JPH01178649A - コンクリート補強部材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この発明は、各種コンクリート構造物に埋設される補強
用鉄筋や金網等の代替物として使用されて好適なコンク
リート補強部材に関するものである。

「従来の技術」 鉄筋コンクリート構造など、コンクリート中に補強用鉄
筋等の補強部材が埋設されて構成されるコンクリート構
造は、先にこの補強部材を組み立てておいてからその周
囲に型枠を組み」二げて囲繞空間を形成し、この囲繞空
間内にコンクリ−１・を打設することで構築されるのが
通常である。しかし、この補強部材組立作業（鉄筋であ
れば配筋作業）や型枠組立作業は重労働かつ手間のがが
る作業であるため、若年労働者の確保が非常に難しく、
これがため熟練工の絶対数が年々減少してゆくと共に、
その工賃も増加してゆく傾向にある。従って、建築・土
木現場におりる前記作業の省力化が種々提案、実行され
ている。

第１１図は、以上述べた作業のうち型枠組立作業の省力
化を四指した鉄筋コンクリ−１・構造の構築方法によっ
て構築される柱を示す図である。この図において、符号
１　ｔ−１鉄筋コンクリート構造の柱、符号２はこの柱
Ｉの長平方向に延在された複数本の柱主筋（図示例では
１２木）、符号３　ｔｊこれら柱主筋２外周に巻回され
た帯筋である。

柱主筋２の外方には、これを囲繞するように４枚の金網
（メタルラス）４が配設されている。これら金網４は、
それらの両側縁部４ａがそれぞれ同一方向に折曲される
ことで、断面形状が略樋状に形成されている。そして、
これら金網４は、それらの両側縁部４ａが互いに重ね合
わされるように配置、固定されることで、全体として柱
１の側面に対応する形状の略四角筒状に組み」二げられ
ている。なお、この金網４のピッチ（ｊ打設されるべき
コンクリート内の粗骨材たる砂利の最小外径よりも狭く
なるように設定されている。

また、金網４の周囲には、これらの外方への変形を抑止
する型枠支保工５が、金網４　（ずなイつち柱Ｉ）の長
平方向に間隔を置いて配置されている（図中では１組の
み図示しである）。この型枠支保工５は、金網４の表面
に沿うように配置された４木のコラム６が、その両端部
においてそれぞれピン接合されて全体として井桁状に組
み上げられて構成されている。なお、符号７は前記金網
４内に打設されたコンクリートである。

以上のような構成の柱Ｉを構築するには、まず、柱Ｉが
構築されるべき場所に立体的に配置された柱主筋２の周
囲に帯筋３を巻回することで、所定形状の鉄筋籠を組み
」−げる。あるいは、これら柱主筋２及び帯筋３を予め
組み上げて先組鉄筋篭とし、これを所定の場所に建て込
んでも良いことは言うまでもない。これと共に、柱主筋
２外方に金網４を組み」二げ、その外周に型枠支保工５
を配置オろ。この状態で、金網４で囲繞される空間内に
コンクリ−１−７を打設し、このコンクリート７が固化
して所定強度が得られろ状態にまで至ったら、前記型枠
支保工５を取り外す。これにより、柱Ｉの構築が完了ず
ろ。

この際、コンクリ−１・７打設に従って、金網４の隙間
からコンクリート７が若干漏れ出すが、このコンクリー
ト７漏出に従ってこれに混入されている粗骨材たる砂利
が金網４の隙間を閉塞し、これによりコンクリート７漏
出がある段階で抑止される。すなわち、この金１４　ｉ
Ｊ：　、そのピッチがｉ１１述の如き条件に設定されて
いれば、従来の型枠としでの役割を十分に果たすことと
なる。よって、従来必要であった型枠組立作業が金網４
配設作業に置換され、作業が大変簡便なものとなり、か
つ、この金網４は柱Ｉ内部に埋め殺されてしまうので、
型枠取り外し作業が不要上なり、工数の大幅な削減を図
ることができる。

しかも、前述の如くコンクリート７が金網４表面に適度
に漏出するので、打ち上げられた状態での柱Ｉの表面は
適度な粗面に形成され、従って、　−左官仕］−げ等の
仕］二作業が容易であるという利点がある。

なお、図示例では金網４を用いたが、これに代えて、鋼
板に所定間隔で貫通孔を多数個穿設したエクスパンドメ
タル等を用いても良い。

「発明が解決しようとする課題−１ しかしながら、第１１図に示す前記従来の柱構築方法で
あっても、以下に示すような課題を抱えており、更に横
材ずべき余地を残していた。

■　金網　（メタルラス）４やエクスパンドメタルは全
て鋼製であるので、たとえ図示例の如く４分割されてい
ても相当の重量となり、現場での施工性や運搬性が悪く
、したがって大規模なユニット化を図るのが極めて困難
であること。

■　現場において金網４どうしの溶接作業に極めて手間
がかかり、その分、工期が長期化してしまうこと。

■　柱Ｉ内部の補強部材たる柱主筋２及び帯筋３は従来
のままであり、従って、鉄筋の持つ従来からの課題が解
決されていない。すなわち、鉄筋組作業に手間がかかり
、その粗精度の向」二も図りにくく、しかも金網４と同
様に現場での施工性、運搬性が悪いこと。

■　鉄筋及び金網４のいずれも鉄を素材としているノこ
め、保管時の防結対策が必要なほか、コンクリート内で
も腐蝕してコンクリートの剥離現象が発生しやすくなる
こと。

［課題を解決するための手段］ そこで、この発明では、コンクリート構造となる部分に
埋設されるコンクリート補強部材として、引き揃えられ
た複数本の繊維からなる繊組：束が互いに交叉して格子
状をなし、これら繊維束の各繊維（Ｊ樹脂材料にて結束
され、かつ、前記交叉する繊維束のうち一方向に延在す
る繊維束の先端部が鈎状に成形された構成としたちので
ある。

「作用−１ 前記構成のコンクリート補強部材は、繊維と樹脂飼料と
からなるため、極めて軽量となる一方、予め一体化物と
して造ることかできるので、現場での施工性や運搬性、
更には大規模なユニット化を図る上で大きく貢献する。

しかも、この補強部材を型枠等に取付、固定する際も、
鈎状に成形された繊維束先端部をこの型枠等に掛止させ
た後に、これを結束等ずろことで済み、作業が簡易とな
る。

また、この補強部材は繊維が樹脂で被覆された構造とな
り、しかも主たる強度部材である繊維は耐腐蝕性に富む
ので、構造材料としても極めて有利に作用する。

「実施例」 以下、この発明の実施例について図面を参照して説明す
る。

第１図ないし第３図は、この発明を、例えば建築物の躯
体たろ柱、梁などを構成するコンクリ−）・内に埋設さ
れて好適な格子状の補強部材に適用した例を示すもので
ある。これら図において、全体として符号１０で示され
るこの補強部材は、引き揃えられた複数本の繊維１１　
（第２図参照）よりなる繊維束１２が互いに交叉して格
子状をなし、それら繊維束１２の各繊維１１が樹脂材料
１３により結束されて構成されている。また、前記繊維
束１２どうしの交叉部１４は、第３図に示す如く、一方
向に延在する繊維群１１ａと、これに直交する他方向に
延在する繊維群１１ｂとが三層以」−（図示例では１６
層）に積層された断面形状とされている。さらに、これ
ら繊組束１２のうち、前記−方向（第１図中左右方向）
に延在する繊維束１２の両端部１２ａは、これらが下方
に屈曲されることで鈎状に成形されている。そして、こ
の補強部材１０は全体として段差のないいイっゆる同一
厚さの矩形格子状に成形されている。なお、この補強部
材１０の表面は、後述の積極的手段により粗面に形成さ
れる場合もある。

補強部材ＩＯの主体をなす繊維１１としては、軽量でし
かも高い強度を備えるガラス繊維やカーボン繊維等が好
適であるが、必要ならばその他の繊維、例えば合成樹脂
繊維、セラミック繊維、金属繊維等を用いても良い。ま
た、これらの繊維を適当に組み合わせても良い。

また、前記繊維束１２の各繊維ＩＩを結束する樹脂飼料
Ｉ３としては、これら繊維Ｉｆに対する接着性が良好で
、かつそれ自体も充分な強度を持つ樹脂、例えばビニル
エステル樹脂等が好適であるが、使用する繊維１１の種
類に対応させて他の樹脂材料を用いても良い。他の樹脂
材料としては、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂
、フェノール樹脂等が挙げられる。

そして、前記樹脂材ｆ、４１３と繊維Ｉｆとの割合につ
いては、繊維１１の種類や強度、さらには前記補強部材
１０の使用形態等を考慮して適宜決定されるが、例えば
繊維１１がガラス繊維、樹脂材料１３がビニルエステル
樹脂の場合、繊維１１が体積比で３θ〜７θ％程度とな
るように、また、繊維１１が例えばカーボン繊維の場合
、２θ〜８θ％程度となるように考慮することが好まし
い。

ずなわぢ、繊維１１の割合が前記以下であると補強部材
１０の強度が著しく低下し、一方、繊維Ｉｌの割合を高
くすればそれ／Ｐり高強度の補強部材１０が得られるが
、あまりに高い割合にすると、カーボン繊組のように比
較的高価なものでは経済性の面から好ましくない。

なお、実験結果によれば、ビニルエステル樹脂に対ずろ
ガラス繊維（繊維径２３μｍ）が体積比で３８％となっ
た繊維束１２の引張強度は４８４ｋｇ／ｍｍ２であり、
交叉部１４については２０ｋｇ／＝２であった。また、
カーボン繊維（繊維径８μｍ）が体積比で２θ％の場合
については、繊維束１２の引張強度は２θ、　４　ｋｇ
／ｍｍ２であり、交叉部１４についてはＩ　Ｉ　ｋｇ／
ｍｍ２であった。

このような構成の補強部材１０は、例えば第４図ないし
第５図に示す装置を用いて製造することができる。これ
ら図において、符号２０は定盤、符号２１は定盤２０」
二の周囲に設けられたガイド枠、符号２２は定盤２０側
面に並べて設けられ、補強部＋、Ｉ’　Ｉ　Ｏの構成分
と縦成分とにそれぞれ対応するピンである。定盤２０は
、その上側縁が湾曲面に形成されていると共に、その側
面が若干内方に傾斜されて形成されている。

製法については、樹脂を含浸した連続繊維を、対応する
ピン２２にいわゆる一筆書きの要領で縦方向及び横方向
に順次引っ掛けてゆき、交叉部では必ず繊維群が交互に
三層以」二重なるようにずろ。

第６図は交叉部の積層方法の一例を示したもので、平面
的に並ぶ４木の繊維群１１ａまたはＩｌｂを一層として
、図中矢印付きの番号順に通過させて積層ずろ。従って
、実施例による補強部材１０の場合、交叉部１４は１６
層（６４本）となっているので、■〜■の工程を４回繰
り返して行うことになる。この際、連続繊維には直線性
を保つのに十分な張力を与えておく必要がある。この連
続繊維の供給は、ムちろん手作業によっても可能である
が、通過順序を予め設定したプログラムに基づいて作動
する機械的手段により自動的に実行さ且る方法が採られ
ることが好ましい。

このようにして連続繊維の供給工程を終えたら、最後に
押え板２３を用いて第７図に示す如く上面側から全体的
に加圧して厚さを揃えれば、第１図に示すような矩形格
子状の補強部材ＩＯが得られろ。ここで、押え板２３及
び定盤２０の表面に予め凹凸を形成してお１：Ｉば、補
強部材１ｏの表面を凹凸による粗面に成形することがで
きる。このようにすると、補強部）ｒＡ’　Ｉ　Ｏのコ
ンクリ−１・に対する付着性の向上を容易に図ることが
できる。

次に、第８図を参照して、市ｊ記構成の補強部材ＩＯを
用い１こコンクリ−１・構造の梁の構築方法について説
明する。

まず、全長が構築すべき梁の全長に略等しく、かつ内幅
が補強部材１０の幅に略等しく成形された断面形状Ｕ字
形の型枠部材３０を用意する。この型枠部材３０は、前
記補強部材１０と同様の構成、すなわち繊維束が互いに
交叉して格子状をなし、それら繊維束の各繊維が樹脂材
料ににり結束されて構成されるものである。この型枠部
材３０の格子間隔は、後述する吹付コンクリートの定着
に適した格子間隔とされ、通常、補強部材１０の格子間
隔よりも狭い間隔とされるが、これに拘束されるこ七な
く施工条件等により適宜決定されれば良い。さらに言え
は、前述の補強部材ＩＯをＵ字形に折曲してこの型枠部
材３０を構成しても良いことは言うまでもない。

次に、この型枠部材３０の内面上部及び下部に、それぞ
れ１対の補強部材１０を取り付けろ。この取付方法は、
鈎状に成形された補強部材１０の繊維束両端部１２ａを
型枠部材３０の繊維束に掛止し、これを結束用鉄線等で
結束、固定することで行われれば良い。なお、当然のこ
とながら、補強部材１０の全長は型枠部材３０の全長に
略等しくされる必要はなく、すなわち複数の補強部材１
０を長平方向に連結しても良い。

補強部材１０の型枠部材３０への取付作業が終了したら
、この型枠部材３０に吹付コンクリート３１を吹き付け
ることで、その周囲に一定厚の吹付コンクリート３Ｉの
層を形成する。この吹付コンクリート３１の厚さも任意
であるが、後述する現場打ちコンクリ−）・の打設に際
してこれを保持するだけの強度が得られる厚さである必
要がある。

しかしながら、必要以上の厚さは作業能率の低下につな
がるので、施工条件等を勘案して適宜決定されれば良い
。

なお、このような補強部材１０及び型枠部材３０を吹付
コンクリート３１により一体化する作業は、予め工場等
において行われても、あるいは現場において行われても
良い。

さらに、補強部材ＩＯ及び型枠部材３０が一体化された
部利を、梁を構築すべき個所に配置、固定すると共に、
その両側方に床スラブ構築用のプレギヤストコンクリ−
１・板３２を配置、固定する。

この実施例では、プレキャストコンクリート板３２が床
スラブの型枠を兼用しており、その上面に鉄筋トラス３
３が多数突設されたような構成である。当然、これに限
定されることなく、周知、市販のプレキャストコンクリ
ート板が用いられても良く、あるいは、床スラブを全て
現場打ちコンクリートで構成するならばプレキャストコ
ンクリート板３２を配置せずに、床スラブ用の型枠を型
枠部材３０側方に組み立てることとなる。

そして、プレキャストコンクリート板３２の配置作業が
終了したら、現場打ちコンクリート３４を型枠部材３０
内部及びプレキャストコンクリート板３２」二部に打設
ずろことで、第８図に示すような梁３５及び床スラブ３
６を一体に構築する。

ここで、第８図に示すように、粱３５の長手方向に沿っ
て延在する補強部材ｌＯの繊維束１２は、粱３５のそれ
ぞれ」二端筋及び下端筋に相当し、かつ、梁３５の幅方
向に沿って延在する補強部材ＩＯの繊維束１２（こちら
の先端部＋２ａが鈎状に成形されている）及び型枠部材
３０の繊維束のうち一部は、粱３５の肋筋に相当してい
る。

従って、この実施例の補強部材１０は、繊維１１と樹脂
月利１３とからなるため、極めて軽量上なる一方、予め
一体化物として造ることができるので、現場での施工性
や運搬性、更には大規模なユニット化を図る」二で大き
く貢献する。すなわち、この補強部材ＩＯは、構築すべ
き梁３５の上端筋あるいは下端筋と肋筋とが繊維１１及
び樹脂材料Ｉ３により一体化されたような構成であるの
で、従来の配筋作業が簡易となると共に、その粗精度も
一定かつ高精度に維持することができ、施工性、運搬性
の向上を飛躍的に図ることができる。しかも、この補強
部材１０を型枠部材３０に取り付けろ際も、鈎状に成形
された繊維束先端部１２ａを格子状の型枠部材３０に掛
止させノー後に、これを結束等することで済むので、そ
の取付作業が大変簡易なものとなり、前述の施工性の更
なる向上に貢献することができる。

特に、この実施例では、型枠部材３０も補強部材１０と
同様の構成とされているので、同様の効果が型枠部材３
０に関しても得られる。さらに、これら補強部材１０を
型枠部祠３０に取り付けた後、型枠部材３０周囲に吹付
コンクリ−）３１の層を形成しているので、これら型枠
部材３０及び吹付コンクリート３１がいイつば埋め殺し
型のコンクリート型枠となり、型枠作業に関しても施工
性の向」二を図ることができる。

また、この補強部材は繊維が樹脂で被覆された構造とな
り、しかも主たる強度部材である繊維は耐腐蝕性に富む
ので、構造材料としても極めて有利に作用ずろ。すなわ
ち、従来の鉄筋の如く、保管時の防錆対策やコンクリー
ト内での腐蝕対策を何等施す必要がなく、設置条件が苛
酷であっても構築されたコンクリート構造物を永久構造
物と為すことが可能となる。

次に、第９図を参照して、この実施例の補強部材１０を
用いてコンクリート構造物を構築する他の例、すなわち
コンクリート構造の柱を構築する方法について説明する
。

まず、柱の側面幅より若干狭い幅に形成された補強部材
１０を４組用意し、鈎状に成形されたそれらの繊維束先
端部＋２ａをそれぞれ相対向させた状態で結束、固定ず
ろことで、これら補強部材１０により略四角筒状の部材
を形成する。すなわち、これが前記第１１図に示した従
来例におけろ金網４に相当する。次に、補強部材１０を
筒状に組み」二げられでなる部材内部に、これに沿って
４組の補強部材１０を平面視井桁状に交叉させて組み上
げると共に、鈎状に成形されたそれらの繊維束先端部１
２ａを筒状に組み」二げられでなる補強部材ＩＯの繊維
束１２に掛止させて、これらを結束用鉄線等により結束
、固定する。

このようにして、８組の補強部材１０の組立作業が終了
したら、筒状に組み上げられた補強部材ＩＯに吹付コン
クリ−）４１を吹き付ｉ′Ｊることで、その周囲に一定
厚の吹付コンクリート４１の層を形成する。なお、以上
説明した作業は、予め工場等において行われても、ある
いは現場において行われても良い。当然、これら作業の
うち一部（例えばコンクリート４１吹付作業のみ）が現
場において行われても良いことは言うまでもない。

ざらに、８組の補強部材１０が一体化された部材を、柱
を構築すべき個所に配置、固定した後、吹付コンクリー
ト４１内部に現場打ちコンクリ−）・４２を打設するこ
とで、第９図に示ずような柱４３を構築する。ここで、
第９図に示すように、柱４３の長平方向に延在する補強
部材ＩＯの繊維束Ｉ２は柱４３の柱主筋に相当し、かつ
、柱４３の幅方向に延在する補強部材ＩＯの繊維束１２
は柱４３の帯筋に相当している。

従って、以上説明した柱４３の構築方法においても、こ
の実施例の補強部材１０によれば前記粱３５の構築方法
にお（づる効果と同様の効果を得ることができる。特に
、この柱４３の構築方法においては、筒状に組み」二げ
られた４組の補強部材１０及び吹付コンクリート４１が
、いわば埋め殺し型のコンクリート型枠として作用し、
前述の粱３５の構築方法の如く別途型枠部材３０を用意
する必要がないため、部材を共用化することで大量生産
によるコス）・ダウン、施工能率の向」−等を図ること
ができる。

なお、この発明のコンクリート補強部材は、その形状が
前記実施例に限定されず、種々の変形例が可能である。

−例として、鈎状に成形された繊維束１２の先端部１２
ａの形状も前記実施例に限定されず、第１０図に示すよ
うに、繊維束先端部＋２ａを平面的に屈曲させることで
これを鈎状に成形したような形状であっても良い。この
ような形状であると、この補強部材１０を縦方向に吊り
下げて用いろ　（第９図に示ず柱４３の横築方法の如く
）場合において、型枠部材３０等への掛止、結束等の取
付作業がより容易なものとなる。

また、前記実施例においては、平面的な格子状の補強部
材について説明したが、必要とずろ補強部材の配設態様
に応じて、例えば格子の一部の升目が大きいもの、縦成
分及び構成分の他に斜め成分を有するもの、あるいはこ
れらの一部がコ字状に没ずろ形態となっノこ三次元的な
ものなど、形状についても任意であることが言うまでも
ない。なお、ここでいう繊ｗｌ＋は撚紐や組紐なども含
まれる。

「発明の効果」 以上詳細に説明したように、この発明にあって（：Ｉ、
コンクリート構造となる部分に埋設されるコンクリ−１
・補強部材として、引き揃えられた複数末の繊維からな
る繊維束が互いに交叉して格子状をなし、これら繊維束
の各繊維は樹脂材料にて結束され、かつ、前記交叉する
繊維束のうち一方向に延在する繊維束の先端部が鈎状に
成形された構成としたので、以下のような従来にない優
れた効果を奏する。すなわち、補強部材が繊維と樹脂材
料とからなるため、極めて軽量となる一方、予め一体化
物として造ることができるので、現場での施工性や運搬
性、更には大規模なユニット化を図る」二で大きく貢献
する。しかも、この補強部材を型枠等に取付、固定する
際も、鈎状に成形された繊維束先端部をこの型枠等に掛
止させた後に、これを結束等することで済むので、その
数例作業が大変簡易なものとなり、前述の施工性の更な
る向上に貢献することができろ。また、この補強部材は
繊維が樹脂で被覆された構造となり、しかも主たる強度
部材である繊維は耐腐蝕性に富むので、構造材料として
も極めて有利に作用し、設置条件が苛酷であっても構築
されたコンクリ−１・構造物を永久構造物と為すことか
可能となる。さらに、このように表面は樹脂材１′２Ｉ
で形成されているので、コンクリートとの付着性向」二
を図るための粗面加工も容易に実施することができろ。

【図面の簡単な説明】

第１図ないし第７図は、この発明の一実施例であるコン
クリート補強部材を示す図であって、第１図は補強部材
の斜視図、第２図は繊維束の直線部の断面図、第３図は
繊維束どうしの交叉部の断面図、第４図は製造装置の概
略平面図、第５図は同側面図、第６図は交叉部の積層方
法を示す説明図、第７図は加圧工程を示す説明図、第８
図はこの発明の実施例である補強部材を用いた梁の構築
方法を示す説明図、第９図は同補強部材を用いた柱の構
築方法を示す説明図、第１０図はこの発明の他の実施例
であるコンクリート補強部材を示す斜視図、第１＋図は
従来の柱の構築方法を示す説明図である。 １０・・・　コンクリート補強部材、１１・・・　繊維
、Ｉ２　・・繊維束、１２ａ　　　先端部、１３　　樹
脂材料。 −〇　　　−Ｏ 第１０図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. コンクリート構造となる部分に埋設される補強部材であ
   って、引き揃えられた複数本の繊維からなる繊維束が互
   いに交叉して格子状をなし、これら繊維束の各繊維は樹
   脂材料にて結束され、かつ、前記交叉する繊維束のうち
   一方向に延在する繊維束の先端部が鈎状に成形されてい
   ることを特徴とするコンクリート補強部材。