ＲＣ造底版の耐震補強構造および耐震補強方法
【課題】基礎杭に支持された鉄筋コンクリート造底版を安価で効果的に補強することができる構造および方法を提供する。
【解決手段】基礎杭１１によって支持された鉄筋コンクリート造の底版２の上面２ａに、平面視で基礎杭１１を取り囲むように有底孔５を複数形成し、予め用意した有底孔５よりも小径で且つ底版２よりも高強度の円筒状部材６を、底版２の上面２ａから突出する態様で有底孔５のそれぞれに挿入し、円筒状部材６を巻き込むように底版２上に短繊維混入コンクリートを打設して増厚コンクリート４を構築することで、底版２の耐震補強を行う。
【解決手段】基礎杭１１によって支持された鉄筋コンクリート造の底版２の上面２ａに、平面視で基礎杭１１を取り囲むように有底孔５を複数形成し、予め用意した有底孔５よりも小径で且つ底版２よりも高強度の円筒状部材６を、底版２の上面２ａから突出する態様で有底孔５のそれぞれに挿入し、円筒状部材６を巻き込むように底版２上に短繊維混入コンクリートを打設して増厚コンクリート４を構築することで、底版２の耐震補強を行う。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基礎杭によって支持された鉄筋コンクリート（以下、「ＲＣ」と記す）造の底版の耐震補強構造および耐震補強方法に係り、既存の貯水タンクや水路、建物などの底版の耐震補強に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
地上タンクの補強構造として、地上タンクの基礎底版の外周に沿って所定の間隔で離間させて複数の増し杭を地盤中に構築し、増し杭の杭頭を巻き込み且つ基礎底版を取り囲むように補強底版を構築する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−４４７１２号公報
【０００４】
しかしながら、貯水タンクなど、ＲＣ造の底版が杭基礎によって支持された構造物のなかには、鉄筋或いはコンクリートの経年劣化や構築時の耐震基準が低かったことなどの理由により、基礎杭ではなく底版の補強が必要なものがある。ところが、特許文献１の補強構造は、地上タンク全体として耐震性を高めることができても、底版自体を補強することはできない。また、作業が大掛かりなものとなり、コストも高くなる。このように、底版を補強できる安価で効果的な方法はこれまで提案されていないため、底版の耐震補強工事の実施例は殆どない。
【０００５】
この他、貯水タンクの底版を貯水タンクの外側から耐震補強する方法として、増し杭を構築して杭反力を軽減する方法や、底版にプレストレスを導入して底版の強度を高める方法などが知られている。しかし、これらの方法はいずれも極めて高価であるだけでなく、効果的に耐震強度を向上させることができないため、一般的な補強方法として普及するには至っていない。そのため、タンク底版の耐震補強を安価且つ合理的に実施するために、タンク内部から補強可能な工法の開発が望まれている。
【０００６】
他方、貯水タンクの内部から補強可能な工法として、底版の押し抜きせん断耐力を増加させて耐震補強する増厚工法が広く知られている。増厚工法は安価で効果的に底版の押し抜きせん断耐力を増加させることができる。例えば、道路橋のＲＣ床版では、コンクリートを増厚することで疲労寿命が延びることが知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、道路橋のＲＣ床版と貯水タンクの底版とでは押し抜きせん断力に抵抗する機構が異なる。すなわち、貯水タンクの底版には地震時に杭反力が作用するため、底版上面側が引張力を受ける応力状態となり、引張力を受ける既設コンクリートに増厚を行うこととなる。一方、増厚で押し抜きせん断耐力が増大することが知られている道路橋ＲＣ床版は、圧縮力を受ける既設コンクリート床版に増厚を行うものであり、抵抗機構（応力状態）は両者で逆となる。
【０００８】
貯水タンクの底版のように引張力作用面に増厚を行う場合、既設コンクリートが変形するため、増厚コンクリートには、その変形に追随できる特性が必要となる。一方で、コンクリートの押し抜きせん断耐力を増加させるためには、引張強度やせん断強度の高いいわゆる高強度コンクリートが適しているものの、高強度コンクリートは弾性係数が大きく、変形し難いため、打ち継ぎ面にせん断ずれが生じやすくなる。せん断ずれが生じると、押し抜きせん断面が打ち継ぎ面で水平方向に広がり、すなわち、既設コンクリートと増厚コンクリートとの縁が切れてその影響が隣接する杭上部にまで及ぶ可能性があり、底版の耐震性能が低下する。そのため、底版の安定した耐震性能を確保するためには、新旧両コンクリートの打ち継ぎ面や底版の増厚コンクリートにおけるせん断ずれを抑制する必要があり、そのためには新たな材料および接合方法が必要不可欠となる。また、増厚コンクリートが厚い場合、タンク内の貯水量に影響を及ぼすため、増厚コンクリートは可能な限り薄いことが望まれる。
【０００９】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、基礎杭に支持された鉄筋コンクリート造底版を安価で効果的に補強することができる構造および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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、基礎杭（１１）によって支持された鉄筋コンクリート造の底版（２）の耐震補強構造であって、平面視で基礎杭を取り囲むように底版の上面（２ａ）に形成された複数の有底孔（５）と、有底孔よりも小径で且つ底版よりも高強度に形成され、底版の上面から突出する態様で複数の有底孔にそれぞれ挿入された複数の筒状部材（６）と、短繊維混入コンクリートからなり、筒状部材を巻き込むように底版上に構築された増厚コンクリート（４）とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、引張強度やせん断強度を確保するために増厚コンクリートを高強度にしても、短繊維混入コンクリートを用いることでその弾性係数の増大を抑制することができる。つまり、既設の底版が変形しても増厚コンクリートが追従して変形し易くなり、新旧両コンクリートの打ち継ぎ面の応力を低減してせん断ずれを抑制することができる。そして、筒状部材がせん断キーとなって底版と増厚コンクリートとが強固に一体になるため、より一層せん断ずれの発生を抑制することができる。さらに、短繊維混入コンクリートの架橋効果により、増厚コンクリートのせん断耐力を向上することができる。
【００１２】
また、本発明の一側面によれば、複数の有底孔（５）は、基礎杭（１１）の上面端縁（１１ａ）から４５度の傾斜角度をもって上方外側へ広がりつつ底版（２）の上面（２ａ）に至る錐台形（想定せん断面７）の外側に筒状部材（６）を配置する位置に形成された構成とすることができる。
【００１３】
基礎杭から上方への押し抜き力が加わると、底版のせん断面は杭上面周縁から上方へ広がるような形状となり、せん断面の広がり角度は、底版のせん断耐力が小さいほど大きく、せん断耐力を十分に大きくすると４５度程度となる。そして、せん断面は底版と増厚コンクリートとの打ち継ぎ面に沿って水平方向に広がり易い、すなわち増厚コンクリートが底版から剥離し易い。そこで、増厚コンクリートによってせん断耐力を向上させた上で、この構成のように、せん断ひび割れが発生する位置の外側に筒状部材を配置することにより、４５度程度の広がり角度をもって底版に発生するせん断面が水平方向へ広がるのを防止し、効果的に底版と増厚コンクリートとを一体化させることができる。
【００１４】
また、本発明の一側面によれば、増厚コンクリート（４）は、底版（２）の弾性係数と略同一若しくはそれ以下の弾性係数となる量の短繊維を含む構成とすることができる。
【００１５】
タンクの容量などを確保する目的で増厚コンクリートを薄くするには、引張強度やせん断強度を増加させるために圧縮強度の高い高強度コンクリートを用いる必要があり、通常の高強度コンクリートを用いると増厚コンクリートの弾性係数も高くなって打ち継ぎ面にせん断ずれが生じやすくなるが、増厚コンクリートに短繊維混入コンクリートを用い、この構成のように増厚コンクリートの弾性係数を底版のものと略同一若しくはそれ以下にすることにより、打ち継ぎ面にせん断ずれが生じることを抑制できる。
【００１６】
また、本発明の一側面によれば、増厚コンクリート（４）は、圧縮強度が４０ＭＰａ〜５０ＭＰａの高強度コンクリートにビニロン短繊維を体積割合で２％〜３％混入させたビニロン短繊維混入コンクリートからなる構成とすることができる。
【００１７】
この構成によれば、増厚コンクリートの弾性係数を、耐震補強が必要な貯水タンクなどに通常用いられていた圧縮強度が２４ＭＰａ程度のコンクリートの弾性係数と同程度にすることができる。そして、ビニロン短繊維を用いることで、表面を異形化するなどの工数や費用をかけることなくコンクリートとの付着を確保して、架橋効果によるせん断耐力の向上を図ることができるとともに、所望の弾性係数を得るために体積割合で２％〜３％混入させても、混錬時に短繊維が良好に分散するため、ファイバーボールの発生を防ぐことができる。
【００１８】
また、本発明の一側面によれば、筒状部材（６）は、ビニロン短繊維混入コンクリートよりも圧縮強度が高い高強度コンクリートからなり、その外周面に凹凸が形成された構成とすることができる。この構成によれば、筒状部材と増厚コンクリートとをより強固に一体化することができる。
【００１９】
また、本発明の一側面によれば、有底孔（５）の内周面に凹凸が形成された構成とすることができる。この構成によれば、有底孔と筒状部材との間隙に進入したビニロン短繊維混入コンクリートが底版に強固に付着するため、増厚コンクリートが剥離して底版との打ち継ぎ面にせん断ひび割れが生じることを防止できる。
【００２０】
また、上記課題を解決するために、本発明は、基礎杭（１１）によって支持された鉄筋コンクリート造の底版（２）の耐震補強方法であって、平面視で基礎杭を取り囲むように底版の上面（２ａ）に有底孔（５）を複数形成するステップと、有底孔よりも小径で且つ底版よりも高強度の筒状部材（６）を複数用意する工程と、筒状部材を底版の上面から突出する態様で有底孔のそれぞれに挿入するステップと、筒状部材を巻き込むように底版上に短繊維混入コンクリートを打設して増厚コンクリート（４）を構築するステップとを含むことを特徴とする。この発明によれば、上記耐震補強構造と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
このように本発明によれば、基礎杭を有する鉄筋コンクリート造底版を安価で効果的に補強できる構造および方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る貯水タンクの耐震補強構造の概略断面図である。
【図２】図１中のａ部拡大図である。
【図３】図２中のIII−III断面図である。
【図４】本発明に係る貯水タンクの耐震補強手順の説明図である。
【図５】本発明に係る貯水タンクの耐震補強構造による効果説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明に係る貯水タンク１の耐震補強構造について説明する。
【００２４】
図１に示すように、その内部に水を貯留する貯水タンク１は、地盤Ｇ上に構築され、杭基礎１０によって支持された鉄筋コンクリートからなる底版２と、底版２の周縁から立ち上げられた側壁３を有している。杭基礎１０は、略同一の間隔で配置された多数本の基礎杭１１により構成されている。各基礎杭１１は、円形断面を呈し、底版２の下方に延在する地層２１を貫き、その下方に略水平に広がる支持層２２にその杭先端１１ｕが所定の根入れ長さをもって貫入するとともに、所定長さにわたって杭頭１１ｔが底版２に巻き込まれることによって相互に連結されている。そして、側壁３の内側全面に底版２に積層されるように増厚コンクリート４が構築されることによって底版２が耐震補強されている。
【００２５】
図２は、底版２の補強構造を示す拡大縦断面図であり、図３は、図２中のIII−IIIに沿って示す底版２の補強構造を示す拡大平断面である。なお、図３では、図が煩雑となるのを避けるためにハッチ線を省略して示しており、図４（Ｃ）に示す状態の平面図と一致する。また、底版２に含まれる鉄筋は図示を省略している。
【００２６】
図２、図３に示すように、底版２の補強構造は、平面視で基礎杭１１を取り囲むように底版２の上面２ａに形成された複数の有底孔５と、有底孔５よりも小径で且つ底版２よりも高強度に形成され、底版２の上面２ａから突出する態様で複数の有底孔５にそれぞれ挿入された複数の円筒状部材６と、短繊維混入コンクリートからなり、円筒状部材６を巻き込むように底版２上に構築された増厚コンクリート４とを備えるように構成される。
【００２７】
有底孔５は、基礎杭１１の上面端縁１１ａから４５度の傾斜角度をもって上方外側へ広がる想定せん断面７によって画定される円錐台形が底版２の上面２ａと交わる領域Ａに外接する位置と、さらにその外側へ所定間隔α（ここではα＝円筒状部材６の直径）をもって離間した位置との２つの円周状の列に沿って、基礎杭１１を中心Ｘとして所定角度β（ここでは４５度）をもって周方向に複数（ここでは１列につき８個、１本の基礎杭１１に対して合計１６個）形成されている。すなわち、１本の基礎杭１１に対して１６個の円筒状部材６が、底版２の上面２ａにおいて基礎杭１１を点対称な配置で二重に取り囲むように領域Ａの外側に配置されている。
【００２８】
図２の拡大図に示すように、有底孔５の内周面および底面は凹凸に形成されている。そして、有底孔５の底に配置されたエポキシ樹脂パテ８が有底孔５の底面を水平な平坦面に形成し、その上に円筒状部材６が配置されている。円筒状部材６は、増厚コンクリート４よりも圧縮強度が高い（例えば、１００ＭＰａ）高強度コンクリートからなり、その外周面が凹凸に形成された異形コンクリートシリンダである。なお、円筒状部材６には、鋼繊維などの短繊維を混入した高強度コンクリートを用いることや、鉄筋を入れることもできる。
【００２９】
増厚コンクリート４は、格子状に配置された鉄筋９を含むＲＣ造であり、底版２の弾性係数と略同一若しくはそれ以下の弾性係数となる量の短繊維を含むように配合される。より詳しくは、増厚コンクリート４は、圧縮強度が４０ＭＰａ〜５０ＭＰａの高強度コンクリートにビニロン短繊維を体積割合で２％〜３％混入させたビニロン短繊維混入コンクリートからなる。このような配合とすることにより、増厚コンクリート４の弾性係数は、ビニロン短繊維が混入されない場合の８０％程度に低減され、圧縮強度が２４ＭＰａ程度のコンクリートで構築された底版２の弾性係数と略同等とされている。
【００３０】
なお、ビニロン短繊維混入コンクリートは、ビニロン短繊維の混入量を増やすほど弾性係数が小さくなる特性を有しており、ビニロン短繊維の混入量は、混入する高強度コンクリートの強度や耐震補強の対象である底版２のコンクリート強度などに応じて適宜設定することができる。ビニロン短繊維の混入量とビニロン短繊維混入コンクリートの弾性係数との関係については、本願発明者らによる論文：「ビニロン短繊維を混入したＲＣ梁の耐衝撃性に及ぼす短繊維混入率の影響」、構造工学論文集Ｖｏｌ．５０Ａ（２００４年３月）を参照されたい。
【００３１】
次に、図４を参照して本発明に係る貯水タンク１の耐震補強方法について説明する。まず、（Ａ）に示すように、耐震補強の準備として、貯水タンク１内部の水を抜き取り、基礎杭１１によって支持された鉄筋コンクリート造の底版２を露出させる。次に、（Ｂ）に示すように、基礎杭１１の上面端縁１１ａから４５度の傾斜角度をもって上方外側へ広がる想定せん断面７が底版２の上面２ａにつくる領域Ａの外側において、平面視で基礎杭１１を取り囲むように底版２の上面２ａに有底孔５を複数形成する。有底孔５は、コアボーリングを用いて削孔することで容易に形成することができる。なお、コアボーリングで有底孔５を削孔した後、有底孔５の内周面をチッピングやブラストにより粗面化するとよい。
【００３２】
コアボーリングにより形成された有底孔５は、底面が平坦とならないため、（Ｃ）に示すように、エポキシ樹脂パテ８を用いて有底孔５の底面を水平な平坦面にし、その上に円筒状部材６を配置する。なお、円筒状部材６は、増厚コンクリート４よりも圧縮強度が高い（例えば、１００ＭＰａ）高強度コンクリートを用いて予め作成しておいたものを用いる。エポキシ樹脂パテ８を有底孔５の底に設ける際には、有底孔５の深さが円筒状部材６の高さの半分程度となるようにし、有底孔５に配置した円筒状部材６の上半部が底版２の上面２ａから突出するようにする。また、円筒状部材６は、平面視で有底孔５の中央に配置し、全周にわたって有底孔５の内周面との間に間隙が形成されるようにする。さらに、エポキシ樹脂パテ８が硬化する前に配置することで円筒状部材６が仮固定されるようにするとよい。本実施形態では、一例として、円筒状部材６を、直径１０ｃｍ、高さ２０ｃｍ程度の略円柱形状に形成しており、この場合、有底孔５を、直径１５ｃｍ、エポキシ樹脂パテ８配置後の深さを１０ｃｍ程度に形成し、円筒状部材６と有底孔５との間に、ビニロン短繊維混入コンクリートが流入し易い２５ｍｍ程度の隙間が形成されるようにするとよい。
【００３３】
その後、（Ｄ）に示すように、鉄筋９を格子状に組み、円筒状部材６および鉄筋９を巻き込むように底版２上にビニロン短繊維混入コンクリートを打設して増厚コンクリート４を構築する。なお、鉄筋９は、耐食性の高いアルミニウムまたはステンレスを素材としたものが好ましい。また、ビニロン短繊維混入コンクリートは、上記したように、底版２の弾性係数と同程度またはそれ以下となるようにビニロン短繊維の混入率を設定し、本例では、圧縮強度が４０ＭＰａ〜５０ＭＰａの高強度コンクリートにビニロン短繊維を体積割合で２％〜３％混入させる。
【００３４】
このような手順で構築された耐震補強構造によれば、以下のような作用効果が発揮される。すなわち、地震時に貯水タンク１の底版２に対する杭反力は、底版２の上面２ａ側が引張力を受ける応力状態となる押し抜きせん断力となって作用する。すると、底版２と同程度の弾性係数を有するビニロン短繊維混入コンクリートからなる増厚コンクリート４は、底版２の変形に追随し、すなわち底版２と一体的に変形する。増厚コンクリート４によって補強された構造体のせん断面は、基礎杭１１の上面端縁１１ａから約４５度の傾斜角度をもって上方外側へ広がる錐台形となる。
【００３５】
底版２と増厚コンクリート４との打ち継ぎ面３２（底版２の上面２ａ）においてはせん断ずれが生じ易いが、この部分の外側に円筒状部材６が配置されているため、円筒状部材６がせん断キーとなり、せん断ずれが生じることなくせん断面が増厚コンクリート４の上面に至る。そのため、せん断ひび割れ３１が図５（Ａ）に示すように現れる。また、増厚コンクリート４はビニロン短繊維の架橋効果によってせん断耐力が高まっており、せん断ひび割れ３１が現れ難くなっている。なお、図５は、押し抜きせん断力を加えた際に発生したせん断ひび割れ３１を示すものであり、底版２および増厚コンクリート４からなる版状構造体を示す断面図であるが、切断側面を示す如くハッチ線を省略して示している。
【００３６】
一方、底版２と増厚コンクリート４との打ち継ぎ面３２に円筒状部材６が配置されていない場合、例え増厚コンクリート４に同じ配合のビニロン短繊維混入コンクリートを用いたとしても、図５（Ｂ）に示すように、底版２と増厚コンクリート４との打ち継ぎ面３２でせん断ずれが生じ、せん断ひび割れ３１が打ち継ぎ面３２に沿って水平方向に広がり、その影響が隣接する基礎杭１１にまで及ぶ。そのため、補強された構造体のせん断耐力は本発明に比べて低い。
【００３７】
ここで、増厚コンクリート４の厚さを厚くすることで、構造体のせん断耐力を高め且つせん断ずれを防止することも考えられるが、このような方法を採ると貯水タンク１の貯水量を低減させることになる。すなわち、本発明に係る耐震補強構造は、増厚コンクリート４の厚さを薄くすることで、貯水タンク１の貯水量に及ぼす影響を低減しつつ効果的に底版２を補強することができる。また、施工が容易であるため、本発明に係る耐震補強構造は安価に底版２を補強することができる。
【００３８】
また、本実施形態では、直径１０ｃｍの円筒状部材６を底版２の上面２ａから１０ｃｍ程度突出させ、直径の突出長さに対する比を大きく（１：１程度）することにより、せん断キーとなる円筒状部材６の曲げ変形を抑制し、ずれ止めの効果を最大限に発揮させている。また、円筒状部材６の直径に対して有底孔５の直径を大きくしたことにより、両者の間にビニロン短繊維混入コンクリートが充填されて新旧両コンクリートおよび接合材（円筒状部材６）の一体化が強固なものとされている。さらに、円筒状部材６の外周面を異形化し、有底孔５の内周面を粗面化したことにより、コンクリートの付着強度を増大させてこれらがより一層強固に一体化している。したがって、増厚コンクリート４が剥離して底版２との間の打ち継ぎ面３２にせん断ひび割れ３１が生じることが確実に防止される。
【００３９】
また、増厚コンクリート４に鋼繊維を混入したコンクリートを用いた場合には、腐蝕による貯水タンク１内の水への悪影響が発生し得るが、増厚コンクリート４にビニロン短繊維混入コンクリートを用いたことで、腐蝕による悪影響を排除されている。一方、円筒状部材６は、貯水タンク１の表面に露出せず、腐蝕による悪影響を生じないため、鋼繊維を用いることによる不利益はない。
【００４０】
なお、本実施形態では、円周状に２列に配置された有底孔５同士の間隔α（基礎杭１１から放射状に延びる直線を基準とした列間離れとしての間隔）を、円筒状部材６の直径と同一にしている、すなわち、外側の円周列上に配置された円筒状部材６が、内側の円周列上に配置された円筒状部材６からシリンダ直径の２倍離れた位置に配置されている。このような円筒状部材６同士の間隔は、外側の円筒状部材６が効果的にずれ防止機能を発揮し、且つ内側の円筒状部材６のずれ防止機能を低下させないように設定したものであり、本実施形態のように同一の角度間隔（β）で同一の角度位置に両列の円筒状部材６を配置する場合には、その間隔をシリンダ直径の１〜２倍程度に設定するのが好ましい。一方、外側の円筒状部材６を内側の円筒状部材６と異なる角度位置に配置する場合には、その間隔をシリンダ直径の１倍以下に設定することも可能である。
【００４１】
以上で具体的実施形態についての説明を終えるが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、基礎杭１１を中心Ｘにして点対称となるように２列にわたって円筒状部材６を配置しているが、円筒状部材６を１列または３列以上に配置したり、点対称以外の角度位置に配置したりしてもよい。いずれの配置を採用する場合であっても、底版２の想定せん断面７の内側に円筒状部材６を配置したとしてもずれ防止効果が発揮されないため、底版２の想定せん断面７の外側近傍に最内側列の円筒状部材６が位置するような配置にするとよい。そして、底版２の想定せん断面７から離れ過ぎてもずれ防止効果が低下するため、外側列の円筒状部材６も底版２の想定せん断面７から離れ過ぎない位置に配置するとよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、有底孔５の内周面を粗面化して凹凸に形成しているが、粗面化処理を行わず、コアボーリングで削孔した状態のまま増厚コンクリート４を構築してもよい。さらに、上記実施形態では、円筒状部材６を、外周面に凹凸を形成して異形としているが、異形の態様は図示したものに限定されるものではなく、例えば、中央部が上部および下部に比べて細い断面テーパー状の形状にしたり、それ以外の形状にしたりしてもよい。或いは、異形とせずに円柱形状としてもよい。また、円筒状部材６は、高強度コンクリートを用いて形成される必要はなく、所望のせん断強度を有する鋼材を用いて形成されてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、底版２の圧縮強度が２４ＭＰａである場合を例にとり、増厚コンクリート４に用いる高強度コンクリートの強度およびビニロン短繊維の混入割合を設定しているが、増厚コンクリート４の配合は適宜設定すればよい。この場合、増厚コンクリート４の弾性係数が底版２と同程度若しくは底版２よりも小さくなるような設定とするのが好ましい。これら変更のほか、各部材の具体的形状や、配置、数量など、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 貯水タンク
２ 底版
２ａ 上面
４ 増厚コンクリート
５ 有底孔
６ 円筒状部材
７ 想定せん断面
１１ 基礎杭
１１ａ 上面端縁
３１ せん断ひび割れ
３２ 打ち継ぎ面
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基礎杭によって支持された鉄筋コンクリート（以下、「ＲＣ」と記す）造の底版の耐震補強構造および耐震補強方法に係り、既存の貯水タンクや水路、建物などの底版の耐震補強に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
地上タンクの補強構造として、地上タンクの基礎底版の外周に沿って所定の間隔で離間させて複数の増し杭を地盤中に構築し、増し杭の杭頭を巻き込み且つ基礎底版を取り囲むように補強底版を構築する方法が提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−４４７１２号公報
【０００４】
しかしながら、貯水タンクなど、ＲＣ造の底版が杭基礎によって支持された構造物のなかには、鉄筋或いはコンクリートの経年劣化や構築時の耐震基準が低かったことなどの理由により、基礎杭ではなく底版の補強が必要なものがある。ところが、特許文献１の補強構造は、地上タンク全体として耐震性を高めることができても、底版自体を補強することはできない。また、作業が大掛かりなものとなり、コストも高くなる。このように、底版を補強できる安価で効果的な方法はこれまで提案されていないため、底版の耐震補強工事の実施例は殆どない。
【０００５】
この他、貯水タンクの底版を貯水タンクの外側から耐震補強する方法として、増し杭を構築して杭反力を軽減する方法や、底版にプレストレスを導入して底版の強度を高める方法などが知られている。しかし、これらの方法はいずれも極めて高価であるだけでなく、効果的に耐震強度を向上させることができないため、一般的な補強方法として普及するには至っていない。そのため、タンク底版の耐震補強を安価且つ合理的に実施するために、タンク内部から補強可能な工法の開発が望まれている。
【０００６】
他方、貯水タンクの内部から補強可能な工法として、底版の押し抜きせん断耐力を増加させて耐震補強する増厚工法が広く知られている。増厚工法は安価で効果的に底版の押し抜きせん断耐力を増加させることができる。例えば、道路橋のＲＣ床版では、コンクリートを増厚することで疲労寿命が延びることが知られている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、道路橋のＲＣ床版と貯水タンクの底版とでは押し抜きせん断力に抵抗する機構が異なる。すなわち、貯水タンクの底版には地震時に杭反力が作用するため、底版上面側が引張力を受ける応力状態となり、引張力を受ける既設コンクリートに増厚を行うこととなる。一方、増厚で押し抜きせん断耐力が増大することが知られている道路橋ＲＣ床版は、圧縮力を受ける既設コンクリート床版に増厚を行うものであり、抵抗機構（応力状態）は両者で逆となる。
【０００８】
貯水タンクの底版のように引張力作用面に増厚を行う場合、既設コンクリートが変形するため、増厚コンクリートには、その変形に追随できる特性が必要となる。一方で、コンクリートの押し抜きせん断耐力を増加させるためには、引張強度やせん断強度の高いいわゆる高強度コンクリートが適しているものの、高強度コンクリートは弾性係数が大きく、変形し難いため、打ち継ぎ面にせん断ずれが生じやすくなる。せん断ずれが生じると、押し抜きせん断面が打ち継ぎ面で水平方向に広がり、すなわち、既設コンクリートと増厚コンクリートとの縁が切れてその影響が隣接する杭上部にまで及ぶ可能性があり、底版の耐震性能が低下する。そのため、底版の安定した耐震性能を確保するためには、新旧両コンクリートの打ち継ぎ面や底版の増厚コンクリートにおけるせん断ずれを抑制する必要があり、そのためには新たな材料および接合方法が必要不可欠となる。また、増厚コンクリートが厚い場合、タンク内の貯水量に影響を及ぼすため、増厚コンクリートは可能な限り薄いことが望まれる。
【０００９】
本発明は、このような背景に鑑みなされたもので、基礎杭に支持された鉄筋コンクリート造底版を安価で効果的に補強することができる構造および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】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明は、基礎杭（１１）によって支持された鉄筋コンクリート造の底版（２）の耐震補強構造であって、平面視で基礎杭を取り囲むように底版の上面（２ａ）に形成された複数の有底孔（５）と、有底孔よりも小径で且つ底版よりも高強度に形成され、底版の上面から突出する態様で複数の有底孔にそれぞれ挿入された複数の筒状部材（６）と、短繊維混入コンクリートからなり、筒状部材を巻き込むように底版上に構築された増厚コンクリート（４）とを備えたことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、引張強度やせん断強度を確保するために増厚コンクリートを高強度にしても、短繊維混入コンクリートを用いることでその弾性係数の増大を抑制することができる。つまり、既設の底版が変形しても増厚コンクリートが追従して変形し易くなり、新旧両コンクリートの打ち継ぎ面の応力を低減してせん断ずれを抑制することができる。そして、筒状部材がせん断キーとなって底版と増厚コンクリートとが強固に一体になるため、より一層せん断ずれの発生を抑制することができる。さらに、短繊維混入コンクリートの架橋効果により、増厚コンクリートのせん断耐力を向上することができる。
【００１２】
また、本発明の一側面によれば、複数の有底孔（５）は、基礎杭（１１）の上面端縁（１１ａ）から４５度の傾斜角度をもって上方外側へ広がりつつ底版（２）の上面（２ａ）に至る錐台形（想定せん断面７）の外側に筒状部材（６）を配置する位置に形成された構成とすることができる。
【００１３】
基礎杭から上方への押し抜き力が加わると、底版のせん断面は杭上面周縁から上方へ広がるような形状となり、せん断面の広がり角度は、底版のせん断耐力が小さいほど大きく、せん断耐力を十分に大きくすると４５度程度となる。そして、せん断面は底版と増厚コンクリートとの打ち継ぎ面に沿って水平方向に広がり易い、すなわち増厚コンクリートが底版から剥離し易い。そこで、増厚コンクリートによってせん断耐力を向上させた上で、この構成のように、せん断ひび割れが発生する位置の外側に筒状部材を配置することにより、４５度程度の広がり角度をもって底版に発生するせん断面が水平方向へ広がるのを防止し、効果的に底版と増厚コンクリートとを一体化させることができる。
【００１４】
また、本発明の一側面によれば、増厚コンクリート（４）は、底版（２）の弾性係数と略同一若しくはそれ以下の弾性係数となる量の短繊維を含む構成とすることができる。
【００１５】
タンクの容量などを確保する目的で増厚コンクリートを薄くするには、引張強度やせん断強度を増加させるために圧縮強度の高い高強度コンクリートを用いる必要があり、通常の高強度コンクリートを用いると増厚コンクリートの弾性係数も高くなって打ち継ぎ面にせん断ずれが生じやすくなるが、増厚コンクリートに短繊維混入コンクリートを用い、この構成のように増厚コンクリートの弾性係数を底版のものと略同一若しくはそれ以下にすることにより、打ち継ぎ面にせん断ずれが生じることを抑制できる。
【００１６】
また、本発明の一側面によれば、増厚コンクリート（４）は、圧縮強度が４０ＭＰａ〜５０ＭＰａの高強度コンクリートにビニロン短繊維を体積割合で２％〜３％混入させたビニロン短繊維混入コンクリートからなる構成とすることができる。
【００１７】
この構成によれば、増厚コンクリートの弾性係数を、耐震補強が必要な貯水タンクなどに通常用いられていた圧縮強度が２４ＭＰａ程度のコンクリートの弾性係数と同程度にすることができる。そして、ビニロン短繊維を用いることで、表面を異形化するなどの工数や費用をかけることなくコンクリートとの付着を確保して、架橋効果によるせん断耐力の向上を図ることができるとともに、所望の弾性係数を得るために体積割合で２％〜３％混入させても、混錬時に短繊維が良好に分散するため、ファイバーボールの発生を防ぐことができる。
【００１８】
また、本発明の一側面によれば、筒状部材（６）は、ビニロン短繊維混入コンクリートよりも圧縮強度が高い高強度コンクリートからなり、その外周面に凹凸が形成された構成とすることができる。この構成によれば、筒状部材と増厚コンクリートとをより強固に一体化することができる。
【００１９】
また、本発明の一側面によれば、有底孔（５）の内周面に凹凸が形成された構成とすることができる。この構成によれば、有底孔と筒状部材との間隙に進入したビニロン短繊維混入コンクリートが底版に強固に付着するため、増厚コンクリートが剥離して底版との打ち継ぎ面にせん断ひび割れが生じることを防止できる。
【００２０】
また、上記課題を解決するために、本発明は、基礎杭（１１）によって支持された鉄筋コンクリート造の底版（２）の耐震補強方法であって、平面視で基礎杭を取り囲むように底版の上面（２ａ）に有底孔（５）を複数形成するステップと、有底孔よりも小径で且つ底版よりも高強度の筒状部材（６）を複数用意する工程と、筒状部材を底版の上面から突出する態様で有底孔のそれぞれに挿入するステップと、筒状部材を巻き込むように底版上に短繊維混入コンクリートを打設して増厚コンクリート（４）を構築するステップとを含むことを特徴とする。この発明によれば、上記耐震補強構造と同様の効果を得ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
このように本発明によれば、基礎杭を有する鉄筋コンクリート造底版を安価で効果的に補強できる構造および方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明に係る貯水タンクの耐震補強構造の概略断面図である。
【図２】図１中のａ部拡大図である。
【図３】図２中のIII−III断面図である。
【図４】本発明に係る貯水タンクの耐震補強手順の説明図である。
【図５】本発明に係る貯水タンクの耐震補強構造による効果説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
以下、図面を参照しながら本発明に係る貯水タンク１の耐震補強構造について説明する。
【００２４】
図１に示すように、その内部に水を貯留する貯水タンク１は、地盤Ｇ上に構築され、杭基礎１０によって支持された鉄筋コンクリートからなる底版２と、底版２の周縁から立ち上げられた側壁３を有している。杭基礎１０は、略同一の間隔で配置された多数本の基礎杭１１により構成されている。各基礎杭１１は、円形断面を呈し、底版２の下方に延在する地層２１を貫き、その下方に略水平に広がる支持層２２にその杭先端１１ｕが所定の根入れ長さをもって貫入するとともに、所定長さにわたって杭頭１１ｔが底版２に巻き込まれることによって相互に連結されている。そして、側壁３の内側全面に底版２に積層されるように増厚コンクリート４が構築されることによって底版２が耐震補強されている。
【００２５】
図２は、底版２の補強構造を示す拡大縦断面図であり、図３は、図２中のIII−IIIに沿って示す底版２の補強構造を示す拡大平断面である。なお、図３では、図が煩雑となるのを避けるためにハッチ線を省略して示しており、図４（Ｃ）に示す状態の平面図と一致する。また、底版２に含まれる鉄筋は図示を省略している。
【００２６】
図２、図３に示すように、底版２の補強構造は、平面視で基礎杭１１を取り囲むように底版２の上面２ａに形成された複数の有底孔５と、有底孔５よりも小径で且つ底版２よりも高強度に形成され、底版２の上面２ａから突出する態様で複数の有底孔５にそれぞれ挿入された複数の円筒状部材６と、短繊維混入コンクリートからなり、円筒状部材６を巻き込むように底版２上に構築された増厚コンクリート４とを備えるように構成される。
【００２７】
有底孔５は、基礎杭１１の上面端縁１１ａから４５度の傾斜角度をもって上方外側へ広がる想定せん断面７によって画定される円錐台形が底版２の上面２ａと交わる領域Ａに外接する位置と、さらにその外側へ所定間隔α（ここではα＝円筒状部材６の直径）をもって離間した位置との２つの円周状の列に沿って、基礎杭１１を中心Ｘとして所定角度β（ここでは４５度）をもって周方向に複数（ここでは１列につき８個、１本の基礎杭１１に対して合計１６個）形成されている。すなわち、１本の基礎杭１１に対して１６個の円筒状部材６が、底版２の上面２ａにおいて基礎杭１１を点対称な配置で二重に取り囲むように領域Ａの外側に配置されている。
【００２８】
図２の拡大図に示すように、有底孔５の内周面および底面は凹凸に形成されている。そして、有底孔５の底に配置されたエポキシ樹脂パテ８が有底孔５の底面を水平な平坦面に形成し、その上に円筒状部材６が配置されている。円筒状部材６は、増厚コンクリート４よりも圧縮強度が高い（例えば、１００ＭＰａ）高強度コンクリートからなり、その外周面が凹凸に形成された異形コンクリートシリンダである。なお、円筒状部材６には、鋼繊維などの短繊維を混入した高強度コンクリートを用いることや、鉄筋を入れることもできる。
【００２９】
増厚コンクリート４は、格子状に配置された鉄筋９を含むＲＣ造であり、底版２の弾性係数と略同一若しくはそれ以下の弾性係数となる量の短繊維を含むように配合される。より詳しくは、増厚コンクリート４は、圧縮強度が４０ＭＰａ〜５０ＭＰａの高強度コンクリートにビニロン短繊維を体積割合で２％〜３％混入させたビニロン短繊維混入コンクリートからなる。このような配合とすることにより、増厚コンクリート４の弾性係数は、ビニロン短繊維が混入されない場合の８０％程度に低減され、圧縮強度が２４ＭＰａ程度のコンクリートで構築された底版２の弾性係数と略同等とされている。
【００３０】
なお、ビニロン短繊維混入コンクリートは、ビニロン短繊維の混入量を増やすほど弾性係数が小さくなる特性を有しており、ビニロン短繊維の混入量は、混入する高強度コンクリートの強度や耐震補強の対象である底版２のコンクリート強度などに応じて適宜設定することができる。ビニロン短繊維の混入量とビニロン短繊維混入コンクリートの弾性係数との関係については、本願発明者らによる論文：「ビニロン短繊維を混入したＲＣ梁の耐衝撃性に及ぼす短繊維混入率の影響」、構造工学論文集Ｖｏｌ．５０Ａ（２００４年３月）を参照されたい。
【００３１】
次に、図４を参照して本発明に係る貯水タンク１の耐震補強方法について説明する。まず、（Ａ）に示すように、耐震補強の準備として、貯水タンク１内部の水を抜き取り、基礎杭１１によって支持された鉄筋コンクリート造の底版２を露出させる。次に、（Ｂ）に示すように、基礎杭１１の上面端縁１１ａから４５度の傾斜角度をもって上方外側へ広がる想定せん断面７が底版２の上面２ａにつくる領域Ａの外側において、平面視で基礎杭１１を取り囲むように底版２の上面２ａに有底孔５を複数形成する。有底孔５は、コアボーリングを用いて削孔することで容易に形成することができる。なお、コアボーリングで有底孔５を削孔した後、有底孔５の内周面をチッピングやブラストにより粗面化するとよい。
【００３２】
コアボーリングにより形成された有底孔５は、底面が平坦とならないため、（Ｃ）に示すように、エポキシ樹脂パテ８を用いて有底孔５の底面を水平な平坦面にし、その上に円筒状部材６を配置する。なお、円筒状部材６は、増厚コンクリート４よりも圧縮強度が高い（例えば、１００ＭＰａ）高強度コンクリートを用いて予め作成しておいたものを用いる。エポキシ樹脂パテ８を有底孔５の底に設ける際には、有底孔５の深さが円筒状部材６の高さの半分程度となるようにし、有底孔５に配置した円筒状部材６の上半部が底版２の上面２ａから突出するようにする。また、円筒状部材６は、平面視で有底孔５の中央に配置し、全周にわたって有底孔５の内周面との間に間隙が形成されるようにする。さらに、エポキシ樹脂パテ８が硬化する前に配置することで円筒状部材６が仮固定されるようにするとよい。本実施形態では、一例として、円筒状部材６を、直径１０ｃｍ、高さ２０ｃｍ程度の略円柱形状に形成しており、この場合、有底孔５を、直径１５ｃｍ、エポキシ樹脂パテ８配置後の深さを１０ｃｍ程度に形成し、円筒状部材６と有底孔５との間に、ビニロン短繊維混入コンクリートが流入し易い２５ｍｍ程度の隙間が形成されるようにするとよい。
【００３３】
その後、（Ｄ）に示すように、鉄筋９を格子状に組み、円筒状部材６および鉄筋９を巻き込むように底版２上にビニロン短繊維混入コンクリートを打設して増厚コンクリート４を構築する。なお、鉄筋９は、耐食性の高いアルミニウムまたはステンレスを素材としたものが好ましい。また、ビニロン短繊維混入コンクリートは、上記したように、底版２の弾性係数と同程度またはそれ以下となるようにビニロン短繊維の混入率を設定し、本例では、圧縮強度が４０ＭＰａ〜５０ＭＰａの高強度コンクリートにビニロン短繊維を体積割合で２％〜３％混入させる。
【００３４】
このような手順で構築された耐震補強構造によれば、以下のような作用効果が発揮される。すなわち、地震時に貯水タンク１の底版２に対する杭反力は、底版２の上面２ａ側が引張力を受ける応力状態となる押し抜きせん断力となって作用する。すると、底版２と同程度の弾性係数を有するビニロン短繊維混入コンクリートからなる増厚コンクリート４は、底版２の変形に追随し、すなわち底版２と一体的に変形する。増厚コンクリート４によって補強された構造体のせん断面は、基礎杭１１の上面端縁１１ａから約４５度の傾斜角度をもって上方外側へ広がる錐台形となる。
【００３５】
底版２と増厚コンクリート４との打ち継ぎ面３２（底版２の上面２ａ）においてはせん断ずれが生じ易いが、この部分の外側に円筒状部材６が配置されているため、円筒状部材６がせん断キーとなり、せん断ずれが生じることなくせん断面が増厚コンクリート４の上面に至る。そのため、せん断ひび割れ３１が図５（Ａ）に示すように現れる。また、増厚コンクリート４はビニロン短繊維の架橋効果によってせん断耐力が高まっており、せん断ひび割れ３１が現れ難くなっている。なお、図５は、押し抜きせん断力を加えた際に発生したせん断ひび割れ３１を示すものであり、底版２および増厚コンクリート４からなる版状構造体を示す断面図であるが、切断側面を示す如くハッチ線を省略して示している。
【００３６】
一方、底版２と増厚コンクリート４との打ち継ぎ面３２に円筒状部材６が配置されていない場合、例え増厚コンクリート４に同じ配合のビニロン短繊維混入コンクリートを用いたとしても、図５（Ｂ）に示すように、底版２と増厚コンクリート４との打ち継ぎ面３２でせん断ずれが生じ、せん断ひび割れ３１が打ち継ぎ面３２に沿って水平方向に広がり、その影響が隣接する基礎杭１１にまで及ぶ。そのため、補強された構造体のせん断耐力は本発明に比べて低い。
【００３７】
ここで、増厚コンクリート４の厚さを厚くすることで、構造体のせん断耐力を高め且つせん断ずれを防止することも考えられるが、このような方法を採ると貯水タンク１の貯水量を低減させることになる。すなわち、本発明に係る耐震補強構造は、増厚コンクリート４の厚さを薄くすることで、貯水タンク１の貯水量に及ぼす影響を低減しつつ効果的に底版２を補強することができる。また、施工が容易であるため、本発明に係る耐震補強構造は安価に底版２を補強することができる。
【００３８】
また、本実施形態では、直径１０ｃｍの円筒状部材６を底版２の上面２ａから１０ｃｍ程度突出させ、直径の突出長さに対する比を大きく（１：１程度）することにより、せん断キーとなる円筒状部材６の曲げ変形を抑制し、ずれ止めの効果を最大限に発揮させている。また、円筒状部材６の直径に対して有底孔５の直径を大きくしたことにより、両者の間にビニロン短繊維混入コンクリートが充填されて新旧両コンクリートおよび接合材（円筒状部材６）の一体化が強固なものとされている。さらに、円筒状部材６の外周面を異形化し、有底孔５の内周面を粗面化したことにより、コンクリートの付着強度を増大させてこれらがより一層強固に一体化している。したがって、増厚コンクリート４が剥離して底版２との間の打ち継ぎ面３２にせん断ひび割れ３１が生じることが確実に防止される。
【００３９】
また、増厚コンクリート４に鋼繊維を混入したコンクリートを用いた場合には、腐蝕による貯水タンク１内の水への悪影響が発生し得るが、増厚コンクリート４にビニロン短繊維混入コンクリートを用いたことで、腐蝕による悪影響を排除されている。一方、円筒状部材６は、貯水タンク１の表面に露出せず、腐蝕による悪影響を生じないため、鋼繊維を用いることによる不利益はない。
【００４０】
なお、本実施形態では、円周状に２列に配置された有底孔５同士の間隔α（基礎杭１１から放射状に延びる直線を基準とした列間離れとしての間隔）を、円筒状部材６の直径と同一にしている、すなわち、外側の円周列上に配置された円筒状部材６が、内側の円周列上に配置された円筒状部材６からシリンダ直径の２倍離れた位置に配置されている。このような円筒状部材６同士の間隔は、外側の円筒状部材６が効果的にずれ防止機能を発揮し、且つ内側の円筒状部材６のずれ防止機能を低下させないように設定したものであり、本実施形態のように同一の角度間隔（β）で同一の角度位置に両列の円筒状部材６を配置する場合には、その間隔をシリンダ直径の１〜２倍程度に設定するのが好ましい。一方、外側の円筒状部材６を内側の円筒状部材６と異なる角度位置に配置する場合には、その間隔をシリンダ直径の１倍以下に設定することも可能である。
【００４１】
以上で具体的実施形態についての説明を終えるが、本発明はこれらの実施形態に限定されるものではない。例えば、上記実施形態では、基礎杭１１を中心Ｘにして点対称となるように２列にわたって円筒状部材６を配置しているが、円筒状部材６を１列または３列以上に配置したり、点対称以外の角度位置に配置したりしてもよい。いずれの配置を採用する場合であっても、底版２の想定せん断面７の内側に円筒状部材６を配置したとしてもずれ防止効果が発揮されないため、底版２の想定せん断面７の外側近傍に最内側列の円筒状部材６が位置するような配置にするとよい。そして、底版２の想定せん断面７から離れ過ぎてもずれ防止効果が低下するため、外側列の円筒状部材６も底版２の想定せん断面７から離れ過ぎない位置に配置するとよい。
【００４２】
また、上記実施形態では、有底孔５の内周面を粗面化して凹凸に形成しているが、粗面化処理を行わず、コアボーリングで削孔した状態のまま増厚コンクリート４を構築してもよい。さらに、上記実施形態では、円筒状部材６を、外周面に凹凸を形成して異形としているが、異形の態様は図示したものに限定されるものではなく、例えば、中央部が上部および下部に比べて細い断面テーパー状の形状にしたり、それ以外の形状にしたりしてもよい。或いは、異形とせずに円柱形状としてもよい。また、円筒状部材６は、高強度コンクリートを用いて形成される必要はなく、所望のせん断強度を有する鋼材を用いて形成されてもよい。
【００４３】
また、上記実施形態では、底版２の圧縮強度が２４ＭＰａである場合を例にとり、増厚コンクリート４に用いる高強度コンクリートの強度およびビニロン短繊維の混入割合を設定しているが、増厚コンクリート４の配合は適宜設定すればよい。この場合、増厚コンクリート４の弾性係数が底版２と同程度若しくは底版２よりも小さくなるような設定とするのが好ましい。これら変更のほか、各部材の具体的形状や、配置、数量など、上記実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１ 貯水タンク
２ 底版
２ａ 上面
４ 増厚コンクリート
５ 有底孔
６ 円筒状部材
７ 想定せん断面
１１ 基礎杭
１１ａ 上面端縁
３１ せん断ひび割れ
３２ 打ち継ぎ面
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎杭によって支持された鉄筋コンクリート造の底版の耐震補強構造であって、
平面視で前記基礎杭を取り囲むように前記底版の上面に形成された複数の有底孔と、
前記有底孔よりも小径で且つ前記底版よりも高強度に形成され、前記底版の上面から突出する態様で前記複数の有底孔にそれぞれ挿入された複数の筒状部材と、
短繊維混入コンクリートからなり、前記筒状部材を巻き込むように前記底版上に構築された増厚コンクリートと
を備えたことを特徴とする底版の耐震補強構造。
【請求項２】
前記複数の有底孔は、前記基礎杭の上面端縁から４５度の傾斜角度をもって上方外側へ広がる錐台形が前記底版の上面と交わる領域の外側に前記筒状部材を配置する位置に形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の底版の耐震補強構造。
【請求項３】
前記増厚コンクリートは、前記底版の弾性係数と略同一若しくはそれ以下の弾性係数となる量の短繊維を含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の底版の耐震補強構造。
【請求項４】
前記増厚コンクリートは、圧縮強度が４０ＭＰａ〜５０ＭＰａの高強度コンクリートにビニロン短繊維を体積割合で２％〜３％混入させたビニロン短繊維混入コンクリートからなることを特徴とする、請求項３に記載の底版の耐震補強構造。
【請求項５】
前記筒状部材は、前記ビニロン短繊維混入コンクリートよりも圧縮強度が高い高強度コンクリートからなり、その外周面に凹凸が形成されたことを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の底版の耐震補強構造。
【請求項６】
前記有底孔の内周面に凹凸が形成されたことを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の底版の耐震補強構造。
【請求項７】
基礎杭によって支持された鉄筋コンクリート造の底版の耐震補強方法であって、
平面視で前記基礎杭を取り囲むように前記底版の上面に有底孔を複数形成するステップと、
前記有底孔よりも小径で且つ前記底版よりも高強度の筒状部材を複数用意する工程と、
前記筒状部材を前記底版の上面から突出する態様で前記有底孔のそれぞれに挿入するステップと、
前記筒状部材を巻き込むように前記底版上に短繊維混入コンクリートを打設して増厚コンクリートを構築するステップと
を含むことを特徴とする底版の耐震補強方法。
【請求項１】
基礎杭によって支持された鉄筋コンクリート造の底版の耐震補強構造であって、
平面視で前記基礎杭を取り囲むように前記底版の上面に形成された複数の有底孔と、
前記有底孔よりも小径で且つ前記底版よりも高強度に形成され、前記底版の上面から突出する態様で前記複数の有底孔にそれぞれ挿入された複数の筒状部材と、
短繊維混入コンクリートからなり、前記筒状部材を巻き込むように前記底版上に構築された増厚コンクリートと
を備えたことを特徴とする底版の耐震補強構造。
【請求項２】
前記複数の有底孔は、前記基礎杭の上面端縁から４５度の傾斜角度をもって上方外側へ広がる錐台形が前記底版の上面と交わる領域の外側に前記筒状部材を配置する位置に形成されたことを特徴とする、請求項１に記載の底版の耐震補強構造。
【請求項３】
前記増厚コンクリートは、前記底版の弾性係数と略同一若しくはそれ以下の弾性係数となる量の短繊維を含むことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の底版の耐震補強構造。
【請求項４】
前記増厚コンクリートは、圧縮強度が４０ＭＰａ〜５０ＭＰａの高強度コンクリートにビニロン短繊維を体積割合で２％〜３％混入させたビニロン短繊維混入コンクリートからなることを特徴とする、請求項３に記載の底版の耐震補強構造。
【請求項５】
前記筒状部材は、前記ビニロン短繊維混入コンクリートよりも圧縮強度が高い高強度コンクリートからなり、その外周面に凹凸が形成されたことを特徴とする、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の底版の耐震補強構造。
【請求項６】
前記有底孔の内周面に凹凸が形成されたことを特徴とする、請求項１〜請求項５のいずれか一項に記載の底版の耐震補強構造。
【請求項７】
基礎杭によって支持された鉄筋コンクリート造の底版の耐震補強方法であって、
平面視で前記基礎杭を取り囲むように前記底版の上面に有底孔を複数形成するステップと、
前記有底孔よりも小径で且つ前記底版よりも高強度の筒状部材を複数用意する工程と、
前記筒状部材を前記底版の上面から突出する態様で前記有底孔のそれぞれに挿入するステップと、
前記筒状部材を巻き込むように前記底版上に短繊維混入コンクリートを打設して増厚コンクリートを構築するステップと
を含むことを特徴とする底版の耐震補強方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１１−２０２４５９（Ｐ２０１１−２０２４５９Ａ）
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−７２５９８（Ｐ２０１０−７２５９８）
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００１７４９４３）三井住友建設株式会社 (346)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１０月１３日（２０１１．１０．１３）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年３月２６日（２０１０．３．２６）
【出願人】（０００１７４９４３）三井住友建設株式会社 (346)
【Ｆターム（参考）】
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