充填材ストッパー
【課題】既設のコンクリート構造物に形成され削孔穴に対して膨張性を備えた充填材を充填した場合であっても、その膨張を拘束することを可能とした充填材ストッパーを提案する。
【解決手段】充填材が充填された削孔の孔口部に配設される充填材ストッパー１であって、雌ネジ部を備える先端板１１と、先端板１１の孔口側に配設される後端板１２と、先端板１１と後端板１２との間に介設された拡径弾性体１３と、後端板１２および拡径弾性体１３を貫通して雌ネジ部に螺入された締め付けボルト１４と、を備え、拡径弾性体１３が、先端板１１および後端板１２を介して付与される締め付けボルト１４の締め付け力により拡径可能に構成されている。
【解決手段】充填材が充填された削孔の孔口部に配設される充填材ストッパー１であって、雌ネジ部を備える先端板１１と、先端板１１の孔口側に配設される後端板１２と、先端板１１と後端板１２との間に介設された拡径弾性体１３と、後端板１２および拡径弾性体１３を貫通して雌ネジ部に螺入された締め付けボルト１４と、を備え、拡径弾性体１３が、先端板１１および後端板１２を介して付与される締め付けボルト１４の締め付け力により拡径可能に構成されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、削孔穴に充填された充填材の流出を防止する充填材ストッパーに関する。
【背景技術】
【０００２】
既設のコンクリート構造物に対して、あと施工により補強部材を配設する場合がある。例えば、特許文献１には、コンクリート構造物に挿入孔を削孔し、この挿入孔内に補強部材を配設するとともに充填材を充填する補強構造が開示されている。
【０００３】
このような、補強構造において、挿入孔内に充填された充填材が、挿入孔の孔口から流れ出すことにより、充填材と挿入孔の孔壁との間に隙間が生じる場合がある。
【０００４】
そのため、従来は、挿入孔の孔口を板バネにより保持された押え板等により塞ぐことで、充填材のダレが生じることを防止し、充填材と孔壁との間に隙間が生じないようにしていた（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５７２８８号公報
【特許文献２】特開２００８−２８０７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、板バネを利用した押え板の固定方法は、充填材の膨張を拘束する効果までは期待することができなかった。そのため、膨張性を備える充填材を採用する場合は、膨張を拘束するための押え板の固定方法に手間を要していた。
このような問題は、既設構造物の補強構造のみならず、例えば、コアボーリングの削孔後の処理など、あらゆる既設のコンクリート構造物の削孔穴の充填において生じていた。
【０００７】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、既設のコンクリート構造物に形成され削孔穴に対して膨張性を備えた充填材を充填した場合であっても、その膨張を拘束することを可能とした充填材ストッパーを提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、第一発明に係る充填材ストッパーは、充填材が充填された削孔の孔口部に配設される充填材ストッパーであって、雌ネジ部を備える先端板と、前記先端板の孔口側に配設される後端板と、前記先端板と前記後端板との間に介設された拡径弾性体と、前記後端板および前記拡径弾性体を貫通して前記雌ネジ部に螺入された締め付けボルトと、を備え、前記拡径弾性体が、前記先端板および前記後端板を介して付与される前記締め付けボルトの締め付け力により拡径可能に構成されていることを特徴としている。
【０００９】
かかる充填材ストッパーによれば、締め付けボルトを締め付けることで、先端板および後端板を介して拡径弾性体に押圧力が作用し、当該拡径弾性体が拡径するようになる。そのため、充填材が膨張性を備える場合であっても、拡径弾性体が拡径して孔口部の内壁面に密着することで固定され、充填材の膨張を拘束することが可能となる。
その結果、充填材の充填を密実に行うことが可能となる。
【００１０】
前記充填材ストッパーについて、前記締め付けボルトの頭部と前記後端板との間に、スペーサが介設されていれば、前記締め付けボルトの締め付け力により後端板を介して拡径弾性体に押圧力を作用させて、充填材ストッパーを固定することが可能となる。
【００１１】
また、第二発明に係る充填材ストッパーは、充填材が充填された削孔の孔口部に配設されるものであって、前記孔口部を遮蔽する先端板と、前記先端板の孔口側に配設される後端板と、前記先端板と前記後端板との間に介設された拡径弾性体と、を備え、前記拡径弾性体は、内部に気体または液体を注入することで膨張する中空の部材からなることを特徴としている。
【００１２】
かかる充填材ストッパーによれば、拡径弾性体内に気体または液体を圧入することで拡径弾性体を膨張させて、削孔の孔口部を遮蔽することができる。このとき、拡径弾性体は、先端板および後端板により挟持されているため、周方向（拡径方向）に膨張して、孔口部の内壁面に密着するようになる。そのため、充填材が膨張性を備える場合であっても、充填材の膨張を拘束することが可能となる。
その結果、充填材の充填を隙間なく密実に行うことが可能となる。
【００１３】
なお、補強部材が挿入された削孔内に本発明の充填材ストッパーを採用する場合において、前記先端板の前記拡径弾性体との当接面と反対側の面に、突起が形成されていれば、補強部材をより効果的に抑えることが可能となり、簡易に補強効果を向上させることが可能となる。
【００１４】
さらに、本発明の充填材ストッパーについて、前記先端板、前記拡径弾性体および前記後端板を貫通する貫通孔が形成されていれば、充填材ストッパーを配置した後に充填材を充填することや、充填材の充填性の確認を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の充填材ストッパーによれば、既設のコンクリート構造物に形成され削孔穴に対して膨張性を備えた充填材を充填した場合であっても、その膨張を拘束することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態に係る充填材ストッパーを示す斜視図である。
【図２】図１の充填材ストッパーの分解斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図１の充填材ストッパーを利用した構造物の補強方法の各施工段階を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、図３に続く各施工段階を示す断面図である。
【図５】第２の実施の形態に係る充填材ストッパーを示す斜視図である。
【図６】図５の充填材ストッパーを示す断面図である。
【図７】第３の実施の形態に係る充填材ストッパーを示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。
【図８】第４の実施の形態に係る充填材ストッパーを示す図であって、（ａ）は側視図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ視図、（ｃ）は（ａ）のＩＩＩ視図、（ｄ）は（ａ）のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は図８の充填材ストッパーを利用した構造物の補強方法の各施工段階を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１の実施の形態＞
第１の実施の形態に係る充填材ストッパー１は、充填材が充填された削孔の孔口部を遮蔽して、削孔内に充填された充填材の流出を防止するものであって、図１に示すように、先端板１１と、後端板１２と、拡径弾性体１３と、締め付けボルト１４と、スペーサ１５と、により構成されている。
【００１８】
先端板１１は、充填材が充填される削孔（補強部材挿入孔）の孔口部を遮蔽することが可能な形状に形成されている。
本実施形態の先端板１１は、図２に示すように、本体部１１ａと、本体部１１ａの後面（拡径弾性体１３側の面）に形成された雌ネジ部１１ｂと、を備えて構成されている。
【００１９】
本体部１１ａは、孔口部の断面形状に応じて形成された鋼製の板材である。本実施形態では、本体部１１ａを、孔口部の内径よりもわずかに小さい外径を有した円形に形成するが、本体部１１ａの形状寸法は限定されるものではなく、孔口部の形状に応じて適宜設定すればよい。また、本体部１１ａの材質や板厚も限定されるものではなく、適宜設定すればよい。また、本体部１１ａには、必要に応じて突起や貫通孔が形成されていてもよい。
【００２０】
雌ネジ部１１ｂは、内面に雌ネジ加工が施された筒状部材を本体部１１ａの後面に固定することにより構成されている。
なお、雌ネジ部１１ｂの構成は限定されるものではなく、適宜設定すればよい。例えば、本体部１１ａに有底の孔または貫通孔を形成し、この孔の内面に雌ネジ加工を施すことにより雌ネジ部１１ｂを構成してもよい。
【００２１】
後端板１２は、先端板１１の後側（孔口側）に配設された板材であって、本実施形態では、図２に示すように、先端板１１の本体部１１ａと同程度の外径を有した鋼製の円板により構成する。
後端板１２には、その中心部に貫通孔１２ａが形成されており、締め付けボルト１４の挿通が可能に構成されている。
【００２２】
なお、後端板１２の材質は限定されるものではない。また、後端板１２の形状寸法は、先端板１１とともに拡径弾性体１３に押圧力を作用させることが可能であれば、限定されるものではない。
【００２３】
拡径弾性体１３は、先端板１１と後端板１２との間に介設された部材である。
拡径弾性体１３は、図２に示すように、中心部に締め付けボルト１４の挿通が可能な貫通孔１３ａが形成されているとともに、先端板１１および後端板１２と同程度の外径を有した筒状の部材により構成されている。
【００２４】
本実施形態では、拡径弾性体１３をゴムにより構成するが、拡径弾性体１３は、先端板１１と後端板１２とによる押圧力により拡径し、押圧力が解除されると元の形状に復元される弾性力を備えた材料であれば限定されるものではない。
本実施形態では、ゴムとして、締め付けボルト１４の締め付け力により十分に拡径して孔口部の内壁面への密着が可能なものとして、硬度が４５〜８０のものを使用するが、これに限定されるものではない。
【００２５】
貫通孔１３ａは、雌ネジ部１１ｂの収容が可能な形状に形成されている。このようにすると、図１に示すように、充填材ストッパー１を組み合わせた状態で、拡径弾性体１３と先端板１１とが隙間なく密着するようになる。
【００２６】
締め付けボルト１４は、図２に示すように、軸部１４ａと頭部１４ｂとから構成されている。
【００２７】
軸部１４ａは、スペーサ１５と後端板１２と拡径弾性体１３とに挿通した後、先端板１１の雌ネジ部１１ｂへの螺入が可能な長さを有した棒状部材である。
軸部１４ａの先端には、ネジ加工が施されており、先端板１１の雌ネジ部１１ｂへの螺入が可能に構成されている。
【００２８】
図１に示すように、締め付けボルト１４を、スペーサ１５、後端板１２および拡径弾性体１３を挿通させた状態で、先端板１１に螺入することで、隣り合う部材同士が密着し、当該充填材ストッパー１が一体に構成される。
【００２９】
スペーサ１５は、図２に示すように、締め付けボルト１４の挿通が可能な筒状部材である。
【００３０】
スペーサ１５の外径は、後端板１２の貫通孔１２ａの内径よりも大きく、締め付けボルト１４の頭部１４ｂよりも小さく構成されている。
これにより、スペーサ１５は、締め付けボルト１４の締め付け力を後端板１２に伝達することを可能としている。
【００３１】
次に、充填材ストッパー１を利用した、削孔の充填方法について説明する。
本実施形態では、せん断補強部材を利用した既設のコンクリート部材を補強する方法において、本実施形態の充填材ストッパーを利用する場合について説明する（図４（ｂ）参照）。
【００３２】
本実施形態のコンクリート部材の補強方法は、穿孔工程、充填材注入工程、補強部材挿入工程、養生工程および仕上げ工程を備えている。
【００３３】
穿孔工程は、図３（ａ）に示すように、既設のコンクリート部材（側壁）Ｗの一面側（地盤Ｇの反対側）から他面側（地盤Ｇ側）に向けて、せん断補強部材Ｂ（図３（ｃ）参照）を設置するための補強部材挿入孔（削孔）Ｈを形成する作業を行う工程である。
【００３４】
補強部材挿入孔Ｈの穿孔は、コンクリート部材Ｗの施工時の配筋図や非破壊試験の情報をもとに、穿孔時に主鉄筋Ｒ１及び配力鉄筋Ｒ２に損傷を与えることの無いように行う。補強部材挿入孔Ｈの穿孔は、側壁Ｗの内側から地盤Ｇと接している外側方向であって、側壁Ｗの表面に略垂直な方向に、インパクト・ドリルやロータリーハンマ・ドリル、コア・ドリルなどの穿孔手段Ｄを用いて行う。
【００３５】
補強部材挿入孔Ｈの形成は、一般部Ｈ１を形成した後、せん断補強部材Ｂの基端部（末端部）に取り付けられている基端定着部材Ｂ３の周縁部が掛止されるように、穿孔手段Ｄを用いて孔口部の削孔径の拡幅を行い、拡幅部Ｈ２を形成する。なお、この拡幅部Ｈ２は、必要に応じて形成すればよく、必ずしも形成する必要はない。
【００３６】
充填材注入工程は、図３（ｂ）に示すように、補強部材挿入孔Ｈ内に充填材Ｊを注入する工程である。
【００３７】
充填材注入工程では、図３（ｂ）に示すように、一般部Ｈ１に充填材Ｊを注入する。
一般部Ｈ１への充填材Ｊの注入は、圧入機械ＭのノズルＭ１を補強部材挿入孔Ｈの底部（地盤Ｇ側の先端部）まで挿入した状態で、充填材ＪをノズルＭ１の先端から圧入しながらノズルＭ１を引き出すまたはノズルＭ１が押し戻されることで、補強部材挿入孔Ｈの先端（底部）から行う。なお、充填材Ｊの充填により、後記するせん断補強部材Ｂを補強部材挿入孔Ｈに挿入した状態で、少なくとも一般部Ｈ１が完全に充填される必要がある。
【００３８】
ここで、本実施形態では、充填材Ｊとしてグラウトを使用するが、充填材Ｊの材質等は、限定されるものではなく、適宜公知の材料から選定して使用すればよい。
【００３９】
補強部材挿入工程は、図３（ｃ）に示すように、一般部Ｈ１に充填材Ｊが注入された補強部材挿入孔Ｈ内に、せん断補強部材Ｂを挿入する工程である。
【００４０】
本実施形態では、せん断補強部材Ｂとして、せん断補強鉄筋Ｂ１と、せん断補強鉄筋Ｂ１の先端部及び基端部に設けられている、せん断補強鉄筋Ｂ１より断面形状が大きい先端定着部材Ｂ２及び基端定着部材Ｂ３と、から構成されたものを使用する。なお、せん断補強部材Ｂの構成は、例えば、せん断補強鉄筋Ｂ１のみにより構成されていてもよく、前記の構成に限定されるものではない。
【００４１】
せん断補強部材Ｂは、地盤Ｇ側に先端定着部材Ｂ２が位置するように、補強部材挿入孔Ｈに挿入される。せん断補強部材Ｂを補強部材挿入孔Ｂに配置すると、基端定着部材Ｂ３が、拡幅部Ｈ２に係止される。
【００４２】
養生工程は、図４（ａ）に示すように、補強部材挿入孔Ｈの孔口部（拡幅部Ｈ２）に充填材ストッパー１を配置した状態で、充填材Ｊの養生を行う工程である。
【００４３】
せん断補強部材Ｂを配置すると、補強部材挿入孔Ｈの一般部Ｈ１および拡幅部Ｈ２のうち基端定着部材Ｂ３の周辺が、せん断補強部材Ｂおよび充填材Ｊにより、密実に充填された状態となる。
充填材ストッパー１は、補強部材挿入孔Ｈの孔口部（拡幅部Ｈ２）に配置されることで、一般部Ｈ１および拡幅部Ｈ２のうち基端定着部材Ｂ３の周辺に充填された充填材Ｊが流出することを防止する。
【００４４】
養生工程では、まず、図４（ａ）に示すように、充填材ストッパー１を孔口部に挿入し、先端板１１をせん断補強部材Ｂの基端定着部材Ｂ３に当接させる。
【００４５】
次に、図４（ｂ）に示すように、締め付けボルト１４を一方に回転させることで、雌ネジ部１１ｂ（図２参照）に締め付けボルト１４をさらに螺入させる。これにより、後端板１２にスペーサ１５を介して締め付け力が作用するため、拡径弾性体１３に対して押圧力が作用する。つまり、拡径弾性体１３は、後端板１２により先端板１１に押し付けられるため、拡径弾性体１３の前面および後面に押圧力が作用する。
【００４６】
拡径弾性体１３は、先端板１１および後端板１２から付与された押圧力により拡径するため、孔口部（拡幅部Ｈ２）の内壁面に外周面が密着する。これにより、充填材ストッパー１が、せん断補強部材Ｂの抜け出しおよび充填材Ｊの漏れ出しを阻止した状態で、補強部材挿入孔Ｈの孔口部に強固に固定される。そして、充填材に十分な強度が発現するまで養生を行う。
【００４７】
仕上げ工程は、図４（ｃ）に示すように、充填材Ｊを養生した後、充填材ストッパー１を取り外して、孔口部にできた空間Ｈ２ａに充填材Ｊ１をコテによりすり込むことで充填し、コンクリート部材Ｗの表面を平坦に仕上げる工程である。
【００４８】
充填材ストッパー１の取り外しは、締め付けボルト１４を逆に回転させることで締め付け力を弱め、拡径弾性体１３への押圧力を弱める。拡径弾性体１３は、作用押圧力が弱まると、元の形状に戻る（縮径する）ため、孔口部への密着状態が解消され、孔口部から抜き出すことが可能となる。
【００４９】
本実施形態では、空間Ｈ２ａへの充填材Ｊ１充填が完了したら、充填材Ｊ１がその流動性により変形することがないように、型枠Ｊ２を、拡幅部Ｈ２（補強部材挿入孔Ｈ）を塞ぐように側壁Ｗの内側表面に設置する。なお、型枠Ｊ２は、必要に応じて設置すればよく、例えば、補強部材挿入孔Ｈが下向きの場合等、充填材Ｊ１が変形する虞がないような場合には、型枠Ｊ２を設置する必要はない。また、型枠Ｊ２の材質・形状・設置方法は、拡幅部Ｈ２（補強部材挿入孔Ｈ）からの充填材Ｊ１の流出を抑止することができればよく、限定されるものではない。また、空間Ｈ２ａに充填される充填材Ｊ１を構成する材料等は限定されるものではなく、適宜公知の材料を使用することが可能である。
【００５０】
以上のように、本実施形態の充填材ストッパー１によれば、拡径弾性体１３が拡径することにより、強固に固定されるため、充填材Ｊが膨張性を有していたとしても、移動することがなく、充填材Ｊの膨張を拘束することができる。
そのため、充填材Ｊが密実に充填された状態を維持することが可能となり、高品質な施工が可能となる。
【００５１】
充填材ストッパー１の固定や撤去は、締め付けボルト１４の回転のみで行うため、施工性にも優れている。
また、充填材ストッパー１の構成は簡易なため、充填材ストッパー１の製造コストも安価である。
【００５２】
また、本実施形態の補強方法によれば、簡易に高品質な補強構造を構築することが可能となる。
【００５３】
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態に係る充填材ストッパー２は、充填材が充填された削孔の孔口部を遮蔽して、削孔内に充填された充填材の流出を防止するものであって、図５に示すように、先端板２１と、後端板２２と、拡径弾性体２３と、締め付けボルト２４と、スペーサ２５と、により構成されている。
【００５４】
充填材ストッパー２は、図６に示すように、補強部材Ｂが配置された挿入孔Ｈに、後から充填材Ｊを注入する場合に使用するものである。
充填材ストッパー２は、先端板２１と後端板２２と拡径弾性体２３とを連続して貫通する貫通孔２６，２７が形成されている点で、第１の実施の形態に係る充填材ストッパー１と異なっている。
【００５５】
本実施形態では、図５に示すように、空気抜き孔２６および注入孔２７として、２本の貫通孔２６，２７を、締め付けボルト２４の上下に形成する。なお、貫通孔２６，２７の本数、配置、形状等は限定されるものではなく、適宜形成すればよい。
【００５６】
空気抜き孔２６は、挿入孔内の空気を排出することで、挿入孔内に空気が残存することを防止する。また、空気抜き孔２６から充填材Ｊの排出を確認することで、充填性の確認をすることもできる。
【００５７】
注入孔２７は、充填材ストッパー２を孔口部に配置してから充填材Ｊを充填する場合や、充填材ストッパー２を配置した後、充填材Ｊを補充する場合に使用する。
注入孔２７からの充填材Ｊの注入は、注入孔２７に注入用ホース２７ａを接続し、当該注入用ホース２７ａから充填材Ｊを圧入することにより行う。
【００５８】
充填材Ｊの充填が完了したら、貫通孔２６を栓２８により遮蔽し，注入孔２７は注入用ホース２７ａを縛るかクリップ等により遮蔽する。
なお、貫通孔２６，２７は、必要に応じて形成すればよく、省略してもよい。また、空気抜き孔２６または注入孔２７のいずれか一方のみが形成されていてもよい。
【００５９】
本実施形態の充填材ストッパー２は、図５に示すように、先端板２１の前面に突起２１ａが形成されている。
突起２１ａは、先端板２１の中心部に形成されており、先端面は平坦に形成されている。
【００６０】
充填材ストッパー２は、突起２１ａを備えていることにより、図６に示すように、挿入孔の孔口部に配置されることで、補強部材をより効果的に抑えることを可能としている。
なお、突起２１ａは、必要に応じて形成すればよく、省略してもよい。また、突起２１ａの配置や形状は限定されるものではない。
【００６１】
この他の充填材ストッパー２の構成は、第１の実施の形態で示した充填材ストッパー１と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００６２】
充填材ストッパー２によれば、充填材の注入を、充填材ストッパー２を配置した後に行う場合であっても、充填材Ｊの流出を抑えた状態で密実に充填することが可能となる。
また、補強部材を挿入孔に配置する場合において、補強部材をより効果的に抑えることが可能なため、高品質施工をより簡易に行うことが可能となる。
【００６３】
この他の充填材ストッパー２の作用効果は、第１の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００６４】
＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態に係る充填材ストッパー３は、充填材が充填された削孔の孔口部を遮蔽して、削孔内に充填された充填材の流出を防止するものであって、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、先端板３１と、後端板３２と、拡径弾性体３３と、注入管３４と、により構成されている。
【００６５】
先端板３１は、充填材が充填される削孔（補強部材挿入孔）の孔口部を遮蔽することが可能な形状に形成されている。
先端板３１は、孔口部の断面形状に応じて形成された鋼製の板材である。なお、先端板３１の形状寸法は限定されるものではなく、削孔の孔口部の形状等に応じて適宜設定すればよい。また、先端板３１の材質や板厚も限定されるものではなく、適宜設定すればよい。
【００６６】
後端板３２は、先端板３１の後側（孔口側）に配設された板材であって、本実施形態では、先端板３１と同程度の外径を有した鋼製の円板により構成する。
後端板３２には、その中心部に貫通孔３２ａが形成されており、拡径弾性体３３に接続された注入管３４の挿通が可能に構成されている。
【００６７】
なお、後端板３２の材質や形状寸法は、拡径弾性体３３が拡径する際に軸方向（後端板３２の径と直交する方向）での膨張を先端板３１とともに抑制することが可能であれば、限定されるものではない。
【００６８】
拡径弾性体３３は、図７（ａ）に示すように、先端板３１と後端板３２との間に介設された部材である。
拡径弾性体３３は、内部に注入室３３ａが形成された中空のゴム部材であって、先端板３１および後端板３２と同程度の外径を有した円柱状に構成されている。
【００６９】
拡径弾性体３３の注入室３３ａには、後部から注入管３４が接続されており、注入室３３ａへの気体や液体の注入が可能に構成されている。
本実施形態では、後端板３２の貫通孔３２ａの位置に対応して、拡径弾性体３３の後側面（後端板３２側面）の中心部に貫通孔３３ｂが形成されており、注入管３４の挿入が可能に構成されている。
【００７０】
なお、拡径弾性体３３を構成する材料は限定されるものではない。また、拡径弾性体３３の形状や貫通孔３３ｂの配置等も限定されるものではなく、適宜設定すればよい。
【００７１】
注入管３４は、気体または液体を注入室３３ａに注入するための管材である。
注入管３４は、後端板３２の貫通孔３２ａと拡径弾性体３３の貫通孔３３ｂを挿通して注入室３３ａに接続している。
【００７２】
充填材ストッパー３は、充填材が充填された削孔の孔口部に配置された状態で、注入管３４を介して注入室３３ａ内に気体または液体を注入することで固定される。
注入室３３ａ内に気体または液体が注入されると、拡径弾性体３３が膨張して孔口部の内壁面に密着する。このとき、拡径弾性体３３は、軸方向の膨張が先端板３１と後端板３２により規制されているため、周方向（直径方向）に膨張する。
【００７３】
充填材ストッパー３を撤去する際は、注入管３４を介して注入室３３ａ内の気体または液体を排出することで、拡径弾性体３３を縮径させる。
【００７４】
以上のように、本実施形態の充填材ストッパー３によれば、第１の実施の形態で示した充填材ストッパー１と同様の作用効果を得ることが可能となる。
【００７５】
なお、注入管３４を介して注入される気体または液体は、例えば、圧縮空気や水等でよく、限定されるものではない。
【００７６】
＜第４の実施の形態＞
第４の実施の形態に係る充填材ストッパー４は、充填材が充填された削孔の孔口部を遮蔽して、削孔内に充填された充填材の流出を防止するものであって、図８に示すように、先端板４１と、後端板４２と、拡径弾性体４３と、嵌め込み材４４と、により構成されている。
【００７７】
先端板４１は、図８（ｂ）に示すように、円形状に形成された鋼製の板材により構成されている。先端板４１には、補強鉄筋Ｂを挿通するための貫通孔４１ａが中心部に形成されているとともに、嵌め込み材４４の位置に対応してスリット４１ｂが形成されている。
【００７８】
スリット４１ｂは、先端板４１の中心側から外側に向かうに従って、幅（間隔）が広がるように扇状に形成されている。スリット４１ｂの中心側の幅（間隔）は、補強鉄筋Ｂと同程度とする。
【００７９】
後端板４２は、図８（ｃ）に示すように、円形状に形成された鋼製の板材により構成されている。後端板４２は、補強鉄筋Ｂを挿通するための貫通孔４２ａが中心部に形成されているとともに、嵌め込み材４４の位置に対応してスリット４２ｂが形成されている。
また、後端板４２には、貫通孔４２ｃが形成されており、拡径弾性体４３に接続された注入管４５（図８（ａ）参照）の挿通が可能に構成されている。なお、スリット４２ｂの形状は、先端板４１のスリット４１ｂと同じとする。
【００８０】
拡径弾性体４３は、図８（ａ）に示すように、先端板４１と後端板４２との間に介設されたゴム製の部材であり、先端板４１および後端板４２と同程度の外径を有している。
【００８１】
拡径弾性体４３には、図８（ｄ）に示すように、中心部に補強鉄筋Ｂの挿通が可能な貫通孔４３ａが形成されているとともに、嵌め込み材４４を嵌め込むことが可能なスリット４３ｂが形成されている。
さらに、拡径弾性体４３は、内部に気体や液体の注入が可能な注入室４３ｃが形成された中空部材である。
【００８２】
スリット４３ｂは、拡径弾性部材４３の中心側から外側に向かうに従って、幅（間隔）が広がるように扇状に形成されている。拡径弾性部材４３には、スリット４３ｂから補強鉄筋Ｂが脱着可能に挿入されている。
【００８３】
拡径弾性体４３の注入室４３ｃには、後部から注入管４５が接続されており、注入室４３ｃへの気体や液体の注入が可能に構成されている。
本実施形態では、後端板４２の貫通孔４２ｃの位置に対応して、拡径弾性体４３の後側面（後端板４２側面）に貫通孔４３ｄが形成されており、注入管４５（図８（ａ）参照）の接続が可能に構成されている。
【００８４】
本実施形態では、拡径弾性体４３をゴムにより構成するが、拡径弾性体４３は、注入室４３ｃに注入された気体や液体の圧力により拡径し、注入圧が解除されると元の形状に復元される弾性力を備えた材料であれば限定されるものではない。
【００８５】
嵌め込み材４４は、ゴム製の部材であって、拡径弾性体４３に形成されたスリット４３ｂの形状の同形状に形成されている。
なお、嵌め込み材４４の材質は限定されないが、本実施形態では、拡径弾性体４３と同様のものを使用する。
【００８６】
嵌め込み材４４は、拡径弾性体４３が膨張することにより、周方向両端（図８（ｄ）における左右）から押圧力（圧縮力）が作用して押し潰されることで、削孔の孔壁側に膨張（拡径）する。
【００８７】
注入管４５は、気体または液体を注入室４３ｃに注入するための管材である。
注入管４５は、後端板４２の貫通孔４２ｃを挿通して注入室４３ｃに接続している。
【００８８】
本実施形態の充填材ストッパー４を使用すれば、図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、既設のコンクリート部材Ｗに対して補強鉄筋Ｂを植設し、この補強鉄筋を利用して増し打ち部Ｗ１を施工する場合において、補強鉄筋Ｂの配筋作業と削孔内への充填材Ｊの充填作業とを、簡易かつ高品質に行うことが可能となる。
【００８９】
増し打ち部Ｗ１の施工は、まず、図９（ａ）に示すように、充填材ストッパー４に補強鉄筋Ｂを挿通させた状態で、充填材Ｊが注入された削孔Ｈ内に充填材ストッパー４を配置し、補強鉄筋Ｂの軸部を削孔Ｈ内に挿入する。
【００９０】
次に、注入管４５を介して注入室４３ｃ内に空気または水を注入し、この空気圧または水圧により拡径弾性体４３および嵌め込み材４４を拡径させて、削孔Ｈの内壁面に密着させる。これにより、充填材ストッパー４が固定されて、充填材Ｊの流出を防止するとともに、補強鉄筋Ｂの固定が行なわれる。
【００９１】
充填材Ｊの養生後、図９（ｂ）に示すように、充填材ストッパー４を取り外す。
充填材ストッパー４の取り外しは、まず、注入室４３ｃから空気または水を排出し、注入室４３ｃ内の圧力を低下させ、次に、充填材ストッパー４を削孔Ｈ内から引き出す。その後、嵌め込み材４４をスリット４１ｂ、４２ｂ、４３ｂから抜き出すことで、スリット４１ｂ，４２ｂ，４３ｂを利用して補強鉄筋Ｂから充填材ストッパー４を取り外すことが可能となる。
【００９２】
充填材ストッパー４を取り外したことにより形成された削孔Ｈ（孔口部）の空間Ｈ’には、図９（ｃ）に示すように、充填材Ｊ１を充填し、コンクリート部材Ｗ表面を平坦にする。このとき、充填材Ｊ１の流出を防止することを目的として、コンクリート部材Ｗの表面に型枠Ｊ２を設置する。なお、型枠Ｊ２は、必要に応じて設置すればよく、例えば、補強部材挿入孔Ｈが下向きの場合等、充填材Ｊ１が変形する虞がないような場合には、型枠Ｊ２を設置する必要はない。
【００９３】
充填材Ｊ１に十分な強度が発現したら型枠Ｊ２を取り外し、図９（ｄ）に示すように、コンクリート部材Ｗの表面に沿って鉄筋Ｒを配筋した後、増し打ち部Ｗ１のコンクリートを打設する。
このとき鉄筋Ｒは、補強鉄筋Ｂの頭部Ｂ１の周辺に位置させた状態で行う。
これにより、既設のコンクリート部材Ｗと増し打ち部Ｗ１との一体化がより強固に行われる。
【００９４】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
【００９５】
例えば、本発明の充填材ストッパーの使用は、コンクリート部材の補強方法に限定されるものではない。例えば、コアボーリング等の削孔穴が形成されたコンクリート構造物の復旧作業において、本願発明の充填材の充填方法を採用してもよい。これにより、削孔穴と充填材との接合面が水みちとなることがなく、止水性の優れたコンクリート構造物が提供される。
【００９６】
また、充填材ストッパーは、有底の削孔穴に対して充填材を充填する場合に限定されるものではなく、貫通孔に対して充填材の充填する場合に採用してもよい。
また、拡幅部が形成されていない削孔に対して本発明の充填材ストッパーを使用してもよい。
【００９７】
また、補強対象であるコンクリート部材は、コンクリート造であればよく、現場打ちコンクリート構造体や、プレキャストコンクリート構造体等その種類は問わないとともに、補強を行う部位についても限定されず、例えば、天井スラブ、底版、側壁等に適用可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１，２，３，４ 充填材ストッパー
１１，２１，３１，４１ 先端板
１１ａ 雌ネジ部
１２，２２，３２，４２ 後端板
１３，２３，３３，４３ 拡径弾性体
１４，２４ 締め付けボルト
１５，２５ スペーサ
２１ａ 突起
２６ 空気抜き孔（貫通孔）
２７ 注入孔（貫通孔）
３３ａ，４３ｃ 注入室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、削孔穴に充填された充填材の流出を防止する充填材ストッパーに関する。
【背景技術】
【０００２】
既設のコンクリート構造物に対して、あと施工により補強部材を配設する場合がある。例えば、特許文献１には、コンクリート構造物に挿入孔を削孔し、この挿入孔内に補強部材を配設するとともに充填材を充填する補強構造が開示されている。
【０００３】
このような、補強構造において、挿入孔内に充填された充填材が、挿入孔の孔口から流れ出すことにより、充填材と挿入孔の孔壁との間に隙間が生じる場合がある。
【０００４】
そのため、従来は、挿入孔の孔口を板バネにより保持された押え板等により塞ぐことで、充填材のダレが生じることを防止し、充填材と孔壁との間に隙間が生じないようにしていた（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００６−５７２８８号公報
【特許文献２】特開２００８−２８０７６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところが、板バネを利用した押え板の固定方法は、充填材の膨張を拘束する効果までは期待することができなかった。そのため、膨張性を備える充填材を採用する場合は、膨張を拘束するための押え板の固定方法に手間を要していた。
このような問題は、既設構造物の補強構造のみならず、例えば、コアボーリングの削孔後の処理など、あらゆる既設のコンクリート構造物の削孔穴の充填において生じていた。
【０００７】
本発明は、前記の問題点を解決するためになされたものであり、既設のコンクリート構造物に形成され削孔穴に対して膨張性を備えた充填材を充填した場合であっても、その膨張を拘束することを可能とした充填材ストッパーを提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記課題を解決するために、第一発明に係る充填材ストッパーは、充填材が充填された削孔の孔口部に配設される充填材ストッパーであって、雌ネジ部を備える先端板と、前記先端板の孔口側に配設される後端板と、前記先端板と前記後端板との間に介設された拡径弾性体と、前記後端板および前記拡径弾性体を貫通して前記雌ネジ部に螺入された締め付けボルトと、を備え、前記拡径弾性体が、前記先端板および前記後端板を介して付与される前記締め付けボルトの締め付け力により拡径可能に構成されていることを特徴としている。
【０００９】
かかる充填材ストッパーによれば、締め付けボルトを締め付けることで、先端板および後端板を介して拡径弾性体に押圧力が作用し、当該拡径弾性体が拡径するようになる。そのため、充填材が膨張性を備える場合であっても、拡径弾性体が拡径して孔口部の内壁面に密着することで固定され、充填材の膨張を拘束することが可能となる。
その結果、充填材の充填を密実に行うことが可能となる。
【００１０】
前記充填材ストッパーについて、前記締め付けボルトの頭部と前記後端板との間に、スペーサが介設されていれば、前記締め付けボルトの締め付け力により後端板を介して拡径弾性体に押圧力を作用させて、充填材ストッパーを固定することが可能となる。
【００１１】
また、第二発明に係る充填材ストッパーは、充填材が充填された削孔の孔口部に配設されるものであって、前記孔口部を遮蔽する先端板と、前記先端板の孔口側に配設される後端板と、前記先端板と前記後端板との間に介設された拡径弾性体と、を備え、前記拡径弾性体は、内部に気体または液体を注入することで膨張する中空の部材からなることを特徴としている。
【００１２】
かかる充填材ストッパーによれば、拡径弾性体内に気体または液体を圧入することで拡径弾性体を膨張させて、削孔の孔口部を遮蔽することができる。このとき、拡径弾性体は、先端板および後端板により挟持されているため、周方向（拡径方向）に膨張して、孔口部の内壁面に密着するようになる。そのため、充填材が膨張性を備える場合であっても、充填材の膨張を拘束することが可能となる。
その結果、充填材の充填を隙間なく密実に行うことが可能となる。
【００１３】
なお、補強部材が挿入された削孔内に本発明の充填材ストッパーを採用する場合において、前記先端板の前記拡径弾性体との当接面と反対側の面に、突起が形成されていれば、補強部材をより効果的に抑えることが可能となり、簡易に補強効果を向上させることが可能となる。
【００１４】
さらに、本発明の充填材ストッパーについて、前記先端板、前記拡径弾性体および前記後端板を貫通する貫通孔が形成されていれば、充填材ストッパーを配置した後に充填材を充填することや、充填材の充填性の確認を行うことが可能となる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の充填材ストッパーによれば、既設のコンクリート構造物に形成され削孔穴に対して膨張性を備えた充填材を充填した場合であっても、その膨張を拘束することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１の実施の形態に係る充填材ストッパーを示す斜視図である。
【図２】図１の充填材ストッパーの分解斜視図である。
【図３】（ａ）〜（ｃ）は、図１の充填材ストッパーを利用した構造物の補強方法の各施工段階を示す断面図である。
【図４】（ａ）〜（ｃ）は、図３に続く各施工段階を示す断面図である。
【図５】第２の実施の形態に係る充填材ストッパーを示す斜視図である。
【図６】図５の充填材ストッパーを示す断面図である。
【図７】第３の実施の形態に係る充填材ストッパーを示す図であって、（ａ）は縦断面図、（ｂ）は（ａ）のＩ−Ｉ断面図である。
【図８】第４の実施の形態に係る充填材ストッパーを示す図であって、（ａ）は側視図、（ｂ）は（ａ）のＩＩ視図、（ｃ）は（ａ）のＩＩＩ視図、（ｄ）は（ａ）のＩＶ−ＩＶ断面図である。
【図９】（ａ）〜（ｄ）は図８の充填材ストッパーを利用した構造物の補強方法の各施工段階を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
＜第１の実施の形態＞
第１の実施の形態に係る充填材ストッパー１は、充填材が充填された削孔の孔口部を遮蔽して、削孔内に充填された充填材の流出を防止するものであって、図１に示すように、先端板１１と、後端板１２と、拡径弾性体１３と、締め付けボルト１４と、スペーサ１５と、により構成されている。
【００１８】
先端板１１は、充填材が充填される削孔（補強部材挿入孔）の孔口部を遮蔽することが可能な形状に形成されている。
本実施形態の先端板１１は、図２に示すように、本体部１１ａと、本体部１１ａの後面（拡径弾性体１３側の面）に形成された雌ネジ部１１ｂと、を備えて構成されている。
【００１９】
本体部１１ａは、孔口部の断面形状に応じて形成された鋼製の板材である。本実施形態では、本体部１１ａを、孔口部の内径よりもわずかに小さい外径を有した円形に形成するが、本体部１１ａの形状寸法は限定されるものではなく、孔口部の形状に応じて適宜設定すればよい。また、本体部１１ａの材質や板厚も限定されるものではなく、適宜設定すればよい。また、本体部１１ａには、必要に応じて突起や貫通孔が形成されていてもよい。
【００２０】
雌ネジ部１１ｂは、内面に雌ネジ加工が施された筒状部材を本体部１１ａの後面に固定することにより構成されている。
なお、雌ネジ部１１ｂの構成は限定されるものではなく、適宜設定すればよい。例えば、本体部１１ａに有底の孔または貫通孔を形成し、この孔の内面に雌ネジ加工を施すことにより雌ネジ部１１ｂを構成してもよい。
【００２１】
後端板１２は、先端板１１の後側（孔口側）に配設された板材であって、本実施形態では、図２に示すように、先端板１１の本体部１１ａと同程度の外径を有した鋼製の円板により構成する。
後端板１２には、その中心部に貫通孔１２ａが形成されており、締め付けボルト１４の挿通が可能に構成されている。
【００２２】
なお、後端板１２の材質は限定されるものではない。また、後端板１２の形状寸法は、先端板１１とともに拡径弾性体１３に押圧力を作用させることが可能であれば、限定されるものではない。
【００２３】
拡径弾性体１３は、先端板１１と後端板１２との間に介設された部材である。
拡径弾性体１３は、図２に示すように、中心部に締め付けボルト１４の挿通が可能な貫通孔１３ａが形成されているとともに、先端板１１および後端板１２と同程度の外径を有した筒状の部材により構成されている。
【００２４】
本実施形態では、拡径弾性体１３をゴムにより構成するが、拡径弾性体１３は、先端板１１と後端板１２とによる押圧力により拡径し、押圧力が解除されると元の形状に復元される弾性力を備えた材料であれば限定されるものではない。
本実施形態では、ゴムとして、締め付けボルト１４の締め付け力により十分に拡径して孔口部の内壁面への密着が可能なものとして、硬度が４５〜８０のものを使用するが、これに限定されるものではない。
【００２５】
貫通孔１３ａは、雌ネジ部１１ｂの収容が可能な形状に形成されている。このようにすると、図１に示すように、充填材ストッパー１を組み合わせた状態で、拡径弾性体１３と先端板１１とが隙間なく密着するようになる。
【００２６】
締め付けボルト１４は、図２に示すように、軸部１４ａと頭部１４ｂとから構成されている。
【００２７】
軸部１４ａは、スペーサ１５と後端板１２と拡径弾性体１３とに挿通した後、先端板１１の雌ネジ部１１ｂへの螺入が可能な長さを有した棒状部材である。
軸部１４ａの先端には、ネジ加工が施されており、先端板１１の雌ネジ部１１ｂへの螺入が可能に構成されている。
【００２８】
図１に示すように、締め付けボルト１４を、スペーサ１５、後端板１２および拡径弾性体１３を挿通させた状態で、先端板１１に螺入することで、隣り合う部材同士が密着し、当該充填材ストッパー１が一体に構成される。
【００２９】
スペーサ１５は、図２に示すように、締め付けボルト１４の挿通が可能な筒状部材である。
【００３０】
スペーサ１５の外径は、後端板１２の貫通孔１２ａの内径よりも大きく、締め付けボルト１４の頭部１４ｂよりも小さく構成されている。
これにより、スペーサ１５は、締め付けボルト１４の締め付け力を後端板１２に伝達することを可能としている。
【００３１】
次に、充填材ストッパー１を利用した、削孔の充填方法について説明する。
本実施形態では、せん断補強部材を利用した既設のコンクリート部材を補強する方法において、本実施形態の充填材ストッパーを利用する場合について説明する（図４（ｂ）参照）。
【００３２】
本実施形態のコンクリート部材の補強方法は、穿孔工程、充填材注入工程、補強部材挿入工程、養生工程および仕上げ工程を備えている。
【００３３】
穿孔工程は、図３（ａ）に示すように、既設のコンクリート部材（側壁）Ｗの一面側（地盤Ｇの反対側）から他面側（地盤Ｇ側）に向けて、せん断補強部材Ｂ（図３（ｃ）参照）を設置するための補強部材挿入孔（削孔）Ｈを形成する作業を行う工程である。
【００３４】
補強部材挿入孔Ｈの穿孔は、コンクリート部材Ｗの施工時の配筋図や非破壊試験の情報をもとに、穿孔時に主鉄筋Ｒ１及び配力鉄筋Ｒ２に損傷を与えることの無いように行う。補強部材挿入孔Ｈの穿孔は、側壁Ｗの内側から地盤Ｇと接している外側方向であって、側壁Ｗの表面に略垂直な方向に、インパクト・ドリルやロータリーハンマ・ドリル、コア・ドリルなどの穿孔手段Ｄを用いて行う。
【００３５】
補強部材挿入孔Ｈの形成は、一般部Ｈ１を形成した後、せん断補強部材Ｂの基端部（末端部）に取り付けられている基端定着部材Ｂ３の周縁部が掛止されるように、穿孔手段Ｄを用いて孔口部の削孔径の拡幅を行い、拡幅部Ｈ２を形成する。なお、この拡幅部Ｈ２は、必要に応じて形成すればよく、必ずしも形成する必要はない。
【００３６】
充填材注入工程は、図３（ｂ）に示すように、補強部材挿入孔Ｈ内に充填材Ｊを注入する工程である。
【００３７】
充填材注入工程では、図３（ｂ）に示すように、一般部Ｈ１に充填材Ｊを注入する。
一般部Ｈ１への充填材Ｊの注入は、圧入機械ＭのノズルＭ１を補強部材挿入孔Ｈの底部（地盤Ｇ側の先端部）まで挿入した状態で、充填材ＪをノズルＭ１の先端から圧入しながらノズルＭ１を引き出すまたはノズルＭ１が押し戻されることで、補強部材挿入孔Ｈの先端（底部）から行う。なお、充填材Ｊの充填により、後記するせん断補強部材Ｂを補強部材挿入孔Ｈに挿入した状態で、少なくとも一般部Ｈ１が完全に充填される必要がある。
【００３８】
ここで、本実施形態では、充填材Ｊとしてグラウトを使用するが、充填材Ｊの材質等は、限定されるものではなく、適宜公知の材料から選定して使用すればよい。
【００３９】
補強部材挿入工程は、図３（ｃ）に示すように、一般部Ｈ１に充填材Ｊが注入された補強部材挿入孔Ｈ内に、せん断補強部材Ｂを挿入する工程である。
【００４０】
本実施形態では、せん断補強部材Ｂとして、せん断補強鉄筋Ｂ１と、せん断補強鉄筋Ｂ１の先端部及び基端部に設けられている、せん断補強鉄筋Ｂ１より断面形状が大きい先端定着部材Ｂ２及び基端定着部材Ｂ３と、から構成されたものを使用する。なお、せん断補強部材Ｂの構成は、例えば、せん断補強鉄筋Ｂ１のみにより構成されていてもよく、前記の構成に限定されるものではない。
【００４１】
せん断補強部材Ｂは、地盤Ｇ側に先端定着部材Ｂ２が位置するように、補強部材挿入孔Ｈに挿入される。せん断補強部材Ｂを補強部材挿入孔Ｂに配置すると、基端定着部材Ｂ３が、拡幅部Ｈ２に係止される。
【００４２】
養生工程は、図４（ａ）に示すように、補強部材挿入孔Ｈの孔口部（拡幅部Ｈ２）に充填材ストッパー１を配置した状態で、充填材Ｊの養生を行う工程である。
【００４３】
せん断補強部材Ｂを配置すると、補強部材挿入孔Ｈの一般部Ｈ１および拡幅部Ｈ２のうち基端定着部材Ｂ３の周辺が、せん断補強部材Ｂおよび充填材Ｊにより、密実に充填された状態となる。
充填材ストッパー１は、補強部材挿入孔Ｈの孔口部（拡幅部Ｈ２）に配置されることで、一般部Ｈ１および拡幅部Ｈ２のうち基端定着部材Ｂ３の周辺に充填された充填材Ｊが流出することを防止する。
【００４４】
養生工程では、まず、図４（ａ）に示すように、充填材ストッパー１を孔口部に挿入し、先端板１１をせん断補強部材Ｂの基端定着部材Ｂ３に当接させる。
【００４５】
次に、図４（ｂ）に示すように、締め付けボルト１４を一方に回転させることで、雌ネジ部１１ｂ（図２参照）に締め付けボルト１４をさらに螺入させる。これにより、後端板１２にスペーサ１５を介して締め付け力が作用するため、拡径弾性体１３に対して押圧力が作用する。つまり、拡径弾性体１３は、後端板１２により先端板１１に押し付けられるため、拡径弾性体１３の前面および後面に押圧力が作用する。
【００４６】
拡径弾性体１３は、先端板１１および後端板１２から付与された押圧力により拡径するため、孔口部（拡幅部Ｈ２）の内壁面に外周面が密着する。これにより、充填材ストッパー１が、せん断補強部材Ｂの抜け出しおよび充填材Ｊの漏れ出しを阻止した状態で、補強部材挿入孔Ｈの孔口部に強固に固定される。そして、充填材に十分な強度が発現するまで養生を行う。
【００４７】
仕上げ工程は、図４（ｃ）に示すように、充填材Ｊを養生した後、充填材ストッパー１を取り外して、孔口部にできた空間Ｈ２ａに充填材Ｊ１をコテによりすり込むことで充填し、コンクリート部材Ｗの表面を平坦に仕上げる工程である。
【００４８】
充填材ストッパー１の取り外しは、締め付けボルト１４を逆に回転させることで締め付け力を弱め、拡径弾性体１３への押圧力を弱める。拡径弾性体１３は、作用押圧力が弱まると、元の形状に戻る（縮径する）ため、孔口部への密着状態が解消され、孔口部から抜き出すことが可能となる。
【００４９】
本実施形態では、空間Ｈ２ａへの充填材Ｊ１充填が完了したら、充填材Ｊ１がその流動性により変形することがないように、型枠Ｊ２を、拡幅部Ｈ２（補強部材挿入孔Ｈ）を塞ぐように側壁Ｗの内側表面に設置する。なお、型枠Ｊ２は、必要に応じて設置すればよく、例えば、補強部材挿入孔Ｈが下向きの場合等、充填材Ｊ１が変形する虞がないような場合には、型枠Ｊ２を設置する必要はない。また、型枠Ｊ２の材質・形状・設置方法は、拡幅部Ｈ２（補強部材挿入孔Ｈ）からの充填材Ｊ１の流出を抑止することができればよく、限定されるものではない。また、空間Ｈ２ａに充填される充填材Ｊ１を構成する材料等は限定されるものではなく、適宜公知の材料を使用することが可能である。
【００５０】
以上のように、本実施形態の充填材ストッパー１によれば、拡径弾性体１３が拡径することにより、強固に固定されるため、充填材Ｊが膨張性を有していたとしても、移動することがなく、充填材Ｊの膨張を拘束することができる。
そのため、充填材Ｊが密実に充填された状態を維持することが可能となり、高品質な施工が可能となる。
【００５１】
充填材ストッパー１の固定や撤去は、締め付けボルト１４の回転のみで行うため、施工性にも優れている。
また、充填材ストッパー１の構成は簡易なため、充填材ストッパー１の製造コストも安価である。
【００５２】
また、本実施形態の補強方法によれば、簡易に高品質な補強構造を構築することが可能となる。
【００５３】
＜第２の実施の形態＞
第２の実施の形態に係る充填材ストッパー２は、充填材が充填された削孔の孔口部を遮蔽して、削孔内に充填された充填材の流出を防止するものであって、図５に示すように、先端板２１と、後端板２２と、拡径弾性体２３と、締め付けボルト２４と、スペーサ２５と、により構成されている。
【００５４】
充填材ストッパー２は、図６に示すように、補強部材Ｂが配置された挿入孔Ｈに、後から充填材Ｊを注入する場合に使用するものである。
充填材ストッパー２は、先端板２１と後端板２２と拡径弾性体２３とを連続して貫通する貫通孔２６，２７が形成されている点で、第１の実施の形態に係る充填材ストッパー１と異なっている。
【００５５】
本実施形態では、図５に示すように、空気抜き孔２６および注入孔２７として、２本の貫通孔２６，２７を、締め付けボルト２４の上下に形成する。なお、貫通孔２６，２７の本数、配置、形状等は限定されるものではなく、適宜形成すればよい。
【００５６】
空気抜き孔２６は、挿入孔内の空気を排出することで、挿入孔内に空気が残存することを防止する。また、空気抜き孔２６から充填材Ｊの排出を確認することで、充填性の確認をすることもできる。
【００５７】
注入孔２７は、充填材ストッパー２を孔口部に配置してから充填材Ｊを充填する場合や、充填材ストッパー２を配置した後、充填材Ｊを補充する場合に使用する。
注入孔２７からの充填材Ｊの注入は、注入孔２７に注入用ホース２７ａを接続し、当該注入用ホース２７ａから充填材Ｊを圧入することにより行う。
【００５８】
充填材Ｊの充填が完了したら、貫通孔２６を栓２８により遮蔽し，注入孔２７は注入用ホース２７ａを縛るかクリップ等により遮蔽する。
なお、貫通孔２６，２７は、必要に応じて形成すればよく、省略してもよい。また、空気抜き孔２６または注入孔２７のいずれか一方のみが形成されていてもよい。
【００５９】
本実施形態の充填材ストッパー２は、図５に示すように、先端板２１の前面に突起２１ａが形成されている。
突起２１ａは、先端板２１の中心部に形成されており、先端面は平坦に形成されている。
【００６０】
充填材ストッパー２は、突起２１ａを備えていることにより、図６に示すように、挿入孔の孔口部に配置されることで、補強部材をより効果的に抑えることを可能としている。
なお、突起２１ａは、必要に応じて形成すればよく、省略してもよい。また、突起２１ａの配置や形状は限定されるものではない。
【００６１】
この他の充填材ストッパー２の構成は、第１の実施の形態で示した充填材ストッパー１と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００６２】
充填材ストッパー２によれば、充填材の注入を、充填材ストッパー２を配置した後に行う場合であっても、充填材Ｊの流出を抑えた状態で密実に充填することが可能となる。
また、補強部材を挿入孔に配置する場合において、補強部材をより効果的に抑えることが可能なため、高品質施工をより簡易に行うことが可能となる。
【００６３】
この他の充填材ストッパー２の作用効果は、第１の実施の形態で示した内容と同様なため、詳細な説明は省略する。
【００６４】
＜第３の実施の形態＞
第３の実施の形態に係る充填材ストッパー３は、充填材が充填された削孔の孔口部を遮蔽して、削孔内に充填された充填材の流出を防止するものであって、図７（ａ）および（ｂ）に示すように、先端板３１と、後端板３２と、拡径弾性体３３と、注入管３４と、により構成されている。
【００６５】
先端板３１は、充填材が充填される削孔（補強部材挿入孔）の孔口部を遮蔽することが可能な形状に形成されている。
先端板３１は、孔口部の断面形状に応じて形成された鋼製の板材である。なお、先端板３１の形状寸法は限定されるものではなく、削孔の孔口部の形状等に応じて適宜設定すればよい。また、先端板３１の材質や板厚も限定されるものではなく、適宜設定すればよい。
【００６６】
後端板３２は、先端板３１の後側（孔口側）に配設された板材であって、本実施形態では、先端板３１と同程度の外径を有した鋼製の円板により構成する。
後端板３２には、その中心部に貫通孔３２ａが形成されており、拡径弾性体３３に接続された注入管３４の挿通が可能に構成されている。
【００６７】
なお、後端板３２の材質や形状寸法は、拡径弾性体３３が拡径する際に軸方向（後端板３２の径と直交する方向）での膨張を先端板３１とともに抑制することが可能であれば、限定されるものではない。
【００６８】
拡径弾性体３３は、図７（ａ）に示すように、先端板３１と後端板３２との間に介設された部材である。
拡径弾性体３３は、内部に注入室３３ａが形成された中空のゴム部材であって、先端板３１および後端板３２と同程度の外径を有した円柱状に構成されている。
【００６９】
拡径弾性体３３の注入室３３ａには、後部から注入管３４が接続されており、注入室３３ａへの気体や液体の注入が可能に構成されている。
本実施形態では、後端板３２の貫通孔３２ａの位置に対応して、拡径弾性体３３の後側面（後端板３２側面）の中心部に貫通孔３３ｂが形成されており、注入管３４の挿入が可能に構成されている。
【００７０】
なお、拡径弾性体３３を構成する材料は限定されるものではない。また、拡径弾性体３３の形状や貫通孔３３ｂの配置等も限定されるものではなく、適宜設定すればよい。
【００７１】
注入管３４は、気体または液体を注入室３３ａに注入するための管材である。
注入管３４は、後端板３２の貫通孔３２ａと拡径弾性体３３の貫通孔３３ｂを挿通して注入室３３ａに接続している。
【００７２】
充填材ストッパー３は、充填材が充填された削孔の孔口部に配置された状態で、注入管３４を介して注入室３３ａ内に気体または液体を注入することで固定される。
注入室３３ａ内に気体または液体が注入されると、拡径弾性体３３が膨張して孔口部の内壁面に密着する。このとき、拡径弾性体３３は、軸方向の膨張が先端板３１と後端板３２により規制されているため、周方向（直径方向）に膨張する。
【００７３】
充填材ストッパー３を撤去する際は、注入管３４を介して注入室３３ａ内の気体または液体を排出することで、拡径弾性体３３を縮径させる。
【００７４】
以上のように、本実施形態の充填材ストッパー３によれば、第１の実施の形態で示した充填材ストッパー１と同様の作用効果を得ることが可能となる。
【００７５】
なお、注入管３４を介して注入される気体または液体は、例えば、圧縮空気や水等でよく、限定されるものではない。
【００７６】
＜第４の実施の形態＞
第４の実施の形態に係る充填材ストッパー４は、充填材が充填された削孔の孔口部を遮蔽して、削孔内に充填された充填材の流出を防止するものであって、図８に示すように、先端板４１と、後端板４２と、拡径弾性体４３と、嵌め込み材４４と、により構成されている。
【００７７】
先端板４１は、図８（ｂ）に示すように、円形状に形成された鋼製の板材により構成されている。先端板４１には、補強鉄筋Ｂを挿通するための貫通孔４１ａが中心部に形成されているとともに、嵌め込み材４４の位置に対応してスリット４１ｂが形成されている。
【００７８】
スリット４１ｂは、先端板４１の中心側から外側に向かうに従って、幅（間隔）が広がるように扇状に形成されている。スリット４１ｂの中心側の幅（間隔）は、補強鉄筋Ｂと同程度とする。
【００７９】
後端板４２は、図８（ｃ）に示すように、円形状に形成された鋼製の板材により構成されている。後端板４２は、補強鉄筋Ｂを挿通するための貫通孔４２ａが中心部に形成されているとともに、嵌め込み材４４の位置に対応してスリット４２ｂが形成されている。
また、後端板４２には、貫通孔４２ｃが形成されており、拡径弾性体４３に接続された注入管４５（図８（ａ）参照）の挿通が可能に構成されている。なお、スリット４２ｂの形状は、先端板４１のスリット４１ｂと同じとする。
【００８０】
拡径弾性体４３は、図８（ａ）に示すように、先端板４１と後端板４２との間に介設されたゴム製の部材であり、先端板４１および後端板４２と同程度の外径を有している。
【００８１】
拡径弾性体４３には、図８（ｄ）に示すように、中心部に補強鉄筋Ｂの挿通が可能な貫通孔４３ａが形成されているとともに、嵌め込み材４４を嵌め込むことが可能なスリット４３ｂが形成されている。
さらに、拡径弾性体４３は、内部に気体や液体の注入が可能な注入室４３ｃが形成された中空部材である。
【００８２】
スリット４３ｂは、拡径弾性部材４３の中心側から外側に向かうに従って、幅（間隔）が広がるように扇状に形成されている。拡径弾性部材４３には、スリット４３ｂから補強鉄筋Ｂが脱着可能に挿入されている。
【００８３】
拡径弾性体４３の注入室４３ｃには、後部から注入管４５が接続されており、注入室４３ｃへの気体や液体の注入が可能に構成されている。
本実施形態では、後端板４２の貫通孔４２ｃの位置に対応して、拡径弾性体４３の後側面（後端板４２側面）に貫通孔４３ｄが形成されており、注入管４５（図８（ａ）参照）の接続が可能に構成されている。
【００８４】
本実施形態では、拡径弾性体４３をゴムにより構成するが、拡径弾性体４３は、注入室４３ｃに注入された気体や液体の圧力により拡径し、注入圧が解除されると元の形状に復元される弾性力を備えた材料であれば限定されるものではない。
【００８５】
嵌め込み材４４は、ゴム製の部材であって、拡径弾性体４３に形成されたスリット４３ｂの形状の同形状に形成されている。
なお、嵌め込み材４４の材質は限定されないが、本実施形態では、拡径弾性体４３と同様のものを使用する。
【００８６】
嵌め込み材４４は、拡径弾性体４３が膨張することにより、周方向両端（図８（ｄ）における左右）から押圧力（圧縮力）が作用して押し潰されることで、削孔の孔壁側に膨張（拡径）する。
【００８７】
注入管４５は、気体または液体を注入室４３ｃに注入するための管材である。
注入管４５は、後端板４２の貫通孔４２ｃを挿通して注入室４３ｃに接続している。
【００８８】
本実施形態の充填材ストッパー４を使用すれば、図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、既設のコンクリート部材Ｗに対して補強鉄筋Ｂを植設し、この補強鉄筋を利用して増し打ち部Ｗ１を施工する場合において、補強鉄筋Ｂの配筋作業と削孔内への充填材Ｊの充填作業とを、簡易かつ高品質に行うことが可能となる。
【００８９】
増し打ち部Ｗ１の施工は、まず、図９（ａ）に示すように、充填材ストッパー４に補強鉄筋Ｂを挿通させた状態で、充填材Ｊが注入された削孔Ｈ内に充填材ストッパー４を配置し、補強鉄筋Ｂの軸部を削孔Ｈ内に挿入する。
【００９０】
次に、注入管４５を介して注入室４３ｃ内に空気または水を注入し、この空気圧または水圧により拡径弾性体４３および嵌め込み材４４を拡径させて、削孔Ｈの内壁面に密着させる。これにより、充填材ストッパー４が固定されて、充填材Ｊの流出を防止するとともに、補強鉄筋Ｂの固定が行なわれる。
【００９１】
充填材Ｊの養生後、図９（ｂ）に示すように、充填材ストッパー４を取り外す。
充填材ストッパー４の取り外しは、まず、注入室４３ｃから空気または水を排出し、注入室４３ｃ内の圧力を低下させ、次に、充填材ストッパー４を削孔Ｈ内から引き出す。その後、嵌め込み材４４をスリット４１ｂ、４２ｂ、４３ｂから抜き出すことで、スリット４１ｂ，４２ｂ，４３ｂを利用して補強鉄筋Ｂから充填材ストッパー４を取り外すことが可能となる。
【００９２】
充填材ストッパー４を取り外したことにより形成された削孔Ｈ（孔口部）の空間Ｈ’には、図９（ｃ）に示すように、充填材Ｊ１を充填し、コンクリート部材Ｗ表面を平坦にする。このとき、充填材Ｊ１の流出を防止することを目的として、コンクリート部材Ｗの表面に型枠Ｊ２を設置する。なお、型枠Ｊ２は、必要に応じて設置すればよく、例えば、補強部材挿入孔Ｈが下向きの場合等、充填材Ｊ１が変形する虞がないような場合には、型枠Ｊ２を設置する必要はない。
【００９３】
充填材Ｊ１に十分な強度が発現したら型枠Ｊ２を取り外し、図９（ｄ）に示すように、コンクリート部材Ｗの表面に沿って鉄筋Ｒを配筋した後、増し打ち部Ｗ１のコンクリートを打設する。
このとき鉄筋Ｒは、補強鉄筋Ｂの頭部Ｂ１の周辺に位置させた状態で行う。
これにより、既設のコンクリート部材Ｗと増し打ち部Ｗ１との一体化がより強固に行われる。
【００９４】
以上、本発明について、好適な実施形態について説明した。しかし、本発明は、前述の各実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
【００９５】
例えば、本発明の充填材ストッパーの使用は、コンクリート部材の補強方法に限定されるものではない。例えば、コアボーリング等の削孔穴が形成されたコンクリート構造物の復旧作業において、本願発明の充填材の充填方法を採用してもよい。これにより、削孔穴と充填材との接合面が水みちとなることがなく、止水性の優れたコンクリート構造物が提供される。
【００９６】
また、充填材ストッパーは、有底の削孔穴に対して充填材を充填する場合に限定されるものではなく、貫通孔に対して充填材の充填する場合に採用してもよい。
また、拡幅部が形成されていない削孔に対して本発明の充填材ストッパーを使用してもよい。
【００９７】
また、補強対象であるコンクリート部材は、コンクリート造であればよく、現場打ちコンクリート構造体や、プレキャストコンクリート構造体等その種類は問わないとともに、補強を行う部位についても限定されず、例えば、天井スラブ、底版、側壁等に適用可能である。
【符号の説明】
【００９８】
１，２，３，４ 充填材ストッパー
１１，２１，３１，４１ 先端板
１１ａ 雌ネジ部
１２，２２，３２，４２ 後端板
１３，２３，３３，４３ 拡径弾性体
１４，２４ 締め付けボルト
１５，２５ スペーサ
２１ａ 突起
２６ 空気抜き孔（貫通孔）
２７ 注入孔（貫通孔）
３３ａ，４３ｃ 注入室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
充填材が充填された削孔の孔口部に配設される充填材ストッパーであって、
雌ネジ部を備える先端板と、
前記先端板の孔口側に配設される後端板と、
前記先端板と前記後端板との間に介設された拡径弾性体と、
前記後端板および前記拡径弾性体を貫通して前記雌ネジ部に螺入された締め付けボルトと、を備え、
前記拡径弾性体が、前記先端板および前記後端板を介して付与される前記締め付けボルトの締め付け力により拡径可能であることを特徴とする、充填材ストッパー。
【請求項２】
前記締め付けボルトの頭部と前記後端板との間に、スペーサが介設されていることを特徴とする、請求項１に記載の充填材ストッパー。
【請求項３】
充填材が充填された削孔の孔口部に配設される充填材ストッパーであって、
前記孔口部を遮蔽する先端板と、
前記先端板の孔口側に配設される後端板と、
前記先端板と前記後端板との間に介設された拡径弾性体と、を備え、
前記拡径弾性体は、内部に気体または液体を注入することで膨張する中空の部材からなることを特徴とする、充填材ストッパー。
【請求項４】
前記先端板の前記拡径弾性体との当接面と反対側の面に、突起が形成されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の充填材ストッパー。
【請求項５】
前記先端板、前記拡径弾性体および前記後端板を貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の充填材ストッパー。
【請求項１】
充填材が充填された削孔の孔口部に配設される充填材ストッパーであって、
雌ネジ部を備える先端板と、
前記先端板の孔口側に配設される後端板と、
前記先端板と前記後端板との間に介設された拡径弾性体と、
前記後端板および前記拡径弾性体を貫通して前記雌ネジ部に螺入された締め付けボルトと、を備え、
前記拡径弾性体が、前記先端板および前記後端板を介して付与される前記締め付けボルトの締め付け力により拡径可能であることを特徴とする、充填材ストッパー。
【請求項２】
前記締め付けボルトの頭部と前記後端板との間に、スペーサが介設されていることを特徴とする、請求項１に記載の充填材ストッパー。
【請求項３】
充填材が充填された削孔の孔口部に配設される充填材ストッパーであって、
前記孔口部を遮蔽する先端板と、
前記先端板の孔口側に配設される後端板と、
前記先端板と前記後端板との間に介設された拡径弾性体と、を備え、
前記拡径弾性体は、内部に気体または液体を注入することで膨張する中空の部材からなることを特徴とする、充填材ストッパー。
【請求項４】
前記先端板の前記拡径弾性体との当接面と反対側の面に、突起が形成されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の充填材ストッパー。
【請求項５】
前記先端板、前記拡径弾性体および前記後端板を貫通する貫通孔が形成されていることを特徴とする、請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の充填材ストッパー。
【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２０１１−２３１４５８（Ｐ２０１１−２３１４５８Ａ）
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９９８１５（Ｐ２０１０−９９８１５）
【出願日】平成２２年４月２３日（２０１０．４．２３）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】（０００１９４７５６）成和リニューアルワークス株式会社 (32)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月１７日（２０１１．１１．１７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月２３日（２０１０．４．２３）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【出願人】（０００１９４７５６）成和リニューアルワークス株式会社 (32)
【Ｆターム（参考）】
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