JPH11324339A - コンクリート補強方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 アンカー打設近傍のコンクリート強度を向上
し、へりあきを小さくしても、十分なコンクリート強度
を確保する。 【解決手段】 コンクリート躯体１５にアンカー１を打
設し、該アンカーを介して取付物をコンクリート躯体に
固定する際のコンクリート補強方法であり、アンカー１
の打設により想定されるコンクリート破断部位１１に対
応した位置に、強化繊維成形シート１７を被着し、この
状態で強化繊維成形シート中の未硬化樹脂を硬化させて
該シートを配置固定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、コンクリート補強
方法に係わり、特に、コンクリート躯体にアンカーを打
設し、該アンカーを介して取付物をコンクリート躯体に
固定する際のコンクリート補強方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】対象物をコンクリートなどの構造物にし
っかりと固定する金具はアンカーと呼ばれる。アンカー
には「先づけ」と「後づけ」の２つの方法がある。前者
はコンクリート打設前に設置しておき、コンクリートの
硬化を待ってその付着抵抗により固着させる方法であ
る。後者はコンクリートの硬化後に穿孔し、孔にアンカ
ーを打ち込んで強制的に摩擦抵抗を起こさせる方法であ
る。図６は後づけ用のアンカーボルトの一例であり、
（ａ）は正面一部破断図、（ｂ）は側面図である。１ａ
は円錐台状（テーパ状）に形成されたヘッド、１ｂはヘ
ッドの一部が嵌め込まれた円筒状の本体であり、ヘッド
嵌め込み側には４つに分割された割りスリーブ部1b-1が
形成され、筒部1b-2の内側には雌ネジ1b-3が形成されて
いる。図７はアンカーの施工方法説明図であり、（ａ）
に示すようにコンクリート１０にドリル３で所定の深さ
まで孔４をあけ、（ｂ）孔あけ完了後、孔内の砕粉を取
り除きアンカーボルト１をヘッド１ａ側から挿入し、
（ｃ）しかる後、アンカーボルト１に打ち込み棒５を嵌
めて、該打ち込み棒をハンマー６で叩きこむ。これによ
り、アンカーボルトの本体１ｂが孔内を穴底に向けて進
入し、相対的にテーパ状のヘッド１ａが本体１ｂに深く
入り込み、割りスリーブ1b-1が広がり、くさび効果によ
りコンクリートに固定される。（ｄ）以上によりアンカ
ーボルト固定後、取り付け物７、ワッシャー８を、頭付
きボルト２により雌ネジ部５に螺合して締め付ける形で
取り付けが完了する。かかる後つけ用アンカーの施工後
における最大強度は、アンカーのボルト部分に関する強
度とアンカー定着部におけるコンクリート破断強度によ
って決定される。例えば図８（ａ）に示すように、コン
クリート躯体１０にアンカー１を打設して設置し、これ
に軸方向の引抜力をかけていくと、アンカー１のボルト
が切断するか、又はコンクリート躯体１０のうち図８
（ａ）の破線で示す部位１１が、図８（ｂ）で示すよう
にコーン状に破断する。ところで、ボルトの切断はその
材質によって決定され、適切な材質のボルトを採用する
ことにより適切なボルト強度を得ることが可能である。
従って、最大強度は実際にはコンクリート破断強度で決
まることが多い。

【０００３】以上より、アンカーの強度を十分に利用す
るには、図８（ａ）に示すコンクリートの想定破断形状
１１（点線）を十分に確保することが出来るように、図
９（ａ），（ｂ）に示すように、十分な「へりあき」と、
「アンカー間隔」が必要である。たとえば、図９（ｃ）に
示すように、コンクリート躯体１０のへり１０ａの近く
にアンカー１を設置するような場合には、最大強度でコ
ンクリートの破断が想定される部位１１（破線で図示）
がへり１０ａより内部に納まるよう、該へり１０ａとア
ンカー１との間隔であるへりあきＬ１０を十分に確保す
る形でアンカー１を設置しなければならない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】ところが、十分なへり
あきを確保しようとすると次のような問題が生じる。
尚、以下で参照する図１０及び図１１は簡単のためアン
カー１を簡略化して図示している。例えば図１０に示す
ように、ベースコンクリート１５にアンカー１を打設
し、該アンカー１を介して前記ベースコンクリート１５
上に高架水槽１６を設置するような場合、アンカー１の
強度を確保するためにベースコンクリート１５において
上述したようなへりあきＬ１１を十分確保しようとする
と、ベースコンクリート１５が非常に大型化する。また
例えば図１１に示すように、コンクリート躯体２０の壁
面２１のへり２０ａに近い位置に物を取り付けたい場合
がある。かかる場合、この位置にアンカー１を設置する
必要がある。しかし、へりあきＬ１２を十分に確保する
必要上、アンカー１をへり２０ａに近づけて設置するこ
とができない。結局、アンカー１を所望する位置に設置
できず、物の取り付けを適切に行えないという不都合が
生じる。

【０００５】更に、通常は十分であると思われる大きさ
のへりあきを確保してアンカーを設置したにもかかわら
ず、予想を上回る大地震でコンクリートが図８（ａ）の
破断形状で壊れてしまった例があることから、このよう
な大地震に備えてコンクリートの強度をできるだけ向上
させ、取付物が損傷しないように処置を施したいという
要望もある。以上から本発明の目的は、アンカーが打設
されたコンクリート周辺の強度を補強することができ、
又へりあきを小さくしても、十分にコンクリートが破断
しないようにできるコンクリート補強方法を提供するこ
とである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題は本発明によれ
ば、アンカーが打設され、該アンカーを介して取付物を
固定するコンクリートの補強方法において、アンカー打
設により想定されるコンクリート破断部位に対応した位
置に、強化繊維成形シートを被着し、この状態で強化繊
維成形シート中の未硬化樹脂を硬化させて該シートを配
置固定することにより達成される。このように、コンク
リート破断想定部位に強化繊維成形シートを被着、固定
すれば、コンクリートを補強することができ、又、へり
あきを小さくしても、十分にコンクリートが破断しない
ようにできる。

【０００７】

【発明の実施の形態】図１は本発明の実施例説明図であ
り、図１（ａ）は本発明を適用したベースコンクリート
の斜視図、図１（ｂ）はアンカーを介してベースコンク
リートに高架水槽を設置した場合の説明図、図１（ｃ）
はロール状に巻かれた強化繊維成形シート（プリプレグ
シート）を示す斜視図である。高架水槽１６（一部のみ
図示）が、図１（ｂ）に示すようにベースコンクリート
１５上に打設したアンカー１を介して設置されている。
即ち、ベースコンクリート１５にはその上面１５ｂから
アンカー１が打設されており、高架水槽１６の脚部１６
ａは、ベースコンクリート１５に打設されたアンカー１
を介してボルト２で固定取付けされている。また、ベー
スコンクリート１５は、図１（ａ）に示すように四角柱
状に形成されており、その四方周囲の側面１５ａには強
化繊維成形シートであるプリプレグシート１７が、該側
面１５ａを覆う形で設置されている。実施例におけるプ
リプレグシート１７は炭素繊維集合体にエポキシアクリ
レート系等の熱硬化性樹脂を含浸させシート状に成形し
たものである。

【０００８】以上のような高架水槽１６の設置を行う際
には、図１（ａ）に示すように、まず従来のアンカーの
設置方法と同様にして各ベースコンクリート１５にその
上面１５ｂからアンカー１を打設する。次いでプリプレ
グシート１７を準備する。例えば図１（ｃ）に示すよう
に、細長い帯状に成形されロール状に巻かれたプリプレ
グシート１７を準備する。そしてこのプリプレグシート
１７をアンカー打設により想定されるコンクリート破断
部位に対応した位置に貼り付ける。例えば、図１（ａ）
に示すようにベースコンクリート１５の周囲の側面１５
ａに、該側面１５ａの上部を覆う形でプリプレグシート
１７を貼り付ける（この時点で必要に応じてプライマー
や接着剤を用いる。）。貼り付けの際には、帯状のプリ
プレグシート１７を、現場においてベースコンクリート
１５の貼り付け部位に応じて適宜切り取りながら行う。
またプリプレグシート１７は、図１（ａ）に示すように
ベースコンクリート１５を囲む形で閉鎖環状に配置され
る。こうしてプリプレグシート１７を貼り付けた状態
で、該プリプレグシート１７を、ヒーター、熱風、通電
等により加熱し、プリプレグシート１７中の未硬化樹脂
を硬化させて、該プリプレグシート１７をベースコンク
リート１５の側面１５ａに対して密着させた形で固定す
る。固定によりベースコンクリート１５に対するプリプ
レグシート１７の設置が完了し、アンカー１の設置が全
て完了する。その後、アンカー１を介して高架水槽１６
の脚部１６ａをベースコンクリート１５にボルト２で固
定取付けし、高架水槽１６の設置が完了する。

【０００９】ところで従来技術では、コンクリート躯体
に打設されたアンカー１に軸方向の引抜力をかけ最大強
度を超えてコンクリートをコーン状に破断する部位１１
は図１（ｂ）に破線で示す大きさとなっている。かか
る、従来技術の考え方からすると、アンカー１の最大強
度を十分に発揮するためには、例えば図１（ｂ）に示す
ようなへりあきＬ１０が必要となり、部位１１を内部に
確保できる大きさのベースコンクリート１５Ｘ（二点鎖
線で示す）が必要となるはずである。これに対して本実
施例で採用しているベースコンクリート１５は、ベース
コンクリート１５Ｘよりも周回りが小さく、従ってへり
あきＬ１０よりも小さいへりあきＬ１しか確保しておら
ず、よって上述した部位１１が該ベースコンクリート１
５のへり１５ｃから側方にはみ出すくらいの大きさとな
っている。しかし、本実施例では、ベースコンクリート
１５の側面１５ａのアンカー打設により想定されるコン
クリート破断部位に対応した位置にプリプレグシート１
７を貼り付けており、従って部位１１がベースコンクリ
ート１５からはみ出す箇所がこのプリプレグシート１７
によって補強された形となっている。これにより、小さ
いへりあきＬ１しか確保しなくても、プリプレグシート
１７により補強されているので（即ち、プリプレグシー
ト１７によりコンクリートの破断形状が制御されている
ので）、アンカー１に引抜荷重がかかった際、十分な強
度が確保される。またプリプレグシート１７はベースコ
ンクリート１５を囲む形で閉鎖環状に設置されているの
でベースコンクリート１５を締め付け補強することがで
きる。以上から、ベースコンクリート１５の補強はより
堅固なものとなり、アンカー１の強度確保をより確実な
ものとすることができる。

【００１０】なお本実施例のような場合に、プリプレグ
シート１７の設置作業に際して、該プリプレグシート１
７をロール状にして現場に持ち込むので、場所をとらず
狭い作業現場においても便利である。更に、プリプレグ
シート１７は細長い帯状になっているので設置部位の形
状に合わせて適宜切り取って貼り付けることができると
共に、可撓性をもつシート状になっているため多少の凹
凸がある設置部位にも適切に貼り付けることができ、施
工の自由度が極めて高い。また、プリプレグシート１７
は非常に軽量で薄い（厚さ０．２〜０．４ｍｍ程度）の
で、取付け物の邪魔にならず、またアンカーが支持しな
ければならない重量を増やすこともないので好都合であ
る。なお上述したアンカー１の設置手順の例では、アン
カー１をベースコンクリート１５に打設した後、プリプ
レグシート１７をベースコンクリート１５に設置してい
るが、別の例として、まずプリプレグシート１７をベー
スコンクリート１５に設置した後、アンカー１をベース
コンクリート１５に打設するようにしてもよい。

【００１１】また、別の例として、従来の設置方法によ
り既にアンカー１が設置完了されているベースコンクリ
ート１５に対して、耐震補強等として後付け施工の形で
プリプレグシート１７を設置することも可能である。例
えば図１（ｂ）の実線で示す大きさのベースコンクリー
ト１５に対して従来の設置方法によりアンカー１を既に
設置完了していた場合、ベースコンクリート１５の大き
さはそのままで、後付け施工の形でプリプレグシート１
７を設置するだけで、コンクリートの強度を向上させる
ことができる。これにより、例えばプリプレグシート１
７を用いない場合の図１（ｂ）の二点鎖線で示すベース
コンクリート１５Ｘにおいて発揮できるの最大強度と同
等の強度を得ることができ、ベースコンクリート１５Ｘ
を用いた場合と同等の安全率を保有することになる。

【００１２】なお、プリプレグシート１７は上述した実
施例のようにベースコンクリート１５の周囲側面１５ａ
だけに貼り付ける場合、プリプレグシート１７の貼り付
け作業は、上面１５ｂから行うアンカー１の打設作業の
前でも後でもアンカー１等と干渉すること無く容易に行
うことができる。特に、既にアンカー１により取付物を
取り付けてしまった後、耐震補強等として後付けにより
施工する際にも容易に利用できる。又、側面１５ａだけ
に貼り付ける方法に限定されることはなく、側面１５ａ
と上面１５ｂの両方に貼り付けることも可能である。ま
た図２に示すように、梁状のベースコンクリート５０に
アンカー１（図２では簡単のためアンカー１を簡略化し
て図示している。）を設置する場合、アンカー１の打設
箇所付近だけでなくベースコンクリート５０の水平に伸
延した側面全体にプリプレグシート１７（図２ではわか
り易くするためプリプレグシート１７は、その表面にハ
ッチングを施して図示している）を設置して、該ベース
コンクリート５０を全体に亙って補強することも有効で
ある。即ち、プリプレグシート１７は炭素繊維等の強化
繊維であり引張補強材としてコンクリートの引張強度を
補うこととなるので、圧縮に強いが引張に弱いコンクリ
ートにこのような引張材を補うことでベースコンクリー
ト５０自体の破断防止にも極めて有効である。

【００１３】また、図３に示すように、コンクリート躯
体２０の壁面２１のへり２０ａに近い位置に取付物（例
えばアングル部材）３０を取り付けるべくアンカー１を
打設する場合、アンカー１の打設面である壁面２１に隣
接する側面２１ａにプリプレグシート１７を設置する。
この場合、打設されたアンカー１とへり２０ａとの間の
へりあきＬ２は従来技術で考えると十分な強度を確保で
きない小さなものとなっており、従って各アンカー１に
関してコンクリートの破断が想定される部位１１（破線
で図示）がコンクリート躯体２０からへり２０ａ側には
み出す状態となっている。しかし、コンクリート躯体２
０の側面２１ａにプリプレグシート１７が設置されてお
り、従って部位１１がへり２０ａからはみ出す箇所がこ
のプリプレグシート１７によって補強された形となって
いる。これにより、へりあきＬ２が小さくても、アンカ
ー１に引抜荷重がかかった際には十分な強度が確保され
る。以上により、へりに近い位置にもアンカーを設置す
ることが可能となるので、取付物の取付け場所が限定さ
れない。なおプリプレグシート１７の設置に関しては、
図３のようにコンクリートの破断が想定される部位１１
に対応した位置（側面２１ａ）にだけプリプレグシート
１７を貼り付ける以外に、アンカー１の打設面である壁
面２１にも併せてプリプレグシート１７を貼り付けるこ
とも可能である。

【００１４】また、図４に示すように、屋上コンクリー
ト５５のパラペット部５６の上面５６ａにアンカー１を
打設し、このアンカー１を介して非常階段６０を設置す
る場合にも、コンクリートの補強は、上述した各実施例
と略同様の手順で行う。すなわち、アンカー１の打設位
置付近におけるパラペット部５６の側面５６ｂ（アンカ
ー打設面５６ａとへり５６ｃを介して隣接する面）にプ
リプレグシート１７を設置する。もしくは、既にアンカ
ー１が設置されているパラペット部５６に対して、耐震
補強等の目的でプリプレグシート１７を設置する。以上
により、アンカー１の打設部位のパラペット部５６にお
けるコンクリート破断を防止することができ安全率が高
くなる。

【００１５】また、図５に示すように、開口部６６が形
成されたコンクリートの壁６５の壁面６５ａにアンカー
１を打設、このアンカー１を介して、前記開口部６６に
合わせる形で面格子６７を設置する場合にも、コンクリ
ートの補強は、上述した各実施例と略同様の手順で行
う。すなわち、壁６５のうち、開口部６６に面した端面
で、かつアンカー１の打設位置付近の端面６５ｂの位置
（へり６５ｃに近い位置）にプリプレグシート１７を設
置する。これにより、へり６５ｃに近い位置にアンカー
１を打設しても安全性を確保することができる。

【００１６】

【発明の効果】以上本発明によれば、アンカー打設によ
り想定されるコンクリート破断部位に対応した位置に、
強化繊維成形シートを被着し、この状態で強化繊維成形
シート中の未硬化樹脂を硬化させて該シートを配置固定
するようにしたから、アンカ打設位置付近傍のコンクリ
ートを補強することができる。すなわち、アンカーに引
抜荷重をかけることにより破断が想定されるコンクリー
ト部位を強化繊維成形シートにより補強しているため、
コンクリート強度は極力向上し、従って、へりあきを小
さくしても十分なコンクリート強度を確保できる。ま
た、コンクリート体がベースコンクリートであるような
場合、へりあきを小さくできることからベースコンクリ
ート自体をできるだけ小さくすることもでき好都合であ
る。更に、強化繊維成形シートは鉄板などと比べて軽量
でかつ薄いので、取付物の邪魔にならず、またアンカー
が支持しなければならない重量を増やしてしまうことも
ないので好都合である。更に強化繊維成形シートは適当
な可撓性もあるため、折り畳んだりロール状に巻いたり
してコンパクトに扱えると共に、コンクリート体の貼り
付け設置箇所の形状に合わせて適宜変形させることもで
きるので便利である。又、本発明によれば、アンカー打
設面には強化繊維成形シートを貼り付けなくてもよいの
で、強化繊維成形シートの貼り付け作業は、アンカーの
打設作業の前でも後でも問題無く行うことができる。特
に、既にアンカーにより取付物を取り付けてしまった
後、例えば大地震に備えての耐震補強として後付けによ
り施工する際にも容易に利用できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例説明図である。

【図２】本発明のコンクリート補強例（その１）であ
る。

【図３】本発明のコンクリート補強例（その２）であ
る。

【図４】本発明のコンクリート補強例（その３）であ
る。

【図５】本発明のコンクリート補強例（その４）であ
る。

【図６】後づけ用アンカーボルトの一例である。

【図７】アンカーの施工方法説明図である。

【図８】コンクリート破断説明図である。

【図９】コンクリート破断を生じないアンカー打設位置
説明図である。

【図１０】へりあき確保する場合の問題点説明図であ
る。

【図１１】へりあき確保する場合の別の問題点説明図で
ある。

【符号の説明】

１……アンカー １５……コンクリート体（ベースコンクリート） １５ａ……隣接面（側面） １５ｂ……アンカー打設面（上面） １５ｃ……へり部（へり） １７……強化繊維成形シート（プリプレグシート） ２０……コンクリート体（コンクリート躯体） ２０ａ……へり部（へり） ２１……アンカー打設面（壁面） ２１ａ……隣接面（側面）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 アンカーが打設され、該アンカーを介し
   て取付物を固定するコンクリートの補強方法において、 アンカー打設により想定されるコンクリート破断部位に
   対応した位置に、強化繊維成形シートを被着し、この状
   態で強化繊維成形シート中の未硬化樹脂を硬化させて該
   シートを配置固定することを特徴とするコンクリート補
   強方法。