せん断補強構造
【課題】施工の手間を軽減し、工期の短縮を図ることができ、さらに、せん断補強効果の低下を防止することができるせん断補強構造を提供することを目的としている。
【解決手段】鉄筋コンクリート体２にせん断補強部３を形成して鉄筋コンクリート体２をせん断補強するせん断補強構造であって、せん断補強部３は、流動性を有するとともに鉄筋コンクリート体２をせん断補強する強度を有するせん断補強材料３１が、鉄筋コンクリート体２に形成された孔３０の中に充填されて凝固することにより形成されている
【解決手段】鉄筋コンクリート体２にせん断補強部３を形成して鉄筋コンクリート体２をせん断補強するせん断補強構造であって、せん断補強部３は、流動性を有するとともに鉄筋コンクリート体２をせん断補強する強度を有するせん断補強材料３１が、鉄筋コンクリート体２に形成された孔３０の中に充填されて凝固することにより形成されている
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート体をせん断補強するせん断補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばカルバート構造物の側壁部等の鉄筋コンクリート体をせん断補強する技術として、鉄筋コンクリート体内に鉄筋等の棒状のせん断補強用鋼材を埋設するせん断補強構造が知られている。このせん断補強構造では、鉄筋コンクリート体に長孔があけられ、その長孔の中に鋼棒が挿入され、さらに、モルタル等の充填材料が長孔内に充填されて前記鋼棒が固定されている。このせん断補強構造によれば、鋼棒によって鉄筋コンクリート体がせん断補強される（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００３】
また、近年、鉄筋コンクリート体をせん断補強する技術として、鉄筋コンクリート体内に鋼板等の板状のせん断補強用鋼材を埋設するせん断補強構造も提案されている。このせん断補強構造では、鉄筋コンクリート体に溝が形成され、その溝の中に埋込鋼板が挿入され、さらに、モルタル等の充填材料が溝内に充填されて前記埋込鋼板が固定されている。また、このせん断補強構造には、鉄筋コンクリート体の表面を被覆する被覆鋼板が備えられており、この被覆鋼板は、接着剤等を介してコンクリート表面に接合されている。このせん断補強構造によれば、鉄筋コンクリート体内に埋設された埋込鋼板および鉄筋コンクリート体の表面に接合された被覆鋼板によって鉄筋コンクリート体がせん断補強される（例えば、特許文献３、４参照。）。
【特許文献１】特許第３９３２０９４号公報
【特許文献２】特開２００２−２７５９２７号公報
【特許文献３】特開２００２−２１３１９３号公報
【特許文献４】特開２００５−２３６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した棒状のせん断補強用鋼材を用いる従来のせん断補強構造では、施工本数が多く、施工に手間がかかるため、工期が長くなるという問題がある。
また、上記した板状のせん断補強用鋼材を用いる従来のせん断補強構造では、施工性が悪く、工期が長くなるという問題がある。また、せん断ひび割れ発生後に、埋込鋼板と充填材との付着力、または被覆鋼板と鉄筋コンクリート体との付着が低減し、せん断補強効果が低下する場合があるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、施工の手間を軽減し、工期の短縮を図ることができ、さらに、せん断補強効果の低下を防止することができるせん断補強構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るせん断補強構造は、鉄筋コンクリート体にせん断補強部を形成して前記鉄筋コンクリート体をせん断補強するせん断補強構造であって、前記せん断補強部は、流動性を有するとともに前記鉄筋コンクリート体をせん断補強する強度を有するせん断補強材料が、前記鉄筋コンクリート体に形成された孔の中に充填されて凝固することにより形成されていることを特徴としている。
【０００７】
このような特徴により、鉄筋コンクリート体に孔を形成し、この孔の中にせん断補強材料を充填することによってせん断補強部が形成され、このせん断補強部によって鉄筋コンクリート体がせん断補強される。また、流動性を有するせん断補強材料が凝固することにより形成されたせん断補強部は、鉄筋コンクリート体に対する付着力が高く、せん断補強部と鉄筋コンクリート体とは確実に接合される。
なお、本発明における「孔」は、例えば丸孔のような「長孔」の他に「溝」も含む概念とする。
【０００８】
また、本発明に係るせん断補強構造は、前記せん断補強材料に補強繊維が混合されていることが好ましい。
【０００９】
これにより、せん断補強部の靭性が補強繊維によって向上し、せん断補強部によるせん断補強効果が増大する。
【００１０】
また、本発明に係るせん断補強構造は、前記孔の内側に、前記せん断補強材料内に埋設された孔内補強鋼材が挿設されていることが好ましい。
【００１１】
これにより、せん断補強部の引張強度が孔内補強鋼材によって増大し、せん断補強部によるせん断補強効果が増大する。
【００１２】
また、本発明に係るせん断補強構造は、前記せん断補強部が、前記孔の周囲の前記鉄筋コンクリート体の表層部分が斫られ、その斫り部分が前記孔内の前記せん断補強材料と一体のせん断補強材料で被覆された構成になっていることが好ましい。
【００１３】
これにより、表層部分のせん断補強材料がフランジの役目を果たし、せん断補強部がフランジ付き梁部材の構造となる。すなわち、表層部分のせん断補強材料によってせん断補強部の曲げ剛性が向上し、せん断補強部によるせん断補強効果が増大する。また、鉄筋コンクリート体の表面の一部又は全部がせん断補強材料で覆われ、コンクリート体の剥離が防止される。
【００１４】
また、本発明に係るせん断補強構造は、前記斫り部分の前記せん断補強材料内に、前記鉄筋コンクリート体の鉄筋に沿って配置された表層内補強鋼材が埋設されていることが好ましい。
【００１５】
これにより、鉄筋コンクリート体の鉄筋が表層内補強鋼材によって補強され、孔を形成することによる鉄筋コンクリート体の強度低下が抑えられる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るせん断補強構造によれば、せん断補強部の数量を削減して、施工の手間を軽減することができ、工期の短縮を図ることができる。また、せん断補強材料からなるせん断補強部と鉄筋コンクリート体とは確実に接合されるため、せん断補強効果が低下することを防止することができ、鉄筋コンクリート体を確実にせん断補強することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るせん断補強構造の第１、第２、第３の実施の形態について、図面に基いて説明する。
【００１８】
［第１の実施の形態］
まず、図１、図２に基いて第１の実施の形態について説明する。図１は鉄筋コンクリート造のカルバート構造物１の側壁部２（本発明の鉄筋コンクリート体に相当する。）を表した斜視図であり、図２は側壁部２の水平方向の断面図である。
【００１９】
本実施の形態におけるせん断補強構造は、カルバート構造物１の側壁部２にせん断補強部３を形成して側壁部２をせん断補強する構造である。なお、本実施の形態における側壁部２は、コンクリート体２０内に壁鉄筋２１，２２が埋設された構成からなり、壁鉄筋２１，２２は、鉛直方向に延在する縦鉄筋２１（主筋）と水平方向に延在する横鉄筋２２（配力筋）とが格子状に配筋されている。
【００２０】
せん断補強部３は、側壁部２をせん断補強することが可能な強度を有する板状部であり、鉛直方向に延設されているとともに、水平方向に間隔をあけて複数平行に並設されている。このせん断補強部３は、側壁部２に形成された溝３０（本発明の孔に相当する。）の中にせん断補強材料３１が充填されて凝固することにより形成されている。
【００２１】
溝３０は、側壁部２の表面に対して略垂直に切削された有底の非貫通孔である。この溝３０は、側壁部２の隣り合う主筋（縦鉄筋２１）間の位置に、主筋方向に沿って延設されており、側壁部２の配力筋（横鉄筋２２）を切断して形成されている。具体的に説明すると、溝３０は、鉛直方向に直線的に延設されており、その深さ方向（側壁部２の壁厚方向）が、側壁部２の内側面から側壁部２の外側の壁鉄筋２１Ａ，２２Ａの位置まで延在しており、その長さ方向（側壁部２の高さ方向）が、側壁部２の上端から下端まで延在している。
【００２２】
せん断補強材料３１は、溝３０内に満遍なく充填可能な流動性を有する充填材料である。また、せん断補強材料３１は、凝固することによって側壁部２をせん断補強する強度を発現する材料であり、呼び強度が６０（Ｎ／ｍｍ２）〜２００（Ｎ／ｍｍ２）の範囲内の高強度材料が用いられることが好ましく、例えば呼び強度が１００（Ｎ／ｍｍ２）程度のせん断補強材料３１が用いられる。せん断補強材料３１としては、例えば、高強度コンクリートや高強度モルタル、高強度エポキシ等を用いることができる。
【００２３】
上記したせん断補強材料３１には、せん断補強部３を補強する補強繊維が混合されていることが好ましい。補強繊維としては、例えば、スチールファイバー等の金属繊維や、炭素繊維、ポリ塩化ビニル等からなる合成繊維を用いることができる。なお、補強繊維の混合率としては、容積百分率で０．５（％）以上、２．０（％）以下の範囲内に設定することが好ましい。
【００２４】
続いて、上記した構成からなるせん断補強構造の施工方法について説明する。
【００２５】
まず、側壁部２に溝３０を形成する工程を行う。具体的に説明すると、ウォールソー等の切削機械を用いて側壁部２の表面にスリット状の溝３０を鉛直方向に切削する。このとき、側壁部２の縦鉄筋２１を切断しないように、隣り合う縦鉄筋２１，２１間の位置に溝３０を形成する。また、側壁部２の横鉄筋２２を切断しないように上下に配筋された横鉄筋２２，２２間の部分のみを切削して破線状に溝を形成することも可能であるが、施工性が悪くなるため、横鉄筋２２を切断しながら直線状に溝３０を形成する。
【００２６】
次に、上記した溝３０の中にせん断補強材料３１を充填する工程を行う。せん断補強材料３１の充填方法としては、公知の充填方法を採用することができ、例えば、ピストン状の注入器を用いて溝３０内にせん断補強材料３１を注入していく方法や、或いは、圧送機を用いて溝３０内にせん断補強材料３１を打設する方法等がある。また、必要に応じて溝３０の開放口を型枠で塞ぎ、溝３０内に注入されたせん断補強材料３１が流出しないようにする。
【００２７】
そして、溝３０内に充填されたせん断補強材料３１が凝固することで、せん断補強部３が形成され、せん断補強構造の施工が完了する。このとき、せん断補強部３が側壁部２をせん断補強する程度の高強度になるため、上記したせん断補強部３によって側壁部２がせん断補強される。また、流動性を有するせん断補強材料３１が凝固することにより形成されたせん断補強部３は、側壁部２のコンクリート体２０に対する付着力が高く、せん断補強部３と側壁部２とは確実に接合される。
【００２８】
上記した構成からなるせん断補強構造によれば、せん断補強部３のせん断補強性能が高いため、せん断補強部３の間隔を広くしてせん断補強部３の数量を削減することができる。これにより、施工の手間を軽減することができ、せん断補強工事の工期の短縮を図ることができる。
【００２９】
また、せん断補強部３と側壁部２のコンクリート体２０とが確実に接合され、せん断補強材料３１がコンクリート体２０から剥離することが防止されているため、せん断補強効果が低下することを防止することができ、側壁部２を確実にせん断補強することができる。
【００３０】
また、せん断補強材料３１に補強繊維を混合させることにより、補強繊維によってせん断補強部３の靭性が向上し、せん断補強部３によるせん断補強効果がさらに増大する。これにより、せん断補強部３の間隔をさらに広くしてせん断補強部３の数量を削減することができる。
【００３１】
［第２の実施の形態］
次に、図３に基いて第２の実施の形態について説明する。図３は側壁部２の水平方向の断面図である。なお、上述した第１の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
図３に示すように、せん断補強部１０３は、溝３０の内側に、補強鋼材３３（本発明における孔内補強鋼材に相当する。）が挿設された構成になっている。この補強鋼材３３は、溝３０の深さ寸法よりも短い鉄筋材からなり、溝３０の深さ方向（壁厚方向）に延設されてせん断補強材料３１内に埋設されている。また、補強鋼材３３は、溝３０の長さ方向に間隔をあけて複数配筋されている。なお、溝３０の溝幅は従来のせん断補強構造における長孔や溝等と比べて広いため、上記補強鋼材３３として太径の鉄筋材を溝３０内に挿入することが可能である。また、上記補強鋼材３３としては、鉄筋材のような棒状鋼材以外の鋼材を用いることも可能であり、例えば補強鋼材３３として鋼板を溝３０内に挿入することも可能である。
【００３３】
この補強鋼材３３を備えるせん断補強構造の施工方法としては、溝３０内にせん断補強材料３１を充填する工程の後、上記せん断補強材料３１が凝固する前に、溝３０内に補強鋼材３３を挿入する。なお、溝３０内にせん断補強材料３１を充填する工程の前に、溝３０内に補強鋼材３３を予め配筋する工程を行うことも可能である。この場合、溝３０内に縦筋を配筋し、この縦筋に複数の補強鋼材３３を結束する等して、複数の補強鋼材３３が所定位置に配筋されるようにする。
【００３４】
上記した構成からなるせん断補強構造によれば、補強鋼材３３によってせん断補強部１０３の引張強度が増大し、せん断補強部３によるせん断補強効果が増大する。これにより、せん断補強部１０３の間隔をさらに広くしてせん断補強部１０３の数量を削減し、より一層工期の短縮を図ることができる。
【００３５】
［第３の実施の形態］
次に、図４に基いて第３の実施の形態について説明する。図４は側壁部２の水平方向の断面図である。なお、上述した第１、第２の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
図４に示すように、せん断補強部２０３は、溝３０の周囲の側壁部２の内側の表層部分が斫られ、その斫り部分２３が溝３０内のせん断補強材料３１Ａと一体のせん断補強材料３１Ｂで被覆された構成になっている。斫り部分２３は、溝３０に沿って延在する凹部であり、内側の壁鉄筋２１Ｂ，２２Ｂが露出する深さまで略均一に削り取られている。また、斫り部分２３は溝３０よりも幅広に形成されており、この斫り部分２３の横幅方向の中央部分に溝３０が形成されている。そして、断面視凹形状の斫り部分２３の内側に充填されたせん断補強材料３１Ｂは、側壁部２の内側面と面一に形成されている。すなわち、せん断補強部２０３は、断面視Ｔ字形状を成しており、溝３０の内側に形成された板状のウェブ部３５と、ウェブ部３５に対して垂直に形成された板状のフランジ部３６と、を備えている。上記したウェブ部３５及びフランジ部３６は、同一のせん断補強材料３１Ａ，３１Ｂにより形成されており、ウェブ部３５とフランジ部３６とは一体に形成されている。なお、上記したウェブ部３５のせん断補強材料３１Ａとフランジ部３６のせん断補強材料３１Ｂは、上述した第１の実施の形態におけるせん断補強材料３１と同様の充填材料からなる。
【００３７】
斫り部分２３内のせん断補強材料３１Ｂ内、つまりフランジ部３６内には、側壁部２の内側の横鉄筋２２Ｂに沿って配置された補強鋼材３４（本発明における表層内補強鋼材に相当する。）が埋設されている。この補強鋼材３４は、溝３０を形成する際に切断された横鉄筋２２を補強するためのものであり、横鉄筋２２Ｂに沿って水平方向に延在する鉄筋材からなる。補強鋼材３４は、帯状のフランジ部３６の長さ方向に間隔をあけて複数配筋されており、各補強鋼材３４は、内側の壁鉄筋２１Ｂ，２２Ｂに結束されている。なお、上記補強鋼材３４としては、鉄筋材のような棒状鋼材以外の鋼材を用いることも可能であり、例えば補強鋼材３４として鋼板を斫り部分２３内に配設することも可能である。また、溝３０内のせん断補強材料３１Ａ及び／又は斫り部分２３のせん断補強材料３１Ｂに補強繊維（上述した第１の実施の形態における補強繊維と同様の繊維）を混合させることも可能である。
【００３８】
上記したフランジ部３６や補強鋼材３４を備えるせん断補強構造の施工方法としては、まず、側壁部２に溝３０を形成するとともに側壁部２の内側の表層部分を斫る工程を行う。具体的に説明すると、側壁部２の内側面に溝３０を切削した後、その溝３０の周りの側壁部２の内側面を斫って断面視凹形状の斫り部分２３を形成する。これにより、斫り部分２３の内側において側壁部２の内側の壁鉄筋２１Ｂ，２２Ｂが露出される。なお、側壁部２の内側面を斫って斫り部分２３を形成した後、溝３０を切削してもよい。
【００３９】
次に、斫り部分２３の内側に補強鋼材３４を配筋する工程を行う。具体的に説明すると、露出された側壁部２の内側の壁鉄筋２１Ｂ，２２Ｂに補強鋼材３４を結束して、複数の補強鋼材３４を所定間隔で配筋する。
【００４０】
次に、上記した溝３０及び斫り部分２３の内側にせん断補強材料３１Ａ，３１Ｂを充填する工程を行う。具体的に説明すると、斫り部分２３を図示せぬ型枠で塞ぎ、その型枠に形成された注入口からせん断補強材料３１Ａ，３１Ｂを充填する。これにより、溝３０内にせん断補強材料３１Ａが充填されるとともに斫り部分２３内にせん断補強材料３１Ｂが充填される。なお、せん断補強材料３１Ａ，３１Ｂを他の充填方法により充填することも可能であり、例えば、溝３０内に注入器等によってせん断補強材料３１Ａを注入した後、斫り部分２３にせん断補強材料３１Ｂを塗布することにより溝３０及び斫り部分２３の内側にせん断補強材料３１を充填することも可能である。
そして、上記せん断補強材料３１Ａ，３１Ｂが凝固した後、上記型枠を脱型し、せん断補強構造の施工が完了する。
【００４１】
上記した構成からなるせん断補強構造によれば、表層部分のせん断補強材料３１Ｂ（フランジ部１３１）がフランジの役目を果たし、せん断補強部２０３がフランジ付き梁部材の構造となる。すなわち、表層部分のせん断補強材料３１Ｂによってせん断補強部２０３の曲げ剛性が向上し、せん断補強部２０３によるせん断補強効果が増大する。これにより、せん断補強部２０３の間隔をさらに広くすることができ、せん断補強部２０３の数量を削減することができる。
【００４２】
また、側壁部２の内側面の一部がせん断補強材料３１Ｂで被覆されるので、側壁部２のコンクリート体２０が劣化した場合であっても、せん断補強材料３１Ｂで被覆された部分におけるコンクリート体２０の剥離を防止することができる。
特に、斫り部分２３を被覆するせん断補強材料３１Ｂに補強繊維を混合させることにより、補強繊維によってせん断補強部２０３のフランジ部３６の靭性が向上するので、せん断補強材料３１Ｂの剥離を防止して、コンクリート体２０の剥離を確実に防止することができる。
【００４３】
また、斫り部分２３にせん断補強材料３１Ｂが被覆されるので、コンクリート体２０に対するせん断補強材料３１Ｂの付着性が向上し、せん断補強材料３１Ｂの剥離が防止される。特に、上記したせん断補強構造では、斫り部分２３において側壁部２の壁鉄筋２１Ｂ，２２Ｂが露出され、露出された壁鉄筋２１Ｂ，２２Ｂにせん断補強材料３１Ｂが付着しているので、せん断補強材料３１Ｂの剥離がより確実に防止される。
また、凹形状の斫り部分２３の内側にせん断補強材料３１Ｂが充填されるので、側壁部２の壁厚さを変更することなく、せん断補強構造を形成することができる。
【００４４】
また、斫り部分２３のせん断補強材料３１Ｂ内に埋設された補強鋼材３４によって、切断された横鉄筋２２Ｂが補強されるので、側壁部２の強度低下が抑えられる。これにより、側壁部２の構造を保持しつつせん断補強することができる。
【００４５】
なお、上述した図４に示すせん断補強構造において、上述した第２の実施の形態と同様にして溝３０の内側に補強鋼材３３を配設させることも可能である。
また、上述した図４に示すせん断補強構造において、上記した補強鋼材３４を省略することも可能である。
また、側壁部２の内側面のうち、隣り合う溝３０，３０（ウェブ部３５，３５）間の表層部分を斫り、斫り部分２３内のせん断補強材料３１Ｂを介して隣り合うウェブ部３５，３５同士を連結した構成にすることも可能である。つまり、断面視コ字形状のせん断補強部を形成することも可能である。また、斫り部分２３内のせん断補強材料３１Ｂを介して３つ以上のウェブ部３５…を連結した構成にすることも可能である。さらに、側壁部２の内側面全体の表層部分を壁鉄筋２１Ｂ，２２Ｂが露出する程度まで斫り、側壁部２の内側面全体をせん断補強材料３１Ｂで被覆することも可能である。
【００４６】
［第４の実施の形態］
次に、図５に基いて第４の実施の形態について説明する。図５は側壁部２の水平方向の断面図である。なお、上述した第１から第３の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
図５に示すように、せん断補強部３０３は、溝３０の周囲の側壁部２の内側の表層部分が斫られ、その斫り部分３２３が溝３０内のせん断補強材料３１Ａと一体のせん断補強材料３１Ｂで被覆された構成になっている。斫り部分３２３は、側壁部２の内側面を凸凹にした目荒らし面であり、側壁部２の表面部分だけが削られている。この斫り部分３２３は側壁部２の内側面の全体に形成されており、この斫り部分３２３にせん断補強材料３１Ｂが所定の厚さで被覆されている。なお、上述した第３の実施の形態と同様に、溝３０内のせん断補強材料３１Ａ及び／又は斫り部分３２３のせん断補強材料３１Ｂに補強繊維を混合させることも可能である。
【００４８】
上記した斫り部分３２３が形成されたせん断補強構造の施工方法としては、まず、側壁部２に溝３０を形成するとともに側壁部２の内側の表層部分を斫る工程を行う。具体的に説明すると、側壁部２の内側面に溝３０を切削した後、側壁部２の内側面を斫って目荒らしを行う。これにより、側壁部２の内側面に凸凹の斫り部分３２３が形成される。なお、側壁部２の内側面を目荒らしした後、溝３０を切削してもよい。
【００４９】
次に、上記した溝３０内にせん断補強材料３１Ａを充填するとともに上記した斫り部分３２３にせん断補強材料３１Ｂを被覆させる工程を行う。具体的に説明すると、溝３０内に注入器等によってせん断補強材料３１Ａを注入した後、斫り部分３２３にせん断補強材料３１Ｂを塗布する。そして、上記せん断補強材料３１Ａ，３１Ｂが凝固することにより、せん断補強部３０３が形成され、せん断補強構造の施工が完了する。なお、カルバート構造物１の内部に図示せぬ型枠を斫り部分３２３に対向させて建て込み、この型枠の中にせん断補強材料３１を注入することにより、溝３０内のせん断補強材料３１Ａ及び斫り部分３２３のせん断補強材料３１Ｂを一度に形成することも可能である。
【００５０】
上記した構成からなるせん断補強構造によれば、側壁部２の内側面の全体がせん断補強材料３１Ｂで被覆されているので、側壁部２のコンクリート体２０が劣化した場合であっても、コンクリート体２０の剥離を防止することができる。
また、側壁部２の表面部分のみを斫って目荒らし状の斫り部分３２３を形成するだけであるので、斫り作業が軽減され、工期の短縮を図ることができる。
また、目荒らし状の斫り部分３２３にせん断補強材料３１Ｂが被覆されるので、コンクリート体２０に対するせん断補強材料３１Ｂの剥離を防止することができる。
【００５１】
なお、上述した図５に示すせん断補強構造において、上述した第２の実施の形態と同様にして溝３０の内側に補強鋼材３３を配設させることも可能である。また、上述した第３の実施の形態における補強鋼材３４と同様の補強鋼材を斫り部分３２３のせん断補強材料３１Ｂ内に埋設させることも可能である。
また、側壁部２の内側面のうち、溝３０の周りの一部分に、目荒らし状の斫り部分３２３を形成してせん断補強材料３１Ｂを被覆させることも可能である。
【００５２】
以上、本発明に係るせん断補強構造の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記した実施の形態では、側壁部２に非貫通の溝３０が形成され、その溝３０にせん断補強材料３１が充填されているが、本発明は、貫通した孔にせん断補強材料３１を充填させてもよい。例えば、図６に示すように、カルバート構造物１の中間隔壁１０２（本発明における鉄筋コンクリート体に相当する。）をせん断補強する場合、図６、図７に示すように、中間隔壁１０２に、貫通したスリット４３０（本発明における孔に相当する。）を切削し、このスリット４３０内にせん断補強材料３１を充填して形成されるせん断補強部４０３にすることも可能である。
【００５３】
また、上記した実施の形態では、鉛直方向に延在する複数の溝３０が間隔をあけて平行に形成されており、鉛直方向に延設した複数のせん断補強部３（１０３，２０３，３０３）が平行に形成されているが、本発明は、せん断補強部の延在方向は適宜変更可能であり、例えば、せん断補強部を水平方向に延設させた構成であってもよい。また、本発明は、複数のせん断補強部が異なる方向に延設されていてもよく、例えば、鉛直方向に延設されたせん断補強部と水平方向に延設されたせん断補強部とがそれぞれ形成されていてもよい。
【００５４】
また、上記した実施の形態では、鉄筋コンクリート体に溝３０が形成され、板状のせん断補強部３，１０３，２０３，３０３が形成されているが、本発明は、板状のせん断補強部に限定されるものではなく、棒状のせん断補強部が複数形成された構成であってもよい。詳しく説明すると、例えば、図８に示すように、側壁部２に長孔５３０を形成し、この長孔５３０にせん断補強材３１を充填して棒状のせん断補強部５０３を形成してもよい。これにより、側壁部２の鉄筋（縦鉄筋２１及び横鉄筋２２）の位置を避けた位置に長孔５３０を形成することで、側壁部２の鉄筋を切断することなく、せん断補強構造を形成することができる。
【００５５】
また、上記した実施の形態では、溝３０の深さが側壁部２の外側の壁鉄筋２１Ａ，２２Ａの位置まで達しているが、本発明は、溝３０の深さは適宜変更可能である。例えば、図９に示すように、溝６３０の深さが側壁部２の外側の壁鉄筋２１Ａ，２２Ａの手前の位置で止められていてもよい。これにより、外側の壁鉄筋２１Ａ，２２Ａを切断せずに、せん断補強部６０３を形成することができる。
【００５６】
また、上記した実施の形態では、カルバート構造物の側壁部をせん断補強する構成について説明しているが、本発明は、構造物の壁以外をせん断補強する構成であってもよい。例えば、構造物の柱や梁、スラブ、基礎等をせん断補強する場合にも適用可能である。
【００５７】
その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した各実施の形態や各変形例を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するためのせん断補強構造を表す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を説明するためのせん断補強構造を表す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を説明するためのせん断補強構造を表す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を説明するためのせん断補強構造を表す断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態を説明するためのせん断補強構造を表す断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態を説明するためのせん断補強構造を表す斜視図である。
【図７】本発明の他の実施の形態を説明するためのせん断補強構造を表す断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態を説明するためのせん断補強構造を表す斜視図である。
【図９】本発明の他の実施の形態を説明するためのせん断補強構造を表す断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
２、１０２ 側壁部（鉄筋コンクリート体）
２３、３２３ 斫り部分
３、１０３、２０３、３０３、４０３、５０３、６０３ せん断補強部
３０、４３０、６３０ 溝（孔）
３１、３１Ａ、３１Ｂ せん断補強材料
３３ 補強鋼材（孔内補強鋼材）
３４ 補強鋼材（表層内補強鋼材）
５３０ 長孔（孔）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄筋コンクリート体をせん断補強するせん断補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えばカルバート構造物の側壁部等の鉄筋コンクリート体をせん断補強する技術として、鉄筋コンクリート体内に鉄筋等の棒状のせん断補強用鋼材を埋設するせん断補強構造が知られている。このせん断補強構造では、鉄筋コンクリート体に長孔があけられ、その長孔の中に鋼棒が挿入され、さらに、モルタル等の充填材料が長孔内に充填されて前記鋼棒が固定されている。このせん断補強構造によれば、鋼棒によって鉄筋コンクリート体がせん断補強される（例えば、特許文献１、２参照。）。
【０００３】
また、近年、鉄筋コンクリート体をせん断補強する技術として、鉄筋コンクリート体内に鋼板等の板状のせん断補強用鋼材を埋設するせん断補強構造も提案されている。このせん断補強構造では、鉄筋コンクリート体に溝が形成され、その溝の中に埋込鋼板が挿入され、さらに、モルタル等の充填材料が溝内に充填されて前記埋込鋼板が固定されている。また、このせん断補強構造には、鉄筋コンクリート体の表面を被覆する被覆鋼板が備えられており、この被覆鋼板は、接着剤等を介してコンクリート表面に接合されている。このせん断補強構造によれば、鉄筋コンクリート体内に埋設された埋込鋼板および鉄筋コンクリート体の表面に接合された被覆鋼板によって鉄筋コンクリート体がせん断補強される（例えば、特許文献３、４参照。）。
【特許文献１】特許第３９３２０９４号公報
【特許文献２】特開２００２−２７５９２７号公報
【特許文献３】特開２００２−２１３１９３号公報
【特許文献４】特開２００５−２３６５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した棒状のせん断補強用鋼材を用いる従来のせん断補強構造では、施工本数が多く、施工に手間がかかるため、工期が長くなるという問題がある。
また、上記した板状のせん断補強用鋼材を用いる従来のせん断補強構造では、施工性が悪く、工期が長くなるという問題がある。また、せん断ひび割れ発生後に、埋込鋼板と充填材との付着力、または被覆鋼板と鉄筋コンクリート体との付着が低減し、せん断補強効果が低下する場合があるという問題がある。
【０００５】
本発明は、上記した従来の問題が考慮されたものであり、施工の手間を軽減し、工期の短縮を図ることができ、さらに、せん断補強効果の低下を防止することができるせん断補強構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明に係るせん断補強構造は、鉄筋コンクリート体にせん断補強部を形成して前記鉄筋コンクリート体をせん断補強するせん断補強構造であって、前記せん断補強部は、流動性を有するとともに前記鉄筋コンクリート体をせん断補強する強度を有するせん断補強材料が、前記鉄筋コンクリート体に形成された孔の中に充填されて凝固することにより形成されていることを特徴としている。
【０００７】
このような特徴により、鉄筋コンクリート体に孔を形成し、この孔の中にせん断補強材料を充填することによってせん断補強部が形成され、このせん断補強部によって鉄筋コンクリート体がせん断補強される。また、流動性を有するせん断補強材料が凝固することにより形成されたせん断補強部は、鉄筋コンクリート体に対する付着力が高く、せん断補強部と鉄筋コンクリート体とは確実に接合される。
なお、本発明における「孔」は、例えば丸孔のような「長孔」の他に「溝」も含む概念とする。
【０００８】
また、本発明に係るせん断補強構造は、前記せん断補強材料に補強繊維が混合されていることが好ましい。
【０００９】
これにより、せん断補強部の靭性が補強繊維によって向上し、せん断補強部によるせん断補強効果が増大する。
【００１０】
また、本発明に係るせん断補強構造は、前記孔の内側に、前記せん断補強材料内に埋設された孔内補強鋼材が挿設されていることが好ましい。
【００１１】
これにより、せん断補強部の引張強度が孔内補強鋼材によって増大し、せん断補強部によるせん断補強効果が増大する。
【００１２】
また、本発明に係るせん断補強構造は、前記せん断補強部が、前記孔の周囲の前記鉄筋コンクリート体の表層部分が斫られ、その斫り部分が前記孔内の前記せん断補強材料と一体のせん断補強材料で被覆された構成になっていることが好ましい。
【００１３】
これにより、表層部分のせん断補強材料がフランジの役目を果たし、せん断補強部がフランジ付き梁部材の構造となる。すなわち、表層部分のせん断補強材料によってせん断補強部の曲げ剛性が向上し、せん断補強部によるせん断補強効果が増大する。また、鉄筋コンクリート体の表面の一部又は全部がせん断補強材料で覆われ、コンクリート体の剥離が防止される。
【００１４】
また、本発明に係るせん断補強構造は、前記斫り部分の前記せん断補強材料内に、前記鉄筋コンクリート体の鉄筋に沿って配置された表層内補強鋼材が埋設されていることが好ましい。
【００１５】
これにより、鉄筋コンクリート体の鉄筋が表層内補強鋼材によって補強され、孔を形成することによる鉄筋コンクリート体の強度低下が抑えられる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明に係るせん断補強構造によれば、せん断補強部の数量を削減して、施工の手間を軽減することができ、工期の短縮を図ることができる。また、せん断補強材料からなるせん断補強部と鉄筋コンクリート体とは確実に接合されるため、せん断補強効果が低下することを防止することができ、鉄筋コンクリート体を確実にせん断補強することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、本発明に係るせん断補強構造の第１、第２、第３の実施の形態について、図面に基いて説明する。
【００１８】
［第１の実施の形態］
まず、図１、図２に基いて第１の実施の形態について説明する。図１は鉄筋コンクリート造のカルバート構造物１の側壁部２（本発明の鉄筋コンクリート体に相当する。）を表した斜視図であり、図２は側壁部２の水平方向の断面図である。
【００１９】
本実施の形態におけるせん断補強構造は、カルバート構造物１の側壁部２にせん断補強部３を形成して側壁部２をせん断補強する構造である。なお、本実施の形態における側壁部２は、コンクリート体２０内に壁鉄筋２１，２２が埋設された構成からなり、壁鉄筋２１，２２は、鉛直方向に延在する縦鉄筋２１（主筋）と水平方向に延在する横鉄筋２２（配力筋）とが格子状に配筋されている。
【００２０】
せん断補強部３は、側壁部２をせん断補強することが可能な強度を有する板状部であり、鉛直方向に延設されているとともに、水平方向に間隔をあけて複数平行に並設されている。このせん断補強部３は、側壁部２に形成された溝３０（本発明の孔に相当する。）の中にせん断補強材料３１が充填されて凝固することにより形成されている。
【００２１】
溝３０は、側壁部２の表面に対して略垂直に切削された有底の非貫通孔である。この溝３０は、側壁部２の隣り合う主筋（縦鉄筋２１）間の位置に、主筋方向に沿って延設されており、側壁部２の配力筋（横鉄筋２２）を切断して形成されている。具体的に説明すると、溝３０は、鉛直方向に直線的に延設されており、その深さ方向（側壁部２の壁厚方向）が、側壁部２の内側面から側壁部２の外側の壁鉄筋２１Ａ，２２Ａの位置まで延在しており、その長さ方向（側壁部２の高さ方向）が、側壁部２の上端から下端まで延在している。
【００２２】
せん断補強材料３１は、溝３０内に満遍なく充填可能な流動性を有する充填材料である。また、せん断補強材料３１は、凝固することによって側壁部２をせん断補強する強度を発現する材料であり、呼び強度が６０（Ｎ／ｍｍ２）〜２００（Ｎ／ｍｍ２）の範囲内の高強度材料が用いられることが好ましく、例えば呼び強度が１００（Ｎ／ｍｍ２）程度のせん断補強材料３１が用いられる。せん断補強材料３１としては、例えば、高強度コンクリートや高強度モルタル、高強度エポキシ等を用いることができる。
【００２３】
上記したせん断補強材料３１には、せん断補強部３を補強する補強繊維が混合されていることが好ましい。補強繊維としては、例えば、スチールファイバー等の金属繊維や、炭素繊維、ポリ塩化ビニル等からなる合成繊維を用いることができる。なお、補強繊維の混合率としては、容積百分率で０．５（％）以上、２．０（％）以下の範囲内に設定することが好ましい。
【００２４】
続いて、上記した構成からなるせん断補強構造の施工方法について説明する。
【００２５】
まず、側壁部２に溝３０を形成する工程を行う。具体的に説明すると、ウォールソー等の切削機械を用いて側壁部２の表面にスリット状の溝３０を鉛直方向に切削する。このとき、側壁部２の縦鉄筋２１を切断しないように、隣り合う縦鉄筋２１，２１間の位置に溝３０を形成する。また、側壁部２の横鉄筋２２を切断しないように上下に配筋された横鉄筋２２，２２間の部分のみを切削して破線状に溝を形成することも可能であるが、施工性が悪くなるため、横鉄筋２２を切断しながら直線状に溝３０を形成する。
【００２６】
次に、上記した溝３０の中にせん断補強材料３１を充填する工程を行う。せん断補強材料３１の充填方法としては、公知の充填方法を採用することができ、例えば、ピストン状の注入器を用いて溝３０内にせん断補強材料３１を注入していく方法や、或いは、圧送機を用いて溝３０内にせん断補強材料３１を打設する方法等がある。また、必要に応じて溝３０の開放口を型枠で塞ぎ、溝３０内に注入されたせん断補強材料３１が流出しないようにする。
【００２７】
そして、溝３０内に充填されたせん断補強材料３１が凝固することで、せん断補強部３が形成され、せん断補強構造の施工が完了する。このとき、せん断補強部３が側壁部２をせん断補強する程度の高強度になるため、上記したせん断補強部３によって側壁部２がせん断補強される。また、流動性を有するせん断補強材料３１が凝固することにより形成されたせん断補強部３は、側壁部２のコンクリート体２０に対する付着力が高く、せん断補強部３と側壁部２とは確実に接合される。
【００２８】
上記した構成からなるせん断補強構造によれば、せん断補強部３のせん断補強性能が高いため、せん断補強部３の間隔を広くしてせん断補強部３の数量を削減することができる。これにより、施工の手間を軽減することができ、せん断補強工事の工期の短縮を図ることができる。
【００２９】
また、せん断補強部３と側壁部２のコンクリート体２０とが確実に接合され、せん断補強材料３１がコンクリート体２０から剥離することが防止されているため、せん断補強効果が低下することを防止することができ、側壁部２を確実にせん断補強することができる。
【００３０】
また、せん断補強材料３１に補強繊維を混合させることにより、補強繊維によってせん断補強部３の靭性が向上し、せん断補強部３によるせん断補強効果がさらに増大する。これにより、せん断補強部３の間隔をさらに広くしてせん断補強部３の数量を削減することができる。
【００３１】
［第２の実施の形態］
次に、図３に基いて第２の実施の形態について説明する。図３は側壁部２の水平方向の断面図である。なお、上述した第１の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３２】
図３に示すように、せん断補強部１０３は、溝３０の内側に、補強鋼材３３（本発明における孔内補強鋼材に相当する。）が挿設された構成になっている。この補強鋼材３３は、溝３０の深さ寸法よりも短い鉄筋材からなり、溝３０の深さ方向（壁厚方向）に延設されてせん断補強材料３１内に埋設されている。また、補強鋼材３３は、溝３０の長さ方向に間隔をあけて複数配筋されている。なお、溝３０の溝幅は従来のせん断補強構造における長孔や溝等と比べて広いため、上記補強鋼材３３として太径の鉄筋材を溝３０内に挿入することが可能である。また、上記補強鋼材３３としては、鉄筋材のような棒状鋼材以外の鋼材を用いることも可能であり、例えば補強鋼材３３として鋼板を溝３０内に挿入することも可能である。
【００３３】
この補強鋼材３３を備えるせん断補強構造の施工方法としては、溝３０内にせん断補強材料３１を充填する工程の後、上記せん断補強材料３１が凝固する前に、溝３０内に補強鋼材３３を挿入する。なお、溝３０内にせん断補強材料３１を充填する工程の前に、溝３０内に補強鋼材３３を予め配筋する工程を行うことも可能である。この場合、溝３０内に縦筋を配筋し、この縦筋に複数の補強鋼材３３を結束する等して、複数の補強鋼材３３が所定位置に配筋されるようにする。
【００３４】
上記した構成からなるせん断補強構造によれば、補強鋼材３３によってせん断補強部１０３の引張強度が増大し、せん断補強部３によるせん断補強効果が増大する。これにより、せん断補強部１０３の間隔をさらに広くしてせん断補強部１０３の数量を削減し、より一層工期の短縮を図ることができる。
【００３５】
［第３の実施の形態］
次に、図４に基いて第３の実施の形態について説明する。図４は側壁部２の水平方向の断面図である。なお、上述した第１、第２の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００３６】
図４に示すように、せん断補強部２０３は、溝３０の周囲の側壁部２の内側の表層部分が斫られ、その斫り部分２３が溝３０内のせん断補強材料３１Ａと一体のせん断補強材料３１Ｂで被覆された構成になっている。斫り部分２３は、溝３０に沿って延在する凹部であり、内側の壁鉄筋２１Ｂ，２２Ｂが露出する深さまで略均一に削り取られている。また、斫り部分２３は溝３０よりも幅広に形成されており、この斫り部分２３の横幅方向の中央部分に溝３０が形成されている。そして、断面視凹形状の斫り部分２３の内側に充填されたせん断補強材料３１Ｂは、側壁部２の内側面と面一に形成されている。すなわち、せん断補強部２０３は、断面視Ｔ字形状を成しており、溝３０の内側に形成された板状のウェブ部３５と、ウェブ部３５に対して垂直に形成された板状のフランジ部３６と、を備えている。上記したウェブ部３５及びフランジ部３６は、同一のせん断補強材料３１Ａ，３１Ｂにより形成されており、ウェブ部３５とフランジ部３６とは一体に形成されている。なお、上記したウェブ部３５のせん断補強材料３１Ａとフランジ部３６のせん断補強材料３１Ｂは、上述した第１の実施の形態におけるせん断補強材料３１と同様の充填材料からなる。
【００３７】
斫り部分２３内のせん断補強材料３１Ｂ内、つまりフランジ部３６内には、側壁部２の内側の横鉄筋２２Ｂに沿って配置された補強鋼材３４（本発明における表層内補強鋼材に相当する。）が埋設されている。この補強鋼材３４は、溝３０を形成する際に切断された横鉄筋２２を補強するためのものであり、横鉄筋２２Ｂに沿って水平方向に延在する鉄筋材からなる。補強鋼材３４は、帯状のフランジ部３６の長さ方向に間隔をあけて複数配筋されており、各補強鋼材３４は、内側の壁鉄筋２１Ｂ，２２Ｂに結束されている。なお、上記補強鋼材３４としては、鉄筋材のような棒状鋼材以外の鋼材を用いることも可能であり、例えば補強鋼材３４として鋼板を斫り部分２３内に配設することも可能である。また、溝３０内のせん断補強材料３１Ａ及び／又は斫り部分２３のせん断補強材料３１Ｂに補強繊維（上述した第１の実施の形態における補強繊維と同様の繊維）を混合させることも可能である。
【００３８】
上記したフランジ部３６や補強鋼材３４を備えるせん断補強構造の施工方法としては、まず、側壁部２に溝３０を形成するとともに側壁部２の内側の表層部分を斫る工程を行う。具体的に説明すると、側壁部２の内側面に溝３０を切削した後、その溝３０の周りの側壁部２の内側面を斫って断面視凹形状の斫り部分２３を形成する。これにより、斫り部分２３の内側において側壁部２の内側の壁鉄筋２１Ｂ，２２Ｂが露出される。なお、側壁部２の内側面を斫って斫り部分２３を形成した後、溝３０を切削してもよい。
【００３９】
次に、斫り部分２３の内側に補強鋼材３４を配筋する工程を行う。具体的に説明すると、露出された側壁部２の内側の壁鉄筋２１Ｂ，２２Ｂに補強鋼材３４を結束して、複数の補強鋼材３４を所定間隔で配筋する。
【００４０】
次に、上記した溝３０及び斫り部分２３の内側にせん断補強材料３１Ａ，３１Ｂを充填する工程を行う。具体的に説明すると、斫り部分２３を図示せぬ型枠で塞ぎ、その型枠に形成された注入口からせん断補強材料３１Ａ，３１Ｂを充填する。これにより、溝３０内にせん断補強材料３１Ａが充填されるとともに斫り部分２３内にせん断補強材料３１Ｂが充填される。なお、せん断補強材料３１Ａ，３１Ｂを他の充填方法により充填することも可能であり、例えば、溝３０内に注入器等によってせん断補強材料３１Ａを注入した後、斫り部分２３にせん断補強材料３１Ｂを塗布することにより溝３０及び斫り部分２３の内側にせん断補強材料３１を充填することも可能である。
そして、上記せん断補強材料３１Ａ，３１Ｂが凝固した後、上記型枠を脱型し、せん断補強構造の施工が完了する。
【００４１】
上記した構成からなるせん断補強構造によれば、表層部分のせん断補強材料３１Ｂ（フランジ部１３１）がフランジの役目を果たし、せん断補強部２０３がフランジ付き梁部材の構造となる。すなわち、表層部分のせん断補強材料３１Ｂによってせん断補強部２０３の曲げ剛性が向上し、せん断補強部２０３によるせん断補強効果が増大する。これにより、せん断補強部２０３の間隔をさらに広くすることができ、せん断補強部２０３の数量を削減することができる。
【００４２】
また、側壁部２の内側面の一部がせん断補強材料３１Ｂで被覆されるので、側壁部２のコンクリート体２０が劣化した場合であっても、せん断補強材料３１Ｂで被覆された部分におけるコンクリート体２０の剥離を防止することができる。
特に、斫り部分２３を被覆するせん断補強材料３１Ｂに補強繊維を混合させることにより、補強繊維によってせん断補強部２０３のフランジ部３６の靭性が向上するので、せん断補強材料３１Ｂの剥離を防止して、コンクリート体２０の剥離を確実に防止することができる。
【００４３】
また、斫り部分２３にせん断補強材料３１Ｂが被覆されるので、コンクリート体２０に対するせん断補強材料３１Ｂの付着性が向上し、せん断補強材料３１Ｂの剥離が防止される。特に、上記したせん断補強構造では、斫り部分２３において側壁部２の壁鉄筋２１Ｂ，２２Ｂが露出され、露出された壁鉄筋２１Ｂ，２２Ｂにせん断補強材料３１Ｂが付着しているので、せん断補強材料３１Ｂの剥離がより確実に防止される。
また、凹形状の斫り部分２３の内側にせん断補強材料３１Ｂが充填されるので、側壁部２の壁厚さを変更することなく、せん断補強構造を形成することができる。
【００４４】
また、斫り部分２３のせん断補強材料３１Ｂ内に埋設された補強鋼材３４によって、切断された横鉄筋２２Ｂが補強されるので、側壁部２の強度低下が抑えられる。これにより、側壁部２の構造を保持しつつせん断補強することができる。
【００４５】
なお、上述した図４に示すせん断補強構造において、上述した第２の実施の形態と同様にして溝３０の内側に補強鋼材３３を配設させることも可能である。
また、上述した図４に示すせん断補強構造において、上記した補強鋼材３４を省略することも可能である。
また、側壁部２の内側面のうち、隣り合う溝３０，３０（ウェブ部３５，３５）間の表層部分を斫り、斫り部分２３内のせん断補強材料３１Ｂを介して隣り合うウェブ部３５，３５同士を連結した構成にすることも可能である。つまり、断面視コ字形状のせん断補強部を形成することも可能である。また、斫り部分２３内のせん断補強材料３１Ｂを介して３つ以上のウェブ部３５…を連結した構成にすることも可能である。さらに、側壁部２の内側面全体の表層部分を壁鉄筋２１Ｂ，２２Ｂが露出する程度まで斫り、側壁部２の内側面全体をせん断補強材料３１Ｂで被覆することも可能である。
【００４６】
［第４の実施の形態］
次に、図５に基いて第４の実施の形態について説明する。図５は側壁部２の水平方向の断面図である。なお、上述した第１から第３の実施の形態と同様の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
【００４７】
図５に示すように、せん断補強部３０３は、溝３０の周囲の側壁部２の内側の表層部分が斫られ、その斫り部分３２３が溝３０内のせん断補強材料３１Ａと一体のせん断補強材料３１Ｂで被覆された構成になっている。斫り部分３２３は、側壁部２の内側面を凸凹にした目荒らし面であり、側壁部２の表面部分だけが削られている。この斫り部分３２３は側壁部２の内側面の全体に形成されており、この斫り部分３２３にせん断補強材料３１Ｂが所定の厚さで被覆されている。なお、上述した第３の実施の形態と同様に、溝３０内のせん断補強材料３１Ａ及び／又は斫り部分３２３のせん断補強材料３１Ｂに補強繊維を混合させることも可能である。
【００４８】
上記した斫り部分３２３が形成されたせん断補強構造の施工方法としては、まず、側壁部２に溝３０を形成するとともに側壁部２の内側の表層部分を斫る工程を行う。具体的に説明すると、側壁部２の内側面に溝３０を切削した後、側壁部２の内側面を斫って目荒らしを行う。これにより、側壁部２の内側面に凸凹の斫り部分３２３が形成される。なお、側壁部２の内側面を目荒らしした後、溝３０を切削してもよい。
【００４９】
次に、上記した溝３０内にせん断補強材料３１Ａを充填するとともに上記した斫り部分３２３にせん断補強材料３１Ｂを被覆させる工程を行う。具体的に説明すると、溝３０内に注入器等によってせん断補強材料３１Ａを注入した後、斫り部分３２３にせん断補強材料３１Ｂを塗布する。そして、上記せん断補強材料３１Ａ，３１Ｂが凝固することにより、せん断補強部３０３が形成され、せん断補強構造の施工が完了する。なお、カルバート構造物１の内部に図示せぬ型枠を斫り部分３２３に対向させて建て込み、この型枠の中にせん断補強材料３１を注入することにより、溝３０内のせん断補強材料３１Ａ及び斫り部分３２３のせん断補強材料３１Ｂを一度に形成することも可能である。
【００５０】
上記した構成からなるせん断補強構造によれば、側壁部２の内側面の全体がせん断補強材料３１Ｂで被覆されているので、側壁部２のコンクリート体２０が劣化した場合であっても、コンクリート体２０の剥離を防止することができる。
また、側壁部２の表面部分のみを斫って目荒らし状の斫り部分３２３を形成するだけであるので、斫り作業が軽減され、工期の短縮を図ることができる。
また、目荒らし状の斫り部分３２３にせん断補強材料３１Ｂが被覆されるので、コンクリート体２０に対するせん断補強材料３１Ｂの剥離を防止することができる。
【００５１】
なお、上述した図５に示すせん断補強構造において、上述した第２の実施の形態と同様にして溝３０の内側に補強鋼材３３を配設させることも可能である。また、上述した第３の実施の形態における補強鋼材３４と同様の補強鋼材を斫り部分３２３のせん断補強材料３１Ｂ内に埋設させることも可能である。
また、側壁部２の内側面のうち、溝３０の周りの一部分に、目荒らし状の斫り部分３２３を形成してせん断補強材料３１Ｂを被覆させることも可能である。
【００５２】
以上、本発明に係るせん断補強構造の実施の形態について説明したが、本発明は上記した実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、上記した実施の形態では、側壁部２に非貫通の溝３０が形成され、その溝３０にせん断補強材料３１が充填されているが、本発明は、貫通した孔にせん断補強材料３１を充填させてもよい。例えば、図６に示すように、カルバート構造物１の中間隔壁１０２（本発明における鉄筋コンクリート体に相当する。）をせん断補強する場合、図６、図７に示すように、中間隔壁１０２に、貫通したスリット４３０（本発明における孔に相当する。）を切削し、このスリット４３０内にせん断補強材料３１を充填して形成されるせん断補強部４０３にすることも可能である。
【００５３】
また、上記した実施の形態では、鉛直方向に延在する複数の溝３０が間隔をあけて平行に形成されており、鉛直方向に延設した複数のせん断補強部３（１０３，２０３，３０３）が平行に形成されているが、本発明は、せん断補強部の延在方向は適宜変更可能であり、例えば、せん断補強部を水平方向に延設させた構成であってもよい。また、本発明は、複数のせん断補強部が異なる方向に延設されていてもよく、例えば、鉛直方向に延設されたせん断補強部と水平方向に延設されたせん断補強部とがそれぞれ形成されていてもよい。
【００５４】
また、上記した実施の形態では、鉄筋コンクリート体に溝３０が形成され、板状のせん断補強部３，１０３，２０３，３０３が形成されているが、本発明は、板状のせん断補強部に限定されるものではなく、棒状のせん断補強部が複数形成された構成であってもよい。詳しく説明すると、例えば、図８に示すように、側壁部２に長孔５３０を形成し、この長孔５３０にせん断補強材３１を充填して棒状のせん断補強部５０３を形成してもよい。これにより、側壁部２の鉄筋（縦鉄筋２１及び横鉄筋２２）の位置を避けた位置に長孔５３０を形成することで、側壁部２の鉄筋を切断することなく、せん断補強構造を形成することができる。
【００５５】
また、上記した実施の形態では、溝３０の深さが側壁部２の外側の壁鉄筋２１Ａ，２２Ａの位置まで達しているが、本発明は、溝３０の深さは適宜変更可能である。例えば、図９に示すように、溝６３０の深さが側壁部２の外側の壁鉄筋２１Ａ，２２Ａの手前の位置で止められていてもよい。これにより、外側の壁鉄筋２１Ａ，２２Ａを切断せずに、せん断補強部６０３を形成することができる。
【００５６】
また、上記した実施の形態では、カルバート構造物の側壁部をせん断補強する構成について説明しているが、本発明は、構造物の壁以外をせん断補強する構成であってもよい。例えば、構造物の柱や梁、スラブ、基礎等をせん断補強する場合にも適用可能である。
【００５７】
その他、本発明の主旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上記した各実施の形態や各変形例を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の第１の実施の形態を説明するためのせん断補強構造を表す斜視図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態を説明するためのせん断補強構造を表す断面図である。
【図３】本発明の第２の実施の形態を説明するためのせん断補強構造を表す断面図である。
【図４】本発明の第３の実施の形態を説明するためのせん断補強構造を表す断面図である。
【図５】本発明の第４の実施の形態を説明するためのせん断補強構造を表す断面図である。
【図６】本発明の他の実施の形態を説明するためのせん断補強構造を表す斜視図である。
【図７】本発明の他の実施の形態を説明するためのせん断補強構造を表す断面図である。
【図８】本発明の他の実施の形態を説明するためのせん断補強構造を表す斜視図である。
【図９】本発明の他の実施の形態を説明するためのせん断補強構造を表す断面図である。
【符号の説明】
【００５９】
２、１０２ 側壁部（鉄筋コンクリート体）
２３、３２３ 斫り部分
３、１０３、２０３、３０３、４０３、５０３、６０３ せん断補強部
３０、４３０、６３０ 溝（孔）
３１、３１Ａ、３１Ｂ せん断補強材料
３３ 補強鋼材（孔内補強鋼材）
３４ 補強鋼材（表層内補強鋼材）
５３０ 長孔（孔）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
鉄筋コンクリート体にせん断補強部を形成して前記鉄筋コンクリート体をせん断補強するせん断補強構造であって、
前記せん断補強部は、流動性を有するとともに前記鉄筋コンクリート体をせん断補強する強度を有するせん断補強材料が、前記鉄筋コンクリート体に形成された孔の中に充填されて凝固することにより形成されていることを特徴とするせん断補強構造。
【請求項２】
請求項１記載のせん断補強構造において、
前記せん断補強材料に補強繊維が混合されていることを特徴とするせん断補強構造。
【請求項３】
請求項１または２記載のせん断補強構造において、
前記孔の内側には、前記せん断補強材料内に埋設された孔内補強鋼材が挿設されていることを特徴とするせん断補強構造。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか記載のせん断補強構造において、
前記せん断補強部は、前記孔の周囲の前記鉄筋コンクリート体の表層部分が斫られ、その斫り部分が前記孔内の前記せん断補強材料と一体のせん断補強材料で被覆された構成になっていることを特徴とするせん断補強構造。
【請求項５】
請求項４記載のせん断補強構造において、
前記斫り部分の前記せん断補強材料内には、前記鉄筋コンクリート体の鉄筋に沿って配置された表層内補強鋼材が埋設されていることを特徴とするせん断補強構造。
【請求項１】
鉄筋コンクリート体にせん断補強部を形成して前記鉄筋コンクリート体をせん断補強するせん断補強構造であって、
前記せん断補強部は、流動性を有するとともに前記鉄筋コンクリート体をせん断補強する強度を有するせん断補強材料が、前記鉄筋コンクリート体に形成された孔の中に充填されて凝固することにより形成されていることを特徴とするせん断補強構造。
【請求項２】
請求項１記載のせん断補強構造において、
前記せん断補強材料に補強繊維が混合されていることを特徴とするせん断補強構造。
【請求項３】
請求項１または２記載のせん断補強構造において、
前記孔の内側には、前記せん断補強材料内に埋設された孔内補強鋼材が挿設されていることを特徴とするせん断補強構造。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか記載のせん断補強構造において、
前記せん断補強部は、前記孔の周囲の前記鉄筋コンクリート体の表層部分が斫られ、その斫り部分が前記孔内の前記せん断補強材料と一体のせん断補強材料で被覆された構成になっていることを特徴とするせん断補強構造。
【請求項５】
請求項４記載のせん断補強構造において、
前記斫り部分の前記せん断補強材料内には、前記鉄筋コンクリート体の鉄筋に沿って配置された表層内補強鋼材が埋設されていることを特徴とするせん断補強構造。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−１３３１５０（Ｐ２００９−１３３１５０Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３１０９３０（Ｐ２００７−３１０９３０）
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月３０日（２００７．１１．３０）
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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