JP5881320B2 - 新旧コンクリート打継部の補強方法および打継部の補強構造 - Google Patents

新旧コンクリート打継部の補強方法および打継部の補強構造 Download PDF

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本発明は、あと施工アンカーを用いた新旧コンクリート打継部の補強方法に関し、特に既設コンクリートと新設コンクリートとの境界部分に埋設するアンカー体のせん断耐力を向上させた新旧コンクリート打継部の補強方法、およびその方法によって構築される打継部の補強構造に関する。
東日本大震災、阪神淡路大震災など過去の大地震によりコンクリート建築物は大きな被害を被っている。大地震の度に建築基準法が見直され、耐震性能の基準が引き上げられていることから、新基準により建てられた建築物の耐震性能は向上しているが、旧基準で建てられた建築物の耐震性能は乏しく、公共建築物を始めとしたコンクリート建築物の耐震化が促進されている。
コンクリート建築物の耐震化の方法の一つに、あと施工アンカーと新設コンクリートによる補強方法が挙げられる。これは、既設コンクリート建築物の表面に穿孔をあけ、異形鉄筋等のアンカー体を差し込み、無機系または有機系の固着材によりアンカー体を固着し、その後、新設コンクリートを増し打ちすることで補強する工法である。
しかし、地震・台風・津波などが発生すると、新旧コンクリートの打継部に埋設されたアンカー体には、せん断力が作用する。すなわち、既設コンクリートと新設コンクリートとの境界面近傍には、大きな応力集中が発生するので、アンカー体がせん断降伏して曲がったり破断することにより、引張耐力が低下するおそれがある。また、打継部の境界面付近のコンクリートが破壊するおそれもある。
そこで、応力集中が起き易い新旧コンクリートの打継部を補強する技術として、穿孔の入口部にスリーブを設置してアンカー体を差し込む技術が提案されている(特許文献1,2)。
国際公開第2007/089010号 実公昭61−31115号公報
ところで、前記特許文献1に記載の技術では、スリーブはアンカー体の外周面や穿孔の内周面に接するような僅かなクリアランスをもった寸法に設定されているため、スリーブの外周面および内周面の少なくともどちらか一方に、固着材をスリーブの軸方向に通過させるための通溝を設けている。しかし、特に無機系の固着材の場合には、砂などの骨材を含むことから、全ての通溝内に固着材が充填されるとは限らず、空隙を発生する可能性が高い。その結果、スリーブとアンカー体、あるいはスリーブとコンクリート(穿孔内周面)の間において、点接触または線接触する箇所が発生する。このような場合には、応力集中によりスリーブの変形、アンカー体の破断、コンクリート割れなどが懸念されるという問題がある。
また、前記特許文献2に記載の技術では、スリーブのフランジ部に、円周方向に沿って所定間隔で複数の貫通孔を穿設し、それら貫通孔のそれぞれと連通するスリーブ外周面の通溝を円筒部の上下両端に亘って設けたものである。この場合には、固着材がそれら通溝を介して上昇し、穿孔内周面と円筒部外周面との間に行き渡るように構成しているが、アンカー体の補強効果に大きな影響を及ぼすアンカー体外周面とスリーブ内周面との関係については、何ら考慮されていない。
そこで、本発明は、新旧コンクリート打継部に埋設されるアンカー体のせん断耐力・曲げ剛性を向上し、応力集中が起きやすい新旧コンクリートの境界部分を、簡便な施工で確実に補強することができる新旧コンクリート打継部の補強方法とその方法によって得られる打継部の補強構造を提供することを目的とする。
前記目的を達成するため、本願の請求項1に係る新旧コンクリート打継部の補強方法は、スリーブに通したアンカー体により、新設コンクリートと既設コンクリートの打継部を補強する新旧コンクリート打継部の補強方法であって、前記スリーブは、既設コンクリート側に配設される円筒部と、新設コンクリート側に配設される円筒部と、その2つの円筒部の境界部に設けた鍔部とからなり、その2つの円筒部はそれぞれの先端部から前記鍔部に向かうに従い外径が漸増するように形成されており、前記鍔部が前記既設コンクリート表面に当接した状態で、前記鍔部両側の前記2つの円筒部がそれぞれ前記既設コンクリートおよび前記新設コンクリートに埋設され、かつ、前記アンカー体の外周面と前記スリーブの内周面との間に、ほぼ全周に亘る隙間を設け、その隙間に固着材を充填させることを特徴とする。
上記構成によれば、アンカー体の外周面とスリーブの内周面との間の間隙に、固着材が密実に行き渡るので、スリーブの拘束効果により、新旧コンクリートの境界部付近、すなわち打継部に埋設されるアンカー体のせん断耐力・曲げ剛性を向上させ、応力集中が起きやすい新旧コンクリートの打継部を簡便な施工で確実に補強することができる。
特に、スリーブは、既設コンクリート側に配設される円筒部と、新設コンクリート側に配設される円筒部と、その2つの円筒部の境界部に設けた鍔部とからなるため、既設コンクリートおよび新設コンクリートの境界部付近において、2つの円筒部がそれぞれ新旧のコンクリートに跨るようにして埋設され、新旧コンクリートの境界部を貫通状態で埋設されるアンカー体が、境界部の両側でスリーブの円筒部とその内側の固着材によって包囲されるので、アンカー体の断耐が向上し、新旧コンクリートの打継部を効果的に補強することができる。さらに、既設コンクリート側の穿孔を利用することにより、スリーブの設置を簡単かつ確実に行うことができる。
また、2つの円筒部はそれぞれの先端部から前記鍔部に向かうに従い外径が漸増するように形成したため、各円筒部の肉厚が鍔部に向かうに従って増加する場合は、各円筒部それぞれの軸心方向の応力勾配に沿って中央の鍔部に近付くほどスリーブによる抵抗力が高まる一方、各円筒部の肉厚が鍔部に向かうに従い増加しない場合には、応力勾配に沿って固着材の充填量が増加して固着材の拘束効果が高まるので、応力が集中する穿孔入口部付近等の新旧コンクリート打継部の強度をより向上させることができる。
また、請求項2の発明の打継部の補強構造は、スリーブに通したアンカー体により、新設コンクリートと既設コンクリートの打継部を補強する新旧コンクリート打継部の補強構造であって、前記スリーブは、既設コンクリート側に配設される円筒部と、新設コンクリート側に配設される円筒部と、その2つの円筒部の境界部に設けた鍔部とからなり、その2つの円筒部はそれぞれの先端部から前記鍔部に向かうに従い外径が漸増するように形成されており、前記鍔部が前記既設コンクリート表面に当接した状態で、前記鍔部両側の前記2つの円筒部がそれぞれ前記既設コンクリートおよび前記新設コンクリートに埋設され、かつ、前記アンカー体の外周面と前記スリーブの内周面との間に、ほぼ全周に亘る隙間が形成され、その隙間には固着材が充填されていることを特徴とする。
この構成によれば、新旧コンクリートの境界部付近、すなわち打継部に埋設されるアンカー体のせん断耐力・曲げ剛性が向上するので、応力集中に対して十分な耐力を備えた打継部となる。
本発明によれば、アンカー体の外周面とスリーブの内周面との間の間隙に、アンカー体を固着する固着材が密実に行き渡るので、応力が集中する新旧コンクリートの境界部分に跨って埋設されたアンカー体のせん断耐力・曲げ剛性を確実に向上させ、簡便な施工で打継部を補強できる。
特に、スリーブは、既設コンクリート側に配設される円筒部と、新設コンクリート側に配設される円筒部と、その2つの円筒部の境界部に設けた鍔部とからなるため、既設コンクリートおよび新設コンクリートの境界部付近において、2つの円筒部がそれぞれ新旧のコンクリートに跨るようにして埋設され、新旧コンクリートの境界部を貫通状態で埋設されるアンカー体が、境界部の両側でスリーブの円筒部とその内側の固着材によって包囲されるので、アンカー体の断耐が向上し、新旧コンクリートの打継部を効果的に補強することができる。さらに、既設コンクリート側の穿孔を利用することにより、スリーブの設置を簡単かつ確実に行うことができる。
また、鍔部両側の2つの円筒部はそれぞれの先端部から前記鍔部に向かうに従い外径が漸増するように形成したため、各円筒部の肉厚が鍔部に向かうに従って増加する場合は、各円筒部それぞれの軸心方向の応力勾配に沿って中央の鍔部に近付くほどスリーブによる抵抗力が高まる一方、各円筒部の肉厚が鍔部に向かうに従い増加しない場合には、応力勾配に沿って固着材の充填量が増加して固着材の拘束効果が高まるので、応力が集中する穿孔入口部付近等の新旧コンクリート打継部の強度をより向上させることができる。
参考例1で使用するスリーブと、その使用状況を示す図である。 参考例1の新旧コンクリート打継部の補強方法の一例を示す図である。 参考例1で使用するスリーブの他の例を示す図である。 参考例1で使用するスリーブのさらに他の例を示す図である。 参考例2で使用するスリーブの一例を示す図である。 参考例2の新旧コンクリート打継部の補強方法の一例を示す図である。 図6におけるスリーブの周辺部分を拡大して示す図である。 参考例3で使用するスリーブの一例を示す図である。 実施形態1で使用するスリーブを示す図である。 実施形態1で使用するスリーブの他の例を示す図である。 参考例4で使用するスリーブの一例を示す図である。 鉄骨フレームを増設して補強した状態を示す断面図である。
次に、本発明に係る新旧コンクリート打継部の補強方法の実施形態1等について説明する。
参考例1
まず、参考例1の新旧コンクリート打継部の補強方法について説明する
図1(a)〜(d)は、参考例1で使用するスリーブ1Aの正面図、右側面図、I−I線断面図、使用状態を示す図である。
このスリーブ1Aは、図1(a)〜(d)に示すように、既設コンクリート側に配置される円筒部11A1と、新設コンクリート側に配置される円筒部11A2と、これら円筒部11A1,11A2の境界部に設けた鍔部12Aとからなる。そして、図1(d)に示すように、アンカー体2と組み合わせた状態では、スリーブ1Aの内周面とアンカー体2の外周面との間に、アンカー体2のほぼ全周に亘る隙間cが形成されるように、内径寸法が設定されたものである。ここで、その隙間cは、少なくとも1mm以上、望ましくは3〜5mm程度とする。つまり、アンカー体2の外径d(異形鉄筋の場合は呼び径)とスリーブ1Aの内径との差は、両者がほぼ同じ軸心上に配置されることを前提としたとき、少なくとも2mm以上確保し、6〜10mm程度が望ましいことになる。これにより、その隙間に、後述する固着材が確実に行き渡り充填されることになる。なお、本発明において、アンカー体2としては、異形鉄筋や全ねじボルトなどが適用される。
また、スリーブ1Aの軸心方向の長さLは、アンカー体2の外径dの2倍以上が好ましい。より具体的には、鍔部12Aの厚さを含めた円筒部11A1,11A2のそれぞれの長さが、アンカー体2の外径dの長さ以上となることが好ましい。その理由としては、応力集中の程度によるが、個々の円筒部11A1,11A2において、アンカー体2の外径d(最外径)以上有れば、応力集中をしている場所を網羅し効果的に補強できるからである。なお、個々の円筒部11A1,11A2の長さがアンカー体2の外径dよりも小さいと、固着材を介したアンカー体2に対する拘束力、すなわち後述する拘束効果が小さくなり、応力集中に対し対抗できず、せん断耐力の増強度合いが低下すると考えるからである。
次に、図2を参照しながら、スリーブ1Aを使用した新旧コンクリート打継部の補強方法の一例を説明する。
図2(a)〜(d)は、それぞれ、参考例1の新旧コンクリート打継部の補強方法における各工程を示す説明図である。
まず、図2(a)に示すように、既設コンクリート3に、あと施工アンカー用の穿孔31を形成する(穿孔形成工程)。
次に、図2(b)に示すように、セメントおよび水を主成分とする無機系の固着材料が封入されたガラス製の二重管カプセル4を穿孔31内に挿入する(固着材装填工程)。固着材(モルタル)41の固化後の強度は、コンクリートの強度以上とする。剛性も同等以上とすることが好ましい。固着材41は、無機系に限らず有機系でも良いが、無機系の固着材は、コンクリートと同等のせん断剛性を有し、耐火性等の点でも好ましいので、参考例1では無機系を使用する。
また、図2(b)に示すように、スリーブ1Aの円筒部11A1を穿孔31の入口部に挿入する(スリーブ設置工程)。スリーブ1Aは鋼製が好ましく、図1に示すようにスリーブ1Aの中央部には鍔部12Aが設けられ、この鍔部12Aが既設コンクリート3の表面に当接するまで挿入する。ここで、スリーブ1Aの内径は、アンカー体2の外径および二重管カプセル4の外径より大きく形成されているので、先にスリーブ1Aを穿孔31の入口部に設置した後、二重管カプセル4を穿孔31内に挿入するようにしても良い。
次に、図2(c)に示すように、異形鉄筋や全ネジボルトからなる(図では、異形鉄筋を示している。)アンカー体2を、円筒部11A2側からスリーブ1Aの中に挿入し、さらに穿孔31内に回転・打撃などにより打ち込む(アンカー体挿入工程)。その際、アンカー体2の外周面とスリーブ1Aの内周面との間には、少なくとも1mm以上、望ましくは、3〜5mm程度の隙間cを確保しているので、スリーブ1Aがアンカー体2に干渉することはなく、アンカー体2の回転・打撃動作を阻害しない。これにより、施工性が向上する。
そして、アンカー体2により二重管カプセル4が破砕されると、破砕された二重管カプセル4の破片自体が骨材となり、二重管カプセル4内に封入されていた水やセメント等と攪拌されてモルタル41が形成される。このモルタルは、図2(c)に示すように、固着材としてスリーブ1Aの内周面とアンカー体2の外周面との間に充填され、円筒部11A1と円筒部11A2の双方に行き渡る。
その結果、既設コンクリート3の穿孔31付近が効率的に補強される。なお、既設コンクリート3側では、穿孔31を形成したことにより、局部的ではあるが、穿孔31に近い部分の強度低下が避けられない。これを補完する意味で円筒部11A1の存在は有効である。
そして、穿孔31内のモルタル41が硬化して、穿孔31にアンカー体2が固定された後、図2(d)に示すように、既設コンクリート3の表面に対し新設コンクリート5を打設する(新設コンクリート打設工程)。
これにより、穿孔31内のモルタル41は、既設コンクリート3と、スリーブ1Aと、アンカー体2と、新設コンクリート5とにより、完全に包囲される。特に、アンカー体2の外周面とスリーブ1Aの内周面との間に充填されたモルタルは、いわゆる拘束効果(コンファインド効果;confined effect)を発揮する。拘束効果は、モルタル41を軸圧縮する際、これを鋼製のスリーブ1A等で囲むことにより、耐力や靱性が向上する現象である。つまり、モルタル41に軸圧縮力が作用し、内部の微細ひび割れが進展すると、モルタル41の体積は膨張するが、鋼製のスリーブ1Aで囲まれているため、モルタル41の膨張、すなわち微細ひび割れの進展を妨げるような拘束力が作用し、無拘束のモルタルに比べて耐力が上昇する。
その結果、アンカー体2の外周面とスリーブ1Aの内周面との間の隙間に行き渡った固着材(モルタル)41は、拘束効果によりその強度が設計基準強度の数倍になる。そのため、応力集中が起きる新旧コンクリートの打継部を効率的に補強できる。また、アンカー体2の周囲に固着材41が密実に充填されるので、均一な応力伝達を図ることができ、応力集中を緩和することができる。よって、地震等により既設コンクリート3と新設コンクリート5の境界面近傍で、ずれにより大きな応力集中が生じ、アンカー体2にせん断力が作用したとしても、アンカー体2の変形が抑えられる。
また、スリーブ1Aの鍔部12Aは、スリーブ1A自体が楕円に変形するのを防止する役目と、穿孔31入口部周りの既設コンクリート3の破損を表面側から抑える役目を担っているので、この点でも既設コンクリート3を補強できる。
また、このスリーブ1Aは、単なる円筒形状で、その内外周面には従来技術のような溝がなく、アンカー体2の外周面とスリーブ1Aの内周面との間の隙間を通じてスリーブ1Aの内側に固着材が密実に入り込むので、スリーブ1Aに対する応力集中も軽減される。
特に、このスリーブ1Aを使用して新旧コンクリートの打継部を補強すると、図2(d)に示すように、円筒部11A1は、既設コンクリート3側に配設される一方、円筒部11A2は、新設コンクリート5側に配設される。その結果、新設コンクリート5と既設コンクリート3の双方に円筒部11A1,11A2が埋設され、スリーブ1の内周面とアンカー体2の外周面との間の隙間に充填される固着材41も新設コンクリート5と既設コンクリート3の双方に行き渡る。その結果、新旧コンクリートの双方で拘束効果を発揮することが可能となり、穿孔31の入口部付近等を含めた新旧コンクリート打継部をより効果的に補強することができる。
なお、参考例1では、円筒部11A1,11A2の軸心方向の長さや、内径を同じにして説明しているが、本発明では、これに限らず、次のようにしても良い。
図3(a)〜(c)は、それぞれ、参考例1で使用する他の形態のスリーブ1Bを示す正面図、右側面図、II−II線断面図である。
既設コンクリート3の強度が特に弱い場合には、図3(a)〜(c)に示すスリーブ1Bのように、既設コンクリート3側に配設される円筒部11B1の長さを、新設コンクリート5側に配設される円筒部11B2の長さより大にする。このようにすると、既設コンクリート3側に挿入される円筒部11B1の方に、多くの固着材が充填されることになるので、拘束効果も大きくなり、強度が弱い既設コンクリート3をより効果的に補強することができる。
図4(a)〜(c)は、それぞれ、参考例1で使用する別のスリーブ1Cを示す正面図、右側面図、III−III線断面図である。
図4(a)〜(c)に示すスリーブ1Cでは、既設コンクリート3側に挿入される円筒部11C1の内径を、新設コンクリート5側に挿入される円筒部11C2の内径より大にしている。このようにしても、既設コンクリート3側に挿入される円筒部11C1の方に多くの固着材が充填され、拘束効果が大きくなるので、強度不足の既設コンクリート3をより効果的に補強することができる。
また、参考例1では、適用前の固着材41の形態として、セメント等が封入されたガラス製の二重管カプセル4を用いた事例について説明したが、未硬化状態の固着材41を、適宜の注入ガンなどを使用して穿孔31に直接注入する注入型(インジェクションタイプ)のものでも良い。注入型の固着材を使用する場合でも、アンカー体1を回転しながら打ち込むことで、固着材41がスリーブ1A等の内周面とアンカー体2の外周面との間の隙間に密実に充填される。
参考例2
次に、参考例2の新旧コンクリート打継部の補強方法について説明する。
図5(a)〜(c)は、それぞれ、参考例2で使用するスリーブ1Dの正面図、左側面図、IV−IV線断面図である。
このスリーブ1Dは、図5(a)〜(c)に示すように、既設コンクリート3側に配設される円筒部11D1と、円筒部11D1の一方の端部に設けた鍔部12Dとからなる。つまり、このスリーブ1Dは、参考例1のスリーブ1Aから新設コンクリート5側に配設される円筒部11A2を除いたもので、既設コンクリート3側にのみ円筒部11D1を嵌め込んで使用されるものである。これは、既設コンクリート3側の方が強度的に弱く、既設コンクリート3表面に大きな応力が発生するので、このようなスリーブ1Dを使い補強することは有効だからである。なお、既設コンクリート3から鉄筋や全ねじボルト等を取り出す場合に、このようなスリーブ1Dを使用することもできる。ただし、図5(c)に示すように、スリーブ1Dの軸心方向の長さL’は、参考例1のスリーブ1Aで説明したように、アンカー体2の外径(異形鉄筋の場合は呼び径)d以上が好ましい。なお、アンカー体2外周面とスリーブ1D内周面との間の隙間は、スリーブ1Aと同様である。
次に、図6を参照しながら、スリーブ1Dを使用した新旧コンクリート打継部の補強方法を説明する。
図6(a)〜(e)は、それぞれ、参考例2の新旧コンクリート打継部の補強方法における各工程を示す説明図である。
まず、図6(a)に示すように、既設コンクリート3に穿孔31を形成し(穿孔形成工程)、次に、図6(b)に示すように、スリーブ1Dを穿孔31の入口部に挿入し(スリーブ設置工程)、その後、図6(c)に示すように、固着材としてセメントや水等が封入されたガラス製の二重管カプセル4を穿孔31に挿入する(固着材装填工程)。固着材装填工程の前にスリーブ設置工程を行うのは、スリーブ1Dの円筒部11D1が、既設コンクリート3側に突出しているため、穿孔31の入口部に挿入し易く、また先にスリーブ1Dを挿入しておくとカプセル装填時にスリーブ1Dが目印になり作業性の向上に寄与するからである。また、スリーブ1Dの内径は、スリーブ1A〜1Cと同様に、アンカー体2の外径や、二重管カプセル4の外径より大きく形成されているので、先にスリーブ1を穿孔31の入口部に挿入しても、後から二重管カプセル4を穿孔31内に挿入することが容易だからである。
その後は、参考例1と同様、図6(d)に示すように、穿孔31内にアンカー体2を回転・打撃などにより打ち込み(アンカー体挿入工程)、二重管カプセル4内の水やセメントがガラス管の破砕物と混練され、固着材41として穿孔31内に行き渡り、穿孔31にアンカー体2が固定された後は、図6(e)に示すように既設コンクリート3の表面に沿って新設コンクリート5を打設する(新設コンクリート打設工程)。
図7(a),(b)は、それぞれ、図6(e)におけるスリーブ1Dの周辺部分を拡大して示す部分拡大図である。
図7(a)は、穿孔31内径とスリーブ1Dの円筒部11D1の外径とをほぼ同じ寸法に設定した場合を示し、図7(b)は、穿孔31の内径をスリーブ1Dの円筒部11D1外径より少し大きく設定した場合を示している。図7(b)に示す場合では、穿孔31の内周面とスリーブ1Dの円筒部11D1の外周面との間にも、固着材31が充填され、穿孔31に対してスリーブ1Dをより強固に固定することが可能となる。なお、図7(a),(b)に示す場合は、いずれもアンカー体2の外周面とスリーブ1内周面との間の隙間が、参考例1,2のスリーブ1A〜1Cと同様であるので、スリーブ1の内周面とアンカー体2の外周面との間の隙間に固着材41が密実に充填され、拘束効果により、新旧コンクリートの境界面付近、すなわち打継部の強度を向上させることができる。
参考例3
次に、参考例3の新旧コンクリート打継部の補強方法について説明する。なお、参考例1、2とは、スリーブの形状が異なる。
図8(a)〜(c)は、それぞれ、参考例3で使用するスリーブの一例を示す平面図、右側面図、V−V線断面図である。
スリーブ1Eは、図8(a)〜(c)に示すように、新設コンクリート5側に配設される円筒部11E2と、鍔部12Eからなる。つまり、このスリーブ1Eは、参考例1のスリーブ1Aから既設コンクリート3側に配設される円筒部11A1を除いたもので、新設コンクリート5側にのみ円筒部11E2を埋設させる。ただし、図8(c)に示すように、スリーブ1Eの軸心方向の長さL”は、スリーブ1Aで説明したように、アンカー体2の外径d以上が好ましい。なお、アンカー体2の外周面とスリーブ1E内周面との間の隙間は、スリーブ1Aと同様である。また、参考例3の新旧コンクリート打継部の補強方法は、参考例1と基本的な部分で共通するが、既設コンクリート3側の穿孔31には挿入しないことから、スリーブ1Eを既設コンクリート3の所定位置に固定するには、例えば鍔部12Eの端面に接着剤や粘着剤を塗布すればよい。
参考例3の新旧コンクリート打継部の補強方法によれば、参考例1に係る新旧コンクリート打継部の補強方法と同様の効果が得られ、特にこのスリーブ1Eは、円筒部11E2が新設コンクリート5側にのみ埋設されるので、円筒部が既設コンクリート3側に埋設される場合に比べ、スリーブ1Eの内径等を選択できる範囲が広がるという利点がある。
実施形態1
次に、実施形態1の新旧コンクリート打継部の補強方法について説明する。参考例1〜3とは、スリーブの形状が異なる。
図9(a)〜(d)は、実施形態1で使用するスリーブ1Fの正面図、右側面図、VI−VI線断面図、使用状態を示す図である。
このスリーブ1Fは、図9(a)〜(d)に示すように、既設コンクリート3側に配設される円筒部11F1と、新設コンクリート5側に配設される円筒部11F2と、円筒部11F1,11F2の境界部に設けた鍔部12Fとからなり、円筒部11F1,11F2それぞれの先端部から鍔部12Fに向かうに従い外径が漸増するように形成されている。なお、スリーブ1Fの内周面とアンカー体2の外周面との間の隙間は、前述のスリーブ1A〜1Eと同様である。
このスリーブ1Fによっても、スリーブ1A〜1Eと同様の効果が得られる。また、このスリーブ1Fでは、円筒部11F1,11F2それぞれの先端部から鍔部12Fに向かうに従い外径が拡径されているので、円筒部11F1,11F2の肉厚は、それぞれの先端部から鍔部12に向かうに従い増加する。これにより、円筒部11F1,11F2それぞれの軸心方向の応力勾配に沿って、中央の鍔部12Fに近付くほどスリーブ1Fによる抵抗力が高まるので、拘束効果との相乗効果により、応力が集中する穿孔31入口部付近等の新旧コンクリート打継部の強度をより向上させることができる。
なお、実施形態1では、図9(a)〜(d)に示すようなスリーブ1Fを使用するものとして説明したが、図10(a)〜(d)に示すようなスリーブ1Gを使用しても良い。
図10(a)〜(d)は、実施形態1で使用する他のスリーブ1Gの正面図、右側面図、VII−VII線断面図、使用状態を示す図である。
このスリーブ1Gは、図10(a)〜(d)に示すように、円筒部11G1,11G2それぞれの先端部から鍔部12Gに向かうに従い外径を拡径しつつも、図9(a)〜(d)に示すスリーブ1Fとは異なり、円筒部11G1,11G2の肉厚を一定にしたことを特徴としている。そのため、円筒部11G1,11G2それぞれの先端部から鍔部12Gに向かうに従い外径が拡径されているが、円筒部11G1,11G2の肉厚は一定なので、円筒部11G1,11G2それぞれの軸方向の応力勾配に沿って鍔部12Gに近付くほど、スリーブ1Gの内径が大になる。すなわち、応力勾配に沿って固着材の充填量が増加するスリーブ1Gが、内側に傾斜するため、固着材の拘束効果が高まる。これにより、応力が集中する穿孔31入口部付近等の新旧コンクリート打継部の強度をより向上させることができる。
参考例4
次に、参考例4の新旧コンクリート打継部の補強方法について説明する。
図11(a)〜(d)は、参考例4で使用するスリーブ1Hの正面図、右側面図、VIII−VIII線断面図、使用状態を示す図である。
このスリーブ1Hは、図11(a)〜(c)に示すように、既設コンクリート3側に配設される円筒部11H1と、新設コンクリート5側に配設される円筒部11H2とを有し、円筒部11H1,11H2の境界部12Hにおける鍔部を省略したことを特徴とする。ただし、円筒部11H1,11H2それぞれの先端部から境界部12Hに向かうに従い外径が拡径され、境界部12Hにおける円筒部11H1,11H2の外径を穿孔31内径より大きくしたものである。なお、スリーブ1Hの内周面とアンカー体2の外周面との間には、前述のスリーブ1A〜1Fと同様に、少なくとも1mm以上、望ましくは、3〜5mm程度の隙間を確保している。
図11(d)に示すように、このスリーブ1Hを穿孔31の入口部に差し込むと、円筒部11H1の途中までが穿孔31内に挿入されるものの、円筒部11H1,11H2の境界部12Hに近い円筒部11H1外周面が穿孔31入口部に当接し、鍔部の役目を果たすことになる。
従って、このスリーブ1Hによれば、鍔部を設けなくても、前述のスリーブ1A〜1Fと同様の効果が得られる。また、円筒部11H1,11H2それぞれの外径が先端部から境界部12Hに向かうに従い拡径され、肉厚が増加しているので、境界部12Hに近付くほどスリーブ1Hによる抵抗力が高まり、拘束効果との相乗効果により、穿孔31入口部付近等の新旧コンクリート打継部の強度をより向上させることができる。
また、図示しないが、鍔部を設けない参考例4のスリーブ1Hでも、円筒部11H1,11H2それぞれの先端部から境界部12Hに向かうに従い外径が拡径しつつも、図10に示すスリーブ1Gのように、円筒部11H1,11H2の肉厚を一定にしても良い。このようにすれば、スリーブ1Gと同様に、境界部12Hに近付くほどスリーブ1Hの内径が大になり、スリーブ1H内周面とアンカー体2外周面との間に充填される固着材41の量が増大するので、同様な効果が得られる。
また、参考例4のスリーブ1Hでは、境界部12Hの両側に円筒部11H1,11H2を設けて説明したが、図5に示すスリーブ1Dや、図8に示すスリーブ1Eのように片側にのみ円筒部を有する場合にも、鍔部を省略しつつも円筒部先端部の外径を細くし、その後端部の外径を穿孔31の内径より大きくすることにより適用可能である。
なお、前記実施形態1の説明では、アンカー体2の設置後、新設コンクリート5を増設する一般的な打継部について説明したが、例えば、図12に示すように、新設コンクリート5を介して既設コンクリート3に対し、耐震補強用にさらにH型鋼などの鉄骨フレーム6を取り付ける場合に応用することもできる。その際、ズレ止めとして鉄骨フレーム6にはスタッド61が打設され、既設コンクリート3側には、上記各実施形態の方法により、アンカー体2が埋設される。既設コンクリート3と鉄骨フレーム6とは所定間隔に保持され、その間に新設コンクリート5が打設されることになる。
1A〜1H:スリーブ
11A1,11A2,11B1,11B2,11C1,11C2,11D1,11E2,11F1,11F2,11G1,11G2,11H1,11H2:円筒部
12D,12B,12C,12D,12E,12F,12G:鍔部
2:アンカー体
3:既設コンクリート
31:穿孔
4:二重管カプセル
41:固着材
5:新設コンクリート
6:鉄骨フレーム
61:スタッド

Claims (2)

  1. スリーブに通したアンカー体により、新設コンクリートと既設コンクリートの打継部を補強する新旧コンクリート打継部の補強方法であって、
    前記スリーブは、既設コンクリート側に配設される円筒部と、新設コンクリート側に配設される円筒部と、その2つの円筒部の境界部に設けた鍔部とからなり、その2つの円筒部はそれぞれの先端部から前記鍔部に向かうに従い外径が漸増するように形成されており、前記鍔部が前記既設コンクリート表面に当接した状態で、前記鍔部両側の前記2つの円筒部がそれぞれ前記既設コンクリートおよび前記新設コンクリートに埋設され、かつ、前記アンカー体の外周面と前記スリーブの内周面との間に、ほぼ全周に亘る隙間を設け、その隙間に固着材を充填させることを特徴とする新旧コンクリート打継部の補強方法。
  2. スリーブに通したアンカー体により、新設コンクリートと既設コンクリートの打継部を補強する新旧コンクリート打継部の補強構造であって、
    前記スリーブは、既設コンクリート側に配設される円筒部と、新設コンクリート側に配設される円筒部と、その2つの円筒部の境界部に設けた鍔部とからなり、その2つの円筒部はそれぞれの先端部から前記鍔部に向かうに従い外径が漸増するように形成されており、
    前記鍔部が前記既設コンクリート表面に当接した状態で、前記鍔部両側の前記2つの円筒部がそれぞれ前記既設コンクリートおよび前記新設コンクリートに埋設され、かつ、前記アンカー体の外周面と前記スリーブの内周面との間に、ほぼ全周に亘る隙間が形成され、その隙間には固着材が充填されていることを特徴とする新旧コンクリート打継部の補強構造。
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