(57)【要約】【課題】コンクリートブロック造の壁体において、各コンクリートブロックの一体性を確保しながら、壁体がせん断変形したときに壁体と繊維シートにせん断力を分担させる。【解決手段】コンクリートブロック造の壁体２の少なくとも片面に繊維シート３を接着剤３ａにより貼り付け、繊維シート３を接着剤３ａと一体となった繊維強化シート４として壁体２のせん断変形に追従させる。  壁体２をその周辺のフレーム５、または地盤６に変形に対して拘束させる。  壁体２とフレーム５との間に跨る鋼材７を壁体２とフレーム５の双方に一体化させ、壁体２をフレーム５に拘束させる。  壁体２をフレーム５の柱５１、５１間に構築され、両柱に一体化した受け梁１４に拘束させる。【選択図】図１
2008231827.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートブロック造の壁体の少なくとも片面に繊維シートが接着剤により貼り付けられ、前記繊維シートが前記接着剤と一体となった繊維強化シートとして前記壁体のせん断変形に追従することを特徴とする補強コンクリートブロック造壁体。
【請求項２】
前記壁体がその周辺のフレーム、または地盤に、変形に対して拘束されていることを特徴とする請求項１に記載の補強コンクリートブロック造壁体。
【請求項３】
前記壁体と前記フレームとの間に跨る鋼材が前記壁体と前記フレームの双方に一体化し、前記壁体が前記フレームに拘束されていることを特徴とする請求項２に記載の補強コンクリートブロック造壁体。
【請求項４】
前記壁体が、前記フレームの柱間に構築され、この両柱に一体化した受け梁に拘束されていることを特徴とする請求項２に記載の補強コンクリートブロック造壁体。
【請求項５】
前記壁体がその下方の、地盤改良が施された地盤に拘束されていることを特徴とする請求項２に記載の補強コンクリートブロック造壁体。
【請求項６】
コンクリートブロック造の壁体の少なくとも片面に繊維シートを接着剤により貼り付け、この繊維シートを前記接着剤に一体となった繊維強化シートとして前記壁体に一体化させ、この繊維強化シートを前記壁体のせん断変形に追従させることを特徴とする補強コンクリートブロック造壁体の施工方法。
【請求項７】
前記壁体とその周辺のフレームとの間に跨る鋼材を前記壁体と前記フレームの双方に一体化させ、このフレームに前記壁体を変形に対して拘束させることを特徴とする請求項６に記載の補強コンクリートブロック造壁体の施工方法。
【請求項８】
前記壁体周辺のフレームの柱間にこの両柱に一体化する受け梁を構築し、この受け梁に前記壁体を変形に対して拘束させることを特徴とする請求項６に記載の補強コンクリートブロック造壁体の施工方法。
【請求項９】
前記壁体の下方の地盤に対して地盤改良を施し、この地盤改良された地盤に前記壁体を変形に対して拘束させることを特徴とする請求項６に記載の補強コンクリートブロック造壁体の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は例えば鉄道高架橋の並列する橋脚間にコンクリートブロック造の壁体が構築されるような状況において、その壁体にせん断耐力及びせん断剛性を付与する補強コンクリートブロック造壁体とその施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
上記のような並列する橋脚間にコンクリートブロック造の壁体が構築され、対向する壁体間の空間が店舗や事務所等に利用されている条件下において、橋脚を含む構造体のせん断破壊に対する補強を必要とする場合、壁体を一旦、解体・撤去した上で、橋脚の回りに鋼板やコンクリート、連続繊維シート等を巻き立てる方法が採用されることが多い。
【０００３】
この場合、壁体を解体する関係で、壁体間の空間の使用を中止せざるを得ないため、空間内での生活や営業等の機能を一時的に停止させなければならない。利用者への補償面、及び施設の現状復旧等の面から、補強工事を円滑に遂行することもできない。いずれにしても、既存の壁体を解体した後に、新たな壁体を構築する方法は既存の壁体の機能を生かすことがないため、経費上も、期間上も合理的な方法とは言えない。
【０００４】
コンクリートブロック造の壁体を新規に構築する方法には、隣接するブロック間に接着剤を充填しながら、ブロックを積み上げる方法（特許文献１参照）、繊維強化プラスチック製フレームの内側の限られた領域にブロックを積み上げる方法（特許文献２参照）がある。
【０００５】
コンクリートブロック造以外の壁体を新規に構築する方法には、柱・梁のフレーム内にプレキャストコンクリートの壁板を配置する方法（特許文献３、４参照）、フレームの内周に沿って鋼製の枠材を配置し、その内周に耐震壁を構築する方法（特許文献５参照）、フレーム内に構築される耐震壁の中央部に高強度繊維シートを接着する方法（特許文献６参照）がある。
【０００６】
この他、壁体とその両側に接続する柱の全面に繊維シートを貼り付けた上で、壁体の柱寄りの厚さ方向両側にコンクリートブロックを配置し、繊維シートを拘束する方法（特許文献７参照）があるが、従来、仕切り壁として利用されている既存のコンクリートブロック造壁体を使用状態に置きながら、この壁体を耐震補強する方法はない。
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−４４１６６号公報（請求項１、図１、図３、図４）
【特許文献２】特開２００４−１６２４６９号公報（請求項１、図１）
【特許文献３】特開平１１−３２４１８２号公報（請求項１、図１、図２）
【特許文献４】特開２０００−１２９９５２号公報（請求項１、図１、図２）
【特許文献５】特開２００１−０２７０４８号公報（請求項１、図１〜図４）
【特許文献６】特開平１０−０２５９０５号公報（請求項２、図３、図４）
【特許文献７】特開２００４−１２４５２１号公報（請求項１、図２、図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献１〜５は壁体を新規に構築する方法であるため、既存のコンクリートブロック造壁体のせん断耐力及び剛性を向上させる場合への適用が利かない。
【０００９】
特許文献６は高強度コンクリートの中央部の周辺に普通強度のコンクリートを配置することにより耐震壁の変形能力を高め、靭性を上げる方法であるため、耐震壁のせん断耐力を向上させることにはならない。
【００１０】
特許文献７では壁体とそれに接続する柱の全面に繊維シートを貼り付けているため、コンクリートブロック造の壁体に適用したときに一定の効果が得られると考えられる。しかしながら、特許文献７は補強すべきコンクリート構造体が入隅部を有する場合にも繊維シートに剥離を生じさせないことを目的とし、柱を回り込むように繊維シートを貼り付ける必要があるため、壁体単体のみを補強する場合には適用できない可能性が高い。また壁体単体を補強する場合より対象が広範囲に及ぶため、作業が制約を受けることになる。
【００１１】
鉄道高架橋以外にも、生産施設その他の既存構造物においてコンクリートブロック造の壁体は多く存在しているが、既存のコンクリートブロック造の壁体は鉄筋コンクリート造の壁体と異なり、内部に十分な配筋がなされていないことが多いため、個々のコンクリートブロックが独立して挙動する可能性がある。このことから、繊維シートを用いてコンクリートブロック造の壁体を補強する上では、各コンクリートブロックの一体性を確保し、壁体のせん断変形時に壁体と繊維シートにせん断力を分担させることが必要である。
【００１２】
本発明は上記背景より、壁体のせん断変形時に壁体と繊維シートにせん断力を分担させ、壁体にせん断耐力及びせん断剛性を付与することが可能な補強コンクリートブロック造壁体及びその施工方法を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
請求項１に記載の発明の補強コンクリートブロック造壁体は、コンクリートブロック造の壁体の少なくとも片面に繊維シートが接着剤により貼り付けられ、前記繊維シートが前記接着剤と一体となった繊維強化シートとして前記壁体のせん断変形に追従することを構成要件とする。繊維シートは壁体の両面に貼り付けられる場合もある。
【００１４】
繊維シートが接着剤と一体となった繊維強化シートとして挙動することは、繊維シートが接着剤を構成する樹脂等と組み合わせられた繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）としての性能を発揮することを意味する。従って繊維強化シートは繊維シートと接着剤が合成された材料の性能としての引張強度、伸び率、弾性係数を有する。
【００１５】
繊維シートがコンクリートブロック造の壁体の少なくとも片面に貼り付けられ、繊維シートが接着剤と一体となった繊維強化シートとして壁体のせん断変形に追従することで、繊維シートがコンクリートブロックへの接着状態を維持する限り、壁体がせん断変形したときの各コンクリートブロックの一体性が確保される。この結果、コンクリートブロックに破壊面（ひび割れ）が発生しようとするときに、繊維シート（繊維強化シート）の架橋効果により破壊面が壁体の一部に集中することなく、分散する。
【００１６】
また繊維シートの架橋効果によってコンクリートブロックの破壊面に発生しているせん断力が繊維シートに伝達され、負担されるため、繊維シートが貼り付けられた補強コンクリートブロック造の壁体はコンクリートブロック造の壁体単体では得られないせん断耐力を確保する。
【００１７】
繊維シートは接着剤と一体となった繊維強化シートとしての弾性を有することで、壁体のせん断変形を制御する働きをし、繊維シートが高すぎることも低すぎることもない、適度な弾性を有することで、壁体に壁体単体では得られないせん断剛性を付与する。このせん断耐力とせん断剛性の増加により、コンクリートブロック造の壁体を有する既存の構造物のせん断耐力とせん断剛性を改善することが可能になる。
【００１８】
繊維シートの貼り付けによるせん断耐力及びせん断剛性増加の効果はコンクリートブロック造壁体の片面のみに対しても発揮される。従ってコンクリートブロック造の壁体が既存の場合にはその片面に対する補強のみで済ませることで、対向する壁体で囲まれた空間内での生活や営業等の機能を維持したまま施工を遂行する際に、動線を阻害せず、または動線を利用しながら補強工事を実施することが可能になる。
【００１９】
既存の壁体に対する補強工事は壁体への繊維シートの接着剤による貼り付けで済むことから、壁体を新設するか、補強用の枠材を付加する場合のような壁体の解体も、斫りもないため、騒音を発生することなく遂行される。例えば鉄道高架橋下部のように空間を店舗や事務所、住居等に使用している場合において、営業や生活を継続したまま、すなわち空間を使用状態に置いたまま、補強工事を遂行することが可能である。このことは既存の壁体がコンクリートブロック造である構造物全般に妥当する。
【００２０】
繊維シートが接着剤と一体となった繊維強化シートとして壁体を補強する上では、繊維シートが壁体に生ずるひび割れを分散させる効果と壁体の剛性を高める効果を発揮できる範囲の引張強度と伸び率、弾性係数を有することが適切である。
【００２１】
繊維シートの引張強度と伸び率が高い程、壁体に対する補強効果は大きいが、弾性係数が高すぎると、壁体の表面に発生する破壊面の分散効果を期待することができなくなる。弾性係数が高すぎれば、繊維シートのせん断変形が壁体のみのせん断変形に追従できないため、破壊面を生じようとするコンクリートブロックにおける繊維強化シート部分のみがせん断力を負担することになり、繊維シートが破断する可能性がある。繊維シートの破断に伴い、壁体の耐力が急激に低下し、壁体が脆性的な破壊を示すことになる。
【００２２】
一方、繊維シートの弾性係数が低すぎれば、壁体に生ずるせん断変形の初期の段階では繊維シートが伸び変形することになり、壁体に作用するせん断力を壁体のみが負担することと変わりがない。このため、壁体に破壊面が発生し、破壊面が大きく目開きした後に、その部分を架橋する繊維シートが補強効果を発揮することになり、変形の初期から繊維シートが壁体に剛性を付与する機能を発揮することができない。
【００２３】
文献１（Mayorca Paola、目黒公郎：ポリプロピレンバンドを用いた組積造構造物の耐震補強、土木学会年次学術講演会講演概要集第１部、Vol.58、pp.1077-1078、2003）には弾性係数が１ｋＮ／ｍｍ２程度のポリプロピレン繊維テープによりブロック壁を補強した例が示されており、補強の有無に拘らず、最大耐力に変化がないことが報告されている。
【００２４】
この場合、ブロック壁が最大耐力を迎え、抵抗力が急激に低下した後の大変形時に若干の耐力増加が見られる点に、補強材の寄与が表れていることが分かる。このことは弾性係数（１ｋＮ／ｍｍ２）が低すぎることを意味する。また繊維シートが高弾性であっても最大耐力の増加が小さく、ブロック壁のせん断変形角が１／２５０〜１／２００のところ、１／３００〜１／２５０程度の範囲のせん断変形角までしか耐力への寄与ができないことが文献１以外の文献から判明している。
【００２５】
文献２（勝俣英雄（株式会社大林組技術研究所）・萩尾浩也・木村耕三・小畠克朗：炭素繊維を用いた耐震壁の補強に関する実験的研究（その１〜２）、日本建築学会大会学術講演梗概集、pp.327-330、1996）には鉄筋コンクリート造の耐震壁を炭素繊維シートで補強した例が示されており、本発明に準じた、シートを貼り付けただけの方法では耐力増加が１０％に留まることが報告されている。また最大耐力時のせん断変形角は１／３００程度に留まり、ブロック壁のせん断変形角１／２５０〜１／２００の範囲のせん断変形に寄与できないことが分かる。
【００２６】
以上のことから、繊維シートはコンクリートブロック造の壁体の初期のせん断変形に追従して変形できる弾性を有することが必要と考えられる。すなわち、繊維シートが接着剤と一体となった繊維強化シート（繊維強化プラスチック）としては、少なくとも一般的なコンクリート（コンクリートブロック造）の弾性係数である２０ｋＮ／ｍｍ２以上の弾性係数を有していることが適切である、と言える。一方、前記のようにコンクリートブロック造壁体への追従性を確保する上で、コンクリートの弾性係数より著しく高くない範囲であることも必要である。
【００２７】
ここで、繊維強化シートに求められる弾性係数の大よその上限を探るために、弾性係数が４０ｋＮ／ｍｍ２となるように繊維強化シート（ビニロン繊維シート）を試作し、接着剤としてアクリル樹脂系の接着剤を用いて繊維シートをコンクリートブロック造の壁体に貼付したときに、図６に示す加力装置を用いた正負の交番載荷実験を実施した。その結果を図７に示す。
【００２８】
図７には繊維シートによる補強がないコンクリートブロック造の壁体（菱形の点）と、鉄筋コンクリート造の壁体（太線）、並びに下面の拘束がないコンクリートブロック造の壁体（●の点）に対する実験結果も示している。繊維強化シートを貼り付けた壁体は■の点で示している。ここで使用した繊維強化シートの引張強度は９５０Ｎ／ｍｍ２で、伸び率は２％以上である。
【００２９】
図７から、補強なしの場合、せん断耐力及びせん断剛性は低いものの、１／１００程度のせん断変形角（載荷点変位１６〜２０ｍｍ程度）までは耐力（４５０ｋＮ）を維持し、壁体としては比較的靭性に富む挙動を示すことが分かる。これに対し、コンクリートブロック造の壁体に繊維強化シートを付加した本発明の場合には、補強なしの場合と変形能力に大きな差はないものの、耐力（９００ｋＮ）が約２倍になっていることが分かる。
【００３０】
また本発明の場合とブロックの下面拘束なしの場合との対比から、本発明による壁体の補強効果は壁体周辺の拘束が大きく、構造物との一体性が高い場合に大きくなる。例えば壁体が下面において軟弱地盤等の低剛性部材が接し得る状態で存在している場合、構造物の変形に伴い、壁体全体が沈下しようとするため、構造物との一体性が確保されず、拘束効果が得られない可能性が高い。
【００３１】
構造物と壁体の一体性が低い状況下では壁体自体のせん断耐力の増加効果が構造物全体の構造特性に及ぼす影響が小さく、壁体に対する補強効果も小さいと考えられる。従って構造物と壁体の一体性が確保されていれば、壁体に対する補強効果により構造物全体に対する補強効果が得られることになるため、壁体の直下に軟弱地盤等の低剛性部材が存在する場合には地盤に対し、その剛性を高める処理を施すことが有効である。
【００３２】
図８は図６に示す実験で用いた本発明による壁体表面のひび割れの状況を示す。コンクリートブロック造の壁体が両側の柱から拘束を受ける条件下では、壁体が単なる繊維シートの接着により補強される場合、通常では壁体内に大きな破壊面が発生した後に、ひび割れの分散効果を期待することはできない。ひび割れは壁体の一部に集中的に発生する傾向がある。
【００３３】
これに対し、繊維強化シートとして適度の伸び率と弾性係数を付与する接着剤により繊維シートを壁体に付加した場合には、各コンクリートブロックと目地に多数の破壊面（ひび割れ）が分散して発生している。このことから、壁体内のせん断力が破壊面を架橋する繊維強化シートによって壁体の周辺部分に伝達され、繊維強化シートが壁体全体、及びそれを含む構造物全体のせん断耐力と剛性の向上に寄与することが分かる。
【００３４】
このことから、繊維シートと接着剤（樹脂等）が一体となった繊維強化シートが接着された本発明の壁体では、ある箇所にひび割れが発生したときに、そのひび割れを繊維強化シートが架橋することによりひび割れを発生させた引張力を負担することができる結果、ひび割れが壁体の全面に分散して発生していると考えられる。
【００３５】
ひび割れが分散することは、壁体内部における引張応力が均一化していることの現れであるため、特定箇所への引張応力（ひび割れ）の集中が緩和され、局部的な破壊による耐力低下が抑制され、せん断耐力及びせん断剛性の増大が実現されていると言える。特に引張応力の均一化は壁体の内部に安定した圧縮ストラットを形成することにつながるため、壁体のような面部材のせん断耐力及びせん断剛性の増大には有効である。
【００３６】
繊維強化シートがひび割れを架橋し、引張応力を負担した後には、繊維強化シート全面の壁体本体への付着が急激に切れることはなく、繊維強化シートの付着は次第に切れていくため、繊維強化シートが負担する引張応力が脆性的に失われることはない。このことは壁体に安定した耐力増加をもたらす要因になっているものと考えられる。
【００３７】
上記文献１及び文献２等における報告、並びに図７、図８に示す実験結果から、以下のことが推定される。コンクリートブロックの生ずる破壊面の分散効果と壁体に対する剛性付与効果を有効に発揮させる上では、繊維強化シートの引張強度が７００Ｎ／ｍｍ２程度以上、伸び率が２％程度以上で、弾性係数が２０ｋＮ／ｍｍ２程度以上〜４０ｋＮ／ｍｍ２程度以下の範囲にあることが適切である。
【００３８】
前記のようにコンクリートブロック造壁体のせん断力に対する耐力と剛性は壁体自身が周辺から受ける拘束の度合いが大きい程、大きくなり、繊維強化シートの貼り付けによる効果も大きい。このことから、壁体の周辺からの拘束が弱い場合には、壁体への繊維強化シートの貼り付けと併せ、請求項２に記載のように壁体がその周辺のフレーム、または地盤に、変形に対して拘束されることが効果的である。フレームは壁体に接続する柱、または梁の少なくともいずれかを指す。
【００３９】
壁体がフレームに拘束される場合、具体的には請求項３に記載のように壁体とフレームとの間に跨る鉄筋、形鋼、鋼管等の鋼材が壁体とフレームの双方に一体化することにより壁体がフレームに拘束される。壁体とフレーム双方への、鋼材の一体化の手段は問われず、接着、定着等がある。
【００４０】
請求項３の場合、壁体にその周囲のフレームが一体化することで、壁体は単独ではなく、柱、もしくは梁が一体化した壁体として挙動するため、壁体単体が負担すべきせん断力の一部が柱、もしくは梁に伝達され、壁体単体の剛性に柱、もしくは梁の剛性が付加される。この結果、壁体が単体でせん断力を負担する場合より壁体のせん断耐力及びせん断剛性が向上する。
【００４１】
請求項３において、壁体と柱、もしくは梁との間にクリアランスが存在する場合には、そのクリアランスの範囲で壁体の変形性能が確保されるため、壁体がせん断変形直後に柱、もしくは梁に衝突することによる壁体の損傷が緩和される。
【００４２】
壁体はまた、請求項４に記載のように壁体が、フレームの柱間に構築され、この両柱に一体化した受け梁に拘束されていることによってもフレームに拘束される。受け梁は壁体の直下、または直上に構築され、壁体が受け梁に接し得る状態になることで、せん断変形した壁体が受け梁に拘束される。この場合も、壁体と受け梁との間にクリアランスが存在すれば、そのクリアランスの範囲で壁体の変形性能が確保される。
【００４３】
請求項４の場合、壁体が受け梁から拘束を受けることで、壁体が負担すべきせん断力の一部が受け梁に伝達され、併せて受け梁の剛性が壁体に付加される。この結果、請求項３の場合と同様に壁体が単体でせん断力を負担する場合より壁体のせん断耐力及びせん断剛性が向上する。
【００４４】
壁体が地盤に拘束される場合は、具体的には請求項５に記載のように壁体がその下方の、地盤改良が施された地盤に拘束される。地盤は例えば地盤改良材との攪拌・混合等による、または芯材の挿入等による地盤改良が施されることにより強度と剛性を持ち、壁体を拘束する効果を発揮する。
【００４５】
請求項５の場合には、壁体がその直下の地盤改良された地盤に接し得る状態にあることで、せん断変形した壁体が地盤から拘束されるため、壁体が負担すべきせん断力の一部が地盤に伝達されると共に、地盤の剛性が壁体に付加される。この結果、請求項３、４の場合と同様に壁体が単体でせん断力を負担する場合より壁体のせん断耐力及びせん断剛性が向上する。壁体と地盤との間にクリアランスがあれば、その範囲で壁体の変形性能が確保される。
【００４６】
請求項１に記載の補強コンクリートブロック構造は、請求項６に記載のようにコンクリートブロック造の壁体の少なくとも片面に繊維シートを接着剤により貼り付け、この繊維シートを前記接着剤に一体となった繊維強化シートとして、この繊維強化シートを前記壁体のせん断変形に追従させるように前記壁体に一体化させることにより完成する。
【００４７】
請求項３に記載の補強コンクリートブロック構造は、請求項７に記載のように請求項６に記載の施工方法において、前記壁体とその周辺のフレームとの間に跨る鋼材を前記壁体と前記フレームの双方に一体化させ、このフレームに前記壁体を変形に対して拘束させることにより完成する。
【００４８】
請求項４に記載の補強コンクリートブロック構造は、請求項８に記載のように請求項６に記載の施工方法において、前記壁体周辺のフレームの柱間にこの両柱に一体化する受け梁を構築し、この受け梁に前記壁体を変形に対して拘束させることにより完成する。
【００４９】
請求項５に記載の補強コンクリートブロック構造は、請求項９に記載のように請求項６に記載の施工方法において、前記壁体の下方の地盤に対して地盤改良を施し、この地盤改良された地盤に前記壁体を変形に対して拘束させることにより完成する。
【発明の効果】
【００５０】
繊維シートがコンクリートブロック造の壁体に貼り付けられ、接着剤と一体となった繊維強化シートとして壁体のせん断変形に追従するため、壁体がせん断変形したときの各コンクリートブロックの一体性を確保することができ、コンクリートブロックに生ずる破壊面（ひび割れ）を壁体の一部に集中させることなく、分散させることができる。
【００５１】
またコンクリートブロックの破壊面に発生しているせん断力が繊維強化シートの架橋効果によって繊維強化シートに伝達され、負担されるため、壁体にコンクリートブロック造の壁体単体では得られないせん断耐力と剛性を付与することができる。このせん断耐力と剛性の増加により、コンクリートブロック造の壁体を有する既存の構造物のせん断耐力と剛性を改善することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５２】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００５３】
図１はコンクリートブロック造の壁体２の少なくとも片面に繊維シート３が接着剤３ａにより貼り付けられ、繊維シート３が接着剤３ａと一体となった繊維強化シート４として壁体２のせん断変形に追従する補強コンクリートブロック造壁体（以下、補強壁体）１の縦断面を示す。図１は繊維シート３を壁体２の片面全面に貼り付けた場合を示すが、繊維シート３は片面の一部にのみ貼り付けられることもあり、両面の全面に貼り付けられることもある。
【００５４】
繊維シート３の素材にはアラミド繊維、炭素繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維等の高性能繊維が用いられるが、接着剤３ａとの一体化により一定の性能を発揮できればよいため、素材は特に限定されない。
【００５５】
接着剤３ａは繊維シート３と一体になることにより繊維強化シート４の一部となり、繊維シート３に前記した適度な伸び率（２％程度以上）と弾性係数（２０ｋＮ／ｍｍ２程度以上〜４０ｋＮ／ｍｍ２程度以下）を付与する。接着剤３ａには主にアクリル樹脂系、エポキシ樹脂系その他の樹脂系の接着剤が使用されるが、繊維強化シート４として適度な伸び率と弾性係数が得られれば特に問われない。
【００５６】
本発明は例えば図２〜図５に示すように鉄道高架橋の強軸方向に対向する橋脚間の空間を仕切るような形で構築されている既存のコンクリートブロック造の壁体２に適用されるが、コンクリートブロック造の壁体２全般を対象とする。また壁体２は既存に限らず、新設の場合もある。壁体２は図１に示すようにコンクリートブロック２ａのみから構成される場合の他、図２等に示すように周囲に柱５１、もしくは梁５２からなるフレーム５が接続する場合、あるいは直下において基礎や地盤６に支持される場合がある。
【００５７】
図２、図３は壁体２単独では壁体２のせん断耐力とせん断剛性が不足する場合において、壁体２に繊維シート３を貼り付ける（繊維強化シート４を付加する）と共に、壁体２をその周辺のフレーム５に拘束させた場合の例を示す。壁体２は壁体２とフレーム５との間に跨る鋼材７が壁体２とフレーム５の双方に一体化することによりフレーム５に拘束される。
【００５８】
図２は特に鋼材７として壁体２（補強壁体１）とフレーム５の柱５１に跨る幅と断面形状を有し、壁体２の全高程度に亘る長さを有する山形鋼等の形鋼を使用し、この鋼材７によって壁体２と柱５１を接続した場合を示す。図２−（ａ）の破線領域の拡大図である（ｂ）、及びその水平断面図である（ｃ）に示すように鋼材７は壁体２と柱５１の双方に接着剤８、またはモルタル、樹脂モルタル等の充填材によって接合される。
【００５９】
図２は壁体２の幅方向（水平方向）両側に柱５１、５１が位置し、壁体２の上端に梁５２が接続し、壁体２の下方に、柱５１の下端に構築されたフーチング５３を埋設している埋戻し土（地盤６）が存在している既存の鉄道高架橋の例を示している。地盤６は壁体２の底面に接している場合と離れている場合がある。
【００６０】
図２は壁体２の幅方向両側を鉛直方向に連続してフレーム５の柱５１に一体化させる方法であるため、フレーム５に対する壁体２の鉛直方向の変形を拘束する場合に有効である。壁体２はまた、両側の柱５１、５１に直接、または鋼材７を介して間接的に接触し得る状態にあるため、水平方向の変形も拘束される。図２に示す補強壁体１は既存の壁体２に対しては、繊維シート３の壁体２に対する貼り付けと、鋼材７の壁体２と柱５１への接着剤３ａを用いた接合のみで完成するため、施工性がよく、施工コストが抑えられる利点がある。
【００６１】
図２では壁体２にその両側の柱５１、５１を一体化させることで、壁体２をフレーム５に拘束させているが、壁体２が地盤６からも拘束されるようにするために、壁体２の下端と地盤６との間に、壁体２のせん断変形時に接触し得る梁材９を架設、または構築している。梁材９は鉄骨製、またはコンクリート造により、壁体２下端との間にクリアランスを確保した状態で、または壁体２下端に密着した状態で構築される。
【００６２】
図２では繊維シート３は主として樹脂系の接着剤３ａによって壁体２の全面に、もしくはほぼ全面に貼り付けられており、鋼材７はこの繊維シート３の表面に重なって接着される。図２−（ｃ）では壁体２がせん断変形開始直後に柱５１に衝突することによる損傷を軽減するために、壁体２の幅方向の端部と柱５１との間にクリアランスが確保されているが、このクリアランスはない場合もある。鋼材７は壁体２の表面と柱５１の内周面に接着しているため、壁体２と柱５１間のクリアランスの有無に関係なく、壁体２の変形開始直後からその変形が柱５１に拘束されることになる。
【００６３】
図３は壁体２をフレーム５の梁５２に拘束させた場合の例を示す。壁体２の全体をその上に位置する梁５２に拘束させるために、ここでは壁体２の最下段に配列するコンクリートブロック２ａに鋼材７としてのＴ形断面の鋼製部材１０（Ｔ形鋼）を固定し、鋼製部材１０から梁５２に到達する鉄筋、棒鋼等の棒材１１を立ち上げ、棒材１１の上端を梁５２に定着させている。
【００６４】
鋼製部材１０は壁体２に接触し得るフランジと、棒材１１が貫通するウェブからＴ形断面形状をし、壁体２にはフランジを貫通するアンカー１２が壁体２中に定着されることにより固定される。鋼製部材１０は例えば前記した接着剤８やモルタル等によって壁体２に接着させられる。鋼製部材１０のウェブには貫通孔が形成され、この貫通孔を棒材１１が直接、またはスリーブ等を通じて間接的に貫通する。壁体２とフレーム５が既存の場合、アンカー１２と棒材１１の上端部はあと施工アンカーの要領でそれぞれ壁体２と梁５２に定着される。
【００６５】
図３において、棒材１１として少なくともウェブの貫通孔を挟んだ区間にねじの切られたねじ鉄筋を用い、ウェブの両側にナット１３を配置すれば、ナット１３の締め付けの程度によって補強壁体１の梁５２への拘束の度合い、すなわち補強壁体１の剛性を調節できる利点がある。補強壁体１の剛性の調節は棒材１１の断面積を調節することによっても行える。
【００６６】
図３では壁体２がフレーム５の梁５２から懸垂する形になるが、最下段のコンクリートブロック２ａに鋼製部材１０が定着させられると共に、梁５２に定着された棒材１１が鋼製部材１０に接合されることで、壁体２全体は梁５２に拘束される形になる。この場合、壁体２がせん断変形によって鉛直下方へ変位しようとするときに、壁体２の下端部が梁５２に拘束され、壁体２全体のせん断変形が拘束されるため、図３は壁体２の鉛直方向の変形を拘束する場合に有効である。壁体２の幅方向両側が柱５１、５１に接触し得る状態にあれば、壁体２は水平方向の変形に対しても拘束される。
【００６７】
図３においても壁体２の下端と地盤６との間に、壁体２のせん断変形時に接触し得る鉄骨製の、もしくはコンクリート造の梁材９を架設、または構築することにより、壁体２がその下端面においても拘束されるようにし、壁体２の鉛直方向の変形拘束効果を高めている。
【００６８】
図４は壁体２をフレーム５の柱５１、５１間に構築され、この両柱５１、５１に一体化した受け梁１４に拘束させた場合の例を示す。壁体２が既存の場合、壁体２の下端と地盤６との間に空間が存在していることが多いことから、受け梁１４は主として壁体２下端の直下に構築される。受け梁１４は壁体２がせん断変形したときに壁体２下端の沈下を防止、もしくは抑制することにより壁体２を拘束するため、図４は壁体２の、鉛直方向の変形を拘束する場合に有効である。
【００６９】
壁体２の上端と、フレーム５の梁５２との間に空間がある場合には壁体２上端の直上に受け梁１４が構築されることもあり、その場合、壁体２はせん断変形時の上昇に対して拘束される。壁体２の幅方向両側が柱５１、５１に接触し得る状態にあれば、壁体２は水平方向の変形に対しても拘束される。
【００７０】
受け梁１４は現場打ちコンクリートにより、またはプレキャストコンクリート製や鋼製の梁部材を柱５１、５１間に架設し、柱５１に接合することにより構築される。コンクリート造の場合、受け梁１４内の主筋１４ａは柱５１に定着される。
【００７１】
図４では受け梁１４が壁体２を拘束するときに、地盤６から反力を受けることができるよう、地盤６上に直接載置される形で受け梁１４を構築している。また受け梁１４の剛性より地盤６の剛性が相対的に小さいことが想定されることから、壁体２の拘束時に受け梁１４が地盤６中に埋め込まれず、地盤６から十分な反力を得ることができるよう、図４−（ｂ）に示すように壁体２の下端側から地盤６側へかけて次第に水平断面が拡大する形に受け梁１４を形成している。図４では地盤６側に断面の大きい受け梁１４を配置し、その上に断面の小さい受け梁１４を配置しているが、台形状の断面に受け梁１４を構築することもある。
【００７２】
図５は壁体２をその下方の、地盤改良が施された地盤６に拘束させた場合の例を示す。地盤６は何らかの地盤改良が施されることにより剛性（弾性係数）と強度を増し、壁体２が沈下したとき、または沈下しようとするときの壁体２を拘束する。地盤改良の種類は問われないが、地表面寄りの表層土に対して地盤改良が施されればよいため、主として固化材等の地盤改良材と表層土を攪拌・混合し、ソイルセメントを構築することが行われる。地盤６中に一定の支持力を発揮する杭等を挿入することも行われる。
【００７３】
図５も壁体２が原位置から沈下したときに地盤６から拘束を受けるため、主に壁体２の、鉛直方向の変形を拘束する場合に有効である。図５においても壁体２の下端と地盤６との間に、壁体２のせん断変形時に接触し得る鉄骨製の、またはコンクリート造の梁材９を架設、または構築し、壁体２の鉛直方向の変形拘束効果を高めている。壁体２の幅方向両側が柱５１、５１に接触し得る状態にあれば、壁体２は水平方向の変形に対しても拘束される。
【図面の簡単な説明】
【００７４】
【図１】コンクリートブロック造の壁体の片面全面に繊維シートを接着剤により貼り付けた様子を示した縦断面図である。
【図２】（ａ）は壁体に繊維シートを貼り付けると共に、壁体をその周辺のフレームに拘束させた補強壁体を示した立面図、（ｂ）は（ａ）の破線部分の拡大図、（ｃ）は（ｂ）の水平断面図である。
【図３】（ａ）は壁体に繊維シートを貼り付けると共に、壁体をその周辺のフレームに拘束させた他の補強壁体を示した立面図、（ｂ）は（ａ）の破線部分の縦断面図である。
【図４】（ａ）は壁体をフレームの柱間に構築され、この両柱に一体化した受け梁に拘束させた補強壁体を示した立面図、（ｂ）は（ａ）の破線部分の縦断面図である。
【図５】壁体をその下方の地盤改良が施された地盤に拘束させた補強壁体を示した立面図である。
【図６】本発明の補強壁体と補強のない壁体に正負の交番載荷実験を実施したときの状況を示した立面図である。
【図７】図６に示す加力装置を用いた正負交番載荷実験の結果を示したグラフである。
【図８】（ａ）は本発明の補強壁体とその両側の柱の片面に生じたひび割れの発生状況を示した立面図、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ南側の柱の西面と南面に生じたひび割れの様子を示した立面図、（ｄ）、（ｅ）はそれぞれ北側の柱の北面と西面に生じたひび割れの様子を示した立面図である。
【符号の説明】
【００７５】
１………補強コンクリートブロック造壁体（補強壁体）
２………壁体
２ａ……コンクリートブロック
３………繊維シート
３ａ……接着剤
４………繊維強化シート
５………フレーム
５１……柱
５２……梁
５３……フーチング
６………地盤
７………鋼材
８………接着剤
９………梁材
１０……鋼製部材
１１……棒材
１２……アンカー
１３……ナット
１４……受け梁
１４ａ…主筋
【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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