JP6460835B2 - コンクリート構造物の補強構造及びその補強方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート構造物を補強するために導入されるコンクリート構造物の補強構造、及び、コンクリート構造物を補強するためのコンクリート構造物の補強方法に関する。

従来から、コンクリート構造物の打ち継ぎ面のずれ防止効果を高くすることを目的に、複数回に分けてコンクリートが打ち継がれて形成された新設の打ち継ぎコンクリート構造体に適用されるものとして、特許文献１に開示されるコンクリート構造物が提案されている。

特許文献１に開示されたコンクリート構造物は、新設の打ち継ぎコンクリート構造体の外面から打ち継ぎコンクリート構造体の打ち継ぎ面を貫通するように設けられた孔と、打ち継ぎ面を貫通するように孔内に設置されたＰＣ鋼材、鋼管等の補強体と、補強体の設置された孔内に充填された充填材とを備えるものである。

特許文献１に開示されたコンクリート構造物は、充填材を橋脚の上端面まで到達させてから、孔の一端開口より上方に突出させた注入管の他端を切断するものであるため、注入管が鋼管等の補強体の内側に残置されるものとなり、残置された注入管の内部の充填材を以ってして、鋼管等の補強体の管内に充填材が充填されたものとなる。

特開２０１１−８０２４０号公報

しかし、特許文献１に開示されたコンクリート構造物は、補強体として剛性の低いＰＣ鋼材が用いられる場合に、ＰＣ鋼材が孔内で湾曲等することから、ＰＣ鋼材を孔内の所定の位置に設置することが困難なものとなるおそれがあった。特許文献１に開示されたコンクリート構造物は、充填材を孔内に充填するために注入管が用いられるときに、補強体として中実状のＰＣ鋼材が用いられることで、注入管とＰＣ鋼材とが孔内で干渉することから、孔内への充填材の充填作業に支障をきたすおそれがあった。

また、特許文献１に開示されたコンクリート構造物は、残置された注入管が鋼管の内周面に密着して、注入管の側面と鋼管の内周面との間に間隙が形成されないものとなることから、注入管の側面と鋼管の内周面との間に充填材が充填されず、注入管の側面と鋼管の内周面との間にずれが生じて、注入管の内部の充填材と鋼管とが一体化しないおそれがあった。特許文献１に開示されたコンクリート構造物は、補強体として鋼管が用いられる場合であっても、鋼管側面に窪み部が形成されない直管状の鋼管が用いられて、鋼管側面が平滑状に形成されることから、硬化した充填材と鋼管とが孔内で十分に付着しないおそれがあった。

そこで、本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、鋼管本体の管内部で充填材を一体的に硬化させることで、橋脚等のコンクリート構造物を十分に補強することのできるコンクリート構造物の補強構造及びその補強方法を提供することにある。

第１発明に係るコンクリート構造物の補強構造は、コンクリート構造物を補強するために導入されるコンクリート構造物の補強構造であって、コンクリート構造物の孔部に挿入され、コンクリート構造物の孔部の底面に当接して設置される鋼管本体と、コンクリート構造物の孔部に充填される充填材とを備え、前記鋼管本体は、前記鋼管本体の内側で中空状に形成された管内部を有し、前記充填材は、前記管内部で一体的に硬化されるものであることを特徴とする。

第２発明に係るコンクリート構造物の補強構造は、第１発明において、前記鋼管本体の内径は、前記充填材をコンクリート構造物の孔部に充填するときに用いられる注入管の外形よりも大きいことを特徴とする。

第３発明に係るコンクリート構造物の補強構造は、第１発明又は第２発明において、前記鋼管本体は、管軸直交方向で前記鋼管本体の内側に向けて、鋼管外側面から凹状に形成された１又は複数の窪み部を有することを特徴とする。

第４発明に係るコンクリート構造物の補強方法は、コンクリート構造物を補強するためのコンクリート構造物の補強方法であって、コンクリート構造物の孔部に鋼管本体を挿入するとともに、前記鋼管本体の内側で中空状に形成された管内部に、充填材を供給するための注入管が挿通されて、前記注入管を用いて前記充填材をコンクリート構造物の孔部に充填する充填工程と、前記充填材をコンクリート構造物の孔部に充填した後に、前記注入管を前記管内部から引き抜いて撤去し、前記鋼管本体をコンクリート構造物の孔部の底面に当接して設置させた状態で、前記充填材を硬化させる撤去工程とを備えることを特徴とする。

第１発明〜第４発明によれば、管内部で充填材を充填、硬化させた鋼管本体が、コンクリート上部とコンクリート下部とに架設するように設けられることで、鋼管本体の管軸方向に作用する引張力又は圧縮力に、鋼管本体及び硬化した充填材を十分に抵抗させるものとして、コンクリート上部が横方向に傾倒して倒壊しないように、橋脚等のコンクリート構造物を補強することが可能となる。

第１発明〜第４発明によれば、コンクリート上部から横方向のせん断力が鋼管本体に作用して、鋼管本体の鋼管側面と硬化した充填材とが鋼管接触面で接触した場合であっても、鋼管本体の鋼管接触面が大きく確保されることで、せん断力に抵抗して鋼管側面から硬化した充填材に作用する支圧力が緩和されて、硬化した充填材の破損、崩壊を防止することが可能となり、また、鋼管本体の管内部で硬化した充填材が鋼管側面を拘束するため、せん断力に対する抵抗力を鋼管側面に確実に発揮させることが可能となる。

第１発明〜第４発明によれば、孔部の間隙部及び鋼管本体の管内部に充填材を充填した後に、トレミー管等の注入管が鋼管本体の管内部から撤去されるため、鋼管本体の管内部で硬化した充填材が、注入管の側面により管軸直交方向で分断されないものとして、鋼管本体の管内部で充填材を一体的に硬化させることで、横方向のせん断力等に対する硬化した充填材の抵抗力を著しく向上させることが可能となる。

第１発明〜第４発明によれば、鋼管本体の管内部が略中空状に形成されるため、従来の鉄筋、ＰＣ鋼棒等と比較して、部材剛性を著しく向上させたものとなり、コンクリート構造物の孔部の他端側から一端側まで、部材剛性の高い鋼管本体を直立させて設置して、孔部における鋼管本体の位置合わせを正確に実施することが可能となる。

特に、第２発明によれば、管内部が略中空状に形成された鋼管本体に注入管が挿通されて、注入管の側面が鋼管内側面から所定の間隔で離間するため、孔部に充填材を充填するときに注入管と鋼管本体とを干渉させないものとして、孔部の所定の位置に注入管及び鋼管本体を設置することで、孔部への充填材の充填作業を円滑に実施することが可能となる。

特に、第２発明によれば、注入管の側面が鋼管内側面から所定の間隔で離間するため、鋼管本体の管内部に充填材を充填するときに、充填材を鋼管内側面に直接に接触させながら硬化させることができるため、鋼管本体の管内部で硬化した充填材と鋼管本体とを強固に一体化させて、鋼管本体の管軸方向の引張力又は圧縮力に対する鋼管本体及び硬化した充填材の抵抗力を著しく向上させることが可能となる。

特に、第３発明によれば、１又は複数の窪み部を鋼管本体が有することで、硬化した充填材に対して窪み部が管軸直交方向で凹凸状に形成されて、コンクリート構造物の孔部の間隙部及び鋼管本体の管内部で硬化した充填材が、鋼管本体の鋼管側面に凹凸状に接触することで、鋼管本体と硬化した充填材との一体性を向上させて、鋼管本体と充填材との付着を十分なものとすることが可能となる。

本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造が導入されるコンクリート構造物を示す斜視図である。 本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造を示す斜視図である。 本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造を示す正面図である。 （ａ）は、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造の鋼管本体を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、そのＤ−Ｄ線縦断面図である。 （ａ）は、図４に示す鋼管本体のＡ−Ａ線横断面図であり、（ｂ）は、そのＢ−Ｂ線横断面図である。 （ａ）は、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造で横長の窪み部が形成された鋼管本体を示す拡大正面図であり、（ｂ）は、略直管状の通常鋼管の鋼管本体を示す拡大正面図である。 本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造で鋼管本体の管内部にトレミー管等の注入管が挿入される状態を示す正面図である。 本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造で注入管の先端部から充填材が吐出される状態を示す正面図である。 本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造で注入管の先端部から吐出された充填材がコンクリート構造物の孔部に充填される過程を示す正面図である。 本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造で鋼管本体の管内部から注入管を撤去する過程を示す正面図である。 本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造でコンクリート構造物の孔部に充填材が充填された状態を示す正面図である。 本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造が導入されたコンクリート構造物に外力が作用した状態を示す正面図である。 （ａ）は、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造で鋼管本体の鋼管接触面を示す拡大横断面図であり、（ｂ）は、従来のＰＣ鋼棒の鋼棒接触面を示す拡大横断面図である。 本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造で鋼管側面の窪み部が一対の充填材の凹凸体に挟み込まれた状態を示す拡大縦断面図である。

以下、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１を実施するための形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、図１に示すように、例えば、鉄筋等が内部８ｂに配設されることなく構築された橋脚８等の無筋のコンクリート構造物に、別途の鋼管本体２を設けることで、コンクリート構造物を補強するものである。

本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、例えば、鉄道橋、道路橋等の橋梁の橋脚８や、コンクリート護岸壁等として構築されたコンクリート構造物に導入されて、特に、構築されてから数年以上経過した既設のコンクリート構造物を補強するために導入されるものであり、複数の鋼管本体２がコンクリート構造物に０．３ｍ〜１ｍ程度の間隔で設けられる。

コンクリート構造物は、図２に示すように、複数回に分けてコンクリートを打ち継ぐことによって、所定の規模のものとなるように構築されるため、コンクリートを打ち継いだ境界に、コンクリートが一体化されていない不連続面８５が形成される。また、コンクリート構造物は、コンクリートを複数回に分けずに連続して打設した場合であっても、コールドジョイント等の発生によって、コンクリートが一体化されていない不連続面８５が形成されることもある。

コンクリート構造物は、不連続面８５が形成されることによって、打設されたコンクリートが不連続面８５を境界として内部８ｂで分断されたものとなる。コンクリート構造物は、図３に示すように、橋脚８等の外面８ａから内部８ｂに向けて連続してコンクリートの削孔作業等をすることで、コア抜きされた断面略円形状等の孔部８０が、不連続面８５を貫通させて形成されるものとなる。

孔部８０は、例えば、橋脚８等の外面８ａに配置される一端側８０ａから、橋脚８等の内部８ｂに配置される他端側８０ｂまで、２ｍ〜３０ｍ程度の延長を有する。孔部８０は、特に、不連続面８５を境界とした両側で、少なくとも２ｍ〜３ｍ程度の延長を有する。孔部８０は、例えば、一端側８０ａから他端側８０ｂまで、断面略円形状等となるように孔部内側面８１が形成されて、１５ｃｍ〜３０ｃｍ程度の孔径を有するものとなる。

本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、コンクリート構造物の孔部８０に挿入される鋼管本体２と、コンクリート構造物の孔部８０に充填される充填材６とを備える。鋼管本体２は、断面略円形状となるように鋼管側面２１が形成されて、５ｃｍ〜２０ｃｍ程度の外径を有する。鋼管本体２は、孔部８０の一端側８０ａに設けられる第１端部２ａから、孔部８０の他端側８０ｂに設けられる第２端部２ｂまで、２ｍ〜３０ｍ程度の延長を有する。

鋼管本体２は、橋脚８等のコンクリート構造物の孔部８０に挿入したときに、鋼管本体２の鋼管側面２１と孔部８０の孔部内側面８１とが離間することで、鋼管本体２の外側の孔部８０に間隙部８２が形成される。鋼管本体２は、例えば、鋼管側面２１から管軸直交方向Ｘの外側に向けて複数方向に延びる複数の鋼板等のスペーサーや、略円形状の鋼板等が取り付けられることで、鋼管本体２の鋼管側面２１と孔部８０の孔部内側面８１とを離間させることができる。鋼管本体２は、鋼管本体２の内側で略中空状に形成されて、鋼管側面２１に取り囲まれた管内部２２を有するものとなる。

鋼管本体２は、図４、図５に示すように、管軸直交方向Ｘの内側に向けて熱間加工等で形成された窪み部３と、管軸方向Ｙに延びて略直管状に形成された直管部４とを有する。直管部４は、鋼管側面２１を鋼管本体２の管軸直交方向Ｘに凹凸させることなく、管軸方向Ｙで略同一面上に鋼管側面２１が連続することで、管軸方向Ｙに延びる略直管状に形成される。

窪み部３は、鋼管本体２の管軸方向Ｙ及び管周方向Ｗで、１又は複数形成される。このとき、鋼管本体２の管周方向Ｗに所定の間隔を空けて形成された複数の窪み部３は、管軸直交方向Ｘに凹凸させていない鋼管側面２１と交互となるように、管周方向Ｗに連続させることなく、管周方向Ｗで断続的に形成される。鋼管本体２の管軸方向Ｙに所定の間隔を空けて形成された複数の窪み部３は、管軸方向Ｙで直管部４と交互に形成されて、管軸方向Ｙに連続させることなく、管軸方向Ｙに断続的に形成される。

窪み部３は、鋼管側面２１を湾曲加工等することで、管軸直交方向Ｘで鋼管本体２の内側に向けて、鋼管外側面２１ａから凹状に形成されるとともに、鋼管内側面２１ｂから凸状に形成される。窪み部３は、図５に示すように、管軸直交方向Ｘで鋼管本体２の内側に向けて、鋼管内側面２１ｂから凸状に形成されることで、管内部２２の管軸直交方向Ｘの断面積が、直管部４と比較して狭小なものとなる。

鋼管本体２は、図４に示すように、鋼管本体２の管軸方向Ｙに延びる略楕円形状等に各々の窪み部３が形成されて、管周方向Ｗの３〜９程度の箇所で、鋼管本体２の管軸方向Ｙに沿って縦長に窪み部３が形成される。鋼管本体２は、これに限らず、図６（ａ）に示すように、各々の窪み部３が鋼管本体２の管周方向Ｗに延びる横長に形成されてもよく、また、図６（ｂ）に示すように、鋼管側面２１が略同一面上に連続して形成されて管軸方向Ｙに延びる略直管状の通常鋼管等が用いられてもよい。

本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、図７〜図１１に示すように、充填材６をコンクリート構造物の孔部８０に充填するときに、充填材６を供給するための注入管７が鋼管本体２の管内部２２に挿通されるとともに、充填材６をコンクリート構造物の孔部８０に充填した後に、注入管７が鋼管本体２の管内部２２から撤去されるものとなる。ここで、充填材６は、モルタル、コンクリート等のセメント系材料等の経時硬化性材料や、ウレタン系材料等の経時硬化性材料が用いられて、孔部８０の間隙部８２及び鋼管本体２の管内部２２に充填した後に、所定の時間を経過してから硬化する。

本発明を適用したコンクリート構造物の補強方法は、橋脚８等のコンクリート構造物の孔部８０に鋼管本体２を挿入して、注入管７を用いて充填材６をコンクリート構造物の孔部８０に充填する充填工程と、注入管７を鋼管本体２の管内部２２から引き抜いて撤去する撤去工程とを備えて、コンクリート構造物を補強するために導入されるものとなる。

充填工程では、最初に、図７に示すように、橋脚８等のコンクリート構造物が削孔等されて形成された孔部８０に鋼管本体２を挿入するとともに、鋼管本体２の内側で略中空状に形成された管内部２２に、トレミー管等の注入管７が挿通される。このとき、充填工程では、例えば、注入管７の側面７１若しくは鋼管内側面２１ｂから管軸直交方向Ｘに延びる複数の鋼板等のスペーサー、又は、注入管７の先端部７ｂに略円形状の鋼板等が設けられることで、注入管７の側面７１と鋼管内側面２１ｂとが離間される。注入管７は、鋼管本体２の第１端部２ａから第２端部２ｂまで、注入管７の側面７１を鋼管内側面２１ｂから所定の間隔ｄで離間させた状態で、鋼管本体２の第２端部２ｂに注入管７の先端部７ｂを到達させて設けられる。

充填工程では、次に、図８に示すように、注入管７の基端部７ａから供給された充填材６を、鋼管本体２の第２端部２ｂに到達させた注入管７の先端部７ｂから孔部８０に吐出させる。このとき、充填材６は、注入管７の先端部７ｂから吐出されることで、孔部８０の他端側８０ｂに注入されて、孔部８０の他端側８０ｂから一端側８０ａにかけて、孔部８０の間隙部８２及び鋼管本体２の管内部２２に充填される。

充填工程では、孔部８０の間隙部８２及び鋼管本体２の管内部２２に充填材６を充填させるときに、図９に示すように、孔部８０の他端側８０ｂから一端側８０ａにかけて、注入管７の側面７１と鋼管内側面２１ｂとの間の鋼管本体２の管内部２２、及び、孔部８０の間隙部８２を充填材６が通過する。

撤去工程では、図１０に示すように、注入管７の側面７１と鋼管内側面２１ｂとの間の鋼管本体２の管内部２２、及び、孔部８０の間隙部８２に充填材６を充填した後に、孔部８０の他端側８０ｂから一端側８０ａにかけて、注入管７を引き上げる。このとき、注入管７は、鋼管本体２の第２端部２ｂから第１端部２ａまで引き抜かれながら、注入管７の先端部７ｂから鋼管本体２の管内部２２に充填材６を吐出させるものとなる。

本発明を適用したコンクリート構造物の補強方法は、最後に、図１１に示すように、橋脚８等のコンクリート構造物の孔部８０に鋼管本体２が設置された状態で、鋼管本体２の管内部２２、及び、孔部８０に充填した充填材６を硬化させて、コンクリート構造物の不連続面８５を貫通するようにして、鋼管本体２及び硬化した充填材６が孔部８０に設けられる。

このとき、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、管内部２２で充填材６を充填、硬化させた鋼管本体２が、橋脚８等のコンクリート構造物の不連続面８５を境界として、コンクリート上部８３とコンクリート下部８４とに架設するように設けられるものとなる。

橋脚８等のコンクリート構造物は、図１２に示すように、地震等によって横方向の外力Ｆが作用することで、不連続面８５を境界としてコンクリート上部８３とコンクリート下部８４とが分断されて、コンクリート上部８３が横方向に傾倒するように変位しようとするものとなる。橋脚８等のコンクリート構造物は、横方向の外力Ｆが左右両側から交互に作用することから、コンクリート上部８３が横方向で交互に傾倒するように変位しようとするものとなる。

本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、コンクリート上部８３が傾倒しようとするときに、コンクリート構造物の不連続面８５において、鋼管本体２に管軸方向Ｙの引張力Ｐ又は圧縮力Ｃが作用するものとなる。このとき、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、鋼管本体２の管内部２２に充填材６が充填されるため、鋼管本体２が管軸方向Ｙの引張力Ｐに抵抗するとともに、硬化した充填材６が管軸方向Ｙの圧縮力Ｃに抵抗する。

本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、管軸方向Ｙの圧縮力Ｃに対して硬化した充填材６が抵抗するものとなるため、管軸方向Ｙの圧縮力Ｃを鋼管本体２に負担させないものとして、鋼管本体２の座屈変形を防止することが可能となる。さらに、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、コンクリート上部８３が横方向で交互に傾倒するように変位することで、管軸方向Ｙの引張力Ｐと圧縮力Ｃとが鋼管本体２に交互に作用するものの、鋼管本体２の管内部２２で充填材６が硬化するため、硬化した充填材６で鋼管側面２１が拘束されて、鋼管本体２の座屈変形を防止することが可能となる。

これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、管内部２２で充填材６を充填、硬化させた鋼管本体２が、コンクリート上部８３とコンクリート下部８４とに架設するように設けられることで、鋼管本体２の管軸方向Ｙに作用する引張力Ｐ又は圧縮力Ｃに、鋼管本体２及び硬化した充填材６を十分に抵抗させるものとして、コンクリート上部８３が横方向に傾倒して倒壊しないように、橋脚８等のコンクリート構造物を補強することが可能となる。

また、橋脚８等のコンクリート構造物は、地震等によって横方向の外力Ｆが作用することで、不連続面８５を境界としてコンクリート上部８３とコンクリート下部８４とが分断されて、不連続面８５で横方向のせん断力Ｓが鋼管本体２に作用するものとなる。

ここで、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、鋼管本体２の管軸方向Ｙに作用する引張力Ｐに抵抗するために、図１３（ａ）に示すように、鋼管側面２１を形成する管体の断面部分のみで、所定の鋼管断面積を有する鋼管本体２が必要となる。また、従来のＰＣ鋼棒９も、同程度の引張力Ｐに抵抗するために、図１３（ｂ）に示すように、鋼管本体２の鋼管側面２１を形成する管体の断面部分と同程度の鋼棒断面積を有することが必要となる。

本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、図１３に示すように、鋼管本体２に略中空状の管内部２２が形成されるため、鋼管本体２の鋼管側面２１を形成する管体の断面部分の鋼管断面積と従来のＰＣ鋼棒９の鋼棒断面積とを同程度のものとしながら、鋼管本体２の鋼管側面２１と硬化した充填材６との鋼管接触面２３を、従来のＰＣ鋼棒９と硬化した充填材６との鋼棒接触面９０より大きくすることができる。

これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、図１２、図１３に示すように、コンクリート上部８３から横方向のせん断力Ｓが鋼管本体２に作用して、鋼管本体２の鋼管側面２１と硬化した充填材６とが鋼管接触面２３で接触した場合であっても、鋼管本体２の鋼管接触面２３が大きく確保されることで、せん断力Ｓに抵抗して鋼管側面２１から硬化した充填材６に作用する支圧力が緩和されて、硬化した充填材６の破損、崩壊を防止することが可能となる。さらに、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、鋼管本体２の管内部２２で硬化した充填材６が鋼管側面２１を拘束するため、せん断力Ｓに対する抵抗力を鋼管側面２１に確実に発揮させることが可能となる。

本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、孔部８０の間隙部８２及び鋼管本体２の管内部２２に充填材６を充填した後に、図１０に示すように、トレミー管等の注入管７が鋼管本体２の管内部２２から撤去されるため、鋼管本体２の管内部２２で硬化した充填材６が、注入管７の側面７１により管軸直交方向Ｘで分断されないものとすることができる。これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、鋼管本体２の管内部２２で硬化した充填材６を注入管７で分断させないものとして、鋼管本体２の管内部２２で充填材６を一体的に硬化させることで、横方向のせん断力Ｓ等に対する硬化した充填材６の抵抗力を著しく向上させることが可能となる。

本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、鋼管本体２の管内部２２が略中空状に形成されるため、従来の鉄筋、ＰＣ鋼棒９等と比較して、部材剛性を著しく向上させたものとなる。これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、孔部８０の他端側８０ｂから一端側８０ａまで、部材剛性の高い鋼管本体２を直立させて設置して、孔部８０における鋼管本体２の位置合わせを正確に実施することが可能となる。

本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、図９に示すように、管内部２２が略中空状に形成された鋼管本体２に注入管７が挿通されて、注入管７の側面７１が鋼管内側面２１ｂから所定の間隔ｄで離間するため、孔部８０に充填材６を充填するときに注入管７と鋼管本体２とを干渉させないものとすることができる。これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、孔部８０で注入管７と鋼管本体２とを干渉させないものとして、孔部８０の所定の位置に注入管７及び鋼管本体２を設置することで、孔部８０への充填材６の充填作業を円滑に実施することが可能となる。

本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、注入管７の側面７１が鋼管内側面２１ｂから所定の間隔ｄで離間するため、鋼管本体２の管内部２２に充填材６を充填するときに、充填材６を鋼管内側面２１ｂに直接に接触させながら硬化させることができる。これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、鋼管本体２の管内部２２で硬化した充填材６と鋼管本体２とを強固に一体化させて、鋼管本体２の管軸方向Ｙの引張力Ｐ又は圧縮力Ｃに対する鋼管本体２及び硬化した充填材６の抵抗力を著しく向上させることが可能となる。

本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、図１４に示すように、鋼管本体２の管軸直交方向Ｘの内側に向けて、鋼管外側面２１ａから凹状に窪み部３が形成されるとともに、鋼管内側面２１ｂから凸状に窪み部３が形成される。このとき、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、窪み部３の形状に沿って充填材６が硬化することで、鋼管本体２の管軸直交方向Ｘに凹凸状となる一対の充填材６の凹凸体６０が形成されて、一対の充填材６の凹凸体６０に窪み部３が挟み込まれる。これにより、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、一対の充填材６の凹凸体６０に窪み部３が挟み込まれることで、鋼管本体２と硬化した充填材６との一体性を向上させて、鋼管本体２と充填材６との付着性を著しく向上させることが可能となる。

本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、孔部８０の他端側８０ｂから一端側８０ａにかけて、孔部８０の間隙部８２及び鋼管本体２の管内部２２に充填材６が充填されるため、孔部８０の他端側８０ｂから一端側８０ａに向けて順番に、充填材６の自重を利用して充填材６を隙間なく孔部８０に充填させることが可能となる。

なお、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、コンクリート構造物の孔部８０の延長が長くなった場合において、複数の鋼管本体２を管軸方向Ｙに連結させたものとすることもできる。

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。

例えば、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、新設のコンクリート構造物に導入することもできる。また、本発明を適用したコンクリート構造物の補強構造１は、鉄筋等が内部に配設された鉄筋コンクリート構造物をさらに補強するものとして、新設又は既設のコンクリート構造物に導入することもできる。

１ ：コンクリート構造物の補強構造
２ ：鋼管本体
２ａ ：第１端部
２ｂ ：第２端部
２１ ：鋼管側面
２１ａ ：鋼管外側面
２１ｂ ：鋼管内側面
２２ ：管内部
２３ ：鋼管接触面
３ ：窪み部
４ ：直管部
６ ：充填材
６０ ：凹凸体
７ ：注入管
７ａ ：基端部
７ｂ ：先端部
７１ ：側面
８ ：橋脚
８ａ ：橋脚の外面
８ｂ ：橋脚の内部
８０ ：孔部
８０ａ ：一端側
８０ｂ ：他端側
８１ ：孔部内側面
８２ ：間隙部
８３ ：コンクリート上部
８４ ：コンクリート下部
８５ ：不連続面
Ｗ ：管周方向
Ｘ ：管軸直交方向
Ｙ ：管軸方向

Claims (4)

1. コンクリート構造物を補強するために導入されるコンクリート構造物の補強構造であって、
   コンクリート構造物の孔部に挿入され、コンクリート構造物の孔部の底面に当接して設置される鋼管本体と、コンクリート構造物の孔部に充填される充填材とを備え、
   前記鋼管本体は、前記鋼管本体の内側で中空状に形成された管内部を有し、前記充填材は、前記管内部で一体的に硬化されるものであること
   を特徴とするコンクリート構造物の補強構造。
2. 前記鋼管本体の内径は、前記充填材をコンクリート構造物の孔部に充填するときに用いられる注入管の外形よりも大きいこと
   を特徴とする請求項１記載のコンクリート構造物の補強構造。
3. 前記鋼管本体は、管軸直交方向で前記鋼管本体の内側に向けて、鋼管外側面から凹状に形成された１又は複数の窪み部を有すること
   を特徴とする請求項１又は２記載のコンクリート構造物の補強構造。
4. コンクリート構造物を補強するためのコンクリート構造物の補強方法であって、
   コンクリート構造物の孔部に鋼管本体を挿入するとともに、前記鋼管本体の内側で中空状に形成された管内部に、充填材を供給するための注入管が挿通されて、前記注入管を用いて前記充填材をコンクリート構造物の孔部に充填する充填工程と、
   前記充填材をコンクリート構造物の孔部に充填した後に、前記注入管を前記管内部から引き抜いて撤去し、前記鋼管本体をコンクリート構造物の孔部の底面に当接して設置させた状態で、前記充填材を硬化させる撤去工程とを備えること
   を特徴とするコンクリート構造物の補強方法。

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