(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存のスラブを補強するスラブ補強方法であって、
前記スラブの厚さ方向を貫通するコンクリート投入孔と空気抜き孔を設け、前記スラブの下面に突出体を設け、前記スラブの下方で配筋を行い、前記スラブの下方に型枠を配置する工程（ａ）と、
前記コンクリート投入孔から、前記空気抜き孔からコンクリートが流出し始めるまでコンクリートを投入又は圧入する工程（ｂ）と、
前記コンクリートの養生後、前記型枠を取り外す工程（ｃ）と、
を具備することを特徴とするスラブ補強方法。
【請求項２】
前記突出体と干渉しないように配筋が行われることを特徴とする請求項１記載のスラブ補強方法。
【請求項３】
前記工程（ａ）の前に、前記スラブの下面と接する地盤を掘削する工程（ｄ）を更に具備することを特徴とする請求項１記載のスラブ補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はスラブ補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既存建物の免震化工事を行う際に、既存建物の基礎部に免震装置を取り付けるため、既存建物の最下階のコンクリート床スラブ又は土間スラブの下方の地盤を掘削する場合がある。掘削した箇所は免震装置の設置作業等のスペースとして、また免震化工事の終了後には通常免震ピット部と称し、有効活用の一法として駐車場等のスペースとして用いられることもある。
【０００３】
ところで、既存建物の最下階のコンクリート床スラブ又は土間スラブは当初地盤に接するように構築されており、スラブにかかる鉛直方向の荷重は、スラブと地盤で一体として受ける。しかし、免震化工事を行う際にコンクリート床スラブの下方の地盤を掘削した場合には、荷重をスラブのみで受けることとなり、さらにその荷重を基礎部に伝える必要がある。また、剛床とする必要もあり、そのため、スラブの強度を上げることが必要である。
【０００４】
このとき、スラブの厚さを増して補強することで、その強度を上げることができる。その方法の一つとして、特許文献１には、補強対象のコンクリート床スラブの下方に型枠を設け、スラブと型枠との間に配筋を行い、スラブにコンクリート圧入孔と空気抜き孔を設け、コンクリート圧入孔から、空気抜き孔からコンクリートが流出し始めるまでコンクリートを圧入することによってコンクリート床スラブを補強する方法が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−２１７２２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述の免震化工事の際には地盤と接していた既存のコンクリート床スラブの補強をすることになり、地盤を除去した後のスラブの下面には凹凸部が多数できた状態となっている。このとき、特許文献１の補強方法を用いてスラブと型枠との間にコンクリートを充填すると、下面の凹凸部の近くで空気が残存し、特に空隙ができやすいという問題がある。これにより、既存のコンクリート床スラブと新設したコンクリートを一体化させることが困難となり、スラブの補強により目的の強度が得られているかが不明であるという問題が生じる。
【０００７】
本発明は、前述した問題点に鑑みてなされたもので、目的の強度を確実に得ることができるスラブ補強方法等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】
前述した目的を達するために第１の発明は、既存のスラブを補強するスラブ補強方法であって、前記スラブの厚さ方向を貫通するコンクリート投入孔と空気抜き孔を設け、前記スラブの下面に突出体を設け、前記スラブの下方で配筋を行い、前記スラブの下方に型枠を配置する工程（ａ）と、前記コンクリート投入孔から、前記空気抜き孔からコンクリートが流出し始めるまでコンクリートを投入又は圧入する工程（ｂ）と、前記コンクリートの養生後、前記型枠を取り外す工程（ｃ）と、を具備することを特徴とするスラブ補強方法である。
【０００９】
前記突出体と干渉しないように配筋が行われてもよい。
【００１０】
上記構成により、スラブと型枠との間にコンクリートを充填した時に、スラブ下面の近くに空気が残存し空隙ができたとしても、所定の突出長さを有する突出体をスラブの下面に確実に設置することにより、突出体の下部の高さにコンクリートが達し、突出体が設置された位置で突出体とコンクリートが確実に接し、スラブとコンクリートが一体化するようにすることができる。少なくともこの位置では荷重による応力が確実に伝達される。よって、突出体の突出長さ、形状、数、配置等を所定のものに定めることで、補強後のスラブについて目的とする所定の強度を確保できる。また、応力が確実に伝達される位置が分かるので、配筋の際にこれを考慮することもできる。例えば突出体の下方で配筋する鉄筋数を増やすなどすることができる。突出体は平板状の形状を有するものを用いることができるが、錐体状の形状を有するものを用いてもよく、この場合、コンクリートの充填時にコンクリートのまわりを良くし、空隙を少なくすることが期待できる。
【００１１】
また、前記工程（ａ）の前に、前記スラブの下面と接する地盤を掘削する工程（ｄ）を更に具備してもよい。補強前のコンクリート床スラブが地盤に接しており、当該地盤を掘削してから上記のスラブ補強を行う場合、補強前のスラブの下面には凹凸部が多数できている状態である。従って、従来のようにコンクリートを充填した場合には特に空隙ができやすく、上記のスラブ補強方法による効果は顕著である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明により、目的の強度を確実に得ることができるスラブ補強方法等を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】既存のスラブについて説明する図
【図２Ａ】本実施形態のスラブ補強方法を示す図
【図２Ｂ】本実施形態のスラブ補強方法を示す図
【図３】コンクリート床スラブの補強について説明する図
【図４】コンクリートブロックの例を示す図
【図５】コンクリートブロックの別の例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を参照しながら、本発明のスラブ補強方法等の実施形態について説明する。まず、本実施形態のスラブ補強方法により補強する既存のスラブについて、図１を用いて説明する。図１は既存のスラブについて説明する図であり、図１（ａ）は既存建物（不図示）の最下階のコンクリート床スラブの平面図、図１（ｂ）、図１（ｃ）は図１（ａ）のＡ−Ａ’における断面図である。
【００１５】
図１（ａ）、図１（ｂ）に示すように、既存建物の最下階のコンクリート床スラブ１は基礎梁３を有し、地盤２に接する。基礎梁３の下方には基礎梁３と連続して基礎杭４が設けられる。
【００１６】
既存建物の免震化工事の際には、図１（ｃ）に示すように、基礎梁３の下方で免震装置５が設置される。この際、コンクリート床スラブ１の下面１ａに接する下方の地盤２を掘削して除去し、免震装置５の設置等行うための空間７を確保する。下方の地盤２を除去した後のコンクリート床スラブ１の下面１ａは、凹凸部１ｂを多数有する。地盤２を除去した空間７は、免震化工事を終了した後も、免震ピット部として確保し、有効活用の一法として駐車場等のスペースとして用いられる。
【００１７】
既存のコンクリート床スラブ１は、図１（ｂ）に示すように、地盤２と一体となって鉛直方向の荷重を受ける。しかしながら、図１（ｃ）に示すようにコンクリート床スラブ１の下面に接する下方の地盤２を除去した場合には、当該荷重はコンクリート床スラブ１のみで受け、基礎梁３等を介してさらに下方の地盤２に伝える必要がある。従ってコンクリート床スラブ１の強度をより高くする必要がある。
【００１８】
このため、本実施形態のスラブ補強方法ではコンクリート床スラブ１の厚さを増すことによって補強を行い、コンクリート床スラブ１の強度を上げる。
本実施形態のスラブ補強方法について、図２Ａ、図２Ｂ、図３、図４を用いて説明する。図２Ａ、図２Ｂは本実施形態のスラブ補強方法を示す図である。図２Ａ、図２Ｂの各図は図１（ａ）（図３（ａ））のＡ−Ａ’における断面図である。図３はスラブの補強について説明する図である。図３（ａ）は既存建物の最下階のコンクリート床スラブ１の平面図であり、図３（ｂ）は図３（ａ）のＢ−Ｂ’における断面図である。図４はコンクリートブロックの例を示す図である。
【００１９】
図２Ａ（ａ）のコンクリート床スラブ１は当初下面１ａが地盤に接していたものであり、図１（ｃ）等に示す免震化工事の際に当該地盤を掘削し除去した後のコンクリート床スラブを示すものである。
本実施形態のスラブ補強方法では、まず、図２Ａ（ａ）に示すコンクリート床スラブ１を厚さ方向に貫通するコンクリート投入孔９と空気抜き孔１１を設ける。加えて基礎梁３を水平方向に貫通する貫通孔８を設ける。本実施形態では、図３（ａ）に示すように、補強するコンクリート床スラブ１の平面における１つの隅部にコンクリート投入孔９を設け、他の隅部に空気抜き孔１１を設ける。しかしながら、コンクリート投入孔９と空気抜き孔１１は、施工計画に応じて、数及び平面上の配置を様々に決定することができる。また、後述するコンクリートの投入又は圧入時にその状況を確認するための検査孔（不図示）を、コンクリート床スラブ１の厚さ方向を貫通するように設けてもよい。
【００２０】
続いて、図２Ａ（ｂ）に示すように、コンクリート床スラブ１の下面１ａに、適当な間隔で突出体としてのコンクリートブロック１３を設ける。図４（ａ）に示すように、コンクリートブロック１３は平板状の形状を有する。コンクリートブロック１３は、例えばコンクリート床スラブ１の下面１ａの凹凸部１ｂをパテ等で均した後、接着材等で確実に貼着する。あるいはモルタル等を用いてコンクリート床スラブ１の下面１ａに確実に貼着する等してもよい。コンクリートブロック１３は、後述するコンクリート充填の際に少なくともコンクリートブロック１３の下面の高さまでコンクリートが充填されるよう、所定の厚さ（突出長さ）が定められる。コンクリートブロック１３は、例えば１００ｍｍ角、厚さ３０ｍｍのものを水平方向縦横に５００ｍｍ間隔で配置することができるが、これに限らず、大きさ、厚さ、数、配置等は補強の目的等に応じて様々に決定することができる。また、コンクリート床スラブ１の下面１ａに突出体として設けるものはコンクリートブロック１３に限らず所定の強度を有するものであればよく、コンクリートに代えて他の材質を用いることもできる。
【００２１】
また、コンクリートブロック１３の形状も、図４（ａ）に示す平板状のものに限らない。例えば図４（ｂ）に示す角錐体、あるいは図４（ｃ）に示す円錐体のような錐体状の形状を有するものとし、その底面をコンクリート床スラブ１に取り付けるようにすることもできる。錐体状の形状を有するコンクリートブロック１３を用いた場合には、コンクリート投入又は圧入時のコンクリートのまわりを良くすることができる。この他、コンクリートのまわりや応力伝達等の目的に応じて様々な形状とすることができる。
【００２２】
コンクリートブロック１３の設置後、図２Ａ（ｃ）、図３（ａ）、図３（ｂ）に示すように、コンクリート床スラブ１の下方で配筋を行う。各図で示すように、水平方向縦横に直交する主筋１５ａ及び配力筋１５ｂを上下２層に配筋する。また、コンクリート床スラブ１にアンカーボルト１５ｃを打ち込み、これに主筋１５ａを固定し、主筋１５ａに吊り下げるなりして配力筋１５ｂを固定する。主筋１５ａ及び配力筋１５ｂは基礎梁３の貫通孔８を挿通するように配筋される。
続いて、配筋した主筋１５ａ等の下方に型枠１７を設置する。型枠１７は型枠サポート部材（不図示）により上方もしくは下方より支持することができる。
なお、配筋及び型枠設置等の方法はこれに限らず、補強等の目的に応じて様々に定めることができる。
【００２３】
次に、図２Ｂ（ｄ）に示すようにコンクリート投入孔９からコンクリート１９を投入又は圧入する。コンクリート１９は、無収縮性と高流動性を有するものであることが望ましい。コンクリート１９は型枠１７よりコンクリート床スラブ１の下面１ａに向かって徐々に充填される。コンクリート１９が貫通孔８より流出し始めると、図２Ｂ（ｄ）に示すように主筋１５ａ（配力筋１５ｂ）の端部に締具２０を取り付けて貫通孔８を閉じる。貫通孔８において締具２０より外側の部分はモルタル等を充填してふさぐ。もしくは貫通孔８を予めグラウト材にて充填しておく。
【００２４】
コンクリート１９はさらに充填されてコンクリートブロック１３の下面の高さに達し、その後、図２Ｂ（ｅ）に示すように空気抜き孔１１よりコンクリート１９が流出し始めると、コンクリート１９の投入又は圧入を終了する。コンクリート１９の養生後、型枠１７を取り外すと図２Ｂ（ｆ）に示した状態となり、コンクリート床スラブ１が増厚され、補強される。
【００２５】
図２Ｂ（ｅ）、図２Ｂ（ｆ）に示すように、コンクリート１９の充填時に空気が残存し、コンクリート床スラブ１の下面１ａの近くに空隙２１が生じる場合がある。本実施形態のように下面１ａに凹凸部１ｂを多数有する場合では特にこのような空隙が生じやすい。しかしながら、コンクリート１９は所定の突出長さ（厚み）を有するコンクリートブロック１３の下面の高さに達し、コンクリートブロック１３が設置された位置でコンクリートブロック１３とコンクリート１９が接し、コンクリート床スラブ１とコンクリート１９が一体化している。少なくともこの位置では荷重による応力が確実に伝達される。よって、コンクリートブロック１３の突出長さ、形状、数、配置等を定めることで、補強後のコンクリート床スラブ１について所定の強度を確保できる。
【００２６】
なお、図５（ａ）に示すように、コンクリートブロック１３として、所定の長さを有するねじ切りパイプ等の充填確認用筒２３を取り付けたものを用いることもできる。充填確認用筒２３は、コンクリートブロック１３の下面からコンクリートブロック１３を厚さ方向に貫通してコンクリートブロック１３の上面から上方に突出するように取り付けられる。上記所定の長さは、後述するコンクリートブロック１３の設置時に、充填確認用筒２３の上端がコンクリート床スラブ１の上面よりやや上（例えばナット２５等固定具の厚み程度上）にくるように定めることができる。
【００２７】
このコンクリートブロック１３をコンクリート床スラブ１に設置する際には、例えば、コンクリート床スラブ１の厚さ方向を貫通する貫通孔２２を設けた後、図２Ａ（ｂ）に示した段階で、図５（ａ）に示すように、充填確認用筒２３を貫通孔２２に挿入するとともに、コンクリートブロック１３の上面に載せたモルタル２４等によりコンクリートブロック１３をコンクリート床スラブ１の下面１ａに密着させ貼着する。さらにナット２５等の固定具で充填確認用筒２３の上端をコンクリート床スラブ１の上面に固定するようにして、図５（ｂ）に示すようにコンクリートブロック１３をコンクリート床スラブ１の下面１ａに確実に設けるようにすることができる。
【００２８】
このようにすると、図５（ｂ）に示すように、コンクリート１９の充填時には充填確認用筒２３（内径は少なくとも１６ｍｍ程度あるとよい）をコンクリート１９の充填状況を確認する検査孔として用い、コンクリートブロック１３の位置でコンクリート充填状況を確認することができるので好適である。コンクリート１９の充填が不十分な時には、充填確認用筒２３からモルタル等の充填材を注入又は圧入する、場合によっては充填確認用筒２３を介してコンクリート１９の吸引を行うなどしてコンクリートブロック１３の位置で充填を促進し、コンクリート床スラブ１とコンクリート１９がコンクリートブロック１３の位置で確実に一体化するようにすることもできる。
【００２９】
なお、このコンクリートブロック１３を設置する際には、貫通孔２２を設ける前もしくは設けた後に、貫通孔２２の周囲にあたる位置で仕上げモルタル（不図示）等コンクリート床スラブ１の上面を所定の厚さだけ削り、上述したコンクリートブロック１３の設置時に、充填確認用筒２３の上端は当該削った部分でナット２５等の固定具により固定するようにしてもよい。コンクリート床スラブ１の補強後には、ナット２５の上面や充填確認用筒２３の上端を覆うように仕上げモルタルの塗布等行うことで当該削った部分を埋めてコンクリート床スラブ１の上面を平滑に保つことができる。上記所定の厚さは、コンクリートブロック１３の設置時のナット２５の上面や充填確認用筒２３の上端の高さ位置を見込んで定めることができ、例えば３０ｍｍ程度とすることができる。
【００３０】
以上図面等を用いて説明したように、本実施形態のスラブ補強方法等によれば、既存のコンクリート床スラブ１を厚さ方向に貫通するコンクリート投入孔９と空気抜き孔１１を設け、コンクリート床スラブ１の下面１ａに突出体であるコンクリートブロック１３を設け、コンクリート床スラブ１の下方で配筋を行い、型枠１７を配置する。その後、コンクリート投入孔９から、空気抜き孔１１からコンクリート１９が流出し始めるまでコンクリート１９を投入又は圧入する。コンクリート１９の養生後、型枠１７を取り外し、コンクリート床スラブ１が増厚され補強される。
【００３１】
コンクリート１９の充填時には、コンクリート床スラブ１の下面１ａの凹凸部１ｂに空気が残存するとしても、所定の突出長さを有する突出体であるコンクリートブロック１３の下部の高さにコンクリート１９が達し、コンクリートブロック１３を設置した位置でコンクリートブロック１３とコンクリート１９が確実に接し、コンクリート床スラブ１と新設したコンクリート１９が一体化するようにすることができる。少なくともこの位置ではコンクリート床スラブ１とコンクリート１９の間で荷重による応力が確実に伝達される。よって、コンクリートブロック１３の突出長さ、形状、数、配置等を定めることで、補強後のコンクリート床スラブ１について目的とする所定の強度を確実に得ることができる。また、応力が確実に伝達される位置が分かるので、配筋の際にこれを考慮することもできる。例えばコンクリートブロック１３の下方で鉄筋の数を増やすなどできる。コンクリートブロック１３は平板状の形状を有するものを用いることができるが、錐体状の形状を有するものを用いてもよく、この場合、コンクリート１９の充填時にコンクリート１９のまわりを良くし、空隙を少なくすることが期待できる。
【００３２】
以上、添付図面を参照しながら、本発明に係るスラブ補強方法等の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる例に限定されない。当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例又は修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
例えば、本発明のスラブ補強方法は、免震化工事以外の場面でも、スラブの厚さを増して補強する必要がある場合に適用することができる。また、当初地盤に接するスラブを増厚し補強する場合だけでなく、例えば当初地盤に接しない上階部分のスラブを補強する際にも適用することができ、上記と同様、目的とする所定の強度を確実に得ることができる効果を有する。
【符号の説明】
【００３３】
１………コンクリート床スラブ
１ａ………下面
９………コンクリート投入孔
１１………空気抜き孔
１３………コンクリートブロック
１７………型枠
１９………コンクリート
２１………空隙
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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