(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
壁面に接近して設けられた橋脚等のコンクリート柱状体に、芳香族ポリアミド繊維等の補強繊維からなるベルト状補強材を捲回し、該補強繊維間に樹脂を含浸させて該コンクリート柱状体を補強する方法に於いて、該ベルト状補強材の長さ方向の中間部に予め樹脂を含浸硬化させた硬化部を形成しておき、該硬化部の片面に接着剤を塗布したのち該補強材を硬化部が該コンクリート柱状体の壁面側の側面に位置するように回し込んで該硬化部を該側面に貼着させ、該補強材の硬化部以外の部分に樹脂を含浸させて該柱状体に貼着し該樹脂を硬化させることを特徴とするコンクリート柱状体の補強方法。
【請求項２】
上記ベルト状補強材の硬化部に、上記コンクリート柱状体の軸方向に補強繊維の繊維方向を配置し且つ樹脂を含浸させて硬化した補強層であって該ベルト状補強材の幅と略同幅の補強層又は該ベルト状補強材よりも大きい幅を有する補強層を一体に設け、該コンクリート柱状体の壁面側の側面に、この補強層を有するベルト状補強材の複数枚を該補強層の繊維方向を揃えて隙間なく順次貼着したのち、各補強材の補強層間の隙間に該ベルト状補強材の幅と同幅の補強層を備えた連結用補強材を貼着したことを特徴とする請求項１に記載のコンクリート柱状体の補強方法。
【請求項３】
上記硬化部又は補強層を、上記壁面との間に介在させたエアバックを膨張させて上記コンクリート柱状体の側面へ押圧しながら上記接着剤及び含浸樹脂を硬化させ、その硬化後に該エアバックを取り除くことを特徴とする請求項１又は２に記載のコンクリート柱状体の補強方法。
【請求項４】
壁面に接近して設けられた橋脚等のコンクリート柱状体に捲回してこれを補強する芳香族ポリアミド繊維等の補強繊維からなるベルト状補強材に於いて、該ベルト状補強材の補強繊維の繊維方向を該コンクリート柱状体の周回方向に配置し、該ベルト状補強材の長さ方向の中間部に予め樹脂を含浸し硬化させて硬化部を形成したことを特徴とするコンクリート柱状体の補強材。
【請求項５】
壁面に接近して設けられた橋脚等のコンクリート柱状体に捲回してこれを補強する芳香族ポリアミド繊維等の補強繊維からなるベルト状補強材に於いて、該ベルト状補強材の補強繊維の繊維方向を該コンクリート柱状体の周回方向に配置し、該ベルト状補強材の長さ方向の中間部に該コンクリート柱状体の軸方向に配置した補強繊維の補強層を設け、該中間部及び補強層に予め樹脂を含浸し硬化させて硬化部を形成したことを特徴とするコンクリート柱状体の補強材。
【請求項６】
上記補強層の幅は上記ベルト状補強材の幅と同幅もしくは大きいことを特徴とする請求項５に記載のコンクリート柱状体の補強材。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、壁面に接近して設けられたコンクリート製の柱や橋脚などのコンクリート柱状体を補強する方法とその補強に使用される補強材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、鉄道や道路の橋脚、建物の柱や梁などのコンクリート柱状体の耐震補強工法として、鉄板巻き立て工法やコンクリート巻き立て工法、芳香族ポリアミド繊維などを用いたＦＲＰ巻き立て工法などが知られている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
鉄道や道路の高架橋下をテナントビルなどとして有効活用している場合、橋脚に建物の壁が接近していることが多く、このような環境にある橋脚を鉄板巻き立て工法やコンクリート巻き立て工法で耐震補強するには、橋脚周囲に施工のための大きな空間が必要で、壁を一時的に取り除いて行うのが一般的である。しかし、壁を取り除くことは、テナントビルなどの営業活動を一時中断させることになり、補償問題などが生じるため簡単に行えない。
【０００４】
一方、ＦＲＰテープを橋脚等のコンクリート柱状体に巻き付けたり貼り付けたのちこれに樹脂を含浸硬化させるＦＲＰ巻き立て工法は、工事材料がかさばらず比較的狭い作業空間でも施工が可能であるが、樹脂の含浸作業などで作業員が入り込める程度の５０〜６０ｃｍ位の作業空間幅は最低限必要である。例えば、図１に示すような橋脚ａと壁ｂとの隙間ｃが１０ｃｍで橋脚の幅が２ｍの場合、ＦＲＰ巻き立て工法は施工できない。
【０００５】
本発明は、極めて狭い作業空間でコンクリート柱状体の補強作業を行える補強方法とこれに使用される補強材を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、壁面に接近して設けられた橋脚等のコンクリート柱状体に、芳香族ポリアミド繊維等の補強繊維からなるベルト状補強材を捲回し、該補強繊維間に樹脂を含浸させて該コンクリート柱状体を補強する方法に於いて、該ベルト状補強材の長さ方向の中間部に予め樹脂を含浸硬化させた硬化部を形成しておき、該硬化部の片面に接着剤を塗布したのち該補強材を硬化部が該コンクリート柱状体の壁面側の側面に位置するように回し込んで該硬化部を該側面に貼着させ、該補強材の硬化部以外の部分に樹脂を含浸させて該柱状体に貼着し該樹脂を硬化させることにより、上記の目的を達成するようにした。該ベルト状補強材の硬化部に、該コンクリート柱状体の軸方向に補強繊維の繊維方向を配置し且つ樹脂を含浸させて硬化した補強層であって該ベルト状補強材の幅と略同幅の補強層又は該ベルト状補強材よりも大きい幅を有する補強層を一体に設け、該コンクリート柱状体の壁面側の側面に、この補強層を有するベルト状補強材の複数枚を該補強層の繊維方向を揃えて隙間なく順次貼着したのち、各補強材の補強層間の隙間に該ベルト状補強材の幅と同幅の補強層を備えた連結用補強材を貼着することにより、壁面に接近したコンクリート柱状体の曲げ補強を行え、該壁面と該硬化部や補強層の間に設けたエアバックにより該補強材や補強層の全面を該側面に密着させることができる。請求項４以降の構成の補強材はこうした補強方法に好都合に使用できる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づき説明すると、図２に於いて、符号１は壁面２に作業員が入り込めない例えば１０ｃｍ程度の隙間３を存して設けられた幅２ｍの橋脚や梁等のコンクリート柱状体を示し、４は該コンクリート柱状体１の耐震補強のためにその周囲に捲回したベルト状補強材を示す。
【０００８】
該ベルト状補強材４の詳細は図３に示す如くであり、芳香族ポリアミド繊維、炭素繊維等の引張強度の大きい補強繊維の繊維方向Ａをその長さ方向に配列させてベルト状に編成したもので、これを該柱状体１に捲回したのちエポキシ系樹脂やポリエステル系、ビニルエステル系、フェノール系、ポリイミド系等の樹脂を含浸させ硬化させて該柱状体１と一体に貼着固定される。該ベルト状補強材４は該柱状体１の周囲全体を覆うように貼着される。該ベルト状補強材４の長さ方向の中間部４ａには、工場等で予め該柱状体１の幅に相当する長さの樹脂を含浸させ硬化させた硬化部５を形成しておき、該柱状体１に巻き付ける際には、該硬化部５に例えばこれに含浸させた樹脂と同系の接着剤を塗布し、該硬化部５を該柱状体１の壁面２と対向する側面１ａへ回し込み、該壁面２から反力を取り或いはベルト状補強材４の両端部を引張ることにより該硬化部５を該側面１ａへ仮固定する。そして該ベルト状補強材４の他の部分に上記エポキシ樹脂等の樹脂を含浸させて該柱状体１の側面に貼着すると共に、その両端部を適当な位置で適当な幅で重ね合わせて貼着する。この貼着作業を該柱状体１の全周に亘って隙間なく行い、該含浸樹脂を硬化させる硬化作業を行って剪断補強及び靱性補強の作業が終了するが、該硬化部５は板状で側面１ａに沿わせ易く、該隙間３内に面した側面１ａに予め形成した硬化部５を接着するだけで済むから壁面２を取り除かずに作業員が入れない狭い隙間で樹脂含浸硬化作業を行え、テナント等の補償や壁面再構築の経費が省略できる。尚、該ベルト状補強材４は、必要に応じて多層に該柱状体１に巻き付けてもよい。
【０００９】
該柱状体１に曲げ補強が必要な場合、図４及び図５に示したように、前記ベルト状補強材４の硬化部５に補強層６を接着した構成の曲げ補強用のベルト状補強材７及び接続用のベルト状補強材７ａを使用し、該補強層６は該柱状体１の軸方向すなわちベルト状補強材４の幅方向に補強繊維の繊維方向Ｂを配列して編成され且つ全体に樹脂を含浸させ硬化させて板状に形成される。該補強層６の厚さ（層数）や長さ及び幅は任意であるが、図４のようにその長さを該柱状体１の幅と同程度とし、該補強層６の幅をベルト状補強材４を４本並べて接着でき幅方向の一側或いは両側に継ぎ代６ａが残るような幅とした。図５に示した接続用のベルト状補強材７ａは、該補強層６を該継ぎ代６ａよりも広幅で好ましくはベルト状補強材４と同幅に形成したもので、後記のように使用される。該補強層６に含浸させる樹脂の種類は、該硬化部５の形成に使用した前記エポキシ樹脂が好ましい。
【００１０】
この曲げ補強用のベルト状補強材７は、その板状の補強層６の表面に接着剤を塗布し、図６及び図７に示すように該柱状体１と壁面２の隙間３へ補強層６を回し込み、ベルト状補強材４の両端を引張り或いは壁面２から反力を取って該補強層６を該柱状体１の側面１ａに接着固定されるもので、図８に示したように、複数枚の曲げ補強用のベルト状補強材７を該柱状体１の側面１ａの全体に縦方向になるべく隙間なく巻き付け、ベルト状補強材４の未含浸部分に上記エポキシ樹脂を含浸させて該柱状体１の周面に貼着し、該樹脂を硬化させて該柱状体１と一体化する。この状態では上下の曲げ補強用のベルト状補強材７、７の各補強繊維は連続していないが、各継ぎ代６ａにより形成される凹部８に、図８に示すように接続用補強材７ａを接着し、これによりその補強層６が上下の各継ぎ代６ａ、６ａ上に接着され、かくて該補強材７ａの補強層６を介して各補強材７の補強繊維が該柱状体１の軸方向に連続状態になり、該柱状体１に曲げ力が作用したとき、この縦方向に連続した補強繊維がその曲げ力に抵抗し、該柱状体１を補強する。該接続用補強材７ａの固着方法は、前記補強材４、７と同様で、接続用の曲げ補強材７ａの硬化された補強層６に接着剤を塗布し、その両端部を引っ張る等により前記凹部８へ接着し、その両端部へ前記樹脂を含浸させたのち該柱状体１の周面に貼着し硬化させ固着状態とする。この場合、曲げ補強用のベルト状補強材７の補強層６には、図８のように２重にベルト状補強材４、４を接着しておくことにより、補強後の該柱状体１の側面１ａが平坦になり、外観が良好になってその強度も向上する。
【００１１】
該硬化部５や補強層６或いは曲げ補強用のベルト状補強材７ａは、該側面１ａに密着した状態で固着させることで補強強度が高まるが、狭い隙間３に於いてその密着を得るために、該硬化部５等の貼着後に、図９のように、該隙間３に膨縮自在のエアバック９を介在させ、これを膨らませて該側面１ａ或いは補強層６へ該硬化部５等を均等な力で押しつけ、密着した固着状態を維持しつつ接着剤及び含浸樹脂を硬化させ、その硬化後に該エアバック９を縮小させて取り除くようにした。
【００１２】
該硬化部５の寸法は、コンクリート柱状体１の寸法、特に該柱状体１の幅寸法を超えない寸法に形成することが好ましく、これにより該補強材４、７、及び接続用のベルト状補強材７ａを貼着するとき、該柱状体１の隅角部の形状に追従させて空間が生じない密着した貼着を行え、補強強度が向上する。
【００１３】
尚、以上の説明において、本発明が適用されるコンクリート柱状体１の側面１ａに対する補強について説明したが、壁面との間隔が作業員が入り込めるほどに広い他の側面に対する曲げ補強は、従来のように補強繊維が縦方向に配列されたシート状で樹脂を含浸させた補強材を貼着する等の手段で補強作業を行う。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように本発明によるときは、壁面に接近して設けられた橋脚等のコンクリート柱状体を補強するベルト状補強材の長さ方向の中間部に予め樹脂を含浸硬化させた硬化部を形成し、該硬化部の片面に接着剤を塗布したのち該補強材を硬化部が該コンクリート柱状体の壁面側の側面に位置するように回し込んで該硬化部を該側面に貼着させ、該補強材の硬化部以外の部分に樹脂を含浸させて該柱状体に貼着し該樹脂を硬化させるようにしたので、壁面を解体せずに壁面に接近した該柱状体の補強作業を行え、テナント等への補償や壁面再構築の経費が発生しないので経済的で補強作業の工費が安価になる等の効果があり、該ベルト状補強材の長さ方向の中間部に、該柱状体の軸方向に補強繊維の繊維方向を配置し且つ樹脂を含浸させて硬化した補強層であって該ベルト状補強材の幅と略同幅の補強層又は該ベルト状補強材よりも大きい幅を有する補強層を一体に設けたものを使用することにより、壁面に接近した該柱状体の側面を壁面を解体せずに曲げ補強できる効果が得られ、壁面との隙間にエアバックを介入させて補強材を貼着することにより密着性のよい貼着を行えて補強強度が良好になり、請求項４以下の構成の補強材により本発明の方法を適切に実施できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】壁面に接近したコンクリート柱状体の説明図
【図２】本発明の実施の形態の平面図
【図３】本発明の実施に使用したベルト状補強材の斜視図
【図４】本発明の実施に使用した曲げ補強用のベルト状補強材の斜視図
【図５】本発明の実施に使用した接続用補強材の斜視図
【図６】本発明の方法の実施の工程説明図
【図７】本発明の方法の実施の工程説明図
【図８】本発明の実施に使用した曲げ補強用のベルト状補強材の縦断面図
【図９】本発明の他の実施の形態の平面図
【符号の説明】
１  コンクリート柱状体、１ａ  側面、２  壁面、３  隙間、４  ベルト状補強材、５  硬化部、６  補強層、６ａ  継ぎ代、７  曲げ補強用のベルト状補強材、７ａ  接続用のベルト状補強材、９  エアバック、
【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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