JPH1136230A - 既存橋脚の補強構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 断面や重量の増加を抑制しつつ、充分な被り
厚さを確保することができて、且つ、中間帯鉄筋の配筋
量を削減しても、既存コンクリートの拘束効果を充分に
得ることができる既存橋脚の補強構造を提供すること。 【解決手段】 既存橋脚２０の対向面に少なくとも一対
の縦溝１１を形成し、縦溝間に形成された貫通孔２３内
に挿通した中間帯筋１４の両端を、縦溝内に固定された
支保鋼材１５に固定し、既存橋脚の表面に複数の補強主
筋１２を配筋し、複数の補強帯筋１３を支保鋼材に貫通
させて補強主筋のうえから既存橋脚の外周に巻き、これ
ら補強筋や支保鋼材１５をモルタル被覆層１６で被覆し
てなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、既存橋脚の補強構
造に関する。

【０００２】

【従来の技術】既存のコンクリート橋脚を耐震補強する
ために、鋼板や鉄筋を巻いた補強構造が実施されてい
る。しかしながら、橋脚の寸法が大きかったり、短辺／
長辺比が１／３を超える壁式橋脚などでは鋼板や帯鉄筋
に囲まれるコンクリートの拘束効果が期待できなくな
り、十分な耐震補強効果が得られなくなる。そこで、前
記軸方向鉄筋や帯鉄筋に加えて、既存橋脚に新たに貫通
孔を形成し、この貫通孔に中間帯鉄筋を挿通し、この中
間帯鉄筋の両端を帯鉄筋に係止する配筋が必要になる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来例では、新た
に設けた軸方向鉄筋や帯鉄筋の周りにコンクリートを行
き渡らせるために、これら鉄筋を既存橋脚の表面から或
る程度離す必要があり、さらに、鉄筋の発錆を防止する
ために所定厚さ以上の被りコンクリートが必要であるた
め、新たに打設するコンクリートの厚さは略２５０〜３
００mm程度となる。このため、既存の構造物が至近距離
に隣接する場合には適用できないという欠点がある。ま
た、重量増加が大きくなり既設橋梁重量の３０〜５０％
程度増加することが一般的であり、場合によっては、橋
脚を支える基礎への負担が大きくなって基礎そのものの
補強が必要となる。

【０００４】また河川中の橋脚寸法は、下流への影響を
考慮した河川阻害率に基づいて設計されているが、耐震
補強を行った結果、増加断面が河川阻害率を超える場合
もある。さらに、従来の中間帯鉄筋は、軸方向鉄筋に沿
って水平方向に設置する帯鉄筋と同数のものを配置する
必要があるが、１５０mmピッチで配置しようとすると削
孔数も極めて多くなる。そのため、ＰＣ鋼棒と鋼材を用
いて複数の帯鉄筋を固定する方法も提案されているが、
ボルトで結合するとナット部が飛び出して被り厚さが不
足するという問題があった。

【０００５】本発明は上記従来技術の欠点に着目し、こ
れを解決せんとしたものであり、その課題は、断面や重
量の増加を抑制しつつ、充分な被り厚さを確保すること
ができる既存橋脚の補強構造を提供することにある。

【０００６】また本発明では、中間帯鉄筋の配筋本数を
削減しても、既存コンクリートの拘束効果を充分に得る
ことができる既存橋脚の補強構造を提供することにあ
る。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明では、既存橋脚の
対向面に形成された少なくとも一対の縦溝と、該縦溝間
を連通するように形成された貫通孔と、該貫通孔内に挿
通された連結材と、前記縦溝内に各別に延設されて前記
連結材の両端がそれぞれ固定される支保部材と、前記既
存橋脚の表面の縦方向に延設された複数の縦方向補強材
と、前記支保部材を貫通して前記縦方向補強材のうえか
ら既存橋脚の外周に巻かれた複数の周方向補強材と、前
記周方向補強材及び前記縦方向補強材を被覆するように
前記既存橋脚の表面に設けられた表面被覆材とを備えた
ことを特徴とする既存橋脚の補強構造が提供される。本
発明の既存橋脚の補強構造において、対向箇所に配置さ
れた少なくとも一対の支保部材に複数の周方向補強材が
貫通しているので、この支保部材間を少なくとも１本の
連結材で連結すれば、この１本の連結材による拘束力は
複数の周方向補強材に及ぶことになる。したがって、従
来の補強構造のように、複数の周方向補強材に各別に連
結材を設ける必要が無いので、連結材配設のための貫通
孔本数は大幅に低減し、施工中の躯体の損傷や、施工上
の手間を削減することが可能になった。また本発明で
は、既存橋脚の表面に縦溝を形成し、この縦溝内に支保
部材を配設し、ここで前記連結材の端部が固定される。
したがって、既存橋脚の表面から突出する連結材端部の
長さは抑制され、この連結材端部を被覆する表面被覆材
を薄くすることが可能になり、補強構造の軽量化が図れ
る。

【０００８】本発明において、前記支保部材は前記連結
材が貫通する孔を備え、前記連結材の少なくとも一端は
螺子山を備え、この螺子山が形成された連結材の端部が
前記支保部材の孔を貫通し、この一端に雌螺子を螺合し
て固定しても良い。

【０００９】本発明の既存橋脚の補強構造は、以下に示
す工法によって構築される。すなわち、補強工法は、既
存橋脚の対向面の対向箇所に少なくとも一対の縦溝を形
成する工程と、該縦溝間が連通するように穿孔する工程
と、該貫通孔内に連結材を挿通する工程と、前記縦溝内
に各別に支保部材を延設して前記連結材の両端をそれぞ
れ固定する工程と、前記既存橋脚の表面の縦方向に複数
の縦方向補強材を延設する工程と、周方向補強材を支保
部材に貫通させて前記縦方向補強材のうえから既存橋脚
の外周に巻く工程と、前記周方向補強材及び前記縦方向
補強材を被覆するように前記既存橋脚の表面に表面被覆
材を設ける工程とを備える。上述の工法において、前記
既存橋脚の表面の縦方向に複数の縦方向補強材を延設す
る工程は、周方向補強材を既存橋脚の外周に巻く工程の
前であれば適宜行うことができる。

【００１０】

【実施例】以下、添付図面に基づいて実施例を説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。図１(a)
は本発明の補強構造における配筋を示した断面図であ
り、図１(b)は図１(a)を側方より見た側面図であり、図
２は図１(a)における一点鎖線II−IIに沿った縦断面図
であり、図３(a)〜(e)は本発明の補強構造を形成する工
程を簡略に示した説明図であり、図４は縦溝部分を拡大
して示した拡大断面図であり、図５は図４で示した支保
鋼材とは異なる形状の支保鋼材を示す斜視図であり、図
６は図４で示した支保鋼材のみを示した部分斜視図であ
る。本発明の既存橋脚の補強構造では、少なくとも一対
の縦溝１１がＲＣ構造の既存橋脚２０の対向面に形成さ
れ、この縦溝間を連通するように貫通孔２３が形成さ
れ、この貫通孔２３内には連結材としての中間帯筋１４
が挿設される。また縦溝１１内には支保部材としての複
数の支保鋼材１５が連設され、各支保鋼材１５には少な
くとも１本の中間帯筋１４の両端が各別に固定される。
そして、複数の縦方向補強材としての補強主筋１２が既
存橋脚２０の表面に当接状態で縦方向に配筋され、一
方、複数の周方向補強材としての補強帯筋１３が支保鋼
材１５に貫通されて、補強主筋１２のうえから既存橋脚
の外周に巻かれ、補強主筋１２、補強帯筋１３及び支保
鋼材１５はモルタル被覆層１６で被覆される。

【００１１】ここで、前記縦溝１１は、図１(a)(b)に示
したように既存橋脚２０の対向面の対向箇所においてほ
ぼ垂直方向に延びるように、表面のコンクリートを斫り
落として形成される。この縦溝１１の深さは、既存の帯
筋２１に達する程度か、あるいは、支保鋼材１５，３０
を充分に収納することができる程度に形成する。また前
記貫通孔２３は、対向箇所に形成された縦溝１１間で水
平に連通するように形成し、その貫通孔２３ごとの間隔
は縦方向に４０〜８０cm程度（好ましくは６０cm程
度）、水平方向に１００cm程度とする。さらに、中間帯
筋１４としては、少なくとも両端部に螺子山が形成され
た鉄筋を使用する。

【００１２】前記支保鋼材１５としては溝形鋼を使用
し、両方のフランジ１５ａ，１５ａの対向箇所に所定間
隔で孔１５ａ’を形成し、またウェブ１５ｂの所定箇所
（例えば、中央）にも孔１５ｂ’を形成する。この支保
鋼材１５は、図４に示したようにウェブ１５ｂが縦溝１
１内部に収納されるように配置し、フランジ１５ａ，１
５ａの孔１５ａ’には、既存橋脚２０の外周に巻いた補
強帯筋１３を挿通し、ウェブ１５ｂの孔１５ｂ’には中
間帯筋１４の端部を挿通し、この中間帯筋１４の端部に
はナット１７を螺合する。このナット１７の締め込みに
より、補強帯筋１３による補強主筋１２と躯体コンクリ
ートとの拘束は強化される。かようにウェブ１５ｂが縦
溝１１内部に収納されるような向きで、支保鋼材１５が
配置され、その溝部分１５ｃにナット１７が固定される
ので、既存橋脚２０の躯体表面からのナット１７の突出
長さは極めて抑制される。

【００１３】なお、上述の支保鋼材１５は、対向箇所に
形成された両方の縦溝１１に用いても良いが、一方の縦
溝１１には、図６に示したような支保鋼材３０を配置し
ても良い。この支保鋼材３０はＴ字形状の断面を有する
ＣＴ形鋼を用いて形成し、ウェブ３０ｂには所定間隔で
複数の孔３０ｄを形成し、その所定箇所（例えば、中
央）には固定ナット３０ｃを固定する。かような支保鋼
材３０は、ウェブ３０ｂを縦溝１１内に収納するように
配置し、ウェブ３０ｂの孔３０ｄには、既存橋脚２０の
外周に巻いた補強帯筋１３を挿通し、中間帯筋１４の端
部を固定ナット３０ｃに螺合する。

【００１４】次に、図３を参照して本発明の補強構造を
構築する工法について説明する。最初に、図３(a)に示
したように、既存橋脚２０の対向面の対向箇所におい
て、コンクリート躯体を斫って少なくとも一対の縦溝１
１，１１を形成し、この縦溝１１，１１間が連通するよ
うに所定間隔で穿孔して複数の貫通孔２３を形成し、次
に、図３(b)に示したように躯体表面に連続する複数の
縦孔２４を、既存橋脚２０のフーチング２５に形成す
る。かような既存橋脚２０の躯体に対する斫り工程や穿
孔工程の後に、支保鋼材１５、補強主筋１２及び中間帯
筋１４の配筋工程を適宜行う。すなわち、各縦孔２４内
には補強主筋１２を挿入して、この補強主筋１２を、図
３(c)に示したように固定用プレート１８や結束線１９
等によって躯体表面に仮固定する。また各貫通孔２３に
中間帯筋１４を挿通した後、各縦溝１１に支保鋼材１５
を配置し、そのウェブ１５ｂに形成された孔１５ｂ’に
支保鋼材１５の端部を挿通し、ここにナット１７を緩や
かに螺合して仮固定する。

【００１５】支保鋼材１５を仮固定した後に、そのフラ
ンジ１５ａに形成された孔１５ａ’に補強帯筋１３を通
しながら、補強帯筋１３を補強主筋１２の上から既存橋
脚の躯体表面に巻き立てる。各支保鋼材１５ごとに、全
ての孔１５ａ’に補強主筋１２を挿通し、仮固定されて
いるナット１７を締め上げれば、中間帯筋１４の拘束力
は支保鋼材１５を介して補強帯筋１３に及び、この補強
帯筋１３の既存橋脚躯体に対する拘束力も強化される。

【００１６】以上の配筋工程が終了したら、補強主筋１
２、補強帯筋１３、支保鋼材１５及びナット１７が充分
な被り厚さで被覆されるように、モルタルを吹き付けて
モルタル被覆層１６を形成すれば、既存橋脚の補強工事
は終了する。

【図面の簡単な説明】

【図１】(a)は本発明の補強構造における配筋例を示し
た断面図であり、(b)は(a)を側方より見た側面図であ
る。

【図２】図１の縦断面図である。

【図３】(a)〜(e)は本発明の補強構造の施工過程を簡略
に示した説明図である。

【図４】縦溝部分を拡大して示した拡大断面図である。

【図５】図４で示した支保鋼材とは異なる形状の支保鋼
材を示す斜視図である。

【図６】図４で示した支保鋼材のみを示した部分斜視図
である。

【符号の説明】

１１ 縦溝 １２ 補強主筋（縦方向補強材） １３ 補強帯筋（周方向補強材） １４ 中間帯筋（連結材） １５ 支保鋼材（支保部材） １６ モルタル被覆層（表面被覆材） ２０ 既存橋脚 ２３ 貫通孔

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既存橋脚の対向面に形成された少なくと
   も一対の縦溝と、該縦溝間を連通するように形成された
   貫通孔と、該貫通孔内に挿通された連結材と、前記縦溝
   内に各別に延設されて前記連結材の両端がそれぞれ固定
   される支保部材と、前記既存橋脚の表面の縦方向に延設
   された複数の縦方向補強材と、前記支保部材を貫通して
   前記縦方向補強材のうえから既存橋脚の外周に巻かれた
   複数の周方向補強材と、前記周方向補強材及び前記縦方
   向補強材を被覆するように前記既存橋脚の表面に設けら
   れた表面被覆材とを備えたことを特徴とする既存橋脚の
   補強構造。
2. 【請求項２】 前記支保部材は前記連結材が貫通する孔
   を備え、前記連結材の少なくとも一端は螺子山を備え、
   この螺子山が形成された連結材の端部が前記支保部材の
   孔を貫通し、この一端に雌螺子が螺合されて固定される
   ことを特徴とする請求項１に記載の既存橋脚の補強構
   造。