せん断補強部材の定着方法
【課題】 装置の大型化や大量のグラウト材を要することなく、せん断補強部材を十分構造体に定着させることができるせん断補強部材の定着方法を提供する。
【解決手段】 コンクリート構造体１のせん断補強を行うにあたり、コンクリート構造体１に有底のせん断補強部材挿入孔２を穿孔する。次に、せん断補強部材挿入孔２の開口部にグラウト材貯留槽６を設置し、せん断補強部材挿入孔２に流動性を有する状態のグラウト材を充填する。続いて、せん断補強部材３を分割した分割部材３１〜３３をせん断補強部材挿入孔に順次挿入する。分割部材３１〜３３は、カプラ５によって接続される。その後、グラウト材を硬化させることによりせん断補強部材３をせん断補強部材挿入孔２に定着させる。
【解決手段】 コンクリート構造体１のせん断補強を行うにあたり、コンクリート構造体１に有底のせん断補強部材挿入孔２を穿孔する。次に、せん断補強部材挿入孔２の開口部にグラウト材貯留槽６を設置し、せん断補強部材挿入孔２に流動性を有する状態のグラウト材を充填する。続いて、せん断補強部材３を分割した分割部材３１〜３３をせん断補強部材挿入孔に順次挿入する。分割部材３１〜３３は、カプラ５によって接続される。その後、グラウト材を硬化させることによりせん断補強部材３をせん断補強部材挿入孔２に定着させる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、せん断補強部材の定着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物の老朽化や建築基準の見直し等により、既設の構造体に対してせん断補強部材を定着させるせん断補強が行われている。この種のせん断補強は、たとえば次のように行われる。まず、構造体に対してせん断補強部材を挿入するためのせん断補強部材挿入孔を形成する。次に、せん断補強部材挿入孔にせん断補強部材を挿入し、続いて、せん断補強部材挿入孔にグラウト材を充填する。その後、グラウト材を固化させてせん断補強部材挿入孔に挿入されたせん断補強部材を構造体に定着することにより、構造体のせん断補強を行うというものである。
【０００３】
このせん断補強を行うにあたり、せん断補強部材挿入孔は、略水平方向に沿って形成されることが構造体の補強の観点から好適であることが多い。ここで、せん断補強部材挿入孔に充填されるグラウト材は、充填時には流動性を有しているものが好適に用いられる。このため、せん断補強部材挿入孔が略水平方向に沿って形成されていると、せん断補強部材挿入孔に充填したグラウト材がその入口から漏れてしまい、せん断補強部材挿入孔にグラウト材を充填することが困難となる問題がある。
【０００４】
この問題に対して、せん断補強部材挿入孔の穿孔位置に箱状のグラウト材貯留手段を設置するせん断補強部材の定着方法が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。このせん断補強部材の定着方法では、既設のコンクリート構造体の一面側からせん断補強部材挿入孔を形成する。
【０００５】
次に、このせん断補強部材挿入孔の穿孔位置に箱状のグラウト材貯留手段を設置する。続いて、グラウト材貯留手段に形成された開口部をせん断補強部材挿入孔の穿孔位置の外周に密着させて、せん断補強部材挿入孔との間に密閉空間を形成するとともに、密閉空間とせん断補強部材挿入孔とを連通するようにする。
【０００６】
それから、せん断補強部材挿入孔に流動性を有するグラウト材を充填し、その際にせん断補強部材挿入孔から流出するグラウト材をグラウト材貯留手段で受ける。その後、せん断補強部材挿入孔にせん断補強部材を挿入する。そして、せん断補強部材挿入孔をグラウト材で実質的に充填させ、グラウト材を硬化させることによって、せん断補強部材を定着させるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１３８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記特許文献１に開示されたせん断補強部材の定着方法では、グラウト材貯留手段を設置し、せん断補強部材挿入孔との間に密閉空間を形成した後、せん断補強部材挿入孔にせん断補強部材を挿入している。このため、せん断補強部材をグラウト材貯留手段にいったん投入する必要があるので、グラウト材貯留手段の長さをせん断補強部材の長さよりも長くしなければならず、装置が大型化してしまうとともに、余分なグラウト材は回収されるものの、大量のグラウト材を用意しなければならないという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、装置の大型化や大量のグラウト材を要することなく、せん断補強部材を十分構造体に定着させることができるせん断補強部材の定着方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決した本発明に係るせん断補強部材の定着方法は、既設のコンクリート構造体の一側面から有底のせん断補強部材挿入孔を穿孔し、せん断補強部材挿入孔の開口部の外側に、グラウト材貯留手段を設置し、せん断補強部材挿入孔に流動性を有する状態のグラウト材を充填し、その際にせん断補強部材挿入孔から流出するグラウト材をグラウト材貯留手段で受け、せん断補強部材挿入孔をグラウト材で実質的に充満させ、せん断補強部材挿入孔に挿入されるせん断補強部材を複数に分割したせん断補強部材分割部をせん断補強部材挿入孔に挿入し、続いて、他のせん断補強部材分割部をせん断補強部材挿入孔に挿入するとともに、先に挿入された先挿入せん断補強部材分割部と後に挿入された後挿入せん断補強部材分割部とを接続し、その後、同様に後挿入せん断補強部材分割部を補強部材挿入孔に挿入した後、先挿入せん断補強部材分割部と後挿入せん断補強部材分割部とを接続して、せん断補強部材挿入孔でせん断補強部材を形成し、グラウト材を硬化させることによりせん断補強部材をせん断補強部材挿入孔に定着させることを特徴とする。
【００１１】
せん断補強部材挿入孔の外側にグラウト材貯留手段を設けておくことにより、せん断補強部材を挿入する際にせん断補強部材挿入孔にグラウト材を充填しておくことができるので、せん断補強部材を十分構造体に定着させることができる。ここで、せん断補強部材挿入孔に挿入する時点では、せん断補強部材を全体的にグラウト材貯留手段に貯留されたグラウト材に没入させる必要がある。この点、本発明に係るせん断補強部材の定着方法では、複数に分割したせん断補強部材分割部をせん断補強部材挿入孔に順次挿入し、先に挿入された先挿入せん断補強部材分割部と後に挿入された後挿入せん断補強部材分割部とを接続している。このため、グラウト材貯留手段に没入される時点でのせん断補強部材は分割された短い状態となっている。したがって、装置の大型化や大量のグラウト材を要することなく、せん断補強部材挿入孔にグラウト材を好適に充満させ、せん断補強部材を十分構造体に定着させることができる。
【００１２】
ここで、先挿入せん断補強部材分割部と後挿入せん断補強部材分割部とを接続する接続部材を先挿入せん断補強部材分割部と後挿入せん断補強部材分割部との間に介在させる態様とすることができる。
【００１３】
このように、先挿入せん断補強部材分割部と後挿入せん断補強部材分割部とを接続する接続部材を先挿入せん断補強部材分割部と後挿入せん断補強部材分割部との間に介在させることにより、先挿入せん断補強部材分割部と後挿入せん断補強部材分割部とを容易に接続することができる。
【００１４】
また、グラウト材貯留手段には、上方が開口した上方開口部が形成されており、せん断補強部材分割部の長さは、グラウト材貯留手段における上方開口部の長さよりも短くされている態様とすることができる。
【００１５】
このように、せん断補強部材分割部の長さは、グラウト材貯留手段における上方開口部の長さよりも短くされていることにより、グラウト材貯留手段の小型化を十分に図ることができる。
【００１６】
さらに、最初にせん断補強部材挿入孔に挿入されるせん断補強部材分割部である最先挿入せん断補強部材分割部の先端部に、先端側定着体が取り付けられており、最後にせん断補強部材挿入孔に挿入されるせん断補強部材分割部である最終挿入せん断補強部材分割部を挿入した後、グラウト材を硬化させる前に、最終挿入せん断補強部材の後端部に、後端側定着体を取り付ける態様とすることができる。
【００１７】
このように、最終挿入せん断補強部材分割部を挿入した後、グラウト材を硬化させる前に、最終挿入せん断補強部材の後端部に、後端側定着体を取り付けることにより、定着体におけるせん断補強部材の端部との取付部位における空気の残留を防止することができる。したがって、せん断補強部材を構造体に対してより好適に定着させることができる。
【００１８】
あるいは、最先せん断補強部材分割部の先端部に第１雄ねじ部または第１雌ねじ部が形成されており、先端側定着体に、第１雄ねじ部にねじ込み可能とされた第２雌ねじ部または第１雌ねじ部がねじ込み可能とされた第２雄ねじ部が形成されている態様とすることができる。
【００１９】
そして、最終せん断補強部材分割部の後端部に第３雄ねじ部または第３雌ねじ部が形成されており、後端側定着体に、第３雄ねじ部にねじ込み可能とされた第４雌ねじ部または第３雌ねじ部がねじ込み可能とされた第４雄ねじ部が形成されている態様とすることができる。
【００２０】
このように、せん断補強部材の端部と定着体との互いにねじ込み可能とされた雄ねじ部と雌ねじ部が形成されていることにより、せん断補強部材の端部に定着体を容易に取り付けることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るせん断補強部材の定着方法によれば、装置の大型化や大量のグラウト材を要することなく、せん断補強部材挿入孔にグラウト材を好適に充満させ、せん断補強部材を十分構造体に定着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】補強対象となるコンクリート構造体の正面図である。
【図２】せん断補強部材およびカプラの斜視図である。
【図３】コンクリート構造体に箱状容器を固定した状態を示す斜視図である。
【図４】せん断補強部材を定着する工程を示す工程図である。
【図５】図４に示す工程を示す工程図である。
【図６】定着体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各実施形態において、同一の機能を有する部分については同一の符号を付し、重複する説明は省略することがある。
【００２４】
図１は、補強対象となるコンクリート構造体の正面図であり、２室のボックスカルバートを例として示す。図１に示すように、既設のコンクリート構造体１は、鉛直外側部材１１，１２、鉛直内側部材１３、天板部材１４、および底板部材１５を備えている。なお、１室のボックスカルバートであれば、鉛直外側部材１１，１２、天板部材１４、および底板部材１５から構成され、開水路であれば一般に鉛直外側部材１１，１２および底板部材１５から構成されている。本実施形態では、鉛直外側部材１１，１２にその一側面から有底のせん断補強部材挿入孔２を穿孔し、このせん断補強部材挿入孔２にせん断補強部材３を挿入して定着する。
【００２５】
せん断補強部材３は、図２に示すように、せん断補強部材３を複数に分割したせん断補強部材分割部（以下「分割部材」という）３１，３２…を接続することによって形成されている。分割部材３１，３２…は、互いに同一の形状をなしており、全長にわたって雄ねじ部が形成されている。また、説明の便宜上、分割部材３１，３２…の先端側における雄ねじ部を先端側雄ねじ部３１Ａ，３２Ａ…といい、後端側における雄ねじ部を後端側雄ねじ部３１Ｂ，３２Ｂ…という。
【００２６】
さらに、最初にせん断補強部材挿入孔に挿入される分割部材（以下「最先挿入分割部材」という）の先端には、先端側定着体４が取り付けられている。先端側定着体４は、セラミックス製であり、防錆性を備えている。また、先端側定着体４は、側面視した形状が略円柱状をなす先端側定着体本体４１を備えている。先端側定着体本体４１の内側には、最先挿入分割部材３１の先端に形成された先端側雄ねじ部３１Ａがねじ込まれる雌ねじ部４２が形成されている。
【００２７】
また、最先挿入分割部材３１と、その次にせん断補強部材挿入孔２に挿入される第２挿入分割部材３２との間には、本発明の接続部材であるカプラ５が介在されている。カプラ５は、略円柱状のカプラ本体５１を備えているとともに、カプラ本体５１には、その軸方向に沿ってカプラ本体５１を貫通する雌ねじ部５２が形成されている。ここでは、最先挿入分割部材３１が本発明の先挿入せん断補強部材分割部となり、第２挿入分割部材３２が本発明の後挿入せん断補強部材分割部となる。
【００２８】
雌ねじ部５２は、最先挿入分割部材３１の後端側雄ねじ部３１Ｂおよび第２挿入分割部材３２の先願側雄ねじ部３２Ａがそれぞれねじ込み可能とされている。同様に、第２挿入分割部材３２と第３挿入分割部材３３との間にもカプラ５が介在される。さらに、カプラ本体５１における長さ方向略中央部には、エポキシ樹脂注入孔５３が形成されている。ここでは、第３挿入分割部材３３が、本発明の最終挿入せん断補強部材となる。
【００２９】
また、せん断補強部材３を定着するにあたり、せん断補強部材挿入孔２にグラウト材を充填する。このとき、せん断補強部材挿入孔２の開口部には、図３に示すグラウト材貯留手段であるグラウト材貯留槽６が設置される。グラウト材貯留槽６は、たとえば金属製の箱状容器であるとともに、その上面および前面が開口している。この前方開口部がコンクリート構造体１の表面に面して取り付けられる。さらに、グラウト材貯留槽６は、せん断補強部材挿入孔２グラウト材を充填する際に、せん断補強部材挿入孔２から流出するグラウト材を受ける。また、グラウト材貯留槽６には、図示しないドレンコックが設けられており、ドレンコックを開放することにより、グラウト材貯留槽６に溜まったグラウト材を排出可能とされている。
【００３０】
せん断補強部材３を定着する際には、せん断補強部材挿入孔２にせん断補強部材３を挿入した後、せん断補強部材挿入孔２に流動性を有する状態のグラウト材を充填する。このグラウト材が固化することによって、せん断補強部材３がコンクリート構造体１に対して定着される。以下、せん断補強部材３を定着する手順について説明する。
【００３１】
図４は、せん断補強部材を定着する工程を示す工程図である。せん断補強部材を定着するにあたり、まず、図４（ａ）に示すように、コンクリート構造体１における鉛直外側部材１１，１２に対してせん断補強部材挿入孔２を穿孔する。せん断補強部材挿入孔２を穿孔する際には、コンクリート構造体１の表面側から穿孔を開始し、有底の孔部となるようにする。また、せん断補強部材挿入孔２における端部には、拡径孔２１を形成する。
【００３２】
せん断補強部材挿入孔２の掘削径は、極力小さいことが施工性、経済性の観点から好適である。せん断補強部材３の径はたとえば１９〜２５ｍｍ程度であり、せん断補強部材挿入孔２とせん断補強部材３との間の隙間はたとえば５ｍｍ程度とすることができる。このため、たとえば具体的なせん断補強部材挿入孔２の掘削径は、たとえば２９ｍｍ〜３５ｍｍ程度とすることができる。
【００３３】
せん断補強部材挿入孔２を穿孔したら、図４（ｂ）に示すように、せん断補強部材挿入孔２の開口端部に、本発明のグラウト材貯留手段であるグラウト材貯留槽６を取り付ける。グラウト材貯留槽６は、グラウト材貯留槽取付け部６１に具備された吸盤に真空ポンプを接続し、吸盤の負圧によってせん断補強部材挿入孔２の両端に取り付けられる。あるいは、グラウト材貯留槽６を外力により押し付けてもよい。
【００３４】
グラウト材貯留槽６を取り付ける際には、グラウト材貯留槽６の前面開口部をコンクリート構造体１の表面に向かい合わせ、グラウト材貯留槽６の前面開口部の周囲部をコンクリート構造体１の表面に当接させる。この状態で図示しない真空吸着装置を用いてグラウト材貯留槽６をコンクリート構造体１の表面に取り付ける。
【００３５】
コンクリート構造体１の表面におけるグラウト材貯留槽６が取り付けられている位置の上方には、蓋部材７が設けられている。蓋部材７は、図３に示すように、蓋部材本体７１と案内部材７２を備えている。案内部材７２は、グラウト材貯留槽６が設けられている位置の上方から側方にまで延在している。この蓋部材本体７１は、グラウト材貯留槽６が設けられている高さ位置にあるせん断補強部材挿入孔２の開口部の上方からその開口部の高さ位置に下降可能とされている。また、蓋部材本体７１が下降することにより、蓋部材本体７１によって、グラウト材貯留槽６の前面開口部が閉塞される。また、蓋部材本体７１および案内部材５２は、グラウト材貯留槽６に対して着脱可能とされている。
【００３６】
グラウト材貯留槽６の取り付けが済んだら、図示しないグラウトホースからせん断補強部材挿入孔２に対して流動性を有する状態のグラウト材Ｇを吐出して充填し、せん断補強部材挿入孔２を実質的に充満させる。グラウト材Ｇは、流動性のあるセメント系材料などを用いることができる。また、グラウト材Ｇにおける流動性とは、たとえばＪＡロート流下時間が１５〜３０秒程度となるものである。さらに、グラウト材としては、グラウト材が硬化する際の過程でのせん断補強部材３とグラウト材との一体性を確保するため、グラウト材は、無収縮性とし、その膨張縮率が０．１４〜０．２３％程度であるものが好適に用いられる。
【００３７】
グラウト材Ｇの充填を続けていくと、せん断補強部材挿入孔２内にグラウト材Ｇが充填されるとともに、グラウト材貯留槽６にグラウト材Ｇが満たされる。このとき、せん断補強部材挿入孔２内には、グラウト材Ｇが実質的に充満し、空気がほとんど残っていない状態となる。
【００３８】
図４（ｂ）に示すように、グラウト材の充填が完了したら、図４（ｃ）に示すように、せん断補強部材挿入孔２の開口部から、最先挿入分割部材３１をせん断補強部材挿入孔２内に挿入する。このとき、最先挿入分割部材３１の先端には、先端側定着体４を予め取り付けておく。
【００３９】
最先挿入分割部材３１をせん断補強部材挿入孔２内に挿入したら、図４（ｄ）に示すように最先挿入分割部材３１の後端部にカプラ５を取り付ける。最先挿入分割部材３１に対するカプラ５の取付作業は、グラウト材貯留槽６に貯留されたグラウト材Ｇの中で行われる。
【００４０】
カプラ５の取付作業を行う際には、ペンチＳによって最先挿入分割部材３１を把持しながら、最先挿入分割部材３１の後端側雄ねじ部３１Ｂに対して、カプラ５の雌ねじ部５２をねじ込むことによって行われる。また、カプラ５におけるエポキシ樹脂注入孔５３には、針金などの中央位置基準部材を挿入しておく。カプラ５を最先挿入分割部材３１にねじ込む際には、この針金が最先挿入分割部材３１の後端部に当接するまでカプラ５をねじ込む。この位置までカプラ５をねじ込むことにより、最先挿入分割部材３１に対してカプラ５を十分に固定することができる。
【００４１】
こうしてカプラ５の取付作業が済んだら、先端側定着体４およびカプラ５が取り付けられた最先挿入分割部材３１をせん断補強部材挿入孔２の奥方に押し込む。このとき、カプラ５の後端部がせん断補強部材挿入孔２の開口端部の近傍に位置するようにする。それから、カプラ５に第２挿入分割部材３２を接続する。
【００４２】
カプラ５に第２挿入分割部材３２を接続する際には、カプラ５の後端部に第２挿入分割部材３２を向かい合わせる。その後、カプラ５をペンチＳなどで把持した状態で第２挿入分割部材３２を回転させながら、カプラ５における雌ねじ部５２に対して第２挿入分割部材３２の先端側雄ねじ部３２Ａをねじ込んでいく。
【００４３】
そして、第２挿入分割部材３２の先端部がカプラ５における針金に当接するまで第２挿入分割部材３２をねじ込み、第２挿入分割部材３２の取付が完了する。第２挿入分割部材３２をカプラ５に取り付ける際には、第２挿入分割部材３２をグラウト材貯留槽６に貯留されたグラウト材Ｇに完全に没入する。このとき、第２挿入分割部材３２は、せん断補強部材３の全体よりも短い長さとされている。このため、グラウト材貯留槽６の大きさを抑制することができる。
【００４４】
続いて、図５（ａ）に示すように、最先挿入分割部材３１および第２挿入分割部材３２をせん断補強部材挿入孔２の奥方まで押し込む。続いて、最先挿入分割部材３１の後端部にカプラ５を取り付けた際と同様の手順により、第２挿入分割部材３２の後端部にカプラ５を取り付ける。
【００４５】
その後、図５（ｂ）に示すように、ペンチＳによってカプラ５を把持しながら第３挿入分割部材３３を回転させて前進させることにより、第２挿入分割部材３２の後端部に取り付けられたカプラ５の後端部側に第３挿入分割部材３３の先端部を取り付ける。カプラ５に対する第３挿入分割部材３３の取付作業は、カプラ５に対する第２挿入分割部材３２の取付作業と同様にして行われる。また、第３挿入分割部材３３が取り付けられることにより、せん断補強部材３が形成される。
【００４６】
こうしてカプラ５に対して第３挿入分割部材３３を取り付けたら、図５（ｃ）に示すように、第３挿入分割部材３３の後端部に後端側定着体８を取り付ける。後端側定着体８は、図６に示すように、略ベル型の定着体本体８１を備えている。定着体本体８１は、平面状の表面８２を備えており、表面８２の対向位置に雌ねじ部８３が形成されている。雌ねじ部８３は、第３挿入分割部材３３の後端部に形成された雄ねじ部に対してねじ込み可能とされている。また、後端側定着体８はセラミックス製であり、防錆性を備えている。
【００４７】
第３挿入分割部材３３の後端部に後端側定着体８を取り付ける際には、グラウト材貯留槽６にグラウト材が貯留された状態で、グラウト材貯留槽６内に後端側定着体８を一旦没入する。次に、グラウト材貯留槽６内で後端側定着体８の雌ねじ部８３が形成されている側を上側にし、後端側定着体８における雌ねじ部８３に残っている空気を排出する。あるいは、後端側定着体８をグラウト材貯留槽６に没入させる前に、後端側定着体８における雌ねじ部８３にグラウト材を充填させておき、その後に後端側定着体８をグラウト材貯留槽６に没入させることできる。
【００４８】
後端側定着体８における空気の排出が済んだら、後端側定着体８における雌ねじ部８３を第３挿入分割部材３３の後端部の雄ねじ部にねじ込み、第３挿入分割部材３３に後端側定着体８を固定して取り付ける。このとき、第３挿入分割部材３３の雄ねじ部と後端側定着体８との間にグラウト材が流入することにより、両者の間のがたつきを防止することができる。
【００４９】
なお、後端側定着体８の内側にエポキシ樹脂を所定量注入しておくこともできる。エポキシ樹脂を注入しておくことにより、第３挿入分割部材３３の雄ねじ部に後端側定着体８の雌ねじ部８３をねじ込んだ際に、両者の間のがたつきをより効果的に防止することができる。ただし、エポキシ樹脂を注入しなくともよい。
【００５０】
その後、図５（ｄ）に示すように、後端部に後端側定着体８が取り付けられたせん断補強部材３をせん断補強部材挿入孔２に押し込む。ここで、分割部材３１〜３３とカプラ５および第３挿入分割部材３３と後端側定着体８との間で、雄ねじ部が雌ねじ部に対して完全にねじ込まれている場合には、せん断補強部材３の長さがせん断補強部材挿入孔２の長さと略同一となるように調整されている。このため、分割部材３１〜３３とカプラ５とが所望の接続長となるまで分割部材３１における雄ねじ部がカプラ５の雌ねじ部に完全にねじ込まれている場合には、後端側定着体８が拡径孔２１に収容される状態となる。
【００５１】
また、いずれかの位置で雌ねじ部に対して雄ねじ部が完全にねじ込まれていない場合には、後端側定着体８が拡径孔２１に収容される手前で先端側定着体４がせん断補強部材挿入孔２の底部当接してしまい、後端側定着体８が拡径孔２１に収容されない状態となる。この場合には、完全にねじ込まれていない雄ねじ部があることになるので、その部分をさらにねじ込むことができる。また、各雄ねじ部および雌ねじ部のねじ切り方向を共通としていれば、このような場合に、ある程度グラウト材の硬化が進んだ後に後端側定着体８をねじ込み方向に回転させることにより、完全にねじ込みが行われていない部分のねじ込みを完了させることができる。
【００５２】
こうして、せん断補強部材３をせん断補強部材挿入孔２に挿入したら、蓋部材７における蓋部材本体７１を下降させて、グラウト材貯留槽６の側面開口部を閉塞する。その後、グラウト材貯留槽６に設けられたドレンコックを開放し、グラウト材貯留槽６に溜まったグラウト材をグラウト材貯留槽６から排出する。排出されたグラウト材は、可使用時間内であり、所定の流動性を維持している場合には、他のせん断補強部材挿入孔２に利用することができる。
【００５３】
その後、グラウト材貯留槽６の側面開口部を蓋部材７によって閉塞した状態で、蓋部材本体５１と案内部材５２とを残してグラウト材貯留槽６を取り外し、せん断補強部材挿入孔２内におけるグラウトを所定期間養生する。さらに、養生期間が経過した後、蓋部材本体５１および案内部材５２を撤去する。それから、蓋部材７を撤去し、適宜コンクリート構造体１の表面を清掃する。こうして、せん断補強部材３の定着が完了する。
【００５４】
このように、本実施形態に係るせん断補強部材の定着方法においては、せん断補強部材挿入孔２の外側にグラウト材貯留槽６を設けておくことにより、せん断補強部材３を挿入する際にせん断補強部材挿入孔２にグラウト材Ｇを充填しておくことができる。このため、せん断補強部材３をコンクリート構造体１に対して十分に定着させることができる。
【００５５】
また、本実施形態に係るせん断補強部材の定着方法では、せん断補強部材３が分割されていることから、グラウト貯留槽６が小さく済ませることができる。実際の施工では、たとえば、せん断補強部材挿入孔２の手前の施工空間に障害物等があり、挿入しようとするせん断補強部材の長さ以上の幅を確保できない場合などの状況が生じうる。ここで、従来のようにせん断補強部材３が分割されていない状態では、グラウト材貯留槽６を大きくしなければならず、指定の長さのせん断補強部材を挿入できない場合がある。この点、本実施形態では、せん断補強部材３が分割されていることから、グラウト材貯留槽６の大型化を防止することができる。その結果、せん断補強部材挿入孔２の手前の施工空間に障害物等があり、挿入しようとするせん断補強部材３の長さ以上の幅を確保できない場合にも、せん断補強部材挿入孔２に挿入されるせん断補強部材３を所望の長さとすることができ、所望のせん断強度を得ることができる。
【００５６】
また、せん断補強部材３をせん断補強部材挿入孔に挿入する際には、せん断補強部材３を全体的にグラウト材貯留槽６に貯留されたグラウト材Ｇに没入させる必要がある。
【００５７】
ここで、せん断補強部材３は、分割部材３１〜３３に分割されており、これらが順次せん断補強部材挿入孔２に挿入され、先に挿入された分割部材と後に挿入された分割部材とがカプラ５によって接続される。このため、グラウト材貯留槽６に没入される時点では、せん断補強部材３は、短尺の分割部材３１〜３３となっている。したがって、装置の大型化や大量のグラウト材を要することなく、せん断補強部材挿入孔２にグラウト材を好適に充満させ、せん断補強部材３をコンクリート構造体１に十分に定着させることができる。
【００５８】
また、せん断補強部材挿入孔２に先に挿入された分割部材と、後に挿入される分割部材との間に、カプラ５が介在されている。このため、先に挿入された分割部材と、後に挿入される分割部材とを容易に接続することができる。
【００５９】
さらに、グラウト材貯留槽６には、上方が開口した上方開口部が形成されており、分割部材３１〜３３の長さは、グラウト材貯留槽６における上方開口部の長さよりも短くされている。このため、グラウト材貯留槽６の小型化を十分に図ることができる。
【００６０】
さらに、最先挿入分割部材３１の先端部に、先端側定着体４が取り付けられており、最後にせん断補強部材挿入孔に挿入される第３挿入分割部材３３を挿入した後、グラウト材を硬化させる前に、第３挿入分割部材３３の後端部に、後端側定着体８を取り付けている。このため、先端側定着体４の最先挿入分割部材３１との取付部位および後端側定着体８の第３挿入分割部材３３との取付部位における空気の残留を防止することができる。したがって、せん断補強部材３を構造体に対してより好適に定着させることができる。
【００６１】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、定着体４，８としてセラミックス製のものを用いているが、金属製の定着体などを用いることもできる。また、その形状についても種々のものとすることができる。たとえば、ねじ節鉄筋に金属製の定着体などを接合したり、鉄筋の端部にねじ棒を摩擦圧接したりして取り付け、ねじ棒に定着体を接合することもできる。あるいは、定着体の形状についても板状の部材や、定着板とナットが一体となったものとすることもできる。金属製の定着体を用いる場合には、防錆のためのかぶり厚が必要となるが、充填したグラウトでかぶり厚を確保することができる。
【００６２】
さらに、第３挿入分割部材３３をせん断補強部材挿入孔２に挿入した後、第３挿入分割部材３３の後端部に後端側定着体８を取り付けているが、第３挿入分割部材３３の後端部に後端側定着体８を取り付けてから第３挿入分割部材３３をせん断補強部材挿入孔２に挿入する態様とすることもできる。さらに、上記実施形態ではグラウト材貯留槽６を吸盤によって取り付けているが、アンカーボルトなどの他の手段によって取り付ける態様とすることもできる。グラウト材貯留槽６が小さいと、これらの吸盤やアンカーボルトによる保持力を小さく済ませることができる。
【００６３】
また、上記実施形態においては、分割部材３１〜３３の両端部に雄ねじ部を設けるとともに、定着体４，８およびカプラ５に雌ねじ部を形成している。これに対して、分割部材３１〜３３の両端部に雌ねじ部を形成し、定着体４，８およびカプラ５に雄ねじ部を形成する態様とすることもできる。あるいは、分割部材３１〜３３の両端部に雄ねじ部と雌ねじ部とをそれぞれ形成し、これらに対応する定着体やカプラに雌ねじ部と雄ねじ部とをそれぞれ形成する態様とすることもできる。
【符号の説明】
【００６４】
１…コンクリート構造体
２…せん断補強部材挿入孔
３…せん断補強部材
４…先端側定着体
５…カプラ
６…グラウト材貯留槽
７…蓋部材
８…後端側定着体
１１，１２…鉛直外側部材
１３…鉛直内側部材
１４…天板部材
１５…底板部材
２１…拡径孔
３１…最先挿入分割部材
３２…第２挿入分割部材
３１Ａ，３２Ａ…先端側雄ねじ部
３１Ｂ，３２Ｂ…後端側雄ねじ部
３３…第３挿入分割部材
４１…先端側定着体本体
４２…雌ねじ部
５１…カプラ本体
５２…雌ねじ部
５３…エポキシ樹脂注入孔
６１…グラウト材貯留槽取付け部
７１…蓋部材本体
７２…案内部材
８１…定着体本体
８２…表面
８３…雌ねじ部
Ｇ…グラウト材
Ｓ…ペンチ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、せん断補強部材の定着方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物の老朽化や建築基準の見直し等により、既設の構造体に対してせん断補強部材を定着させるせん断補強が行われている。この種のせん断補強は、たとえば次のように行われる。まず、構造体に対してせん断補強部材を挿入するためのせん断補強部材挿入孔を形成する。次に、せん断補強部材挿入孔にせん断補強部材を挿入し、続いて、せん断補強部材挿入孔にグラウト材を充填する。その後、グラウト材を固化させてせん断補強部材挿入孔に挿入されたせん断補強部材を構造体に定着することにより、構造体のせん断補強を行うというものである。
【０００３】
このせん断補強を行うにあたり、せん断補強部材挿入孔は、略水平方向に沿って形成されることが構造体の補強の観点から好適であることが多い。ここで、せん断補強部材挿入孔に充填されるグラウト材は、充填時には流動性を有しているものが好適に用いられる。このため、せん断補強部材挿入孔が略水平方向に沿って形成されていると、せん断補強部材挿入孔に充填したグラウト材がその入口から漏れてしまい、せん断補強部材挿入孔にグラウト材を充填することが困難となる問題がある。
【０００４】
この問題に対して、せん断補強部材挿入孔の穿孔位置に箱状のグラウト材貯留手段を設置するせん断補強部材の定着方法が開示されている（たとえば、特許文献１参照）。このせん断補強部材の定着方法では、既設のコンクリート構造体の一面側からせん断補強部材挿入孔を形成する。
【０００５】
次に、このせん断補強部材挿入孔の穿孔位置に箱状のグラウト材貯留手段を設置する。続いて、グラウト材貯留手段に形成された開口部をせん断補強部材挿入孔の穿孔位置の外周に密着させて、せん断補強部材挿入孔との間に密閉空間を形成するとともに、密閉空間とせん断補強部材挿入孔とを連通するようにする。
【０００６】
それから、せん断補強部材挿入孔に流動性を有するグラウト材を充填し、その際にせん断補強部材挿入孔から流出するグラウト材をグラウト材貯留手段で受ける。その後、せん断補強部材挿入孔にせん断補強部材を挿入する。そして、せん断補強部材挿入孔をグラウト材で実質的に充填させ、グラウト材を硬化させることによって、せん断補強部材を定着させるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２０１０−１３８５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、上記特許文献１に開示されたせん断補強部材の定着方法では、グラウト材貯留手段を設置し、せん断補強部材挿入孔との間に密閉空間を形成した後、せん断補強部材挿入孔にせん断補強部材を挿入している。このため、せん断補強部材をグラウト材貯留手段にいったん投入する必要があるので、グラウト材貯留手段の長さをせん断補強部材の長さよりも長くしなければならず、装置が大型化してしまうとともに、余分なグラウト材は回収されるものの、大量のグラウト材を用意しなければならないという問題があった。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、装置の大型化や大量のグラウト材を要することなく、せん断補強部材を十分構造体に定着させることができるせん断補強部材の定着方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決した本発明に係るせん断補強部材の定着方法は、既設のコンクリート構造体の一側面から有底のせん断補強部材挿入孔を穿孔し、せん断補強部材挿入孔の開口部の外側に、グラウト材貯留手段を設置し、せん断補強部材挿入孔に流動性を有する状態のグラウト材を充填し、その際にせん断補強部材挿入孔から流出するグラウト材をグラウト材貯留手段で受け、せん断補強部材挿入孔をグラウト材で実質的に充満させ、せん断補強部材挿入孔に挿入されるせん断補強部材を複数に分割したせん断補強部材分割部をせん断補強部材挿入孔に挿入し、続いて、他のせん断補強部材分割部をせん断補強部材挿入孔に挿入するとともに、先に挿入された先挿入せん断補強部材分割部と後に挿入された後挿入せん断補強部材分割部とを接続し、その後、同様に後挿入せん断補強部材分割部を補強部材挿入孔に挿入した後、先挿入せん断補強部材分割部と後挿入せん断補強部材分割部とを接続して、せん断補強部材挿入孔でせん断補強部材を形成し、グラウト材を硬化させることによりせん断補強部材をせん断補強部材挿入孔に定着させることを特徴とする。
【００１１】
せん断補強部材挿入孔の外側にグラウト材貯留手段を設けておくことにより、せん断補強部材を挿入する際にせん断補強部材挿入孔にグラウト材を充填しておくことができるので、せん断補強部材を十分構造体に定着させることができる。ここで、せん断補強部材挿入孔に挿入する時点では、せん断補強部材を全体的にグラウト材貯留手段に貯留されたグラウト材に没入させる必要がある。この点、本発明に係るせん断補強部材の定着方法では、複数に分割したせん断補強部材分割部をせん断補強部材挿入孔に順次挿入し、先に挿入された先挿入せん断補強部材分割部と後に挿入された後挿入せん断補強部材分割部とを接続している。このため、グラウト材貯留手段に没入される時点でのせん断補強部材は分割された短い状態となっている。したがって、装置の大型化や大量のグラウト材を要することなく、せん断補強部材挿入孔にグラウト材を好適に充満させ、せん断補強部材を十分構造体に定着させることができる。
【００１２】
ここで、先挿入せん断補強部材分割部と後挿入せん断補強部材分割部とを接続する接続部材を先挿入せん断補強部材分割部と後挿入せん断補強部材分割部との間に介在させる態様とすることができる。
【００１３】
このように、先挿入せん断補強部材分割部と後挿入せん断補強部材分割部とを接続する接続部材を先挿入せん断補強部材分割部と後挿入せん断補強部材分割部との間に介在させることにより、先挿入せん断補強部材分割部と後挿入せん断補強部材分割部とを容易に接続することができる。
【００１４】
また、グラウト材貯留手段には、上方が開口した上方開口部が形成されており、せん断補強部材分割部の長さは、グラウト材貯留手段における上方開口部の長さよりも短くされている態様とすることができる。
【００１５】
このように、せん断補強部材分割部の長さは、グラウト材貯留手段における上方開口部の長さよりも短くされていることにより、グラウト材貯留手段の小型化を十分に図ることができる。
【００１６】
さらに、最初にせん断補強部材挿入孔に挿入されるせん断補強部材分割部である最先挿入せん断補強部材分割部の先端部に、先端側定着体が取り付けられており、最後にせん断補強部材挿入孔に挿入されるせん断補強部材分割部である最終挿入せん断補強部材分割部を挿入した後、グラウト材を硬化させる前に、最終挿入せん断補強部材の後端部に、後端側定着体を取り付ける態様とすることができる。
【００１７】
このように、最終挿入せん断補強部材分割部を挿入した後、グラウト材を硬化させる前に、最終挿入せん断補強部材の後端部に、後端側定着体を取り付けることにより、定着体におけるせん断補強部材の端部との取付部位における空気の残留を防止することができる。したがって、せん断補強部材を構造体に対してより好適に定着させることができる。
【００１８】
あるいは、最先せん断補強部材分割部の先端部に第１雄ねじ部または第１雌ねじ部が形成されており、先端側定着体に、第１雄ねじ部にねじ込み可能とされた第２雌ねじ部または第１雌ねじ部がねじ込み可能とされた第２雄ねじ部が形成されている態様とすることができる。
【００１９】
そして、最終せん断補強部材分割部の後端部に第３雄ねじ部または第３雌ねじ部が形成されており、後端側定着体に、第３雄ねじ部にねじ込み可能とされた第４雌ねじ部または第３雌ねじ部がねじ込み可能とされた第４雄ねじ部が形成されている態様とすることができる。
【００２０】
このように、せん断補強部材の端部と定着体との互いにねじ込み可能とされた雄ねじ部と雌ねじ部が形成されていることにより、せん断補強部材の端部に定着体を容易に取り付けることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明に係るせん断補強部材の定着方法によれば、装置の大型化や大量のグラウト材を要することなく、せん断補強部材挿入孔にグラウト材を好適に充満させ、せん断補強部材を十分構造体に定着させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】補強対象となるコンクリート構造体の正面図である。
【図２】せん断補強部材およびカプラの斜視図である。
【図３】コンクリート構造体に箱状容器を固定した状態を示す斜視図である。
【図４】せん断補強部材を定着する工程を示す工程図である。
【図５】図４に示す工程を示す工程図である。
【図６】定着体の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、各実施形態において、同一の機能を有する部分については同一の符号を付し、重複する説明は省略することがある。
【００２４】
図１は、補強対象となるコンクリート構造体の正面図であり、２室のボックスカルバートを例として示す。図１に示すように、既設のコンクリート構造体１は、鉛直外側部材１１，１２、鉛直内側部材１３、天板部材１４、および底板部材１５を備えている。なお、１室のボックスカルバートであれば、鉛直外側部材１１，１２、天板部材１４、および底板部材１５から構成され、開水路であれば一般に鉛直外側部材１１，１２および底板部材１５から構成されている。本実施形態では、鉛直外側部材１１，１２にその一側面から有底のせん断補強部材挿入孔２を穿孔し、このせん断補強部材挿入孔２にせん断補強部材３を挿入して定着する。
【００２５】
せん断補強部材３は、図２に示すように、せん断補強部材３を複数に分割したせん断補強部材分割部（以下「分割部材」という）３１，３２…を接続することによって形成されている。分割部材３１，３２…は、互いに同一の形状をなしており、全長にわたって雄ねじ部が形成されている。また、説明の便宜上、分割部材３１，３２…の先端側における雄ねじ部を先端側雄ねじ部３１Ａ，３２Ａ…といい、後端側における雄ねじ部を後端側雄ねじ部３１Ｂ，３２Ｂ…という。
【００２６】
さらに、最初にせん断補強部材挿入孔に挿入される分割部材（以下「最先挿入分割部材」という）の先端には、先端側定着体４が取り付けられている。先端側定着体４は、セラミックス製であり、防錆性を備えている。また、先端側定着体４は、側面視した形状が略円柱状をなす先端側定着体本体４１を備えている。先端側定着体本体４１の内側には、最先挿入分割部材３１の先端に形成された先端側雄ねじ部３１Ａがねじ込まれる雌ねじ部４２が形成されている。
【００２７】
また、最先挿入分割部材３１と、その次にせん断補強部材挿入孔２に挿入される第２挿入分割部材３２との間には、本発明の接続部材であるカプラ５が介在されている。カプラ５は、略円柱状のカプラ本体５１を備えているとともに、カプラ本体５１には、その軸方向に沿ってカプラ本体５１を貫通する雌ねじ部５２が形成されている。ここでは、最先挿入分割部材３１が本発明の先挿入せん断補強部材分割部となり、第２挿入分割部材３２が本発明の後挿入せん断補強部材分割部となる。
【００２８】
雌ねじ部５２は、最先挿入分割部材３１の後端側雄ねじ部３１Ｂおよび第２挿入分割部材３２の先願側雄ねじ部３２Ａがそれぞれねじ込み可能とされている。同様に、第２挿入分割部材３２と第３挿入分割部材３３との間にもカプラ５が介在される。さらに、カプラ本体５１における長さ方向略中央部には、エポキシ樹脂注入孔５３が形成されている。ここでは、第３挿入分割部材３３が、本発明の最終挿入せん断補強部材となる。
【００２９】
また、せん断補強部材３を定着するにあたり、せん断補強部材挿入孔２にグラウト材を充填する。このとき、せん断補強部材挿入孔２の開口部には、図３に示すグラウト材貯留手段であるグラウト材貯留槽６が設置される。グラウト材貯留槽６は、たとえば金属製の箱状容器であるとともに、その上面および前面が開口している。この前方開口部がコンクリート構造体１の表面に面して取り付けられる。さらに、グラウト材貯留槽６は、せん断補強部材挿入孔２グラウト材を充填する際に、せん断補強部材挿入孔２から流出するグラウト材を受ける。また、グラウト材貯留槽６には、図示しないドレンコックが設けられており、ドレンコックを開放することにより、グラウト材貯留槽６に溜まったグラウト材を排出可能とされている。
【００３０】
せん断補強部材３を定着する際には、せん断補強部材挿入孔２にせん断補強部材３を挿入した後、せん断補強部材挿入孔２に流動性を有する状態のグラウト材を充填する。このグラウト材が固化することによって、せん断補強部材３がコンクリート構造体１に対して定着される。以下、せん断補強部材３を定着する手順について説明する。
【００３１】
図４は、せん断補強部材を定着する工程を示す工程図である。せん断補強部材を定着するにあたり、まず、図４（ａ）に示すように、コンクリート構造体１における鉛直外側部材１１，１２に対してせん断補強部材挿入孔２を穿孔する。せん断補強部材挿入孔２を穿孔する際には、コンクリート構造体１の表面側から穿孔を開始し、有底の孔部となるようにする。また、せん断補強部材挿入孔２における端部には、拡径孔２１を形成する。
【００３２】
せん断補強部材挿入孔２の掘削径は、極力小さいことが施工性、経済性の観点から好適である。せん断補強部材３の径はたとえば１９〜２５ｍｍ程度であり、せん断補強部材挿入孔２とせん断補強部材３との間の隙間はたとえば５ｍｍ程度とすることができる。このため、たとえば具体的なせん断補強部材挿入孔２の掘削径は、たとえば２９ｍｍ〜３５ｍｍ程度とすることができる。
【００３３】
せん断補強部材挿入孔２を穿孔したら、図４（ｂ）に示すように、せん断補強部材挿入孔２の開口端部に、本発明のグラウト材貯留手段であるグラウト材貯留槽６を取り付ける。グラウト材貯留槽６は、グラウト材貯留槽取付け部６１に具備された吸盤に真空ポンプを接続し、吸盤の負圧によってせん断補強部材挿入孔２の両端に取り付けられる。あるいは、グラウト材貯留槽６を外力により押し付けてもよい。
【００３４】
グラウト材貯留槽６を取り付ける際には、グラウト材貯留槽６の前面開口部をコンクリート構造体１の表面に向かい合わせ、グラウト材貯留槽６の前面開口部の周囲部をコンクリート構造体１の表面に当接させる。この状態で図示しない真空吸着装置を用いてグラウト材貯留槽６をコンクリート構造体１の表面に取り付ける。
【００３５】
コンクリート構造体１の表面におけるグラウト材貯留槽６が取り付けられている位置の上方には、蓋部材７が設けられている。蓋部材７は、図３に示すように、蓋部材本体７１と案内部材７２を備えている。案内部材７２は、グラウト材貯留槽６が設けられている位置の上方から側方にまで延在している。この蓋部材本体７１は、グラウト材貯留槽６が設けられている高さ位置にあるせん断補強部材挿入孔２の開口部の上方からその開口部の高さ位置に下降可能とされている。また、蓋部材本体７１が下降することにより、蓋部材本体７１によって、グラウト材貯留槽６の前面開口部が閉塞される。また、蓋部材本体７１および案内部材５２は、グラウト材貯留槽６に対して着脱可能とされている。
【００３６】
グラウト材貯留槽６の取り付けが済んだら、図示しないグラウトホースからせん断補強部材挿入孔２に対して流動性を有する状態のグラウト材Ｇを吐出して充填し、せん断補強部材挿入孔２を実質的に充満させる。グラウト材Ｇは、流動性のあるセメント系材料などを用いることができる。また、グラウト材Ｇにおける流動性とは、たとえばＪＡロート流下時間が１５〜３０秒程度となるものである。さらに、グラウト材としては、グラウト材が硬化する際の過程でのせん断補強部材３とグラウト材との一体性を確保するため、グラウト材は、無収縮性とし、その膨張縮率が０．１４〜０．２３％程度であるものが好適に用いられる。
【００３７】
グラウト材Ｇの充填を続けていくと、せん断補強部材挿入孔２内にグラウト材Ｇが充填されるとともに、グラウト材貯留槽６にグラウト材Ｇが満たされる。このとき、せん断補強部材挿入孔２内には、グラウト材Ｇが実質的に充満し、空気がほとんど残っていない状態となる。
【００３８】
図４（ｂ）に示すように、グラウト材の充填が完了したら、図４（ｃ）に示すように、せん断補強部材挿入孔２の開口部から、最先挿入分割部材３１をせん断補強部材挿入孔２内に挿入する。このとき、最先挿入分割部材３１の先端には、先端側定着体４を予め取り付けておく。
【００３９】
最先挿入分割部材３１をせん断補強部材挿入孔２内に挿入したら、図４（ｄ）に示すように最先挿入分割部材３１の後端部にカプラ５を取り付ける。最先挿入分割部材３１に対するカプラ５の取付作業は、グラウト材貯留槽６に貯留されたグラウト材Ｇの中で行われる。
【００４０】
カプラ５の取付作業を行う際には、ペンチＳによって最先挿入分割部材３１を把持しながら、最先挿入分割部材３１の後端側雄ねじ部３１Ｂに対して、カプラ５の雌ねじ部５２をねじ込むことによって行われる。また、カプラ５におけるエポキシ樹脂注入孔５３には、針金などの中央位置基準部材を挿入しておく。カプラ５を最先挿入分割部材３１にねじ込む際には、この針金が最先挿入分割部材３１の後端部に当接するまでカプラ５をねじ込む。この位置までカプラ５をねじ込むことにより、最先挿入分割部材３１に対してカプラ５を十分に固定することができる。
【００４１】
こうしてカプラ５の取付作業が済んだら、先端側定着体４およびカプラ５が取り付けられた最先挿入分割部材３１をせん断補強部材挿入孔２の奥方に押し込む。このとき、カプラ５の後端部がせん断補強部材挿入孔２の開口端部の近傍に位置するようにする。それから、カプラ５に第２挿入分割部材３２を接続する。
【００４２】
カプラ５に第２挿入分割部材３２を接続する際には、カプラ５の後端部に第２挿入分割部材３２を向かい合わせる。その後、カプラ５をペンチＳなどで把持した状態で第２挿入分割部材３２を回転させながら、カプラ５における雌ねじ部５２に対して第２挿入分割部材３２の先端側雄ねじ部３２Ａをねじ込んでいく。
【００４３】
そして、第２挿入分割部材３２の先端部がカプラ５における針金に当接するまで第２挿入分割部材３２をねじ込み、第２挿入分割部材３２の取付が完了する。第２挿入分割部材３２をカプラ５に取り付ける際には、第２挿入分割部材３２をグラウト材貯留槽６に貯留されたグラウト材Ｇに完全に没入する。このとき、第２挿入分割部材３２は、せん断補強部材３の全体よりも短い長さとされている。このため、グラウト材貯留槽６の大きさを抑制することができる。
【００４４】
続いて、図５（ａ）に示すように、最先挿入分割部材３１および第２挿入分割部材３２をせん断補強部材挿入孔２の奥方まで押し込む。続いて、最先挿入分割部材３１の後端部にカプラ５を取り付けた際と同様の手順により、第２挿入分割部材３２の後端部にカプラ５を取り付ける。
【００４５】
その後、図５（ｂ）に示すように、ペンチＳによってカプラ５を把持しながら第３挿入分割部材３３を回転させて前進させることにより、第２挿入分割部材３２の後端部に取り付けられたカプラ５の後端部側に第３挿入分割部材３３の先端部を取り付ける。カプラ５に対する第３挿入分割部材３３の取付作業は、カプラ５に対する第２挿入分割部材３２の取付作業と同様にして行われる。また、第３挿入分割部材３３が取り付けられることにより、せん断補強部材３が形成される。
【００４６】
こうしてカプラ５に対して第３挿入分割部材３３を取り付けたら、図５（ｃ）に示すように、第３挿入分割部材３３の後端部に後端側定着体８を取り付ける。後端側定着体８は、図６に示すように、略ベル型の定着体本体８１を備えている。定着体本体８１は、平面状の表面８２を備えており、表面８２の対向位置に雌ねじ部８３が形成されている。雌ねじ部８３は、第３挿入分割部材３３の後端部に形成された雄ねじ部に対してねじ込み可能とされている。また、後端側定着体８はセラミックス製であり、防錆性を備えている。
【００４７】
第３挿入分割部材３３の後端部に後端側定着体８を取り付ける際には、グラウト材貯留槽６にグラウト材が貯留された状態で、グラウト材貯留槽６内に後端側定着体８を一旦没入する。次に、グラウト材貯留槽６内で後端側定着体８の雌ねじ部８３が形成されている側を上側にし、後端側定着体８における雌ねじ部８３に残っている空気を排出する。あるいは、後端側定着体８をグラウト材貯留槽６に没入させる前に、後端側定着体８における雌ねじ部８３にグラウト材を充填させておき、その後に後端側定着体８をグラウト材貯留槽６に没入させることできる。
【００４８】
後端側定着体８における空気の排出が済んだら、後端側定着体８における雌ねじ部８３を第３挿入分割部材３３の後端部の雄ねじ部にねじ込み、第３挿入分割部材３３に後端側定着体８を固定して取り付ける。このとき、第３挿入分割部材３３の雄ねじ部と後端側定着体８との間にグラウト材が流入することにより、両者の間のがたつきを防止することができる。
【００４９】
なお、後端側定着体８の内側にエポキシ樹脂を所定量注入しておくこともできる。エポキシ樹脂を注入しておくことにより、第３挿入分割部材３３の雄ねじ部に後端側定着体８の雌ねじ部８３をねじ込んだ際に、両者の間のがたつきをより効果的に防止することができる。ただし、エポキシ樹脂を注入しなくともよい。
【００５０】
その後、図５（ｄ）に示すように、後端部に後端側定着体８が取り付けられたせん断補強部材３をせん断補強部材挿入孔２に押し込む。ここで、分割部材３１〜３３とカプラ５および第３挿入分割部材３３と後端側定着体８との間で、雄ねじ部が雌ねじ部に対して完全にねじ込まれている場合には、せん断補強部材３の長さがせん断補強部材挿入孔２の長さと略同一となるように調整されている。このため、分割部材３１〜３３とカプラ５とが所望の接続長となるまで分割部材３１における雄ねじ部がカプラ５の雌ねじ部に完全にねじ込まれている場合には、後端側定着体８が拡径孔２１に収容される状態となる。
【００５１】
また、いずれかの位置で雌ねじ部に対して雄ねじ部が完全にねじ込まれていない場合には、後端側定着体８が拡径孔２１に収容される手前で先端側定着体４がせん断補強部材挿入孔２の底部当接してしまい、後端側定着体８が拡径孔２１に収容されない状態となる。この場合には、完全にねじ込まれていない雄ねじ部があることになるので、その部分をさらにねじ込むことができる。また、各雄ねじ部および雌ねじ部のねじ切り方向を共通としていれば、このような場合に、ある程度グラウト材の硬化が進んだ後に後端側定着体８をねじ込み方向に回転させることにより、完全にねじ込みが行われていない部分のねじ込みを完了させることができる。
【００５２】
こうして、せん断補強部材３をせん断補強部材挿入孔２に挿入したら、蓋部材７における蓋部材本体７１を下降させて、グラウト材貯留槽６の側面開口部を閉塞する。その後、グラウト材貯留槽６に設けられたドレンコックを開放し、グラウト材貯留槽６に溜まったグラウト材をグラウト材貯留槽６から排出する。排出されたグラウト材は、可使用時間内であり、所定の流動性を維持している場合には、他のせん断補強部材挿入孔２に利用することができる。
【００５３】
その後、グラウト材貯留槽６の側面開口部を蓋部材７によって閉塞した状態で、蓋部材本体５１と案内部材５２とを残してグラウト材貯留槽６を取り外し、せん断補強部材挿入孔２内におけるグラウトを所定期間養生する。さらに、養生期間が経過した後、蓋部材本体５１および案内部材５２を撤去する。それから、蓋部材７を撤去し、適宜コンクリート構造体１の表面を清掃する。こうして、せん断補強部材３の定着が完了する。
【００５４】
このように、本実施形態に係るせん断補強部材の定着方法においては、せん断補強部材挿入孔２の外側にグラウト材貯留槽６を設けておくことにより、せん断補強部材３を挿入する際にせん断補強部材挿入孔２にグラウト材Ｇを充填しておくことができる。このため、せん断補強部材３をコンクリート構造体１に対して十分に定着させることができる。
【００５５】
また、本実施形態に係るせん断補強部材の定着方法では、せん断補強部材３が分割されていることから、グラウト貯留槽６が小さく済ませることができる。実際の施工では、たとえば、せん断補強部材挿入孔２の手前の施工空間に障害物等があり、挿入しようとするせん断補強部材の長さ以上の幅を確保できない場合などの状況が生じうる。ここで、従来のようにせん断補強部材３が分割されていない状態では、グラウト材貯留槽６を大きくしなければならず、指定の長さのせん断補強部材を挿入できない場合がある。この点、本実施形態では、せん断補強部材３が分割されていることから、グラウト材貯留槽６の大型化を防止することができる。その結果、せん断補強部材挿入孔２の手前の施工空間に障害物等があり、挿入しようとするせん断補強部材３の長さ以上の幅を確保できない場合にも、せん断補強部材挿入孔２に挿入されるせん断補強部材３を所望の長さとすることができ、所望のせん断強度を得ることができる。
【００５６】
また、せん断補強部材３をせん断補強部材挿入孔に挿入する際には、せん断補強部材３を全体的にグラウト材貯留槽６に貯留されたグラウト材Ｇに没入させる必要がある。
【００５７】
ここで、せん断補強部材３は、分割部材３１〜３３に分割されており、これらが順次せん断補強部材挿入孔２に挿入され、先に挿入された分割部材と後に挿入された分割部材とがカプラ５によって接続される。このため、グラウト材貯留槽６に没入される時点では、せん断補強部材３は、短尺の分割部材３１〜３３となっている。したがって、装置の大型化や大量のグラウト材を要することなく、せん断補強部材挿入孔２にグラウト材を好適に充満させ、せん断補強部材３をコンクリート構造体１に十分に定着させることができる。
【００５８】
また、せん断補強部材挿入孔２に先に挿入された分割部材と、後に挿入される分割部材との間に、カプラ５が介在されている。このため、先に挿入された分割部材と、後に挿入される分割部材とを容易に接続することができる。
【００５９】
さらに、グラウト材貯留槽６には、上方が開口した上方開口部が形成されており、分割部材３１〜３３の長さは、グラウト材貯留槽６における上方開口部の長さよりも短くされている。このため、グラウト材貯留槽６の小型化を十分に図ることができる。
【００６０】
さらに、最先挿入分割部材３１の先端部に、先端側定着体４が取り付けられており、最後にせん断補強部材挿入孔に挿入される第３挿入分割部材３３を挿入した後、グラウト材を硬化させる前に、第３挿入分割部材３３の後端部に、後端側定着体８を取り付けている。このため、先端側定着体４の最先挿入分割部材３１との取付部位および後端側定着体８の第３挿入分割部材３３との取付部位における空気の残留を防止することができる。したがって、せん断補強部材３を構造体に対してより好適に定着させることができる。
【００６１】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。たとえば、上記実施形態では、定着体４，８としてセラミックス製のものを用いているが、金属製の定着体などを用いることもできる。また、その形状についても種々のものとすることができる。たとえば、ねじ節鉄筋に金属製の定着体などを接合したり、鉄筋の端部にねじ棒を摩擦圧接したりして取り付け、ねじ棒に定着体を接合することもできる。あるいは、定着体の形状についても板状の部材や、定着板とナットが一体となったものとすることもできる。金属製の定着体を用いる場合には、防錆のためのかぶり厚が必要となるが、充填したグラウトでかぶり厚を確保することができる。
【００６２】
さらに、第３挿入分割部材３３をせん断補強部材挿入孔２に挿入した後、第３挿入分割部材３３の後端部に後端側定着体８を取り付けているが、第３挿入分割部材３３の後端部に後端側定着体８を取り付けてから第３挿入分割部材３３をせん断補強部材挿入孔２に挿入する態様とすることもできる。さらに、上記実施形態ではグラウト材貯留槽６を吸盤によって取り付けているが、アンカーボルトなどの他の手段によって取り付ける態様とすることもできる。グラウト材貯留槽６が小さいと、これらの吸盤やアンカーボルトによる保持力を小さく済ませることができる。
【００６３】
また、上記実施形態においては、分割部材３１〜３３の両端部に雄ねじ部を設けるとともに、定着体４，８およびカプラ５に雌ねじ部を形成している。これに対して、分割部材３１〜３３の両端部に雌ねじ部を形成し、定着体４，８およびカプラ５に雄ねじ部を形成する態様とすることもできる。あるいは、分割部材３１〜３３の両端部に雄ねじ部と雌ねじ部とをそれぞれ形成し、これらに対応する定着体やカプラに雌ねじ部と雄ねじ部とをそれぞれ形成する態様とすることもできる。
【符号の説明】
【００６４】
１…コンクリート構造体
２…せん断補強部材挿入孔
３…せん断補強部材
４…先端側定着体
５…カプラ
６…グラウト材貯留槽
７…蓋部材
８…後端側定着体
１１，１２…鉛直外側部材
１３…鉛直内側部材
１４…天板部材
１５…底板部材
２１…拡径孔
３１…最先挿入分割部材
３２…第２挿入分割部材
３１Ａ，３２Ａ…先端側雄ねじ部
３１Ｂ，３２Ｂ…後端側雄ねじ部
３３…第３挿入分割部材
４１…先端側定着体本体
４２…雌ねじ部
５１…カプラ本体
５２…雌ねじ部
５３…エポキシ樹脂注入孔
６１…グラウト材貯留槽取付け部
７１…蓋部材本体
７２…案内部材
８１…定着体本体
８２…表面
８３…雌ねじ部
Ｇ…グラウト材
Ｓ…ペンチ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設のコンクリート構造体の一側面から有底のせん断補強部材挿入孔を穿孔し、
前記せん断補強部材挿入孔の開口部の外側に、グラウト材貯留手段を設置し、
前記せん断補強部材挿入孔に流動性を有する状態のグラウト材を充填し、その際に前記せん断補強部材挿入孔から流出するグラウト材を前記グラウト材貯留手段で受け、前記せん断補強部材挿入孔をグラウト材で実質的に充満させ、
前記せん断補強部材挿入孔に挿入されるせん断補強部材を複数に分割したせん断補強部材分割部を前記せん断補強部材挿入孔に挿入し、
続いて、他の前記せん断補強部材分割部を前記せん断補強部材挿入孔に挿入するとともに、先に挿入された先挿入せん断補強部材分割部と後に挿入された後挿入せん断補強部材分割部とを接続し、
その後、同様に後挿入せん断補強部材分割部を前記補強部材挿入孔に挿入した後、先挿入せん断補強部材分割部と後挿入せん断補強部材分割部とを接続して、せん断補強部材挿入孔でせん断補強部材を形成し、
前記グラウト材を硬化させることにより前記せん断補強部材を前記せん断補強部材挿入孔に定着させることを特徴とするせん断補強部材の定着方法。
【請求項２】
前記先挿入せん断補強部材分割部と前記後挿入せん断補強部材分割部とを接続する接続部材を前記先挿入せん断補強部材分割部と前記後挿入せん断補強部材分割部との間に介在させる請求項１に記載にせん断補強部材の定着方法。
【請求項３】
前記グラウト材貯留手段には、上方が開口した上方開口部が形成されており、
前記せん断補強部材分割部の長さは、前記グラウト材貯留手段における上方開口部の長さよりも短くされている請求項１または請求項２に記載のせん断補強部材の定着方法。
【請求項４】
最初に前記せん断補強部材挿入孔に挿入される前記せん断補強部材分割部である最先挿入せん断補強部材分割部の先端部に、先端側定着体が取り付けられており、
最後に前記せん断補強部材挿入孔に挿入される前記せん断補強部材分割部である最終挿入せん断補強部材分割部を挿入した後、前記グラウト材を硬化させる前に、前記最終挿入せん断補強部材の後端部に、後端側定着体を取り付ける請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載のせん断補強部材の定着方法。
【請求項５】
前記最先せん断補強部材分割部の先端部に第１雄ねじ部または第１雌ねじ部が形成されており、
前記先端側定着体に、前記第１雄ねじ部にねじ込み可能とされた第２雌ねじ部または前記第１雌ねじ部がねじ込み可能とされた第２雄ねじ部が形成されている請求項４に記載のせん断補強部材の定着方法。
【請求項６】
前記最終せん断補強部材分割部の後端部に第３雄ねじ部または第３雌ねじ部が形成されており、
前記後端側定着体に、前記第３雄ねじ部にねじ込み可能とされた第４雌ねじ部または前記第３雌ねじ部がねじ込み可能とされた第４雄ねじ部が形成されている請求項４または請求項５に記載のせん断補強部材の定着方法。
【請求項１】
既設のコンクリート構造体の一側面から有底のせん断補強部材挿入孔を穿孔し、
前記せん断補強部材挿入孔の開口部の外側に、グラウト材貯留手段を設置し、
前記せん断補強部材挿入孔に流動性を有する状態のグラウト材を充填し、その際に前記せん断補強部材挿入孔から流出するグラウト材を前記グラウト材貯留手段で受け、前記せん断補強部材挿入孔をグラウト材で実質的に充満させ、
前記せん断補強部材挿入孔に挿入されるせん断補強部材を複数に分割したせん断補強部材分割部を前記せん断補強部材挿入孔に挿入し、
続いて、他の前記せん断補強部材分割部を前記せん断補強部材挿入孔に挿入するとともに、先に挿入された先挿入せん断補強部材分割部と後に挿入された後挿入せん断補強部材分割部とを接続し、
その後、同様に後挿入せん断補強部材分割部を前記補強部材挿入孔に挿入した後、先挿入せん断補強部材分割部と後挿入せん断補強部材分割部とを接続して、せん断補強部材挿入孔でせん断補強部材を形成し、
前記グラウト材を硬化させることにより前記せん断補強部材を前記せん断補強部材挿入孔に定着させることを特徴とするせん断補強部材の定着方法。
【請求項２】
前記先挿入せん断補強部材分割部と前記後挿入せん断補強部材分割部とを接続する接続部材を前記先挿入せん断補強部材分割部と前記後挿入せん断補強部材分割部との間に介在させる請求項１に記載にせん断補強部材の定着方法。
【請求項３】
前記グラウト材貯留手段には、上方が開口した上方開口部が形成されており、
前記せん断補強部材分割部の長さは、前記グラウト材貯留手段における上方開口部の長さよりも短くされている請求項１または請求項２に記載のせん断補強部材の定着方法。
【請求項４】
最初に前記せん断補強部材挿入孔に挿入される前記せん断補強部材分割部である最先挿入せん断補強部材分割部の先端部に、先端側定着体が取り付けられており、
最後に前記せん断補強部材挿入孔に挿入される前記せん断補強部材分割部である最終挿入せん断補強部材分割部を挿入した後、前記グラウト材を硬化させる前に、前記最終挿入せん断補強部材の後端部に、後端側定着体を取り付ける請求項１〜請求項３のうちのいずれか１項に記載のせん断補強部材の定着方法。
【請求項５】
前記最先せん断補強部材分割部の先端部に第１雄ねじ部または第１雌ねじ部が形成されており、
前記先端側定着体に、前記第１雄ねじ部にねじ込み可能とされた第２雌ねじ部または前記第１雌ねじ部がねじ込み可能とされた第２雄ねじ部が形成されている請求項４に記載のせん断補強部材の定着方法。
【請求項６】
前記最終せん断補強部材分割部の後端部に第３雄ねじ部または第３雌ねじ部が形成されており、
前記後端側定着体に、前記第３雄ねじ部にねじ込み可能とされた第４雌ねじ部または前記第３雌ねじ部がねじ込み可能とされた第４雄ねじ部が形成されている請求項４または請求項５に記載のせん断補強部材の定着方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１２−１９７５７２（Ｐ２０１２−１９７５７２Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−６１２２２（Ｐ２０１１−６１２２２）
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】（３９７０２７７８７）カジマ・リノベイト株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１８日（２０１２．１０．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１８日（２０１１．３．１８）
【出願人】（０００００１３７３）鹿島建設株式会社 (1,387)
【出願人】（３９７０２７７８７）カジマ・リノベイト株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
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