(57)【要約】【課題】施工性に優れた構造物補強構造を提供する。【解決手段】構造物１の表面に構造物補強用部材２、３が隣設配置されているとともに、構造物補強用部材２、３と構造物１の間に充填材４が充填されてなる構造物補強構造Ａであって、充填材４として、練り上がりの単位容積質量が１．６ｋｇ／Ｌ以下であるとともに、練り混ぜ完了から３０分以上充填可能な流動性があり、充填後３時間で打ち継ぎ可能な強度発現を示す速硬軽量モルタル充填材を用いる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の表面に構造物補強用部材が隣設配置されているとともに、前記構造物補強用部材と前記構造物の間に充填材が充填されてなる構造物補強構造であって、
前記充填材が、練り上がりの単位容積質量が１．６ｋｇ／Ｌ以下であるとともに、練り混ぜ完了から３０分以上充填可能な流動性があり、充填後３時間で打ち継ぎ可能な強度発現を示す速硬軽量モルタル充填材であることを特徴とする構造物補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、構造物の補強対策として鋼板巻き立て工法が多用されている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。この鋼板巻き立て工法は、建物の柱や梁、橋脚など、構造物の周囲に複数の補強用鋼板を配設し、端部同士を溶接して隣り合う補強用鋼板を連結するとともに、補強用鋼板と構造物の間の間隙に充填材を充填する。
【０００３】
これにより、構造物を囲繞するように設置した補強用鋼板が構造物に一体化され、構造物の曲げ耐力、せん断耐力、じん性を大幅に向上させることができる。また、特に圧縮等の負荷によって柱等の構造物の径方向に作用する膨出力に対する耐力を大幅に向上させることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１７７７３０号公報
【特許文献２】特許第３１７７７３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
一方、充填材としてモルタルを用い、橋脚や柱などを補強する場合において、一定以上の高さでモルタルを注入すると、側圧（充填材の液圧）により鋼板にはらみが発生してしまう。このため、単位体積重量が通常のモルタルの６０〜７０％程度の軽量モルタルを充填材として利用することにより、１回の充填打設高さを上げるようにしている。
【０００６】
しかしながら、このように軽量モルタルを充填材として用いた場合であっても、その打設高さは８０ｃｍが限界であった。また、初期強度が発現するまで１０〜２０時間程度を要する。
【０００７】
このため、側圧による充填打設高さの制約に起因して打設が複数回にわたるほど施工に時間がかかり、工期が長期化してしまう。
【０００８】
本発明は、上記事情に鑑み、施工性に優れた構造物補強構造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】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【００１０】
本発明の構造物補強構造は、構造物の表面に構造物補強用部材が隣設配置されているとともに、前記構造物補強用部材と前記構造物の間に充填材が充填されてなる構造物補強構造であって、前記充填材が、練り上がりの単位容積質量が１．６ｋｇ／Ｌ以下であるとともに、練り混ぜ完了から３０分以上充填可能な流動性があり、充填後３時間で打ち継ぎ可能な強度発現を示す速硬軽量モルタル充填材であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の構造物補強構造においては、構造物と、構造物の周囲に設けた鋼板との間に充填する充填材として、練り上がりの単位容積質量が１．６ｋｇ／Ｌ以下であるとともに、３０分以上充填可能な流動性があり、充填後３時間で打ち継ぎ可能な強度発現を示す速硬軽量モルタル充填材を用いることによって、従来と比較し、工期を１／３に短縮することが可能になる。
【００１２】
また、このような速硬軽量モルタル充填材を用いることにより、フレッシュ性状、充填時間、流動勾配ともに好適な状態を維持でき、さらに、充填施工時の鋼板５の変位、ひずみ、側圧の発生を非常に小さく抑えることができる。さらに、隙間や脆弱部などがなく、好適に充填することができる。
【００１３】
よって、本発明の構造物補強構造によれば、施工性、信頼性に優れた耐震補強対策を実現することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の一実施形態に係る構造物補強構造を示す断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る構造物補強構造の優位性を確認する実験で用いた試験体を示す断面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る構造物補強構造の優位性を確認する実験で用いた試験体を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図１から図３を参照し、本発明の一実施形態に係る構造物補強構造について説明する。
【００１６】
はじめに、本実施形態の構造物補強構造Ａは、図１に示すように、構造物１の補強対策としての鋼板巻き立て工法よるものであり、複数の構造物補強用部材２、３を建物の柱、橋脚など、断面矩形、断面円形状の鉄筋コンクリート製の柱などの構造物１を囲繞するように配置し、構造物補強用部材２、３と構造物１との間隙に充填材４を充填し、複数の構造物補強用部材２、３を構造物１に一体化したことにより、構造物１の表面に複数の構造物補強用部材２、３が構造物１を囲繞するように配置され、構造物補強用部材２、３と構造物１との間隙に充填材４が充填されて構成されている。
【００１７】
また、本実施形態の構造物補強用部材２、３は、構造物１の形状に応じ、例えば断面コ字状、円弧状に形成された補強用鋼板５と、補強用鋼板５の両端部（両側端部）にそれぞれ溶接などして一体に設けられ、構造物１を囲繞するように配設されて周方向に隣り合う構造物補強用部材２、３の端部同士を連結するための２つの継手部材６、７とを備えて構成されている。
【００１８】
また、構造物補強用部材２、３の設置作業時には、構造物１の周方向に隣り合う構造物補強用部材２、３同士を、互いの継手部材６、７の凹凸部を係合（噛合）させることによって一体に連結する。さらに、本実施形態では、構造物１の延設方向に隣り合う構造物補強用部材２、３同士が随時下方の構造物補強用部材２、３上に上方の構造物補強用部材２、３を載置し、密着して配設される。
【００１９】
このように多数の構造物補強用部材２、３を連結しつつ所定位置に設置した段階で、充填材４を複数の構造物補強用部材２、３と柱１との間隙に注入して充填し、この充填材４が十分に固化するまで養生する。
【００２０】
また、必要に応じ、充填材４が硬化した段階で構造物補強用部材２、３の表面（外面）に防食塗装を施す作業を行って構造物１の補強構造の施工が完了する。
【００２１】
ここで、本実施形態では、従来の単なる軽量タイプのモルタル充填材ではなく、速硬軽量モルタル充填材（早強タイプのモルタル充填材、速硬軽量無収縮モルタルグラウト材）を充填材４として採用し、施工サイクルの短縮、ひいては工期短縮を図るようにしている。より具体的に、この充填材４は、練り上がりの単位容積質量が１．６ｋｇ／Ｌ以下であるとともに、３０分以上充填可能な流動性があり、充填後３時間で打ち継ぎ可能な強度発現を示す速硬軽量モルタル充填材であり、これにより、１日に３回程度の打設を可能にする。すなわち、従来と比較し、工期が１／３に短縮できる。
【００２２】
また、従来、例えば橋脚や柱を耐震補強する場合、一度にモルタル充填材を充填すると、補強鋼板にはらみが発生するため、強固な支保工を組んで施工を行うことが必要になる。
【００２３】
これに対し、速硬軽量モルタル充填材４を使用すると、３０分以上充填可能な流動性があり充填後３時間で打ち継ぎ可能な強度発現を示すため、支保工を設置しなくてもゆっくり施工すれば、先行充填した下部では硬化が始まる。これにより、支保工が不要、あるいは軽微で済むことになる。
支保工の設置・解体手間を考えると、速硬軽量モルタル充填材４を採用した場合、充填材の材料費が上昇する反面、支保工の材工費が不要になる（あるいは低減する）ため、結果として低コスト化を図ることが可能になる。
【００２４】
ここで、本実施形態の速硬軽量モルタル充填材４についてその具体例を説明する。
【００２５】
この速硬軽量モルタル（速硬軽量モルタル充填材）は、塩化物含有量が０．３０ｋｇ／ｍ３以下であり、材齢３時間における強度が高く速硬性であるとともに、グラウト材としての高流動性及び充分な可使時間を備え、練り上がりの単位容積質量が１．６ｋｇ／Ｌ以下と軽量である。
【００２６】
そして、このような速硬軽量モルタルは、例えば、セメント、石膏に加えて、特定の組成と粉末度を有するカルシウムアルミネート類及び軽量骨材を含有し、結合材に対し軽量骨材を特定割合で混和することによって得ることができる。
【００２７】
具体的に、
［１］（Ａ）セメント、（Ｂ）石膏、（Ｃ）ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３を５０質量％以上含有し、且つ粉末度３５００〜５５００ｃｍ２／ｇであるカルシウムアルミネート類及び（Ｄ）単位容積質量０．５ｋｇ／Ｌ以下の軽量骨材を含有し、（Ａ）セメント、（Ｂ）石膏及び（Ｃ）カルシウムアルミネート類の合計１００質量部に対し、（Ｄ）軽量骨材を１０〜３０質量部含有する。
［２］さらに、［１］に（Ｅ）増粘剤及び（Ｆ）凝結遅延剤から選ばれる１種又は２種以上を含有してもよい。
［３］さらに、［１］又は［２］に（Ｇ）発泡剤を含有してもよい。
［４］（Ｇ）発泡剤は過炭酸塩を含有するものであることが好ましい。
［５］（Ａ）セメント、（Ｂ）石膏、（Ｃ）カルシウムアルミネート類の合計１００質 量部に対し、（Ｃ）カルシウムアルミネート類の含有量が１０〜４０質量部、（Ｂ）石膏の含有量が５〜３０質量部であってもよい。
［６］［４］又は［５］において、（Ａ）セメント、（Ｂ）石膏、（Ｃ）カルシウムアルミネート類の合計１００質 量部に対し、過炭酸塩を０．０３〜０．２質量部含有してもよい。
【００２８】
（Ａ）セメントは、水硬性であればよく、例えば、普通、早強、低熱、中庸熱、白色等の各種ポルトランドセメント、エコセメント、並びにこれらポルトランドセメント又はエコセメントにフライアッシュ、高炉スラグ、シリカヒューム等を混合した各種混合セメ ント等の１種又は２種以上が挙げられる。なかでも、早強性があり、材料分離抵抗性の点から早強ポルトランドセメントが混和されていることが好ましい。
【００２９】
また、（Ａ）セメントは（Ａ）セメント、（Ｂ）石膏、（Ｃ）カルシウムアルミネート類の合計１００質量部に対し、３０〜８０質量部含有することが好ましく、４０〜７５質量部含有することがより好ましい。
【００３０】
（Ｂ）石膏は、特に限定されないが、可使時間の確保と効果的な促進作用の観点から  II型無水石膏が好ましい。石膏は、主にカルシウムアルミネート類と反応しエトリンガイト（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３ＣａＳＯ４・３２Ｈ２Ｏ）を生成させ、これにより、グラウトの硬化促進を可能にするとともに、初期強度発現性を高めることを可能にする。
【００３１】
使用する無水石膏の粉末度は３０００ｃｍ２／ｇ以上のものが、所望の反応活性が得られるので好ましい。粉末度が６０００ｃｍ２／ｇ以上の石膏がより好ましい。粉末度の上限は特に制限されないが、粉末度を高めるとコストが嵩む割にその効果が鈍化することから概ね１００００ｃｍ２／ｇ程度が適当である。
【００３２】
また、短期強度発現性、初期流動性、可使時間の確保の点から（Ａ）セメント、（Ｂ）石膏、（Ｃ）カルシウムアルミネート類の合計１００質量部に対し、（Ｂ）石膏の含有量が５〜３０質量部であることが好ましい。
【００３３】
（Ｃ）カルシウムアルミネート類は、ＣａＯをＣ、Ａｌ２Ｏ３をＡ、及びＦｅ２Ｏ３をＦ、Ｎａ２ＯをＮとしたとき、Ｃ３Ａ、Ｃ２Ａ、Ｃ１２Ａ７、Ｃ５Ａ３、ＣＡ、Ｃ３Ａ５、又はＣＡ２等と表される鉱物組成のカルシウムアルミネート、Ｃ２ＡＦ又はＣ４ＡＦ等と表示されるカルシウムアルミノフェライト、カルシウムアルミネートにハロゲンが固溶又は置換したＣ３Ａ３・ＣａＦ２やＣ１１Ａ７・ＣａＦ２等と表示されるカルシウムフロロアルミネートを含むカルシウムハロアルミネート、Ｃ８ＮＡ３やＣ３Ｎ２Ａ５等と表示されるカルシウムナトリウムアルミネート、カルシウムリチウムアルミネートや、一般的に市販されているアルミナセメントや超速硬セメント、並びにこれらにＳｉＯ２（以下Ｓと表示）、Ｋ２Ｏ、Ｆｅ２Ｏ３、ＴｉＯ２等が固溶又は化合したものを総称するものである。
【００３４】
（Ｃ）カルシウムアルミネート類は、ＣＡと表示される鉱物組成の含有量が５０質量％以上のものである。５０質量％未満では、グラウトの作業性が失われた後、硬化に至る までに時間を要し、短時間でシマリ性状を発現するが硬化に至らないので好ましくない。
【００３５】
ここでいうシマリ性状とは、流し込み施工ができない程度の流動性不良の状態になることを意味する。鉱物組成の含有量は、ＣＡの含有量を除き特に限定されないが、グラウトの作業性が失われた後、硬化に至るまでの時間をより短くするために、Ｃ１２Ａ７と表示される鉱物組成が２０質量％以内で含有していることが好ましい。
【００３６】
含まれるＣＡを５０〜８０質量％且つＣ１２Ａ７を０．１〜２０質量％含むカルシウムアルミネート類が、所望の可使時間を確保し且つ硬化促進性に優れる点から好ましい。さらに、ＣＡを５０〜７０質量％且つＣ１２Ａ７を５〜２０質量％含むカルシウムアルミネート類が短時間材齢での圧縮強度発現性を向上させる点でより好ましい。
【００３７】
なお、カルシウムアルミネート類には、ＣＡ及びＣ１２Ａ７以外に、ＣＡ２、Ｃ２ＡＳ等の他の鉱物を含有させることができる。
【００３８】
（Ｃ）カルシウムアルミネート類の粉末度は、作業性を確保し、短時間で強度発現性を発揮させるため、３５００〜５５００ｃｍ２／ｇとすることが好ましい。３５００ｃｍ２／ｇ未満では反応活性が乏しく所望の短期強度発現性が得られず、５５００ｃｍ２／ｇを超えると反応活性が過大となり、初期のシマリが早すぎて作業を行う充分な可使時間が確保できなくなる。
【００３９】
（Ｃ）カルシウムアルミネート類の含有量は、低温環境下での硬化促進効果、高温環境下での可使時間の確保の点から、（Ａ）セメント、（Ｂ）石膏及び（Ｃ）カルシウムアルミネート類の合計１００質量部に対し、１０〜４０質量部であることが好ましい。
【００４０】
（Ｄ）軽量骨材は、単位容積質量０．５ｋｇ／Ｌ以下の軽量骨材とする。単位容積質量０．５ｋｇ／Ｌを超える軽量骨材は、水と混練しグラウト材（充填材）にした場合に、練り上がり単位容積質量（混練直後の単位容積質量）を安定して１．６ｋｇ／Ｌ以下にすることが難しくするので好ましくない。また、混練するときに高速のハンドミキサやグラウトミキサを用いても、安定して１．６ｋｇ／Ｌ以下の練り上がり単位容積質量とし易いことから、（Ｄ）軽量骨材は、単位容積質量０．０３ｋｇ／Ｌ以上の軽量骨材とする。単位容積質量０．０３ｋｇ／Ｌ未満の軽量骨材は、高速のハンドミキサやグラウトミキサを用いて混練すると、混練時に壊れる軽量骨材が増加し、練り上がり単位容積質量を安定して１．６ｋｇ／Ｌ以下にすることが難しくなる。
【００４１】
（Ｄ）軽量骨材の種類は特に限定する必要はなく、セメント組成物に使用可能な軽量骨材であればよい。例えば、黒曜石、シラス又はパーライトやシラスバルーン、並びにフライアッシュバルーン等が挙げられ、ｐＨ８以下の軽量骨材が好ましい。廃ガラスを原料に加熱発泡させて製造したガラス質発泡体等のｐＨ８を超える軽量骨材は、長期的にモルタル中で変質又は反応するおそれがあるため、長期的に使用する場合は好ましくない。また、セメント水和物との付着が優れ、グラウト材（充填材）の硬化後の圧縮強度が高いことから無機質軽量骨材が好ましい。
【００４２】
（Ｄ）軽量骨材の含有量は、（Ａ）セメント、（Ｂ）石膏及び（Ｃ）カルシウムアルミネート類の合計１００質量部に対し、１０〜３０質量部含有することが好ましい。１０質量部未満では、練り上がり単位容積質量が安定して１．６ｋｇ／Ｌ以下とするのが難しく、軽量グラウト材としての効果が得られないので好ましくなく、３０質量部以上では、練り混ぜたグラウト材が脆弱化し、或いは流し込みに容易な高流動性が得られないので好ましくない。
【００４３】
（Ｅ）増粘剤は、水溶性のセルロース系、アクリル系、グアガム系などの増粘剤が使用でき、これらの一種又は二種以上の使用が可能である。一方、ブリーディングを招くような凝結遅延の影響が生じない程度の少量で、材料分離することなく高い流動性が得やすいことから、水溶性セルロースが好ましい。水溶性セルロースとしては、セルロース系高分子化合物、例えば、カルボキシメチルセルロース、メチルセルロース、ヒドロキジアルキルセルロース、ヒドロキシプロピルメチルセルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロース等の水溶性セルロースエーテルが好ましいものとして例示できる。但し、必ずしも上記に限定しなくてもよい。
【００４４】
（Ｅ）増粘剤の含有量は、セメント、石膏及びカルシウムアルミネート類の合計１００質量部に対し、０．０２〜０．５質量部が好ましく、０．０５〜０．３質量部がより好ましい。
【００４５】
（Ｆ）凝結遅延剤は、モルタルやコンクリートで使用できるものであれば何れの凝結遅延剤でもよく、例えば、クエン酸、酒石酸、グルコン酸、ヘプトン酸等の有機酸、あるいはこれら有機酸の塩、ホウ酸塩、リン酸塩等の無機塩を挙げることができる。
【００４６】
（Ｆ）凝結遅延剤の含有量は、セメント、石膏及びカルシウムアルミネート類の合計１００質量部に対し、０．０５〜０．８質量部が好ましく、０．１〜０．４質量部がより好ましい。
【００４７】
（Ｇ）発泡剤は、軽量のグラウトモルタルを発泡させるだけでなく、効果的に促進・硬化させることができるため、過炭酸ナトリウム等の過炭酸塩が好ましい。一方で、一般的にグラウトモルタルの無収縮性を担保するには、アルミニウム粉末や過酸化物質など の発泡剤を混和することが知られているが、速硬性あるいは急硬性のグラウトモルタルに適用すると、その中に混和されている速硬性混和剤や凝結遅延剤などにより、発泡効果が阻害され、効果的に安定した無収縮性が発揮されにくい。このため、効果的に安定して発泡性を付与するために、さらに炭酸ナトリウム、炭酸リチウム等の炭酸塩と併用することが好ましい。
【００４８】
（Ｇ）発泡剤の含有量は、セメント、石膏及びカルシウムアルミネート類の合計１００質量部に対し、発泡性の点、ブリーディングや強度低下防止の点から、０．０１〜１質量部が好ましい。過炭酸塩を用いる場合、その含有量は、発泡性の点、ブリーディングや強度低下防止の点から、セメント、石膏及びカルシウムアルミネート類の合計１００質量部に対し、０．０３〜０．２質量部が好ましい。また、過炭酸塩に炭酸塩を併用する場合の炭酸塩の含有量は、発泡性の点、発泡促進の点、可使時間確保の点から、セメント、石膏及びカルシウムアルミネート類の合計１００質量部に対し、０．１〜０．５質量部が好ましい。
【００４９】
なお、セメント、石膏、カルシウムアルミネート類、発泡剤、増粘剤、凝結遅延剤以外に、混和材料及び軽量骨材以外の骨材から選ばれる一種又は二種以上を、効果を実質損なわない範囲で併用してもよい。混和材料としては、例えば、セメント分散剤、膨張材、軽量骨材以外の骨材、セメント用ポリマー、防水材、防錆剤、収縮低減剤、保水剤、顔料、繊維、白華防止剤、消泡剤、高炉スラグ微粉末、石粉、粘土鉱物粉末、スラグ粉末、フライアッシュ、シリカフューム、無機質フィラー、火山灰、撥水剤、表面硬化剤等が挙げられる。また、軽量骨材以外の骨材としては、例えば、川砂、陸砂、海砂、砕砂、珪砂、川砂利、陸砂利、砕石及び人工骨材等が挙げられ、これらの一種又は二種以上を使用することができる 。
【００５０】
ここで、速硬軽量モルタル充填材は温度に対して敏感な性質があり、グラウト施工時間は最短の場合、１５分程度で凝結が始まる。このため、練混ぜから打ち込み完了までの時間を予め決められた範囲で厳守し、施工することが重要になる。
【００５１】
これに対し、実験を行い、既設コンクリート柱の近傍で練り混ぜを実施したところ、練り混ぜ開始から１０分程度で打込みが完了できた。このことから、実工事においては、練り混ぜ場所の確保と、打ち込み体制の施工計画、ひいては実現場における入念な準備を行うことが重要であることが確認された。
【００５２】
より具体的に実験について説明する。
この実験では、モックアップ試験体を用い、１層目と２層目の打設間隔を３時間程度としたグラウト充填を行って、本実施形態の充填材４を用いた場合の施工性の確認、鋼板５に作用するひずみやたわみ量の確認を行った。
【００５３】
使用したモックアップ試験体１０を図２及び図３に示す。また、実験測定項目を表１に示す。
【００５４】
【表１】
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【００５５】
試験体１０は、次のようにして製作した。
プレキャスト部材のボックスカルバート１１（８６０×８６０×２０００ｍｍ、壁厚１３０ｍｍ）を直立させ、これを取り囲むようにコの字に加工した鋼板５（厚み ｔ＝６ｍｍ、カルバート面との離隔３５ｍｍ）を建込んだ。また、鋼板５の端部に外側への折曲加工を施し且つボルト孔をあけておき、この部分で隣り合う鋼板５をボルト、ナットで固定した。 鋼板建込後、鋼板固定用アンカー（ホールインアンカーＭ１６）を取付けて鋼板５とボックスカルバート１１を固定した。鋼板５の接合部の無い面には下端から５０ｍｍ及び８５０ｍｍの中心位置にひずみゲージ、変位計、ダイヤフラム型圧力計を取り付けた。鋼板上部にはカラーコーン（登録商標）の先端を切断し漏斗形状に加工した投入口を２か所設置した。
【００５６】
充填材４のフレッシュ性状の確認は次のように行った。
作業場所の気温、練混ぜ水の温度を計測し、練混ぜを行った。練混ぜ水量はプレミックスモルタル（プレミックス材）１袋（１２ｋｇ）当たり８．６ｋｇとした。練混ぜは高速ハンドミキサを使用した１袋練り、 練混ぜ時間は９０秒とした。そして、１層目及び２層目の最初に練上り直後の材料温度、土木学会基準ＪＳＣＥ−Ｆ５４１「充てんモルタルの流動性試験方法」に準拠した流下時間を計測した。表２に、充填材４としてプレミックス材を水と練混ぜ製造した３種のグラウトモルタル（何れも上記の（Ａ）成分〜（Ｅ）成分の種類及び量が好ましい範囲のもので、３０分以上充填可能な流動性があるものである）の代表的な環境条件による各物性を表２に示した。この表２中のゲルタイムは、３５０ｍＬのポリカップに充填材を容積の２／３程度入れ、同容積のポリカップに３回移し替える動作を行い、ポリカップを傾けても充填材が元のポリカップに残り始めたときの練混ぜ完了からの経過時間をゲルタイムとした。また、表２中の硬化時間は、充填材をポリ袋に入れ密封し、ポリ袋表面から爪を押し当て充填材表面に爪の跡が残らなくなったときの練混ぜ開始からの経過時間を硬化時間とした。また、表２中の圧縮強度は、ＪＩＳ  Ａ  １１０８に準拠して求めた値である。
【００５７】
【表２】
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【００５８】
次に、本実証実験では、試験体上部から鋼板とボックスカルバートの隙間に投入用漏斗を設置し、グラウト材（充填材４）を充てんした。打ち上がり高さが８００ｍｍになった時点で１層目の打設を終了した。
【００５９】
材料は１袋練りとし、打設は、１袋ごとに鋼板上部の２か所の投入口それぞれから１袋ごとに順番に行った。
【００６０】
打設終了から２時間経過後に、２層目を打設した。２層目の打設高さは１２００ｍｍとした。打設高さの確認は鉛直方向に１００ｍｍピッチであけた注入確認孔や、鋼板上端からメジャーを挿入し打設高さを測定することで行った。
【００６１】
ひずみ測定、たわみ測定、側圧測定、施工性の確認は次のように行った。
【００６２】
ａ）ひずみ測定
打上り高さ１００ｍｍ刻みで、ひずみを測定した。１層目は下端から５０ｍｍ地点のみ、２層目は５０ｍｍ、８５０ｍｍ地点の両方のひずみを測定した。
【００６３】
ｂ）たわみ測定
打上り高さ１０ｍｍ刻みで、変位量を測定した。１層目は下端から５０ｍｍ地点のみ、２層目は５０ｍｍ、８５０ｍｍ地点の両方の変位量を測定した。
【００６４】
ｃ）側圧測定
打上り高さ１０ｍｍ刻みで、鋼板に作用する側圧を測定した。１層目は下端から ５０ｍｍ地点のみ、２層目は５０ｍｍ、８５０ｍｍ地点の両方の側圧を測定した。
【００６５】
ｄ）施工性確認
ｄ−１）充てん時間
充てん作業に要する時間（練混ぜ、打設開始、終了、１袋刻みの打上り時間）を計測した。
ｄ−２）流動勾配
２層目打設前に、グラウト材の打設高さを計測し流動勾配を測定した。
ｄ−３）充てん状況
２層目打設完了から２時間後に鋼板を取外した状態、及び一面をはつった状態においてグラウト材の 充てん状況を確認した。
【００６６】
表３はグラウト材（充填材４）のフレッシュ性状の試験結果、表４、表５は施工性確認結果（充填時間、流動勾配）を示している。
これらの結果から、フレッシュ性状、充填時間、流動勾配ともに、好適な状態であることが確認された。
【００６７】
【表３】
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【００６８】
【表４】
2018009406.tif 000006
【００６９】
【表５】
2018009406.tif 000007
【００７０】
次に、表６はグラウト施工時の変位、ひずみ、側圧の計測結果を示している。
この結果から、変位、ひずみ、側圧の発生が非常に小さく抑えられ、好適に施工が可能であることが確認された。
【００７１】
【表６】
2018009406.tif 000008
【００７２】
また、グラウト施工後、所定の養生を行ってから鋼板を取り外し、充填状況の目視確認、はつり確認を行った。
この結果、ボックスカルバート１１と鋼板５の間に隙間なく充填材４が充填されていることが確認された。また、打継目に脆弱部はなかった。断面においても空隙などは見られず、きれいで好適に充填されていることが確認された。
【００７３】
したがって、本実施形態の構造物補強構造においては、構造物と、構造物の周囲に設けた鋼板との間に充填する充填材４として、練り上がりの単位容積質量が１．６ｋｇ／Ｌ以下であるとともに、練り混ぜ完了から３０分以上充填可能な流動性があり、充填後３時間で打ち継ぎ可能な強度発現を示す速硬軽量モルタル充填材を用いることによって、従来と比較し、工期を１／３に短縮することが可能になる。
【００７４】
また、このような速硬軽量モルタル充填材を用いることにより、フレッシュ性状、充填時間、流動勾配ともに好適な状態を維持でき、さらに、充填施工時の鋼板５の変位、ひずみ、側圧の発生を非常に小さく抑えることができる。さらに、隙間や脆弱部などがなく、好適に充填することができる。
【００７５】
よって、本実施形態の構造物補強構造によれば、施工性、信頼性に優れた耐震補強対策を実現することが可能になる。
【００７６】
以上、本発明に係る建物の構造物補強構造の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００７７】
１      構造物
２      構造物補強用部材
３      構造物補強用部材
４      充填材
５      補強用鋼板
６      継手部材
７      継手部材
１０    試験体
１１    ボックスカルバート
Ａ      構造物補強構造
【図１】
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【図２】
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【図３】
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