JP5603828B2 - せん断補強部材の定着方法 - Google Patents

Description

本発明は、せん断補強部材の定着方法に関する。

構造物の老朽化や建築基準の見直し等により、既設の構造体に対してせん断補強部材を定着させるせん断補強が行われている。この種のせん断補強は、たとえば次のように行われる。まず、構造体に対してせん断補強部材を挿入するためのせん断補強部材挿入孔を形成する。次に、せん断補強部材挿入孔にせん断補強部材を挿入し、続いて、せん断補強部材挿入孔にグラウト材を充填する。その後、グラウト材を固化させてせん断補強部材挿入孔に挿入されたせん断補強部材を構造体に定着することにより、構造体のせん断補強を行うというものである。

このせん断補強を行うにあたり、せん断補強部材挿入孔は、略水平方向に沿って形成されることが構造体の補強の観点から好適であることが多い。ここで、せん断補強部材挿入孔に充填されるグラウト材は、充填時には流動性を有しているものが好適に用いられる。このため、せん断補強部材挿入孔が略水平方向に沿って形成されていると、せん断補強部材挿入孔に充填したグラウト材がその入口から漏れてしまい、せん断補強部材挿入孔にグラウト材を充填することが困難となる問題がある。

この問題に対して、せん断補強部材挿入孔の穿孔位置に箱状のグラウト材貯留手段を設置するせん断補強部材の定着方法が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。このせん断補強部材の定着方法では、既設のコンクリート構造体の一面側からせん断補強部材挿入孔を形成する。

次に、このせん断補強部材挿入孔の穿孔位置に箱状のグラウト材貯留手段を設置する。続いて、グラウト材貯留手段に形成された開口部をせん断補強部材挿入孔の穿孔位置の外周に密着させて、せん断補強部材挿入孔との間に密閉空間を形成するとともに、密閉空間とせん断補強部材挿入孔とを連通するようにする。

それから、せん断補強部材挿入孔に流動性を有するグラウト材を充填し、その際にせん断補強部材挿入孔から流出するグラウト材をグラウト材貯留手段で受ける。その後、せん断補強部材挿入孔にせん断補強部材を挿入する。そして、せん断補強部材挿入孔をグラウト材で実質的に充填させ、グラウト材を硬化させることによって、せん断補強部材を定着させるというものである。

特開２０１０−１３８５８号公報

しかし、上記特許文献１に開示されたせん断補強部材の定着方法では、グラウト材貯留手段を設置し、せん断補強部材挿入孔との間に密閉空間を形成した後、せん断補強部材挿入孔にせん断補強部材を挿入している。このため、せん断補強部材をグラウト材貯留手段にいったん投入する必要があるので、グラウト材貯留手段の長さをせん断補強部材の長さよりも長くしなければならず、装置が大型化してしまうとともに、余分なグラウト材は回収されるものの、大量のグラウト材を用意しなければならないという問題があった。

また、グラウト材貯留手段を設置する前にせん断補強部材挿入孔にせん断補強部材を挿入しておくことも考えられる。しかし、せん断補強部材挿入孔にせん断補強部材を挿入した後にグラウト材をせん断補強部材挿入孔に充填すると、グラウト材がせん断補強部材挿入孔に十分に充満しにくくなるという問題があった。

そこで、本発明の課題は、装置の大型化や大量のグラウト材を要することなく、せん断補強部材挿入孔にグラウト材を好適に充満させ、せん断補強部材を十分構造体に定着させることができるせん断補強部材の定着方法を提供することにある。

上記課題を解決した本発明に係るせん断補強部材の定着方法は、既設のコンクリート構造体にせん断補強部材挿入孔を穿孔し、せん断補強部材挿入孔の開口部の外側にグラウト材貯留手段を設置し、グラウト材貯留手段におけるせん断補強部材挿入孔の開口部に対向する面に、せん断補強部材を通過させるせん断補強部材通過孔が形成され、せん断補強部材通過孔には、流体流出防止構造が形成されており、せん断補強部材挿入孔に流動性を有する状態のグラウト材を充填し、その際にせん断補強部材挿入孔から流出するグラウト材をグラウト材貯留手段で受けておき、せん断補強部材挿入孔をグラウト材で実質的に充満させた後、せん断補強部材通過孔を介してせん断補強部材挿入孔にせん断補強部材を挿入させることにより、せん断補強部材の全体をせん断補強部材挿入孔内に挿入し、その後、グラウト材を硬化させることによりせん断補強部材をせん断補強部材挿入孔に定着させることを特徴とする。

本発明に係るせん断補強部材の定着方法においては、せん断補強部材挿入孔の開口部の外側に設置するグラウト材貯留手段におけるせん断補強部材挿入孔の開口部に対向する面に、せん断補強部材通過孔が形成されている。このため、せん断補強部材挿入孔にグラウト材を充満させ、グラウト材貯留手段にグラウト材が貯留された状態であっても、せん断補強部材通過孔を通過させることにより、せん断補強部材をせん断補強部材挿入孔に挿入することができる。また、せん断補強部材通過孔には、流体流出防止構造が形成されている。このため、せん断補強部材通過孔にせん断補強部材を通過させた際にも、せん断補強部材通過孔からグラウト材が流出することを防止できる。したがって、グラウト材貯留手段などの装置の大型化や大量のグラウト材を要することなく、せん断補強部材挿入孔にグラウト材を好適に充満させ、せん断補強部材を十分構造体に定着させることができる。

ここで、流体流出防止構造は、せん断補強部材通過孔の全体に配設された弾性部材を備え、せん断補強部材が通過する領域に変形部が形成されており、せん断補強部材が流体流出防止構造における変形部を通過する際に、変形部が開口してせん断補強部材を通過可能とし、補強部材の非通過時には、変形部が閉口して、グラウト材貯留手段に溜められたグラウト材のせん断補強部材通過孔を介した流出を防止する態様とすることができる。

このように、流体流出防止構造が弾性部材を備えており、せん断補強部材が流体流出防止構造における変形部を通過する際に、変形部が開口してせん断補強部材を通過可能となることにより、グラウト材の流出を好適に防止しながら、せん断補強部材の挿入を行うことができる。

また、グラウト材貯留手段が、せん断補強部材より短くされている態様とすることができる。

このように、グラウト材貯留手段が、せん断補強部材より短くされていることにより、装置の大型化やグラウト材の使用量の増加を抑制することができる。特に、最短では、せん断補強部材の端部に定着体を取り付ける場合の定着体が入る長さとしたり、作業するために作業員の手のひらが入る長さとしたりすることができる。

さらに、せん断補強部材通過孔は、せん断補強部材通過孔が形成された面の上端部から伸びる切欠き部によって形成されている態様とすることができる。

このように、せん断補強部材通過孔が形成された面の上端部から伸びる切欠き部としてせん断補強部材通過孔が形成されていることにより、せん断補強部材をせん断補強部材通過孔に容易に挿入することができる。

そして、せん断補強部材通過孔は、せん断補強部材挿入孔の延長線上におけるせん断補強部材通過孔が形成された面に形成された貫通孔である態様とすることができる。

このように、せん断補強部材通過孔が、せん断補強部材挿入孔の延長線上におけるせん断補強部材通過孔が形成された面に形成された貫通孔であることにより、せん断補強部材挿入孔にせん断補強部材を容易に挿入することができるとともに、せん断補強部材通過孔の開口面積を小さく抑えることができる。その結果、グラウト材貯留手段からのグラウト材の流出を好適に抑制することができる。

本発明に係るせん断補強部材の定着方法によれば、装置の大型化や大量のグラウト材を要することなく、せん断補強部材挿入孔にグラウト材を好適に充満させ、せん断補強部材を十分構造体に定着させることができる。

補強対象となるコンクリート構造体の正面図である。 コンクリート構造体にグラウト材貯留槽を固定した状態を示す斜視図である。 せん断補強部材を定着する工程を示す工程図である。 図３に続く工程を示す工程図である。 第２の形態に係るグラウト材貯留槽を示す図であり、（ａ）は正面図、（ｂ）は側断面図である。 第３の形態に係るグラウト材貯留槽を示す側断面図である。 せん断補強部材を押さえ部材によって押さえる状態の例を示す図である、（ａ）はその分解斜視図、（ｂ）は、その斜視図、（ｃ）は、さらに他の押さえ部材の斜視図である。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各実施形態において、同一の機能を有する部分については同一の符号を付し、重複する説明は省略することがある。

図１は、補強対象となるコンクリート構造体の正面図であり、２室のボックスカルバートを例として示す。図１に示すように、既設のコンクリート構造体１は、鉛直外側部材１１，１２、鉛直内側部材１３、天板部材１４、および底板部材１５を備えている。なお，１室のボックスカルバートであれば、鉛直外側部材１１，１２、天板部材１４、および底板部材１５から構成され、開水路であれば一般に鉛直外側部材１１，１２、および底板部材１５から構成されている。

本実施形態では、鉛直外側部材１１，１２にその一側面から有底のせん断補強部材挿入孔２を穿孔し、このせん断補強部材挿入孔２にせん断補強部材３を挿入して定着する。せん断補強部材３は、長尺のねじ節鉄筋からなり、全長にわたって雄ねじ部が形成されている。せん断補強部材３を定着する際には、せん断補強部材３の先端部に先端定着体が取り付けられ、後端部に後端定着体が取り付けられる。これらの定着体はセラミックス製であり、防錆性を備えている。

また、せん断補強部材３をせん断補強部材挿入孔２に挿入する際には、せん断補強部材挿入孔２の開口部に対して、図２に示す本発明のグラウト材貯留手段であるグラウト材貯留槽４が取り付けられる。図２に示すように、グラウト材貯留槽４は、たとえば金属製の箱状容器であり、その上面および側面が開口している。

さらに、せん断補強部材挿入孔２の開口部に取り付けられたグラウト材貯留槽４におけるせん断補強部材挿入孔２に対向する面である対向面４１には、本発明のせん断補強部材通過孔である切欠き部４２が形成されている。切欠き部４２は、対向面４１における上端部から伸びる切欠きとして形成されており、正面視した形状が略Ｕ字形状をなしている。

また、グラウト材貯留槽４におけるにおける切欠き部４２には、本発明の流体流出防止構造を構成する弾性部材であるゴム板４３が取り付けられている。ゴム板４３は、板状をなすとともに、正面視した形状が切欠き部４２と略同一形状をなす略Ｕ字形状をなしている。ゴム部材４３は切欠き部４２の全体に配設されており、このゴム板４３によって、切欠き部４２が閉塞されている。

ゴム板４３における幅方向略中央位置には、本発明の変形部となる切り込み部４３Ａが形成されている。この切り込み部４３Ａに対してせん断補強部材３を押し付けることにより、ゴム板４３の切り込み部４３Ａが変形して開口し、この開口部分を介してゴム板４３をせん断補強部材３が通過可能となる。また、せん断補強部材３の非通過時には、切り込み部４３Ａが閉口して、グラウト材貯留槽４に貯留されたグラウト材の切欠き部４２からの流出を防止している。

さらに、グラウト材貯留槽４には、図示しないドレンコックが設けられており、ドレンコックを開放することにより、グラウト材貯留槽４に溜まったグラウト材を排出可能とされている。また、グラウト材貯留槽４の下方位置には、切欠き部４２から落下する流体を受け止める容器を載置する領域が確保されている。

本実施形態において、コンクリート構造体１にせん断補強部材３を定着する際には、せん断補強部材挿入孔２に流動性を有する状態のグラウト材を充填した後、せん断補強部材挿入孔２にせん断補強部材３を挿入する。このグラウト材が固化することによって、せん断補強部材３がコンクリート構造体１に対して定着される。以下、せん断補強部材３を定着する手順について説明する。

図３は、せん断補強部材を定着する工程を示す工程図である。せん断補強部材を定着するにあたり、まず、図３（ａ）に示すように、コンクリート構造体１における鉛直外側部材１１，１２に対してせん断補強部材挿入孔２を穿孔する。せん断補強部材挿入孔２を穿孔する際には、コンクリート構造体１の表面側から穿孔を開始し、有底の孔部となるようにする。また、せん断補強部材挿入孔２における端部には、拡径孔２１を形成する。

せん断補強部材挿入孔２の掘削径は、極力小さいことが施工性、経済性の観点から好適である。せん断補強部材３の径はたとえば１９〜２５ｍｍ程度であり、せん断補強部材挿入孔２とせん断補強部材３との間の隙間はたとえば５ｍｍ程度とすることができる。このため、たとえば具体的なせん断補強部材挿入孔２の掘削径は、たとえば２９ｍｍ〜３５ｍｍ程度とすることができる。

せん断補強部材挿入孔２を穿孔したら、図３（ｂ）に示すように、せん断補強部材挿入孔２の開口端部に、グラウト材貯留槽４を取り付ける。グラウト材貯留槽４は、グラウト材貯留槽取付け部４４に具備された吸盤に真空ポンプを接続し、吸盤の負圧によってせん断補強部材挿入孔２の両端に取り付けられる。あるいは、グラウト材貯留槽４を外力により押し付けてもよい。

グラウト材貯留槽４を取り付ける際には、グラウト材貯留槽４の前面開口部をコンクリート構造体１の表面に向かい合わせ、グラウト材貯留槽４の前面開口部の周囲部をコンクリート構造体１の表面に当接させる。この状態で図示しない真空吸着装置を用いてグラウト材貯留槽４をコンクリート構造体１の表面に取り付ける。

コンクリート構造体１の表面におけるグラウト材貯留槽４が取り付けられている位置の上方には、蓋部材５が設けられている。蓋部材５は、図２に示すように、蓋部材本体５１と案内部材５２を備えている。案内部材５２は、グラウト材貯留槽４が設けられている位置の上方から側方にまで延在している。この蓋部材本体５１は、グラウト材貯留槽４が設けられている高さ位置にあるせん断補強部材挿入孔２の開口部の上方からその開口部の高さ位置に下降可能とされたスライド式とされている。また、蓋部材本体５１が下降することにより、蓋部材本体５１によって、グラウト材貯留槽４の前面開口部が閉塞される。また、蓋部材本体５１および案内部材５２は、グラウト材貯留槽４に対して着脱可能とされている。

グラウト材貯留槽４の取り付けが済んだら、図示しないグラウトホースからせん断補強部材挿入孔２に対して流動性を有する状態のグラウト材Ｇを吐出して充填し、図３（ｃ）に示すように、せん断補強部材挿入孔２を実質的に充満させる。グラウト材Ｇは、流動性のあるセメント系材料などを用いることができる。また、グラウト材Ｇにおける流動性とは、たとえばＪＡロート流下時間が１５〜３０秒程度となるものである。さらに、グラウト材としては、グラウト材が硬化する際の過程でのせん断補強部材３とグラウト材との一体性を確保するため、グラウト材は、無収縮性とし、その膨張縮率が０．１４〜０．２３％程度であるものが好適に用いられる。

グラウト材Ｇの充填を続けていくと、せん断補強部材挿入孔２内にグラウト材Ｇが充填されるとともに、グラウト材貯留槽４にグラウト材Ｇが満たされる。このとき、グラウト材貯留槽４における対向面４１に形成された切欠き部４２には、ゴム板４３が設けられており、ゴム板４３における切り込み部４３Ａは閉口したままである。このため、グラウト材貯留槽４からのグラウト材の流出が防止されている。さらに、せん断補強部材挿入孔２内には、グラウト材Ｇが実質的に充満し、空気がほとんど残っていない状態となる。

グラウト材の充填が完了したら、図３（ｄ）に示すように、せん断補強部材挿入孔２にせん断補強部材３を挿入する。せん断補強部材３の先端部には、筒状の先端定着体３１が取り付けられている。先端定着体３１は、せん断補強部材３をグラウト材貯留槽４における切り込み部４３Ａに挿入する前から取り付けておくこともできるし、切り込み部４３Ａに挿入した後、グラウト材貯留槽４内で取り付けることもできる。また、せん断補強部材挿入孔２にせん断補強部材３を挿入する際には、せん断補強部材３の先端部をグラウト材貯留槽４におけるゴム板４３の切り込み部４３Ａに押し付けて、そのまません断補強部材３を押し込む。

このとき、ゴム板４３における切り込み部４３Ａの変形によりわずかな開口が形成されることがあり、この開口からグラウト材貯留槽４内のグラウト材が若干漏れることがある、しかし、グラウト材貯留槽４から漏れるグラウト材の量はわずかであることから、グラウト材貯留槽４内におけるグラウト材を貯留したままとし、せん断補強部材挿入孔２内をグラウト材で充満させた状態は十分に維持することができる。変形したゴム板４３における切り込み部４３Ａから漏れたグラウト材は、グラウト材貯留槽４の下方に載置したバケツＢによって回収することができる。また、回収したグラウト材は、可使用時間内であり、所定の流動性を維持している場合には、グラウト材貯留槽４に戻したり、あるいは他のせん断補強部材挿入孔２に利用したりして再利用することもできる。

その後、せん断補強部材３を押し込み、図４（ａ）に示すように、せん断補強部材３の全体をせん断補強部材挿入孔２内に挿入する。このとき、せん断補強部材３における後端部は、せん断補強部材挿入孔２における拡径孔２１に突出した状態としておく。それから、せん断補強部材３における後端部に、後端定着体３２を取り付ける。

後端定着体３２は、略ベル型をなしており、その内側には、せん断補強部材３の後端部に形成された雄ねじ部がねじ込み可能とされた雌ねじ部が形成されている。後端定着体３２をせん断補強部材３に取り付ける際には、グラウト材貯留槽４にグラウト材が満たされた状態で、グラウト材貯留槽４内に後端定着体３２を一旦没入する。

次に、グラウト材貯留槽４内で後端定着体３２の雌ねじ部が形成されている側を上側にし、雌ねじ部に残っている空気を排出する。あるいは、後端定着体３２をグラウト材貯留槽４に没入させる前に、後端定着体３２における雌ねじ部にグラウト材を充填させておき、その後に後端定着体３２をグラウト材貯留槽４に没入させることできる。その後、せん断補強部材３の後端部にねじ込み、後端定着体３２をせん断補強部材３に固定して取り付ける。

このとき、せん断補強部材３の雄ねじ部と後端定着体３２との間にグラウト材が流入することにより、両者の間のがたつきを防止することができる。さらに、定着体３１，３２の内側にエポキシ樹脂を所定量注入しておくこともできる。エポキシ樹脂を注入しておくことにより、せん断補強部材３の雄ねじ部に定着体３１，３２の雌ねじ部をねじ込んだ際に、両者の間のがたつきをより効果的に防止することができる。ただし、エポキシ樹脂を注入しなくともよい。

後端定着体３２をせん断補強部材３に取り付けたら、図４（ｂ）に示すように、後端定着体３２がせん断補強部材挿入孔２における拡径孔２１に入り込む位置までせん断補強部材３をせん断補強部材挿入孔２に挿入する。こうして、せん断補強部材３の後端部に取り付けられた後端定着体３２は、拡径孔２１に収容される。それから、図４（ｃ）に示すように、蓋部材５における蓋部材本体５１を下降させて、グラウト材貯留槽４の側面開口部を閉塞する。その後、グラウト材貯留槽４に設けられたドレンコックを開放し、グラウト材貯留槽４に溜まったグラウト材をグラウト材貯留槽４から排出する。排出されたグラウト材は、可使用時間内であり、所定の流動性を維持している場合には、他のせん断補強部材挿入孔２に利用することができる。

その後、グラウト材貯留槽４の側面開口部を蓋部材５によって閉塞した状態で、図４（ｄ）に示すように、グラウト材貯留槽４は、蓋部材本体５１と案内部材５２を残して取り外し、せん断補強部材挿入孔２内におけるグラウトを所定期間、たとえば１日程度養生する。さらに、養生期間が経過した後、蓋部材本体５１と案内部材５２とを撤去し、適宜コンクリート構造体１の表面を清掃する。こうして、せん断補強部材３の定着が完了する。

このように、本実施形態に係るせん断補強部材の定着方法においては、せん断補強部材挿入孔２の開口部の外側に設置するグラウト材貯留槽４における対向面４１に、切欠き部４２が形成されている。このため、せん断補強部材挿入孔２にグラウト材を充満させ、グラウト材貯留槽４にグラウト材が貯留された状態であっても、切欠き部４２を通過させることにより、せん断補強部材３をせん断補強部材挿入孔２に挿入することができる。また、切欠き部４２には、ゴム板４３が設けられている。このため、切欠き部４２にせん断補強部材３を通過させた際にも、切欠き部４２からグラウト材が流出することを防止できる。したがって、グラウト材貯留槽４などの装置の大型化や大量のグラウト材を要することなく、せん断補強部材挿入孔２にグラウト材を好適に充満させ、せん断補強部材３をコンクリート構造体１に十分に定着させることができる。

また、切欠き部４２にはゴム板４３が設けられており、せん断補強部材３がゴム板４３における切り込み部４３Ａを通過する際に、切り込み部４３Ａが開口してせん断補強部材３を通過可能となる。このため、グラウト材のグラウト材貯留槽４からの流出を好適に防止しながら、せん断補強部材３の挿入を行うことができる。

さらに、切欠き部４２は、対向面４１の上端部から伸びる略Ｕ字形状とされている。このため、せん断補強部材３を切欠き部４２に挿入する際に、せん断補強部材３の先端部を上方から差し込んでいくことができる。したがって、切欠き部４２に対してせん断補強部材３を容易に挿入することができる。

次に、グラウト材貯留槽の他の形態について説明する。図５（ａ）は、第２の形態に係るグラウト材貯留槽の正面図、（ｂ）は側断面図である。図５に示すように、第２の形態に係るグラウト材貯留槽７は、せん断補強部材挿入孔２の開口部に取り付けられた際に、せん断補強部材挿入孔２に対向する面である対向面７１に貫通孔７２が形成されている。この貫通孔７２は、せん断補強部材挿入孔２の延長線上に形成されている。

貫通孔７２は、正面視した形状が略円形状をなしており、貫通孔７２には、弾性、たとえばゴム製の閉塞部材７３が取り付けられている。閉塞部材７３は、正面視して略円形状をなしており、その中心部から八方に向けてそれぞれ切込みがなされている。この切り込みが形成されていることにより、閉塞部材７３は、平時は閉口しているが、閉塞部材７３の中心部を押圧することにより、閉塞部材７３が中心部から開口する。したがって、閉塞部材７３は、いわば逆止弁的な機能を発揮している。

以上の構成を有する第２の形態に係るグラウト材貯留槽７を用いた場合、せん断補強部材挿入孔２にグラウト材を充填してグラウト材貯留槽７にグラウト材Ｇを貯留する際、閉塞部材７３は閉じた状態となっている。このため、グラウト材貯留槽７からグラウト材が流出することが防止される。

また、せん断補強部材挿入孔２にグラウト材Ｇを充填してせん断補強部材３を挿入する際には、グラウト材貯留槽７における貫通孔７２を介してせん断補強部材３を挿入する。このとき、せん断補強部材３の先端部には、先端定着体を取り付けておく。また、先端定着体は、せん断補強部材３の先端が貫通孔７２を通過した後に、グラウト材貯留槽７の中で取り付けることもできる。せん断補強部材３を挿入すると、図５（ｂ）に示すように、貫通孔７２に設けられた閉塞部材７３が中央から開口する。この開口を通じてせん断補強部材３がグラウト材貯留槽７を貫通し、せん断補強部材挿入孔２に挿入される。

このとき、グラウト材貯留槽７に形成された貫通孔７２は、せん断補強部材挿入孔２の延長線上に形成されているため、せん断補強部材３を容易に挿入することができる。このように、せん断補強部材挿入孔２の延長線上における対向面７１に貫通孔７２が形成されていることにより、せん断補強部材挿入孔２にせん断補強部材３を容易に挿入することができるとともに、貫通孔７２の開口面積を小さく抑えることができる。

その結果、グラウト材貯留槽７からのグラウト材Ｇの流出を好適に抑制することができる。また、閉塞部材７３が開口した際のわずかな開口部からグラウト材が少量流出することが考えられるが、ここでも図３（ｄ）に示すようにグラウト材貯留槽７の下方にバケツを載置しておくことにより、流出したグラウト材を回収することができる。

こうして、せん断補強部材３の全体が貫通孔７２を貫通したら、閉塞部材７３が閉口して貫通孔７２を閉塞する。その後、せん断補強部材３がせん断補強部材挿入孔２に完全に挿入する手前位置でせん断補強部材３の後端部に後端定着体を取り付ける。そして、せん断補強部材３をせん断補強部材挿入孔２に完全に挿入して、せん断補強部材３の定着が完了する。このように、グラウト材貯留槽７を用いた場合にも、好適にせん断補強部材３の定着を行うことができる。

さらに、第３の形態に係るグラウト材貯留槽について説明する。図６は、第３の形態に係るグラウト材貯留槽の側断面図である。図６に示すように、第３の形態に係るグラウト材貯留槽８は、せん断補強部材挿入孔２の開口部に取り付けられた際に、せん断補強部材挿入孔２に対向する面である対向面８１に貫通孔８２が形成されている。この貫通孔８２は、せん断補強部材挿入孔２の延長線上に形成されている。

貫通孔８２は、正面視した形状が略円形状をなしており、貫通孔８２における外側面には、ナット部材８３がたとえば溶接によって取り付けられて固定されている。ナット部材８３は、せん断補強部材３に形成された雄ねじ部をねじ込み可能な雌ねじ部を備えており、せん断補強部材３を回転させながらせん断補強部材挿入孔２の方向に進行させることにより、せん断補強部材３が前進する。

さらに、グラウト材貯留槽８における貫通孔８２の内側開口部には、図示しない封止部材が取り付けられている。この封止部材は、たとえば対向面８１の内側面に貼り付け可能な使い捨てのシールからなり、グラウト材貯留槽８にグラウト材を貯留する前に、対向面８１の内側面に貼着された状態となっている。

以上の構成を有する第３の形態に係るグラウト材貯留槽８を用いた場合、せん断補強部材挿入孔２にグラウト材を充填してグラウト材貯留槽８にグラウト材Ｇを貯留する際、貫通孔８２は、図示しない封止部材によって閉塞されている。このため、グラウト材貯留槽８にグラウト材Ｇを貯留した際に、グラウト材貯留槽８からグラウト材Ｇが流出することが防止される。

また、せん断補強部材３をせん断補強部材挿入孔２に挿入する際には、ナット部材８３の外側からせん断補強部材３をナット部材８３にねじ込んで前進させる。このとき、グラウト材貯留槽８における貫通孔８２は、せん断補強部材挿入孔２の延長線上に形成されている。このため、せん断補強部材３をナット部材８３にねじ込んで前進させることにより、せん断補強部材３をせん断補強部材挿入孔２に挿入することができる。

その後、せん断補強部材３が貫通孔８２を完全に貫通したら、貫通孔８２の外側から図示しない栓部材によって貫通孔８２を閉塞することにより、貫通孔８２からのグラウト材の流出を防止することができる。また、せん断補強部材３をせん断補強部材挿入孔２に完全に挿入する手前でせん断補強部材３の後端部に後端定着体を取り付ける。そして、せん断補強部材３をせん断補強部材挿入孔２に完全に挿入して、せん断補強部材３の定着が完了する。このように、グラウト材貯留槽８を用いた場合にも、好適にせん断補強部材３の定着を行うことができる。また、この形態に係るグラウト材貯留槽８では、貫通孔８２をせん断補強部材３の径と略同径とすればよく、小さな径とすることができる。したがって、せん断補強部材３を挿入する際のグラウト材の流出を少なくすることができる。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、定着体としてセラミックス製のものを用いているが、金属製の定着体などを用いることもできる。また、その形状についても種々のものとすることができる。たとえば、ねじ節鉄筋に金属製の定着体などを接合したり、鉄筋の端部にねじ棒を摩擦圧接したりして取り付け、ねじ棒に定着体を接合することもできる。あるいは、定着体の形状についても板状の部材や、定着板とナットが一体となったものとすることもできる。金属製の定着体を用いる場合には、防錆のためのかぶり厚が必要となるが、充填したグラウトでかぶり厚を確保することができる。

また、上記実施形態においては、せん断補強部材３の両端部に雄ねじ部を設けるとともに、定着体に雌ねじ部を形成している。これに対して、せん断補強部材３の両端部に雌ねじ部を形成し、定着体に雄ねじ部を形成する態様とすることもできる。あるいは、せん断補強部材３の両端部に雄ねじ部と雌ねじ部とをそれぞれ形成し、これらに対応する定着体に雌ねじ部と雄ねじ部とをそれぞれ形成する態様とすることもできる。

さらに、上記実施形態ではグラウト材貯留槽４を吸盤によって取り付けているが、アンカーボルトなどの他の手段によって取り付ける態様とすることもできる。グラウト材貯留槽４が小さいと、これらの吸盤やアンカーボルトによる保持力を小さく済ませることができる。また、上記実施形態においては、切欠き部４２からのグラウト材の流出を防止する流体流出防止構造としてゴム板４３を用いているが、ゴム板４３を複数枚重ねることができる。あるいは、ゴム板４３に代えて、スポンジ等を用いることもできる。流体流出防止構造としては、弾性を有するとともに、止水性を有する素材を好適に用いることができる。ここでの止水性とは、水の止める性質ではなく、グラウト材などのスラリー状の流体を止める性質を有すれば足りるものである。

また、上記各実施形態では、切欠き部や貫通孔を１つのみ形成しているが、これらを複数形成する態様とすることもできる。切欠き部や貫通孔を複数形成しておくことにより、貫通孔の位置を精度よく形成しなくても、いずれかの貫通孔等がせん断補強部材挿入孔２の延長線上に配置することになる。したがって、貫通孔の形成位置を精度よく形成する必要が小さくなるので、グラウト材貯留槽８の形成を容易にすることができる。

さらに、上記実施形態では、切欠き部や貫通孔からのグラウト材の流出を防止するために、ゴム板やゴム製の蓋部材などを用いているが、せん断補強部材３を挿入する前後においては、グラウト材貯留槽の外側に止水シートを貼り付け、切欠き部や貫通孔からのグラウト材の流出を防止することもできる。このとき、グラウト材貯留槽を鋼製としておくことにより、止水シートとして磁石付の止水シートを用いることにより、グラウト材貯留槽に止水シートを容易に貼り付けることができる。また、複数の貫通孔を形成する場合などには、せん断補強部材３を貫通させる貫通孔の貫通孔の部分に、この止水シートを貼り付けておくことが好適である。

また、上記実施形態では、グラウト材貯留槽を取り付ける際に、真空ポンプを用いた吸盤の負圧によってグラウト材貯留槽を取り付けるグラウト材貯留槽取り付け部を用いているが、グラウト材貯留槽が小さく、軽量である場合には、その保持力も小さく済ませることができる。したがってグラウト材貯留槽をさらに簡易な構造で保持することができる。たとえば、吸盤にコックを取り付けておき、一旦真空ポンプで真空状態を形成した後、真空ポンプを取り外して真空状態を保たせる態様とすることもできる。また、複数箇所にグラウト材貯留槽を取り付ける際に、吸盤にコックを取り付けておき、複数に分岐したホースを介して真空ポンプによって吸盤を真空状態にする態様とすることもできる。

さらに、上記実施形態においては、蓋部材５として、蓋部材本体５１が案内部材５２に沿ってスライドするスライド式のものを用いているが、コンクリート構造体１の表面に下敷きのような薄い板を配置しておく態様とすることもできる。この場合、せん断補強部材３がせん断補強部材挿入孔２に挿入された後、グラウト材貯留槽７が取り外されない状態でグラウト材が溜まったまま、板を挟んでせん断補強部材挿入孔２内のグラウト材を数時間かけて凝固するまで初期硬化させる。グラウト材が初期硬化した後にグラウト材貯留槽を取り外し、コンクリート構造体１の表面に板が張り付いた状態としておく。その後、ビニールシート等の養生シートをテープで貼り付け、１日程度養生し、板を外して清掃し、施工を完了する態様とすることもできる。

あるいは、図７（ａ）に示すように、コンクリート構造体１の表面におけるせん断補強部材挿入孔２の入口部分を押さえ部材９によって押さえる態様とすることもできる。押さえ部材９は、押さえ板９１を備えており、押さえ板９１の表面に弾性部材としてのスプリング９２が固定されて取り付けられている。

この場合、せん断補強部材挿入孔２をグラウト材で充満させた後、図７（ａ）に示すように、押さえ部材９をグラウト材貯留槽４の中に押し込む。このとき、スプリング９２は、グラウト材貯留槽４の長さよりも短い長さに押し縮めておく。それから、図７（ｂ）に示すように、押さえ板９１によってせん断補強部材挿入孔２の入口部を閉塞する。

その後、グラウト材貯留槽４に溜まったグラウト材を排出し、グラウト材貯留槽４は取り付けたままの状態としておく。グラウト材貯留槽４から反力を取ったスプリング９２の付勢力により、押さえ板９１によってせん断補強部材挿入孔２の入口を閉塞した状態に維持することができる。この状態を数時間維持してグラウト材を凝縮させることにより、せん断補強部材挿入孔２内のグラウト材を初期硬化させる。

せん断補強部材挿入孔２内のグラウト材が初期硬化したら、グラウト材貯留槽４および押さえ部材９を取り外し、せん断補強部材挿入孔２の入口にビニールシート等の養生シートをテープで貼り付ける。こうして、さらに1日程度養生し、清掃し、施工を完了する態様とすることもできる。

さらに、押さえ部材９としては、図７（ｃ）に示すように、弾性部材としてスプリングに代えてスポンジ９３を用いることもできる。スポンジ９３は、弾性を有する円筒形状をなしており、グラウト材貯留槽４の長さよりも長くされている。このため、グラウト材貯留槽４内に収容される際には、仮想線で示すように、円筒形状が収縮して押さえ板９１に対して付勢力を付与する。このような態様とすることもできる。

また、上記実施形態では、図１に示すコンクリート構造体１における鉛直外側部材１１，１２における補強を行うため、コンクリート構造体１の片面側からせん断補強部材３を挿入するようにしている。これに対して、たとえば鉛直内側部材１３にせん断補強部材３を挿入する際には、鉛直内側部材１３の両側にグラウト材貯留槽を取り付け、その片側からせん断補強部材３を挿入する態様とすることもできる。

さらに、上記実施形態では、せん断補強部材挿入孔２に対してせん断補強部材３を１本のみ挿入しているが、複数に分割されたせん断補強部材分割部をカプラによって接続したせん断補強部材をせん断補強部材挿入孔２に挿入する態様とすることもできる。このように、複数の複数のせん断補強部材分割部を接続してせん断補強部材を形成することにより、作業領域が狭隘な場所である場合においても、せん断補強部材を容易のせん断補強部材挿入孔２に挿入することができる。

１…コンクリート構造体
２…せん断補強部材挿入孔
３…せん断補強部材
４…グラウト材貯留槽
５…蓋部材
７…グラウト材貯留槽
８…グラウト材貯留槽
９…押さえ部材
１１，１２…鉛直外側部材
１３…鉛直内側部材
１４…天板部材
１５…底板部材
２１…拡径孔
３１…先端定着体
３２…後端定着体
４１，７１，８１…対向面
４２…切欠き部
４３…ゴム板
４３Ａ…切り込み部
４４…グラウト材貯留槽取付け部
５１…蓋部材本体
５２…案内部材
７１…対向面
７２，８２…貫通孔
７３…閉塞部材
８３…ナット部材
９１…押さえ板
９２…スプリング
９３…スポンジ
Ｂ…バケツ
Ｇ…グラウト材

Claims (5)

1. 既設のコンクリート構造体にせん断補強部材挿入孔を穿孔し、
   前記せん断補強部材挿入孔の開口部の外側にグラウト材貯留手段を設置し、
   前記グラウト材貯留手段における前記せん断補強部材挿入孔の開口部に対向する面に、せん断補強部材を通過させるせん断補強部材通過孔が形成され、前記せん断補強部材通過孔には、流体流出防止構造が形成されており、
   前記せん断補強部材挿入孔に流動性を有する状態のグラウト材を充填し、その際に前記せん断補強部材挿入孔から流出するグラウト材を前記グラウト材貯留手段で受けておき、
   前記せん断補強部材挿入孔をグラウト材で実質的に充満させた後、前記せん断補強部材通過孔を介して前記せん断補強部材挿入孔にせん断補強部材を挿入させることにより、前記せん断補強部材の全体を前記せん断補強部材挿入孔内に挿入し、
   その後、前記グラウト材を硬化させることにより前記せん断補強部材を前記せん断補強部材挿入孔に定着させることを特徴とするせん断補強部材の定着方法。
2. 前記流体流出防止構造は、前記せん断補強部材通過孔の全体に配設された弾性部材を備え、前記せん断補強部材が通過する領域に変形部が形成されており、
   前記せん断補強部材が前記流体流出防止構造における前記変形部を通過する際に、前記変形部が開口して前記せん断補強部材を通過可能とし、
   前記補強部材の非通過時には、前記変形部が閉口して、前記グラウト材貯留手段に溜められたグラウト材の前記せん断補強部材通過孔を介した流出を防止する請求項１に記載のせん断補強部材の定着方法。
3. 前記グラウト材貯留手段が、前記せん断補強部材より短くされている請求項１または請求項２に記載のせん断補強部材の定着方法。
4. 前記せん断補強部材通過孔は、前記せん断補強部材通過孔が形成された面の上端部から伸びる切欠き部によって形成されている請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載のせん断補強部材の定着方法。
5. 前記せん断補強部材通過孔は、前記せん断補強部材挿入孔の延長線上における前記せん断補強部材通過孔が形成された面に形成された貫通孔である請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載のせん断補強部材の定着方法。
   

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