JP3565957B2

JP3565957B2 - 橋脚の補強方法

Info

Publication number: JP3565957B2
Application number: JP27025595A
Authority: JP
Inventors: 義之大串
Original assignee: 義之大串
Priority date: 1995-06-30
Filing date: 1995-10-18
Publication date: 2004-09-15
Anticipated expiration: 2015-10-18
Also published as: JPH0971908A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋脚の補強方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンクリート製の橋脚に対して、補強鋼板や補強コンクリートを橋脚本体に一体化させて補強することにより耐震性を高めたものがあった。
【０００３】
かかる構造は、橋脚本体の周壁を補強鋼板や補強コンクリートで囲繞し、同補強鋼板や補強コンクリートを橋脚本体の周壁に接着剤として高強度のエポキシ樹脂により一体的に接着したものが一般的である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、コンクリート製の橋脚に対して、上記した従来の補強では耐震性が十分ではないことが分かった。
【０００５】
これは、地震等による大きな力が加わった際に、エポキシ樹脂がコンクリートや補強鋼板等の変形に追随できないという根本的な欠点が最大要因となると考えられる。
【０００６】
また、エポキシ樹脂は水によって剥離するという性質があり、橋脚本体と補強材との一体化を阻害する要因ともなっている。
【０００７】
さらに、補強材がコンクリートの場合は、型枠を組む必要があるので時間がかかり、その間に接着剤としての効果が薄れてしまうという施工の際の問題もあった。
【０００８】
近年、上記したような強度のみを追求した従来の橋脚構造の欠陥が指摘されており、新たな耐震対策の確立が急務となっている。
【０００９】
そこで、力を受け流すことができるように、橋脚に柔軟性、及び、靱性を付与すべく、例えば、帯筋を増加させるなどの対策が考えられている。
【００１０】
しかし、主鉄筋と帯筋との目が細かくなりすぎると、コンクリートを打つ場合に骨材が中途で引っ掛かり、その下方に空洞を生じるおそれがあるなどの新たな課題が残されている。
【００１１】
本発明は、上記課題を解決することのできる橋脚の補強方法を提供することを目的としている。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明は、コンクリート製の橋脚本体の周りの厚みが薄くなるように、型枠を組むことなく前記橋脚本体の周壁を、複合ポリマーエマルジョンを主剤に混合して製造した接着剤の内部に補強鉄筋を埋設した補強ライニング層によって被覆し、しかも、前記補強鉄筋を、複数の長尺の主筋と、同主筋に巻付けた螺旋状の帯筋とから形成することを特徴とする橋脚の補強方法に係るものである。
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を、図面に基づいて具体的に説明する。
【００１９】
（接着剤）
本実施例に係る橋脚構造は、既存のコンクリート製の橋脚本体に鋼板からなる補強筒体を一体的に接着した鋼板巻立構造としている。
【００２０】
すなわち、図１において１０は橋脚であり、同橋脚１０は、既存の橋脚本体１の周壁を、鋼板からなる補強筒体２で囲繞し、同橋脚本体１の周壁と補強筒体２との間の環状空間に接着剤Ａを充填し、橋脚本体１に補強筒体２を一体的に接着して構成したものである。
【００２１】
上記接着剤Ａは、複合ポリマーエマルジョンを主剤に混合して製造したものであり、強力な接着力を有し、コンクリート製の橋脚本体１に鋼板からなる補強筒体２を確実に接着して一体化することができる。
【００２２】
しかも、弾力性を有するので、地震などによる大きな力を受けた場合に、コンクリートや鋼板の変形に追随することができる特性がある。
【００２３】
したがって、橋脚１０に柔軟性と靱性を付与することができ、例えば、橋脚１０に力が加わった場合、ある力までは弾性変形してひび割れ等を防止し、それ以上の大きな力が加われば塑性変形に移行するが、靱性が高いので、図２に示すように耐力が一定値より下がらずに変形を大きく取ることができ、より大きな力を吸収することができ、橋脚１０が崩壊することを防止できる。
【００２４】
ここで、複合ポリマーエマルジョンを主剤に混合して製造した接着剤Ａを具体的に説明する。
【００２５】
複合ポリマーエマルジョンとは、例えば、特開昭５８−１４９９６１号や特開昭６０−２３８６５０３号において開示したものがあり、以下の成分構成を有するものである。
【００２６】

また、上記複合ポリマーエマルジョンが混合される主剤としては、具体的には砂とモルタルを主としており、以下の構成を有するものとしている。
【００２７】

なお、上記複合ポリマーエマルジョンと主剤との混合割合としては、１：３〜１０とするのが好ましい。
【００２８】
また、上記接着剤Ａは、防錆剤としても有効であり、そこで、本実施例では、鋼板からなる補強筒体２の表面に、かかる複合ポリマーエマルジョンを主剤に混合して製造した接着剤Ａを表面塗装剤として塗布して、鋼板からなる補強筒体２の腐食を確実に防止している。
【００２９】
なお、防錆効果を高めるために、主剤の成分中、酸化珪砂の一部または全部を腐食に強いセラミック粉に置換してもよい。さらに、本接着材Ａは、顔料とのなじみがよく着色自由であり、美観を高めるために、接着剤Ａ中に顔料を添加することも、また、接着材Ａの上から塗料を塗布することもできる。
【００３０】
このように、コンクリート製の橋脚本体１の周壁を、鋼板からなる補強筒体２で囲繞し、同橋脚本体１の周壁と補強筒体２との間の環状空間に、複合ポリマーエマルジョンを主剤に混合して製造した接着剤Ａを充填し、橋脚本体１に補強筒体２を一体的に接着して、橋脚１０に柔軟性と靱性とを付与し、大きな地震等により加わる力を受け流せる構造として、ひび割れから崩壊に至るまでを防止している。
【００３１】
また、本発明に係る接着剤は、カルボキシ変性スチレンブタジエン、メタクリル酸シクロヘキシル、メタノール、脂肪酸ソーダ石鹸、水を構成成分とする複合ポリマーエマルジョンを、白色セメント、珪砂、鉄粉、亜鉛華、チタン白を構成成分とする主剤に混合して製造しており、弾力性、接着性、防水性、防錆性に優れたものであり、コンクリートや鉄筋等の変形に追随でき、橋脚１０の耐震補強に好適に用いることができる。
【００３２】
（接着剤の一使用例）
ここでは、既存のコンクリート製の橋脚本体にコンクリート補強壁を接着剤を介して一体的に接着したコンクリート巻立構造としている。
【００３３】
すなわち、図３に示すように、既存のコンクリート製の橋脚本体１の周壁を、補強鉄筋４を埋設したコンクリート補強壁５で囲繞し、同コンクリート補強壁５を橋脚本体１の周壁に第一実施例で説明した接着剤Ａによって一体的に接着するとともに、補強鉄筋４の水平アンカー部４１と垂直アンカー部４２とを、橋脚本体１内に、前記接着剤Ａを介して打ち込んだ構成としたものである。
【００３４】
また、補強鉄筋４にも予め接着剤Ａを塗布してコンクリート補強壁５内に埋設したものとし、補強鉄筋４の腐食を防止するとともに、同補強鉄筋４とコンクリートとの付着性能を向上させ、かつ、引張耐力及び曲げ耐力を増強している。
【００３５】
また、水平アンカー部４１は橋脚本体１の脚部中途に水平方向に、垂直アンカー部４２は橋脚本体１の基礎部１ａに垂直方向へ、いずれも、接着剤Ａを介して打ち込んでいる。
【００３６】
接着剤Ａの強力な接着力により、両アンカー部４１，４２はしっかりと固定されるのでコンクリート補強壁５は橋脚本体１に確実に一体化されて、しかも、接着剤Ａは弾力性を有するので、地震などによる大きな力を受けた場合に、コンクリートや鋼板の変形に追随することができ、橋脚１０に柔軟性と靱性を付与することができる。したがって、補強鉄筋４の量を格別に増加させることなく橋脚１０のひび割れや崩壊を防止できる。
【００３７】
本実施形態では、図４に示すように、コンクリート製の橋脚本体１の周壁を、複合ポリマーエマルジョンを主剤に混合して製造するとともに、内部に補強鉄筋６を埋設した補強ライニング層Ｂによって被覆した増厚補強構造としている。61は長尺の複数の主筋、62は同主筋61の長手方向に一定の間隔をあけて取付けた帯筋である。
【００３８】
前記補強ライニング層Ｂは、先に説明した接着剤Ａ中に補強鉄筋６を埋設したものである。すなわち、本実施の形態は、コンクリート製の橋脚本体１の周りの厚みが薄くなるように、型枠を組むことなく前記橋脚本体１の周壁を、複合ポリマーエマルジョンを主剤に混合して製造した接着剤Ａの内部に補強鉄筋６を埋設した補強ライニング層Ｂによって被覆し、しかも、前記補強鉄筋６を、複数の長尺の主筋61と、同主筋61に巻付けた螺旋状の帯筋62とから形成したことに特徴がある。なお、補強ライニング層Ｂ中に、炭素繊維、ガラス繊維、アラミド樹脂繊維等の補強繊維を混和させて強度を増大させることもできる。
【００３９】
本実施例は、前述したコンクリート巻立構造と異なり、型枠を組む必要がないので作業に手間が掛からず迅速に行え、しかも、橋脚本体１周りの厚みがはるかに薄く、死荷重増加が少なくなるとともに、基礎部1aのフーチング拡大がなく、当然ながら、拡大部に必要な増杭20も不要となるので、効率的な耐震補強となる。
【００４０】
図５(a)(b)に示した補強鉄筋６について説明する。
【００４１】
補強鉄筋６は、複数の長尺の主筋61と、同主筋61に巻付けた螺旋状の帯筋62とから形成したものであり、図５(a)は、これを円柱状の橋脚本体１に、図５(b)は角柱状の橋脚本体１に適用した場合を示している。
【００４２】
このように、帯筋62を螺旋状にしたものは、橋脚本体１が円柱状であっても、角柱状であっても補強鉄筋６の連続性が高まるので靱性が向上し、橋脚10自体を座屈や圧潰に対する強度を増すことができる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明してきたように、本発明では、コンクリート製の橋脚本体の周りの厚みが薄くなるように、型枠を組むことなく前記橋脚本体の周壁を、複合ポリマーエマルジョンを主剤に混合して製造した接着剤の内部に補強鉄筋を埋設した補強ライニング層によって被覆し、しかも、前記補強鉄筋を、複数の長尺の主筋と、同主筋に巻付けた螺旋状の帯筋とから形成しているので、橋脚に柔軟性、靱性を付与することができ、コンクリートの変形に追随することができる。例えば、橋脚に力が加わった場合、ある力までは弾性変形してひび割れ等を防止し、それ以上の大きな力が加われば塑性変形に移行するが、靱性が高いので耐力が一定値より下がらずに変形を大きく取ることができ、より大きな力を吸収することができ、橋脚の崩壊を防止することができる。
【００５１】
また、コンクリートの型枠を組む必要がないので施工性が向上するとともに、補強鉄筋の量が少なくても十分な耐震効果を得ることができる。しかも、形状による制約がない。
【００５２】
特に、上記補強鉄筋を、複数の長尺の主筋と、同主筋に巻付けた螺旋状の帯筋とから形成すれば、連続性が高まるので靱性が向上し、橋脚本体自体を座屈や圧潰に対する強度を増すことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施例に係る橋脚構造を示す説明図である。
【図２】本発明に係る橋脚構造の耐力を示すグラフである。
【図３】第２実施例に係る橋脚構造を示す説明図である。
【図４】第３実施例に係る橋脚構造を示す説明図である。
【図５】第４実施例に係る橋脚構造を示す説明図である。
【図６】第５実施例に係る橋脚構造を示す説明図である。
【符号の説明】
１橋脚本体
２補強筒体
４補強鉄筋
５コンクリート補強壁
６補強鉄筋
６ａ主筋
６ｂ帯筋
１０橋脚
Ａ接着剤

Claims

コンクリート製の橋脚本体 (1) の周りの厚みが薄くなるように、型枠を組むことなく前記橋脚本体 (1) の周壁を、複合ポリマーエマルジョンを主剤に混合して製造した接着剤 (A) の内部に補強鉄筋 (6) を埋設した補強ライニング層 (B) によって被覆し、しかも、前記補強鉄筋 (6) を、複数の長尺の主筋 (61) と、同主筋 (61) に巻付けた螺旋状の帯筋 (62) とから形成することを特徴とする橋脚の補強方法。