(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設構造物の壁体側面に沿って、前記壁体側面との間に間隔をおいて取り付けられる第１補強板と、
前記第１補強板と端面同士が接した状態で前記壁体側面に沿って取り付けられる第２補強板と、
前記壁体側面と前記第１補強板及び前記第２補強板との間の空間に、充填材を充填して形成された充填部と、
前記第１補強板と前記第２補強板とに跨って前記充填部内に設置された応力伝達材と、
を備えることを特徴とする補強板の継手構造。
【請求項２】
前記応力伝達材は、前記第１補強板及び前記第２補強板の前記壁体側の面との間、及び、前記壁体側面との間に前記充填材を介在させた状態で設置されることを特徴とする請求項１に記載の補強板の継手構造。
【請求項３】
前記応力伝達材は、繊維シートからなることを特徴とする請求項１又は２に記載の補強板の継手構造。
【請求項４】
既設構造物の壁体側面に沿って、前記壁体側面との間に間隔をおいて取り付けられる第１補強板と、前記第１補強板と端面同士が接した状態で前記壁体側面に沿って取り付けられる第２補強板とを継ぎ合わせる継手構造の構築方法において、
前記壁体側面から所定の間隔をおいて応力伝達材を前記壁体側面に沿って設置する応力伝達材設置工程と、
前記応力伝達材から前記壁体側面と離間する側へ所定の間隔をおいて、前記第１補強板と前記第２補強板との当接部位が前記応力伝達材と対向するように前記第１補強板を設置する第１補強板設置工程と、
前記応力伝達材から前記壁体側面と離間する側へ所定の間隔をおいて、前記第２補強板の端面が前記第１補強板の端面に接するように前記第２補強板を設置する第２補強板設置工程と、
前記補強板と前記壁体との間の空間に充填材を充填する充填工程と、
を備えることを特徴とする補強板の継手構造の構築方法。
【請求項５】
前記応力伝達材設置工程において、
前記応力伝達材を、前記壁体側面との間に前記所定の間隔を確保するための空間保持材を介して位置決めすることを特徴とする請求項４に記載の継手構造の構築方法。
【請求項６】
前記補強板設置工程において、
前記補強板を、前記応力伝達材との間に前記所定の間隔を確保するための空間保持材を介して位置決めすることを特徴とする請求項４に記載の補強板の継手構造の構築方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道や道路等の高架橋に設置されている高欄等の壁体の強度・機能向上を図る補強や補修の際に用いる補強板の継手構造及びその構築方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
鉄道や道路の高架橋に設置されている高欄等の壁体は、コンクリートの中性化等の経年劣化によって強度低下が生じたり、風や地震等によって作用する水平力の見直しに伴う耐力の増強化や、車両の高速化に伴う防音対策に起因した高さ寸法の嵩上げ等の要求が生じた場合に、改修補強が必要となる。
【０００３】
例えば、特許文献１には、高欄の側面に沿って設置された複数の補強板と、隣接する補強板同士を連結するための裏当て板と、通路側から補強板及び裏当て板を貫通してこれらを固定するためのボルトと、を備えた継手構造が開示されている。この構造では、隣接する補強板同士を接着剤で接続することにより、短時間で補強板及び裏当て板の設置作業を行うことができる。
【０００４】
また、特許文献１には記載されていないが、一般的には、図９に示すように、補強板及び裏当て板の設置作業が容易となるように、裏当て板は高欄本体に接着剤で接着される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−２５３７５２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、上述した継手構造や接着剤を利用した方法では、次に示すような問題点があった。
（１）時間の経過とともに接着剤が劣化して付着強度が低下するおそれがあるため、長期的に利用する構造物への適用には、不安が残る。
【０００７】
（２）車両の通過や風等による振動でボルトが緩んで高架橋下に落下したり、通路側に露出しているボルトの頭部が損傷により高架橋下に落下するおそれがある。
【０００８】
そこで、本発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、その目的は、接着剤を用いなくても補強板を壁体に容易に取り付けることができ、かつ、ボルト等の突起部が補強板の表面から突出していない補強板の継手構造及びその構築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】
【０００９】
本発明は、既設構造物の壁体側面に沿って、前記壁体側面との間に間隔をおいて取り付けられる第１補強板と、
前記第１補強板と端面同士が接した状態で前記壁体側面に沿って取り付けられる第２補強板と、
前記壁体側面と前記第１補強板及び前記第２補強板との間の空間に、充填材を充填して形成された充填部と、
前記第１補強板と前記第２補強板とに跨って前記充填部内に設置された応力伝達材と、
を備えることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、従来、使用されていたボルト等のネジ部材を使用していないので、ネジ部材が緩んで落下する事、及びネジ部材の頭部が損傷により落下する事が無い。
また、充填部と応力伝達材とは、充填材の付着力により一体化されているので、補強板に作用する圧縮力や引張力を充填部及び応力伝達材を介して隣接する補強板に伝達することができる。
さらに、充填材の付着力を利用して充填部と応力伝達材とを一体化させているので、接着剤を用いる必要が無い。
【００１１】
また、本発明において、前記応力伝達材は、前記第１補強板及び前記第２補強板の前記壁体側の面との間、及び、前記壁体側面との間に前記充填材を介在させた状態で設置されることとすれば、充填材を応力伝達材の両面に付着させることができるので、充填材と応力伝達材とを強固に一体化することができる。
【００１２】
また、本発明において、前記裏当て材は、繊維シートからなることとすれば、入手性に優れている。
【００１３】
本発明は、既設構造物の壁体側面に沿って、前記壁体側面との間に間隔をおいて取り付けられる第１補強板と、前記第１補強板と端面同士が接した状態で前記壁体側面に沿って取り付けられる第２補強板とを継ぎ合わせる継手構造の構築方法において、
前記壁体側面から所定の間隔をおいて応力伝達材を前記壁体側面に沿って設置する応力伝達材設置工程と、
前記応力伝達材から前記壁体側面と離間する側へ所定の間隔をおいて、前記第１補強板と前記第２補強板との当接部位が前記応力伝達材と対向するように前記第１補強板を設置する第１補強板設置工程と、
前記応力伝達材から前記壁体側面と離間する側へ所定の間隔をおいて、前記第２補強板の端面が前記第１補強板の端面に接するように前記第２補強板を設置する第２補強板設置工程と、
前記補強板と前記壁体との間の空間に充填材を充填する充填工程と、
を備えることを特徴とする。
【００１４】
また、本発明において、前記応力伝達材設置工程において、
前記応力伝達材を、前記壁体側面との間に前記所定の間隔を確保するための空間保持材を介して位置決めすることとしてもよい。
【００１５】
また、本発明において、前記補強板設置工程において、
前記補強板を、前記応力伝達材との間に前記所定の間隔を確保するための空間保持材を介して位置決めすることとしてもよい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、接着剤を用いなくても補強板を壁体に容易に取り付けることができ、かつ、ボルト等の突起部が補強板の表面から突出していない補強板の継手構造及びその構築方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本実施形態に係る鉄道高架橋の高欄と嵩上げ部との接続部における補強板の継手構造を示す斜視図である。
【図２】本実施形態に係る鉄道高架橋の高欄と嵩上げ部との接続部における補強板の継手構造を示す縦断面図である。
【図３】図２のＡ部拡大図であり、補強板の接続部近傍を示す縦断面図である。
【図４】補強板同士の継手構造の構築方法を示す図である。
【図５】補強板同士の継手構造の構築方法を示す図である。
【図６】補強板同士の継手構造の構築方法を示す図である。
【図７】補強板同士の継手構造の構築方法を示す図である。
【図８】補強板同士の継手構造の構築方法を示す図である。
【図９】従来の補強板同士の継手構造を示す縦断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の継手構造の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。なお、以下の実施形態では、鉄道高架橋１の高欄２（壁体に相当）を改修補強した場合について説明するが、本発明は、高架橋の壁体全般にも適用することができる。
【００１９】
図１及び図２は、本実施形態に係る鉄道高架橋１の高欄２と嵩上げ部３との接続部における補強板４の継手構造５を示す斜視図及び縦断面図である。また、図３は、図２のＡ部拡大図であり、隣接する補強板４の接続部近傍を示す縦断面図である。
【００２０】
図１〜図３に示すように、継手構造５は、高欄２の両側に設置された複数の補強板４を継ぎ合わせるためのものである。この継手構造５は、高欄２と補強板４との間に設置されたシート状の応力伝達材６と、応力伝達材６の設置位置を決定するためのスペーサー（空間保持材に相当）７と、補強材４の設置位置を決定するためのスペーサー１０と、高欄２と補強板４との間にモルタル（充填材に相当）を充填して形成されたモルタル部（充填部に相当）８と、を備える。
【００２１】
高欄２は、床版９上にこれと一体的に所定の高さで形成された地覆部２ａと、地覆部２ａの上に所望の高さで形成されたコンクリートブロック部２ｂと、からなる。地覆部２ａは、鉄筋が配筋されて床版９とともにＲＣ造で一体的に形成される。また、コンクリートブロック部２ｂは、予め工場などで形成されて地覆部２ａ上に一体的に設置される。
【００２２】
補強板４は、高欄２の両側面（外側側面，内側側面）との間にそれぞれ所定の間隔を隔てるとともに、高欄２の側面に沿って端面４ａ同士が互いに接するように設置されている。また、補強板４の上端部には、高欄２の両側に設置された補強板４の上端部同士を相互に一体的に繋ぐとともに、高欄２の上端部を覆うように笠板１１が設けられている。
【００２３】
本実施形態においては、補強板４として、高靭性セメント板を用いた。この高靱性セメント板は高強度ビニロン繊維等の補強繊維を抄造法によりセメントに混練して形成され、高靱性・高曲げ強度の特性を与えつつ６〜９ｍｍ程度の薄板に成形して工場等で高品質に廉価に大量生産することができ、孔明けや切断等の加工も現場で容易になし得、運搬・施工性に優れたものである。
【００２４】
なお、本実施形態においては、補強板４として高靱性セメント板を用いたが、これに限定されるものではなく、繊維補強樹脂板、ステンレス鋼板、アルミニウム合金板、高耐食溶融メッキ鋼板等の高耐食性の金属板を用いてもよい。
また、本実施形態においては、８ｍｍの高靭性セメント板を用いたが、この厚さに限定されるものではない。
【００２５】
以下、継手構造５について詳しく説明する。なお、高欄２の両側は、高欄２を中心として左右対称の継手構造５を形成するので、通路側の継手構造５を例にして説明する。
【００２６】
図３に示すように、高欄２をＢ方向に視て、応力伝達材６は、隣接する補強板４同士（第１補強板、第２補強板）の接続側端部間に跨る位置に設けられる。応力伝達材６は、補強板４の端面４ａから上方及び下方へ向かってそれぞれ設計等により定められた定着長さ分がモルタル部８内に設けられる。
【００２７】
詳細は後述するが、応力伝達材６を設置した後にモルタルを充填するため、モルタルの付着力により応力伝達材６とモルタルとを一体化することができる。また、応力伝達材６が定着長さ分だけ設置されていることと相俟って、モルタル部８に応力伝達材６を強固に定着することができる。これにより、補強板４に作用する圧縮力や引張力をモルタル部８及び応力伝達材６を介して隣接する補強板４に伝達することができる。
【００２８】
本実施形態においては、応力伝達材６として、カーボン製の繊維シートを用いたが、これに限定されるものではなく、アラミドやビニロン糸等からなる繊維シートを用いてもよい。
【００２９】
スペーサー７は、応力伝達材６と高欄２との間に設けられた上部スペーサー７ａ（図４等を参照）及び下部スペーサー７ｂからなる。詳細は後述するが、上部スペーサー７ａは改修補強中に撤去されるため、施工後の継手構造５には存在しない（このため図１〜図３中にも図示しない）。
上部スペーサー７ａ及び下部スペーサー７ｂの厚さは、予め設計等により定められた高欄２と応力伝達材６との間の所定の間隔Ｌ１と等しく形成される。
【００３０】
スペーサー１０は、応力伝達材６と補強板４との間に設けられた上部スペーサー１０ａ（図４等を参照）及び下部スペーサー１０ｂからなる。詳細は後述するが、上部スペーサー１０ａも改修補強中に撤去されるため、施工後の継手構造５には存在しない（このため図１〜図３中にも図示しない）。
上部スペーサー１０ａ及び下部スペーサー１０ｂの厚さは、予め設計等により定められた補強板４と高欄２との間の所定の間隔Ｗからスペーサー７の長さ（Ｌ１）及び応力伝達材６の厚さＬ３を差し引いた長さＬ２と等しく形成される。
【００３１】
モルタル部８は、補強板４と高欄２との間の空間に高流動モルタルを充填することにより形成される。その高流動モルタルは、高欄２、補強板４及び応力伝達材６の各側面に密着して硬化するので、補強板４及び応力伝達材６は、モルタル部８を介して高欄２に一体化するように取り付けられる。
【００３２】
次に、上述した補強板４の継手構造５の構築方法について施工手順に従って説明する。
【００３３】
図４〜図８は、補強板４の継手構造５の構築方法を示す図である。この構築方法では、まず、応力伝達材設置工程を実施する。
【００３４】
応力伝達材設置工程では、図４に示すように、応力伝達材６の高欄２側の側面６ａの上下端部にそれぞれ上部スペーサー７ａ及び下部スペーサー７ｂを取り付ける。
また、応力伝達材６の側面６ａと反対の側面６ｂの上下端部にもそれぞれ上部スペーサー１０ａ及び下部スペーサー１０ｂを取り付ける。
【００３５】
そして、応力伝達材６を高欄２の側面に沿って、隣接する補強板４の接続側端部間を跨る高さ位置に設置するとともに、スペーサー７ａ、７ｂを高欄２に当接させる。
【００３６】
上部スペーサー７ａ及び下部スペーサー７ｂを高欄２に当接させることにより、応力伝達材６は、高欄２の側面からスペーサー７（７ａ、７ｂ）の厚さに相当する間隔Ｌ１を隔てた位置に設置される。
【００３７】
次に、補強板設置工程を実施する。この補強板設置工程では、図５に示すように、補強板４を高欄２の側面に沿って、スペーサー１０ｂに当接させる。このとき、補強板４をスペーサー１０ｂに当接させることにより、補強板４は、高欄２の側面からスペーサー７（７ａ、７ｂ）、１０（１０ａ、１０ｂ）及び応力伝達材６の厚さに相当する間隔Ｗを隔てた位置に設置される。かかる際に、補強板４は、図２に示すように、高欄２の両側にそれぞれ配置されて、ボルトとナットとからなる固定部材１３にて固定される。
【００３８】
次に、モルタルの第１充填工程を実施する。このモルタルの第１充填工程では、図６に示すように、補強板４と高欄２との間の空間にモルタルを充填してモルタル部８を形成する。係る際に、モルタルは、補強板４の上端を越えない程度に充填される。
【００３９】
次に、新たな補強板４を設置する補強板設置工程を実施する。この補強板設置工程では、図７に示すように、新たな補強板４を既設の補強板４の上に設置する。このとき、新たな補強板４をスペーサー１０ａに当接させることにより、この補強板４は、高欄２の側面から所定の間隔Ｗを隔てた位置に設置される。
【００４０】
次に、モルタルの第２充填工程を実施する。このモルタルの第２充填工程では、図８に示すように、既設のモルタル部８の上に新たなモルタルを充填してモルタル部８を形成する。
【００４１】
係る際に、充填されたモルタルの高さが上部スペーサー７ａ、１０ａよりもやや下方まで到達したら、上部スペーサー７ａ、１０ａを撤去する。
【００４２】
そして、新たな補強板４の上端付近までモルタルの充填を連続して、応力伝達材６がモルタル内に完全に埋没したら、充填を停止する。
【００４３】
上記のように構成された本実施形態に係る補強板４の継手構造５によれば、以下に示す効果が得られる。
【００４４】
（１）従来、仕様されていたボルト等のネジ部材を使用していないので、ネジ部材が緩んで落下する事、及びネジ部材の頭部が損傷により落下する事が無い。
【００４５】
（２）モルタル部８と応力伝達材６とは、モルタルの付着力により一体化されているので、補強板４に作用する圧縮力や引張力をモルタル部８及び応力伝達材６を介して隣接する補強板４に伝達することができる。
【００４６】
（３）モルタルの付着力を利用してモルタル部８と応力伝達材６とを一体化させているので、接着剤を用いる必要が無い。
【００４７】
（４）応力伝達材６は、その両側面６ａ、６ｂがモルタルに接するように補強板４と高欄２との間の空間に設置される。これにより、モルタルを応力伝達材６の両面に付着させることができるので、モルタルと応力伝達材６とを強固に一体化することができる。
【００４８】
（５）応力伝達材６として、繊維シートを用いるため、入手性に優れている。
【００４９】
なお、本実施形態においては、接着剤を用いなかったが、隣接する補強板４の端面４ａ等に接着剤を塗布してもよい。
本発明に係る継手構造５は、接着剤による付着力を期待せずとも充分に圧縮力や引張力等の耐力を有する構造なので接着剤を用いなくてもよいが、接着剤を用いることにより、より強固に各部材同士を接続することができる。
【００５０】
なお、本実施形態においては、高欄２のコンクリートブロック部２ｂと嵩上げ部３との接続部で補強板４を接続する場合について説明したが、これに限定されるものではなく、高欄２に沿って補強板４同士を接続する場合であれば本発明を適用することができる。
【００５１】
なお、本実施形態においては、まず、補強板４と高欄２との間の空間にモルタルを充填し、その後、新たな補強板４を設置し、最後に、新たな補強板４と高欄２との間の空間に更にモルタルを充填する手順について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、まず、上下に隣接する補強板４を高欄２の側方に設置し、その後、両補強板４と高欄２との間の空間にモルタルを充填したり、或いは、補強板４と高欄２との間にモルタルを充填し、その後、モルタル内に応力伝達材６を所定の長さだけ挿入し、最後に、新たな補強板４を設置するとともに、応力伝達材６が埋まるようにモルタルを充填してもよい。
【００５２】
なお、本実施形態においては、モルタルを充填材として用いたが、これに限定されるものではなく、例えば、コンクリートでもよい。要は、高欄２、補強板４、応力伝達材６に対するモルタルの付着力と同等の力を発揮するものであればよい。
【００５３】
なお、本実施形態において、風等によって水平方向の荷重が高欄２の外側に配置された補強板４に作用すると、水平方向の継手構造５に引張力が作用するので、応力伝達材６を水平方向に延設することが望ましい。
【００５４】
なお、本実施形態においては、応力伝達材６として繊維シートを用いたが、これに限定されるものではなく、棒状の部材を用いてもよい。例えば、設計等により定められた所定の長さの棒状の部材を水平方向へ複数設置してもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１  鉄道高架橋
２  高欄
２ａ  地覆部
２ｂ  コンクリートブロック部
３  嵩上げ部
４  補強板
４ａ  端面
５  継手構造
６  応力伝達材
６ａ  高欄側の側面
６ｂ  補強板側の側面
７  スペーサー
７ａ  上部スペーサー
７ｂ  下部スペーサー
８  モルタル部
９  床版
１０  スペーサー
１０ａ  上部スペーサー
１０ｂ  下部スペーサー
１１  笠板
１３  固定部材
【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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