(57)【要約】【課題】  格子状体に吹き付けたモルタル等が流れ落ちることなく、モルタル等の表面を仕上げることができ、かつ硬化時のひび割れを小さくし、さらにひび割れの発生を少なくする。【解決手段】  面状構造物の補強工法は、構造物の表面Ｗにグリッド２をスペーサ１によって取り付けた後、長さが格子状体の格子の長さＬより短いビニロン繊維が混入したモルタル又はコンクリート３をグリッド２に吹き付けて、補強部Ｗｎを鏝で仕上げる。モルタル等３に混入してあるビニロン繊維がグリッド２の格子２ａ内に入ったり、或いはグリッド２に絡まったりしてモルタル等３の流下を阻止するので、従来添加していた急結剤を添加しなくてすみ、急結剤を添加していたときよりも固まるまでの時間が長くなり、その分、補強部Ｗｎの表面を例えば鏝で仕上げることができて、構造物の美観を損なうことがない。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
床版、壁、桁などの面状構造物の表面に格子状体を取り付け部材によって取り付けた後、
短繊維が混入したモルタル又はコンクリートを前記格子状体に吹き付ける、
ことを特徴とする面状構造物の補強工法。
【請求項２】
前記短繊維の長さは、前記格子状体の格子の長さより短い、
請求項１に記載の面状構造物の補強工法。
【請求項３】
前記格子状体は、アクリル樹脂を含浸したアラミド繊維で形成されている、
請求項１又は２に記載の面状構造物の補強工法。
【請求項４】
前記短繊維は、ビニロン繊維であり、前記モルタル又はコンクリートに体積比約０．５％乃至約１．５％で混入されている、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の面状構造物の補強工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、面状構造物を補強するための補強工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネル、橋脚、ビル、崩れ防止をしてある崖等の構造物の、すなわち、モルタル壁、コンクリート壁、石積み壁、ブロック積み壁等を補強する面状構造物の補強工法として、構造物の表面に格子状体を取り付けた後、モルタル又はコンクリート（以下、「モルタル等」という）を格子状体及び構造物表面に吹き付けて補強する工法がある。この場合、モルタル等が、固まらない内に、流れ落ちることがあった。このため、モルタル等に急結剤を添加して、モルタル等を早めに固めて、モルタル等が流れ落ちるのを防止していた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、従来の面状構造物の補強工法は、モルタル等に急結剤を添加してあるため、吹き付けたモルタル等が早く固まり、モルタル等の表面を例えば鏝で滑らかに仕上げることができないで、構造物の外観を損なうという問題があった。また、モルタル等は、ひび割れが発生しやすく、充分な補強効果が得られないばかりか剥離・剥落することもあった。
【０００４】
本発明は、格子状体に吹き付けたモルタル等が流れ落ちることなく、モルタル等の表面を仕上げることができ、かつひび割れの発生を少なくした面状構造物の補強工法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】
【０００５】
請求項１に係る発明は、床版、壁、桁などの面状構造物の表面に格子状体（２）を取り付け部材（１）によって取り付けた後、
短繊維（４）が混入したモルタル又はコンクリート（３）を前記格子状体（２）に吹き付ける、ことを特徴とする面状構造物の補強工法である。
【０００６】
請求項２に係る発明における、前記短繊維（４）の長さは、前記格子状体（２）の格子（２ａ）の長さ（Ｌ）より短い、請求項１に記載の面状構造物の補強工法である。
【０００７】
請求項３に係る発明における、前記格子状体（２）は、アクリル樹脂を含浸したアラミド繊維で形成されている、請求項１又は２に記載の面状構造物の補強工法である。
【０００８】
請求項４に係る発明における、前記短繊維（４）は、ビニロン繊維であり、前記モルタル又はコンクリート（３）に体積比約０．５％乃至約１．５％で混入されている、請求項１乃至３のいずれか１項に記載の面状構造物の補強工法である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る面状構造物の補強工法は、モルタル又はコンクリート（以下、モルタル等という）（３）に混入してある短繊維（４）が格子状体（２）の格子（２ａ）に進入したり、或いは格子状体（２）に絡まったりしてモルタル等（３）の流下を阻止するので、従来混入していた急結剤を添加する必要がなくなり、急結剤を添加していたときよりも固まるまでの時間が長くなり、その分、補強部（Ｗｎ）の表面を例えば鏝で仕上げることができて、構造物の美観を損なうことがない。
【００１０】
また、モルタル等（３）に混入した短繊維（４）によってモルタル等（３）の靭性が増すので、モルタル等（３）が固まるときや固まった後にモルタル等（３）に発生するひび割れを小さくしたり少なくしたりして剥離・剥落が防止され、また、構造物の補強効果を高めることができるとともに、構造物の美観を損なうことがない。
【００１１】
請求項２に係る面状構造物の補強工法は、短繊維（４）の長さを格子状体（２）の格子（２ａ）の長さより短くしてあるので、短繊維（４）が格子状体（２）の格子（２ａ）に進入しやすくなり、モルタル等（３）を均一に補強することができる。また、短繊維（４）の長さを短くすると、モルタル等（３）の練り混ぜ時におけるファイバーボールの形成が抑制され、さらに、吹き付け装置に短繊維（４）が絡むようなことが少なくなる。
【００１２】
請求項３に係る面状構造物の補強工法は、格子状体（２）がアクリル樹脂を含浸したアラミド繊維であるので、アラミド繊維による柔軟性によって、格子状体（２）の取り扱いが容易であるとともに、格子状体（２）を構造物の表面（Ｗ）の形状に沿って確実に取り付けることができて、構造物を確実に補強することができる。また、アクリル樹脂によって、アラミド繊維の剛性が高まり、モルタル等（３）の吹き付け時に受ける吹き付け力による、格子状体（２）の変形や振動を少なくしてモルタル等（３）の吹き付けを確実に行えるようにすることができる。
【００１３】
請求項４に係る面状構造物の補強工法は、モルタル等（３）に、短繊維としてビニロン繊維を体積比約０．５％乃至約１．５％混入してあるので、モルタル等（３）の靭性を効率的に増すことができて、モルタル等（３）が固まるときや固まった後のひび割れを小さくして少なくすることができる。
【００１４】
なお、括弧内の番号等は、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、本発明の構成を限定するものではない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態における補強工法を図に基づいて説明する。図１は、本実施形態の補強工法により補強した構造物の正面図であり、一部破断した図である。図２には、図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。なお、本実施形態に記載された数値は、参考数値であって、本発明を限定する数値ではない。
【００１６】
本実施形態の面状構造物の補強工法の工程は、次の［１］乃至［４］の工程から成り立っている。以下、各工程を説明する。
【００１７】
［１］まず、構造物の表面Ｗにスペーサ１を取り付ける。
【００１８】
［２］そして、スペーサ１に格子状体であるグリッド２を取り付ける。
【００１９】
グリッド２は、アラミド繊維によって、格子状に形成されている。アラミド繊維は、引っ張り強度が大きくて、柔軟性を備えた繊維である。アラミド繊維には、アクリル樹脂を含浸させて、グリッド２に剛性を持たせてある。このため、グリッド２は、柔軟性と剛性とを兼ね備えている。
【００２０】
グリッド２は、柔軟性を備えていることによって、ロール状に丸めて保管しておくことができて、保管スペースが少なくてすむ。また、グリッド２は、丸めたまま施工現場に運搬することができるので、運搬が容易である。また、軽量かつ適当な長さに切断して使用できるので、施工性に優れている。さらに、グリッド２は、構造物の表面が凹凸状に湾曲していても、その湾曲に合わせて取り付けることができて、構造物の表面Ｗに後述するモルタル等を確実に付着・固定させることができる。この結果、補強部Ｗｎと構造物の表面Ｗとの間に隙間が生じるようなことがなく、補強部Ｗｎが構造物の表面Ｗと一体化して構造物を確実に補強することができる。
【００２１】
また、グリッド２は、剛性を備えていることによって、次の工程において、吹き付け装置である不図示のピストン式やスクイズ式のポンプあるいはアリバ式のポンプによってモルタル又はコンクリート（以下、「モルタル等」という）３を吹き付けられるときの吹き付け力を受けても、その吹き付け力によって逃げる方向に変形する量が少なく、構造物の表面Ｗに均等に取り付けておくことができる。この結果、補強部Ｗｎに強度むらが生じるようなことが少ない。さらに、グリッド２は、吹き付け力を受けても振動することが少なく、吹き付けられたモルタル等３の落下を防止して、吹き付けられたモルタル等３を構造物の表面に確実に付着させることができる。
【００２２】
［３］その後、グリッド２に、短繊維である、長さの短いビニロン繊維を含んだモルタル等３を不図示の吹き付け装置によって吹き付ける。
【００２３】
モルタル等３には、親水性を備えたビニロン繊維を混入してある。ビニロン繊維の代わりにポリプロピレン繊維を混入してもよい。ただし、この場合は表面をエンボス加工するなどモルタル等となじみやすいようにする必要がある。すなわち、モルタル等３には、親水性のある繊維または疎水性であっても表面加工などが施されている繊維が混入されていればよい。
【００２４】
ビニロン繊維は、親水性を備えているため、モルタル等に含まれている水を含んで多少膨張し、モルタル等になじみやすくなっている。また、ビニロン繊維は、長さをグリッド２の格子２ａの長さＬより短くしてあるので、グリッド２の格子２ａに進入したり、グリッド２に絡んだりして、モルタル等３を均一に補強してモルタル等３に、ひび割れが生じにくくした靭性を持たせ、かつモルタル等が流れ落ちるのを阻止する役目をしている。
【００２５】
このように、モルタル等３は、モルタル等３になじみやすいビニロン繊維を含有し、かつビニロン繊維によって靭性を向上させられているので、モルタル等３が固まるときに発生するモルタル等３のひび割れを小さくして少なくすることができる。しかも、グリッドに絡むことによって固まるときに引っ張り合う力をビニロン繊維によってグリッド２に伝えてグリッド２でもその引っ張り合う力を受けることになり、モルタル等３に発生するひび割れをより一層少なくすることができる。なお、モルタル等３の厚みが薄いほど、ひび割れが多く発生するが、本実施形態の面状構造物の補強工法によると、モルタル等３の厚みが薄くても、ひび割れの発生を防止することができる。また、モルタル等が硬化した後に外力を受けた場合や劣化した場合には、ビニロン短繊維の架橋効果によってひび割れは細密化して剥離・剥落が防止されるとともに靭性が大幅に向上する。なお、この靭性向上効果は、グリッドを併用することでさらに増大する。
【００２６】
［４］最後に、モルタル等３の表面を例えば鏝で仕上げて、補強部（した面）Ｗｎの表面を滑らかに仕上げる。これによって、構造物の補強工事が完了する。
【００２７】
モルタル等３は、ビニロン繊維によって、流れ落ちるのが阻止されているので、従来と異なって急結剤を添加しなくてもすみ、固まる時間が従来よりも長くなり、その分、補強部Ｗｎの表面を鏝で仕上げることができて、構造物の外観を損なうようなことがない。しかも、無機系材料が表面露出しているため、有機系材料では耐久性向上のために必要な仕上げ材を補強部Ｗｎに吹き付けたり塗布したりする必要がなく、施工を簡素化して工費を下げることができる。
【００２８】
また、モルタルの吹き付け実験や補強実験によって求めた、アラミド繊維グリッドの格子２ａの最適長さＬ（格子の目あい）は、約３０ｍｍである。このときのアラミド繊維の引っ張り力は、約５ｔｆ／ｍ乃至約１０ｔｆ／ｍである。なお、コンクリートの吹き付け実験や補強実験によって求めた、アラミド繊維の格子２ａの最適長さＬ（格子の目あい）は、約６０ｍｍである。このときのアラミド繊維グリッドの引っ張り耐力は、約２０ｔｆ／m乃至約４０ｔｆ／ｍである。
【００２９】
さらに、モルタルでは、ビニロン繊維は、長さを約６ｍｍにすると、練り混ぜ時にファイバーボールができにくく、吹き付け機に絡まることもない。また、ビニロン繊維を、体積比で約０．５％乃至約１．５％、モルタルに混入してあると、モルタルに靭性が増すことになる。一方、コンクリートでは、ビニロン繊維は、長さを約３０ｍｍにすると、練り混ぜた時にファイバーボールができにくく、吹き付け機に絡まることもない。また、ビニロン繊維を、体積比で約０．５％乃至約１．５％、コンクリートに混入してあると、コンクリートの靭性が増すことになる。
【００３０】
本実施形態の補強工法によって形成された補強部は、比較的薄いモルタル等と有機繊維及び樹脂材料を使用し金属材料を使用していないため、軽量であり、構造物に重量的負担を掛けることが少ないので、補強したことによる地震時の慣性力の増大を小さくとどめることができる。また、錆びることもないので、長期間補強効果を保つことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本実施形態の面状構造物の補強工法により補強した構造物の正面図であり、一部破断した図である。
【図２】図１におけるＡ−Ａ矢視断面図である。
【符号の説明】
【００３２】
Ｗ      構造物の表面
Ｗｎ    補強部
１      スペーサ
２      グリッド（格子状体）
２ａ    格子
３      モルタル等
４      ビニロン繊維（短繊維）
【図１】
2005133500.tif 000003
【図２】
2005133500.tif 000004