２の先端部２ａにワッシャ２２を取り付け、ワッシャ２２を取り付けた第１部材２の先端部２ａを斫り面７２に当接させる。なお、取付工程では、第１部材２が接続された第２部材３を鉄筋８０に当接させた上で、第１部材２の先端部２ａを下面７１に当接させてもよい。また、取付工程では、第１部材２の基端部２ｂを第２部材３に当接させる。

取付工程の後に、後工程を行う。後工程では、取付工程で取り付けた第１部材２と第２部材３とが金属で構成される場合には、第１部材２と第２部材３と鉄筋８０とに防錆剤を塗布して、第１部材２と第２部材３と鉄筋８０が露出された状態で残置する。そして、鉄筋コンクリート構造物６の補強が完了する。

本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、第１部材２の先端部２ａを斫り面７２に当接させるとともに、第２部材３を鉄筋８０に斫り面７２側から当接させることにより、コンクリート６０に応力が作用したとき、その応力を斫り面７２から第１部材２及び第２部材３を介して鉄筋８０に伝達させることができる。その結果、コンクリート６０にひび割れ等が発生するのを抑制することができ、コンクリート６０に作用する応力を負担させる鉄筋８０との一体性を確保して鉄筋コンクリート構造物６を補強することが可能となる。

特に、本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、従来の断面修復工法のように断面修復材が硬化するまでの期間を経ることなく、鉄筋コンクリート構造物６に補強具１を取り付けた直後から、コンクリート６０に作用する応力を鉄筋８０にも負担させることができるため、施工を短時間で行うことが可能となる。さらに、本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、鉄筋８０に載置した第２部材３の貫通孔３１に、第１部材２を挿通して第１部材２の先端部２ａを斫り面７２に当接させるだけで補強具１を容易に取り付けることができるため、施工をより短時間で行うことが可能となる。

本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、コンクリート６０の下面７１側を斫る斫り工程を備える。これにより、本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、取付工程において鉄筋８０の上側に第２部材３を載置した状態で、第２部材３に第１部材２を接続することができる。このため、本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、施工をより短時間で行うことが可能となる。

本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、第１部材２と第２部材３とが露出された状態で残置する後工程を備える。これにより、本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、従来のように断面修復材を打設するための型枠を組み立てる型枠作業や断面修復材を打設する打設作業を省略することができ、施工を短時間で行うことが可能となる。

また、本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、第１部材２と第２部材３とが露出された状態で残置する後工程を備えることにより、仮に残置した第１部材２又は第２部材３が腐食等の劣化をしていれば、すぐにそれを目視で確認することが可能となる。また、本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、本発明を適用した補強具１をコンクリート面７と鋼材８とに容易に取り付けることができるため、劣化した第１部材２又は第２部材３を新たなものに交換する作業も容易に行うことが可能となる。

本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、金属で構成される第１部材２と第２部材３とに防錆剤を塗布する後工程を備える。これにより、本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、第１部材２と第２部材３が露出された状態で残置したとしても、これらの腐食を抑制することが可能となる。このため、補強具１を長期間に亘って使用することができ、鉄筋コンクリート構造物６の補強をより安価に行うことが可能となる。また、後工程において、鋼材８に防錆剤を塗布することで、鋼材８の腐食も抑制することが可能となる。

本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、第１部材２と第２部材３とは、鋼材８よりも卑な金属で構成されることにより、鋼材８に当接される第２部材３と、第２部材３に当接される第１部材２と、を鋼材８の犠牲陽極として機能させることができる。このため、本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、鋼材８の腐食の進行を低減させることが可能となる。

なお、本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法では、第１部材２と第２部材３とが樹脂で構成される補強具１をコンクリート面７と鋼材８とに取り付ける取付工程と、第１部材２と第２部材３とが露出された状態で残置する後工程を備えていてもよい。これにより、本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、樹脂で構成される第１部材２と第２部材３とが露出された状態で残置したとしても、第１部材２と第２部材３とが腐食しないものとなる。このため、補強具１を長期間に亘って使用することができ、鉄筋コンクリート構造物６の補強をより安価に行うことが可能となる。

なお、本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法では、図６に示すように、取付工程の後に、斫り工程において形成した斫り部６１にモルタル等の経時硬化性材料９を充填する後工程を備えていてもよい。これにより、経時硬化性材料９を硬化させることで、コンクリート６０に作用する応力を第１部材２、第２部材３及び硬化させた経時硬化性材料９を介して鋼材８に負担させることができる。

特に、本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、コンクリートに変形等が作用したとしても、コンクリートの挙動に追従するように鋼材８を変形させることができ、コンクリート６０と経時硬化性材料９との間及び鋼材８と経時硬化性材料９との間に隙間が生じるのを防止することが可能となる。このため、本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、コンクリート６０と経時硬化性材料９との間の付着及び鋼材８と経時硬化性材料９との間の付着を強固に確保することができる。その結果、鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、コンクリート６０に作用する応力を負担させる鋼材８との一体性を一層確保することができ、鉄筋コンクリート構造物６をより効果的に補強することが可能となる。

また、本発明を適用した鉄筋コンクリート構造物の補強方法によれば、第１部材２と、第２部材３と、鋼材８とが経時硬化性材料９で被覆されるため、これらの腐食等の劣化を抑制することが可能となる。なお、後工程において、経時硬化性材料９を充填する前に、必要に応じて、第１部材２と第２部材３と鋼材８とに防錆剤を塗布してもよい。

上述した実施形態において、本発明を適用した補強具１をコンクリート６０の斫り面７２とコンクリート６０の内部に配置される鉄筋８０とに取り付ける形態について説明したが、他の形態であってもよい。

図７は、本発明を適用した補強具１が用いられる鉄筋コンクリート構造物６の第１変形例を示す側面図である。図７に示す形態において、本発明を適用した補強具１は、コンクリート６０の下面７１と、下面７１から所定の間隔を空けてコンクリート６０の外部に配置された緊張材８１とに取り付けられることとなる。

鉄筋コンクリート構造物６は、コンクリート面７としての下面７１と、下面７１から所定の間隔を空けてコンクリート６０の外部に配置された鋼材８とを有する。下面７１は、鋼材８に対向して配置される。鋼材８は、例えば、ＰＣ鋼棒等が用いられ、その長手方向に向けて緊張力が付与される緊張材８１が用いられる。緊張材８１は、例えば、日本工業規格（ＪＩＳ Ｇ ３１０９）で規定されるＰＣ棒鋼が用いられる。

緊張材８１は、長手方向の両端部８１ａ側にそれぞれ定着部材８９が設けられる。定着部材８９は、コンクリート６０に埋設固定されており、緊張材８１は、両端部８１ａ側が定着部材８９を介してコンクリート６０に固定される。なお、コンクリート６０の内部には、鉄筋８０が配置される。

鉄筋コンクリート構造物６は、コンクリート６０の下面７１と緊張材８１とに本発明を適用した補強具１が緊張材８１の長手方向で所定の間隔を空けて複数取り付けられる。また、本発明を適用した補強具１は、緊張材８１の両端部８１ａにそれぞれ設けられた定着部材８９の間に取り付けられることとなる。

図８は、本発明を適用した補強具１をコンクリート６０の下面７１と緊張材８１とに取り付けた状態を示す正面図であり、図８（ｂ）は、図８（ａ）の側面図である。本発明を適用した補強具１は、第１部材２の先端部２ａがコンクリート面７としての下面７１に当接されるとともに、第２部材３の窪み部３２が鋼材８としての緊張材８１に下面７１側から当接される。

これにより、本発明を適用した補強具１によれば、コンクリート６０に応力が作用したとき、その応力をコンクリート６０の下面７１から第１部材２及び第２部材３を介して緊張材８１に伝達させることができる。その結果、コンクリート６０にひび割れ等が発生するのを抑制することができ、コンクリート６０に作用する応力を負担させる緊張材８１との一体性を確保して鉄筋コンクリート構造物６を補強することが可能となる。

特に、本発明を適用した補強具１によれば、従来の断面修復工法のように断面修復材が硬化するまでの期間を経ることなく、コンクリート６０の下面７１と緊張材８１とに補強具１を取り付けた直後から、鉄筋コンクリート構造物６を補強する効果を発揮させることが可能となる。その結果、供用中の鉄筋コンクリート構造物６であっても効果的に補強することが可能となる。

また、本発明を適用した補強具１によれば、第１部材２の先端部２ａがコンクリート面７としてのコンクリート６０の下面７１に当接され、鋼材８としての緊張材８１にコンクリート６０の下面７１側から第２部材３が当接されるだけで鉄筋コンクリート構造物６に取り付けることができ、施工を短時間で行うことが可能となる。

このように本発明を適用した補強具１によれば、コンクリート６０を斫ることなく、コンクリート６０の下面７１に取り付けることで、鉄筋コンクリート構造物６を補強することも可能となる。

図９は、本発明を適用した補強具１が用いられる鉄筋コンクリート構造物６の第２変形例を示す側面図である。鉄筋コンクリート構造物６は、コンクリート面７としての下面７１と、下面７１から所定の間隔を空けてコンクリート６０の外部に配置された緊張材８１とを有する。

図９に示す形態において、コンクリート面７としての下面７１は、予め打設された断面修復材９１が硬化することにより形成される。本発明を適用した補強具１は、断面修復材９１が硬化することにより形成された下面７１に第１部材２の先端部２ａが当接され、この下面７１から所定の間隔を空けてコンクリート６０の外部に配置された緊張材８１に下面７１側から第２部材３が当接される。

このように本発明を適用した補強具１は、断面修復材９１が硬化することにより形成された下面７１に取り付けることで、鉄筋コンクリート構造物６を補強することも可能となる。また、断面修復材９１を補強具１で支持することができ、断面修復材９１の剥落を防止することが可能となる。

なお、上述した実施形態において、コンクリート６０の下面７１側を斫ることにより形成された斫り面７２又はコンクリート６０の下面７１に第１部材２の先端部２ａが当接される形態について説明したが、これに限らず、コンクリート６０の側面側を斫ることにより形成された斫り面７２又はコンクリート６０の側面に第１部材２の先端部２ａが当接されてもよい。

また、上述した実施形態において、鉄筋コンクリート構造物６は、橋桁、床版等を例に取り説明したが、柱材であってもよい。鉄筋コンクリート構造物６が柱材の場合には、コンクリート６０の側面側を斫ることによって形成されたコンクリート面７として斫り面７２に第１部材２の先端部２ａが当接され、コンクリート６０の内部に配置された鋼材８としての鉄筋８０にコンクリート６０の側面側から第２部材３が当接される。もちろん、鉄筋コンクリート構造物６が柱材の場合には、コンクリート面７としてのコンクリート６０の側面に第１部材２の先端部２ａが当接され、この側面に対向して配置されてコンクリート６０の外部に配置された鋼材８としての緊張材８１にコンクリート６０の側面側から当接されてもよい。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。

１ ：補強具
２ ：第１部材
２ａ ：先端部
２ｂ ：基端部
２ｃ ：延伸部
２１ ：ボルト
２１ａ ：先端部
２２ ：ワッシャ
２１１ ：頭部
２１２ ：軸部
３ ：第２部材
３１ ：貫通孔
３２ ：窪み部
６ ：鉄筋コンクリート構造物
６０ ：コンクリート
６１ ：斫り部
７ ：コンクリート面
７１ ：下面
７２ ：斫り面
８ ：鋼材
８０ ：鉄筋
８０ａ ：両端部
８１ ：緊張材
８１ａ ：両端部
８９ ：定着部材
９ ：経時硬化性材料
９１ ：断面修復材

Claims (13)

1. 鉄筋コンクリート構造物を補強するための補強具であって、
   前記鉄筋コンクリート構造物のコンクリート面に当接させるための棒状の第１部材と、
   前記第１部材に長さ調整自在に接続されて、前記鉄筋コンクリート構造物に両端が固定された鋼材に前記コンクリート面側から当接させるための第２部材とを備えること
   を特徴とする補強具。
2. 前記第２部材は、前記コンクリート面側に向けて窪ませた窪み部が形成され、前記窪み部を挟んで両側の複数の前記第１部材に架設されること
   を特徴とする請求項１記載の補強具。
3. 前記第１部材は、先端部が他の部分よりも拡径されること
   を特徴とする請求項１又は２記載の補強具。
4. 前記第１部材は、基端部が他の部分よりも拡径され、前記基端部に前記第２部材が掛け止められること
   を特徴とする請求項１〜３の何れか１項記載の補強具。
5. 前記第１部材と前記第２部材とは、前記鋼材よりも卑な金属で構成されること
   を特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の補強具。
6. 前記第１部材と前記第２部材とは、前記鋼材よりも貴な金属で構成されること
   を特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の補強具。
7. 前記第１部材と前記第２部材とは、樹脂で構成されること
   を特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載の補強具。
8. 鉄筋コンクリート構造物を補強するための鉄筋コンクリート構造物の補強方法であって、
   前記鉄筋コンクリート構造物のコンクリートを斫って前記コンクリート構造物に両端が固定された鋼材を露出させる斫り工程と、
   棒状の第１部材と、前記第１部材に長さ調整自在に接続される第２部材とを備えた補強具を、前記斫り工程により露出させた前記鋼材に取り付ける取付工程とを備え、
   前記取付工程では、前記鋼材に前記鉄筋コンクリート構造物のコンクリート面側から前記第２部材を当接させ、前記第２部材に前記第１部材を接続し、前記第１部材を前記コンクリート面に当接させること
   を特徴とする鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
9. 前記斫り工程では、前記コンクリートの下面側を斫ること
   を特徴とする請求項８記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
10. 前記取付工程の後に、前記コンクリートを斫った部分に経時硬化性材料を充填する後工程を更に備えること
    を特徴とする請求項８又は９記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
11. 前記取付工程の後に、前記第１部材と前記第２部材とが露出された状態で残置する後工程を更に備えること
    を特徴とする請求項８又は９記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
12. 前記取付工程では、前記第１部材と前記第２部材とが金属で構成される前記補強具を前記鉄筋コンクリート構造物に取り付け、
    前記後工程では、前記第１部材と前記第２部材とに防錆剤を塗布すること
    を特徴とする請求項１１載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。
13. 前記取付工程では、前記第１部材と前記第２部材とが樹脂で構成される前記補強具を前記鉄筋コンクリート構造物に取り付けること
    を特徴とする請求項１１記載の鉄筋コンクリート構造物の補強方法。

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