コンクリート壁板の補強方法及びその補強構造

【課題】本発明の目的は、コンクリート壁板の補強材を極力少なく使って効率良く補強でき、且つ部分的にも補強が可能なコンクリート壁板の補強方法を提供し、またコンクリート壁板の補強方法を提供する。
【解決手段】コンクリート壁板Ｋに複数の小穴１（３１）を開け、その後、紐状繊維束２を一方側から反対側に繰り返して通していきコンクリート壁板Ｋに添着させたコンクリート壁板の補強方法。紐状繊維束２の端部２Ａと端部２Ｂとを添着させ或いは、紐状繊維束の端部を梁体４又は柱体３に添着させ、或いは紐状繊維束の端部を梁体又は柱体の小穴に挿通させるものである。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構築物の補強方法及びその補強構造に関し、更に詳しくは、炭素繊維等の強化繊維材料よりなる紐状繊維束をコンクリート壁に縫い込んで補強するコンクリート壁板の補強方法及びその補強構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンクリート建造物等においては、その耐久力の観点から耐震設計が極めて重要となっている。
そのため、耐震補強を図るために、炭素繊維等の強化繊維材料よりなる補強シートを柱、梁等のコンクリート壁板の表面に巻き付けるように添着する方法が開発されている（特許文献１参照）。
【０００３】
耐震設計上、特に剪断力は極めて重要な要素であるが、このように対象物に補強シートを巻き付ける方法は、地震等により柱や梁に加わる剪断力に対する補強方法の一つである。
材料よりなる補強シートを該コンクリート壁板の裏面及び表面に添着する方法が採用されている。
これもコンクリート壁板に加わる剪断力を補強するためのものである。
【０００４】
ところで、梁や柱或いはコンクリート壁板の表面に補強シートを接着材等で単に貼り付けただけでは、何らかの原因で補強シートがその端部から剥がれ易く、その結果、補強効果を十分保証できなくなる場合がある。
特にコンクリート壁板は、平面であることから補強シートもそれに添わせて表面から貼り付け固定するだけであり、そのため、例えばコンクリート壁板にヒビ割れが生じた場合はそのヒビ割れ発生部分から剥がれ易くなり、更にその部分を起点として剥がれ部分が拡大することとなる。
このようなことから、コンクリート壁板の補強方法として、補強シートの端部に強化繊維シート製のアンカーを張り付ける強化方法が開発されている（特許文献２参照）。
【０００５】
これは、例えば、補強シートの端部付近の柱や梁等のコンクリート構造物に穴を穿孔し、この穴の中に多数本の強化繊維を配置して樹脂等を含浸させ、その強化繊維の端部を扇形に広げ、その広げた部分を樹脂で補強シートに接着する方法である。
しかし、何れにしても、これら従来の補強方法はシート状の補強部材を必ず使用するものであり、補強シートが壁板全面に貼り付けられるよう施工される。
【０００６】
そのため補強部分も全面が均一に補強される全面補強となり、一部の領域のみ補強しようとすることは不可能であった。
すなわち、コンクリート壁板の一部の領域を特に強く補強したい場合にも、補強シートの貼り付け枚数を増やして全体的に補強する他なかったのである。
これでは、余分な部分まで補強することとなり使用する補強シートの量に見合った効率的な補強方法とはいえない。
一方、全面補強の場合は、補強シートの使用量が必然的に多くなり、コストが嵩み易い。
【特許文献１】特開平１０−２８０６１２号公報
【特許文献２】特開２０００−２７４４６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、かかる実情を背景に、上記の問題点を克服するためになされたものである。
すなわち、本発明は、コンクリート壁板の補強材を極力少なく使って効率良く補強でき、且つ部分的にも補強が可能なコンクリート壁板の補強方法を提供し、またコンクリート壁板の補強方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
かくして、本発明者は、このような技術的背景に対して、鋭意研究を重ねた結果、シート状である補強シートを使わず、紐束状の補強部材を使用することにより、補強材が少なく補強でき、且つコンクリート壁板の開けた小穴に対して縫い込むように取り付けることにより、必要とする領域に限定して且つ強固に取り付けができ補強が可能となることを見出し、この知見により本発明を完成させたものである。
【０００９】
即ち、本発明は、（１）、壁板に添着させたことを特徴とするコンクリート壁板の補強方法に存する。
【００１０】
即ち、本発明は、（２）、コンクリート壁板に複数の小穴を開け、その後、紐状繊維束を一方側から反対側に繰り返して通していきコンクリート壁板に添着させたコンクリート壁板の補強方法に存する。
【００１１】
即ち、本発明は、（３）、紐状繊維束の端部と端部とを添着させた上記（１）記載のコンクリート壁板の補強方法に存する。
【００１２】
即ち、本発明は、（４）、紐状繊維束の端部を梁体又は柱体に添着させた上記（１）記載のコンクリート壁板の補強方法に存する。
【００１３】
即ち、本発明は、（５）、紐状繊維束の端部を梁体又は柱体の小穴に挿通させた上記（１）記載のコンクリート壁板の補強方法に存する。
【００１４】
即ち、本発明は、（６）、コンクリート壁板が多数のブロックよりなるブロック塀である上記（１）記載のコンクリート壁板の補強方法に存する。
【００１５】
即ち、本発明は、（７）、小穴を有するコンクリート壁板に紐状繊維束を一方側から反対側に通してコンクリート壁板に添着させたコンクリート壁板の補強構造に存する。
即ち、本発明は、（８）、複数の小穴を有するコンクリート壁板に紐状繊維束が一方側から反対側に繰り返して通されコンクリート壁板に添着されているコンクリート壁板の補強構造に存する。
【００１６】
即ち、本発明は、（９）、紐状繊維束の端部と端部とが添着されている上記（８）記載のコンクリート壁板の補強構造に存する。
【００１７】
即ち、本発明は、（１０）、紐状繊維束の端部が梁体又は柱体に添着されている上記（８）記載のコンクリート壁板の補強構造に存する。
【００１８】
即ち、本発明は、（１１）、紐状繊維束の端部が梁体又は柱体の小穴に挿通されている上記（８）記載のコンクリート壁板の補強構造に存する。
【００１９】
即ち、本発明は、（１２）、コンクリート壁板が多数のブロックよりなるブロック塀である上記（８）記載のコンクリート壁板の補強構造に存する。
【００２０】
本発明は、この目的に沿ったものであれば、上記１〜１２の中から選ばれた２つ以上を組み合わせた構成も採用可能である。
【発明の効果】
【００２１】
本発明の補強方法において、紐状繊維束は、コンクリート壁板を幾つか垂直に突き抜ける部分を有するために、剥がれ難くなっており、しかも、複数の突き抜け部分を有することでその間のコンクリート壁板が締め込まれるように作用して亀裂が生じにくい。
また亀裂が生じても紐状繊維束の引張力が働きその拡大を阻止することができる。
そして点状に局所的に突き抜けるために、コンクリート壁板自体の強度も低下しない。
このように地震等によってコンクリート壁板に剪断力が発生しても、この突き抜け部分があるためにその間の領域は確実に補強される。
コンクリート壁板として、ブロック（レンガ）等の小片によって構築されている壁等においても各ブロックが紐状繊維束を介して連結されていることとなる。
そのため、地震等によっても各ブロック間に亀裂が入っても紐状繊維束が支えているためにブロックが崩れるようなことはない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
〔補強原理〕
図１は、本発明の原理を示す図である。
本発明の補強方法の原理は、
１）コンクリート壁板Ｋに小穴１を開ける（Ａ）。
２）紐状繊維束２を一方側から反対側に通し、その反対側に通した紐状繊維束２を元の側に通し、その端部をコンクリート壁板に添って貼り付ける（Ｂ）。
貼り付ける場合には接着剤等を使用するが、その点については後述する。
そして、小穴１を多く開ける場合には、紐状繊維束２を更に一方側から反対側に繰り返して通していくことができる（図２参照）。
この補強方法ではコンクリート壁板を紐状繊維束が突き抜ける部分が生じており、この部分が後術するような効果を奏する。
【００２３】
〔紐状繊維束〕
ここで、更に詳しく実施の形態を述べるが、その前に、本発明で使用する「紐状繊維束」について説明する。
この紐状繊維束は、基本的には、多数の強化繊維を平行に束ねて繊維束としたものであり長尺の紐状をしている。
もっとも束ねた繊維束を別の繊維糸で束ねるように拘束することも可能である。
繊維束に使用される強化繊維としては、設定された引張り強度を保証するものであればよく、例えば、カーボン繊維、ガラス繊維、アラミド繊維等が採用される。
そして、繊維としての束にする際、独立したバラバラの繊維を束にする方法や、バラバラの繊維を一旦糸にして、それらの糸を多数本束にする方法がある。
また繊維束に対して別の繊維又は糸を使って、それらの繊維束を円周方向に束ねたりすることも可能である。
【００２４】
（第１発明の実施の形態）
図３は、コンクリート壁板Ｋに対して紐状繊維束２を取り付けて補強する方法１を示す概略図である。
まず、コンクリート壁板Ｋに対して、複数の小穴１を開けておく。
そして、補強すべき部分に存在する小穴１を利用して紐状繊維束２を取り付けるのである。
まず、紐状繊維束を第１小穴を介して一方側から（図でいう手前側）反対側（図でいう向こう側）に挿通させる。
小穴を通した紐状繊維束を、今度は、第２小穴を介して、向こう側から手前側に通し、以下紐状繊維束２を第３小穴、第４小穴と順次、これを繰り返して挿通していく。
このようにすることで、いわゆる糸を布に対して「縫い込む」が如くコンクリート壁板Ｋに取り付けていくのである。
【００２５】
紐状繊維束２の最初の端部２Ａと最後の端部２Ｂは、コンクリート壁板Ｋの表面に貼り付けられる。
以上のように紐状繊維束２は、コンクリート壁板Ｋを幾つか垂直に突き抜ける部分２１を有するために、剥がれ難くなっており、しかも、複数の突き抜け部分２１を有することでその間のコンクリート壁板Ｋが締め込まれるように作用して亀裂が生じにくい。
また亀裂が生じても、紐状繊維束の引張力が働きその拡大を阻止する結果となる。
そして点状に局所的に突き抜けるために、コンクリート壁板Ｋ自体の強度も低下しないだけではなく、寧ろこの突き抜け部分があることで、ここに接着剤等で固められた紐状繊維束の耐久力が加わって、コンクリート壁板Ｋ自体が強化されるのである。
このように地震等によってコンクリート壁板Ｋに剪断力が発生しても、この突き抜け部分２１があるためにその間の領域は確実に補強されている。
以上のように補強されたコンクリート壁板Ｋは、その上を化粧用壁板等により覆われて、例えば室内が形成される。
【００２６】
（第２発明の実施の形態）
図４は、コンクリート壁板Ｋに対して紐状繊維束２を使って補強する方法２を示す概略図である。
この実施の形態は、前述した第１発明の実施の形態のように紐状繊維束２をコンクリート壁板Ｋに縫い込むように通していくことは同じであるが、その紐状繊維束２の端部はコンクリート壁板Ｋではなく、その周囲にある柱体３の表面に添うようにして貼り付けられるものである。
なお、この実施の形態では柱体３の代わりに梁体に適用することも当然可能である。
【００２７】
（第３発明の実施の形態）
図５は、コンクリート壁板Ｋに対して紐状繊維束２を使って補強する方法３を示す概略図である。
この実施の形態は、第２発明の実施の形態のように紐状繊維束２をコンクリート壁板Ｋに縫い込むように通していくことは同じであるが、その紐状繊維束２の端部２Ａは柱体３の表面ではなく、柱体３に開けられた小穴３１に挿通させるものである。
柱体３に開けられた小穴は、底のある穴であっても良く、その場合、紐状繊維束２の端部は、例えば施工後アンカー処理により該小穴内に留められる。
なお、この実施の形態では柱体の代わりに梁体に適用することも当然可能である。
【００２８】
（第４発明の実施の形態）
図６は、コンクリート壁板Ｋに対して紐状繊維束２を使って補強する方法４を示す概略図である。
いままで述べたこの実施の形態は、紐状繊維束２の端部同志が離れている場合であったが、紐状繊維束２の端部同志を一体としてコンクリート壁板Ｋに貼り付けるものである。
この実施の形態の場合は、紐状繊維束２を２つの小穴１を通してその端部同志を一体とする場合に好ましく採用される。
【００２９】
（第５発明の実施の形態）
図７は、コンクリート壁板Ｋに対して紐状繊維束２を使って補強する方法５を示す概略図である。
この実施の形態は、紐状繊維束２をコンクリート壁板Ｋに対して取り付ける場合の取り付け方の幾つかの例を示す。
（Ａ）は、２本の紐状繊維束２が階段状に右下に下がっていく取り付け方である。
（Ｂ）は、２本の紐状繊維束２が交互に上下しながら横方向に進む取り付け方である。
（Ｃ）は、（Ｂ）における上下幅を広げた取り付け方である。
（Ｄ）は、２本の紐状繊維束２が交差された取り付け方である。
（Ｅ）は、繊維束２が中心に向けて右巻き状にされた取り付け方である。
【００３０】
（第６発明の実施の形態）
図８は、コンクリート壁板Ｋに対して紐状繊維束２を使って補強する方法６を示す概略図である。
この実施の形態は、コンクリート壁板Ｋの一部の領域部分のみを補強する方法である。
補強すべき部分に存在する小穴２を利用して、紐状繊維束２を一定の領域部分に取り付けて補強する。
その場合は、上述したような第１〜第４実施の形態の中から適切なものを選んで採用することとなる。
（Ａ）は、コンクリート壁板Ｋの角領域Ｘを補強した場合であって、紐状繊維束２は三角状に取り付けられている。
また（Ｂ）は、コンクリート壁板Ｋの左側一部領域Ｙを限定して補強する場合であって、紐状繊維束２は矩形状に取り付けられている。
【００３１】
（第７発明の実施の形態）
図９は、コンクリート壁板ＫがブロックＫ１（レンガ等の建造要素体を含む）よりなるブロック塀である場合の補強方法７を示す概略図である。
これらの各ブロックＫ１は当然セメント等の結合材によって固定されている。
まず、ブロック塀の個々のブロックに小穴１を開けておく。
そして、各ブロックの小穴１を利用して紐状繊維束２を取り付けるのである。
このようにすることで、各ブロックＫ１，Ｋ１，Ｋ１・・・が紐状繊維束２を介して連結されていくこととなる。
【００３２】
結果的に紐状繊維束２が取り付けられたブロック塀は、地震等によって各ブロック間の接合部分に亀裂が入ったとしても、紐状繊維束２がそれぞれのブロックＫ１，Ｋ１，Ｋ１・・・を支えているためにブロック塀は崩落するようなことがない。
この実施の形態においては、各ブロックに小穴１を開ける場合、全てのブロックに小穴１を開ける以外にも、飛び飛びに開けた等のように一部のブロックに小穴１を開けることも当然採用可能である。
また、小穴１を開ける位置は、限定されるものではなく、例えば、ブロックの境部（例えば目地交差部）に小穴１を開ける方法も採用可能である。
【００３３】
さて、今まで各実施の形態で説明したような紐状繊維束同士、紐状繊維束２とコンクリート壁板Ｋ、或いは紐状繊維束２とブロック塀との取り付けは、接着剤を使って行うことが両者を貼り付ける上で好ましいことなので、通常、接着剤を使って紐状繊維束２が取付けられる。
【００３４】
用いられる接着剤としては、エポキシ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、シアノアクリレート系、アクリル樹脂、第２世代アクリル樹脂などの反応型の接着剤、エチレン酢酸ビニル系、ポリアミド系、ポリオレフィン系などのホットメルト型、が上げられるが、メッシュ状繊維と、広幅部分Ｘの強化繊維とが接着できるものであればこの限りではない。
もっとも、紐状繊維と接着剤は、いわゆる繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）としての機能を持たせるのが望ましく、このために接着剤は、紐状繊維内部まで含浸するとこの機能が得られやすい。
【００３５】
以上、本発明を説明してきたが、本発明は、その目的に沿う限り、実施の形態に限定されることなく種々の変形が可能である。
例えば、紐状繊維束２をコンクリート壁板Ｋの小穴に一つ飛び或いは二つ飛び等に選択して通していく方法も当然採用できる。
また、紐状繊維束２としては、コンクリート壁板Ｋを補強できるものであれば繊維束を構成する繊維の種類は問わない。
補強対称となる部材としてのコンクリート壁板Ｋは、小穴を穿孔できるものであることが必要であるが、天井、底板、仕切り等に用いられるコンクリート壁板Ｋも当然含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明は、コンクリート構築物の補強方法及びその補強構造に関するものであるが、その原理を利用する限り、建築、土木分野以外にも適用可能であり、その応用分野は広い。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】図１は、本発明の補強方法の原理を説明するための図である。
【図２】図２は、本発明の補強方法の原理を説明するための別の図である。
【図３】図３は、本発明の第１の実施の形態における補強方法を示す概略図である。
【図４】図４は、本発明の第２の実施の形態における補強方法を示す概略図である。
【図５】図５は、本発明の第３の実施の形態における補強方法を示す概略図である。
【図６】図６は、本発明の第４の実施の形態における補強方法を示す概略図である。
【図７】図７は、本発明の第５の実施の形態における補強方法を示す概略図である。
【図８】図８は、本発明の第６の実施の形態における補強方法を示す概略図である。
【図９】図９は、本発明の第７の実施の形態における補強方法を示す概略図である。
【符号の説明】
【００３８】
１…小穴
２紐状繊維束
２Ａ…端部
２Ｂ…端部
３…柱体
３１…小穴
４…梁体
Ｋ…コンクリート壁板
Ｋ１…ブロック

【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート壁板に小穴を開け、その後、紐状繊維束を一方側から反対側に通してコンクリート壁板に添着させたことを特徴とするコンクリート壁板の補強方法。
【請求項２】
コンクリート壁板に複数の小穴を開け、その後、紐状繊維束を一方側から反対側に繰り返して通していきコンクリート壁板に添着させたことを特徴とするコンクリート壁板の補強方法。
【請求項３】
紐状繊維束の端部と端部とを添着させたことを特徴とする請求項１記載のコンクリート壁板の補強方法。
【請求項４】
紐状繊維束の端部を梁体又は柱体に添着させたことを特徴とする請求項１記載のコンクリート壁板の補強方法。
【請求項５】
紐状繊維束の端部を梁体又は柱体の小穴に挿通させたことを特徴とする請求項１記載のコンクリート壁板の補強方法。
【請求項６】
コンクリート壁板が多数のブロックよりなるブロック塀であることを特徴とする請求項１記載のコンクリート壁板の補強方法。
【請求項７】
小穴を有するコンクリート壁板に紐状繊維束を一方側から反対側に通してコンクリート壁板に添着させたことを特徴とするコンクリート壁板の補強構造。
【請求項８】
複数の小穴を有するコンクリート壁板に紐状繊維束が一方側から反対側に繰り返して通されコンクリート壁板に添着されていることを特徴とするコンクリート壁板の補強構造。
【請求項９】
紐状繊維束の端部と端部とが添着されていることを特徴とする請求項８記載のコンクリート壁板の補強構造。
【請求項１０】
紐状繊維束の端部が梁体又は柱体に添着されていることを特徴とする請求項８記載のコンクリート壁板の補強構造。
【請求項１１】
紐状繊維束の端部が梁体又は柱体の小穴に挿通されていることを特徴とする請求項８記載のコンクリート壁板の補強構造。
【請求項１２】
コンクリート壁板が多数のブロックよりなるブロック塀であることを特徴とする請求項８記載のコンクリート壁板の補強構造。

【図１】