JP7457630B2 - Reinforcement method and structure for concrete structures - Google Patents
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Description
本発明はコンクリート構造物の補強工法及び補強構造に関し、特に作業員の熟練を要さず覆工厚さを均一かつ平滑に仕上げ可能であり、施工効率と施工精度の高い、コンクリート構造物の補強工法及びこれを用いてなる補強構造に関する。 The present invention relates to a reinforcing method and structure for concrete structures, which enables the lining to be finished to a uniform and smooth thickness without requiring special skill from workers, and which provides high construction efficiency and precision for reinforcing concrete structures. This article relates to a construction method and a reinforced structure using the same.
インフラの老朽化や耐震基準の高度化に伴い、トンネルや高架橋等の既設のコンクリート構造物を補強する各種の技術が開発されている。
特許文献１には、積層した補強繊維を固化樹脂で固めてなる格子材を、コンクリート面上に展張して固定し、モルタル系の増厚材を吹き付けることで、格子材をコンクリート面に一体に埋め込んで補強する、コンクリート構造物の補強工法が開示されている。
As infrastructure ages and seismic standards become more sophisticated, various technologies are being developed to reinforce existing concrete structures such as tunnels and viaducts.
Patent Document 1 discloses that a lattice material made of laminated reinforcing fibers hardened with a solidified resin is spread and fixed on a concrete surface, and a mortar-based thickening material is sprayed to make the lattice material integral with the concrete surface. A method for reinforcing concrete structures by embedding and reinforcing is disclosed.
これらの補強工法では、施工品質を確保するため、増厚材による覆工厚さを厳密に管理する必要がある。このため、例えば以下の手順で覆工厚さの検査を行っている。
（１）モルタル吹付け前に、所定の覆工厚さと同じ厚みのスペーサ（スポンジ）を両面テープ等でコンクリート面に接着する。（２）モルタルを吹き付けながらモルタルの表面をコテで整形する。（３）モルタルの硬化後にスペーサを取り外す。（４）スペーサ跡の検査孔にノギスを差し入れて覆工厚さを検測する。（５）検査孔をモルタルで埋め戻す。
In these reinforcement methods, in order to ensure construction quality, it is necessary to strictly control the thickness of the lining made of thickening material. For this reason, for example, the lining thickness is inspected using the following procedure.
(1) Before spraying mortar, adhere a spacer (sponge) with the same thickness as the predetermined lining thickness to the concrete surface using double-sided tape or the like. (2) Shape the surface of the mortar with a trowel while spraying the mortar. (3) Remove the spacer after the mortar hardens. (4) Insert a caliper into the inspection hole where the spacer remains and measure the lining thickness. (5) Backfill the inspection hole with mortar.
従来技術には、以下の欠点がある。
＜１＞モルタルを所定の覆工厚さに均一に仕上げる作業は施工難度が高く、作業員の熟練度に応じて施工精度にムラが生じる。
＜２＞所定面積ごとに覆工厚さの検査が必要であり、ノギスによる検測や検査孔の埋め戻し等に多大な手間と時間を要する。
＜３＞スペーサの設置点数が少ないため、厚みを均一に仕上げにくく、施工精度にムラが生じる。
The prior art has the following drawbacks.
<1> The work of uniformly finishing mortar to a predetermined lining thickness is highly difficult to perform, and the accuracy of construction varies depending on the skill level of the worker.
<2> It is necessary to inspect the lining thickness for each predetermined area, and it takes a great deal of time and effort to perform measurements with calipers, backfill inspection holes, etc.
<3> Since the number of spacers installed is small, it is difficult to finish the thickness uniformly, resulting in uneven construction accuracy.
本発明は、上記のような課題を解決可能な、コンクリート構造物の補強構造を提供することを目的とする。 An object of the present invention is to provide a reinforcement structure for a concrete structure that can solve the above problems.
本発明のコンクリート構造物の補強工法は、コンクリート面に、複数のアンカー孔を穿設する、穿孔工程と、コンクリート面上に、複数の繊維製帯体を格子状に組んでなる格子材を展設し、複数のアンカー孔に打ち込んだ複数のアンカー材で、格子材をコンクリート面に固定する、格子材固定工程と、コンクリート面上にセメント系増厚材を塗設して、格子材及びアンカー材をセメント系増厚材内に一体に埋設した、所定の設計厚みの補強層を形成する、補強層形成工程と、を備え、アンカー材が、コンクリート面上に突起するレベル部を有し、補強層形成工程において、コンクリート面上に突起した複数のレベル部の頭部を定規材に用いて、補強層の厚みを管理することを特徴とする。 The reinforcing method for concrete structures of the present invention includes a drilling process in which a plurality of anchor holes are drilled in a concrete surface, and a lattice material made of a plurality of fiber bands arranged in a lattice shape is spread on the concrete surface. The lattice material fixing process involves fixing the lattice material to the concrete surface using multiple anchor materials that are installed and driven into multiple anchor holes. a reinforcing layer forming step of forming a reinforcing layer with a predetermined design thickness by embedding the anchor material integrally in the cement-based thickening material, the anchor material has a level part that protrudes above the concrete surface, In the reinforcing layer forming process, the thickness of the reinforcing layer is controlled by using the heads of the plurality of level parts protruding on the concrete surface as rulers.
本発明のコンクリート構造物の補強工法は、補強層が、格子材を埋設した基層と、基層の表面を被覆する、被覆薄層からなり、補強層形成工程が、コンクリート面上にセメント系増厚材を塗設し、コンクリート面上に突起した複数のレベル部の頭部を定規材に用いて、均等厚さの基層を形成する、基層形成工程と、基層の表面にセメント系増厚材を塗設して、レベル部の頭部を埋設した被覆薄層を形成する、被覆薄層形成工程と、からなってもよい。 In the method for reinforcing concrete structures of the present invention, the reinforcing layer consists of a base layer in which a grid material is embedded and a thin coating layer that covers the surface of the base layer, and the reinforcing layer forming process includes a cement-based thickening layer on the concrete surface. A base layer formation process in which a base layer of uniform thickness is formed using the heads of multiple level parts protruding on the concrete surface as ruler materials, and a cement-based thickening material is applied to the surface of the base layer. It may also consist of a thin covering layer forming step of coating and forming a thin covering layer in which the head of the level portion is embedded.
本発明のコンクリート構造物の補強工法は、アンカー材が、先端にスリットを有する拡張スリーブと、拡張スリーブの後端に付設した支圧プレートであって拡張スリーブの管内と連通する中央孔を有する支圧プレートと、支圧プレートの中央孔を通過して拡張スリーブ内に挿入した芯棒であって後端に拡大部を有する芯棒と、芯棒に環設したスペーサスリーブであって支圧プレートと芯棒の拡大部の間に介在するスペーサスリーブと、を備える拡張アンカーであって、スペーサスリーブによって芯棒の突起高さを規定してもよい。 The concrete structure reinforcement method of the present invention is an expansion anchor comprising an anchor material including an expansion sleeve having a slit at the tip, a support plate attached to the rear end of the expansion sleeve and having a central hole communicating with the inside of the tube of the expansion sleeve, a core rod inserted into the expansion sleeve through the central hole of the support plate and having an enlarged portion at the rear end, and a spacer sleeve annularly attached to the core rod and interposed between the support plate and the enlarged portion of the core rod, and the protrusion height of the core rod may be determined by the spacer sleeve.
本発明のコンクリート構造物の補強工法は、芯棒の拡大部が、略球状又は略半球状であってもよい。 In the concrete structure reinforcing method of the present invention, the expanded portion of the core rod may be approximately spherical or approximately hemispherical.
本発明のコンクリート構造物の補強構造は、コンクリート構造物のコンクリート面上に展設した格子材であって、複数の繊維製帯体を格子状に組んでなる、格子材と、格子材をコンクリート面に押し付けて固定した、複数のアンカー材と、コンクリート面を被覆した補強層であって、内部に格子材及びアンカー材を埋め込んだセメント系増厚材からなる、補強層と、を備え、アンカー材が、頭部にコンクリート面上に突起したレベル部を有することを特徴とする。 The reinforcing structure of the concrete structure of the present invention is a lattice material laid out on the concrete surface of the concrete structure, comprising a lattice material made of a plurality of fiber bands arranged in a lattice shape, and a lattice material that is made of a concrete structure. An anchor comprising: a plurality of anchor materials pressed and fixed against a surface; and a reinforcing layer covering the concrete surface, the reinforcing layer consisting of a cement-based thickening material in which a lattice material and an anchor material are embedded. The material is characterized by having a level portion on the head that projects above the concrete surface.
本発明のコンクリート構造物の補強構造は、補強層が、コンクリート面からレベル部の頭部までの厚さの基層と、基層の表面及びレベル部の頭部を被覆した被覆薄層からなってもよい。 The reinforcing structure of the concrete structure of the present invention has the reinforcing layer consisting of a base layer having a thickness from the concrete surface to the head of the level part, and a thin covering layer covering the surface of the base layer and the head of the level part. good.
本発明のコンクリート構造物の補強構造は、アンカー材が、先端にスリットを有する拡張スリーブと、拡張スリーブの後端に付設した支圧プレートであって拡張スリーブの管内と連通する中央孔を有する支圧プレートと、支圧プレートの中央孔を通過して拡張スリーブ内に挿入した芯棒であって後端に拡大部を有する芯棒と、芯棒に環設したスペーサスリーブであって支圧プレートと芯棒の拡大部の間に介在するスペーサスリーブと、を備える拡張アンカーであって、スペーサスリーブによって芯棒の突起高さを規定してもよい。 In the reinforcing structure of the concrete structure of the present invention, the anchor material includes an expansion sleeve having a slit at its tip, and a bearing plate attached to the rear end of the expansion sleeve, which has a central hole communicating with the inside of the tube of the expansion sleeve. A pressure plate, a core rod that is inserted into an expansion sleeve through a central hole of the support pressure plate and has an enlarged portion at its rear end, and a spacer sleeve that is provided around the core rod and is a support plate. and a spacer sleeve interposed between the enlarged portion of the core rod, and the spacer sleeve may define the protrusion height of the core rod.
本発明のコンクリート構造物の補強構造は、芯棒の拡大部が、略球状又は略半球状であってもよい。 In the reinforcement structure of the concrete structure of the present invention, the expanded portion of the core rod may be approximately spherical or approximately hemispherical.
本発明のコンクリート構造物の補強工法及び補強構造は、上述した構成により以下の効果のうち少なくとも１つを有する。
＜１＞アンカー材の頭部を定規材に兼用し、定規材を基準に覆工厚さを二段階管理することによって、覆工厚さが比較的厚めであっても、均一の厚みに仕上げることができる。
＜２＞施工が容易であるため、作業員の熟練度に関わらず高い施工精度を確保することができる。
＜３＞アンカー材の頭部が埋設されることによって、所定の覆工厚さを確保していることが確認できるため、手間と時間のかかる厚み検査が必要ない。このため、施工効率が非常に高い。
＜４＞アンカー材は所定の間隔で設置されるため、コンクリート面上に定規材が高密度かつ一定間隔で配置されることにより、施工精度が向上する。
The reinforcement method and reinforcement structure for concrete structures of the present invention have at least one of the following effects due to the above-described configuration.
<1> By using the head of the anchor material as a ruler material and controlling the lining thickness in two stages based on the ruler material, even if the lining thickness is relatively thick, it can be finished to a uniform thickness. be able to.
<2> Since construction is easy, high construction accuracy can be ensured regardless of the skill level of the worker.
<3> By embedding the head of the anchor material, it can be confirmed that a predetermined lining thickness is secured, so there is no need for laborious and time-consuming thickness inspection. Therefore, construction efficiency is extremely high.
<4> Since the anchor materials are installed at predetermined intervals, the ruler materials are arranged on the concrete surface at high density and at regular intervals, improving construction accuracy.
以下、図面を参照しながら本発明のコンクリート構造物の補強工法及び補強構造について詳細に説明する。なお、補強構造については補強方法の説明の中であわせて記述する。
また、本明細書等において、アンカー材及びアンカー材を構成する各部材の「頭部」「後端」とは図３における上方の端部を、「先端」とは図３における下方の端部をそれぞれ意味する。
The reinforcement method and the reinforcement structure of the concrete structure of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings. The reinforcement structure will be described together with the explanation of the reinforcement method.
In this specification, the "head" and "rear" of the anchor material and each member constituting the anchor material refer to the upper end in FIG. 3, and the "tip" refers to the lower end in FIG.
[補強工法]
＜１＞全体の構成（図１）。
本発明のコンクリート構造物の補強工法は、既設のコンクリート構造物Ａのコンクリート面Ａ１上に、格子材１０を展設し、これを補強層３０で被覆して、補強構造１を構築する工法である。
補強工法は、穿孔工程Ｓ１と、格子材固定工程Ｓ２と、補強層形成工程Ｓ３と、を少なくとも備える。また、本例では、補強層形成工程Ｓ３が、基層形成工程Ｓ３１と、被覆薄層形成工程Ｓ３２と、を含む。
本例では、コンクリート構造物Ａとしてトンネルを採用し、トンネルの覆工面を補強する例について説明する。ただし補強の対象はトンネルの覆工面に限らず、橋梁の底面、橋脚の側面等であってもよい。
[Reinforcement method]
<1> Overall structure (Figure 1).
The method for reinforcing a concrete structure of the present invention is a method in which a lattice material 10 is laid on a concrete surface A1 of an existing concrete structure A, and then this is covered with a reinforcing layer 30 to construct a reinforced structure 1.
The reinforcement method includes at least a drilling step S1, a lattice material fixing step S2, and a reinforcement layer forming step S3. In this example, the reinforcement layer forming step S3 includes a base layer forming step S31 and a thin covering layer forming step S32.
In this example, a tunnel is used as the concrete structure A, and an example of reinforcing the lining surface of the tunnel will be described. However, the target of reinforcement is not limited to the lining surface of a tunnel, and may be the bottom surface of a bridge, the side surface of a bridge pier, etc.
＜２＞補強構造（図２）。
本発明の補強構造１は、少なくとも、格子材１０と、格子材１０をコンクリート面Ａ１に固定するアンカー材２０と、格子材１０とアンカー材２０をコンクリート面Ａ１上に埋設する補強層３０と、を備える。補強層３０は、基層３１と、被覆薄層３２と、を含む。
また、本例では格子材１０をアンカー材２０で直接固定せず、格子材１０とアンカー材２０の間に座金４０を介在させる。
<2> Reinforcement structure (Figure 2).
The reinforcing structure 1 of the present invention includes at least a lattice material 10, an anchor material 20 that fixes the lattice material 10 to the concrete surface A1, and a reinforcing layer 30 that embeds the lattice material 10 and the anchor material 20 on the concrete surface A1. Equipped with Reinforcement layer 30 includes a base layer 31 and a thin covering layer 32 .
Furthermore, in this example, the lattice material 10 is not directly fixed with the anchor material 20, but a washer 40 is interposed between the lattice material 10 and the anchor material 20.
＜２．１＞格子材（図３）。
格子材１０は、コンクリート面Ａ１上に展張してコンクリート構造物Ａを補強するための部材である。
格子材１０は、並列配置した複数の帯体１１を格子状に交差させ、全体に固化樹脂１２を含浸させてなる。
帯体１１は、複数層に束ねた連続繊維からなる補強体である。
本例では帯体１１の素材として炭素繊維を採用する。ただし帯体１１の素材は、炭素繊維に限らず、ポリエステル繊維、ビニロン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維、バサルト繊維、ＰＢＯ繊維等であってもよい。
帯体１１は各交点において交差積層（クロスラミネート）する。
固化樹脂１２は、帯体１１同士を固めて一体化させるマトリックス樹脂である。
本例では固化樹脂１２として、ビニルエステル樹脂を採用する。ただしこれに限らず、例えば、エポキシ樹脂、フェノール樹脂等のその他の熱硬化性樹脂、ポリエステル樹脂、ポリアミド樹脂、ポリエチレン樹脂、塩化ビニル樹脂、アクリル樹脂等の熱可塑性樹脂であってもよい。
<2.1> Lattice material (Figure 3).
The lattice material 10 is a member for reinforcing the concrete structure A by expanding on the concrete surface A1.
The lattice material 10 is made by intersecting a plurality of strips 11 arranged in parallel in a lattice shape, and impregnating the whole with solidified resin 12.
The band 11 is a reinforcing body made of continuous fibers bundled into multiple layers.
In this example, carbon fiber is used as the material for the band 11. However, the material of the band 11 is not limited to carbon fiber, and may be polyester fiber, vinylon fiber, glass fiber, aramid fiber, basalt fiber, PBO fiber, or the like.
The strips 11 are cross-laminated at each intersection.
The solidified resin 12 is a matrix resin that solidifies and integrates the band members 11 together.
In this example, vinyl ester resin is used as the solidified resin 12. However, the material is not limited thereto, and may be, for example, other thermosetting resins such as epoxy resins and phenol resins, thermoplastic resins such as polyester resins, polyamide resins, polyethylene resins, vinyl chloride resins, and acrylic resins.
＜２．２＞アンカー材（図４）。
アンカー材２０は、格子材１０をコンクリート面Ａ１に固定する機能と、後述する基層形成工程Ｓ３１における定規材の機能を併有する部材である。
アンカー材２０は、頭部に、コンクリート面Ａ１上に突起するレベル部２０ａを備える点に特徴を有する。
本例ではアンカー材２０として、先端にスリット２１ａを有する拡張スリーブ２１と、拡張スリーブ２１の後端に付設した支圧プレート２２と、支圧プレート２２の中央孔を通過して拡張スリーブ２１内に挿入した芯棒２３と、芯棒２３に環設したスペーサスリーブ２４と、を備える、芯棒打込み式の拡張アンカーを採用する。
拡張スリーブ２１は、外周の先端側に、アンカー孔の内壁に食い込む複数の係止溝２１ｂを有する。また、拡張スリーブ２１の管内は先端に向かって徐々に縮径し、最先端では内径が芯棒２３の外径より小さくなる。
支圧プレート２２は、拡張スリーブ２１の管内と連通する中央孔を有する。
芯棒２３は、先端が杭状に尖り、後端（頭部）に略半球状又は略球状の拡大部２３ａを備える。
なお、アンカー材２０の上記の構造は一例にすぎず、例えば他の構造の拡張アンカー、拡底アンカー、接着系アンカー等を採用してもよい。要はコンクリート面Ａ１上に格子材１０を固定可能な後施工アンカーであって、頭部にレベル部２０ａを備えていればよい。
<2.2> Anchor material (Figure 4).
The anchor material 20 is a member that has both the function of fixing the grid material 10 to the concrete surface A1 and the function of a ruler material in the base layer forming step S31 to be described later.
The anchor material 20 is characterized in that the head portion is provided with a level portion 20a that protrudes above the concrete surface A1.
In this example, the anchor material 20 includes an expansion sleeve 21 having a slit 21a at the tip, a pressure plate 22 attached to the rear end of the expansion sleeve 21, and a support plate 22 that passes through the center hole of the pressure plate 22 and into the expansion sleeve 21. A core rod driving type expansion anchor comprising an inserted core rod 23 and a spacer sleeve 24 provided around the core rod 23 is adopted.
The expansion sleeve 21 has a plurality of locking grooves 21b on the distal end side of the outer periphery, which bite into the inner wall of the anchor hole. Further, the diameter of the inside of the expansion sleeve 21 gradually decreases toward the distal end, and the inner diameter becomes smaller than the outer diameter of the core rod 23 at the distal end.
The bearing pressure plate 22 has a central hole that communicates with the inside of the expansion sleeve 21 .
The core rod 23 has a sharply pointed tip and a substantially hemispherical or substantially spherical enlarged portion 23a at its rear end (head).
Note that the above-described structure of the anchor material 20 is only an example, and for example, other structures such as expansion anchors, expansion anchors, adhesive anchors, etc. may be employed. The point is that it is a post-installation anchor that can fix the grid material 10 on the concrete surface A1, and it is sufficient if the head part is provided with the level part 20a.
＜２．２．１＞レベル部及びスペーサスリーブ。
レベル部２０ａは、アンカー材２０をアンカー孔内に固定した状態における、支圧プレート２２の下面から、芯棒２３の頭部（拡大部２３ａの頭部）までの部位である。
レベル部２０ａは、後述する補強層形成工程Ｓ３において、ポリマーセメントモルタルを塗設する際の定規材として用いることができる。
スペーサスリーブ２４は、レベル部２０ａの高さを規定する部材である。
スペーサスリーブ２４は、芯棒２３の後端部に外挿され、支圧プレート２２と芯棒２３の拡大部２３ａの間に介在する。
スペーサスリーブ２４の内径は、拡大部２３ａの最大径より小さい。これにより、スペーサスリーブ２４が芯棒２３の後端からの抜け出すことを防止する。
<2.2.1> Level section and spacer sleeve.
The level portion 20a is a portion from the lower surface of the bearing pressure plate 22 to the head of the core rod 23 (the head of the enlarged portion 23a) when the anchor material 20 is fixed in the anchor hole.
The level portion 20a can be used as a ruler material when applying polymer cement mortar in the reinforcing layer forming step S3 described later.
The spacer sleeve 24 is a member that defines the height of the level portion 20a.
The spacer sleeve 24 is fitted over the rear end of the core rod 23 and is interposed between the bearing pressure plate 22 and the enlarged portion 23a of the core rod 23.
The inner diameter of the spacer sleeve 24 is smaller than the maximum diameter of the enlarged portion 23a. This prevents the spacer sleeve 24 from coming off the rear end of the core rod 23.
＜２．３＞補強層。
補強層３０は、格子材１０とアンカー材２０をコンクリート面Ａ１上に埋設する層である。
本例では、補強層３０は、コンクリート面Ａ１を被覆する基層３１と、基層３１上を被覆する被覆薄層３２と、からなる。ただし、後述するように基層３１と被覆薄層３２とは補強層３０の厚み管理上の区分にすぎず、両者は同一の素材からなる。
補強層３０は、コンクリート面Ａ１上に塗設したセメント系増厚材を硬化させて形成する。
本例ではセメント系増厚材として、塩害、中性化等に優れるポリマーセメントモルタルを採用する。ただしこれに限らず、他の公知のセメント系増厚材を採用してもよい。
補強層３０は、コンクリート面Ａ１とセメント系増厚材の間にプライマーを下塗して形成してもよい。
<2.3> Reinforcement layer.
The reinforcing layer 30 is a layer in which the lattice material 10 and the anchor material 20 are buried on the concrete surface A1.
In this example, the reinforcing layer 30 includes a base layer 31 that covers the concrete surface A1, and a thin coating layer 32 that covers the base layer 31. However, as will be described later, the base layer 31 and the thin covering layer 32 are merely classifications for controlling the thickness of the reinforcing layer 30, and both are made of the same material.
The reinforcing layer 30 is formed by hardening a cement-based thickening material coated on the concrete surface A1.
In this example, polymer cement mortar, which has excellent resistance to salt damage and neutralization, is used as the cement-based thickening material. However, the present invention is not limited to this, and other known cement-based thickening materials may be used.
The reinforcing layer 30 may be formed by applying a primer between the concrete surface A1 and the cement thickening material.
＜３＞穿孔工程。
高圧洗浄機等によって、コンクリート面Ａ１上の油脂、汚れ、脆弱層などの除去を行う。
続いてハンマードリル等を用いて、コンクリート面Ａ１の、アンカー材２０の固定位置に対応する位置に、拡張スリーブ２１の長さに対応する深さのアンカー孔を穿設する。
<3> Drilling step.
Grease, dirt, fragile layers, etc. on the concrete surface A1 are removed using a high-pressure washer or the like.
Next, using a hammer drill or the like, an anchor hole with a depth corresponding to the length of the expansion sleeve 21 is drilled in the concrete surface A1 at a position corresponding to the fixing position of the anchor material 20.
＜４＞格子材固定工程。
コンクリート面Ａ１上に格子材１０を広げ、格子材１０をコンクリート面Ａ１に接面させる。
続いて、格子材１０の表面を座金４０で抑え、座金４０の中央孔内にアンカー材２０を挿通して、アンカー材２０の先端をアンカー孔に差し入れる。
この際、アンカー材２０は、芯棒２３の拡大部２３ａがスペーサスリーブ２４から離れており、拡張スリーブ２１の先端は閉じた状態である（図４（ａ））。
芯棒２３頭部の拡大部２３ａをハンマーで打撃する。これによって、芯棒２３の先端が、拡張スリーブ２１の管内を先端方向に押し込まれ、拡張スリーブ２１の先端を両側に押し開く（図４（ｂ））。
拡張スリーブ２１の先端が開くことで、拡張スリーブ２１の係止溝２１ｂがアンカー孔の内壁に食い込み、アンカー材２０がコンクリート構造物Ａに堅固に固定される。
この際、拡大部２３ａの下部がスペーサスリーブ２４の後端に当接し、芯棒２３の先端方向へのそれ以上の移動を規制することで、レベル部２０ａの高さが所定の高さに規定される。
<4> Lattice material fixing process.
The lattice material 10 is spread over the concrete surface A1, and the lattice material 10 is brought into contact with the concrete surface A1.
Next, the surface of the lattice material 10 is held down with a washer 40, the anchor material 20 is inserted into the central hole of the washer 40, and the tip of the anchor material 20 is inserted into the anchor hole.
At this time, the expanded portion 23a of the core rod 23 of the anchor material 20 is separated from the spacer sleeve 24, and the tip of the expansion sleeve 21 is in a closed state (FIG. 4(a)).
The expanded portion 23a at the head of the core rod 23 is struck with a hammer, causing the tip of the core rod 23 to be pushed forward inside the tube of the expansion sleeve 21, pushing the tip of the expansion sleeve 21 apart on both sides (FIG. 4(b)).
As the tip of the expansion sleeve 21 opens, the locking groove 21b of the expansion sleeve 21 bites into the inner wall of the anchor hole, and the anchor material 20 is firmly fixed to the concrete structure A.
At this time, the lower part of the enlarged portion 23a abuts against the rear end of the spacer sleeve 24, restricting further movement of the core rod 23 toward the tip end, thereby setting the height of the level portion 20a to a predetermined height.
＜５＞補強層形成工程。
コンクリート面Ａ１上にポリマーセメントモルタルを塗設して補強層３０を形成する。
本例では、補強層形成工程Ｓ３が、格子材１０とアンカー材２０を埋設した基層３１を構成する基層形成工程Ｓ３１と、基層３１の表面を被覆する被覆薄層形成工程Ｓ３２と、の組合せからなる点に特徴を有する。
ここで、基層形成工程Ｓ３１と被覆薄層形成工程Ｓ３２は、補強層３０の厚み管理上の概念であって、必ずしも別個の工程として施工するものではない。
すなわち、実際の施工においては、一工程として補強層形成工程Ｓ３を行い、補強層形成工程Ｓ３中、アンカー材２０のレベル部２０ａを定規材に用いて基層３１を塗設する作業が基層形成工程Ｓ３１に相当し、アンカー材２０ごと基層３１を被覆する被覆薄層３２を塗設する作業が被覆薄層形成工程Ｓ３２に相当する。
<5> Reinforcement layer forming step.
A reinforcing layer 30 is formed by coating polymer cement mortar on the concrete surface A1.
In this example, the reinforcing layer forming step S3 is a combination of a base layer forming step S31 forming the base layer 31 in which the lattice material 10 and the anchor material 20 are embedded, and a coating thin layer forming step S32 covering the surface of the base layer 31. It is characterized by the following points.
Here, the base layer forming step S31 and the thin covering layer forming step S32 are concepts for controlling the thickness of the reinforcing layer 30, and are not necessarily performed as separate steps.
That is, in actual construction, the reinforcing layer forming step S3 is performed as one step, and during the reinforcing layer forming step S3, the work of applying the base layer 31 using the level portion 20a of the anchor material 20 as a ruler material is the base layer forming step. Corresponding to S31, the work of coating the thin coating layer 32 covering the base layer 31 together with the anchor material 20 corresponds to the thin coating layer forming step S32.
＜５．１＞基層形成工程。
コンクリート面Ａ１上に固定した格子材１０上から、ポリマーセメントモルタルを吹き付けて、基層３１を塗設する。
詳細には、まずローラやスプレーガンを用いて、コンクリート面Ａ１及び格子材１０の表面にプライマーを塗る。
続いて吹き付けガン等を用いて、プライマー層上にポリマーセメントモルタルを吹き付ける。
ポリマーセメントモルタルがある程度の厚みになったら、ポリマーセメントモルタルの表面をコテ等で均し、均一な厚みの基層３１を形成する。この際、コンクリート面Ａ１上に突起した複数のレベル部２０ａの頭部を定規材に用いることで、基層３１の厚みを均一にすることができる。
<5.1> Base layer formation step.
A base layer 31 is applied by spraying polymer cement mortar onto the grid material 10 fixed on the concrete surface A1.
Specifically, first, a primer is applied to the concrete surface A1 and the surface of the grid material 10 using a roller or a spray gun.
Next, using a spray gun or the like, polymer cement mortar is sprayed onto the primer layer.
When the polymer cement mortar has a certain thickness, the surface of the polymer cement mortar is leveled with a trowel or the like to form a base layer 31 with a uniform thickness. At this time, the thickness of the base layer 31 can be made uniform by using the heads of the plurality of level parts 20a protruding on the concrete surface A1 as rulers.
＜５．２＞被覆薄層形成工程。
基層３１の表面には、定規材として用いたアンカー材２０の拡大部２３ａの頂点が露出する。
そこで、コテ等を用いて基層３１の表面にポリマーセメントモルタルを薄塗りして、被覆薄層３２を形成する。
これによって、アンカー材２０が補強層３０内に完全に埋設される。
なお、本例では芯棒２３の拡大部２３ａを、角部を有さない略球状としているため、補強層３０内部において角部への応力集中が起きず、完成後の補強層３０の表面にクラックなどの施工不良が生じにくい。
従来技術では、覆工厚が比較的厚い場合、覆工厚さを均一にしつつ、表面を平滑に仕上げるのは非常に難しかった。
これに対し、本発明の補強工法は、基層形成工程Ｓ３１でレベル部２０ａを定規材にして覆工厚の大部分を形成し、被覆薄層形成工程Ｓ３２で残りの薄層を仕上げることにより、補強層３０が比較的厚めの場合であっても、覆工厚さを均一かつ平滑に仕上げることができる。
なお、補強層形成工程Ｓ３では、補強層３０の厚みを、基層形成工程Ｓ３１と被覆薄層形成工程Ｓ３２の二段階で管理せず、アンカー材２０のレベル部２０ａを定規材に用いて、一度にアンカー材２０の拡大部２３ａを埋設して補強層３０を形成してもよい。
<5.2> Thin coating layer formation process.
The apex of the enlarged portion 23 a of the anchor material 20 used as the ruler material is exposed on the surface of the base layer 31 .
Then, a thin layer of polymer cement mortar is applied to the surface of the base layer 31 using a trowel or the like to form a thin coating layer 32 .
This causes the anchor material 20 to be completely embedded in the reinforcing layer 30 .
In addition, in this example, the enlarged portion 23a of the core rod 23 is made approximately spherical without any corners, so that stress concentration does not occur at the corners inside the reinforcing layer 30, and construction defects such as cracks are less likely to occur on the surface of the completed reinforcing layer 30.
In the prior art, when the lining thickness was relatively thick, it was very difficult to achieve a uniform lining thickness while also achieving a smooth surface finish.
In contrast, the reinforcement method of the present invention uses the level portion 20a as a ruler material to form the majority of the covering thickness in the base layer formation process S31, and finishes the remaining thin layer in the thin coating layer formation process S32, so that the covering thickness can be finished uniformly and smoothly even when the reinforcing layer 30 is relatively thick.
In addition, in the reinforcing layer forming process S3, the thickness of the reinforcing layer 30 does not need to be controlled in two stages, the base layer forming process S31 and the thin covering layer forming process S32, but the level portion 20a of the anchor material 20 may be used as a ruler material and the enlarged portion 23a of the anchor material 20 may be embedded in one go to form the reinforcing layer 30.
＜５．３＞覆工厚さの管理（図５）。
本発明のコンクリート構造物の補強工法は、スペーサスリーブ２４の高さを任意に設定することで、補強層３０の覆工厚さを管理することができる。
すなわち、スペーサスリーブ２４の高さによって、レベル部２０ａの高さを規定し、レベル部２０ａを基準に基層３１の厚みを管理する。
ここで、レベル部２０ａの高さ＝基層３１の厚さではない。すなわち、支圧プレート２２とコンクリート面Ａ１の間には、座金４０及び格子材１０が介在する。よって、レベル部２０ａの高さは、基層３１の厚さからこれらの部材の厚みを除いた高さとして設定する。
例えば補強層３０の覆工厚さが１２ｍｍの場合、被覆薄層３２の厚さを１ｍｍとすると、基層３１の厚さが１１ｍｍとなり、レベル部２０ａの高さは、基層３１の厚さ１１ｍｍから格子材１０と座金４０の厚みを除いた高さとなる。
また、スペーサスリーブ２４の高さは、レベル部２０ａの高さから、拡大部２３ａの突出高さと、支圧プレート２２の厚みを除いた高さとなる。
以上の設計から逆算して、スペーサスリーブ２４の高さを設定することで、レベル部２０ａの高さを規定し、更には補強層３０の覆工厚さを管理することができる。
<5.3> Management of lining thickness (Figure 5).
In the concrete structure reinforcement method of the present invention, the lining thickness of the reinforcing layer 30 can be controlled by arbitrarily setting the height of the spacer sleeve 24.
That is, the height of the level part 20a is defined by the height of the spacer sleeve 24, and the thickness of the base layer 31 is managed based on the level part 20a.
Here, the height of the level portion 20a is not equal to the thickness of the base layer 31. That is, the washer 40 and the grid material 10 are interposed between the bearing plate 22 and the concrete surface A1. Therefore, the height of the level portion 20a is set as the height obtained by subtracting the thickness of these members from the thickness of the base layer 31.
For example, when the lining thickness of the reinforcing layer 30 is 12 mm, and the thickness of the thin covering layer 32 is 1 mm, the thickness of the base layer 31 is 11 mm, and the height of the level portion 20a is from the thickness of the base layer 31 of 11 mm. This is the height excluding the thickness of the grid material 10 and washer 40.
Further, the height of the spacer sleeve 24 is equal to the height of the level portion 20a minus the protrusion height of the enlarged portion 23a and the thickness of the bearing pressure plate 22.
By calculating backward from the above design and setting the height of the spacer sleeve 24, the height of the level portion 20a can be defined, and furthermore, the lining thickness of the reinforcing layer 30 can be controlled.
１ 補強構造
１０ 格子材
１１ 帯体
１２ 固化樹脂
２０ アンカー材
２０ａ レベル部
２１ 拡張スリーブ
２１ａ スリット
２１ｂ 係止溝
２２ 支圧プレート
２３ 芯棒
２３ａ 拡大部
２４ スペーサスリーブ
３０ 補強層
３１ 基層
３２ 被覆薄層
４０ 座金
Ａ コンクリート構造物
Ａ１ コンクリート面
Ｓ１ 穿孔工程
Ｓ２ 格子材固定工程
Ｓ３ 補強層形成工程
Ｓ３１ 基層形成工程
Ｓ３２ 被覆薄層形成工程
1 Reinforcement structure 10 Grid material 11 Band 12 Solidified resin 20 Anchor material 20a Level portion 21 Expansion sleeve 21a Slit 21b Locking groove 22 Bearing plate 23 Core rod 23a Expanded portion 24 Spacer sleeve 30 Reinforcement layer 31 Base layer 32 Covering thin layer 40 Washer A Concrete structure A1 Concrete surface S1 Drilling process S2 Grid material fixing process S3 Reinforcement layer forming process S31 Base layer forming process S32 Covering thin layer forming process
Claims (6)
前記コンクリート面上に、複数の繊維製帯体を格子状に組んでなる格子材を展設し、前記複数のアンカー孔に打ち込んだ複数のアンカー材で、前記格子材を前記コンクリート面に固定する、格子材固定工程と、
前記コンクリート面上にセメント系増厚材を塗設して、前記格子材及び前記アンカー材を前記セメント系増厚材内に一体に埋設した、所定の設計厚みの補強層を形成する、補強層形成工程と、を備え、
前記アンカー材が、前記コンクリート面上に突起するレベル部を有し、
前記補強層形成工程において、前記コンクリート面上に突起した複数の前記レベル部の頭部を定規材に用いて、前記補強層の厚みを管理し、
前記アンカー材が、先端にスリットを有する拡張スリーブと、前記拡張スリーブの後端に付設した支圧プレートであって前記拡張スリーブの管内と連通する中央孔を有する支圧プレートと、前記支圧プレートの中央孔を通過して前記拡張スリーブ内に挿入した芯棒であって後端に拡大部を有する芯棒と、前記芯棒に環設したスペーサスリーブであって前記支圧プレートと前記芯棒の拡大部の間に介在するスペーサスリーブと、を備える拡張アンカーであって、
前記スペーサスリーブによって前記レベル部の高さを規定したことを特徴とする、
補強工法。 a drilling step of drilling a plurality of anchor holes in the concrete surface of the concrete structure;
A lattice material made of a plurality of fiber bands assembled in a lattice shape is laid out on the concrete surface, and the lattice material is fixed to the concrete surface with a plurality of anchor materials driven into the plurality of anchor holes. , a grid material fixing step;
A reinforcing layer in which a cement-based thickening material is coated on the concrete surface to form a reinforcing layer with a predetermined design thickness in which the lattice material and the anchor material are integrally buried in the cement-based thickening material. A forming step;
The anchor material has a level portion that protrudes onto the concrete surface,
In the reinforcing layer forming step, the thickness of the reinforcing layer is managed by using the heads of the plurality of level parts protruding on the concrete surface as a ruler ,
The anchor material includes an expansion sleeve having a slit at its tip, a bearing pressure plate attached to the rear end of the expansion sleeve and having a central hole communicating with the inside of the tube of the expansion sleeve, and the bearing pressure plate. a core rod inserted into the expansion sleeve through the central hole of the core rod and having an enlarged portion at the rear end; and a spacer sleeve provided around the core rod, which includes the bearing plate and the core rod. an expansion anchor comprising: a spacer sleeve interposed between the enlarged portions of the expansion anchor;
The height of the level portion is defined by the spacer sleeve ,
Reinforcement method.
前記格子材を前記コンクリート面に押し付けて固定した、複数のアンカー材と、
前記コンクリート面を被覆した補強層であって、内部に前記格子材及び前記アンカー材を埋め込んだセメント系増厚材からなる、補強層と、を備え、
前記アンカー材が、頭部に前記コンクリート面上に突起したレベル部を有し、
前記アンカー材が、先端にスリットを有する拡張スリーブと、前記拡張スリーブの後端に付設した支圧プレートであって前記拡張スリーブの管内と連通する中央孔を有する支圧プレートと、前記支圧プレートの中央孔を通過して前記拡張スリーブ内に挿入した芯棒であって後端に拡大部を有する芯棒と、前記芯棒に環設したスペーサスリーブであって前記支圧プレートと前記芯棒の拡大部の間に介在するスペーサスリーブと、を備える拡張アンカーであって、
前記スペーサスリーブによって前記レベル部の高さを規定したことを特徴とする、
補強構造。 A lattice material laid out on the concrete surface of a concrete structure, the lattice material comprising a plurality of fiber bands arranged in a lattice shape;
a plurality of anchor materials that press and fix the grid material against the concrete surface;
a reinforcing layer covering the concrete surface, the reinforcing layer being made of a cement-based thickening material in which the lattice material and the anchor material are embedded;
The anchor material has a level portion protruding onto the concrete surface at the head,
The anchor material includes an expansion sleeve having a slit at its tip, a bearing plate attached to the rear end of the expansion sleeve and having a central hole communicating with the inside of the tube of the expansion sleeve, and the bearing plate. a core rod inserted into the expansion sleeve through the central hole of the core rod and having an enlarged portion at the rear end, and a spacer sleeve provided around the core rod, which includes the bearing plate and the core rod. an expansion anchor comprising: a spacer sleeve interposed between the enlarged portions of the expansion anchor;
The height of the level portion is defined by the spacer sleeve ,
Reinforced structure.
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