(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
補強の対象となる第１のコンクリート部材の表面に貼着された補強用繊維シートと、
この補強用繊維シートの端部が巻き付けるように接着された角型の断面の鋼管部材と、
前記第１のコンクリート部材と接合された第２のコンクリート部材に一部が埋め込まれ、前記鋼管部材を該第２のコンクリート部材と連結するアンカー部材とを有し、
前記鋼管部材は、円形の断面を有する前記第１のコンクリート部材の周方向に複数の部分に分割されており、
これらの鋼管部材と前記第１のコンクリート部材との間に前記補強用繊維シートを挾み込んだ状態で、該鋼管部材の外側に前記第１のコンクリート部材の周方向に連続する張力部材が巻き付けられていることを特徴とするコンクリート部材の補強構造。
【請求項２】
補強の対象となる第１のコンクリート部材の表面に貼着された補強用繊維シートと、
この補強用繊維シートの端部が接着され、前記第１のコンクリート部材との間に該補強用繊維シートを挟み込むように配置された鋼ブロック部材と、
前記第１のコンクリート部材と接合された第２のコンクリート部材に一部が埋め込まれ、前記鋼ブロック部材を該第２のコンクリート部材と連結するアンカー部材とを有し、
前記鋼ブロック部材は、前記第１のコンクリート部材の周方向に複数の部分に分割されており、
これらの鋼ブロック部材を前記第１のコンクリート部材の周面に締め付けるように、該鋼ブロック部材の外側に周方向に連続する張力部材が巻き付けられていることを特徴とするコンクリート部材の補強構造。
【請求項３】
補強の対象となる第１のコンクリート部材の表面に貼着された補強用繊維シートと、
この補強用繊維シートの端部が接着され、前記第１のコンクリート部材との間に該補強用繊維シートを挟み込むように配置された鋼ブロック部材と、
前記第１のコンクリート部材と接合される第２のコンクリート部材に一部が埋め込まれ、前記鋼ブロック部材を該第２のコンクリート部材と連結するアンカー部材とを有し、
前記鋼ブロック部材は、前記第１のコンクリート部材の周方向に複数の部分に分割されており、
前記鋼ブロック部材を前記第１のコンクリート部材の表面に押し付けるように線状又は棒状の緊張材が該第１のコンクリート部材の周方向に巻き回され、この緊張材に引張力が導入されていることを特徴とするコンクリート部材の補強構造。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載のコンクリート部材の補強構造において、
前記鋼ブロック部材は、前記補強用繊維シートを挾んで前記第１のコンクリート部材と対向するように配置される当接板と、この当接板の端部にほぼ垂直に接合された端板とを備え、断面がＬ字型、又はコ字型に形成されており、
前記補強用繊維シートの先端部が、前記鋼ブロック部材の端板に巻き回して接着されていることを特徴とするコンクリート部材の補強構造。
【請求項５】
請求項４に記載のコンクリート部材の補強構造において、
前記補強用繊維シートの先端部は、前記断面がＬ字型又はコ字型の鋼ブロック部材の凹状となった内側まで巻き回して接着され、この凹状となった部分の内側に前記補強用繊維シートの先端を埋め込むようにコンクリートが打設されていることを特徴とするコンクリート部材の補強構造。
【請求項６】
補強の対象となる第１のコンクリート部材の表面に貼着された補強用繊維シートと、
該第１のコンクリート部材との間に前記補強用繊維シートを挟んで対向配置された鋼板材と、
該鋼板材と一体となるように形成されたコンクリートブロックと、
前記第１のコンクリート部材と接合された第２のコンクリート部材に一部が埋込まれ、他の部分が前記コンクリートブロックに埋め込まれて、該コンクリートブロックを該第２のコンクリート部材と連結するアンカー部材とを有し、
前記補強用繊維シートは、前記鋼板材の、前記第１のコンクリート部材との対向面に接着されるとともに、該鋼板材の反対側の面に巻き回して接着されており、
前記アンカー部材は、該アンカー部材の周面の付着力で前記コンクリートブロックと一体とされていることを特徴とするコンクリート部材の補強構造。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載のコンクリート部材の補強構造において、
前記補強用繊維シートは、多数のアラミド繊維を配列してシート状にしたものであることを特徴とするコンクリート部材の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、既存のコンクリート構造物の耐力が不足する部材を補強する構造に係り、特に大きな曲げモーメントが作用するコンクリート部材の補強構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鉄筋コンクリート構造の建築物や橋梁等コンクリートからなる土木構造物の設計規準は、過去において何度か見直しが行われ、改訂されている。そして、経験した大地震による被害状況等を参考に、より耐荷力が大きくなるように変更がなされている。したがって新しい規準に基づいて設計された構造物は、地震等の大きな荷重に対しても充分な耐力を有するものとなっているが、既存の構造物の中には、その構築当時の規準により設計されたために、現存の技術または規準に基づいて照査すると充分な耐力を有しないものがある。
このような構造物は、大きな地震が生じたときに重大な損傷を受けるおそれがあり、補強の必要が生じている。
【０００３】
このような状況において、耐震性等の耐荷性能が不足するコンクリート部材の補強工事が行われており、従来から用いられている方法として次のようなものがある。
（１）建築物の柱や橋脚等のコンクリート部材の外周面に沿って鋼板を巻き立てる方法
（２）コンクリート部材の周囲に、高張力繊維をシート状にした補強材を巻き付けるように貼着する方法
（３）コンクリート部材の周囲に新たにコンクリートを一体となるように巻き立てる方法
【０００４】
（１）に記載した鋼板を巻き立てる方法は、コンクリート部材の周りを囲むように連続した鋼板を建て込み、この鋼板とコンクリート部材との間に樹脂又はモルタル等を注入して一体化するものである。
（２）に記載した高張力繊維からなるシートを貼着する方法は、炭素繊維またはアラミド繊維等の高張力繊維を合成樹脂によってシート状に固めた補強用繊維シートを用いるものであり、柱または橋脚に帯状に巻き付け、接着剤で貼着するものである。
（３）に記載したコンクリートを巻き立てる方法は、コンクリート部材、例えばコンクリート柱や橋脚を囲むように鉄筋コンクリート部材を打ち足し、一体化させて部材断面を増大するものである。
【０００５】
（１）（２）に記載の補強方法では、コンクリート部材の周面が拘束されるので、コンクリートの剥落や鉄筋の膨らみ出すのを防止することができ、破壊までの変形量が増大する。これにより地震動による運動エネルギーの吸収量が増大し、構造物の振動が過大となるのを抑止する効果が期待できる。また、（３）に記載の補強構造では、部材断面が増大するのでコンクリートに作用する応力度が低減される。一方、剪断力に対しては鋼板、補強用繊維シート又は打ち足したコンクリートが抵抗し、剪断耐力が向上する。
【０００６】
しかし、コンクリート柱や橋脚に上記のような補強を施しても、これらのコンクリート柱又は橋脚を支持するフーチングとの接合部分においては、曲げに対する有効な補強とならない。つまり、付加した部材はフーチングとは連続しておらず、曲げモーメントの作用によって生じる応力度を軽減するものではない。したがって、大きな曲げモーメントが作用した時に、過大な曲げ変形または曲げ破壊を生じることも考えられる。
【０００７】
このため、橋脚等のコンクリート部材の曲げに対する補強として、次のような構造が提案されている。
この補強構造は図１５（ａ）に示すように、コンクリート部材１０２がフーチング１０１等他の部材と接合される部分における側面に鋼板１０５を接着し、繊維が鉛直方向（コンクリート部材の軸線方向）に配列された補強用繊維シート１０４をコンクリート部材１０２の側面に接着するとともに、下端部を上記鋼板１０５の外面に接着するものである。そして、上記鋼板１０５にはブラケット１０７を取り付けておき、一方の端部がフーチング１０１に固着されたアンカー部材１０６の他端を上記ブラケット１０７に係止し、このブラケット１０７とフーチング１０１とを連結する。
【０００８】
上記アンカー部材１０６は、フーチング１０１のコンクリートに削孔を行い、この中に挿入した後、エポキシ樹脂、セメントミルク、高級モルタル等の接着剤を充填することによってフーチング１０１に固着したものである。また、上記鋼板１０５はコンクリート部材１０２の側面との間にモルタル又は接着剤等を充填して一体化されたものである。
【０００９】
このような補強構造では、コンクリート部材１０２に生じる曲げ応力度の一部が補強用繊維シート１０４によって負担され、この補強用繊維シート１０４に作用する引張力は、鋼板１０５及びアンカー部材１０６を介してフーチング１０１に伝達される。したがってコンクリート部材１０２の下端においても有効な曲げ補強効果が得られるものである。
【００１０】
また、図１５（ｂ）に示すように、鋼板１０５にはブラケットに代えてスタッドジベル１０８を取り付けておき、フーチング１０１に固定されたアンカー部材１０６と上記スタッドジベル１０８とを根巻きコンクリート１０３によって一体化する構造とすることもできる。このような構造でも、同様に曲げ補強効果が得られる。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記補強構造には、次のような問題点がある。
上記構造では、補強用繊維シートは接着剤によって鋼板に接着され、引張力はこの接着力のみによって伝達される。接着剤による接合は、一般に機械的な接合に比べて信頼性に劣り、安全を期すために充分な接着領域を設ける必要がある。このため、鋼板の面積が大きくなり、重量も増大して作業性が悪くなる。
【００１２】
本願発明は、上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、コンクリート部材の曲げに対する補強を、良好な作業性で経済的に行うことができるコンクリート部材の補強構造を提供することである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上記のような問題点を解決するために、請求項１に記載の発明は、  補強の対象となる第１のコンクリート部材の表面に貼着された補強用繊維シートと、  この補強用繊維シートの端部が巻き付けるように接着された角型の断面の鋼管部材と、  前記第１のコンクリート部材と接合された第２のコンクリート部材に一部が埋め込まれ、前記鋼管部材を該第２のコンクリート部材と連結するアンカー部材とを有し、  前記鋼管部材は、円形の断面を有する前記第１のコンクリート部材の周方向に複数の部分に分割されており、 これらの鋼管部材と前記第１のコンクリート部材との間に前記補強用繊維シートを挾み込んだ状態で、該鋼管部材の外側に前記第１のコンクリート部材の周方向に連続する張力部材が巻き付けられているコンクリート部材の補強構造を提供するものである。
【００１４】
上記第１のコンクリート部材は、例えばコンクリートの橋脚又はコンクリートの柱である。このときには、第２のコンクリート部材は、例えばフーチング、梁等となる。また、第１のコンクリート部材は柱又は壁体等に支持される両端固定梁又は片持ち梁であってもよい。この場合には、第２のコンクリート部材は、上記梁を支持する柱又は壁体等となる。
【００１５】
このような構造では、補強用繊維シートの端部は、角型断面の鋼管部材に巻き付けるように接着されているので、鋼管部材の断面寸法が小さくても補強用繊維シートは広い面積で鋼管部材に接着することができる。したがって、補強用繊維シートと鋼管部材との接着を確実なものとし、信頼性を高めるとともに、鋼管部材は重量の小さいものを用いることができ、作業性が良好となる。
そして、この鋼管部材はアンカー部材によって第２のコンクリート部材と連結されるので、第１のコンクリート部材に作用する曲げモーメントによって補強用繊維シートに生じた引張力は、鋼管部材およびアンカー部材を介して第２のコンクリート部材に伝達される。これにより、第１のコンクリート部材の第２のコンクリート部材との接合端部が曲げに対して有効に補強されることになる。
【００１６】
また、鋼管部材が周方向に複数の部分に分割されているので、補強の対象となる第１のコンクリート部材の表面が曲面となっていても、この鋼管部材を該表面に密接するように配置することが容易となる。
そして、この鋼管部材の外側に張力部材が周方向に巻き付けられるので、各々の鋼管部材が第１のコンクリート部材の表面に押し付けられるとともに、補強用繊維シートとアンカー部材とに作用する引張力によって偶力が発生しても、鋼管部材が回転するように外側に膨出するのが防止される。
【００１７】
請求項２に記載の発明は、  補強の対象となる第１のコンクリート部材の表面に貼着された補強用繊維シートと、  この補強用繊維シートの端部が接着され、前記第１のコンクリート部材との間に該補強用繊維シートを挟み込むように配置された鋼ブロック部材と、  前記第１のコンクリート部材と接合された第２のコンクリート部材に一部が埋め込まれ、前記鋼ブロック部材を該第２のコンクリート部材と連結するアンカー部材とを有し、  前記鋼ブロック部材は、前記第１のコンクリート部材の周方向に複数の部分に分割されており、  これらの鋼ブロック部材を前記第１のコンクリート部材の周面に締め付けるように、該鋼ブロック部材の外側に周方向に連続する張力部材が巻き付けられているコンクリート部材の補強構造を提供するものである。
【００１８】
上記鋼ブロック部材は、請求項１に記載されているような角型断面の鋼管の他に、様々の形状の鋼部材を含むものであり、第１のコンクリート部材の表面に押し付けられる面を有するとともに、アンカー部材を係止することができる形状であればよい。
上記張力部材は、補強の対象となる第１のコンクリート部材が円形断面を有するものであれば、鋼ブロック部材の外側面と直接に接触するように張力部材を周方向に巻き付けることができる。
また、対象となる第１のコンクリート部材の断面が矩形、多角形、小判形等の場合には、図１３に示すように鋼ブロック部材１１１を埋め込んで断面が円形となるように根巻きコンクリート１１２を打設し、その周囲に張力部材１１３を巻き付けることができる。
【００１９】
このような補強構造では、請求項１に記載の補強構造と同様に、鋼ブロック部材に補強用繊維シートを接着し、確実に接合することができるとともに、鋼ブロック部材を第１のコンクリート部材の周面に締め付けるように張力部材が巻き付けられているので、補強用繊維シート及びアンカー部材に引張力が作用したときにもこの鋼ブロック部材が外側へ膨出するのが防止される。
【００２０】
請求項３に記載の発明は、  補強の対象となる第１のコンクリート部材の表面に貼着された補強用繊維シートと、  この補強用繊維シートの端部が接着され、前記第１のコンクリート部材との間に該補強用繊維シートを挟み込むように配置された鋼ブロック部材と、  前記第１のコンクリート部材と接合される第２のコンクリート部材に一部が埋め込まれ、前記鋼ブロック部材を該第２のコンクリート部材と連結するアンカー部材とを有し、  前記鋼ブロック部材は、前記第１のコンクリート部材の周方向に複数の部分に分割されており、  前記鋼ブロック部材を前記第１のコンクリート部材の表面に押し付けるように線状又は棒状の緊張材が該第１のコンクリート部材の周方向に巻き回され、この緊張材に引張力が導入されているコンクリート部材の補強構造を提供する。
【００２１】
上記緊張材は、補強の対象となる第１のコンクリート部材の断面が円形であれば、鋼ブロック部材の外側又は鋼ブロック部材を貫通して円形に配置することができる。このとき緊張材は鋼ブロック部材に直接に接触するように配置するものでもよいし、鋼ブロック部材を埋め込む根巻きコンクリート内に配置してもよい。
また、補強の対象となる第１のコンクリート部材の断面が矩形、多角形、小判形等の場合には、図１４に示すように、鋼ブロック部材１２１を埋込んで断面が円形となるように根巻きコンクリート１２２を打設し、その内部に円形に緊張材１２３を配置することができる。そして緊張材１２３は、例えば端部を周面に引き出して引張力の導入及び定着を行なうことができる。
【００２２】
このような補強構造では、緊張材によって鋼ブロック部材が第１のコンクリート部材に締め付けられる。このため補強用繊維シートは鋼ブロック部材に貼着されるとともに鋼ブロック部材と第１のコンクリート部材との間に強く挟み込まれ、補強用繊維シートは鋼ブロック部材に確実に接合される。したがって、第１のコンクリート部材が第２のコンクリート部材に接合される端部において、曲げ引張応力度は補強用繊維シート、鋼ブロック部材、アンカー部材及び第２のコンクリート部材に伝達され、曲げに対して有効に補強される。
【００２３】
このように補強用繊維シートと鋼ブロック部材とは、接着剤の接着力と鋼ブロックからの圧接力作用下での摩擦力とによって接合されており、高い信頼性が得られるとともに、接着面積を小さくすることができる。つまり、鋼ブロック部材の寸法を小さくすることが可能となり、作業性が向上する。
また、緊張材が鋼ブロック部材を締め付ける力により、補強用繊維シートとアンカー部材との引張力が鋼ブロック部材に作用したときにも、これら引張力の偶力によって該鋼ブロック部材が外側へ膨出しようとするのが抑止される。
【００２４】
請求項４に記載の発明は、  請求項２または請求項３に記載のコンクリート部材の補強構造において、  前記鋼ブロック部材は、前記補強用繊維シートを挾んで前記第１のコンクリート部材と対向するように配置される当接板と、この当接板の端部にほぼ垂直に接合された端板とを備え、断面がＬ字型、又はコ字型に形成されており、  前記補強用繊維シートの先端部が、前記鋼ブロック部材の端板に巻き回して接着されているものとする。
【００２５】
このような補強構造では、補強用繊維シートは鋼ブロック部材の当接板に接着されるとともに、この当接板の端部に接合された端板に巻き回されて接着されるので、接着面積を大きくすることができ、確実な接合が可能となる。また、端板はアンカー部材を係止するための部材として用いることができるので鋼ブロック部材の重量を軽減することができ、作業性が良好となる。
【００２６】
また、請求項５に記載の補強構造のように、鋼ブロック部材の断面がＬ字型またはコ字型となった部分の内側まで補強用繊維シートを巻き回して接着し、その内側の凹状となった部分にコンクリートを打設することにより、接着面積を拡大し、補強用繊維シートの端部をコンクリートで抑えることになり、より確実な接合が可能となる。
【００２７】
なお、補強用繊維シートを巻き回して接着するときの鋼ブロック部材の隅角部は、補強用繊維シートの曲率半径が過小とならないように、なめらかな曲面に切削加工を施しておくのが望ましい。
【００２８】
請求項６に記載の発明は、  補強の対象となる第１のコンクリート部材の表面に貼着された補強用繊維シートと、  該第１のコンクリート部材との間に前記補強用繊維シートを挟んで対向配置された鋼板材と、  該鋼板材と一体となるように形成されたコンクリートブロックと、  前記第１のコンクリート部材と接合された第２のコンクリート部材に一部が埋込まれ、他の部分が前記コンクリートブロックに埋め込まれて、該コンクリートブロックを該第２のコンクリート部材と連結するアンカー部材とを有し、  前記補強用繊維シートは、前記鋼板材の、前記第１のコンクリート部材との対向面に接着されるとともに、該鋼板材の反対側の面に巻き回して接着されており、  前記アンカー部材は、該アンカー部材の周面の付着力で前記コンクリートブロックと一体とされているコンクリート部材の補強構造を提供するものである。
【００２９】
このような補強構造では、鋼板材の、第１のコンクリート部材と対向面から反対側の面に巻き回して補強用繊維シートが接着されるので、この鋼板材と補強用繊維シートとの接着面積を大きく確保し、確実に接合するとともに鋼板材の重量を小さく抑えることができる。また、この鋼板材をコンクリートブロックを介して第２のコンクリート部材と連結することにより、作業性が良好となり、施工費用も軽減される。
【００３０】
以上に記載したコンクリート部材の補強構造で用いられる補強用繊維シートは、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等、高張力を有する細い繊維をほぼ平行に多数配列し、これらを合成樹脂等の連結剤でシート状に一体化したものを用いることができる。ただし、補強用繊維シートを鋼管部材、鋼ブロック部材、鋼板材に巻き回すときには、小さい曲げ半径で巻き回しても引張強度の低下が少ないものが望ましく、請求項７に記載したようにアラミド繊維を主材とするものがよい。
【００３１】
【発明の実施の形態】
以下、本願に係る発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、請求項１に記載の発明の一実施形態であるコンクリート部材の補強構造を示す概略斜視図であり、（ａ）図は補強の対象となる構造物の補強前の状態、（ｂ）図は補強後の外観を示すものである。また、図２はこの補強構造の概略断面図である。
この補強構造は、図１（ａ）に示すようなフーチング１上に立ち上げられた円形断面の橋脚２を補強するもものであり、図１（ｂ）に示すように、橋脚の周面に補強用繊維シート４が貼着されるとともに、橋脚下端部に根巻きコンクリート３が打設される。そして、上記根巻きコンクリート３内には、図２に示すように、補強用繊維シート４が巻き付けるように貼着された角型断面の鋼管部材５と、この鋼管部材５をフーチング１と連結するアンカー部材６が埋込まれている。
【００３２】
上記補強用繊維シート４は、多数のアラミド繊維を平行に配列し、合成樹脂によってシート状に形成したものである。そして、この補強用繊維シートは、繊維が鉛直方向となった第１層のシート４ａが橋脚の周面に貼着され、さらにその上に、繊維が周方向に連続する第２層のシート４ｂが重ねて貼着されている。ただし、橋脚の下端付近では、これらの積層順序が逆となり、繊維が周方向となるように貼着されたシート４ｂの上に、繊維が鉛直となるシート４ａが重ねられている。
上記繊維が鉛直となったシート４ａは、図３に示すように、橋脚の周方向（図中に矢印で示す）に間隔をあけて貼着されており、このシートの下端部が角型断面の鋼管部材５に巻き付けるように貼着されている。一方、繊維が水平方向となったシート４ｂは、橋脚２の下端までこの橋脚に巻き回すように貼着されている。
【００３３】
上記角型断面の鋼管部材５は、帯状となった上記補強用繊維シートの幅よりも少し長い複数の部材が、周方向に配列されており、橋脚の下端より橋脚径ｄの約１／２高い位置に配置され、それぞれに繊維が鉛直方向となった補強用繊維シート４ａが巻き付けるように貼着されている。そして、図３に示すように、両端部にアンカー部材６がナット７によって係止され、フーチング１と連結されている。
【００３４】
上記アンカー部材６は、ＰＣ鋼棒又は軟鋼からなる丸棒等を用いることができ、上端部にはねじ山が設けられ、ナット７が螺合される。また、下部は、フーチング１に穿設した穴に挿入され、エポキシ樹脂、セメントミルク又はモルタル等の充填により固着されている。
上記根巻きコンクリート３は、橋脚２の下端部の全周を囲むとともに、フーチング１とも密接するように打設され、上記鋼管部材５とアンカー部材６とを埋込んで、橋脚２の径ｄと同程度の高さに形成されたものである。このコンクリートは通常のコンクリート構造物に用いるものであり、必要に応じて無収縮コンクリートを用いることもできる。また、根巻きコンクリート３内には、適切に鉄筋（図示しない）が配置される。
【００３５】
上記のような構成のコンクリート部材の補強構造では橋脚２に大きな曲げモーメントが作用したときに、側面に貼着されている補強用繊維シート４ａが曲げ引張応力度の一部を負担することになり、曲げ耐力が増大する。橋脚下端部においては、上記補強用繊維シート４ａで曲げ応力度を負担することはできないが、この補強用繊維シート４ａと接合された鋼管部材５及びアンカー部材６を介してフーチング１に引張力が伝達される。したがって、橋脚下端部に作用する曲げモーメントに対しても有効な曲げ補強効果が得られる。
そして、補強用繊維シート４ａは鋼管部材５に巻き付けるように貼着されているので、鋼管部材５の断面は小さくても充分な接着面積を確保することができ、信頼性の高い接合が可能となる。
【００３６】
また、橋脚下端部の、繊維が鉛直方向となった補強用繊維シート４ａが貼着されていない部分では、大きな曲げモーメントが生じたときに、分散してひびわれが生じ、いわゆる塑性ヒンジが生じた状態で終局的な破壊までに大きな変形を許容する。これによって、破壊までに大きなエネルギーが吸収されることになり、地震時に振動が過大となるのが抑止され安全性が向上する。
【００３７】
上記の補強構造は、図４及び図５に示すように、鋼管部材５の外側に補強用繊維シート８を橋脚２の周方向に巻き付けて接着してもよい。
このように複数の鋼管部材５を橋脚２の周面に押し付けるように補強用繊維シート８を巻き付けることにより、鋼管部材５が外側に膨み出そうとするのが抑止される。つまり、鉛直方向に繊維が配された補強用繊維シート４ａ及びアンカー部材６に引張力が作用するとこれらの軸線のずれにより偶力が発生し、鋼管部材５の上部は外側へ膨み出そうとするのが、上記周方向の補強用繊維シート８によって拘束されることになる。
なお、このコンクリート部材の補強構造は、請求項２に記載の発明の一実施形態である。
【００３８】
図６は、請求項２に記載の発明の一実施形態であるコンクリート部材の補強構造を示す概略断面図、及びこの補強構造で用いられる鋼ブロック部材の概略斜視図である。
この補強構造は、図１から図３までに示す補強構造と同様に、円形断面の橋脚２の曲げ補強を行うものであり、橋脚の周面に鉛直方向に繊維が配された補強用繊維シート２４ａと、周方向に繊維が配された補強用繊維シート２４ｂとが重ねて貼着されている。そして、鉛直方向に繊維が配された補強用繊維シート２４ａの下端部が接着される鋼ブロック部材２５は、図６（ｂ）に示すように、コ字状の断面を有する。
【００３９】
この鋼ブロック部材２５は、鉛直方向の補強用繊維シート２４ａの幅よりやや大きい長さに形成されており、両端部にはそれぞれ二枚づつ形状保持用の板材２５ａが溶接接合されている。この鋼ブロック部材２５は周方向に複数配列されており、アンカー部材２６はそれぞれの鋼ブロック部材２５の両端部に係止され、フーチング１と連結されている。
【００４０】
鉛直方向に繊維が配された補強用繊維シート２４ａの下端部は上記鋼ブロック部材２５の連続する三つの面に巻き回すように接着され、さらに図６（ａ）に示すように側板２５ｂの端部からコ字状の内側に巻き込むように接着されている。そして、この鋼ブロック部材２５の外側に橋脚の周方向に補強用繊維シート２８が巻き付けられ、鋼ブロック部材２５内にコンクリートを充填するとともに、この鋼ブロック部材２５及びアンカー部材２６を埋込むように根巻きコンクリート２３が打設されている。
【００４１】
なお、上記構成において補強用繊維シート２４、アンカー部材２５、根巻きコンクリート２３等は、図１から図３に示す実施形態と同じものを用いることができる。
また、上記鋼ブロック部材２５の補強用繊維シート２４ａが巻き回される隅角部は、図２に示す鋼管部材５と同様に滑らかな曲面となるように加工がなされている。
【００４２】
このような構成では、橋脚２に補強用繊維シート２４ａが貼着され、この補強用繊維シート２４ａが鋼ブロック部材２５、アンカー部材２６を介してフーチング１に連結されているので、橋脚の曲げに対して有効に補強される。また、鋼ブロック部材２５と補強用繊維シート２４ａとの接合部の信頼性は高いものとなる。
【００４３】
なお、図６に示す補強構造は、円形断面の橋脚を補強するものであるが、橋脚断面が矩形である場合には、図１３に示すように、橋脚の側面ごとに鋼ブロック部材を分割し、これら埋め込む根巻きコンクリートの断面を円形にする。そして鋼ブロック部材の外側に巻き付ける補強用繊維シート２９は、図７に示すように根巻きコンクリート２３の外側に貼着することによって同様の補強効果を得ることができる。
【００４４】
図８は、請求項３に記載の発明の一実施形態であるコンクリート部材の補強構造を示す概略断面図である。
この補強構造も、円形断面の橋脚２に補強用繊維シート３４を貼着して曲げ補強を行うものであり、鋼ブロック部材３５は、橋脚３の側面と対向する鉛直板３５ａとこの鉛直板の下端に接合された水平板３５ｂとを有し、Ｌ字形の断面となっている。
【００４５】
鉛直方向に繊維が配された補強用繊維シート３４ａは、上記鉛直板３５ａに貼着され、この補強用繊維シート３４ａを橋脚２との間に挟み込むように接着されている。また、この鋼ブロック部材３５は、図９に示すように橋脚の周方向に分割され、それぞれの両端部にアンカー部材３６が係止され、このアンカー部材３６によって鋼ブロック部材３５がフーチング１と連結されている。
なお、図７及び図８中に示す符号３５ｃは、アンカー部材３６に引張力が作用したときにも上記鉛直板と水平板との形状を維持するためのリブを示す。
【００４６】
根巻きコンクリート３３は、上記鋼ブロック部材３５及びアンカー部材３６を埋め込むように打設され、鋼ブロック部材３５の上部外側の位置に周方向にダクト３８が設けられている。このダクト３８内には緊張材が挿通され、図９に示すように、外周面に引き出して緊張及び定着を行うことができるようになっている。
なお、この補強構造で用いられる補強用繊維シート３４、アンカー部材３６、根巻きコンクリート３３は、図１及び図２に示す実施形態と同様のものを用いることができる。
【００４７】
このような補強構造では、繊維が鉛直方向となった補強用繊維シート３４ａが鋼ブロック部材３５に接着されるとともに、この鋼ブロック部材３５と橋脚２との間に挟み込まれ、緊張材に導入される引張力によって橋脚２の周面に鋼ブロック部材３５が強く押し付けられる。したがって、鋼ブロック部材３５と補強用繊維シート３４ａとの間の接着力だけでなく、押圧力作用下における摩擦力で両者が接合され、信頼性が向上する。そして、鋼ブロック部材３５がアンカー部材３６を介してフーチング１に連結されていることにより、橋脚下端部の曲げに対して有効な補強効果が得られる。
【００４８】
なお、この実施形態では、鉛直方向に繊維が配された補強用繊維シート３４ａと鋼ブロック部材３５との接着は、鉛直板３５ａのみについて行われているが、図１０（ａ）に示すように、補強用繊維シート３４ａを鉛直板３５ａの下縁から水平板３５ｂの下面に巻き回して接着してもよいし、さらに図１０（ｂ）に示すように、水平板３５ｂの上側まで巻き回して接着してもよい。このとき、鉛直板３５ａと水平板３５ｂとの接合部外側及び水平板３５ｂの先端部は、補強用繊維シート３４ａの引張強度の低下を抑制するために、滑らかな曲面に加工しておくのが望ましい。
このような補強構造は、それぞれ請求項５、請求項６に記載の発明の一実施形態である。
【００４９】
また、上記の実施形態は円形断面の橋脚を補強するものであるが、断面が矩形、多角形または小判形である場合には、図１４に示すように、鋼ブロック部材は平坦な側面ごとにに分割されたものとし、根巻きコンクリートの外周形状を円筒形とする。そして、緊張材を環状に配置し、引張力を導入することによって鋼ブロック部材を橋脚側面に押し付けることができ、同様の効果が得られる。
【００５０】
図１１は、請求項３または請求項４に記載の発明の他の実施形態を示す概略断面図である。
この補強構造では、鋼ブロック部材４５として、図６で示したものと同じものが用いられており、補強用繊維シート４４ａを巻き回すように接着した外側にダクト４８が形成され、この中に緊張材が挿通されている。このような構造でも補強用繊維シート４４ａと鋼ブロック部材４５との確実な接合が可能となるとともに、鋼ブロック部材４５の外側への膨出を有効に抑止することができる。
【００５１】
図１２は、請求項６に記載の発明の一実施形態であるコンクリート構造の補強構造を示す概略断面図である。
この補強構造では、鉛直方向に繊維が通った補強用繊維シート５４ａが橋脚２の側面に貼着されるとともに、下端部が鋼板材５５の橋脚２との対向面に接着される。そして、橋脚２との間に挟み込むように接着されるとともに、補強用繊維シート５４ａは鋼板材５５の下端から反対側面まで折り返すように接着されている。
【００５２】
また、上記鋼板材５５の補強用繊維シートが貼着された部分の両脇に複数のスタッドジベル５５ａが設けられており、これによって鋼板材５５は根巻きコンクリート５３と一体化される。一方、アンカー部材５６は下部がフーチング１に固着され、上部は根巻きコンクリート５３内に埋め込まれ、周面の付着力で一体されている。このアンカー部材５６は、周面の付着力でコンクリートと一体化されるので、上端部にネジ加工等は必要ないが、コンクリートとの間に充分な付着力を生じさせるために、異形鉄筋、異形鋼棒等を用いるのが望ましい。
【００５３】
このような補強構造では、鋼板材５５の面積が小さくても両面において補強用繊維シート５４ａと接着され、接着面積を大きく確保することができる。また、この鋼板材５５からスタッドジベル５５ａ、根巻きコンクリート５３、アンカー部材５６を介してフーチング１に力が伝達され、橋脚下端は曲げに対して有効に補強される。
【００５４】
なお、本実施形態の補強構造は、断面が円形、矩形、多角形または小判形のコンクリート部材についても適用することができる。
また、根巻きコンクリート５３の周面に補強用繊維シートを横方向に巻き付けて接着してもよいし、根巻きコンクリート内に緊張材を配置し、周方向に引張力を導入して、根巻きコンクリート５３及び鋼板材５５を橋脚２の側面に強く押し付けるようにしてもよい。
【００５５】
以上に説明した実施形態は、いずれも橋脚の下端を補強するものであるが、本願に係る発明は橋脚の補強に限定されるものではなく、フーチングまたは大梁（第２のコンクリート）などの上に立設されるコンクリート柱（第１のコンクリート部材）や柱又は壁体（第２のコンクリート部材）に支持される梁等（第１のコンクリート部材）の補強に適用することもできる。
【００５６】
【発明の効果】
以上説明したように、本願発明に係るコンクリート部材の補強構造では、補強の対象となる第１のコンクリート部材に補強用繊維シートが貼着され、この補強用繊維シートが鋼管部材、鋼ブロック部材または鋼板材に確実に接合されるとともに、上記鋼部材がアンカーによってフーチングに直結される。したがって、これらの部材が第１のコンクリート部材に作用する曲げに抵抗することになり、該コンクリート部材が補強される。
また、鋼部材の寸法が小さくても補強用繊維シートとの充分な接着面積が確保され、又は鋼部材と第１のコンクリート部材間に補強用繊維シートが強く挟み込まれるので、接合部の高い信頼性が得られる。
さらに鋼部材の寸法を小さくできるので、加工費用が低減されるとともに作業性が向上し、経済的にコンクリート部材を補強することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本願に係る発明の一実施形態であるコンクリート部材の補強構造を示す概略斜視図であり、（ａ）図は補強前の状態、（ｂ）図は補強後の外観を示すものである。
【図２】  本願に係る発明の構成の一部を備えたコンクリート部材の補強構造を参考に示す概略断面図である。
【図３】  図２に示すコンクリート部材の補強構造における補強用繊維シート、鋼管部材及びアンカー部材の配置を示す概略図である。
【図４】  請求項１に記載の発明の一実施形態であるコンクリート部材の補強構造を示す概略断面図である。
【図５】  図４に示すコンクリート部材の補強構造の平断面図である。
【図６】  請求項２に記載の発明の一実施形態であるコンクリート部材の補強構造を示す概略断面図、及びこの補強構造で用いられる鋼ブロック部材の概略斜視図である。
【図７】  請求項２に記載の発明の他の実施形態であるコンクリート部材の補強構造を示す概略断面図である。
【図８】  請求項３に記載の発明の一実施形態であるコンクリート部材の補強構造を示す概略断面図である。
【図９】  図８に示すコンクリート部材の補強構造の平断面図である。
【図１０】  請求項４又は請求項５に記載の発明の一実施形態であるコンクリート部材の補強構造を示す概略断面図である。
【図１１】  請求項３又は請求項４に記載の発明の他の実施形態であるコンクリート部材の補強構造を示す概略断面図である。
【図１２】  請求項６に記載の発明の一実施形態であるコンクリート部材の補強構造を示す概略断面図である。
【図１３】  断面が矩形のコンクリート部材について本願発明の補強構造を適用したときの断面構成を示す概略図である。
【図１４】  断面が矩形のコンクリート部材について本願発明の補強構造を適用したときの断面構成を示す概略図である。
【図１５】  従来のコンクリート部材の補強構造を示す概略断面図である。
【符号の説明】
１    フーチング
２    橋脚
３，２３，３３，４３，５３    根巻きコンクリート
４，２４，３４，４４，５４    補強用繊維シート
５    鋼管部材
６，２６，３６，４６，５６    アンカー部材
７    ナット
８，２８，２９    補強繊維シート
２５，３５，４５    鋼ブロック部材
３８，４８    ダクト
５５    鋼板材
【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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【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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【図１５】
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