説明

補修構造、補修用アンカーおよび補修方法

【課題】簡易かつ安価に施工を行うことを可能としているとともに、補修後に火災が生じた場合であっても補修材の剥離落下を防止することを可能とした補修構造、補修用アンカーおよび補修方法を提供する。
【解決手段】既存のコンクリート部材2の劣化した表層部を除去して補修対象部3を露出させる工程と、補修対象部3に補修用アンカー6を植設する工程と、補修用アンカー6の係止部62にメッシュ部材5を係止する工程と、補修対象部3の表面に補修材4を固着し、補修用アンカー6のヘッド部材6bの先端を補修材4の表面に露出させる工程とを備える補修方法。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コンクリート構造物の補修構造、補修用アンカーおよび補修方法に関する。
【背景技術】
【0002】
経年や火災などにより劣化したコンクリート構造物の補修方法としては、表面の劣化したコンクリートを除去して健全な部分(補修対象部)を露出させた後、補修対象部に補修材を固着する方法が一般的に行われている。
【0003】
このような補修方法において、劣化したコンクリートを除去して確保した空間に、補強用の金属製または樹脂製のメッシュを配置し、その後、当該空間に補修材を固着させる。メッシュは、劣化したコンクリートが除去された状態のコンクリート構造物に植設されたアンカーにより支持される。
【0004】
ところが、前記従来の補修方法では、メッシュよりも表面側に施工された補修材に対しては、補強がなされていないため、火災などにより補修材の付着力が低下した場合に、補修材の表層部が剥離、落下するおそれがあった。
【0005】
なお、特許文献1には、剥離片の落下等を防止するために、アンカーボルトや鋲等を介してコンクリート構造物の表面にメッシュ材を固定する補強方法が開示されている。
また、特許文献2には、補修材の落下を防止することを目的として、補修箇所に羽根部材が形成されたアンカーを施工した後、補修材を充填することにより、補修材の落下を防止する補修方法が開示されている。
【0006】
【特許文献1】特開2004−293150号公報
【特許文献2】特開2002−115400号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところが、前記特許文献1に記載の発明は、補修材の剥離を防止するのに効果的であるものの、補強後のコンクリート構造物の表面にさらにメッシュ材を固定するため、施工工程が増え、補修工期の長期化と施工費用が高価になる原因となっていた。
【0008】
また、特許文献2に記載の補修工法は、部分的な小規模な補修には効果的であるものの、補修面積が広い場合には、多数のアンカーを設置する必要があり施工に手間を要するとともに費用がかさむという問題点を有していた。
【0009】
本発明は、前記の問題点を解決することを目的とするものであり、簡易かつ安価に施工を行うことを可能としているとともに、補修後に火災が生じた場合であっても補修材の剥離落下を防止することを可能とした補修構造、補修用アンカーおよび補修方法を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
前記課題を解決するために、本発明の補修構造は、既存のコンクリート部材の劣化した表層部を除去してなる補修対象部と、前記補修対象部の表面に固着された補修材と、前記補修材に埋設されたメッシュ部材と、前記メッシュ部材を係止する複数のアンカーと、前記メッシュ部材の外側に配置された複数のヘッド部材と、を備える補修構造であって、前記アンカーは前記補修対象部に植設されており、前記ヘッド部材の先端は前記補修材の表面に露出していることを特徴としている。
【0011】
かかる補修構造によれば、メッシュ部材の外側にヘッド部材が配置されているため、火災などにより補修材の付着力が低下した場合であっても、メッシュ部材の外側に配置された補修材が層状に剥離することが低減される。
【0012】
また、前記補修構造において、前記ヘッド部材が、前記アンカーの先端に固定されていれば、メッシュ部材を固定するためのアンカーの設置と同時に、ヘッド部材が配置されるため、施工性が向上する。
【0013】
また、本発明の補修用アンカーは、既存のコンクリート部材の劣化した表層部を除去してなる補修対象部に補修材を固着させて該既存のコンクリート部材の補修を行う補修工法において、前記補修材に埋設されるメッシュ部材を係止する補修用アンカーであって、前記補修対象部に植設される軸部と、前記軸部の先端側において前記メッシュ部材を係止可能に形成された係止部と、前記係止部よりも先端側に形成されたヘッド部と、を備えることを特徴としている。
【0014】
かかる補修用アンカーによれば、メッシュ部材を係止するとともに、係止部よりも先端側に形成されたヘッド部が、メッシュ部材の外側に固着された補修材の剥落を防止するために、簡易かつ安価な施工により、補修後の補修材の剥落を防止することが可能となる。
【0015】
また、前記ヘッド部の先端部が、前記軸部と直交する直線状に形成されていれば、補修用アンカーの形状が比較的シンプルなものになるとともに補修材の剥落の抑止効果が向上する。
【0016】
また、本発明の補修方法は、前記補修用アンカーを利用して既存のコンクリート部材の補修を行う方法であって、前記既存のコンクリート部材の劣化した表層部を除去する工程と、前記表層部が除去された補修対象部に前記補修用アンカーを植設する工程と、前記係止部にメッシュ部材を係止する工程と、前記補修対象部の表面に補修材を固着する工程と、を備えており、前記ヘッド部の先端が前記補修材の表面に露出するように該補修材を固着することを特徴としている。
【0017】
かかる補修方法により既存のコンクリート構造物の補修を行えば、簡易な施工により、補修後に火災が生じるなどして補修材に劣化が生じた場合であっても、補修材が剥落することを防止することが可能となる。
【発明の効果】
【0018】
本発明の補修構造、補修用アンカーおよび補修方法によれば、簡易かつ安価に施工を行うことを可能としているとともに、補修後に火災が生じた場合であっても補修材の剥離落下を防止することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0019】
本発明の補修構造、補修用アンカーおよび補修方法の好適な実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。
【0020】
本実施形態に係る補修構造1は、図1(a)および(b)に示すように、既存のコンクリート部材2の劣化した表層部を除去してなる補修対象部3と、補修対象部3の表面に固着された補修材4と、補修材4に埋設されたメッシュ部材5と、メッシュ部材5を係止する複数の補修用アンカー6,6,…と、を備えて構成されている。
【0021】
補修対象部3は、例えばトンネル覆工等からなる既存のコンクリート部材2が、火災などにより損傷を受けた場合において、その損傷した部分(劣化した表層部)を取り除いた残りの部位である。
なお、補修の対象となる既存のコンクリート部材2の用途は限定されるものではない。また、既存のコンクリート部材を構成する材料も限定されるものではない。
【0022】
補修材4は、吹き付けや鏝塗り等により補修対象部3に固着されている。なお、補修材4を構成する材料は限定されるものではなく、例えば、コンクリートやモルタルなど、適宜公知の補修材の中から選定して採用すればよい。
【0023】
メッシュ部材5は、補修材4に埋設された金属製あるいは樹脂製の部材であって、補修対象部3の面積と同等の面積またはやや小さい面積を覆うように形成されている。本実施形態では、縦材5aと横材5bとが予め格子状に組み合わされたものをメッシュ部材5として使用するが、メッシュ部材5は、現地において、縦材5aと横材5bとを組み合わせることにより構成してもよい。また、メッシュ部材5の各マス目の形状や寸法は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
【0024】
補修用アンカー6は、補修対象部3に植設されるアンカー6aを主体としており、アンカー6aの先端にはヘッド部材(ヘッド部)6bが一体に形成されている。
【0025】
アンカー6aは、図1(a)および図2(a)に示すように、補修対象部3に埋め込まれる受部60と、受部60を介して補修対象部3に植設される軸部61と、軸部61の先端側においてメッシュ部材5を係止可能に形成された係止部62とを有している。
【0026】
軸部61の基端部には、ネジ加工が施されており、受部60の内周面はメスネジ加工が施されている。そして、軸部61は、補修対象部3に埋め込まれた受部60にねじ込まれることにより、補修対象部3に固定される。
【0027】
係止部62の形状は限定されるものではなく、メッシュ部材5の係止が可能な形状に適宜形成することが可能である。本実施形態では、係止部62がフック状に形成されている。また、メッシュ部材5は、直線状に形成された補修用アンカー6の係止部62に結束線等により固定してもよい。
【0028】
ヘッド部材6bは、図1(a)および図2(a)に示すように、アンカー6aの係止部62よりも外側(コンクリート部材2と反対側)に形成されている。
ヘッド部材(ヘッド部)6bは、アンカー6aの軸部61の中心軸と平行になるように形成されたヘッド軸部63と、ヘッド軸部63と直交する直線状(棒状)に形成された先端部64とにより、T字状に形成されている。すなわち、ヘッド部材6bの先端部64は、軸部60と直交する直線状に形成されている。
【0029】
ヘッド部材6bは、図1に示すように、補修用アンカー6の先端部に突設されることで、メッシュ部材5の外側に固着された補修材4に定着し、この補修材4の剥落を防止する。なお、ヘッド部材6bを構成する材料は限定されるものではないが、耐熱性に優れているとともに、錆びにくい材料が望ましい。
【0030】
なお、ヘッド部材6bの形状は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
例えば、図2(b)に示すように、棒材をL字状に屈曲させることで、ヘッド軸部63と先端部64を形成したものであってもよい。ヘッド部材6bがL字状に形成されていれば、T字状のヘッド部材6bと同様に、ヘッド部材6bの先端部64を補修材4の表面に沿って配置させることが可能となる。
【0031】
また、図2(c)に示すように、ヘッド部材6bとして、リング状に形成された部材を、アンカー6aの先端に固定してもよい。ヘッド部材6bがリング状に形成されていれば、補修用アンカー6が傾斜して植設されていたとしても、ヘッド部材6bの先端を補修材4の表面に露出させた状態で配置することが可能となる。また、ヘッド部材6bの内空部に補修材4が入り込むため、補修材4が剥離しにくくなる。
【0032】
また、図2(d)に示すように、直線の棒状に形成された部材を、ヘッド部材6bとして、軸部61の中心軸と平行となるようにアンカー6aの先端に固定してもよい。
【0033】
補修用アンカー6は、アンカー6aの先端に、別部材からなるヘッド部材6bを溶接等により固定してもいいし、予め工場などにおいてアンカー6aの先端にヘッド部(ヘッド部材6b)が形成されたものであってもよい。
【0034】
次に、本実施形態に係る補修方法について説明する。
本実施形態に係る補修方法は、既存のコンクリート部材の劣化した表層部を除去する除去工程と、表層部を除去して形成された補修対象部3に補修用アンカーを植設する植設工程と、係止部にメッシュ部材を係止する係止工程と、補修対象部の表面に補修材を固着する固着工程と、を備えている。
【0035】
除去工程は、図3(a)に示すように、火災などにより、既存のコンクリート構造物2の劣化した表層部2aを除去する工程である。
劣化した表層部2aの除去方法は限定されるものではなく、例えば、ウォータージェットによって削り取る方法や斫る方法等、適宜公知の方法から選定して行う。
【0036】
コンクリートの除去は、劣化した表層部2aのみではなく、劣化していない部分2bを含み、鉄筋Rの位置まで除去することで、後工程で固着する補修材4の付着力の向上を図ってもよい。
【0037】
植設工程は、図3(b)に示すように、まず、劣化した表層部2aを除去して形成された補修対象部3を削孔して、アンカー孔を形成した後、補修用アンカー6の受部60を当該アンカー孔に挿入し、固定する。
アンカー孔の施工は、既存のコンクリート部材2の鉄筋Rの位置を確認した上で、鉄筋Rに損傷を与えることがないように行う。
【0038】
次に、図3(c)に示すように、補修用アンカー6の軸部61を、受部60にねじ込むことにより補修用アンカー6を固定する。
【0039】
このとき、補修用アンカー6は、ヘッド部材6bの先端が、補修材4の表面に露出するように配置する。つまり、直線状に形成されたヘッド部材6bの先端部64が、補修材4の計画面4aと一致するように、配置する。
【0040】
図4(a)に示すように、施工誤差等により、補修用アンカー6が傾斜し、ヘッド部材6bの先端部64が、補修材4の計画面4aから突出してしまう場合は、補修用アンカー6を回転させることで、図4(c)および(d)ヘッド部材6bの向きを変化させて、先端部64が計画面4aと一致するように調整する。
【0041】
計画面4aの位置は、現場にて水糸を張ることにより表示し、ヘッド部6bの位置は、この水糸にあわせるものとする。なお、補修用アンカー6の位置調整方法は限定されるものではなく、適宜行うものとする。
【0042】
係止工程は、図3(c)に示すように、植設工程において、補修対象部3に植設された補修用アンカー6のフック状の係止部62に、メッシュ部材5を係止する工程である。
なお、メッシュ部材5は、結束線等を介して補修用アンカー6に固定してもよい。
【0043】
メッシュ部材5を補修用アンカー6に係止させた状態で、ヘッド部材6bは、メッシュ部材5よりも表面側(図3において右側)に突出している。
【0044】
固着工程は、図3(d)に示すように、補修対象部3に補修材4を固着する工程である。本実施形態における補修材4の固着は、メッシュ部材5の内側(既設のコンクリート部材2側)の施工と、メッシュ部材5の外側(既設のコンクリート部材2と反対側)の施工との2段階で行う。
【0045】
補修材4の施工方法は限定されるものではなく、鏝塗りや吹き付けなどにより行う。
補修材4の施工は、補修用アンカー6のヘッド部材6bを定規として使用し、補修材4の表面が補修用アンカー6(ヘッド部材6b)の先端(先端部64)の位置になるように行う。
【0046】
なお、メッシュ部材5の設置位置まで補修材4を打設(固着)してからメッシュ部材5を補修用アンカー6へ係止し、その後メッシュ部材5の外側に補修材4を打設(固着)してもよい。また、補修材4の打設を2段階で行わずに、1回の施工でメッシュ部材5の内側と外側に打設してもよい。
【0047】
以上、本実施形態に係る補修構造、補修用アンカー、補修方法によれば、ヘッド部材6bが補修材4の表面に露出するように配置されているため、メッシュ部材5の表面側に固着された補修材4の剥離が抑制される。
そのため、補修後に再び火災が生じるなどして補修材4の粘着力が低下したとしても、ヘッド部材6bにより層状の剥離が抑制される。
【0048】
また、ヘッド部材6の先端部64は、補修用アンカー6の軸部61の中心軸と直交するように形成された棒状部材であるため、補修用アンカー6が傾斜していたとしても、回転させることで、補修材4の表面4aに一致させることが可能である。
【0049】
また、棒状部材である先端部64にあわせて補修材4を固着させることで、補修材4の表面を平坦に形成することが可能なため、施工が容易である。
また、補修材4の表面を棒状の先端部64で抑えているので、補修材4の剥離を効果的に抑制することができる。
【0050】
本実施形態の補修方法は劣化したコンクリートの除去、補修用アンカー6の植設、メッシュ部材5の配置、補修材4の固着で完了するので、補修材4の剥落を防止した補修構造1を、簡易に構築することを可能としている。
【0051】
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、適宜設計変更が可能であることは言うまでもない。
【0052】
例えば、全ての補修用アンカー(ヘッド部材)の先端が補修材の表面に露出している必要はなく、図1(a)の中央に配置された補修用アンカーのように、補修材に埋設されていてもよい。
また、アンカーの形状は限定されるものではなく、適宜設定することが可能である。
【0053】
また、前記実施形態では、ヘッド部材とアンカーとが一体となった補修用アンカーを使用するものとしたが、図5(a)および(b)に示す補修構造1’のように、ヘッド部材6bがメッシュ部材5に固定されていることで、アンカー6aとヘッド部材6bとが別々に形成されていてもよい。
この場合において、ヘッド部材6bは、メッシュ部材5に固定されていることで、メッシュ部材5の表面側に配置されている。
【図面の簡単な説明】
【0054】
【図1】本発明の好適な実施の形態に係る補修構造の概略を示す図であって、(a)は縦断図、(b)は正面図である。
【図2】(a)は図1に示す補修構造における補修用アンカーを示す図であって、(b)〜(d)は(a)の変形例を示す図である。
【図3】(a)〜(d)は本発明の好適な実施の形態に係る補修方法の各作業手順を示す縦断図である。
【図4】図3に示す補修方法における補修用アンカーの設置方法の一例を示す図であって、(a)および(c)は縦断図、(b)および(d)は正面図である。
【図5】本発明の好適な実施の形態に係る補修構造の変形例を示す図であって、(a)は縦断図、(b)は正面図である。
【符号の説明】
【0055】
1 補修構造
2 既存のコンクリート部材
3 補修対象部
4 補修材
4a 表面
5 メッシュ部材
6 補修用アンカー
6a アンカー
6b ヘッド部材(ヘッド部)
61 軸部
62 係止部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
既存のコンクリート部材の劣化した表層部を除去してなる補修対象部と、
前記補修対象部の表面に固着された補修材と、
前記補修材に埋設されたメッシュ部材と、
前記メッシュ部材を係止する複数のアンカーと、
前記メッシュ部材の外側に配置された複数のヘッド部材と、を備える補修構造であって、
前記アンカーは前記補修対象部に植設されており、
前記ヘッド部材の先端は前記補修材の表面に露出していることを特徴とする補修構造。
【請求項2】
前記ヘッド部材が、前記アンカーの先端に固定されていることを特徴とする、請求項1に記載の補修構造。
【請求項3】
既存のコンクリート部材の劣化した表層部を除去してなる補修対象部に補修材を固着させて該既存のコンクリート部材の補修を行う補修工法において、前記補修材に埋設されるメッシュ部材を係止する補修用アンカーであって、
前記補修対象部に植設される軸部と、
前記軸部の先端側において前記メッシュ部材を係止可能に形成された係止部と、
前記係止部よりも先端側に形成されたヘッド部と、を備えることを特徴とする補修用アンカー。
【請求項4】
前記ヘッド部の先端部が、前記軸部と直交する直線状に形成されていることを特徴とする、請求項3に記載の補修用アンカー。
【請求項5】
請求項3または請求項4に記載の補修用アンカーを利用して既存のコンクリート部材の補修を行う補修方法であって、
前記既存のコンクリート部材の劣化した表層部を除去して補修対象部を露出させる工程と、
前記補修対象部に前記補修用アンカーを植設する工程と、
前記係止部にメッシュ部材を係止する工程と、
前記補修対象部の表面に補修材を固着し、前記ヘッド部の先端を該補修材の表面に露出させる工程と、を備えることを特徴とする補修方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【公開番号】特開2009−281040(P2009−281040A)
【公開日】平成21年12月3日(2009.12.3)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−133789(P2008−133789)
【出願日】平成20年5月22日(2008.5.22)
【出願人】(000206211)大成建設株式会社 (1,602)
【Fターム(参考)】