(57)【要約】【課題】既設のコンクリートに目荒し施工する際に施工工程を簡略化しつつ、騒音の発生を大幅に低減することができるコンクリートの打ち継ぎ工法を提供すること。【解決手段】本発明は、既設のコンクリート構造物の表面に研削工具を用いて研削して複数の溝を形成する工程と、前記溝が形成された前記表面にコンクリートを打設して構造体を形成する工程と、を備える、コンクリートの打ち継ぎ工法である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設のコンクリート構造物の表面に研削工具を用いて研削して複数の溝を形成する工程と、
前記溝が形成された前記表面にコンクリートを打設して構造体を形成する工程と、
を備える、
コンクリートの打ち継ぎ工法。
【請求項２】
前記溝は、前記表面におけるコンクリートの打ち継ぎ面に対して所定の面積比で形成される、
請求項１に記載のコンクリートの打ち継ぎ工法。
【請求項３】
複数の前記溝は、前記表面において所定間隔で互いに平行に形成される、
請求項１または２に記載のコンクリートの打ち継ぎ工法。
【請求項４】
複数の前記溝は、前記表面において八の字状に複数段で形成される、
請求項１または２に記載のコンクリートの打ち継ぎ工法。
【請求項５】
前記溝の幅は５［ｍｍ］以上であり、深さは２［ｍｍ］以上で形成され、前記表面におけるコンクリートの打ち継ぎ面に対し溝部分の面積は１０％以上の面積比で形成される、
請求項１から４のうちいずれか１項に記載のコンクリートの打ち継ぎ工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設のコンクリート構造物に新たにコンクリートを打ち継ぎして構造物を増設するためのコンクリートの打ち継ぎ工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既設のコンクリート構造物に新たにコンクリートを打ち継ぐ際、既設のコンクリートの表面に傷をつけて、コンクリートの表面を凹凸の状態にするように目荒らしが行われる。目荒しされたコンクリートの表面に新たにコンクリートを打設すると、目荒しを行わない場合に比して既設のコンクリートと新たに設けられたコンクリートとが固着する強度が高まる。この目荒しには、例えば、電動ピック等の工具を用いてコンクリート表面に打撃を与えて無数の浅い孔を穿孔することにより、コンクリートの表面に凹凸を形成する工法が適用されるのが一般的である。
【０００３】
しかし、この方法でコンクリートの表面を目荒しする際に、非常に大きな騒音や振動が発生する。そのため、建物を使用しながら工事を施工する際に、施工場所の近隣の騒音が増大したり、施工場所の建物において他の部屋に振動が伝搬したりする等の問題が発生する場合があった。
【０００４】
また目荒しをする面積は、通常、既設のコンクリート面に対する所定の面積比の基準に基づいて施工管理される。電動ピック等の工具を用いた目荒しを行う場合、目荒しを行った施工箇所の面積や深さが把握しにくく、信頼性が高い正確な施工管理が困難である。
【０００５】
特許文献１に記載された目荒らし施工方法によれば、コンクリートの表面にコアドリル等を用いて穿孔し、複数の円柱状の空間を形成することにより目荒しを行う。特許文献１に記載された目荒らし施工方法によれば、面積比の計算、目荒しの深さなどを所定のコアの寸法で計算しつつ、施工管理を行うことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１４−１３６９２６号公報
【非特許文献】
【０００７】
【非特許文献１】「建築改修工事管理指針（下巻）平成２８年版」一般財団法人  建築保全センター  平成２８年１２月１５日、ｐ．４６０−４６１
【非特許文献２】「２０１７年改訂版  既存鉄筋コンクリート造建築物の耐震改修設計指針同解説」一般財団法人  日本建築防災協会  国土交通大臣指定耐震改修支援センター  ｐ．３２４−３２５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された目荒らし施工方法によれば、コアドリルなどの特殊な工具を用いる必要があると共に、既設のコンクリートに複数個所の穿孔をするために手間を要し、工期が延びる虞がある。また、特許文献１に記載された目荒らし施工方法によれば、コアドリルによる穿孔時に既設の構造物を介して振動が他の居室に伝搬する可能性がある。
【０００９】
本発明は、上述した課題に鑑みてなされたものであり、既設のコンクリートに目荒し施工する際に施工工程を簡略化しつつ、騒音の発生を大幅に低減することができるコンクリートの打ち継ぎ工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達するために、本発明は、既設のコンクリート構造物の表面に研削工具を用いて研削して複数の溝を形成する工程と、前記溝が形成された前記表面にコンクリートを打設して構造体を形成する工程と、を備える、コンクリートの打ち継ぎ工法である。
【００１１】
本発明によれば、既設のコンクリート構造物に目荒しを行う際に、ディスクグラインダーを研削するため、構造物を伝搬する振動を低減すると共に、騒音の発生を低減することができる。また、既設のコンクリート構造物をディスクグラインダーで研削するため、工程を簡略化すると共に、工期を短縮することができる。
【００１２】
また、本発明に係るコンクリートの打ち継ぎ工法は、前記溝が前記表面におけるコンクリートの打ち継ぎ面に対して所定の面積比で形成されるよう構成されていてもよい。
【００１３】
本発明によれば、溝を所定の寸法で形成することにより、打ち継ぎ面に対する面積比を容易に計算することができ、施工工程および施工管理を簡略化することができる。
【００１４】
また、本発明に係るコンクリートの打ち継ぎ工法は、複数の前記溝が前記表面において所定間隔で互いに平行に形成されるよう構成されていてもよい。
【００１５】
本発明によれば、溝の配置を単純化して施工を容易とすると共に、施工管理を容易にすることができる。
【００１６】
本発明に係るコンクリートの打ち継ぎ工法は、前記表面において八の字状に複数段で形成されるよう構成されていてもよい。
【００１７】
本発明によれば、溝の配置を単純化して施工を容易とすると共に、施工管理を容易にすることができる。
【００１８】
本発明に係るコンクリートの打ち継ぎ工法は、前記溝の幅は５［ｍｍ］以上であり、深さは２［ｍｍ］以上で形成され、前記表面におけるコンクリートの打ち継ぎ面に対し溝部分の面積は１０％以上の面積比で形成されるよう構成されていてもよい。
【００１９】
本発明によれば、後打ちコンクリートを溝の内部に良好に充填することができる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るコンクリートの打ち継ぎ工法によれば、既設のコンクリートに目荒し施工する際に施工工程を簡略化しつつ、騒音の発生を大幅に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】実施形態のコンクリート構造物の打ち継ぎ工法が施工される打ち継ぎ面をコンクリート筐体として示す図である。
【図２】打ち継ぎ面に設けられる溝の複数の種類を示す断面図である。
【図３】打ち継ぎ面に設けられる複数の溝の配置の種類を示す図である。
【図４】既設のコンクリートに新設のコンクリートが設けられる状態を示す断面図である。
【図５】広い面積の打ち継ぎ面に設けられる複数の溝の配置の種類を示す図である。
【図６】実施形態の工法を適用して既設のコンクリート構造物に壁を増設する状態の一例を示す図である。
【図７】実施形態の工法を適用して既設のコンクリート構造物に構造物を増設する状態の一例を示す図である。
【図８】実施形態の工法により形成された打ち継ぎ面の強度を測定する実験方法の一例を示す図である。
【図９】実験に用いられた打ち継ぎ面の一例を示す図である。
【図１０】実験結果を示す図である。
【図１１】実験結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、図面を参照しつつ、本発明のコンクリート構造物の打ち継ぎ工法の実施形態について説明する。
【００２３】
既設のコンクリート構造物にコンクリートを後打ちして補強が行われる際に、既設のコンクリートと新たなコンクリートとを固着させるために、既設のコンクリート構造物の表面には、凹凸を形成するための目荒しが施工される。
【００２４】
図１には、既設のコンクリート構造物の接合面となる施工対象部分（打ち継ぎ面５）の一部がコンクリート筐体Ｃとして取り出された状態が示されている。コンクリート筐体Ｃの表面の打ち継ぎ面５には、例えば、目荒しのために複数の溝１０が所定間隔で互いに平行に形成される。溝１０の形成には、例えば、研削工具が用いられる。ここでいう研削工具とは、例えば、ディスクグラインダー等の回転刃を備える工具であり、施工対象物に振動を与えずに研削を行うものである。
【００２５】
ディスクグラインダーは、高速回転する回転刃を備える。ディスクグラインダーは、構造物の表面に回転刃を押し当てて局所的な力を加えて研削を行うため、従来用いられていた電動ピック等の工具の様に構造物に打撃を与えるものに比して、構造物に振動が伝搬しにくい。そのため、ディスクグラインダーを用いて溝を形成する際には、施工が行われている場所以外の他の部屋に構造物を介して伝搬する振動や発生する騒音が低減される。
【００２６】
作業者は、例えば、薄い刃を備えるディスクグラインダーを用いて同じ溝の施工箇所に沿って複数回研削を行って幅広の溝を形成する。作業者は、幅広の刃を備えるグラインダーを用いて溝の施工箇所に沿って１回で研削を行って溝を形成してもよい。
【００２７】
図２に示されるように、溝１０は、角型断面、Ｕ字断面、Ｖ字断面、およびＷ字断面等の種々の断面形状で形成される。これらの断面形状は、断面形状に合わせて端部が加工された刃を備えるグラインダーを用いることにより形成されてもよいし、薄い刃を備えるディスクグラインダーを溝に当てる角度を変えながら溝を複数回に渡って研削することにより形成されてもよい。
【００２８】
また、例えば、Ｖ字断面の溝１０等は、コンクリートの表面にディスクグラインダーの刃を斜め方向に当てて、コンクリートを切削するようにして形成されてもよい。切削する場合は、施工時間が短縮されるからである。他の溝１０も同様にディスクグラインダーの刃を当てる角度を適宜変えてコンクリートを切削するようにして形成されてもよい。そして、打ち継ぎ面における複数の溝は、これらの断面形状を備えるものを組み合わせて形成されてもよい。
【００２９】
溝の幅は、例えば、後打ちコンクリートが溝１０の内部に良好に充填されるよう、５［ｍｍ］以上で形成されることが望ましい。溝１０の深さは、例えば、非特許文献１や非特許文献２では、２［ｍｍ］以上７［ｍｍ］以下あるいは２［ｍｍ］以上、５［ｍｍ］以下程度の目荒しをするよう規定されていることから、２［ｍｍ］以上で形成されることが望ましい。
【００３０】
図３に示されるように、打ち継ぎ面には、種々の配置関係により複数の溝１０が形成されてもよい。例えば、壁等の矩形の構造体を増設するための矩形の打ち継ぎ面５には、縦、横、斜めのいずれの方向、またはこれらを組み合わせた配置で溝が形成される。図３（１）に示されるように、打ち継ぎ面に複数の溝１０が、横方向（短手方向）に略平行に所定間隔で互いに離間して形成される。図３（２）に示されるように、打ち継ぎ面５に複数の溝１０が、縦方向に略平行に所定間隔で互いに離間して形成される。
【００３１】
図３（３）に示されるように、打ち継ぎ面に八の字状の溝１０が、複数段に渡って形成される。図３（４）に示されるように、打ち継ぎ面５に複数の横方向に形成された溝１０に、縦方向の溝１０が組み合わされて形成される。
【００３２】
溝１０の数、間隔、長さは打ち継ぎ面５に対する溝１０の面積比により決定される。複数の溝１０の面積は、例えば、既設のコンクリート面に対する面積比で１０〜３０［％］、１／３〜１／２等の基準で設定される。溝１０の面積は、溝１０の幅に溝１０の長さを掛けて算出される。作業者は、溝１０の長さと幅を調整しながら、所定の面積比となるように打ち継ぎ面５に複数の溝１０を形成する。
【００３３】
作業者は、例えば、既存柱側面に対しては、打ち継ぎ面５の１５〜３０［％］程度の面積比で溝１０を形成し、既存壁に対しては、打ち継ぎ面５の１０〜１５［％］程度の面積比で溝１０を形成する。面積比は、現場の作業性を考慮した一例であり、上限は無くてもよく、１０［％］以上としてもよい。後述のように、増設後の構造物は、溝１０の配置関係によるせん断強度の差は発生しないため、作業者は、打ち継ぎ面５の場所、作業時の姿勢、工具の回転方向、安全性等を考慮して施工しやすい溝１０のいずれかの配置を選択すればよい。
【００３４】
溝１０の研削時には、発生する粉塵を同時に集塵機で吸引する。溝１０の研削時には、研削箇所に水を噴射して潤滑すると共に、粉塵の発生を低減させてもよい。
【００３５】
図４に示されるように、溝１０が形成された既設のコンクリート構造物Ｃ１に新たにコンクリートを打設して新設のコンクリート構造物Ｃ１を増設すると、コンクリートが溝１０の中に入り込んで硬化し、溝１０がせん断抵抗力を発生させる構造（シアキー）となる。新設のコンクリート構造物Ｃ２は、既設のコンクリート構造物Ｃ１と完全には一体化するものではないが、溝１０および打ち継ぎ面５に新設のコンクリートが固着して、溝１０が設けられていない場合に比してせん断抵抗力が高まる。このような打ち継ぎ面５は、既設の壁の厚さを増加させる等の広い面を打ち継ぐ場合にも適用されてもよい。
【００３６】
図５に示されるように、既設の壁の厚さを増加させるために、壁の表面の打ち継ぎ部に縦、横、八の字、斜め、格子状、曲線、およびそれらの組合せにより複数の溝１０がグラインダーで研削されることにより形成される。溝１０の数、間隔、長さは上記と同様に、打ち継ぎ面５に対する溝１０の面積比により決定される。
【００３７】
図６に示されるように、既設の梁１と柱２との架構部分に壁３等の構造体が増設される場合、梁１、柱２、床面（不図示）の打ち継ぎ面５には、凹凸が形成される。これらの溝１０は、梁面や床面の打ち継ぎ面にも同様に形成される。打ち継ぎ面に複数の溝１０が形成された後、壁を形成するように型枠が組まれる。
【００３８】
打ち継ぎ面と型枠が充分に吸水するように水が散水された後、型枠にコンクリートが打設される。この時、壁の型枠内には鉄筋が組まれてもよい。また、打継ぎ面には、既設のコンクリート構造物に物体を固定するために用いられる「あと施工アンカー」などの支持部材を施工して既設のコンクリートと打ち継ぎされたコンクリートとの固着強度を高めてもよい。上述したコンクリート構造物の打ち継ぎ工法は、既設のコンクリート構造物にコンクリート以外の構造体を増設する工法に適用してもよい。
【００３９】
図７に示されるように、例えば、コンクリート構造物の打ち継ぎ工法は、柱と梁からなる架構内に枠付の鉄骨ブレースを設置する場合に適用してもよい（図出典：非特許文献２）。この場合、既設のコンクリート構造物と後付けされる構造体との間の間接接合部に無収縮モルタルが打設される。
【００４０】
次に、コンクリートの打ち継ぎ工法が適用された構造物の強度について説明する。上述したコンクリートの打ち継ぎ工法が適用された構造物は、従来形の電動ピックによる目荒しが適用された構造物に比してどの位の強度を有するのか検証する実験が行われた。
【００４１】
図８及び図９に示されるように、試験体による実験が行われた。実験は圧縮式のＳ型直接せん断試験法で、打ち継ぎ面の直接せん断強度が調べられた。
【００４２】
試験体には、既設のコンクリート構造物に対応する構造体の打ち継ぎ面にグラインダーを用いて研削されて複数の溝が形成された試験体が生成された。打ち継ぎ面には、アンカーを介して後打ちのコンクリートが打設され、試験体が作成された。試験体は先打ち部のコンクリートを打設し硬化した後、打ち継ぎ面に溝１０を形成し、接合鉄筋の樹脂系のあと施工アンカーを施工し、後打ち部コンクリートあるいはグラウトが打設された。打ち継ぎ面積は、１５０×２００＝３０，０００［ｍｍ２］で共通である。打ち継ぎ面の周囲はスタイロフォームを貼ってコンクリートの付着が絶縁された。コンクリートの設計基準強度は先打ち部、あと打ち部ともに１８Ｎ／［ｍｍ２］とした。
【００４３】
試験体は、縦方向（荷重方向）に溝を形成したもの、横方向（荷重方向の直交方向）に溝を形成したもの、従来型の目荒しによる凹凸が形成されたものが作成された。
【００４４】
横方向においては、ディスクグラインダーでコンクリート面に加力と直交方向に溝を掘り、シアキーを形成する。打ち継ぎ面の面積３０，０００［ｍｍ２］に対する溝の面積の比を、０．１６、０．３２の２種類とする。溝の断面形状は角形で、幅８［ｍｍ］×深さ５［ｍｍ］とした。溝以外は型枠面そのままとする。
【００４５】
縦方向においては、ディスクグラインダーでコンクリート面に加力と平行方向に溝を掘り、シアキーを形成する。打ち継ぎ面の面積３０，０００［ｍｍ２］に対する溝の面積の比は０．１６とする。溝の断面形状は角形で、幅８［ｍｍ］×深さ５［ｍｍ］。溝以外は型枠面そのままとする。型枠面は、コーティング合板型枠を脱型した面をそのまま利用し、グラインダーがけ等を行わないままで試験が行われた。これは、壁を増打ちする際の既存壁面の処理を想定しているからである。
【００４６】
図１０に示されるように、それぞれの試験体に荷重を加えて、打ち継ぎ面のせん断強度が計測された。
【００４７】
図１１の実験結果に示されるように、試験体の最大荷重を比較すると、それぞれの試験体の打ち継ぎ面に対する溝の面積比が同じならばどの試験体も略同じ強度を示している。実験結果によれば、溝の方向が異なる打ち継ぎ面を備えるそれぞれの試験体の強度は、溝の方向違いにかかわらず、従来型の目荒しが施された試験体の強度と略同じ値が示された。また、打ち継ぎ面に対する溝の面積比は、０．１６以上で従来型の目荒しが施された試験体の強度と略同じ値が示された。
【００４８】
上述したコンクリート構造物の打ち継ぎ工法によれば、ディスクグラインダー等の研削用工具を用いて打ち継ぎ面に溝を形成するため、工事中の騒音や振動を大幅に低減でき、建物を使いながらの工事が可能になる。また、コンクリート構造物の打ち継ぎ工法によれば、騒音の発生が低減されることにより、作業時間帯に受ける制約が緩和され、工期、コストを削減することができる。更に、コンクリート構造物の打ち継ぎ工法によれば、ディスクグラインダー等の研削用工具を用いて打ち継ぎ面に溝を形成するため、既設のコンクリート構造物を損傷することが無い。
【００４９】
その他、コンクリート構造物の打ち継ぎ工法によれば、形成する溝の面積比および深さを正確に計測することができ、施工の管理が正確かつ、容易になると共に、施工記録を容易に行うことができる。これにより、コンクリート構造物の打ち継ぎ工法によれば、コンクリートの打ち継ぎにより設けられる構造物の品質を安定化させることができる。コンクリート構造物の打ち継ぎ工法によれば、特殊な工具を用いることなく一般的なディスクグラインダーを用いるため、施工を簡略化すると共に施工コストを低減することができる。
【００５０】
以上、本発明に係る構造物の打ち継ぎ工法の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、溝の形成には、研削工具としてディスクグラインダーの他にリューターを用いてもよい。溝の配置は、八の字状の他に十字状や波状であってもよい。
【符号の説明】
【００５１】
１…梁
２…柱
３…壁
５…面
１０…溝
Ｃ…コンクリート筐体
Ｃ１、Ｃ２…コンクリート構造物
【図１】
2020051096.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2020051096.tif 000009
【図８】
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【図９】
2020051096.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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