(57)【要約】【課題】  人力で持ち運び・施工が可能な重量の高強度コンクリート板を接続ボードにより接続し、高強度コンクリートパネルを構築し、総足場を組むことなく、施工性に優れ、劣化因子を遮断することができる、高強度コンクリート板を用いた既設スラブの補強工法を提供する。【解決手段】  既設スラブの補強工法において、高強度コンクリート板を長方形又は正方形に成形し、このコンクリート板を既設スラブ１の下面に並列に隙間なく配置し、前記隣接する高強度コンクリート板同士を接続ボード６により接続して高強度コンクリートパネル９を構築し、この高強度コンクリートパネル９が充填材１０を充填するときの型枠として作用するとともに、前記充填材１０の硬化後には前記既設スラブ１に作用する応力を負担するようにした。【選択図】  図１４
2014001603.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
高強度コンクリート板を長方形又は正方形に成形し、該コンクリート板を既設スラブの下面に並列に隙間なく配置し、前記隣接する高強度コンクリート板同士を接続ボードにより接続して高強度コンクリートパネルを構築し、該高強度コンクリートパネルが充填材を充填するときの型枠として作用するとともに、前記充填材の硬化後には前記既設スラブに作用する応力を負担することを特徴とする既設スラブの補強工法。
【請求項２】
請求項１記載の既設スラブの補強工法において、前記高強度コンクリート板にあと施工アンカー用孔と接続ボード用孔とを設け、あと施工アンカーで前記既設スラブに前記高強度コンクリート板を固定し、前記接続ボードで前記高強度コンクリート板を接合することを特徴とする既設スラブの補強工法。
【請求項３】
請求項１記載の既設スラブの補強工法において、前記接続ボードの固定用ナットと固定用ボルトを螺合させることで前記接続ボードと前記高強度コンクリート板とを結合することを特徴とする既設スラブの補強工法。
【請求項４】
請求項１記載の既設スラブの補強工法において、前記高強度コンクリート板と前記既設スラブの間に無収縮充填材を打設することを特徴とする既設スラブの補強工法。
【請求項５】
請求項４記載の既設スラブの補強工法において、前記無収縮充填材が無収縮モルタルであることを特徴とする既設スラブの補強工法。
【請求項６】
請求項４記載の既設スラブの補強工法において、前記無収縮充填材がセメントスラリーであることを特徴とする既設スラブの補強工法。
【請求項７】
請求項１から６の何れか一項記載の既設スラブの補強工法において、前記高強度コンクリート板の前記既設スラブ側の面には多数のスリット又はコッターを設けたことを特徴とする既設スラブの補強工法。
【請求項８】
請求項１から７の何れか一項記載の既設スラブの補強工法において、前記高強度コンクリート板の周囲に設けた縁部が隣接する該高強度コンクリート板の縁部と互いに係合することを特徴とする既設スラブの補強工法。
【請求項９】
請求項１から８の何れか一項記載の既設スラブの補強工法において、前記既設スラブに強い応力が加わった場合には前記高強度コンクリートパネルが先に損傷し、前記接続ボードは損傷しないような強度を有することを特徴とする既設スラブの補強工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設スラブの補強工法に係り、繊維補強コンクリートやレジンコンクリートなどの高強度のコンクリート材料を用いたコンクリート板を用いた既設スラブを補強する補強工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、既設構造物の壁体の改修補強構造及び改修補強工法としては、下記の特許文献１に開示されるものがあった。また、その施工におけるセメントボードとしては、下記の非特許文献１，２に開示されるものがあった。この工法は、大掛かりな足場を組んで施工されるものであった。
また、鋼材が腐食した既設スラブの補修・補強工法も数多く提案されており、例えば断面修復工法、型枠を用いる工法、吹き付けによる工法が挙げられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−１２１３６０号公報
【特許文献２】特開２００６−０８９２９５号公報
【特許文献３】特開２００１−２２０２０１号公報
【特許文献４】特許第３８５５５１１号公報
【非特許文献】
【０００４】
【非特許文献１】土木学会第６１回年次学術講演会（平成１８年９月），ｐｐ．６７３−６７４
【非特許文献２】土木学会第６４回年次学術講演会（平成２１年９月），ｐｐ．１１７３−１１７４
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記した従来の既設スラブの補修・補強工法には以下のような問題がある。
まず、これらの工法の施工性に関する問題点として、型枠を用いる工法では、一般的にスラブ下に総足場を組む必要があり、吹き付けによる工法では、材料が飛散する場合がある。
【０００６】
また、これらの工法の耐久性に関する問題点として、塩分、水分等の劣化因子を遮断できないため、補修箇所での腐食や補修箇所と隣接する未補修箇所でマクロセル腐食が発生する可能性があり、再劣化する可能性を否定できない。
このように、これまでに総足場を必要とせず、変状が生じた既設スラブの補強を人力で施工できる、耐久性に優れた工法がなかった。また、補修・補強工法によっては再変状が発生する事例も散見される等から、施工性に優れ、耐久性にも優れる、恒久的な補強工法の開発が必要とされていた。
【０００７】
本発明は、上記した状況に鑑みて、人力で持ち運び・施工が可能な重量の高強度コンクリート板を型枠とし、その高強度コンクリート板を接続ボードにより接続し、既設スラブとの間に無収縮充填材またはモルタルを流し込むことにより、総足場を組むことなく、施工性に優れ、劣化因子を遮断することができる、既設スラブの補強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】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕既設スラブの補強工法において、高強度コンクリート板を長方形又は正方形に成形し、このコンクリート板を既設スラブの下面に並列に隙間なく配置し、前記隣接する高強度コンクリート板同士を接続ボードにより接続して高強度コンクリートパネルを構築し、この高強度コンクリートパネルが充填材を充填するときの型枠として作用するとともに、前記充填材の硬化後には前記既設スラブに作用する応力を負担することを特徴とする。
【０００９】
〔２〕上記〔１〕記載の既設スラブの補強工法において、前記高強度コンクリート板にあと施工アンカー用孔と接続ボード用孔とを設け、あと施工アンカーで前記既設スラブに前記高強度コンクリート板を固定し、前記接続ボードで前記高強度コンクリート板を接合することを特徴とする。
〔３〕上記〔１〕記載の既設スラブの補強工法において、前記接続ボードの固定用ナットと固定用ボルトを螺合させることで前記接続ボードと前記高強度コンクリート板とを結合することを特徴とする。
【００１０】
〔４〕上記〔１〕記載の既設スラブの補強工法において、前記高強度コンクリート板と前記既設スラブの間に無収縮充填材を打設することを特徴とする。
〔５〕上記〔４〕記載の既設スラブの補強工法において、前記無収縮充填材が無収縮モルタルであることを特徴とする。
〔６〕上記〔４〕記載の既設スラブの補強工法において、前記無収縮充填材がセメントスラリーであることを特徴とする。
【００１１】
〔７〕上記〔１〕から〔６〕の何れか一項記載の既設スラブの補強工法において、前記高強度コンクリート板の前記既設スラブ側の面には多数のスリット又はコッターを設けたことを特徴とする。
〔８〕上記〔１〕から〔７〕の何れか一項記載の既設スラブの補強工法において、前記高強度コンクリート板の周囲に設けた縁部が隣接するこの高強度コンクリート板の縁部と互いに係合することを特徴とする。
【００１２】
〔９〕上記〔１〕から〔８〕の何れか一項記載の既設スラブの補強工法において、前記既設スラブに強い応力が加わった場合には前記高強度コンクリートパネルが先に損傷し、前記接続ボードは損傷しないような強度を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、
（１）既設スラブの補強にあたって、総足場を組んで補強する必要がなく、施工性に優れる。
（２）高強度コンクリートパネルは、充填材打設時の型枠として作用するとともに、充填材硬化後の使用状態（列車通過時等）においては既設スラブの応力を負担することができる。
【００１４】
（３）劣化因子を遮断するので、耐久性が高い。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施例を示す既設スラブの補強工法による補強後の状態を示す模式図である。
【図２】既設スラブの補強前の状態を示す図面代用写真である。
【図３】本発明の実施例を示す高強度コンクリート板を用いた既設スラブの試験体の下面を示す図面代用写真である。
【図４】本発明の実施例を示す高強度コンクリート板を用いた既設スラブの試験体の形状を示す図面代用写真である。
【図５】本発明の実施例を示す高強度コンクリート板を示す図面代用写真である。
【図６】本発明の実施例を示す高強度コンクリート板への接続ボードの設置状況を示す図面代用写真である。
【図７】本発明の実施例を示す高強度コンクリート板の平面図である。
【図８】図７の右側面図である。
【図９】図７の背面図である。
【図１０】図７の前側側面図である。
【図１１】本発明の実施例を示す高強度コンクリート板の接続ボードの側面図である。
【図１２】本発明の実施例を示す高強度コンクリート板の接続ボードの平面図である。
【図１３】本発明の実施例を示す高強度コンクリート板の既設スラブへの取付け状態を示す断面図である。
【図１４】本発明の実施例を示す高強度コンクリート板の既設スラブへの取付け状態を示す断面図（配筋図）である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本発明の既設スラブの補強工法は、高強度コンクリート板を長方形又は正方形に成形し、このコンクリート板を既設スラブの下面に並列に隙間なく配置し、前記隣接する高強度コンクリート板同士を接続ボードにより接続して高強度コンクリートパネルを構築し、この高強度コンクリートパネルが充填材を充填するときの型枠として作用するとともに、前記充填材の硬化後には前記既設スラブに作用する応力を負担するようにした。
【実施例】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の実施例を示す既設スラブの補強工法による補強後の状態を示す模式図、図２は既設スラブの補強前の状態を示す図面代用写真である。
これらの図において、１は既設スラブ（既設高架橋スラブ）、Ａは既設スラブの橋軸直角方向、Ｂは既設スラブの橋軸方向、２Ｂは高強度コンクリート板薄板２を２枚積層して互いに貼り合わせたような形状に一体成形した高強度コンクリート板、９は高強度コンクリート板２Ｂ同士を接続ボードにより接続した高強度コンクリートパネルである。
【００１８】
これらの図に示すように、図２に示す既設スラブの裏面に、詳細は後述するが、図１に示すような高強度コンクリートパネルを構築する。すなわち、人力で高強度コンクリート板２Ｂ同士を接続ボードにより接続して高強度コンクリートパネル９を構築し、この高強度コンクリートパネル９と既設スラブ１の間に無収縮充填材として無収縮モルタル（またはセメントスラリー）を流し込むことで、部材断面の増加を抑えながら既設高架橋スラブの補強を行う。なお、接続ボードは、長方形の金属製の板とすることができる。また、接続ボードは、隣接する高強度コンクリート板２に作用する応力を相互に伝達し、かつ高強度コンクリート板２が先に損傷し、接続ボードは損傷しないような強度を有するものであれば、その材質形状は問わない。
【００１９】
ここで、本発明で用いる既設スラブの補強用高強度コンクリート板は、繊維補強コンクリートやレジンコンクリートなどの高強度コンクリートによって形成されるものとする。例えば、高強度の繊維補強コンクリートとしては、金属繊維補強コンクリートが使用できる。この金属繊維補強コンクリートの好ましい例は、上記特許文献４に記載される金属繊維補強コンクリートである。
【００２０】
すなわち、この金属繊維補強コンクリートは、セメントと、最大粒径２ｍｍ以下の骨材粒子と、一次粒子粒度が１μｍ以下のポゾラン反応粒子と、長さが２ｍｍ以上で長さと径の比が２０以上の金属繊維とを主に含有する。
そして、金属繊維補強コンクリートの力学特性は、引張り強度が１２ＭＰａ以上、曲げ強度が２５ＭＰａ以上、圧縮強度が１５０ＭＰａ以上となり、非常に高い強度を示す。また、稠密な形成物となるため、耐久性の高いコンクリートの板を作製することができる。このような条件を満たすコンクリートとして、ダクタル（登録商標）コンクリート（太平洋セメント株式会社）が挙げられる。
【００２１】
一方、レジンコンクリートは、セメントに代えて液状の樹脂を結合材として骨材を結合させたコンクリートである。レジンコンクリートは、樹脂と触媒による重合反応によって高い結合力で短時間で硬化することにより、高強度で耐久性に優れた高強度コンクリートパネルを形成することができる。レジンコンクリートの力学特性は、引張り強度が１０ＭＰａ以上、曲げ強度が２０ＭＰａ以上、圧縮強度が１００ＭＰａ以上となる。
【００２２】
上記したダクタルコンクリート及びレジンコンクリートはともに稠密な材料であるから、塩分、水分などの劣化因子を遮断でき補修箇所の再劣化を防止できる。
このように、ダクタルコンクリートによって本発明の既設スラブの補強用の高強度コンクリート板を作製できるが、本発明は、これらの高強度コンクリート板に限定されるものではない。
【００２３】
次に、本発明による高強度コンクリート板を用いた既設スラブの補強工法について説明する。
図３は本発明の実施例を示す高強度コンクリート板を用いた既設スラブの試験体の下面を示す図面代用写真、図４は既設スラブの試験体の形状を示す図面代用写真、図５はその高強度コンクリート板を示す図面代用写真、図６は本発明の実施例を示す高強度コンクリート板への接続ボードの設置状況を示す図面代用写真、図７はその高強度コンクリート板の平面図、図８は図７の右側面図、図９は図７の背面図、図１０は図７の前側側面図、図１１は本発明の実施例を示す高強度コンクリート板の接続ボードの側面図、図１２はその接続ボードの平面図、図１３は本発明の高強度コンクリート板の既設スラブへの取り付け状態を示す断面図である。
【００２４】
これらの図において、１は既設スラブ、２は高強度コンクリート板、２Ａはその高強度コンクリート板２の縁部、２Ｂは高強度コンクリート板２を２枚重ねて互いに貼り合わせたような形状に一体成形した高強度コンクリート板であり、３は接続ボード６の配置部、４は接続ボード用孔、５はあと施工アンカー用孔である。なお、詳細は後述するが、７は接続ボード６の固定用ナット、８は接続ボード６の固定ボルト、１１はあと施工アンカー、１２はあと施工アンカー１１の固定用ナットである。なお、高強度コンクリート板２は図７および図８に示すように高強度コンクリート薄板の縁部２Ａをずらすような形状に一体形成されている。
【００２５】
図５、図７及び図９に示すように、高強度コンクリート板２Ｂには、接続ボード６の配置部３と、接続ボード用孔４と、あと施工アンカー用孔５が形成されており、図６に示されるように、人が持って施工できる大きさである。高強度コンクリート板２Ｂの接続ボード用孔４に、図６、図１１及び図１２に示すように、接続ボード６の接続ボードの固定用ナット７と接続ボードの固定ボルト８で接続ボード６を結合することにより、各高強度コンクリート板２Ｂを連結固定して、総足場を組まずに高強度コンクリートパネル９を、既設スラブ１の下面に構築する。
【００２６】
図１３に示すように、上記した高強度コンクリート薄板２を重ねて互いに貼り合わせたような形状に一体成形した高強度コンクリート板２Ｂを既設スラブ１に一枚一枚取付けて高強度コンクリートパネル９に構築していく。この高強度コンクリートパネル９を既設スラブ１に取り付ける場合は、あと施工アンカー１１を高強度コンクリート板２Ｂのあと施工アンカー用孔５に固定し、あと施工アンカー固定用ナット１２で固定する。なお、高強度コンクリート板２Ｂは上面と下面との高強度コンクリート薄板２を長方形又は正方形の両辺方向に適宜ずらしたような形状で一体成形されており、高強度コンクリート板２Ｂの縁部２Ａが形成されるように構成されている。
【００２７】
取り付けられた高強度コンクリート板２Ｂ同士を接続ボード６で結合することにより、図１３に示すように、既設スラブ１の背面に組み立てられた高強度コンクリートパネル９が構築され、その高強度コンクリートパネル９と既設スラブ１との間に無収縮充填材１０（例えば、無収縮モルタル又はセメントスラリー）を流し込み、部材断面の増加を抑えるように充填される。
【００２８】
なお、図７のダブルハッチングで示す箇所に、高強度コンクリート板の上面には多数のスリット又はコッターを設けることができる。この場合は、スリット又はコッターを設けた面が既設スラブ側になるように高強度コンクリート板を取り付ける。これによって、高強度コンクリート板と既設スラブ間に充填材が打ち込まれると高強度コンクリート板と充填材と間の接触面積を増加させることができるので、高強度コンクリート板は、充填材の硬化後には既設スラブにかかる応力をより負担することができるようになる利点がある。
【００２９】
図１４は本発明の実施例を示す高強度コンクリート板の既設スラブへの取付け状態を示す断面図（配筋図）である。なお、補強鉄筋量は既設スラブの変状状態（鉄筋腐食量）に応じて決定することができる。
このように、本発明によれば、高強度コンクリート板を人力で既設スラブに施工することができるため、総足場を組む必要がなく、施工性に優れている。また、高強度コンクリート板を接続ボードで連結固定して、高強度コンクリートパネルを構築するので、無収縮充填材を流し込むための型枠としての働きだけでなく、既設スラブに作用する応力を負担させることもできる。
【００３０】
更に、無収縮充填材を用いるため、部材断面の増加も抑えることができる。また、高強度コンクリートは、耐蝕性に優れており、透水係数などの通常のコンクリートに比べて著しく小さいので、劣化因子を遮断することことができ、耐久性が極めて高い。
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００３１】
本発明の既設スラブの補強工法は、総足場を組むことなく、施工性に優れ、劣化因子を遮断することができる、高強度コンクリート板を用いた既設スラブの補強工法として利用することができる。
【符号の説明】
【００３２】
Ａ    既設スラブの橋軸直角方向
Ｂ    既設スラブの橋軸方向
１    既設スラブ
２    高強度コンクリート薄板
２Ａ    縁部
２Ｂ    高強度コンクリート板
３    接続ボードの配置部
４    接続ボード用孔
５    あと施工アンカー用孔
６    接続ボード
７    接続ボードの固定用ナット
８    接続ボードの固定ボルト
９    高強度コンクリートパネル
１０    無収縮充填材
１１    あと施工アンカー
１２    あと施工アンカーの固定用ナット
【図１】
2014001603.tif 000003
【図２】
2014001603.tif 000004
【図３】
2014001603.tif 000005
【図４】
2014001603.tif 000006
【図５】
2014001603.tif 000007
【図６】
2014001603.tif 000008
【図７】
2014001603.tif 000009
【図８】
2014001603.tif 000010
【図９】
2014001603.tif 000011
【図１０】
2014001603.tif 000012
【図１１】
2014001603.tif 000013
【図１２】
2014001603.tif 000014
【図１３】
2014001603.tif 000015
【図１４】
2014001603.tif 000016