JPH11247134A - コンクリート構造物 - Google Patents
コンクリート構造物Info
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- JPH11247134A JPH11247134A JP10050969A JP5096998A JPH11247134A JP H11247134 A JPH11247134 A JP H11247134A JP 10050969 A JP10050969 A JP 10050969A JP 5096998 A JP5096998 A JP 5096998A JP H11247134 A JPH11247134 A JP H11247134A
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- Panels For Use In Building Construction (AREA)
- Rod-Shaped Construction Members (AREA)
- Reinforcement Elements For Buildings (AREA)
- Working Measures On Existing Buildindgs (AREA)
- Bridges Or Land Bridges (AREA)
Abstract
どにより、その表層の撤去、改修が必要な場合でも、表
層の撤去、改修を支障なく行えるようにし、従来行われ
ていなかったコンクリート床版の上面側の補強構造を容
易に実現する。 【解決手段】 コンクリート床版1とそのコンクリート
床版1の上に表層5を有するコンクリート構造物におい
て、コンクリート床版1の上面側で表層5との間に、コ
ンクリート床版1に作用する引張り力に対する補強層3
を介設する。補強層3と表層5との間に、外力を分散さ
せ得る厚み及び外力を緩衝させ得る弾力を有する保護層
4を介設する。補強層3は、連続繊維シート2を樹脂に
含浸させたFRPからなり、保護層4は、ゴム質の弾力
性を有するホットメルト型接着材からなる。
Description
に関し、例えば、高架橋道路のコンクリート床版などに
補強構造を施したコンクリート構造物に関する。
版、壁などのコンクリート構造物について、耐震などを
目的とした補強構造を意図して、従来より、既設部材で
あるコンクリートの増厚などによる補強構造が採られて
きている。一方、近年では高い引張り強度により優れた
補強効果を発揮する炭素繊維、アラミド繊維などの連続
繊維シートからなる補強構造が採用されている。
て、連続繊維シートを接着材などで巻き付けたり又は貼
り付けたりする手法では、安定した所望の強度が得られ
ないので、エポキシ樹脂やMMA(メチルメタアクリレ
ート)樹脂などの現場反応硬化型の高強度な樹脂に連続
繊維シートを含浸させて一体化したFRP(繊維強化プ
ラスチック)による補強構造が実用化されている。
機運を示す一つとして、走行車両の重量規制が緩和さ
れ、高架橋道路の橋桁、橋脚、梁、床版など、従来の設
計上の構造では、規制緩和された実状に対して、曲げ強
度、剪断強度などの面で満足しきれない点が挙げられ
る。
は、例えば、前述したFRPによる補強構造が採用さ
れ、その一例として、特開平9−67946号公報に記
載されているものがある。特に、高架橋道路において、
図3に示すように橋脚11で支持された橋桁12を構成
するコンクリート床版1(図4参照)では、上部からの
加重により、橋脚11間でコンクリート床版1の下面側
に引張り力Aが発生し、橋脚11の支点部分でコンクリ
ート床版1の上面側に引張り力Bが発生する。
する箇所に施工されるが、図4に示すように舗装材から
なる表層5を撤去、改修する必要性があることを考慮し
て、橋脚11間でコンクリート床版1の下面に前述のF
RPからなる補強層13を形成するようにしている。
尚、橋脚11間でのコンクリート床版1の上面側と橋脚
11でのコンクリート床版1の下面側に発生する圧縮力
に対しては、コンクリート床版1が高い強度を持つので
補強は不要である。
補強構造では、コンクリート床版1に発生する引張り力
に対して、エポキシ樹脂やMMA樹脂などの現場反応硬
化型の高強度な樹脂に連続繊維シートを含浸させて一体
化したFRPによる補強構造が採られるわけであるが、
コンクリート床版1の下面側に施工されているのに対し
て、コンクリート床版1の上面側に施工することが困難
であるというのが実状である。それは、以下に詳述する
理由による。
上には、通常、舗装材からなる表層5が形成されている
が、その表層5が長期的にワダチ掘れ、摩耗、ヒビ割れ
などの劣化を生じてくる。この対策のために比較的安価
に改修する実際的な工法として、コンクリート床版1は
残したまま、表層5の撤去、再舗装を行う工法が一般的
に採られている。
ルトやセメントをバインダとしたコンクリートである。
これらを撤去する際には、大型切削機やクラッシャーと
称される削岩機による撤去、或いはコンクリートカッタ
ーによるカッティングを行った後にバックホー等での撤
去などの手法が採用されている。
クリート床版1にも衝撃力やカッティング力が作用する
ため、仮に、コンクリート床版1の表面を、前述の連続
繊維シートを樹脂に含浸させたFRPで補強していたと
すると、以下のような問題が生じてくる。
が、圧縮方向の強度が低く、また、繊維と直角方向の剪
断力、衝撃力が作用すると非常に脆く、繊維が容易に切
断してしまう一般的な傾向があり、引張り方向以外の外
力が作用する箇所には不適である。従って、前述したよ
うに表層5の撤去時に生じた衝撃力やカッティング力に
よりFRPの引張り強度が容易に低下してしまい、舗装
材からなる表層5だけでなく、コスト的に高いFRPま
で再度形成し直す必要性が生じてくる可能性が高い。そ
のため、所望の引張り強度を確保するための補強構造と
して、コンクリート床版1の上面側に施工することが困
難となっている。
案されたもので、その目的とするところは、コンクリー
ト床版上の表層における老朽化などにより、その表層の
撤去、改修が必要な場合でも、表層の撤去、改修を支障
なく行えるようにし、従来行われていなかったコンクリ
ート床版の上面側の補強構造を容易に実現することにあ
る。
めの技術的手段として、本発明は、以下の点を特徴とす
る。 コンクリート層とそのコンクリート層の上に表層を有
するコンクリート構造物において、コンクリート層の上
面側で表層との間に、コンクリート層に作用する引張り
力に対する補強層を介設したこと。 前述の補強層と表層との間に、外力を分散させ得る厚
み及び外力を緩衝させ得る弾力を有する保護層を介設し
たこと。 前述の補強層は、外力を分散させ得る厚み及び外力を
緩衝させ得る弾力を有すること。 前述の補強層は、連続繊維シートを樹脂に含浸させた
FRPからなること。 前述の保護層は、ゴム質の弾力性を有するホットメル
ト型接着材からなること。 前述の表層は、加熱されたアスファルト舗装材を敷き
詰めることにより形成されたこと。
て、例えば高架橋道路などのコンクリート床版の上面側
における引張り強度に対する補強を効果的に行えるよう
にし、補強層が形成されたコンクリート床版を残したま
ま、その上層に位置する表層の撤去、改修を複数回に亘
って可能にする。
の実施形態を以下に詳述する。
柱、梁、スラブ、床版、壁などのコンクリート構造物に
ついて適用可能であり、以下の実施形態では、高架橋道
路の橋桁を構成するコンクリート床版の上に舗装材から
なる表層を形成したものについて適用した場合を説明す
る。
1で支持された橋桁12を構成するコンクリート床版に
おいて、上部からの加重により、橋脚11間でコンクリ
ート床版の下面側に引張り力Aが発生し、橋脚11の支
点部分でコンクリート床版の上面側に引張り力Bが発生
する(図3参照)。
箇所に施工されるが、本発明では、コンクリート床版1
の上面側で、引張り力Bが作用する橋脚11の支点部分
に補強層3を形成する(図1参照)。尚、橋脚11間で
は、従来どうり、コンクリート床版1の下面に補強層1
3を形成している(図4参照)。また、橋脚11間での
コンクリート床版1の上面側と橋脚11でのコンクリー
ト床版1の下面側に発生する圧縮力に対しては、コンク
リート床版1が高い強度を持つので補強は不要である。
れた補強効果を発揮する炭素繊維、アラミド繊維などの
連続繊維シート2を、エポキシ樹脂やMMA(メチルメ
タアクリレート)樹脂などの現場反応硬化型の高強度な
樹脂に含浸させて一体化したFRP(繊維強化プラスチ
ック)からなる。
層3へ衝撃力、剪断力などが直接的に付与されないよう
に前述の補強層3の上に保護層4を形成する。保護層4
としては、衝撃力、剪断力を回避できる機能を有するこ
とが重要で、外力を分散できるだけの厚み、又は、外力
を緩衝できるだけの弾力を有するもの、或いは、前述の
厚み及び弾力の両方を有する素材で形成することが有効
である。
上に別の層として設けてもよいし、或いは、前述の保護
層を補強層3で兼ねることも可能であり、その場合、補
強層3を構成する樹脂が前述の厚み又は弾力を有するも
のとする必要がある。但し、補強層3を構成する樹脂
は、エポキシ樹脂やMMA樹脂であって、繊維の引張り
力を伝達するに充分な強度、硬さを保持することが要求
されるため、前述した弾力を有するものを使用できな
い。従って、保護層を補強層3とは別に形成しない場合
には、外力を分散できるだけの充分な厚みを持った補強
層3とする必要がある。
には、ゴム質などの弾力を持った保護層4とすることが
望ましく、一般的に行われているアスファルト系の舗装
材からなる表層5に対してはホットメルト型接着材を材
質とすることが好適で、硬度が常温時点でショアー硬度
HD<60のゴム質の接着材を使用することが好まし
い。また、厚みは、衝撃力、剪断力の生じ方によって異
なるが、通常は1mm以上、施工方法に応じて、好まし
くは2mm以上とすればよい。
ベースポリマー、ブロック防止剤、タッキファイヤー、
可塑剤、酸化防止剤、充填剤などから構成されている
が、可塑剤、酸化防止剤、充填剤は必要に応じてベース
ポリマーやタッキファイヤーに合わせて使用すればよ
い。尚、ベースポリマーはフェノキシ樹脂、フェノール
樹脂、ナイロン、ポリエチレン、ポリイソブチレン、ポ
リアミド、ポリビニルブチラール、ポリビニルエーテ
ル、ポリ酢酸ビニル、ポリエステル、ポリカーボネー
ト、ポリビニルアセタール、エチレン酢酸ビニル共重合
体、又はエチレン−アクリル酸エステル共重合体などの
熱可塑的樹脂なら何でもよい。また、単独使用よりも二
種類以上適宜混合する方がより優れた接着性能などを発
揮することができる。更に、ブロック防止剤はパラフィ
ンやワックス類であり、タッキファイヤーは石油樹脂、
ロジン又はテルペン樹脂などである。
は、その下地となる補強層3の構成材料であるFRPの
うち、炭素繊維、アラミド繊維などの連続繊維シート2
を含浸させたエポキシ樹脂やMMA樹脂などの樹脂が硬
化する前に、接着材を補強層3の上に散布することがで
きて作業時間を短縮することができ、また、アスファル
ト系の舗装材からなる表層5をこのホットメルト型接着
材からなる保護層4の上に舗装する際に、打設時の温度
(150〜180℃)によってホットメルト型接着材と
アスファルト系舗装材が溶融一体化し、充分な接着力を
確保できる点でより好ましいからである。
コンクリート床版1上に、カーボン繊維シート2(繊維
重量300g/m2 、設計厚み0.167mm)をエポ
キシ樹脂に含浸させて補強層3を形成した。次にエポキ
シ樹脂の硬化後、ホットメルト型接着材を固定するため
のエポキシ樹脂の接着層(図示せず)を塗布し、その直
後にホットメルト型接着材を4〜5kg/m2 の割合で
散布して保護層4を形成した。そして、前述の接着層の
エポキシ樹脂が硬化した後に、舗装材であるアスファル
トコンクリートを保護層4の上に打設して表層5を形成
した。
にコンクリート床版1上に、カーボン繊維シート2(繊
維重量300g/m2 、設計厚み0.167mm)をエ
ポキシ樹脂に含浸させて補強層3を形成し、続いてホッ
トメルト型接着材を固定するためのエポキシ樹脂を余分
に塗布(補強層3に含ませてその補強層3を増厚)し、
この補強層3がゲル化する前にホットメルト型接着材4
を4〜5kg/m2 の割合で散布して保護層4を形成し
た。そして、前述の補強層3のエポキシ樹脂が硬化した
後に、舗装材であるアスファルトコンクリートを保護層
4の上に打設して表層5を形成した。
造図に示すようにコンクリート床版1上に、カーボン繊
維シート2(繊維重量300g/m2 、設計厚み0.1
67mm)をエポキシ樹脂に含浸させて補強層3を形成
した。そして、この補強層3のエポキシ樹脂が硬化した
後に、保護層4(図1参照)を設けずに、舗装材である
アスファルトコンクリートを補強層3の上に打設して表
層5を形成した。
表層5の厚みは約8cmとした。また、効果確認のた
め、コンクリート床版1と補強層3との間、及び、実施
例1では、補強層3とホットメルト型接着材を固定する
ためのエポキシ樹脂の接着層(図示せず)との間、ま
た、実施例2では、保護層4と表層5との間、また、比
較例では、補強層3と表層5との間に、それぞれ離型フ
ィルムとしてPET(ポリエチレンテレフタレート)フ
ィルムを部分的に挟み込んで接着、打設を行った。
が不十分であってはいけないので、一旦充分な樹脂含浸
をPETフィルムを上乗せした状態で行い、樹脂含浸が
充分であることを目視で確認してから、エポキシ樹脂の
余分な塗布を行った。尚、ブランクとしての供試体も用
意した。
て表層5の撤去作業を行った。撤去はクラッシャーによ
る破砕作業で、できるだけ下地の補強層3に届かないレ
ベルまでの深層破砕を行った。
保護効果に関して、各供試体について、PETフィルム
によりサンドイッチしておいた部分の補強層3を取り出
し、引張り試験を実施することで初期の引張り強度を保
有しているか否かで確認試験を行った。
部分を、JIS K7113に記載する短冊状に成形
し、引張り試験を行った。但し、実施例2においては保
護層4が一体的に接着しているので、補強層3の繊維に
影響を及ぼさないように可能な限りカッターナイフで切
除した。引張り強度の比較を下記に示す。数値はJIS
K7113に準じて、n=30で算出したものである。
護層4を設けなかった比較例に比して、充分な補強層3
の引張り強度の維持能力(保護能力)を有していた。ま
た、実施例1,2の引張り強度データは、ばらつき(3
σ)こそブランクのものよりも大きかったが、これはア
スファルト打設時の熱によるアフターキュアを受けるこ
とにより、引張り強度の向上がアフターキュアによるも
のと考えられる。
いなかった高架橋道路などのコンクリート床版の上面側
に補強層を形成したことにより、コンクリート床版の上
面側における引張り強度に対する補強を効果的に行え、
しかも、コンクリート床版上に位置する舗装材からなる
表層が老朽化などにより劣化して撤去、改修を必要とす
る状況となった場合でも、表層の撤去、改修を何の支障
もなく容易に行える。
る削岩機の使用や、コンクリートカッターによるカッテ
ィングを行った後のバックホー撤去などのように従来か
らの撤去方法を用いても、その下地の補強層を損傷させ
てしまうことがないので引張り強度に関する補強を低減
させることがなく、健全に補強されたコンクリート床版
を残存させることが可能となる。
(実施例1,2)を示す断面図
図
する橋脚を示す概略構成図
面図
Claims (6)
- 【請求項1】 コンクリート層と前記コンクリート層の
上に表層を有するコンクリート構造物において、前記コ
ンクリート層の上面側で前記表層との間に、前記コンク
リート層に作用する引張り力に対する補強層を介設した
ことを特徴とするコンクリート構造物。 - 【請求項2】 前記補強層と前記表層との間に、外力を
分散させ得る厚み及び前記外力を緩衝させ得る弾力を有
する保護層を介設したことを特徴とする請求項1記載の
コンクリート構造物。 - 【請求項3】 前記補強層は、外力を分散させ得る厚み
及び前記外力を緩衝させ得る弾力を有することを特徴と
する請求項1記載のコンクリート構造物。 - 【請求項4】 前記補強層は、連続繊維シートを樹脂に
含浸させたFRPからなることを特徴とする請求項1乃
至3記載のコンクリート構造物。 - 【請求項5】 前記保護層は、ゴム質の弾力性を有する
ホットメルト型接着材からなることを特徴とする請求項
2記載のコンクリート構造物。 - 【請求項6】 前記表層は、加熱されたアスファルト舗
装材を敷き詰めることにより形成されたことを特徴とす
る請求項1乃至5記載のコンクリート構造物。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05096998A JP3971834B2 (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | コンクリート構造物 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP05096998A JP3971834B2 (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | コンクリート構造物 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11247134A true JPH11247134A (ja) | 1999-09-14 |
JP3971834B2 JP3971834B2 (ja) | 2007-09-05 |
Family
ID=12873654
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP05096998A Expired - Fee Related JP3971834B2 (ja) | 1998-03-03 | 1998-03-03 | コンクリート構造物 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3971834B2 (ja) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001146815A (ja) * | 1999-11-24 | 2001-05-29 | Du Pont Toray Co Ltd | 補強用繊維シート |
JP2004346702A (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | Takashi Miura | 鋼製床版の補強舗装方法及び補強舗装床版 |
JP2007144870A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Faibekkusu Kk | アラミド繊維積層板、及び該アラミド繊維積層板の貼り付け工法 |
JP2009133196A (ja) * | 2009-03-18 | 2009-06-18 | Kajima Corp | コンクリート床版 |
JP2019196583A (ja) * | 2018-05-07 | 2019-11-14 | 日本製鉄株式会社 | 橋梁の補修構造 |
-
1998
- 1998-03-03 JP JP05096998A patent/JP3971834B2/ja not_active Expired - Fee Related
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2001146815A (ja) * | 1999-11-24 | 2001-05-29 | Du Pont Toray Co Ltd | 補強用繊維シート |
JP2004346702A (ja) * | 2003-05-26 | 2004-12-09 | Takashi Miura | 鋼製床版の補強舗装方法及び補強舗装床版 |
JP2007144870A (ja) * | 2005-11-29 | 2007-06-14 | Faibekkusu Kk | アラミド繊維積層板、及び該アラミド繊維積層板の貼り付け工法 |
JP2009133196A (ja) * | 2009-03-18 | 2009-06-18 | Kajima Corp | コンクリート床版 |
JP2019196583A (ja) * | 2018-05-07 | 2019-11-14 | 日本製鉄株式会社 | 橋梁の補修構造 |
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---|---|
JP3971834B2 (ja) | 2007-09-05 |
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