JP3837129B2 - スラブ補強工法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、建物の増改築等によって生じたスラブコンクリートのコールドジョイント、地震等によって生じたスラブコンクリートの亀裂など、強度上の弱点となる部位のスラブ肉厚内に補強鋼板を埋設し、ボルト・ナットで締め付けて、弱点となる部位の両側のスラブを連結するようにしたスラブ補強工法に関するものである。

特公昭６４−１１７６３号公報 特公平６−９４７３４号公報 特公平５−７３８６２号公報 特開平４−１１８４７５号公報

スラブのコンクリート表面（スラブ下面）に補強鋼板を接着剤とアンカーボルトで貼り付けて、スラブを補強する技術は、上記の特許文献１、２によって知られている。これらの従来例では、何れも、スラブの下面に補強鋼板を接着剤とアンカーボルト等によって貼り付けるため、高所での上向きの作業となり、一旦、天井板を取り去って、スラブ下面にドリルでボルト孔を形成し、しかる後、重量物である補強鋼板を天井裏に持ち上げた状態で、アンカーボルトによる固定や接着剤の注入を行わねばならず、施工性が悪いという問題点がある。また、スラブ上面に補強鋼板を貼り付けて補強を行うと、アンカーボルトの頭部がスラブ上面に突出し、床面の仕上げに支障を来たすことになる。

従って、スラブ上からの作業によってスラブの肉厚内に補強鋼板を埋設してスラブの補強を行うこと、例えば、スラブ上面のコンクリートを所定深さにはつり取って、凹部を形成し、凹部内に補強鋼板を設置し、補強鋼板とその下方に位置するスラブ部分とを、それらを貫通するボルトと当該ボルトに螺合するナットで締め付け、しかる後、凹部を無収縮コンクリートで埋め戻して、スラブ上面を平坦にするといったスラブ補強工法が、重量物である補強鋼板を天井裏に持ち上げた状態でスラブ下面に固定する作業が無くなる点でも、床面仕上げの面でも望ましいと言える。

尚、特許文献３には、スラブのスパン中央部を、ジャッキ等で突き上げて、上方へ撓ませた状態で、スラブ下面に補強用長繊維を貼り付け、しかる後、ジャッキ等による突上げを解除して、補強用長繊維にプレストレスを導入するスラブの補修方法が開示されている。特許文献４には、スラブの下面にゴム、高粘性体等よりなる振動減衰材と鋼板とを貼り付ける建物の耐震補強構造が開示されている。しかしながら、前者は、スラブの面外変形に対する補強技術であり、スラブのせん断補強（面内変形に対する補強）ではない。また、後者は、建物の制震技術であり、これもスラブのせん断補強（面内変形に対する補強）
ではない。

ところで、上記のように、スラブの肉厚内に埋設する補強鋼板とその下方に位置するスラブ部分とを、それらを貫通するボルトとナットで締め付けて、スラブの補強を行う場合、補強対象であるスラブを挟む上，下階での同時施工（上階では床面での作業、下階では天井裏での作業）が必要とされている。

従って、既存建物のスラブを上記の補強工法によって補強する場合、百貨店などのように、各々のテナント毎に店舗の定期的な内装改修計画を持っている大規模店舗では、補強対象スラブの上，下階テナントの改修時期が合致しないケースが多いので、上，下階の同時施工は現実的には困難である。また、無理に、上，下階の何れか一方の店舗の改修時期に合わせてスラブの補強工事を実施すると、他方の店舗では、本来の定期的な内装改修と、スラブの補強工事に伴って必要となる改修工事の２回分の改修費用が必要になり、経済的ロスが発生する。

本発明は、上記の事柄に留意してなされたもので、その目的とするところは、スラブの肉厚内に埋設する補強鋼板と、ボルト・ナットとを用いるにもかかわらず、上，下階での施工時期を異ならせた上，下階分離施工が可能なスラブ補強工法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明が講じた技術的手段は、次のとおりである。即ち、請求項１に記載の発明によるスラブ補強工法は、上階の改修計画に合わせて、スラブ上面のコンクリートを所定深さにはつり取って、凹部を形成し、しかる後、複数のボルト孔が形成された補強鋼板を前記凹部に設置し且つ前記凹部の底面の所定位置に貫通孔を形成し、次に、前記ボルト孔と貫通孔とにわたって挿入したボルトを補強鋼板に対して回り止めし、この状態で、前記凹部をセメント系固結性流動物で埋め戻す工程までを行い、しかる後、適当な時期に行われる下階の改修計画に合わせて、下階から前記ボルトの下端部にナットを螺着して、前記補強鋼板とその下方のスラブ部分とを締め付けることを特徴としている。

請求項２に記載の発明によるスラブ補強工法は、上階の改修計画に合わせて、スラブ上面のコンクリートを所定深さにはつり取って、凹部を形成し、凹部の底面に貫通孔を形成した後、予めボルトが回り止めされた状態に溶接されている補強鋼板を、ボルトの下端側が貫通孔に挿入された状態に設置し、この状態で、前記凹部をセメント系固結性流動物で埋め戻す工程までを行い、しかる後、適当な時期に行われる下階の改修計画に合わせて、下階から前記ボルトの下端部にナットを螺着して、前記補強鋼板とその下方のスラブ部分とを締め付けることを特徴としている。

請求項３に記載の発明によるスラブ補強工法は、下階の改修計画に合わせて、スラブ下面に捨てプレートを固定し、捨てプレートの下からドリルによる穿孔を行って、スラブ下面にスラブ上面まで達しない複数のボルト挿入用孔を形成し、次に、前記ボルト挿入用孔に挿入したボルトを前記捨てプレートに対して回り止めする工程までを行い、しかる後、適当な時期に行われる上階の改修計画に合わせて、スラブ上面のコンクリートを所定深さにはつり取って、凹部を形成すると共に、凹部の底面に前記ボルトの上端側を露出させ、次いで、前記ボルトに対応するボルト孔が形成された補強鋼板を前記凹部に設置し、前記補強鋼板を貫通するボルトの上端部にナットを螺着して、前記補強鋼板とその下方のスラブ部分とを締め付けた後、前記凹部をセメント系固結性流動物で埋め戻すことを特徴としている。

請求項４に記載の発明によるスラブ補強工法は、下階の改修計画に合わせて、スラブ下面を直接穿孔して、スラブ上面まで達しない複数のボルト挿入用孔を形成し、しかる後、予めボルトが回り止めされた状態に溶接されている捨てプレートをスラブ下面に、前記ボルトが前記ボルト挿入用孔に挿入された状態に固定する工程までを行い、しかる後、適当な時期に行われる上階の改修計画に合わせて、スラブ上面のコンクリートを所定深さにはつり取って、凹部を形成すると共に、凹部の底面に前記ボルトの上端側を露出させ、次いで、前記ボルトに対応するボルト孔が形成された補強鋼板を前記凹部に設置し、前記補強鋼板を貫通するボルトの上端部にナットを螺着して、前記補強鋼板とその下方のスラブ部分とを締め付けた後、前記凹部をセメント系固結性流動物で埋め戻すことを特徴としている。

尚、凹部を埋め戻すセメント系固結性流動物としては、無収縮コンクリートや樹脂モルタル等が使用される。

請求項１〜４に記載の発明によれば、スラブの肉厚内に埋設する補強鋼板と、ボルト・ナットとを用いるにもかかわらず、上，下階での施工時期を異ならせた上，下階分離施工が可能である。

即ち、補強対象とするスラブの上階から先行して補強する場合には、請求項１又は２に記載の発明によるスラブ補強工法を採用し、例えば、上階店舗の改修時に、スラブ上面のコンクリートを所定深さにはつり取って、凹部を形成する工程から前記凹部をセメント系固結性流動物で埋め戻す工程までを先行し、しかる後、適当な時期（例えば、下階店舗の改修時）に、下階から前記ボルトの下端部にナットを螺着して、前記補強鋼板とその下方のスラブ部分とを締め付ける工程を行って、スラブの補強構造を実現できる。

補強対象とするスラブの下階から先行して補強する場合には、請求項３又は４に記載の発明によるスラブ補強工法を採用し、例えば、下階店舗の改修時に、スラブ下面に捨てプレートを固定する工程から前記ボルト挿入用孔に挿入したボルトを前記捨てプレートに対して回り止めする工程までを先行し、しかる後、適当な時期（例えば、上階店舗の改修時）に、スラブ上面のコンクリートを所定深さにはつり取って、凹部を形成すると共に、凹部の底面に前記ボルトの上端側を露出させる工程から前記凹部をセメント系固結性流動物で埋め戻す工程までを行うことによって、スラブの補強構造を実現できる。

以下、本発明の実施形態を、図面を参照しながら説明するが、それによって本発明は限定されるものではない。

図１〜図３は、例えば複数の建物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄを連結して一つの大規模店舗用建物とした場合の強度上の弱点となる部位、つまり、建物Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄの連結部に生じたスラブコンクリートのコールドジョイント（仮想線ａで示す）の両側のスラブ１を、スラブ１の肉厚内に埋設した補強鋼板２と、ボルト３とナット４ａ，４ｂで連結したスラブの補強構造を示す。５は、スラブ１に形成した凹部６を埋め戻したセメント系固結性流動物、７は梁、８は天井板、９は天井下地である。セメント系固結性流動物５としては、樹脂モルタルを使用してもよいが、この例では無収縮コンクリートを用いている。

補強鋼板２としては、後述する他の実施形態のように、強度上の弱点となる部位の長さに対応する長尺物であってもよいが、この例では、現場への搬入作業や凹部６への設置作業を容易に行えるように、特に、スラブ１の上端主筋（図示せず）の隙間から凹部６に補
強鋼板２を差し込めるようにするために、短辺が例えば３０センチ程度、長辺が例えば１８０センチ程度の矩形状に形成された複数枚の補強鋼板２を用いている。

前記ボルト３は補強鋼板２に対して回り止めされた状態に固定されている。具体的には、補強鋼板２を貫通したボルト３の上端部と、それに螺着したナット４ａとが、溶接等により固定され、ナット４ａと補強鋼板２とが溶接等により固定されている。スラブ１を貫通したボルト３の下端部には、ナット４ｂが座金１０を介してねじ込まれ、前記補強鋼板２とその下方のスラブ部分１ａとを締め付けている。

次に、図１〜図３で示したスラブの補強構造を実現するスラブ補強工法について説明する。補強対象とするスラブの上階から先行して補強する場合、例えば、上階店舗の改修計画に合わせて、次の工程までを行う。

先ず、図４の（Ａ）に示すように、スラブ１上面のコンクリートを所定深さにはつり取って、凹部６を形成する。凹部６の深さは、補強鋼板２及びボルト３、ナット４ｂに対するコンクリート被り厚を確保できる深さであり、通常は、約５０ｍｍ以上である。

しかる後、図４の（Ｂ）に示すように、工場加工等により予め複数のボルト孔１１が形成された補強鋼板２を前記凹部６に設置し且つ前記凹部６の底面の所定位置に貫通孔１２を形成する。凹部６の底面に対する貫通孔１２の形成（穿孔）と、凹部６に対する補強鋼板２の設置とは、何れを先行してもよい。例えば、凹部６の底面に、ボルト孔１１に対応する位置の墨入れを行って、ドリルで穿孔した後、補強鋼板２を凹部６に設置してもよく、補強鋼板２を凹部６に設置した後、ドリルをボルト孔１１に通して凹部６の底面を穿孔してもよい。何れの手順による場合も、天井板の上にコンクリートの粉末があまり落ちないようにするために、穿孔により生じるコンクリートの粉末を吸引しながら穿孔することが望ましい。

次に、図４の（Ｃ）に示すように、上端部にナット４ａが螺着されたボルト３をボルト孔１１と貫通孔１２とにわたって挿入し、ナット４ａの溶接を行って、ボルト３を補強鋼板２に対して回り止めする。図示しないが、前記ボルト３として、頭部付きのボルトを使用して、ナット４ａを省略してもよい。この場合は、頭部を補強鋼板２に溶接することになる。

この状態で、図５の（Ａ）に示すように、凹部６に無収縮コンクリート等のセメント系固結性流動物５を打設して、凹部６を埋め戻す。

しかる後、適当な時期、例えば、下階店舗の改修計画に合わせて、天井板を剥がし、図５の（Ｂ）に示すように、下階から前記ボルト３の下端部にナット４ｂを螺着して、前記補強鋼板２とその下方のスラブ部分１ａとを締め付けることにより、図３で示したスラブの補強構造を実現するのである。

尚、図示しないが、図３で示したスラブの補強構造は、補強鋼板２に予めボルト３を回り止めされた状態に溶接しておき、凹部６の底面に貫通孔１２を形成した後、補強鋼板２を凹部６に、ボルト３の下端側が貫通孔１２に挿入された状態に設置し、この状態で凹部６にセメント系固結性流動物５を打設して、凹部６を埋め戻し、しかる後、適当な時期、例えば、下階店舗の改修計画に合わせて、天井板を剥がし、下階から前記ボルト３の下端部にナット４ｂを螺着して、前記補強鋼板２とその下方のスラブ部分１ａとを締め付ける工法によっても実現できる。

図６は、補強対象とするスラブの下階から先行して補強したスラブの補強構造を示し、
スラブ１上からの作業によってスラブ１の肉厚内に埋設された補強鋼板２と、スラブ１の下面に取り付けた捨てプレート１４と、捨てプレート１４に回り止めされた状態に固定され、上端部が前記補強鋼板２を貫通し且つスラブ上面よりも下方に位置する複数本のボルト３と、各ボルト３の上端部に螺着したナット４ａとを備え、ボルト３の上端部に対するナット４ａのねじ込みにより、前記補強鋼板２とその下方のスラブ部分１ａとを締め付けてあることを特徴としている。

次に、このスラブの補強構造を実現するスラブ補強工法について説明する。補強対象とするスラブの下階から先行して補強する場合、例えば、下階店舗の改修計画に合わせて、次の工程までを行う。

先ず、図７の（Ａ）に示すように、スラブ１の下面に薄鉄板よりなる捨てプレート１４をケミカルアンカー１５で固定する。

そして、図７の（Ｂ）に示すように、捨てプレート１４の下からドリルによる穿孔を行って、スラブ下面の所定位置に、スラブ上面まで達しない複数のボルト挿入用孔１６を形成する。

次に、図７の（Ｃ）に示すように、下端部にナット４ｂが螺着されたボルト３を前記ボルト挿入用孔１６に挿入し、ナット４ｂと捨てプレート１４、ナット４ｂとボルト３を溶接して、ボルト３を前記捨てプレート１４に対して回り止めする。図示しないが、前記ボルト３として、頭部付きのボルトを使用して、ナット４ｂを省略してもよい。この場合は、頭部を捨てプレート１４に溶接することになる。

しかる後、適当な時期、例えば、上階店舗の改修計画に合わせて、図８の（Ａ）に示すように、スラブ上面のコンクリートを所定深さにはつり取って、凹部６を形成すると共に、凹部６の底面に前記ボルト３の上端側を露出させる。

次いで、図８の（Ｂ）に示すように、工場加工等により予め複数のボルト孔１１が形成された補強鋼板２を前記凹部６に設置し、ボルト３の上端部を補強鋼板に挿通する。

そして、図９の（Ａ）に示すように、補強鋼板２を貫通するボルト３の上端部にナット４ａを螺着して、前記補強鋼板２とその下方のスラブ部分１ａとを締め付けた後、図９の（Ｂ）に示すように、前記凹部６を無収縮コンクリート等のセメント系固結性流動物５で埋め戻して、図６で示したスラブの補強構造を実現するのである。

尚、図示しないが、図６で示したスラブの補強構造は、捨てプレート１４に予めボルト３を回り止めされた状態に溶接しておき、スラブ下面を直接穿孔して、スラブ上面まで達しない複数のボルト挿入用孔１６を形成し、しかる後、捨てプレート１４をスラブ１の下面に、前記ボルト３が前記ボルト挿入用孔１６に挿入された状態に、ケミカルアンカー１５で固定し、しかる後、適当な時期、例えば、上階店舗の改修計画に合わせて、スラブ上面のコンクリートを所定深さにはつり取って、凹部６を形成すると共に、凹部６の底面に前記ボルト３の上端側を露出させ、次いで、工場加工等により予め複数のボルト孔１１が形成された補強鋼板２を前記凹部６に設置し、前記ボルト３の上端部を補強鋼板２に挿通し、補強鋼板２を貫通するボルト３の上端部にナット４ａを螺着して、前記補強鋼板２とその下方のスラブ部分１ａとを締め付けた後、前記凹部６をセメント系固結性流動物５で埋め戻す工法によっても実現できる。

本発明は、図１０に示すように、既存の建物Ａに隣接して、別の建物Ｂを、それらのスラブが連結された状態に建築して、大きな床面積を持つ一つの建物とする場合の、既存の
スラブと新築スラブとの連結部（コールドジョイントａ）の補強に適用でき、図１１に示すように、地震等によって亀裂ｂが生じたスラブコンクリートの補強にも適用できる。図１０、図１１では、何れも、補強鋼板２が強度上の弱点となる部位（コールドジョイントａや亀裂ｂ）の長手方向に長い長尺物に形成されているが、図１、図２で示した実施形態と同じように、コールドジョイントａや亀裂ｂの長手方向を短辺とし、コールドジョイントａや亀裂ｂと直角方向を長辺とする矩形状の補強鋼板２を使用してもよい。

本発明に係るスラブの補強構造の一例を説明する概略平面図である。 要部の拡大平面図である。 スラブの補強構造の縦断側面図である。 本発明に係るスラブ補強工法の工程を説明する縦断側面図である。 上記スラブ補強工法の工程を説明する縦断側面図である。 本発明に係るスラブの補強構造の他の例を説明する縦断側面図である。 図６のスラブの補強構造を実現するためのスラブ補強工法の工程を説明する縦断側面図である。 上記スラブ補強工法の工程を説明する縦断側面図である。 上記スラブ補強工法の工程を説明する縦断側面図である。 本発明に係るスラブの補強構造及びスラブ補強工法の適用対象を例示する概略平面図である。 本発明に係るスラブの補強構造及びスラブ補強工法の適用対象を例示する概略平面図である。

符号の説明

１…スラブ
１ａ…スラブ部分
２…補強鋼板
３…ボルト
４ａ，４ｂ…ナット

Claims (4)

1. 上階の改修計画に合わせて、スラブ上面のコンクリートを所定深さにはつり取って、凹部を形成し、しかる後、複数のボルト孔が形成された補強鋼板を前記凹部に設置し且つ前記凹部の底面の所定位置に貫通孔を形成し、次に、前記ボルト孔と貫通孔とにわたって挿入したボルトを補強鋼板に対して回り止めし、この状態で、前記凹部をセメント系固結性流動物で埋め戻す工程までを行い、しかる後、適当な時期に行われる下階の改修計画に合わせて、下階から前記ボルトの下端部にナットを螺着して、前記補強鋼板とその下方のスラブ部分とを締め付けることを特徴とするスラブ補強工法。
2. 上階の改修計画に合わせて、スラブ上面のコンクリートを所定深さにはつり取って、凹部を形成し、凹部の底面に貫通孔を形成した後、予めボルトが回り止めされた状態に溶接されている補強鋼板を、ボルトの下端側が貫通孔に挿入された状態に設置し、この状態で、前記凹部をセメント系固結性流動物で埋め戻す工程までを行い、しかる後、適当な時期に行われる下階の改修計画に合わせて、下階から前記ボルトの下端部にナットを螺着して、前記補強鋼板とその下方のスラブ部分とを締め付けることを特徴とするスラブ補強工法。
3. 下階の改修計画に合わせて、スラブ下面に捨てプレートを固定し、捨てプレートの下からドリルによる穿孔を行って、スラブ下面にスラブ上面まで達しない複数のボルト挿入用孔を形成し、次に、前記ボルト挿入用孔に挿入したボルトを前記捨てプレートに対して回り止めする工程までを行い、しかる後、適当な時期に行われる上階の改修計画に合わせて、スラブ上面のコンクリートを所定深さにはつり取って、凹部を形成すると共に、凹部の底面に前記ボルトの上端側を露出させ、次いで、前記ボルトに対応するボルト孔が形成された補強鋼板を前記凹部に設置し、前記補強鋼板を貫通するボルトの上端部にナットを螺着して、前記補強鋼板とその下方のスラブ部分とを締め付けた後、前記凹部をセメント系固結性流動物で埋め戻すことを特徴とするスラブ補強工法。
4. 下階の改修計画に合わせて、スラブ下面を直接穿孔して、スラブ上面まで達しない複数のボルト挿入用孔を形成し、しかる後、予めボルトが回り止めされた状態に溶接されている捨てプレートをスラブ下面に、前記ボルトが前記ボルト挿入用孔に挿入された状態に固定する工程までを行い、しかる後、適当な時期に行われる上階の改修計画に合わせて、スラブ上面のコンクリートを所定深さにはつり取って、凹部を形成すると共に、凹部の底面
   に前記ボルトの上端側を露出させ、次いで、前記ボルトに対応するボルト孔が形成された補強鋼板を前記凹部に設置し、前記補強鋼板を貫通するボルトの上端部にナットを螺着して、前記補強鋼板とその下方のスラブ部分とを締め付けた後、前記凹部をセメント系固結性流動物で埋め戻すことを特徴とするスラブ補強工法。
   
   

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