(57)【要約】【課題】繊維シートのコンクリート部材表面への付着強度を向上させることにより、該繊維シートによる補強効果を向上させる。【解決手段】コンクリート部材１の表面に鋼板２が接着され、その外側表面には繊維シート３が貼り付けられる。この方法によれば、鋼板２の剛性により繊維シート３とコンクリート部材１との有効な付着面積を広げることが可能で、その結果として、繊維シート３によるコンクリート部材１の補強効果を高めることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維シートを用いてコンクリート部材を補強する、コンクリート部材の補強方法において、
鋼板及び繊維シートからなる積層体をコンクリート部材の表面に配置する工程、
を有するコンクリート部材の補強方法。
【請求項２】
前記コンクリート部材の表面に不陸調整材を塗布する工程、を有し、
前記積層体の前記コンクリート部材の表面への配置は、該積層体を前記不陸調整材に貼り付けることにより行う、
ことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート部材の補強方法。
【請求項３】
前記積層体は、繊維シートを前記鋼板の少なくとも外側表面に貼付して構成したものであって、
該繊維シートの外側表面に部分的に当接するように板状部材を配置する工程と、
該板状部材と前記積層体を貫通して前記コンクリート部材内部に到達するように鋲を打つ工程と、
を備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート部材の補強方法。
【請求項４】
鋼板及び繊維シートからなる積層体がコンクリート部材の表面に配置されてなる、コンクリート部材の補強構造。
【請求項５】
前記コンクリート部材と前記積層体との間に不陸調整材が介装された、
ことを特徴とする請求項４に記載のコンクリート部材の補強構造。
【請求項６】
前記積層体は、繊維シートを前記鋼板の少なくとも外側表面に貼付して構成され、
該繊維シートの外側表面に部分的に当接するように板状部材が配置され、
該板状部材及び前記積層体を貫通して前記コンクリート部材内部に到達するように鋲が配置された、
ことを特徴とする請求項４又は５に記載のコンクリート部材の補強構造。
【請求項７】
前記鋼板は、前記コンクリート部材の表面に沿って複数枚配置され、
前記繊維シートは、それら複数枚の鋼板に接着された、
ことを特徴とする請求項４乃至６のいずれか１項に記載のコンクリート部材の補強構造。
【請求項８】
前記板状部材及び前記鋲は、少なくとも前記繊維シートの端部近傍に配置された、
請求項６記載のコンクリート部材の補強構造。
【請求項９】
前記板状部材及び前記鋲は、前記繊維シートの概ね全面に亘り分散配置された、
請求項６記載のコンクリート部材の補強構造。
【請求項１０】
前記板状部材が各鋲ごとに独立してなる、
請求項６，８，９のいずれか１項に記載のコンクリート部材の補強構造。
【請求項１１】
１枚の板状部材を複数の鋲が貫通するように配置された、
請求項６，８，９のいずれか１項に記載のコンクリート部材の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート部材表面に繊維シートを配置することによるコンクリート部材の補強方法および補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、アラミド繊維や炭素繊維などの高強度繊維を織り上げた繊維シートを用いて鉄筋コンクリート造などの構造物を補強する方法が多く用いられるようになってきた。
【０００３】
独立した柱等（周りに障害物の無い柱等）の鉄筋コンクリート部材に繊維シートを巻付けて補強する場合には、繊維シートを閉鎖形状にすることが可能なため、繊維シート相互を重ねるなどの方法によって端部の定着性能を確保することができる（例えば、特許文献１参照。）。
【０００４】
しかし最近、巻付けなどの閉鎖形状ではなく、コンクリート部材（図１１の符号１０１参照）の表面の１面乃至３面に繊維シート１０３を貼着し、コンクリート１０１の表面と繊維シート１０３との付着性能に期待するという補強方法が次第に用いられるようになってきた（例えば、特許文献２参照。）。
【特許文献１】特開平０９−０７２１０６号公報
【特許文献２】特開平１０−２５２０１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、コンクリート部材に繊維シートを貼着する方法では、コンクリート部材が大きな応力を受ける際、コンクリートとの付着性能が十分でない場合には、コンクリート表面から繊維シートが剥れてしまい、折角高強度繊維を用いながら、その強度を十分に発揮させることができないという問題を抱えていた。
【０００６】
こうした問題に対しては、コンクリート部材の繊維シート端部に近接する位置にボルトを埋込み、平板あるいはＬ字型形状の鋼材などを用いて繊維シート端部をコンクリート部材に定着するなどの方法によって問題の解決が図られていたが、この方法では、コンクリートを穿孔する作業、ボルトを埋め込む作業、更に鋼材に予めボルト用の穴を開けておく作業、ボルトを貫通させて鋼材をセットする作業、ナットを締め付ける作業などが必要で、こうした作業を伴う工事は煩雑で、経済的でないことが課題となっていた。
【０００７】
そこで、本発明は、繊維シートのコンクリート部材との付着性能を向上させることが可能な、コンクリート部材の補強方法及び補強構造を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、図１に例示するものであって、繊維シート（３）を用いてコンクリート部材（１）を補強する、コンクリート部材の補強方法において、
鋼板（２）及び繊維シート（３）からなる積層体（Ｂ）をコンクリート部材（１）の表面に配置する工程、
を有することを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１に係る発明において、図２に例示するものであって、前記コンクリート部材（１）の表面に不陸調整材（４）を塗布する工程、を有し、
前記積層体（Ｂ）の前記コンクリート部材（１）の表面への配置は、該積層体（Ｂ）を前記不陸調整材（４）に貼り付けることにより行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１又は２に記載の発明において、図４に例示するものであって、前記積層体（Ｂ）は、繊維シート（３）を前記鋼板（２）の少なくとも外側表面に貼付して構成したものであって、
該繊維シート（３）の外側表面に部分的に当接するように板状部材（５）を配置する工程と、
該板状部材（５）と前記積層体（Ｂ）を貫通して前記コンクリート部材（１）内部に到達するように鋲（６）を打つ工程と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、図１及び図２に例示するものであって、鋼板（２）及び繊維シート（３）からなる積層体（Ｂ）がコンクリート部材（１）の表面に配置されてなる、コンクリート部材の補強構造に関するものである。
【００１２】
請求項５記載の発明は、請求項４に係る発明において、前記コンクリート部材（１）と前記積層体（Ｂ）との間に不陸調整材（図２の符号４参照）が介装されたことを特徴とする。
【００１３】
請求項６記載の発明は、請求項４又は５に記載の発明において、図４に例示するものであって、前記積層体（Ｂ）は、繊維シート（３）を前記鋼板（２）の少なくとも外側表面に貼付して構成され、
該繊維シート（３）の外側表面に部分的に当接するように板状部材（６）が配置され、
該板状部材（６）及び前記積層体（Ｂ）を貫通して前記コンクリート部材（１）内部に到達するように鋲（６）が配置された、ことを特徴とする。
【００１４】
請求項７記載の発明は、請求項４乃至６のいずれか１項に記載の発明において、前記鋼板は、前記コンクリート部材（１）の表面に沿って複数枚配置され（図３の符号２０ａ参照）、前記繊維シート（３）は、それら複数枚の鋼板（２０ａ）に接着されたことを特徴とする。
【００１５】
請求項８記載の発明は、請求項６に係る発明において、図５に例示するものであって、前記板状部材（５）及び前記鋲（６）は、少なくとも前記繊維シート（３）の端部近傍に配置されたことを特徴とする。
【００１６】
請求項９記載の発明は、請求項６に係る発明において、図７に例示するものであって、前記板状部材（５）及び前記鋲（６）は、前記繊維シート（３）の概ね全面に亘り分散配置されたことを特徴とする。
【００１７】
請求項１０記載の発明は、請求項６，８，９のいずれか１項に記載の発明において、図５に例示するものであって、前記板状部材（５）が各鋲（６）ごとに独立してなることを特徴とする。
【００１８】
請求項１１記載の発明は、請求項６，８，９のいずれか１項に記載の発明において、図６に例示するものであって、１枚の板状部材（５０）を複数の鋲（６）が貫通するように配置されたことを特徴とする。
【００１９】
なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１，４及び７に係る発明によれば、鋼板の剛性により繊維シートとコンクリート部材との有効な付着面積を広げることが可能で、その結果として繊維シートによるコンクリート部材の補強効果を更に高めることができる。
【００２１】
請求項２及び５に係る発明によれば、コンクリート部材の表面が平滑で無い場合であっても積層体の接着強度を確保することができる。
【００２２】
請求項３，６，８，９，１０及び１１に係る発明によれば、板状部材と鋲とによって、繊維シートの剥がれを防止することができる。特に、請求項８に係る発明によれば、繊維シートの端部を起点として発生する剥がれを防止することができる。また、請求項９に係る発明によれば、繊維シート全面に亘って剥がれを防止することができる。さらに、請求項１１に係る発明によれば、板状部材が接触している広い領域全てにおいて繊維シートの剥がれを確実に防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について詳細に説明する。ここで、図１は、本発明に係るコンクリート部材の補強方法及び補強構造の一例を示す斜視図であり、図２は、本発明に係るコンクリート部材の補強方法及び補強構造の他の例を示す斜視図であり、図３は、鋼板の形状の一例を示す平面図である。また、図４は、本発明に係るコンクリート部材の補強方法及び補強構造のさらに他の例を示す斜視図であり、図５(a) は、板状部材及び鋲の配置位置の一例を示す平面図であり、図５(b) は、そのＡ−Ａ線断面図である。さらに、図６は、板状部材及び鋲の配置位置の他の例を示す平面図であり、図７は、板状部材及び鋲の配置位置のさらに他の例を示す平面図である。また、図８は、繊維シート及び鋼板の接着方法の一例を示す断面図であり、図９は、繊維シート及び鋼板の接着方法の他の例を示す断面図であり、図１０は、繊維シート及び鋼板の接着方法のさらに他の例を示す断面図である。
【００２４】
本発明に係るコンクリート部材の補強構造は、例えば図１に示すものであって、鋼板２及び繊維シート３からなる積層体Ｂがコンクリート部材１の表面に配置されてなることを特徴とする。本発明によれば、鋼板２の剛性により繊維シート３とコンクリート部材１との有効な付着面積を広げることが可能で、その結果として繊維シート３によるコンクリート部材１の補強効果を更に高めることができる。
【００２５】
なお、図１に示す積層体Ｂは、コンクリート部材１の側に配置された鋼板２と、該鋼板２の外側表面に接着された繊維シート３と、からなるが、他の構成のものも挙げることができる。すなわち、
・  コンクリート部材の側に配置された繊維シートと、該繊維シートの外側表面に接着された鋼板とからなる積層体（不図示）
・  コンクリート部材の側に配置された繊維シートと、該繊維シートの表面に接着された鋼板と、該鋼板の表面に積層された別の繊維シートとからなる積層体（不図示）
【００２６】
なお、積層体の最外層が鋼板ではなく繊維シートにて構成された場合には、化粧モルタルの塗着が容易になるという効果がある。
【００２７】
この場合、図２に例示するように、前記コンクリート部材１と前記積層体Ｂとの間に不陸調整材４を介装するようにしても良い。例えば、コンクリート部材１の表面に不陸調整材４を接着し、その表面に鋼板２を接着し、更にその表面に繊維シート３を貼り付けるようにしても良い。これにより、コンクリート部材１の表面が平滑で無い場合であっても積層体の接着強度を確保することができる。
【００２８】
なお、図１や図２においては、１枚の繊維シート３の全面に対して１枚の鋼板２が貼付された状態（つまり、１枚の繊維シート３に対して、ほぼ同じ面積の１枚の鋼板２が接着された状態）を示すが、もちろんこれに限られるものではない。例えば、図３に示すように、コンクリート部材１の表面に沿って鋼板２０ａを複数枚配置し、それら複数枚の鋼板２０ａに１枚の繊維シート３を接着するようにしても良い。つまり、鋼板２０はいくつかに分割された状態で（符号２０ａ参照）、コンクリート部材表面に直接あるいは不陸調整材４を介して接着され、この鋼板２０ａの表面に繊維シート３が貼り付けられるようにしても良い。この場合、鋼板同士は直接接合されていないので、鋼板から鋼板へは繊維シート３を介して応力伝達されることとなる。
【００２９】
ここで、繊維シートの接合方法について説明する。繊維シート３が鋼板２０ａに後付けされる場合（つまり、コンクリート部材１に先に複数枚の鋼板２０ａが貼り付けられ、その後、繊維シート３が貼り付けられる場合）には、第一の方法として、図８に示すように複数枚の鋼板２０ａを跨いで繊維シート３を鋼板表面に貼り付ければよい。また、予め繊維シート３が鋼板２０ａに貼り付けられて現場に搬入される場合には、第二の方法として、図９に示すように、一方の鋼板２０ａから長めに繊維シート３ａを突出させておき、他方の繊維シート３ｂに重ねて接着させることにより応力伝達させることができる。また第三の方法として、図１０に示すように、鋼板２０ａより繊維シート（図９の符号３ａ参照）を突出させることなく、予め繊維シート３を貼り付けた鋼板２０ａを連続させてコンクリート部材１の表面に貼り付け、別の接続用繊維シート３ｃを双方の鋼板２０ａ上に貼り付けられた繊維シート３に重ねるように接着して鋼板２０ａおよび繊維シート３相互の応力伝達を図るなどの方法がある。
【００３０】
さらに、前記積層体は、繊維シートを前記鋼板の少なくとも外側表面に貼付して構成し（鋼板と繊維シートの２層構造のもの（但し、鋼板がコンクリート部材側に配置されるもの）、及び繊維シートと鋼板と繊維シートの３層構造のものの両方を含む概念である。）、該繊維シートの外側表面に部分的に当接するように板状部材を配置し、該板状部材及び前記積層体を貫通して前記コンクリート部材内部に到達するように鋲を配置するようにしても良い。例えば、図４に例示するように、不陸調整材４がコンクリート部材１の表面に接着され、不陸調整材４の表面に鋼板２が貼り付けられ、さらに繊維シート３が鋼板２の表面に貼り付けられ、板状部材６が部分的に繊維シート３上に配置され、この板状部材６と繊維シート３と鋼板２と不陸調整材４を貫通してコンクリート１の内部に定着させるように鋲６を打ち込むと良い。この際、施工上鋲打ちが可能であれば、板状部材５が繊維シート３に接着材等により接着されていても接着されていなくともよい。上述の板状部材と鋲とによって、繊維シートの剥がれを防止することができる。
【００３１】
なお、鋲の打込みは、ボルトおよび定着金物による方法に比較して、施工が簡単であるほか、鋲打ちそのものが穴あけ作業をも意味するため、鋲位置の精度への要求が厳しくなく、そのことは更に施工の簡便さにつながる。
【００３２】
上述の板状部材５及び鋲６は、図５(a) に示すように、少なくとも繊維シート３の端部近傍（繊維シート３の長手方向の端部近傍を意味する）に配置すると良く、該繊維シート３の幅方向（繊維シート３の短手方向を意味する）に亘って複数配置すると良い。かかる場合、繊維シートの端部を起点として発生する剥がれを防止することができる。
【００３３】
なお、図５(a) (b) では、３セットの板状部材５及び鋲６（つまり、３枚の板状部材５と３本の鋲６）が配置されているが、もちろんその数は限定されるものではなく、２セット以下でも４セット以上でも良い。また、図５(a) (b) では、１枚の板状部材５につき１本の鋲６が打ち込まれている（つまり板状部材５が各鋲６ごとに独立している。）が、板状部材５の枚数と鋲６の本数とが同じである必要はない。例えば、図６に示すように、１枚の板状部材５０を複数本（図では３本）の鋲６が貫通するように構成しても良い。つまり、板状部材５０が複数の鋲６の位置を連結するように形成しても良い。かかる場合、板状部材５０が接触している広い領域全てにおいて繊維シートの剥がれを確実に防止することができる。
【００３４】
なお、板状部材５及び鋲６は、上述のように少なくとも繊維シート３の端部近傍に配置されていれば良いが、図７に示すように、繊維シート３の概ね全面に亘るように分散配置しても良い。かかる場合、繊維シート全面に亘って剥がれを防止することができる。
【００３５】
繊維シート３は、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維など、構造補強に用いることのできる強度・剛性の高い繊維であれば、特に材料を特定する必要はなく、そのいずれであっても本発明の効果を発揮することができる。なお、通常のガラス繊維は、アルカリ性物質に対する抵抗力が低く、十分な強度を発揮できないが、耐アルカリ性を改善したガラス繊維もあり、また、含浸樹脂などによりコンクリート表面に繊維シートが直接触れないような工夫をすれば、本発明を適用することは充分可能である。
【００３６】
不陸調整材４は、コンクリート部材の面が平滑でない場合に、平滑にすることによって鋼板の接着面積を増大させ、その結果接着性能を高めるために用いられるものであり、面精度を確保し易く、かつ接着性能が高い材料であれば、ポリマーセメントモルタルや樹脂モルタルなどを用いることも可能であるが、特に材料を限定するものではない。
【００３７】
なお、本発明全体に共通するが、ここで用いられる板状部材５，５０は、繊維シート３がコンクリート部材表面から剥離するのを防止する鋲６の定着効果を拡げるために用いられるもので、その材料は金属系のものであっても、プラスチック系のものであってもよい。金属材料は鋼製、ステンレス製、アルミ製などから価格、耐腐食性、施工性などを勘案して選択すればよい。また形状は、鋲の定着効果が拡げられる形であれば、長方形、正方形、円形などのいずれでもよい。図６に示すように、複数の鋲６，…を連結する場合などにおいては、概ね長方形であってもよい。
【００３８】
ボルトおよび鋼材を用いて繊維シート端部を定着する方法については［発明が解決しようとする課題］の欄で先に説明したが、ボルトによる方法では、繊維シートの貼付け面と同一面に定着する場合、ボルトのせん断強度で定着効果が決定される。それに対して本発明における鋲の効果は、鋲のせん断耐力ではなく、鋲には繊維シートの剥離防止効果を期待している点が大きく異なっている。
【００３９】
次に、本発明に係るコンクリート部材の補強方法について説明する。
【００４０】
本発明に係るコンクリート部材の補強方法は、例えば図１に例示するように、繊維シート３を用いてコンクリート部材１を補強する方法であり、鋼板２及び繊維シート３からなる積層体Ｂをコンクリート部材１の表面に配置する工程、を有する。
【００４１】
この場合、前記コンクリート部材１の表面に不陸調整材（図２の符号４参照）を塗布する工程、を有し、前記積層体Ｂの前記コンクリート部材１の表面への配置は、該積層体Ｂを前記不陸調整材４に貼り付けることにより行うようにすると良い。或いは、このような不陸調整材を使用せず、前記積層体Ｂをコンクリート部材１の表面に直接貼り付けるようにしても良い（図１参照）。つまり、上述の「積層体をコンクリート部材の表面に配置」とは、何らかの介装部材を介して積層体をコンクリート部材表面に貼付する態様、及び、そのような介装部材を使用せずに積層体をコンクリート部材表面に直接貼付する態様の両方を含む概念である。
【００４２】
また、「積層体のコンクリート部材１の表面への配置」は、
（１）  前記鋼板２及び前記繊維シート３によって積層体（例えば、符号Ｂ参照）を形成し、該形成した積層体をコンクリート部材１の表面（或いは、不陸調整材表面）に貼り付ける態様
（２）  積層体を先に形成するのではなく、鋼板２や繊維シート３を順次コンクリート部材１の表面（或いは、不陸調整材表面）に貼り付けて積層体を形成していく態様
の両方を含む概念である。
【００４３】
ところで、繊維シート３を前記鋼板２の少なくとも外側表面に貼付して前記積層体を構成し（鋼板と繊維シートの２層構造のもの（但し、鋼板がコンクリート部材側に配置されるもの）、及び繊維シートと鋼板と繊維シートの３層構造のものの両方を含む概念である。）、該繊維シート３の外側表面に部分的に当接するように板状部材（図４の符号５参照）を配置し、更に該板状部材５と前記積層体を貫通して前記コンクリート部材１内部に到達するように鋲６を打つようにしても良い。
【００４４】
なお、繊維シート３の貼付けは、コンクリート表面の清掃、プライマー塗布、パテによる凹部の充填、樹脂下塗り、シート貼付け、樹脂上塗りという一連の手順に沿って行われるが、これらは繊維シート貼付け作業における一般的な方法である。
【００４５】
以上、コンクリート部材の補強方法および補強構造について説明したが、コンクリート部材は無筋コンクリートであっても鉄筋コンクリートであってもよく、更に鉄筋コンクリート部材内部に鉄骨を内蔵する、いわゆる鉄骨鉄筋コンクリート部材についても同様に補強することができ、またその補強効果が概ね同等であることはいうまでもない。
【００４６】
また、上記の補強方法および補強構造は、柱や梁などの一般的なコンクリート部材に適用可能であるが、戸建住宅の基礎の補強に用いることも無論可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】図１は、本発明に係るコンクリート部材の補強方法及び補強構造の一例を示す斜視図である。
【図２】図２は、本発明に係るコンクリート部材の補強方法及び補強構造の他の例を示す斜視図である。
【図３】図３は、鋼板の形状の一例を示す平面図である。
【図４】図４は、本発明に係るコンクリート部材の補強方法及び補強構造のさらに他の例を示す斜視図である。
【図５】図５(a) は、板状部材及び鋲の配置位置の一例を示す平面図であり、図５(b) は、そのＡ−Ａ線断面図である。
【図６】図６は、板状部材及び鋲の配置位置の他の例を示す平面図である。
【図７】図７は、板状部材及び鋲の配置位置のさらに他の例を示す平面図である。
【図８】図８は、繊維シート及び鋼板の接着方法の一例を示す断面図である。
【図９】図９は、繊維シート及び鋼板の接着方法の他の例を示す断面図である。
【図１０】図１０は、繊維シート及び鋼板の接着方法のさらに他の例を示す断面図である。
【図１１】図１１(a) は、従来の補強構造の一例を示す平面図であり、図１１(b) は、その断面図である。
【符号の説明】
【００４８】
１            コンクリート部材
２            鋼板
３            繊維シート
４            不陸調整材
５            板状部材
６            鋲
２０ａ        鋼板
５０          板状部材
Ｂ            積層体
【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】
2008045320.tif 000008
【図７】
2008045320.tif 000009
【図８】
2008045320.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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