(57)【要約】【課題】築造時に補強体を構造物に固着して、作業効率を向上させる。【解決手段】補強体２は、薄鉄板を中空筒状に形成した管状材３の外面に、炭素繊維シート４を接着して構成される。この補強体２を用いて杭を築造するには、まず、地盤に杭孔を穿設し、この杭孔に補強体２を吊り降ろして配置し、この補強体２内に鉄筋籠７を配置する。次に、補強体２の内部にコンクリートを打設して杭を築造するようにしている。構造躯体の築造の際には、型枠に補強体２を接触させて配置し、この補強体２内に鉄筋籠７を吊り降ろし、補強体２内にコンクリートを打設すると、脱型後、コンクリート外面に補強体２が固着される。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリートを打設して築造される構造物の強度を補強する補強体において、この補強体を、管状材の内面に強化繊維を接着して構成したことを特徴とする補強体。
【請求項２】
請求項１において、管状材は、薄鉄板を構造物の外面側形状に応じて中空筒状に形成して構成されることを特徴とする補強体。
【請求項３】
請求項１または２において、管状材を、延長方向に切断して切り離し、この切り離し端部に接続部を設けて構成し、接続部同士を接続して整えられた管状材内面に強化繊維を接着したことを特徴とする補強体。
【請求項４】
請求項１ないし３のうちいずれか１において、管状材は、断面が円形、楕円形、または四角形のうちいずれか１であることを特徴とする補強体。
【請求項５】
地盤に穿設された杭孔に、コンクリートを打設して築造される杭の築造方法において、杭孔に請求項１に記載の補強体を配置した後、コンクリートを打設したことを特徴とする補強体を用いた杭の築造方法。
【請求項６】
請求項５において、補強体を配置した後、この補強体の内側に鉄筋を配置することを特徴とする杭の築造方法。
【請求項７】
設置された型枠にコンクリートを打設し構造躯体を築造する構造躯体の築造方法において、請求項１に記載の補強体を型枠内面に接触させて配置し、この補強体内にコンクリートを打設して脱型することを特徴とする構造躯体の築造方法。
【請求項８】
設置された型枠にコンクリートを打設し構造躯体を築造する構造躯体の築造方法において、切断された管状材の一部を型枠に接触させて配置し、この切断された管状材にコンクリートを打設し、打設後、切断された管状材の一部と残りとの各切り離し端部同士を接続してコンクリート外面を管状材で囲み、接続された管状材の外面に接着剤を塗布して強化繊維を貼り付け補強体を形成することを特徴とする構造躯体の築造方法。
【請求項９】
設置された型枠にコンクリートを打設し構造躯体を築造する構造躯体の築造方法において、脱型後、コンクリート外面を切断された管状材で囲んで切り離し端部同士を接続し、接続された管状材の外面に接着剤を塗布して強化繊維を貼り付け補強体を形成することを特徴とする構造躯体の築造方法。
【請求項１０】
請求項９において、接続された管状材とコンクリートとの間に空隙を埋める無収縮硬化性充填剤を充填することを特徴とする構造躯体の築造方法。
【請求項１１】
コンクリートを打設して築造される構造物の強度を補強する補強体において、この補強体を、少なくとも一端が開口し管状に形成された強化繊維と、この強化繊維を所望の筒形に保持する保持部材とを備えて構成したことを特徴とする補強体。
【請求項１２】
コンクリートを打設して築造される構造物の強度を補強する補強体において、この補強体を、少なくとも一端が開口し管状に形成されるとともに、硬化剤が含浸され所望の筒形に保持される強化繊維を備えて構成したことを特徴とする補強体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物に設けられ耐震性能の向上をはかる補強体とその補強体を用いた杭の築造方法およびその補強体を用いた構造躯体の築造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、杭や構造躯体の耐震性能を向上させるため、既存のコンクリート杭の周囲に補強部材として炭素繊維シート、アラミド繊維シートまたはその他の強化繊維シートを貼着する方法が知られている（特許文献１参照）。また、既存建物における基礎部分の免震化をはかるため、免震装置の設置に先立ち、基礎建物の基礎下を掘削して杭を露出させ、免震装置設置場所以外の杭について、杭外周に接着剤を塗布して炭素繊維シートを巻回し、接着剤を硬化させて杭と一体的に接合する工法や、あるいは、この杭の外周を分割された管状部材で囲んで分割部位を接合して一体化させ、一体化した管状部材と杭との間に無収縮硬化性材料を充填する工法が知られている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開２０００−２９１０２３号公報（第３頁、図３、図４）
【特許文献２】特開平１０−４６６０５号公報（第３−４頁、図３）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記従来の杭の補強方法では、既存の杭に対して耐震補強を行うようにしているため、外側を斫り取ったコンクリート部分や地中から露出させた既存の杭に対して、強化繊維シートの接着を確実に行ったり、分割された管状部材で囲ったりするには、表面が清浄かつ滑らかな面となるよう表面処理の作業を行う必要があり、作業に難渋するという問題がある。また、現場で補強作業を行うため、作業効率が悪いという問題がある。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、構造物の築造時に築造と同時にに構造物に補強体を設けることができる補強体とその補強体を用いた杭の築造方法およびその補強体を用いた構造躯体の築造方法を提供することを目的とするものである。また、本発明は、築造後の構造物に容易にかつ効率的に取り付けることができる補強体とその補強体を用いた杭の築造方法およびその補強体を用いた構造躯体の築造方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る補強体は、コンクリートを打設して築造される構造物の強度を補強する補強体において、この補強体を管状材の内面に強化繊維を接着して構成したものである。
【０００６】
請求項１に係る補強体では、コンクリートを打設して築造される構造物の強度を補強する補強体において、この補強体を、管状材の内面に強化繊維を接着して構成したことにより、構造物に補強体が設けられると、構造物は強化繊維により伸張強度を増大させることができ、構造物の薄肉化が図られる。
【０００７】
また、請求項２に係る補強体は、管状材は、薄鉄板を構造物の外面側形状に応じて中空筒状に形成して構成されるようにしたものである。
【０００８】
請求項２に係る補強体では、管状材は、薄鉄板を構造物の外面側形状に応じて中空筒状に形成して構成されるようにしたことにより、補強体を構造体に応じて自在に成型することができるとともに、軽量化されるので、現場への運び込みが容易になる。
【０００９】
さらに、請求項３に係る補強体は、管状材を、延長方向に切断して切り離し、この切り離し端部に接続部を設けて構成し、接続部同士を接続して整えられた管状材外面に強化繊維を接着したものである。
【００１０】
請求項３に係る補強体では、管状材を、延長方向に切断して切り離し、この切り離し端部に接続部を設けて構成し、接続部同士を接続して整えられた管状材内面に強化繊維を接着したことにより、構造物のうち構造躯体を構成する柱や梁を成型する際、予め切り離された管状材を現場に持ち運び、現場で接続部同士を接続して管状材に整え、この管状材の内面に強化繊維を接着するようにしているので、一度に大量の管状材を現場に運び込むことができ、運搬作業を効率化できる。
【００１１】
請求項４に係る補強体は、管状材は、断面が円形、楕円形、または四角形のうちいずれか１であるようにしたものである。
【００１２】
請求項４に係る補強体では、管状材は、断面が円形、楕円形、または四角形のうちいずれか１であるようにしたことにより、管状体の形状を変更して、多種の用途に適用することができる。
【００１３】
請求項５に係る杭の築造方法は、地盤に穿設された杭孔に、コンクリートを打設して築造される杭の築造方法において、杭孔に請求項１に記載の補強体を配置した後、コンクリートを打設したものである。
【００１４】
請求項５に係る杭の築造方法では、地盤に穿設された杭孔に、コンクリートを打設して築造される杭の築造方法において、杭孔に請求項１に記載の補強体を配置した後、コンクリートを打設したことにより、養生硬化後、補強体が打設コンクリートの外面側に固着される。このため、杭の水平応力（曲げ応力）を増大させて耐震性能を向上させることができる。従って、杭の小径化を図ることできる。
【００１５】
請求項６に係る杭の築造方法は、補強体を配置した後、この補強体の内側に鉄筋を配置するようにしたものである。
【００１６】
請求項６に係る杭の築造方法では、補強体を配置した後、この補強体の内側に鉄筋を配置するようにしたことにより、鉄筋により確保される耐震性能に加え補強体により耐震性能がより向上する。
【００１７】
請求項７に係る構造躯体の築造方法は、設置された型枠にコンクリートを打設し構造躯体を築造する構造躯体の築造方法において、請求項１に記載の補強体を型枠内面に接触させて配置し、この補強体内にコンクリートを打設して脱型するようにしたものである。
【００１８】
請求項７に係る構造躯体の築造方法では、設置された型枠にコンクリートを打設し構造躯体を築造する構造躯体の築造方法において、請求項１に記載の補強体を型枠内面に接触させて配置し、この補強体内にコンクリートを打設して脱型するようにしたことにより、例えば、構造躯体の柱に適用すると、型枠に補強体を配置してコンクリートを打設すると、脱型後、構造躯体の外面には補強体が固着される。このため、垂直方向の構造躯体に容易に補強体を固着することができ、作業効率が向上する。
【００１９】
請求項８に係る構造躯体の築造方法は、設置された型枠にコンクリートを打設し構造躯体を築造する構造躯体の築造方法において、切断された管状材の一部を型枠に接触させて配置し、この切断された管状材にコンクリートを打設し、打設後、切断された管状材の一部と残りとの各切り離し端部同士を接続してコンクリート外面を管状材で囲み、接続された管状材の外面に接着剤を塗布して強化繊維を貼り付け補強体を形成するようにしたものである。
【００２０】
請求項８に係る構造躯体の築造方法では、設置された型枠にコンクリートを打設し構造躯体を築造する構造躯体の築造方法において、切断された管状材の一部を型枠に接触させて配置し、この切断された管状材にコンクリートを打設し、打設後、切断された管状材の一部と残りとの各切り離し端部同士を接続してコンクリート外面を管状材で囲み、接続された管状材の外面に接着剤を塗布して強化繊維を貼り付け補強体を形成するようにしたことにより、例えば、水平方向の構造躯体である梁に適用すると、型枠に切断された管状材の一部を配置してコンクリートを打設すると、脱型後、コンクリート外面の一部を囲んて切断された管状材が固着される。切断された管状材の一部と残りとの各切り離し端部同士を接続してコンクリート外面を管状材で囲み、接続された管状材の外面に接着剤を塗布して強化繊維を貼り付けると補強体が形成される。こうして、コンクリート外面に補強体が固着される。このため、水平方向の構造躯体にも補強体を設けることができ、しかも、後付けする場合に比較して作業効率が向上する。
【００２１】
請求項９に係る構造躯体の築造方法は、設置された型枠にコンクリートを打設し構造躯体を築造する構造躯体の築造方法において、脱型後、コンクリート外面を切断された管状材で囲んで切り離し端部同士を接続し、接続された管状材の外面に接着剤を塗布して強化繊維を貼り付け補強体を形成するようにしたものである。
【００２２】
請求項９に係る構造躯体の築造方法では、設置された型枠にコンクリートを打設し構造躯体を築造する構造躯体の築造方法において、脱型後、コンクリート外面を切断された管状材で囲んで切り離し端部同士を接続し、接続された管状材の外面に接着剤を塗布して強化繊維を貼り付け補強体を形成するようにしたことにより、脱型された構造躯体に対し、コンクリート外面を切断された管状材で囲んで接続し、接続された管状材の外面に接着剤を塗布して強化繊維を貼り付けると補強体が形成される。こうして、コンクリート外面に補強体が固着される。このため、現場で、構造躯体の寸法や形状に応じて切断された管状体を取り付けた後、強化繊維の量を自在に調整して接着させることができ、構造躯体完成後、補強性能を適宜変更することができる。
【００２３】
請求項１０に係る構造躯体の築造方法は、接続された管状材とコンクリートとの間に空隙を埋める無収縮硬化性充填剤を充填するようにしたものである。
【００２４】
請求項１０に係る構造躯体の築造方法では、接続された管状材とコンクリートとの間に空隙を埋める無収縮硬化性充填剤を充填するようにしたことにより、コンクリートと補強体との間には空隙の余地がなく、両者は確実に一体化される。
【００２５】
請求項１１に係る補強体は、コンクリートを打設して築造される構造物の強度を補強する補強体において、この補強体を、少なくとも一端が開口し管状に形成された強化繊維と、この強化繊維を所望の筒形に保持する保持部材とを備えて構成したものである。
【００２６】
請求項１１に係る補強体では、コンクリートを打設して築造される構造物の強度を補強する補強体において、この補強体を、少なくとも一端が開口し管状に形成された強化繊維と、この強化繊維を所望の筒形に保持する保持部材とを備えて構成したことにより、構造物に補強体が設けられると、構造物は強化繊維により伸張強度を増大させることができ、構造物の薄肉化が図られる。
【００２７】
請求項１２に係る補強体は、コンクリートを打設して築造される構造物の強度を補強する補強体において、この補強体を、少なくとも一端が開口し管状に形成されるとともに、硬化剤が含浸され所望の筒形に保持される強化繊維を備えて構成したものである。
【００２８】
請求項１２に係る補強体では、コンクリートを打設して築造される構造物の強度を補強する補強体において、この補強体を、少なくとも一端が開口し管状に形成されるとともに、硬化剤が含浸され所望の筒形に保持される強化繊維を備えて構成したことにより、構造物に補強体が設けられると、構造物は強化繊維により伸張強度を増大させることができ、構造物の薄肉化が図られる。
【発明の効果】
【００２９】
請求項１に係る補強体は、コンクリートを打設して築造される構造物の強度を補強する補強体において、この補強体を、管状材の内外面の少なくともいずれか一方に、強化繊維を接着して構成しているので、構造物の耐震性能が向上し、構造物を薄肉化させることができ、コストダウンを図ることができる。
【００３０】
請求項５に係る杭の築造方法は、地盤に穿設された杭孔に、コンクリートを打設して築造される杭の築造方法において、杭孔に請求項１に記載の補強体を配置した後、コンクリートを打設しているので、杭の耐震性能が向上し、杭を小径化させることができ、コストダウンを図ることができる。
【００３１】
請求項７に係る構造躯体の築造方法は、設置された型枠にコンクリートを打設し構造躯体を築造する構造躯体の築造方法において、請求項１に記載の補強体を型枠内面に接触させて配置し、この補強体内にコンクリートを打設して脱型するようにしているので、構造躯体の柱に適用すると、柱の耐震性能が向上し、柱を薄肉化させることができ、コストダウンを図ることができる。また、補強体を予め型枠に配置して脱型後コンクリートに固着させることにより作業効率が向上する効果がある。
【００３２】
請求項８に係る構造躯体の築造方法は、設置された型枠にコンクリートを打設し構造躯体を築造する構造躯体の築造方法において、切断された管状材の一部を型枠に接触させて配置し、この切断された管状材にコンクリートを打設し、打設後、切断された管状材の一部と残りとの各切り離し端部同士を接続してコンクリート外面を管状材で囲み、接続された管状材の外面に接着剤を塗布して強化繊維を貼り付け補強体を形成するようにしているので、構造躯体の梁に適用すると、梁の耐震性能が向上し、梁を薄肉化させることができ、コストダウンを図ることができる。また、切断された管状材を予め型枠に配置して脱型後コンクリートに固着させることにより作業効率が向上する効果がある。
【００３３】
請求項９に係る構造躯体の築造方法は、設置された型枠にコンクリートを打設し構造躯体を築造する構造躯体の築造方法において、脱型後、コンクリート外面を切断された管状材で囲んで切り離し端部同士を接続し、接続された管状材の外面に接着剤を塗布して強化繊維を貼り付け補強体を形成するようにしているので、脱型後の構造躯体に適用すると、現場で、構造躯体の寸法や形状に応じて切断された管状材を自在に取り付けることができ、しかも、強化繊維の量を自在に調整することができ、補強性能を適宜変更することができる。
【００３４】
請求項１１に係る補強体は、コンクリートを打設して築造される構造物の強度を補強する補強体において、この補強体を、少なくとも一端が開口し管状に形成された強化繊維と、この強化繊維を所望の筒形に保持する保持部材とを備えて構成したので、構造物の耐震性能が向上し、構造物を薄肉化させることができ、コストダウンを図ることができる。また、補強体を現場で容易にセットすることができるので、作業性が向上する。
【００３５】
請求項１２に係る補強体は、コンクリートを打設して築造される構造物の強度を補強する補強体において、この補強体を、少なくとも一端が開口し管状に形成されるとともに、硬化剤が含浸され所望の筒形に保持される強化繊維を備えて構成しているので、構造物の耐震性能が向上し、構造物を薄肉化させることができ、コストダウンを図ることができる。また、部材点数を減らすことができるので、作業性が向上する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
構造物に補強体を固着するという目的を、管状材の内面に強化繊維を接着した補強体を配置し、この補強体内面にコンクリートを打設したことにより実現した。
【実施例１】
【００３７】
以下、図面に示す実施例により本発明を説明する。図１は本発明の第１の実施例に係る補強体の全体図である。本実施例に係る補強体２は、図１に示すように、厚さ１mm以下の薄鉄板を管状（円筒状）に形成し、この管状材３の内面に図示しないエポキシ樹脂などの接着剤を塗布し、この接着面に炭素繊維シート（またはアラミド繊維シート）（強化繊維）４を巻き付けて、接着剤を硬化させ、一体に接合して形成される。この管状材３は、断面が円形であってもよいし、四角形状であってもよい（図５の（Ａ）に示す補強体２Ｂ参照）。この管状材３自体は、強度の補強に寄与するものではなく、炭素繊維シート４を施工プランに基づいて所望の形状に保持する保持体として役割を果たし、炭素繊維シート４と一体的に接合されてはじめて補強性能を発揮するものである。この補強体２は、現場での施工に先立って施工プランに基づいて予め製造される。すなわち、補強体２の径Ｄ１および長さＨ１は、施工される杭または構造躯体に応じて決定される。すなわち、杭径がＤ２の杭孔（図３参照）に用いられる場合、補強体２の径Ｄ１は杭径Ｄ２よりわずかに小さく設定され（Ｄ２＞Ｄ１）、補強体２が杭孔に吊り降ろされると、杭孔内面と補強体２外面との間にわずかな隙間Ｓ１（本実施例では、およそ１００mm）が形成されるようになっている。
【００３８】
次に、上記第１の実施例に係る補強体２の作用に基づいて、本発明に係る補強体を用いた杭の築造方法について説明する。図３の（Ａ）ないし（Ｇ）はそれぞれ、杭の築造工程を順を追って示す工程説明図である。図３の（Ａ）に示すような同径掘削工法の場合、掘削径と同径またはそれより若干大きな径のケーシング６を図示しないパワージャッキ（バイブロハンマー、ケリーバ）により圧入し、その後、アースドリル工法、リバース工法等の工法により杭孔５の掘削を行う（図３の（Ａ）参照）。スライム処理が完了すると、予め製造された補強体２を現場に運び込み、この補強体２を、杭径Ｄ２を有する杭孔５内に吊り降ろす（図３の（Ｂ）参照）。この補強体２は、鉄板製管状材３の内面に接着剤で炭素繊維シート４を貼り付け、炭素繊維シート４を管状材３と一体に密着させて硬化させたものである。次に、補強体２の内側に鉄筋籠７を吊り降ろす（図３の（Ｃ）、（Ｄ）参照）。鉄筋籠７は、図３の（Ｈ）に示すように、周方向に並ぶ主筋７Ａとこの主筋７Ａの外周側に設けられ主筋７Ａを接続するフープ筋７Ｂとを備えている。フープ筋７Ｂと補強体２との間には、スペーサ７Ｃが設けられる。次に、トレミー管８を鉄筋籠７内に設置し、コンクリートＣを打設する（図３の（Ｅ）参照）。打設コンクリートＣは、補強体２の炭素繊維シート４の細かな空隙に浸透し、炭素繊維シート４はコンクリートＣに巻き込まれる。所定のレベルに打設コンクリートＣが達すると、ケーシング６を引き抜き（図３の（Ｆ）参照）、さらに、コンクリートＣを杭孔５上端まで打設し、鉄筋籠７の接合部７Ａを露出させる（図３の（Ｇ）参照）。杭孔５内面と補強体２の間Ｓ１には、コンクリートＣを充填してもよいし、掘削土を埋め戻してもよい。打設コンクリートＣの養生硬化後、補強体２が打設コンクリートＣの内部に埋設されるか、あるいは、打設コンクリートＣの外面に固着される。このとき、炭素繊維シート４は硬化したコンクリートＣと一体に密着される。このように上記第１の実施例に係る補強体を用いた杭の築造方法では、コンクリートＣの外面側に補強体２が固着されるので、杭の水平応力（曲げ応力）を増大させて耐震性能を向上させることができる。従って、杭の小径化を図ることができる。
【００３９】
また、補強体２は杭の全長Ｈ２にわたって設置する必要はなく、例えば、補強体２の長さ寸法Ｈ１をＨ２より短寸に形成し（Ｈ２＞Ｈ１）、杭孔５の上部に吊り上げた状態で保持してコンクリートＣを打設し、補強体２を杭の上部に固着させるようにしてもよい。また、補強体２の内面または外面の少なくともいずれか一方に、コンクリートＣとの密着性を向上させるためリブを形成してもよい。
【００４０】
次に、上記第１の実施例に係る補強体２の作用に基づいて、本発明に係る補強体を用いた構造躯体の築造方法について説明する。図４の（Ａ）ないし（Ｆ）はそれぞれ、構造躯体の一部を構成するコンクリート製柱の築造工程を順を追って示す工程説明図であり、図４の（Ａ）に示す円筒状補強体２Ａは、予め施工プランに基づいて口径と寸法が決められ内面に炭素繊維シート４が貼り付けられて製造される。この補強体２Ａでは、外径Ｄ３が柱の外径寸法Ｄ４とほぼ同一かわずかに大きく設定される（Ｄ３≒Ｄ４またはＤ３＞Ｄ４）。補強体２Ａの長さ寸法Ｈ３は柱１０の長さ寸法Ｈ４とほぼ同一かまたは小さく設定される（Ｈ３≒Ｈ４またはＨ３＜Ｈ４）。フーチングまたは梁１１の上に設けられる円柱は、まず、施工プランに基づいて所定の位置に型枠１２の一部１２Ａが取り付けられ（図４の（Ｂ）参照）、次に、梁１１上に露出する接合部１１Ａと鉄筋籠１３が接合される（図４の（Ｃ）参照）。鉄筋籠１３は鉄筋籠７とほぼ同一の構成を有し、主筋とフープ筋とスペーサとを備えている。次に、予め製造された補強体２Ａを現場に運び込み、この補強体２Ａを鉄筋籠１３の外側に配置する。その後、型枠１２が補強体２Ａを取り囲み、型枠１２の内面が補強体２Ａの外面に接するようにして配置される（図４の（Ｄ）参照）。次に、この型枠１２の補強体２Ａ内にコンクリートＣが打設され（図４の（Ｅ）参照）。コンクリートＣの養生硬化後、型枠１２が脱型され、柱１０が成型される（図４の（Ｆ）参照）。こうして、補強体２Ａは、脱型時には、コンクリートＣの外面に固着され、炭素繊維シート４はコンクリートＣと一体に密着される。このように上記第１の実施例に係る補強体を用いた構造躯体の築造方法では、コンクリート柱１０の外面に補強体２Ａが固着されるので、柱１０の伸張強度を増大させて耐震性能を向上させることができる。従って、構造躯体の薄肉化を図ることができる。また、上記第１の実施例に係る補強体を用いた構造躯体の築造方法では、構造躯体の柱に適用すると、型枠１２に補強体２Ａを配置してコンクリートＣを打設すると、脱型後、構造躯体の外面には補強体２Ａが固着される。このため、垂直方向の構造躯体に容易に補強体を固着することができ、作業効率が向上する。また、補強体２Ａは柱１０の全長にわたって設置する必要はなく、例えば、補強体２Ａの長さ寸法Ｈ３を柱１０より短寸に形成し、柱１０の所望の位置に固着させるようにしてもよい。
【００４１】
図５の（Ａ）ないし（Ｆ）はコンクリート製柱が角柱１０Ａである場合の築造工程を順を追って示す工程説明図であり、図５の（Ａ）に示す角筒状補強体２Ｂは、上記第１の実施例に係る補強体２、２Ａの変形例に係るもので、上記第１の実施例に係る補強体２、２Ａが円管状または円筒状に形成されているのに対し、角筒状に形成されている点を除いてほぼ同一の構成を有している。この角筒状補強体２Ｂは、予め施工プランに基づいて、断面の縦横寸法Ｗ１×Ｌ１を柱１０Ａの断面縦横寸法Ｗ２×Ｌ２とほぼ同一かわずかに大きく設定して製造される（Ｗ１≒Ｗ２またはＷ１＞Ｗ２、Ｌ１≒Ｌ２またはＬ１＞Ｌ２）。フーチングまたは梁１１の上に設けられる角柱１０Ａは、まず、施工プランに基づいて所定の位置に型枠１４の一部１４Ａが取り付けられ（図５の（Ｂ）参照）、次に、梁１１上に露出する接合部１１Ａと鉄筋籠１３が接合される（図５の（Ｃ）参照）。次に、この鉄筋籠１３の外側に、現場に運び込まれた補強体２Ｂが配置され、その後、型枠１４が補強体２Ｂを取り囲むように設置される。このとき、型枠１４の内面が補強体２Ｂの外面に接するようにして配置される（図５の（Ｄ）参照）。次に、この型枠１４の補強体２Ｂ内にコンクリートＣが打設され（図５の（Ｅ）参照）。コンクリートＣの養生硬化後、型枠１４が脱型され、柱１０Ａが成型される。こうして、補強体２Ｂは、脱型時には、コンクリートＣの外面に固着される。
【実施例２】
【００４２】
図６は、本発明の第２の実施例に係る補強体を示す斜視図であり、この補強体２２は、上記第１の実施例およびその変形例に係る補強体２、２Ａ、２Ｂが中空筒状に形成されているのに対し、中空角筒状体を隣り合う２カ所の角部で延長方向に切断し、厚さ１mm以下の薄鉄板をコ字状に折曲された本体部２３と、この本体部２３の上端開口部２４を覆い蓋をする蓋部２５とを備えている。本体部２３の両上端部２４Ａ、２４Ｂには、接続部２６が形成され、蓋部２５にも、これら接続部２６と対応する部位に接続部２７が形成される。これら接続部２６、２７同士を接続すると、これら本体部２３と蓋部２５とにより中空角筒形状となる。本体部２３と蓋部２５とは、現場での施工に先立って施工プランに基づいて予め製造される。すなわち、本体部２３の断面の縦横寸法Ｗ３×Ｌ３を、構造躯体の梁３０の断面縦横寸法Ｗ４×Ｌ４（図７の（Ｃｃ）参照）とほぼ同一かわずかに大きく設定して製造される（Ｗ３≒Ｗ４またはＷ３＞Ｗ４、Ｌ３≒Ｌ４またはＬ３＞Ｌ４）。本体部２３は、梁３０を成型する際、予め型枠に設置され、脱型後、梁３０の下面と両側面に固着されるようになっている。蓋部２５は、梁３０に固着された本体部２３に接続部２６、２７同士を対応させて接続して取り付けると（図７の（Ｅ）参照）、梁３０の全周を薄鉄板で覆うようになっている。この補強体２２は、本体部２３と蓋部２５とにより梁３０の全周を覆うと、これら角筒状薄鉄板２３、２５の外面に図示しないエポキシ樹脂などの接着剤を塗布し、この接着面に炭素繊維シート（またはアラミド繊維シート）４を巻き付けて、接着剤を硬化させ、一体に接合して形成されるようになっている。
【００４３】
次に、上記第２の実施例に係る補強体２２の作用に基づいて、本発明に係る補強体を用いた構造躯体の築造方法について説明する。図７の（Ａ）ないし（Ｄ）は構造躯体の一部を構成するコンクリート製梁の築造工程を順を追って示す工程説明図であり、図７の（Ａａ）ないし（Ｃｃ）はそれぞれ、図７の（Ａ）ないし（Ｃ）の各工程における型枠の縦断面図を示す。図６に示す補強体２２は、まず始めに本体部２３と蓋部２５とが、施工プランに基づいて予め製造される。構造躯体の梁の成型では、図７の（Ａ）に示すように、まず角柱１０Ａの間に型枠３１を配置する。型枠３１は、上面が角柱１０Ａ上端面と同一平面をなすよう配置された下枠３１Ａと、これら下枠３１Ａの左右両側に連続して立設された両側枠３１Ｂ、３１Ｃとにより構成される（図７の（Ａａ）参照）。このとき角柱１０Ａは上端面が露出し上端面からは接合部１１Ａが突出するようになっている。型枠３１が設置されると、現場に予め製造された本体部２３を運び込み、本体部２３を下枠３１Ａの上面に載置し、次に、鉄筋籠１３を本体部２３内に配置し、鉄筋籠１３と接続部１１Ａとを溶接により接続する（図７の（Ｂ）、（Ｂｂ）参照）。このとき、本体部２３の外面は、型枠３１の成型面に密着して接するようになっている。次に、この本体部２３内にコンクリートＣを打設し、養生硬化時、または脱型後、蓋部２５を本体部２３に接続し、梁３０の外周を本体部２３と蓋部２５とで覆うようになっている（図７の（Ｃ）、（Ｃｃ）参照）。そして、互いに接続された本体部２３と蓋部２５との外面に図示しないエポキシ樹脂などの接着剤を塗布し、この接着面に炭素繊維シート（またはアラミド繊維シート）４を巻き付けて、接着剤を硬化させ、補強体２２を梁３０のコンクリート外面に設けるようになっている（図７の（Ｄ）参照）。このように、第２の実施例に係る補強体２２では、水平方向の構造躯体にも補強体を設けることができ、しかも、後付けする場合に比較して作業効率が向上する。図７の工程では、構造躯体の梁について示しているが、地中梁を含むことはいうまでもない。
【００４４】
なお、上記第２の実施例では、蓋部２５を本体部２３に対して分離するようにしているがこれに限られるものではなく、切断部を１カ所の角部のみとし、蓋部を本体部に連続させ本体部に対して揺動するようにしてもよい。また、この実施例に係る補強体２２では、中空角筒状体を隣り合う２カ所の角部で延長方向に切断し、薄鉄板をコ字状に折曲された本体部２３と、この本体部２３の上端開口部２４を覆い蓋をする蓋部２５とを備えて構成しているがこれに限られるものではなく、図９に示すように、一枚の薄鉄板６２から構成し、この薄鉄板６２の両側に接続部６６、６７を形成し、この薄鉄板６２を構造物に巻き付け接続部６６、６７を接続するようにしてもよい。
【実施例３】
【００４５】
図８の（Ａ）および（Ｂ）はそれぞれ、第３の実施例に係る補強体およびその変形例を示す斜視図である。図８の（Ａ）に示す補強体４２は、まず、薄鉄板を円管状または円筒状に形成した中空筒体を延長方向に２カ所で切断した円弧状半割片４３、４４を備えている。各半割片４３、４４の切り離し端部にはそれぞれ対応する部位に接続部４５、４６が形成される。これら接続部４５、４６を接続すると、両半割片４３、４４は中空円筒形状となる。両半割片４３、４４は、現場での施工に先立って施工プランに基づいて予め製造されることもあれば、すでに成型された現場の構造躯体に寸法に基づいて製造されることもある。すなわち、両半割片４３、４４が接続された中空円筒体４３、４４は、外径がすでに脱型された円柱の外径寸法とほぼ同一かわずかに大きく設定される。また、中空円筒体４３、４４の長さ寸法は円柱の長さ寸法とほぼ同一かまたは小さく設定される。すでに成型された円柱に、半割片４３、４４を当て付けて接続部４５、４６同士を接続し、円柱の外周を覆うようになっている。このとき、半割片４３、４４は後付けされるので、取り付けられた中空円筒体４３、４４と円柱との間には、空隙の発生が避けられない。このため、中空円筒体４３、４４と円柱との間には、無収縮硬化性材料を充填して硬化させ、中空円筒体４３、４４を円柱に固着させるようになっている。そして、補強体４２は、接続された中空円筒体４３、４４の外面に図示しないエポキシ樹脂などの接着剤を塗布し、この接着面に炭素繊維シート４を巻き付けて、接着剤を硬化させ、中空円筒体４３、４４と炭素繊維シート４とを一体に接合して形成されるようになっている。こうして、補強体４２は、構造躯体の円柱に設けられる。
【００４６】
図８の（Ｂ）に示す補強体５２は、第３の実施例に係る補強体４２の変形例に係るもので、上記実施例に係る補強体４２の中空筒体が円弧状半割片４３、４４からなるのに対し、Ｌ字状半割片５３、５４からなっている点が異なっている。この補強体５３の中空筒体は角筒状に形成され、すでに成型された角柱や梁に後付けされるようになっている。
【００４７】
上記第３の実施例に係る補強体４２およびその変形例に係る補強体５２では、すでに成型された柱や梁に合わせて薄鉄板４３、４４、５３、５４を成型し、現場で構造躯体の外面に取り付けた後、接着剤で炭素繊維シート４を貼り付けて補強体４２、５３を形成するようになっている。このように、第３の実施例およびその変形例に係る補強体４２、５２では、半割片４３、４４、５３、５４は薄鉄板を成型して形成するようにしているので、現場の構造躯体の寸法や形状に応じて自在に成型することができるとともに、軽量化されるので、現場への運び込みが容易になる。また、炭素繊維シート４の量を自在に調整して接着させることができ、構造躯体完成後、補強性能を適宜変更することができる。
【実施例４】
【００４８】
次に、本発明の第４の実施例に係る補強体１０２について説明する。第４の実施例に係る補強体１０２は、図１０の（Ａ）に示すように、金属製メッシュ筋（格子状鉄筋）、ジオグリッドまたはジオテキスタイル等の格子状基材または繊維状基材（管状体）１０３に、炭素繊維シート４を貼り付け（図１０の（Ｂ）参照）、この炭素繊維シート４が内側になるよう基材１０３の両側部１０６、１０７を接続して円筒状（管状）に形成して構成される（図１０の（Ｃ）参照）。この補強体１０２は、例えば、図３に示す杭孔５に配置され、この補強体１０２内にコンクリートＣが打設されるようになっている（図１０の（Ｄ）参照）。打設コンクリートＣは、補強体１０２の炭素繊維シート４の細かな空隙に浸透し、炭素繊維シート４はコンクリートＣに巻き込まれる。こうして、コンクリート杭の外周に炭素繊維シート４が配設されるようになっている。この補強体１０２を梁や柱などの構造躯体の形状に合致させて円筒状や角筒状に形成し、図４または図５に示す構造躯体に用いてもよい。この実施例に係る補強体１０２では、補強体１０２を杭孔５に内に吊り降ろす直前に、補強体１０２の外面にエポキシ樹脂を塗布し、エポキシ樹脂の硬化中または硬化後に杭孔５に吊り降ろすようになっている。こうして築造されたコンクリート杭は、杭外周に補強体１０２が密着されるので、強度を向上させることができる。
【実施例５】
【００４９】
次に、本発明の第５の実施例に係る補強体１１２について説明する。第５の実施例に係る補強体１１２は、図１１の（Ａ）に示すように、杭孔５（図３参照）より小径の２本の金属製リング１１３Ａ、１１３Ｂの間に、両端を開口させて円筒状に形成された、炭素繊維シート４からなる炭素繊維製スリーブ（筒体）１１４を挟み込み、炭素繊維製スリーブ１１４の形状を上下のリング（保持部材）１１３、１１３で保持した状態で、鉄筋籠７をスリーブ１１４内に吊り降ろし、内側リング１１３Ａに形成されたスペーサ１１５を鉄筋籠７（図３参照）と接続するようになっている。すなわち、鉄筋籠７の外側に、円筒状の炭素繊維製スリーブ１１４が配置されるようになっている。上下のリング１１３、１１３は、外からの力により変形したり撓みやすい炭素繊維スリーブ１１４の形状を保持するために設けられる。そして、図１２に示すように、外側にスリーブ１１４が配置された鉄筋籠７を杭孔５内に吊り降ろし、炭素繊維製スリーブ１１４内にコンクリートＣを打設し、コンクリート杭を形成するようになっている。この実施例に係る補強体１１２では、鉄筋籠７を杭孔５内に吊り降ろす直前に、上下のリング１１３、１１３で保持された筒状炭素繊維スリーブ１１４の外面にエポキシ樹脂を塗布し、エポキシ樹脂の硬化中または硬化後に杭孔５に吊り降ろすようになっている。こうして築造されたコンクリート杭は、杭外周に補強体１１２が密着されるので、強度を向上させることができる。
【実施例６】
【００５０】
次に、本発明の第６の実施例に係る補強体１２２について説明する。第６の実施例に係る補強体１２２は、炭素繊維シート４を両端が開口した円筒のスリーブ状に形成して筒状炭素繊維スリーブ１２４を形成し（図１３の（Ａ）、（Ｂ）参照）、この炭素繊維スリーブ１２４に、粘り気のある硬化剤（例えば、膠、でんぷん糊、モルタル、エポキシ樹脂、ゼラチン、合成接着剤等）を含浸させて硬化させ、所望の円筒状に形成するようになっている（図１３の（Ｃ）参照）。そして、この補強体１２２を、杭用の外側ケーシングパイプ１２５の内面に配置する。このとき補強体１２２の下端部１２２Ａを外側ケーシングパイプ１２５の下端から覗かせて外側に折り込む。こうして、補強体１２２が取り付けられた外側ケーシングパイプ１２５を杭孔５内に吊り降ろす（図１４の（Ａ）参照）。次に、補強体１２２の内側に内側ケーシング１２６を吊り降ろし、二重のケーシング１２５、１２６間に補強体１２２を挟み込む（図１４の（Ｂ）参照）。次に、スライム処理を行った後、鉄筋籠１２７を内側ケーシング１２６内に吊り降ろし（図１４の（Ｃ）参照）、コンクリートＣを打設する。コンクリートＣのレベル上昇時または打設後、内側ケーシング１２６を引き抜き、コンクリートＣと補強体１２２とを接触させる（図１４の（Ｄ）参照）。このとき、打設コンクリートＣは、補強体１２２の炭素繊維シート４の細かな空隙に浸透し、炭素繊維シート４はコンクリートＣに密着される。次に、外側ケーシング１２５を引き抜き（図１４の（Ｅ）参照）、コンクリート杭が築造される（図１４の（Ｆ）参照）。こうして築造されたコンクリート杭は、杭上部に補強体１２２が密着するので、強度を向上させることができ、杭径を小さくして所望の強度を確保することができる。なお、上記第４ないし第６の実施例に係る補強体１０２、１１２、１２２では、筒状（管状）に形成された炭素繊維シート４の両端を開口させるようにしているがこれに限られるものではなく、底部を閉じて袋状に形成してもよいことはいうまでもない。
【００５１】
なお、上記各実施例では、強化繊維シートとして、炭素繊維シートまたはアラミド繊維シートのいずれか一方を使用しているが、これに限られるものではなく、耐震性能の向上に寄与する繊維シートや不織布シートであればよいことはいうまでもない。また、上記各実施例では、管状材を薄鉄板を管状に形成した鉄材または鉄製筒状体により構成しているが、これに限られるものではなく、コンクリートとの密着性が高い（すなわち剥離性が低い）素材であって管状または筒状に成型しやすいものであれば良く合成樹脂や剛性を備えた布材や網材であってもよい。さらに、上記各実施例では、炭素繊維シート４を管状材の内面に配置するようにしているがこれに限られるものではなく、管状材の外面または内外両面に配置するようにしてもよい。また、図８に示す第３実施例およびその変形例では、補強体の管状材を２つの半割片から構成しているが、これに限られるものではなく、２以上の分割片から構成するようにしてもよい。さらに、上記各実施例では、薄鉄板を管状に形成した管状材に強化繊維を貼り付けるようにしているがこれに限られるものではなく、鋼管杭に用いられる肉厚の厚い鋼管に強化繊維を接着剤で貼り付けるようにしてもよい。また、上記各実施例では、コンクリートの構造物について述べたが、例えば、肉厚が３cm前後の断面四角形状の鋼管に適用し、この鋼管外周に強化繊維を貼り付ければ、所望の強度を確保して肉厚を薄くすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の第１の実施例に係る補強体を示す全体図である。（実施例１）
【図２】図１の補強体の要部を拡大して示す説明図である。
【図３】（Ａ）ないし（Ｇ）はそれぞれ、図１の補強体を用いて杭を築造する過程を順を追って示す説明図である。
【図４】（Ａ）ないし（Ｆ）はそれぞれ、図１の補強体を用いて構造躯体のうち円柱を築造する過程を順を追って示す説明図である。
【図５】（Ａ）ないし（Ｆ）はそれぞれ、図１の補強体の変形例に係る補強体を用いて構造躯体のうち角柱を築造する過程を順を追って示す説明図である。
【図６】本発明の第２の実施例に係る補強体を示す斜視図である。（実施例２）
【図７】（Ａ）ないし（Ｄ）はそれぞれ、図６の補強体を用いて構造躯体の梁を築造する過程を順に示す説明図、（Ａａ）ないし（Ｃｃ）はそれぞれ、図７の（Ａ）ないし（Ｃ）の各工程における型枠の縦断面図を示す。
【図８】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ、第３の実施例に係る補強体およびその変形例を示す斜視図である。（実施例３）
【図９】本発明の第２の実施例に係る補強体の変形例を示す斜視図である。
【図１０】（Ａ）ないし（Ｃ）は、本発明の第４の実施例に係る補強体の製造の工程を順に示す説明図、（Ｄ）はこの補強体を用いて築造された杭の横断面を示す説明図である。（実施例４）
【図１１】本発明の第５の実施例に係る補強体を示す説明図である。（実施例５）
【図１２】図１１の補強体を用いて築造された杭の横断面を示す説明図である。
【図１３】（Ａ）ないし（Ｃ）は、本発明の第６の実施例に係る補強体の製造の工程を順に示す説明図である。（実施例６）
【図１４】（Ａ）ないし（Ｆ）は、図１３の補強体を用いて杭を築造する工程を順に示す断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
２  補強体
３  管状材
４  炭素繊維シート（強化繊維）
【図１】
2007039967.tif 000003
【図２】
2007039967.tif 000004
【図３】
2007039967.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007039967.tif 000007
【図６】
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【図７】
2007039967.tif 000009
【図８】
2007039967.tif 000010
【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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