(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸方向に交差する断面の形状が矩形状に形成された既設柱の補強構造であって、
前記既設柱の軸方向に延在させた状態で、前記既設柱の外周に沿って並べて設置された複数本の金属製の軸方向筋と、
前記軸方向筋を取り囲むように前記既設柱の外周に沿って螺旋状に巻かれた金属製の周方向筋と、
前記軸方向筋および前記周方向筋を覆うように前記既設柱の外周に設けられたモルタル部と、
互いに隣接する前記軸方向筋では高さ位置が軸方向にずれるように設置され、前記軸方向筋を上下に接続する機械的継手と、
前記既設柱の角部を避けて設置され、前記周方向筋を相互に接続する機械的継手と、
を備えることを特徴とする既設柱の補強構造。
【請求項２】
前記軸方向筋の下端部は、前記既設柱の基礎部にアンカー定着されていることを特徴とする請求項１記載の既設柱の補強構造。
【請求項３】
前記周方向筋において前記既設柱の角部に位置する部分は、前記既設柱の軸方向に交差する断面に向かって見た場合に、前記既設柱の角部を挟む両辺に対して交差するように斜めに形成されていることを特徴とする請求項１または２記載の既設柱の補強構造。
【請求項４】
前記軸方向筋、前記周方向筋またはその両方が、細径異形ＰＣ鋼棒または高強度鉄筋コンクリート用棒鋼で構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の既設柱の補強構造。
【請求項５】
前記軸方向筋および前記周方向筋が、細径異形ＰＣ鋼棒および高強度鉄筋コンクリート用棒鋼の組み合わせで構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の既設柱の補強構造。
【請求項６】
軸方向に交差する断面の形状が矩形状に形成された既設柱の補強方法であって、
機械的継手により相互に接続されて前記既設柱の軸方向に延在する複数本の金属製の軸方向筋を、互いに隣接する前記軸方向筋では前記機械的継手の高さ位置が軸方向にずれるようにして前記既設柱の外周に沿って並べて設置する工程と、
前記軸方向筋を取り囲むように、機械的継手により相互に接続された金属製の周方向筋を、前記機械的継手が前記既設柱の角部を避けるようにして前記既設柱の外周に螺旋状に巻き付ける工程と、
前記軸方向筋および前記周方向筋を覆うように前記既設柱の外周にモルタル部を形成する工程と、
を有することを特徴とする既設柱の補強方法。
【請求項７】
前記既設柱の基礎部にアンカー孔を形成する工程と、
前記アンカー孔に前記軸方向筋の下端部を挿入して固定する工程と、
を有することを特徴とする請求項６記載の既設柱の補強方法。
【請求項８】
前記周方向筋において前記既設柱の角部に位置する部分は、前記既設柱の軸方向に交差する断面に向かって見た場合に、前記既設柱の角部を挟む両辺に対して交差するように斜めに形成されていることを特徴とする請求項６または７記載の既設柱の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設柱の補強構造および補強方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
既設柱を補強するためのＲＣ巻立て工法は、既設柱の軸方向に延在する棒状の鉄筋を既設柱の外周に沿って複数本並べて配置するとともに、その外側に既設柱の外周に沿って延在する枠状の鉄筋（フープ筋）を既設柱の軸方向に沿って並べて配置し、さらにこれらの格子状の補強鉄筋部をコンクリートで覆うことで既設柱を補強する工法である。この工法の場合、フープ筋を１つずつ配置し継目を溶接してから既設柱の軸方向に沿って順次固定するのに手間がかかり、施工や品質管理が難しい。一方、既設柱を補強する他の工法として、既設柱の外周に螺旋フープ筋を巻き付ける工法がある（例えば特許文献１〜３参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−１５８４９４号公報
【特許文献２】特開平１０−１４８０３８号公報
【特許文献３】特開２０００−６４６３０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この既設柱の外周に螺旋フープ筋を巻き付ける工法の場合、ＲＣ巻立て工法に比べて手間がかからず、施工や品質管理が容易な上、既設柱の剪断耐力を向上させることができるが、既設柱の曲げ耐力を向上させることができないため適用範囲が限定されている、という問題がある。
【０００５】
本発明は、上述の技術的背景からなされたものであって、その目的は、既設柱の曲げ耐力を向上させることが可能な補強技術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】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の本発明の既設柱の補強構造は、軸方向に交差する断面の形状が矩形状に形成された既設柱の補強構造であって、前記既設柱の軸方向に延在させた状態で、前記既設柱の外周に沿って並べて設置された複数本の金属製の軸方向筋と、前記軸方向筋を取り囲むように前記既設柱の外周に沿って螺旋状に巻かれた金属製の周方向筋と、前記軸方向筋および前記周方向筋を覆うように前記既設柱の外周に設けられたモルタル部と、互いに隣接する前記軸方向筋では高さ位置が軸方向にずれるように設置され、前記軸方向筋を上下に接続する機械的継手と、前記既設柱の角部を避けて設置され、前記周方向筋を相互に接続する機械的継手と、を備えることを特徴とする。
【０００７】
また、請求項２に記載の本発明は、上記請求項１記載の発明において、前記軸方向筋の下端部は、前記既設柱の基礎部にアンカー定着されていることを特徴とする。
【０００８】
また、請求項３に記載の本発明は、上記請求項１または２記載の発明において、前記周方向筋において前記既設柱の角部に位置する部分は、前記既設柱の軸方向に交差する断面に向かって見た場合に、前記既設柱の角部を挟む両辺に対して交差するように斜めに形成されていることを特徴とする。
【０００９】
また、請求項４に記載の本発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記軸方向筋、前記周方向筋またはその両方が、細径異形ＰＣ鋼棒または高強度鉄筋コンクリート用棒鋼で構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項５に記載の本発明は、上記請求項１〜３のいずれか１項に記載の発明において、前記軸方向筋および前記周方向筋が、細径異形ＰＣ鋼棒および高強度鉄筋コンクリート用棒鋼の組み合わせで構成されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項６に記載の本発明の既設柱の補強方法は、軸方向に交差する断面の形状が矩形状に形成された既設柱の補強方法であって、機械的継手により相互に接続されて前記既設柱の軸方向に延在する複数本の金属製の軸方向筋を、互いに隣接する前記軸方向筋では前記機械的継手の高さ位置が軸方向にずれるようにして前記既設柱の外周に沿って並べて設置する工程と、前記軸方向筋を取り囲むように、機械的継手により相互に接続された金属製の周方向筋を、前記機械的継手が前記既設柱の角部を避けるようにして前記既設柱の外周に螺旋状に巻き付ける工程と、前記軸方向筋および前記周方向筋を覆うように前記既設柱の外周にモルタル部を形成する工程と、を有することを特徴とする。
【００１２】
また、請求項７に記載の本発明は、上記請求項６記載の発明において、前記既設柱の基礎部にアンカー孔を形成する工程と、前記アンカー孔に前記軸方向筋の下端部を挿入して固定する工程と、を有することを特徴とする。
【００１３】
また、請求項８に記載の本発明は、上記請求項６または７記載の発明において、前記周方向筋において前記既設柱の角部に位置する部分は、前記既設柱の軸方向に交差する断面に向かって見た場合に、前記既設柱の角部を挟む両辺に対して交差するように斜めに形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
請求項１記載の発明によれば、既設柱の曲げ耐力を向上させることが可能になる。
【００１５】
請求項２記載の発明によれば、軸方向筋の機械的強度を向上させることが可能になる。
【００１６】
請求項３記載の発明によれば、補強構造を含む既設柱の軸方向に交差する断面の面積を縮小することができる。
【００１７】
請求項４記載の発明によれば、補強構造を含む既設柱の軸方向に交差する断面の面積を縮小することができる。
【００１８】
請求項５記載の発明によれば、補強構造を含む既設柱の軸方向に交差する断面の面積を縮小することができる。
【００１９】
請求項６記載の発明によれば、既設柱の曲げ耐力を向上させることが可能になる。
【００２０】
請求項７記載の発明によれば、軸方向筋の機械的強度を向上させることが可能になる。
【００２１】
請求項８記載の発明によれば、補強構造を含む既設柱の軸方向に交差する断面の面積を縮小することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る補強構造が適用された橋脚部を有する橋梁の要部斜視図である。
【図２】図１の橋梁の橋脚部を補強する補強構造部の表層のモルタル部を取り除いて補強構造部内の補強鉄筋部を示した要部斜視図である。
【図３】図１の橋梁の要部断面図である。
【図４】図３の橋梁の橋脚部の下部側の要部拡大断面図である。
【図５】図３の橋梁の橋脚部の上部側の要部拡大断面図である。
【図６】（ａ）は図１の橋梁の橋脚部の軸方向に交差する断面図、（ｂ）は図６（ａ）の橋脚部の要部拡大断面図である。
【図７】（ａ）は発明者が検討した橋梁の橋脚部の軸方向に交差する断面図、（ｂ）は図７（ａ）の橋脚部の要部拡大断面図である。
【図８】図１の橋梁の変形例の要部断面図である。
【図９】図８の橋梁の下部側の要部拡大断面図である。
【図１０】図８の橋梁の上部側の要部拡大断面図である。
【図１１】（ａ）は橋梁の橋脚部の上部側の固定部の変形例を示す側面図、（ｂ）は図１１（ａ）の橋梁の側面に対して交差する側面図である。
【図１２】（ａ）は補強工程中の橋梁の要部斜視図、（ｂ）は図１２（ａ）の橋梁の要部拡大斜視図である。
【図１３】（ａ）は図１２に続く補強工程中の橋梁の要部斜視図、（ｂ）は図１３（ａ）の橋梁の要部拡大斜視図である。
【図１４】（ａ）は図１３に続く補強工程中の橋梁の要部斜視図、（ｂ）は図１４（ａ）の橋梁の要部拡大斜視図である。
【図１５】（ａ）は図１４に続く補強工程中の橋梁の要部斜視図、（ｂ）は図１５（ａ）の橋梁の要部拡大斜視図である。
【図１６】図１の橋梁を構成する補強構造部の補強鉄筋（軸方向筋および周方向筋）の材料を変えた場合における補強鉄筋強度、既設構造物と軸方向筋の離隔、軸方向筋の直径、周方向筋の直径、かぶり厚さおよび補強厚さの測定結果を示した説明図である。
【図１７】図１の橋脚部の軸方向に交差する面の要部拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、本発明の一例としての実施の形態について、図面に基づいて詳細に説明する。なお、実施の形態を説明するための図面において、同一の構成要素には原則として同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。
【００２４】
図１は本実施の形態に係る補強構造が適用された橋脚部を有する橋梁の要部斜視図、図２は図１の橋梁の橋脚部を補強する補強構造部の表層のモルタル部を取り除いて補強構造部内の補強鉄筋部を示した要部斜視図である。
【００２５】
橋梁１は、例えば、道路、鉄道または水路等を通す架空構造物であり、地盤上に設置された基礎部２と、基礎部２上に立設された橋脚部（既設柱）３と、橋脚部３により支持された上部構造部４とを有している。
【００２６】
橋梁１の橋脚部３は、例えば、軸方向に交差する断面が矩形（四角形）状に形成された四角柱状のコンクリートからなり、その外周には、橋脚部３を補強する補強構造部５が橋脚部３の外周四側面のほぼ全域を覆うように設けられている。なお、適用される橋脚部３は、その軸方向に交差する断面の形状が、例えば、長方形、正方形または台形等のように種々のものがある。
【００２７】
補強構造部５は、橋脚部３の軸方向に沿って立設された複数本の主筋（軸方向筋）５ａと、この複数本の主筋５ａの外側に螺旋状に巻かれた螺旋フープ筋（周方向筋）５ｂと、これらの補強鉄筋部を被覆した状態で橋脚部３の外周に設けられたモルタル部（被覆材）５ｃとを備えている。なお、図１においては図面を見易くするためモルタル部５ｃにハッチングを付した。
【００２８】
次に、補強構造部５の構成について図３〜図７を参照して説明する。図３は図１の橋梁の要部断面図、図４は図３の橋梁の橋脚部の下部側の要部拡大断面図、図５は図３の橋梁の橋脚部の上部側の要部拡大断面図、図６（ａ）は図１の橋梁の橋脚部の軸方向に交差する断面図、図６（ｂ）は図６（ａ）の橋脚部の要部拡大断面図、図７（ａ）は発明者が検討した橋梁の橋脚部の軸方向に交差する断面図、図７（ｂ）は図７（ａ）の橋脚部の要部拡大断面図である。
【００２９】
図３に示すように、主筋５ａは、例えば棒状の高張力鉄筋（ＳＢＰＤ１２７５／１４２０：細径異形ＰＣ鋼棒（ＪＩＳ３１３７：２００８）等）からなり、橋脚部３の軸方向に沿って立設された状態で、橋脚部３の外周に沿って複数本並んで設置されている。このように橋脚部３の外周に複数本の主筋５ａを設けることにより、橋脚部３の曲げ耐力を向上させることができるので、補強構造部５の適用範囲を拡大することができる。また、主筋５ａを高張力鉄筋により形成することにより、主筋５ａの断面積を小さくすることができるので、補強構造部５の厚さを薄くすることができ、補強構造部５を含む橋脚部３の軸方向に交差する断面の面積を小さくすることができる。このため、建築限界を広げることができるので、補強構造部５の適用範囲を拡大することができる。
【００３０】
図４に示すように、主筋５ａの下端部は、基礎部２の上部に垂直に穿孔されたアンカー孔２ａに挿入されアンカー定着されている。これにより、複数本の主筋５ａを固定させることができるので、複数本の主筋５ａの機械的強度を向上させることができる。この主筋５ａの下端部には、カプラ６ａのような機械的継手がネジ止めされている。これにより、主筋５ａの下端部の径を相対的に拡大することができるので、主筋５ａの下端部の固定効果を向上させることができる。なお、アンカー孔２ａの内壁面には、アンカー孔２ａの周方向に沿って延びる溝２ｂ，２ｂが形成されている。
【００３１】
また、図５に示すように、主筋５ａの上端部は、上部構造部４の下部に垂直に穿孔された固定孔４ａに挿入されて固定されている。この主筋５ａの上端部には、主筋５ａの下端部と同様に、カプラ６ｂのような機械的継手がネジ止めされている。これにより、主筋５ａの下端部と同様に、主筋５ａの上端部の固定効果も向上させることができる。なお、固定孔４ａの内壁面には、固定孔４ａの周方向に沿って延びる溝４ｂ，４ｂが形成されている。
【００３２】
また、図３〜図５に示すように、各主筋５ａは、少なくとも２本の鉄筋をカプラ６ｃのような機械的継手で接続することにより構成されている。これにより、現地条件の違いや熟練度の差に起因する製品強度のバラツキを低減または無くすことができる。また、各主筋５ａの設置時に、主筋５ａの構成用の鉄筋をアンカー孔２ａや固定孔４ａに挿入してからカプラ６ｃで繋ぐことにより、各主筋５ａをアンカー孔２ａおよび固定孔４ａに容易に挿入することができる。また、図３に示すように、橋脚部３の外周に沿って互いに隣接する主筋５ａ，５ａのカプラ６ｃ，６ｃの高さ位置が、主筋５ａの軸方向にずれている。これにより、橋脚部３の外周に沿って互いに隣接する主筋５ａ，５ａのカプラ６ｃ，６ｃの高さ位置を一致させる場合に比べて、複数本の主筋５ａの全体的な曲げ強度を向上させることができる。
【００３３】
一方、図３〜図６に示すように、螺旋フープ筋５ｂは、例えば棒状の高張力鉄筋（ＳＢＰＤ１２７５／１４２０：細径異形ＰＣ鋼棒（ＪＩＳ３１３７：２００８）等）からなり、複数本の主筋５ａを取り囲むように橋脚部３の外周に沿って螺旋状に巻かれた状態で設置されている。このような螺旋フープ筋５ｂを設けたことにより、橋脚部３の剪断耐力を向上させることができる。また、螺旋フープ筋５ｂを高張力鉄筋で形成することにより、曲げ戻しが可能となり現地での巻き付けが可能となる。さらに、螺旋フープ筋５ｂを高張力鉄筋で形成することにより、螺旋フープ筋５ｂの断面積を小さくすることができるので、補強構造部５の厚さを薄くすることができ、橋脚部３（補強構造部５を含む）の軸方向に交差する断面の面積を小さくすることができる。このため、建築限界を広げることができるので、補強構造部５の適用範囲を拡大することができる。
【００３４】
螺旋フープ筋５ｂは、橋脚部３の軸方向の隣接間隔を調整した状態で結束線（図示せず）により主筋５ａに結び付けられている。また、図６に示すように、螺旋フープ筋５ｂにおいて橋脚部３の角部に位置する部分は、橋脚部３の軸方向に交差する断面に向かって見た場合に、橋脚部３の角部を挟む両辺に対して交差するように斜めに形成されている。すなわち、螺旋フープ筋５ｂは、橋脚部３の軸方向に交差する断面に向かって見た場合の形状が八角形状に形成されている。
【００３５】
ここで、図７には、螺旋フープ筋５０において橋脚部３の角部に位置する部分が、橋脚部３の軸方向に交差する断面に向かって見た場合に、ほぼ直角に折れ曲がっている場合が示されている。また、図６（ｂ）には、図７の場合の橋脚部３の角部のモルタル部５ｃの外周が二点鎖線で示されている。図６（ｂ）に示すように、本実施の形態においては、螺旋フープ筋５ｂにおいて橋脚部３の角部に位置する部分を斜めに形成したことにより、橋脚部３（補強構造部５を含む）の角部の出っ張りを図７の場合よりも小さくすることができるので、橋脚部３の軸方向に交差する断面の面積を縮小することができる。このため、さらに、建築限界を広げることができるので、補強構造部５の適用範囲を拡大することができる。
【００３６】
また、螺旋フープ筋５ｂの継手は、主筋５ａと同様にカプラ（図示せず）等のような機械的継手が使用されているが、そのカプラを橋脚部３の角部に設置すると図６（ｂ）で説明した橋脚部３の断面積の縮小効果を阻害してしまうので、そのカプラは橋脚部３の角部を避けて設置されている。
【００３７】
モルタル部５ｃは、複数本の主筋５ａおよび螺旋フープ筋５ｂで構成される格子状の補強鉄筋部を覆い保護する部材である。モルタルを用いた場合、充填性が良く、既設のコンクリート（橋脚部３）との接着性に優れている。また、コンクリートを用いた場合に比べて補強構造部５の厚さを薄くすることができるので、橋脚部３（補強構造部５を含む）の軸方向に交差する断面の面積を小さくすることができる。このため、建築限界を広げることができるので、補強構造部５の適用範囲を拡大することができる。また、補強構造部５の重量を低減することができるので、基礎部２への負担を低減することができる。
【００３８】
ここで、上記の説明では主筋５ａの固定のために主筋５ａの上下端部にカプラを接続した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種々変更可能である。図８は図１の橋梁の変形例の要部断面図、図９は図８の橋梁の下部側の要部拡大断面図、図１０は図８の橋梁の上部側の要部拡大断面図である。ここでは、主筋５ａの上下端部にフランジ部５ａ１が一体形成されており、主筋５ａの上下端部が部分的に大径になっている場合が例示されている。主筋５ａの上下端部にフランジ部５ａ１を設けたことにより、主筋５ａの固定効果を向上させることができる。また、主筋５ａの上下端部に接続されるカプラが不要となるので、コストを低減することができる。
【００３９】
また、図１１（ａ）は橋梁の橋脚部の上部側の固定部の変形例を示す側面図、図１１（ｂ）は図１１（ａ）の橋梁の側面に対して交差する側面図である。図１１においては図面を見易くするためモルタル部５ｃを省略している。ここでは、主筋５ａの上端部側に上部構造部４の肉厚部が存在しない場合が例示されている。主筋５ａの上端部側に上部構造部４の肉厚部が存在しない場合は、上部構造部４の側面に固定部材７を設置し、その固定部材７で主筋５ａの上端部を固定している。固定部材７は、例えば、鋼板からなり、ボルト８により上部構造部４の側面に固定されている。固定部材７の上部側は、主筋５ａの軸方向に交差するように折り曲げられており、その曲折部には、主筋５ａの上端部を挿入するための孔が穿孔されている。主筋５ａは、固定部材７の孔を通じて突出された主筋５ａの上端部にナットがネジ止めされることにより固定されている。なお、主筋５ａの上端部側に上部構造部４の肉厚部が存在する箇所については、上記のように、主筋５ａの上端部が上部構造部４の肉厚部に形成された固定孔に挿入され固定されている。
【００４０】
次に、本実施の形態の補強方法の一例について図１２〜図１５を参照して説明する。図１２〜図１５の（ａ）は補強工程中の橋梁の要部斜視図、（ｂ）は図１２〜図１５の（ａ）の要部拡大斜視図である。
【００４１】
まず、図１２に示すように、橋脚部３の表面の付着物や脆弱部分をディスクグラインダーやウォータージェット等により取り除いた後、橋梁１の橋脚部３の外周に沿って基礎部２の上面に複数のアンカー孔２ａを垂直に削孔し、上部構造部４の天井面に複数の固定孔４ａ（図３等参照）を垂直に削孔する。なお、上部構造部４において、主筋５ａの配置部に肉厚部が存在しない場合は、上部構造部４の側面に上記した固定部材７をボルト８によって設置する。
【００４２】
続いて、図１３に示すように、各アンカー孔２ａおよび各固定孔４ａ（固定部材７の孔）内に主筋５ａを挿入して、橋脚部３の外周に沿って複数本の主筋５ａを立設する。この際、上記したように、各主筋５ａを構成する鉄筋をアンカー孔２ａおよび固定孔４ａ（固定部材７の孔）に挿入した後、その鉄筋同士をカプラ６ｃ（図３等参照）で接続することで主筋５ａを設置する。これにより、現地条件の違いや熟練度の差に起因する製品強度のバラツキを低減または無くすことができる。また、各主筋５ａを容易に設置することができる。
【００４３】
続いて、図１４に示すように、複数本の主筋５ａを取り囲むように橋脚部３の外周に螺旋フープ筋５ｂを巻き付け、橋脚部３の軸方向に隣接する螺旋フープ筋５ｂ部分の間隔を調節した後、複数箇所において螺旋フープ筋５ｂを結束線により主筋５ａに結び付ける。この際、フープ筋を１つずつ外嵌して継目を溶接する必要がないので、手間がかからず、施工や品質管理を容易にすることができる。また、新たな工法を取り入れる訳ではなく既存の技術で螺旋フープ筋５ｂを橋脚部３の外周に巻き付けることができるので、螺旋フープ筋５ｂの巻き付け作業を容易に行うことができる。
【００４４】
その後、図１５に示すように、主筋５ａおよび螺旋フープ筋５ｂで構成される補強鉄筋部を覆うように橋脚部３の外周面（四側面のほぼ全面）にモルタルを吹き付けて固化することによりモルタル部５ｃを形成する。この際、モルタル部５ｃを吹き付けで形成することにより、モルタル充填用の仮枠を使用する場合に比べて施工効率を向上させることができるので、補強構造部５の施工時間を短縮することができ、工期を短縮することができる。また、モルタルを使用したことにより、コンクリートに比べて補強構造部５の厚さを薄くすることができる。なお、図１５においては図面を見易くするためモルタル部５ｃにハッチングを付した。
【実施例】
【００４５】
図１６は図１の橋梁を構成する補強構造部の補強鉄筋（軸方向筋および周方向筋）の材料を変えた場合における補強鉄筋強度、既設構造物と軸方向筋の離隔、軸方向筋の直径、周方向筋の直径、かぶり厚さおよび補強厚さの測定結果を示した説明図、図１７は図１の橋脚部の軸方向に交差する面の要部拡大断面図である。
【００４６】
ここで、軸方向筋（主筋５ａ）は、鉄筋径と引張強度との積が標準工法を上回るように配置されている。また、周方向筋（螺旋フープ筋５ｂ）は、２５×σｙを上限として配置されている。また、図１６において、符号Ａ，Ｂは補強鉄筋の材料を例示しており、符号Ａは、上記の細径異形ＰＣ鋼棒を示し、符号Ｂは、高強度鉄筋（例えば、ＵＳＤ６８５：高強度鉄筋コンクリート用棒鋼（国土交通大臣認定、認定番号ＭＳＲＢ−００８１））を示している。なお、図１７に例示するように、かぶり厚さとは、補強構造物５の鋼材（鉄筋等）の最外縁から補強構造部５の表面までの距離（長さ）ｔ１のことである。また、補強厚さとは、橋脚部３の周囲に設けられた補強構造部５の厚さｔ２のことである。
【００４７】
まず、図１６の左欄（１）は、橋脚構造物の標準的な補強を想定したものであり、補強構造部５の軸方向筋（主筋５ａ）および周方向筋（螺旋フープ筋５ｂ）が、普通の鉄筋で構成されている場合の測定結果を示している。なお、ここでいう普通の鉄筋とは、通常の鉄筋コンクリート構造物で使用する種類（強度や径等）の鉄筋をいい、例えば、ＪＩＳ Ｇ３１１２：２０１０で規定されている降伏強度２３５Ｎ／ｍｍ２〜４９０Ｎ／ｍｍ２、鉄筋直径が４．３ｍｍ（Ｄ４）〜５０．８ｍｍ（Ｄ５１）の鉄筋のことをいう。
【００４８】
このうち、１行目は、補強構造部５が、例えば、コンクリート巻立工法で構成されている場合の測定結果を示している。コンクリート巻立工法においては、補強構造部５の外周の被覆材としてコンクリートが使用されている。２行目は、補強構造部５が、例えば、吹付けモルタル工法で構成されている場合の測定結果を示している。吹付けモルタル工法においては、補強構造部５の外周の被覆材としてモルタルが使用されている。いずれの工法の場合も、軸方向筋および周方向筋の各々の強度は、例えば、３４５Ｎ／ｍｍ２である。また、軸方向筋の直径は、例えば、３５ｍｍ、周方向筋の直径は、例えば、２５ｍｍである。
【００４９】
ただし、既設構造物と軸方向筋の離隔は、被覆材としてコンクリートを用いた場合は、例えば、１００ｍｍ以上であるのに対して、被覆材としてモルタルを用いた場合は、耐久性が向上するので、例えば０ｍｍである。すなわち、コンクリート標準仕様書等においては、鉄筋の周囲に空きを設けるように規定されており、その大きさは、打ち込むコンクリート（またはモルタル）の最大骨材寸法の４／３以上を確保するとされている（コンクリートの最大骨材寸法は、鉄筋同士の空きｔ３（図１７参照）の３／４以下に設定する）。このため、汎用的に使用されるコンクリートでは、最大骨材寸法が２０ｍｍまたは２５ｍｍであり、その４／３の２７ｍｍまたは３３ｍｍ以上の空きを確保する必要がある。これに対して、被覆材としてモルタルを用いた場合は、橋脚部３と軸方向筋（主筋５ａ）との間に空きを設けない場合でも耐震性能を発揮することが確認できたため、図６や図１７等に示すように、規定の範囲を超えて既設構造物（橋脚部３）と軸方向筋（主筋５ａ）との空きを０ｍｍにすることができた。また、被覆材の「かぶり厚さ」は、被覆材としてコンクリートを用いた場合は、例えば、７０ｍｍ以上であるのに対して、被覆材としてモルタルを用いた場合は、耐久性が向上するので、例えば３０ｍｍである。そして、補強厚さは、被覆材としてコンクリートを用いた場合は、例えば、２５０ｍｍであるのに対して、モルタルを用いた場合は、例えば、９０ｍｍにすることができ、被覆材としてコンクリートを用いた場合の半分よりも薄くすることができた。
【００５０】
次に、図１６の左欄（２）は、軸方向筋（主筋５ａ）、周方向筋（螺旋フープ筋５ｂ）またはその両方が、上記した細径異形ＰＣ鋼棒で構成されている場合の測定結果を示している。
【００５１】
このうち、左欄（２）内の１行目は、軸方向筋および周方向筋の両方が、細径異形ＰＣ鋼棒で構成されている場合の測定結果を示している。この場合、軸方向筋および周方向筋の各々の強度は、例えば、１２７５Ｎ／ｍｍ２である。また、軸方向筋の直径は、例えば、１９ｍｍ、周方向筋の直径は、例えば、１５ｍｍである。また、被覆材の「かぶり厚さ」は、例えば、３０ｍｍである。そして、補強厚さは、例えば、６４ｍｍにすることができ、最も薄くすることができた。
【００５２】
左欄（２）内の２行目は、軸方向筋が、例えば、細径異形ＰＣ鋼棒で構成され、周方向筋が、上記の普通の鉄筋で構成されている場合の測定結果を示している。この場合、軸方向筋の強度は、例えば、１２７５Ｎ／ｍｍ２であり、周方向筋の強度は、例えば、３４５Ｎ／ｍｍ２である。また、軸方向筋の直径は、例えば、１９ｍｍであり、周方向筋の直径は、例えば、２５ｍｍである。また、被覆材の「かぶり厚さ」は、例えば、３０ｍｍである。そして、補強厚さは、例えば、７４ｍｍにすることができ、標準の吹付けモルタル工法（左欄（１）内の２行目）の場合よりも薄くすることができた。
【００５３】
左欄（２）内の３行目は、同欄の２行目の逆で、軸方向筋が、例えば、上記の普通の鉄筋で構成され、周方向筋が、細径異形ＰＣ鋼棒で構成されている場合の測定結果を示している。この場合、軸方向筋の強度は、例えば、３４５Ｎ／ｍｍ２であり、周方向筋の強度は、例えば、１２７５Ｎ／ｍｍ２である。また、軸方向筋の直径は、例えば、３５ｍｍであり、周方向筋の直径は、例えば、１５ｍｍである。また、被覆材の「かぶり厚さ」は、例えば、３０ｍｍである。そして、補強厚さは、例えば、８０ｍｍにすることができ、標準の吹付けモルタル工法（左欄（１）内の２行目）の場合よりも薄くすることができた。
【００５４】
次に、図１６の左欄（３）は、軸方向筋（主筋５ａ）、周方向筋（螺旋フープ筋５ｂ）またはその両方が、上記した高強度鉄筋コンクリート用棒鋼で構成されている場合の測定結果を示している。
【００５５】
このうち、左欄（３）内の１行目は、軸方向筋および周方向筋の両方が、高強度鉄筋コンクリート用棒鋼で構成されている場合の測定結果を示している。この場合、軸方向筋および周方向筋の各々の強度は、例えば、６８５Ｎ／ｍｍ２である。また、軸方向筋の直径は、例えば、２５ｍｍ、周方向筋の直径は、例えば、２２ｍｍである。また、被覆材の「かぶり厚さ」は、例えば、３０ｍｍである。そして、補強厚さは、例えば、７７ｍｍにすることができ、標準の吹付けモルタル工法（左欄（１）内の２行目）の場合よりも薄くすることができた。
【００５６】
左欄（３）内の２行目は、軸方向筋が、例えば、高強度鉄筋コンクリート用棒鋼で構成され、周方向筋が、上記の普通の鉄筋で構成されている場合の測定結果を示している。この場合、軸方向筋の強度は、例えば、６８５Ｎ／ｍｍ２であり、周方向筋の強度は、例えば、３４５Ｎ／ｍｍ２である。また、軸方向筋および周方向筋の直径は、共に、例えば、２５ｍｍである。また、被覆材の「かぶり厚さ」は、例えば、３０ｍｍである。そして、補強厚さは、例えば、８０ｍｍにすることができ、標準の吹付けモルタル工法（左欄（１）内の２行目）の場合よりも薄くすることができた。
【００５７】
左欄（３）内の３行目は、同欄の２行目の逆で、軸方向筋が、例えば、上記の普通の鉄筋で構成され、周方向筋が、高強度鉄筋コンクリート用棒鋼で構成されている場合の測定結果を示している。この場合、軸方向筋の強度は、例えば、３４５Ｎ／ｍｍ２であり、周方向筋の強度は、例えば、６８５Ｎ／ｍｍ２である。また、軸方向筋の直径は、例えば、３５ｍｍであり、周方向筋の直径は、例えば、２２ｍｍである。また、被覆材の「かぶり厚さ」は、例えば、３０ｍｍである。そして、補強厚さは、例えば、８７ｍｍにすることができ、標準の吹付けモルタル工法（左欄（１）内の２行目）の場合よりも薄くすることができた。
【００５８】
次に、図１６の左欄（４）は、軸方向筋（主筋５ａ）および周方向筋（螺旋フープ筋５ｂ）が、上記した細径異形ＰＣ鋼棒および高強度鉄筋コンクリート用棒鋼の組み合わせで構成されている場合の測定結果を示している。
【００５９】
このうち、左欄（４）内の１行目は、軸方向筋が、細径異形ＰＣ鋼棒で構成され、周方向筋の両方が、高強度鉄筋コンクリート用棒鋼で構成されている場合の測定結果を示している。この場合、軸方向筋の強度は、例えば、１２７５Ｎ／ｍｍ２であり、周方向筋の強度は、例えば、６８５Ｎ／ｍｍ２である。また、軸方向筋の直径は、例えば、１９ｍｍ、周方向筋の直径は、例えば、２２ｍｍである。また、被覆材の「かぶり厚さ」は、例えば、３０ｍｍである。そして、補強厚さは、例えば、７１ｍｍにすることができ、標準の吹付けモルタル工法（左欄（１）内の２行目）の場合よりも薄くすることができた。
【００６０】
左欄（４）内の２行目は、同欄の１行目の逆で、軸方向筋が、例えば、高強度鉄筋コンクリート用棒鋼で構成され、周方向筋が、細径異形ＰＣ鋼棒で構成されている場合の測定結果を示している。この場合、軸方向筋の強度は、例えば、６８５Ｎ／ｍｍ２であり、周方向筋の強度は、例えば、１２７５Ｎ／ｍｍ２である。また、軸方向筋の直径は、例えば、２５ｍｍであり、周方向筋の直径は、例えば、１５ｍｍである。また、被覆材の「かぶり厚さ」は、例えば、３０ｍｍである。そして、補強厚さは、例えば、７０ｍｍにすることができ、標準の吹付けモルタル工法（左欄（１）内の２行目）の場合よりも薄くすることができた。
【００６１】
このように、補強構造部５の補強鉄筋として、細径異形ＰＣ鋼棒や高強度鉄筋コンクリート用棒鋼を使用することにより、補強鉄筋の強度を増加させて補強鉄筋の径を細くするこができるので、補強構造部５の補強厚さを薄くすることができた。特に、軸方向筋（主筋５ａ）および周方向筋（螺旋フープ筋５ｂ）を、細径異形ＰＣ鋼棒で構成した場合が最も補強厚さを薄くすることができた。また、軸方向筋（主筋５ａ）および周方向筋（螺旋フープ筋５ｂ）の材料として普通の鉄筋を使用しない場合の方が、普通の鉄筋を使用した場合に比べて補強厚さを薄くすることができた。また、補強構造部５の補強鉄筋の被覆材としてコンクリートに代えて吹付けモルタルを使用することにより、耐久性が向上し、補強構造部５のかぶり厚さを薄くすることができた。
【００６２】
以上、本発明者によってなされた発明を実施の形態に基づき具体的に説明したが、本明細書で開示された実施の形態はすべての点で例示であって、開示された技術に限定されるものではない。すなわち、本発明の技術的な範囲は、前記の実施の形態における説明に基づいて制限的に解釈されるものでなく、あくまでも特許請求の範囲の記載に従って解釈されるべきであり、特許請求の範囲の記載技術と均等な技術および特許請求の範囲の要旨を逸脱しない限りにおけるすべての変更が含まれる。
【００６３】
例えば、前記実施の形態においては、モルタル部を吹き付けにより形成した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、例えば、補強鉄筋部の外周に仮枠を組み、その仮枠内にモルタルを注入することでモルタル部を形成しても良い。
【００６４】
また、前記実施の形態においては、軸方向に交差する断面の形状が矩形（四角形）状の橋脚部３に適用した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、例えば、軸方向に交差する断面の形状が５角形以上の多角形の橋脚部３にも適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００６５】
上記した実施の形態においては本発明を橋梁の橋脚部の補強に適用した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、例えば、ビルの柱部の補強等、他の既設柱の補強に適用することができる。
【符号の説明】
【００６６】
１  橋梁
２  基礎部
２ａ  アンカー孔
２ｂ  溝
３  橋脚部
４  上部構造部
４ａ  固定孔
４ｂ  溝
５  補強構造部
５ａ  主筋
５ａ１  フランジ部
５ｂ  螺旋フープ筋
５ｃ  モルタル部
６ａ，６ｂ，６ｃ  カプラ
７  固定部材
８  ボルト
Ａ  細径異形ＰＣ鋼棒
Ｂ  高強度鉄筋コンクリート用棒鋼
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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