JP5538201B2 - 支保装置 - Google Patents

Description

この発明は、既存の建造物を事後的に補強するためにグラウト材を充填する型枠を支持する支保装置に関する。

建造物の耐震性を向上させるため、既存の柱を補強する構造として、柱の外周に間隔を保った囲い鋼板を軸方向に連続して設け、その囲い鋼板と柱との間にグラウト材を充填し、柱と囲い鋼板とをグラウト材を介して一体化するものが知られている。
例えば、図３に示すように、両脇に壁２が連続する柱１を補強する場合、柱１の一面を、その柱１の軸方向に直交する面での断面をＬ字状にした一対の囲い鋼板３で囲うが、互いに隣接する一方の囲い鋼板３の一方の片３ｂに、他方の囲い鋼板３の他方の片３ｃが重ね合わされるようにする。

また、上記片の一部を重ね合わせた囲い鋼板３，３の対向片３ａ、３ｄ間にはタイバー４をわたし、その両端を対向する片３ａ，３ｄから外部へ突出させている。このタイバー４の外周にはねじを形成し、上記各片３ａ，３ｄの外側に突出したタイバー４の両端にはナット５を止めて上記対向する片３ａ，３ｄの間隔を保持するようにしている。

上記のようにした囲い鋼板３の外周に図示しない帯状シートを接着しながら巻きつけることによって、上記囲い鋼板３を結束する。但し、図３では、この帯状シートを省略している。
上記のようにして帯状シートで囲い鋼板３を結束したら、今度は、囲い鋼板３と柱１との間に形成されたスペース６にグラウト材を充填する。このグラウト材を固化させると、柱１の表面に密着したグラウト材と囲い鋼板３とが一体化して、柱１が補強されるというものである。

この補強構造では、囲い鋼板３の片３ａ，３ｄをスライド可能に重ね合わせて用いるので、地震の際、その重ね合わせ部Ｓが摺動し、摺動抵抗によって振動を吸収することもできる。
なお、図中の符号７は上記囲い鋼板３に接着した帯状シートを押さえる板部材である。

上記補強構造では、柱１を、グラウト材を介して囲い鋼板３と一体化することで、強度を保持しているので、固化したグラウト材に巣ができたり、グラウト材が柱１や囲い鋼板３と密着していない部分があったりすると、十分な強度を得られないことになる。
ところが、この補強構造では上記囲い鋼板３の端部をスライド可能に重ね合わせて用いているため、外力が作用しない状態では、上記タイバー４によって対向する片３ａ，３ｄ間の間隔を保っているが、グラウト材を充填し、グラウト材の圧力が作用すると、囲い鋼板３の重ね合わせ部Ｓが開きやすくなっている。

グラウト材の充填時に囲い鋼板３の重ね合わせ部Ｓが開いたり、外側に向かって膨らんでしまうと、鋼板３と柱１との間の容積が大きくなって、グラウト材がいきわたらない部分ができてしまったり、柱１の表面や囲い鋼板３に密着しない箇所ができてしまったりする。
特に、グラウト材が固化する過程で発生する熱によってグラウト材が膨張し、囲い鋼板３の重ね合わせ部Ｓを開く方向に変形させると、固化したときに大きな隙間ができてしまうこともある。
また、一部をスライド可能にした一対の囲い鋼板ではなく、突合せにしたり、一体的にしたりした囲い鋼板を用いる場合でも、上記囲い鋼板と柱１との間に充填したグラウト材の圧力や熱膨張によって囲い鋼板が膨らみ、グラウト材が固化して収縮した後に、囲い鋼板とグラウト材とが密着しなかったり、グラウト材内に巣ができてしまったりすることがある。

このように、囲い鋼板３の重ね合わせ部Ｓが広がる方向に変形したり、外側に膨らんだりすると、充填したグラウト材に粗密ができてしまい、十分な補強強度が得られないことになる。
そのため、従来は、囲い鋼板３の重ね合わせ部Ｓなどを、後工程で取り除く押さえ部材によって押さえるようにしている。

特開２００５−０２３７４５号公報 特開２００７−０６３９３６号公報

上記のように、囲い鋼板３の重ね合わせ部Ｓを確実に押さえるため、既存の柱や壁などの移動しない構造体を利用してパイプなどの押さえ部材の一端を固定し、他端側を上記重ね合わせ部Ｓに押し付けるようにしている。
しかし、パイプなどの押さえ部材を支持するための壁や柱の配置は、現場ごとに異なる。そのため、現状では、補強工事のたびにその現場の状況に合わせた様々な工夫が必要であった。
従って、現場の状況によっては、囲い鋼板３を支持する作業に多くの手間と時間とをとられてしまい、補強工事の作業性が悪いという問題があった。
また、現場の状況や作業員の経験によっては、作業性が悪いだけでなく、上記重ね合わせ部Ｓを確実に押さえることができないこともあった。

この発明の目的は、囲い鋼板と補強対象である柱との間に充填したグラウト材の圧力や硬化する過程での熱膨張によって、囲い鋼板が膨らんだり、重ねあわせ部が開いたりしないように、簡単かつ確実に押さえることができる支保装置を提供することである。

第１の発明は、囲い鋼板によって柱の少なくとも一面を囲い、上記囲い鋼板と柱との間にグラウト材を注入する柱の補強構造に用いる支保装置において、上記柱を囲んだ囲い鋼板における一対の対向面のうちいずれか一方を押さえる第１押さえ片と、この第１押さえ片と直角にするとともに、上記囲い鋼板において上記一対の対向面の間で上記対向面と交差する交差面を押さえる第２押さえ片とからなる支保部材を一対備え、これら支保部材の上記一対の第１押さえ片で上記一対の対向面を押さえるとともに、上記第２押さえ片を互いに重ね合わせ、これら支保部材をターンバックル等の締結手段で締結して上記第１押さえ片間の間隔を調整可能にする一方、上記各支保部材には、第２押さえ片を上記交差面の方向に押し付ける力を付与するための締め付け具を取り付ける取り付け部を設けたことを特徴とする。

第２の発明は、上記一対の支保部材の第２押さえ片を重ね合わせた部分が開かないように一対の第２押さえ片を連結する連結部材を備えたことを特徴とする。
第３の発明は、上記第２押さえ片と上記囲い鋼板の交差面との間に、柱の軸方向に沿った押さえ部材を介在させたことを特徴とする。

第１〜第３の発明によれば、囲い鋼板の対向面を押さえると同時に、上記対向面と直交する囲い鋼板の交差面も押さえることができる。このように、交差面とその両側とを同時に押さえることができるので、充填したグラウト材の圧力で、囲い鋼板が外方へ膨らんだり、囲い鋼板の重ね合わせ部が開いたりすることがなく、囲い鋼板と柱との間隔が変化することがない。
従って、粗密なく固化したグラウト材を介して囲い鋼板と柱とを強固に一体化して、柱の強度を高めることができる。
また、この発明の支保装置を用いれば、現場の状況や作業員の経験によらない確実な支保が可能になる。

第２の発明では、一対の支保部材の第２連結片を連結することによって、グラウト材が固化する間、囲い鋼板に対する押し付け力を保ち、重ね合わせ部の押し付けを、より確実なものとすることができる。
第３の発明によれば、柱の軸方向においても、囲い鋼板に対する押圧力を均一にできる。そのため、部分的に強度が落ちるようなことがなく、柱全体の強度を上げることができる。

図１はこの発明の実施形態を示す平面図である。 図２は図１の部分拡大図である。 図３は実施形態の支保装置を用いる、柱の補強構造を説明するための斜視図である。

以下に、この発明の支保装置の一実施形態を説明する、
図１は、この実施形態の支保装置を、図３に示した補強構造に用いて上記囲い鋼板３を支持している状態を示している。
この実施形態の支保装置は、一対の支保部材８，９を備え、これら支保部材８，９によって、端部をスライド可能に重ね合わせた一対の囲い鋼板３，３の重ね合わせ部Ｓと、これに直交する互いに対向する片３ａ，３ｄとを同時に押さえるようにしている。なお、上記対向する片３ａ，３ｄがこの発明の囲い鋼板の対向面であり、これら対向面間に位置する重ね合わせ部Ｓが、この発明の対向面に交差する方向の交差面である。
また、この実施形態の支保装置は、柱１の軸方向に所定の間隔を保って複数取り付けて用いるが、各支保装置の構成及び機能は全て同じである。

図１，２に示すように、上記支保部材８，９はそれぞれ、断面がＬ字状の山形鋼板で構成され、上記対向する片３ａ，３ｄを押さえるための第１押さえ片８ａ，９ａと、この第１押さえ片８ａ，９ａに直交し、重ね合わせ部Ｓを押さえるための第２押さえ片８ｂ，９ｂとを備えている。なお、上記支保部材８，９は、グラウト材の膨張によって囲い鋼板３，３が外方へ膨らむことを防止できる強度を備えていれば、単なる棒状部材でもよく、山形鋼板で構成される必要はない。
また、上記第２押さえ片８ｂ，９ｂであって、図１において第１押さえ片８ａ，９ａより外側には、後で説明するこの発明の締め付け具を取り付ける取り付け部８ｃ，９ｃを備えている。

さらに、上記第２押さえ片８ｂ，９ｂのそれぞれにはこの発明の締結手段であるターンバックル１０を取り付けるための固定部８ｄ，９ｄを設けている。
これら固定部８ｄ，９ｄは、上記両支保部材８，９の第２押さえ片８ｂ，９ｂを柱１の軸方向、すなわち上下に重ね合わせたとき、互いに対向する位置に設けられ、この固定部８ｄ，９ｄ間にターンバックル１０を取り付けて両保部材８，９を締結するようにしている。
このターンバックル１０は、軸部１０ａ，１０ｂにねじ結合した胴部１０ｃを回転させることによって、この胴部１０ｃが上記軸部１０ａ，１０ｂの軸方向に相対移動するものである。なお、上記山形鋼板で構成される支保部材８，９の重ね合わせ状態を図２に示している。

上記のようなターンバックル１０の一方の軸部１０ａを一方の支保部材８の固定部８ｄに固定し、もう一方の軸部１０ｂを他方の支保部材９の固定部９ｄに固定している。そして、上記胴部１０ｃを回転させることによって、両固定部８ｄ，９ｄの間隔、すなわち上記対向する第１押さえ片８ａ，９ａ間の間隔が調整可能になる。
なお、第１押さえ片８ａ，９ａ間の間隔を調整可能にする締結手段としては、上記ターンバックル１０に限らず、例えばボルトとナットなどで構成してもよい。

さらに、上記各第２押さえ片８ｂ，９ｂの取り付け部８ｃ，９ｃには、この取り付け部８ｃ，９ｃに直交する一対のパイプ１２、１３をパイプ押さえ１４で押さえながら上記取り付け部８ｃ，９ｃに接触させ、これらのパイプ１２，１３の間に雄ねじを形成したねじ棒１１を挿入するようにしている。このねじ棒１１は、その一端を柱１の両側の壁２に固定したものである。
そして、上記ねじ棒１１を上記パイプ１２，１３間に貫通させるとともに、ねじ棒１１の他端をパイプ押さえ１４から突出させ、この突出側にナット１５を取り付ける。

上記ナット１５を締め付けることによって、パイプ１２，１３を介して第２押さえ片８ｂ，９ｂを押圧し、結果として、上記第２押さえ片８ｂ，９ｂを上記重ね合わせ部Ｓに押し付けることができる。
つまり、上記ねじ棒１１、ナット１５、パイプ１２，１３及びパイプ押さえ１４が、第２押さえ片８ｂ，９ｂを重ね合わせ部Ｓに押し付ける力を付与するための、この発明の締め付け具を構成している。
また、上記支保部材８の第１押さえ片８ａと第２押さえ片８ｂとの間、及び支保部材９の第１押さえ片９ａと第２押さえ片９ｂとの間には、それぞれ山形鋼板からなる補強部材１９の両端を溶接し、グラウト材による圧力が作用した場合にも、上記第１押さえ片８ａ，９ａと第２押さえ片８ｂ、９ｂとの角度を保つようにしている。
さらに、一方の支保部材８の第２押さえ片８ｂであって、他方の支保部材９の第２押さえ片９ｂと重ね合わされる部分には、一対の長孔８ｅ，８ｅを形成するとともに、上記支保部材９の第１押さえ片９ｂであって、上記長孔８ｅ，８ｅに対応する位置には一対のボルト孔９ｅを形成している。

このような支保装置を、柱１の表面を囲った囲い鋼板３の周囲に設置する際には、上記第１押さえ片８ａ，９ａをそれぞれ、一対の囲い鋼板３の対応する片３ａ，３ｄに対向させるとともに、第２押さえ片８ｂと９ｂとを上下に重ね合わせる。
このとき、上記第２押さえ片８ｂ，９ｂをそれぞれを構成する山形鋼板の一方の片をほぼ水平にして上下に重ね（図２参照）、第２押さえ片を構成する山形鋼板の他方の片を囲い鋼板３側に位置させ、その面を柱１の正面に対向させる。第１押さえ片８ａ，９ａも、同様に、山形鋼板の一方の片を囲い鋼板の片３ａ，３ｄに平行になるようにして対向させる。

そして、上記ターンバックル１０を調整して上記第１押さえ片８ａ、９ａの間隔を調整し、ナット１５，１５を閉めて重ね合わせ部Ｓに対する押圧力を調整する。
このとき、上記ボルト孔９ｅ及び長孔８ｅにはボルト２０を貫通させて、第２押さえ片８ｂと９ｂとのスライド方向をガイドするとともに、ターンバックル１０の長さ調整をした後には、上記ボルト２０の先端に図示しないナットを締め付けて、第２押さえ片８ｂ，９ｂを固定することができる。つまり、このボルト２０は、重ね合わせた一対の第２押さえ片８ｂ，９ｂの重ね合わせ部が開かないようにする連結部材としても機能する。

なお、この実施形態では、上記第１押さえ片８ａ，９ａと囲い鋼板３，３との間に軸方向に沿った押さえ部材である押さえ板１６，１７を介在させ、第２押さえ片９ｂと囲い鋼板３との間には軸方向に沿った押さえ部材である押さえ板１８を介在させる。
このように軸方向に沿った押さえ板１６，１７，１８を介在させるようにしたので、柱の軸方向において、第１押さえ片８ａ，９ａ及び第２押さえ片８ｂ，９ｂが配置されていない部分においても、囲い鋼板３に対して均等な押圧力を作用させることができる。
但し、軸方向における支保装置の設置間隔を狭くすれば、上記軸方向に沿った押さえ板１６〜１８は必ずしもなくてよい。

なお、上記パイプ１２，１３は、上記ねじ棒１１を挟んで、ナット１５の締め付け力が取り付け部８ｃ，９ｃに作用するようにしているが、これらパイプ１２，１３は、柱１の軸方向に連続するパイプであって、柱１の軸に沿って配置された他の支保装置においても、図１と同様に各取り付け部８ｃ，９ｃに押し当てられ、複数の支保装置を連係している。このように、パイプ１２，１３によって、軸方向位置が異なる複数の支保装置を連係すると、各支保装置のナット１５による締め付け力を均等にし、重ね合わせ部Ｓに対する押し付け力をより均等に作用させることができる。
但し、上記パイプ１２，１３を、上記ねじ棒１１を支持するためだけに用いるのであれば、複数の支保装置を連係する長さがなくてもよい。
また、上記取り付け部８ｃ，９ｃに例えば貫通孔を形成し、この貫通孔に上記ねじ棒１１を貫通することで、取り付け部８ｃ，９ｃとねじ棒１１とを連携させることができれば、上記パイプ１２，１３を省略することもできる。

上記のような支保装置を囲い鋼板３の周囲に設ければ、第１押さえ片８ａ，９ａによって対向する片３ａ，３ｄの間隔を確実に保持するとともに、第２押さえ片８ｂ，９ｂによって重ね合わせ部Ｓに押圧力を作用させることができる。そのため、囲い鋼板３と柱１との間のスペース６にグラウト材を充填したとき、その圧力で重ね合わせ部Ｓが開くようなことがない。
従って、固化したグラウト材を介して柱１と囲い鋼板３とが確実に一体化し、部分的に強度が不足するようなことがなく、十分な補強効果を得ることができる。
しかも、補強工事現場の状況や作業員の経験にかかわりなく、同様に使用でき、囲い鋼板３を簡単かつ確実に支持することができる。

また、図中符号２１は、上記ターンバックル１０及びナット１５を調整した後に、第２押さえ片８ｂと９ｂとを重ね合わせた部分を上下から挟んで連結する部材で、上記ボルト２０と同様にこの発明の連結部材である。このような連結部材２１や上記ボルト２０を用いることによって、充填したグラウト材が固化するまでの間、この支保装置の押さえつけ状態をより確実に保つことができる。
さらに、上記実施形態では、一対の第２押さえ片８ｂ，９ｂを上下に重ね合わせているが、上記第２押さえ片８ｂ，９ｂが山形鋼板でなければ、これらを前後に重ねあわせることもできる。

上記では柱１のみを補強するものを例に説明したが、この発明の支保装置は、柱１だけでなく、柱１に連続する壁や梁を一体的に補強する場合にも、用いることができる。いずれの場合にも、端部をスライド可能に重ねた囲い鋼板の重ね合わせ部を第２押さえ片で押さえ、同時に、重ね合わせ部に直交する面を第１押さえ片で押さえることによって、この発明の交差面や対向面が外側へ開いたり、膨らんだりしてしまうことを防止できる。
なお、上記では、実施形態の支保装置を、断面形状をＬ字状にして一部を重ね合わせた囲い鋼板を用いる柱の補強構造に用いる例を説明したが、この実施形態の支保装置は、一対の囲い鋼板を用いる補強構造以外にも用いることができる。
この実施形態の支保装置は、例えば、断面Ｌ字状の一対の囲い鋼板の対向部分に、別の鋼板を重ねて補強面を囲むようにした囲い鋼板や、断面形状をコの字状にして重ね合わせ部がない囲い鋼板、複数の平板からなる囲い鋼板などの、対向面及び交差面を押さえて、柱との間に充填したグラウト材の膨張によって囲い鋼板が膨らんでしなうことを防止することができる。

１ 柱
３ 囲い鋼板
３ａ，３ｂ，３ｃ，３ｄ （囲い鋼板の）片
８，９ 支保部材
８ａ，９ａ 第１押さえ片
８ｂ、９ｂ 第２押さえ片
８ｃ，９ｃ 取り付け部
１０ （締結手段である）ターンバックル
１１ （締め付け具を構成する）ねじ棒
１２，１３ （締め付け具を構成する）パイプ
１４ パイプ押さえ
１５ （締め付け具を構成する）ナット
１６，１７，１８ 押さえ板
２０ ナット
２１ 連結部材

Claims (3)

1. 囲い鋼板によって柱の少なくとも一面を囲い、上記囲い鋼板と柱との間にグラウト材を注入する柱の補強構造に用いる支保装置において、上記柱を囲んだ囲い鋼板における一対の対向面のうちいずれか一方を押さえる第１押さえ片と、この第１押さえ片と直角にするとともに、上記囲い鋼板において上記一対の対向面の間で上記対向面と交差する交差面を押さえる第２押さえ片とからなる支保部材を一対備え、これら支保部材の上記一対の第１押さえ片で上記一対の対向面を押さえるとともに、上記一対の第２押さえ片を互いに重ね合わせ、これら支保部材をターンバックル等の締結手段で締結して上記第１押さえ片間の間隔を調整可能にする一方、上記各支保部材には、第２押さえ片を上記交差面の方向に押し付ける力を付与するための締め付け具を取り付ける取り付け部を設けた支保装置。
2. 上記一対の支保部材の第２押さえ片を重ね合わせた部分が開かないように一対の第２押さえ片を連結する連結部材を備えた請求項１に記載の支保装置。
3. 上記第２押さえ片と上記囲い鋼板の上記交差面との間に、柱の軸方向に沿った押さえ部材を介在させた請求項１または２に記載の支保装置。

Images