コンクリート補強用シート及びコンクリート補強方法
【課題】軽量で、施工性が良く、強度が大きく、耐熱性が高く、コンクリート表面への適用が容易で、絶縁性を有し、コンクリートの表面剥落を防止できるコンクリート補強用シートを提供する。
【解決手段】トンネル構造体の表層部に設置されてトンネル構造体を補強する縦材１６及び横材１８を有する網目状のコンクリート補強用シート１４であって、縦材１６及び横材１８はバサルト繊維にて形成され、縦材１６及び横材１８は、少なくとも一部がトンネル構造体内への埋設部として形成され、他はトンネル構造体表面への露出部として形成される。
【解決手段】トンネル構造体の表層部に設置されてトンネル構造体を補強する縦材１６及び横材１８を有する網目状のコンクリート補強用シート１４であって、縦材１６及び横材１８はバサルト繊維にて形成され、縦材１６及び横材１８は、少なくとも一部がトンネル構造体内への埋設部として形成され、他はトンネル構造体表面への露出部として形成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート補強用シート及びコンクリート補強方法に関し、特に、新設のコンクリート構造体のコンクリート補強用シート及びコンクリート補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、既設コンクリート構造物のコンクリート剥落防止として、コンクリートの表面を下地処理した後エポキシ樹脂等の接着剤で連続繊維シートを貼り合わせるコンクリート補修・補強工法が行われている。
【０００３】
しかし、既設のトンネル内での貼り合わせ作業は作業性が悪く、しかも樹脂系接着剤で貼り合わせるため、火災時には補強効果がなくなるという問題がある。
【０００４】
そこで、特許文献１に示すような新設のコンクリート構造物に対するコンクリート剥落防止、表面付近のひび割れ防止を主な目的としたコンクリート補強材及びコンクリート構造体の形成方法が提案されている。
【０００５】
このコンクリート補強材は、金属線又は非金属繊維を主原料とする網状体に接着剤で多数の粒状体を接着された状態となっており、このコンクリート補強材を新設のコンクリートの表面近くに埋め込むようにしている。
【０００６】
このコンクリート補強材の主原料である金属線としては、ステンレス鋼、チタン等が用いられ、非金属繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維の他、アラミド、ビニロン、ポリプロピレン等の合成繊維が用いられるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２３２６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このようなコンクリート補強材にあっては、主原料としてガラス繊維やアラミド繊維を用いる場合には、強度が小さく、耐熱性が低いという問題がある。
【０００９】
また、コンクリートの線膨張係数（温度変化に対する伸縮）は、１０×１０-6／℃であり、補強用繊維としては同等のものが望ましいが、炭素繊維、アラミド繊維等は線膨張係数が−４〜−６×１０-6／℃と逆の挙動を示すため、コンクリート表面への適用が難しいという問題がある。
【００１０】
さらに、金属線及び高強度で耐熱性の高い炭素繊維は、導電性を有するため、電気や磁気を利用する鉄道トンネルには不向きであるという問題がある。
【００１１】
そしてさらに、コンクリート補強材がコンクリートの表面近くに埋め込まれるため、コンクリート補強材よりも表面側に位置するコンクリートの表面が剥落する可能性があるという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、軽量で、施工性が良く、強度が大きく、耐熱性が高く、コンクリート表面への適用が容易で、絶縁性を有し、コンクリートの表面剥落を防止できるコンクリート補強用シート及びコンクリート補強方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）前記目的を達成するため、本発明のコンクリート補強用シートは、コンクリート構造体の表層部に設置されてコンクリート構造体を補強する縦材及び横材を有する網目状のコンクリート補強用シートであって、
前記縦材及び横材はバサルト繊維にて形成され、
前記縦材及び横材は、少なくとも一部がコンクリート構造体内への埋設部として形成され、他はコンクリート構造体表面への露出部として形成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、コンクリート構造物の表層部に設置されて網目状のコンクリート補強用シートをバサルト繊維にて形成することで、軽量で、施工性が良く、強度が大きく、耐熱性が高く、コンクリート表面への適用が容易となり、しかも、絶縁性を有して鉄道トンネルにも適用可能となる。
【００１５】
さらに、縦材及び横材は少なくとも一部がコンクリート構造体への埋設部として形成されているため、コンクリート構造体表層部への食い付きが良く、埋設部以外はコンクリート構造体表面への露出部として形成されるため、コンクリートの表面剥落を防止できる。
【００１６】
（２）本発明においては、（１）において、
前記コンクリート構造物はトンネル構造体とされ、
前記縦材がトンネルの内周方向に露出して設けられるようにすることができる。
【００１７】
このような構成とすることにより、トンネル構造体の補強に有効なものとなり、しかも、耐火性、絶縁性に優れたコンクリート補強用シートであるため、トンネル内の火災時、あるいはリニアカー等の電磁力を用いるような鉄道トンネルであっても、磁力線に影響を与えるのを確実に防止して有効なものとすることが可能である。
【００１８】
（３）本発明においては、（２）において、
トンネル内周面に露出する縦材の間隔は、コンクリートの劣化状況が把握可能な間隔とすることができる。
【００１９】
このような構成とすることにより、縦材の間から露出するコンクリートの表面を目視することにより、確実にコンクリート表面の劣化状態を把握することができ、その劣化状況に応じて適宜最適な処置を施すことが可能となる。
【００２０】
（４）本発明においては、（３）において、
前記縦材の間隔は、５cm〜３０cmとすることができる。
【００２１】
このような構成とすることにより、コンクリートの補強を確実に行った上で、コンクリートの劣化状態を把握するに十分な間隔を保持することができる。
【００２２】
（５）本発明においては、（１）〜（４）のいずれかにおいて、前記縦材及び横材は、少なくとも埋設部の裏面側にコンクリート構造体への食い付き部を有するものとすることができる。
【００２３】
このような構成とすることにより、埋設部の裏面側に形成した食い付き部が表層部のコンクリートに食い付くことで、より一層確実にコンクリート構造体の補強を行うことが可能となる。
【００２４】
（６）本発明においては、（５）において、前記食い付き部は、起毛部材にて形成されるようにすることができる。
【００２５】
このような構成とすることにより、起毛部材により容易に食い付き部を形成することができる。
【００２６】
（７）本発明においては、（１）〜（６）のいずれかにおいて、前記縦材及び横材の交点位置を先端部がコンクリート部材に挿入される係止ピンにて前記コンクリート構造体に係止可能とすることができる。
【００２７】
このような構成とすることにより、コンクリート補強用シートをより確実にコンクリート構造体に係止させることができる。
【００２８】
（８）本発明においては、（７）において、前記係止ピンは、バサルト繊維、ステンレスまたは合成樹脂製とすることができる。
【００２９】
このような構成とすることにより、比較的安価な材料で係止ピンを形成することができる。
【００３０】
（９）本発明のコンクリート補強方法は、（１）〜（８）のいずれかのコンクリート補強用シートを用いたコンクリート補強方法であって、
前記コンクリート補強用シートの縦材を型枠に接触させて固定した状態で前記型枠をコンクリート打設位置に設置する工程と、
前記コンクリート打設位置に設置した型枠に対してコンクリートを打設する工程と、
前記打設コンクリートが硬化した後、前記型枠をコンクリート構造物より取り外し、コンクリート構造物の表面に前記コンクリート補強用シートの縦材を露出させる工程と、
を含むことを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、縦材を型枠に接触させた状態で、コンクリート補強用シートを型枠に固定して、型枠を設置し、コンクリートを打設した後、型枠を取り外せばコンクリート補強用シートの一部をコンクリト内に埋設させた状態で、縦材をコンクリと表面に露出させた状態とすることができる。
【００３２】
（１０）本発明においては、（９）において、
前記コンクリートに埋設される埋設側ピン部材と、前記埋設側ピン部材に取り付けられて前記コンクリート補強用シートを前記コンクリート側に係止する露出側ピン部材とを有する係止ピンを用い、
前記コンクリート補強用シートの縦材を型枠に接触させて固定する際に、前記埋設側ピン部材を前記コンクリート補強用シートの埋設側に設置し、露出側ピン部材を前記型枠を挟んで前記埋設側ピン部材に取り付けて、前記コンクリート補強用シートを前記型枠に固定する工程と、
前記コンクリート打設位置に設置した型枠に対してコンクリートを打設して型枠を取り外す際に、埋設側ピン部材より露出側ピン部材を取り外す工程と、
前記コンクリートから型枠を取り外した後、前記埋設側ピン部材より取り外した露出側ピン部材を埋設側ピン部材に取り付けてコンクリート補強用シートをコンクリートに係止する工程と、
を含むようにすることができる。
【００３３】
このような構成とすることにより、係止ピンを用いて型枠設置時に型枠にコンクリート補強用シートを係止させ、コンクリートの打設終了後はその係止ピンを用いてコンクリート構造物に確実にコンクリート補強用シートを係止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態にかかるコンクリート補強用シートを用いてトンネルを構築する状態を示す部分断面斜視図である。
【図２】同図（Ａ）は図２のコンクリート補強用シートの正面図、同図（Ｂ）はその部分拡大図である。
【図３】図２のコンクリート補強用シートをトンネルの表層部に埋め込んだ状態を示す断面図である。
【図４】同図（Ａ）は図２及び図３のコンクリート補強用シートを係止ピンにてトンネル表層部に係止する状態を示す部分正面図、同図（Ｂ）はその断面図である。
【図５】係止ピンの変形例を示すもので、同図（Ａ）はその平面図、同図（Ｂ）はその側面図である。
【図６】係止ピンの他の変形例を示すもので、同図（Ａ）はコンクリート打設時の側面図、同図（Ｂ）はコンクリート打設後の側面図である。
【図７】図１〜図４のコンクリート補強用シートの継ぎ目部施工状態を示すもので、同図（Ａ）は先行コンクリート打設時の状態を示す断面図、同図（Ｂ）は継ぎ目部を巻き込み施工した状態の断面図、同図（Ｃ）は継ぎ目部を重ね合わせて施工した状態を示す断面図である。
【図８】本実施の形態にかかるコンクリート補強用シートの食い付き部の一例を示す断面図である。
【図９】食い付き部の他の例を示す断面図である。
【図１０】食い付き部のさらに他の例を示す断面図である。
【図１１】食い付き部のさらに他の例を示すもので、同図（Ａ）は部分平面図、同図（Ｂ）は部分断面図である。
【図１２】食い付き部のさらに他の例を示すもので、同図（Ａ）は部分平面図、同図（Ｂ）は部分側面図である。
【図１３】食い付き部のさらに他の例を示すもので、同図（Ａ）は部分平面図、同図（Ｂ）は部分側面図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態にかかるコンクリート補強用シートの斜視図である。
【図１５】同図（Ａ）は図１４のコンクリート補強用シートの正面図、同図（Ｂ）はその部分拡大図である。
【図１６】図１４及び図１５のコンクリート補強用シートをトンネルの表層部に埋め込んだ状態を示す断面図である。
【図１７】本発明のさらに他の実施の形態にかかるコンクリート補強用シートを示すもので、同図（Ａ）はコンクリート補強用シートの正面図、同図（Ｂ）はその部分拡大図である。
【図１８】図１７のコンクリート補強用シートをトンネルの表層部に埋め込んだ状態を示す断面図である。
【図１９】バサルト繊維と、炭素繊維、アラミド繊維及びガラス繊維との物性比較を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３６】
図１は、本発明の一実施の形態にかかるコンクリート補強用シートをコンクリート構造体の表層部に設置した状態を示すもので、図中１０がコンクリート構造体の一例としてのトンネル構造体で、このトンネル構造体１０の内面１２の表層部にコンクリート補強用シート１４を設置するようにしている。
【００３７】
このコンクリート補強用シート１４は、トンネル構造体１０を内周面側から補強するためのもので、バサルト繊維にて形成されたシート体からなるものとされている。
【００３８】
また、このコンクリート補強用シート１４は、図２に示すように、縦材１６及び横材１８を組み合わせた網目状のものとされている。
【００３９】
さらに、縦材１６及び横材１８は、少なくとも一部がトンネル構造体１０内への埋設部として形成され、他はトンネル構造体１０表面への露出部として形成されるようになっている。
【００４０】
具体的には、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、縦材１６はトンネル構造体１０の周方向に補強力が働くように、トンネル構造体１０の周方向に沿って長手方向に繊維が揃うようになっており、横材１８は縦材１６に対して２方向に斜めに交差して設けられ、その長手方向に繊維が揃うようになっており、縦材１６に比し横材１８はトンネル構造体１０の軸線方向に補強力が働くようになっている。
【００４１】
そして、図３に示すように、横材１８のすべての部分及び縦材１６の一部がトンネル構造物１０のコンクリート内への埋設部とされ、他の部分、すなわち縦材１６の表面はトンネル構造体１０の内周面への露出部として形成されている。
【００４２】
また、同図（Ｂ）に示すように、縦材１６の幅Ｗ１は例えば１０mm、横材１８の幅Ｗ２は例えば５mmとされ、横材１８の交点間の距離Ｌ１は５０mmとされている。
【００４３】
さらに、図３に示すように、縦材１６の厚さｔ１及び横材１８の厚さｔ２はそれぞれ０．５mmとされている。
【００４４】
ところで、バサルト繊維は、図１９に示すように、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等に比し、次のような利点を有している。
【００４５】
まず、アラミド繊維及びガラス繊維は、やや強度が小さいのに対して、バサルト繊維は、アラミド繊維及びガラス繊維に対して１．２〜１．７倍の強度を示している。
【００４６】
次に、コンクリートの線膨張係数（温度変化に対する伸縮）は、１０×１０-6／℃であり、補強繊維としては同等の材料が望ましいが、炭素繊維、アラミド繊維は、−４〜−６×１０-6／℃とコンクリートと逆の挙動を示すため、コンクリート表面への適用が難しいのに対して、バサルト繊維は、線膨張係数が７〜８×１０-6／℃とコンクリートとほぼ同様の挙動を示す。
【００４７】
次いで、アラミド繊維及びガラス繊維は、耐熱性が低いのに対して、バサルト繊維は、５０％強度保持温度が６００℃と炭素繊維同等の耐熱性を有している。
【００４８】
さらに、高強度で耐熱性の高い炭素繊維は、導電性を有するため、電気や磁気を利用する鉄道トンネルには不向きであるが、バサルト繊維は、非導電性であるため、電気や磁気を利用した鉄道トンネルにも適した材料である。
【００４９】
このように、トンネル構造物１０の内周面表層部に設置されて網目状のコンクリート補強用シート１４をバサルト繊維にて形成することで、軽量で、施工性が良く、強度が大きく、耐熱性が高く、コンクリート表面への適用が容易となり、しかも、絶縁性を有して鉄道トンネルにも適用可能となる。
【００５０】
また、縦材１６及び横材１８は、少なくとも一部がトンネル構造体１０への埋設部として形成されているため、トンネル構造体１０表層部への食い付きが良く、埋設部以外はコンクリート構造体表面への露出部として形成されるため、コンクリートの表面剥落を防止することが可能となる。
【００５１】
さらに、縦材１６がトンネル構造体１０の内周方向に露出して設けられるようにすることで、トンネル構造体１０の補強に有効なものとなり、しかも、耐火性、絶縁性に優れたコンクリート補強用シートであるため、トンネル内の火災時、あるいはリニアカー等の電磁力を用いるような鉄道トンネルであっても、磁力線に影響を与えるのを確実に防止して有効なものとすることが可能である。
【００５２】
また、本実施の形態において、トンネル構造体１０の内面１２に露出する縦材１６の間隔Ｐ１は、図２（Ａ）に示すように、コンクリートの劣化状況が把握可能な間隔、具体的には、５cm〜３０cmとするようにしている。
【００５３】
このように縦材１６間の間隔Ｐ１を設定することにより、縦材１６の間から露出するコンクリートの表面を目視することにより、コンクリートの補強を確実に行った上で、コンクリートの劣化状態を把握するに十分な間隔を保持し、確実にコンクリート表面の劣化状態を把握することができ、その劣化状況に応じて適宜最適な処置を施すことが可能となる。
【００５４】
このようなコンクリート補強用シートを用いたコンクリート補強方法は、次のような手順で行われる。
【００５５】
まず、図３に示すように、コンクリート補強用シート１４の縦材１６を型枠２０に接触させて固定する。
【００５６】
次いで、この状態で、型枠２０をコンクリート打設位置に設置する。
【００５７】
次に、コンクリート打設位置に設置した型枠２０に対して、例えば山岳トンネル等の場合、岩盤と型枠２０との間にコンクリートを打設する。
【００５８】
そして、打設したコンクリートが硬化した後、型枠２０をコンクリート構造物、すなわちトンネル構造物１０の内面１２より取り外し、トンネル構造物１０の表面にコンクリート補強用シート１４の縦材を露出させる。
【００５９】
この場合、トンネル構造物１０の表面に露出した縦材１６の表面以外はすべてコンクリート内に埋設されて、コンクリートへの食い付き部として機能することとなり、コンクリートへの確実な取り付けが可能となり、しかも、縦材１６の表面部分にはコンクリートが付着していないので、コンクリートの崩落の恐れは生じないこととなる。
【００６０】
この場合、図４に示すような係止ピン２２を用いて、コンクリート補強用シート１４をコンクリート構造体１０に係止するようにすることができる。
【００６１】
この係止ピン２２は、同図（Ａ）に示すように、隣接する縦材１６及び交差する横材１８の交点位置を覆う大きさのピン頭部２４を有し、同図（Ｂ）に示すように、ピン頭部２４を縦材１６の表面に接触させ、ピン本体２６をコンクリート構造体１０側に突出させることで、ピン本体２６が確実にコンクリート部材に保持され、それによってコンクリート補強用シート１４がより確実にトンネル構造体１０に係止されるようになっている。
【００６２】
ピン本体の長さＬ２は、鉄筋被り以下とされ、例えば４０mm程度とされる。
【００６３】
この係止ピン２２の取り付けは、型枠２０に係止ピン２２を設置し、その上からコンクリート補強用シート１４の縦材１６を型枠２０に接触させて固定し、コンクリートを打設すればコンクリート構造体１０へのコンクリート補強用シート１４の係止が完了することとなる。
【００６４】
また、係止ピン２２は、強度、耐熱性、非導電性を考慮すると、バサルト繊維からなるものが好ましいが、ステンレスまたは合成樹脂製であっても良い。
【００６５】
このようにすることで、比較的安価な材料で係止ピン２２を形成することができる。
【００６６】
図５には、係止ピンの変形例を示す。
【００６７】
この係止ピン２８は、同図（Ａ）に示すように、一方が両端が隣接する両横材１８に達する長さを有し、他方が一方の長さ方向と直交する方向で一方の長さ方向より短くて隣接する横材１８間に挿入可能な長さとされたピン頭部３０と、このピン頭部３０より突出するピン本体３２とを有している。
【００６８】
ピン頭部３０の長さ方向の両端部には、同図（Ｂ）に示すように、横材１８の厚さに相応した溝３４が形成されており、コンクリート補強用シート１４への取り付け時には、長手辺側を横材１８の長手方向に沿わせた状態で、ピン頭部３０を横材１８間に挿入し、同図（Ａ）に示すように、例えば矢印方向に回転させることで、隣接する横材１８に対して両溝３４が係合し、取り付け状態となる。
【００６９】
そして、この状態で、コンクリート補強用シート１４を、その縦材１６を型枠２０に接触させて、型枠２０にコンクリートを打設して硬化後型枠２０を取り外せば、係止ピン２８によって、コンクリート補強用シート１４がより確実にトンネル構造体１０に係止されることとなる。
【００７０】
図６には、係止ピンの他の変形例を示す。
【００７１】
この係止ピン３６は、ステンレス製のものとされ、コンクリートに埋設される埋設側ピン部材３８と、埋設側ピン部材３８に取り付けられてコンクリート補強用シート１４をコンクリート側に係止する露出側ピン部材４０とを有している。
【００７２】
埋設側ピン部材３８は、隣接するそれぞれの縦部材１６及び横部材１８にまたがる大きさの埋設プレート部４２と、この埋設プレート部４２に設けられたナット部４４と、このナット部４４より突出するねじ付きのピン本体４６とを有している。
【００７３】
露出ピン部材４０は、埋設プレート部４２とほぼ同様の大きさの露出プレート部４８と、露出プレート部４８より突出しナット部４４に螺合されるボルト部５０とを有している。
【００７４】
この係止ピン３６を用いたコンクリート補強方法は、次の手順で行われる。
【００７５】
まず、図６（Ａ）に示すように、コンクリート補強用シート１４の縦材１６を型枠２０に接触させて固定する際に、埋設側ピン部材３８をコンクリート補強用シート１４の埋設側、すなわち横材１８側に設置し、露出側ピン部材４０を型枠２０を挟んで埋設側ピン部材３８に取り付けて、コンクリート補強用シート１４を型枠２０に固定する。
【００７６】
この場合、埋設側ピン部材３８の埋設プレート部４２を横材１８に接触させてピン本体４６を横材１８より突出させた状態とし、縦材１６が接触している型枠２０の反対側の面より型枠２０に形成した貫通孔５２より露出側ピン部材４０のボルト部５０を埋設側ピン部材３８のナット部４４に螺合させて締め付けることで、埋設プレート部４２と露出プレート部４８で型枠２０及びコンクリート補強用シート１４を挟み込み、コンクリート補強用シート１４を型枠に仮止めするようにしている。
【００７７】
次いで、コンクリート打設位置に設置した型枠２０に対してコンクリートを打設して、コンクリート硬化後に型枠２０を取り外す際に、埋設側ピン部材３８より露出側ピン部材４０を取り外す。
【００７８】
この場合、露出側ピン部材４０を回転させてボルト部５０を埋設側ピン部材３８のナット部４４から取り外せば容易に取り外しができる。
【００７９】
次に、トンネル構造体１０を構成するコンクリートから型枠２０を取り外した後、埋設側ピン部材３８より取り外した露出側ピン部材４０を埋設側ピン部材３８に取り付けてコンクリート補強用シート１４をコンクリートに係止する。
【００８０】
この場合、露出側ピン部材４０を回転させてボルト部５０を埋設側ピン部材３８のナット部４４に螺合させれば容易に取り付けができる。
【００８１】
このようにすることにより、係止ピン３６を用いて型枠２０設置時に型枠２０にコンクリート補強用シート１４を係止させ、コンクリートの打設終了後はその係止ピン３８を用いてトンネル構造物１０に確実にコンクリート補強用シート１４を係止させることができる。
【００８２】
図７には、コンクリート補強用シート１４の継ぎ目部施工状態を示す。
【００８３】
同図（Ａ）は先行コンクリート打設時の状態を示す断面図で、先行コンクリート５４の打設時に、先行側のコンクリート補強用シート１４Ａの継ぎ目側端部を型枠２０の継ぎ目側端部よりはみ出した状態で先行コンクリート５４を打設する。
【００８４】
次に、コンクリートの継ぎ目部でコンクリート補強用シート１４を巻き込み施工する場合には、同図（Ｂ）に示すように、先行側のコンクリート補強用シート１４Ａの継ぎ目側端部を岩盤側に折り曲げた状態とし、後行の型枠２０及びコンクリート補強用シート１４Ｂを設置して後行のコンクリートを打設することで、継ぎ目部を巻き込み施工するようにしている。
【００８５】
また、コンクリートの継ぎ目部でコンクリート補強用シート１４を重ね合わせて施工する場合には、同図（Ｃ）に示すように、先行側のコンクリート補強用シート１４Ａの継ぎ目側端部をそのまままっすぐに伸ばした状態で、後行の型枠２０及びコンクリート補強用シート１４Ｂを設置して後行のコンクリートを打設することで、継ぎ目部を重ね合わせ施工するようにしている。
【００８６】
このように、コンクリート補強用シート１４の継ぎ目部を巻き込み施工したり、重ね合わせ施工したりすることで、トンネル構造物１０を連続的に補強することができることとなる。
【００８７】
本実施の形態においては、コンクリート補強用シート１４の縦材１６及び横材１８は、少なくとも埋設部の裏面側にトンネル構造体１０への食い付き部を有するものとし、この埋設部の裏面側に形成した食い付き部が表層部のコンクリートに食い付くことで、より一層確実にコンクリート構造体の補強を行うことが可能となるもので、図８〜図１３にその例を示す。
【００８８】
図８は、コンクリート補強用シートの食い付き部の一例を示す断面図である。
【００８９】
このコンクリート補強用シート１４は、横材１８の裏面側に食い付き部として多数の起毛部材５６を形成し、この起毛部材５６をコンクリートに食い付かせるようにしている。
【００９０】
このような起毛部材５６による場合には、容易に食い付き部を形成することができる
図９は、食い付き部の他の例を示す断面図で、このコンクリート補強用シート１４においては、横材１８の裏面側に横材１８の長手方向に沿って曲線加工を施したバサルト繊維製の曲線材５８を接着することで食い付き部を形成するようにしている。
【００９１】
図１０は、食い付き部のさらに他の例を示す断面図で、このコンクリート補強用シート１４は、縦材１６間に位置する横材１８にバサルト繊維製のロックウール６０を巻き付けることで、食い付き部を形成するようにしている。
【００９２】
図１１は、食い付き部のさらに他の例を示し、同図（Ａ）は部分平面図、同図（Ｂ）は部分断面図で、このコンクリート補強用シート１４は、（Ａ）に示すように、横材１８の幅方向中央位置に長手方向に沿って所定間隔でスリット６２を形成し、（Ｂ）に示すように、スリット６２を矢印方向に拡開してコンクリートが入り込むようにすることで、食い付き部を形成するようにしている。
【００９３】
図１２は、食い付き部のさらに他の例を示し、同図（Ａ）は部分平面図、同図（Ｂ）は部分側面図で、このコンクリート補強用シート１４は、横材１８の裏面側に、バサルト繊維で形成した撚り線６４を接着し、この撚り線６４のコンクリート付着力をもって食い付き部を形成するようにしている。
【００９４】
図１３は、食い付き部のさらに他の例を示し、同図（Ａ）は部分平面図、同図（Ｂ）は部分側面図で、このコンクリート補強用シート１４は、横材１８の長手方向に沿って所定間隔で編み込み孔６６を形成し、この編み込み孔６６にバサルト繊維で形成した撚り線６４を編み込み、この撚り線６４のコンクリート付着力をもって食い付き部を形成するようにしている。
【００９５】
図１４〜図１６には、本発明の他の実施の形態にかかるコンクリート補強用シートを示す。
【００９６】
図１４は本実施の形態にかかるコンクリート補強用シートの斜視図、図１５（Ａ）は図１４のコンクリート補強用シートの正面図、同図（Ｂ）はその部分拡大図、図１６は図１４及び図１５のコンクリート補強用シートをトンネルの表層部に埋め込んだ状態を示す断面図である。
【００９７】
本実施の形態においては、コンクリート補強用シート１４は、トンネル構造体１０の内面１２における周方向に沿って配設され、かつ、軸線方向に所定ピッチで配設された縦材１６と、この縦材１６に対し直交する方向で所定ピッチで配設された第１の横材１８Ａと、縦材１６に対して２方向に斜めに交差して設けられた第２の横材１８Ｂとを有したものとなっている。
【００９８】
また、この場合、図１５（Ｂ）に示すように、縦材１６の幅Ｗ３は１０mm、第１の横材１８Ａ及び第２の横材１８Ｂの幅Ｗ４は５mmとされ、第２の横材１８Ｂの交点間距離Ｌ３は５０mm、その交点と第１の横材１８Ａまでの距離Ｌ４は２５mmとされている。
【００９９】
さらに、図１６に示すように、縦材１６の厚さｔ３は０．６mm、第１の横材１８Ａ及び第２の横材１８Ｂの厚さｔ４は０．３mmとされている。
【０１００】
本実施の形態のコンクリート補強用シート１４は、図１６に示すように、縦材１６、第１の横材１８Ａ及び第２の横材１８Ｂ間に多くの空間部が形成されるため、コンクリートへの食い付きが非常によいものとなっている。
【０１０１】
図１７及び図１８には、本発明のさらに他の実施の形態にかかるコンクリート補強用シートを示す。
【０１０２】
図１７（Ａ）は本実施の形態にかかるコンクリート補強用シートの正面図、同図（Ｂ）はその部分拡大図、図１８は図１７のコンクリート補強用シートをトンネルの表層部に埋め込んだ状態を示す断面図である。
【０１０３】
本実施の形態におけるコンクリート補強用シート１４は、トンネル構造体１０の内面１２における周方向に沿って配設され、かつ、軸線方向に所定ピッチで配設された縦材１６と、この縦材１６に対し直交する方向で所定ピッチで配設された横材１８Ａとを有したものとなっている。
【０１０４】
また、この場合、図１７（Ｂ）に示すように、縦材１６の幅Ｗ５は１０mm、横材１８の幅Ｗ６は５mmとされ、縦材１６と横材１８との交点間距離Ｌ５は５０mmとされている。
【０１０５】
さらに、図１８に示すように、縦材１６の厚さｔ３は０．６mm、横材１８の厚さｔ５は０．６mmとされている。
【０１０６】
本実施の形態のコンクリート補強用シート１４は、縦材１６も横材１８も十分な厚さを有しており、強度が高く、補強効果も高くなるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の実施の形態に変形可能である。
【０１０８】
例えば、前記実施の形態においては、コンクリート構造体としてトンネル構造体を示したが、この例に限定されるものではなく、橋梁、橋脚等種々のコンクリート構造物に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０ トンネル構造体
１２ 内面
１６ 縦材
１８ 横材
１８Ａ 第１の横材
１８Ｂ 第２の横材
２０ 型枠
２２ 係止ピン
３８ 埋設側ピン部材
４０ 露出側ピン部材
５６ 起毛部材
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート補強用シート及びコンクリート補強方法に関し、特に、新設のコンクリート構造体のコンクリート補強用シート及びコンクリート補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、既設コンクリート構造物のコンクリート剥落防止として、コンクリートの表面を下地処理した後エポキシ樹脂等の接着剤で連続繊維シートを貼り合わせるコンクリート補修・補強工法が行われている。
【０００３】
しかし、既設のトンネル内での貼り合わせ作業は作業性が悪く、しかも樹脂系接着剤で貼り合わせるため、火災時には補強効果がなくなるという問題がある。
【０００４】
そこで、特許文献１に示すような新設のコンクリート構造物に対するコンクリート剥落防止、表面付近のひび割れ防止を主な目的としたコンクリート補強材及びコンクリート構造体の形成方法が提案されている。
【０００５】
このコンクリート補強材は、金属線又は非金属繊維を主原料とする網状体に接着剤で多数の粒状体を接着された状態となっており、このコンクリート補強材を新設のコンクリートの表面近くに埋め込むようにしている。
【０００６】
このコンクリート補強材の主原料である金属線としては、ステンレス鋼、チタン等が用いられ、非金属繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維の他、アラミド、ビニロン、ポリプロピレン等の合成繊維が用いられるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００１−２３２６２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
このようなコンクリート補強材にあっては、主原料としてガラス繊維やアラミド繊維を用いる場合には、強度が小さく、耐熱性が低いという問題がある。
【０００９】
また、コンクリートの線膨張係数（温度変化に対する伸縮）は、１０×１０-6／℃であり、補強用繊維としては同等のものが望ましいが、炭素繊維、アラミド繊維等は線膨張係数が−４〜−６×１０-6／℃と逆の挙動を示すため、コンクリート表面への適用が難しいという問題がある。
【００１０】
さらに、金属線及び高強度で耐熱性の高い炭素繊維は、導電性を有するため、電気や磁気を利用する鉄道トンネルには不向きであるという問題がある。
【００１１】
そしてさらに、コンクリート補強材がコンクリートの表面近くに埋め込まれるため、コンクリート補強材よりも表面側に位置するコンクリートの表面が剥落する可能性があるという問題がある。
【００１２】
本発明の目的は、軽量で、施工性が良く、強度が大きく、耐熱性が高く、コンクリート表面への適用が容易で、絶縁性を有し、コンクリートの表面剥落を防止できるコンクリート補強用シート及びコンクリート補強方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
（１）前記目的を達成するため、本発明のコンクリート補強用シートは、コンクリート構造体の表層部に設置されてコンクリート構造体を補強する縦材及び横材を有する網目状のコンクリート補強用シートであって、
前記縦材及び横材はバサルト繊維にて形成され、
前記縦材及び横材は、少なくとも一部がコンクリート構造体内への埋設部として形成され、他はコンクリート構造体表面への露出部として形成されることを特徴とする。
【００１４】
本発明によれば、コンクリート構造物の表層部に設置されて網目状のコンクリート補強用シートをバサルト繊維にて形成することで、軽量で、施工性が良く、強度が大きく、耐熱性が高く、コンクリート表面への適用が容易となり、しかも、絶縁性を有して鉄道トンネルにも適用可能となる。
【００１５】
さらに、縦材及び横材は少なくとも一部がコンクリート構造体への埋設部として形成されているため、コンクリート構造体表層部への食い付きが良く、埋設部以外はコンクリート構造体表面への露出部として形成されるため、コンクリートの表面剥落を防止できる。
【００１６】
（２）本発明においては、（１）において、
前記コンクリート構造物はトンネル構造体とされ、
前記縦材がトンネルの内周方向に露出して設けられるようにすることができる。
【００１７】
このような構成とすることにより、トンネル構造体の補強に有効なものとなり、しかも、耐火性、絶縁性に優れたコンクリート補強用シートであるため、トンネル内の火災時、あるいはリニアカー等の電磁力を用いるような鉄道トンネルであっても、磁力線に影響を与えるのを確実に防止して有効なものとすることが可能である。
【００１８】
（３）本発明においては、（２）において、
トンネル内周面に露出する縦材の間隔は、コンクリートの劣化状況が把握可能な間隔とすることができる。
【００１９】
このような構成とすることにより、縦材の間から露出するコンクリートの表面を目視することにより、確実にコンクリート表面の劣化状態を把握することができ、その劣化状況に応じて適宜最適な処置を施すことが可能となる。
【００２０】
（４）本発明においては、（３）において、
前記縦材の間隔は、５cm〜３０cmとすることができる。
【００２１】
このような構成とすることにより、コンクリートの補強を確実に行った上で、コンクリートの劣化状態を把握するに十分な間隔を保持することができる。
【００２２】
（５）本発明においては、（１）〜（４）のいずれかにおいて、前記縦材及び横材は、少なくとも埋設部の裏面側にコンクリート構造体への食い付き部を有するものとすることができる。
【００２３】
このような構成とすることにより、埋設部の裏面側に形成した食い付き部が表層部のコンクリートに食い付くことで、より一層確実にコンクリート構造体の補強を行うことが可能となる。
【００２４】
（６）本発明においては、（５）において、前記食い付き部は、起毛部材にて形成されるようにすることができる。
【００２５】
このような構成とすることにより、起毛部材により容易に食い付き部を形成することができる。
【００２６】
（７）本発明においては、（１）〜（６）のいずれかにおいて、前記縦材及び横材の交点位置を先端部がコンクリート部材に挿入される係止ピンにて前記コンクリート構造体に係止可能とすることができる。
【００２７】
このような構成とすることにより、コンクリート補強用シートをより確実にコンクリート構造体に係止させることができる。
【００２８】
（８）本発明においては、（７）において、前記係止ピンは、バサルト繊維、ステンレスまたは合成樹脂製とすることができる。
【００２９】
このような構成とすることにより、比較的安価な材料で係止ピンを形成することができる。
【００３０】
（９）本発明のコンクリート補強方法は、（１）〜（８）のいずれかのコンクリート補強用シートを用いたコンクリート補強方法であって、
前記コンクリート補強用シートの縦材を型枠に接触させて固定した状態で前記型枠をコンクリート打設位置に設置する工程と、
前記コンクリート打設位置に設置した型枠に対してコンクリートを打設する工程と、
前記打設コンクリートが硬化した後、前記型枠をコンクリート構造物より取り外し、コンクリート構造物の表面に前記コンクリート補強用シートの縦材を露出させる工程と、
を含むことを特徴とする。
【００３１】
本発明によれば、縦材を型枠に接触させた状態で、コンクリート補強用シートを型枠に固定して、型枠を設置し、コンクリートを打設した後、型枠を取り外せばコンクリート補強用シートの一部をコンクリト内に埋設させた状態で、縦材をコンクリと表面に露出させた状態とすることができる。
【００３２】
（１０）本発明においては、（９）において、
前記コンクリートに埋設される埋設側ピン部材と、前記埋設側ピン部材に取り付けられて前記コンクリート補強用シートを前記コンクリート側に係止する露出側ピン部材とを有する係止ピンを用い、
前記コンクリート補強用シートの縦材を型枠に接触させて固定する際に、前記埋設側ピン部材を前記コンクリート補強用シートの埋設側に設置し、露出側ピン部材を前記型枠を挟んで前記埋設側ピン部材に取り付けて、前記コンクリート補強用シートを前記型枠に固定する工程と、
前記コンクリート打設位置に設置した型枠に対してコンクリートを打設して型枠を取り外す際に、埋設側ピン部材より露出側ピン部材を取り外す工程と、
前記コンクリートから型枠を取り外した後、前記埋設側ピン部材より取り外した露出側ピン部材を埋設側ピン部材に取り付けてコンクリート補強用シートをコンクリートに係止する工程と、
を含むようにすることができる。
【００３３】
このような構成とすることにより、係止ピンを用いて型枠設置時に型枠にコンクリート補強用シートを係止させ、コンクリートの打設終了後はその係止ピンを用いてコンクリート構造物に確実にコンクリート補強用シートを係止させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明の一実施の形態にかかるコンクリート補強用シートを用いてトンネルを構築する状態を示す部分断面斜視図である。
【図２】同図（Ａ）は図２のコンクリート補強用シートの正面図、同図（Ｂ）はその部分拡大図である。
【図３】図２のコンクリート補強用シートをトンネルの表層部に埋め込んだ状態を示す断面図である。
【図４】同図（Ａ）は図２及び図３のコンクリート補強用シートを係止ピンにてトンネル表層部に係止する状態を示す部分正面図、同図（Ｂ）はその断面図である。
【図５】係止ピンの変形例を示すもので、同図（Ａ）はその平面図、同図（Ｂ）はその側面図である。
【図６】係止ピンの他の変形例を示すもので、同図（Ａ）はコンクリート打設時の側面図、同図（Ｂ）はコンクリート打設後の側面図である。
【図７】図１〜図４のコンクリート補強用シートの継ぎ目部施工状態を示すもので、同図（Ａ）は先行コンクリート打設時の状態を示す断面図、同図（Ｂ）は継ぎ目部を巻き込み施工した状態の断面図、同図（Ｃ）は継ぎ目部を重ね合わせて施工した状態を示す断面図である。
【図８】本実施の形態にかかるコンクリート補強用シートの食い付き部の一例を示す断面図である。
【図９】食い付き部の他の例を示す断面図である。
【図１０】食い付き部のさらに他の例を示す断面図である。
【図１１】食い付き部のさらに他の例を示すもので、同図（Ａ）は部分平面図、同図（Ｂ）は部分断面図である。
【図１２】食い付き部のさらに他の例を示すもので、同図（Ａ）は部分平面図、同図（Ｂ）は部分側面図である。
【図１３】食い付き部のさらに他の例を示すもので、同図（Ａ）は部分平面図、同図（Ｂ）は部分側面図である。
【図１４】本発明の他の実施の形態にかかるコンクリート補強用シートの斜視図である。
【図１５】同図（Ａ）は図１４のコンクリート補強用シートの正面図、同図（Ｂ）はその部分拡大図である。
【図１６】図１４及び図１５のコンクリート補強用シートをトンネルの表層部に埋め込んだ状態を示す断面図である。
【図１７】本発明のさらに他の実施の形態にかかるコンクリート補強用シートを示すもので、同図（Ａ）はコンクリート補強用シートの正面図、同図（Ｂ）はその部分拡大図である。
【図１８】図１７のコンクリート補強用シートをトンネルの表層部に埋め込んだ状態を示す断面図である。
【図１９】バサルト繊維と、炭素繊維、アラミド繊維及びガラス繊維との物性比較を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。
【００３６】
図１は、本発明の一実施の形態にかかるコンクリート補強用シートをコンクリート構造体の表層部に設置した状態を示すもので、図中１０がコンクリート構造体の一例としてのトンネル構造体で、このトンネル構造体１０の内面１２の表層部にコンクリート補強用シート１４を設置するようにしている。
【００３７】
このコンクリート補強用シート１４は、トンネル構造体１０を内周面側から補強するためのもので、バサルト繊維にて形成されたシート体からなるものとされている。
【００３８】
また、このコンクリート補強用シート１４は、図２に示すように、縦材１６及び横材１８を組み合わせた網目状のものとされている。
【００３９】
さらに、縦材１６及び横材１８は、少なくとも一部がトンネル構造体１０内への埋設部として形成され、他はトンネル構造体１０表面への露出部として形成されるようになっている。
【００４０】
具体的には、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すように、縦材１６はトンネル構造体１０の周方向に補強力が働くように、トンネル構造体１０の周方向に沿って長手方向に繊維が揃うようになっており、横材１８は縦材１６に対して２方向に斜めに交差して設けられ、その長手方向に繊維が揃うようになっており、縦材１６に比し横材１８はトンネル構造体１０の軸線方向に補強力が働くようになっている。
【００４１】
そして、図３に示すように、横材１８のすべての部分及び縦材１６の一部がトンネル構造物１０のコンクリート内への埋設部とされ、他の部分、すなわち縦材１６の表面はトンネル構造体１０の内周面への露出部として形成されている。
【００４２】
また、同図（Ｂ）に示すように、縦材１６の幅Ｗ１は例えば１０mm、横材１８の幅Ｗ２は例えば５mmとされ、横材１８の交点間の距離Ｌ１は５０mmとされている。
【００４３】
さらに、図３に示すように、縦材１６の厚さｔ１及び横材１８の厚さｔ２はそれぞれ０．５mmとされている。
【００４４】
ところで、バサルト繊維は、図１９に示すように、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等に比し、次のような利点を有している。
【００４５】
まず、アラミド繊維及びガラス繊維は、やや強度が小さいのに対して、バサルト繊維は、アラミド繊維及びガラス繊維に対して１．２〜１．７倍の強度を示している。
【００４６】
次に、コンクリートの線膨張係数（温度変化に対する伸縮）は、１０×１０-6／℃であり、補強繊維としては同等の材料が望ましいが、炭素繊維、アラミド繊維は、−４〜−６×１０-6／℃とコンクリートと逆の挙動を示すため、コンクリート表面への適用が難しいのに対して、バサルト繊維は、線膨張係数が７〜８×１０-6／℃とコンクリートとほぼ同様の挙動を示す。
【００４７】
次いで、アラミド繊維及びガラス繊維は、耐熱性が低いのに対して、バサルト繊維は、５０％強度保持温度が６００℃と炭素繊維同等の耐熱性を有している。
【００４８】
さらに、高強度で耐熱性の高い炭素繊維は、導電性を有するため、電気や磁気を利用する鉄道トンネルには不向きであるが、バサルト繊維は、非導電性であるため、電気や磁気を利用した鉄道トンネルにも適した材料である。
【００４９】
このように、トンネル構造物１０の内周面表層部に設置されて網目状のコンクリート補強用シート１４をバサルト繊維にて形成することで、軽量で、施工性が良く、強度が大きく、耐熱性が高く、コンクリート表面への適用が容易となり、しかも、絶縁性を有して鉄道トンネルにも適用可能となる。
【００５０】
また、縦材１６及び横材１８は、少なくとも一部がトンネル構造体１０への埋設部として形成されているため、トンネル構造体１０表層部への食い付きが良く、埋設部以外はコンクリート構造体表面への露出部として形成されるため、コンクリートの表面剥落を防止することが可能となる。
【００５１】
さらに、縦材１６がトンネル構造体１０の内周方向に露出して設けられるようにすることで、トンネル構造体１０の補強に有効なものとなり、しかも、耐火性、絶縁性に優れたコンクリート補強用シートであるため、トンネル内の火災時、あるいはリニアカー等の電磁力を用いるような鉄道トンネルであっても、磁力線に影響を与えるのを確実に防止して有効なものとすることが可能である。
【００５２】
また、本実施の形態において、トンネル構造体１０の内面１２に露出する縦材１６の間隔Ｐ１は、図２（Ａ）に示すように、コンクリートの劣化状況が把握可能な間隔、具体的には、５cm〜３０cmとするようにしている。
【００５３】
このように縦材１６間の間隔Ｐ１を設定することにより、縦材１６の間から露出するコンクリートの表面を目視することにより、コンクリートの補強を確実に行った上で、コンクリートの劣化状態を把握するに十分な間隔を保持し、確実にコンクリート表面の劣化状態を把握することができ、その劣化状況に応じて適宜最適な処置を施すことが可能となる。
【００５４】
このようなコンクリート補強用シートを用いたコンクリート補強方法は、次のような手順で行われる。
【００５５】
まず、図３に示すように、コンクリート補強用シート１４の縦材１６を型枠２０に接触させて固定する。
【００５６】
次いで、この状態で、型枠２０をコンクリート打設位置に設置する。
【００５７】
次に、コンクリート打設位置に設置した型枠２０に対して、例えば山岳トンネル等の場合、岩盤と型枠２０との間にコンクリートを打設する。
【００５８】
そして、打設したコンクリートが硬化した後、型枠２０をコンクリート構造物、すなわちトンネル構造物１０の内面１２より取り外し、トンネル構造物１０の表面にコンクリート補強用シート１４の縦材を露出させる。
【００５９】
この場合、トンネル構造物１０の表面に露出した縦材１６の表面以外はすべてコンクリート内に埋設されて、コンクリートへの食い付き部として機能することとなり、コンクリートへの確実な取り付けが可能となり、しかも、縦材１６の表面部分にはコンクリートが付着していないので、コンクリートの崩落の恐れは生じないこととなる。
【００６０】
この場合、図４に示すような係止ピン２２を用いて、コンクリート補強用シート１４をコンクリート構造体１０に係止するようにすることができる。
【００６１】
この係止ピン２２は、同図（Ａ）に示すように、隣接する縦材１６及び交差する横材１８の交点位置を覆う大きさのピン頭部２４を有し、同図（Ｂ）に示すように、ピン頭部２４を縦材１６の表面に接触させ、ピン本体２６をコンクリート構造体１０側に突出させることで、ピン本体２６が確実にコンクリート部材に保持され、それによってコンクリート補強用シート１４がより確実にトンネル構造体１０に係止されるようになっている。
【００６２】
ピン本体の長さＬ２は、鉄筋被り以下とされ、例えば４０mm程度とされる。
【００６３】
この係止ピン２２の取り付けは、型枠２０に係止ピン２２を設置し、その上からコンクリート補強用シート１４の縦材１６を型枠２０に接触させて固定し、コンクリートを打設すればコンクリート構造体１０へのコンクリート補強用シート１４の係止が完了することとなる。
【００６４】
また、係止ピン２２は、強度、耐熱性、非導電性を考慮すると、バサルト繊維からなるものが好ましいが、ステンレスまたは合成樹脂製であっても良い。
【００６５】
このようにすることで、比較的安価な材料で係止ピン２２を形成することができる。
【００６６】
図５には、係止ピンの変形例を示す。
【００６７】
この係止ピン２８は、同図（Ａ）に示すように、一方が両端が隣接する両横材１８に達する長さを有し、他方が一方の長さ方向と直交する方向で一方の長さ方向より短くて隣接する横材１８間に挿入可能な長さとされたピン頭部３０と、このピン頭部３０より突出するピン本体３２とを有している。
【００６８】
ピン頭部３０の長さ方向の両端部には、同図（Ｂ）に示すように、横材１８の厚さに相応した溝３４が形成されており、コンクリート補強用シート１４への取り付け時には、長手辺側を横材１８の長手方向に沿わせた状態で、ピン頭部３０を横材１８間に挿入し、同図（Ａ）に示すように、例えば矢印方向に回転させることで、隣接する横材１８に対して両溝３４が係合し、取り付け状態となる。
【００６９】
そして、この状態で、コンクリート補強用シート１４を、その縦材１６を型枠２０に接触させて、型枠２０にコンクリートを打設して硬化後型枠２０を取り外せば、係止ピン２８によって、コンクリート補強用シート１４がより確実にトンネル構造体１０に係止されることとなる。
【００７０】
図６には、係止ピンの他の変形例を示す。
【００７１】
この係止ピン３６は、ステンレス製のものとされ、コンクリートに埋設される埋設側ピン部材３８と、埋設側ピン部材３８に取り付けられてコンクリート補強用シート１４をコンクリート側に係止する露出側ピン部材４０とを有している。
【００７２】
埋設側ピン部材３８は、隣接するそれぞれの縦部材１６及び横部材１８にまたがる大きさの埋設プレート部４２と、この埋設プレート部４２に設けられたナット部４４と、このナット部４４より突出するねじ付きのピン本体４６とを有している。
【００７３】
露出ピン部材４０は、埋設プレート部４２とほぼ同様の大きさの露出プレート部４８と、露出プレート部４８より突出しナット部４４に螺合されるボルト部５０とを有している。
【００７４】
この係止ピン３６を用いたコンクリート補強方法は、次の手順で行われる。
【００７５】
まず、図６（Ａ）に示すように、コンクリート補強用シート１４の縦材１６を型枠２０に接触させて固定する際に、埋設側ピン部材３８をコンクリート補強用シート１４の埋設側、すなわち横材１８側に設置し、露出側ピン部材４０を型枠２０を挟んで埋設側ピン部材３８に取り付けて、コンクリート補強用シート１４を型枠２０に固定する。
【００７６】
この場合、埋設側ピン部材３８の埋設プレート部４２を横材１８に接触させてピン本体４６を横材１８より突出させた状態とし、縦材１６が接触している型枠２０の反対側の面より型枠２０に形成した貫通孔５２より露出側ピン部材４０のボルト部５０を埋設側ピン部材３８のナット部４４に螺合させて締め付けることで、埋設プレート部４２と露出プレート部４８で型枠２０及びコンクリート補強用シート１４を挟み込み、コンクリート補強用シート１４を型枠に仮止めするようにしている。
【００７７】
次いで、コンクリート打設位置に設置した型枠２０に対してコンクリートを打設して、コンクリート硬化後に型枠２０を取り外す際に、埋設側ピン部材３８より露出側ピン部材４０を取り外す。
【００７８】
この場合、露出側ピン部材４０を回転させてボルト部５０を埋設側ピン部材３８のナット部４４から取り外せば容易に取り外しができる。
【００７９】
次に、トンネル構造体１０を構成するコンクリートから型枠２０を取り外した後、埋設側ピン部材３８より取り外した露出側ピン部材４０を埋設側ピン部材３８に取り付けてコンクリート補強用シート１４をコンクリートに係止する。
【００８０】
この場合、露出側ピン部材４０を回転させてボルト部５０を埋設側ピン部材３８のナット部４４に螺合させれば容易に取り付けができる。
【００８１】
このようにすることにより、係止ピン３６を用いて型枠２０設置時に型枠２０にコンクリート補強用シート１４を係止させ、コンクリートの打設終了後はその係止ピン３８を用いてトンネル構造物１０に確実にコンクリート補強用シート１４を係止させることができる。
【００８２】
図７には、コンクリート補強用シート１４の継ぎ目部施工状態を示す。
【００８３】
同図（Ａ）は先行コンクリート打設時の状態を示す断面図で、先行コンクリート５４の打設時に、先行側のコンクリート補強用シート１４Ａの継ぎ目側端部を型枠２０の継ぎ目側端部よりはみ出した状態で先行コンクリート５４を打設する。
【００８４】
次に、コンクリートの継ぎ目部でコンクリート補強用シート１４を巻き込み施工する場合には、同図（Ｂ）に示すように、先行側のコンクリート補強用シート１４Ａの継ぎ目側端部を岩盤側に折り曲げた状態とし、後行の型枠２０及びコンクリート補強用シート１４Ｂを設置して後行のコンクリートを打設することで、継ぎ目部を巻き込み施工するようにしている。
【００８５】
また、コンクリートの継ぎ目部でコンクリート補強用シート１４を重ね合わせて施工する場合には、同図（Ｃ）に示すように、先行側のコンクリート補強用シート１４Ａの継ぎ目側端部をそのまままっすぐに伸ばした状態で、後行の型枠２０及びコンクリート補強用シート１４Ｂを設置して後行のコンクリートを打設することで、継ぎ目部を重ね合わせ施工するようにしている。
【００８６】
このように、コンクリート補強用シート１４の継ぎ目部を巻き込み施工したり、重ね合わせ施工したりすることで、トンネル構造物１０を連続的に補強することができることとなる。
【００８７】
本実施の形態においては、コンクリート補強用シート１４の縦材１６及び横材１８は、少なくとも埋設部の裏面側にトンネル構造体１０への食い付き部を有するものとし、この埋設部の裏面側に形成した食い付き部が表層部のコンクリートに食い付くことで、より一層確実にコンクリート構造体の補強を行うことが可能となるもので、図８〜図１３にその例を示す。
【００８８】
図８は、コンクリート補強用シートの食い付き部の一例を示す断面図である。
【００８９】
このコンクリート補強用シート１４は、横材１８の裏面側に食い付き部として多数の起毛部材５６を形成し、この起毛部材５６をコンクリートに食い付かせるようにしている。
【００９０】
このような起毛部材５６による場合には、容易に食い付き部を形成することができる
図９は、食い付き部の他の例を示す断面図で、このコンクリート補強用シート１４においては、横材１８の裏面側に横材１８の長手方向に沿って曲線加工を施したバサルト繊維製の曲線材５８を接着することで食い付き部を形成するようにしている。
【００９１】
図１０は、食い付き部のさらに他の例を示す断面図で、このコンクリート補強用シート１４は、縦材１６間に位置する横材１８にバサルト繊維製のロックウール６０を巻き付けることで、食い付き部を形成するようにしている。
【００９２】
図１１は、食い付き部のさらに他の例を示し、同図（Ａ）は部分平面図、同図（Ｂ）は部分断面図で、このコンクリート補強用シート１４は、（Ａ）に示すように、横材１８の幅方向中央位置に長手方向に沿って所定間隔でスリット６２を形成し、（Ｂ）に示すように、スリット６２を矢印方向に拡開してコンクリートが入り込むようにすることで、食い付き部を形成するようにしている。
【００９３】
図１２は、食い付き部のさらに他の例を示し、同図（Ａ）は部分平面図、同図（Ｂ）は部分側面図で、このコンクリート補強用シート１４は、横材１８の裏面側に、バサルト繊維で形成した撚り線６４を接着し、この撚り線６４のコンクリート付着力をもって食い付き部を形成するようにしている。
【００９４】
図１３は、食い付き部のさらに他の例を示し、同図（Ａ）は部分平面図、同図（Ｂ）は部分側面図で、このコンクリート補強用シート１４は、横材１８の長手方向に沿って所定間隔で編み込み孔６６を形成し、この編み込み孔６６にバサルト繊維で形成した撚り線６４を編み込み、この撚り線６４のコンクリート付着力をもって食い付き部を形成するようにしている。
【００９５】
図１４〜図１６には、本発明の他の実施の形態にかかるコンクリート補強用シートを示す。
【００９６】
図１４は本実施の形態にかかるコンクリート補強用シートの斜視図、図１５（Ａ）は図１４のコンクリート補強用シートの正面図、同図（Ｂ）はその部分拡大図、図１６は図１４及び図１５のコンクリート補強用シートをトンネルの表層部に埋め込んだ状態を示す断面図である。
【００９７】
本実施の形態においては、コンクリート補強用シート１４は、トンネル構造体１０の内面１２における周方向に沿って配設され、かつ、軸線方向に所定ピッチで配設された縦材１６と、この縦材１６に対し直交する方向で所定ピッチで配設された第１の横材１８Ａと、縦材１６に対して２方向に斜めに交差して設けられた第２の横材１８Ｂとを有したものとなっている。
【００９８】
また、この場合、図１５（Ｂ）に示すように、縦材１６の幅Ｗ３は１０mm、第１の横材１８Ａ及び第２の横材１８Ｂの幅Ｗ４は５mmとされ、第２の横材１８Ｂの交点間距離Ｌ３は５０mm、その交点と第１の横材１８Ａまでの距離Ｌ４は２５mmとされている。
【００９９】
さらに、図１６に示すように、縦材１６の厚さｔ３は０．６mm、第１の横材１８Ａ及び第２の横材１８Ｂの厚さｔ４は０．３mmとされている。
【０１００】
本実施の形態のコンクリート補強用シート１４は、図１６に示すように、縦材１６、第１の横材１８Ａ及び第２の横材１８Ｂ間に多くの空間部が形成されるため、コンクリートへの食い付きが非常によいものとなっている。
【０１０１】
図１７及び図１８には、本発明のさらに他の実施の形態にかかるコンクリート補強用シートを示す。
【０１０２】
図１７（Ａ）は本実施の形態にかかるコンクリート補強用シートの正面図、同図（Ｂ）はその部分拡大図、図１８は図１７のコンクリート補強用シートをトンネルの表層部に埋め込んだ状態を示す断面図である。
【０１０３】
本実施の形態におけるコンクリート補強用シート１４は、トンネル構造体１０の内面１２における周方向に沿って配設され、かつ、軸線方向に所定ピッチで配設された縦材１６と、この縦材１６に対し直交する方向で所定ピッチで配設された横材１８Ａとを有したものとなっている。
【０１０４】
また、この場合、図１７（Ｂ）に示すように、縦材１６の幅Ｗ５は１０mm、横材１８の幅Ｗ６は５mmとされ、縦材１６と横材１８との交点間距離Ｌ５は５０mmとされている。
【０１０５】
さらに、図１８に示すように、縦材１６の厚さｔ３は０．６mm、横材１８の厚さｔ５は０．６mmとされている。
【０１０６】
本実施の形態のコンクリート補強用シート１４は、縦材１６も横材１８も十分な厚さを有しており、強度が高く、補強効果も高くなるものである。
【産業上の利用可能性】
【０１０７】
本発明は、前記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内において種々の実施の形態に変形可能である。
【０１０８】
例えば、前記実施の形態においては、コンクリート構造体としてトンネル構造体を示したが、この例に限定されるものではなく、橋梁、橋脚等種々のコンクリート構造物に適用可能である。
【符号の説明】
【０１０９】
１０ トンネル構造体
１２ 内面
１６ 縦材
１８ 横材
１８Ａ 第１の横材
１８Ｂ 第２の横材
２０ 型枠
２２ 係止ピン
３８ 埋設側ピン部材
４０ 露出側ピン部材
５６ 起毛部材
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造体の表層部に設置されてコンクリート構造体を補強する縦材及び横材を有する網目状のコンクリート補強用シートであって、
前記縦材及び横材はバサルト繊維にて形成され、
前記縦材及び横材は、少なくとも一部がコンクリート構造体内への埋設部として形成され、他はコンクリート構造体表面への露出部として形成されることを特徴とするコンクリート補強用シート。
【請求項２】
請求項１において、
前記コンクリート構造物はトンネル構造体とされ、
前記縦材がトンネルの内周方向に露出して設けられることを特徴とするコンクリート補強用シート。
【請求項３】
請求項２において、
トンネル内周面に露出する縦材の間隔は、コンクリートの劣化状況が把握可能な間隔とされていることを特徴とするコンクリート補強用シート。
【請求項４】
請求項３において、
前記縦材の間隔は、５cm〜３０cmとされていることを特徴とするコンクリート補強用シート。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記縦材及び横材は、少なくとも埋設部の裏面側にコンクリート構造物への食い付き部を有することを特徴とするコンクリート補強用シート。
【請求項６】
請求項５において、
前記食い付き部は、起毛部材にて形成されていることを特徴とするコンクリート補強用シート。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、
少なくとも前記縦材及び横材のいずれかを先端部がコンクリート部材に挿入される係止ピンにて前記コンクリート構造体に係止可能とされていることを特徴とするコンクリート補強用シート。
【請求項８】
請求項７において、
前記係止ピンは、バサルト繊維、ステンレスまたは合成樹脂製とされることを特徴とするコンクリート補強用シート。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のコンクリート補強用シートを用いたコンクリート補強方法であって、
前記コンクリート補強用シートの縦材を型枠に接触させて固定した状態で前記型枠をコンクリート打設位置に設置する工程と、
前記コンクリート打設位置に設置した型枠に対してコンクリートを打設する工程と、
前記打設コンクリートが硬化した後、前記型枠をコンクリート構造物より取り外し、コンクリート構造物の表面に前記コンクリート補強用シートの縦材を露出させる工程と、
を含むことを特徴とするコンクリート補強方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記コンクリートに埋設される埋設側ピン部材と、前記埋設側ピン部材に取り付けられて前記コンクリート補強用シートを前記コンクリート側に係止する露出側ピン部材とを有する係止ピンを用い、
前記コンクリート補強用シートの縦材を型枠に接触させて固定する際に、前記埋設側ピン部材を前記コンクリート補強用シートの埋設側に設置し、露出側ピン部材を前記型枠を挟んで前記埋設側ピン部材に取り付けて、前記コンクリート補強用シートを前記型枠に固定する工程と、
前記コンクリート打設位置に設置した型枠に対してコンクリートを打設して型枠を取り外す際に、埋設側ピン部材より露出側ピン部材を取り外す工程と、
前記コンクリートから型枠を取り外した後、前記埋設側ピン部材より取り外した露出側ピン部材を埋設側ピン部材に取り付けてコンクリート補強用シートをコンクリートに係止する工程と、
を含むことを特徴とするコンクリート補強方法。
【請求項１】
コンクリート構造体の表層部に設置されてコンクリート構造体を補強する縦材及び横材を有する網目状のコンクリート補強用シートであって、
前記縦材及び横材はバサルト繊維にて形成され、
前記縦材及び横材は、少なくとも一部がコンクリート構造体内への埋設部として形成され、他はコンクリート構造体表面への露出部として形成されることを特徴とするコンクリート補強用シート。
【請求項２】
請求項１において、
前記コンクリート構造物はトンネル構造体とされ、
前記縦材がトンネルの内周方向に露出して設けられることを特徴とするコンクリート補強用シート。
【請求項３】
請求項２において、
トンネル内周面に露出する縦材の間隔は、コンクリートの劣化状況が把握可能な間隔とされていることを特徴とするコンクリート補強用シート。
【請求項４】
請求項３において、
前記縦材の間隔は、５cm〜３０cmとされていることを特徴とするコンクリート補強用シート。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかにおいて、
前記縦材及び横材は、少なくとも埋設部の裏面側にコンクリート構造物への食い付き部を有することを特徴とするコンクリート補強用シート。
【請求項６】
請求項５において、
前記食い付き部は、起毛部材にて形成されていることを特徴とするコンクリート補強用シート。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれかにおいて、
少なくとも前記縦材及び横材のいずれかを先端部がコンクリート部材に挿入される係止ピンにて前記コンクリート構造体に係止可能とされていることを特徴とするコンクリート補強用シート。
【請求項８】
請求項７において、
前記係止ピンは、バサルト繊維、ステンレスまたは合成樹脂製とされることを特徴とするコンクリート補強用シート。
【請求項９】
請求項１〜８のいずれかに記載のコンクリート補強用シートを用いたコンクリート補強方法であって、
前記コンクリート補強用シートの縦材を型枠に接触させて固定した状態で前記型枠をコンクリート打設位置に設置する工程と、
前記コンクリート打設位置に設置した型枠に対してコンクリートを打設する工程と、
前記打設コンクリートが硬化した後、前記型枠をコンクリート構造物より取り外し、コンクリート構造物の表面に前記コンクリート補強用シートの縦材を露出させる工程と、
を含むことを特徴とするコンクリート補強方法。
【請求項１０】
請求項９において、
前記コンクリートに埋設される埋設側ピン部材と、前記埋設側ピン部材に取り付けられて前記コンクリート補強用シートを前記コンクリート側に係止する露出側ピン部材とを有する係止ピンを用い、
前記コンクリート補強用シートの縦材を型枠に接触させて固定する際に、前記埋設側ピン部材を前記コンクリート補強用シートの埋設側に設置し、露出側ピン部材を前記型枠を挟んで前記埋設側ピン部材に取り付けて、前記コンクリート補強用シートを前記型枠に固定する工程と、
前記コンクリート打設位置に設置した型枠に対してコンクリートを打設して型枠を取り外す際に、埋設側ピン部材より露出側ピン部材を取り外す工程と、
前記コンクリートから型枠を取り外した後、前記埋設側ピン部材より取り外した露出側ピン部材を埋設側ピン部材に取り付けてコンクリート補強用シートをコンクリートに係止する工程と、
を含むことを特徴とするコンクリート補強方法。
【図１】
【図２】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【図１５】
【図１７】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１３】
【図１６】
【図１８】
【図１９】
【図２】
【図１１】
【図１２】
【図１４】
【図１５】
【図１７】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１３】
【図１６】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−１８８８８０（Ｐ２０１２−１８８８８０Ａ）
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５４２３３（Ｐ２０１１−５４２３３）
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（０００１６６４３２）戸田建設株式会社 (328)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月４日（２０１２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１１日（２０１１．３．１１）
【出願人】（０００１６６４３２）戸田建設株式会社 (328)
【Ｆターム（参考）】
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