JP2020094395A - Reinforcing structure of structure and reinforcing method of structure - Google Patents
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Description
本発明は、構造物の補強構造及び構造物の補強方法に関する。 The present invention relates to a structure reinforcing structure and a structure reinforcing method.
特許文献１には、組積造壁の補強工法及び組積造構造物に関する技術が開示されている。この先行技術では、既設のレンガ壁の基礎に横穴を形成すると共にレンガ壁の上端と下端との間を貫通する貫通孔を形成する。そして、形成した貫通孔にＰＣ鋼棒を挿通させて、横穴からＰＣ鋼棒の下端部に定着板を取り付けたのち、横穴に早強コンクリートを充填し、定着板を固定する。そして、ＰＣ鋼棒に緊張力を付与し、レンガ壁に圧縮力を付与している。 Patent Document 1 discloses a technique for reinforcing a masonry wall and a masonry structure. In this prior art, a horizontal hole is formed in the foundation of an existing brick wall, and a through hole penetrating between the upper end and the lower end of the brick wall is formed. Then, the PC steel rod is inserted through the formed through hole, the fixing plate is attached to the lower end portion of the PC steel rod through the lateral hole, and then the lateral hole is filled with high-strength concrete to fix the fixing plate. Then, a tension force is applied to the PC steel rod and a compression force is applied to the brick wall.
特許文献１の技術では、レンガ壁の上端から下端に到る貫通孔に加え、レンガ壁の基礎に横穴を形成する必要があり、施工性の観点から改善の余地がある。 In the technique of Patent Document 1, it is necessary to form a lateral hole in the foundation of the brick wall in addition to the through hole extending from the upper end to the lower end of the brick wall, and there is room for improvement from the viewpoint of workability.
本発明は、上記事実に鑑み、塀等の構造物の補強を容易に行うことが目的である。 In view of the above facts, the present invention has an object to easily reinforce a structure such as a fence.
第一態様は、支持部に支持された構造物と、前記構造物の外面から前記支持部内に到る孔に挿入され、前記支持部と前記構造物とに跨って配置された管部材と、少なくとも前記管部材の外面と前記孔の内面との間に充填された充填材と、を備えた構造物の補強構造である。 A first aspect, a structure supported by a support portion, a pipe member inserted into a hole extending from the outer surface of the structure into the support portion, and arranged across the support portion and the structure, A reinforcing structure for a structure, comprising at least a filler filled between an outer surface of the pipe member and an inner surface of the hole.
第一態様では、支持部と構造物とに跨って管部材が孔に配置され、少なくとも管部材の外面と孔の内面との間には充填材が充填され、支持部及び構造物と管部材とが一体化されている。これにより、構造物に作用する地震力等の水平力の一部を管部材が負担する。よって、構造物の補強を容易に行うことができる。 In the first aspect, the pipe member is arranged in the hole across the support portion and the structure, and the filler is filled at least between the outer surface of the pipe member and the inner surface of the hole, and the support portion, the structure, and the pipe member. And are integrated. As a result, the pipe member bears a part of horizontal force such as seismic force acting on the structure. Therefore, the structure can be easily reinforced.
第二態様は、前記支持部は、塀基礎であり、前記構造物は、組積造塀であり、前記管部材及び前記孔は、前記組積造塀の頂部から前記塀基礎内に到る、第一態様に記載の構造物の補強構造である。 In a second aspect, the support portion is a wall foundation, the structure is a masonry wall, and the pipe member and the hole extend from the top of the masonry wall into the wall foundation. The reinforcing structure of the structure according to the first aspect.
第二態様では、組積造塀及び塀基礎と鋼管とが一体化されることで、組積造塀に作用する面外方向の地震力等の一部を鋼管が負担する。更に、管部材及び孔は組積造塀の頂部から塀基礎内に到るので、組積造壁の一体性を高めることができる。また、組積造塀に控え壁や鋼材フレーム等を追加して補強する場合よりも省スペースである。 In the second mode, the masonry wall and the wall foundation are integrated with the steel pipe, so that the steel pipe bears part of the out-of-plane seismic force acting on the masonry wall. In addition, the tube members and holes extend from the top of the masonry wall into the wall foundation, thus increasing the integrity of the masonry wall. In addition, space is saved compared with the case where a buttress wall or a steel material frame is added to the masonry wall for reinforcement.
第三態様は、支持部に支持された構造物の外面から前記支持部内に到る孔を形成し、前記孔に前記支持部と前記構造物とに跨るように管部材を挿入する工程と、充填材を、前記管部材の前記外面側の端部の開口部から注入し、前記支持部側の端部の開口部から吐出させ、前記管部材及び前記孔に前記充填材を充填する工程と、を備えた構造物の補強方法である。 A third aspect, a step of forming a hole from the outer surface of the structure supported by the support portion to the inside of the support portion, and inserting a pipe member in the hole so as to straddle the support portion and the structure, A step of injecting a filling material from an opening portion of an end portion on the outer surface side of the pipe member and discharging the filling material from an opening portion of an end portion on the support portion side, and filling the filling material into the pipe member and the hole; Is a method of reinforcing a structure including.
第三態様では、充填材を管部材における外面側の端部の開口部から注入し、支持部側の端部の開口部から吐出させることで、管部材の外面と孔の内面との間に充填材が充填されていく。そして、充填材が孔から溢れると、充填材の管部材及び孔への充填が完了する。よって、構造物の補強を容易に行うことができる。 In the third aspect, the filler is injected from the opening of the end portion on the outer surface side of the pipe member and discharged from the opening of the end portion on the support portion side, so that the space between the outer surface of the pipe member and the inner surface of the hole is increased. Filling material is filled. When the filling material overflows from the hole, the filling of the filling material into the pipe member and the hole is completed. Therefore, the structure can be easily reinforced.
本発明によれば、構造物の補強を容易に行うことができる。 According to the present invention, a structure can be easily reinforced.
＜実施形態＞
本発明の一実施形態の構造物の補強構造について説明する。なお、水平方向の直交する二方向をＸ方向及びＹ方向とし、それぞれ矢印Ｘ及び矢印Ｙで示す。また、Ｘ方向及びＹ方向と直交する鉛直方向をＺ方向とし、矢印Ｚで示す。
<Embodiment>
A reinforcing structure for a structure according to an embodiment of the present invention will be described. It should be noted that the two directions orthogonal to the horizontal direction are the X direction and the Y direction, which are indicated by arrows X and Y, respectively. Further, a vertical direction orthogonal to the X direction and the Y direction is a Z direction, and is indicated by an arrow Z.
［構造］
先ず、本実施形態の構造物の補強構造が適用された補強されたブロック塀の構造について説明する。なお、本実施形態では、既存のブロック塀に後から後述する鋼管を挿入して一体化することで、耐震補強されている。
[Construction]
First, the structure of a reinforced block wall to which the structure reinforcing structure of the present embodiment is applied will be described. In addition, in this embodiment, a steel pipe described later is inserted into an existing block wall to be integrated, whereby the seismic reinforcement is performed.
図１に示すように、本実施形態の補強構造９０は、コンクリートブロック塀５０と、鋼管１００と、鋼管１００及び孔１０２に充填されたモルタル３２と、を備えている。組積造塀の一例としてのコンクリートブロック塀５０（以降は「ブロック塀５０」と記す）は、地盤１０に設けられた支持部の一例としての鉄筋コンクリート造の塀基礎２０に支持されている（図２も参照）。なお、Ｘ方向がブロック塀５０の面外方向である（図３も参照）。 As shown in FIG. 1, the reinforcing structure 90 of the present embodiment includes a concrete block wall 50, a steel pipe 100, and the mortar 32 filled in the steel pipe 100 and the holes 102. A concrete block wall 50 as an example of a masonry wall (hereinafter referred to as “block wall 50”) is supported by a reinforced concrete wall foundation 20 as an example of a support portion provided on the ground 10 (Fig. See also 2). The X direction is the out-of-plane direction of the block wall 50 (see also FIG. 3).
ブロック塀５０は、建築用空洞が形成されたコンクリートブロック６０（図３も参照）を積層し一体化した構造である。ブロック塀５０内には、縦筋７０（図３参照）と横筋（図示略）とがＸ方向（面外方向）から見て格子状に配筋されている。縦筋７０（図３参照）の下端部は、塀基礎２０に定着されている。なお、本実施形態では、ブロック塀５０の上端には、笠木材５５が設けられている。 The block wall 50 has a structure in which concrete blocks 60 (see also FIG. 3) in which building cavities are formed are stacked and integrated. In the block wall 50, vertical streaks 70 (see FIG. 3) and horizontal streaks (not shown) are arranged in a lattice shape when viewed from the X direction (out-of-plane direction). The lower end of the vertical stripe 70 (see FIG. 3) is fixed to the fence foundation 20. In the present embodiment, a cap wood 55 is provided at the upper end of the block wall 50.
図３に示すように、ブロック塀５０には、建築用空洞で形成された複数の鉛直方向の孔６２、６３、６４、６５が形成されている。そして、そのうちの孔６２に前述した縦筋７０が挿入されている。縦筋７０が挿入された孔６２には、モルタル３０が充填されている。また、縦筋７０が挿入された孔６２とは別の孔６４には、管部材の一例としての鋼管１００が挿入されている。鋼管１００及び孔６４（及び後述する孔２２）には、充填材の一例としてのモルタル３２が充填されている。なお、本実施形態では、縦筋７０及び鋼管１００のいずれも挿入されていない孔６３、６５には、モルタルは充填されていない。 As shown in FIG. 3, the block wall 50 is formed with a plurality of vertical holes 62, 63, 64, 65 which are formed by building cavities. Then, the aforementioned vertical streak 70 is inserted into the hole 62 among them. The hole 62 in which the vertical line 70 is inserted is filled with the mortar 30. Further, a steel pipe 100 as an example of a pipe member is inserted into a hole 64 different from the hole 62 into which the vertical line 70 is inserted. The steel pipe 100 and the hole 64 (and the hole 22 described later) are filled with a mortar 32 as an example of a filler. In the present embodiment, the holes 63 and 65 in which neither the vertical reinforcement 70 nor the steel pipe 100 is inserted are not filled with mortar.
図１に示すように、鋼管１００が挿入された孔６４は、塀基礎２０に形成された孔２２と連続している。また、孔２２にもモルタル３２が充填されている。なお、ブロック塀５０の孔６４と塀基礎２０の孔２２とで孔１０２と記すことがある（図２も参照）。別の観点から説明すると、孔１０２は、ブロック塀５０の頂部５１から塀基礎２０に到るように形成され、この孔１０２には鋼管１００が挿入されている。そして、鋼管１００及び孔１０２には、モルタル３２が充填されている。 As shown in FIG. 1, the hole 64 into which the steel pipe 100 is inserted is continuous with the hole 22 formed in the fence foundation 20. The holes 22 are also filled with mortar 32. The hole 64 of the block wall 50 and the hole 22 of the wall foundation 20 may be referred to as a hole 102 (see also FIG. 2). From another viewpoint, the hole 102 is formed so as to extend from the top portion 51 of the block wall 50 to the wall foundation 20, and the steel pipe 100 is inserted into the hole 102. The mortar 32 is filled in the steel pipe 100 and the hole 102.
［施工方法］
次に、既設のブロック塀５０に鋼管１００を挿入して一体化し、耐震補強する施工方法の一例について説明する。
[Construction method]
Next, an example of a construction method in which the steel pipe 100 is inserted into the existing block wall 50 to be integrated and seismic strengthened will be described.
図１に示す既設のブロック塀５０の上端の笠木材５５を撤去又は破壊し、図４に示すブロック塀５０の孔６４を露出させる。露出した孔６４に掘削ロッド等の掘削部材を挿入し、塀基礎２０に図１及び図２に示す孔２２を形成する。これにより、図１に示すブロック塀５０の頂部５１から塀基礎２０に到る孔１０２が形成される。 The cap wood 55 at the upper end of the existing block wall 50 shown in FIG. 1 is removed or destroyed to expose the hole 64 of the block wall 50 shown in FIG. A drilling member such as a drilling rod is inserted into the exposed hole 64 to form the hole 22 shown in FIGS. 1 and 2 in the fence foundation 20. As a result, the hole 102 extending from the top portion 51 of the block wall 50 shown in FIG. 1 to the wall foundation 20 is formed.
ブロック塀５０の孔１０２の頂部５１側の開口から鋼管１００を、図２に示すように塀基礎２０に到るように挿入する。 The steel pipe 100 is inserted from the opening on the side of the top 51 of the hole 102 of the block wall 50 so as to reach the wall foundation 20 as shown in FIG.
図１に示す鋼管１００の上端部の開口部１０４からモルタル３２を注入する。鋼管１００の上端部の開口部１０４から注入されたモルタル３２は、図２に示すように下端部の開口部１０６から吐出される。鋼管１００の下端部の開口部１０６から吐出されたモルタル３２は、鋼管１００の外面１００Ａと孔１０２の内面１０２Ａとの間を上昇していく。そして、モルタル３２が図１に示す孔１０２（孔６４）の上端部まで達し溢れると、鋼管１００の上端部の開口部１０４からのモルタル３２の注入を停止する。これにより、鋼管１００内と、鋼管１００の外面１００Ａと孔１０２の内面１０２Ａとの間と、にモルタル３２が充填される。つまり、鋼管１００及び孔１０２へのモルタル３２の充填が終了する。モルタル３２が固化したのち、ブロック塀５０の上端に笠木材５５を設ける。 The mortar 32 is poured from the opening 104 at the upper end of the steel pipe 100 shown in FIG. The mortar 32 injected from the opening 104 at the upper end of the steel pipe 100 is discharged from the opening 106 at the lower end as shown in FIG. The mortar 32 discharged from the opening 106 at the lower end of the steel pipe 100 rises between the outer surface 100A of the steel pipe 100 and the inner surface 102A of the hole 102. When the mortar 32 reaches the upper end of the hole 102 (hole 64) shown in FIG. 1 and overflows, the injection of the mortar 32 from the opening 104 at the upper end of the steel pipe 100 is stopped. As a result, the mortar 32 is filled inside the steel pipe 100 and between the outer surface 100A of the steel pipe 100 and the inner surface 102A of the hole 102. That is, the filling of the mortar 32 into the steel pipe 100 and the hole 102 is completed. After the mortar 32 is solidified, a shade 55 is provided on the upper end of the block wall 50.
［作用及び効果］
次に、本実施形態の作用及び効果について説明する。
[Action and effect]
Next, the operation and effect of this embodiment will be described.
鋼管１００は孔１０２に塀基礎２０とブロック塀５０とに跨って配置され、鋼管１００及び孔１０２にモルタル３２が充填されることで、塀基礎２０及びブロック塀５０と鋼管１００とが一体化されている。これにより、ブロック塀５０に作用する地震力等の水平力の一部を鋼管１００が負担する。更に、鋼管１００はブロック塀５０の頂部５１から塀基礎２０内に到っているので、ブロック塀５０の一体性が高められる。 The steel pipe 100 is arranged in the hole 102 so as to straddle the fence foundation 20 and the block fence 50, and the steel pipe 100 and the hole 102 are filled with the mortar 32, so that the fence foundation 20 and the block fence 50 and the steel pipe 100 are integrated. ing. As a result, the steel pipe 100 bears a part of horizontal force such as seismic force acting on the block wall 50. Furthermore, since the steel pipe 100 extends from the top portion 51 of the block wall 50 into the wall foundation 20, the integrity of the block wall 50 is enhanced.
このように、鋼管１００をブロック塀５０の頂部５１から塀基礎２０内に到るように配置し、モルタル３２を充填して一体化することで、ブロック塀５０の補強を容易に行うことができる。また、ブロック塀５０の横に、控え壁や鋼材フレーム等を設けて補強する場合よりも省スペースである。 In this way, by arranging the steel pipe 100 from the top portion 51 of the block wall 50 to reach the inside of the wall foundation 20, and filling the mortar 32 to integrate it, the block wall 50 can be easily reinforced. .. Further, the space is smaller than the case where a buttress wall, a steel material frame or the like is provided beside the block wall 50 for reinforcement.
また、モルタル３２を鋼管１００における上端部の開口部１０４から注入し、下端部の開口部１０６から吐出させることで、鋼管１００及び孔１０２にモルタル３２が充填される。そして、モルタル３２が孔１０２（孔６４）から溢れると、モルタル３２の鋼管１００及び孔１０２への充填が完了する。よって、鋼管１００及び孔１０２へのモルタル３２の充填が容易である The mortar 32 is filled in the steel pipe 100 and the hole 102 by injecting the mortar 32 from the opening 104 at the upper end of the steel pipe 100 and discharging it from the opening 106 at the lower end. Then, when the mortar 32 overflows from the hole 102 (hole 64), the filling of the mortar 32 into the steel pipe 100 and the hole 102 is completed. Therefore, it is easy to fill the steel pipe 100 and the hole 102 with the mortar 32.
＜その他＞
尚、本発明は、上記実施形態に限定されない。
<Other>
The present invention is not limited to the above embodiment.
上記実施形態では、ブロック塀５０の補強に本発明を適用したが、これに限定されない。例えば、ブロック塀５０以外の組積造塀、例えばレンガ造塀や石垣等に本発明を適用してもよい。更に、組積造塀以外の塀にも本発明を適用できる。更に塀以外の構造物、例えば壁、柱、梁及びスラブ等にも本発明を適用可能である。また、構造物の支持部は、例えば、基礎等である。 In the above embodiment, the present invention is applied to the reinforcement of the block wall 50, but the present invention is not limited to this. For example, the present invention may be applied to a masonry wall other than the block wall 50, such as a brick wall or a stone wall. Furthermore, the present invention can be applied to walls other than masonry walls. Further, the present invention can be applied to structures other than the wall, such as walls, columns, beams and slabs. Further, the support portion of the structure is, for example, a foundation or the like.
また、鋼管１００を挿入する孔１０２は、構造物の外面から支持部に到るように掘孔して形成してもよい。 Further, the hole 102 into which the steel pipe 100 is inserted may be formed by drilling so as to reach the support portion from the outer surface of the structure.
また、上記実施形態では、鋼管１００を挿入する孔１０２は鉛直方向であったが、これに限定されない。鋼管１００を挿入する孔の方向は、斜め方向又は水平方向であってもよい。 Further, in the above embodiment, the hole 102 into which the steel pipe 100 is inserted is in the vertical direction, but the present invention is not limited to this. The direction of the hole into which the steel pipe 100 is inserted may be a diagonal direction or a horizontal direction.
また、上記実施形態では、管部材として鋼管１００を用いたが、これに限定されない。管部材は、鋼製以外の金属製の管部材であってもよいし、金属以外の材料、例えば繊維強化樹脂であってもよい。なお、管部材は、構造物（ブロック塀５０等）に作用する地震力等の一部を負担することが可能な剛性を有することが望ましい。 Further, although the steel pipe 100 is used as the pipe member in the above embodiment, the present invention is not limited to this. The pipe member may be a metal pipe member other than steel, or a material other than metal, for example, a fiber reinforced resin. In addition, it is desirable that the pipe member has a rigidity that can bear a part of seismic force acting on the structure (block wall 50 or the like).
また、管部材は、構造物と支持部とに跨って配置されていればよい。また、充填材は、少なくとも管部材の外面と孔の内面との間に充填されていればよい。 Further, the pipe member may be arranged so as to straddle the structure and the support portion. Further, the filler may be filled at least between the outer surface of the pipe member and the inner surface of the hole.
また、管部材が挿入される孔の一部に拡径部が形成されていてもよい。なお、拡径部は、支持部に設けられる。そして、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。よって、管部材に引き抜き方向の力が作用した際に拡径部に充填された充填材が引っ掛かるので、拡径部が形成されていない場合に比較して、管部材の引き抜き耐力を向上させることができる。なお、例えば、掘削ロッド等の掘削部材を移動させながら、掘削部材から刃部等の第二掘削部を外側に突出させることで、孔の一部に拡径部を形成することができる。 Further, a diameter-expanded portion may be formed in a part of the hole into which the pipe member is inserted. The expanded diameter portion is provided on the support portion. Then, by forming the enlarged diameter portion in a part of the hole, the filler is also filled in the enlarged diameter portion. Therefore, when a force in the drawing direction acts on the pipe member, the filling material filled in the expanded diameter portion is caught, so that the withdrawal strength of the pipe member is improved as compared with the case where the expanded diameter portion is not formed. You can Note that, for example, the enlarged diameter portion can be formed in a part of the hole by causing the second excavation portion such as the blade portion to project outward from the excavation member while moving the excavation member such as the excavation rod.
また、上記実施形態では、充填材はモルタル３２であったが、これに限定されない。モルタル以外の充填材、例えばコンクリート、繊維強化コンクリート、石膏、グラウト及び繊維強化樹脂等であってもよい。 Further, in the above embodiment, the filler is mortar 32, but the filler is not limited to this. Fillers other than mortar, such as concrete, fiber reinforced concrete, gypsum, grout and fiber reinforced resin, may be used.
更に、本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々なる態様で実施し得る。また、複数の実施形態及び変形例等は、適宜、組み合わされて実施可能である。 Furthermore, the present invention can be implemented in various modes without departing from the scope of the present invention. In addition, the plurality of embodiments and modified examples can be appropriately combined and implemented.
２０ 塀基礎（支持部の一例）
３２ モルタル
５０ コンクリートブロック塀（構造物の一例）
１００ 鋼管（管部材の一例）
１００Ａ 外面
１０２ 孔
１０２Ａ 内面
１０４ 開口部
１０６ 開口部
20 Fence foundation (an example of support part)
32 Mortar 50 Concrete block fence (an example of structure)
100 steel pipe (an example of pipe member)
100A Outer surface 102 Hole 102A Inner surface 104 Opening 106 Opening
Claims (3)
前記構造物の外面から前記支持部内に到る孔に挿入され、前記支持部と前記構造物とに跨って配置された管部材と、
前記管部材の外面と前記孔の内面との間に充填された充填材と、
を備えた構造物の補強構造。 A structure supported by the support part,
A tube member that is inserted into a hole that extends from the outer surface of the structure to the inside of the support portion, and that is arranged across the support portion and the structure.
A filler filled between the outer surface of the tube member and the inner surface of the hole,
Reinforcement structure of the structure equipped with.
前記構造物は、組積造塀であり、
前記管部材及び前記孔は、前記組積造塀の頂部から前記塀基礎内に到る、
請求項１に記載の構造物の補強構造。 The support portion is a fence foundation,
The structure is a masonry wall,
The pipe member and the hole extend from the top of the masonry wall into the wall foundation,
The reinforcing structure for a structure according to claim 1.
充填材を、前記管部材の前記外面側の端部の開口部から注入し、前記支持部側の端部の開口部から吐出させ、前記管部材及び前記孔に前記充填材を充填する工程と、
を備えた構造物の補強方法。 Forming a hole from the outer surface of the structure supported by the support portion into the support portion, and inserting a pipe member in the hole so as to straddle the support portion and the structure,
A step of injecting a filler from the opening of the end portion on the outer surface side of the pipe member and discharging the filler from the opening of the end portion of the support portion side, and filling the filler material into the pipe member and the hole; ,
Reinforcement method for structures equipped with.
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