JP6509500B2 - 補強鋼板巻立て工法 - Google Patents

Description

本発明は、補強鋼板巻立て工法に係り、特に、利用高架橋や駅構内における耐震補強工事に用いるのに好適な、溶接やシール材によることなく、短い工期で、帯状補強鋼板の接合部からの充填材の漏出を簡単且つ確実に防止することが可能な補強鋼板巻立て工法に関する。

阪神淡路大震災や東日本大震災を契機に、コンクリート製の橋脚や柱の耐震性が再評価され、より耐震性を高めるための補強工事が行われている。橋脚等の補強工法の一つに鋼板巻立て工法がある。これは、柱状部分の周囲を囲むように鋼板を巻き立て、柱状部分と鋼板との間にモルタル等を注入して固定するものである。従来の鋼板巻立て工法では、柱状部分が矩形の場合、断面がコの字型の一対の鋼板を互いに向き合わせて柱状部分に嵌め込み、鋼板の対向する互いの端部に予め設けられた連結部材を介して連結している。しかしながら、この工法では、鋼板が大きなものとなり、クレーン車を用いて作業しなければならないため、クレーン車の入らないような狭い場所での作業はできない。

そこで、鋼板を縦方向に複数の帯状に分割して巻き立てる工法が案出された。更に、複数の帯状鋼板を縦方向に順次積み重ねて、見かけ上は１枚の鋼板のようにする工法も案出された。この工法は、下側の帯状鋼板の上端部内側に係止片を上向きに複数箇所溶接し、この係止片をガイドとして上側の帯状鋼板を下側の帯状鋼板の上に積み重ねるものであり、クレーン車の入らない狭い場所でも、作業員だけで巻立て作業ができる利点がある。

しかしながら、従来の帯状鋼板を用いた巻立て工法においては、縦方向に積み上げられた帯状鋼板の境目が不揃いになることがあり、モルタル注入時にその境目からの水漏れやモルタルのはらみが発生したり、美観が損なわれるという問題点があった。

このような問題点を解決するものとして、特許文献１には、帯状鋼板の内側上端部に上向きに突出して溶接された複数の上向き係止片と、内側下端部に上向き係止片とは異なる位置に下向きに突出して溶接された複数の下向き係止片を設け、帯状鋼板同士の境目がきちんと突き合わされるようにして、モルタル注入時にその境目からの水漏れやモルタルのはらみ等の発生を防止することが記載されている。

特開２００８−８０９０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の技術では、係止片の溶接作業が必要となるだけでなく、必ずしも十分にモルタルの漏れを防止することができないという問題点を有していた。

なお、上下の帯状鋼板を（１）全周溶接したり、（２）スポット溶接した後、シール材を塗布したり、（３）シール材を塗布するだけという方法なども採られている。

しかしながら、（１）全周溶接、又は（２）スポット溶接による接合では、（ｉ）駅構内や高架下利用箇所においては、火災や火災報知器の誤発報のリスクを伴う、（ii）火花から内装を保護するための周辺養生などに時間を要する、（iii）現場溶接は風の影響を受けやすく技術的に難しいため、溶接不良により、充填材が漏出する場合がある、などの問題点を有していた。

又、（３）のシール材塗布のみによる場合は、（ｉ）エポキシ系などのシール材塗布後、硬化するまでの養生時間が必要となる、（ii）シール材の塗膜が薄いと、充填材が漏出する場合がある、などの問題点を有していた。

本発明は、前記従来の問題点を解決するべくなされたもので、溶接やシール材によることなく、短い工期で、帯状補強鋼板の接合部からの充填材の漏出を簡単且つ確実に防止できるようにすることを課題とする。

本発明は、補強対象の周囲に下層側の帯状補強鋼板を巻き立てて接合し、該下層側の帯状補強鋼板の上層側の帯状補強鋼板との接合部上に帯状の弾性体を一周させて配置して端部を切断し、該接合部上に一周させて配置した弾性体上で前記補強対象の周囲に前記上層側の帯状補強鋼板を巻き立てて接合し、前記補強対象と前記帯状補強鋼板の間に充填材を注入するようにした補強鋼板巻立て工法であって、前記帯状の弾性体が単純なＵ型横断面形状を有し、その凹部を前記下層側の帯状補強鋼板に被せた後、その上に前記上層側の帯状補強鋼板を配設するようにして、前記課題を解決したものである。
ここで、前記帯状補強鋼板からはみ出した弾性体を後処理することができる。

又、前記弾性体を、帯状のスポンジ系ゴムとすることができる。

本発明によれば、帯状補強鋼板の溶接が不要となるため、火災のリスクを無くして、安全性を向上することができる。又、単純で安価なＵ型横断面形状の帯状の弾性体を、凹部を下向きにして被せて端部を切断するだけで良く、溶接やシール材塗布作業が不要となり、安価で工期を短縮することができる。

本発明の要旨構成を示す縦断面図 本発明の実施形態による補強鋼板巻立て工法の施工工程を示す流れ図 前記施工工程の前半を示す斜視図 同じく後半を示す斜視図 本発明の実施形態で用いることが可能な弾性体の各種形状を示す斜視図 本発明の実施例を示す分解斜視図 同じく弾性体の断面形状の例を示す横断面図

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。なお、本発明は以下の実施形態及び実施例に記載した内容により限定されるものではない。又、以下に記載した実施形態及び実施例における構成要件には、当業者が容易に想定できるもの、実質的に同一のもの、いわゆる均等の範囲のものが含まれる。更に、以下に記載した実施形態及び実施例で開示した構成要素は適宜組み合わせてもよいし、適宜選択して用いてもよい。

本発明の実施形態は、図１にその基本的な構成を例示する如く、補強対象（図では柱）（以下、補強対象柱と称する）１０に巻き立てられる下層と上層の帯状補強鋼板１２、１４を互いに接合した後、該帯状補強鋼板１２、１４と補強対象柱１０の間にモルタル等の充填材２０を充填する補強鋼板巻立て工法において、下層帯状補強鋼板１２と上層帯状補強鋼板１４の間にゴム等の弾性体１６を挿入して、前記帯状補強鋼板１２と１４の接合部から充填材２０が漏出するのを防止するようにしたものである。

ここで、図１に例示したように補強対象が上下方向の柱１０である場合には、下層帯状補強鋼板１２と上層帯状補強鋼板１４の間に挿入した弾性体１６が上層帯状補強鋼板１４の重みで縮むため、充填材２０の漏出を十分に防止することができる。

次に、図２、図３Ａ及び図３Ｂを参照して、本発明の実施形態による補強鋼板巻立て工法の施工工程を説明する。

まず、図２のステップ１００で、図３Ａ（ａ）に示す補強前の状態から、図３Ａ（ｂ）に示す如く、下層帯状補強鋼板１２を補強対象柱１０の周囲に巻き立てて、その垂直継手１２Ａを例えばボルト１２Ｂを用いた噛み合せ継手により接合する。なお、垂直継手１２Ａの接合方法は、耐震に必要な強度を持たせることができるのであれば、ボルトを用いた噛み合せ継手に限定されず、例えば噛み合せの無いボルト式継手であってもよい。

次いで図２のステップ１１０に進み、図３Ａ（ｃ）に示す如く、下層帯状補強鋼板１２の接合部上に弾性体１６を配置する。具体的には、下層帯状補強鋼板１２の接合部上に帯状の弾性体１６を一周させた後、端部を長めに切って突き合わせることができる。

次いでステップ１２０に進み、図３Ｂ（ｄ）に示す如く、弾性体１６上に上層帯状補強鋼板１４を設置する。

次いでステップ１３０に進み、図３Ｂ（ｅ）に示す如く、補強対象柱１０と帯状補強鋼板１２、１４の間にモルタル等の充填材２０を注入する。

次いでステップ１４０に進み、図３Ｂ（ｆ）に示す如く、帯状補強鋼板１２、１４からはみ出した弾性体１６を切断するなど後処理して、補強工事を終了する。

前記弾性体１６としては、例えば、工業用ゴム製品や建築用ゴム製品に幅広く使用されているエチレンプロピレンゴムを使用することができる。このエチレンプロピレンゴムは、耐候性、耐寒性、耐溶剤性などに優れており、様々な用途で使用されている。接着性や粘着性が乏しく、スポンジ系のゴムであるため、切断が容易である。

前記弾性体１６の断面形状について検討した。まず、図４（ａ）に示すような平板状である場合には、下層帯状補強鋼板１２上に配置した時に安定性が無いため、スプレーのりのような接着剤などで弾性体１６を固定する必要があった。

また、図４（ｂ）に示すようなＨ型の場合には、下層帯状補強鋼板１２上に配置した時の安定性はあるが、弾性体１６の溝への上層帯状補強鋼板１４の嵌め込みが容易でないという問題点を有していた。

一方、図４（ｃ）に示すＵ型で、凹部を下側に向けた場合には、上層帯状補強鋼板１４が設置し易く、下層帯状補強鋼板１２上に配置した時の安定性があり良好であった。

なお、図４（ｂ）のＨ型、図４（ｃ）のＵ型の場合には、外側にはみ出した弾性体１６を切断して見栄えを向上することが望ましい。

又、図４（ｄ）に示すＬ型の場合には、外側の処理は不要であるが、下層帯状補強鋼板１２上に配置した時の安定性が無く、図４（ａ）の平板の場合と同様に固定が必要であった。

以上の結果、図５に示す実施例のように、Ｕ型に弾性体１６を成形し、下層帯状補強鋼板１２に差し込む形で配置するのが最良であることが分かった。この場合には、弾性体１６を下層帯状補強鋼板１２に嵌め込むだけでよく、上層帯状補強鋼板１４の設置時にずれ落ちることが無い。

なお、前記弾性体１６の横断面形状に関しては、図６に示す如く、ｔ₁＝５ｍｍ、ｔ₂＝
１０ｍｍ、ｈ＝１０ｍｍである場合に、凹部の幅ｗを、例えば８ｍｍとすることにより、帯状補強鋼板１２、１４の板厚６ｍｍ〜１２ｍｍまで対応できることが確認できた。ここで、弾性体１６の凹部中央の上下方向厚みｔ₂は、鋼板設置時の耐久性を確保できる厚みとし、弾性体１６の凹部両側の上下方向の高さｈは、鋼板設置時の安定性に応じて決めることができる。

なお、弾性体１６の材質はエチレンプロピレンゴムに限定されず、他のスポンジ系ゴムを用いることもできる。

更に、補強対象も柱に限定されず、高架橋や梁など斜め又は水平方向の補強対象にも適用できる。又、補強の目的も耐震補強に限定されない。

１０…補強対象（柱）
１２…下層帯状補強鋼板
１４…上層帯状補強鋼板
１６…弾性体
２０…充填材

Claims (3)

1. 補強対象の周囲に下層側の帯状補強鋼板を巻き立てて接合し、
   該下層側の帯状補強鋼板の上層側の帯状補強鋼板との接合部上に帯状の弾性体を一周させて配置して端部を切断し、
   該接合部上に一周させて配置した弾性体上で前記補強対象の周囲に前記上層側の帯状補強鋼板を巻き立てて接合し、
   前記補強対象と前記帯状補強鋼板の間に充填材を注入するようにした補強鋼板巻立て工法であって、
   前記帯状の弾性体が単純なＵ型横断面形状を有し、その凹部を前記下層側の帯状補強鋼板に被せた後、その上に前記上層側の帯状補強鋼板を配設することを特徴とする補強鋼板巻立て工法。
2. 前記帯状補強鋼板からはみ出した弾性体を後処理することを特徴とする請求項１に記載の補強鋼板巻立て工法。
3. 前記弾性体が、帯状のスポンジ系ゴムであることを特徴とする請求項１又は２に記載の補強鋼板巻立て工法。