JP6013866B2

JP6013866B2 - 耐震補強構造

Info

Publication number: JP6013866B2
Application number: JP2012227628A
Authority: JP
Inventors: 篤史武田; 田中　浩一; 浩一田中; 大岡本; 幸裕谷村; 淳一奥西
Original assignee: Obayashi Corp; Railway Technical Research Institute
Current assignee: Obayashi Corp; Railway Technical Research Institute
Priority date: 2012-10-15
Filing date: 2012-10-15
Publication date: 2016-10-25
Anticipated expiration: 2032-10-15
Also published as: JP2014080742A

Description

本発明は、鋼板巻立てによって鉄筋コンクリート部材を耐震補強する耐震補強構造に関する。

鉄筋コンクリート柱や鉄筋コンクリート橋脚（以下、ＲＣ柱部材）を耐震補強する補強方法として、ＲＣ柱部材の周囲に鋼板を巻き立てた上、該鋼板との隙間にモルタル等のグラウト材を充填する工法が知られており、かかる工法によれば、ＲＣ柱部材を鋼板で拘束することにより、曲げやせん断の耐力あるいは靭性を高めることが可能となる。

ここで、ＲＣ柱部材の水平断面が矩形状断面、特に長手方向が比較的長い壁状断面である場合には、長手側に配置された鋼板の面外方向への膨らみを抑えることが困難であるため、各長手側に配置された２枚の鋼板同士を、ＲＣ柱部材に挿通されたＰＣ鋼棒などの引張材で相互連結する構成が採用されている。

さらに、かかる構成において引張材設置箇所から離間した位置での拘束作用の低下を補うべく、平板状の鋼板に代えて、部分円筒状に湾曲形成された曲面部を有する鋼板も採用されている（特許文献１，２）。

この構成によれば、引張材の設置箇所から離間した位置であっても、地震時におけるＲＣ柱部材の膨らみを曲面部の面内引張力で支持させることができるため、壁状の矩形断面であってもＲＣ柱部材の耐震性能を向上させることが可能となる。

特開平９−２０９５８０号公報特開平１１−３０３４１５号公報

ここで、上述した従来の技術においては、ＲＣ柱部材を巻き立てるための鋼板として、連結用フランジが曲面部に一体に設けられてなる外殻鋼板や（特許文献１、要約書）、曲面部である３つの円弧状柱体ａと２つのフランジ１０ｂとが交互に配置されるようにそれらが一体に連結されてなる鋼製セグメント１０（特許文献２、段落［００１７］）が用いられるところ、外殻鋼板の連結用フランジや鋼製セグメント１０のフランジ１０ｂといったいわば平板部は、部分円筒状の曲面部に生じる地震時の面内引張力を引張材に伝達する役目を担うものであるため、それらの剛性が低いと地震時に面外変形するとともに、それに伴って曲面部が前方にはらみ出し、その結果、ＲＣ柱部材の膨らみを十分に拘束することができない事態を招く。

そのため、外殻鋼板の連結用フランジや鋼製セグメント１０のフランジ１０ｂは、面外変形することなく、部分円筒状の曲面部に生じる面内引張力を引張材に伝達できるだけの断面厚でなければならないが、その結果として連結用フランジやフランジ１０ｂと一体に構成されるべき部分円筒状の曲面部も断面厚が大きくなり、該曲面部では過大設計になる場合があるという問題を生じていた。

かかる問題は、座金を用いた補剛によってある程度解消することが可能であるが、連結用フランジやフランジ１０ｂに局部座屈が生じるなどの不測の事態が懸念されるとともに、それを避けるために引張材の本数を増やすと、耐震補強コストの増大を招く。

また、従来の外殻鋼板や鋼製セグメント１０は、平板部と曲面部とを一体に構成したものであるため、製作コストが本来的に割高になるほか、製作にあたっては引張材の挿通位置が予め決定される必要があり、施工方針の進捗に遅延が生じると、外殻鋼板や鋼製セグメント１０の製作工程にも影響し、結果として製作効率が低下するという問題も生じていた。

さらに、鋼製セグメント１０の場合、既存橋脚等の水平幅とほぼ同じになるように形成しなければならないため、耐震補強対象である既存橋脚が大きくなればなるほど、製作に手間がかかるとともに、搬送や組立も大がかりになるという問題も生じていた。

本発明は、上述した事情を考慮してなされたもので、ＲＣ柱部材の膨らみを十分に拘束できるとともに、効率的な製作が可能で搬送や組立も小規模で足りる耐震補強構造を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明に係る耐震補強構造は請求項１に記載したように、部分円筒状にそれぞれ形成され既存のＲＣ柱部材の表面に対向するようにかつ互いに隣り合うように配置される一対の曲面板と、該一対の曲面板に挟み込まれるように前記ＲＣ柱部材に貫通配置される引張材と、該引張材の端部に取り付けられる押さえ部材と、前記押さえ部材と前記一対の曲面板の各側方縁部との間及び該各側方縁部と前記ＲＣ柱部材との間にコンクリート又はモルタルが充填されてなるコンクリート連結体とで構成してなり、該コンクリート連結体は、前記一対の曲面板の各側方縁部と前記ＲＣ柱部材との間に該各側方縁部の一方から他方に向けて延びる補強材を埋設することで、前記一対の曲面板の並び方向に沿った引張力が相互に伝達するとともに、該並び方向に直交する方向に沿った引張力が前記押さえ部材を介して前記引張材に伝達するようになっているものである。

また、本発明に係る耐震補強構造は、部分円筒状にそれぞれ形成され既存のＲＣ柱部材の表面に対向するようにかつ互いに隣り合うように配置される一対の曲面板と、該一対の曲面板に挟み込まれるように前記ＲＣ柱部材に貫通配置される引張材と、該引張材の端部に取り付けられる押さえ部材と、前記押さえ部材と前記一対の曲面板の各側方縁部との間にコンクリート又はモルタルが充填されてなるコンクリート連結体とで構成してなり、該コンクリート連結体は、前記押さえ部材と前記一対の曲面板の各側方縁部との間に該各側方縁部の一方から他方に向けて延びる補強材を埋設することで、前記一対の曲面板の並び方向に沿った引張力が相互に伝達するとともに、該並び方向に直交する方向に沿った引張力が前記押さえ部材を介して前記引張材に伝達するようになっているものである。

また、本発明に係る耐震補強構造は、前記一対の曲面板の側方縁部に曲面板側定着部を前記補強材が配置された側にそれぞれ突設して該各曲面板側定着部を前記コンクリート連結体に定着させたものである。

また、本発明に係る耐震補強構造は、前記曲面板側定着部を孔あき鋼板ジベルで構成したものである。

また、本発明に係る耐震補強構造は、部分円筒状にそれぞれ形成され既存のＲＣ柱部材の表面に対向するようにかつ互いに隣り合うように配置される一対の曲面板と、該一対の曲面板に挟み込まれるように前記ＲＣ柱部材に貫通配置される引張材と、該引張材の端部に取り付けられる押さえ部材と、前記押さえ部材と前記一対の曲面板の各側方縁部との間にコンクリート又はモルタルが充填されてなるコンクリート連結体とで構成するとともに、前記押さえ部材の背面と前記一対の曲面板の正面に圧縮ストラット形成用の凹凸をそれぞれ設けてなり、前記コンクリート連結体は、該圧縮ストラット形成用の凹凸によって、前記一対の曲面板の並び方向に沿った引張力が相互に伝達するとともに、該並び方向に直交する方向に沿った引張力が前記押さえ部材を介して前記引張材に伝達するようになっているものである。

また、本発明に係る耐震補強構造は、前記凹凸を前記押さえ部材の背面及び前記各曲面板の正面に鉄筋を溶接して構成したものである。

また、本発明に係る耐震補強構造は、前記押さえ部材を、その背面が前記曲面板の側方縁部とほぼ平行になるように三角形状断面に形成したものである。

第１の発明に係る耐震補強構造のコンクリート連結体は、押さえ部材と一対の曲面板の各側方縁部との間及び該各側方縁部とＲＣ柱部材との間にコンクリート又はモルタルを充填して構成してあるとともに、一対の曲面板の各側方縁部とＲＣ柱部材との間に該各側方縁部の一方から他方に向けて延びる補強材を埋設することで、一対の曲面板の並び方向に沿った引張力が相互に伝達し、該並び方向に直交する方向に沿った引張力が押さえ部材を介して引張材に伝達するように構成してある。

また、第２の発明に係る耐震補強構造のコンクリート連結体は、押さえ部材と一対の曲面板の各側方縁部との間にコンクリート又はモルタルを充填して構成してあるとともに、押さえ部材と一対の曲面板の各側方縁部との間に該各側方縁部の一方から他方に向けて延びる補強材を埋設することで、一対の曲面板の並び方向に沿った引張力が相互に伝達し、該並び方向に直交する方向に沿った引張力が押さえ部材を介して引張材に伝達するように構成してある。

また、第３の発明に係る耐震補強構造のコンクリート連結体は、押さえ部材と一対の曲面板の各側方縁部との間にコンクリート又はモルタルを充填して構成してあるとともに、押さえ部材の背面及び一対の曲面板の正面のうち、互いに対向する部位に圧縮ストラット形成用の凹凸をそれぞれ設けることで、一対の曲面板の並び方向に沿った引張力が相互に伝達し、該並び方向に直交する方向に沿った引張力が押さえ部材を介して引張材に伝達するように構成してある。

そのため、地震時における曲げせん断の繰り返し載荷や過大な軸力の載荷によってＲＣ柱部材が膨らみ、それに伴って一対の曲面板に面内引張力（フープテンション）が生じたとき、一対の曲面板の並び方向に沿った分力については、コンクリート連結体を介して相互に支持されるとともに、該並び方向に直交する方向に沿った分力については、コンクリート連結体及び押さえ部材を介して引張材に伝達され、該引張材で支持される。

したがって、一対の曲面板は、従来の巻立て鋼板と同様、地震時におけるＲＣ柱部材の膨らみをそれらの面内引張力で拘束することが可能となる。

また、各発明に係る耐震補強構造においては、一対の曲面板を現場で相互連結することができるので、曲面板は、従来のようなフランジが一体に構成された外殻鋼板や鋼製セグメントとは異なり、製作コストの低減を図ることが可能となるほか、搬送や組立の際にも、より小型のトラックや重機で足りるため、施工コストの合理化も可能となる。

ＲＣ柱部材は、耐震補強の対象となるものであって、道路橋や鉄道橋の橋脚が主として該当するが、これらの部材に限定されるものではなく、通常時に上載荷重を軸力で支持し地震時に水平荷重を曲げせん断で支持する全てのＲＣ部材が包摂される。

また、ＲＣ柱部材は、矩形断面であってその長手方向長さが短手方向長さよりも十分に大きい、いわば壁状のＲＣ柱部材が主たる対象となるが、矩形断面の縦横比が小さい部材、すなわち正方形断面あるいはそれに近い矩形断面はもちろん、非矩形断面であっても、本発明の適用が除外されるものではない。

引張材は、ＲＣ柱部材を主としてその断面短手方向と平行に貫通配置されるものであって、ＰＣ鋼棒がその代表となるが、曲面板に生じた面内引張力のうち、材軸方向に沿った分力を支持できるだけの引張強度を有するロッド材であれば、いかなるものでもかまわない。

曲面板は、例えば鋼材やＦＲＰで構成することができる。また、曲面板は、部分円筒状に形成される限り、その断面形状は任意であって、真円の一部である円弧のように曲率が周方向に一律である必要はなく、相異なる複数の曲率を組み合わせたものでもよいが、いずれにしろＲＣ柱部材の膨らみを面内引張力で支持できるように構成する。

押さえ部材は、板状に構成された部材、すなわち押さえ板が代表的な具体的構成となるが、引張材の配置ピッチが大きいために曲げ剛性を確保する必要がある場合には、例えば溝形鋼で構成することが想定される。

第１の発明及び第２の発明における補強材は、鉄筋、特に各端に定着部がそれぞれ形成されたアンカー付き鉄筋で構成することが可能である。

ここで、一対の曲面板の側方縁部に曲面板側定着部をそれぞれ突設して該各曲面板側定着部をコンクリート連結体に定着させた構成とするならば、補強材による補強作用と相俟って、コンクリート連結体の耐力を大幅に向上させることができる。

なお、曲面板側定着部は、補強材が配置された側に突設するものとし、第１の発明においては、曲面板の背面側、すなわちＲＣ柱部材の側に、第２の発明においては、曲面板の正面側、すなわち押さえ部材の側にそれぞれ突設する。

曲面板側定着部は、例えば孔あき鋼板ジベルで構成することが可能である。

第３の発明における凹凸は、例えば押さえ部材の背面及び各曲面板の正面に鉄筋を溶接して構成することが可能である。

第１実施形態に係る耐震補強構造１の配置図であり、(a)は高架橋上部工２を支持する橋脚３に配置された様子を示した平面配置図、(b)はＡ−Ａ線方向から見た矢視図。耐震補強構造１の断面図であり、(a)はＢ−Ｂ線方向から見た矢視図、(b)は詳細断面図。耐震補強構造１の組立斜視図。橋脚３の短手側における耐震補強構造１を示した図であり、(a)は平面図、(b)は詳細断面図。第２実施形態に係る耐震補強構造５０を示した詳細断面図。第３実施形態に係る耐震補強構造６０とその変形例を示した詳細断面図。

以下、本発明に係る耐震補強構造の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。

［第１実施形態］
図１は、本実施形態に係る耐震補強構造を示した図である。同図でわかるように、本実施形態に係る耐震補強構造１は、高架橋上部工２を支持するＲＣ柱部材としての橋脚３を耐震補強対象としたものであって、該橋脚のうち、地盤４に埋設されたフーチング５からの立ち上がり箇所近傍の側方断面各長手側に橋脚３の水平幅の概ね１／３の幅を持つ曲面板８を横三列縦六段となるように橋脚３の表面に対向配置して構成してある。

曲面板８は、鋼板を部分円筒状に湾曲加工して形成してあるが、これらのうち、互いに隣り合う曲面板８，８の間には図２でよくわかるように、該一対の曲面板に挟み込まれるように引張材としてのＰＣ鋼棒２１を橋脚３に貫通配置してあるとともに、ＰＣ鋼棒２１の端部にはナット２３を用いて押さえ部材としての押さえ板２２を取り付けてある。

ここで、押さえ板２２の中央近傍と橋脚３との間、押さえ板２２の端部近傍と曲面板８の側方縁部２４との間、及び該側方縁部と橋脚３との間にはコンクリートを充填配置してあり、全体としてコンクリート連結体２５を構成する。

コンクリート連結体２５は、曲面板８のうち、側方縁部２４近傍を除く範囲と橋脚３との間に充填されたコンクリート２６と連続かつ一体に形成するのが望ましい。

コンクリート連結体２５には、各曲面板８の側方縁部２４であってそれらの背面側に突設された曲面板側定着部としての孔あき鋼板ジベル２８をそれぞれ定着させてあるとともに、各側方縁部２４，２４と橋脚３との間において該各側方縁部の一方から他方に向けて延びるように、各端を拡幅形成して定着部とした補強材としてのアンカー付き鉄筋２７を埋設してあり、かかる構成により、コンクリート連結体２５は、一対の曲面板８，８の並び方向に沿った引張力、図２では左右方向に沿った引張力が相互に伝達するとともに、該並び方向に直交する方向、同図では上下方向に沿った引張力が押さえ板２２を介してＰＣ鋼棒２１に伝達するようになっている。

本実施形態に係る耐震補強構造１を用いて橋脚３を耐震補強するには、まず、橋脚３のコンクリート面を必要に応じて粗面処理した後、図３に示すように、曲面板８を側方からあてがうようにして、あるいは最下段から順次落とし込むようにして橋脚３の側方に建て込む。

曲面板８は、構築時には捨て型枠として用いるものであり、橋脚３との間で図２(b)に示した相対位置関係となるように該橋脚の表面に対向配置する。

なお、アンカー付き鉄筋２７は、曲面板８の配置工程と同時に又はそれと相前後して適宜配置すればよい。また、孔あき鋼板ジベル２８に形成された孔に補強筋を別途鉛直に挿通することで、コンクリート連結体２５の耐力を高めるようにしてもよい。

次に、押さえ板２２が設置される位置に長尺状の型枠３１を建て込むとともに、後工程で打設されるフレッシュコンクリートが漏れないよう、型枠３１の長手側縁部と曲面板８との取合い部位に防水テープを貼着するなどの措置を適宜施す。

次に、曲面板８の背面側と型枠３１の背面側にフレッシュコンクリートを打設し、所定期間養生した後、型枠３１を解体撤去する。

このようにすると、曲面板８のうち、側方縁部２４近傍を除く範囲と橋脚３との間にはコンクリート２６が構築されるとともに、型枠３１の建込み位置中央近傍と橋脚３との間、型枠３１の建込み位置端部近傍と曲面板８の側方縁部２４との間及び曲面板８の側方縁部２４と橋脚３との間にコンクリートがそれぞれ連続かつ一体化された形で充填配置されてなるコンクリート連結体２５が構築される。

また、コンクリート連結体２５には、曲面板８に突設された孔あき鋼板ジベル２８が定着されるとともに、アンカー付き鉄筋２７が埋設される。

次に、コンクリート連結体２５の強度発現後、該コンクリート連結体及び橋脚３にＰＣ鋼棒２１を挿通し、その各端部に押さえ板２２，２２をそれぞれ通した上、ナット２３，２３を螺合することで該押さえ板をコンクリート連結体２５に所定圧で当接配置する。

なお、曲面板８のうち、最外位置の曲面板８であって、隣り合う曲面板８が存在しない側については、図４に示すように、ＰＣ鋼棒２１が挿通される挿通孔４８が形成されたウェブ４６、該ウェブの一方の縁部から斜めに延設されたフランジ４７及び他方の縁部から背面側に直角に折り曲げてなるフランジ４１からなる取付部材４０を橋脚３の隅部に取り付けた上、最外位置の曲面板８を取付部材４０のフランジ４７にボルト接合するとともに、平板状の鋼板４３を橋脚３の短手側側面に配置して該鋼板に形成されたボルト孔４５に取付部材４０のフランジ４１から突設されたスタッドボルト４２を挿通し、その先端にナット４４を螺合することにより、鋼板４３を取付部材４０のフランジ４１にボルト接合するようにすればよい。

本実施形態に係る耐震補強構造１においては、コンクリート連結体２５は、押さえ板２２の中央近傍と橋脚３との間、押さえ板２２の端部近傍と曲面板８の側方縁部２４との間、及び該側方縁部と橋脚３との間にコンクリートを充填して構成してあるとともに、一対の曲面板８，８の並び方向に沿った引張力が相互に伝達し、該並び方向に直交する方向に沿った引張力が押さえ板２２を介してＰＣ鋼棒２１に伝達するように、孔あき鋼板ジベル２８及びアンカー付き鉄筋２７を埋設して構成してある。

そのため、地震時における曲げせん断の繰り返し載荷や過大な軸力の載荷によって橋脚３が膨らむとともに、それに伴って一対の曲面板８，８に面内引張力が生じたとき、一対の曲面板８，８の並び方向に沿った分力については、コンクリート連結体２５を介して相互に支持されるとともに、該並び方向に直交する方向に沿った分力については、コンクリート連結体２５及び押さえ板２２を介してＰＣ鋼棒２１に伝達され、該ＰＣ鋼材で支持される。

以上説明したように、本実施形態に係る耐震補強構造１によれば、一対の曲面板８，８は、従来の巻立て鋼板と同様、地震時における橋脚３の膨らみをそれらの面内引張力で拘束することが可能となる。

また、本実施形態に係る耐震補強構造１によれば、一対の曲面板８，８をコンクリート連結体２５を介して相互連結するようにしたので、従来のようなフランジが一体に構成された外殻鋼板や鋼製セグメントとは異なり、曲面板８の製作コストを低減することができるほか、搬送や組立の際にも、より小型のトラックや重機で足りるため、施工コストの合理化も可能となる。

また、本実施形態に係る耐震補強構造１によれば、一対の曲面板８，８の側方縁部２４，２４をコンクリート連結体２５に定着させることで該曲面板を相互に連結するようにしたので、ボルト接合に比べ、構築コストや管理コストを軽減することができるとともに、大きな曲げモーメントが発生する部位がなくなるため、従来のように過剰な断面設計となる懸念がなくなる。

本実施形態では、橋脚３のうち、地盤４に埋設されたフーチング５からの立ち上がり箇所近傍だけを耐震補強範囲としたが、これは説明の便宜であって、耐震補強範囲を橋脚３のどこに設定するかは任意であり、例えば橋脚３の全高にわたって耐震補強する構成が可能である。

また、本実施形態では、押さえ部材として、ＰＣ鋼棒２１ごとの押さえ板２２を採用したが、これに代えて、ＰＣ鋼棒２１が挿通される複数の孔が穿孔されてなる長尺状の押さえ板で本発明の押さえ部材を構成するようにしてもよい。

また、本実施形態では、曲面板８の側方縁部２４に突設される曲面板側定着部を孔あき鋼板ジベル２８で構成したが、本発明の曲面板側定着部は、コンクリート連結体２５に定着される限り、任意に構成可能であって、例えば曲面板８の側方縁部２４に突設されたスタッドボルトで構成することが可能である。

なお、一対の曲面板８，８の並び方向に沿った引張力が確実に相互伝達されるのであれば、曲面板側定着部を省略してもかまわない。

また、本実施形態では、各端を拡幅形成して定着部としたアンカー付き鉄筋２７で補強材を構成したが、これに代えて、定着部をフックで構成してもよいし、Ｔヘッドバー（登録商標）の名称で知られているように、端部をＴ字状に加工形成して定着部とした鉄筋を用いてもよい。さらには、一対の曲面板８，８の並び方向に沿った引張力が確実に相互伝達されるのであれば、定着部を持たない鉄筋で補強材を構成してもかまわない。

また、本実施形態では、橋脚３の短手側に平板状の鋼板４３を建て込んだ上、該鋼板の側方縁部を取付部材４０を介して最外位置の曲面板８に連結するようにしたが、最外位置の曲面板８であって、隣り合う曲面板８が存在しない側をどのように処理するかは任意であり、例えば上述の実施形態の構成に代えて、鋼板４３を省略するとともに、フランジ４１を省略した取付部材を用いることも可能である。

同構成においては、曲面板８に生じた面内引張力は、ＰＣ鋼棒２１の材軸直交方向に沿った分力についても、該ＰＣ鋼棒で支持されることとなる。

これとは逆に、曲面板８に生じた面内引張力を鋼板４３だけで支持できるのであれば、ＰＣ鋼棒２１を省略してもかまわない。

［第２実施形態］
次に、第２実施形態について説明する。なお、第１実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。

図５は、第２実施形態に係る耐震補強構造５０を示した詳細断面図である。耐震補強構造５０は、耐震補強構造１と同様、橋脚３のうち、地盤４に埋設されたフーチング５からの立ち上がり箇所近傍の側方断面各長手側に橋脚３の水平幅の概ね１／３の幅を持つ曲面板８ｂを横三列縦六段となるように橋脚３の表面に対向配置して構成してある。

曲面板８ｂは、曲面板８と同様、鋼板を部分円筒状に湾曲加工して形成してあり、互いに隣り合う曲面板８ｂ，８ｂの間には、該一対の曲面板に挟み込まれるようにＰＣ鋼棒２１を橋脚３に貫通配置するとともに、ＰＣ鋼棒２１の端部にはナット２３を用いて押さえ板２２を取り付けてある。

ここで、押さえ板２２の中央近傍と橋脚３との間、及び押さえ板２２の端部近傍と曲面板８ｂ，８ｂの各側方縁部２４，２４との間、換言すれば、押さえ板２２と曲面板８ｂ，８ｂで囲まれたＶ字状断面空間にはコンクリートを充填配置してあり、全体としてコンクリート連結体２５ｂを構成する。

コンクリート連結体２５ｂは、曲面板８ｂと橋脚３との間に充填されるコンクリート２６ｂと連続かつ一体に形成されるのが望ましい。

コンクリート連結体２５ｂには、曲面板８ｂ，８ｂの側方縁部２４，２４であってそれらの正面側に突設された曲面板側定着部としての孔あき鋼板ジベル２８をそれぞれ定着させてあり、該孔あき鋼板ジベルの孔のうち、奥側（橋脚３に近い側）に形成された孔には補強筋５３，５３を、手前側（橋脚３に遠い側）に形成された孔には補強筋５１，５１をそれぞれ鉛直に挿通するとともに、曲面板８ｂ，８ｂの側方縁部２４，２４と押さえ板２２との間には、補強材としてのアンカー筋５４とアンカー筋５２を、それらの各端に形成されたフックが補強筋５３，５３と補強筋５１，５１に掛けられる形で、側方縁部２４，２４の一方から他方に向けて延びるように該補強筋にそれぞれ架け渡してあり、これらコンクリート連結体２５ｂに埋設される補強筋５３，５３、補強筋５１，５１、アンカー筋５４及びアンカー筋５２により、該コンクリート連結体は、一対の曲面板８ｂ，８ｂの並び方向に沿った引張力、図５では左右方向に沿った引張力が相互に伝達するとともに、該並び方向に直交する方向、同図では上下方向に沿った引張力が押さえ板２２を介してＰＣ鋼棒２１に伝達するようになっている。

本実施形態に係る耐震補強構造５０を用いて橋脚３を耐震補強するには、第１実施形態と同様の手順で、曲面板８ｂを、橋脚３との間で図５に示した相対位置関係となるように該橋脚の表面に対向配置するとともに、曲面板８ｂの配置工程と同時に又はそれと相前後して補強筋５３，５３、補強筋５１，５１、アンカー筋５４及びアンカー筋５２を配置する。

次に、押さえ板２２が設置される位置に長尺状の型枠３１を建て込むとともに、後工程で打設されるフレッシュコンクリートが漏れないよう、型枠３１の長手側縁部と曲面板８ｂとの取合い部位に防水テープを貼着するなどの措置を適宜施した後、曲面板８ｂの背面側と型枠３１の背面側にフレッシュコンクリートを打設し、所定期間養生した後、型枠３１を解体撤去する。

このようにすると、曲面板８ｂと橋脚３との間にはコンクリート２６ｂが構築されるとともに、型枠３１の建込み位置中央近傍と橋脚３との間、及び型枠３１の建込み位置端部近傍と曲面板８ｂの側方縁部２４との間にコンクリートがそれぞれ連続かつ一体化された形で充填配置されてなるコンクリート連結体２５ｂが構築される。

また、コンクリート連結体２５ｂには、曲面板８ｂに突設された孔あき鋼板ジベル２８が定着されるとともに、補強筋５３，５３、補強筋５１，５１、アンカー筋５４及びアンカー筋５２が埋設される。

次に、コンクリート連結体２５ｂの強度発現後、該コンクリート連結体及び橋脚３にＰＣ鋼棒２１を挿通し、その各端部に押さえ板２２，２２をそれぞれ通した上、ナット２３，２３を螺合することで該押さえ板をコンクリート連結体２５ｂに所定圧で当接配置する。

なお、曲面板８ｂのうち、最外位置の曲面板８ｂであって、隣り合う曲面板８ｂが存在しない側の扱いについては、第１実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。

本実施形態に係る耐震補強構造５０においては、コンクリート連結体２５ｂは、押さえ板２２の中央近傍と橋脚３との間、及び押さえ板２２の端部近傍と曲面板８の側方縁部２４との間にコンクリートを充填して構成してあるとともに、一対の曲面板８ｂ，８ｂの並び方向に沿った引張力が相互に伝達し、該並び方向に直交する方向に沿った引張力が押さえ板２２を介してＰＣ鋼棒２１に伝達するように、孔あき鋼板ジベル２８と補強筋５３，５３、補強筋５１，５１、アンカー筋５４及びアンカー筋５２とを埋設して構成してある。

そのため、地震時における曲げせん断の繰り返し載荷や過大な軸力の載荷によって橋脚３が膨らむとともに、それに伴って一対の曲面板８ｂ，８ｂに面内引張力が生じたとき、一対の曲面板８ｂ，８ｂの並び方向に沿った分力については、コンクリート連結体２５ｂを介して相互に支持されるとともに、該並び方向に直交する方向に沿った分力については、コンクリート連結体２５ｂ及び押さえ板２２を介してＰＣ鋼棒２１に伝達され、該ＰＣ鋼材で支持される。

以下、第２実施形態においても第１実施形態と同様の効果を生じるが、ここではその説明を省略する。

また、本実施形態では、曲面板８ｂの側方縁部２４に突設される曲面板側定着部を孔あき鋼板ジベル２８で構成したが、本発明の曲面板側定着部は、コンクリート連結体２５ｂに定着される限り、任意に構成可能であって、例えば曲面板８ｂの側方縁部２４に突設されたスタッドボルトで構成することが可能である。

なお、一対の曲面板８ｂ，８ｂの並び方向に沿った引張力が確実に相互伝達されるのであれば、曲面板側定着部を省略してもかまわない。

また、本実施形態では、定着部をフックとしたアンカー筋５２，５４で補強材を構成したが、一対の曲面板８ｂ，８ｂの並び方向に沿った引張力が確実に相互伝達されるのであれば、定着部を持たない鉄筋を補強材としてかまわない。

［第３実施形態］
次に、第３実施形態について説明する。なお、第１，２実施形態と実質的に同一の部品等については同一の符号を付してその説明を省略する。

図６(a)は、第３実施形態に係る耐震補強構造６０を示した詳細断面図である。耐震補強構造６０は、耐震補強構造１と同様、橋脚３のうち、地盤４に埋設されたフーチング５からの立ち上がり箇所近傍の側方断面各長手側に橋脚３の水平幅の概ね１／３の幅を持つ曲面板８ｃを横三列縦六段となるように橋脚３の表面に対向配置して構成してある。

曲面板８ｃは、曲面板８と同様、鋼板を部分円筒状に湾曲加工して形成してあり、互いに隣り合う曲面板８ｃ，８ｃの間には、該一対の曲面板に挟み込まれるようにＰＣ鋼棒２１を橋脚３に貫通配置するとともに、ＰＣ鋼棒２１の端部にはナット２３を用いて押さえ部材としての押さえ板２２ｃを取り付けてある。

ここで、押さえ板２２ｃの中央近傍と橋脚３との間、及び押さえ板２２ｃの端部近傍と曲面板８ｃ，８ｃの各側方縁部２４，２４との間、換言すれば、押さえ板２２ｃと曲面板８ｃ，８ｃで囲まれたＶ字状断面空間にはコンクリートを充填配置してあり、全体としてコンクリート連結体２５ｃを構成する。

コンクリート連結体２５ｃは、曲面板８ｃと橋脚３との間に充填されるコンクリート２６ｃと連続かつ一体に形成されるのが望ましい。

一方、曲面板８ｃを構成する側方縁部２４の正面には鉄筋６１を溶接してあるとともに、押さえ板２２ｃの背面のうち、鉄筋６１に対向する位置からＰＣ鋼棒２１と反対側方向に若干ずれた部位に鉄筋６２を溶接してあり、これら鉄筋６１，６２が圧縮ストラット形成用の凹凸として機能することにより、コンクリート連結体２５ｃは、一対の曲面板８ｃ，８ｃの並び方向に沿った引張力、図６(a)では左右方向に沿った引張力が相互に伝達するとともに、該並び方向に直交する方向、同図では上下方向に沿った引張力が押さえ板２２ｃを介してＰＣ鋼棒２１に伝達するようになっている。

本実施形態に係る耐震補強構造６０を用いて橋脚３を耐震補強するには、第１，２実施形態と同様の手順で、曲面板８ｃを、橋脚３との間で図６(a)に示した相対位置関係となるように該橋脚の表面に対向配置する。

次に、捨て型枠となる押さえ板２２ｃをコンクリート打設に先行して建て込むが、押さえ板２２ｃの周囲については型枠が別途必要となるため、例えば押さえ板２２ｃが嵌り込む開口が形成された型枠（図示せず）を製作しておき、その開口に押さえ板２２ｃが嵌め込まれた状態でそれらを一体に建て込むとともに、後工程で打設されるフレッシュコンクリートが漏れないよう、押さえ板２２ｃと型枠との取合い部位、あるいは型枠と曲面板８ｃとの取合い部位に防水テープを貼着するなどの措置を適宜施した後、曲面板８ｃの背面側と押さえ板２２ｃ及び該押さえ板が嵌め込まれた型枠の背面側にフレッシュコンクリートを打設し、所定期間養生した後、押さえ板２２ｃが嵌め込まれた型枠を解体撤去する。

このようにすると、曲面板８ｃと橋脚３との間にはコンクリート２６ｃが構築されるとともに、押さえ板２２ｃの中央近傍と橋脚３との間、及び上述した型枠と曲面板８ｃの側方縁部２４との間にコンクリートがそれぞれ連続かつ一体化された形で充填配置されてなるコンクリート連結体２５ｃが構築される。

次に、橋脚３の両側方に位置するコンクリート連結体２５ｃ，２５ｃの強度発現後、該コンクリート連結体、押さえ板２２ｃ，２２ｃ及び橋脚３にＰＣ鋼棒２１を挿通し、その各端部にナット２３，２３を螺合することで押さえ板２２ｃ，２２ｃをコンクリート連結体２５ｃに所定圧で載荷する。

なお、曲面板８ｃのうち、最外位置の曲面板８ｃであって、隣り合う曲面板８ｃが存在しない側の扱いについては、第１実施形態と同様であるので、ここではその説明を省略する。

本実施形態に係る耐震補強構造６０においては、コンクリート連結体２５ｃは、押さえ板２２ｃの中央近傍と橋脚３との間、及び押さえ板２２ｃの端部近傍と曲面板８ｃの側方縁部２４との間にコンクリートを充填して構成してあるとともに、一対の曲面板８ｃ，８ｃの並び方向に沿った引張力が相互に伝達し、該並び方向に直交する方向に沿った引張力が押さえ板２２を介してＰＣ鋼棒２１に伝達するように、鉄筋６１，６２を圧縮ストラット形成用の凹凸として押さえ板２２ｃの背面と曲面板８ｃの正面にそれぞれ溶接してある。

そのため、地震時における曲げせん断の繰り返し載荷や過大な軸力の載荷によって橋脚３が膨らむとともに、それに伴って一対の曲面板８ｃ，８ｃに面内引張力が生じたとき、一対の曲面板８ｃ，８ｃの並び方向に沿った分力については、コンクリート連結体２５ｃを介して相互に支持されるとともに、該並び方向に直交する方向に沿った分力については、コンクリート連結体２５ｃ及び押さえ板２２ｃを介してＰＣ鋼棒２１に伝達され、該ＰＣ鋼材で支持される。

以下、第３実施形態においても第１実施形態と同様の効果が生じるが、ここではその説明を省略する。

また、本実施形態では、押さえ部材として、ＰＣ鋼棒２１ごとの押さえ板２２ｃを採用したが、これに代えて、ＰＣ鋼棒２１が挿通される複数の孔が穿孔されてなる長尺状の押さえ板で本発明の押さえ部材を構成するようにしてもよい。

また、本実施形態では、押さえ板２２ｃを平板としたが、これに代えて、図６(b)に示したように、背面が曲面板８ｃの側方縁部２４とほぼ平行になるように形成されてなる三角形状断面の押さえ部材６３としたならば、鉄筋６１，６２間で圧縮ストラットが形成されやすくなり、曲面板８ｃ，８ｃ間の荷重伝達がより確実となる。

１，５０，６０耐震補強構造
３橋脚（ＲＣ柱部材）
８，８ｂ，８ｃ曲面板
２１ＰＣ鋼棒（引張材）
２２，２２ｃ押さえ板（押さえ部材）
２４側方縁部
２５，２５ｂ，２５ｃコンクリート連結体
２６，２６ｂ，２６ｃコンクリート
２７アンカー付き鉄筋（補強材）
２８孔あき鋼板ジベル（曲面板側定着部）
５２，５４アンカー筋（補強材）
６１，６２鉄筋（凹凸）
６３押さえ部材

Claims

部分円筒状にそれぞれ形成され既存のＲＣ柱部材の表面に対向するようにかつ互いに隣り合うように配置される一対の曲面板と、該一対の曲面板に挟み込まれるように前記ＲＣ柱部材に貫通配置される引張材と、該引張材の端部に取り付けられる押さえ部材と、前記押さえ部材と前記一対の曲面板の各側方縁部との間及び該各側方縁部と前記ＲＣ柱部材との間にコンクリート又はモルタルが充填されてなるコンクリート連結体とで構成してなり、該コンクリート連結体は、前記一対の曲面板の各側方縁部と前記ＲＣ柱部材との間に該各側方縁部の一方から他方に向けて延びる補強材を埋設することで、前記一対の曲面板の並び方向に沿った引張力が相互に伝達するとともに、該並び方向に直交する方向に沿った引張力が前記押さえ部材を介して前記引張材に伝達するようになっていることを特徴とする耐震補強構造。
部分円筒状にそれぞれ形成され既存のＲＣ柱部材の表面に対向するようにかつ互いに隣り合うように配置される一対の曲面板と、該一対の曲面板に挟み込まれるように前記ＲＣ柱部材に貫通配置される引張材と、該引張材の端部に取り付けられる押さえ部材と、前記押さえ部材と前記一対の曲面板の各側方縁部との間にコンクリート又はモルタルが充填されてなるコンクリート連結体とで構成してなり、該コンクリート連結体は、前記押さえ部材と前記一対の曲面板の各側方縁部との間に該各側方縁部の一方から他方に向けて延びる補強材を埋設することで、前記一対の曲面板の並び方向に沿った引張力が相互に伝達するとともに、該並び方向に直交する方向に沿った引張力が前記押さえ部材を介して前記引張材に伝達するようになっていることを特徴とする耐震補強構造。
前記一対の曲面板の側方縁部に曲面板側定着部を前記補強材が配置された側にそれぞれ突設して該各曲面板側定着部を前記コンクリート連結体に定着させた請求項１又は請求項２記載の耐震補強構造。
前記曲面板側定着部を孔あき鋼板ジベルで構成した請求項３記載の耐震補強構造。
部分円筒状にそれぞれ形成され既存のＲＣ柱部材の表面に対向するようにかつ互いに隣り合うように配置される一対の曲面板と、該一対の曲面板に挟み込まれるように前記ＲＣ柱部材に貫通配置される引張材と、該引張材の端部に取り付けられる押さえ部材と、前記押さえ部材と前記一対の曲面板の各側方縁部との間にコンクリート又はモルタルが充填されてなるコンクリート連結体とで構成するとともに、前記押さえ部材の背面と前記一対の曲面板の正面に圧縮ストラット形成用の凹凸をそれぞれ設けてなり、前記コンクリート連結体は、該圧縮ストラット形成用の凹凸によって、前記一対の曲面板の並び方向に沿った引張力が相互に伝達するとともに、該並び方向に直交する方向に沿った引張力が前記押さえ部材を介して前記引張材に伝達するようになっていることを特徴とする耐震補強構造。
前記凹凸を前記押さえ部材の背面及び前記各曲面板の正面に鉄筋を溶接して構成した請求項５記載の耐震補強構造。
前記押さえ部材を、その背面が前記曲面板の側方縁部とほぼ平行になるように三角形状断面に形成した請求項５記載の耐震補強構造。