JP4194894B2 - コンクリート構造物の補強方法 - Google Patents
コンクリート構造物の補強方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP4194894B2 JP4194894B2 JP2003193912A JP2003193912A JP4194894B2 JP 4194894 B2 JP4194894 B2 JP 4194894B2 JP 2003193912 A JP2003193912 A JP 2003193912A JP 2003193912 A JP2003193912 A JP 2003193912A JP 4194894 B2 JP4194894 B2 JP 4194894B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- reinforcing
- hole
- reinforcing material
- concrete
- axial direction
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Sewage (AREA)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造物、特に、補強材を外周に巻き立てることが不可能な壁、床などの面部材の補強に好適なコンクリート構造物の補強方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、耐震性強化の点から、新たに建造されるコンクリート構造物は勿論、既設のコンクリート構造物についても耐震性の向上を目的とした補強が求められている。
【０００３】
例えば、既設上下水道施設の耐震補強では、ＲＣ（鉄筋コンクリート）壁の面外せん断力に対する補強が必要となる場合が多い。これは、旧基準で設計されたＲＣ壁には、十分なせん断補強筋が配置されていないことによる。特に、平成１０年以前の下水道ボックスカルバート壁の耐震設計には、面外せん断を考慮していないものがあり、このようなボックスカルバート壁にはせん断補強筋がほとんど入っていない。
【０００４】
従来、梁や柱、及び壁の曲げ補強のためには、連続繊維シート接着工法、鋼板接着工法、コンクリート（又はモルタル）増厚工法（以下「コンクリート増厚工法」という。）などがある。鋼板接着工法は、コンクリート面に鋼板をアンカーで固定し、接着剤を注入する工法である。連続繊維シート接着工法は、炭素繊維等の高強度強化繊維に常温硬化型エポキシ樹脂などを含浸させたシート状の連続繊維シートをコンクリート面に接着樹脂にて貼り付けて硬化させる工法である。コンクリート増厚工法は、通常直角に交差して格子状に配置された複数の縦補強筋と横補強筋とから成る全体として面状の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）格子材（連続繊維補強材）又は格子状に配された鉄筋（溶接鉄筋）を、コンクリート面にアンカーボルトで固定することによりコンクリート構造物に取り付け、その後セメントモルタル、セメントコンクリート等を吹き付け、コテ塗りして被覆し、コンクリート面を増厚するか、或いは補強筋を用いずにコンクリート面をセメントモルタル、セメントコンクリート等で増厚する工法である。
【０００５】
又、梁や柱のせん断補強のためには、連続繊維シート巻き立て工法、鋼板巻き立て工法、ＲＣ巻き立て工法が広く利用されている。連続繊維シート巻き立て工法は、例えばコンクリート柱に強化繊維シートを巻き付け、その繊維に含浸させたマトリクス樹脂を硬化させて補強効果を得る工法である。鋼板巻き立て工法は、コンクリート柱に鋼板を巻き立て、貼り付けた鋼板を互いに溶接するか或いはボルト締めして接合し、コンクリートと鋼板の間隔に樹脂かモルタルを充填する工法である。ＲＣ巻き立て工法は、既設コンクリート柱の周囲に鉄筋を増設してコンクリートを打設して増厚する工法である。
【０００６】
一方、面部材の面外せん断力に対する補強工法としては、ＲＣ床版の押抜きせん断耐力の向上を目的とした上面増厚工法などが研究されている。又、ボックスカルバートの側壁等の面外せん断力に対する補強工法として、壁の内側にコンクリートを増厚する方法が採用されている。この場合、一般に、壁の法線方向に補強筋を設けることなく、コンクリート面をセメントモルタル、セメントコンクリート等で増厚する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コンクリートを増厚する方法によってせん断耐力、特に、面外せん断耐力の向上を図ろうとすると、断面積の増加が大きく、例えば、槽構造では内容量の減少が問題となる。つまり、コンクリートの増厚により面外せん断力に対する補強を行おうとする場合、増厚したコンクリートが既設のコンクリートと一体化してせん断力を負担し、補強効果を発揮するので、増厚する厚さは不足せん断力によって決まり、非常に厚くなるのが一般的である。
【０００８】
上述のようにせん断補強筋がほとんど入っていないボックスカルバート壁をコンクリートの増厚でせん断補強しようとすると、部材厚を２倍程度にする必要がある。これでは、内空断面が縮小され、有効ではない。
【０００９】
又、コンクリートの増厚により面外せん断力に対する補強を行おうとすると、圧縮側にコンクリートを増厚する必要があり、地下構造物の側壁、底版、頂版では、施工が困難であることが多い。更に、質量の増加が大きく、基礎に悪影響を与えることもある。加えて、コンクリートの打設を行うために養生期間が長く、工期が長いといった問題がある。
【００１０】
一方、連続繊維シート接着工法では、連続繊維シートのせん断剛性、耐力がほとんどなく、面部材の面外せん断力に対する大きな耐力増加は見込めないという問題がある。
【００１１】
ところで、前述の連続繊維補強材又は鉄筋を用いたコンクリート増厚工法は、補強筋が荷重を負担し、主にコンクリート部材の曲げ耐力、面内せん断耐力を向上させることができる。つまり、この場合、補強効果は主として補強筋が発揮し、増厚したコンクリートやモルタルは、補強筋を既設部材に固定するバインダーの役目を果たす。従って、この方法では、増厚するコンクリートの厚さは補強筋のかぶりから決まる最低厚さ程度でよい。しかし、この方法では、柱部材のように外周に補強筋を巻き立てられる場合を除いて、補強筋がせん断力を負担しないので、その面外せん断補強効果は小さい。
【００１２】
従って、本発明の目的は、コンクリート構造物、特に、補強材を外周に巻き立てることが不可能な壁、床などの面部材のせん断耐力を向上させることのできるコンクリート部材の補強方法を提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的は、コンクリート構造物、特に、面部材のせん断耐力を向上させることができ、且つ、コンクリート増厚工法のように断面寸法の大幅な増加を伴わず、しかも施工が容易なコンクリート部材の補強方法を提供することである。
【００１４】
更に、本発明の他の目的は、主に曲げ耐力、面内せん断耐力を向上させ得る連続繊維補強材又は鉄筋を用いたコンクリート増厚工法と共に用いることができ、簡便に該コンクリート部材の面外せん断耐力を向上させることのできるコンクリート構造物の補強方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係るコンクリート構造物の補強方法にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、被補強コンクリート部材に、該被補強コンクリート部材の表面に対し軸線方向が所定の角度となる孔を設け、
前記孔の軸線方向に延びる第１部分と、前記孔の軸線方向と交差する方向に延在する第２部分と、を備える補強材の少なくとも前記第１部分を前記孔内に配置し、
前記孔に充填材を充填して前記補強材を固定する、
ことを含むコンクリート構造物の補強方法であって、
前記第２部分として、前記第１部分に連結されていると共に、前記孔外で前記被補強コンクリート部材の表面に沿って配置される定着部を有し、
前記孔を設ける際に、該孔を前記被補強コンクリート部材を貫通して設け、
前記孔内に前記補強材を配置する際に、前記定着部が設けられた端部から前記補強材を前記孔内に差し込んだ後、前記補強材を被補強コンクリート部材の表面に沿う方向に移動させるか又は前記孔の軸線方向の周りで回転させて、前記定着部を被補強コンクリート部材の表面に沿わせて配置させる、
ことを特徴とするコンクリート構造物の補強方法である。本発明の好ましい一実施態様によると、前記孔は、前記孔の軸線方向が、前記被補強コンクリート部材の法線方向に対し６０度以内となるように設ける。
【００１６】
本発明の好ましい一実施態様によると、前記定着部は、前記補強材の両端部に設けられており、好ましくは、前記補強材の両端部に設けられた各定着部の間に前記被補強コンクリート部材中の既設鉄筋が存在するように、前記補強材を前記被補強コンクリート部材の前記孔内に配置する。
【００１７】
第２の本発明によると、被補強コンクリート部材に、該被補強コンクリート部材の表面に対し軸線方向が所定の角度となる孔を設け、
前記孔の軸線方向に延びる第１部分と、前記孔の軸線方向と交差する方向に延在する第２部分と、を備える補強材の少なくとも前記第１部分を前記孔内に配置し、
前記孔に充填材を充填して前記補強材を固定する、
ことを含むコンクリート構造物の補強方法であって、
前記第２部分として、前記第１部分に連結されていると共に、前記孔外で前記被補強コンクリート部材の表面に沿って配置される定着部を有し、
前記孔を設ける際に、該孔を前記被補強コンクリート部材を貫通して設け、
前記孔内に前記補強材を配置する際に、前記孔の両側開口部から前記補強材を差し込み、前記孔内で両補強材の少なくとも一部分が重さなるように配置し、
前記充填材により前記補強材を固定する際に、前記孔の両側開口部から差し込んだ補強材の重ね継手を形成する、
ことを特徴とするコンクリート構造物の補強方法が提供される。本発明の好ましい一実施態様によると、前記孔は、前記孔の軸線方向が前記被補強コンクリート部材の法線方向に対し６０度以内となるように設ける。好ましい他の実施態様によると、前記補強材は、前記被補強コンクリート部材に設けられた別個の前記孔内にそれぞれ配置される複数の前記第１部分を有し、前記定着部は、前記複数の第１部分を互いに連結すると共に、前記孔外で前記被補強コンクリート部材の表面に沿って配置される連結部を構成する。好ましい他の実施態様によると、前記補強材は、２つの前記第１部分を前記連結部で連結した略Ｕ字形状、３つの前記第１部分を前記連結部で連結した略山字形状、又は４つ以上の前記第１部分を前記連結部で連結した略櫛形状とされる。
上記第１及び第２の本発明の他の実施態様によると、前記第２部分として、前記孔内に配置されると共に、前記孔内で前記第１部分と交点を形成する突起部を有し、好ましくは、前記補強材は、前記突起部を複数有する。好ましい他の実施態様によると、前記孔の軸線方向と直交する方向への前記第１部分からの前記突起部の突出量は、前記孔の軸線方向と直交する方向における前記第１部分の断面形状の最大寸法の１／２〜５倍である。
【００１８】
本発明の一実施態様では、前記補強材は、金属又は繊維強化プラスチックの棒材で形成される。本発明の他の実施態様では、前記補強材は、連続繊維を複数層交差させて交点が形成された繊維強化プラスチック格子材で形成される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るコンクリート構造物の補強方法を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２６】
実施例１
本発明の補強方法は、コンクリート構造物を構成する被補強コンクリート部材、特に、補強材を外周に巻き立てることのが不可能な壁、床などの面部材の耐震補強に好適に適用し得る。勿論、本発明はこれに限定されるものではなく、梁、柱、桁等の補強にも適用することができる。
【００２７】
図１は、本発明のコンクリート構造物の補強方法の原理を説明するための被補強コンクリート部材の模式図である。本発明は、例えば、ボックスカルバートの連続壁等のコンクリート壁１００の補強に適用される。以下、被補強コンクリート部材たるコンクリート壁１００は、底版から略垂直に起立している側壁であるとして説明するが、被補強コンクリート部材が底版、頂版であっても同様である。
【００２８】
本発明によれば、先ず、コンクリート壁１００をドリル等の適当な手段により穿孔し、コンクリート壁１００に孔１０１を設ける。詳しくは後述するが、孔１０１は、好ましくは、コンクリート壁１００の略法線方向に沿って設ける。この孔１０１に、補強材１Ａを差し込み、配置する。そして、補強材１Ａを配置した孔１０１に充填材２を充填することで、補強材１を固定する。
【００２９】
図１に示す補強材１Ａは、実質的に孔１０１内に配置されて孔１０１の軸線方向に延びる第１部分（補強部）１１のみから成り、略棒形状とされる。補強材１Ａとしては、金属、典型的には鋼製の棒材、即ち、鉄筋コンクリート用棒鋼（以下、単に「鉄筋」という。）、又は連続繊維補強材である繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製の棒材、即ち、ＦＲＰ筋を好適に使用することができる。
【００３０】
鉄筋を用いる場合、丸鋼、外周に任意適当な形状の起伏（又は突起）が設けられた異形鋼のいずれであってもよい。後述の充填材２との付着性、定着性の点からは、異形鋼が好ましい。又、補強材１Ａとして使用される鉄筋の寸法、強度は、要求される補強強度、コンクリート壁１００への配筋態様に応じて種々変更することができるが、一般に、引張強度３００Ｎ／ｍｍ2〜６００Ｎ／ｍｍ2、引張弾性率１９０ｋＮ／ｍｍ2〜２１０ｋＮ／ｍｍ2、外径６ｍｍ〜５１ｍｍのものが好ましく使用される。この他、金属製の補強材１Ａとしては、ステンレス製のボルト等が挙げられる。
【００３１】
一方、補強材１ＡとしてＦＲＰ筋を用いれば、軽量、高強度、被腐食、非磁性といった点で好ましい。特に、鋼材を用いた場合に懸念される、酸、アルカリ、塩分による腐食に強く、耐久性に優れるため好都合である。
【００３２】
ＦＲＰ筋は、連続した多数本の強化繊維にマトリクス樹脂を含浸させて棒形状に集束させた後に硬化させて作製される。つまり、図２を参照して、所定本数の強化繊維ｆを平行に或いは緩く撚りを掛けて集束して作製されるストランドＳを更に平行に或いは緩く撚りを掛けて複数本束ねることによって強化繊維束を形成し、これにマトリクス樹脂を含浸させて、硬化させることによって作製される。
【００３３】
ＦＲＰ筋は丸鋼状のものであってもよいが、例えば、図２（ａ）に示すように、外周に任意適当な形状の起伏（或いは突起）ａが設けられた異形棒鋼状に成形されたものでもよい。又、図２（ｂ）に示すように、強化繊維ｆを平行に或いは緩く撚りを掛けて集束して作製されるストランドＳを、積極的に軸線方向に螺旋状に撚りを掛けて複数本束ねた、ＰＣ鋼撚り線状に成形された強化繊維束を使用したものであってもよい。更に、図２（ｃ）に示すように、所定本数の強化繊維ｆを平行に或いは緩く撚りを掛けて集束して作製されるストランドＳを更に平行に或いは緩く撚りを掛けて複数本束ねることによって補強繊維束ｆ0を形成し、更にこれを束ねて或いは囲包して、強化繊維ｆと同質或いは異質の強化繊維ｆ’で作製された編組体、或いは強化繊維ｆと同質或いは異質の繊維若しくは樹脂製等のテープなどとされる外層部材ｆ1を設けて作製された強化繊維束を使用したものであってもよい（このようなＦＲＰ筋は、本発明者らが提案した強化繊維補強筋等に関する特開平１１−１２４９５７号公報に詳しい。）。又、強化繊維を編み込むことによっても強化繊維束を形成することができる。異形鋼状或いは外層ｆ１を設けた補強材１Ａは、後述の充填材２との付着性、定着性の点で好ましい。
【００３４】
強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、セラミックス繊維、ボロン繊維を含む無機繊維；アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリアセタール繊維、ＰＢＯ繊維、ポリアクリレート繊維を含む有機繊維；又はチタン繊維、ステンレススチール繊維、鉄繊維を含む金属繊維を単独で、又は複数種を混合して使用することができる。通常、コンクリート構造物のための補強材１Ａとしては、炭素繊維を好適に使用することができ、ＰＡＮ系、ピッチ系、その他、いずれのタイプの炭素繊維であっても構わない。
【００３５】
マトリクス樹脂としては、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、常温硬化型ポリエステル樹脂、熱硬化型エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＭＭＡ（メタクリル酸メチル）樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂のいずれか、又はこれらの２種類以上の混合物を使用することができる。
【００３６】
又、補強材１Ａとして使用されるＦＲＰ筋の寸法、強度は、要求される補強強度、コンクリート壁１００への配筋態様に応じて種々変更することができるが、一般に、引張強度５００Ｎ／ｍｍ2〜５０００Ｎ／ｍｍ2、引張弾性率２０ｋＮ／ｍｍ2〜５００ｋＮ／ｍｍ2、外径５ｍｍ〜１００ｍｍのものが好ましく使用される。
【００３７】
本発明にて好適に使用し得るＦＲＰ筋の一例を示せば、次の通りである。
【００３８】
尚、補強材１Ａの孔１０１の軸線方向に延びる補強部１１の長さ（図１の補強材１Ａでは補強材１Ａの長手長さ）Ｌ１は、通常、１００ｍｍ〜２０００ｍｍであるコンクリート壁１００の厚さＴと略同一とすることができる。要求される補強強度等によって種々変更されるものであるが、コンクリート壁１００の厚さＴの６０％〜１００％とすることで、施工性、補強効果共に好結果が得られる。
【００３９】
補強材１Ａを用いてコンクリート壁１００を補強するには、通常、コンクリート壁１００の複数箇所に孔１０１を設ける。要求される補強強度、既設鉄筋の配筋態様等によって種々変更されるものであるが、一般には、複数の孔１０１は、コンクリート壁１００の横方向（水平方向）の開口部中心間隔（Ｗ１）５０ｍｍ〜２０００ｍｍ、縦方向（垂直方向）の開口部中心間隔（Ｗ２）５０ｍｍ〜２０００ｍｍとして、好ましくは等間隔にて一様に配列する。当然、孔１０１は、コンクリート壁１００に埋設されている既設鉄筋１１０を避けて設けるのがよい。
【００４０】
図示の例では、コンクリート壁１００の略一様に平坦な一方の壁面（第１面）１００Ａから、その表面１００Ａに対して略垂直方向、即ち、コンクリート壁１００の略法線方向であって、コンクリート壁１００内の既設鉄筋（引張鉄筋、圧縮鉄筋）１１０の軸線方向と略直交する方向に沿い、反対側の壁面（第２面）１００Ｂまで貫通する孔１０１を、コンクリート壁の縦方向（垂直方向）、横方向（水平方向）のそれぞれにおいて複数箇所設けた。但し、孔１０１は、配置する補強材１Ａの補強部１１の長手長さなどに応じて一方の壁面、例えば第１面１００Ａから所定の深さまで設けることもできる。
【００４１】
ここで、コンクリート壁１００に設ける孔１０１の配向について説明する。図３（ａ）は、被補強コンクリート部材たるコンクリート壁１００の断面を模式的に示す。図示のコンクリート壁１００は、底版１００Ｃから垂直方向Ｖに起立しているものとする。そして、コンクリート壁１００に埋設された主筋（引張鉄筋、圧縮鉄筋）１１０は、図３（ａ）の紙面に垂直な方向に沿って配置されている。
【００４２】
例えば、図３（ａ）に示すようなコンクリート壁１００に、図中矢印Ｐ方向（図中右側面上方）に加力があり、例えばコンクリート壁１００にせん断補強筋がない場合、コンクリート壁１００には、ほぼ載荷点と支点（図示の例では、底版１００Ｃとの連結部）とを結ぶ線に沿って斜めひび割れ（せん断ひび割れ）Ｃが生じ、このひび割れが開口する方向に力が作用し、ついにはせん断破壊に至る。
【００４３】
載荷条件によって様々であるが、コンクリート壁１００に生じる斜めひび割れＣの軸線方向がコンクリート壁１００の法線方向Ｎに対して成す角度βは、通常、３０度〜６０度となる。
【００４４】
本発明に従う補強材１は、コンクリート壁１００に生じる斜めひび割れＣに働く力に対抗するように、補強部１１の軸線方向が斜めひび割れＣの軸線方向と交差する方向に設けることが好ましい。本発明者の検討によれば、図３（ｂ）に示すように、孔１０１の軸線方向Ｏがコンクリート壁１００の法線方向Ｎに対して成す角度αが、０度（即ち、法線方向Ｎ）〜６０度となるようにすれば、コンクリート壁１００のせん断耐力を良好に向上させることができる。角度αが６０度を超えると、補強材１が負担可能なせん断力が低下する、或いは補強材１の長さ及び孔１０１の長さが長くなるといった問題がある。但し、地震力のように正負２方向にせん断力が繰り返し作用することを考慮すると、より好ましくは、角度αは、０度〜４５度とし、更に好ましくは、角度αは０度、即ち、孔１０１の軸線方向Ｏがコンクリート壁１００の法線方向Ｎに沿うように孔１０１を設ける。
【００４５】
尚、角度αは、コンクリート壁１００の垂直方向Ｖと、コンクリート壁１００の法線方向Ｎで形成される平面内、即ち、コンクリート壁１００中の主筋と直交する平面内にある場合に限定されるものではない。但し、角度αがこの平面上にあるとき、孔１０１を設ける際の穿孔距離が最も短くなり、又より良好な補強効果を得ることができ、好ましい。即ち、これに限定するものではないが、図３（ｃ）に示すように、コンクリート壁１００をその法線方向Ｎから見た場合に、孔１０１の軸線がコンクリート壁１００の垂直方向Ｖと成す角度γは、好ましくは０度（即ち、垂直方向Ｖ）〜４５度、より好ましくは０度〜５度、更に好ましくは０度である。角度α及びγはせん断力の作用方向によって規定されるものであり、例えば被補強コンクリート部材が床面（底版）、頂版である場合など、面部材の配置によっては上記垂直方向Ｖは水平方向となる。上記垂直方向Ｖに相当する被補強コンクリート部材の配向は任意である。
【００４６】
以下、簡単のために、孔１０１は、上記角度αが０度で、角度γが０度であるとして説明する。
【００４７】
孔１０１の断面形状（孔１０１の軸線方向と直交する方向の断面。以下同様。）は、典型的には円形であるのが、これに限定されるものではない。孔１０１の断面寸法は、使用される補強材１Ａの断面寸法との関係で種々変更されるものであるが、断面略円形の補強材１Ａを使用する場合、通常、孔１０１の内径Ｄ２は補強材１Ａの補強部１１の外径より５〜５０ｍｍだけ大きくすることで、施工性、補強効果のいずれにおいても好結果が得られる。補強材１Ａの補強部１１の断面形状が略円形以外である場合でも、孔１０１の断面形状の長辺、短辺を、それぞれ補強材１Ａの補強部１１の断面形状の長辺、短辺の寸法よりも上記の通り大きくすればよい。勿論、補強材１Ａの断面形状の最大寸法よりも上記の通り大きい直径を有する孔１０１を穿孔してもよい。
【００４８】
充填材２としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂を含むコンクリート及び補強材１Ａと良好な接着性を持つ樹脂材料；ポリマーモルタル、ポリマーセメントモルタル、セメントモルタル、無収縮モルタル、膨張性モルタルを含むモルタル；ポリマーコンクリート、ポリマーセメントコンクリート、セメントコンクリート、無収縮性コンクリート、膨張性コンクリートを含むコンクリートなどを好適に使用することができる。膨張材が混合される膨張性モルタル又は膨張性コンクリートを使用すると、孔１０１の内部に挿入した補強材１Ａを、モルタル又はコンクリートの膨張圧による摩擦力で強固に定着させることが可能となる。
【００４９】
尚、本発明において、孔１０１への補強材１の配置と、孔１０１への充填材２の充填とは、この順序にて実施することに何ら限定されない。孔１０１に充填材２を注入した後、充填材２が硬化する前に補強材１をその孔に挿入して、孔１０１内にて補強材１の周囲が充填材２で充填された状態とし、その後補強材１を充填材２で固着するようにしてもよい。
【００５０】
上述のようにして、コンクリート壁１００に設けた孔１０１に補強材１を配置し、この補強材１を充填材２で固着することによって、極めて簡単な施工方法によって、コンクリート壁１００のせん断耐力を向上を図ることができる。
【００５１】
ところで、上述のように、実質的に孔１０１内に配置されてこの孔１０１の軸線方向に延びる棒状の第１部分（補強部）１１のみから成る補強材１Ａを、充填材２で固着することで、一定の補強効果が得られる。しかし、コンクリート壁１００の引張応力作用面（図１中矢印Ｐに示す方向に力が加わる場合、第１面１００Ａ）側では、補強材１Ａが孔１０１から抜け出すように力が加わり、補強効果が低下することがある。そこで、コンクリートに対する定着を向上するために、補強材１を以下に説明するような構成とする。
【００５２】
本発明によれば、補強材１をより強固に定着するために、補強材１は、孔１０１内でその軸線方向に延びる第１部分（補強部）１１と、孔１０１の軸線方向と交差する方向に延在する第２部分とを有する構成とする。本発明の一実施態様では、この第２部分は、第１部分（補強部）１１に連結されていると共に、孔１０１外でコンクリート壁１００の表面、特に、少なくともコンクリート壁１００の引張応力作用面に沿って配置される。
【００５３】
特に、本実施例では、補強材１は、図４に示すようにコンクリート壁１００に設けられた別個の孔１０１内にそれぞれ配置される複数の第１部分（補強部）１１を有し、そして、第２部分として、孔１０１外でコンクリート壁１００の表面に沿って配置され、複数の第１部分（補強部）１１を互いに連結する連結部１２を有するように構成する。
【００５４】
更に説明すると、このような補強材１は、図４に示すように、２つの補強部１１を連結部１２で連結した略Ｕ字形状の補強材１Ｂとして構成することができる。又、図５に示すように、３つの補強部１１を連結部１２で連結した山型の補強材１Ｃ、或いは更に多数の補強部１１（図示の例では５つ）を連結部１２で連結した櫛型の補強材１Ｄとすることができる。
【００５５】
このように、連結部１２を少なくともコンクリート壁１００の想定される引張応力作用面側に配置して複数の補強部１１を連結することで、この連結部１２が、引張応力作用面で機械的に補強材１を定着する定着部の効果を発揮し、補強材１によるコンクリート壁１００の補強効果を向上させることができる。
【００５６】
図４、図５に示す例では、複数の補強部１１はコンクリート壁１０１の縦方向に沿って配列された複数の孔１０１内に配置される。これにより、連結部１２は、コンクリート壁１００の縦方向に配向し、コンクリート壁１００内の既設鉄筋（引張鉄筋、圧縮鉄筋）１１０の軸線方向と略直交する方向に延びる。この場合、補強部１１の間隔は、コンクリート壁１００縦方向における孔１０１の開口部中心間隔Ｗ２と略同一とする。これにより、連結部１２の長さ（ここでは、補強部１１の間隔Ｗ２と略同一）に相当する長さＬ２の定着部を設けることができる。上記のように、孔１０１がコンクリート壁１００の法線方向Ｎに対して角度α（＞０）を有する場合には、複数の補強部１１の間隔は、孔１０１間の垂直距離（中心間距離）と略同一で、連結部１２の長さＬ２は、孔１０１の開口部中心間隔Ｗ２と略同一である。
【００５７】
尚、本実施例では、第２部分たる連結部（定着部）１２は、第１部分たる補強部１１に対して略直角に設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。第２部分は第１部分に対して交差する方向に設けられていればよく、例えば、図３を参照して説明したように、孔１０１がコンクリート壁１００の法線方向Ｎに対して角度α（＞０）を有する場合などには、第２部分は、第１部分に対して直角以外の角度で交差する。好ましくは、第２部分が第１部分に対して成す角度は、９０度±６０度の範囲内にあり、より好ましくは９０度±４５度、更に好ましくは９０度である。
【００５８】
又、連結部（定着部）の長さＬ２は、コンクリート壁１００の厚さＴ、補強材１（孔１０１）の配置態様などによって決まる。せん断補強筋のピッチは、通常、壁の厚さ以下で所用の耐力を得るのに必要な本数が確保できるように決定される。このようにして決められた補強材１（孔１０１）の配置態様に応じて、典型的には隣り合う孔１０１に配置される補強材１の補強部１１を連結する任意の長さの連結部１２を設けることによって、これを設けない場合と比較して飛躍的に定着効果が向上する。
【００５９】
連結部１２の配向をコンクリート壁１００の縦方向に沿う方向とすることは、補強部１１の引抜き耐力を向上させると共に、コンクリート壁１００の引張側面（図示の例では第１面１００Ａ）の破壊を防止する点で好ましい。但し、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６０】
又、図６に示すように、コンクリート壁１００の縦方向に配列された複数の孔１０１内に配置される複数の補強部１１と、コンクリート壁１００の横方向に沿って配列された複数の孔１０１内にされる複数の補強部１１とを、縦方向連結部１２ａと横方向連結部１２ｂとによって互いに連結した補強材１Ｅを形成してもよい。この場合、補強部１１の縦方向の間隔、横方向の間隔は、それぞれコンクリート壁１００縦方向、横方向における孔１０１の間隔Ｗ２、Ｗ１と略同一とする。これにより、縦方向連結部１２ａ、横方向連結部１２ｂの長さ（ここでは、それぞれＷ２、Ｗ１と略同一。）にそれぞれ相当する長さＬ２ａ、Ｌ２ｂの定着部を設けることができる。
【００６１】
尚、補強部１１と連結部１２は、上述のような鉄筋、ＦＲＰ筋でそれぞれ溶接、成型などにより一体的に形成されるか、適当な連結手段によって接合されたものであってよい。ＦＲＰ筋であれば、マトリクス樹脂が未含浸の状態、或いは含浸されているが未硬化若しくは半硬化の状態で、任意の形状に比較的容易に成形することができる。
【００６２】
尚、上記では、第２部分は、複数の補強部１１を連結する連結部１２であるとして説明したが、これに限定されるものではない。図７に示すように、複数の補強部１１を有していないが、補強部１１と、この補強部１１に連結されて孔１０１外でコンクリート壁１００の表面に沿って配置される第２部分としての屈曲部１５（図示の例では補強部１１に対して略直角）を有する補強材１Ｆ、即ち、略Ｌ字形状の補強材１Ｆを構成してもよい。この場合、要求される補強強度等により種々変更されるものであるが、屈曲部（定着部）１５の長さＬ２は、補強部１１の断面形状の最大寸法（厚さ又は直径）の１倍〜１００倍、より好ましくは５倍〜２０倍とする。一般に、この長さＬ２は、２０ｍｍ〜２００ｍｍとすることで良好な定着効果が得られる。又、第２部分たる屈曲部１５は、第１部分たる補強部１１に対して略直角に設ける態様に限定されるものではなく、上記連結部（定着部）１２と同様に種々変更し得るものである。又、屈曲部１５は、一つの補強部１１に対して複数連結された態様でも何ら構わない。
【００６３】
更に、第１部分（補強部）１１に連結されていると共に、孔１０１外でコンクリート壁１００の表面に沿って配置され、定着部の作用を有する第２部分（連結部１２、屈曲部１５）は、棒状に延びたものに何ら限定されるものではない。例えば、図７に示すように、孔１０１の軸線方向と交差する方向に面状に延在する第２部分を設けてもよい。図示の例では、円盤状に延在する第２部分（連結部１２又は屈曲部１５）が、複数又は単一の第１部分（補強部）１１に連結された補強材１Ｂａ、１Ｆａを示す。面状に延在する第２部分は、例えば、溶接或いはボルト締結等の適当な手段により連結されるか或いは一体的に成形された鋼板或いはＦＲＰ板で形成することができる。
【００６４】
以上説明したように、本発明によれば、極めて簡単な施工方法によって、補強材を外周に巻き立てることが不可能なコンクリート壁１００のせん断耐力を向上させることができる。特に、本発明によれば、コンクリート壁１００の面外せん断力に対する補強効果を得ることができる。しかも、コンクリート壁１００がボックスカルバートの連続壁のように増厚による内容量の減少が問題となる場合であっても、断面寸法の大幅な増加を伴わずにせん断耐力を向上させることができる。
【００６５】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。以下、実施例１におけるものと同一又は相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００６６】
補強材１としては、連続繊維補強材であるＦＲＰ格子材を用いることもできる。図２３を参照して説明すると、ＦＲＰ格子材２００は、通常、直角に交差して格子状に配置された複数の補強筋、即ち、縦補強筋２０１と横補強筋２０２で構成される。縦補強筋２０１、横補強筋２０２は、主にガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の強化繊維（上記ＦＲＰ筋と同様のものであってよい。）を一方向に並べて、ビニルエステル樹脂等のマトリクス樹脂（上記ＦＲＰ筋と同様のものであってよい。）を含浸させた帯状の強化繊維を複数積層して形成されたものである。又、縦補強筋２０１、横補強筋２０２は、筋幅（ｗ）３〜２０ｍｍ、厚さ（ｔ）１〜２０ｍｍであり、格子間距離（縦補強筋中心間距離、横補強筋中心間距離）（Ｗ３）２５〜２００ｍｍの格子板状に成形硬化され、全体としてシート状のＦＲＰ格子材２００を形成する。
【００６７】
又、使用されるＦＲＰ格子材２００の寸法、強度は、要求される補強強度、コンクリート壁１００への配筋態様に応じて種々変更することができるが、一般に、縦補強筋２０１、横補強筋２０２は、それぞれ引張強度５００Ｎ／ｍｍ2〜２０００Ｎ／ｍｍ2、引張弾性率２０ｋＮ／ｍｍ2〜３００ｋＮ／ｍｍ2のものが好ましく使用される。
【００６８】
本発明にて好適に使用し得るＦＲＰ格子材２００の一例を示せば、次の通りである。
【００６９】
このＦＲＰ格子材２００は、例えば、図８に示すように切り出して、本発明に従う補強材１として用いることができる。図８に示す補強材１Ｇは、実質的に孔１０１内に配置される部分のみから成る。更に説明すると、孔１０１の軸線方向に沿って配置される補強部１１と、孔１０１の軸線方向と交差する方向に延在する第２部分として、孔１０１内に配置されて補強部１１と交点１３を形成する突起部１４を有する。本実施例では、補強部１１は、孔１０１の軸線方向に沿って配置される縦補強筋２０１で形成され、突出部１４はこの縦補強筋２０１に略直交する横補強筋２０２で形成され、これらは孔１０１内で複数の交点１３を形成する。図示の例では、突出部１４は、交点１３において、縦補強筋２０１から成る補強部１１の両側に、孔１０１の軸線方向に略直交する方向に所定の突出量ｐにて突出するように、横補強筋２０２を切断することで形成されている。
【００７０】
このように、補強部１１がＦＲＰ格子材２００の縦補強筋２０１と横補強筋２０２との交点１３を少なくとも１つ有することで、孔１０１内でこの交点１３により補強材１の充填材２との付着が確保される。これにより、補強材１による補強効果が向上する。
【００７１】
突出部１４の孔１０１の軸線方向に直交する方向への突出量ｐは、補強部１１の断面形状の最大寸法（厚さ又は直径）の１／２〜５倍であることが好ましい。突出量ｐが上記範囲より少ない場合、突出部１４を設けることによる付着性の向上の効果は得られない。一方、突出量ｐが上記範囲を超えると、耐力がより向上することはなく、又孔１０１の径が大きくなるといった問題がある。従って、より好ましくは、突出量ｐは、補強部１１の断面形状の最大寸法（厚さ又は直径）の１／２〜２倍とする。使用するＦＲＰ格子材２００の筋幅（ｗ）、厚さ（ｔ）（或いは使用する補強材１の直径）等の寸法に応じて種々変更することができるが、突出量ｐは、通常、５ｍｍ〜２５ｍｍで施工性、補強効果、特に、補強材１の定着性の点で好結果が得られる。
【００７２】
尚、本実施例のように、補強部１１の両側に突出部１４を設けることにより（突出量２ｐ）、充填材２とのより良好な付着性を発揮することができるが、突出部１４は、補強部１１の一方の側面のみに設けてもよい。又、突出部１４は、補強部１１に略直交する方向に突出している態様に限定されるものではない。
【００７３】
図９には、ＦＲＰ格子材２００から形成される補強材１の他の実施例を示す。図９に示す補強材１Ｈは、孔１０１内に配置される２つの補強部１１と、これらを連結する連結部１２とを有し、全体として略Ｕ字型となるように切り出されたものである。補強部１１は、孔１０１の軸線方向に沿って配置される縦補強筋２０１から成り、連結部１２は、縦補強筋に略直交する横補強筋２０２から成る。更に、補強部１１には、孔１０１の軸線方向と交差する方向に延在する第２部分として、横補強筋２０２で形成される突出部１４が複数設けられており、補強部１１と突出部１４との複数の交点１３を形成している。図示の例では、突出部１４は、交点１３において、縦補強筋２０１から成る補強部１１の両側に、所定の突出量ｐにて突出するように横補強筋２０２を切断することで形成されている。
【００７４】
尚、図９に示す補強材１Ｈにおいては、補強部１１と連結部１２とはそれぞれＦＲＰ格子材２００の交差する縦補強筋２０１、横補強筋２０２で構成されるが、これに限定されるものではなく、例えば縦補強筋２０１を屈曲させて略Ｕ字型とすることによって、補強部１１と連結部１２とを縦補強筋２０１で形成することができる。
【００７５】
又、図１０には、３つの補強部１１が連結部１２で連結され、更に各補強部１１の両側に突出量ｐにて突出部１４が複数設けられた、全体として山型の補強材１Ｉを示す。補強部１１は更に多数設けてもよい。
【００７６】
更に、図１１には、縦方向及び横方向に配列された複数の補強部１１が、互いに連結部１２で連結され形状を有するように成形され、切り出された補強材１Ｊを示す。図示の例では、縦補強筋２０１を屈曲することにより、縦補強筋２０１から成る略Ｕ字型の３つの補強部１１が、それぞれ横補強筋２０２から成る３の連結部１２で連結された形状に成形されている。又、各補強部１１の両側に、突出量ｐにて複数の突出部１４が設けられている。
【００７７】
図８に示す補強材１Ｇは、図１に示すものと同様にしてコンクリート壁１００に設けた孔１０１に差し込むことができる。又、図９〜１１に示す補強材１Ｈ、１Ｉ、１Ｊは、それぞれ、図４〜６に示すものと同様にして、コンクリート壁１００に設けられた孔１０１に差し込むことができる。連結部１２をコンクリート壁１００の引張応力作用面に配置することにより、連結部１２の長さに相当する長さＬ２（図１１のものでは縦方向連結部１２ａ、横方向連結部１２ｂの長さにそれぞれ相当する長さＬ２ａ、Ｌ２ｂ）の定着部を設けることができ、上記同様の定着効果を得ることができる。
【００７８】
ＦＲＰ格子材２００から形成される補強材１を用いる場合、孔１０１は、一方向において筋幅ｗと突出量ｐとの合計である幅Ｗ４より５〜５０ｍｍだけ大きく、他の一方向においてＦＲＰ格子材２００の厚さｔより５〜５０ｍｍだけ大きい断面形状（矩形、楕円等）とすることで、施工性、補強効果のいずれにおいても好結果が得られる。勿論、孔１０１内に配置される補強材１の断面形状の最大寸法よりも上記の通り大きい直径を有する孔１０１を穿孔してもよい。
【００７９】
尚、ＦＲＰ格子材２００を用いて、図１２に示すように、複数の補強部を有していないが、補強部１１と、この補強部１１に連結されて孔１０１外でコンクリート壁１００の表面に沿って配置される第２部分としての屈曲部１５とを有する補強材１Ｋ、即ち、略Ｌ字形状の補強材１Ｋを構成してもよい。
【００８０】
又、上述のように、ＦＲＰ格子材２００は、縦補強筋２０１、横補強筋２０２を適宜切断などすることによって、容易に突起部１４を形成することができるため、突起部１４を有する補強材１を形成するのには好都合である。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、溶接鉄筋、或いは適当に成形されたＦＲＰ筋を用いることもできる。
【００８１】
実施例３
次に、本発明の他の実施例について説明する。上述のように、コンクリート壁１００の引張応力作用面に連結部１２を配置することによって、せん断補強効果が向上する。
【００８２】
本実施例では、更に、図１３に示すように、コンクリート壁１００の両面側、即ち、孔１０１の両端開口部から、実施例１にて説明したものと概略同様の略Ｕ字型の補強材１Ｂ、１Ｂ’を差し込む。この時、補強材１Ｂ、１Ｂ’の補強部１１が、各孔１０１内で重ね継手を形成するように、補強材１Ｂ、１Ｂ’を成形する。補強材１Ｂの強度、直径、充填材２の種類、或いはコンクリートの種類に応じて、両補強材１Ｂ、１Ｂ’間の十分な応力伝達が得られるような重ね長さＬ２を設ける。種々変更されるものであるが、通常、重ね長さＬ２は、補強材１の補強部１１の断面形状の最大寸法（厚さ又は直径）の５倍〜２０倍とすることで好結果が得られる。
【００８３】
このように補強材１Ｂ、１Ｂ’の重ね継手を設けて閉鎖系とすることによって、コンクリート壁１００に対して両面方向から力（図中矢印Ｐ、Ｐ’）が加わる正負交番載荷に対する補強効果を向上させることができる。
【００８４】
尚、上述では、鉄筋、ＦＲＰ筋からなる略Ｕ字型の補強材１Ｂを用いた場合について説明したが、図５、図６を参照して説明した他の形状のもの、或いは図９〜１１を参照して説明したＦＲＰ格子材から形成されたものを用いてもよいことは明らかである。又、上述のような略Ｌ字形状の補強材１Ｆ（若しくは補強材１Ｋ）（図７、図１２）、或いは面状の第２部分１２又は１５を有する補強材１Ｂａ又は１Ｆａ（図７）を、孔１０１の両側開口部から差し込み、継手を設ける構成としてもよい。図１４には、略Ｌ字形状の補強材１Ｆ、１Ｆ’を用いた例を示す。
【００８５】
実施例４
次に、本発明の他の実施例について説明する。例えば、地下構造物の底版、側壁などでは、構造物が地盤に埋設されており、構造物内部の一面のみからしか作業ができない場合がある。このような場合、地盤側のコンクリート面に引張応力が作用する場合であっても、地盤側から補強材１を挿入することができないか、困難である。そのため、例えば、図４に示すような定着効果を有する補強材１Ｂの連結部１２を、コンクリート壁１００の引張応力作用面に配置することができない。
【００８６】
図１５を参照すると、ここでは、ボックスカルバートの連続壁等とされるコンクリート壁１００の一方の面（第１面）１００Ａはボックスカルバートの内空間に面しているが、反対側面（第２面）１００Ｂは地盤Ｇに面している。この場合、第１面１００Ａ側からしか作業を行うことができないが、図示矢印Ｐ方向に加力がある場合には、第２面１００Ｂ側の下側に引張応力が作用する。
【００８７】
そこで、本実施例では、補強材１Ｌは、孔１０１内でその軸線方向に延びる補強部１１と、孔１０１の軸線方向と交差する方向に延在する第２部分として、この補強部１１に連結されていると共に、孔１０１外で少なくとも引張応力作用面に沿って配置される屈曲部１５を有する構成とする。本実施例では、補強部１１の軸線方向両端部に、補強部１１に対して略直角に延びる屈曲部１５を有するように成形する。ここでは、両屈曲部１５、１５間の間隔Ｗ５は、コンクリート壁１００の厚さＴとほぼ同じで、孔１０１内に配置される補強部１１の長さＬ１とほぼ同じとした。この屈曲部１５は、コンクリート壁の、特に、引張応力作用面に配置されることで、補強材１Ｌをコンクリート壁１００に定着させる定着部の効果を発揮する。
【００８８】
要求される補強強度等により種々変更されるものであるが、屈曲部（定着部）１５の長さＬ２は、上述のように、補強部１１の断面形状の最大寸法（厚さ又は直径）の１倍〜１００倍、より好ましくは５倍〜２０倍とする。一般に、この長さＬ２は、２０ｍｍ〜２００ｍｍとすることで好結果が得られる。
【００８９】
この場合、孔１０１は、コンクリート壁１００を貫通して、コンクリート壁１００の略法線方向に穿孔するが、孔１０１が断面略円形である場合、内径Ｄ４は、屈曲部１５の長さＬ２以上とされ、通常、内径Ｄ４は、屈曲部１５の長さＬ２より５〜５０ｍｍだけ大きくすることで、施工性、補強効果のいずれにおいても好結果が得られる。
【００９０】
尚、後述するように、補強材１Ｌの屈曲部１５を第２面１００Ｂに沿わせて配置するために、予め地盤Ｇまで余分に穿孔しておくことができる。
【００９１】
図１５に示すように、補強材１Ｌを、第１面１００Ａ側から孔１０１に差し込み、屈曲部１５が孔１０１の第２面１００Ｂ側開口部を通過したら、補強材１Ｌを、孔１０１の外周方向、即ち、コンクリート壁１００の第２面１００Ｂに沿う方向に、ここでは下方に移動させて、屈曲部１５が第２面１００Ｂにかかるように配置する。その後、孔１０１内に充填材２を充填して、補強材１Ｌを固定、定着させる。
【００９２】
図１６を参照すると、コンクリート壁１００の引張応力作用面側に地盤等の障害物が存在する場合に、その面に補強材１Ｌの屈曲部１５を配置する他の方法が示されている。ここでは、コンクリート壁１００に設ける孔１０１の断面形状を長方形又は楕円（図示の例では長方形）とする。孔１０１の断面の長辺の長さＬ４は、屈曲部１５の長さＬ２以上とされ、通常、長さＬ４は、屈曲部１５の長さＬ２より５〜５０ｍｍだけ大きくする。又、孔１０１の断面の短辺の幅Ｄ５を、補強材１Ｌの断面形状の最大寸法（厚さ又は直径）Ｄ１以上とされ、通常、幅Ｄ５は、補強材１Ｌの厚さ又は直径Ｄ１より５〜５０ｍｍだけ大きくする。これにより、ことで、施工性、補強効果のいずれにおいても好結果が得られる。
【００９３】
図１６に示すように、補強材１Ｌを、第１面１００Ａ側から孔１０１に差し込み、屈曲部１５が孔１０１をの第２面１００Ｂ側開口部を通過したら、屈曲部１５が第２面１００Ｂ上に来るように、補強材１Ｌを孔１０１の軸線方向の周りで回転させる。その後、孔１０１内に充填材２を注入して、補強材１Ｌを固定、定着させる。
【００９４】
このようにして、コンクリート壁１００の引張応力作用面側に地盤等の障害物が存在する場合にも、その面に屈曲部１５、即ち、定着効果を有する定着部を配置することで、補強材１Ｌの補強効果を向上させることができる。
【００９５】
ここで、補強材１Ｌの補強部１１の軸線方向両端部に屈曲部１５を設ける場合、屈曲部１５がコンクリート壁１００中の既設鉄筋を跨ぐように、即ち、補強材１Ｌを固定、定着した状態で、両方の屈曲部１５の間にコンクリート壁１００中の既設鉄筋が存在するように補強材１Ｌを配置することによって、補強材の引抜き耐力が向上するため、更に補強効果を向上させることができる。
【００９６】
尚、図１６に示す態様において、孔１０１の断面の長辺方向は、図示のように水平に制限されるものではなく他の如何なる角度であってもよい。
【００９７】
本実施例の補強材１Ｌは、上述のような鉄筋、ＦＲＰ筋等の棒状の補強筋、ＦＲＰ格子材のいずれで形成してもよい。又、上述したような略Ｌ字形状の補強材１Ｆ或いは１Ｋ（図７、図１２）、即ち、補強部１１の一端側に屈曲部１５が設けられている補強材１を用いて、その屈曲部１５側から孔１０１に挿入してもよい。
【００９８】
実施例５
次に、本発明の他の実施例について説明する。
【００９９】
以上の実施例において説明したように、コンクリート壁１００に孔１０１を設け、この孔に配置した補強材１を充填材２で固着することによって、コンクリート壁１００のせん断耐力を増加させることができる。
【０１００】
本実施例では、補強材１を更に強固に定着する方法について説明する。尚、ここでは、簡単のために、図１に示すような実質的に孔１０１内に配置される補強部１１のみから成る棒状の補強材１Ａの端部を定着する場合について説明するが、以下説明する定着方法は、上述して説明してきた本発明に従う補強材１について同様に適用し得るものである。
【０１０１】
図１７に示されるように、補強材１を挿入する孔１０１の端部に、孔１０１の軸線方向中心から、コンクリート壁１００の表面側に向けて拡幅した形状とする。これに限定されるものではないが、孔１０１が断面略円形であるとき、孔１０１は、上述のように小径部１０１Ａから、これより１０％〜１００％大きな大径開口部１０１Ｂへと、深さＬ５が２０〜２００ｍｍで漸次径が拡大する拡幅部１０１Ｃとを有するように穿孔される。
【０１０２】
これにより、例えば、図中矢印Ｐで示すように第１面１００Ａに力が加わり、孔１０１中の補強材１Ａを第１面１００Ａ側に引き抜く力が加わった場合、孔１０１の第２面１００Ｂ側の端部において、拡幅部１０１Ｃ内に充填された充填材２が楔効果により補強材１をコンクリート壁１００に強固に定着することが可能となる。斯かる楔作用をより効果的にするために、充填材２として膨張性モルタル、膨張性コンクリートを好適に使用し得る。
【０１０３】
図示の通り、孔１０１の軸線方向両端部にこのような拡幅部１０１Ｃを設けることによって、コンクリート壁１００の第１面１００Ａ、第２面１００Ｂのいずれに引張応力が作用した場合であっても、補強材１を強固に定着することができる。但し、これに限定されるものではなく、例えば、図４に示す補強材１Ｂのように、コンクリート壁１００の一方の表面側に定着部として作用する連結部（第２部分）１２を有する場合などにおいて、他方の表面側の孔１０１の開口部を上述の通り拡幅することで、正負交番載荷に対しての補強効果を向上することができる。
【０１０４】
又、補強材１の端部は、定着具によって定着することもできる。例えば、図１８に示すように、補強材１Ａの端部を、楔形状の定着具４０によって定着することができる。更に説明すると、例えば、孔１０１の補強材１の差し込み方向に楔定着具４０の楔４１を挿入し、上記同様の孔１０１の拡幅部１０１Ｃに楔４１を配置し（図１８（ａ））、次いで、孔１０１に補強材１を挿入する（図１８（ｂ））。更に、補強材１を拡幅部１０１Ｃに配置された楔４１を通して差し込み（図１８（ｃ））、補強材１を孔１０１内の所定の位置に配置する（図１８（ｄ））。
【０１０５】
これにより、楔定着具４０の楔作用によって、図１８（ｄ）中矢印方向へ補強材１を引き抜く力に対して、補強材１は強固に定着される。
【０１０６】
更に、図１８（ｄ）に示すように、楔４１の表面に、図中矢印方向への補強材１の移動を阻止するように補強材１の表面と係合する係止部４２を設けることによって、楔４１の定着効果を向上させることができる。この場合、楔４１の係止部４２は、補強材１が異形鋼或いは異形鋼状の表面を有するものでれば、その表面に設けられた突起に係合するようにしてもよいが、補強材１の楔定着具４０に対応する表面に楔４１の係止部と係合する受け部１６を加工してもよい。
【０１０７】
尚、孔１０１に拡幅部１０１Ｃが設けられていない場合であっても、上述のような楔定着具４０を使用することができる。
【０１０８】
加えて、例えば補強材１の上記楔定着具４０を設けた側とは反対側の端部を、更に、図１９に示すように、鋼製の定着板５１とナット５２を備えた一般的な定着具によって定着することができる。つまり、孔１０１の開口部上に定着板５１を配置し、定着板５１の開口部を貫通して延びる補強材１の表面に加工したねじにナット５２を螺合することによって定着する。
【０１０９】
以上のように、充填材２による固着に加えて、定着具（定着手段）を用いることにより、より一層強固に補強材１を定着することができる。
【０１１０】
実施例６
次に、本発明の他の実施例について説明する。上述のＦＲＰ筋は、孔１０１内に配置される以前に既にマトリクス樹脂が含浸され、硬化されたものであった。これに対して、本実施例では、ＦＲＰ筋は、孔１０１内で硬化される。
【０１１１】
図２０を参照して更に説明すると、先ず、所定本数の強化繊維（上記ＦＰＲ筋と同様のものであってよい。）を束ねた可撓性を有する強化繊維束２０を、マトリクス樹脂（上記ＦＲＰ筋と同様のものであってよい。）の含浸前にコンクリート壁１０１の孔１０１に挿入し、その後マトリクス樹脂２１を孔１０１に注入して強化繊維束に含浸させ、硬化させることで孔１０１内に配置されるＦＲＰ筋（補強材）１Ｍを形成する。その後、充填材２を孔１０１に充填してＦＲＰ筋とされた補強材１Ｍを孔１０１内に固着させる。
【０１１２】
強化繊維束２０としては、限定されるものではないが、実施例１にて説明したＦＲＰ筋を構成するものと同様の態様で集束されたものを用いることができる。
【０１１３】
或いは、強化繊維束２０としては、次のものを用いることができる。図２２に示すように、多数本の強化繊維ｆで構成される補強繊維束ｆ0から成る強化繊維束２０は、この強化繊維束２０を囲包して配置された可撓性の管状被覆部材ｂの中心孔ｂ１内に配置することができる。管状被覆部材ｂと強化繊維束２０との間には、例えば十分な空隙を保持するなどして樹脂を注入し得るようにする。強化繊維束２０は、一般には、強化繊維ｆを平行状態に配列して作成される。即ち、所定本数の強化繊維ｆを平行或いは緩く撚りを掛けて集束して作製されるストランドＳを更に平行に或いは緩く撚りを掛けて複数本束ねることによって作製される。又、別法として、図２（ｃ）に示したようにして集束された補強繊維束ｆ0と外層部材ｆ1とから成る強化繊維束２０を、可撓性の管状被覆部材ｂ内に配してもよい。
【０１１４】
可撓性の管状被覆部材ｂは、用途によって種々の材料及びサイズのものとすることができ、一般に、中心孔ｂ１の内径が２〜１００ｍｍ、肉厚は０．０１ｍｍ〜５０ｍｍとされ、金属製とすることもできるが、樹脂材料で作製するのが好適である。好ましい樹脂材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、塩化ビニール、ゴム系樹脂などを挙げることができる。又、管状被覆部材ｂは、充填材２との付着力を増大させるために、外表面に凹凸形状を設けることができる。凹凸形状としては、所定間隔でふし状に環状の起伏（或いは突起）を形成したり、螺旋状に起伏（或いは突起）を形成したりすることで設けることができる。管状被覆部材ｂ内に配置された強化繊維束２０は、コンクリート壁１００の孔１０１内に配置した後、管状被覆部材ｂ内にマトリクス樹脂を注入することで、樹脂が含浸される（このような補強材、樹脂の注入方法は、本発明者らが提案した強化繊維補強筋等に関する特開平１１−７０５９６号公報に詳しい。）。
【０１１５】
又、上述のようなマトリクス樹脂未含浸の強化繊維束２０の代わりに、予めマトリクス樹脂が含浸されているが、未硬化或いは半硬化状態の、所謂、プリプレグ状態の強化繊維束３０を孔１０１に挿入した後、孔１０１内で硬化させることによって、孔１０１内に配置されるＦＲＰ筋（補強材）１Ｍを形成してもよい。
【０１１６】
プリプレグ状態の強化繊維束３０を形成する場合も、限定されるものではないが、上記ＦＲＰ筋を構成するものと同様の態様で集束されたものとすることができる。この場合、マトリクス樹脂は、樹脂を収容した樹脂槽中に樹脂未含浸の強化繊維束を浸漬することなどによって含浸させることができる。
【０１１７】
或いは、上記のような管状被覆部材ｂ内に多数本の強化繊維ｆで形成される補強繊維束ｆ0を配してプリプレグ状の強化繊維束３０を構成してもよく、この場合、コンクリート壁１００の孔１０１内に配置する以前に、管状被覆部材ｂの内部に予めマトリクス樹脂を注入し、この樹脂補強繊維束ｆ０へと含浸させてプリプレグ状態としておく。別法では、予め多数本の強化繊維ｆから成る補強繊維束ｆ0に樹脂を含浸させた上で、その外側に可撓性を有する被覆材を巻き付けるか、射出成形などにより被覆層を形成することで、可撓性を有する管状被覆部材ｂ内に配置されたプリプレグ状の強化繊維束３０を得ることができる。
【０１１８】
ところで、強化繊維束２０、３０に含浸された樹脂は、放置することにより硬化するが、積極的にヒータなどの加熱手段により加熱することにより、その硬化を促進することができる。
【０１１９】
例えば、強化繊維束２０、３０を炭素繊維、金属線（金属繊維）などの導電性を有する繊維で構成する（全部が導電性を有する繊維であってもよい。）か、若しくは導電性を有する繊維を混合して構成し、これに通電して発熱させ、マトリクス樹脂を加熱硬化することができる。これにより、樹脂の硬化時間を短縮することができる。例えば、強化繊維束２０、３０を構成する強化繊維ｆが炭素繊維のように導電性を有する繊維であれば、これに通電して発熱させ、樹脂を加熱硬化することで、硬化時間を短縮することが可能となる。又、強化繊維束２０、３０の、好ましくは略中心位置に加熱部材としてヒータ線を配置し、ヒータ線に通電して発熱させ、樹脂を加熱硬化することができる。ヒータ線としては、例えばニクロム線、タングステン線、ニッケル線などが使用可能であり、線径０．１〜２０ｍｍの可撓性のあるものが好適である。
【０１２０】
上述のような、強化繊維束２０、３０は可撓性を有するため、極めて容易に任意の形状とすることができる。例えば、図２１に示すように、略Ｕ字形状として２つの孔１０１に挿入し、極めて簡便に、補強材１Ｍの補強部１１、連結部１２を形成することができる。
【０１２１】
或いは、このように可撓性を有する強化繊維束２０、３０は、図２１に示すように、一方の端部から他方の端部まで、複数の孔１０１に連続して配置することができる。図示の例では、先ず、コンクリート壁１００の一方の面（第１面）１００Ａ側から孔１０１ａに挿入された強化繊維束２０、３０は、次いで反対側の面（第２面）１００Ｂ側で次の孔１０１ｂに挿入される。更に、第１面１００Ａ側で次の孔１０１ｃに挿入された後、第２面１００Ｂ側で次の孔１０１ｄに挿入されて、第１面１００Ａ側開口部まで達する。これにより、簡単にコンクリート壁１００の第１面１００Ａ、第２面１００Ｂの両方において、補強材１Ｍの連結部１２を形成することができる。
【０１２２】
当然、強化繊維束２０、３０によって、図７に示して説明したような略Ｌ字形状の補強材Ｍを形成することもできる。
【０１２３】
ここで、強化繊維束の体積をＶF、強化繊維束に含浸された樹脂の量（体積）をＶR、ＶF＋ＶR＝ＶTとすると、樹脂充填率（％）、即ち、（ＶR÷ＶT）×１００は、５〜９０％となるように選定するのが好ましい。樹脂充填率が５％より少ないと、強化繊維と強化繊維との間で応力の伝達ができなくなり、結果として全体の引張強度が低下するといった問題があり、又、９０％より大きいと、繊維の量が相対的に少なくなり全体の引張強度が高くならないだけでなく、物理的に樹脂を含浸できないといった問題が発生する。従って、好ましくは、この樹脂充填率は３０〜８０％とされる。
【０１２４】
樹脂が未含浸の強化繊維束２０は、例えば、適当な単位のロール状として施工現場に搬送され、そこでコンクリート壁１００に設ける孔１０１の任意の孔間隔に対応して切断することができる。又、施工現場でこの強化繊維に樹脂を含浸させてプリプレグ状態の強化繊維束３０を作製し、用いることができる。或いは、マトリクス樹脂が予め含浸されたプリプレグ状態の強化繊維束３０を、例えば、適当な単位のロール状として施工現場に搬送してもよい。
【０１２５】
以上、本実施例のように可撓性を有する強化繊維束２０、３０を、孔１０１に配置した後効果させることで、上記各実施例と同様にコンクリート壁１００のせん補強効果を得ることができると共に、補強材１を施工現場で切断し、屈曲させるなどして、容易に任意の形状とすることができるので施工性がよい。
【０１２６】
実施例７
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例は、面外せん断耐力に加えて、曲げ及び面内せん断力に対しても補強が要求される場合に、公知のコンクリート増厚工法と組み合わせる方法である。
【０１２７】
上述のように、上記各実施例にて説明した方法によれば、主にコンクリート部材の面外せん断耐力を向上させることができる。
【０１２８】
一方、従来、図２３に示すようなＦＲＰ格子材２００、又は例えば溶接にて格子状とされた鉄筋とされる格子材（以下、ここではＦＲＰ格子材２００を用いるものとする。）をコンクリート面にアンカーボルトで固定することによりコンクリート構造物に取り付け、その後セメントモルタル等を吹き付け、コテ塗りして被覆し、コンクリート面を増厚するか、或いは型枠を配置した後、生コンクリートを注入してＦＰＲ格子材とコンクリート構造物とを一体化させることによりコンクリート構造物を補強する方法がある。斯かる方法によって、主にコンクリート部材の曲げ耐力、面内せん断耐力を向上させることができる。
【０１２９】
そこで、本実施例では、図２４に示すように、被補強コンクリート部材としてのコンクリート壁１００の所定の位置に孔１０１を設け、コンクリート壁１００の表面にＦＲＰ格子材２００を配置する。そして、孔１０１外でコンクリート壁１００の表面に沿って配置される補強材１の第２部分、例えば、図４に示す補強材１Ｂの連結部１２によって、ＦＲＰ格子材２００（図示の例では、２本の横補強筋２０２）を固定するように、コンクリート壁１００の孔１０１に補強材１Ｂを差し込む。そして、孔１０１に充填材２を充填することによって補強材１Ｂを固定する。勿論、補強材１を挿入する以前に孔１０１内に充填材２を充填しておいてよいことは上述の通りである。
【０１３０】
これにより、従来用いられていた、コンクリート部材の補強効果に関しないアンカーボルトを用いることなく或いは使用量を減らして、補強材１でＦＲＰ格子材２００を固定することができる。
【０１３１】
その後、ＦＲＰ格子材２００、補強材１Ｂが設けられたコンクリート壁１００の表面にセメントモルタル、ポリマーモルタル、ポリマーセメントモルタルを含むモルタル、或いはセメントコンクリート、ポリマーコンクリート、ポリマーセメントコンクリートを含むコンクリートなどの増厚材３００を吹き付け、コテ塗りするなど、公知の方法で設けてコンクリート壁１００を増厚する。
【０１３２】
補強材１としては、上記連結部１２を有する補強材１の他、ＦＲＰ格子材２００を固定し得るように、コンクリート壁１００の表面方向に配置される第２部分を有するものであれば用いることもできる。
【０１３３】
尚、コンクリート壁１００の反対側面にもＦＲＰ格子材２００を設けるこができる。この場合、コンクリート壁１００の水平方向において異なる位置でコンクリート壁１００の表裏面から上述と同様にして補強材１Ｂを差し込み、固定してもよいが、例えば、図１３、図１４に示すように孔１０１内で継手を有するもの、或いは図１５、図１６に示すような補強部１１の両端に屈曲部１５を有するものを用いることができる。
【０１３４】
以上、本実施例によれば、補強材１を、コンクリート増厚工法と組み合わせて用いることで、コンクリート壁１００の面外せん断耐力に加えて、曲げ耐力及び面内せん断耐力の向上をも図ることができる。
【０１３５】
実験例１
本発明の補強方法の効果を立証するために、ＲＣ単純梁供試体をコンクリート壁部材にみたてて、２点支持２点静的載荷試験を行った。
【０１３６】
図２５を参照して、梁供試体５００の寸法は、幅（Ｗ０）３００ｍｍ、高さ（Ｈ０）４６０ｍｍ、長さ（Ｌ０）２７００ｍｍとされ、内部に引張鉄筋５０１、圧縮鉄筋５０２、スターラップ（支点位置のみ）５０３から成る鉄筋構造体を有するものであり、支点間距離（Ｌｓ）は２１００ｍｍ、荷重間距離（Ｌｐ）は３００ｍｍとした。コンクリートは、早強ポルトランドセメントを用いて、目標圧縮圧縮強度を３０Ｎ／ｍｍ2として打設した。
【０１３７】
この供試体５００は、コンクリート打設１４日後に、上面５００Ａよりドリル（コアカッター）を用いて直径３０ｍｍの孔１０１を貫通させた。孔１０１は、供試体５００の長手軸線方向（主筋軸線方向）にほぼ直角、即ち、表面に対し略垂直方向である供試体５００の略法線方向に沿って設けた。又、孔１０１は、供試体５００の長手方向において、一方の支点から一方の載荷点の間に孔中心間距離（Ｌｒ１）１７５ｍｍで５箇所、又他方の支点から他方の載荷点の間に孔中心間距離（Ｌｒ２）１４０ｍｍで６箇所、又供試体５００の幅（Ｗ０）方向において間隔（Ｗｒ）１００ｍｍで２列、合計２２箇所設けた。供試体５００の幅Ｗ０方向において２列設ける孔１０１は、それぞれ表面から１００ｍｍ内側に配置した。そして、補強材１として図９に示すＦＲＰ格子材から形成したものを用い、補強材１の２つの補強部１１を、供試体５００の幅Ｗ０方向に設けた２つの孔にそれぞれ差し込んだ。補強材１を差し込んだ孔１０１に充填材２を充填し、７日間養生させた。孔中心間距離（Ｌｒ１）１７５ｍｍで孔１０１を設けたせん断スパンの片側を計測スパンとした。
【０１３８】
実験は、供試体５００の上面５００Ａから（供試体番号３）、下面５００Ｂから（供試体番号４）、又は上面及び下面５００Ａ、５００Ｂの両面から（供試体番号２）それぞれ補強材１を挿入した供試体と、補強材１を設けない無補強の供試体（供試体番号１）のそれぞれについて行った。補強材１、充填材２としては、次のものを用いた。
【０１３９】
計測項目は、主鉄筋ひずみ、ひび割れ発生状況、耐荷重及び供試体の変異とした。
【０１４０】
【表１】
【０１４１】
表１は、各供試体に関する最大荷重と破壊モードの結果を示す。無補強の供試体（供試体番号１）がせん断圧縮破壊、補強材１でせん断補強した３つの供試体（供試体番号２〜４）がいずれも曲げ圧縮破壊した。供試体番号２〜４では、最大荷重はほぼ同じ（５００ｋＮ）であった。いずれの供試体も約１００ｋＮで初期曲げひび割れが発生し、２５０ｋＮ前後で斜めひび割れが発生した。このように、せん断破壊する無補強の供試体が、補強材１によって曲げ破壊になったことによって、補強材１のせん断補強効果が確認できた。
【０１４２】
図２６に荷重変異曲線を示す。供試体番号２〜４では、等曲げ区間に曲げ圧縮破壊ひび割れが視認できたところで除荷した。図２６から、無補強の供試体（供試体番号１）に対して、最大荷重は、供試体番号２〜４のいずれにおいても３５％以上向上して曲げ破壊に到っていることから、せん断耐力は、供試体番号２〜４に対するいずれの補強方法であっても３５％以上向上することが確認された。
【０１４３】
このように、補強材１を孔１０１に差し込み、ボルト、ナット等の定着具により定着せず、樹脂定着することにより、せん断耐力を増加させ、破壊モードをせん断破壊から曲げ破壊に移行させることが可能であることが明らかとなった。
【０１４４】
図２７は、補強材１の測定ひずみから算定した、補強材１とコンクリートの負担せん断力を示す。この結果から、いずれの供試体でも、斜めひび割れの発生した荷重１３０ｋＮ（載荷荷重２６０ｋＮ）まではコンクリートがせん断力を負担し、斜めひび割れ発生以降、補強材１の負担せん断耐力Ｖｓが徐々に増加し、補強材１がせん断補強筋として機能していることが分かる。終局時の補強材１の負担せん断力は、補強材１の断面積の多い供試体番号２（上下面から）が最も大きく、次いで供試体番号４（下面から）が大きく、供試体番号３（上面から）が最も少なくなっている。
【０１４５】
図２７から、供試体番号３（上面から）、供試体番号４（下面から）、供試体番号２（上下面から）の順に、補強材１のせん断補強材としての効果が大きくなることが分かる。つまり、供試体５００の下面５００Ｂは、引張応力作用面であり、引張応力作用面に沿って補強材１の連結部（定着部）１２を配置することがより好ましいことが分かる。
【０１４６】
一方、上面５００Ａ側から補強材１を挿入した供試体番号３においてもせん断補強効果が見られることから、例えば、コンクリート壁面に沿う連結部２を有さず、実質的に孔１０１内に配置される部分のみから成る補強材１を用いることによっても本発明の効果が得られることが分かる。
【０１４７】
更に説明すると、供試体番号４（下面から）では、梁の引張面では連結部（横補強筋）１２による機械的定着と、樹脂による付着により定着され、圧縮領域である梁の上側では孔１０１内に樹脂による付着のみで定着されている。これに対して、供試体番号３（上面から）では、引張領域となる梁の下側で樹脂による付着のみ定着されている。この場合、圧縮領域では拘束効果により樹脂定着でも十分な定着強度が得られるが、引張領域では拘束効果がなく、逆にコンクリートと樹脂が剥離する方向にコンクリートに応力が作用する。上述の結果より、引張領域に連結部（即ち、コンクリート壁の表面に沿って配置される第２部分）による機械的な定着を提供することで、補強材１の定着をより確実にして、更に良好な補強効果を得られることが確認された。
【０１４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のコンクリート構造物の補強方法は、被補強コンクリート部材に、該被補強コンクリート部材の表面に対し軸線方向が所定の角度となる孔を設け；孔の軸線方向に延びる第１部分と、孔の軸線方向と交差する方向に延在する第２部分と、を備える補強材の少なくとも第１部分を孔内に配置し；孔に充填材を充填して補強材を固定する、
ことを含むコンクリート構造物の補強方法であって、
（Ａ）前記第２部分として、前記第１部分に連結されていると共に、前記孔外で前記被補強コンクリート部材の表面に沿って配置される定着部を有し、
前記孔を設ける際に、該孔を前記被補強コンクリート部材を貫通して設け、
前記孔内に前記補強材を配置する際に、前記定着部が設けられた端部から前記補強材を前記孔内に差し込んだ後、前記補強材を被補強コンクリート部材の表面に沿う方向に移動させるか又は前記孔の軸線方向の周りで回転させて、前記定着部を被補強コンクリート部材の表面に沿わせて配置させる構成とするか、又は、
（Ｂ）前記第２部分として、前記第１部分に連結されていると共に、前記孔外で前記被補強コンクリート部材の表面に沿って配置される定着部を有し、
前記孔を設ける際に、該孔を前記被補強コンクリート部材を貫通して設け、
前記孔内に前記補強材を配置する際に、前記孔の両側開口部から前記補強材を差し込み、前記孔内で両補強材の少なくとも一部分が重さなるように配置し、
前記充填材により前記補強材を固定する際に、前記孔の両側開口部から差し込んだ補強材の重ね継手を形成する構成とされるので、
（１）コンクリート構造物、特に、補強材を外周に巻き立てることが不可能な壁、床などの面部材のせん断耐力を向上させることができる。
（２）コンクリート構造物、特に、面部材のせん断耐力を向上させることができ、且つ、コンクリート増厚工法のように断面寸法の大幅な増加を伴わず、しかも施工が容易である。
といった作用効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の原理を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図２】補強材の一実施例を示す斜視図である。
【図３】コンクリート壁の穿孔方向を説明するための説明図である。
【図４】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図５】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図６】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図７】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図８】補強材の他の実施例を示す斜視図である。
【図９】補強材の他の実施例を示す斜視図である。
【図１０】補強材の他の実施例を示す斜視図である。
【図１１】補強材の他の実施例を示す斜視図である。
【図１２】補強材の他の実施例を示す斜視図である。
【図１３】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図１４】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図１５】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図１６】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図１７】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法に適用し得る補強材の定着方法の一実施例を示す断面図である。
【図１８】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法に適用し得る補強材の定着方法の他の実施例を示す要部断面図である。
【図１９】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法に適用し得る補強材の定着方法の他の実施例を示す断面図である。
【図２０】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図２１】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図２２】補強材の更に他の実施例を示す斜視図である。
【図２３】補強材を形成するＦＲＰ格子材を説明するための斜視図である。
【図２４】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図２５】本発明の効果を示すために用いた供試体の説明図である。
【図２６】本発明の効果を示す荷重変異曲線のグラフ図である。
【図２７】本発明の効果を示す負担せん断力のグラフ図である。
【符号の説明】
１（１Ａ〜１Ｍ） 補強材
２ 充填材
１１ 補強部（第１部分）
１２ 連結部（第２部分）
１５ 屈曲部（第２部分）
２０ 強化繊維束
３０ プリプレグ状の強化繊維束
１００ コンクリート壁（被補強コンクリート部材）
１０１ 孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造物、特に、補強材を外周に巻き立てることが不可能な壁、床などの面部材の補強に好適なコンクリート構造物の補強方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、耐震性強化の点から、新たに建造されるコンクリート構造物は勿論、既設のコンクリート構造物についても耐震性の向上を目的とした補強が求められている。
【０００３】
例えば、既設上下水道施設の耐震補強では、ＲＣ（鉄筋コンクリート）壁の面外せん断力に対する補強が必要となる場合が多い。これは、旧基準で設計されたＲＣ壁には、十分なせん断補強筋が配置されていないことによる。特に、平成１０年以前の下水道ボックスカルバート壁の耐震設計には、面外せん断を考慮していないものがあり、このようなボックスカルバート壁にはせん断補強筋がほとんど入っていない。
【０００４】
従来、梁や柱、及び壁の曲げ補強のためには、連続繊維シート接着工法、鋼板接着工法、コンクリート（又はモルタル）増厚工法（以下「コンクリート増厚工法」という。）などがある。鋼板接着工法は、コンクリート面に鋼板をアンカーで固定し、接着剤を注入する工法である。連続繊維シート接着工法は、炭素繊維等の高強度強化繊維に常温硬化型エポキシ樹脂などを含浸させたシート状の連続繊維シートをコンクリート面に接着樹脂にて貼り付けて硬化させる工法である。コンクリート増厚工法は、通常直角に交差して格子状に配置された複数の縦補強筋と横補強筋とから成る全体として面状の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）格子材（連続繊維補強材）又は格子状に配された鉄筋（溶接鉄筋）を、コンクリート面にアンカーボルトで固定することによりコンクリート構造物に取り付け、その後セメントモルタル、セメントコンクリート等を吹き付け、コテ塗りして被覆し、コンクリート面を増厚するか、或いは補強筋を用いずにコンクリート面をセメントモルタル、セメントコンクリート等で増厚する工法である。
【０００５】
又、梁や柱のせん断補強のためには、連続繊維シート巻き立て工法、鋼板巻き立て工法、ＲＣ巻き立て工法が広く利用されている。連続繊維シート巻き立て工法は、例えばコンクリート柱に強化繊維シートを巻き付け、その繊維に含浸させたマトリクス樹脂を硬化させて補強効果を得る工法である。鋼板巻き立て工法は、コンクリート柱に鋼板を巻き立て、貼り付けた鋼板を互いに溶接するか或いはボルト締めして接合し、コンクリートと鋼板の間隔に樹脂かモルタルを充填する工法である。ＲＣ巻き立て工法は、既設コンクリート柱の周囲に鉄筋を増設してコンクリートを打設して増厚する工法である。
【０００６】
一方、面部材の面外せん断力に対する補強工法としては、ＲＣ床版の押抜きせん断耐力の向上を目的とした上面増厚工法などが研究されている。又、ボックスカルバートの側壁等の面外せん断力に対する補強工法として、壁の内側にコンクリートを増厚する方法が採用されている。この場合、一般に、壁の法線方向に補強筋を設けることなく、コンクリート面をセメントモルタル、セメントコンクリート等で増厚する。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、コンクリートを増厚する方法によってせん断耐力、特に、面外せん断耐力の向上を図ろうとすると、断面積の増加が大きく、例えば、槽構造では内容量の減少が問題となる。つまり、コンクリートの増厚により面外せん断力に対する補強を行おうとする場合、増厚したコンクリートが既設のコンクリートと一体化してせん断力を負担し、補強効果を発揮するので、増厚する厚さは不足せん断力によって決まり、非常に厚くなるのが一般的である。
【０００８】
上述のようにせん断補強筋がほとんど入っていないボックスカルバート壁をコンクリートの増厚でせん断補強しようとすると、部材厚を２倍程度にする必要がある。これでは、内空断面が縮小され、有効ではない。
【０００９】
又、コンクリートの増厚により面外せん断力に対する補強を行おうとすると、圧縮側にコンクリートを増厚する必要があり、地下構造物の側壁、底版、頂版では、施工が困難であることが多い。更に、質量の増加が大きく、基礎に悪影響を与えることもある。加えて、コンクリートの打設を行うために養生期間が長く、工期が長いといった問題がある。
【００１０】
一方、連続繊維シート接着工法では、連続繊維シートのせん断剛性、耐力がほとんどなく、面部材の面外せん断力に対する大きな耐力増加は見込めないという問題がある。
【００１１】
ところで、前述の連続繊維補強材又は鉄筋を用いたコンクリート増厚工法は、補強筋が荷重を負担し、主にコンクリート部材の曲げ耐力、面内せん断耐力を向上させることができる。つまり、この場合、補強効果は主として補強筋が発揮し、増厚したコンクリートやモルタルは、補強筋を既設部材に固定するバインダーの役目を果たす。従って、この方法では、増厚するコンクリートの厚さは補強筋のかぶりから決まる最低厚さ程度でよい。しかし、この方法では、柱部材のように外周に補強筋を巻き立てられる場合を除いて、補強筋がせん断力を負担しないので、その面外せん断補強効果は小さい。
【００１２】
従って、本発明の目的は、コンクリート構造物、特に、補強材を外周に巻き立てることが不可能な壁、床などの面部材のせん断耐力を向上させることのできるコンクリート部材の補強方法を提供することである。
【００１３】
本発明の他の目的は、コンクリート構造物、特に、面部材のせん断耐力を向上させることができ、且つ、コンクリート増厚工法のように断面寸法の大幅な増加を伴わず、しかも施工が容易なコンクリート部材の補強方法を提供することである。
【００１４】
更に、本発明の他の目的は、主に曲げ耐力、面内せん断耐力を向上させ得る連続繊維補強材又は鉄筋を用いたコンクリート増厚工法と共に用いることができ、簡便に該コンクリート部材の面外せん断耐力を向上させることのできるコンクリート構造物の補強方法を提供することである。
【００１５】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係るコンクリート構造物の補強方法にて達成される。要約すれば、第１の本発明は、被補強コンクリート部材に、該被補強コンクリート部材の表面に対し軸線方向が所定の角度となる孔を設け、
前記孔の軸線方向に延びる第１部分と、前記孔の軸線方向と交差する方向に延在する第２部分と、を備える補強材の少なくとも前記第１部分を前記孔内に配置し、
前記孔に充填材を充填して前記補強材を固定する、
ことを含むコンクリート構造物の補強方法であって、
前記第２部分として、前記第１部分に連結されていると共に、前記孔外で前記被補強コンクリート部材の表面に沿って配置される定着部を有し、
前記孔を設ける際に、該孔を前記被補強コンクリート部材を貫通して設け、
前記孔内に前記補強材を配置する際に、前記定着部が設けられた端部から前記補強材を前記孔内に差し込んだ後、前記補強材を被補強コンクリート部材の表面に沿う方向に移動させるか又は前記孔の軸線方向の周りで回転させて、前記定着部を被補強コンクリート部材の表面に沿わせて配置させる、
ことを特徴とするコンクリート構造物の補強方法である。本発明の好ましい一実施態様によると、前記孔は、前記孔の軸線方向が、前記被補強コンクリート部材の法線方向に対し６０度以内となるように設ける。
【００１６】
本発明の好ましい一実施態様によると、前記定着部は、前記補強材の両端部に設けられており、好ましくは、前記補強材の両端部に設けられた各定着部の間に前記被補強コンクリート部材中の既設鉄筋が存在するように、前記補強材を前記被補強コンクリート部材の前記孔内に配置する。
【００１７】
第２の本発明によると、被補強コンクリート部材に、該被補強コンクリート部材の表面に対し軸線方向が所定の角度となる孔を設け、
前記孔の軸線方向に延びる第１部分と、前記孔の軸線方向と交差する方向に延在する第２部分と、を備える補強材の少なくとも前記第１部分を前記孔内に配置し、
前記孔に充填材を充填して前記補強材を固定する、
ことを含むコンクリート構造物の補強方法であって、
前記第２部分として、前記第１部分に連結されていると共に、前記孔外で前記被補強コンクリート部材の表面に沿って配置される定着部を有し、
前記孔を設ける際に、該孔を前記被補強コンクリート部材を貫通して設け、
前記孔内に前記補強材を配置する際に、前記孔の両側開口部から前記補強材を差し込み、前記孔内で両補強材の少なくとも一部分が重さなるように配置し、
前記充填材により前記補強材を固定する際に、前記孔の両側開口部から差し込んだ補強材の重ね継手を形成する、
ことを特徴とするコンクリート構造物の補強方法が提供される。本発明の好ましい一実施態様によると、前記孔は、前記孔の軸線方向が前記被補強コンクリート部材の法線方向に対し６０度以内となるように設ける。好ましい他の実施態様によると、前記補強材は、前記被補強コンクリート部材に設けられた別個の前記孔内にそれぞれ配置される複数の前記第１部分を有し、前記定着部は、前記複数の第１部分を互いに連結すると共に、前記孔外で前記被補強コンクリート部材の表面に沿って配置される連結部を構成する。好ましい他の実施態様によると、前記補強材は、２つの前記第１部分を前記連結部で連結した略Ｕ字形状、３つの前記第１部分を前記連結部で連結した略山字形状、又は４つ以上の前記第１部分を前記連結部で連結した略櫛形状とされる。
上記第１及び第２の本発明の他の実施態様によると、前記第２部分として、前記孔内に配置されると共に、前記孔内で前記第１部分と交点を形成する突起部を有し、好ましくは、前記補強材は、前記突起部を複数有する。好ましい他の実施態様によると、前記孔の軸線方向と直交する方向への前記第１部分からの前記突起部の突出量は、前記孔の軸線方向と直交する方向における前記第１部分の断面形状の最大寸法の１／２〜５倍である。
【００１８】
本発明の一実施態様では、前記補強材は、金属又は繊維強化プラスチックの棒材で形成される。本発明の他の実施態様では、前記補強材は、連続繊維を複数層交差させて交点が形成された繊維強化プラスチック格子材で形成される。
【００２５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るコンクリート構造物の補強方法を図面に則して更に詳しく説明する。
【００２６】
実施例１
本発明の補強方法は、コンクリート構造物を構成する被補強コンクリート部材、特に、補強材を外周に巻き立てることのが不可能な壁、床などの面部材の耐震補強に好適に適用し得る。勿論、本発明はこれに限定されるものではなく、梁、柱、桁等の補強にも適用することができる。
【００２７】
図１は、本発明のコンクリート構造物の補強方法の原理を説明するための被補強コンクリート部材の模式図である。本発明は、例えば、ボックスカルバートの連続壁等のコンクリート壁１００の補強に適用される。以下、被補強コンクリート部材たるコンクリート壁１００は、底版から略垂直に起立している側壁であるとして説明するが、被補強コンクリート部材が底版、頂版であっても同様である。
【００２８】
本発明によれば、先ず、コンクリート壁１００をドリル等の適当な手段により穿孔し、コンクリート壁１００に孔１０１を設ける。詳しくは後述するが、孔１０１は、好ましくは、コンクリート壁１００の略法線方向に沿って設ける。この孔１０１に、補強材１Ａを差し込み、配置する。そして、補強材１Ａを配置した孔１０１に充填材２を充填することで、補強材１を固定する。
【００２９】
図１に示す補強材１Ａは、実質的に孔１０１内に配置されて孔１０１の軸線方向に延びる第１部分（補強部）１１のみから成り、略棒形状とされる。補強材１Ａとしては、金属、典型的には鋼製の棒材、即ち、鉄筋コンクリート用棒鋼（以下、単に「鉄筋」という。）、又は連続繊維補強材である繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）製の棒材、即ち、ＦＲＰ筋を好適に使用することができる。
【００３０】
鉄筋を用いる場合、丸鋼、外周に任意適当な形状の起伏（又は突起）が設けられた異形鋼のいずれであってもよい。後述の充填材２との付着性、定着性の点からは、異形鋼が好ましい。又、補強材１Ａとして使用される鉄筋の寸法、強度は、要求される補強強度、コンクリート壁１００への配筋態様に応じて種々変更することができるが、一般に、引張強度３００Ｎ／ｍｍ2〜６００Ｎ／ｍｍ2、引張弾性率１９０ｋＮ／ｍｍ2〜２１０ｋＮ／ｍｍ2、外径６ｍｍ〜５１ｍｍのものが好ましく使用される。この他、金属製の補強材１Ａとしては、ステンレス製のボルト等が挙げられる。
【００３１】
一方、補強材１ＡとしてＦＲＰ筋を用いれば、軽量、高強度、被腐食、非磁性といった点で好ましい。特に、鋼材を用いた場合に懸念される、酸、アルカリ、塩分による腐食に強く、耐久性に優れるため好都合である。
【００３２】
ＦＲＰ筋は、連続した多数本の強化繊維にマトリクス樹脂を含浸させて棒形状に集束させた後に硬化させて作製される。つまり、図２を参照して、所定本数の強化繊維ｆを平行に或いは緩く撚りを掛けて集束して作製されるストランドＳを更に平行に或いは緩く撚りを掛けて複数本束ねることによって強化繊維束を形成し、これにマトリクス樹脂を含浸させて、硬化させることによって作製される。
【００３３】
ＦＲＰ筋は丸鋼状のものであってもよいが、例えば、図２（ａ）に示すように、外周に任意適当な形状の起伏（或いは突起）ａが設けられた異形棒鋼状に成形されたものでもよい。又、図２（ｂ）に示すように、強化繊維ｆを平行に或いは緩く撚りを掛けて集束して作製されるストランドＳを、積極的に軸線方向に螺旋状に撚りを掛けて複数本束ねた、ＰＣ鋼撚り線状に成形された強化繊維束を使用したものであってもよい。更に、図２（ｃ）に示すように、所定本数の強化繊維ｆを平行に或いは緩く撚りを掛けて集束して作製されるストランドＳを更に平行に或いは緩く撚りを掛けて複数本束ねることによって補強繊維束ｆ0を形成し、更にこれを束ねて或いは囲包して、強化繊維ｆと同質或いは異質の強化繊維ｆ’で作製された編組体、或いは強化繊維ｆと同質或いは異質の繊維若しくは樹脂製等のテープなどとされる外層部材ｆ1を設けて作製された強化繊維束を使用したものであってもよい（このようなＦＲＰ筋は、本発明者らが提案した強化繊維補強筋等に関する特開平１１−１２４９５７号公報に詳しい。）。又、強化繊維を編み込むことによっても強化繊維束を形成することができる。異形鋼状或いは外層ｆ１を設けた補強材１Ａは、後述の充填材２との付着性、定着性の点で好ましい。
【００３４】
強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、セラミックス繊維、ボロン繊維を含む無機繊維；アラミド繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ナイロン繊維、ビニロン繊維、ポリアセタール繊維、ＰＢＯ繊維、ポリアクリレート繊維を含む有機繊維；又はチタン繊維、ステンレススチール繊維、鉄繊維を含む金属繊維を単独で、又は複数種を混合して使用することができる。通常、コンクリート構造物のための補強材１Ａとしては、炭素繊維を好適に使用することができ、ＰＡＮ系、ピッチ系、その他、いずれのタイプの炭素繊維であっても構わない。
【００３５】
マトリクス樹脂としては、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、常温硬化型ポリエステル樹脂、熱硬化型エポキシ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ＭＭＡ（メタクリル酸メチル）樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂のいずれか、又はこれらの２種類以上の混合物を使用することができる。
【００３６】
又、補強材１Ａとして使用されるＦＲＰ筋の寸法、強度は、要求される補強強度、コンクリート壁１００への配筋態様に応じて種々変更することができるが、一般に、引張強度５００Ｎ／ｍｍ2〜５０００Ｎ／ｍｍ2、引張弾性率２０ｋＮ／ｍｍ2〜５００ｋＮ／ｍｍ2、外径５ｍｍ〜１００ｍｍのものが好ましく使用される。
【００３７】
本発明にて好適に使用し得るＦＲＰ筋の一例を示せば、次の通りである。
尚、補強材１Ａの孔１０１の軸線方向に延びる補強部１１の長さ（図１の補強材１Ａでは補強材１Ａの長手長さ）Ｌ１は、通常、１００ｍｍ〜２０００ｍｍであるコンクリート壁１００の厚さＴと略同一とすることができる。要求される補強強度等によって種々変更されるものであるが、コンクリート壁１００の厚さＴの６０％〜１００％とすることで、施工性、補強効果共に好結果が得られる。
【００３９】
補強材１Ａを用いてコンクリート壁１００を補強するには、通常、コンクリート壁１００の複数箇所に孔１０１を設ける。要求される補強強度、既設鉄筋の配筋態様等によって種々変更されるものであるが、一般には、複数の孔１０１は、コンクリート壁１００の横方向（水平方向）の開口部中心間隔（Ｗ１）５０ｍｍ〜２０００ｍｍ、縦方向（垂直方向）の開口部中心間隔（Ｗ２）５０ｍｍ〜２０００ｍｍとして、好ましくは等間隔にて一様に配列する。当然、孔１０１は、コンクリート壁１００に埋設されている既設鉄筋１１０を避けて設けるのがよい。
【００４０】
図示の例では、コンクリート壁１００の略一様に平坦な一方の壁面（第１面）１００Ａから、その表面１００Ａに対して略垂直方向、即ち、コンクリート壁１００の略法線方向であって、コンクリート壁１００内の既設鉄筋（引張鉄筋、圧縮鉄筋）１１０の軸線方向と略直交する方向に沿い、反対側の壁面（第２面）１００Ｂまで貫通する孔１０１を、コンクリート壁の縦方向（垂直方向）、横方向（水平方向）のそれぞれにおいて複数箇所設けた。但し、孔１０１は、配置する補強材１Ａの補強部１１の長手長さなどに応じて一方の壁面、例えば第１面１００Ａから所定の深さまで設けることもできる。
【００４１】
ここで、コンクリート壁１００に設ける孔１０１の配向について説明する。図３（ａ）は、被補強コンクリート部材たるコンクリート壁１００の断面を模式的に示す。図示のコンクリート壁１００は、底版１００Ｃから垂直方向Ｖに起立しているものとする。そして、コンクリート壁１００に埋設された主筋（引張鉄筋、圧縮鉄筋）１１０は、図３（ａ）の紙面に垂直な方向に沿って配置されている。
【００４２】
例えば、図３（ａ）に示すようなコンクリート壁１００に、図中矢印Ｐ方向（図中右側面上方）に加力があり、例えばコンクリート壁１００にせん断補強筋がない場合、コンクリート壁１００には、ほぼ載荷点と支点（図示の例では、底版１００Ｃとの連結部）とを結ぶ線に沿って斜めひび割れ（せん断ひび割れ）Ｃが生じ、このひび割れが開口する方向に力が作用し、ついにはせん断破壊に至る。
【００４３】
載荷条件によって様々であるが、コンクリート壁１００に生じる斜めひび割れＣの軸線方向がコンクリート壁１００の法線方向Ｎに対して成す角度βは、通常、３０度〜６０度となる。
【００４４】
本発明に従う補強材１は、コンクリート壁１００に生じる斜めひび割れＣに働く力に対抗するように、補強部１１の軸線方向が斜めひび割れＣの軸線方向と交差する方向に設けることが好ましい。本発明者の検討によれば、図３（ｂ）に示すように、孔１０１の軸線方向Ｏがコンクリート壁１００の法線方向Ｎに対して成す角度αが、０度（即ち、法線方向Ｎ）〜６０度となるようにすれば、コンクリート壁１００のせん断耐力を良好に向上させることができる。角度αが６０度を超えると、補強材１が負担可能なせん断力が低下する、或いは補強材１の長さ及び孔１０１の長さが長くなるといった問題がある。但し、地震力のように正負２方向にせん断力が繰り返し作用することを考慮すると、より好ましくは、角度αは、０度〜４５度とし、更に好ましくは、角度αは０度、即ち、孔１０１の軸線方向Ｏがコンクリート壁１００の法線方向Ｎに沿うように孔１０１を設ける。
【００４５】
尚、角度αは、コンクリート壁１００の垂直方向Ｖと、コンクリート壁１００の法線方向Ｎで形成される平面内、即ち、コンクリート壁１００中の主筋と直交する平面内にある場合に限定されるものではない。但し、角度αがこの平面上にあるとき、孔１０１を設ける際の穿孔距離が最も短くなり、又より良好な補強効果を得ることができ、好ましい。即ち、これに限定するものではないが、図３（ｃ）に示すように、コンクリート壁１００をその法線方向Ｎから見た場合に、孔１０１の軸線がコンクリート壁１００の垂直方向Ｖと成す角度γは、好ましくは０度（即ち、垂直方向Ｖ）〜４５度、より好ましくは０度〜５度、更に好ましくは０度である。角度α及びγはせん断力の作用方向によって規定されるものであり、例えば被補強コンクリート部材が床面（底版）、頂版である場合など、面部材の配置によっては上記垂直方向Ｖは水平方向となる。上記垂直方向Ｖに相当する被補強コンクリート部材の配向は任意である。
【００４６】
以下、簡単のために、孔１０１は、上記角度αが０度で、角度γが０度であるとして説明する。
【００４７】
孔１０１の断面形状（孔１０１の軸線方向と直交する方向の断面。以下同様。）は、典型的には円形であるのが、これに限定されるものではない。孔１０１の断面寸法は、使用される補強材１Ａの断面寸法との関係で種々変更されるものであるが、断面略円形の補強材１Ａを使用する場合、通常、孔１０１の内径Ｄ２は補強材１Ａの補強部１１の外径より５〜５０ｍｍだけ大きくすることで、施工性、補強効果のいずれにおいても好結果が得られる。補強材１Ａの補強部１１の断面形状が略円形以外である場合でも、孔１０１の断面形状の長辺、短辺を、それぞれ補強材１Ａの補強部１１の断面形状の長辺、短辺の寸法よりも上記の通り大きくすればよい。勿論、補強材１Ａの断面形状の最大寸法よりも上記の通り大きい直径を有する孔１０１を穿孔してもよい。
【００４８】
充填材２としては、エポキシ樹脂、アクリル樹脂を含むコンクリート及び補強材１Ａと良好な接着性を持つ樹脂材料；ポリマーモルタル、ポリマーセメントモルタル、セメントモルタル、無収縮モルタル、膨張性モルタルを含むモルタル；ポリマーコンクリート、ポリマーセメントコンクリート、セメントコンクリート、無収縮性コンクリート、膨張性コンクリートを含むコンクリートなどを好適に使用することができる。膨張材が混合される膨張性モルタル又は膨張性コンクリートを使用すると、孔１０１の内部に挿入した補強材１Ａを、モルタル又はコンクリートの膨張圧による摩擦力で強固に定着させることが可能となる。
【００４９】
尚、本発明において、孔１０１への補強材１の配置と、孔１０１への充填材２の充填とは、この順序にて実施することに何ら限定されない。孔１０１に充填材２を注入した後、充填材２が硬化する前に補強材１をその孔に挿入して、孔１０１内にて補強材１の周囲が充填材２で充填された状態とし、その後補強材１を充填材２で固着するようにしてもよい。
【００５０】
上述のようにして、コンクリート壁１００に設けた孔１０１に補強材１を配置し、この補強材１を充填材２で固着することによって、極めて簡単な施工方法によって、コンクリート壁１００のせん断耐力を向上を図ることができる。
【００５１】
ところで、上述のように、実質的に孔１０１内に配置されてこの孔１０１の軸線方向に延びる棒状の第１部分（補強部）１１のみから成る補強材１Ａを、充填材２で固着することで、一定の補強効果が得られる。しかし、コンクリート壁１００の引張応力作用面（図１中矢印Ｐに示す方向に力が加わる場合、第１面１００Ａ）側では、補強材１Ａが孔１０１から抜け出すように力が加わり、補強効果が低下することがある。そこで、コンクリートに対する定着を向上するために、補強材１を以下に説明するような構成とする。
【００５２】
本発明によれば、補強材１をより強固に定着するために、補強材１は、孔１０１内でその軸線方向に延びる第１部分（補強部）１１と、孔１０１の軸線方向と交差する方向に延在する第２部分とを有する構成とする。本発明の一実施態様では、この第２部分は、第１部分（補強部）１１に連結されていると共に、孔１０１外でコンクリート壁１００の表面、特に、少なくともコンクリート壁１００の引張応力作用面に沿って配置される。
【００５３】
特に、本実施例では、補強材１は、図４に示すようにコンクリート壁１００に設けられた別個の孔１０１内にそれぞれ配置される複数の第１部分（補強部）１１を有し、そして、第２部分として、孔１０１外でコンクリート壁１００の表面に沿って配置され、複数の第１部分（補強部）１１を互いに連結する連結部１２を有するように構成する。
【００５４】
更に説明すると、このような補強材１は、図４に示すように、２つの補強部１１を連結部１２で連結した略Ｕ字形状の補強材１Ｂとして構成することができる。又、図５に示すように、３つの補強部１１を連結部１２で連結した山型の補強材１Ｃ、或いは更に多数の補強部１１（図示の例では５つ）を連結部１２で連結した櫛型の補強材１Ｄとすることができる。
【００５５】
このように、連結部１２を少なくともコンクリート壁１００の想定される引張応力作用面側に配置して複数の補強部１１を連結することで、この連結部１２が、引張応力作用面で機械的に補強材１を定着する定着部の効果を発揮し、補強材１によるコンクリート壁１００の補強効果を向上させることができる。
【００５６】
図４、図５に示す例では、複数の補強部１１はコンクリート壁１０１の縦方向に沿って配列された複数の孔１０１内に配置される。これにより、連結部１２は、コンクリート壁１００の縦方向に配向し、コンクリート壁１００内の既設鉄筋（引張鉄筋、圧縮鉄筋）１１０の軸線方向と略直交する方向に延びる。この場合、補強部１１の間隔は、コンクリート壁１００縦方向における孔１０１の開口部中心間隔Ｗ２と略同一とする。これにより、連結部１２の長さ（ここでは、補強部１１の間隔Ｗ２と略同一）に相当する長さＬ２の定着部を設けることができる。上記のように、孔１０１がコンクリート壁１００の法線方向Ｎに対して角度α（＞０）を有する場合には、複数の補強部１１の間隔は、孔１０１間の垂直距離（中心間距離）と略同一で、連結部１２の長さＬ２は、孔１０１の開口部中心間隔Ｗ２と略同一である。
【００５７】
尚、本実施例では、第２部分たる連結部（定着部）１２は、第１部分たる補強部１１に対して略直角に設けられているが、本発明はこれに限定されるものではない。第２部分は第１部分に対して交差する方向に設けられていればよく、例えば、図３を参照して説明したように、孔１０１がコンクリート壁１００の法線方向Ｎに対して角度α（＞０）を有する場合などには、第２部分は、第１部分に対して直角以外の角度で交差する。好ましくは、第２部分が第１部分に対して成す角度は、９０度±６０度の範囲内にあり、より好ましくは９０度±４５度、更に好ましくは９０度である。
【００５８】
又、連結部（定着部）の長さＬ２は、コンクリート壁１００の厚さＴ、補強材１（孔１０１）の配置態様などによって決まる。せん断補強筋のピッチは、通常、壁の厚さ以下で所用の耐力を得るのに必要な本数が確保できるように決定される。このようにして決められた補強材１（孔１０１）の配置態様に応じて、典型的には隣り合う孔１０１に配置される補強材１の補強部１１を連結する任意の長さの連結部１２を設けることによって、これを設けない場合と比較して飛躍的に定着効果が向上する。
【００５９】
連結部１２の配向をコンクリート壁１００の縦方向に沿う方向とすることは、補強部１１の引抜き耐力を向上させると共に、コンクリート壁１００の引張側面（図示の例では第１面１００Ａ）の破壊を防止する点で好ましい。但し、本発明はこれに限定されるものではない。
【００６０】
又、図６に示すように、コンクリート壁１００の縦方向に配列された複数の孔１０１内に配置される複数の補強部１１と、コンクリート壁１００の横方向に沿って配列された複数の孔１０１内にされる複数の補強部１１とを、縦方向連結部１２ａと横方向連結部１２ｂとによって互いに連結した補強材１Ｅを形成してもよい。この場合、補強部１１の縦方向の間隔、横方向の間隔は、それぞれコンクリート壁１００縦方向、横方向における孔１０１の間隔Ｗ２、Ｗ１と略同一とする。これにより、縦方向連結部１２ａ、横方向連結部１２ｂの長さ（ここでは、それぞれＷ２、Ｗ１と略同一。）にそれぞれ相当する長さＬ２ａ、Ｌ２ｂの定着部を設けることができる。
【００６１】
尚、補強部１１と連結部１２は、上述のような鉄筋、ＦＲＰ筋でそれぞれ溶接、成型などにより一体的に形成されるか、適当な連結手段によって接合されたものであってよい。ＦＲＰ筋であれば、マトリクス樹脂が未含浸の状態、或いは含浸されているが未硬化若しくは半硬化の状態で、任意の形状に比較的容易に成形することができる。
【００６２】
尚、上記では、第２部分は、複数の補強部１１を連結する連結部１２であるとして説明したが、これに限定されるものではない。図７に示すように、複数の補強部１１を有していないが、補強部１１と、この補強部１１に連結されて孔１０１外でコンクリート壁１００の表面に沿って配置される第２部分としての屈曲部１５（図示の例では補強部１１に対して略直角）を有する補強材１Ｆ、即ち、略Ｌ字形状の補強材１Ｆを構成してもよい。この場合、要求される補強強度等により種々変更されるものであるが、屈曲部（定着部）１５の長さＬ２は、補強部１１の断面形状の最大寸法（厚さ又は直径）の１倍〜１００倍、より好ましくは５倍〜２０倍とする。一般に、この長さＬ２は、２０ｍｍ〜２００ｍｍとすることで良好な定着効果が得られる。又、第２部分たる屈曲部１５は、第１部分たる補強部１１に対して略直角に設ける態様に限定されるものではなく、上記連結部（定着部）１２と同様に種々変更し得るものである。又、屈曲部１５は、一つの補強部１１に対して複数連結された態様でも何ら構わない。
【００６３】
更に、第１部分（補強部）１１に連結されていると共に、孔１０１外でコンクリート壁１００の表面に沿って配置され、定着部の作用を有する第２部分（連結部１２、屈曲部１５）は、棒状に延びたものに何ら限定されるものではない。例えば、図７に示すように、孔１０１の軸線方向と交差する方向に面状に延在する第２部分を設けてもよい。図示の例では、円盤状に延在する第２部分（連結部１２又は屈曲部１５）が、複数又は単一の第１部分（補強部）１１に連結された補強材１Ｂａ、１Ｆａを示す。面状に延在する第２部分は、例えば、溶接或いはボルト締結等の適当な手段により連結されるか或いは一体的に成形された鋼板或いはＦＲＰ板で形成することができる。
【００６４】
以上説明したように、本発明によれば、極めて簡単な施工方法によって、補強材を外周に巻き立てることが不可能なコンクリート壁１００のせん断耐力を向上させることができる。特に、本発明によれば、コンクリート壁１００の面外せん断力に対する補強効果を得ることができる。しかも、コンクリート壁１００がボックスカルバートの連続壁のように増厚による内容量の減少が問題となる場合であっても、断面寸法の大幅な増加を伴わずにせん断耐力を向上させることができる。
【００６５】
実施例２
次に、本発明の他の実施例について説明する。以下、実施例１におけるものと同一又は相当する機能、構成を有する要素には同一符号を付して詳しい説明は省略する。
【００６６】
補強材１としては、連続繊維補強材であるＦＲＰ格子材を用いることもできる。図２３を参照して説明すると、ＦＲＰ格子材２００は、通常、直角に交差して格子状に配置された複数の補強筋、即ち、縦補強筋２０１と横補強筋２０２で構成される。縦補強筋２０１、横補強筋２０２は、主にガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維等の強化繊維（上記ＦＲＰ筋と同様のものであってよい。）を一方向に並べて、ビニルエステル樹脂等のマトリクス樹脂（上記ＦＲＰ筋と同様のものであってよい。）を含浸させた帯状の強化繊維を複数積層して形成されたものである。又、縦補強筋２０１、横補強筋２０２は、筋幅（ｗ）３〜２０ｍｍ、厚さ（ｔ）１〜２０ｍｍであり、格子間距離（縦補強筋中心間距離、横補強筋中心間距離）（Ｗ３）２５〜２００ｍｍの格子板状に成形硬化され、全体としてシート状のＦＲＰ格子材２００を形成する。
【００６７】
又、使用されるＦＲＰ格子材２００の寸法、強度は、要求される補強強度、コンクリート壁１００への配筋態様に応じて種々変更することができるが、一般に、縦補強筋２０１、横補強筋２０２は、それぞれ引張強度５００Ｎ／ｍｍ2〜２０００Ｎ／ｍｍ2、引張弾性率２０ｋＮ／ｍｍ2〜３００ｋＮ／ｍｍ2のものが好ましく使用される。
【００６８】
本発明にて好適に使用し得るＦＲＰ格子材２００の一例を示せば、次の通りである。
このＦＲＰ格子材２００は、例えば、図８に示すように切り出して、本発明に従う補強材１として用いることができる。図８に示す補強材１Ｇは、実質的に孔１０１内に配置される部分のみから成る。更に説明すると、孔１０１の軸線方向に沿って配置される補強部１１と、孔１０１の軸線方向と交差する方向に延在する第２部分として、孔１０１内に配置されて補強部１１と交点１３を形成する突起部１４を有する。本実施例では、補強部１１は、孔１０１の軸線方向に沿って配置される縦補強筋２０１で形成され、突出部１４はこの縦補強筋２０１に略直交する横補強筋２０２で形成され、これらは孔１０１内で複数の交点１３を形成する。図示の例では、突出部１４は、交点１３において、縦補強筋２０１から成る補強部１１の両側に、孔１０１の軸線方向に略直交する方向に所定の突出量ｐにて突出するように、横補強筋２０２を切断することで形成されている。
【００７０】
このように、補強部１１がＦＲＰ格子材２００の縦補強筋２０１と横補強筋２０２との交点１３を少なくとも１つ有することで、孔１０１内でこの交点１３により補強材１の充填材２との付着が確保される。これにより、補強材１による補強効果が向上する。
【００７１】
突出部１４の孔１０１の軸線方向に直交する方向への突出量ｐは、補強部１１の断面形状の最大寸法（厚さ又は直径）の１／２〜５倍であることが好ましい。突出量ｐが上記範囲より少ない場合、突出部１４を設けることによる付着性の向上の効果は得られない。一方、突出量ｐが上記範囲を超えると、耐力がより向上することはなく、又孔１０１の径が大きくなるといった問題がある。従って、より好ましくは、突出量ｐは、補強部１１の断面形状の最大寸法（厚さ又は直径）の１／２〜２倍とする。使用するＦＲＰ格子材２００の筋幅（ｗ）、厚さ（ｔ）（或いは使用する補強材１の直径）等の寸法に応じて種々変更することができるが、突出量ｐは、通常、５ｍｍ〜２５ｍｍで施工性、補強効果、特に、補強材１の定着性の点で好結果が得られる。
【００７２】
尚、本実施例のように、補強部１１の両側に突出部１４を設けることにより（突出量２ｐ）、充填材２とのより良好な付着性を発揮することができるが、突出部１４は、補強部１１の一方の側面のみに設けてもよい。又、突出部１４は、補強部１１に略直交する方向に突出している態様に限定されるものではない。
【００７３】
図９には、ＦＲＰ格子材２００から形成される補強材１の他の実施例を示す。図９に示す補強材１Ｈは、孔１０１内に配置される２つの補強部１１と、これらを連結する連結部１２とを有し、全体として略Ｕ字型となるように切り出されたものである。補強部１１は、孔１０１の軸線方向に沿って配置される縦補強筋２０１から成り、連結部１２は、縦補強筋に略直交する横補強筋２０２から成る。更に、補強部１１には、孔１０１の軸線方向と交差する方向に延在する第２部分として、横補強筋２０２で形成される突出部１４が複数設けられており、補強部１１と突出部１４との複数の交点１３を形成している。図示の例では、突出部１４は、交点１３において、縦補強筋２０１から成る補強部１１の両側に、所定の突出量ｐにて突出するように横補強筋２０２を切断することで形成されている。
【００７４】
尚、図９に示す補強材１Ｈにおいては、補強部１１と連結部１２とはそれぞれＦＲＰ格子材２００の交差する縦補強筋２０１、横補強筋２０２で構成されるが、これに限定されるものではなく、例えば縦補強筋２０１を屈曲させて略Ｕ字型とすることによって、補強部１１と連結部１２とを縦補強筋２０１で形成することができる。
【００７５】
又、図１０には、３つの補強部１１が連結部１２で連結され、更に各補強部１１の両側に突出量ｐにて突出部１４が複数設けられた、全体として山型の補強材１Ｉを示す。補強部１１は更に多数設けてもよい。
【００７６】
更に、図１１には、縦方向及び横方向に配列された複数の補強部１１が、互いに連結部１２で連結され形状を有するように成形され、切り出された補強材１Ｊを示す。図示の例では、縦補強筋２０１を屈曲することにより、縦補強筋２０１から成る略Ｕ字型の３つの補強部１１が、それぞれ横補強筋２０２から成る３の連結部１２で連結された形状に成形されている。又、各補強部１１の両側に、突出量ｐにて複数の突出部１４が設けられている。
【００７７】
図８に示す補強材１Ｇは、図１に示すものと同様にしてコンクリート壁１００に設けた孔１０１に差し込むことができる。又、図９〜１１に示す補強材１Ｈ、１Ｉ、１Ｊは、それぞれ、図４〜６に示すものと同様にして、コンクリート壁１００に設けられた孔１０１に差し込むことができる。連結部１２をコンクリート壁１００の引張応力作用面に配置することにより、連結部１２の長さに相当する長さＬ２（図１１のものでは縦方向連結部１２ａ、横方向連結部１２ｂの長さにそれぞれ相当する長さＬ２ａ、Ｌ２ｂ）の定着部を設けることができ、上記同様の定着効果を得ることができる。
【００７８】
ＦＲＰ格子材２００から形成される補強材１を用いる場合、孔１０１は、一方向において筋幅ｗと突出量ｐとの合計である幅Ｗ４より５〜５０ｍｍだけ大きく、他の一方向においてＦＲＰ格子材２００の厚さｔより５〜５０ｍｍだけ大きい断面形状（矩形、楕円等）とすることで、施工性、補強効果のいずれにおいても好結果が得られる。勿論、孔１０１内に配置される補強材１の断面形状の最大寸法よりも上記の通り大きい直径を有する孔１０１を穿孔してもよい。
【００７９】
尚、ＦＲＰ格子材２００を用いて、図１２に示すように、複数の補強部を有していないが、補強部１１と、この補強部１１に連結されて孔１０１外でコンクリート壁１００の表面に沿って配置される第２部分としての屈曲部１５とを有する補強材１Ｋ、即ち、略Ｌ字形状の補強材１Ｋを構成してもよい。
【００８０】
又、上述のように、ＦＲＰ格子材２００は、縦補強筋２０１、横補強筋２０２を適宜切断などすることによって、容易に突起部１４を形成することができるため、突起部１４を有する補強材１を形成するのには好都合である。しかし、本発明はこれに限定されるものではなく、溶接鉄筋、或いは適当に成形されたＦＲＰ筋を用いることもできる。
【００８１】
実施例３
次に、本発明の他の実施例について説明する。上述のように、コンクリート壁１００の引張応力作用面に連結部１２を配置することによって、せん断補強効果が向上する。
【００８２】
本実施例では、更に、図１３に示すように、コンクリート壁１００の両面側、即ち、孔１０１の両端開口部から、実施例１にて説明したものと概略同様の略Ｕ字型の補強材１Ｂ、１Ｂ’を差し込む。この時、補強材１Ｂ、１Ｂ’の補強部１１が、各孔１０１内で重ね継手を形成するように、補強材１Ｂ、１Ｂ’を成形する。補強材１Ｂの強度、直径、充填材２の種類、或いはコンクリートの種類に応じて、両補強材１Ｂ、１Ｂ’間の十分な応力伝達が得られるような重ね長さＬ２を設ける。種々変更されるものであるが、通常、重ね長さＬ２は、補強材１の補強部１１の断面形状の最大寸法（厚さ又は直径）の５倍〜２０倍とすることで好結果が得られる。
【００８３】
このように補強材１Ｂ、１Ｂ’の重ね継手を設けて閉鎖系とすることによって、コンクリート壁１００に対して両面方向から力（図中矢印Ｐ、Ｐ’）が加わる正負交番載荷に対する補強効果を向上させることができる。
【００８４】
尚、上述では、鉄筋、ＦＲＰ筋からなる略Ｕ字型の補強材１Ｂを用いた場合について説明したが、図５、図６を参照して説明した他の形状のもの、或いは図９〜１１を参照して説明したＦＲＰ格子材から形成されたものを用いてもよいことは明らかである。又、上述のような略Ｌ字形状の補強材１Ｆ（若しくは補強材１Ｋ）（図７、図１２）、或いは面状の第２部分１２又は１５を有する補強材１Ｂａ又は１Ｆａ（図７）を、孔１０１の両側開口部から差し込み、継手を設ける構成としてもよい。図１４には、略Ｌ字形状の補強材１Ｆ、１Ｆ’を用いた例を示す。
【００８５】
実施例４
次に、本発明の他の実施例について説明する。例えば、地下構造物の底版、側壁などでは、構造物が地盤に埋設されており、構造物内部の一面のみからしか作業ができない場合がある。このような場合、地盤側のコンクリート面に引張応力が作用する場合であっても、地盤側から補強材１を挿入することができないか、困難である。そのため、例えば、図４に示すような定着効果を有する補強材１Ｂの連結部１２を、コンクリート壁１００の引張応力作用面に配置することができない。
【００８６】
図１５を参照すると、ここでは、ボックスカルバートの連続壁等とされるコンクリート壁１００の一方の面（第１面）１００Ａはボックスカルバートの内空間に面しているが、反対側面（第２面）１００Ｂは地盤Ｇに面している。この場合、第１面１００Ａ側からしか作業を行うことができないが、図示矢印Ｐ方向に加力がある場合には、第２面１００Ｂ側の下側に引張応力が作用する。
【００８７】
そこで、本実施例では、補強材１Ｌは、孔１０１内でその軸線方向に延びる補強部１１と、孔１０１の軸線方向と交差する方向に延在する第２部分として、この補強部１１に連結されていると共に、孔１０１外で少なくとも引張応力作用面に沿って配置される屈曲部１５を有する構成とする。本実施例では、補強部１１の軸線方向両端部に、補強部１１に対して略直角に延びる屈曲部１５を有するように成形する。ここでは、両屈曲部１５、１５間の間隔Ｗ５は、コンクリート壁１００の厚さＴとほぼ同じで、孔１０１内に配置される補強部１１の長さＬ１とほぼ同じとした。この屈曲部１５は、コンクリート壁の、特に、引張応力作用面に配置されることで、補強材１Ｌをコンクリート壁１００に定着させる定着部の効果を発揮する。
【００８８】
要求される補強強度等により種々変更されるものであるが、屈曲部（定着部）１５の長さＬ２は、上述のように、補強部１１の断面形状の最大寸法（厚さ又は直径）の１倍〜１００倍、より好ましくは５倍〜２０倍とする。一般に、この長さＬ２は、２０ｍｍ〜２００ｍｍとすることで好結果が得られる。
【００８９】
この場合、孔１０１は、コンクリート壁１００を貫通して、コンクリート壁１００の略法線方向に穿孔するが、孔１０１が断面略円形である場合、内径Ｄ４は、屈曲部１５の長さＬ２以上とされ、通常、内径Ｄ４は、屈曲部１５の長さＬ２より５〜５０ｍｍだけ大きくすることで、施工性、補強効果のいずれにおいても好結果が得られる。
【００９０】
尚、後述するように、補強材１Ｌの屈曲部１５を第２面１００Ｂに沿わせて配置するために、予め地盤Ｇまで余分に穿孔しておくことができる。
【００９１】
図１５に示すように、補強材１Ｌを、第１面１００Ａ側から孔１０１に差し込み、屈曲部１５が孔１０１の第２面１００Ｂ側開口部を通過したら、補強材１Ｌを、孔１０１の外周方向、即ち、コンクリート壁１００の第２面１００Ｂに沿う方向に、ここでは下方に移動させて、屈曲部１５が第２面１００Ｂにかかるように配置する。その後、孔１０１内に充填材２を充填して、補強材１Ｌを固定、定着させる。
【００９２】
図１６を参照すると、コンクリート壁１００の引張応力作用面側に地盤等の障害物が存在する場合に、その面に補強材１Ｌの屈曲部１５を配置する他の方法が示されている。ここでは、コンクリート壁１００に設ける孔１０１の断面形状を長方形又は楕円（図示の例では長方形）とする。孔１０１の断面の長辺の長さＬ４は、屈曲部１５の長さＬ２以上とされ、通常、長さＬ４は、屈曲部１５の長さＬ２より５〜５０ｍｍだけ大きくする。又、孔１０１の断面の短辺の幅Ｄ５を、補強材１Ｌの断面形状の最大寸法（厚さ又は直径）Ｄ１以上とされ、通常、幅Ｄ５は、補強材１Ｌの厚さ又は直径Ｄ１より５〜５０ｍｍだけ大きくする。これにより、ことで、施工性、補強効果のいずれにおいても好結果が得られる。
【００９３】
図１６に示すように、補強材１Ｌを、第１面１００Ａ側から孔１０１に差し込み、屈曲部１５が孔１０１をの第２面１００Ｂ側開口部を通過したら、屈曲部１５が第２面１００Ｂ上に来るように、補強材１Ｌを孔１０１の軸線方向の周りで回転させる。その後、孔１０１内に充填材２を注入して、補強材１Ｌを固定、定着させる。
【００９４】
このようにして、コンクリート壁１００の引張応力作用面側に地盤等の障害物が存在する場合にも、その面に屈曲部１５、即ち、定着効果を有する定着部を配置することで、補強材１Ｌの補強効果を向上させることができる。
【００９５】
ここで、補強材１Ｌの補強部１１の軸線方向両端部に屈曲部１５を設ける場合、屈曲部１５がコンクリート壁１００中の既設鉄筋を跨ぐように、即ち、補強材１Ｌを固定、定着した状態で、両方の屈曲部１５の間にコンクリート壁１００中の既設鉄筋が存在するように補強材１Ｌを配置することによって、補強材の引抜き耐力が向上するため、更に補強効果を向上させることができる。
【００９６】
尚、図１６に示す態様において、孔１０１の断面の長辺方向は、図示のように水平に制限されるものではなく他の如何なる角度であってもよい。
【００９７】
本実施例の補強材１Ｌは、上述のような鉄筋、ＦＲＰ筋等の棒状の補強筋、ＦＲＰ格子材のいずれで形成してもよい。又、上述したような略Ｌ字形状の補強材１Ｆ或いは１Ｋ（図７、図１２）、即ち、補強部１１の一端側に屈曲部１５が設けられている補強材１を用いて、その屈曲部１５側から孔１０１に挿入してもよい。
【００９８】
実施例５
次に、本発明の他の実施例について説明する。
【００９９】
以上の実施例において説明したように、コンクリート壁１００に孔１０１を設け、この孔に配置した補強材１を充填材２で固着することによって、コンクリート壁１００のせん断耐力を増加させることができる。
【０１００】
本実施例では、補強材１を更に強固に定着する方法について説明する。尚、ここでは、簡単のために、図１に示すような実質的に孔１０１内に配置される補強部１１のみから成る棒状の補強材１Ａの端部を定着する場合について説明するが、以下説明する定着方法は、上述して説明してきた本発明に従う補強材１について同様に適用し得るものである。
【０１０１】
図１７に示されるように、補強材１を挿入する孔１０１の端部に、孔１０１の軸線方向中心から、コンクリート壁１００の表面側に向けて拡幅した形状とする。これに限定されるものではないが、孔１０１が断面略円形であるとき、孔１０１は、上述のように小径部１０１Ａから、これより１０％〜１００％大きな大径開口部１０１Ｂへと、深さＬ５が２０〜２００ｍｍで漸次径が拡大する拡幅部１０１Ｃとを有するように穿孔される。
【０１０２】
これにより、例えば、図中矢印Ｐで示すように第１面１００Ａに力が加わり、孔１０１中の補強材１Ａを第１面１００Ａ側に引き抜く力が加わった場合、孔１０１の第２面１００Ｂ側の端部において、拡幅部１０１Ｃ内に充填された充填材２が楔効果により補強材１をコンクリート壁１００に強固に定着することが可能となる。斯かる楔作用をより効果的にするために、充填材２として膨張性モルタル、膨張性コンクリートを好適に使用し得る。
【０１０３】
図示の通り、孔１０１の軸線方向両端部にこのような拡幅部１０１Ｃを設けることによって、コンクリート壁１００の第１面１００Ａ、第２面１００Ｂのいずれに引張応力が作用した場合であっても、補強材１を強固に定着することができる。但し、これに限定されるものではなく、例えば、図４に示す補強材１Ｂのように、コンクリート壁１００の一方の表面側に定着部として作用する連結部（第２部分）１２を有する場合などにおいて、他方の表面側の孔１０１の開口部を上述の通り拡幅することで、正負交番載荷に対しての補強効果を向上することができる。
【０１０４】
又、補強材１の端部は、定着具によって定着することもできる。例えば、図１８に示すように、補強材１Ａの端部を、楔形状の定着具４０によって定着することができる。更に説明すると、例えば、孔１０１の補強材１の差し込み方向に楔定着具４０の楔４１を挿入し、上記同様の孔１０１の拡幅部１０１Ｃに楔４１を配置し（図１８（ａ））、次いで、孔１０１に補強材１を挿入する（図１８（ｂ））。更に、補強材１を拡幅部１０１Ｃに配置された楔４１を通して差し込み（図１８（ｃ））、補強材１を孔１０１内の所定の位置に配置する（図１８（ｄ））。
【０１０５】
これにより、楔定着具４０の楔作用によって、図１８（ｄ）中矢印方向へ補強材１を引き抜く力に対して、補強材１は強固に定着される。
【０１０６】
更に、図１８（ｄ）に示すように、楔４１の表面に、図中矢印方向への補強材１の移動を阻止するように補強材１の表面と係合する係止部４２を設けることによって、楔４１の定着効果を向上させることができる。この場合、楔４１の係止部４２は、補強材１が異形鋼或いは異形鋼状の表面を有するものでれば、その表面に設けられた突起に係合するようにしてもよいが、補強材１の楔定着具４０に対応する表面に楔４１の係止部と係合する受け部１６を加工してもよい。
【０１０７】
尚、孔１０１に拡幅部１０１Ｃが設けられていない場合であっても、上述のような楔定着具４０を使用することができる。
【０１０８】
加えて、例えば補強材１の上記楔定着具４０を設けた側とは反対側の端部を、更に、図１９に示すように、鋼製の定着板５１とナット５２を備えた一般的な定着具によって定着することができる。つまり、孔１０１の開口部上に定着板５１を配置し、定着板５１の開口部を貫通して延びる補強材１の表面に加工したねじにナット５２を螺合することによって定着する。
【０１０９】
以上のように、充填材２による固着に加えて、定着具（定着手段）を用いることにより、より一層強固に補強材１を定着することができる。
【０１１０】
実施例６
次に、本発明の他の実施例について説明する。上述のＦＲＰ筋は、孔１０１内に配置される以前に既にマトリクス樹脂が含浸され、硬化されたものであった。これに対して、本実施例では、ＦＲＰ筋は、孔１０１内で硬化される。
【０１１１】
図２０を参照して更に説明すると、先ず、所定本数の強化繊維（上記ＦＰＲ筋と同様のものであってよい。）を束ねた可撓性を有する強化繊維束２０を、マトリクス樹脂（上記ＦＲＰ筋と同様のものであってよい。）の含浸前にコンクリート壁１０１の孔１０１に挿入し、その後マトリクス樹脂２１を孔１０１に注入して強化繊維束に含浸させ、硬化させることで孔１０１内に配置されるＦＲＰ筋（補強材）１Ｍを形成する。その後、充填材２を孔１０１に充填してＦＲＰ筋とされた補強材１Ｍを孔１０１内に固着させる。
【０１１２】
強化繊維束２０としては、限定されるものではないが、実施例１にて説明したＦＲＰ筋を構成するものと同様の態様で集束されたものを用いることができる。
【０１１３】
或いは、強化繊維束２０としては、次のものを用いることができる。図２２に示すように、多数本の強化繊維ｆで構成される補強繊維束ｆ0から成る強化繊維束２０は、この強化繊維束２０を囲包して配置された可撓性の管状被覆部材ｂの中心孔ｂ１内に配置することができる。管状被覆部材ｂと強化繊維束２０との間には、例えば十分な空隙を保持するなどして樹脂を注入し得るようにする。強化繊維束２０は、一般には、強化繊維ｆを平行状態に配列して作成される。即ち、所定本数の強化繊維ｆを平行或いは緩く撚りを掛けて集束して作製されるストランドＳを更に平行に或いは緩く撚りを掛けて複数本束ねることによって作製される。又、別法として、図２（ｃ）に示したようにして集束された補強繊維束ｆ0と外層部材ｆ1とから成る強化繊維束２０を、可撓性の管状被覆部材ｂ内に配してもよい。
【０１１４】
可撓性の管状被覆部材ｂは、用途によって種々の材料及びサイズのものとすることができ、一般に、中心孔ｂ１の内径が２〜１００ｍｍ、肉厚は０．０１ｍｍ〜５０ｍｍとされ、金属製とすることもできるが、樹脂材料で作製するのが好適である。好ましい樹脂材料としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ナイロン、塩化ビニール、ゴム系樹脂などを挙げることができる。又、管状被覆部材ｂは、充填材２との付着力を増大させるために、外表面に凹凸形状を設けることができる。凹凸形状としては、所定間隔でふし状に環状の起伏（或いは突起）を形成したり、螺旋状に起伏（或いは突起）を形成したりすることで設けることができる。管状被覆部材ｂ内に配置された強化繊維束２０は、コンクリート壁１００の孔１０１内に配置した後、管状被覆部材ｂ内にマトリクス樹脂を注入することで、樹脂が含浸される（このような補強材、樹脂の注入方法は、本発明者らが提案した強化繊維補強筋等に関する特開平１１−７０５９６号公報に詳しい。）。
【０１１５】
又、上述のようなマトリクス樹脂未含浸の強化繊維束２０の代わりに、予めマトリクス樹脂が含浸されているが、未硬化或いは半硬化状態の、所謂、プリプレグ状態の強化繊維束３０を孔１０１に挿入した後、孔１０１内で硬化させることによって、孔１０１内に配置されるＦＲＰ筋（補強材）１Ｍを形成してもよい。
【０１１６】
プリプレグ状態の強化繊維束３０を形成する場合も、限定されるものではないが、上記ＦＲＰ筋を構成するものと同様の態様で集束されたものとすることができる。この場合、マトリクス樹脂は、樹脂を収容した樹脂槽中に樹脂未含浸の強化繊維束を浸漬することなどによって含浸させることができる。
【０１１７】
或いは、上記のような管状被覆部材ｂ内に多数本の強化繊維ｆで形成される補強繊維束ｆ0を配してプリプレグ状の強化繊維束３０を構成してもよく、この場合、コンクリート壁１００の孔１０１内に配置する以前に、管状被覆部材ｂの内部に予めマトリクス樹脂を注入し、この樹脂補強繊維束ｆ０へと含浸させてプリプレグ状態としておく。別法では、予め多数本の強化繊維ｆから成る補強繊維束ｆ0に樹脂を含浸させた上で、その外側に可撓性を有する被覆材を巻き付けるか、射出成形などにより被覆層を形成することで、可撓性を有する管状被覆部材ｂ内に配置されたプリプレグ状の強化繊維束３０を得ることができる。
【０１１８】
ところで、強化繊維束２０、３０に含浸された樹脂は、放置することにより硬化するが、積極的にヒータなどの加熱手段により加熱することにより、その硬化を促進することができる。
【０１１９】
例えば、強化繊維束２０、３０を炭素繊維、金属線（金属繊維）などの導電性を有する繊維で構成する（全部が導電性を有する繊維であってもよい。）か、若しくは導電性を有する繊維を混合して構成し、これに通電して発熱させ、マトリクス樹脂を加熱硬化することができる。これにより、樹脂の硬化時間を短縮することができる。例えば、強化繊維束２０、３０を構成する強化繊維ｆが炭素繊維のように導電性を有する繊維であれば、これに通電して発熱させ、樹脂を加熱硬化することで、硬化時間を短縮することが可能となる。又、強化繊維束２０、３０の、好ましくは略中心位置に加熱部材としてヒータ線を配置し、ヒータ線に通電して発熱させ、樹脂を加熱硬化することができる。ヒータ線としては、例えばニクロム線、タングステン線、ニッケル線などが使用可能であり、線径０．１〜２０ｍｍの可撓性のあるものが好適である。
【０１２０】
上述のような、強化繊維束２０、３０は可撓性を有するため、極めて容易に任意の形状とすることができる。例えば、図２１に示すように、略Ｕ字形状として２つの孔１０１に挿入し、極めて簡便に、補強材１Ｍの補強部１１、連結部１２を形成することができる。
【０１２１】
或いは、このように可撓性を有する強化繊維束２０、３０は、図２１に示すように、一方の端部から他方の端部まで、複数の孔１０１に連続して配置することができる。図示の例では、先ず、コンクリート壁１００の一方の面（第１面）１００Ａ側から孔１０１ａに挿入された強化繊維束２０、３０は、次いで反対側の面（第２面）１００Ｂ側で次の孔１０１ｂに挿入される。更に、第１面１００Ａ側で次の孔１０１ｃに挿入された後、第２面１００Ｂ側で次の孔１０１ｄに挿入されて、第１面１００Ａ側開口部まで達する。これにより、簡単にコンクリート壁１００の第１面１００Ａ、第２面１００Ｂの両方において、補強材１Ｍの連結部１２を形成することができる。
【０１２２】
当然、強化繊維束２０、３０によって、図７に示して説明したような略Ｌ字形状の補強材Ｍを形成することもできる。
【０１２３】
ここで、強化繊維束の体積をＶF、強化繊維束に含浸された樹脂の量（体積）をＶR、ＶF＋ＶR＝ＶTとすると、樹脂充填率（％）、即ち、（ＶR÷ＶT）×１００は、５〜９０％となるように選定するのが好ましい。樹脂充填率が５％より少ないと、強化繊維と強化繊維との間で応力の伝達ができなくなり、結果として全体の引張強度が低下するといった問題があり、又、９０％より大きいと、繊維の量が相対的に少なくなり全体の引張強度が高くならないだけでなく、物理的に樹脂を含浸できないといった問題が発生する。従って、好ましくは、この樹脂充填率は３０〜８０％とされる。
【０１２４】
樹脂が未含浸の強化繊維束２０は、例えば、適当な単位のロール状として施工現場に搬送され、そこでコンクリート壁１００に設ける孔１０１の任意の孔間隔に対応して切断することができる。又、施工現場でこの強化繊維に樹脂を含浸させてプリプレグ状態の強化繊維束３０を作製し、用いることができる。或いは、マトリクス樹脂が予め含浸されたプリプレグ状態の強化繊維束３０を、例えば、適当な単位のロール状として施工現場に搬送してもよい。
【０１２５】
以上、本実施例のように可撓性を有する強化繊維束２０、３０を、孔１０１に配置した後効果させることで、上記各実施例と同様にコンクリート壁１００のせん補強効果を得ることができると共に、補強材１を施工現場で切断し、屈曲させるなどして、容易に任意の形状とすることができるので施工性がよい。
【０１２６】
実施例７
次に、本発明の更に他の実施例について説明する。本実施例は、面外せん断耐力に加えて、曲げ及び面内せん断力に対しても補強が要求される場合に、公知のコンクリート増厚工法と組み合わせる方法である。
【０１２７】
上述のように、上記各実施例にて説明した方法によれば、主にコンクリート部材の面外せん断耐力を向上させることができる。
【０１２８】
一方、従来、図２３に示すようなＦＲＰ格子材２００、又は例えば溶接にて格子状とされた鉄筋とされる格子材（以下、ここではＦＲＰ格子材２００を用いるものとする。）をコンクリート面にアンカーボルトで固定することによりコンクリート構造物に取り付け、その後セメントモルタル等を吹き付け、コテ塗りして被覆し、コンクリート面を増厚するか、或いは型枠を配置した後、生コンクリートを注入してＦＰＲ格子材とコンクリート構造物とを一体化させることによりコンクリート構造物を補強する方法がある。斯かる方法によって、主にコンクリート部材の曲げ耐力、面内せん断耐力を向上させることができる。
【０１２９】
そこで、本実施例では、図２４に示すように、被補強コンクリート部材としてのコンクリート壁１００の所定の位置に孔１０１を設け、コンクリート壁１００の表面にＦＲＰ格子材２００を配置する。そして、孔１０１外でコンクリート壁１００の表面に沿って配置される補強材１の第２部分、例えば、図４に示す補強材１Ｂの連結部１２によって、ＦＲＰ格子材２００（図示の例では、２本の横補強筋２０２）を固定するように、コンクリート壁１００の孔１０１に補強材１Ｂを差し込む。そして、孔１０１に充填材２を充填することによって補強材１Ｂを固定する。勿論、補強材１を挿入する以前に孔１０１内に充填材２を充填しておいてよいことは上述の通りである。
【０１３０】
これにより、従来用いられていた、コンクリート部材の補強効果に関しないアンカーボルトを用いることなく或いは使用量を減らして、補強材１でＦＲＰ格子材２００を固定することができる。
【０１３１】
その後、ＦＲＰ格子材２００、補強材１Ｂが設けられたコンクリート壁１００の表面にセメントモルタル、ポリマーモルタル、ポリマーセメントモルタルを含むモルタル、或いはセメントコンクリート、ポリマーコンクリート、ポリマーセメントコンクリートを含むコンクリートなどの増厚材３００を吹き付け、コテ塗りするなど、公知の方法で設けてコンクリート壁１００を増厚する。
【０１３２】
補強材１としては、上記連結部１２を有する補強材１の他、ＦＲＰ格子材２００を固定し得るように、コンクリート壁１００の表面方向に配置される第２部分を有するものであれば用いることもできる。
【０１３３】
尚、コンクリート壁１００の反対側面にもＦＲＰ格子材２００を設けるこができる。この場合、コンクリート壁１００の水平方向において異なる位置でコンクリート壁１００の表裏面から上述と同様にして補強材１Ｂを差し込み、固定してもよいが、例えば、図１３、図１４に示すように孔１０１内で継手を有するもの、或いは図１５、図１６に示すような補強部１１の両端に屈曲部１５を有するものを用いることができる。
【０１３４】
以上、本実施例によれば、補強材１を、コンクリート増厚工法と組み合わせて用いることで、コンクリート壁１００の面外せん断耐力に加えて、曲げ耐力及び面内せん断耐力の向上をも図ることができる。
【０１３５】
実験例１
本発明の補強方法の効果を立証するために、ＲＣ単純梁供試体をコンクリート壁部材にみたてて、２点支持２点静的載荷試験を行った。
【０１３６】
図２５を参照して、梁供試体５００の寸法は、幅（Ｗ０）３００ｍｍ、高さ（Ｈ０）４６０ｍｍ、長さ（Ｌ０）２７００ｍｍとされ、内部に引張鉄筋５０１、圧縮鉄筋５０２、スターラップ（支点位置のみ）５０３から成る鉄筋構造体を有するものであり、支点間距離（Ｌｓ）は２１００ｍｍ、荷重間距離（Ｌｐ）は３００ｍｍとした。コンクリートは、早強ポルトランドセメントを用いて、目標圧縮圧縮強度を３０Ｎ／ｍｍ2として打設した。
【０１３７】
この供試体５００は、コンクリート打設１４日後に、上面５００Ａよりドリル（コアカッター）を用いて直径３０ｍｍの孔１０１を貫通させた。孔１０１は、供試体５００の長手軸線方向（主筋軸線方向）にほぼ直角、即ち、表面に対し略垂直方向である供試体５００の略法線方向に沿って設けた。又、孔１０１は、供試体５００の長手方向において、一方の支点から一方の載荷点の間に孔中心間距離（Ｌｒ１）１７５ｍｍで５箇所、又他方の支点から他方の載荷点の間に孔中心間距離（Ｌｒ２）１４０ｍｍで６箇所、又供試体５００の幅（Ｗ０）方向において間隔（Ｗｒ）１００ｍｍで２列、合計２２箇所設けた。供試体５００の幅Ｗ０方向において２列設ける孔１０１は、それぞれ表面から１００ｍｍ内側に配置した。そして、補強材１として図９に示すＦＲＰ格子材から形成したものを用い、補強材１の２つの補強部１１を、供試体５００の幅Ｗ０方向に設けた２つの孔にそれぞれ差し込んだ。補強材１を差し込んだ孔１０１に充填材２を充填し、７日間養生させた。孔中心間距離（Ｌｒ１）１７５ｍｍで孔１０１を設けたせん断スパンの片側を計測スパンとした。
【０１３８】
実験は、供試体５００の上面５００Ａから（供試体番号３）、下面５００Ｂから（供試体番号４）、又は上面及び下面５００Ａ、５００Ｂの両面から（供試体番号２）それぞれ補強材１を挿入した供試体と、補強材１を設けない無補強の供試体（供試体番号１）のそれぞれについて行った。補強材１、充填材２としては、次のものを用いた。
【０１３９】
【０１４０】
【表１】
表１は、各供試体に関する最大荷重と破壊モードの結果を示す。無補強の供試体（供試体番号１）がせん断圧縮破壊、補強材１でせん断補強した３つの供試体（供試体番号２〜４）がいずれも曲げ圧縮破壊した。供試体番号２〜４では、最大荷重はほぼ同じ（５００ｋＮ）であった。いずれの供試体も約１００ｋＮで初期曲げひび割れが発生し、２５０ｋＮ前後で斜めひび割れが発生した。このように、せん断破壊する無補強の供試体が、補強材１によって曲げ破壊になったことによって、補強材１のせん断補強効果が確認できた。
【０１４２】
図２６に荷重変異曲線を示す。供試体番号２〜４では、等曲げ区間に曲げ圧縮破壊ひび割れが視認できたところで除荷した。図２６から、無補強の供試体（供試体番号１）に対して、最大荷重は、供試体番号２〜４のいずれにおいても３５％以上向上して曲げ破壊に到っていることから、せん断耐力は、供試体番号２〜４に対するいずれの補強方法であっても３５％以上向上することが確認された。
【０１４３】
このように、補強材１を孔１０１に差し込み、ボルト、ナット等の定着具により定着せず、樹脂定着することにより、せん断耐力を増加させ、破壊モードをせん断破壊から曲げ破壊に移行させることが可能であることが明らかとなった。
【０１４４】
図２７は、補強材１の測定ひずみから算定した、補強材１とコンクリートの負担せん断力を示す。この結果から、いずれの供試体でも、斜めひび割れの発生した荷重１３０ｋＮ（載荷荷重２６０ｋＮ）まではコンクリートがせん断力を負担し、斜めひび割れ発生以降、補強材１の負担せん断耐力Ｖｓが徐々に増加し、補強材１がせん断補強筋として機能していることが分かる。終局時の補強材１の負担せん断力は、補強材１の断面積の多い供試体番号２（上下面から）が最も大きく、次いで供試体番号４（下面から）が大きく、供試体番号３（上面から）が最も少なくなっている。
【０１４５】
図２７から、供試体番号３（上面から）、供試体番号４（下面から）、供試体番号２（上下面から）の順に、補強材１のせん断補強材としての効果が大きくなることが分かる。つまり、供試体５００の下面５００Ｂは、引張応力作用面であり、引張応力作用面に沿って補強材１の連結部（定着部）１２を配置することがより好ましいことが分かる。
【０１４６】
一方、上面５００Ａ側から補強材１を挿入した供試体番号３においてもせん断補強効果が見られることから、例えば、コンクリート壁面に沿う連結部２を有さず、実質的に孔１０１内に配置される部分のみから成る補強材１を用いることによっても本発明の効果が得られることが分かる。
【０１４７】
更に説明すると、供試体番号４（下面から）では、梁の引張面では連結部（横補強筋）１２による機械的定着と、樹脂による付着により定着され、圧縮領域である梁の上側では孔１０１内に樹脂による付着のみで定着されている。これに対して、供試体番号３（上面から）では、引張領域となる梁の下側で樹脂による付着のみ定着されている。この場合、圧縮領域では拘束効果により樹脂定着でも十分な定着強度が得られるが、引張領域では拘束効果がなく、逆にコンクリートと樹脂が剥離する方向にコンクリートに応力が作用する。上述の結果より、引張領域に連結部（即ち、コンクリート壁の表面に沿って配置される第２部分）による機械的な定着を提供することで、補強材１の定着をより確実にして、更に良好な補強効果を得られることが確認された。
【０１４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のコンクリート構造物の補強方法は、被補強コンクリート部材に、該被補強コンクリート部材の表面に対し軸線方向が所定の角度となる孔を設け；孔の軸線方向に延びる第１部分と、孔の軸線方向と交差する方向に延在する第２部分と、を備える補強材の少なくとも第１部分を孔内に配置し；孔に充填材を充填して補強材を固定する、
ことを含むコンクリート構造物の補強方法であって、
（Ａ）前記第２部分として、前記第１部分に連結されていると共に、前記孔外で前記被補強コンクリート部材の表面に沿って配置される定着部を有し、
前記孔を設ける際に、該孔を前記被補強コンクリート部材を貫通して設け、
前記孔内に前記補強材を配置する際に、前記定着部が設けられた端部から前記補強材を前記孔内に差し込んだ後、前記補強材を被補強コンクリート部材の表面に沿う方向に移動させるか又は前記孔の軸線方向の周りで回転させて、前記定着部を被補強コンクリート部材の表面に沿わせて配置させる構成とするか、又は、
（Ｂ）前記第２部分として、前記第１部分に連結されていると共に、前記孔外で前記被補強コンクリート部材の表面に沿って配置される定着部を有し、
前記孔を設ける際に、該孔を前記被補強コンクリート部材を貫通して設け、
前記孔内に前記補強材を配置する際に、前記孔の両側開口部から前記補強材を差し込み、前記孔内で両補強材の少なくとも一部分が重さなるように配置し、
前記充填材により前記補強材を固定する際に、前記孔の両側開口部から差し込んだ補強材の重ね継手を形成する構成とされるので、
（１）コンクリート構造物、特に、補強材を外周に巻き立てることが不可能な壁、床などの面部材のせん断耐力を向上させることができる。
（２）コンクリート構造物、特に、面部材のせん断耐力を向上させることができ、且つ、コンクリート増厚工法のように断面寸法の大幅な増加を伴わず、しかも施工が容易である。
といった作用効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の原理を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図２】補強材の一実施例を示す斜視図である。
【図３】コンクリート壁の穿孔方向を説明するための説明図である。
【図４】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図５】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図６】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図７】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図８】補強材の他の実施例を示す斜視図である。
【図９】補強材の他の実施例を示す斜視図である。
【図１０】補強材の他の実施例を示す斜視図である。
【図１１】補強材の他の実施例を示す斜視図である。
【図１２】補強材の他の実施例を示す斜視図である。
【図１３】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図１４】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図１５】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図１６】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図１７】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法に適用し得る補強材の定着方法の一実施例を示す断面図である。
【図１８】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法に適用し得る補強材の定着方法の他の実施例を示す要部断面図である。
【図１９】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法に適用し得る補強材の定着方法の他の実施例を示す断面図である。
【図２０】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図２１】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図２２】補強材の更に他の実施例を示す斜視図である。
【図２３】補強材を形成するＦＲＰ格子材を説明するための斜視図である。
【図２４】本発明に係るコンクリート構造物の補強方法の他の実施例を説明するためのコンクリート壁の斜視図である。
【図２５】本発明の効果を示すために用いた供試体の説明図である。
【図２６】本発明の効果を示す荷重変異曲線のグラフ図である。
【図２７】本発明の効果を示す負担せん断力のグラフ図である。
【符号の説明】
１（１Ａ〜１Ｍ） 補強材
２ 充填材
１１ 補強部（第１部分）
１２ 連結部（第２部分）
１５ 屈曲部（第２部分）
２０ 強化繊維束
３０ プリプレグ状の強化繊維束
１００ コンクリート壁（被補強コンクリート部材）
１０１ 孔
Claims (13)
- 被補強コンクリート部材に、該被補強コンクリート部材の表面に対し軸線方向が所定の角度となる孔を設け、
前記孔の軸線方向に延びる第１部分と、前記孔の軸線方向と交差する方向に延在する第２部分と、を備える補強材の少なくとも前記第１部分を前記孔内に配置し、
前記孔に充填材を充填して前記補強材を固定する、
ことを含むコンクリート構造物の補強方法であって、
前記第２部分として、前記第１部分に連結されていると共に、前記孔外で前記被補強コンクリート部材の表面に沿って配置される定着部を有し、
前記孔を設ける際に、該孔を前記被補強コンクリート部材を貫通して設け、
前記孔内に前記補強材を配置する際に、前記定着部が設けられた端部から前記補強材を前記孔内に差し込んだ後、前記補強材を被補強コンクリート部材の表面に沿う方向に移動させるか又は前記孔の軸線方向の周りで回転させて、前記定着部を被補強コンクリート部材の表面に沿わせて配置させる、
ことを特徴とするコンクリート構造物の補強方法。 - 前記孔は、前記孔の軸線方向が前記被補強コンクリート部材の法線方向に対し６０度以内となるように設けることを特徴とする請求項１のコンクリート構造物の補強方法。
- 前記定着部は、前記補強材の両端部に設けられていることを特徴とする請求項１又は２のコンクリート構造物の補強方法。
- 前記補強材の両端部に設けられた各定着部の間に前記被補強コンクリート部材中の既設鉄筋が存在するように、前記補強材を前記被補強コンクリート部材の前記孔内に配置することを特徴とする請求項３のコンクリート構造物の補強方法。
- 被補強コンクリート部材に、該被補強コンクリート部材の表面に対し軸線方向が所定の角度となる孔を設け、
前記孔の軸線方向に延びる第１部分と、前記孔の軸線方向と交差する方向に延在する第２部分と、を備える補強材の少なくとも前記第１部分を前記孔内に配置し、
前記孔に充填材を充填して前記補強材を固定する、
ことを含むコンクリート構造物の補強方法であって、
前記第２部分として、前記第１部分に連結されていると共に、前記孔外で前記被補強コンクリート部材の表面に沿って配置される定着部を有し、
前記孔を設ける際に、該孔を前記被補強コンクリート部材を貫通して設け、
前記孔内に前記補強材を配置する際に、前記孔の両側開口部から前記補強材を差し込み、前記孔内で両補強材の少なくとも一部分が重さなるように配置し、
前記充填材により前記補強材を固定する際に、前記孔の両側開口部から差し込んだ補強材の重ね継手を形成する、
ことを特徴とするコンクリート構造物の補強方法。 - 前記孔は、前記孔の軸線方向が前記被補強コンクリート部材の法線方向に対し６０度以内となるように設けることを特徴とする請求項５のコンクリート構造物の補強方法。
- 前記補強材は、前記被補強コンクリート部材に設けられた別個の前記孔内にそれぞれ配置される複数の前記第１部分を有し、前記定着部は、前記複数の第１部分を互いに連結すると共に、前記孔外で前記被補強コンクリート部材の表面に沿って配置される連結部を構成することを特徴とする請求項５又は６のコンクリート構造物の補強方法。
- 前記補強材は、２つの前記第１部分を前記連結部で連結した略Ｕ字形状、３つの前記第１部分を前記連結部で連結した略山字形状、又は４つ以上の前記第１部分を前記連結部で連結した略櫛形状とされることを特徴とする請求項７のコンクリート構造物の補強方法。
- 前記第２部分として、前記孔内に配置されると共に、前記孔内で前記第１部分と交点を形成する突起部を有することを特徴とする請求項１〜８のいずれかの項に記載のコンクリート構造物の補強方法。
- 前記補強材は、前記突起部を複数有することを特徴とする請求項９のコンクリート構造物の補強方法。
- 前記孔の軸線方向と直交する方向への前記第１部分からの前記突起部の突出量は、前記孔の軸線方向と直交する方向における前記第１部分の断面形状の最大寸法の１／２〜５倍であることを特徴とする請求項９又は１０のコンクリート構造物の補強方法。
- 前記補強材は、金属又は繊維強化プラスチックの棒材で形成されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかの項に記載のコンクリート構造物の補強方法。
- 前記補強材は、連続繊維を複数層交差させて交点が形成された繊維強化プラスチック格子材で形成されることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかの項に記載のコンクリート構造物の補強方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003193912A JP4194894B2 (ja) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | コンクリート構造物の補強方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2003193912A JP4194894B2 (ja) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | コンクリート構造物の補強方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2005029991A JP2005029991A (ja) | 2005-02-03 |
| JP4194894B2 true JP4194894B2 (ja) | 2008-12-10 |
Family
ID=34205245
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2003193912A Expired - Fee Related JP4194894B2 (ja) | 2003-07-08 | 2003-07-08 | コンクリート構造物の補強方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4194894B2 (ja) |
Families Citing this family (19)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4647340B2 (ja) * | 2005-02-28 | 2011-03-09 | 有限会社エスティニューテック研究会 | 低層住宅用シングル配筋既設基礎の補強工法 |
| JP4780781B2 (ja) * | 2006-02-07 | 2011-09-28 | 東日本旅客鉄道株式会社 | 既設コンクリート橋脚の耐震補強工法 |
| JP5166837B2 (ja) * | 2007-11-27 | 2013-03-21 | 大成建設株式会社 | 壁構造物の補強方法および補強構造 |
| JP5392749B2 (ja) * | 2008-10-07 | 2014-01-22 | 前田建設工業株式会社 | 鉄筋コンクリート構造物への鉄筋の定着構造 |
| JP5409123B2 (ja) * | 2009-05-28 | 2014-02-05 | 有限会社難波建築研究室 | 繊維状浮きタイル繋止材及びタイル剥落防止工法 |
| JP4615611B1 (ja) * | 2009-12-08 | 2011-01-19 | 東急建設株式会社 | せん断補強工法とせん断補強筋支持具 |
| JP5406756B2 (ja) * | 2010-02-16 | 2014-02-05 | 奈良建設株式会社 | 橋脚耐震補強に関する中間拘束筋の補強構造及び補強方法 |
| JP5627269B2 (ja) * | 2010-03-31 | 2014-11-19 | 株式会社熊谷組 | コンクリート構造物の剪断補強方法 |
| JP5629218B2 (ja) * | 2011-01-05 | 2014-11-19 | 東急建設株式会社 | せん断補強工法とせん断補強筋支持具 |
| JP5525475B2 (ja) * | 2011-03-30 | 2014-06-18 | 大成建設株式会社 | 既設鉄筋コンクリート壁の補強構造および既設鉄筋コンクリート壁の補強方法 |
| JP5672197B2 (ja) * | 2011-08-25 | 2015-02-18 | 住友大阪セメント株式会社 | アンカーの施工方法 |
| JP5916364B2 (ja) * | 2011-12-07 | 2016-05-11 | 東日本旅客鉄道株式会社 | 鉄筋コンクリート梁のせん断耐力向上方法 |
| JP6043137B2 (ja) * | 2012-09-28 | 2016-12-14 | 株式会社フジタ | 鉄筋コンクリート構造物の補強構造 |
| JP2014070389A (ja) * | 2012-09-28 | 2014-04-21 | Fujita Corp | 鉄筋コンクリート構造物の補強構造 |
| JP6511231B2 (ja) * | 2014-07-09 | 2019-05-15 | 国立大学法人 東京大学 | コンクリートの補強構造及びその補強工法 |
| KR101748870B1 (ko) * | 2016-10-24 | 2017-06-19 | (주)엘틱스컴퍼니 | 건축물의 내진성능 보강 공법 |
| JP6994909B2 (ja) * | 2016-12-05 | 2022-01-14 | Ｊｆｅシビル株式会社 | 鉄筋部材、及び、その鉄筋部材を使用した鉄筋コンクリート構造 |
| JP6948503B2 (ja) * | 2016-12-28 | 2021-10-13 | 国立大学法人金沢大学 | コンクリート構造物の補強方法、コンクリート構造物及び可撓性連続繊維補強材 |
| JP7260430B2 (ja) * | 2019-07-19 | 2023-04-18 | 東日本旅客鉄道株式会社 | コンクリート柱の補強方法およびコンクリート柱 |
-
2003
- 2003-07-08 JP JP2003193912A patent/JP4194894B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005029991A (ja) | 2005-02-03 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4194894B2 (ja) | コンクリート構造物の補強方法 | |
| Reichenbach et al. | A review on embedded fibre-reinforced polymer reinforcement in structural concrete in Europe | |
| KR102376427B1 (ko) | 보강 바 및 그의 제조방법 | |
| US6123485A (en) | Pre-stressed FRP-concrete composite structural members | |
| US20100031607A1 (en) | Splice System for Fiber-Reinforced Polymer Rebars | |
| US7523924B2 (en) | Devices, systems, and methods for reinforcing concrete and/or asphalt cement | |
| US9874015B2 (en) | Basalt reinforcement for concrete containment cages | |
| CN108252203A (zh) | 一种混合配置frp筋与普通钢筋的拼装混凝土墩体系 | |
| US20110101266A1 (en) | Reinforcement structures | |
| JP2022064034A (ja) | 緊張材の定着構造およびプレストレストコンクリート構造物の製作方法 | |
| Özdemir | Mechanical properties of CFRP anchorages | |
| JP2005023726A (ja) | 桁と床版の接合構造及び桁と床版の接合方法 | |
| US6711862B1 (en) | Dry-cast hollowcore concrete sandwich panels | |
| Teran et al. | Reinforced concrete jacketing of existing structures | |
| JP3350447B2 (ja) | 補強・補修用繊維シート | |
| JP3806252B2 (ja) | 強化繊維シートによるコンクリート構造物の補強方法 | |
| JP3689182B2 (ja) | 固化性塑造材製構造体 | |
| JP3500821B2 (ja) | コンクリート構造体の補強方法及び補強構造 | |
| Mehrabi et al. | Epoxy Dowel Pile Splice Evaluation | |
| JP3681367B2 (ja) | 鉄骨柱と基礎コンクリートの接合構造 | |
| Kunwar | Seismic evaluation and rehabilitation of reinforced concrete bridge wall piers | |
| Ozel | Behavior of concrete beams reinforced with three-dimensional fiber reinforced plastic grids | |
| JP5190651B2 (ja) | 壁の補強構造 | |
| JP7408364B2 (ja) | 構造体 | |
| KR20110077324A (ko) | 섬유보강 그라우트재를 이용한 어스앵커 공법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060609 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20071019 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20080610 |
|
| A521 | Written amendment |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20080808 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20080902 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20080924 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4194894 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111003 Year of fee payment: 3 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111003 Year of fee payment: 3 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20111003 Year of fee payment: 3 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121003 Year of fee payment: 4 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20131003 Year of fee payment: 5 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313111 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
| R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |