(57)【要約】【課題】施工性に優れ、かつ、より確実な補強効果を期待することができ、なおかつ、騒音や振動等を最小限に抑えることが可能な既設コンクリート部材の耐震補強構造を提案する。【解決手段】既設鉄筋コンクリート部材２に形成された複数の補強部材挿入孔３と、補強部材挿入孔３内に配設されたせん断補強部材４と、せん断補強部材４と補強部材挿入孔３との隙間に充填された充填材５と、既設鉄筋コンクリート部材２の外面に周設された繊維シート６とを備える既設コンクリート部材の耐震補強構造１。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設鉄筋コンクリート部材に形成された複数の補強部材挿入孔と、
前記補強部材挿入孔内に配設されたせん断補強部材と、
前記せん断補強部材と前記補強部材挿入孔との隙間に充填された充填材と、
前記既設鉄筋コンクリート部材の外面に周設された繊維シートと、
を備える既設コンクリート部材の耐震補強構造であって、
前記せん断補強部材は、線材と、前記線材の端部に形成された当該線材の外形よりも大きな外形を有した定着部材とを有していることを特徴とする、既設コンクリート部材の耐震補強構造。
【請求項２】
前記繊維シートは、板面同士が対向する一対の板状部材の間に介設されていることを特徴とする、請求項１に記載の既設コンクリート部材の耐震補強構造。
【請求項３】
前記補強部材挿入孔の基端部に拡径部が形成されており、
前記拡径部に充填された充填材が、前記既設鉄筋コンクリート部材の外面と前記既設鉄筋コンクリート部材側の前記板状部材との隙間に充填された充填材と一体に充填されていることを特徴とする、請求項２に記載の既設コンクリート部材の耐震補強構造。
【請求項４】
前記複数の補強部材挿入孔が、
前記既設鉄筋コンクリート部材の一面側から穿孔されて当該既設鉄筋コンクリート部材の他面側に配筋された鉄筋よりも一面側に底面が位置する第一挿入孔と、
前記既設鉄筋コンクリート部材の他面側から穿孔されて当該既設鉄筋コンクリート部材の一面側に配筋された鉄筋よりも他面側に底面が位置する第二挿入孔と、
を備えており、
前記第一挿入孔内に配設されたせん断補強部材は、前記既設コンクリート部材の一面側に配筋された鉄筋と交差しており、
前記第二挿入孔内に配設されたせん断補強部材は、前記既設コンクリート部材の他面側に配筋された鉄筋と交差していることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の既設コンクリート部材の耐震補強構造。
【請求項５】
前記第一挿入孔と、前記第二挿入孔とが、前記既設鉄筋コンクリート部材の横方向に対して交互に並設されていることを特徴とする、請求項４に記載の既設コンクリート部材の耐震補強構造。
【請求項６】
前記第一挿入孔と、前記第二挿入孔とが、前記既設鉄筋コンクリート部材の高さ方向に対して交互に並設されていることを特徴とする、請求項４または請求項５に記載の既設コンクリート部材の耐震補強構造。
【請求項７】
前記複数の補強部材挿入孔が、正面視千鳥状に配設されていることを特徴とする、請求項４乃至請求項６のいずれか１項に記載の既設コンクリート部材の耐震補強構造。
【請求項８】
前記補強部材挿入孔が、直上または直下に形成された他の補強部材挿入孔と、平面視で交差していることを特徴とする、請求項４に記載の既設コンクリート部材の耐震補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設コンクリート部材の耐震補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
１９９５年兵庫県南部地震以前に設計及び施工された鉄筋コンクリート構造物は、レベル２地震動に対する耐力が不足しているおそれがある。このような鉄筋コンクリート構造物に対しては、速やかに耐震補強を行う必要性があると指摘されている。
鉄筋コンクリート構造物の補強方法として、鉄筋コンクリート構造物の面に沿って主筋及び配力筋を配筋してコンクリートを打設する増厚工法や、鉄筋コンクリート構造物の周囲に鋼板を巻き立て、鉄筋コンクリート構造物と鋼板との隙間に充填材を充填する鋼板巻き立て工法等がある。
増厚工法は、主筋が増加することから、せん断耐力が向上する一方で曲げ耐力も増加するため、せん断先行破壊型を補強後に曲げ先行破壊型に移行させるという要請を実現するのが困難であった。また、鋼板巻き立て工法は、鋼板等の搬入や設置に大掛かりな揚重機械を必要とするため、作業スペースが限られた場所の補強工事では、施工が困難であった。
【０００３】
本出願人は、既設鉄筋コンクリート部材のせん断補強を目的として、線材（せん断補強鉄筋）と、この線材の端部に設けられた当該線材より断面形状が大きい定着部材とを備えたせん断補強部材を開発し、実用化に至っている（例えば、特許文献１参照）。このせん断補強部材は、既設鉄筋コンクリート部材に形成した補強部材挿入孔に充填材とともに挿入することで、鉄筋コンクリート部材のせん断耐力を向上させるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−０５７２９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
鉄筋コンクリート部材に補強部材挿入孔を形成する際には、既存の鉄筋を傷つけることがないように、当該鉄筋コンクリート部材の施工時の配筋図や非破壊試験の情報に基づいて主筋と配力筋とを避けた位置に形成する必要がある。そのため、多数のせん断補強部材を設置する必要がある場合には、配筋の確認作業と補強部材挿入孔の穿孔作業等に手間がかかる。
また、既設の鉄筋コンクリート部材の一面側と他面側では、必ずしも鉄筋の位置が一致しているとは限らない。そのため、補強部材挿入孔を穿孔する際には、他面側に配筋された鉄筋を傷つけることがないように、補強部材挿入孔の深さを他面側の鉄筋に到達する手前の位置で止めるのが一般的である。その結果、一面側（基端側）では既存の鉄筋と交差するようにせん断補強部材が配設されているのに対し、他面側（先端側）では既存の鉄筋のみが配設された状態となり、一面側に比べて他面側のせん断耐力が低くなるおそれがある。
さらに、供用中のコンクリート構造物に対して多数の補強部材挿入孔を穿孔すると、騒音や振動等によって、利用者等に影響がおよぶおそれがある。
このような観点から、本発明は、施工性に優れ、かつ、より確実な補強効果を期待することができ、なおかつ、騒音や振動等を最小限に抑えることが可能な既設コンクリート部材の耐震補強構造を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明の既設コンクリート部材の耐震補強構造は、既設鉄筋コンクリート部材に形成された複数の補強部材挿入孔と、前記補強部材挿入孔内に配設されたせん断補強部材と、前記せん断補強部材と前記補強部材挿入孔との隙間に充填された充填材と、前記既設鉄筋コンクリート部材の外面に周設された繊維シートとを備えるものである。なお、前記せん断補強部材には、線材（例えば、異形鉄筋や鋼棒等）と、前記線材の端部に形成された当該線材の外形（断面）よりも大きな外形を有した定着部材とを有したものを使用する。また、繊維シートは、既設コンクリート部材の外面に直接巻き付けてもよいし、板面同士が対向する一対の板状部材の間に介設された状態で既設コンクリート部材の外面に巻き付けてもよい。
かかる既設コンクリート部材の耐震補強構造によれば、既設コンクリート部材の内部に配設されたせん断補強部材に加えて、既設コンクリート部材に周設された（巻き付けられた）繊維シートによって補強効果が向上する。すなわち、繊維シートを既設コンクリート部材に周設することでせん断耐力の増強を見込むことができる。そのため、せん断補強部材が配設されていない部分についても、繊維シートによって耐震性能（せん断耐力）が向上する。また、繊維シートの補強効果により、せん断補強部材のみを配設する場合に比べて、せん断補強部材の数量を減らすことができる。そのため、補強部材挿入孔を形成する際の手間を低減することができるとともに、補強部材挿入孔を形成する際の騒音や振動を低減することも可能となる。さらに、繊維シートで拘束することにより、既設コンクリート部材のじん性も向上する。
【０００７】
また、繊維シートが一対の板状部材の間に介設されており、前記補強部材挿入孔の基端部に拡径部が形成されている場合には、前記拡径部に充填された充填材と、前記既設鉄筋コンクリート部材の外面と前記既設鉄筋コンクリート部材側の前記板状部材との隙間に充填された充填材とを一体に充填するのが望ましい。
かかる既設コンクリート部材の耐震補強構造によれば、補強部材挿入孔の拡径部の充填材と、既設鉄筋コンクリート部材と板状部材との隙間の充填材とを個別に充填する場合に比べて施工性に優れている。
【０００８】
なお、前記複数の補強部材挿入孔には、前記既設鉄筋コンクリート部材の一面側から穿孔され、当該既設鉄筋コンクリート部材の他面側に配筋された鉄筋よりも一面側に底面が位置する第一挿入孔と、前記既設鉄筋コンクリート部材の他面側から穿孔され、当該既設鉄筋コンクリート部材の一面側に配筋された鉄筋よりも他面側に底面が位置する第二挿入孔とが含まれているのが望ましい。このとき、前記第一挿入孔内に配設されたせん断補強部材は、前記既設コンクリート部材の一面側に配筋された鉄筋と交差するように配設し、前記第二挿入孔内に配設されたせん断補強部材は、前記既設コンクリート部材の他面側に配筋された鉄筋と交差するように配設する。
かかる既設コンクリート部材の耐震補強構造によれば、既設鉄筋コンクリート部材の一面側と他面側において同等にせん断補強部材を配設することが可能となり、既設鉄筋コンクリート部材のせん断補強をバランスよく行うことができる。
【０００９】
なお、前記第一挿入孔と前記第二挿入孔は、前記既設鉄筋コンクリート部材の横方向に対して交互に並設されていてもよいし、前記既設鉄筋コンクリート部材の高さ方向に対して交互に並設されていてもよい。
また、前記複数の補強部材挿入孔は、正面視千鳥状に配設されていてもよい。
さらに、前記補強部材挿入孔は、直上または直下に形成された他の補強部材挿入孔と、平面視で交差していてもよい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の既設コンクリート部材の耐震補強構造によれば、従来の耐震補強構造に比べて施工時の手間を低減し、かつ、より確実な補強効果を期待することができ、なおかつ、騒音や振動等を最小限に抑えることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】（ａ）は第一の実施形態に係る既設コンクリート部材の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図である。
【図２】（ａ）は本実施形態に係るせん断補強部材を示す斜視図、（ｂ）〜（ｄ）は同せん断補強部材の定着部材の他の形態を示す斜視図である。
【図３】（ａ）本実施形態の耐震補強効果の概念を示す骨格曲線、（ｂ）は無補強の場合の骨格曲線、（ｃ）はせん断補強部材のみで補強した場合の骨格曲線、（ｄ）は繊維シートのみで補強した場合の骨格曲線である。
【図４】（ａ）は第二の実施形態に係る既設コンクリート部材の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図５】（ａ）は第三の実施形態に係る既設コンクリート部材の耐震補強構造を示す断面図、（ｂ）は（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】第三の実施形態に係るせん断補強部材を示す斜視図である。
【図７】補強パネルを示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
＜第一の実施形態＞
第一の実施形態では、図１（ａ）および（ｂ）に示すように、既設鉄筋コンクリート部材２を補強する耐震補強構造（既設コンクリート部材の耐震補強構造）１について説明する。既設鉄筋コンクリート部材２は、道路高架橋の壁式橋脚であって、矩形断面で、内部に主筋２１と配力筋２２とが配筋されている。なお、主筋２１及び配力筋２２の鉄筋径や配筋ピッチ等は限定されるものではない。また、既設鉄筋コンクリート部材２の断面形状は矩形に限定されるものではない。また、既設鉄筋コンクリート部材２は橋脚に限定されるものではなく、例えば柱であってもよい。
本実施形態の耐震補強構造１は、補強部材挿入孔３と、せん断補強部材４と、充填材５と、繊維シート６とを備えている。
【００１３】
補強部材挿入孔３は、既設鉄筋コンクリート部材２の複数箇所に形成されている。
補強部材挿入孔３は、既設鉄筋コンクリート部材２の施工時の配筋図や非破壊試験の情報をもとに、穿孔時に主筋２１及び配力筋２２に損傷を与えることの無いように、左右の主筋２１，２１および上下の配力筋２２，２２の略中央に形成する。なお、補強部材挿入孔３は、必ずしも左右の主筋２１，２１および上下の配力筋２２，２２の略中央に形成する必要はない。補強部材挿入孔３の穿孔は、既設鉄筋コンクリート部材２の表面に略垂直な方向に、インパクト・ドリルやロータリーハンマ・ドリル、コア・ドリルなどの穿孔手段を用いて、反対側の主筋２１の位置の手前の深さまで行なう。本実施形態の補強部材挿入孔３は、円筒状に形成されている。補強部材挿入孔３の孔径は、せん断補強部材４の定着部材４２の外径（幅）に若干の余裕を見込んだ大きさとする。なお、補強部材挿入孔３の形状は限定されるものではなく、例えば、角筒状に形成されていてもよい。また、補強部材挿入孔３の端部に拡径部を形成してもよい。複数の補強部材挿入孔３は、第一挿入孔３１と第二挿入孔３２とから構成されている。
【００１４】
第一挿入孔３１は、既設鉄筋コンクリート部材２の一面側（図１（ａ）において下側の面）から穿孔されている。第一挿入孔３１の底面は、既設鉄筋コンクリート部材２の他面側（図１（ａ）において上側の面）に配筋された鉄筋よりも一面側に位置している。
第二挿入孔３２は、既設鉄筋コンクリート部材２の他面側から穿孔されている。第二挿入孔３２の底面は、既設鉄筋コンクリート部材２の一面側に配筋された鉄筋よりも他面側に位置している。
図１（ｂ）に示すように、第一挿入孔３１と第二挿入孔３２は、既設鉄筋コンクリート部材２の横方向に対して交互に並設されているとともに、既設鉄筋コンクリート部材２の高さ方向に対して交互に並設されている。なお、第一挿入孔３１と第二挿入孔３２との配置は限定されるものではない。
【００１５】
せん断補強部材４は、補強部材挿入孔３内に配設されている。
せん断補強部材４は、図２に示すように、異形鉄筋からなる線材４１と、線材４１の両端部にそれぞれ形成された定着部材４２，４２とからなる。定着部材４２は、線材４１の外径よりも大きな外形を有している。本実施形態の定着部材４２は、板材を線材４１の先端に固定することにより形成されている。本実施形態のせん断補強部材４は、図１（ａ）に示すように、補強部材挿入孔３に挿入した際に、先端面が補強部材挿入孔３の底面に当接するとともに、基端部に所定（本実施形態では主筋２１と同程度）の被りコンクリート厚さを確保できる長さを有している。
なお、線材４１を構成する材料は異形鉄筋に限定されるものではなく、線状の補強材料としての機能を発揮するものであれば、例えばネジ鉄筋、鋼棒、ＰＣ鋼より線、炭素線材等を使用してもよい。
【００１６】
定着部材４２は、図２（ａ）に示すように、円形の鋼板（板材）からなる。なお、定着部材４２の構成は限定されるものではなく、例えば、図２（ｂ）に示すように、矩形状の板材であってもよいし、楕円形やその他の多角形であってもよい。また、定着部材４２は柱状部材であってもよい。また、定着部材４２の固定方法は限定されるものではなく、例えば摩擦圧接や溶接により定着部材４２を線材４１に固定してもよい。また、ナットや板材に形成された雌ネジに線材４１の先端を締結することにより定着部材４２を線材４１に固定してもよい。また、定着部材４２は、線材４１の端部に螺着されたナットであってもよいし（図２（ｃ）参照）、線材４１の端部の加熱・加圧することにより形成されたコブであってもよい（図２（ｄ）参照）。また、本実施形態のせん断補強部材４は、両端に形成された定着部材４２，４２が同形状であるが、線材４１の各端部に形成された定着部材４２は、部材、形状等が異なっていてもよい。
【００１７】
図１（ａ）に示すように、第一挿入孔３１内に配設されたせん断補強部材４は、既設鉄筋コンクリート部材２の一面側に配筋された鉄筋（主筋２１）と交差している。一方、第二挿入孔３２内に配設されたせん断補強部材４は、既設鉄筋コンクリート部材２の他面側に配筋された鉄筋（主筋２１）と交差している。
本実施形態では、せん断補強部材４の基端側（補強部材挿入孔３の孔口側）の定着部材４２に対し、所定（本実施形態では主筋２１と同程度）の被りコンクリート厚さを確保している。一方、せん断補強部材４の先端側（補強部材挿入孔３の底面側）の定着部材４２に対して既設の鉄筋（主筋２１および配力筋２２）よりも大きな被りコンクリート厚さを確保している。
【００１８】
充填材５は、補強部材挿入孔３とせん断補強部材４との隙間に充填されている。本実施形態では、充填材５として、無収縮モルタルを使用する。なお、充填材５を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、グラウト、コンクリート等であってもよい。
【００１９】
繊維シート６は、既設鉄筋コンクリート部材２の外面に周設されている。本実施形態の繊維シート６は、既設鉄筋コンクリート部材２の外面に巻き付けた状態で、接着剤７を介して貼着されている。なお、繊維シート６は、必要に応じて、既設鉄筋コンクリート部材２の外面に複数回巻き付けるものとする。また、繊維シート６は、複数枚のシート材を連続して既設鉄筋コンクリート部材２の外面に貼り付けることにより、既設鉄筋コンクリート部材２の外面を覆ってもよい。繊維シート６を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、ＰＥＴ繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ビニロン繊維等からなる。図面では、模式的に接着剤７を層状に表示しているが、接着剤７は必ずしも層を形成する必要はない。
【００２０】
耐震補強構造１を施工する場合は、まず、既設鉄筋コンクリート部材２に補強部材挿入孔３を穿孔する。
次に、補強部材挿入孔３に充填材５を注入する。続いて、充填材５が注入された補強部材挿入孔３にせん断補強部材４を挿入する。このとき、せん断補強部材４の先端を補強部材挿入孔３の底面に当接させる。なお、充填材５は、せん断補強部材４を補強部材挿入孔３に挿入してから注入してもよい。また、一定量の充填材５が注入された補強部材挿入孔３にせん断補強部材４を挿入した後、さらに、充填材５を補充してもよい。また、せん断補強部材４は、必ずしも補強部材挿入孔３の底面に当接している必要はない。
補強部材挿入孔３がせん断補強部材４および充填材５により充填されたら、鏝等を利用して既設鉄筋コンクリート部材２の表面を平らに均す。
せん断補強部材４の設置が完了したら、繊維シート６を既設鉄筋コンクリート部材２の外周囲に固定する。なお、繊維シート６の施工は、全てのせん断補強部材４の施工が完了してから行ってもよいし、既設鉄筋コンクリート部材２を複数のスパンに区分して、各スパンに対応するせん断補強部材４の施工が完了するたびに行ってもよい。
【００２１】
以上、本実施形態の耐震補強構造１によれば、既設鉄筋コンクリート部材２の内部に配設されたせん断補強部材４に加えて、既設鉄筋コンクリート部材２の外面を覆う繊維シート６によって補強効果が向上する。無補強の場合はせん断破壊するコンクリート部材に対して（図３（ｂ）参照）本実施形態の耐震補強構造１を採用すれば、せん断耐力が大幅に向上するとともにじん性も補強されるため、合理的な耐震補強が可能となる（図３（ａ）参照）。なお、当該コンクリート部材に対してせん断補強部材４のみで補強した場合は、図３（ｃ）に示すように、せん断耐力が向上して、曲げ破壊型に移行するものの、じん性補強効果はほとんどなく、変形量増大に伴うせん断耐力の低下の程度が大きくなることが推察される。一方、繊維シート６のみで補強した場合は、図３（ｄ）に示すように、じん性およびせん断耐力が向上するものの、せん断耐力不足が懸念される。
【００２２】
本実施形態の耐震補強構造１によれば、繊維シート６によるせん断耐力の増強を見込むことができるため、せん断補強部材４のみを配設する場合に比べて、せん断補強部材４の数量（鋼材量）を減らすことができる。その結果、補強部材挿入孔３を形成する際の手間、並びに、せん断補強部材４の挿入および充填材５の注入の手間を低減することができ、さらには、材料費の低減化も可能となる。また、補強部材挿入孔３を形成する際の騒音や振動を低減することも可能となる。さらに、既設鉄筋コンクリート部材２を繊維シート６で拘束することにより、既設鉄筋コンクリート部材２のじん性も向上する。
また、耐震補強構造１では、第一挿入孔３１と第二挿入孔３２とが、既設鉄筋コンクリート部材２の横方向に対して交互に並設されているとともに、既設鉄筋コンクリート部材２の高さ方向に対して交互に並設されている。つまり、耐震補強構造１では、既設鉄筋コンクリート部材２の一方の面から施工したせん断補強部材４が配設されていない部分に対して、他方の面から施工したせん断補強部材４が配設されているため、既設鉄筋コンクリート部材２の両面に対してバランスよく補強することができる。
【００２３】
＜第二の実施形態＞  
第二の実施形態では、第一の実施形態と同様に、既設鉄筋コンクリート部材２を補強する耐震補強構造（既設コンクリート部材の耐震補強構造）１について説明する。既設鉄筋コンクリート部材２の詳細は、第一の実施形態の既設鉄筋コンクリート部材２と同様なため、詳細な説明は省略する。
図４（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態の耐震補強構造１は、補強部材挿入孔３と、せん断補強部材４と、充填材５と、繊維シート６とを備えている。
【００２４】
補強部材挿入孔３は、既設鉄筋コンクリート部材２の複数箇所に形成されている。複数の補強部材挿入孔３は、第一挿入孔３１と第二挿入孔３２とから構成されている。本実施形態では、図４（ｂ）に示すように、複数の補強部材挿入孔３，３，…が、正面視千鳥状に配設されている。
第一挿入孔３１は、既設鉄筋コンクリート部材２の一面側（図４（ａ）において下側の面）から穿孔されている。第一挿入孔３１の底面は、既設鉄筋コンクリート部材２の他面側（図４（ａ）において上側の面）に配筋された鉄筋よりも一面側に位置している。第一挿入孔３１は、既設鉄筋コンクリート部材２の横方向に並設されている。本実施形態では、第一挿入孔３１同士の配設ピッチが、主筋２１の配筋ピッチの２倍となっている。なお、第一挿入孔３１同士の配設ピッチは限定されるものではない。
【００２５】
第二挿入孔３２は、既設鉄筋コンクリート部材２の他面側から穿孔されている。第二挿入孔３２の底面は、既設鉄筋コンクリート部材２の一面側に配筋された鉄筋よりも他面側に位置している。第二挿入孔３２は、既設鉄筋コンクリート部材２の横方向に並設されている。本実施形態では、第二挿入孔３２同士の配設ピッチが、主筋２１の配筋ピッチの２倍となっている。なお、第二挿入孔３２同士の配設ピッチは限定されるものではない。また、第二挿入孔３２は、第一挿入孔３１と横方向にずれた位置に形成されている。
この他の補強部材挿入孔３の詳細は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００２６】
補強部材挿入孔３の内部には、せん断補強部材４が挿入されているとともに、せん断補強部材４と補強部材挿入孔３との隙間に充填材５が充填されている。
なお、せん断補強部材４および充填材５の詳細は、第一の実施形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
繊維シート６は、既設鉄筋コンクリート部材２の外面に周設されている。なお、繊維シート６の詳細は、第一の実施形態の繊維シート６と同様なため、詳細な説明は省略する。
本実施形態の耐震補強構造１によれば、第一の実施形態の耐震補強構造１と同様の作用効果を得ることができる。
【００２７】
＜第三の実施形態＞
第三の実施形態では、図５（ａ）に示すように、正方形断面のコンクリート柱である既設鉄筋コンクリート部材２を補強する耐震補強構造（既設コンクリート部材の耐震補強構造）１について説明する。なお、既設鉄筋コンクリート部材２には、主筋２１及び帯筋２３が配筋されている。なお、既設鉄筋コンクリート部材２の構成は限定されるものではない。
本実施形態の耐震補強構造１は、補強部材挿入孔３と、せん断補強部材４と、充填材５と、補強パネル６１とを備えている。
【００２８】
補強部材挿入孔３は、既設鉄筋コンクリート部材２の複数箇所に形成されている。
本実施形態の補強部材挿入孔３は、円筒状に形成されている。なお、補強部材挿入孔３の形状は限定されるものではなく、例えば、角筒状に形成されていてもよい。補強部材挿入孔３は、一般部３３と、一般部３３の基端部に形成された拡径部３４とを備えている。一般部３３の孔径は、せん断補強部材４の先端側に形成された定着部材４２（先端定着部材４３）の外径（幅）に若干の余裕を見込んだ大きさとする。一方、拡径部３４の形状は、せん断補強部材４の基端側に形成された定着部材４２（基端定着部材４４）の外形よりも大きな寸法とする。なお、拡径部３４は、必要に応じて形成すればよい。また、拡径部３４の形状は、基端定着部材４４を挿入することが可能であれば、例えば円形や矩形であってもよく、限定されるものではない。
【００２９】
図５（ａ）および（ｂ）に示すように、本実施形態では、横方向（水平方向）に並設された２つの補強部材挿入孔３が既設鉄筋コンクリート部材２の高さ方向に対して複数段形成されている。補強部材挿入孔３の上段（直上）または下段（直下）に形成された他の補強部材挿入孔３は、前者の補強部材挿入孔３に対して直交している。すなわち、上下に隣接する補強部材挿入孔３，３の一方の補強部材挿入孔３はコンクリート柱の一側面と平行に形成されており、他方の補強部材挿入孔３は一側面と交差する他の側面と平行に形成されている。なお、横方向に並設される補強部材挿入孔３の本数は限定されるものではない。また、高さ方向に配設される補強部材挿入孔３の段数も限定されるものではない。また、横方向（水平方向）に並設された２つの補強部材挿入孔３，３は、それぞれ対向する面から形成されていてもよいし、同様に、上下方向に平行に形成される補強部材挿入孔３，３は、交互に対向する面から形成されていてもよい。
【００３０】
せん断補強部材４は、補強部材挿入孔３内に配設されている。
せん断補強部材４は、図６に示すように、異形鉄筋からなる線材４１と、線材４１の両端部にそれぞれ形成された定着部材４２，４２（先端定着部材４３および基端定着部材４４）とからなる。定着部材４２は、線材４１の外径よりも大きな外形を有している。なお、線材４１を構成する材料は異形鉄筋に限定されるものではなく、線状の補強材料としての機能を発揮するものであれば、例えばネジ鉄筋、鋼棒、ＰＣ鋼より線、炭素線材等を使用してもよい。せん断補強部材４は、図５（ａ）および（ｂ）に示すように、補強部材挿入孔３に挿入した状態で、基端定着部材４４の周縁部が拡径部３４に掛止されるとともに、先端定着部材４３の先端面が一般部３３の底面に当接または近接する長さを有している。基端定着部材４４は、主筋２１と同等以上の被りコンクリート厚さを確保している。
【００３１】
本実施形態の先端定着部材４３は、線材４１の端部の加熱・加圧することにより拡径されたコブである。なお、先端定着部材４３の構成は限定されるものではなく、例えば、線材４１の先端に固定された板材や、ナット等であってもよい。
本実施形態の基端定着部材４４は、線材４１の基端部に固定された四角形状の鋼製プレートである。本実施形態の基端定着部材４４は、長方形であるが、基端定着部材４４の形状は限定されるものではなく、例えば、正方形、円形、楕円形、小判型等であってもよい。本実施形態では、線材４１の基端が長方形状の基端定着部材４４の中心から長手方向にずらした位置に固定されている。基端定着部材４４の固定方法は限定されるものではなく、例えば、摩擦圧接や溶接すればよい。
【００３２】
充填材５は、補強部材挿入孔３とせん断補強部材４との隙間に充填されている。本実施形態では、充填材５として、無収縮モルタルを使用する。なお、充填材５を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、グラウト、コンクリート等であってもよい。
本実施形態では、一般部３３と拡径部３４にそれぞれ充填材５，５１を充填する。拡径部３４に充填された充填材５１は、既設鉄筋コンクリート部材２の外面と補強パネル６１との隙間に充填された充填材５１と同一の材料からなり、両充填材５１，５１は一体に充填されている。なお、一般部３３と拡径部３４に充填する充填材５，５１は、同一の材料を使用してもよいし、それぞれ異なる材料を使用してもよい。
【００３３】
補強パネル６１は、図７に示すように、板面同士が対向する一対の板状部材６２，６２と、一対の板状部材６２，６２の間に介設された繊維シート６により構成されている。本実施形態の板状部材６２は、断面視コ字状を呈している。内側の板状部材６２の両端部は、外側の板状部材６２よりも突出している。また、繊維シート６は、内側の板状部材６２と同じ面積を有していて、繊維シート６の両端部は、外側の板状部材６２よりも突出している。なお、補強パネル６１の形状は限定されるものではなく、例えば、平板状であってもよい。
板状部材６２は、繊維強化セメント板（いわゆるフレキシブルボード）である。なお、板状部材６２を構成する材料は、繊維強化セメント板に限定されるものではなく、例えば、鋼板でもよい。また、高強度の繊維強化セメント板（曲げ強度が約５０Ｎ／ｍｍ２）を使用しても差し支えない。また、既設鉄筋コンクリート部材２側の板状部材６２に、枠状の板材を採用することで、繊維シート６を既設鉄筋コンクリート部材２に直接接着させてもよい。
繊維シート６は、例えば、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維、ＰＥＴ繊維、ポリエチレンテレフタレート繊維、ビニロン繊維等からなるシート材である。なお繊維シート６は、複数枚積層されていてもよい。
【００３４】
図５（ａ）に示すように、本実施形態では、一対の補強パネル６１により既設鉄筋コンクリート部材２を覆っている。補強パネル６１同士は、既設鉄筋コンクリート部材２の対向する面においてそれぞれ連結されている。補強パネル６１同士の連結は、補強パネル６１の端面同士を突き合わせた状態で、連結用の繊維シートを、各補強パネル６１の繊維シート６に跨って配設することで繊維シート６同士を連結するとともに、その表面を接合部材６３で覆うことにより行う。すなわち、既設鉄筋コンクリート部材２の外面には、連結された補強パネル６１の繊維シート６が周設されている。なお、補強パネル６１同士の接合方法は限定されるものではない。例えば、繊維シート６が補強パネル６１から張り出す長さを有している場合には、互いの繊維シート６同士を重ね合せることで、繊維シート６同士を連結すればよい。また、補強パネル６１同士の接合個所は、既設鉄筋コンクリート部材２の対向する一組の面に限定されるものではなく、Ｌ字状の補強パネル６１同士を既設鉄筋コンクリート部材２の各面（四面）において接合してもよいし、平板状の補強パネル６１同士を既設鉄筋コンクリート部材２の角部で接合してもよい。
本実施形態の補強パネル６１は、図示しないアンカーを介して既設鉄筋コンクリート部材２に固定されている。補強パネル６１と既設鉄筋コンクリート部材２との間には隙間が形成されていて、当該隙間には、充填材５１が充填されている。
【００３５】
本実施形態の耐震補強構造１を施工する場合は、まず、既設鉄筋コンクリート部材２に補強部材挿入孔３を穿孔する。
次に、補強部材挿入孔３の一般部３３に充填材５を注入する。続いて、充填材５が注入された補強部材挿入孔３にせん断補強部材４を挿入する。せん断補強部材４は、基端定着部材４４の縁が拡径部３４の底面に当接するまで押し込む。
既設鉄筋コンクリート部材２の１つの側面の所定の範囲（補強パネル６１により覆われる範囲）に対して、せん断補強部材４を設置したら、アンカーを介して補強パネル６１を固定する。補強パネル６１を固定したら、既設鉄筋コンクリート部材２と補強パネル６１との隙間および拡径部３４に充填材５１を充填する。また、既設鉄筋コンクリート部材２の隣り合う面に対して、補強パネル６１，６１を固定したら、当該補強パネル６１同士を連結する。
前記作業を繰り返すことにより、既設鉄筋コンクリート部材２の外周囲を補強パネル６１で覆う。
【００３６】
以上、本実施形態の耐震補強構造１によれば、既設鉄筋コンクリート部材２の内部に配設されたせん断補強部材４に加えて、補強パネル６１によって補強効果が向上する。すなわち、補強パネル６１（繊維シート６）を既設鉄筋コンクリート部材２に周設することでせん断耐力の増強を見込むことができる。そのため、せん断補強部材４が配設されていない部分についても、既設コンクリート部材に周設された補強パネル６１によって耐震性能（せん断耐力）が向上する。また、補強パネル６１の補強効果により、せん断補強部材４のみを配設する場合に比べて、せん断補強部材４の数量を減らすことができる。そのため、補強部材挿入孔３を形成する際の手間を低減することができるとともに、補強部材挿入孔３を形成する際の騒音や振動を低減することも可能となる。さらに、補強パネル６１で既設鉄筋コンクリート部材２を拘束することにより、既設鉄筋コンクリート部材２のじん性も向上する。また、補強パネル６１は、繊維シート６を既設鉄筋コンクリート部材２の外面に貼着する場合に比べて簡易に設置することができるため、工期短縮化が可能である。また、補強パネル６１は、取り扱いやすく、重機などが使用できない狭隘な施工スペースしか確保できない場合であっても、採用することができる。
また、上下に隣り合うせん断補強部材４同士は、互いに直交しているため、補強可能な斜めひび割れの発生位置や方向等が限定されることがない。
【００３７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更が可能である。
例えば、前記各実施形態では、補強部材挿入孔３の穿孔を、先端側（他面側）の主筋２１の位置の手前の深さまで行なうものとしたが、補強部材挿入孔３の深さはこれに限定されるものではない。すなわち、既設鉄筋コンクリート部材２の両面（一面側および他面側）において探査を行うことで既設の鉄筋の位置を明確に把握している場合には、補強部材挿入孔３を、先端側の主筋２１と同等の被りコンクリート厚さを確保できる深さに形成してもよい。
また、前記実施形態では、線材４１の両端の定着部材４２が形成されている場合について説明したが、定着部材４２は、線材４１の少なくとも基端に形成されていればよい。
【符号の説明】
【００３８】
１    耐震補強構造
２    既設鉄筋コンクリート部材
３    補強部材挿入孔
３１  第一挿入孔
３２  第二挿入孔
４    せん断補強部材
４１  線材
４２  定着部材
４３  先端定着部材
４４  基端定着部材
５    充填材
６    繊維シート
６１  補強パネル
６２  板状部材
【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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