(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート部材の補強構造であって、炭素繊維，アラミド繊維，ガラス繊維等、複数本の強化繊維をその長さ方向の一部で一体に束ねられてなる定着用アンカーが、前記束ねた部分をコンクリート部材またはその周囲の他のコンクリート部材に定着させ、かつ束ねていない部分を前記コンクリート部材の表面に沿わせた状態で配設されるとともに、
板状またはシート状の補強材が、前記コンクリート部材の表面に沿って複数層に重ねて配設されて、前記補強材の少なくとも端部が前記定着用アンカーの束ねていない部分に重ねて接合されることによって、前記補強材が前記定着用アンカーを介して前記コンクリート部材に定着された構成とされ、
かつ、前記定着用アンカーは、前記複数層の補強材のうち下層側の補強材を定着するための下層側の定着用アンカーと、前記複数層の補強材のうち上層側の補強材を定着するための上層側の定着用アンカーとからなり、それら下層側の定着用アンカーと上層側の定着用アンカーはそれぞれの束ねていない部分が互いに重なり合わないよう位置をずらして配置されて定着されていることを特徴とするコンクリート部材の補強構造。
【請求項２】
請求項１記載のコンクリート部材の補強構造であって、前記補強材が、炭素繊維，アラミド繊維，ガラス繊維等の強化繊維からなるシート状のものであることを特徴とするコンクリート部材の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、柱や梁、壁、橋脚等、各種コンクリート部材の補強構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、鉄筋コンクリート造や鉄骨鉄筋コンクリート造等からなる柱、梁、橋脚、煙突等のコンクリート部材の補強を図る方法の一つとして、炭素繊維，アラミド繊維，ガラス繊維等の強化繊維材料からなる補強シートを、コンクリート部材の表面に沿わせて配設するものがある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来のコンクリート部材の補強構造には、以下のような問題が存在する。
補強シートをコンクリート部材の表面に固定するには、一般に接着剤等が多用されている。ところが、接着剤等で補強シートを単に貼り付けるのみでは、何らかの原因で補強シート（特に端部）が剥がれてしまったときには、補強効果を十分に発揮することができない。このため、補強シートの端部をコンクリート部材に打設したアンカーおよび鋼板等で固定することにより、補強シートの端部の定着を確実とするための工夫が従来より行われていたが、アンカーや鋼板を用いる場合には、アンカー打ち等に手間がかかり、また工事中に発生するアンカー打ちの騒音や振動が問題となる。
【０００４】
また、アンカーの頭部や取付金物がコンクリート部材の表面から突出することになるため、仕上げ用のパネル等の仕上げ材を取り付ける場合にはブラケット等によるクリアランスの確保が必要となり、この点においても施工の手間がかかるという問題がある。
【０００５】
特に、補強シートを複数層（例えば計８層程度）に重ねて貼る場合、補強シートの定着をより確実なものとするために、所定層（例えば４層）毎に補強シートを固定するのが望ましいが、このような場合、アンカーの頭部や取付金物上にさらに補強シートを重ねなければならない。したがって、上記問題はさらに顕著なものとなるばかりか、アンカーの頭部や取付金物上に重ねた補強シートに隙間が生じ、定着が確実に行えない等の問題が生じる。
【０００６】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、補強シートを複数層に重ねる場合も、その定着を円滑かつ確実に行い、有効な補強効果を得ることのできるコンクリート部材の補強構造を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、コンクリート部材の補強構造であって、炭素繊維，アラミド繊維，ガラス繊維等、複数本の強化繊維をその長さ方向の一部で一体に束ねられてなる定着用アンカーが、前記束ねた部分をコンクリート部材またはその周囲の他のコンクリート部材に定着させ、かつ束ねていない部分を前記コンクリート部材の表面に沿わせた状態で配設されるとともに、板状またはシート状の補強材が、前記コンクリート部材の表面に沿って複数層に重ねて配設されて、前記補強材の少なくとも端部が前記定着用アンカーの束ねていない部分に重ねて接合されることによって、前記補強材が前記定着用アンカーを介して前記コンクリート部材に定着された構成とされ、かつ、前記定着用アンカーは、前記複数層の補強材のうち下層側の補強材を定着するための下層側の定着用アンカーと、前記複数層の補強材のうち上層側の補強材を定着するための上層側の定着用アンカーとからなり、それら下層側の定着用アンカーと上層側の定着用アンカーはそれぞれの束ねていない部分が互いに重なり合わないよう位置をずらして配置されて定着されていることを特徴としている。
【０００８】
このようにして、補強材を定着用アンカーを介して定着させることによって、その両端部を確実に定着させることができる。そして、複数層に重ねて配設された補強材のうち、下層側の補強材を下層側の定着用アンカーにより定着し、上層側の補強材を上層側の定着用アンカーにより定着することによって、補強材を確実に定着させることができる。また、下層側および上層側の定着用アンカーは、それぞれの束ねていない部分が互いに重なり合わないよう配置されているので、補強材の表面が膨らんだりするのを防止することができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のコンクリート部材の補強構造であって、前記補強材が、炭素繊維，アラミド繊維，ガラス繊維等の強化繊維からなるシート状のものであることを特徴としている。
【００１０】
このような補強材は十分な強度を有していながらも、軽量であることから施工時の取り扱いも容易である。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るコンクリート部材の補強構造の実施の形態の一例を、図１ないし図３を参照して説明する。
【００１２】
図１に示すものは、鉄筋コンクリート造，鉄骨鉄筋コンクリート造等からなる構造物、例えば橋脚の一部であり、この図において、符号１０は橋脚（コンクリート部材）、１１は橋脚１０に接合された連結梁等の水平部材（他のコンクリート部材）をそれぞれ示している。
【００１３】
このような橋脚１０には、例えば剪断補強を図るため、補強シート（補強材）Ｃが、複数層、例えば計８層に積層されて配設されている。この補強シートＣは、いずれも、炭素繊維，アラミド繊維，ガラス繊維等の強化繊維材料からなり、橋脚１０の周方向に対して補強効果が得られるよう、その繊維方向（クロス状である場合にはその織り方向）が設定されている。
【００１４】
図２に示すように、補強シートＣは、水平部材１１が接合されている面を除いた橋脚１０の三側面に巻き付けられるようにして配設され、その両端部は、橋脚１０と水平部材１１との接合部近傍において、定着用アンカーＤによって定着されている。
【００１５】
図１および図２に示したように、定着用アンカーＤは、炭素繊維，アラミド繊維，ガラス繊維等の多数本の強化繊維ｆを、例えばその中間部の所定長部分の束部（束ねた部分）１５において接着剤、樹脂等で一体に束ねたもので、その両端部（束ねていない部分）１６側において強化繊維ｆは束ねられていない。定着用アンカーＤは、その束部１５が橋脚１０あるいは水平部材１１に形成された孔（図示なし）内に差し込まれ、さらに孔（図示なし）内に接着剤等が充填されることによって、橋脚１０および水平部材１１に定着されている。
図１に示したように、このようにして定着された定着用アンカーＤの先端部側の強化繊維ｆは、橋脚１０の表面に沿わせて例えば扇状に広げられ、その上に補強シートＣが被せられている。そして、これら定着用アンカーＤと補強シートＣとは、接着剤によって接着されている。
ここで、定着用アンカーＤは、必要に応じ、扇状に広げられた両端部１６の付け根の部分を、有機系または無機系の材料からなる強化糸で結束したり、あるいはリングやスリーブ等をはめ込むことによって、束部１５側の強化繊維ｆがばらけるのを防ぐ。
【００１６】
ここで、上記定着用アンカーＤは、計８層に積層された補強シートＣに対し、例えば４層毎に配設されている。すなわち、前記定着用アンカーＤは、複数層の補強シートＣのうち下層側の補強シートＣを定着するための下層側の定着用アンカーＤ１と、上層側の補強シートＣを定着するための上層側の定着用アンカーＤ２とからなり、まず、下層側の定着用アンカーＤ１が、その両端部１６の束ねられていない部分を橋脚１０の表面に広げて定着され、その上に下層側の計４層の補強シートＣが積層され、さらにその上に上層側の定着用アンカーＤ２が、その両端部１６の束ねられていない部分を前記下層側の計４層の補強シートＣに接着され、最終的にこの上層側の定着アンカーＤ２の上に残りの上層側の計４層の補強シートＣが重ね合わされているのである。
【００１７】
そして、下層側の定着用アンカーＤ１と、上層側の定着用アンカーＤ２とは、それぞれの両端部１６の束ねられていない部分が互いに重なり合わないよう、位置をずらして配置されている。
ここでは、橋脚１０を立面視したときに、定着用アンカーＤ１とＤ２とが上下に交互に配置され、さらにこれらの定着用アンカーＤ１，Ｄ２の両端部１６が斜めに（螺旋状に）位置するよう配置されている。また、他の配置例として、例えば、図３に示すように、定着用アンカーＤ１，Ｄ２の両端部１６が、千鳥状に位置するような構成も考えられ、もちろん、これ以外の配置も可能である。
【００１８】
このようにして、橋脚１０の周方向に連続する補強シートＣは、その両端部が、例えば４層毎に、下層側の定着用アンカーＤ１と上層側の定着用アンカーＤ２を介して橋脚１０に定着された構成となっている。
【００１９】
上述した橋脚１０の補強構造によれば、橋脚１０には、その周方向に対して補強効果を有する補強シートＣが、その両端部を定着用アンカーＤに接着されることによって定着された構成となっている。このようにして、補強シートＣを定着用アンカーＤを介して定着させることによって、その両端部を確実に定着させることができ、水平部材１１等の他の部材が接合された橋脚１０に対し、端部の剥がれ等の発生を防止して、全周に補強シートＣを巻き付けたのと略同等の補強効果を確実に発揮することが可能となる。
【００２０】
しかも、例えば計８層に重ねて配設された補強シートＣに対し、定着用アンカーＤが計４層毎に配設されて、下層側の補強シートＣを下層側の定着用アンカーＤ１により定着し、上層側の補強シートＣを上層側の定着用アンカーＤ２により定着するので、積層した補強シートＣを確実に定着させることができる。また、下層側および上層側の定着用アンカーＤ１，Ｄ２は、それぞれの両端部１６の束ねていない部分が互いに重なり合わないよう配置されているので、積層した補強シートＣの表面が膨らんだりするのを防止することができ、補強シートＣと定着用アンカーＤ１あるいはＤ２の定着を確実に行うことができる。また、例えば橋脚１０の外周側に仕上材等を配置する場合にも、補強シートＣの膨らみがないので、特にクリアランスを確保する必要もなく、施工を容易に行うことができる。
【００２１】
また、その施工に際しても、定着用アンカーＤの束部１５を定着させるための孔をあけるだけでよく、通常のアンカー等に比較してその径も小さくてすむので、騒音や振動の発生を最小限に抑えることができ、既存の建物等への適用も容易に行うことができる。
【００２２】
しかも、補強シートＣは、強化繊維からなり、このような補強シートＣは十分な強度を有していながらも軽量であることから、施工時の取り扱いも容易であり、作業者の負担を軽減するとともに、クレーン等が不要であることから、既設の建物の内部等においても工事を円滑に進行させることができる。
【００２３】
加えて、定着用アンカーＤの、扇状に広げる両端部１６の付け根を強化糸やリング、スリーブ等で結束することにより、束部１５側の強化繊維ｆがばらけるのを防止することができ、その定着強度をより高めることができ、また両端部１６を扇状に広げるに際しても、作業性を向上させることができる。
【００２４】
なお、上記実施の形態において、橋脚１０に対し、せん断補強を図るために補強シートＣを配設する構成としたが、もちろん曲げ補強を図る場合であっても本発明を同様に適用することが可能である。
また、補強シートＣの積層数、また定着用アンカーＤの設置間隔（層数）等については、上記実施の形態で示した構成に何ら限定する意図はないのは言うまでもないことである。
【００２５】
さらに、対象とするコンクリート部材についても、上記実施の形態であげた橋脚１０の他に、柱、梁、壁、床、煙突等、あらゆるものに適用可能である。特に柱や梁等、建物内に位置するコンクリート部材を対象とする場合、上記構成を適用することにより、補強シートＣの膨らみがないので、外周側に仕上材等を配置する場合に特にクリアランスを確保する必要もなく、施工を容易に行うことができる。
【００２６】
この他、補強シートＣや定着用アンカーＤについて、上記実施の形態であげた以外の適用形態としては、例えば本出願人が既に出願した特願平１０−２０６９８２号〜２０６９８５号にあげたもの等があり、それらの各形態において、補強シートを複数層に重ねるのであれば、上記構成を適用することによって上記実施の形態と同様の効果を得ることが可能である。
また、定着用アンカーＤの材料としては、上記にあげたものに限らず、他の有機材料あるは無機材料等であっても良い。
【００２７】
これ以外にも、本発明の主旨を逸脱しない範囲内であれば、いかなる構成を採用しても良く、また上記したような構成を適宜選択的に組み合わせたものとしても良いのは言うまでもない。
【００２８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係るコンクリート部材の補強構造によれば、、補強材を定着用アンカーを介して定着させることによって、その両端部を確実に定着させることができ、他の部材が接合されたコンクリート部材に対しても、全周に補強材を巻き付けたのと略同等の補強効果を確実に発揮することが可能となる。
そして、複数層に重ねて配設された補強材に対し、下層側の補強材を下層側の定着用アンカーにより定着し、上層側の補強材を上層側の定着用アンカーにより定着するので、補強材を確実に定着させることができる。また、下層側の定着用アンカーと上層側の定着用アンカーとは、それぞれの束ねていない部分が互いに重なり合わないよう配置されているので、補強材の表面が膨らんだりするのを防止することができ、補強材と定着用アンカーとの定着を確実に行うことができる。加えて、例えばコンクリート部材の外周側に仕上材等を配置する場合にも、特にクリアランスを確保する必要もなく、施工を容易に行うことができる。
また、その施工に際しても、定着用アンカーを定着させるための穴や凹部をあけるだけでよく、通常のアンカー等に比較してその径も小さくてすむので、騒音や振動の発生を最小限に抑えることができ、既存の建物等への適用も容易に行うことができる。
【００２９】
請求項２に係るコンクリート部材の補強構造によれば、補強材が、炭素繊維，アラミド繊維，ガラス繊維等の強化繊維からなるシート状のものである構成となっている。
このような補強材は十分な強度を有していながらも軽量であることから、施工時の取り扱いも容易であり、作業者の負担を軽減するとともに、クレーン等が不要であることから、既設の建物の内部等においても工事を円滑に進行させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るコンクリート部材の補強構造の一実施の形態を示す斜視図である。
【図２】  図１の平断面図である。
【図３】  本発明に係るコンクリート部材の補強構造の実施の形態の他の一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１０  橋脚（コンクリート部材）
１１  水平部材（他のコンクリート部材）
１５  束部（束ねた部分）
１６  両端部（束ねていない部分）
Ｃ  補強シート（補強材）
Ｄ  定着用アンカー
Ｄ１  下層側の定着用アンカー
Ｄ２  上層側の定着用アンカー
【図１】
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【図２】
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【図３】
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