JP5719273B2 - 上向き増厚工法用の定着治具、及び該定着治具を用いた上向き増厚工法 - Google Patents

Description

本発明は、いわゆる上向き増厚工法に用いる定着治具及び該定着治具を用いた上向き増厚工法に関するものである。

上向き増厚工法とは、既存のコンクリート構造物を下からの増厚工法で補強する工法である。より詳細には、コンクリート構造物の下面を上方向に削孔して形成した上向きの挿入孔に対し、補強鉄筋の挿入と充填材の注入を行って補強鉄筋を固定することにより、コンクリート構造物を補強する工法である。

従来の上向き増厚工法における、補強鉄筋の固定方法としては、カプセルを利用した固定工法が知られている。当該工法の手順について図６を参照しながら説明する。
第１工程：コンクリート構造物の下面を削孔して挿入孔ａを形成する。
第２工程：挿入孔ａ内に、有機系の接着剤や無機系のモルタルなどの充填材を内蔵したカプセルｂを挿入する。
第３工程：鋭利な先端を持つ補強鉄筋ｃを挿入孔ａ内に挿入し、前記の先端部分でカプセルｂを破って、充填材を挿入孔ａ内に漏出させる。
第４工程：所定の位置まで、補強鉄筋ｃを挿入する。

その他にも、下記の特許文献に記載の方法が知られている。

特開２００４−１６２２９５号公報 特開２０１０−１８５２４７号公報 特開平１０−１０２６００号公報

しかし、前記のカプセルを用いた固定方法では、以下のような問題があった。
（１）補強鉄筋の先端部分の形状が限られてしまう。
（２）カプセルを破った後に、挿入孔から充填材が重力によって漏出してしまい、漏れ出し量が多すぎると定着性能が落ちる恐れがあった。

したがって、本発明は、従来技術と比較して、充填材の漏れ出しを防止することにより、補強鉄筋をより確実に固定することの可能な装置及び方法を提供することを目的の一つとするものである。

上記課題を解決すべくなされた本願の第１発明は、コンクリート構造物を削孔して形成した上向きの挿入孔に対し、補強鉄筋の挿入と充填材の注入を行ってコンクリート構造物を補強する、上向き増厚工法用の定着治具であって、前記補強鉄筋を挿通するための開口部を有し、該開口部を跨ぐように分割した一対の分割体からなり、前記開口部を拡縮するように、各分割体を互いに接近又は離隔自在にコンクリート構造物に取り付けてある、ベースプレートと、前記一対の分割体の移動を規制する、少なくとも一つの固定具と、からなり、前記一対の分割体の接近時において、前記開口部の径を前記挿入孔の径よりも小さく構成してあることを特徴とする、上向き増厚工法用の定着治具を提供するものである。

また、本願の第２発明は、前記第１発明において、前記固定具は、一方の分割体に回転可能に取付け、各分割体の接近時に他方の分割体へと係止可能に構成してあることを特徴とするものである。

また、本願の第３発明は、前記第２発明において、前記固定具を二つ設け、各固定具を、補強鉄筋を挟み込むように配置したことを特徴とするものである。

また、本願の第４発明は、コンクリート構造物を上向きに削孔して形成した挿入孔に、補強鉄筋の挿入と充填材の注入を行ってコンクリート構造物を補強する、上向き増厚工法であって、ａ）前記発明の何れか１項に記載の定着治具を削孔部分の周囲に配置する際、ベースプレートを構成する各分割体を引き離して、前記挿入孔を露出した状態とし、ｂ）前記挿入孔に充填材を注入し、ｃ）前記補強鉄筋の一部を前記挿入孔に挿入し、ｄ）前記各分割体を引き寄せてから前記固定具で各分割体の移動を規制し、前記挿入孔の一部を閉塞しつつ、前記挿入孔と開口部との間に間隙を設けた状態で、前記ベースプレートをコンクリート構造物に固定し、ｅ）前記補強鉄筋の再挿入でもって、前記間隙を介して余分な充填材の漏出を行う、工程を少なくとも含むことを特徴とする、上向き増厚工法を提供するものである。

本発明によれば、以下の効果のうち少なくとも一つを得ることができる。
（１）定着治具が充填材の過剰な漏れ出しを防止するため、補強鉄筋の確実な固定に寄与する。
（２）定着治具が補強鉄筋の挿入作業に干渉しないため、作業性が悪化することもない。

本発明の定着治具の分解斜視図。 分割体の移動に伴う開口部と挿入孔との関係を示す底面図。 ベースプレートの別の実施例を示す概略斜視図。 固定具の係止後における、開口部及び固定具と、補強鉄筋との関係を示す底面図。 本発明の上向き増厚工法の手順を示す図。 従来工法の手順を示す図。

以下、各図面を参照しながら、本発明に係る定着治具及びその使用法の実施例について説明する。

＜１＞定着治具
図１〜４を参照しながら、本発明の定着治具の実施例について説明する。

（１）概要
図１は、本発明の定着治具の分解斜視図である。
定着治具は、挿入孔から充填材が過剰に漏れ出すことを防止するための部材である。
定着治具Ａは、挿入孔Ｂ１の近傍に配置するベースプレート１と、前記ベースプレート１の移動を規制するための固定具２とを、少なくとも含む。
以下、各部材について説明する。

（２）ベースプレート
ベースプレート１は、平面視して、挿入孔Ｂ１全体を露出したり、挿入孔Ｂ１の一部を閉塞する為の部材である。
ベースプレート１は、平板状の部材で構成することができる。

［開口部］
ベースプレート１は、該ベースプレート１を上下に貫通して形成した開口部１１を有する。
開口部１１は、少なくとも補強鉄筋Ｃを挿入できる程度の大きさを有し、開口部の１１径が挿入孔Ｂ１の径よりも小さな径となるように構成していればよく、形状は特段限定しない。

［ベースプレートの分割］
ベースプレート１は、前記開口部１１を跨ぐように分割してなる一対の分割体によって構成することができる。
なお、図１では、ベースプレート１の長手方向に分割した２つの分割体１ａ、１ｂで構成しているが、分割数は２つに限られず、３つ以上の分割体で構成してもよい。

［ベースプレートの取付け］
ベースプレート１を構成する各分割体１ａ，１ｂは、互いに接近又は離隔自在とするように、それぞれ個別にコンクリート構造物に取り付ける。
各分割体の取付方法としては、各分割体に各分割体が接近又は離隔する方向に摺動可能な摺動溝１２を設け、摺動溝１２を介してコンクリート構造物Ｂにボルト１３で取り付ける方法がある。
このとき、ボルト１３を緩めればボルト１３が摺動溝上を摺動して分割体の移動を許容することとなり、ボルト１３を締めれば分割体の移動を規制して位置決めすることとなる。

［開口部と挿入孔の関係］
図２に、分割体の移動に伴う、開口部と挿入孔との関係を示す。
ベースプレート１を上記の摺動構造とすることにより、各分割体１ａ，１ｂを平面方向に適宜移動させることで、各分割体１ａ，１ｂの接近或いは離隔に伴い、開口部１１を拡縮することが可能となる。
すなわち、各分割体１ａ，１ｂを引き離して分離した状態では、開口部１１が前記挿入孔Ｂ１を完全に露出した状態を呈し、各分割体１ａ，１ｂを引き寄せて一体化した状態では、開口部１１が前記挿入孔Ｂ１の一部をラップして閉塞し、平面視してあたかも挿入孔が縮小したような状態を呈することとなる。

［弾性層の形成］
図３に、ベースプレートの別の実施例を示す。
図３（ａ）に示すように、各分割体１ａ，１ｂの上面には、ゴムなどの弾性層１５を形成しても良い。これは、コンクリート構造物とベースプレート１との接触性をより良好にするためである。
また、図３（ｂ）に示すように、各分割体１ａ，１ｂの分割面にも前記弾性層１６を形成しても良い。これは、互いの分割体を接近させたときに、各分割面間に隙間が生じることを更に抑制し、当該隙間から充填材が漏れ出すことを防止するためである。
本発明に係るベースプレート１は、さらに、図３（ａ）及び（ｂ）を組み合わせた構成としてもよい。

（３）固定具
図１を再度参照しながら、固定具の詳細について説明する。
固定具は、少なくとも前記ベースプレートが、前記挿入孔を閉塞する位置で、該ベースプレートの移動を規制するための部材である。
固定具２は、ベースプレート１を構成する各分割体１ａ，１ｂに跨るように取り付けることで、各分割体１ａ，１ｂの移動を規制することができる。
例えば、固定具２の一端には、一方の分割体１ａの下面に設けたボルト１４を挿通可能な貫通孔２１を設け、他端には、他方の分割体１ｂに下面に設けたボルト１４に係止可能な鉤部２２を設けておく。
固定具２は各分割体１ａ，１ｂに設けたボルト１４に、該固定具２の下面側からナット３で締結することによって固定される。

［形状］
固定具２は、前記鉤部２２を他方の分割体１ｂへと係止した際に、挿入した補強鉄筋Ｃに干渉しない形状とする。本実施例では、固定具２を平面視して略コ字型の形状とし、両端部に貫通孔２１或いは鉤部２２を設けることで、補強鉄筋Ｃの側面に回り込むように迂回しながら、一方の分割体１ａから他方の分割体１ｂへと延伸するよう構成している。

［固定具の数］
本発明における固定具２の数は特段限定しない。
なお、図１では、固定具２を対称するように２つ設けてあり、固定具２のそれぞれを一方の分割体１ａに設けたボルト１４に回転可能に取付け、前後方向から補強鉄筋Ｃを挟み込むように他方の分割体１ｂへと係止することにより、挿入孔Ｂ１から露出した補強鉄筋Ｃを押さえ込むように構成している。

［補強鉄筋との関係］
図４に、固定具の係止後における、開口部及び固定具と、補強鉄筋との関係を示す。
図４に示すように、固定具２の係止後には、ベースプレート１の開口部１１の径が挿入孔Ｂ１の径よりも小さな径となるように構成してあるため、開口部１１と補強鉄筋Ｃとの間には、間隙１１１が生じることとなる。この間隙１１１が、余剰な充填材の漏出口となる。
また、固定具２の係止後に、固定具２の本体でもって、挿入孔Ｂ１の上部及び下部の一部を遮蔽した遮蔽部１１２を形成するようにすれば、間隙１１１をより狭小化することができる。
また、固定具２の内側面のうち、補強鉄筋Ｃと接する面（接触面２３）を弧状に形成しておけば、固定具２と補強鉄筋Ｃとが面接触するため、補強鉄筋Ｃの押さえ込み効果を発揮することもできる。

＜２＞使用方法
次に、図５を参照しながら、前記の定着治具を用いた上向き増厚工法の一例について説明する。

（１）削孔・定着治具の設置
コンクリート構造物Ｂの下面を上方向に削孔して、上向きの挿入孔Ｂ１を形成する。
そして、挿入孔Ｂ１の周囲に定着治具Ａを取り付ける。
このとき、ベースプレート１を構成する各分割体１ａ，１ｂは互いに引き離しておくことにより、開口部１１を拡張して、挿入孔Ｂ１を露出した状態としておく。これは、後述する充填材の注入装置を挿入するためであり、該注入装置が挿入できる程度であれば、挿入孔Ｂ１を完全に露出した状態とする必要は無い。

（２）充填材の注入
露出してある挿入孔Ｂ１から充填材の注入装置を挿入して、挿入孔Ｂ１の内部に充填材Ｄを注入する。
充填材Ｄの種類は、有機系の接着剤や無機系のモルタルなど公知の充填材を適宜選択して使用することができる。

（３）補強鉄筋の初期挿入
次に、補強鉄筋Ｃの先端部分を挿入孔Ｂ１に挿入する。
なお、補強鉄筋Ｃは、ポストヘッドバーや、アンカーなど、コンクリート構造物の補強に用いる公知の埋設材が含まれる。
本実施例では、補強鉄筋Ｃにポストヘッドバーを想定している。

（４）定着治具の閉塞
補強鉄筋Ｃを挿入孔Ｂ１にある程度挿入した時点で、ベースプレート１を構成する各分割体１ａ，１ｂを引き寄せて挿入孔Ｂ１の開口の一部を閉塞する。
このとき、ベースプレート１の開口部１１と補強鉄筋Ｃとの間の間隙１１１が外部と連通する領域となり、各分割体１ａ，１ｂの引き寄せにより連通領域が実質的に狭まった状態となる。前記連通領域の狭小化により、挿入孔Ｂ１内部の充填材Ｄが自重によって漏れだす作用をある程度抑制することができる。

（５）補強鉄筋の再挿入
次に、補強鉄筋Ｃを再度押しこんで、挿入を再開する。
補強鉄筋Ｃの挿入に伴う挿入孔Ｂ１内部の充填空間の減少により、余剰な充填材Ｄ１が前記間隙１１１を介して外部へと漏出する。
間隙１１１は、余剰な充填材Ｄ１分が漏出しうる程度の隙間でよい。

（６）間隙の閉塞
補強鉄筋Ｃの再挿入が完了した後、間隙１１１を閉塞する。
閉塞方法は公知の間詰め材、例えばゴムなどを用いることができる。
なお、前記充填材Ｄが間隙１１１にも密に詰まっている場合などは、新たに閉塞する必要は無い。

以上の工程により、本発明によれば、定着治具Ａで充填材Ｄの過剰な漏れ出しを抑制しつつ、補強鉄筋Ｃの挿入に伴う余剰な充填材Ｄ１の漏れ出しを視認確認することにより、補強鉄筋Ｃの確実な固定を担保することができる。

Ａ 定着治具
１ ベースプレート
１ａ，１ｂ 分割体
１１ 開口部
１１１ 間隙
１１２ 遮蔽部
１２ 摺動溝
１３，１４ ボルト
１５，１６ ファン製麺
２ 固定具
２１ 貫通孔
２２ 鉤部
３ ナット
Ｂ コンクリート構造物
Ｂ１ 挿入孔
Ｃ 補強鉄筋
Ｄ 充填材
Ｄ１ 余剰な充填材
ａ 挿入孔
ｂ カプセル
ｃ 補強鉄筋

Claims (4)

1. コンクリート構造物を削孔して形成した上向きの挿入孔に対し、補強鉄筋の挿入と充填材の注入を行ってコンクリート構造物を補強する、上向き増厚工法用の定着治具であって、
   前記補強鉄筋を挿通するための開口部を有し、該開口部を跨ぐように分割した一対の分割体からなり、前記開口部を拡縮するように、各分割体を互いに接近又は離隔自在にコンクリート構造物に取り付けてある、ベースプレートと、
   前記一対の分割体の移動を規制する、少なくとも一つの固定具と、からなり、
   前記一対の分割体の接近時において、前記開口部の径を前記挿入孔の径よりも小さく構成してあることを特徴とする、
   上向き増厚工法用の定着治具。
2. 前記固定具は、一方の分割体に回転可能に取付け、各分割体の接近時に他方の分割体へと係止可能に構成してあることを特徴とする、請求項１に記載の上向き増厚工法用の定着治具。
3. 前記固定具を二つ設け、各固定具を、補強鉄筋を挟み込むように配置したことを特徴とする、請求項２に記載の上向き増厚工法用の定着治具。
4. コンクリート構造物を上向きに削孔して形成した挿入孔に、補強鉄筋の挿入と充填材の注入を行ってコンクリート構造物を補強する、上向き増厚工法であって、
   ａ）請求項１乃至３の何れか１項に記載の定着治具を削孔部分の周囲に配置する際、ベースプレートを構成する各分割体を引き離して、前記挿入孔を露出した状態とし、
   ｂ）前記挿入孔に充填材を注入し、
   ｃ）前記補強鉄筋の一部を前記挿入孔に挿入し、
   ｄ）前記各分割体を引き寄せてから前記固定具で各分割体の移動を規制し、前記挿入孔の一部を閉塞しつつ、前記挿入孔と開口部との間に間隙を設けた状態で、前記ベースプレートをコンクリート構造物に固定し、
   ｅ）前記補強鉄筋の再挿入でもって、前記間隙を介して余分な充填材の漏出を行う、
   工程を少なくとも含むことを特徴とする、上向き増厚工法。

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