JP3198237U - コンクリート構造物の補強装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】経年劣化した既設コンクリート構造物の補強装置を提供する。【解決手段】既設コンクリート構造物４０の表面と補強用鋼板１０の平面とが水平になるように穿孔長さの短い複数のスパイクボンドアンカー２０で補強用鋼板１０を固定して保持し、既設コンクリート構造物４０の表面と補強用鋼板１０との間の空間にグラウト３０、格子状鉄筋、あるいは鉄球などを充填する。また、積極的にテンションを与えるために、補強用鋼板１０に複数のアンカー用孔１１をあけ、既設コンクリート構造物４０にアンカー用孔１１に合わせ、スパイクボンドアンカー２０の表面が既設コンクリート構造物４０の表面と水平になるようにスパイクボンドアンカー２０を埋設固定する。【選択図】図２
Description
本考案は、経年劣化した既設コンクリート構造物の補強装置に関する。
コンクリート構造物の経年劣化に対して、既設コンクリート構造物の補強には、例えば既設コンクリート構造物の表面を清掃して後施工アンカーボルトを設置しそれに鋼鈑を固定してコンクリートと鋼鈑の間の空間にグラウトを注入する方法などがある。
この例に示すように、従来の既設コンクリート補強工法は、以下に示すような施工特性上の問題点があり、使用上の制約となっている。
１）既設コンクリート構造物を従来工法で補修や補強をするためには、多数のアンカーボルト構造物に設置しなければ目的を達成できない。後施工アンカーの穿孔には１箇所当たり作業時間が６分から７分かかるため、鋼鈑を保持するアンカーボルトの作業は長い時間が必要になる。鋼板の大きさは補強する規模に応じて決まり、それに応じて構造物全体を補強するには相当量の鋼板と、施工位置の正確なアンカーボルト、それに対応する孔が正確に加工された鋼板と、取り付ける大規模な足場を必要とする。グラウトを全体にわたり注入するため、アンカーボルトと鋼板の調整、および長期にわたるこの作業時間を考慮した足場が必要で足場にかかる費用が大きくなる。
２）この従来工法を採用した場合、鋼板の孔位置はあらかじめ決めておくので後施工アンカーの施工精度が重要である。後施工アンカーの穿孔深さが深いため、構造物の鉄筋や骨材に当たり精度が鋼板のあらかじめ孔加工した孔の精度と比べて悪くなる。このため孔位置がずれることになり、あらかじめ決めておいた鋼板の孔と接合することが出来なくなり、鋼板孔の再加工が必要な場合が多くなる。鋼板の再加工のために施工時間が長くなり、そのために施工が不可能になる場合も出てくる。
３）特に施工時間が制限される鉄道あるいは高速道路のトンネルのような場合には実施ができなくなる。
この考案の目的は、上記の問題点を解決して、既設コンクリート構造物（スラブ）の補強装置を提供することにある。
既設コンクリート構造物の補強装置であって、既設コンクリートの表面と補強用鋼板の平面とが水平になるように複数のスパイクボンドアンカーで補強用鋼板を固定して保持し、既設コンクリート表面と補強用鋼板との間の空間にグラウトを充填することとする（請求項１）。
請求項１の既設コンクリート構造物の補強装置において、積極的にテンションを与えるために、補強用鋼板と既設コンクリート構造物との間にスパイクボンドアンカーをスプリングワッシャーとナットを設置することとする（請求項２）。
請求項１の既設コンクリート構造物の補強装置において、耐震補強のために、補強用鋼板と既設コンクリート構造物との間の空間に、グラウトと格子状補強鉄筋とを充填・設置したこととする（請求項３）。
請求項１の既設コンクリート構造物の補強装置において、浮き上がりを防止するために、補強用鋼板とマンホールなどの既設コンクリート構造物との間の空間に、グラウトと鉄球とを混合して充填することとする（請求項４）。
この考案で既設コンクリート構造物と補強用鋼板との連結部材として使用するスパイクボンドアンカー（詳細は実用新案登録３１３６０５８号公報を参照）の構造を図７に示す。この図において、スパイクボンドアンカー２０は金属製のキャップ２０１とボルト２０２から成り、既設コンクリート構造物（図示せず）に溝をつけてキャップ２０１の表面積でコンクリートに接着し、キャップ２０１に溶接したボルト２０２で、グラウトを注入して支持力を得る後施工アンカーボルトである。
この考案のスパイクボンドアンカーを使用した既設コンクリート構造物の補強装置は、従来装置に比べて下記のような効果がある（表１の従来型アンカーボルトとスパイクボンドアンカーの比較を参照）。
１）スパイクボンドアンカーを使用することにより穿孔する溝は鉄筋のかぶり厚（コンクリート構造物の表面から鉄筋までの厚さ）よりも浅い部分に設定できるので既設鉄筋に接触せず、穿孔する溝が正確（精度は２ミリメートル以内）に保て、施工時間が短く（１分以内）簡易にできる。
２）補強用鋼板１０はあらかじめ穴を加工しておいてもスパイクボンドアンカー２０が精度よく設置できるので、正確に且つ短時間で設置できる。このことにより補強用鋼板１０の再加工がなくなるので、施工時間の大幅な改善が出来る。
３）既設コンクリート構造物４０を全体施工する必要がないので、破損した部分を限定して施工可能で設置範囲を決めて短期間で設置することが出来る。移動型足場（ハイライダー等）を使用すれば全体足場の仮設が不要になる。
４）中央部のスパイクボンドアンカー２０に、スプリングワッシャー２３設置し、既設コンクリート構造物４０を補強用鋼板１０とグラウト３０注入すれば、それらが均しコンクリートと１体となり強化することが出来る。（図３に建築陸屋根補強装置を示す。）
５）既設コンクリート構造物補強装置において既設コンクリート構造物４０と補強用鋼板１０の間にグラウト３０のほかに格子状補強鉄筋設置３１して、建築耐震補強装置として使用できる。（図４に建築耐震補強装置を示す。）
６）既設コンクリート構造物の補強装置において既設コンクリート構造物４０と補強用鋼板１０との間のグラウト３０に鋼球３２を混入すればコンクリート骨材（石材）と鉄球の比重の差を利用した、地震時の液状化による既設マンホールの浮き上がり防止装置として使用できる。（図５にマンホール浮き上がり防止装置を示す。）
７）の穿孔深さが深いため構造物に含まれる鉄筋・骨材に当たり精度が接合する鋼板の孔位置精度に比べて悪くなる。この考案に使用するスパイクボンドアンカー（実用新案登録３１３６０５８号）は溝の深さが浅いため、孔位置が正確に施工でき、鋼板穴位置精度と異ならない為、鋼板と接合することが出来る。鋼板の孔の再加工は不必要になる。このために施工時間が短く計画位置に正確に設置できる。
図１〜図４は請求項１および請求項２の実施例を示す。図１と図２において、補強用鋼板１０に複数のアンカー用孔１１をあけ、既設コンクリート構造物４０にアンカー用孔１１に合わせ、スパイクボンドアンカー２０の表面が既設コンクリート構造物４０の表面と水平になるようにスパイクボンドアンカー２０を埋設固定し、アンカー用孔１１近傍にスペーサー２２を設け、補強用鋼板１０を、ナット２１で締め付けて補強用鋼板１０を固定し、補強用鋼板１０に設けた、空気孔１２から、既設コンクリート構造物４０と補強用鋼板１０との空間にグラウト３０を注入し充填する。既設コンクリート構造物４０は補強用鋼板１０、スパイクボンドアンカー２０、グラウト３０、で補強装置が完成する。図３は建築陸屋根補強への応用で、ここでは補強用鋼板１０を、スプリングワッシャー２３、ナット２１で締め付けて補強用鋼板１０を固定して、補強用鋼板１０と既設コンクリート構造物４０との間に積極的にテンションを与えている。また図４は道路橋床板補強の例で、上記の補強を行った上で、補強鋼板の上にアスファルトコンクリートを載せてある。
図５には請求項３の実施例を示す。この建築支柱耐震装置の例では、補強用鋼板１０と既設コンクリート構造物の支柱６０との間の空間に、グラウト３０と格子状補強鉄筋３１とを充填・設置している。
図６には請求項４の実施例を示す。このマンホールの浮き上がり防止装置の例では、補強用鋼板１０と既設コンクリート構造物のマンホール７０との間の空間に、グラウト３０と鉄球３２とを混合して充填している。
既設コンクリート構造物の補強装置としては、上記の実施例に示した、建築陸屋根（図３）、道路橋床版（図４）、耐震性を向上させた建築支柱（図５）、浮き上がりを防止したマンホール（図６）にとどまらず広範囲な分野の既設コンクリート構造物で利用可能である。
１０ 補強用鋼板
１１ アンカー用孔
１２ 空気孔
２０ スパイクボンドアンカー
２１ ナット
２２ スペーサー
２３ スプリングワッシャー
３０ グラウト
３１ 格子状鉄筋
３２ 鉄球
４０ 既設コンクリート構造物
５０ 道路橋
５１ 床版
５２ アスファルトコンクリート
６０ 既設支柱
７０ マンホール
２０１ 金属製のキャップ
２０２ ボルト
１１ アンカー用孔
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２１ ナット
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５０ 道路橋
５１ 床版
５２ アスファルトコンクリート
６０ 既設支柱
７０ マンホール
２０１ 金属製のキャップ
２０２ ボルト
請求項１の既設コンクリート構造物の補強装置において、積極的にテンションを与えるために、補強用鋼板に複数のアンカー用孔をあけ、既設コンクリート構造物にアンカー用孔に合わせ、スパイクボンドアンカーの表面が既設コンクリート構造物の表面と水平になるようにスパイクボンドアンカーを埋設固定し、アンカー用孔近傍にスペーサーを設け、補強用鋼板をナットで締め付けて補強用鋼板を固定し、補強用鋼板に設けた空気孔から、既設コンクリート構造物と補強用鋼板との空間にグラウトを注入し充填することとする（請求項２）。
Claims (4)
- 既設コンクリート構造物の補強装置であって、既設コンクリートの表面と補強用鋼板の平面とが水平になるように複数のスパイクボンドアンカーで補強用鋼板を固定して保持し、既設コンクリート表面と補強用鋼板との間の空間にグラウトを充填したことを特徴とする既設コンクリート構造物の補強装置。
- 請求項１の既設コンクリート構造物の補強装置において、積極的にテンションを与えるために、補強用鋼板と既設コンクリート構造物との間にスパイクボンドアンカーをスプリングワッシャーとナットを設置したことを特徴とする既設コンクリート構造物の補強装置。
- 請求項１の既設コンクリート構造物の補強装置において、耐震補強のために、補強用鋼板と既設コンクリート構造物との間の空間に、グラウトと格子状補強鉄筋とを充填・設置したことを特徴とする既設コンクリート構造物の補強装置。
- 請求項１の既設コンクリート構造物の補強装置において、浮き上がりを防止するために、補強用鋼板とマンホールなどの既設コンクリート構造物との間の空間に、グラウトと鉄球とを混合して充填したことを特徴とする既設コンクリート構造物の補強装置。
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|---|---|---|---|---|
| CN109750599A (zh) * | 2017-11-07 | 2019-05-14 | 上海同吉建筑工程设计有限公司 | 缓粘结低回缩预应力短索体系及计算、张拉方法 |
| CN111140250A (zh) * | 2019-12-14 | 2020-05-12 | 同济大学 | 一种盾构隧道结构粘钢补强加固时机确定方法及应用 |
| CN113062232A (zh) * | 2020-12-22 | 2021-07-02 | 李涛 | 公路桥梁预应力加固装置及其使用方法 |
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