JP4025793B2 - コンクリート構造物の補強方法と補強構造。 - Google Patents

Description

本発明は、支柱で支持した梁のようなコンクリート構造物の補強方法、および補強構造に関するものである。

鉄道の高架のような、支柱で梁を支持したコンクリート構造物が劣化した場合の補強方法として、コンクリートを巻きたてて厚さを増加する方法、あるいは鋼板を巻きたてて強度を増加させる方法が開発されている。

前記したような従来のコンクリート構造物の補強方法にあっては、次のような問題点がある。
＜イ＞ コンクリートを巻いて厚さを増加する方法では、コンクリートを打設するための底型枠を梁の下に配置しなければならない。そのためには梁下面に型枠支保工を設置しなければならない。本明細書では下から荷重を支保する仮設材を支保工と呼ぶことにする。この底型枠を支保工を使わずに施工しようとすれば多数のアンカーを梁の下面に、上向きの姿勢で打ちこむ作業が必要となる。
＜ロ＞ 特に流動性の高いコンクリートを打設する場合には強固な支保工が必要となる。また支保工なしに施工する場合には多数のアンカーを梁の下面に、上向きの姿勢で打ち込む作業が必要となる。
＜ハ＞ また、梁側面に配置するせん断補強筋は、梁の下面でＬ字状に折り曲げ、その折り曲げ端を梁の下面で溶接するという、手間のかかる作業が必要となる。
＜ニ＞ コンクリートの梁の周囲を鋼板で巻きたてる方法は、建設費、維持管理費が高価である。
＜ホ＞ 鋼板を梁に取りつけるには、梁に設置するボルト穴と、鋼板に開口するボルト穴の位置を正確に一致させなければならず、高い精度が要求される。
＜ヘ＞ 分割した鋼板をボルトで取りつけ、その後に溶接して一体化する必要があり、溶接後の塗装、およびそのメンテナンスが必要となる。
＜ト＞ アンカーによって定着した側面の鋼板にせん断補強筋効果を期待する構成である。したがってそのような要求に十分耐え得るだけの多数のアンカーが必要となる。

上記のような従来の装置の課題を解決した本発明は両側を支柱などの支持体で支持されているコンクリート構造物の下面の補強方法であって、補強すべき位置の両側の支持体に支持棚を取りつけ、両側の支持棚の間に、アーチ状のアーチ板を配置し、このアーチ板にせん断補強筋の一端を、アーチ板の上面に取りつけた補強用の型鋼の切り欠きに挿入し、せん断補強筋のネジ部とナットによって型鋼に固定し、このせん断補強筋の他端は、補強対象のコンクリートに取りつけ、前記のアーチ板と、せん断補強筋の外側に配置した側面型枠との内部にコンクリートを打設して行うコンクリート構造物の補強方法を特徴とするものである。

また本発明は、両側を支柱などの支持体で支持されているコンクリート構造物の下面の補強方法であって、支持体の外側に鉛直方向に主筋を配置し、この主筋を避ける状態で、支持体に支持棚を取りつけ、両側の支持棚の間に、アーチ状のアーチ板を配置し、このアーチ板にせん断補強筋の一端を、アーチ板の上面に取りつけた補強用の型鋼の切り欠きに挿入し、せん断補強筋のネジ部とナットによって型鋼に固定し、このせん断補強筋の他端は、補強対象のコンクリートに取りつけ、前記のアーチ板と、せん断補強筋の外側に配置した側面型枠との内部、および支持体の主筋の外側に配置した支持体用型枠の内部にコンクリートを打設して行う、コンクリート構造物の補強方法を特徴としたものである。

本発明のコンクリート構造物の補強方法は以上説明したようになるから次のような効果を得ることができる。
＜１＞ 補強すべき位置の両側の支持体に支持棚を取りつけ、この支持棚の間にアーチ状にアーチ板を配置する構成であるから、梁の下に支保工を組み立てる作業、あるいは梁の下面に底型枠を支持するための多数のアンカーを打ち込む作業が不要であり、経済的である。
＜２＞ せん断補強筋がアーチ板をも支持する構成であるから、確実にアーチ板を支持することができる。
＜３＞ せん断補強筋の一端をアーチ板の一部にボルトで取りつける構成を採用すれば溶接作業が不要となり施工性が向上する。

以下図面を参照しながら本発明のコンクリート構造物の補強方法の実施例を説明する。

＜１＞全体の構成。
本発明のコンクリート構造物の補強方法は、両側を支柱１などの支持体で支持されているコンクリート構造物の下面の補強方法である。
補強する対象はコンクリート梁２に限らず、コンクリートのスラブの下面などを対象とすることができる。
両側の支持体は支柱１に限らず、壁面などを対象とすることができる。

＜２＞支柱棚３の取り付け。
例えば梁２を支持しているその両側の支柱１の表面に支柱棚３を取りつける。
この支柱棚３は例えば断面がＬ字状のアングル材を使用することができる。
この支柱棚３を、支柱１などの支持体の表面にアンカーで固定する。

＜３＞アーチ板４の配置。
両側の支柱棚３の間に、アーチ状に曲げて形成したアーチ板４を配置する。
このアーチ板４は例えば亜鉛メッキを施した鋼板を、曲面状に曲げて使用する。
この鋼板で構成したアーチ板４の上面には、長手方向に沿って両縁にＨ鋼などの型鋼４１を取りつけて補強する。
当然、この型鋼４１もアーチ板と同一の曲率で曲面状に曲げて構成してある。
アーチ板４の両縁に取りつけた補強用の型鋼４１には、外側から多数の個所に切り欠き４１ａを形成する。
この切り欠き４１ａは、外側が開放しているから、後述するせん断補強筋５を外側から挿入することができる。
アーチ板４の両端は、支柱棚３の上に搭載し、その端部を溶接して固定する。
この溶接は端部だけでよいから作業は簡単である上に、溶接によってアーチ板４の亜鉛メッキが受ける損傷も限られた一部だけであるから、該当する箇所の補修塗装を行えばよい。

＜４＞せん断補強筋５の取りつけ。
せん断補強筋５は、補強する部分に配置する鉄筋である。
このせん断補強筋５は、取付けに際して水平に挿入する水平部５１と、鉛直に配置する鉛直部５２によってＬ字状に形成する。
せん断補強筋５を梁２に取りつけるには、梁２に水平方向からアンカー孔を削孔し、そのアンカー孔にせん断補強筋５の上側の水平部分を側面方向から挿入して接着剤で固定する。
一方、せん断補強筋５の鉛直部５２の下端にはねじ山を形成しておく。
そして、せん断補強筋５の下端を、アーチ板４の補強用の型鋼４１の切り欠き４１ａに外側から挿入する。
上記したように、この切り欠き４１ａは、外側が開放しているから、せん断補強筋５を外側から挿入することができる。
そしてせん断補強筋５のネジ山にナット５３を締付けることによって、型鋼４１のフランジを上下両側から締付ければ、せん断補強筋５と型鋼４１とを一体化することができる。
このようにボルトとナット５３の組み合わせでアーチ板４を梁２に取りつければ、熟練工による溶接作業を必要とせず、迅速な作業を行うことができる。
このような構成のせん断補強筋５を多数本配置すれば、多数の個所において、せん断補強筋５によってアーチ板４を補強対象の梁２から吊り下げることができる。
なお、せん断補強筋５は、Ｌ字型に直交した形状に限るものではなく、図５に示すように、アンカー孔２１を上向きでかつ、鉛直でない角度で削孔しそれにあわせた形状でせん断補強筋５を形成して使用することも可能である。
その場合にはせん断補強筋５は、鉛直部５２と、非水平部５４とによって構成することになる。

＜５＞コンクリートの打設。
上記のような構成によって梁２に取りつけたアーチ板４の両側に、側面型枠６を取り付ける。
この側面型枠６は、せん断補強筋５の外側に配置することになる。
そしてアーチ板４と、せん断補強筋５の外側に配置した側面型枠６との内部にコンクリートを打設する。
コンクリートとして流動性の高いコンクリートを使用した場合には大きい側圧が発生するが、上記したようにアーチ板４はその両端は支柱棚３に支持され、中間は多数本のせん断補強筋５によっても支持されているため、底型枠を確実に支保して安全にコンクリートの打設を行うことができる。
こうして梁２の下部と側部の厚さを増すことによってコンクリート構造物を補強することができるが、アーチ板４は埋設型枠であり、支保工であるだけでなく曲げ補強材としても機能するから、強度の向上に貢献する。
せん断補強筋５は、アーチ板４を支持する支持部材として機能すると同時にせん断補強材として機能して、コンクリート部材の強度の向上に貢献する。

＜６＞支持体も補強する実施例。（図４）
以上の実施例は、梁２のように、両側を支柱１などの支持体で支持されているコンクリート構造物の下面の補強方法であった。
この実施例はさらに両側の支柱１なども同時に補強する場合について説明する。
まず支柱１のような支持体の表面が劣化していれば、その劣化層を削り取ってしまう。
削りとった面の外側に支柱１に支柱棚３を取りつける。
その後、支持棚３の外側に、鉛直方向に主筋１１を配置する。
そのためには支柱棚３は櫛の歯のような状態で切りこみを入れておき、この切りこみの位置が主筋１１の一致するように構成すればよい。
こうして取りつけた両側の支柱棚３の間に、アーチ板４を配置し、せん断補強筋５の配置など、上記の実施例と同様の作業を行う。
その後に、アーチ板４と、せん断補強筋５の外側に配置した側面型枠との内部、および支柱１の主筋１１の外側に配置した支柱用型枠の内部にコンクリートを打設する。
こうして梁２のようなコンクリート構造物の下面だけの補強だけでなく、構造物を支持する支柱１や壁面のような支持体も同時に補強することができる。

本発明のコンクリート構造物の補強方法の実施例の説明図。 支柱にアーチ板や型鋼を取り付ける状態の側面からの説明図。 支柱にアーチ板や型鋼を取付ける状態の断面からの説明図。 支柱の表面も補強する場合の説明図。 せん断補強筋の他の形状の説明図。

符号の説明

１：支柱
２：梁
３：支持棚
４：アーチ板
４１：型鋼
４１ａ：切り欠き
５：せん断補強筋

Claims (3)

1. 両側を支柱などの支持体で支持されているコンクリート構造物の下面の補強方法であって、
   補強すべき位置の両側の支持体に支持棚を取りつけ、
   両側の支持棚の間に、アーチ状のアーチ板を配置し、
   このアーチ板にせん断補強筋の一端を、アーチ板の上面に取りつけた補強用の型鋼の切り欠きに挿入し、せん断補強筋のネジ部とナットによって型鋼に固定し、
   このせん断補強筋の他端は、補強対象のコンクリートに取りつけ、
   前記のアーチ板と、せん断補強筋の外側に配置した側面型枠との内部にコンクリートを打設して行う、
   コンクリート構造物の補強方法。
2. 両側を支柱などの支持体で支持されているコンクリート構造物の下面の補強方法であって、
   支持体の外側に鉛直方向に主筋を配置し、
   この主筋を避ける状態で、支持体に支持棚を取りつけ、
   両側の支持棚の間に、アーチ状のアーチ板を配置し、
   このアーチ板にせん断補強筋の一端を、アーチ板の上面に取りつけた補強用の型鋼の切り欠きに挿入し、せん断補強筋のネジ部とナットによって型鋼に固定し、
   このせん断補強筋の他端は、補強対象のコンクリートに取りつけ、
   前記のアーチ板と、せん断補強筋の外側に配置した側面型枠との内部、
   および支持体の主筋の外側に配置した支持体用型枠の内部にコンクリートを打設して行う、
   コンクリート構造物の補強方法。
3. 両側を支柱などの支持体で支持されているコンクリート構造物の下面の補強構造であって、
   補強すべき位置の両側の支持体に取りつけた支持棚と、
   両側の支持棚の間に、アーチ状に配置したアーチ板と、
   このアーチ板に一端を取りつけ、他端を補強対象のコンクリートに取りつけたせん断補強筋と、
   アーチ板の上面に取り付けた補強用の型鋼と、
   せん断補強筋を包囲する状態で、アーチ板の上部に打設したコンクリートによって構成し、
   せん断補強筋の一端を型鋼の切り欠きに挿入し、せん断補強筋のネジ部とナットによって型鋼に固定した、
   コンクリート構造物の補強構造。

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