既設構築物の耐震補強工法
【課題】 既設構築物に形成した開口部内面に略枠状の耐震補強フレームを設置し、そのフレーム周縁部の両側外面に配置した型枠の開口部内面側を間隔保持部材で所定の間隔に保持すると共に、上記フレームと開口部内面および型枠とで囲まれた固結材充填領域内に固結材を充填固化させる耐震補強工法において、型枠と間隔保持部材とを所定の位置に簡単・確実に配置固定できるようにする。
【解決手段】上記のような耐震補強工法において、間隔保持部材は所定長さの帯板材の両端部に略U字状の凹溝を上記帯板材の長手方向と略直角方向に設けてなり、その一方の凹溝の外側の折曲片を他方の凹溝の外側の折曲片よりも長く形成し、その長い折曲片と、その内側に凹溝を挟んで対向形成した切り起し片との間の一方の型枠を先に挿入嵌合したのち、他方の型枠を他方の凹溝に挿入嵌合するようにしたことを特徴とする。
【解決手段】上記のような耐震補強工法において、間隔保持部材は所定長さの帯板材の両端部に略U字状の凹溝を上記帯板材の長手方向と略直角方向に設けてなり、その一方の凹溝の外側の折曲片を他方の凹溝の外側の折曲片よりも長く形成し、その長い折曲片と、その内側に凹溝を挟んで対向形成した切り起し片との間の一方の型枠を先に挿入嵌合したのち、他方の型枠を他方の凹溝に挿入嵌合するようにしたことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば鉄筋コンクリート製建築構造物等の既設構築物の耐震補強工法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来たとえば鉄筋コンクリート構造物等の既設構築物の耐震補強工法として、下記特許文献1,2には、既設構築物の壁等に形成した開口部の内面に、アンカーボルトを植設すると共に、上記開口部内に、外周面に多数のスタッドボルトを植設した鉄骨ブレース等の略枠状の耐震補強フレームを設置し、そのフレーム周縁部の両側外面に、該フレームと上記開口部内面との間の隙間を塞ぐようにして型枠を配置し、その両型枠の開口部内面側を間隔保持部材で所定の間隔に保持すると共に、上記耐震補強フレームと開口部内面および上記両型枠とで囲まれた固結材充填領域内に、上記アンカーボルトおよびスタッドボルトを埋設するようにしてモルタル等の固結材を充填固化させた構成が開示されている。
【0003】
しかし、上記のような耐震補強構造もしくは耐震補強工法では、上記間隔保持部材を前記開口部内面の所定の位置に如何にして配置固定するかが問題となる。例えば上記の間隔保持部材を開口部内面にアンカー等で固定すると、そのアンカーの打設作業に多大な労力と時間を要するだけでなく、アンカー打設時に発生したコンクリートの切削粉等が型枠内に残留して前記モルタル等の固結材を充填固化させる際に充填不良や固結不全を生じる等のおそれがある。
【0004】
一方、上記間隔保持部材、特に上記開口部内面の横向き(上下方向)の面もしくは下向きの面(上面)に配設される間隔保持部材は、何らかの手段で開口部内面に止めておかないと、型枠組み立て中に落下してしまう。とりわけ型枠の組み立て作業はフレーム周縁部の両側外面(通常は建物の内面側と外面側)にそれぞれ型枠を配置しなければならず、その各型枠および間隔保持部材を開口部の内側と外側とで、それぞれ別の作業者が手で押さえるのは非能率的であり、開口部の外側には充分な足場や作業空間がないことも少なくない。まして、上記間隔保持部材は所定のピッチで多数設置する必要があり、それら全てを作業者が手で押さえることはほぼ不可能である。
【0005】
【特許文献1】特開2001−182336号公報
【特許文献2】特開2004−169343号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、耐震補強フレーム周縁部の両側外面に配設される型枠およびその両型枠を所定の間隔をおいた状態に保持する間隔保持部材を所定の位置に簡単・確実に配置固定すると共に、上記フレームとそれを設置した開口部内面との間に固結材を万遍なく充填固化させて強固に耐震補強することのできる既設構築物の耐震補強工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的を達成するために本発明による既設構築物の耐震補強工法は、以下の構成としたものである。すなわち、耐震補強すべき既設構築物に形成した開口部の内面にアンカーボルトを植設すると共に、上記開口部内に、外周面に多数のスタッドボルトを植設した略枠状の耐震補強フレームを設置し、そのフレーム周縁部の両側外面に該フレームと上記開口部内面との間の隙間を塞ぐようにして型枠を配置し、その両型枠の開口部内面側を間隔保持部材で所定の間隔に保持すると共に、上記耐震補強フレームと開口部内面および上記両型枠とで囲まれた固結材充填領域内に、上記アンカーボルトおよびスタッドボルトを埋設するようにして固結材を充填して固化させる耐震補強工法において、上記間隔保持部材は所定長さの帯板材の両端部にそれぞれ上記両型枠挿入用の略U字状の凹溝を上記帯板材の長手方向と略直角方向に設けてなり、その一方の凹溝の外側の折曲片を他方の凹溝の外側の折曲片よりも長く形成すると共に、その長い折曲片の内側に上記凹溝を挟んで対向する切り起し片を形成し、その切り起し片と上記の長い折曲片との間の凹溝内に、上記両型枠のうちのいずれか一方の型枠を先に挿入嵌合したのち、他方の型枠を上記他方の凹溝に挿入嵌合するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
上記のように本発明による既設構築物の耐震補強工法は、間隔保持部材の一方の凹溝の外側の折曲片を他方の凹溝の外側の折曲片よりも長く形成し、その長い折曲片の内側に上記凹溝を挟んで対向する切り起し片を形成し、その切り起し片と上記の長い折曲片との間の凹溝内に、上記両型枠のうちのいずれか一方の型枠を先に挿入嵌合したのち、他方の型枠を上記他方の凹溝に挿入嵌合するようにしたから、例えば前記開口部の側部に上下方向に配設される型枠に対しても上記切り起し片と長い折曲片との間に上記型枠を挟むようにして上記間隔保持部材を簡単・確実に設置することが可能となり、型枠の組み立て作業を容易・迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、図に示す実施形態に基づいて本発明を具体的に説明する。図1(a)は本発明による既設構築物の耐震補強工法の施工状態の一例を示す施工途中の正面図、同図(b)は(a)におけるb−b断面図、図2は図1(a)におけるA−A拡大断面図、図3はその一部の分解図である。
【0010】
図に示す実施形態は、耐震補強すべき鉄筋コンクリート製建築構造物等の既設構築物における外壁等の躯体1に形成した開口部1aの内面にアンカーボルト2を植設すると共に、上記開口部1a内に、外周面に多数のスタッドボルト3を植設した鉄骨ブレース等の略枠状の耐震補強フレーム4を設置し、そのフレーム周縁部の両側外面に、該フレーム4と上記開口部内面との間の隙間を塞ぐようにして型枠5a,5bを配置し、その両型枠5a,5bの開口部内面側を間隔保持部材6で所定の間隔に保持すると共に、上記耐震補強フレーム4と開口部内面および上記両型枠5a,5bとで囲まれた固結材充填領域S内に、上記アンカーボルト2およびスタッドボルト3を埋設するようにしてモルタル等の固結材gを充填して固化させた構成である。図中、7は上記開口部1aの内面と耐震補強フレーム4との間の空間内において上記アンカーボルト2およびスタッドボルト3に絡めて設けたスパイラル筋で必要に応じて設ける。
【0011】
上記耐震補強フレーム4は、本実施形態においては図1に示すように略方形のフレーム本体4aと、その内部に溶接等で取付けた複数本の補強用筋交い4b等よりなり、上記フレーム本体4aおよび筋交い4bはそれぞれH型鋼等で形成されている。上記フレーム本体4aを構成するH型鋼の外周側の片のうち固結材充填作業等の作業側となる片の一部は予め工場等で切除しておくとよく、本実施形態においては図2に示すように作業側となることが多い建築物等の既設構築物の屋内側の一方の片を切除したものが用いられている。それによって上記作業側のフレーム4と開口部内面との間の隙間が大きく確保され、後述する固結材gの充填作業やスパイラル筋7の装填作業等を容易・迅速に行うことが可能となる。上記のように作業側(屋内側)のフレーム4と開口部内面との間の隙間を大きくしたことによって、その隙間を塞ぐ屋内側の型枠5aは屋外側の型枠5bよりも幅広に形成されている。
【0012】
前記の隔保持部材6は、本実施形態においては図4および図5に示すように所定長さの金属帯板材で断面円弧状に形成され、その長手方向複数箇所(図の場合は3箇所)に貫通孔60が形成されている。また上記間隔保持部材6の両端部には、それぞれ型枠挿入用の略U字状の凹溝61,62が上記間隔保持部材6の長手方向と略直角方向に屈曲させて設けられ、その一方のU字状凹溝61の外側の折曲片61aは他方の凹溝62の外側の折曲片62aよりも長く形成されている。又その長い折曲片61aの内側には、上記の凹溝61を挟んで対向する切り起し片61cが形成され、その切り起し片61cと上記の長い折曲片61aとの間の凹溝61内に、上記両型枠5a,5bのうちのいずれか一方の型枠5aを挿入嵌合し、他方の型枠5bを他方の凹溝62に挿入嵌合する構成である。
【0013】
上記間隔保持部材6で所定の間隔に保持した上記各型枠5a,5bの他端は、耐震補強フレーム4の周縁部外側面に当接配置した型枠把持部材8で把持するもので、その型枠把持部材8は、本実施形態においては図3に示すように位置決め板8aの両面に溶接等で取付けた一対の支持板8b・8b間にクランプ板8cを横軸8dで揺動可能に取付け、上記支持板8b・8b間に取付けたガイドピン8eと上記クランプ板8cとの間に楔状のキー8fをスライド移動可能に挿入配置した構成である。
【0014】
上記型枠把持部材8は、上記クランプ板8cの長さが異なるものが複数種類(本実施形態においては3種類)用意され、型枠5a,5bの固定位置に応じて適宜選択して使用するように構成されている。そして使用時は、例えば図3の右側の型枠把持部材8のように配置した状態で、楔状のキー8fをハンマー等で図で下方に打ち込むと、そのキー8fの楔作用でクランプ板8cが横軸8dを中心に図で時計方向に回動して、クランプ板8cの下端側の押圧ロッド等の押圧部8c1が型枠5aに圧接し、その押圧部8c1と耐震補強フレーム4との間に型枠5aが強固に狭持される構成であり、又その状態から上記キー8fを上方に引き抜くと、上記の狭持状態が解除される。上記の型枠把持部材8は、図1において型枠5aの長手方向に多数設けられているが図には省略した。
【0015】
上記型枠5aの下部の左右方向中央部には、図1に示すように前記の固結材充填領域S内にモルタル等の固結材gを注入充填するための注入口9が設けられ、開口部1aの左右両側部に位置する型枠5aの上下方向中央部には予備注入口9aが、また型枠5aの上部の左右方向中央部には予備注入口9bがそれぞれ設けられている。上記各注入口9、9a、9bには、図2に示すような短筒状の口金10aを介して注入ホース10を接続することによって上記領域S内に固結材gを注入する構成であるが、上記注入口9、9a、9bの配置位置や、それに対する注入ホース10の接続構造等は適宜変更可能である。
【0016】
また上記型枠5aの最上部の両側角部には、図1に示すように空気抜き孔11が設けられ、その空気抜き孔11に図2に示すような抜気ホース12を挿通することによって前記の固結材充填領域S内に固結材gを注入する際に該領域S内に残留する空気を排出させる構成である。上記空気抜き孔11の配置位置や、それに対する上記抜気ホース12の接続構造も適宜変更可能である。
【0017】
さらに上記各型枠5a,5bの外面と開口部1aの内面との角部には、必要に応じてシール専用モルタル又はエポキシ樹脂等のシール部材13を設けるとよい。また前記の型枠5a,5bのうち少なくとも上記固結材gの注入側、すなわち上記注入口9を設ける側であって、少なくとも上部は透明のものを用いるとよく、本実施形態においては前記の作業側(屋内側)の型枠5aのうち上部横辺の型枠としては板厚10mmの透明の硬質塩化ビニール板が用いられている。
【0018】
次に、上記のような耐震補強工法を施工する場合の具体的な手順の一例を説明する。先ず、図6に示すように耐震補強すべき鉄筋コンクリート製建築構造物等の既設構築物における外壁等の躯体1に形成した開口部1aの内面をピック等で目荒らしした後、図7に示すように上記開口部内面にアンカーボルト2を上記開口部の周方向に所定のピッチで植設する。その植設方法は適宜であるが、例えば上記開口部内面にアンカーボルト2の挿入孔を穿孔した後、上記挿入孔内に接着系カプセル等を挿入し、そのカプセルをアンカーボルト2で破壊すると共にアンカーボルト2で接着剤を攪拌混合して反応させながら固定すればよい。
【0019】
なお上記開口部1aの内面には、必要に応じてフレーム仮止め用のアンカー(不図示)等を打設すると共に、上記開口部内面を適宜の手段で清掃した後、その表面に前記シール部材12との密着強度の確保および前記フレーム4と開口部内面との間に充填される固結材gの品質を確保するためのプライマーを噴霧器等で塗布しておくとよい。
【0020】
次いで、上記開口部1a内に図8に示すように耐震補強フレーム4を収容配置するもので、その耐震補強フレーム4は、予め工場等で上記開口部1aの大きさに合わせて所定形状に形成すると共に、そのフレーム4の外周面にスタッドボルト3を所定ピッチで溶接等で固着しておく。また上記フレーム4は、耐震補強すべき躯体1の開口部1aの内面との間に上記固結材gの充填領域Sが充分に確保できるように上記開口部内面より一回り小さく形成する。なお上記耐震補強フレーム4は図8に示すような、いわゆるK型ブレースのほか、D型ブレースなどと呼称されるもの、さらにはフレームに出入口通路を設置できるようにフレーム本体4aの下部の一部が切り欠かれている、いわゆるマンサード型等もあり、本発明はいずれの構成のものにも適用できる。
【0021】
上記のようにして開口部1a内に収容配置した耐震補強フレーム4は、前記のようなフレーム仮止め用のアンカー(不図示)に溶接する等して所定の位置に固定するもので、そのとき、上記開口部1aの内面に植設したアンカーボルト2と、耐震補強フレーム4の外周面に植設したスタッドボルト3とは、図8のように互いに交互にかみ合うように配置される。そして上記耐震補強フレーム4と上記開口部1aの内面との間には、前述のように必要に応じて図9、図10および図11(a)に示すようにスパイラル筋7等を配筋するもので、その際、上記スパイラル筋7はアンカーボルト2とスタッドボルト3に図に省略した針金等で結束するのが望ましい。
【0022】
次いで、図11(b)および(c)のように上記耐震補強フレーム4の周縁部の両側外面に、上記フレーム4と開口部1aの内面との間の隙間を塞ぐようにして型枠5a,5bを配置するもので、その各型枠5a,5bの幅は、上記耐震補強フレーム4と上記開口部1aの内面との間隔よりもやや広めに形成して各型枠5a,5bの一部が上記フレーム4とラップするように構成するのが望ましい。そのラップ長(ラップ代)は本実施形態においては約30mm程度となるように設定されている。
【0023】
上記型枠5a,5bの開口部1a内面側の端部は、前述のように間隔保持部材6により所定の間隔に保持した状態で上記開口部内面に配置固定するもので、その際、前記の切り起し片61cと長い折曲片61aとの間の凹溝61内に、上記両型枠5a,5bのうちのいずれか一方、図の場合は型枠5aを挿入した後、他方の型枠5bを他方の凹溝62に挿入するようにしたものである。そのようにすると、簡単・確実に挿入固定することができる。
【0024】
特に、図12および図13に示すように開口部1aの側部に上下方向に配設される型枠のうち、とりわけ前記の作業側(本実施形態においては屋内側)の型枠5aにあっては、該型枠5aを上記切り起し片61cと長い折曲片61aとで両側から挟み込むようにして保持され、図13のように上記型枠5aに対して間隔保持部材6を片持ち的に支持させた状態においても、間隔保持部材6の自由端側の荷重によるモーメントで上記の保持力が増し、間隔保持部材6が不用意に落下するのを防止することができる。
【0025】
上記のようにして一方の型枠5aに間隔保持部材6の一方の凹溝61を係合保持させた後は、上記各間隔保持部材6の他方の凹溝62に他方の型枠5bを係合させればよく、その作業は上記間隔保持部材6が図12および図13に示すように所定の間隔をおいて複数個配置されている場合にも上記各間隔保持部材6は大きく傾くことなく、かつ、その各凹溝62は前記型枠5aと略平行に上下方向に並んだ状態に配列されるので上記他方の型枠5bを一括して容易に係合させることもできるものである。
【0026】
次に、上記間隔保持部材6で所定の間隔に保持させた状態で開口部内面に配置固定した上記各型枠5a,5bの耐震補強フレーム4側は、そのフレーム4の外側面に前記のようにラップさせて前記型枠把持部材8で固定するもので、その際、上記各型枠5a,5bとフレーム外側面との間には、接着テープ等の止水パッキンを介在させるとよく、その止水パッキンは例えばフレーム外側面に各型枠5a,5bを添わせる際に貼り付ける。
【0027】
上記のようにフレーム外側面に添わせた各型枠5a,5bを前記型枠把持部材8で固定する際には、その各型枠5a,5bの固定位置に対応した長さのクランプ板8cを有する型枠把持部材8を選択して固定すればよく、又その型枠把持部材8で上記各型枠5a,5bを固定する際には、その各型枠5a,5bのフレーム4との反対側面に上記クランプ板8cの自由端側の押圧部8c1を当接させた状態で前記楔状のキー8fをハンマー等で打ち込めばよい。なお上記の型枠把持部材8も前記の間隔保持部材6と同様に各型枠5a,5bの長手方向に複数個に設置するのが望ましい。
【0028】
そして前記の注入口9には注入ホース10等を接続し、開口部1aの上部角部等には抜気ホース12を設置した後、前記各型枠5a,5bの外面と開口部1aの内面との角部には、必要に応じて前述のようなシール専用モルタル又はエポキシ樹脂等のシール部材13を設けて密封する。そして上記注入ホース10等からモルタル等の固結材gを上記耐震補強フレーム4と開口部1aの内面との間の上記両型枠5a,5bで閉塞された固結材充填領域Sに注入充填するもので、その際、下部の注入口9から開口部1aの上部(天端部)まで連続して注入してもよいが、例えば前記図1(a)におけるb−b切断線の近傍まで充填されたところで確認のため一旦注入作業を停止するようにしてもよい。特に上部は固結材gの非充填箇所ができやすいが、例えば前記のようにフレーム4の上部(上辺)側の型枠、特に固結材注入側の型枠5aを透明の合成樹脂板を用いると、型枠内部の充填状況の確認が可能であり、その充填状況に応じて開口部1aの側部に設けた前記の予備注入口9aまたは上部の予備注入口9bから固結材gを注入することもできる。
【0029】
上記のようにして固結材充填領域Sに固結材gを注入する際に上記領域S内に残留する空気は上記抜気ホース12から排出され、上記充填領域Sの上部に空気溜まり等が生じるのが防止される。また上記のように固結材充填領域Sに固結材gを注入する際、間隔保持部材6に前記のような貫通孔60を設けておくと、固結材gは図14に示すように開口部1aの上面に配置された断面円弧状の間隔保持部材6の上側から固結材gが流入した場合にも上記貫通孔60を通って上記固結材gが間隔保持部材6の下側に移動して間隔保持部材6上部または下部に空気溜まりや未充填箇所等が生じることなく間隔保持部材6の周囲に万遍なく固結材gを充填することができるものである。なお上記のようにして固結材充填領域Sに固結材gを注入充填して固化した後は、型枠把持部材8を外し、各型枠5a,5bをそのまま残す場合と解体して撤去する場合もある。ただし、上部の型枠は解体撤去することなく、そのまま残すようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0030】
以上のように本発明による耐震補強工法によれば既設構築物を簡単・確実かつ容易・迅速に耐震補強することが可能となるもので、例えば従来工法で上記のような耐震補強を行い、耐震補強フレームの上部に乾燥収縮によるひび割れを発生させないようにするためには、上記フレームの上部への固結材gの確実な充填とともに、充分に養生(通常は7日以上養生)してから型枠を取り外す場合は乾燥防止剤等の塗布が必要であるが、実際には、例えば学校の校舎を耐震補強する場合には、通常夏休みを利用して耐震補強する場合が多く、工期の制限から型枠を早期に取外さなければならないことも少なくない。その場合、本発明では位置決め固定が容易な間隔保持部材6を用いることで作業性を確保したり、或いは、固結材の流動性を改善すると共に、その剛性を利用して樹脂製の型枠板をフレーム上部に的確に固定することも可能となり、また固結材充填領域Sの上部への一層確実な固結材gの充填と、型枠を取外さずに残すことで、封緘養生状態が保たれ、乾燥ひび割れの発生を確実に防止することも可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】(a)は本発明による既設構築物の耐震補強工法の施工状態の一例を示す施工途中の正面図、同図(b)は(a)におけるb−b断面図。
【図2】図1(a)におけるA−A拡大断面図。
【図3】その一部の分解図。
【図4】間隔保持部材の斜視図。
【図5】(a)は間隔保持部材の平面図、(b)はその側面図、(c)は(a)におけるc−c断面図、(d)は(a)におけるd−d断面図。
【図6】本発明による既設構築物の耐震補強工法の施工手順を示す説明図。
【図7】本発明による既設構築物の耐震補強工法の施工手順を示す説明図。
【図8】本発明による既設構築物の耐震補強工法の施工手順を示す説明図。
【図9】本発明による既設構築物の耐震補強工法の施工手順を示す説明図。
【図10】上記図9の左半部の拡大図。
【図11】(a)〜(d)は本発明による既設構築物の耐震補強工法の施工手順を示す説明図。
【図12】間隔保持部材の配置状態を示す斜視図。
【図13】その一部の拡大側面図。
【図14】間隔保持部材に対する固結材の流通状態を示す説明図。
【符号の説明】
【0032】
1 躯体
1a 開口部
2 アンカーボルト
3 スタッドボルト
4 耐震補強フレーム
4a フレーム本体
4b 筋交い
5a、5b 型枠
6 間隔保持部材
7 スパイラル筋
S 固結材充填領域
g 固結材
60 貫通孔
61、62 凹溝
61a、62a 折曲片
61c 切り起し片
8 型枠把持部材
8a 位置決め板
8b 支持板
8c クランプ板
8d 横軸
8e ガイドピン
8f キー
9 注入口
10a 口金
10 注入ホース
11 空気抜き孔
12 抜気ホース
13 シール部材
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば鉄筋コンクリート製建築構造物等の既設構築物の耐震補強工法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来たとえば鉄筋コンクリート構造物等の既設構築物の耐震補強工法として、下記特許文献1,2には、既設構築物の壁等に形成した開口部の内面に、アンカーボルトを植設すると共に、上記開口部内に、外周面に多数のスタッドボルトを植設した鉄骨ブレース等の略枠状の耐震補強フレームを設置し、そのフレーム周縁部の両側外面に、該フレームと上記開口部内面との間の隙間を塞ぐようにして型枠を配置し、その両型枠の開口部内面側を間隔保持部材で所定の間隔に保持すると共に、上記耐震補強フレームと開口部内面および上記両型枠とで囲まれた固結材充填領域内に、上記アンカーボルトおよびスタッドボルトを埋設するようにしてモルタル等の固結材を充填固化させた構成が開示されている。
【0003】
しかし、上記のような耐震補強構造もしくは耐震補強工法では、上記間隔保持部材を前記開口部内面の所定の位置に如何にして配置固定するかが問題となる。例えば上記の間隔保持部材を開口部内面にアンカー等で固定すると、そのアンカーの打設作業に多大な労力と時間を要するだけでなく、アンカー打設時に発生したコンクリートの切削粉等が型枠内に残留して前記モルタル等の固結材を充填固化させる際に充填不良や固結不全を生じる等のおそれがある。
【0004】
一方、上記間隔保持部材、特に上記開口部内面の横向き(上下方向)の面もしくは下向きの面(上面)に配設される間隔保持部材は、何らかの手段で開口部内面に止めておかないと、型枠組み立て中に落下してしまう。とりわけ型枠の組み立て作業はフレーム周縁部の両側外面(通常は建物の内面側と外面側)にそれぞれ型枠を配置しなければならず、その各型枠および間隔保持部材を開口部の内側と外側とで、それぞれ別の作業者が手で押さえるのは非能率的であり、開口部の外側には充分な足場や作業空間がないことも少なくない。まして、上記間隔保持部材は所定のピッチで多数設置する必要があり、それら全てを作業者が手で押さえることはほぼ不可能である。
【0005】
【特許文献1】特開2001−182336号公報
【特許文献2】特開2004−169343号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、耐震補強フレーム周縁部の両側外面に配設される型枠およびその両型枠を所定の間隔をおいた状態に保持する間隔保持部材を所定の位置に簡単・確実に配置固定すると共に、上記フレームとそれを設置した開口部内面との間に固結材を万遍なく充填固化させて強固に耐震補強することのできる既設構築物の耐震補強工法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記の目的を達成するために本発明による既設構築物の耐震補強工法は、以下の構成としたものである。すなわち、耐震補強すべき既設構築物に形成した開口部の内面にアンカーボルトを植設すると共に、上記開口部内に、外周面に多数のスタッドボルトを植設した略枠状の耐震補強フレームを設置し、そのフレーム周縁部の両側外面に該フレームと上記開口部内面との間の隙間を塞ぐようにして型枠を配置し、その両型枠の開口部内面側を間隔保持部材で所定の間隔に保持すると共に、上記耐震補強フレームと開口部内面および上記両型枠とで囲まれた固結材充填領域内に、上記アンカーボルトおよびスタッドボルトを埋設するようにして固結材を充填して固化させる耐震補強工法において、上記間隔保持部材は所定長さの帯板材の両端部にそれぞれ上記両型枠挿入用の略U字状の凹溝を上記帯板材の長手方向と略直角方向に設けてなり、その一方の凹溝の外側の折曲片を他方の凹溝の外側の折曲片よりも長く形成すると共に、その長い折曲片の内側に上記凹溝を挟んで対向する切り起し片を形成し、その切り起し片と上記の長い折曲片との間の凹溝内に、上記両型枠のうちのいずれか一方の型枠を先に挿入嵌合したのち、他方の型枠を上記他方の凹溝に挿入嵌合するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0008】
上記のように本発明による既設構築物の耐震補強工法は、間隔保持部材の一方の凹溝の外側の折曲片を他方の凹溝の外側の折曲片よりも長く形成し、その長い折曲片の内側に上記凹溝を挟んで対向する切り起し片を形成し、その切り起し片と上記の長い折曲片との間の凹溝内に、上記両型枠のうちのいずれか一方の型枠を先に挿入嵌合したのち、他方の型枠を上記他方の凹溝に挿入嵌合するようにしたから、例えば前記開口部の側部に上下方向に配設される型枠に対しても上記切り起し片と長い折曲片との間に上記型枠を挟むようにして上記間隔保持部材を簡単・確実に設置することが可能となり、型枠の組み立て作業を容易・迅速に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0009】
以下、図に示す実施形態に基づいて本発明を具体的に説明する。図1(a)は本発明による既設構築物の耐震補強工法の施工状態の一例を示す施工途中の正面図、同図(b)は(a)におけるb−b断面図、図2は図1(a)におけるA−A拡大断面図、図3はその一部の分解図である。
【0010】
図に示す実施形態は、耐震補強すべき鉄筋コンクリート製建築構造物等の既設構築物における外壁等の躯体1に形成した開口部1aの内面にアンカーボルト2を植設すると共に、上記開口部1a内に、外周面に多数のスタッドボルト3を植設した鉄骨ブレース等の略枠状の耐震補強フレーム4を設置し、そのフレーム周縁部の両側外面に、該フレーム4と上記開口部内面との間の隙間を塞ぐようにして型枠5a,5bを配置し、その両型枠5a,5bの開口部内面側を間隔保持部材6で所定の間隔に保持すると共に、上記耐震補強フレーム4と開口部内面および上記両型枠5a,5bとで囲まれた固結材充填領域S内に、上記アンカーボルト2およびスタッドボルト3を埋設するようにしてモルタル等の固結材gを充填して固化させた構成である。図中、7は上記開口部1aの内面と耐震補強フレーム4との間の空間内において上記アンカーボルト2およびスタッドボルト3に絡めて設けたスパイラル筋で必要に応じて設ける。
【0011】
上記耐震補強フレーム4は、本実施形態においては図1に示すように略方形のフレーム本体4aと、その内部に溶接等で取付けた複数本の補強用筋交い4b等よりなり、上記フレーム本体4aおよび筋交い4bはそれぞれH型鋼等で形成されている。上記フレーム本体4aを構成するH型鋼の外周側の片のうち固結材充填作業等の作業側となる片の一部は予め工場等で切除しておくとよく、本実施形態においては図2に示すように作業側となることが多い建築物等の既設構築物の屋内側の一方の片を切除したものが用いられている。それによって上記作業側のフレーム4と開口部内面との間の隙間が大きく確保され、後述する固結材gの充填作業やスパイラル筋7の装填作業等を容易・迅速に行うことが可能となる。上記のように作業側(屋内側)のフレーム4と開口部内面との間の隙間を大きくしたことによって、その隙間を塞ぐ屋内側の型枠5aは屋外側の型枠5bよりも幅広に形成されている。
【0012】
前記の隔保持部材6は、本実施形態においては図4および図5に示すように所定長さの金属帯板材で断面円弧状に形成され、その長手方向複数箇所(図の場合は3箇所)に貫通孔60が形成されている。また上記間隔保持部材6の両端部には、それぞれ型枠挿入用の略U字状の凹溝61,62が上記間隔保持部材6の長手方向と略直角方向に屈曲させて設けられ、その一方のU字状凹溝61の外側の折曲片61aは他方の凹溝62の外側の折曲片62aよりも長く形成されている。又その長い折曲片61aの内側には、上記の凹溝61を挟んで対向する切り起し片61cが形成され、その切り起し片61cと上記の長い折曲片61aとの間の凹溝61内に、上記両型枠5a,5bのうちのいずれか一方の型枠5aを挿入嵌合し、他方の型枠5bを他方の凹溝62に挿入嵌合する構成である。
【0013】
上記間隔保持部材6で所定の間隔に保持した上記各型枠5a,5bの他端は、耐震補強フレーム4の周縁部外側面に当接配置した型枠把持部材8で把持するもので、その型枠把持部材8は、本実施形態においては図3に示すように位置決め板8aの両面に溶接等で取付けた一対の支持板8b・8b間にクランプ板8cを横軸8dで揺動可能に取付け、上記支持板8b・8b間に取付けたガイドピン8eと上記クランプ板8cとの間に楔状のキー8fをスライド移動可能に挿入配置した構成である。
【0014】
上記型枠把持部材8は、上記クランプ板8cの長さが異なるものが複数種類(本実施形態においては3種類)用意され、型枠5a,5bの固定位置に応じて適宜選択して使用するように構成されている。そして使用時は、例えば図3の右側の型枠把持部材8のように配置した状態で、楔状のキー8fをハンマー等で図で下方に打ち込むと、そのキー8fの楔作用でクランプ板8cが横軸8dを中心に図で時計方向に回動して、クランプ板8cの下端側の押圧ロッド等の押圧部8c1が型枠5aに圧接し、その押圧部8c1と耐震補強フレーム4との間に型枠5aが強固に狭持される構成であり、又その状態から上記キー8fを上方に引き抜くと、上記の狭持状態が解除される。上記の型枠把持部材8は、図1において型枠5aの長手方向に多数設けられているが図には省略した。
【0015】
上記型枠5aの下部の左右方向中央部には、図1に示すように前記の固結材充填領域S内にモルタル等の固結材gを注入充填するための注入口9が設けられ、開口部1aの左右両側部に位置する型枠5aの上下方向中央部には予備注入口9aが、また型枠5aの上部の左右方向中央部には予備注入口9bがそれぞれ設けられている。上記各注入口9、9a、9bには、図2に示すような短筒状の口金10aを介して注入ホース10を接続することによって上記領域S内に固結材gを注入する構成であるが、上記注入口9、9a、9bの配置位置や、それに対する注入ホース10の接続構造等は適宜変更可能である。
【0016】
また上記型枠5aの最上部の両側角部には、図1に示すように空気抜き孔11が設けられ、その空気抜き孔11に図2に示すような抜気ホース12を挿通することによって前記の固結材充填領域S内に固結材gを注入する際に該領域S内に残留する空気を排出させる構成である。上記空気抜き孔11の配置位置や、それに対する上記抜気ホース12の接続構造も適宜変更可能である。
【0017】
さらに上記各型枠5a,5bの外面と開口部1aの内面との角部には、必要に応じてシール専用モルタル又はエポキシ樹脂等のシール部材13を設けるとよい。また前記の型枠5a,5bのうち少なくとも上記固結材gの注入側、すなわち上記注入口9を設ける側であって、少なくとも上部は透明のものを用いるとよく、本実施形態においては前記の作業側(屋内側)の型枠5aのうち上部横辺の型枠としては板厚10mmの透明の硬質塩化ビニール板が用いられている。
【0018】
次に、上記のような耐震補強工法を施工する場合の具体的な手順の一例を説明する。先ず、図6に示すように耐震補強すべき鉄筋コンクリート製建築構造物等の既設構築物における外壁等の躯体1に形成した開口部1aの内面をピック等で目荒らしした後、図7に示すように上記開口部内面にアンカーボルト2を上記開口部の周方向に所定のピッチで植設する。その植設方法は適宜であるが、例えば上記開口部内面にアンカーボルト2の挿入孔を穿孔した後、上記挿入孔内に接着系カプセル等を挿入し、そのカプセルをアンカーボルト2で破壊すると共にアンカーボルト2で接着剤を攪拌混合して反応させながら固定すればよい。
【0019】
なお上記開口部1aの内面には、必要に応じてフレーム仮止め用のアンカー(不図示)等を打設すると共に、上記開口部内面を適宜の手段で清掃した後、その表面に前記シール部材12との密着強度の確保および前記フレーム4と開口部内面との間に充填される固結材gの品質を確保するためのプライマーを噴霧器等で塗布しておくとよい。
【0020】
次いで、上記開口部1a内に図8に示すように耐震補強フレーム4を収容配置するもので、その耐震補強フレーム4は、予め工場等で上記開口部1aの大きさに合わせて所定形状に形成すると共に、そのフレーム4の外周面にスタッドボルト3を所定ピッチで溶接等で固着しておく。また上記フレーム4は、耐震補強すべき躯体1の開口部1aの内面との間に上記固結材gの充填領域Sが充分に確保できるように上記開口部内面より一回り小さく形成する。なお上記耐震補強フレーム4は図8に示すような、いわゆるK型ブレースのほか、D型ブレースなどと呼称されるもの、さらにはフレームに出入口通路を設置できるようにフレーム本体4aの下部の一部が切り欠かれている、いわゆるマンサード型等もあり、本発明はいずれの構成のものにも適用できる。
【0021】
上記のようにして開口部1a内に収容配置した耐震補強フレーム4は、前記のようなフレーム仮止め用のアンカー(不図示)に溶接する等して所定の位置に固定するもので、そのとき、上記開口部1aの内面に植設したアンカーボルト2と、耐震補強フレーム4の外周面に植設したスタッドボルト3とは、図8のように互いに交互にかみ合うように配置される。そして上記耐震補強フレーム4と上記開口部1aの内面との間には、前述のように必要に応じて図9、図10および図11(a)に示すようにスパイラル筋7等を配筋するもので、その際、上記スパイラル筋7はアンカーボルト2とスタッドボルト3に図に省略した針金等で結束するのが望ましい。
【0022】
次いで、図11(b)および(c)のように上記耐震補強フレーム4の周縁部の両側外面に、上記フレーム4と開口部1aの内面との間の隙間を塞ぐようにして型枠5a,5bを配置するもので、その各型枠5a,5bの幅は、上記耐震補強フレーム4と上記開口部1aの内面との間隔よりもやや広めに形成して各型枠5a,5bの一部が上記フレーム4とラップするように構成するのが望ましい。そのラップ長(ラップ代)は本実施形態においては約30mm程度となるように設定されている。
【0023】
上記型枠5a,5bの開口部1a内面側の端部は、前述のように間隔保持部材6により所定の間隔に保持した状態で上記開口部内面に配置固定するもので、その際、前記の切り起し片61cと長い折曲片61aとの間の凹溝61内に、上記両型枠5a,5bのうちのいずれか一方、図の場合は型枠5aを挿入した後、他方の型枠5bを他方の凹溝62に挿入するようにしたものである。そのようにすると、簡単・確実に挿入固定することができる。
【0024】
特に、図12および図13に示すように開口部1aの側部に上下方向に配設される型枠のうち、とりわけ前記の作業側(本実施形態においては屋内側)の型枠5aにあっては、該型枠5aを上記切り起し片61cと長い折曲片61aとで両側から挟み込むようにして保持され、図13のように上記型枠5aに対して間隔保持部材6を片持ち的に支持させた状態においても、間隔保持部材6の自由端側の荷重によるモーメントで上記の保持力が増し、間隔保持部材6が不用意に落下するのを防止することができる。
【0025】
上記のようにして一方の型枠5aに間隔保持部材6の一方の凹溝61を係合保持させた後は、上記各間隔保持部材6の他方の凹溝62に他方の型枠5bを係合させればよく、その作業は上記間隔保持部材6が図12および図13に示すように所定の間隔をおいて複数個配置されている場合にも上記各間隔保持部材6は大きく傾くことなく、かつ、その各凹溝62は前記型枠5aと略平行に上下方向に並んだ状態に配列されるので上記他方の型枠5bを一括して容易に係合させることもできるものである。
【0026】
次に、上記間隔保持部材6で所定の間隔に保持させた状態で開口部内面に配置固定した上記各型枠5a,5bの耐震補強フレーム4側は、そのフレーム4の外側面に前記のようにラップさせて前記型枠把持部材8で固定するもので、その際、上記各型枠5a,5bとフレーム外側面との間には、接着テープ等の止水パッキンを介在させるとよく、その止水パッキンは例えばフレーム外側面に各型枠5a,5bを添わせる際に貼り付ける。
【0027】
上記のようにフレーム外側面に添わせた各型枠5a,5bを前記型枠把持部材8で固定する際には、その各型枠5a,5bの固定位置に対応した長さのクランプ板8cを有する型枠把持部材8を選択して固定すればよく、又その型枠把持部材8で上記各型枠5a,5bを固定する際には、その各型枠5a,5bのフレーム4との反対側面に上記クランプ板8cの自由端側の押圧部8c1を当接させた状態で前記楔状のキー8fをハンマー等で打ち込めばよい。なお上記の型枠把持部材8も前記の間隔保持部材6と同様に各型枠5a,5bの長手方向に複数個に設置するのが望ましい。
【0028】
そして前記の注入口9には注入ホース10等を接続し、開口部1aの上部角部等には抜気ホース12を設置した後、前記各型枠5a,5bの外面と開口部1aの内面との角部には、必要に応じて前述のようなシール専用モルタル又はエポキシ樹脂等のシール部材13を設けて密封する。そして上記注入ホース10等からモルタル等の固結材gを上記耐震補強フレーム4と開口部1aの内面との間の上記両型枠5a,5bで閉塞された固結材充填領域Sに注入充填するもので、その際、下部の注入口9から開口部1aの上部(天端部)まで連続して注入してもよいが、例えば前記図1(a)におけるb−b切断線の近傍まで充填されたところで確認のため一旦注入作業を停止するようにしてもよい。特に上部は固結材gの非充填箇所ができやすいが、例えば前記のようにフレーム4の上部(上辺)側の型枠、特に固結材注入側の型枠5aを透明の合成樹脂板を用いると、型枠内部の充填状況の確認が可能であり、その充填状況に応じて開口部1aの側部に設けた前記の予備注入口9aまたは上部の予備注入口9bから固結材gを注入することもできる。
【0029】
上記のようにして固結材充填領域Sに固結材gを注入する際に上記領域S内に残留する空気は上記抜気ホース12から排出され、上記充填領域Sの上部に空気溜まり等が生じるのが防止される。また上記のように固結材充填領域Sに固結材gを注入する際、間隔保持部材6に前記のような貫通孔60を設けておくと、固結材gは図14に示すように開口部1aの上面に配置された断面円弧状の間隔保持部材6の上側から固結材gが流入した場合にも上記貫通孔60を通って上記固結材gが間隔保持部材6の下側に移動して間隔保持部材6上部または下部に空気溜まりや未充填箇所等が生じることなく間隔保持部材6の周囲に万遍なく固結材gを充填することができるものである。なお上記のようにして固結材充填領域Sに固結材gを注入充填して固化した後は、型枠把持部材8を外し、各型枠5a,5bをそのまま残す場合と解体して撤去する場合もある。ただし、上部の型枠は解体撤去することなく、そのまま残すようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【0030】
以上のように本発明による耐震補強工法によれば既設構築物を簡単・確実かつ容易・迅速に耐震補強することが可能となるもので、例えば従来工法で上記のような耐震補強を行い、耐震補強フレームの上部に乾燥収縮によるひび割れを発生させないようにするためには、上記フレームの上部への固結材gの確実な充填とともに、充分に養生(通常は7日以上養生)してから型枠を取り外す場合は乾燥防止剤等の塗布が必要であるが、実際には、例えば学校の校舎を耐震補強する場合には、通常夏休みを利用して耐震補強する場合が多く、工期の制限から型枠を早期に取外さなければならないことも少なくない。その場合、本発明では位置決め固定が容易な間隔保持部材6を用いることで作業性を確保したり、或いは、固結材の流動性を改善すると共に、その剛性を利用して樹脂製の型枠板をフレーム上部に的確に固定することも可能となり、また固結材充填領域Sの上部への一層確実な固結材gの充填と、型枠を取外さずに残すことで、封緘養生状態が保たれ、乾燥ひび割れの発生を確実に防止することも可能となるものである。
【図面の簡単な説明】
【0031】
【図1】(a)は本発明による既設構築物の耐震補強工法の施工状態の一例を示す施工途中の正面図、同図(b)は(a)におけるb−b断面図。
【図2】図1(a)におけるA−A拡大断面図。
【図3】その一部の分解図。
【図4】間隔保持部材の斜視図。
【図5】(a)は間隔保持部材の平面図、(b)はその側面図、(c)は(a)におけるc−c断面図、(d)は(a)におけるd−d断面図。
【図6】本発明による既設構築物の耐震補強工法の施工手順を示す説明図。
【図7】本発明による既設構築物の耐震補強工法の施工手順を示す説明図。
【図8】本発明による既設構築物の耐震補強工法の施工手順を示す説明図。
【図9】本発明による既設構築物の耐震補強工法の施工手順を示す説明図。
【図10】上記図9の左半部の拡大図。
【図11】(a)〜(d)は本発明による既設構築物の耐震補強工法の施工手順を示す説明図。
【図12】間隔保持部材の配置状態を示す斜視図。
【図13】その一部の拡大側面図。
【図14】間隔保持部材に対する固結材の流通状態を示す説明図。
【符号の説明】
【0032】
1 躯体
1a 開口部
2 アンカーボルト
3 スタッドボルト
4 耐震補強フレーム
4a フレーム本体
4b 筋交い
5a、5b 型枠
6 間隔保持部材
7 スパイラル筋
S 固結材充填領域
g 固結材
60 貫通孔
61、62 凹溝
61a、62a 折曲片
61c 切り起し片
8 型枠把持部材
8a 位置決め板
8b 支持板
8c クランプ板
8d 横軸
8e ガイドピン
8f キー
9 注入口
10a 口金
10 注入ホース
11 空気抜き孔
12 抜気ホース
13 シール部材
【特許請求の範囲】
【請求項1】
耐震補強すべき既設構築物に形成した開口部の内面にアンカーボルトを植設すると共に、上記開口部内に、外周面に多数のスタッドボルトを植設した略枠状の耐震補強フレームを設置し、そのフレーム周縁部の両側外面に該フレームと上記開口部内面との間の隙間を塞ぐようにして型枠を配置し、その両型枠の開口部内面側を間隔保持部材で所定の間隔に保持すると共に、上記耐震補強フレームと開口部内面および上記両型枠とで囲まれた固結材充填領域内に、上記アンカーボルトおよびスタッドボルトを埋設するようにして固結材を充填して固化させる耐震補強工法において、
上記間隔保持部材は所定長さの帯板材の両端部にそれぞれ上記両型枠挿入用の略U字状の凹溝を上記帯板材の長手方向と略直角方向に設けてなり、その一方の凹溝の外側の折曲片を他方の凹溝の外側の折曲片よりも長く形成すると共に、その長い折曲片の内側に上記凹溝を挟んで対向する切り起し片を形成し、その切り起し片と上記の長い折曲片との間の凹溝内に、上記両型枠のうちのいずれか一方の型枠を先に挿入嵌合したのち、他方の型枠を上記他方の凹溝に挿入嵌合するようにしたことを特徴とする耐震補強工法。
【請求項2】
前記間隔保持部材の両端部を除く略全長を断面円弧状に形成すると共に、その間隔保持部材の長手方向複数箇所に貫通孔を設け、前記固結材の充填時に上記貫通孔を介して上記間隔保持部材と前記開口部内面との間に前記固結材を流入させることによって上記円弧状間隔保持部材の内周面側に空気溜まり等が生じるのを防止するようにした請求項1に記載の耐震補強工法。
【請求項1】
耐震補強すべき既設構築物に形成した開口部の内面にアンカーボルトを植設すると共に、上記開口部内に、外周面に多数のスタッドボルトを植設した略枠状の耐震補強フレームを設置し、そのフレーム周縁部の両側外面に該フレームと上記開口部内面との間の隙間を塞ぐようにして型枠を配置し、その両型枠の開口部内面側を間隔保持部材で所定の間隔に保持すると共に、上記耐震補強フレームと開口部内面および上記両型枠とで囲まれた固結材充填領域内に、上記アンカーボルトおよびスタッドボルトを埋設するようにして固結材を充填して固化させる耐震補強工法において、
上記間隔保持部材は所定長さの帯板材の両端部にそれぞれ上記両型枠挿入用の略U字状の凹溝を上記帯板材の長手方向と略直角方向に設けてなり、その一方の凹溝の外側の折曲片を他方の凹溝の外側の折曲片よりも長く形成すると共に、その長い折曲片の内側に上記凹溝を挟んで対向する切り起し片を形成し、その切り起し片と上記の長い折曲片との間の凹溝内に、上記両型枠のうちのいずれか一方の型枠を先に挿入嵌合したのち、他方の型枠を上記他方の凹溝に挿入嵌合するようにしたことを特徴とする耐震補強工法。
【請求項2】
前記間隔保持部材の両端部を除く略全長を断面円弧状に形成すると共に、その間隔保持部材の長手方向複数箇所に貫通孔を設け、前記固結材の充填時に上記貫通孔を介して上記間隔保持部材と前記開口部内面との間に前記固結材を流入させることによって上記円弧状間隔保持部材の内周面側に空気溜まり等が生じるのを防止するようにした請求項1に記載の耐震補強工法。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公開番号】特開2006−257781(P2006−257781A)
【公開日】平成18年9月28日(2006.9.28)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2005−78338(P2005−78338)
【出願日】平成17年3月18日(2005.3.18)
【出願人】(398047227)横浜市 (10)
【出願人】(391004768)日本ファステム株式会社 (9)
【出願人】(000129758)株式会社ケー・エフ・シー (120)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成18年9月28日(2006.9.28)
【国際特許分類】
【出願日】平成17年3月18日(2005.3.18)
【出願人】(398047227)横浜市 (10)
【出願人】(391004768)日本ファステム株式会社 (9)
【出願人】(000129758)株式会社ケー・エフ・シー (120)
【Fターム(参考)】
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