JP5525142B2 - 補修構造、補修用アンカーおよび補修方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート構造物の補修構造、補修用アンカーおよび補修方法に関する。

経年や火災などにより劣化したコンクリート構造物の補修方法としては、表面の劣化したコンクリートを除去して健全な部分（補修対象部）を露出させた後、補修対象部に補修材を固着する方法が一般的に行われている。

このような補修方法において、劣化したコンクリートを除去して確保した空間に、補強用の金属製または樹脂製のメッシュを配置し、その後、当該空間に補修材を固着させる。メッシュは、劣化したコンクリートが除去された状態のコンクリート構造物に植設されたアンカーにより支持される。

ところが、前記従来の補修方法では、メッシュよりも表面側に施工された補修材に対しては、補強がなされていないため、火災などにより補修材の付着力が低下した場合に、補修材の表層部が剥離、落下するおそれがあった。

なお、特許文献１には、剥離片の落下等を防止するために、アンカーボルトや鋲等を介してコンクリート構造物の表面にメッシュ材を固定する補強方法が開示されている。
また、特許文献２には、補修材の落下を防止することを目的として、補修箇所に羽根部材が形成されたアンカーを施工した後、補修材を充填することにより、補修材の落下を防止する補修方法が開示されている。

特開２００４−２９３１５０号公報 特開２００２−１１５４００号公報

ところが、前記特許文献１に記載の発明は、補修材の剥離を防止するのに効果的であるものの、補強後のコンクリート構造物の表面にさらにメッシュ材を固定するため、施工工程が増え、補修工期の長期化と施工費用が高価になる原因となっていた。

また、特許文献２に記載の補修工法は、部分的な小規模な補修には効果的であるものの、補修面積が広い場合には、多数のアンカーを設置する必要があり施工に手間を要するとともに費用がかさむという問題点を有していた。

本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、簡易かつ安価に施工を行うことを可能としているとともに、補修後に火災が生じた場合であっても補修材の剥離落下を防止することを可能とした補修構造、補修用アンカーおよび補修方法を提供することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明の補修構造は、既存のコンクリート部材の劣化した表層部を除去してなる補修対象部と、前記補修対象部の表面に固着された補修材と、前記補修材に埋設されたメッシュ部材と、前記メッシュ部材を係止する複数のアンカーと、前記メッシュ部材の外側に配置された複数のヘッド部材と、を備える補修構造であって、前記アンカーは前記補修対象部に植設されており、前記ヘッド部材の先端は前記補修材の表面に露出していることを特徴としている。

かかる補修構造によれば、メッシュ部材の外側にヘッド部材が配置されているため、火災などにより補修材の付着力が低下した場合であっても、メッシュ部材の外側に配置された補修材が層状に剥離することが低減される。

前記補修構造において、前記ヘッド部材は、前記アンカーの先端または前記メッシュ部材に固定されている。

また、本発明の補修用アンカーは、既存のコンクリート部材の劣化した表層部を除去してなる補修対象部に補修材を固着させて該既存のコンクリート部材の補修を行う補修工法において、前記補修材に埋設されるメッシュ部材を係止する補修用アンカーであって、前記補修対象部に植設される軸部および前記軸部の先端側において前記メッシュ部材を係止可能に形成された係止部を有するアンカーと、前記アンカーの先端に突設されたヘッド部材と、を備えることを特徴としている。

かかる補修用アンカーによれば、メッシュ部材を係止するとともに、係止部よりも先端側に形成されたヘッド部が、メッシュ部材の外側に固着された補修材の剥落を防止するために、簡易かつ安価な施工により、補修後の補修材の剥落を防止することが可能となる。

また、前記ヘッド部の先端部が、前記軸部と直交する直線状に形成されていれば、補修用アンカーの形状が比較的シンプルなものになるとともに補修材の剥落の抑止効果が向上する。

また、本発明の補修方法は、前記補修用アンカーを利用して既存のコンクリート部材の補修を行う方法であって、前記既存のコンクリート部材の劣化した表層部を除去する工程と、前記表層部が除去された補修対象部に前記補修用アンカーを植設する工程と、前記係止部にメッシュ部材を係止する工程と、前記補修対象部の表面に補修材を固着する工程と、を備えており、前記ヘッド部の先端が前記補修材の表面に露出するように該補修材を固着することを特徴としている。

かかる補修方法により既存のコンクリート構造物の補修を行えば、簡易な施工により、補修後に火災が生じるなどして補修材に劣化が生じた場合であっても、補修材が剥落することを防止することが可能となる。

本発明の補修構造、補修用アンカーおよび補修方法によれば、簡易かつ安価に施工を行うことを可能としているとともに、補修後に火災が生じた場合であっても補修材の剥離落下を防止することが可能となる。

本発明の補修構造、補修用アンカーおよび補修方法の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。

本実施形態に係る補修構造１は、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、既存のコンクリート部材２の劣化した表層部を除去してなる補修対象部３と、補修対象部３の表面に固着された補修材４と、補修材４に埋設されたメッシュ部材５と、メッシュ部材５を係止する複数の補修用アンカー６，６，…と、を備えて構成されている。

補修対象部３は、例えばトンネル覆工等からなる既存のコンクリート部材２が、火災などにより損傷を受けた場合において、その損傷した部分（劣化した表層部）を取り除いた残りの部位である。
なお、補修の対象となる既存のコンクリート部材２の用途は限定されるものではない。また、既存のコンクリート部材を構成する材料も限定されるものではない。

補修材４は、吹き付けや鏝塗り等により補修対象部３に固着されている。なお、補修材４を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、コンクリートやモルタルなど、適宜公知の補修材の中から選定して採用すればよい。

メッシュ部材５は、補修材４に埋設された金属製あるいは樹脂製の部材であって、補修対象部３の面積と同等の面積またはやや小さい面積を覆うように形成されている。本実施形態では、縦材５ａと横材５ｂとが予め格子状に組み合わされたものをメッシュ部材５として使用するが、メッシュ部材５は、現地において、縦材５ａと横材５ｂとを組み合わせることにより構成してもよい。また、メッシュ部材５の各マス目の形状や寸法は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。

補修用アンカー６は、補修対象部３に植設されるアンカー６ａを主体としており、アンカー６ａの先端にはヘッド部材（ヘッド部）６ｂが一体に形成されている。

アンカー６ａは、図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、補修対象部３に埋め込まれる受部６０と、受部６０を介して補修対象部３に植設される軸部６１と、軸部６１の先端側においてメッシュ部材５を係止可能に形成された係止部６２とを有している。

軸部６１の基端部には、ネジ加工が施されており、受部６０の内周面はメスネジ加工が施されている。そして、軸部６１は、補修対象部３に埋め込まれた受部６０にねじ込まれることにより、補修対象部３に固定される。

係止部６２の形状は限定されるものではなく、メッシュ部材５の係止が可能な形状に適宜形成することが可能である。本実施形態では、係止部６２がフック状に形成されている。また、メッシュ部材５は、直線状に形成された補修用アンカー６の係止部６２に結束線等により固定してもよい。

ヘッド部材６ｂは、図１（ａ）および図２（ａ）に示すように、アンカー６ａの係止部６２よりも外側（コンクリート部材２と反対側）に形成されている。
ヘッド部材（ヘッド部）６ｂは、アンカー６ａの軸部６１の中心軸と平行になるように形成されたヘッド軸部６３と、ヘッド軸部６３と直交する直線状（棒状）に形成された先端部６４とにより、Ｔ字状に形成されている。すなわち、ヘッド部材６ｂの先端部６４は、軸部６０と直交する直線状に形成されている。

ヘッド部材６ｂは、図１に示すように、補修用アンカー６の先端部に突設されることで、メッシュ部材５の外側に固着された補修材４に定着し、この補修材４の剥落を防止する。なお、ヘッド部材６ｂを構成する材料は限定されるものではないが、耐熱性に優れているとともに、錆びにくい材料が望ましい。

なお、ヘッド部材６ｂの形状は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
例えば、図２（ｂ）に示すように、棒材をＬ字状に屈曲させることで、ヘッド軸部６３と先端部６４を形成したものであってもよい。ヘッド部材６ｂがＬ字状に形成されていれば、Ｔ字状のヘッド部材６ｂと同様に、ヘッド部材６ｂの先端部６４を補修材４の表面に沿って配置させることが可能となる。

また、図２（ｃ）に示すように、ヘッド部材６ｂとして、リング状に形成された部材を、アンカー６ａの先端に固定してもよい。ヘッド部材６ｂがリング状に形成されていれば、補修用アンカー６が傾斜して植設されていたとしても、ヘッド部材６ｂの先端を補修材４の表面に露出させた状態で配置することが可能となる。また、ヘッド部材６ｂの内空部に補修材４が入り込むため、補修材４が剥離しにくくなる。

また、図２（ｄ）に示すように、直線の棒状に形成された部材を、ヘッド部材６ｂとして、軸部６１の中心軸と平行となるようにアンカー６ａの先端に固定してもよい。

補修用アンカー６は、アンカー６ａの先端に、別部材からなるヘッド部材６ｂを溶接等により固定してもいいし、予め工場などにおいてアンカー６ａの先端にヘッド部（ヘッド部材６ｂ）が形成されたものであってもよい。

次に、本実施形態に係る補修方法について説明する。
本実施形態に係る補修方法は、既存のコンクリート部材の劣化した表層部を除去する除去工程と、表層部を除去して形成された補修対象部３に補修用アンカーを植設する植設工程と、係止部にメッシュ部材を係止する係止工程と、補修対象部の表面に補修材を固着する固着工程と、を備えている。

除去工程は、図３（ａ）に示すように、火災などにより、既存のコンクリート構造物２の劣化した表層部２ａを除去する工程である。
劣化した表層部２ａの除去方法は限定されるものではなく、例えば、ウォータージェットによって削り取る方法や斫る方法等、適宜公知の方法から選定して行う。

コンクリートの除去は、劣化した表層部２ａのみではなく、劣化していない部分２ｂを含み、鉄筋Ｒの位置まで除去することで、後工程で固着する補修材４の付着力の向上を図ってもよい。

植設工程は、図３（ｂ）に示すように、まず、劣化した表層部２ａを除去して形成された補修対象部３を削孔して、アンカー孔を形成した後、補修用アンカー６の受部６０を当該アンカー孔に挿入し、固定する。
アンカー孔の施工は、既存のコンクリート部材２の鉄筋Ｒの位置を確認した上で、鉄筋Ｒに損傷を与えることがないように行う。

次に、図３（ｃ）に示すように、補修用アンカー６の軸部６１を、受部６０にねじ込むことにより補修用アンカー６を固定する。

このとき、補修用アンカー６は、ヘッド部材６ｂの先端が、補修材４の表面に露出するように配置する。つまり、直線状に形成されたヘッド部材６ｂの先端部６４が、補修材４の計画面４ａと一致するように、配置する。

図４（ａ）に示すように、施工誤差等により、補修用アンカー６が傾斜し、ヘッド部材６ｂの先端部６４が、補修材４の計画面４ａから突出してしまう場合は、補修用アンカー６を回転させることで、図４（ｃ）および（ｄ）ヘッド部材６ｂの向きを変化させて、先端部６４が計画面４ａと一致するように調整する。

計画面４ａの位置は、現場にて水糸を張ることにより表示し、ヘッド部６ｂの位置は、この水糸にあわせるものとする。なお、補修用アンカー６の位置調整方法は限定されるものではなく、適宜行うものとする。

係止工程は、図３（ｃ）に示すように、植設工程において、補修対象部３に植設された補修用アンカー６のフック状の係止部６２に、メッシュ部材５を係止する工程である。
なお、メッシュ部材５は、結束線等を介して補修用アンカー６に固定してもよい。

メッシュ部材５を補修用アンカー６に係止させた状態で、ヘッド部材６ｂは、メッシュ部材５よりも表面側（図３において右側）に突出している。

固着工程は、図３（ｄ）に示すように、補修対象部３に補修材４を固着する工程である。本実施形態における補修材４の固着は、メッシュ部材５の内側（既設のコンクリート部材２側）の施工と、メッシュ部材５の外側（既設のコンクリート部材２と反対側）の施工との２段階で行う。

補修材４の施工方法は限定されるものではなく、鏝塗りや吹き付けなどにより行う。
補修材４の施工は、補修用アンカー６のヘッド部材６ｂを定規として使用し、補修材４の表面が補修用アンカー６（ヘッド部材６ｂ）の先端（先端部６４）の位置になるように行う。

なお、メッシュ部材５の設置位置まで補修材４を打設（固着）してからメッシュ部材５を補修用アンカー６へ係止し、その後メッシュ部材５の外側に補修材４を打設（固着）してもよい。また、補修材４の打設を２段階で行わずに、１回の施工でメッシュ部材５の内側と外側に打設してもよい。

以上、本実施形態に係る補修構造、補修用アンカー、補修方法によれば、ヘッド部材６ｂが補修材４の表面に露出するように配置されているため、メッシュ部材５の表面側に固着された補修材４の剥離が抑制される。
そのため、補修後に再び火災が生じるなどして補修材４の粘着力が低下したとしても、ヘッド部材６ｂにより層状の剥離が抑制される。

また、ヘッド部材６の先端部６４は、補修用アンカー６の軸部６１の中心軸と直交するように形成された棒状部材であるため、補修用アンカー６が傾斜していたとしても、回転させることで、補修材４の表面４ａに一致させることが可能である。

また、棒状部材である先端部６４にあわせて補修材４を固着させることで、補修材４の表面を平坦に形成することが可能なため、施工が容易である。
また、補修材４の表面を棒状の先端部６４で抑えているので、補修材４の剥離を効果的に抑制することができる。

本実施形態の補修方法は劣化したコンクリートの除去、補修用アンカー６の植設、メッシュ部材５の配置、補修材４の固着で完了するので、補修材４の剥落を防止した補修構造１を、簡易に構築することを可能としている。

以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜設計変更が可能であることは言うまでもない。

例えば、全ての補修用アンカー（ヘッド部材）の先端が補修材の表面に露出している必要はなく、図１（ａ）の中央に配置された補修用アンカーのように、補修材に埋設されていてもよい。
また、アンカーの形状は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。

また、前記実施形態では、ヘッド部材とアンカーとが一体となった補修用アンカーを使用するものとしたが、図５（ａ）および（ｂ）に示す補修構造１’のように、ヘッド部材６ｂがメッシュ部材５に固定されていることで、アンカー６ａとヘッド部材６ｂとが別々に形成されていてもよい。
この場合において、ヘッド部材６ｂは、メッシュ部材５に固定されていることで、メッシュ部材５の表面側に配置されている。

本発明の好適な実施の形態に係る補修構造の概略を示す図であって、（ａ）は縦断図、（ｂ）は正面図である。 （ａ）は図１に示す補修構造における補修用アンカーを示す図であって、（ｂ）〜（ｄ）は（ａ）の変形例を示す図である。 （ａ）〜（ｄ）は本発明の好適な実施の形態に係る補修方法の各作業手順を示す縦断図である。 図３に示す補修方法における補修用アンカーの設置方法の一例を示す図であって、（ａ）および（ｃ）は縦断図、（ｂ）および（ｄ）は正面図である。 本発明の好適な実施の形態に係る補修構造の変形例を示す図であって、（ａ）は縦断図、（ｂ）は正面図である。

符号の説明

１ 補修構造
２ 既存のコンクリート部材
３ 補修対象部
４ 補修材
４ａ 表面
５ メッシュ部材
６ 補修用アンカー
６ａ アンカー
６ｂ ヘッド部材（ヘッド部）
６１ 軸部
６２ 係止部

Claims (5)

1. 既存のコンクリート部材の劣化した表層部を除去してなる補修対象部と、
   前記補修対象部の表面に固着された補修材と、
   前記補修材に埋設されたメッシュ部材と、
   前記メッシュ部材を係止する複数のアンカーと、
   前記メッシュ部材の外側に配置された複数のヘッド部材と、を備える補修構造であって、
   前記アンカーは前記補修対象部に植設されており、
   前記ヘッド部材は、前記アンカーの先端に固定されていて、
   前記ヘッド部材の先端は前記補修材の表面に露出していることを特徴とする補修構造。
2. 既存のコンクリート部材の劣化した表層部を除去してなる補修対象部と、
   前記補修対象部の表面に固着された補修材と、
   前記補修材に埋設されたメッシュ部材と、
   前記メッシュ部材を係止する複数のアンカーと、
   前記メッシュ部材の外側に配置された複数のヘッド部材と、を備える補修構造であって、
   前記アンカーは前記補修対象部に植設されており、
   前記ヘッド部材は、前記メッシュ部材に固定されていて、
   前記ヘッド部材の先端は前記補修材の表面に露出していることを特徴とする補修構造。
3. 既存のコンクリート部材の劣化した表層部を除去してなる補修対象部に補修材を固着させて該既存のコンクリート部材の補修を行う補修工法において、前記補修材に埋設されるメッシュ部材を係止する補修用アンカーであって、
   前記補修対象部に植設される軸部および前記軸部の先端側において前記メッシュ部材を係止可能に形成された係止部を有するアンカーと、
   前記アンカーの先端に突設されたヘッド部材と、を備えることを特徴とする補修用アンカー。
4. 前記ヘッド部の先端部が、前記軸部と直交する直線状に形成されていることを特徴とする、請求項３に記載の補修用アンカー。
5. 請求項３または請求項４に記載の補修用アンカーを利用して既存のコンクリート部材の補修を行う補修方法であって、
   前記既存のコンクリート部材の劣化した表層部を除去して補修対象部を露出させる工程と、
   前記補修対象部に前記補修用アンカーを植設する工程と、
   前記係止部にメッシュ部材を係止する工程と、
   前記補修対象部の表面に補修材を固着し、前記ヘッド部の先端を該補修材の表面に露出させる工程と、を備えることを特徴とする補修方法。

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