煉瓦造建造物の補強方法
【課題】施工が容易で、外観や内観に構造材が露出せず、しかも高い補強効果を示す煉瓦造建造物の補強方法を提供する。
【解決手段】繊維強化プラスチックロッドからなる補強材を既存の煉瓦造建造物の目地部に埋設することにより煉瓦造建造物を補強する方法であって、水平目地部１２に沿って水平溝部２０を形成すると共に、水平溝部２０と連通する鉛直溝部２１を鉛直目地部１３に沿って形成する工程と、水平溝部２０及び鉛直溝部２１の各底部に充填材１８を充填する工程と、鉛直補強材１５の端部に形成された折り曲げ部１５ｂを水平溝部２０の充填材１８にセットすると共に、鉛直補強材１５の非折り曲げ部１５ａを鉛直溝部２１の充填材１８にセットした後、水平補強材１４を水平溝部２０にセットする工程と、水平溝部２０及び鉛直溝部２１に充填材１８を充填して水平溝部２０及び鉛直溝部２１を封止する工程とを備えている。
【解決手段】繊維強化プラスチックロッドからなる補強材を既存の煉瓦造建造物の目地部に埋設することにより煉瓦造建造物を補強する方法であって、水平目地部１２に沿って水平溝部２０を形成すると共に、水平溝部２０と連通する鉛直溝部２１を鉛直目地部１３に沿って形成する工程と、水平溝部２０及び鉛直溝部２１の各底部に充填材１８を充填する工程と、鉛直補強材１５の端部に形成された折り曲げ部１５ｂを水平溝部２０の充填材１８にセットすると共に、鉛直補強材１５の非折り曲げ部１５ａを鉛直溝部２１の充填材１８にセットした後、水平補強材１４を水平溝部２０にセットする工程と、水平溝部２０及び鉛直溝部２１に充填材１８を充填して水平溝部２０及び鉛直溝部２１を封止する工程とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の煉瓦造建造物の補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現存する多くの煉瓦造建造物は耐震性が低いため、地震多発国である日本では、煉瓦造建造物に対して構造補強を施す必要がある。煉瓦壁面に鋼板や炭素繊維シートなどを貼り付ける補強方法が一般的であるが、外観や内観に構造材が露出するため、意匠的にも、また建造物を活用するうえにおいても問題となっている。
【０００３】
そこで、外観や内観に構造材が露出しない補強方法として、特許文献１では、立体格子状に構成した補強ユニットを組積体間の目地部内に挿入し、当該補強ユニットを目地材で固定する補強組積構造の発明が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、アラミド繊維や炭素繊維からなる補強材を目地部のみに配置するレンガ造壁面の剥落防止工法の発明が開示されている。この発明では、補強材について各種の形状パターンを予め工場で製造しておき、工事現場において、これら補強材ネットを切断して配置するとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−７１６１７号公報
【特許文献２】特開２００３−２９３６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された発明の場合、補強ユニットが立体格子であるため、目地部に深い溝を形成しなければ補強ユニットを挿入できず、施工に手間が掛かるという問題がある。一方、特許文献２に記載された発明は、補強材ネットを目地部に貼り付けるだけなので強度的に難点があるうえ、補強範囲が広い場合、複数の補強材ネットを貼り付けなければならず、強度的に弱い接合部が複数発生するという問題がある。
【０００７】
また、現場施工による煉瓦造建造物は不可避的に施工誤差を伴うため、特許文献１や特許文献２に記載された発明のように、予め製造した補強ユニットや補強材ネットを使用した場合、補強ユニットや補強材ネットの設置位置が所定位置からずれるおそれがあるだけでなく、イギリス積みやフランス積みによる煉瓦造建造物では煉瓦の長手面と小口面が現れるため、補強ユニットや補強材ネットの形状が複雑になってコストアップが避けられないという問題もある。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、施工が容易で、外観や内観に構造材が露出せず、しかも高い補強効果を示す煉瓦造建造物の補強方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】
【０００９】
上記目的を達成するため、第１の発明は、繊維強化プラスチックロッドからなる水平補強材及び鉛直補強材を既存の煉瓦造建造物の目地部に埋設することにより煉瓦造建造物を補強する方法であって、水平な前記目地部に沿って水平溝部を形成すると共に、前記水平溝部と連通する鉛直溝部を鉛直な前記目地部に沿って形成する工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部の各底部に充填材を充填する工程と、前記鉛直補強材の少なくとも一方の端部に形成された折り曲げ部を前記水平溝部に充填された前記充填材にセットすると共に、該鉛直補強材の非折り曲げ部を前記鉛直溝部に充填された前記充填材にセットした後、前記水平補強材を前記水平溝部にセットする工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部に前記充填材を充填して該水平溝部及び該鉛直溝部を封止する工程とを備えることを特徴としている。
【００１０】
また、第２の発明は、繊維強化プラスチックロッドからなる水平補強材及び鉛直補強材を既存の煉瓦造建造物の目地部に埋設することにより煉瓦造建造物を補強する方法であって、水平な前記目地部に沿って水平溝部を形成すると共に、前記水平溝部と連通する鉛直溝部を鉛直な前記目地部に沿って形成する工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部の各底部に充填材を充填する工程と、前記水平補強材を前記水平溝部に充填された前記充填材にセットした後、前記鉛直補強材の少なくとも一方の端部に形成された折り曲げ部を前記水平溝部にセットすると共に、該鉛直補強材の非折り曲げ部を前記鉛直溝部にセットする工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部に前記充填材を充填して該水平溝部及び該鉛直溝部を封止する工程とを備えることを特徴としている。
【００１１】
ここで、水平補強材又は鉛直補強材を「充填材にセット」するとは、水平補強材又は鉛直補強材を充填材に押し込む場合と、水平補強材又は鉛直補強材を充填材上に配置する場合とを含んでいる。
【００１２】
第１及び第２の発明に係る煉瓦造建造物の補強方法では、水平補強材と鉛直補強材が予め一体化されていないので、施工誤差を有する煉瓦造建造物に対しても容易に対応することができる。その際、鉛直補強材の少なくとも一方の端部に形成された折り曲げ部を水平補強材に沿わせるので、施工後における水平補強材と鉛直補強材とが一体化され、煉瓦造建造物の耐震強度を増大させることができる。
【００１３】
また、第１及び第２の発明に係る煉瓦造建造物の補強方法では、前記水平補強材は、前記鉛直補強材と同径もしくは前記鉛直補強材より大径であってもよい。
過去の地震被害では、壁頂部からの面外曲げ破壊によって倒壊している煉瓦造建造物が数多く確認されている。第１及び第２の発明では、煉瓦造建造物の面外曲げ破壊（特に、水平方向に延在する煉瓦壁において最も発生しやすい、水平両端部を支点として中央部が面外に変形する水平面内の曲げ破壊）を防止するため、水平面内の曲げに対して主として抵抗する水平補強材を鉛直補強材と同径もしくは大径としている。
【００１４】
また、第１及び第２の発明に係る煉瓦造建造物の補強方法では、前記充填材が樹脂モルタルであることが好ましい。
樹脂モルタルは、短時間に高い強度が得られるだけでなく、体積変化が少なく無収縮性であるなど補強材料として優れた特性を有している。
【００１５】
また、第１及び第２の発明に係る煉瓦造建造物の補強方法では、前記繊維強化プラスチックロッドを構成する繊維が、アラミド繊維又は炭素繊維であることを好適とする。
アラミド繊維や炭素繊維は高引張強度かつ高剛性を有するため、アラミド繊維又は炭素繊維を用いて繊維強化プラスチックロッドを形成することにより、高い引張強度を有する補強材とすることができる。
【００１６】
また、第１及び第２の発明に係る煉瓦造建造物の補強方法では、前記水平溝部及び前記鉛直溝部を封止する充填材の表面に紫外線防止剤を塗布することを好適とする。
繊維強化プラスチックロッドを構成する繊維、なかでもアラミド繊維は、紫外線を浴びると変色して強度が低下するため、補強材を被覆する充填材の表面に紫外線防止剤を塗布することにより、補強材の劣化を防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る煉瓦造建造物の補強方法では、繊維強化プラスチックロッドからなる水平補強材及び鉛直補強材を既存の煉瓦造建造物の目地部にそれぞれ埋設するので、外観や内観に構造材が露出しないだけでなく、施工誤差を有する煉瓦造建造物に対しても容易に施工することができる。また、鉛直補強材の少なくとも一方の端部に形成された折り曲げ部を水平補強材に沿わせるので、施工後における水平補強材と鉛直補強材とが一体化され、煉瓦造建造物の耐震強度を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法によって補強された煉瓦壁を正面から見た模式図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法の一工程を示した煉瓦壁の部分縦断面図である。
【図４】同補強方法の一工程を示した同煉瓦壁の部分縦断面図である。
【図５】同補強方法の一工程を示した同煉瓦壁の部分縦断面図である。
【図６】同補強方法の一工程を示した同煉瓦壁の部分縦断面図である。
【図７】同補強方法の一工程を示した同煉瓦壁の部分縦断面図である。
【図８】同補強方法に対する煉瓦壁の施工誤差の影響を説明するための模式図である。
【図９】変形例に係る鉛直補強材を使用した際における煉瓦壁の施工誤差の影響について説明するための模式図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法によって補強された煉瓦壁を正面から見た模式図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法によって補強された煉瓦壁を正面から見た模式図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法によって補強された煉瓦壁を正面から見た模式図である。
【図１３】図１２のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図１４】同補強方法の一工程を示した同煉瓦壁の部分縦断面図である。
【図１５】同補強方法の一工程を示した同煉瓦壁の部分縦断面図である。
【図１６】同補強方法の一工程を示した同煉瓦壁の部分縦断面図である。
【図１７】煉瓦壁の耐力試験に使用した試験体を正面から見た模式図を示し、（Ａ）は実施例１、（Ｂ）は比較例１である。
【図１８】煉瓦壁の加力方法を説明するための模式図である。
【図１９】目地材に石灰を含むモルタルを使用した試験体の荷重−変位曲線である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態に付き説明し、本発明の理解に供する。
【００２０】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法によって補強された煉瓦壁１０（煉瓦造建造物の一例）を正面から見た模式図を図１に、図１のＡ−Ａ矢視断面図（最上部と最下部は図示省略）を図２に示す。水平補強材１４は水平目地部１２に、鉛直補強材１５は鉛直目地部１３にそれぞれ埋設されるため、図１では水平補強材１４及び鉛直補強材１５（非折り曲げ部１５ａ）は隠れ線で示すべきであるが、水平補強材１４及び鉛直補強材１５の設置位置を明確にするため実線で示している。
【００２１】
ここでは、イギリス積みの煉瓦壁を例に採り、本発明の第１の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法について説明する。なお、イギリス積みとは、煉瓦壁を正面から見た際に、煉瓦の長手面のみが現れる段と小口面のみが現れる段とが交互になるように煉瓦を積む方式であり、一つの段で長手面と小口面が交互に現れるフランス積みに比べて強度が高く、使う煉瓦も少なくて済むといわれており、土木構造物や鉄道関連の施設によく見られる。
【００２２】
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法では、補強すべき領域に含まれる全ての水平目地部１２に、繊維強化プラスチックロッドからなる水平補強材１４を埋設すると共に、補強すべき領域に含まれる鉛直目地部１３に対しては、煉瓦１１の長手面のみが現れる段の全ての鉛直目地部１３と、小口面のみが現れる段についてほぼ１つおきに選ばれた鉛直目地部１３に、繊維強化プラスチックロッドからなる鉛直補強材１５を埋設する。
後述するように、鉛直補強材１５の折り曲げ部１５ｂ及び水平補強材１４は水平目地部１２に沿って形成された水平溝部２０内に、鉛直補強材１５の非折り曲げ部１５ａは鉛直目地部１３に沿って形成された鉛直溝部２１内にそれぞれ配置され、水平溝部２０及び鉛直溝部２１は充填材１８によって封止される（図２参照）。
【００２３】
鉛直補強材１５は、水平補強材１４と同径もしくは水平補強材１４より小径としても良い。鉛直補強材１５は、両端部が同一方向に折り曲げられて各々折り曲げ部１５ｂを形成し、平面視してコ字状とされている。鉛直補強材１５を配置する際は、鉛直補強材１５の折り曲げ部１５ｂを、鉛直溝部２１に連通する水平溝部２０内に配置し、鉛直補強材１５の中間部を構成する非折り曲げ部１５ａを鉛直溝部２１内に配置する。
【００２４】
水平補強材１４及び鉛直補強材１５を構成する繊維強化プラスチックロッドは、長さ方向に引き揃えられた多数の強化用繊維に樹脂を含浸させて固めた直径３ｍｍ〜１５ｍｍ程度の丸棒である。強化用繊維としては、高引張強度かつ高剛性を有するアラミド繊維や炭素繊維などが用いられる。例えば、パラ系アラミド繊維であるポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維（東レ・デュポン株式会社製、「ケブラー」（登録商標））を組紐状に編み、エポキシ樹脂で硬化させた「フィブラ・ＡＦＲＰロッド」（ファイベックス株式会社製）は、軽量、高強度、高弾性、且つ耐久性にも優れ、水平補強材１４及び鉛直補強材１５として使用することができる。
【００２５】
充填材１８としては、例えばエポキシ樹脂などの合成樹脂やセメントスラリー、無収縮モルタルなどの無機系充填材、あるいはモルタルと合成樹脂とを混合した樹脂モルタルなどを使用することができる。なかでも、樹脂モルタルは、短時間に高い強度が得られ、体積変化が少なく無収縮性であることに加え、合成樹脂に比べて安価な材料である。また、可使時間（混練から硬化までの時間）の制御も可能である。樹脂モルタルの配合例を表１に、同樹脂モルタルの性能試験結果を表２に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】
次に、本発明の第１の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法について詳細に説明する。
（１）既存の煉瓦壁１０を構成する煉瓦１１が汚損や損傷しないように、煉瓦１１の表面に養生テープ２２を貼り付ける（図３参照）。
（２）補強すべき領域に含まれる全ての水平目地部１２について、水平目地部１２に沿う水平溝部２０をグラインダー等を用いて形成する（図３参照）。水平溝部２０の幅は水平目地部１２と同じ幅とする。また、補強すべき領域に含まれる、煉瓦１１の長手面のみが現れる段の全ての鉛直目地部１３と、小口面のみが現れる段のほぼ１つおきに選ばれた鉛直目地部１３について、鉛直目地部１３に沿う鉛直溝部２１をグラインダー等を用いて形成する（図３参照）。鉛直溝部２１の幅は鉛直目地部１３と同じ幅とする。なお、水平溝部２０と鉛直溝部２１は連通させ、同じ深さ（煉瓦１１の表面から４０〜７０ｍｍ程度の深さ）とする。
【００２９】
（３）水平溝部２０及び鉛直溝部２１内を清掃し、水平溝部２０及び鉛直溝部２１の表面にプライマー１９を塗布する（図４参照）。プライマー１９は、充填材１８と煉瓦１１並びに水平目地部１２及び鉛直目地部１３との密着性を高めるために塗布するが、必ずしも塗る必要はない。
（４）水平溝部２０及び鉛直溝部２１の各底部に充填材１８をコーキングガン等で充填する。その際、充填材１８の厚さは１０〜３０ｍｍ程度とする。
（５）ある程度、充填材１８が硬化した時点で、鉛直補強材１５の一方の端部に形成された折り曲げ部１５ｂを、鉛直溝部２１に連通する一方の水平溝部２０に、他方の端部に形成された折り曲げ部１５ｂを、鉛直溝部２１に連通する他方の水平溝部２０に、鉛直補強材１５の非折り曲げ部１５ａを鉛直溝部２１にそれぞれ配置し、鉛直補強材１５を充填材１８に押し込んで仮止めする（図５参照）。
【００３０】
（６）水平補強材１４を鉛直補強材１５の折り曲げ部１５ｂに沿って水平溝部２０内に配置する。そして、コーキングガン等を用いて、水平補強材１４を、ほぼ硬化した充填材１８に充填材１８を介して３００〜５００ｍｍ間隔で仮止めする（図６参照）。
なお、必ずしも水平補強材１４及び／又は鉛直補強材１５を充填材１８で水平溝部２０又は鉛直溝部２１内に仮止めする必要はないが、仮止めすることにより、施工中に水平補強材１４や鉛直補強材１５が落下せず作業性が向上する。
（７）水平溝部２０及び鉛直溝部２１に充填材１８をコーキングガン等で充填して水平溝部２０及び鉛直溝部２１を封止する（図７参照）。その際、水平補強材１４に対する充填材１８の被り厚は１０〜３０ｍｍ程度とする。
【００３１】
なお、充填材１８としてエポキシ樹脂等を使用する場合は、水平溝部２０及び鉛直溝部２１を封止する充填材１８の表面に紫外線防止剤（図示省略）を塗布することが好ましい。紫外線防止剤としては、例えばフッ素系樹脂塗料などを使用することができる。
【００３２】
また、予想される損傷程度などに応じて煉瓦壁１０を複数の領域に分け、領域によって補強の程度を変えても良い。即ち、水平補強材１４、鉛直補強材１５、及び充填材１８で目地部を補強する領域と、水平補強材１４及び充填材１８で目地部を補強する領域と、充填材１８のみで目地部を補強する領域と、既存のままの領域とを組み合わせて煉瓦壁１０を補強しても良い。
【００３３】
煉瓦壁１０の縦断面図（図２、図７等）では、煉瓦１１と充填材１８の表面が面一となるように描いているが、既存の目地部表面と連続性を持たせるため、充填材１８の表面が煉瓦１１表面から５〜１０ｍｍセットバックした位置となるようにして補強前と同じ意匠に復元することが好ましい。
【００３４】
なお、水平溝部２０及び鉛直溝部２１の深さは、煉瓦１１の表面から４０〜７０ｍｍ程度としたが、具体的には、水平溝部２０及び鉛直溝部２１の底部に充填する充填材１８の厚さ、充填材１８への鉛直補強材１５の押し込み量、水平補強材１４及び鉛直補強材１５の径、水平補強材１４に対する充填材１８の被り厚、さらには煉瓦１１表面に対する充填材１８表面のセットバック量から決定される。
【００３５】
ところで、現場施工による煉瓦壁は不可避的に施工誤差を伴うものであるが、施工誤差が大きい場合について説明しておく。
図８は、煉瓦１１の上縁に沿って形成された水平目地部１２ｕと煉瓦１１の下縁に沿って形成された水平目地部１２ｄの幅が異なる場合を示したものである。同図で示されるように、コ字状の鉛直補強材１５を使用することにより、一部の目地幅が異なっても、規定の鉛直補強材１５で対応することができる。
【００３６】
また、図９は、一部の煉瓦１１’のサイズが異なる場合を示したものである。この場合は、コ字状の鉛直補強材１５に代えて、一方の端部のみに折り曲げ部１６ｂが形成された平面視してＬ字状の鉛直補強材１６を使用すればよい。具体的には、煉瓦１１’の上縁に沿って形成された水平目地部１２ｕ’に、一方の鉛直補強材１６の折り曲げ部１６ｂをセットし、折り曲げ部１６ｂに沿って水平補強材１４ｕを配置すると共に、一方の鉛直補強材１６の非折り曲げ部１６ａを鉛直目地部１３内にセットする。また、煉瓦１１’の下縁に沿って形成された水平目地部１２ｄ’に、他方の鉛直補強材１６の折り曲げ部１６ｂをセットし、折り曲げ部１６ｂに沿って水平補強材１４ｄを配置すると共に、他方の鉛直補強材１６の非折り曲げ部１６ａを鉛直目地部１３内にセットする。従って、鉛直目地部１３内では、２本の鉛直補強材１６の非折り曲げ部１６ａが重なり合う状態となる。
【００３７】
［第２及び第３の実施の形態］
図１０及び図１１は、それぞれ本発明の第２及び第３の実施の形態に係る煉瓦壁の補強方法によって補強された煉瓦壁１０を示したものである。
図１０に示す第２の実施の形態では、補強すべき領域に含まれる全ての水平目地部１２に水平補強材１４が埋設されると共に、補強すべき領域に含まれる全ての鉛直目地部１３にコ字状の鉛直補強材１５が埋設される。その際、煉瓦１１の長手面のみが現れる段の鉛直目地部１３については、鉛直目地部１３に関して鉛直補強材１５が左右対称となるように２本の鉛直補強材１５を埋設する。
また、図１１に示す第３の実施の形態では、一方の端部に形成される折り曲げ部１７ｂと他方の端部に形成される折り曲げ部１７ｃが正反対の方向に折り曲げられた、平面視して階段状とされた鉛直補強材１７を、コ字状の鉛直補強材１５に代えて使用している。なお、１７ａは非折り曲げ部である。
【００３８】
［第４の実施の形態］
本発明の第４の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法によって補強された煉瓦壁１０（煉瓦造建造物の一例）を正面から見た模式図を図１２に、図１２のＢ−Ｂ矢視断面図（最上部と最下部は図示省略）を図１３に示す。なお、図１と同様、図１２では水平補強材１４及び鉛直補強材１５を隠れ線で示すべきであるが、水平補強材１４及び鉛直補強材１５の設置位置を明確にするため実線で示している。
【００３９】
本実施の形態では、水平溝部２０に水平補強材１４を配置した後、水平溝部２０及び鉛直溝部２１に鉛直補強材１５を配置する点が第１〜第３の実施の形態と異なっている（図１３参照）。以下、その施工方法について説明する。
（１）既存の煉瓦壁１０を構成する煉瓦１１が汚損や損傷しないように、煉瓦１１の表面に養生テープ２２を貼り付ける（図１４参照）。そして、補強すべき領域に含まれる全ての水平目地部１２について、水平目地部１２に沿う水平溝部２０をグラインダー等を用いて形成すると共に、補強すべき領域に含まれる、煉瓦１１の長手面のみが現れる段の全ての鉛直目地部１３と、小口面のみが現れる段のほぼ１つおきに選ばれた鉛直目地部１３について、水平溝部２０と連通する鉛直溝部２１をグラインダー等を用いて鉛直目地部１３に沿って形成する（図１４参照）。水平溝部２０と鉛直溝部２１の深さは煉瓦１１の表面から４０〜７０ｍｍ程度とする。
（２）水平溝部２０及び鉛直溝部２１内を清掃し、水平溝部２０及び鉛直溝部２１の表面にプライマー１９を塗布する（図１４参照）。
（３）水平溝部２０及び鉛直溝部２１の各底部に充填材１８をコーキングガン等で充填する。その際、充填材１８の厚さは１０〜３０ｍｍ程度とする。
【００４０】
（４）ある程度、充填材１８が硬化した時点で、水平補強材１４を水平溝部２０内に配置し、充填材１８に押し込んで仮止めする（図１４参照）。
（５）鉛直補強材１５の一方の端部に形成された折り曲げ部１５ｂを、鉛直溝部２１に連通する一方の水平溝部２０にセットされた水平補強材１４に沿わせると共に、鉛直補強材１５の他方の端部に形成された折り曲げ部１５ｂを、鉛直溝部２１に連通する他方の水平溝部２０にセットされた水平補強材１４に沿わせた状態で、鉛直補強材１５の非折り曲げ部１５ａを鉛直溝部２１内に配置する（図１５参照）。そして、コーキングガン等を用いて、鉛直補強材１５を、ほぼ硬化した充填材１８に充填材１８を介して仮止めする。
（６）水平溝部２０及び鉛直溝部２１に充填材１８をコーキングガン等で充填して水平溝部２０及び鉛直溝部２１を封止する（図１６参照）。その際、鉛直補強材１５に対する充填材１８の被り厚は１０〜３０ｍｍ程度とする。
【００４１】
なお、充填材１８としてエポキシ樹脂等を使用する場合は、水平溝部２０及び鉛直溝部２１を封止する充填材１８の表面に紫外線防止剤（図示省略）を塗布することが好ましい。
【実施例】
【００４２】
次に、本発明に係る煉瓦造建造物の補強方法によって補強された煉瓦壁の補強効果を確認するために実施した耐力試験について説明する。
図１７に試験体の形状を示す。本補強方法によって補強された実施例１である煉瓦壁２３を図１７（Ａ）に、比較例１として無補強の煉瓦壁２４を図１７（Ｂ）にそれぞれ示す。使用した煉瓦２５のサイズは、長手方向２１０ｍｍ×短手方向１００ｍｍ×高さ６０ｍｍである。目地材は石灰を含むモルタルとし、目地幅は１０ｍｍとした。
【００４３】
試験体は、煉瓦壁の目地部を補強した実施例１、無補強の煉瓦壁である比較例１の計２体である。水平補強材２６には、公称直径５．７ｍｍのフィブラ・ＡＦＲＰロッド（ファイベックス株式会社製）ＲＡ５を、鉛直補強材２７には、公称直径２．７ｍｍのフィブラ・ＡＦＲＰロッド（ファイベックス株式会社製）ＲＡ３を使用し、煉瓦壁２３の一方の面のみ補強した。また、水平溝部及び鉛直溝部に充填する充填材には、表１及び表２に示した樹脂モルタルを使用した。
【００４４】
図１８に加力方法を示す。試験体である各煉瓦壁２３、２４は、滑り摩擦の小さなＰＴＦＥ板（図示省略）上に載置され、煉瓦壁２３、２４の水平方向両端部を支持点２９として、煉瓦壁２３、２４の中央部に２箇所設けられた加力点２８を介して油圧アクチュエータ（図示省略）により、煉瓦壁２３、２４を面外方向に漸増加力した。また、油圧アクチュエータの先端部にロードセル（図示省略）を設置して負荷荷重を逐次計測すると共に、煉瓦壁２３、２４の両端部及び中央部に差動トランス式の変位計３０を設置して煉瓦壁２３、２４の変形量を逐次計測した。
【００４５】
試験体の荷重−変位曲線を図１９に示す。実施例１は、荷重５９．５ｋＮで、曲げひび割れが発生した後も耐力が上昇した。そして、荷重８８．４ｋＮで、せん断ひび割れが発生し、荷重９６．５ｋＮで、一方の支持点２９がわ端部においてせん断破壊した。なお、曲げひび割れの進展はなかった。
一方、比較例１は、荷重２８．４ｋＮで、煉瓦壁の中央部に縦方向の曲げひび割れが発生し、直ちに面外曲げ破壊した。
これらの実験より、本補強方法により補強された煉瓦壁は面外曲げ破壊せず、高い耐力を示すことが明らかとなった。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、上記実施の形態では、煉瓦造建造物として煉瓦壁を例に採り説明したが、煉瓦造の柱や橋脚などにも本補強方法が適用できることは言うまでもない。同様に、上記実施の形態では、イギリス積みの煉瓦壁を例に採り説明したが、フランス積みや長手積み、小口積みなど他の形式の煉瓦積みにも本発明が適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４７】
１０、２３、２４：煉瓦壁（煉瓦造建造物の一例）、１１、１１’、２５：煉瓦、１２、１２ｕ、１２ｄ、１２ｕ’、１２ｄ’：水平目地部、１３：鉛直目地部、１４、１４ｕ、１４ｄ、２６：水平補強材、１５、１６、１７、２７：鉛直補強材、１５ａ、１６ａ、１７ａ：非折り曲げ部、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂ、１７ｃ：折り曲げ部、１８：充填材、１９：プライマー、２０：水平溝部、２１：鉛直溝部、２２：養生テープ、２８：加力点、２９：支持点、３０：変位計
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存の煉瓦造建造物の補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
現存する多くの煉瓦造建造物は耐震性が低いため、地震多発国である日本では、煉瓦造建造物に対して構造補強を施す必要がある。煉瓦壁面に鋼板や炭素繊維シートなどを貼り付ける補強方法が一般的であるが、外観や内観に構造材が露出するため、意匠的にも、また建造物を活用するうえにおいても問題となっている。
【０００３】
そこで、外観や内観に構造材が露出しない補強方法として、特許文献１では、立体格子状に構成した補強ユニットを組積体間の目地部内に挿入し、当該補強ユニットを目地材で固定する補強組積構造の発明が開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、アラミド繊維や炭素繊維からなる補強材を目地部のみに配置するレンガ造壁面の剥落防止工法の発明が開示されている。この発明では、補強材について各種の形状パターンを予め工場で製造しておき、工事現場において、これら補強材ネットを切断して配置するとしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】実開平６−７１６１７号公報
【特許文献２】特開２００３−２９３６９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載された発明の場合、補強ユニットが立体格子であるため、目地部に深い溝を形成しなければ補強ユニットを挿入できず、施工に手間が掛かるという問題がある。一方、特許文献２に記載された発明は、補強材ネットを目地部に貼り付けるだけなので強度的に難点があるうえ、補強範囲が広い場合、複数の補強材ネットを貼り付けなければならず、強度的に弱い接合部が複数発生するという問題がある。
【０００７】
また、現場施工による煉瓦造建造物は不可避的に施工誤差を伴うため、特許文献１や特許文献２に記載された発明のように、予め製造した補強ユニットや補強材ネットを使用した場合、補強ユニットや補強材ネットの設置位置が所定位置からずれるおそれがあるだけでなく、イギリス積みやフランス積みによる煉瓦造建造物では煉瓦の長手面と小口面が現れるため、補強ユニットや補強材ネットの形状が複雑になってコストアップが避けられないという問題もある。
【０００８】
本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、施工が容易で、外観や内観に構造材が露出せず、しかも高い補強効果を示す煉瓦造建造物の補強方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】
【０００９】
上記目的を達成するため、第１の発明は、繊維強化プラスチックロッドからなる水平補強材及び鉛直補強材を既存の煉瓦造建造物の目地部に埋設することにより煉瓦造建造物を補強する方法であって、水平な前記目地部に沿って水平溝部を形成すると共に、前記水平溝部と連通する鉛直溝部を鉛直な前記目地部に沿って形成する工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部の各底部に充填材を充填する工程と、前記鉛直補強材の少なくとも一方の端部に形成された折り曲げ部を前記水平溝部に充填された前記充填材にセットすると共に、該鉛直補強材の非折り曲げ部を前記鉛直溝部に充填された前記充填材にセットした後、前記水平補強材を前記水平溝部にセットする工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部に前記充填材を充填して該水平溝部及び該鉛直溝部を封止する工程とを備えることを特徴としている。
【００１０】
また、第２の発明は、繊維強化プラスチックロッドからなる水平補強材及び鉛直補強材を既存の煉瓦造建造物の目地部に埋設することにより煉瓦造建造物を補強する方法であって、水平な前記目地部に沿って水平溝部を形成すると共に、前記水平溝部と連通する鉛直溝部を鉛直な前記目地部に沿って形成する工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部の各底部に充填材を充填する工程と、前記水平補強材を前記水平溝部に充填された前記充填材にセットした後、前記鉛直補強材の少なくとも一方の端部に形成された折り曲げ部を前記水平溝部にセットすると共に、該鉛直補強材の非折り曲げ部を前記鉛直溝部にセットする工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部に前記充填材を充填して該水平溝部及び該鉛直溝部を封止する工程とを備えることを特徴としている。
【００１１】
ここで、水平補強材又は鉛直補強材を「充填材にセット」するとは、水平補強材又は鉛直補強材を充填材に押し込む場合と、水平補強材又は鉛直補強材を充填材上に配置する場合とを含んでいる。
【００１２】
第１及び第２の発明に係る煉瓦造建造物の補強方法では、水平補強材と鉛直補強材が予め一体化されていないので、施工誤差を有する煉瓦造建造物に対しても容易に対応することができる。その際、鉛直補強材の少なくとも一方の端部に形成された折り曲げ部を水平補強材に沿わせるので、施工後における水平補強材と鉛直補強材とが一体化され、煉瓦造建造物の耐震強度を増大させることができる。
【００１３】
また、第１及び第２の発明に係る煉瓦造建造物の補強方法では、前記水平補強材は、前記鉛直補強材と同径もしくは前記鉛直補強材より大径であってもよい。
過去の地震被害では、壁頂部からの面外曲げ破壊によって倒壊している煉瓦造建造物が数多く確認されている。第１及び第２の発明では、煉瓦造建造物の面外曲げ破壊（特に、水平方向に延在する煉瓦壁において最も発生しやすい、水平両端部を支点として中央部が面外に変形する水平面内の曲げ破壊）を防止するため、水平面内の曲げに対して主として抵抗する水平補強材を鉛直補強材と同径もしくは大径としている。
【００１４】
また、第１及び第２の発明に係る煉瓦造建造物の補強方法では、前記充填材が樹脂モルタルであることが好ましい。
樹脂モルタルは、短時間に高い強度が得られるだけでなく、体積変化が少なく無収縮性であるなど補強材料として優れた特性を有している。
【００１５】
また、第１及び第２の発明に係る煉瓦造建造物の補強方法では、前記繊維強化プラスチックロッドを構成する繊維が、アラミド繊維又は炭素繊維であることを好適とする。
アラミド繊維や炭素繊維は高引張強度かつ高剛性を有するため、アラミド繊維又は炭素繊維を用いて繊維強化プラスチックロッドを形成することにより、高い引張強度を有する補強材とすることができる。
【００１６】
また、第１及び第２の発明に係る煉瓦造建造物の補強方法では、前記水平溝部及び前記鉛直溝部を封止する充填材の表面に紫外線防止剤を塗布することを好適とする。
繊維強化プラスチックロッドを構成する繊維、なかでもアラミド繊維は、紫外線を浴びると変色して強度が低下するため、補強材を被覆する充填材の表面に紫外線防止剤を塗布することにより、補強材の劣化を防止することができる。
【発明の効果】
【００１７】
本発明に係る煉瓦造建造物の補強方法では、繊維強化プラスチックロッドからなる水平補強材及び鉛直補強材を既存の煉瓦造建造物の目地部にそれぞれ埋設するので、外観や内観に構造材が露出しないだけでなく、施工誤差を有する煉瓦造建造物に対しても容易に施工することができる。また、鉛直補強材の少なくとも一方の端部に形成された折り曲げ部を水平補強材に沿わせるので、施工後における水平補強材と鉛直補強材とが一体化され、煉瓦造建造物の耐震強度を増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法によって補強された煉瓦壁を正面から見た模式図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法の一工程を示した煉瓦壁の部分縦断面図である。
【図４】同補強方法の一工程を示した同煉瓦壁の部分縦断面図である。
【図５】同補強方法の一工程を示した同煉瓦壁の部分縦断面図である。
【図６】同補強方法の一工程を示した同煉瓦壁の部分縦断面図である。
【図７】同補強方法の一工程を示した同煉瓦壁の部分縦断面図である。
【図８】同補強方法に対する煉瓦壁の施工誤差の影響を説明するための模式図である。
【図９】変形例に係る鉛直補強材を使用した際における煉瓦壁の施工誤差の影響について説明するための模式図である。
【図１０】本発明の第２の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法によって補強された煉瓦壁を正面から見た模式図である。
【図１１】本発明の第３の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法によって補強された煉瓦壁を正面から見た模式図である。
【図１２】本発明の第４の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法によって補強された煉瓦壁を正面から見た模式図である。
【図１３】図１２のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図１４】同補強方法の一工程を示した同煉瓦壁の部分縦断面図である。
【図１５】同補強方法の一工程を示した同煉瓦壁の部分縦断面図である。
【図１６】同補強方法の一工程を示した同煉瓦壁の部分縦断面図である。
【図１７】煉瓦壁の耐力試験に使用した試験体を正面から見た模式図を示し、（Ａ）は実施例１、（Ｂ）は比較例１である。
【図１８】煉瓦壁の加力方法を説明するための模式図である。
【図１９】目地材に石灰を含むモルタルを使用した試験体の荷重−変位曲線である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態に付き説明し、本発明の理解に供する。
【００２０】
［第１の実施の形態］
本発明の第１の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法によって補強された煉瓦壁１０（煉瓦造建造物の一例）を正面から見た模式図を図１に、図１のＡ−Ａ矢視断面図（最上部と最下部は図示省略）を図２に示す。水平補強材１４は水平目地部１２に、鉛直補強材１５は鉛直目地部１３にそれぞれ埋設されるため、図１では水平補強材１４及び鉛直補強材１５（非折り曲げ部１５ａ）は隠れ線で示すべきであるが、水平補強材１４及び鉛直補強材１５の設置位置を明確にするため実線で示している。
【００２１】
ここでは、イギリス積みの煉瓦壁を例に採り、本発明の第１の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法について説明する。なお、イギリス積みとは、煉瓦壁を正面から見た際に、煉瓦の長手面のみが現れる段と小口面のみが現れる段とが交互になるように煉瓦を積む方式であり、一つの段で長手面と小口面が交互に現れるフランス積みに比べて強度が高く、使う煉瓦も少なくて済むといわれており、土木構造物や鉄道関連の施設によく見られる。
【００２２】
図１に示すように、本発明の第１の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法では、補強すべき領域に含まれる全ての水平目地部１２に、繊維強化プラスチックロッドからなる水平補強材１４を埋設すると共に、補強すべき領域に含まれる鉛直目地部１３に対しては、煉瓦１１の長手面のみが現れる段の全ての鉛直目地部１３と、小口面のみが現れる段についてほぼ１つおきに選ばれた鉛直目地部１３に、繊維強化プラスチックロッドからなる鉛直補強材１５を埋設する。
後述するように、鉛直補強材１５の折り曲げ部１５ｂ及び水平補強材１４は水平目地部１２に沿って形成された水平溝部２０内に、鉛直補強材１５の非折り曲げ部１５ａは鉛直目地部１３に沿って形成された鉛直溝部２１内にそれぞれ配置され、水平溝部２０及び鉛直溝部２１は充填材１８によって封止される（図２参照）。
【００２３】
鉛直補強材１５は、水平補強材１４と同径もしくは水平補強材１４より小径としても良い。鉛直補強材１５は、両端部が同一方向に折り曲げられて各々折り曲げ部１５ｂを形成し、平面視してコ字状とされている。鉛直補強材１５を配置する際は、鉛直補強材１５の折り曲げ部１５ｂを、鉛直溝部２１に連通する水平溝部２０内に配置し、鉛直補強材１５の中間部を構成する非折り曲げ部１５ａを鉛直溝部２１内に配置する。
【００２４】
水平補強材１４及び鉛直補強材１５を構成する繊維強化プラスチックロッドは、長さ方向に引き揃えられた多数の強化用繊維に樹脂を含浸させて固めた直径３ｍｍ〜１５ｍｍ程度の丸棒である。強化用繊維としては、高引張強度かつ高剛性を有するアラミド繊維や炭素繊維などが用いられる。例えば、パラ系アラミド繊維であるポリパラフェニレンテレフタルアミド繊維（東レ・デュポン株式会社製、「ケブラー」（登録商標））を組紐状に編み、エポキシ樹脂で硬化させた「フィブラ・ＡＦＲＰロッド」（ファイベックス株式会社製）は、軽量、高強度、高弾性、且つ耐久性にも優れ、水平補強材１４及び鉛直補強材１５として使用することができる。
【００２５】
充填材１８としては、例えばエポキシ樹脂などの合成樹脂やセメントスラリー、無収縮モルタルなどの無機系充填材、あるいはモルタルと合成樹脂とを混合した樹脂モルタルなどを使用することができる。なかでも、樹脂モルタルは、短時間に高い強度が得られ、体積変化が少なく無収縮性であることに加え、合成樹脂に比べて安価な材料である。また、可使時間（混練から硬化までの時間）の制御も可能である。樹脂モルタルの配合例を表１に、同樹脂モルタルの性能試験結果を表２に示す。
【００２６】
【表１】
【００２７】
【表２】
【００２８】
次に、本発明の第１の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法について詳細に説明する。
（１）既存の煉瓦壁１０を構成する煉瓦１１が汚損や損傷しないように、煉瓦１１の表面に養生テープ２２を貼り付ける（図３参照）。
（２）補強すべき領域に含まれる全ての水平目地部１２について、水平目地部１２に沿う水平溝部２０をグラインダー等を用いて形成する（図３参照）。水平溝部２０の幅は水平目地部１２と同じ幅とする。また、補強すべき領域に含まれる、煉瓦１１の長手面のみが現れる段の全ての鉛直目地部１３と、小口面のみが現れる段のほぼ１つおきに選ばれた鉛直目地部１３について、鉛直目地部１３に沿う鉛直溝部２１をグラインダー等を用いて形成する（図３参照）。鉛直溝部２１の幅は鉛直目地部１３と同じ幅とする。なお、水平溝部２０と鉛直溝部２１は連通させ、同じ深さ（煉瓦１１の表面から４０〜７０ｍｍ程度の深さ）とする。
【００２９】
（３）水平溝部２０及び鉛直溝部２１内を清掃し、水平溝部２０及び鉛直溝部２１の表面にプライマー１９を塗布する（図４参照）。プライマー１９は、充填材１８と煉瓦１１並びに水平目地部１２及び鉛直目地部１３との密着性を高めるために塗布するが、必ずしも塗る必要はない。
（４）水平溝部２０及び鉛直溝部２１の各底部に充填材１８をコーキングガン等で充填する。その際、充填材１８の厚さは１０〜３０ｍｍ程度とする。
（５）ある程度、充填材１８が硬化した時点で、鉛直補強材１５の一方の端部に形成された折り曲げ部１５ｂを、鉛直溝部２１に連通する一方の水平溝部２０に、他方の端部に形成された折り曲げ部１５ｂを、鉛直溝部２１に連通する他方の水平溝部２０に、鉛直補強材１５の非折り曲げ部１５ａを鉛直溝部２１にそれぞれ配置し、鉛直補強材１５を充填材１８に押し込んで仮止めする（図５参照）。
【００３０】
（６）水平補強材１４を鉛直補強材１５の折り曲げ部１５ｂに沿って水平溝部２０内に配置する。そして、コーキングガン等を用いて、水平補強材１４を、ほぼ硬化した充填材１８に充填材１８を介して３００〜５００ｍｍ間隔で仮止めする（図６参照）。
なお、必ずしも水平補強材１４及び／又は鉛直補強材１５を充填材１８で水平溝部２０又は鉛直溝部２１内に仮止めする必要はないが、仮止めすることにより、施工中に水平補強材１４や鉛直補強材１５が落下せず作業性が向上する。
（７）水平溝部２０及び鉛直溝部２１に充填材１８をコーキングガン等で充填して水平溝部２０及び鉛直溝部２１を封止する（図７参照）。その際、水平補強材１４に対する充填材１８の被り厚は１０〜３０ｍｍ程度とする。
【００３１】
なお、充填材１８としてエポキシ樹脂等を使用する場合は、水平溝部２０及び鉛直溝部２１を封止する充填材１８の表面に紫外線防止剤（図示省略）を塗布することが好ましい。紫外線防止剤としては、例えばフッ素系樹脂塗料などを使用することができる。
【００３２】
また、予想される損傷程度などに応じて煉瓦壁１０を複数の領域に分け、領域によって補強の程度を変えても良い。即ち、水平補強材１４、鉛直補強材１５、及び充填材１８で目地部を補強する領域と、水平補強材１４及び充填材１８で目地部を補強する領域と、充填材１８のみで目地部を補強する領域と、既存のままの領域とを組み合わせて煉瓦壁１０を補強しても良い。
【００３３】
煉瓦壁１０の縦断面図（図２、図７等）では、煉瓦１１と充填材１８の表面が面一となるように描いているが、既存の目地部表面と連続性を持たせるため、充填材１８の表面が煉瓦１１表面から５〜１０ｍｍセットバックした位置となるようにして補強前と同じ意匠に復元することが好ましい。
【００３４】
なお、水平溝部２０及び鉛直溝部２１の深さは、煉瓦１１の表面から４０〜７０ｍｍ程度としたが、具体的には、水平溝部２０及び鉛直溝部２１の底部に充填する充填材１８の厚さ、充填材１８への鉛直補強材１５の押し込み量、水平補強材１４及び鉛直補強材１５の径、水平補強材１４に対する充填材１８の被り厚、さらには煉瓦１１表面に対する充填材１８表面のセットバック量から決定される。
【００３５】
ところで、現場施工による煉瓦壁は不可避的に施工誤差を伴うものであるが、施工誤差が大きい場合について説明しておく。
図８は、煉瓦１１の上縁に沿って形成された水平目地部１２ｕと煉瓦１１の下縁に沿って形成された水平目地部１２ｄの幅が異なる場合を示したものである。同図で示されるように、コ字状の鉛直補強材１５を使用することにより、一部の目地幅が異なっても、規定の鉛直補強材１５で対応することができる。
【００３６】
また、図９は、一部の煉瓦１１’のサイズが異なる場合を示したものである。この場合は、コ字状の鉛直補強材１５に代えて、一方の端部のみに折り曲げ部１６ｂが形成された平面視してＬ字状の鉛直補強材１６を使用すればよい。具体的には、煉瓦１１’の上縁に沿って形成された水平目地部１２ｕ’に、一方の鉛直補強材１６の折り曲げ部１６ｂをセットし、折り曲げ部１６ｂに沿って水平補強材１４ｕを配置すると共に、一方の鉛直補強材１６の非折り曲げ部１６ａを鉛直目地部１３内にセットする。また、煉瓦１１’の下縁に沿って形成された水平目地部１２ｄ’に、他方の鉛直補強材１６の折り曲げ部１６ｂをセットし、折り曲げ部１６ｂに沿って水平補強材１４ｄを配置すると共に、他方の鉛直補強材１６の非折り曲げ部１６ａを鉛直目地部１３内にセットする。従って、鉛直目地部１３内では、２本の鉛直補強材１６の非折り曲げ部１６ａが重なり合う状態となる。
【００３７】
［第２及び第３の実施の形態］
図１０及び図１１は、それぞれ本発明の第２及び第３の実施の形態に係る煉瓦壁の補強方法によって補強された煉瓦壁１０を示したものである。
図１０に示す第２の実施の形態では、補強すべき領域に含まれる全ての水平目地部１２に水平補強材１４が埋設されると共に、補強すべき領域に含まれる全ての鉛直目地部１３にコ字状の鉛直補強材１５が埋設される。その際、煉瓦１１の長手面のみが現れる段の鉛直目地部１３については、鉛直目地部１３に関して鉛直補強材１５が左右対称となるように２本の鉛直補強材１５を埋設する。
また、図１１に示す第３の実施の形態では、一方の端部に形成される折り曲げ部１７ｂと他方の端部に形成される折り曲げ部１７ｃが正反対の方向に折り曲げられた、平面視して階段状とされた鉛直補強材１７を、コ字状の鉛直補強材１５に代えて使用している。なお、１７ａは非折り曲げ部である。
【００３８】
［第４の実施の形態］
本発明の第４の実施の形態に係る煉瓦造建造物の補強方法によって補強された煉瓦壁１０（煉瓦造建造物の一例）を正面から見た模式図を図１２に、図１２のＢ−Ｂ矢視断面図（最上部と最下部は図示省略）を図１３に示す。なお、図１と同様、図１２では水平補強材１４及び鉛直補強材１５を隠れ線で示すべきであるが、水平補強材１４及び鉛直補強材１５の設置位置を明確にするため実線で示している。
【００３９】
本実施の形態では、水平溝部２０に水平補強材１４を配置した後、水平溝部２０及び鉛直溝部２１に鉛直補強材１５を配置する点が第１〜第３の実施の形態と異なっている（図１３参照）。以下、その施工方法について説明する。
（１）既存の煉瓦壁１０を構成する煉瓦１１が汚損や損傷しないように、煉瓦１１の表面に養生テープ２２を貼り付ける（図１４参照）。そして、補強すべき領域に含まれる全ての水平目地部１２について、水平目地部１２に沿う水平溝部２０をグラインダー等を用いて形成すると共に、補強すべき領域に含まれる、煉瓦１１の長手面のみが現れる段の全ての鉛直目地部１３と、小口面のみが現れる段のほぼ１つおきに選ばれた鉛直目地部１３について、水平溝部２０と連通する鉛直溝部２１をグラインダー等を用いて鉛直目地部１３に沿って形成する（図１４参照）。水平溝部２０と鉛直溝部２１の深さは煉瓦１１の表面から４０〜７０ｍｍ程度とする。
（２）水平溝部２０及び鉛直溝部２１内を清掃し、水平溝部２０及び鉛直溝部２１の表面にプライマー１９を塗布する（図１４参照）。
（３）水平溝部２０及び鉛直溝部２１の各底部に充填材１８をコーキングガン等で充填する。その際、充填材１８の厚さは１０〜３０ｍｍ程度とする。
【００４０】
（４）ある程度、充填材１８が硬化した時点で、水平補強材１４を水平溝部２０内に配置し、充填材１８に押し込んで仮止めする（図１４参照）。
（５）鉛直補強材１５の一方の端部に形成された折り曲げ部１５ｂを、鉛直溝部２１に連通する一方の水平溝部２０にセットされた水平補強材１４に沿わせると共に、鉛直補強材１５の他方の端部に形成された折り曲げ部１５ｂを、鉛直溝部２１に連通する他方の水平溝部２０にセットされた水平補強材１４に沿わせた状態で、鉛直補強材１５の非折り曲げ部１５ａを鉛直溝部２１内に配置する（図１５参照）。そして、コーキングガン等を用いて、鉛直補強材１５を、ほぼ硬化した充填材１８に充填材１８を介して仮止めする。
（６）水平溝部２０及び鉛直溝部２１に充填材１８をコーキングガン等で充填して水平溝部２０及び鉛直溝部２１を封止する（図１６参照）。その際、鉛直補強材１５に対する充填材１８の被り厚は１０〜３０ｍｍ程度とする。
【００４１】
なお、充填材１８としてエポキシ樹脂等を使用する場合は、水平溝部２０及び鉛直溝部２１を封止する充填材１８の表面に紫外線防止剤（図示省略）を塗布することが好ましい。
【実施例】
【００４２】
次に、本発明に係る煉瓦造建造物の補強方法によって補強された煉瓦壁の補強効果を確認するために実施した耐力試験について説明する。
図１７に試験体の形状を示す。本補強方法によって補強された実施例１である煉瓦壁２３を図１７（Ａ）に、比較例１として無補強の煉瓦壁２４を図１７（Ｂ）にそれぞれ示す。使用した煉瓦２５のサイズは、長手方向２１０ｍｍ×短手方向１００ｍｍ×高さ６０ｍｍである。目地材は石灰を含むモルタルとし、目地幅は１０ｍｍとした。
【００４３】
試験体は、煉瓦壁の目地部を補強した実施例１、無補強の煉瓦壁である比較例１の計２体である。水平補強材２６には、公称直径５．７ｍｍのフィブラ・ＡＦＲＰロッド（ファイベックス株式会社製）ＲＡ５を、鉛直補強材２７には、公称直径２．７ｍｍのフィブラ・ＡＦＲＰロッド（ファイベックス株式会社製）ＲＡ３を使用し、煉瓦壁２３の一方の面のみ補強した。また、水平溝部及び鉛直溝部に充填する充填材には、表１及び表２に示した樹脂モルタルを使用した。
【００４４】
図１８に加力方法を示す。試験体である各煉瓦壁２３、２４は、滑り摩擦の小さなＰＴＦＥ板（図示省略）上に載置され、煉瓦壁２３、２４の水平方向両端部を支持点２９として、煉瓦壁２３、２４の中央部に２箇所設けられた加力点２８を介して油圧アクチュエータ（図示省略）により、煉瓦壁２３、２４を面外方向に漸増加力した。また、油圧アクチュエータの先端部にロードセル（図示省略）を設置して負荷荷重を逐次計測すると共に、煉瓦壁２３、２４の両端部及び中央部に差動トランス式の変位計３０を設置して煉瓦壁２３、２４の変形量を逐次計測した。
【００４５】
試験体の荷重−変位曲線を図１９に示す。実施例１は、荷重５９．５ｋＮで、曲げひび割れが発生した後も耐力が上昇した。そして、荷重８８．４ｋＮで、せん断ひび割れが発生し、荷重９６．５ｋＮで、一方の支持点２９がわ端部においてせん断破壊した。なお、曲げひび割れの進展はなかった。
一方、比較例１は、荷重２８．４ｋＮで、煉瓦壁の中央部に縦方向の曲げひび割れが発生し、直ちに面外曲げ破壊した。
これらの実験より、本補強方法により補強された煉瓦壁は面外曲げ破壊せず、高い耐力を示すことが明らかとなった。
【００４６】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、上記実施の形態では、煉瓦造建造物として煉瓦壁を例に採り説明したが、煉瓦造の柱や橋脚などにも本補強方法が適用できることは言うまでもない。同様に、上記実施の形態では、イギリス積みの煉瓦壁を例に採り説明したが、フランス積みや長手積み、小口積みなど他の形式の煉瓦積みにも本発明が適用できることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００４７】
１０、２３、２４：煉瓦壁（煉瓦造建造物の一例）、１１、１１’、２５：煉瓦、１２、１２ｕ、１２ｄ、１２ｕ’、１２ｄ’：水平目地部、１３：鉛直目地部、１４、１４ｕ、１４ｄ、２６：水平補強材、１５、１６、１７、２７：鉛直補強材、１５ａ、１６ａ、１７ａ：非折り曲げ部、１５ｂ、１６ｂ、１７ｂ、１７ｃ：折り曲げ部、１８：充填材、１９：プライマー、２０：水平溝部、２１：鉛直溝部、２２：養生テープ、２８：加力点、２９：支持点、３０：変位計
【特許請求の範囲】
【請求項１】
繊維強化プラスチックロッドからなる水平補強材及び鉛直補強材を既存の煉瓦造建造物の目地部に埋設することにより煉瓦造建造物を補強する方法であって、
水平な前記目地部に沿って水平溝部を形成すると共に、前記水平溝部と連通する鉛直溝部を鉛直な前記目地部に沿って形成する工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部の各底部に充填材を充填する工程と、前記鉛直補強材の少なくとも一方の端部に形成された折り曲げ部を前記水平溝部に充填された前記充填材にセットすると共に、該鉛直補強材の非折り曲げ部を前記鉛直溝部に充填された前記充填材にセットした後、前記水平補強材を前記水平溝部にセットする工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部に前記充填材を充填して該水平溝部及び該鉛直溝部を封止する工程とを備えることを特徴とする煉瓦造建造物の補強方法。
【請求項２】
繊維強化プラスチックロッドからなる水平補強材及び鉛直補強材を既存の煉瓦造建造物の目地部に埋設することにより煉瓦造建造物を補強する方法であって、
水平な前記目地部に沿って水平溝部を形成すると共に、前記水平溝部と連通する鉛直溝部を鉛直な前記目地部に沿って形成する工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部の各底部に充填材を充填する工程と、前記水平補強材を前記水平溝部に充填された前記充填材にセットした後、前記鉛直補強材の少なくとも一方の端部に形成された折り曲げ部を前記水平溝部にセットすると共に、該鉛直補強材の非折り曲げ部を前記鉛直溝部にセットする工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部に前記充填材を充填して該水平溝部及び該鉛直溝部を封止する工程とを備えることを特徴とする煉瓦造建造物の補強方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の煉瓦造建造物の補強方法において、前記水平補強材が前記鉛直補強材と同径もしくは前記鉛直補強材より大径であることを特徴とする煉瓦造建造物の補強方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の煉瓦造建造物の補強方法において、前記充填材が樹脂モルタルであることを特徴とする煉瓦造建造物の補強方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の煉瓦造建造物の補強方法において、前記繊維強化プラスチックロッドを構成する繊維が、アラミド繊維又は炭素繊維であることを特徴とする煉瓦造建造物の補強方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の煉瓦造建造物の補強方法において、前記水平溝部及び前記鉛直溝部を封止する充填材の表面に紫外線防止剤を塗布することを特徴とする煉瓦造建造物の補強方法。
【請求項１】
繊維強化プラスチックロッドからなる水平補強材及び鉛直補強材を既存の煉瓦造建造物の目地部に埋設することにより煉瓦造建造物を補強する方法であって、
水平な前記目地部に沿って水平溝部を形成すると共に、前記水平溝部と連通する鉛直溝部を鉛直な前記目地部に沿って形成する工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部の各底部に充填材を充填する工程と、前記鉛直補強材の少なくとも一方の端部に形成された折り曲げ部を前記水平溝部に充填された前記充填材にセットすると共に、該鉛直補強材の非折り曲げ部を前記鉛直溝部に充填された前記充填材にセットした後、前記水平補強材を前記水平溝部にセットする工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部に前記充填材を充填して該水平溝部及び該鉛直溝部を封止する工程とを備えることを特徴とする煉瓦造建造物の補強方法。
【請求項２】
繊維強化プラスチックロッドからなる水平補強材及び鉛直補強材を既存の煉瓦造建造物の目地部に埋設することにより煉瓦造建造物を補強する方法であって、
水平な前記目地部に沿って水平溝部を形成すると共に、前記水平溝部と連通する鉛直溝部を鉛直な前記目地部に沿って形成する工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部の各底部に充填材を充填する工程と、前記水平補強材を前記水平溝部に充填された前記充填材にセットした後、前記鉛直補強材の少なくとも一方の端部に形成された折り曲げ部を前記水平溝部にセットすると共に、該鉛直補強材の非折り曲げ部を前記鉛直溝部にセットする工程と、前記水平溝部及び前記鉛直溝部に前記充填材を充填して該水平溝部及び該鉛直溝部を封止する工程とを備えることを特徴とする煉瓦造建造物の補強方法。
【請求項３】
請求項１又は２記載の煉瓦造建造物の補強方法において、前記水平補強材が前記鉛直補強材と同径もしくは前記鉛直補強材より大径であることを特徴とする煉瓦造建造物の補強方法。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の煉瓦造建造物の補強方法において、前記充填材が樹脂モルタルであることを特徴とする煉瓦造建造物の補強方法。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の煉瓦造建造物の補強方法において、前記繊維強化プラスチックロッドを構成する繊維が、アラミド繊維又は炭素繊維であることを特徴とする煉瓦造建造物の補強方法。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれか１項に記載の煉瓦造建造物の補強方法において、前記水平溝部及び前記鉛直溝部を封止する充填材の表面に紫外線防止剤を塗布することを特徴とする煉瓦造建造物の補強方法。
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【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１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【公開番号】特開２０１２−９７４７１（Ｐ２０１２−９７４７１Ａ）
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２４６４８１（Ｐ２０１０−２４６４８１）
【出願日】平成２２年１１月２日（２０１０．１１．２）
【特許番号】特許第４８７４４１６号（Ｐ４８７４４１６）
【特許公報発行日】平成２４年２月１５日（２０１２．２．１５）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２２年１０月１４日 インターネットアドレス（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｓｓｍ．ｊｐ）に掲載
【出願人】（５１０２６６１１４）株式会社免制震ソリューションズ (1)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年５月２４日（２０１２．５．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１１月２日（２０１０．１１．２）
【特許番号】特許第４８７４４１６号（Ｐ４８７４４１６）
【特許公報発行日】平成２４年２月１５日（２０１２．２．１５）
【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第１項適用申請有り 平成２２年１０月１４日 インターネットアドレス（ｈｔｔｐ：／／ｗｗｗ．ａｓｓｍ．ｊｐ）に掲載
【出願人】（５１０２６６１１４）株式会社免制震ソリューションズ (1)
【Ｆターム（参考）】
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