(57)【要約】【課題】床版の維持管理上の下面観察を容易に行うことができ、かつ、浸透水の滞留を防止でき、移動輪荷重による疲労試験に基づく結果を補強仕様決定に採用することにより、目標とする補強性能を確保しつつ従来法に比べて大幅に補強材の使用量を低減することができる、安価に効率よく施工可能な道路床版の補強方法を提供する。【解決手段】道路床版の下面に、連続補強繊維を格子状に配置し樹脂を含浸して帯状連続繊維シートの格子構造体を構成、接着するに際し、該連続繊維シートの格子構造体を、床版の単位幅当たりの引張剛性が４５〜７５ｋＮ／ｍｍとなるように構成することを特徴とする道路床版の補強方法。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
道路床版の下面に、連続補強繊維を格子状に配置し樹脂を含浸して帯状連続繊維シートの格子構造体を構成、接着するに際し、該連続繊維シートの格子構造体を、床版の単位幅当たりの引張剛性が４５〜７５ｋＮ／ｍｍとなるように構成することを特徴とする道路床版の補強方法。
【請求項２】
前記連続繊維シートを、床版の主筋方向および配力筋方向に各々１層ずつ接着する、請求項１の道路床版の補強方法。
【請求項３】
幅１５〜３５ｃｍの連続繊維シートを５〜２０ｃｍの間隔をあけて格子状に接着する、請求項１または２の道路床版の補強方法。
【請求項４】
厚みが１０ｃｍ以上１８ｃｍ未満の床版に対し、前記連続繊維シートの格子構造体を、床版の単位幅当たりの引張剛性が６２〜７５ｋＮ／ｍｍとなるように構成する、請求項１〜３のいずれかに記載の道路床版の補強方法。
【請求項５】
幅１５〜３５ｃｍの連続繊維シートを８〜１３ｃｍの間隔をあけて格子状に接着する、請求項４の道路床版の補強方法。
【請求項６】
厚みが１８ｃｍ以上２５ｃｍ以下の床版に対し、前記連続繊維シートの格子構造体を、床版の単位幅当たりの引張剛性が４５〜６２ｋＮ／ｍｍとなるように構成する、請求項１〜３のいずれかに記載の道路床版の補強方法。
【請求項７】
幅１５〜３５ｃｍの連続繊維シートを１３〜２０ｃｍの間隔をあけて格子状に接着する、請求項６の道路床版の補強方法。
【請求項８】
連続繊維シート自体の単位幅当たりの引張剛性が８５〜１０５ｋＮ／ｍｍの範囲内にある、請求項１〜７のいずれかに記載の道路床版の補強方法。
【請求項９】
ヤング係数が３５０〜６５０ｋＮ／ｍｍ２  の炭素繊維を繊維目付量２７０〜５５０ｇ／ｍ２  にて含む連続繊維シートを用いる、請求項８の道路床版の補強方法。
【請求項１０】
ヤング係数が７０〜１３０ｋＮ／ｍｍ２  のアラミド繊維を繊維目付量８００〜２０００ｇ／ｍ２  にて含む連続繊維シートを用いる、請求項８の道路床版の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、道路床版の補強方法に関し、とくに、床版下面に連続補強繊維を格子状に配置するとともに樹脂を含浸して帯状連続繊維シートの格子構造体を構成、接着することにより床版を補強する道路床版の補強方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
連続補強繊維（たとえば、連続炭素繊維や連続アラミド繊維）と樹脂（たとえば、エポキシ樹脂）から構成される連続繊維シートを道路床版の下面に接着する道路床版の補強方法が知られている。このような連続繊維シートを用いた道路床版の補強方法としては、従来、予め設定された静荷重に対して、補強後の床版の補強筋（鉄筋）の応力が許容応力値１２０〜１４０ｋＮ／ｍｍ２  以下に納まるよう、連続繊維シートを床版下面の実質的に全面にわたって接着するようにしている。
【０００３】
このような補強方法において、上記のように鉄筋応力を許容応力値以下に抑えるためには、接着された連続繊維シートの引張剛性を１００ｋＮ／ｍｍ以上にすることが必要となる場合が多い。そのため、シート積層枚数が多くなったり、高弾性の連続繊維を多く使用したシートを全面施工する必要が生じたりし、補強繊維やそのシートの使用量が多くなるとともに、施工コストが高くなるという問題がある。
【０００４】
この問題に対し、鉄筋応力を許容応力値以下に抑えるよう設計、施工するのではなく、より実際に近い形態で、つまり、自動車が繰り返し走行する形態を想定した移動輪荷重による疲労試験から、より無駄のない、より適切な補強仕様、つまり、補強後に要求される強度をより無駄のない、より適切な強度として求める方法が最近開発された。そして実際に、この疲労試験方法から求められる補強用連続繊維シートの引張剛性を８２ｋＮ／ｍｍ程度とするよう、床版下面全面に連続繊維シートを接着する補強方法が国土交通省（旧建設省）土木研究所「コンクリート部材の補修・補強に関する共同研究報告書（ＩＩＩ）炭素繊維シート接着工法による道路橋コンクリート部材の補修・補強に関する設計・施工指針（案）」として提案されている。この提案により、鉄筋応力を許容応力値以下に抑えるよう床版下面全面に接着していた場合に比べて、補強用連続繊維シートの使用量の低減が可能となった。
【０００５】
しかし、上記提案による疲労試験に基づく補強では、床版下面全面を連続繊維シートで覆うために、補強後の鉄筋コンクリート床版の維持管理を行う上で、床版下面のコンクリートのひび割れ等を観察できない、床版上面側からの浸透水が床版下面部におけるコンクリート部分やコンクリート部分と連続繊維シートとの間に滞留し、床版の寿命を低下させるおそれがある等の問題がある。
【０００６】
一方、床版下面のひび割れ観察を目的として床版下面に連続繊維シートを格子状に接着する方法が土木学会第４９回年次学術講演会「炭素繊維接着による床版補強の検討（第３報）」により提案されている。しかし、この提案方法では、補強仕様として、連続繊維シートの補強量を、前述の鉄筋応力が許容応力値以下になるまで連続繊維シートを接着する許容応力度法に基づいて決めているため、結果としてさらに多くの連続繊維シートを積層、接着することが必要となり、他工法に比べコスト的に不利なものとなっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
そこで本発明の課題は、床版の維持管理を行う上で床版下面のコンクリートのひび割れ等の観察を容易に行うことができ、かつ、床版上面側からの浸透水の、床版下面部におけるコンクリート部分やコンクリート部分と連続繊維シートとの間への滞留を防止できるとともに、従来の許容応力度法によらず移動輪荷重による疲労試験に基づく結果を補強仕様決定に採用することにより、目標とする補強性能を確保しつつ従来法に比べて大幅に補強材の使用量を低減することができる、安価に効率よく施工可能な道路床版の補強方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明に係る道路床版の補強方法は、道路床版の下面に、連続補強繊維を格子状に配置し樹脂を含浸して帯状連続繊維シートの格子構造体を構成、接着するに際し、該連続繊維シートの格子構造体を、床版の単位幅当たりの引張剛性が４５〜７５ｋＮ／ｍｍとなるように構成することを特徴とする方法からなる。
【０００９】
この方法における上記連続繊維シートの格子構造体の、床版の単位幅当たりの引張剛性は、従来の鉄筋許容応力による手法ではなく、連続繊維シート補強床版の移動輪荷重による疲労試験に基づいて決定されたものであり、補強後の床版の耐久疲労性から確認された耐久寿命が望ましい値となるように決定されたものである。これによって、現実の使用形態における十分に高い補強効果を達成しつつ、全体の補強材使用量を、許容応力による手法から導き出される量よりも大幅に低減することができる。また同時に、帯状連続繊維シートを格子状に接着することで、補強施工後にも床版のひび割れ等を容易に観察することができ、かつ、床版上面側からの雨水等の浸透水の滞留も防止することができる。
【００１０】
上記移動輪荷重による疲労試験の結果からは、床版の単位幅当たりの引張剛性が従来の標準補強量である８２ｋＮ／ｍｍより少ない４５〜７５ｋＮ／ｍｍで十分であることが判明した。引張剛性がこの４５〜７５ｋＮ／ｍｍの範囲内となるようにするには、たとえば、幅１５〜３５ｃｍの所定の剛性の連続繊維シートを、５〜２０ｃｍの間隔をあけて、床版の下面に、主筋方向および配力筋方向に各々１層ずつ接着することで十分な寿命が予測され、所望の補強性能が得られることが判明した。
【００１１】
より適切な補強仕様としては、床版の厚みに応じて決定することが可能である。たとえば、厚みが１０ｃｍ以上１８ｃｍ未満の床版に対しては、連続繊維シートの格子構造体を、床版の単位幅当たりの引張剛性が６２〜７５ｋＮ／ｍｍとなるように構成することが好ましい。この場合、幅１５〜３５ｃｍの連続繊維シートを８〜１３ｃｍの間隔をあけて格子状に接着することが好ましい。
【００１２】
また、厚みが１８ｃｍ以上２５ｃｍ以下の床版に対しては、連続繊維シートの格子構造体を、床版の単位幅当たりの引張剛性が４５〜６２ｋＮ／ｍｍとなるように構成することが好ましい。この場合、幅１５〜３５ｃｍの連続繊維シートを１３〜２０ｃｍの間隔をあけて格子状に接着することが好ましい。
【００１３】
また、連続繊維シート自体としても、望ましい特性を有することが好ましい。たとえば、連続繊維シート自体の単位幅当たりの引張剛性としては８５〜１０５ｋＮ／ｍｍの範囲内にあることが好ましい。補強繊維としては、代表的にはたとえば炭素繊維やアラミド繊維を使用できるが、炭素繊維を使用する場合、たとえば、ヤング係数が３５０〜６５０ｋＮ／ｍｍ２  の炭素繊維を繊維目付量２７０〜５５０ｇ／ｍ２  にて含む連続繊維シートを用いることが好ましい。また、アラミド繊維を使用する場合、たとえば、ヤング係数が７０〜１３０ｋＮ／ｍｍ２  、好ましくは１１０〜１２５ｋＮ／ｍｍ２  のアラミド繊維を繊維目付量８００〜２０００ｇ／ｍ２  にて含む連続繊維シートを用いることが好ましい。
【００１４】
なお、本発明における上記ヤング係数は補強繊維単体の数値であるが、ＦＲＰ化した状態での測定値であり、ＪＳＣＥ−Ｅ５４１−２０００に準拠して測定するものとする。また、繊維目付量は補強繊維単体の数値であり、織物タイプおよび編物タイプではＪＩＳ  Ｒ７６０２に準拠して、プリプレグタイプではＪＩＳＫ７０７１に準拠して測定するものとする。また、前記引張剛性は、補強繊維単体の数値であるがＦＲＰ化した状態での測定値であり、ヤング係数×単位施工幅当たりの繊維断面積で表される。
【００１５】
さらに、上記連続繊維として炭素繊維を使用する場合の数値の根拠は、後述の如く試験によって求められたものであるが、アラミド繊維を使用する場合の数値は、炭素繊維の場合から割り出した予測値である。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の望ましい実施の形態について、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の一実施態様に係る方法により補強した道路床版の下面側を示している。図１に示すように、道路床版１の下面に、連続補強繊維２を格子状に配置し、それに樹脂を含浸してたとえば図２に配置例を示すような帯状連続繊維シート３の格子構造体４を構成するとともに接着する。図２に示す図示例では、幅２５ｃｍ（２５０ｍｍ）の帯状連続繊維シート３が間隔１００ｍｍにて格子状に配置されており、帯状連続繊維シート３自体を繋ぐ場合には、重ね継手ラップ長１０ｃｍで繋ぎ合わされている。このような連続繊維シート３の格子構造体４を構成、接着するに際して、床版１の単位幅当たりの引張剛性が４５〜７５ｋＮ／ｍｍとなるように構成する。
【００１７】
連続補強繊維２としては、たとえば炭素繊維、アラミド繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール）繊維、ガラス繊維等の使用が可能であり、このうち特に、炭素繊維、アラミド繊維の使用が好ましい。連続繊維シート３を構成するために連続補強繊維２に含浸する樹脂としては、たとえばエポキシ樹脂、メチルメタクリレート樹脂、ビニルエステル系樹脂、不飽和ポリエステル樹脂またはポリウレタン樹脂等の使用が可能であり、このうち特にエポキシ樹脂の使用が好ましい。
【００１８】
上記実施態様では、帯状連続繊維シート３は各々１層ずつ、床版１の主筋方向（長手方向）および配力筋方向（長手方向と直交する方向）に各々接着される。この補強は、たとえば、図３に示すように行われる。まず、下地である床版１の下面のケレンを行う。このとき、たとえば、施工範囲の割付け、墨出しや、洗浄、乾燥、さらには劣化層の除去・研磨を行う。次に、その下地にプライマーを塗布する。格子部の墨出しマスキングを行い、プライマーを調製してそれを刷毛塗り等で塗布し、硬化させる。次いで、不陸修正を行い、凸部の削り取り、ハンチ入隅の平滑化、凹部のエポキシパテ埋め等を行う。この上に、１層目連続繊維シート（たとえば、炭素繊維シート）を貼り付ける。たとえば、１層目墨出しマスキングを行い、樹脂を調製してローラー刷毛塗り（下塗り）を行った後、その上に繊維シートを貼り付けてしごき含浸・脱泡を行い、その上にさらにローラー刷毛塗り（上塗り）を行った後しごき含浸・脱泡を行い、１層目マスキングを除去する。次いで、２層目連続繊維シート（たとえば、炭素繊維シート）を貼り付ける。たとえば、２層目墨出しマスキングを行い、樹脂を調製してローラー刷毛塗り（下塗り）を行った後、その上に繊維シートを貼り付けてしごき含浸・脱泡を行い、その上にさらにローラー刷毛塗り（上塗り）を行った後しごき含浸・脱泡を行い、２層目マスキングを除去する。格子状に１層目、２層目連続繊維シートを接着した後、養生する。
【００１９】
本発明において、上記のように構成される帯状連続繊維シート３の格子構造体４により補強された床版１の補強効果は、自動車が実際に繰り返し走行する形態を想定した移動輪荷重による疲労試験によって検証される。そして、この疲労試験による結果から、十分な耐久性を得るための補強仕様が判断され、それに基づいて本発明における、目標とする補強性能を得るための連続繊維シートの格子構造体の、床版の単位幅当たりの引張剛性４５〜７５ｋＮ／ｍｍの範囲が規定された。この範囲内とすることにより、無駄な補強材を使用することなく効率よく、要求された補強性能が達成され、かつ、格子構造とすることにより、維持管理のための下方からの観察が可能になる。また、格子構造により下地が露出する部分にはプライマー、エポキシパテ、樹脂が塗布されないように墨出しマスキングを行うことにより、雨水等の上方からの浸透水は露出する部分より排出され、滞留が防止されることになる。なお、露出する部分のコンクリートが劣化により剥落する危険がある場合は、剥落防止用ネット材を床版下面に配し、ネット材と格子構造体を接着することにより脱落を防止することが可能であり、この場合も維持管理のための下方からの観察が可能であるとともに雨水等の上方からの浸透水の滞留も防止される。
【００２０】
上記移動輪荷重による疲労試験は、たとえば図４に示すような輪荷重走行試験機１１を用いて行われる。この輪荷重走行試験機１１は、所定厚みを有する床版の供試体１２を支持桁１３上に固定し、供試体１２上の軌道１４上に、車輪１５を往復動させる。車輪１５には、油圧ジャッキ１６により各種荷重が加えられており、その状態にて、モータ１７によって駆動されるクランク機構１８により、車輪１５が設定回数に到達するまで往復動される。試験に用いた輪荷重走行試験機１１では、クランク機構１８の回転半径が１００ｃｍ、車輪１５の移動ストロークが２００ｃｍ（床版中央から±１００ｃｍ）、支持桁１３の最大スパンが３００ｃｍである。載荷能力が１００〜３００ｋＮ、車輪走行速度が１１２ｍ／分（２８往復／分）、車輪の径が５０ｃｍ、幅が３０ｃｍである。この仕様の輪荷重走行試験機１１は、大阪大学が保有しており、以下の試験にもその輪荷重走行試験機１１を使用した。
【００２１】
試験には、連続繊維シートとして炭素繊維シートを使用した。試験に使用した床版は長さ（橋軸方向）３０００ｍｍ×幅（橋軸直角方向）２０００ｍｍで、床版支間は１８００ｍｍに統一した。床版厚は１５ｃｍ、１８ｃｍ、２２ｃｍの３通りに設定し、それぞれ３体（Ｎｏ．２〜４）、２体（Ｎｏ．５、Ｎｏ．６）、１体（Ｎｏ．１）製作した。これらのうち、床版厚２２ｃｍのものと、床版厚１５ｃｍ厚のもののうち一体については炭素繊維補強を実施せず、無補強時の比較用のデータの収集のみを行った。供試体の配筋は表１に示すように設定した。１５ｃｍ厚の床版はＳ３９（昭和３９年）鋼道路橋設計示方書で規定される床版、１８ｃｍ厚の床版はＳ４３（昭和４３年）鋼道路橋の床版設計に関する暫定基準で規定される床版、２２ｃｍ厚の床版はＨ８（平成８年）道路橋示方書で規定される床版を想定している。使用した鉄筋は、床版厚１５ｃｍ、１８ｃｍ厚のものではＳＤ２９５Ａ、床版厚２２ｃｍのものではＳＤ３４５とした。設計上の鉄筋かぶりは圧縮側、引張側で同じとし、床版厚２２ｃｍの床版で４５ｍｍ、それ以外の床版で３０ｍｍとした。また、試験時に測定したコンクリートの圧縮強度、弾性係数はそれぞれ３５．６Ｎ／ｍｍ２  、２６．６ｋＮ／ｍｍ２  （床版厚１５ｃｍ、２２ｃｍ）、３６．２Ｎ／ｍｍ２  、２８．６ｋＮ／ｍｍ２  （床版厚１８ｃｍ）であった。
【００２２】
【表１】
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【００２３】
本試験では、炭素繊維シートを格子状に配置したときの補強効果について確認するため、炭素繊維シートの配置として図２に示したような格子配置を採用した。つまり、炭素繊維シートの幅を２５０ｍｍとし、シート間の設置間隔は１００ｍｍ（床版厚１５ｃｍ）又は１５０ｍｍ（床版厚１８ｃｍ）に設定した。また、炭素繊維の種類は中弾性タイプ（ヤング係数Ｅ＝４．４×１０５  Ｎ／ｍｍ２  ）のものを使用した。炭素繊維の目付け量は４００ｇ／ｍ２  （繊維シート厚ｔ＝０．２２０ｍｍ）、４７０ｇ／ｍ２  （ｔ＝０．２５９ｍｍ）とし、目付け量の違いによる挙動の変化についても確認することにした（表３参照）。
【００２４】
今回の試験は、上述の大阪大学保有の輪荷重走行試験機を用いて実施した。床版の支持条件は、床版長辺（支持桁直上）を単純支持、床版短辺を端横桁による弾性支持とした。炭素繊維で補強を行う床版についは表２に示すような予備載荷を実施し、事前に損傷を与えた後に補強を行い、輪荷重走行試験を実施することにした。輪荷重走行試験時の荷重載荷プログラムを表３に示す。なお、Ｎｏ．３については予備載荷１、予備載荷２の２回の予備載荷を実施した。今回の試験では、床版の耐力に応じて載荷荷重の大きさと往復回数を決定し、試験を実施した。補強に用いた各供試体床版における格子構造体の、設計上の床版単位幅当たりの引張剛性ＥＡは、供試体Ｎｏ．３が８０ｋＮ／ｍｍ、Ｎｏ．４が６８ｋＮ／ｍｍ、Ｎｏ．５が７０ｋＮ／ｍｍ、Ｎｏ．６が６０ｋＮ／ｍｍであった。
【００２５】
【表２】
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【００２６】
【表３】
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【００２７】
今回実施した一連の輪荷重走行試験では、床版厚２２ｃｍのＮｏ．１は荷重走行１，０００，０００回に到達しても破壊しなかったものの、他の供試体は全て破壊した。床版厚１５ｃｍの供試体では補強されていない供試体であるＮｏ．２が４１０，０００回（荷重１１７．６ｋＮ）、補強を施した供試体Ｎｏ．３、Ｎｏ．４がそれぞれ３４２，０００回（荷重１４７ｋＮ）、４３６，０００回（荷重１４７ｋＮ）で押し抜きせん断破壊を生じ、床版厚１８ｃｍの供試体では、Ｎｏ．５が９４１，６００回（荷重２０５．８ｋＮ）、Ｎｏ．６が８８４，０００回（荷重２０５．８ｋＮ）で押し抜きせん断破壊により破壊した。
【００２８】
各供試体で載荷荷重が異なること、一つの供試体についても荷重を階段状に変化させていることから、破壊までの載荷回数で直接疲労耐久性を比較することは困難である。そこで、各供試体の疲労耐久性を比較、検討するために、松井らによって「道路橋ＲＣ床版のひび割れ損傷と耐久性」（阪神高速道路公団／阪神高速道路管理技術センター、平成３年１２月）等で提案されている大阪大学の輪荷重走行試験機における実験式とマイナー則を用いて、基準荷重Ｐ０  を１５ｔｆとした場合の換算走行回数と、実荷重（Ｐ０  ）と耐力（Ｐｓｘ）との比である無次元荷重Ｐ０  ／Ｐｓｘとの関係を、図５に示す。
【００２９】
図５から分かるように、平成８年（Ｈ８）道路橋示方書に準じて製作した床版厚２２ｃｍの供試体Ｎｏ．１は、１５ｔｆ一定載荷に換算すると２１００万回以上の破壊寿命であったのに対し、昭和３９年（Ｓ３９）道路橋示方書に準じて製作した床版厚１５ｃｍの無補強供試体Ｎｏ．２は、１５ｔｆ一定載荷では約１．８万回であった。つまり、供試体Ｎｏ．１は無補強供試体Ｎｏ．２に比べ同じ輪荷重が作用すると実に１０００倍以上の寿命を持つことになる。床版厚１５ｃｍの無補強床版が実橋で約４０年供用されていることを考慮すると、平成８年（Ｈ８）道路橋示方書に準じた床版は、移動荷重に対する疲労寿命は、実用上充分であると言える。
【００３０】
上記１５ｃｍ厚の床版の補強効果についてみるに、炭素繊維シートを格子状に接着して補強したＮｏ．３（目付量４７０ｇ／ｍ２  、格子間隔１００ｍｍ、引張剛性ＥＡ８０ｋＮ／ｍｍ）、Ｎｏ．４（目付量４００ｇ／ｍ２  、格子間隔１００ｍｍ、引張剛性ＥＡ６８ｋＮ／ｍｍ）の１５ｔｆ一定載荷の換算破壊回数はそれぞれ１４．８万回、２０．６万回となり、無補強供試体Ｎｏ．２に比べそれぞれ８倍、１３倍の寿命を示した。無補強のＮｏ．２と同じ諸元のＲＣ床版が実橋で約４０年供用されていることを考慮すると、Ｎｏ．３、Ｎｏ．４いずれも補強後１００年を超える疲労耐久性を有することになり、十分な補強効果が得られていることが分かる。なお、Ｎｏ．３とＮｏ．４が引張荷重の大小関係にもかかわらず寿命が逆転したのは、初期損傷度の違い等が影響したものと考えられる。このような違いを考えても、寿命延長効果から、本発明で規定した、連続繊維シートの格子構造体の、床版の単位幅当たりの引張剛性は７５ｋＮ／ｍｍあれば十分と考えられる。
【００３１】
初期損傷を与えた１８ｃｍ厚の床版の補強効果についてみるに、炭素繊維シートを格子状に接着して補強したＮｏ．５（目付量４７０ｇ／ｍ２  、格子間隔１５０ｍｍ、引張荷重ＥＡ７０ｋＮ／ｍｍ）、Ｎｏ．６（目付量４００ｇ／ｍ２  、格子間隔１５０ｍｍ、引張荷重ＥＡ６０ｋＮ／ｍｍ）の１５ｔｆ一定載荷の換算破壊回数はそれぞれ約１７６３万回、約１７２０万回となり、推定で算出した無補強供試体に比べそれぞれ約２７倍、約２６倍の十分に長い寿命を示した。
【００３２】
これらの結果から、本発明で規定した、連続繊維シートの格子構造体の、床版の単位幅当たりの引張剛性は４５〜７５ｋＮ／ｍｍあれば十分と考えられる。また、Ｎｏ．４の結果から、厚みが１０ｃｍ以上１８ｃｍ未満の床版に対しては、幅１５〜３５ｃｍの連続繊維シートを５〜２０ｃｍの間隔をあけて格子状に接着し、連続繊維シートの格子構造体を、床版の単位幅当たりの引張剛性が６２〜７５ｋＮ／ｍｍとなるように構成すればよいことが分かる。また、Ｎｏ．６の結果から、厚みが１８ｃｍ以上２５ｃｍ以下の床版に対しては、幅１５〜３５ｃｍの連続繊維シートを８〜１３ｃｍの間隔をあけて格子状に接着し、連続繊維シートの格子構造体を、床版の単位幅当たりの引張剛性が４５〜６２ｋＮ／ｍｍとなるように構成すればよいことが分かる。
【００３３】
また、図５には併せて、１８ｃｍ厚の床版について従来の全面接着の場合も示してある。図中の供試体「３００×２ｔ１８Ｓ４３ＥＡ８２全面」は、ヤング係数２４５００Ｎ／ｍｍ２  、繊維目付量３００ｇ／ｍ２  の高強度型炭素繊維シートを床版全面に主筋方向２層、配力筋方向２層合計４層接着して補強したものであり、供試体「６００×１ｔ１８Ｓ４３ＥＡ８２全面」はヤング係数２４５００Ｎ／ｍｍ２  、繊維目付量６００ｇ／ｍ２  の高強度型炭素繊維シートを床版全面に主筋方向１層、配力筋方向１層合計２層接着して補強したものであり、補強材の床版単位幅あたりの引張剛性はいずれもＥＡ＝８２ｋＮ／ｍｍとなる。また、図５中の「計算ｔ１８Ｓ４３無補強」は、〔００２８〕段落で述べた大阪大学の輪荷重走行試験における実験式を用いて算定した、１８ｃｍ厚の無補強のＲＣ床版の計算上のＰ０  ／Ｐｓｘと寿命を示したものである。図５に示すように供試体Ｎｏ．５、Ｎｏ．６は、引張剛性ＥＡ＝８２ｋＮ／ｍｍとなるように従来工法により全面接着した供試体「３００×２ｔ１８Ｓ４３ＥＡ８２全面」および「６００×１ｔ１８Ｓ４３ＥＡ８２全面」とほぼ同等の補強効果を発揮した。したがって、Ｎｏ．５、Ｎｏ．６では補強材が大幅に低減でき、かつ、格子構造による効果が確実に得られていることがわかる。
【００３４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明に係る道路床版の補強方法によれば、従来よりも少量の補強用連続繊維シートの使用量で十分な補強効果を得ることができ、かつ、格子状に補強構造体を構成することにより、ひび割れ観察を容易に行えるようになるとともに浸透水の滞留を防止することもできるようになる。したがって、低施工コストにて、望ましい形態で道路床版の補強を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に係る道路床版の補強方法を示す床版下面側の斜視図である。
【図２】本発明における連続繊維シートの格子構造体の一例を示す床版の底面図である。
【図３】本発明の一実施態様に係る道路床版の補強方法における作業順序を示す工程フロー図である。
【図４】本発明における評価に用いた輪荷重走行試験機の正面図である。
【図５】本発明による補強効果を示す特性図である。
【符号の説明】
１  道路床版
２  連続補強繊維
３  帯状連続繊維シート
４  格子構造体
１１  輪荷重走行試験機
１２  床版の供試体
１３  支持桁
１４  軌道
１５  車輪
１６  油圧ジャッキ
１７  モータ
１８  クランク機構
【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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