JPH11343744A - コンクリート柱状体の補強方法及び補強材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】コンクリート柱状体に補強繊維シートを多層に
巻き付ける補強作業を狭い場所で短時間に完了できる補
強方法とこの方法の実施に適した補強材を提供すること 【解決手段】コンクリート柱状体５の周面に樹脂を含浸
させた補強繊維シートを貼着して該柱を補強する方法に
於いて、貼着される補強繊維シート１の複数枚を重層し
てその中間部に樹脂を含浸硬化させた板状部１ｂと残余
の未含浸部１ａとを有する甲殻シート１ｃを形成してお
き、該甲殻シートの板状部を該柱の周面にスペーサー４
を介して当接させたのち各未含浸部に樹脂を含浸させて
互いに重ね合わせて該柱の周面に貼着し、該スペーサー
によって形成される該板状部と該周面との隙間８に樹脂
モルタル等の充填材９を注入する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート製の
橋脚や建築物の柱等のコンクリート柱状体を補強繊維シ
ートを貼着して補強する補強方法と補強材に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、コンクリート柱の補強方法とし
て、図１に示したように、亀裂や汚れを落として下地処
理したコンクリート柱ａに、プライマーを塗布し樹脂を
塗布したのちテープ状の補強繊維シートｂを巻き付けて
貼付け、その表面に樹脂を塗布して該シートの補強繊維
間に樹脂を含浸させ、その樹脂を硬化させることを繰り
返して該柱ａの周面に多層の補強繊維層を形成したの
ち、その上に塗装や樹脂モルタル、セメントモルタル、
耐火被覆材などの仕上げを施している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】一般に橋脚からなるコ
ンクリート柱状体の断面は一辺が１〜２ｍと大きく、し
かも該補強繊維シートｂの幅は３０〜５０ｃｍ程度であ
るため柱の全長に亘って貼り付ける回数も多くなり、該
シートを１層ずつ巻き付けて樹脂の含浸硬化を行うの
で、多層に巻き付ける場合、その貼付けと樹脂の硬化の
ために多くの時間が掛かり、その貼付け後に塗装や耐火
被覆等の仕上げ材を設けるためにも多くの時間が掛かる
不都合があった。また、含浸させた樹脂の硬化時間は、
外気温、湿度などに影響されやすく、環境条件が悪いと
きには換気等の対策を行ってその硬化時間が長引かない
ようにする必要があり、作業が煩雑になる欠点があっ
た。さらに、柱状体の周囲に壁などの構造物が隣接して
いる場合には、該補強繊維シートｂを貼り付けることが
できないこともあった。

【０００４】本発明は、コンクリート柱状体に補強繊維
シートを多層に巻き付ける補強作業を短時間に完了で
き、狭い場所でも施工が可能な補強方法とこの方法の実
施に適した補強材を提供することをその目的とするもの
である。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明では、コンクリー
ト柱状体の周面に樹脂を含浸させた補強繊維シートを貼
着して該柱を補強する方法に於いて、貼着される補強繊
維シートの複数枚を重層してその中間部に樹脂を含浸硬
化させた板状部と残余の未含浸部とを有する甲殻シート
を形成しておき、該甲殻シートの板状部を該柱の周面に
スペーサーを介して当接させたのち各未含浸部に樹脂を
含浸させて互いに重ね合わせて該柱状体の周面に貼着
し、該スペーサーによって形成される該板状部と該周面
との隙間に樹脂モルタル等の充填材を注入することによ
り、上記の補強作業の短縮の目的を達成するようにし
た。上記の目的は、該甲殻シートの複数枚を樹脂やリベ
ットを用いて接続し、これを該コンクリート柱状体に沿
って吊り下ろし、該甲殻シートの板状部を該柱状体の周
面にスペーサーを介して当接させたのち各未含浸部に樹
脂を含浸させて互いに重ね合わせて該柱状体の周面に貼
着し、該スペーサーによって形成される該板状部と該周
面との隙間に樹脂モルタル等の充填材を注入することに
よっても、達成可能である。貼着される補強繊維シート
は、その複数枚を予め重層してその中間部に樹脂を含浸
硬化させた板状部と残余の未含浸部とを有する甲殻シー
トで構成し、該板状部の内面にこれと該柱状体の周面と
の間に間隔を形成するスペーサーを設けておくことが有
利である。

【０００６】

【発明の実施の形態】本発明の実施の形態を図面に基づ
き説明すると、図２に於いて符号１は、炭素繊維、芳香
族ポリアミド繊維、ガラス繊維等の引張強度が大きい補
強繊維２を一方向に繊維方向を揃えて長手シート状に編
織した補強繊維シートを示し、３はその編織を行うため
に補強繊維２と交叉する方向に配列した適当な合成繊維
である。該補強繊維シート１の複数枚、例えば５枚を用
意し、各シート１の繊維方向を揃えて図３に示したよう
に重ね、その両端部を除いた中間部にエポキシ系樹脂や
ポリエステル系、ビニルエステル系、フェノール系、ポ
リイミド系等の樹脂を含浸させてこれを硬化させ、同図
示のように補強繊維２が分離した両端部の未含浸部１ａ
と、中間部の板状部１ｂとを有するＦＲＰ状の甲殻シー
ト１ｃを予め作製する。１ｄの部分は含浸遷移部であ
る。該甲殻シート１ｃの板状部１ｂは、図示のように補
強すべきコンクリート柱状体の周面形状に合わせ予め屈
曲或いは湾曲させて形成しておくことが好ましいが、平
板状に硬化したのち加熱等の適当な屈曲手段により補強
するコンクリート柱状体の周面形状に合わせるようにし
てもよい。

【０００７】該板状部１ｂの内面には、該甲殻シート１
ｃの幅方向に延びる棒状のスペーサー４を接着剤や釘な
どの固着手段により取り付け、該甲殻シート１ｃが角形
断面の柱状体を補強するための図示のように屈曲した形
状のときは、その屈曲部に該スペーサー４を取り付けす
る。該スペーサー４は、後記充填材と同材質のもので形
成され、図５に示したように、補強する柱状体の周面形
状に適合させた内面４ａと板状部１ｂの屈曲又は湾曲に
適合させた外面４ｂを形成した。両端の未含浸部１ａの
長さは、補強する柱状体に該甲殻シート１ａを巻き付け
たとき、互いに重なり合うように設定される。該ＦＲＰ
状の硬化した甲殻シート１ｃの外面には、塗装や樹脂モ
ルタル、セメントモルタル、耐火被覆等の仕上げ材７を
設けておくことが好ましい。

【０００８】該甲殻シート１ｃの作製は工場に於いて行
われ、作製したものを補強工事現場へ搬入し、未含浸部
１ａにエポキシ系樹脂等の板状部１ｂの形成に使用した
樹脂を含浸させ、これが未硬化のうちに、図６に見られ
るように、補強すべきコンクリート柱状体５の周面にス
ペーサー４を介して該板状部１ｂを沿わせ、各未含浸部
１ａを該柱状体５の周面に互いに重ね合わせて貼着す
る。この場合、該板状部１ｂの全体を柱状体５の周面か
ら浮かすため、該周面にもスペーサー６、６を予め固定
しておき、各板状部１ｂが該周面との間に隙間８を存し
て沿うようにした。該スペーサー４は柱状体５の周面に
特に固定する必要はないが、接着剤や釘により固定する
ことは任意である。このあと該隙間８に樹脂、樹脂モル
タル、無収縮モルタルなどの充填材９を注入し、該充填
材９が固化すると該甲殻シート１ｃと柱状体５は一体に
なり、該柱状体５に加わる剪断力はその周面に巻き付け
られた甲殻シート１ｃにより支持され、該柱状体５が補
強される。

【０００９】該甲殻シート１ｃの幅は任意であるが、３
０ｃｍ〜３ｍ程度に形成され、柱状体５の全周を複数枚
の甲殻シート１ｃを継ぎ足して覆い、該板状部１ｂに形
成した適当な注入口から各隙間８へ充填材９を注入する
と、比較的迅速に補強作業を行える。該甲殻シート１ｃ
は例えば屈曲部でフレキシブル性を有するから、該柱状
体５が図６のように壁面１０に接近していても、壁面と
柱状体の間に回し込んで甲殻シート１ｃを設置して充填
材９を注入でき、作業員の作業が困難な箇所にある柱状
体５でもその一方の側面が空いていれば、壁を解体する
ことなく補強作業を行える。尚、必要な場合、該甲殻シ
ート１ｃの貼着と充填材９の注入を終えて図６の補強を
完了したのち、その外周に更に甲殻シート１ｃの貼着と
充填材９の注入を行い、図７のように多層に補強するこ
ともできる。

【００１０】図８に示した例は、コンクリート柱状体５
が建物の壁面１０に接近した高い橋脚である場合の例
で、この場合、甲殻シート１ｃの複数枚を現場でリベッ
ト１１などの接続具や樹脂を用いて接続し、これを滑車
１２から延びるワイヤー１３などにより該柱状体５に沿
って吊り下ろし、前記の場合と同様に該甲殻シート１ｃ
の板状部１ｂを該柱状体５の周面にスペーサー４を介し
て当接させ、各甲殻シート１ｃの未含浸部１ａに樹脂を
含浸させ且つ互いに重ね合わせて該周面に貼着し、該ス
ペーサー４により形成される隙間８に充填材９を充填す
る。この方法によれば、甲殻シート１ｃが大型になり、
より短時間に補強作業を完了でき、わずかな隙間が柱状
体５の周囲にあれば補強作業を行える。各甲殻シート１
ｃには、図９及び図１０に示したような裏当板１４を裏
面に重合して段差部１５を設けたものを使用し、そのつ
り下げ中に該甲殻シート１ｃの上端縁に樹脂を塗布して
別の甲殻シート１ｃを接着し、さらにその段差部１５に
リベット１１を挿通して接続した。両甲殻シート１ｃの
接続部の外面には、該甲殻シート１ｃの幅方向に縦横２
方向の補強繊維より構成される補強シート１６をエポキ
シ樹脂により貼着した。以上の説明では角柱について説
明したが、柱状体５は円柱等であっても本発明の方法は
適用可能である。

【００１１】

【発明の効果】以上のように本発明によるときは、補強
繊維シートの複数枚を重層してその中間部に樹脂を含浸
硬化させた板状部と残余の未含浸部とを有する甲殻シー
トの板状部をコンクリート柱状体の周面にスペーサーを
介して当接させたのち樹脂を含浸させた未含浸部を互い
に重ね合わせて該柱状体の周面に貼着し、該スペーサー
によって形成される該板状部と該周面との隙間に樹脂モ
ルタル等の充填材を注入するようにしたので、柱状体に
対する貼着作業は一部ですみ、残部の貼着は充填材の注
入で一挙に行えるから補強作業が簡単に短時間で行え、
しかも柱状体の周囲に大きな空間がなくても補強作業を
行える等の効果があり、甲殻シートを複数枚接続したも
のを吊り下げて貼着することにより、より短時間に狭い
場所での補強作業を行え、請求項３及び４の構成の補強
材とすることにより本発明の方法を適切に実施できる効
果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来のコンクリート柱の補強工事の説明図

【図２】本発明の方法に使用した繊維補強シートの斜視
図

【図３】甲殻シートの斜視図

【図４】図３の断面図

【図５】スペーサーの斜視図

【図６】コンクリート柱の補強状態の截断平面図

【図７】本発明の他の実施例の截断平面図

【図８】本発明の変形例の説明図

【図９】図８の甲殻シートの一部截断斜視図

【図１０】図８の甲殻シートの拡大断面図

【符号の説明】

１ 補強繊維シート、１ａ 未含浸部、１ｂ 板状部、
１ｃ 甲殻シート、２補強繊維、４ スペーサー、５
コンクリート柱状体、８ 隙間、９ 充填材、１１ リ
ベット、

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 植木 博 東京都中央区新富一丁目１番８号 首都高 速道路公団内 (72)発明者 小林 茂 東京都中央区新富一丁目１番８号 首都高 速道路公団内 (72)発明者 井野 勝彦 東京都中央区新富一丁目１番８号 首都高 速道路公団内 (72)発明者 山川 智久 東京都豊島区池袋二丁目48番地１号 佐田 建設株式会社内 (72)発明者 田村 富雄 東京都千代田区岩本町三丁目10番４号 フ ァイベックス株式会社内

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンクリート柱状体の周面に樹脂を含浸さ
   せた補強繊維シートを貼着して該柱を補強する方法に於
   いて、貼着される補強繊維シートの複数枚を重層してそ
   の中間部に樹脂を含浸硬化させた板状部と残余の未含浸
   部とを有する甲殻シートを形成しておき、該甲殻シート
   の板状部を該柱状体の周面にスペーサーを介して当接さ
   せたのち各未含浸部に樹脂を含浸させて互いに重ね合わ
   せて該柱状体の周面に貼着し、該スペーサーによって形
   成される該板状部と該周面との隙間に樹脂モルタル等の
   充填材を注入することを特徴とするコンクリート柱状体
   の補強方法。
2. 【請求項２】コンクリート柱状体の周面に樹脂を含浸さ
   せた補強繊維シートを貼着して該柱状体を補強する方法
   に於いて、貼着される補強繊維シートの複数枚を重層し
   てその中間部に樹脂を含浸硬化させた板状部と残余の未
   含浸部とを有する甲殻シートを形成しておき、該甲殻シ
   ートの複数枚を樹脂やリベットを用いて接続し、これを
   該コンクリート柱状体に沿って吊り下ろし、該甲殻シー
   トの板状部を該柱状体の周面にスペーサーを介して当接
   させたのち各未含浸部に樹脂を含浸させて互いに重ね合
   わせて該柱状体の周面に貼着し、該スペーサーによって
   形成される該板状部と該周面との隙間に樹脂モルタル等
   の充填材を注入することを特徴とするコンクリート柱状
   体の補強方法。
3. 【請求項３】樹脂を含浸させてコンクリート柱状体の周
   面に貼着することにより該柱状体を補強する補強繊維シ
   ートからなる補強材に於いて、貼着される補強繊維シー
   トの複数枚を予め重層してその中間部に樹脂を含浸硬化
   させた板状部と残余の未含浸部とを有する甲殻シートを
   形成しておき、該板状部の内面にこれと該柱の周面との
   間に間隔を形成するスペーサーを設けたことを特徴とす
   るコンクリート柱状体の補強材。
4. 【請求項４】上記板状部の外面にあらかじめ塗装や樹脂
   モルタル、耐火被覆などの仕上げ材を設けたことを特徴
   とする請求項３に記載のコンクリート柱状体の補強材。