JP7222824B2 - 壁高欄の補強方法及び補強構造 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート床版を有する橋梁、高架橋等の側縁に沿って立ち上げられた壁高欄を補強する方法及び補強構造に関するものである。

コンクリート床版を有する鉄道橋、道路橋等において、コンクリートの壁高欄が広く採用されている。コンクリートの壁高欄は、コンクリート床版の側縁部の上面にコンクリートを打ち足して形成されており、コンクリート床版に一部が埋め込まれた鉄筋が壁高欄内に連続するように配置され、コンクリート床版と一体となっている。
このようなコンクリートの壁高欄は、経年による劣化が生じたり、コンクリート床板に生じる振動が繰り返し伝達されること等によってひび割れを生じたりすることがある。劣化が生じた壁高欄は、鋼板を添接する方法、高強度の繊維からなるシートを貼り付ける方法等によって補修又は補強することが提案されており、例えば、特許文献１及び特許文献２に記載されるものがある。

特許文献１に記載の補修方法は、壁高欄の側面に鋼板を貼り付けて補修するものである。また、特許文献２に記載の補強方法は、壁高欄の側面に高強度の繊維を主材料とする帯状部材を貼り付けて補強するものである。帯状部材は壁高欄の内壁面に沿って貼り付けられ、コンクリート床版と壁高欄との接合部を越えて連続するものとなっている。これにより、壁高欄の下端に作用する曲げモーメントに対しても補強効果を有するものである。

特開２００１－３５５２０９号公報 特開２０１６－２３４７７号公報

しかしながら、コンクリートの壁高欄の補修、補強に関しては、次のような解決が望まれる課題がある。
特許文献１に記載されているように壁高欄の側面に鋼板又は高強度繊維のシート等を貼り付ける補修では、鉄筋の腐食による劣化等に対しては有効であるが、壁高欄の下端部に作用する曲げモーメントに対しては有効な補強とすることができない。つまり、壁高欄の下端部の内側で曲げモーメントによる引張応力度が発生するときに、この引張応力度を抑制する部材を有効に付加することが難しい。

特許文献２に記載されている補強では、高強度繊維を主材料とする帯状部材を壁高欄の側面に貼り付け、コンクリート床版にまで巻き回すように配置しているので、壁高欄の下端に作用する曲げモーメントに対しても有効な補強となる。しかし、鉄道の高架橋等に設けられた壁高欄では、車両の走行によって繰り返し振動が発生するとともに、大きな風圧が繰り返し作用することになる。特に新幹線の高架橋や橋梁では高速で走行する車両によって壁高欄の下端部には大きな負荷が作用している場合がある。このような負荷によって、壁高欄の下端部にひび割れが生じたり、コンクリート床版とコンクリートの壁高欄との打ち継ぎ目に目開きが生じたりすることがある。このような場合には、壁高欄の下端部に圧縮応力度つまりプレストレスを追加導入する補強が望まれる。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、コンクリートからなる壁高欄の下端部に上下方向の圧縮応力度を作用させて補強することを目的とする。

上記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、 コンクリート床版の側部が片持ち状に張り出した橋梁又は高架橋に設けられ、前記コンクリート床版の側縁に沿って立ち上げられた鉄筋コンクリートからなる壁高欄の補強方法であって、 片持ち状に張り出した前記コンクリート床版の下側から上方へ前記壁高欄内に至る緊張材挿通孔を穿設する工程と、 前記壁高欄の側面から前記緊張材挿通孔の上部と連通する定着部形成穴を切削する工程と、 前記緊張材挿通孔に緊張材を挿通するとともに、前記定着部形成穴に充填する充填材又は／及び前記定着部形成穴内から前記緊張材挿通孔の上部に充填する充填材で、前記緊張材の上端部を前記壁高欄に定着する工程と、 前記コンクリート床版の下側で前記緊張材の下端部を緊張し、前記コンクリート床版又は該コンクリート床版に固定された部材に定着する工程と、を含む壁高欄の補強方法を提供する。

この補強方法では、壁高欄内に配置された緊張材に緊張力が導入されることによって、壁高欄の下部に圧縮応力度すなわちプレストレスが導入されるとともに壁高欄がコンクリート床版に押し付けられる。これにより、壁高欄の下部のひび割れが生じた部分や下端部の打ち継ぎ目が補強される。
また、この補強方法では、厚さの小さい既存の壁高欄に切削する緊張材挿通孔を上方に貫通させることなく、切削長さを小さく抑えるとともに、切削した先端部で緊張材を確実に定着することが可能となる。

請求項２に係る発明は、請求項１に記載の壁高欄の補強方法において、 前記緊張材は、軸線方向に連続する複数のアラミド繊維、炭素繊維、鉱物繊維又はガラス繊維を主材料とする棒状の部材とする。

この補強方法では、緊張材が繊維を主材料とし、繊維によって引張力に抵抗するものであり、腐食による劣化が抑えられる。

請求項３に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の壁高欄の補強方法において、 前記定着部形成穴は、前記緊張材挿通孔の上端が該定着部形成穴内に開放されるように形成し、 前記緊張材の上端部を前記壁高欄に定着する工程は、 前記緊張材挿通孔から前記定着部形成穴内に前記緊張材の上端部を突き出し、 前記定着部形成穴内に未硬化のコンクリート又はモルタルを埋め戻し、硬化したコンクリート又はモルタルに埋め込んで前記緊張材の上端部を定着するものとする。

この補強方法では、コンクリート床版の下側から緊張材挿通孔に挿入された緊張材を、壁高欄の高さの中位で確実に定着することが可能となる。
とする。

請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３までのいずれかに記載の壁高欄の補強方法において、 前記緊張材の上端部の前記壁高欄に定着された範囲の側方を覆うように前記壁高欄の内壁面及び外壁面に、２方向又は３方向に連続する繊維を織ったシート又は金属板を貼り付ける工程を含むものとする。

この補強方法では、緊張材挿通孔の上部で壁高欄に定着された緊張材に緊張力を導入することによって、壁高欄の緊張材が定着された位置付近に引張応力度が生じるおそれがあるが、貼り付けられたシート又は金属板によって壁高欄が補強され、引張応力度によるひび割れを抑制することができる。

請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４までのいずれかに記載の壁高欄の補強方法において、 前記コンクリート床版の先端部の下側から前記壁高欄の下端部の外側に連続し、該コンクリート床版及び該壁高欄と密着して厚さを増大する増厚コンクリートを打設する工程と、 緊張力を導入した前記緊張材の下端部を、緊張力の全部又は一部が伝達されるように前記増厚コンクリートに結合する工程と、を含むものとする。

この補強方法では、壁高欄の下端部とコンクリート床版の先端部分が増厚コンクリートト一体となり、実質的に断面が拡大されることになる。これにより、壁高欄の下端部及びコンクリート床版の先端部分が補強される。そして、緊張材の下端部をコンクリート床版の下側の増厚コンクリートに結合することによって緊張材の引張力を増厚コンクリートに負荷して定着し、壁高欄の下端部に有効にプレストレスを導入することが可能となる。

請求項６に係る発明は、請求項１から請求項５までのいずれかに記載の壁高欄の補強方法において、 前記コンクリート床版の先端から該コンクリート床版内に至る床版緊張材挿通孔を穿設する工程と、 前記コンクリート床版の上面又は下面から前記床版緊張材挿通孔の最深部と連通する床版定着部形成穴を切削する工程と、 前記床版緊張材挿通孔に床版緊張材を挿入するとともに、前記床版緊張材の先端部を前記コンクリート床版に定着する工程と、 前記コンクリート床版の先端部で前記床版緊張材を緊張し、該コンクリート床版又は該コンクリート床版に固定された部材に定着する工程と、を含むものとする。

この補強方法では、壁高欄の下端から曲げモーメントが伝達されるコンクリート床版の張り出し先端部にプレストレスが導入され、壁高欄と併せて補強することができる。

請求項７に係る発明は、 コンクリート床版の側部が片持ち状に張り出した橋梁又は高架橋に設けられ、前記コンクリート床版の側縁に沿って立ち上げられた鉄筋コンクリートからなる壁高欄の補強構造であって、 片持ち状に張り出した前記コンクリート床版の下側から上方へ前記壁高欄内に至る緊張材挿通孔が形成され、 該緊張材挿通孔に挿入された緊張材の上端部が、前記壁高欄の側面から前記緊張材挿通孔の上部と連通するように形成された定着部形成穴に充填された充填材又は／及び前記緊張材挿通孔の上部に充填された充填材によって前記壁高欄に定着され、 前記コンクリート床版の下側では、前記緊張材に緊張力が導入された状態で、該緊張材の下端部が前記コンクリート床版又は／及び該コンクリート床版の下側に密接するように打設された増厚コンクリートに定着されており、 前記増厚コンクリートは、片持ち状に張り出した前記コンクリート床版の下側から連続し、該コンクリート床版の先端面及び前記壁高欄の外壁面の下部を覆うように形成されている壁高欄の補強構造を提供するものである。

この補強構造では、壁高欄内に配置された補強部材に緊張力が導入されることによって、壁高欄の下部に圧縮応力度すなわちプレストレスが導入され、壁高欄の下部のひび割れが生じた部分や下端部の打ち継ぎ目が補強される。また、厚さが小さい既存の壁高欄に切削した緊張材挿通孔内で緊張材を確実に定着することが可能となる。
さらに、緊張材の下端部は増厚コンクリートによって確実に定着されるとともに、増厚コンクリートによって片持ち状に張り出したコンクリート床版の先端部及び壁高欄の下部の断面を増大し、大きな剛性を有する構造とすることができる。

以上説明したように、本発明に係る壁高欄の補強方法又は壁高欄の補強構造では、コンクリートからなる壁高欄の下端部に圧縮応力度を作用させ、補強することが可能となる。

鉄道の高架橋に設けられた壁高欄であって、本発明の補強方法を適用することができる壁高欄の一例を示す概略断面図である。 本発明の一実施形態である補強方法によって補強された壁高欄であって、本発明に係る補強構造を適用した壁高欄の一例を示す断面図及び側面図である。 本発明に係る壁高欄の補強方法の工程を説明するための概略断面図及び側面図である。 本発明に係る壁高欄の補強方法の工程を説明するための概略断面図及びこの補強方法で使用することができる緊張材の一部を示す拡大断面図である。 本発明に係る壁高欄の補強方法の工程を説明するための断面図である。 本発明に係る壁高欄の補強方法の工程を説明するための断面図である。 本発明に係る壁高欄の補強構造の他の例を示す断面図である。 本発明の他の実施形態である壁高欄の補強構造及び補強方法を説明するための断面図である。 本発明の他の実施形態である壁高欄の補強構造及び補強方法を説明するための断面図及び側面図である。 緊張材上端部の定着構造の他の例を示す概略断面図である。 緊張材上端部の定着構造の他の例を示す概略断面図である。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図１は、本発明の補強方法を適用することができる壁高欄の一例を示す断面図である。
この壁高欄１は鉄道の高架橋に設けられたものであり、コンクリート床版２の両側縁部に立ち上げられ、鉄道路線の方向に連続するコンクリートの壁体となっている。上記コンクリート床版２は、鉄道路線の軸線方向に設けられた主桁３及び該主桁３とほぼ直角方向に設けられた横桁４と一体に形成されており、主桁３及び横桁４がコンクリートの支柱５によって支持されている。

図２は、本発明の一実施形態である補強方法によって補強された壁高欄であって、本発明の一実施形態である壁高欄の補強構造を示す断面図及び側面図である。
この壁高欄１は、鉄筋コンクリート構造となっており、コンクリート床版２の上面に連続してコンクリートを打ち足すことによって形成され、コンクリート床板２から壁高欄１にわたって連続する鉄筋６が配置されている。コンクリート床版２から所定の高さまでは増厚部１ａとなっており、所定の高さ以上の標準部１ｂより壁厚が増大されている。

図２に示す補強構造は、壁高欄１の直下におけるコンクリート床版の下面から上方に緊張材挿通孔１２が穿設され、この緊張材挿通孔１２に挿入されて緊張力が導入された緊張材１１によって補強されたものである。また、片持ち状に張り出したコンクリート床版２の先端部の下側から壁高欄１の下部の外側に連続するように増厚コンクリート１３が打設され、コンクリート床版２及び壁高欄１と密着して厚さを増大するものとなっている。

上記緊張材１１は、高架橋の軸線方向に所定の間隔で配設されており、緊張力が導入された状態で上端部が緊張材挿通孔１２の上部に充填された無収縮モルタル１４によって定着されている。そして、下端部はコンクリート床版２及び増厚コンクリート１３に定着されている。この緊張材１１に導入された緊張力によって壁高欄１の下端部には上下方向にプレストレスが導入され、壁高欄１の下端部に作用する曲げモーメントに対して補強されている。

上記緊張材１１は、多数のアラミド繊維を束ねて合成樹脂で結着し、棒状に成形したものであり、本実施の形態では、径が７．４ｍｍの棒状部材を３本束ねて用いている。上記棒状部材の径、束ねる本数は、必要とされる緊張力等に応じて適宜に選択することができる。また、緊張材１１は、アラミド繊維に代えて、炭素繊維、鉱物繊維、ガラス繊維等を主材料とするものを用いることもできる。
なお、緊張材１１はＰＣ鋼材を用いることもできるが、緊張力を導入するときの伸び量が大きく、腐食が生じない非金属繊維を用いるものが望ましい。

上記緊張材挿通孔１２は、コンクリート床版の下側から上方に向けて、ダイヤモンドビットを用いたコアドリル等によって穿設することができる。コアドリルは、壁高欄１の内壁面及び外壁面に沿って配置されている鉄筋７を切断しないように、壁高欄１の中心線に沿って正確に孔を切削するものである。緊張材挿通孔１２を切削する深さ、すなわち緊張材挿通孔１２の上端の位置は、緊張材１１の定着に必要な長さを考慮し、壁高欄のコンクリートにプレストレスを導入しようとする範囲に応じて定められるものである。

上記緊張材１１の上端部を壁高欄１のコンクリートに定着する構造は、図２に示すように、壁高欄１の側面に設けられた定着部形成穴１５から緊張材挿通孔１２に充填された無収縮モルタル１４によって定着するものである。無収縮モルタル１４は、緊張材挿通孔１２の間詰部材１６によって仕切られた定着長の範囲に充填され、緊張材１１を埋め込んで付着により緊張材１１を定着するものである。

壁高欄１の内壁面及び外壁面には、緊張材１１の上端部が定着された範囲の側方を覆うように補強シート１７が貼り付けられる。補強シート１７は、例えばアラミド繊維を２方向又は３方向に用いて織ったシートが用いられ、上記無収縮モルタル１４の硬化後に接着剤を用いて貼り付けることができるものである。

コンクリート床版２の下側及び壁高欄１の外側に形成される増厚コンクリート１３は、コンクリート床版２の壁高欄１が立ち上げられる先端部及び壁高欄１の下部の厚さを増大し、断面の拡大による補強を行うものである。既存のコンクリート床版２及び壁高欄１と密着し、一体となって挙動するように、コンクリート床版２の下面、先端面及び壁高欄１の外壁面には、スタッドジベル等のずれ止め部材（図示しない）をあらかじめ固定しておき、これを埋め込むように未硬化のコンクリートが打設される。このように形成される増厚コンクリート１３は、スタッドジベル等によってコンクリート床版２に固定された部材となる。
コンクリート床版２の下面の緊張材挿通孔１２が開口する部分は、増厚コンクリート１３にシース１８が埋め込まれ、緊張材挿通孔は増厚コンクリート１３を貫通して増厚コンクリート１３の下面に開口するものとなっている。また、増厚コンクリート内のシース１８が配置された位置の周囲には、らせん状の補強筋１９が配置されている。

緊張材挿通孔１２の間詰部材１６より下方は、緊張材１１を埋め込むようにグラウト材２０が充填される。緊張材１１に緊張力が導入された状態で充填されたグラウト材２０が硬化することにより、緊張材１１の下端部がコンクリート床版に固定された増厚コンクリート１３及びコンクリート床版２に定着されている。緊張材１１は、硬化したグラウト材２０と緊張材１１との付着により定着されるものであり、コンクリート床版２と壁高欄１との打ち継ぎ目より下側で付着による定着に必要な定着長が確保されるように、増厚コンクリート１３の厚さが設定されている。

なお、緊張材をコンクリート床版の厚さの範囲で定着することができるときには、増厚コンクリートを設けることなく、緊張材をコンクリート床版に定着するものであってもよい。また、増厚コンクリートの厚さの範囲で緊張材の定着が可能となるように増厚コンクリートの厚さを設定することもできる。このときには、緊張材を直接に増厚コンクリートに埋め込み、増厚コンクリートと緊張材との付着により定着することもできる。
一方、緊張材の上端部及び下端部には周面に凸部を設けておき、定着長を短くすることもできる。

グラウト材の充填及び硬化によって緊張材１１の下端部が定着された増厚コンクリート１３の外表面には、アラミド繊維のシート２１が貼り付けられ、増厚コンクリート１３の一部が剥落するのを防止するものとなっている。

上記壁高欄の補強構造は、次のように施工することができる。
まず、壁高欄１の下端部又はその他の位置にひび割れが生じていたり、コンクリート床板２と壁高欄１との打ち継ぎ目に目開きが生じていたりするときには、エポキシ樹脂等の注入を行う。
その後、図３に示すように、片持ち状に張り出したコンクリート床版２の先端部分で、下面から上方の壁高欄１に向けて、緊張材挿通孔１２を穿設する。穿孔には、例えばコアドリルを用い、壁高欄１に配置された鉄筋７を切断しないように行う。また、鉄筋７の切断を回避するために、流体の噴流によって穿孔する方法を採用することもできる。本例では、壁高欄１の厚さが１６０ｍｍとなっており、壁高欄１の外壁面に沿って配置された鉄筋７と内壁面に沿って配置された鉄筋７との間に７０ｍｍの切削が可能な部分がある。緊張材挿通孔１２は、壁高欄１の厚さ中心に沿って５０ｍｍの径で切削している。また、高さが２．４ｍの壁高欄１に対して、緊張材挿通孔１２の上端の位置を壁高欄１の下端から１．５ｍの高さの位置としている。この切削深さは、緊張材１１の上端部を壁高欄１のコンクリートに定着し、下部の補強が必要な範囲に緊張力の導入が可能となるように、緊張材１１の必要定着長を考慮して定めることができる。

また、緊張材挿通孔１２の切削とともに、壁高欄１の外壁面から緊張材挿通孔１２の上部に連通する横穴として定着部形成穴１５を切削する。図３に示す実施の形態では、定着部形成穴１５として緊張材挿通孔１２の上端部に連通する穴と、緊張材の上部の定着長の下端部に連通する穴との２つを設ける。

続いて図４（ａ）に示す増厚コンクリート１３を、コンクリート床版２の下面及び壁高欄１の外壁面に密着するように形成する。コンクリート床版２の下面、先端面及び壁高欄１の外壁面には、スタッドジベル等のずれ止め部材（図示しない）をあらかじめ固定しておく。そして、型枠を設置するとともに鉄筋（図示しない）を配置し、緊張材挿通孔１２が延長されるように増厚コンクリートを貫通するシース１８を設置して未硬化のコンクリートを打設する。

増厚コンクリート１３が硬化した後、図４（ａ）に示すように緊張材を増厚コンクリート１３の下側から緊張材挿通孔１２に緊張材１１を挿入する。緊張材１１は下端部に緊張用のスリーブ２２が固着されたものとする。
スリーブ２２は、図４（ｂ）に示すように鋼からなる管状の部材であり、外周面には雄ネジが切削されている。そして管状となった内側には緊張材の端部が挿入され、スリーブ２２の内周面と緊張材１１との間にモルタル２３又は合成樹脂が充填されている。硬化したモルタル２３又は合成樹脂の付着力によりスリーブ２２と緊張材１１とが一体となっている。

緊張材１１は、図５（ａ）に示すように上端を緊張材挿入孔１２の上端付近まで挿入した状態で、下端部に固着されたスリーブ２２が増厚コンクリート１３の下面より下方となる長さを有するものとする。そして、緊張材１１を緊張材挿通孔１２に挿入した状態で、上部の定着長の範囲を間詰部材１６によって仕切り、定着部形成穴１５から無収縮モルタル１４を緊張材挿通孔１２内に充填する。無収縮モルタル１４の硬化により緊張材１１は壁高欄１のコンクリートに定着される。
なお、無収縮モルタルに代えて、セメント系のグラウト材、合成樹脂、樹脂モルタル等を充填材として緊張材１１の定着に用いることもできる。

無収縮モルタルの硬化後、図５（ｂ）に示すように緊張材１１の上端部が定着された範囲の側方を覆うように壁高欄１の外周面と内周面とに補強シート１７を貼り付ける。補強シート１７は、アラミド繊維等の高強度の繊維をシート状に織ったものを用いることができ、エポキシ樹脂等の接着剤を用いて貼り付けることができる。補強シート１７は２方向に繊維が連続するように織ったもののほか、３方向に連続する繊維を織ったシート等を用いることができる。また、補強シートに代えて、鋼板等の金属板を貼り付けるものであってもよい。

補強シート１７を貼り付けた後、緊張材１１の下端部にジャッキ２４を装着し、緊張力を導入する。ジャッキ２４は、センターホールジャッキを用いるものとし、スリーブ２２に緊張用ロッド２５を接続して緊張用ロッド２５に装着する。そして、第１のジャッキチェア２６及び第２のジャッキチェア２７を介して反力を増厚コンクリート１３、さらにコンクリート床版２に伝達されるものとする。また、スリーブ２２の外周面に形成された雄ネジにはナット２８をねじり合わせておき、緊張力の導入にともなってナット２８を第１のジャッキチェア２６に対して締め込むことができるものとする。

ジャッキ２４による牽引によって緊張材１１に所定の緊張力を導入した状態で、ナット２８を第１のジャッキチェア２６に対して締め込む。そして、図６（ａ）に示すように緊張材１１の下端部を第１のジャッキチェア２６を介して仮定着し、ジャッキ２４及び第２のジャッキチェア２７を撤去する。
緊張材１１に緊張力が導入された状態を維持しながら、図６（ｂ）に示すように緊張材挿通孔１２が増厚コンクリート１３の下面で開口している部分にグラウト注入管２９を装着するとともに緊張材挿通孔１２の開口を塞ぐ。また、緊張材挿通孔１２の上部における定着部分の下側には、グラウト排出管３０をあらかじめ設置しておく。このグラウト排出管３０は間詰部材１６を嵌め入れて定着部分に無収縮モルタル１４を充填する前に定着部形成穴１５から間詰部材１６の下側に挿入しておいたものである。

上記グラウト注入管２９からグラウト材を注入し、グラウト排出管３０から排出されて緊張材挿通孔１２の間詰部材１６より下側が未硬化のグラウト材２０で充たされたことを確認してグラウト注入管２９及びグラウト排出管３０を閉鎖する。グラウト材２０は硬化して緊張材１１との付着により、緊張材１１は緊張力が導入された状態で増厚コンクリート１３及びコンクリート床版２に定着される。その後、第１のジャッキチェア２６を撤去し、緊張材１１を増厚コンクリート１３の下面に合わせて切断する。そして、図２に示すように増厚コンクリート１３を覆うようにアラミド繊維を織ったシート２１を貼り付け、補強を完了する。

図７は本発明の他の実施形態であって、壁高欄１の下部のみではなく、コンクリート床板２の先端部をも補強した構造を示すものである。
壁高欄１の下端部に作用する曲げモーメントは、片持ち状に張り出したコンクリート床版２の先端部に伝達される。したがって、コンクリート床版２の先端部は、壁高欄１の下端部と同等もしくはそれ以上の耐力を備えていることが望ましく、壁高欄１の補強にともなってコンクリート床版２の補強が必要となるときに、本実施形態の補強構造を採用することができるものである。

この構造では、コンクリート床版２の先端面から壁高欄１の壁面とほぼ垂直となる水平方向に床板緊張材挿通孔３２が切削され、床板緊張材３１が挿入されている。床板緊張材３１は、緊張力が導入された状態で両端部がコンクリート床板２に定着されたものであり、高架橋の軸線方向に所定の間隔、望ましくは壁高欄１を補強する緊張材１１と同じ間隔で配設される。

上記床版緊張材３１は、壁高欄１の下部の補強に用いられた緊張材１１と同じものを用いることができる。そして、床板緊張材挿通孔３２に挿入された先端部は、コンクリート床板の下側から床板緊張材挿通孔３２に連通するように設けられた床版定着部形成穴３３から床板緊張材挿通孔３２に充填された無収縮モルタル３４に埋め込まれ、付着によってコンクリート床板２に定着されている。また、床板緊張材３１の後端部は床板緊張材３１に緊張力を導入した後に床板緊張材挿通孔３２に充填されたグラウト材３５の付着よって、コンクリート床板２及び増厚コンクリート１３に定着されている。床板緊張材３１の定着、緊張力の導入、グラウト材３５の注入等については、壁高欄１を補強する緊張材１１と同様に行うことができる。
上記床板緊張材３１の緊張力によりコンクリート床板２の先端部分に水平方向の圧縮応力度が導入され、コンクリート床板２の先端部が曲げモーメントに対して補強される。
なお、コンクリート床板２に設けられる床版定着部形成穴３３は、図７に示す例ではコンクリート床板２の下側から床板緊張材挿通孔３２に連通するように設けられているが、コンクリート床板２の上面から切削して設けられるものであってもよい。

図８及び図９は、本発明の他の実施形態である壁高欄の補強方法及び補強構造を示す断面図である。
この実施形態でも、図２～図６までに示す実施形態と同様に、コンクリート床版２の下面から壁高欄１内に及ぶ緊張材挿通孔１２を穿設する。そして、この緊張材挿通孔１２に緊張材４１を挿入し、上端部を定着部形成穴１５から充填された無収縮モルタル１４によって壁高欄１に定着する。
この実施形態で用いられる上記緊張材４１は、下端部にスリーブ４２が固着されたものであるが、図８（ａ）に示すように上端部が壁高欄１に定着された状態でスリーブ４２の一部がコンクリート床版２の下面から突き出す長さに設定されている。

この緊張材４１の上端部が壁高欄１に定着された後、スリーブ４２には支圧板４３を装着してナット４４をねじり合わせる。そして、図８（ｂ）に示すように緊張用ロッド４５をスリーブ４２接続し、ジャッキチェア４６を介してジャッキ４７を装着する。ジャッキ４７により緊張材４１に所定の緊張力を導入し、ナット４４を締め込んで緊張材４１の下端部をコンクリート床版２に定着する。その後、図９（ａ）に示すように支圧板４３に接続されたグラウト注入管４８から緊張材挿通孔１２内にグラウト材４９を注入し、グラウト排出管５０から未硬化のグラウト材が排出されるまで注入を続けて、緊張材４１の上部の定着部分より下側にグラウト材４９を充填する。グラウト材４９が硬化した後、コンクリート床版２の下側から壁高欄１の外壁面の下部にかけて型枠を設置し、図９（ｂ）に示すように緊張材４１の下端部の定着部分を埋め込むように増厚コンクリート５１を打設する。そして、増厚コンクリート５１の表面にはアラミド繊維を織ったシート５２を貼り付けるものである。

図２、図７及び図９に示す壁高欄の補強構造では、緊張材の１１の上端部を壁高欄１に定着する構造として、緊張材挿通孔１２の上部の２か所に定着部形成穴１５を設け、この定着部形成穴１５から充填材を充填して緊張材１１を壁高欄１に定着するものである。しかし、緊張材の上部を壁高欄に定着する構造は、このような構造に限定されるものではなく、次のような形態とすることもできる。
図１０に示す例は、定着部形成穴６１として、緊張材６２の定着長の全域を壁高欄１の外壁面から緊張材が配置される深さまで開削するものである。そして、緊張材挿通孔６３は上端が上記定着部形成穴６１に連通するように設けられる。緊張材６２はコンクリート床版の下側から挿入され、緊張材挿通孔６３から上端部が定着部形成穴６１内に突き出すように配置される。定着部形成穴６１内に充填する充填材は無収縮モルタル、無収縮コンクリート等を用いることができ、定着部形成穴６１内に突き出した緊張材６２を埋め込むように充填される。定着部形成穴６１内に充填されて硬化した無収縮モルタル等との付着によって緊張材が壁高欄に定着されるものである。

図１１に示す例は、定着部形成穴７１として、緊張材７２の定着長を含む範囲に壁高欄１を貫通する開口を設けるものである。そして、図１０に示す例と同様に、緊張材挿通孔７３は上端が上記定着部形成７１穴に連通するように設け、緊張材７２は緊張材挿通孔７３から上端部が定着部形成穴７１内に突き出すように配置される。定着部形成穴７１は、壁高欄１の両側面に型枠を設け、無収縮モルタル、無収縮コンクリート等の充填材を充填して定着部形成穴７１内に突き出した緊張材７２を埋め込む。定着部形成穴７１内に充填されて硬化した無収縮モルタル等との付着により緊張材７２が壁高欄に定着される。

以上に説明した壁高欄の補強構造及び補強方法は、本発明の一実施形態であって、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で適宜に変更して実施することができる。
例えば、上記実施の形態では、鉄道の高架橋に設けられた壁高欄を補強するものであるが、道路橋に設けられた壁高欄についても適用することができる。また、鉄筋コンクリートの高架橋に限定されるものではなく、プレストレストコンクリートからなる長支間の橋梁に設けられた壁高欄、鋼桁上にコンクリート床版を支持した橋梁の壁高欄等についても適用することができる。

また、緊張材に用いる高強度の繊維の種類、一本の棒状部材に用いる繊維の量、棒状となった部材の径、補強部材を配置する間隔等についても、補強の対象となる壁高欄の形状・寸法等に応じて、又は補強する壁高欄に要求される条件等に応じて適宜に設計することができる。
さらに、説明した実施の形態では、緊張材の上端部は壁高欄の高さの中位において定着するものとしているが、壁高欄の補強が必要となる範囲等に応じて定着する位置は適宜に選択することができる。

１：壁高欄， １ａ：壁高欄の増厚部， １ｂ：壁高欄の標準部， ２：コンクリート床板， ３：主桁， ４：横桁， ５：支柱， ６：鉄筋， ７：鉄筋，
１１：緊張材， １２：緊張材挿通孔， １３：増厚コンクリート， １４：無収縮モルタル， １５：定着部形成穴， １６：間詰部材， １７：補強シート， １８：シース， １９：らせん状の補強筋， ２０：グラウト材， ２１：アラミド繊維を織ったシート， ２２：スリーブ， ２３：モルタル， ２４：ジャッキ， ２５：緊張用ロッド， ２６：第１のジャッキチェア， ２７：第２のジャッキチェア， ２８：ナット， ２９：グラウト注入管， ３０：グラウト排出管，
３１：床版緊張材， ３２：床板緊張材挿通孔， ３３：床版定着部形成穴， ３４：無収縮モルタル， ３５：グラウト材，
４１：緊張材， ４２：スリーブ， ４３：支圧板， ４４：ナット， ４５：緊張用ロッド， ４６：ジャッキチェア， ４７：ジャッキ， ４８：グラウト注入管， ４９：グラウト材， ５０：グラウト排出管， ５１：増厚コンクリート， ５２：アラミド繊維を織ったシート，
６１：定着部形成穴， ６２：緊張材， ６３：緊張材挿通孔，
７１：定着部形成穴， ７２：緊張材， ７３：緊張材挿通孔

Claims (7)

1. コンクリート床版の側部が片持ち状に張り出した橋梁又は高架橋に設けられ、前記コンクリート床版の側縁に沿って立ち上げられた鉄筋コンクリートからなる壁高欄の補強方法であって、
   片持ち状に張り出した前記コンクリート床版の下側から上方へ前記壁高欄内に至る緊張材挿通孔を穿設する工程と、
   前記壁高欄の側面から前記緊張材挿通孔の上部と連通する定着部形成穴を切削する工程と、
   前記緊張材挿通孔に緊張材を挿通するとともに、前記定着部形成穴に充填する充填材又は／及び前記定着部形成穴内から前記緊張材挿通孔の上部に充填する充填材で、前記緊張材の上端部を前記壁高欄に定着する工程と、
   前記コンクリート床版の下側で前記緊張材の下端部を緊張し、前記コンクリート床版又は該コンクリート床版に固定された部材に定着する工程と、を含むことを特徴とする壁高欄の補強方法。
2. 前記緊張材は、軸線方向に連続する複数のアラミド繊維、炭素繊維、鉱物繊維又はガラス繊維を主材料とする棒状の部材であることを特徴とする請求項１に記載の壁高欄の補強方法。
3. 前記定着部形成穴は、前記緊張材挿通孔の上端が該定着部形成穴内に開放されるように形成し、
   前記緊張材の上端部を前記壁高欄に定着する工程は、
   前記緊張材挿通孔から前記定着部形成穴内に前記緊張材の上端部を突き出し、
   前記定着部形成穴内に未硬化のコンクリート又はモルタルを埋め戻し、硬化したコンクリート又はモルタルに埋め込んで前記緊張材の上端部を定着することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の壁高欄の補強方法。
4. 前記緊張材の上端部の前記壁高欄に定着された範囲の側方を覆うように前記壁高欄の内壁面及び外壁面に、２方向又は３方向に連続する繊維を織ったシート又は金属板を貼り付ける工程を含むことを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれかに記載の壁高欄の補強方法。
5. 前記コンクリート床版の先端部の下側から前記壁高欄の下端部の外側に連続し、該コンクリート床版及び該壁高欄と密着して厚さを増大する増厚コンクリートを打設する工程と、
   緊張力を導入した前記緊張材の下端部を、緊張力の全部又は一部が伝達されるように前記増厚コンクリートに結合する工程と、を含むことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれかに記載の壁高欄の補強方法。
6. 前記コンクリート床版の先端から該コンクリート床版内に至る床版緊張材挿通孔を穿設する工程と、
   前記コンクリート床版の上面又は下面から前記床版緊張材挿通孔の最深部と連通する床版定着部形成穴を切削する工程と、
   前記床版緊張材挿通孔に床版緊張材を挿入するとともに、前記床版緊張材の先端部を前記コンクリート床版に定着する工程と、
   前記コンクリート床版の先端部で前記床版緊張材を緊張し、該コンクリート床版又は該コンクリート床版に固定された部材に定着する工程と、を含むことを特徴とする請求項１から請求項５までのいずれかに記載の壁高欄の補強方法。
7. コンクリート床版の側部が片持ち状に張り出した橋梁又は高架橋に設けられ、前記コンクリート床版の側縁に沿って立ち上げられた鉄筋コンクリートからなる壁高欄の補強構造であって、
   片持ち状に張り出した前記コンクリート床版の下側から上方へ前記壁高欄内に至る緊張材挿通孔が形成され、
   該緊張材挿通孔に挿入された緊張材の上端部が、前記壁高欄の側面から前記緊張材挿通孔の上部と連通するように形成された定着部形成穴に充填された充填材又は／及び前記緊張材挿通孔の上部に充填された充填材によって前記壁高欄に定着され、
   前記コンクリート床版の下側では、前記緊張材に緊張力が導入された状態で、該緊張材の下端部が前記コンクリート床版又は／及び該コンクリート床版の下側に密接するように打設された増厚コンクリートに定着されており、
   前記増厚コンクリートは、片持ち状に張り出した前記コンクリート床版の下側から連続し、該コンクリート床版の先端面及び前記壁高欄の外壁面の下部を覆うように形成されていることを特徴とする壁高欄の補強構造。

Images