JP5881320B2

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

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Publication number: JP5881320B2
Application number: JP2011139321A
Authority: JP
Inventors: 角屋　治克; 治克角屋; 聡村山; 吉田　光博; 光博吉田; 喜照丸山
Original assignee: 岡部株式会社
Priority date: 2011-06-23
Filing date: 2011-06-23
Publication date: 2016-03-09
Anticipated expiration: 2031-06-23
Also published as: JP2013007178A

Description

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

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。
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。