JP3771105B2 - コンクリート棒状構造体の補強器具および補強方法 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート棒状構造体の補強器具および補強方法に関し、たとえば、鉄筋コンクリート建築物の柱や梁の補強等に利用できる。
【０００２】
【背景技術】
従来より、建築や土木の分野では、鉄筋コンクリート構造物が多用されている。このうちビルディング等の建築物や、橋梁等の構造物においては、棒状の柱や梁が多く形成されることになる。
これらの柱や梁においては、棒状であるために各方向への曲げ力、剪断力を受けることになり、特に柱では同時に軸力も受けることになる。
【０００３】
このような柱や梁においては、過大な負荷を受けた際に破壊が生じることになる。このような破壊は、主に圧壊の形で現れる場合と、剪断破壊の形で現れる場合とがある。
たとえば、軸力が過大になると、柱の長手方向の一部が全周にわたって膨張して圧壊する。また、曲げ力が過大になると、曲げによる圧縮が生じる側で膨張が生じて圧壊に至り、反対側では引張りによる断裂が生じる。また、剪断力が過大になると、軸線方向に対して斜め方向のひび割れが生じ、やがては切れてしまい、剪断破壊を起こす。
このようなことから、コンクリート製柱および梁の補強方法として様々な方法が採られている。
【０００４】
第１の補強方法として、鉄板で柱を囲む補強方法がある。この補強方法は、鉄板を柱の各周面に沿わせ、互いに溶接等により全周を筒状に連続させて柱を包み込むものである。この補強方法によれば、過大な負荷による膨張やひび割れが生じてきても、鉄板でこの膨張、ひび割れを抑えることができ、構造体の破壊を防止できる。
第２の補強方法として、カーボン繊維等による、繊維強化樹脂材で柱を囲む補強方法がある。この補強方法は、柱の周囲に強化用繊維シート等を巻き付け、含浸させた樹脂を硬化させて柱を筒状に包み込むものである。この補強方法によっても鉄板包囲式と同様の効果が得られる。
【０００５】
第３の補強方法として、鉄筋で包囲する補強方法がある。この方法は、柱の周囲に鉄筋をコイル状に巻き付けて固定するものであり、やはり鉄板包囲式と同様の効果が得られる。
第４の補強方法として、コンクリートを増し打ちする補強方法がある。この補強方法は、既にある柱の周囲に鉄筋材を配筋してコンクリートを打設し、断面を増加させることで耐力を高めるものである。なお、新規に柱を構築する場合、通常以上の断面寸法を確保することで同様の補強が得られる。
【０００６】
第５の補強方法として、ロッド等で柱の二面を緊締圧縮する補強方法がある。この補強方法は、柱の反対側面に貫通孔をあけてロッドを挿通させ、その両端に螺合されたナットを締め付けることで柱を圧縮するものである。この補強方法によっても膨張ないし圧壊が抑制できるとともに、圧縮した部分ではプレストレスが付与されるため、過大な負荷による膨張およびひび割れが初期の段階から抑制できるという効果がある（特開昭59-41558号公報「鉄筋コンクリート柱の補強法」等参照）。
なお、これらの補強方法は、一般に柱の全長にわたって行われる。また、これらの補強方法は、梁等に対しても行うことができる。
【０００７】
しかし、前述した各補強方法には次のような問題がある。
第１の補強方法では、鉄板を用いるために重量が重く、また溶接が必要であるために作業の煩雑さが避けられない。
第２の補強方法では、繊維強化樹脂であるため軽量であるが、コスト高になるという問題があり、巻き付けるために柱の角部を丸める等の処置も必要になる。
第３の補強方法では、鉄筋の巻き付け等の煩雑さが避けられない。
第４の補強方法では、柱の断面形状が増し、十分な耐力を確保するためには相当な寸法増が必要となり、周囲との空間の取り合いに問題が生じる場合がある。
第５の補強方法では、既設コンクリート柱の補強方法として採用した場合に、既設の柱に貫通孔を開けるという大がかりな工事が必要となる。また、削孔時に、柱内部の鉄筋材を切断することも考えられる。
【０００８】
以上のような課題を解決するために、本出願人は先にコンクリート棒状構造体の補強器具および補強方法（特開2000-34842号公報参照）を提案した。
これは、既設コンクリート柱等のコンクリート棒状構造体の表面に係合される複数の係合部材と、前記構造体の外周側に配置されて前記各係合部同士を連結する複数の緊締部材とを備え、これらの緊締部材に付与された引張力で前記各係合部材が前記構造体をその軸線方向に対して交叉する方向に圧縮する構成である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述した特開2000-34842号公報に開示されたコンクリート棒状構造体の表面補強器具および補強方法の場合、係合部材は、構造体の断面形状に合った角度、具体的には、構造体の角部に合った角度に形成されている。通常、既設のコンクリート柱の断面形状は方形であるので、柱の直角な角部の形状に合わせて係合部材が製作されている。
【００１０】
しかし、外見上は方形な既設コンクリート柱であっても、柱の施工誤差により形が歪んでしまって、その角部は必ずしも直角でない場合もある。このような場合、係合部材が角部に密着しないなどの要因から、十分な補強効果が得られないという不具合が考えられる。
また、柱の断面形状が方形以外の場合は、その断面形状の各角部の角度に対応した係合部材を別に製作しなければならないので、製作コストや在庫管理の問題が生じる。
【００１１】
本発明の目的は、様々な断面形状のコンクリート棒状構造体を確実に補強できるとともに、その補強作業を容易かつ安価に行うことができるコンクリート棒状構造体の補強器具および補強方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、既設のコンクリート棒状構造体を圧縮補強するために用いられる補強器具であって、前記コンクリート棒状構造体の表面に係合される複数の係合部材と、前記構造体の外周側に配置されて前記係合部材同士を連結する緊締部材とを備え、前記係合部材は、互いに回動自在に連結されるとともに、先端が前記緊締部材に連結された複数の係合片を含んで構成され、前記緊締部材は、ボルトと当該ボルトに螺合されるナットとを含んで構成され、前記係合片は、開口部が前記緊締部材の連結方向と略直交する方向に位置する状態で設けられた孔状の座堀部と当該座堀部から前記係合片の先端へ貫通するように設けられ前記緊締部材が挿通される挿通孔とを有し、前記座堀部内に突出する前記緊締部材の端部側の前記ボルトに前記ナットが螺合されることにより前記緊締部材に連結され、前記緊締部材に付与された引張力で前記係合部材が前記構造体をその軸線方向に対して交叉する方向に圧縮可能とされていることを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強器具である。
【００１３】
この発明によれば、補強器具を構成している緊締部材に引張力を付与することにより、この緊締部材で連結された係合部材を介して構造体が圧縮される。このため、この圧縮された部分の膨張およびひび割れが抑制され、これによって構造体の補強が確実に行われるようになる。この際、係合部材は回動自在に連結された係合片を含んで構成されているので、施工誤差により方形の柱が歪んでしまっている場合や、あるいは、方形以外の断面形状の場合でも、係合部材を柱の各角部に確実に密着させ、外周側の緊締部材を前記構造体の各表面に沿って配置することができる。したがって、様々な断面形状のコンクリート棒状構造体を確実に補強できる。
【００１４】
この際、構造体の周囲を鉄板で囲む必要がないから、従来に比して作業が簡単である。また、繊維強化樹脂などといった高価な部材も使用せず、そして、これに伴って構造体の角部の曲面化も不要になる。さらには、鉄筋の巻き付けや、コンクリートの増し打ち、貫通孔の削孔等の繁雑な作業もいらず、周囲との空間の取り合いも生じない。したがって、補強作業が容易かつ安価に行える。
【００１５】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載のコンクリート棒状構造体の補強器具において、前記係合部材を構成する複数の係合片は、ピンを介して回動自在に連結されていることを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強器具である。
この発明によれば、係合片がピンで連結されていることにより、緊締部材に付与された引張力によって、この緊締部材に連結された一つの係合片に生じる応力が、その他の係合片にスムーズに伝達されるので、係合片同士の連結部に局部的な応力が生じることがなく、係合部材が損傷することがない。したがって、長期に亘って確実な補強が期待できる。
請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２に記載のコンクリート棒状構造体の補強器具において、前記座堀部は、前記係合片の略中央に設けられていることを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強器具である。
【００１６】
請求項４に記載された発明は、既設のコンクリート棒状構造体を圧縮補強する補強方法であって、互いに回動自在に連結された複数の係合片を含む係合部材と、隣接する係合部材の互いに対向する係合片同士を連結する緊締部材とを備えた補強器具を用い、前記係合片に、開口部が前記緊締部材の連結方向と略直交する方向に位置する状態で設けられた孔状の座堀部と当該座堀部から前記係合片の先端へ貫通するように設けられ前記緊締部材が挿通される挿通孔とを設け、前記緊締部材を、ボルトと当該ボルトに螺合されるナットとを含んで構成し、前記コンクリート棒状構造体の表面に前記補強器具を構成する複数の係合部材を係合させるとともに、前記構造体の外周側に前記緊締部材を配置し、この緊締部材の両端部を前記隣接する係合部材の互いに対向する係合片の前記挿通孔に挿通させて前記緊締部材の両端部側を前記係合片の前記座堀部内に突出させ、この座堀部内に突出させた前記緊締部材の両端部側の前記ボルトに前記ナットを螺合させることにより、前記隣接する係合部材の互いに対向する係合片同士を連結した後に、前記緊締部材に引張力を付与して前記係合部材で前記構造体をその軸線方向に対して交叉する方向に圧縮することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法である。
この発明によれば、請求項１に記載された発明と同様に、補強作業を確実に容易かつ安価に行うことができる。
【００１７】
請求項５に記載された発明は、請求項４に記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記構造体の断面が多角形状である場合に、前記係合部材の複数の係合片を前記多角形状における各角部に沿わせて係合させ、前記外周側の緊締部材を前記構造体の各表面に沿って配置することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法である。
この発明によれば、係合部材は回動自在に連結された係合片で構成されているので、断面形状が多角形であっても、係合部材を各角部の角度に合わせて製作する必要がなく、係合部材を柱の各角部に確実に密着させ、外周側の緊締部材を前記構造体の各表面に沿って配置することができる。したがって、補強作業を確実に容易かつ安価に行うことができる。
【００１８】
請求項６に記載された発明は、請求項４または請求項５に記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記ボルトを引っ張り、この引っ張りによって伸びる前記ボルトの伸び量を管理して当該ボルトに付与される引張力を調整することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法である。
この発明によれば、ボルトの長さ、弾性係数、断面積、伸び量の各数値からボルトに付与される引張力を容易に算出でき、ボルトの伸び量の管理により引張力の調整が容易である。したがって、確実に補強できる。
【００１９】
請求項７に記載された発明は、請求項４または請求項５に記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記ナットと前記係合部材との間にばね部材を介在させ、このばね部材の縮み量を管理して当該ボルトに付与される引張力を調整することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法である。
この発明によれば、ばね部材の長さ、弾性係数、断面積、縮み量の各数値からボルトに付与される引張力を容易に算出でき、ばね部材の縮み量の管理により引張力の調整が容易である。また、油圧ジャッキ等を使用してボルトを引っ張る必要がないので作業性も向上する。したがって、容易かつ確実に補強できる。
【００２０】
請求項８に記載された発明は、請求項４または請求項５に記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記ナットを締め付ける際のトルクを管理して当該ボルトに付与される引張力を調整することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法である。
この発明によれば、ボルトに付与された引張力をトルクによって管理するので、トルクと引張力の規定された関係により、常に一定の引張力を付与することができる。またトルクレンチ等の簡単な道具でトルクを付与することができるので、容易かつ確実に補強できる。
【００２１】
請求項９に記載された発明は、請求項４から８のいずれかに記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記補強器具を前記構造体の長手方向の端部近傍にのみ設置することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法である。
この発明によれば、圧壊の頻度が高い端部を有効に補強しつつ、頻度の低い中間部が省略されるから、効率的な補強が行われるようになる。よって、コスト削減ができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１から図４には、本発明の第１実施形態が示されている。本実施形態は、鉄筋コンクリート造建物１０の一部に形成されるコンクリート棒状構造体としての柱２０の補強を行うものである。
図１において、柱２０は、床部１１の上に形成されて上階側の床部１２を支持するコンクリート製の四角柱状体であり、内部に図示しない鉄筋材を有し、この鉄筋材が上下の床部１１，１２内の鉄筋材や、下方の基礎１３、上方の梁１４内の鉄筋材と互いに連結されている。
柱２０の上端部および下端部の各近傍には、四周を囲む補強器具３０がそれぞれ上下に間隔を空けて複数段に配置されている。
【００２３】
図２において、補強器具３０は、柱２０の各角部２１に対応して配置された係合部材としての計四つの係合部材３１と、柱２０の外周側すなわち柱２０の四周の表面２２に沿って水平に配置された計４本の緊締部材３２とで構成され、これらの緊締部材３２で各係合部材３１同士が連結されている。
【００２４】
図３には、係合部材３１の拡大横断面図、図４には、係合部材３１の斜視図を示す。
これらの図において、係合部材３１は、二つの係合片３１２と、この二つの係合片３１２の基端部を互いに回動自在に連結する連結ピン３１４とを含んで構成されている。各係合片３１２の内面には、柱２０の表面２２にあてがわれる当接面３１１が形成されている。これにより、柱２０の各角部２１が直角でない場合でも、当接面３１１が柱２０の表面２２に密着するようになっている。また、各係合片３１２の中央部には、座堀部３１５が設けられるとともに、この座堀部３１５から各係合片３１２の先端面へ貫通するように挿通孔３１３が設けられている。
【００２５】
緊締部材３２は、係合部材３１の挿通孔３１３に挿通されるボルト３２１と、前記座堀部３１５内において前記ボルト３２１に挿通される座金４０と、前記座堀部３１５内において前記ボルト３２１の両端の雄ねじ３２３に螺合されるナット３２２とで構成されている。座堀部３１５は、レンチ等の工具を用いて緊締部材３２のナット３２２を締め付けることができる程度の大きさを有している。
【００２６】
以上のような補強器具３０を用いて柱２０を圧縮補強するには、先ず、柱２０の各角部２１に係合部材３１を配置し、その係合部材３１を構成する係合片３１２の当接面３１１を柱２０の表面２２に密着させる。次いで、対向する各係合片３１２同士を緊締部材３２のボルト３２１、ナット３２２で連結した後、ナット３２２を回してボルト３２１を引っ張る。すると、この引張力の反力は、ナット３２２、引張力が付与されたボルト３２１に連結している一方の係合片３１２、連結ピン３１４、他方の係合片３１２、および他方の係合片３１２の当接面３１１を介して、柱２０の表面２２に伝達され、柱２０をその軸線方向（垂直方向）に対して直角方向（水平方向）に圧縮する。これにより柱２０は圧縮補強される。
【００２７】
したがって、本実施形態によれば以下の効果がある。
係合部材３１は、互いに回動自在に連結された二つの係合片３１２で構成されているので、施工誤差や断面が多角形状であることにより柱２０の各角部２１の角度が直角でない場合でも、係合部材３１は確実に角部２１の表面２２に密着する。その結果、内部応力が集中しやすい角部２１を確実に押圧することができ、柱２０の圧縮補強を確実に行うことができる。
【００２８】
この際、構造体の周囲を鉄板で囲む必要がないから、従来に比して作業が簡単である。また、繊維強化樹脂などといった高価な部材も使用せず、そして、これに伴って構造体の角部の曲面化も不要になる。さらには、鉄筋の巻き付けや、コンクリートの増し打ち、貫通孔の削孔等の繁雑な作業もいらず、周囲との空間の取り合いも生じない。したがって、補強作業が容易かつ安価に行える。
【００２９】
また、柱２０の圧縮は、その上下端部近傍においてのみ行われているので、通常圧壊の頻度が高い端部を確実に補強しつつ、頻度の低い中間部を省略でき、作業性の向上およびコスト削減の効果がある。
また、係合片３１２が連結ピン３１４で互いに連結されていることにより、緊締部材３２に付与された引張力によって生じる係合片３１２同士の内部応力の伝達がスムーズに行われ、係合片３１２同士の連結部に局部的な応力が生じることがなく、係合部材３１が損傷することがないので、長期に亘って確実な補強ができる。
なお、各補強器具３０の設置箇所は特に限定されるものではなく、柱２０の中間部も含めて、柱２０の上端から下端までの任意の位置に取り付けてよく、あるいは、柱２０の上端から下端までの範囲に亘って所定間隔おきに取り付けてもよい。
【００３０】
〔第２実施形態〕
図５、図６には、本発明の第２実施形態が示されている。図５には、ナット３２２を締め付ける前の状態が示され、図６には、ナット３２２を完全に締め付けた後の状態が示されている。
本実施形態においては、ボルト３２１に螺合するナット３２２と、係合部材３１に設けられた座堀部３１５の底面との間には、ばね部材としての環状の皿ばね５０がボルト３２１に挿通された状態で配置されている。その他の構成は、第１実施形態と同じである。
このような構成の補強器具３０においては、ナット３２２を締め付けるに従って、皿ばね５０が徐々に縮んでゆくのに対し、その際のばね力（弾性力）の増加に応じてボルト３２１が伸び、皿ばね５０が完全に縮みきった状態でボルト３２１に最大の引張力が付与される。
【００３１】
したがって、図６に示すように、皿ばね５０が縮みきった時点でのばね力は、ばね部材の長さ、弾性係数、断面積、縮み量の各数値からボルト３２１に付与される引張力を容易に算出でき、予め把握できるものであるから、ボルト３２１に引張力を付与する際に、必ず皿ばね５０が縮みきるまでナット３２２を締め付ければ（縮み量Ｓ１を最大にすること）、常に一定の引張力をボルト３２１に付与できる。
また、ボルト３２１に引張力を付与するのに油圧ジャッキ等の設備を用いないから、油圧ジャッキを用意したり、操作する手間を省くことができ、作業性が向上する。
【００３２】
〔第３実施形態〕
図７には、本発明の第３実施形態が示されている。
本実施形態では、ボルト３２１およびナット３２２の材質として高張力鋼が用いられており、それらがいわゆる高力ボルトおよびナットとなっている。ボルト３２１に螺合するナット３２２と、係合部材３１に設けられた座堀部３１５の底面との間には、座金４０がボルト３２１に挿通された状態で配置されている。その他の構成は第１実施形態と同じである。
【００３３】
このような構成の補強器具３０においては、ボルト３２１およびナット３２２は、ねじ部の表面処理や、これに伴う互いの摩擦係数などが規定された高力ボルトおよびナットであるから、ナット３２２を締め付ける際のトルクに応じてボルト３２１には決まった引張力が付与される。このため、たとえばトルクメータが設けられたレンチや、所定のトルクに達するとクラッチ機構が働くレンチ等を用いるなど、常にトルクを管理しながらナット３２２を締め付ければ、ボルト３２１に正確な引張力を容易に付与できる。
また、ボルト３２１に引張力を付与するのに油圧ジャッキ等の設備を用いないから、油圧ジャッキを用意したり、操作する手間を省くことができ、作業性が向上する。
【００３４】
なお、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
たとえば、前述した係合部材３１を構成する係合片３１２は、鍛造、鋳造、あるいは削り出し等の任意の方法で製作されてよい。
【００３６】
また、建物外周の壁付きの柱に対しては、柱の周囲全てに係合部材３１と緊締部材３２を配置することができないので、この場合は、図８に示すように補強器具３０を構成すればよい。
この補強器具３０は、建物内側の柱２０の角部２１に配置された二つの係合部材３１と、これらを連結する緊締部材３２とを備えている。係合部材３１を構成する係合片３１２のうち、壁に対向する係合片３１２はボルト３２１を介して壁側に引っ張られている。このボルト３２１の壁側端部は、ハンマードリル等で壁面に削孔することにより挿入穴１０１を形成した後、アンカーや樹脂を使用して前記挿入穴１０１に固定されている。この固定方法は、ボルト３２１に付与される引張力以上の引き抜き耐力を有するものであれば任意の方法でよい。
この補強方法によれば、建物の外周部分の柱に対しても、係合部材３１や緊締部材３２が建物の外部に露出することがないので、建物の外観や性能を損ねることなく有効な補強ができる。
【００３７】
また、前記第１実施形態では、コンクリート棒状構造体として、図１に示すように一階柱の例を用いたが、一階柱に限らず、上階の柱や地下の柱等も含まれる。
また、本発明の構造体としては、柱に限定されるものではなく、たとえば周面が露出した状態にある梁等も含まれる。
また、図８に示す方法を用いれば、周面が露出していない、スラブ付きの梁にも応用できる。さらに、各補強器具３０の間隔は特に限定されるものではなく、その実施にあたって適宜に決められてよい。
また、実施にあたっては、各補強器具３０をメッキ処理して使用してもよい。このようにすれば、屋外で長期にわたって使用しても、メッキ処理による耐候性があるので腐食しづらい。
また、前記実施形態では、緊締部材３２のボルト３２１への引張力の付与は、皿ばねや高力ボルトを用いたが、、油圧ジャッキにより行うこともできる。この場合は、油圧ジャッキでボルト３２１を引っ張り、このボルト３２１の伸び量を測定することで、引張力の調整を正確に行うことができる。
【００３８】
また、前記第２実施形態では、ばね部材として皿ばね５０が用いられていたが、本発明に係るばね部材としては、例えばコイルばね等であってもよく、その実施にあたって適宜ばね部材を適用できる。そして、皿ばね５０を複数介在させたり、あるいは厚みの異なる皿ばね５０を用いることにより、利用できる弾性力のレンジを容易に変えることができ、ボルト３２１に与える引張力の大きさを要求される補強の度合いに応じて迅速に対応できる。
【００３９】
また、前記実施形態では、係合部材３１を構成する係合片を二つとしたが、必ずしも二つに限らず、三以上の複数であってもよい。たとえば、係合片を互いに回動自在に連結して一列に繋ぐことにより、水平方向に自在な変形が可能なチェーン状となる。したがって、これを係合部材として用いれば、柱の角部２１の面取り幅が大きい場合でも、当接面が柱の角部２１に確実に密着するので、有効な補強ができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、複数の係合片を含んで構成されている係合部材を使用することにより、様々な断面形状のコンクリート棒状構造体に対し、補強器具が構造体に確実に密着する。よって、補強器具の緊締部材に付与された引張力により、緊締部材に連結された係合部材を介して構造体を確実に圧縮できるので、この圧縮された部分の膨張およびひび割れが抑制され、構造体を確実に補強できるとともに、補強作業を容易かつ安価に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態を示す正面図である。
【図２】 図１のII−II線断面図である。
【図３】 第１実施形態の係合部材、緊締部材の連結部分を拡大して示す横断面図である。
【図４】 第１実施形態の係合部材の斜視図である。
【図５】 本発明の第２実施形態のナットを締め付ける前の状態を示す断面図である。
【図６】 本発明の第２実施形態のナットを完全に締め付けた後の状態を示す断面図である。
【図７】 本発明の第３実施形態を示す断面図である。
【図８】 本発明の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
２０ コンクリート棒状構造体としての柱
２１ 柱２０の各角部
２２ 柱２０の表面
３０ 補強器具
３１ 係合部材
３２ 緊締部材
４０ 座金
５０ ばね部材としての皿ばね
３１２ 係合片
３１４ 連結ピン
３２１ ボルト
３２２ ナット
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート棒状構造体の補強器具および補強方法に関し、たとえば、鉄筋コンクリート建築物の柱や梁の補強等に利用できる。
【０００２】
【背景技術】
従来より、建築や土木の分野では、鉄筋コンクリート構造物が多用されている。このうちビルディング等の建築物や、橋梁等の構造物においては、棒状の柱や梁が多く形成されることになる。
これらの柱や梁においては、棒状であるために各方向への曲げ力、剪断力を受けることになり、特に柱では同時に軸力も受けることになる。
【０００３】
このような柱や梁においては、過大な負荷を受けた際に破壊が生じることになる。このような破壊は、主に圧壊の形で現れる場合と、剪断破壊の形で現れる場合とがある。
たとえば、軸力が過大になると、柱の長手方向の一部が全周にわたって膨張して圧壊する。また、曲げ力が過大になると、曲げによる圧縮が生じる側で膨張が生じて圧壊に至り、反対側では引張りによる断裂が生じる。また、剪断力が過大になると、軸線方向に対して斜め方向のひび割れが生じ、やがては切れてしまい、剪断破壊を起こす。
このようなことから、コンクリート製柱および梁の補強方法として様々な方法が採られている。
【０００４】
第１の補強方法として、鉄板で柱を囲む補強方法がある。この補強方法は、鉄板を柱の各周面に沿わせ、互いに溶接等により全周を筒状に連続させて柱を包み込むものである。この補強方法によれば、過大な負荷による膨張やひび割れが生じてきても、鉄板でこの膨張、ひび割れを抑えることができ、構造体の破壊を防止できる。
第２の補強方法として、カーボン繊維等による、繊維強化樹脂材で柱を囲む補強方法がある。この補強方法は、柱の周囲に強化用繊維シート等を巻き付け、含浸させた樹脂を硬化させて柱を筒状に包み込むものである。この補強方法によっても鉄板包囲式と同様の効果が得られる。
【０００５】
第３の補強方法として、鉄筋で包囲する補強方法がある。この方法は、柱の周囲に鉄筋をコイル状に巻き付けて固定するものであり、やはり鉄板包囲式と同様の効果が得られる。
第４の補強方法として、コンクリートを増し打ちする補強方法がある。この補強方法は、既にある柱の周囲に鉄筋材を配筋してコンクリートを打設し、断面を増加させることで耐力を高めるものである。なお、新規に柱を構築する場合、通常以上の断面寸法を確保することで同様の補強が得られる。
【０００６】
第５の補強方法として、ロッド等で柱の二面を緊締圧縮する補強方法がある。この補強方法は、柱の反対側面に貫通孔をあけてロッドを挿通させ、その両端に螺合されたナットを締め付けることで柱を圧縮するものである。この補強方法によっても膨張ないし圧壊が抑制できるとともに、圧縮した部分ではプレストレスが付与されるため、過大な負荷による膨張およびひび割れが初期の段階から抑制できるという効果がある（特開昭59-41558号公報「鉄筋コンクリート柱の補強法」等参照）。
なお、これらの補強方法は、一般に柱の全長にわたって行われる。また、これらの補強方法は、梁等に対しても行うことができる。
【０００７】
しかし、前述した各補強方法には次のような問題がある。
第１の補強方法では、鉄板を用いるために重量が重く、また溶接が必要であるために作業の煩雑さが避けられない。
第２の補強方法では、繊維強化樹脂であるため軽量であるが、コスト高になるという問題があり、巻き付けるために柱の角部を丸める等の処置も必要になる。
第３の補強方法では、鉄筋の巻き付け等の煩雑さが避けられない。
第４の補強方法では、柱の断面形状が増し、十分な耐力を確保するためには相当な寸法増が必要となり、周囲との空間の取り合いに問題が生じる場合がある。
第５の補強方法では、既設コンクリート柱の補強方法として採用した場合に、既設の柱に貫通孔を開けるという大がかりな工事が必要となる。また、削孔時に、柱内部の鉄筋材を切断することも考えられる。
【０００８】
以上のような課題を解決するために、本出願人は先にコンクリート棒状構造体の補強器具および補強方法（特開2000-34842号公報参照）を提案した。
これは、既設コンクリート柱等のコンクリート棒状構造体の表面に係合される複数の係合部材と、前記構造体の外周側に配置されて前記各係合部同士を連結する複数の緊締部材とを備え、これらの緊締部材に付与された引張力で前記各係合部材が前記構造体をその軸線方向に対して交叉する方向に圧縮する構成である。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
前述した特開2000-34842号公報に開示されたコンクリート棒状構造体の表面補強器具および補強方法の場合、係合部材は、構造体の断面形状に合った角度、具体的には、構造体の角部に合った角度に形成されている。通常、既設のコンクリート柱の断面形状は方形であるので、柱の直角な角部の形状に合わせて係合部材が製作されている。
【００１０】
しかし、外見上は方形な既設コンクリート柱であっても、柱の施工誤差により形が歪んでしまって、その角部は必ずしも直角でない場合もある。このような場合、係合部材が角部に密着しないなどの要因から、十分な補強効果が得られないという不具合が考えられる。
また、柱の断面形状が方形以外の場合は、その断面形状の各角部の角度に対応した係合部材を別に製作しなければならないので、製作コストや在庫管理の問題が生じる。
【００１１】
本発明の目的は、様々な断面形状のコンクリート棒状構造体を確実に補強できるとともに、その補強作業を容易かつ安価に行うことができるコンクリート棒状構造体の補強器具および補強方法を提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載された発明は、既設のコンクリート棒状構造体を圧縮補強するために用いられる補強器具であって、前記コンクリート棒状構造体の表面に係合される複数の係合部材と、前記構造体の外周側に配置されて前記係合部材同士を連結する緊締部材とを備え、前記係合部材は、互いに回動自在に連結されるとともに、先端が前記緊締部材に連結された複数の係合片を含んで構成され、前記緊締部材は、ボルトと当該ボルトに螺合されるナットとを含んで構成され、前記係合片は、開口部が前記緊締部材の連結方向と略直交する方向に位置する状態で設けられた孔状の座堀部と当該座堀部から前記係合片の先端へ貫通するように設けられ前記緊締部材が挿通される挿通孔とを有し、前記座堀部内に突出する前記緊締部材の端部側の前記ボルトに前記ナットが螺合されることにより前記緊締部材に連結され、前記緊締部材に付与された引張力で前記係合部材が前記構造体をその軸線方向に対して交叉する方向に圧縮可能とされていることを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強器具である。
【００１３】
この発明によれば、補強器具を構成している緊締部材に引張力を付与することにより、この緊締部材で連結された係合部材を介して構造体が圧縮される。このため、この圧縮された部分の膨張およびひび割れが抑制され、これによって構造体の補強が確実に行われるようになる。この際、係合部材は回動自在に連結された係合片を含んで構成されているので、施工誤差により方形の柱が歪んでしまっている場合や、あるいは、方形以外の断面形状の場合でも、係合部材を柱の各角部に確実に密着させ、外周側の緊締部材を前記構造体の各表面に沿って配置することができる。したがって、様々な断面形状のコンクリート棒状構造体を確実に補強できる。
【００１４】
この際、構造体の周囲を鉄板で囲む必要がないから、従来に比して作業が簡単である。また、繊維強化樹脂などといった高価な部材も使用せず、そして、これに伴って構造体の角部の曲面化も不要になる。さらには、鉄筋の巻き付けや、コンクリートの増し打ち、貫通孔の削孔等の繁雑な作業もいらず、周囲との空間の取り合いも生じない。したがって、補強作業が容易かつ安価に行える。
【００１５】
請求項２に記載された発明は、請求項１に記載のコンクリート棒状構造体の補強器具において、前記係合部材を構成する複数の係合片は、ピンを介して回動自在に連結されていることを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強器具である。
この発明によれば、係合片がピンで連結されていることにより、緊締部材に付与された引張力によって、この緊締部材に連結された一つの係合片に生じる応力が、その他の係合片にスムーズに伝達されるので、係合片同士の連結部に局部的な応力が生じることがなく、係合部材が損傷することがない。したがって、長期に亘って確実な補強が期待できる。
請求項３に記載された発明は、請求項１または請求項２に記載のコンクリート棒状構造体の補強器具において、前記座堀部は、前記係合片の略中央に設けられていることを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強器具である。
【００１６】
請求項４に記載された発明は、既設のコンクリート棒状構造体を圧縮補強する補強方法であって、互いに回動自在に連結された複数の係合片を含む係合部材と、隣接する係合部材の互いに対向する係合片同士を連結する緊締部材とを備えた補強器具を用い、前記係合片に、開口部が前記緊締部材の連結方向と略直交する方向に位置する状態で設けられた孔状の座堀部と当該座堀部から前記係合片の先端へ貫通するように設けられ前記緊締部材が挿通される挿通孔とを設け、前記緊締部材を、ボルトと当該ボルトに螺合されるナットとを含んで構成し、前記コンクリート棒状構造体の表面に前記補強器具を構成する複数の係合部材を係合させるとともに、前記構造体の外周側に前記緊締部材を配置し、この緊締部材の両端部を前記隣接する係合部材の互いに対向する係合片の前記挿通孔に挿通させて前記緊締部材の両端部側を前記係合片の前記座堀部内に突出させ、この座堀部内に突出させた前記緊締部材の両端部側の前記ボルトに前記ナットを螺合させることにより、前記隣接する係合部材の互いに対向する係合片同士を連結した後に、前記緊締部材に引張力を付与して前記係合部材で前記構造体をその軸線方向に対して交叉する方向に圧縮することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法である。
この発明によれば、請求項１に記載された発明と同様に、補強作業を確実に容易かつ安価に行うことができる。
【００１７】
請求項５に記載された発明は、請求項４に記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記構造体の断面が多角形状である場合に、前記係合部材の複数の係合片を前記多角形状における各角部に沿わせて係合させ、前記外周側の緊締部材を前記構造体の各表面に沿って配置することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法である。
この発明によれば、係合部材は回動自在に連結された係合片で構成されているので、断面形状が多角形であっても、係合部材を各角部の角度に合わせて製作する必要がなく、係合部材を柱の各角部に確実に密着させ、外周側の緊締部材を前記構造体の各表面に沿って配置することができる。したがって、補強作業を確実に容易かつ安価に行うことができる。
【００１８】
請求項６に記載された発明は、請求項４または請求項５に記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記ボルトを引っ張り、この引っ張りによって伸びる前記ボルトの伸び量を管理して当該ボルトに付与される引張力を調整することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法である。
この発明によれば、ボルトの長さ、弾性係数、断面積、伸び量の各数値からボルトに付与される引張力を容易に算出でき、ボルトの伸び量の管理により引張力の調整が容易である。したがって、確実に補強できる。
【００１９】
請求項７に記載された発明は、請求項４または請求項５に記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記ナットと前記係合部材との間にばね部材を介在させ、このばね部材の縮み量を管理して当該ボルトに付与される引張力を調整することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法である。
この発明によれば、ばね部材の長さ、弾性係数、断面積、縮み量の各数値からボルトに付与される引張力を容易に算出でき、ばね部材の縮み量の管理により引張力の調整が容易である。また、油圧ジャッキ等を使用してボルトを引っ張る必要がないので作業性も向上する。したがって、容易かつ確実に補強できる。
【００２０】
請求項８に記載された発明は、請求項４または請求項５に記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記ナットを締め付ける際のトルクを管理して当該ボルトに付与される引張力を調整することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法である。
この発明によれば、ボルトに付与された引張力をトルクによって管理するので、トルクと引張力の規定された関係により、常に一定の引張力を付与することができる。またトルクレンチ等の簡単な道具でトルクを付与することができるので、容易かつ確実に補強できる。
【００２１】
請求項９に記載された発明は、請求項４から８のいずれかに記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記補強器具を前記構造体の長手方向の端部近傍にのみ設置することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法である。
この発明によれば、圧壊の頻度が高い端部を有効に補強しつつ、頻度の低い中間部が省略されるから、効率的な補強が行われるようになる。よって、コスト削減ができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づいて説明する。
〔第１実施形態〕
図１から図４には、本発明の第１実施形態が示されている。本実施形態は、鉄筋コンクリート造建物１０の一部に形成されるコンクリート棒状構造体としての柱２０の補強を行うものである。
図１において、柱２０は、床部１１の上に形成されて上階側の床部１２を支持するコンクリート製の四角柱状体であり、内部に図示しない鉄筋材を有し、この鉄筋材が上下の床部１１，１２内の鉄筋材や、下方の基礎１３、上方の梁１４内の鉄筋材と互いに連結されている。
柱２０の上端部および下端部の各近傍には、四周を囲む補強器具３０がそれぞれ上下に間隔を空けて複数段に配置されている。
【００２３】
図２において、補強器具３０は、柱２０の各角部２１に対応して配置された係合部材としての計四つの係合部材３１と、柱２０の外周側すなわち柱２０の四周の表面２２に沿って水平に配置された計４本の緊締部材３２とで構成され、これらの緊締部材３２で各係合部材３１同士が連結されている。
【００２４】
図３には、係合部材３１の拡大横断面図、図４には、係合部材３１の斜視図を示す。
これらの図において、係合部材３１は、二つの係合片３１２と、この二つの係合片３１２の基端部を互いに回動自在に連結する連結ピン３１４とを含んで構成されている。各係合片３１２の内面には、柱２０の表面２２にあてがわれる当接面３１１が形成されている。これにより、柱２０の各角部２１が直角でない場合でも、当接面３１１が柱２０の表面２２に密着するようになっている。また、各係合片３１２の中央部には、座堀部３１５が設けられるとともに、この座堀部３１５から各係合片３１２の先端面へ貫通するように挿通孔３１３が設けられている。
【００２５】
緊締部材３２は、係合部材３１の挿通孔３１３に挿通されるボルト３２１と、前記座堀部３１５内において前記ボルト３２１に挿通される座金４０と、前記座堀部３１５内において前記ボルト３２１の両端の雄ねじ３２３に螺合されるナット３２２とで構成されている。座堀部３１５は、レンチ等の工具を用いて緊締部材３２のナット３２２を締め付けることができる程度の大きさを有している。
【００２６】
以上のような補強器具３０を用いて柱２０を圧縮補強するには、先ず、柱２０の各角部２１に係合部材３１を配置し、その係合部材３１を構成する係合片３１２の当接面３１１を柱２０の表面２２に密着させる。次いで、対向する各係合片３１２同士を緊締部材３２のボルト３２１、ナット３２２で連結した後、ナット３２２を回してボルト３２１を引っ張る。すると、この引張力の反力は、ナット３２２、引張力が付与されたボルト３２１に連結している一方の係合片３１２、連結ピン３１４、他方の係合片３１２、および他方の係合片３１２の当接面３１１を介して、柱２０の表面２２に伝達され、柱２０をその軸線方向（垂直方向）に対して直角方向（水平方向）に圧縮する。これにより柱２０は圧縮補強される。
【００２７】
したがって、本実施形態によれば以下の効果がある。
係合部材３１は、互いに回動自在に連結された二つの係合片３１２で構成されているので、施工誤差や断面が多角形状であることにより柱２０の各角部２１の角度が直角でない場合でも、係合部材３１は確実に角部２１の表面２２に密着する。その結果、内部応力が集中しやすい角部２１を確実に押圧することができ、柱２０の圧縮補強を確実に行うことができる。
【００２８】
この際、構造体の周囲を鉄板で囲む必要がないから、従来に比して作業が簡単である。また、繊維強化樹脂などといった高価な部材も使用せず、そして、これに伴って構造体の角部の曲面化も不要になる。さらには、鉄筋の巻き付けや、コンクリートの増し打ち、貫通孔の削孔等の繁雑な作業もいらず、周囲との空間の取り合いも生じない。したがって、補強作業が容易かつ安価に行える。
【００２９】
また、柱２０の圧縮は、その上下端部近傍においてのみ行われているので、通常圧壊の頻度が高い端部を確実に補強しつつ、頻度の低い中間部を省略でき、作業性の向上およびコスト削減の効果がある。
また、係合片３１２が連結ピン３１４で互いに連結されていることにより、緊締部材３２に付与された引張力によって生じる係合片３１２同士の内部応力の伝達がスムーズに行われ、係合片３１２同士の連結部に局部的な応力が生じることがなく、係合部材３１が損傷することがないので、長期に亘って確実な補強ができる。
なお、各補強器具３０の設置箇所は特に限定されるものではなく、柱２０の中間部も含めて、柱２０の上端から下端までの任意の位置に取り付けてよく、あるいは、柱２０の上端から下端までの範囲に亘って所定間隔おきに取り付けてもよい。
【００３０】
〔第２実施形態〕
図５、図６には、本発明の第２実施形態が示されている。図５には、ナット３２２を締め付ける前の状態が示され、図６には、ナット３２２を完全に締め付けた後の状態が示されている。
本実施形態においては、ボルト３２１に螺合するナット３２２と、係合部材３１に設けられた座堀部３１５の底面との間には、ばね部材としての環状の皿ばね５０がボルト３２１に挿通された状態で配置されている。その他の構成は、第１実施形態と同じである。
このような構成の補強器具３０においては、ナット３２２を締め付けるに従って、皿ばね５０が徐々に縮んでゆくのに対し、その際のばね力（弾性力）の増加に応じてボルト３２１が伸び、皿ばね５０が完全に縮みきった状態でボルト３２１に最大の引張力が付与される。
【００３１】
したがって、図６に示すように、皿ばね５０が縮みきった時点でのばね力は、ばね部材の長さ、弾性係数、断面積、縮み量の各数値からボルト３２１に付与される引張力を容易に算出でき、予め把握できるものであるから、ボルト３２１に引張力を付与する際に、必ず皿ばね５０が縮みきるまでナット３２２を締め付ければ（縮み量Ｓ１を最大にすること）、常に一定の引張力をボルト３２１に付与できる。
また、ボルト３２１に引張力を付与するのに油圧ジャッキ等の設備を用いないから、油圧ジャッキを用意したり、操作する手間を省くことができ、作業性が向上する。
【００３２】
〔第３実施形態〕
図７には、本発明の第３実施形態が示されている。
本実施形態では、ボルト３２１およびナット３２２の材質として高張力鋼が用いられており、それらがいわゆる高力ボルトおよびナットとなっている。ボルト３２１に螺合するナット３２２と、係合部材３１に設けられた座堀部３１５の底面との間には、座金４０がボルト３２１に挿通された状態で配置されている。その他の構成は第１実施形態と同じである。
【００３３】
このような構成の補強器具３０においては、ボルト３２１およびナット３２２は、ねじ部の表面処理や、これに伴う互いの摩擦係数などが規定された高力ボルトおよびナットであるから、ナット３２２を締め付ける際のトルクに応じてボルト３２１には決まった引張力が付与される。このため、たとえばトルクメータが設けられたレンチや、所定のトルクに達するとクラッチ機構が働くレンチ等を用いるなど、常にトルクを管理しながらナット３２２を締め付ければ、ボルト３２１に正確な引張力を容易に付与できる。
また、ボルト３２１に引張力を付与するのに油圧ジャッキ等の設備を用いないから、油圧ジャッキを用意したり、操作する手間を省くことができ、作業性が向上する。
【００３４】
なお、本発明は、前述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
たとえば、前述した係合部材３１を構成する係合片３１２は、鍛造、鋳造、あるいは削り出し等の任意の方法で製作されてよい。
【００３６】
また、建物外周の壁付きの柱に対しては、柱の周囲全てに係合部材３１と緊締部材３２を配置することができないので、この場合は、図８に示すように補強器具３０を構成すればよい。
この補強器具３０は、建物内側の柱２０の角部２１に配置された二つの係合部材３１と、これらを連結する緊締部材３２とを備えている。係合部材３１を構成する係合片３１２のうち、壁に対向する係合片３１２はボルト３２１を介して壁側に引っ張られている。このボルト３２１の壁側端部は、ハンマードリル等で壁面に削孔することにより挿入穴１０１を形成した後、アンカーや樹脂を使用して前記挿入穴１０１に固定されている。この固定方法は、ボルト３２１に付与される引張力以上の引き抜き耐力を有するものであれば任意の方法でよい。
この補強方法によれば、建物の外周部分の柱に対しても、係合部材３１や緊締部材３２が建物の外部に露出することがないので、建物の外観や性能を損ねることなく有効な補強ができる。
【００３７】
また、前記第１実施形態では、コンクリート棒状構造体として、図１に示すように一階柱の例を用いたが、一階柱に限らず、上階の柱や地下の柱等も含まれる。
また、本発明の構造体としては、柱に限定されるものではなく、たとえば周面が露出した状態にある梁等も含まれる。
また、図８に示す方法を用いれば、周面が露出していない、スラブ付きの梁にも応用できる。さらに、各補強器具３０の間隔は特に限定されるものではなく、その実施にあたって適宜に決められてよい。
また、実施にあたっては、各補強器具３０をメッキ処理して使用してもよい。このようにすれば、屋外で長期にわたって使用しても、メッキ処理による耐候性があるので腐食しづらい。
また、前記実施形態では、緊締部材３２のボルト３２１への引張力の付与は、皿ばねや高力ボルトを用いたが、、油圧ジャッキにより行うこともできる。この場合は、油圧ジャッキでボルト３２１を引っ張り、このボルト３２１の伸び量を測定することで、引張力の調整を正確に行うことができる。
【００３８】
また、前記第２実施形態では、ばね部材として皿ばね５０が用いられていたが、本発明に係るばね部材としては、例えばコイルばね等であってもよく、その実施にあたって適宜ばね部材を適用できる。そして、皿ばね５０を複数介在させたり、あるいは厚みの異なる皿ばね５０を用いることにより、利用できる弾性力のレンジを容易に変えることができ、ボルト３２１に与える引張力の大きさを要求される補強の度合いに応じて迅速に対応できる。
【００３９】
また、前記実施形態では、係合部材３１を構成する係合片を二つとしたが、必ずしも二つに限らず、三以上の複数であってもよい。たとえば、係合片を互いに回動自在に連結して一列に繋ぐことにより、水平方向に自在な変形が可能なチェーン状となる。したがって、これを係合部材として用いれば、柱の角部２１の面取り幅が大きい場合でも、当接面が柱の角部２１に確実に密着するので、有効な補強ができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上に述べたように、本発明によれば、複数の係合片を含んで構成されている係合部材を使用することにより、様々な断面形状のコンクリート棒状構造体に対し、補強器具が構造体に確実に密着する。よって、補強器具の緊締部材に付与された引張力により、緊締部材に連結された係合部材を介して構造体を確実に圧縮できるので、この圧縮された部分の膨張およびひび割れが抑制され、構造体を確実に補強できるとともに、補強作業を容易かつ安価に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態を示す正面図である。
【図２】 図１のII−II線断面図である。
【図３】 第１実施形態の係合部材、緊締部材の連結部分を拡大して示す横断面図である。
【図４】 第１実施形態の係合部材の斜視図である。
【図５】 本発明の第２実施形態のナットを締め付ける前の状態を示す断面図である。
【図６】 本発明の第２実施形態のナットを完全に締め付けた後の状態を示す断面図である。
【図７】 本発明の第３実施形態を示す断面図である。
【図８】 本発明の変形例を示す断面図である。
【符号の説明】
２０ コンクリート棒状構造体としての柱
２１ 柱２０の各角部
２２ 柱２０の表面
３０ 補強器具
３１ 係合部材
３２ 緊締部材
４０ 座金
５０ ばね部材としての皿ばね
３１２ 係合片
３１４ 連結ピン
３２１ ボルト
３２２ ナット
Claims (9)
- 既設のコンクリート棒状構造体を圧縮補強するために用いられる補強器具であって、
前記コンクリート棒状構造体の表面に係合される複数の係合部材と、前記構造体の外周側に配置されて前記係合部材同士を連結する緊締部材とを備え、
前記係合部材は、互いに回動自在に連結されるとともに、先端が前記緊締部材に連結された複数の係合片を含んで構成され、前記緊締部材は、ボルトと当該ボルトに螺合されるナットとを含んで構成され、前記係合片は、開口部が前記緊締部材の連結方向と略直交する方向に位置する状態で設けられた孔状の座堀部と当該座堀部から前記係合片の先端へ貫通するように設けられ前記緊締部材が挿通される挿通孔とを有し、前記座堀部内に突出する前記緊締部材の端部側の前記ボルトに前記ナットが螺合されることにより前記緊締部材に連結され、前記緊締部材に付与された引張力で前記係合部材が前記構造体をその軸線方向に対して交叉する方向に圧縮可能とされていることを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強器具。 - 請求項１に記載のコンクリート棒状構造体の補強器具において、前記係合部材を構成する複数の係合片は、ピンを介して回動自在に連結されていることを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強器具。
- 請求項１または請求項２に記載のコンクリート棒状構造体の補強器具において、前記座堀部は、前記係合片の略中央に設けられていることを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強器具。
- 既設のコンクリート棒状構造体を圧縮補強する補強方法であって、
互いに回動自在に連結された複数の係合片を含む係合部材と、隣接する係合部材の互いに対向する係合片同士を連結する緊締部材とを備えた補強器具を用い、
前記係合片に、開口部が前記緊締部材の連結方向と略直交する方向に位置する状態で設けられた孔状の座堀部と当該座堀部から前記係合片の先端へ貫通するように設けられ前記緊締部材が挿通される挿通孔とを設け、
前記緊締部材を、ボルトと当該ボルトに螺合されるナットとを含んで構成し、
前記コンクリート棒状構造体の表面に前記補強器具を構成する複数の係合部材を係合させるとともに、前記構造体の外周側に前記緊締部材を配置し、この緊締部材の両端部を前記隣接する係合部材の互いに対向する係合片の前記挿通孔に挿通させて前記緊締部材の両端部側を前記係合片の前記座堀部内に突出させ、この座堀部内に突出させた前記緊締部材の両端部側の前記ボルトに前記ナットを螺合させることにより、前記隣接する係合部材の互いに対向する係合片同士を連結した後に、前記緊締部材に引張力を付与して前記係合部材で前記構造体をその軸線方向に対して交叉する方向に圧縮することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法。 - 請求項４に記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記構造体の断面が多角形状である場合に、前記係合部材の複数の係合片を前記多角形状における各角部に沿わせて係合させ、前記外周側の緊締部材を前記構造体の各表面に沿って配置することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法。
- 請求項４または請求項５に記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記ボルトを引っ張り、この引っ張りによって伸びる前記ボルトの伸び量を管理して当該ボルトに付与される引張力を調整することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法。
- 請求項４または請求項５に記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記ナットと前記係合部材との間にばね部材を介在させ、このばね部材の縮み量を管理して当該ボルトに付与される引張力を調整することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法。
- 請求項４または請求項５に記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記ナットを締め付ける際のトルクを管理して当該ボルトに付与される引張力を調整することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法。
- 請求項４から８のいずれかに記載のコンクリート棒状構造体の補強方法において、前記補強器具を前記構造体の長手方向の端部近傍にのみ設置することを特徴とするコンクリート棒状構造体の補強方法。
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