(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
躯体の水平方向に配筋された帯鉄筋と、前記躯体を水平方向に貫通して前記帯鉄筋を前記躯体に拘束する中間拘束筋と、該中間拘束筋及び前記帯鉄筋並びに前記躯体の外側面に巻立てられたモルタルとで前記躯体を補強する補強構造であって、
前記中間拘束筋は、前記躯体を貫通した上下一組の鉄筋の両端部が鉛直方向に屈曲され、鉛直部分において前記両端部が接続されて構成されており、
前記モルタルはポリマーセメントモルタルであることを特徴とする補強構造。
【請求項２】
前記両端部は、フレアー溶接により接続されていることを特徴とする請求項１に記載の補強構造。
【請求項３】
ポリマーセメントモルタルは、前記中間拘束筋の外側に前記中間拘束筋の外径と同じ厚さのかぶり量をもたせて、前記躯体に巻き立てられていることを特徴とする請求項１又は２に記載の補強構造。
【請求項４】
前記躯体は、橋脚であることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の補強構造。
【請求項５】
躯体の補強方法であって、
前記躯体の水平方向に帯鉄筋を配筋する工程と、
前記躯体に水平方向に貫通する貫通孔を削孔する工程と、
前記貫通孔に中間拘束筋を挿入し、両端部を屈曲する工程と、
上下方向において隣接する該両端部同士を鉛直部分において接続する工程と、
前記中間拘束筋及び前記帯鉄筋並びに前記躯体の外側面にポリマーセメントモルタルを打設する工程と
を備え、前記両端部同士を水平部分では接続しないことを特徴とする補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、躯体に配筋された帯鉄筋を躯体を貫通する中間拘束筋で拘束し、躯体の外側面にモルタルを巻立てる躯体の補強構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１に記載の補強方法では、棒鋼で構成されたＬ字状の一組の鉄筋を躯体の側面に上下に並んで開口した貫通孔に挿通させた後、鉄筋同士を溶接で接続することで、両貫通孔を通って四角環状を呈した中間拘束筋を形成しており、この中間拘束筋で帯鉄筋及び鉛直筋を既設躯体とで挟み込むように既設躯体に配筋してから、躯体の外側面にモルタルを巻立ている。
【０００３】
この方法では、既設躯体が外側面にテーパーの付いていない橋脚である場合には、組となる一対のＬ字状の鉄筋のうちの一方の一辺部を一側面側から上側の貫通孔に、他方の一辺部を他側面側から下側の貫通孔にそれぞれ挿通させ、一辺部と同方向に屈曲した他辺部の先端を、上側又は下側の貫通孔に挿通された組となる鉄筋の一辺部の先端に、貫通孔内で溶接接続して、中間拘束筋を形成している。
【０００４】
既設躯体が外側面にテーパーの付いている橋脚である場合には、組となる一対のＬ字状の鉄筋のうちの一方の一辺部を一側面側から上側の貫通孔に、他方の一辺部を他側面側から下側の貫通孔にそれぞれ挿通させた後、別途用意した直線状の鉄筋の屈曲した一端を、各鉄筋の一辺部の先端に貫通孔内で溶接接続する。続いて、Ｌ字状の鉄筋の他辺部の外側面に、相手側の鉄筋に接続された直線状の鉄筋の外側面を溶接接続し、直線状の鉄筋を介してＬ字状の鉄筋同士を接続して、中間拘束筋を形成している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００８−２１５０５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の補強方法では、テーパーの有無やテーパーの角度等の既設躯体の側面形状に応じて形状の異なる鉄筋を用意し、鉄筋同士の接続方法も変える必要があった。また、鉄筋の先端同士を貫通孔内で溶接接続するために、貫通孔の一端に拡径部を設ける必要があった。このため、中間拘束筋の配筋作業に手間がかかった。
【０００７】
本発明は、このような状況に鑑みてなされたものであり、上記課題を解決することができる補強構造及び補強方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】
【０００８】
このような目的を達成するために、本発明の補強構造は、躯体の水平方向に配筋された帯鉄筋と、前記躯体を水平方向に貫通して前記帯鉄筋を前記躯体に拘束する中間拘束筋と、前記該中間拘束筋及び前記帯鉄筋並びに前記躯体の外側面に巻立てられたモルタルとで前記躯体を補強する補強構造であって、前記中間拘束筋は、前記躯体を貫通した上下一組の鉄筋の両端部が鉛直方向に屈曲され、鉛直部分において前記両端部が接続されて構成されており、前記モルタルはポリマーセメントモルタルであることを特徴とする。
また、本発明は、前記両端部が、フレアー溶接により接続されていることを特徴とする。
また、本発明は、ポリマーセメントモルタルが、前記中間拘束筋の外側に前記中間拘束筋の外径と同じ厚さのかぶり量をもたせて、前記躯体に巻き立てられていることを特徴とする。
また、本発明は、前記躯体が、橋脚であることを特徴とする。
また、本発明の補強方法は、躯体の補強方法であって、前記躯体の水平方向に帯鉄筋を配筋する工程と、前記躯体に水平方向に貫通する貫通孔を削孔する工程と、前記貫通孔に中間拘束筋を挿入し、両端部を屈曲する工程と、上下方向において隣接する該両端部同士を鉛直部分において接続する工程と、前記中間拘束筋及び前記帯鉄筋並びに前記躯体の外側面にポリマーセメントモルタルを打設する工程とを備え、前記両端部同士を水平部分では接続しないことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、躯体を貫通した一組の鉄筋を躯体の外側面に沿わせて鉛直方向に屈曲させ、屈曲した鉛直部分同士を接続して中間拘束筋を形成することから、躯体の側面形状に合わせて中間拘束筋を容易に配筋することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態の補強構造を備えた橋脚を示す正面図である。
【図２】図１の橋脚を示す側面図である。
【図３】図１の橋脚のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図４】図１の橋脚を後方から見た部分断面図である。
【図５】図４を部分的に拡大して示す断面図である。
【図６】図４に示す中間拘束筋の配筋方法の一例を示す第１の図である。
【図７】図４に示す中間拘束筋の配筋方法の一例を示す第２の図である。
【図８】図４に示す中間拘束筋の配筋方法の一例を示す第３の図である。
【図９】図４に示す中間拘束筋の配筋方法の一例を示す第４の図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して、本発明の最良の形態について説明する。
図１は、本実施形態の橋脚１を示す正面図である。図２は、橋脚１を示す側面図である。図３は、橋脚１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【００１２】
図１〜図３に示す橋脚１は、杭１４で地盤に定着されたフーチング１１と、フーチング１１から上方に延びて上端に支承部１３が設けられた脚部１２とを備え、脚部１２の上面で橋桁を支承する。脚部１２は、上下方向の中央部から上端部にかけての外側面に増厚補強部２１が、下部の外側面に定着部保護部２２がそれぞれ既設脚部１２０（図３参照）に巻立てられて補強されている。
【００１３】
定着部保護部２２で覆われた既設脚部１２０の下部には、複数の削孔１２Ａが形成されている。削孔１２Ａは、既設脚部１２０の両側面間を水平方向に貫通している。既設脚部１２０の両側面には、所定間隔を置いて上下に並んで組となる一対の削孔１２Ａが、上下及び前後方向に沿って複数組開口している。図１〜図３に示す例では、上下方向に並んだ３組の削孔１２Ａと、上下方向に並んだ２組の削孔１２Ａとが、既設脚部１２０の両側面に前後方向に交互に並んで開口しており、２組の各削孔１２Ａの組が３組の各削孔１２Ａの組の間に配置されている。
【００１４】
図４に示すように、増厚補強部２１及び定着部保護部２２の形成された脚部１２の上端から下端にかけての外側面には、既設脚部１２０の外側面に沿って上下方向に延びた軸方向鉄筋３と、既設脚部１２０の外側面に沿って既設脚部１２０の周方向に延びた帯鉄筋４とが配筋されている。また、上下に並んで組となる一対の各削孔１２Ａには中間拘束筋５が挿通されている。
【００１５】
増厚補強部２１では軸方向鉄筋３及び帯鉄筋４が、定着部保護部２２では軸方向鉄筋３、帯鉄筋４、及び中間拘束筋５が、それぞれ既設脚部１２０に巻立てられたモルタル６に埋設されて脚部１２と一体化している。定着部保護部２２でのポリマーセメントモルタル６の巻立て厚は、軸方向鉄筋３，帯鉄筋４，及び中間拘束筋５の公称径（外径）に、中間拘束筋５の公称径（外径）と等しい厚さのかぶり量を合計した厚さとなる。つまり、ポリマーセメントモルタル６は、中間拘束筋５の外側に中間拘束筋５の外径と同じ厚さのかぶり量をもたせて、既設脚部１２０に巻き立てられている。
【００１６】
軸方向鉄筋３は、既設脚部１２０の上端から下端にかけて直線状に延びており、隣り合う軸方向鉄筋３との間に間隔を置いて、既設脚部１２０の周方向に沿って複数設けられている。帯鉄筋４は、既設脚部１２０の外側面に沿って水平方向延びた環状を呈しており、隣り合う帯鉄筋４との間に間隔を置いて、既設脚部１２０の上下方向に沿って複数設けられている。また、中間拘束筋５は、組となる一対の削孔１２Ａを通して既設脚部１２０を水平方向に貫通し、既設脚部１２０の両側面に沿って両削孔１２Ａ間を延びた四角環状を呈している。
【００１７】
各軸方向鉄筋３は、図４に示すようにアンカー定着部３０でフーチング１１に定着され、図５に示すように固定部材３１で既設脚部１２０の外側面に固定されている。固定部材３１は、軸方向鉄筋３を収容する固定バンド３１Ａと、固定バンド３１Ａを既設脚部１２０に定着させるアンカーボルト３１Ｂとを備えており、既設脚部１２０の側面に形成された削孔にグラウト等の固化材を充填することで、若しくは、くさびの打込みによる拡底固定方法で定着されている。各帯鉄筋４は、軸方向鉄筋３の外側で鉄筋同士をフレアー溶接で連結して環状に組み立てられており、軸方向鉄筋３と交差する箇所では軸方向鉄筋３と結束線で固定されている。
【００１８】
また、中間拘束筋５は、既設脚部１２０の側面とで軸方向鉄筋３及び帯鉄筋４を挟み込むようにして、既設脚部１２０の両側面に沿って上下方向に延びている。図４に示すように、各中間拘束筋５は、既設脚部１２０の外側面に上下方向に並んで隣り合った３本の帯鉄筋４を脚部１２に拘束しており、これにより軸方向鉄筋３及び帯鉄筋４が面外方向に膨らむのが防止されている。
【００１９】
次に、橋脚１を補強する増厚補強部２１及び定着部保護部２２の構築方法の一例を、図６〜図９を参照して説明する。この例では、軸方向鉄筋３及び帯鉄筋４を既設脚部１２０に配筋し、既設脚部１２０を水平方向に貫通する削孔１２Ａを削孔してから、既設脚部１２０への中間拘束筋５の定着が行われる。
【００２０】
中間拘束筋５の定着作業では、まず、図６に示すように、予めＬ字状に屈曲させておいた鉄筋５１の一辺部５１ａを、一側側から削孔１２Ａ（削孔１２Ａ１）内に挿入する。次に、図７に示すように、既設脚部１２０の一側側に位置した鉄筋５１の他辺部５１ｂを、削孔１２Ａ１の下側で隣り合った削孔１２Ａ（削孔１２Ａ２）側に向けた状態で、削孔１２Ａ１の他側側の開口部から突出した一辺部５１ａを、削孔１２Ａ２側に折り曲げる。これにより、削孔１２Ａ１に挿通された鉄筋５１が、一辺部５１ａの先端部及び鉄筋５１ｂを削孔１２Ａ２側に向けて、コの字状を呈した状態となる。
【００２１】
続いて、図８に示すように、予めＬ字状に屈曲させておいた中間拘束筋５２の一辺部５２ａを一側側から削孔１２Ａ２内に挿入し、他辺部５２ｂを削孔１２Ａ１側に向けた状態で、図９に示すように、削孔１２Ａ２の他側側の開口部から突出した一辺部５２ａを削孔１２Ａ１側に折り曲げる。これにより、削孔１２Ａ２に挿通された鉄筋５２が、一辺部５２ａの先端部及び鉄筋５２ｂを削孔１２Ａ１側に向けてコの字状を呈した状態となり、削孔１２Ａ１に挿通された鉄筋５１とで四角環状を呈した状態となる。
【００２２】
続いて、削孔１２Ａ１から既設脚部１２０の一側面に沿って下方に延びた鉄筋５１の他辺部５１ｂと、削孔１２Ａ２から既設脚部１２０の一側面に沿って上方に延びた鉄筋５２の他辺部５２ｂとをフレアー溶接等の溶接により外周面で接続し、削孔１２Ａ１から既設脚部１２０の他側面に沿って下方に延びた鉄筋５１の一辺部５１ａと、削孔１２Ａ２から既設脚部１２０の他側面に沿って上方に延びた鉄筋５２の一辺部５２ａとをフレアー溶接等の溶接により外周面で接続する。このようにして、中間拘束筋５を既設脚部１２０に配筋した後、ポリマーセメントモルタル６を打設することで、増厚補強部２１及び定着部保護部２２が構築される。
【００２３】
本実施形態によれば、削孔１２Ａに挿通させた鉄筋５１，５２の端部（辺部５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ）を既設脚部１２０の側面に沿わせて鉛直方向に屈曲させ、屈曲した鉛直部分（辺部５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ）同士を接続することで中間拘束筋５が形成されているので、テーパーの有無やテーパーの角度等の既設躯体１２０の側面形状に応じて鉄筋５１，５２を屈曲させることで、既設躯体１２０の側面形状に合わせて中間拘束筋５を形成することができる。また、既設躯体１２０の側面に沿って延びた鉄筋５１，５２の辺部５１ａ，５１ｂ，５２ａ，５２ｂ同士を接続することから、鉄筋５１，５２同士の接続作業を容易に行うことができる。このため、中間拘束筋５の配筋作業を容易に行うことが可能となる。
【００２４】
上記実施形態では、中間拘束筋５を構成する鉄筋５１，５２を予めＬ字状に屈曲させておいた場合について説明したが、削孔１２Ａ内に挿入した後に鉄筋５１，５２をＬ字状に屈曲させて辺部５１ｂ，５２ｂを形成してもよい。また、上記実施形態では、鉄筋５１，５２の何れも脚部１２の一側側から削孔１２Ａ内に挿入した場合について説明したが、鉄筋５１，５２を削孔１２Ａ内に挿入する方向は任意である。
【００２５】
上記実施形態では、各中間拘束筋５で３本の帯鉄筋４を拘束した場合について説明したが、各中間拘束筋５が拘束する帯鉄筋４の本数は任意であり、２本以下でも４本以上でもよい。また、上記実施形態では、各帯鉄筋４を４本又は５本の中間拘束筋５で拘束した場合について説明したが、帯鉄筋４を拘束する中間拘束筋５の本数は任意である。
【００２６】
また、上記実施形態では、軸方向鉄筋３及び帯鉄筋４を配筋してから、既設脚部１２０に削孔１２Ａを削孔した場合について説明したが、既設脚部１２０に削孔１２Ａを削孔してから軸方向鉄筋３及び帯鉄筋４を配筋してもよい。また、鉄筋５１，５２同士の接続方法はフレアー溶接には限定されず、他の溶接方法や機械的接続方法も用いることが出来る。
【００２７】
また、ポリマーセメントモルタルを打設する方法は任意であり、例えば左官作業，吹付工法，型枠充填工法で打設することができる。本発明の補強構造は、水中，陸上の任意の場所に設置された橋脚の耐震補強方法での補強構造に適用することができる。また、各中間拘束筋５で既設脚部１２０に拘束する帯鉄筋４の本数は任意であり、３本には限定されない。
【符号の説明】
【００２８】
１              橋脚
１１            フーチング
１２            脚部
１２０          既設脚部
１２Ａ          削孔（貫通孔）
１３            支承部
１４            杭
２１            増厚補強部
２２            定着部保護部
３              軸方向鉄筋
３０            アンカー定着部
３１            固定部材
３１Ａ          固定バンド
３１Ｂ          アンカーボルト
４              帯鉄筋
５              中間拘束筋
５１，５２      鉄筋
５１ａ，５２ａ  折曲部（端部，鉛直部分）
５１ｂ，５２ｂ  折曲部（端部，鉛直部分）
６              ポリマーセメントモルタル
【図１】
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【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】
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【図８】
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【図９】
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