特許 6755655 鉄筋コンクリート製の既存筒状壁の耐震補強方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6755655

(24)【登録日】2020年8月28日

(45)【発行日】2020年9月16日

(54)【発明の名称】鉄筋コンクリート製の既存筒状壁の耐震補強方法

(51)【国際特許分類】

   E04G 23/02 20060101AFI20200907BHJP

   E04G 21/12 20060101ALI20200907BHJP

【ＦＩ】

   E04G23/02 F

   E04G21/12 105A

【請求項の数】3

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2015-242045(P2015-242045)

(22)【出願日】2015年12月11日

(65)【公開番号】特開2017-106273(P2017-106273A)

(43)【公開日】2017年6月15日

【審査請求日】2018年10月9日

【新規性喪失の例外の表示】特許法第３０条第２項適用 集会名：新規制基準適合性検査に関する事業者ヒアリング（高浜１、２（３、４）号機（９））、主催者名：原子力規制委員会、開催日：２０１５年６月１１日。

(73)【特許権者】

【識別番号】000206211

【氏名又は名称】大成建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000156938

【氏名又は名称】関西電力株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110002077

【氏名又は名称】園田・小林特許業務法人

(72)【発明者】

【氏名】成原 弘之

(72)【発明者】

【氏名】小野 英雄

(72)【発明者】

【氏名】岸 有三

(72)【発明者】

【氏名】長谷川 裕

(72)【発明者】

【氏名】永田 公一

(72)【発明者】

【氏名】川瀬 豪

(72)【発明者】

【氏名】平松 昌子

(72)【発明者】

【氏名】山田 淳

(72)【発明者】

【氏名】片山 誠弥

(72)【発明者】

【氏名】伊藤 昌文

【審査官】 前田 敏行

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００４−１３１９６８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１０８５８５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０９−０１３６９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２０５９９５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−００１９８７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３３１５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３２９６９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５６−０４６１９９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１４８３８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０４Ｇ ２３／０２

Ｅ０４Ｇ ２１／１２

Ｅ０４Ｈ ７／１８−７／２０

Ｇ２１Ｃ １３／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

内部空間を有する、鉄筋コンクリート製の既存筒状壁の耐震補強方法であって、
前記既存筒状壁の外側表面の既存コンクリートを既存鉄筋よりも深く斫り、前記既存鉄筋を撤去した後に、後施工アンカーを、一端が、斫りによって残された前記既存コンクリートに埋設されるように設置すること、
前記既存コンクリートを斫った部位に、前記既存鉄筋よりも鉄筋量が多く、及び／または、強度が高い、新たな外側鉄筋を配筋すること、
前記新たな外側鉄筋の上に新たな外側コンクリートを打設して、筒状壁補強構造を形成すること、
を含み、
前記既存コンクリートの斫りと前記既存鉄筋の撤去は、前記既存筒状壁の全周にわたって実施され、
前記新たな外側鉄筋は横筋を含み、該横筋の一部は、前記後施工アンカーの上に載置される、鉄筋コンクリート製の既存筒状壁の耐震補強方法。

【請求項2】

前記後施工アンカーの、前記一端とは反対側の他端は、上方に向けて折り曲げられてフックが形成され、
前記横筋の一部は、前記フックの前記既存コンクリート側に載置されること、
を更に含む、請求項１に記載の鉄筋コンクリート製の既存筒状壁の耐震補強方法。

【請求項3】

前記既存筒状壁の上側の外側表面に対して、前記既存コンクリートの斫りと前記既存鉄筋の撤去を行い、前記新たな外側鉄筋は外側縦筋を含み、
前記既存筒状壁の下側の内側表面に対して、新たな内側縦筋を配筋し、その上に内側コンクリートを増し打ちし、前記外側縦筋の下端と、前記内側縦筋の上端が、上下方向にオーバーラップしていること、
を更に含む、請求項１または２に記載の鉄筋コンクリート製の既存筒状壁の耐震補強方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、鉄筋コンクリート製の既存筒状壁の耐震補強方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

建築構造物の壁面として、鉄筋コンクリートで作製された壁が多用されている。このような、鉄筋コンクリート製の壁を耐震補強するための、様々な方法が、一般に行われている。

【0003】

例えば、図３に示されるような、コンクリート製の壁を耐震補強した構造３０が、特許文献１に開示されている。本構造３０においては、既存のコンクリート製の壁３１が、モルタルなどの充填材よりなる充填層３２、充填層３２を介してコンクリート製の壁３１に水平アンカーで固定された補強鋼板３３、及び、補強鋼板３３の外側に仕上げ剤を塗布して形成された外装層３４による構造によって、補強されている。

【0004】

また、非特許文献１には、既存の鉄筋コンクリート製の壁を、コンクリートを増し打ちすることにより耐震補強する、「既存耐震壁の増打ちによる補強」が記載されている。図４に、この種の補強方法を示す。図４（ａ）は、既存の鉄筋コンクリート製の壁４０の側断面図である。既存の鉄筋コンクリート製の壁４０は、本例において、コンクリート４１と、縦筋４２ａと横筋４２ｂにより構成される格子状の配筋４２を備えている。

【0005】

このような既存の鉄筋コンクリート製の壁４０に対し、まず、図４（ｂ）に示されるように、その表面４３を部分的に目荒らしする。また、目荒らしした表面４３に、シアコネクターやアンカー４４などを設ける。

【0006】

その後、図４（ｃ）に示されるように、縦筋４５ａと横筋４５ｂにより構成される、格子状の新たな配筋４５を、目荒らしした表面４３上に設置してアンカー４４に結束し、型枠を、表面４３と型枠が配筋４５を挟み込むように設置した後に、表面４３と型枠の間にコンクリート４６を増し打ちする。

【0007】

このような補強方法は、一般的な建築構造物に対して用いられることが多い。一般的な建築構造物の壁は、その上下左右が、柱や梁などの周辺フレームで囲われている。コンクリート４６が増し打ちされた部位に設置された新たな配筋４５は、図示しない後施工アンカーを介して、周辺フレームに定着されている。このように、アンカー４４や後施工アンカーなどにより、コンクリート４６の増し打ちにより形成された壁は、既存の壁４０や周辺フレームに一体化されている。

【0008】

増し打ちされたコンクリート４６の厚さは、既存の鉄筋コンクリート製の壁４０の厚さと同等以上とすることが一般的である。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0009】

【特許文献1】特開２００１−３２９６９９号公報

【非特許文献】

【0010】

【非特許文献1】一般社団法人日本建築防災協会「既存鉄筋コンクリート建築物の耐震改修設計指針・同解説」、２００１年改訂版、９３−９７ページ

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0011】

特許文献１や、非特許文献１に記載された、既存の鉄筋コンクリート製の壁の補強構造や方法においては、壁の増し打ちにより耐震強度が増加する一方で、壁の重量も、増し打ちした分だけ増加する。一般的な建築構造物であれば、上記のように壁の上下左右は周辺フレームで囲われており、増し打ちされた部分をアンカーなどにより周辺フレームに固定することにより、増加した重量を周辺フレームによっても負担することが可能である。したがって、耐震強度の増加分が壁の自重、すなわち必要耐震強度の増加分を上回るため、上記のような従来の構造、方法でも、十分に耐震性を向上させることが可能である。しかし、例えば図５に示されるような、内部空間５１を有する鉄筋コンクリート製の筒状壁５０のように、柱や梁などの周辺フレームに囲われていないために自重を支持するだけの壁に対して、従来の増し打ちによる補強を施工しても、耐震強度の増加分と壁の自重、すなわち必要耐震強度の増加分が相殺し、結果的に耐震補強の効果を得にくいという問題がある。

【0012】

また、上記の筒状壁５０のような壁においては、上記のように、柱や梁などの周辺フレームによって囲われていないため、従来の増し打ちによる補強において追加される鉄筋を、既存の躯体に有効に定着することができない。このような要因においても、従来の構造、方法は、上記の筒状壁５０のような壁においては、耐震補強の効果を得にくい。

【0013】

また、上記の筒状壁５０のような壁は、原子力発電所において、内部空間５１に原子炉を格納し、原子炉が発する放射線の外部への漏れを防ぐために使用されていることがある。このような筒状壁５０に対し、放射線の遮蔽性を更に高めるため、筒状壁５０の上部に、新たに鉄筋コンクリート製の屋根スラブを構築し、内部空間５１を閉塞することがある。構造物に作用する地震力は、地上からの高さが高いほど加速度が大きいため、屋根スラブを設置すると、それにより増加する自重は、筒状壁５０の脚部へ作用する地震力を増加させる。屋根スラブの設置に伴う耐震補強を上記のような従来の方法によって施工すると、屋根スラブの重量に加えて、壁の増し打ちされた部位の重量が筒状壁５０に更に加わる。また、屋根スラブの設置と壁の増し打ち補強により、構造物全体の重心が施工前より高くなる。これらの要因により、地震時において、筒状壁５０の破損、崩壊や、筒状壁５０の脚部が浮き上がることによる転倒の危険性が高まる。

【0014】

また、筒状壁５０の内部空間５１に原子炉及び原子炉格納容器等の発電機器が設置されていると、内部空間５１の温度は外気よりも高くなる。この、筒状壁５０の内外の温度差により、筒状壁５０の躯体には温度勾配が生じるが、筒状壁５０は周方向に閉鎖された断面形状を有するために変形が拘束され、結果として、コンクリートの線膨張係数に応じて、筒状壁５０の躯体内部には、図６に示されるような温度応力が発生する。図６によれば、筒状壁５０の脚部近傍を除き、筒状壁５０の周方向、径方向ともに、温度の高い筒状壁５０の内面側には圧縮応力が、温度の低い外面側には引っ張り応力が生じる。他方、筒状壁５０の脚部近傍においては、基礎の固定度が高いために、径方向軸に対して内面側には引っ張り応力が、外面側には圧縮応力が生じる。上記のような、一般的な建築物を対象とする補強方法においては、このような温度応力が常時作用している状態での耐震性能を、効果的に高めることができない。

【0015】

本発明の課題は、効果的に耐震性を高めることが可能な、鉄筋コンクリート製の既存筒状壁の補強方法を提供することである。

【課題を解決するための手段】

【0016】

本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。すなわち、本発明は、上方に向けて開放されている内部空間を有する、鉄筋コンクリート製の既存筒状壁の補強方法であって、前記既存筒状壁の外側表面の既存コンクリートを既存鉄筋よりも深く斫り、前記既存鉄筋を撤去すること、前記既存コンクリートを斫った部位に、前記既存鉄筋よりも鉄筋量が多く、及び／または、強度が高い、新たな外側鉄筋を配筋すること、前記新たな外側鉄筋の上に新たな外側コンクリートを打設して、筒状壁補強構造を形成すること、を含む、鉄筋コンクリート製の既存筒状壁の補強方法を提供する。
上記のような構成によれば、既存筒状壁の外側表面の既存コンクリートを既存鉄筋よりも深く斫り、既存鉄筋を撤去した後、既存鉄筋よりも鉄筋量が多く、及び／または、強度が高い、新たな外側鉄筋を配筋するため、重量の増加を低減しながら、筒状壁を補強することができる。これにより、地震時における、筒状壁補強構造の破損、崩壊、転倒を効果的に防止し、耐震性を高めることが可能となる。
また、上記のような構成によれば、補強される部位においては、その外部表面が、全面にわたりコンクリートが斫られて目荒らしされた状態となっている。すなわち、従来の方法に比べると目荒らし面の面積や凹凸の度合いが大きくなり、打継面の付着強度が高くなるため、単位面積当たりのアンカーの設置数や、アンカーの径を軽減することが可能である。これにより、施工費をより低減することができる。

【0017】

前記既存コンクリートの斫りと前記既存鉄筋の撤去は、前記既存筒状壁の全周にわたって実施され、前記新たな外側鉄筋は横筋を含み、該横筋は、前記既存コンクリートが斫られた、前記既存筒状壁の全周にわたって、連続して配筋されてもよい。
上記のような構成によれば、新たな外側鉄筋の横筋を、既存の躯体に定着せずとも、耐震性を高めることができるため、周辺フレームがなくとも、効果的に耐震性を高めることができる。
また、既存筒状壁の外側を、全周にわたって、引張応力に対抗できる鉄筋を配して補強するため、この鉄筋が、筒状壁の内部の温度が外部の温度よりも高い状態で生じる、上記の温度応力による、筒状壁の周方向への膨張を拘束するタガとして作用し、これにより、筒状壁補強構造の外側表面に生じる、コンクリートのひび割れを防止することができる。

【0018】

前記既存筒状壁の上側の外側表面に対して、前記既存コンクリートの斫りと前記既存鉄筋の撤去を行い、前記新たな外側鉄筋は外側縦筋を含み、前記既存筒状壁の下側の内側表面に対して、新たな内側縦筋を配筋し、その上に内側コンクリートを増し打ちし、前記外側縦筋の下端と、前記内側縦筋の上端が、上下方向にオーバーラップしていること、を更に含んでもよい。
上記のような構成によれば、外側縦筋の下端と、内側縦筋の上端が、上下方向にオーバーラップしている補強区間が設けられているため、筒状壁の上部の、外側の斫り後打ち補強部分から、筒状壁の下部の、内側の増し打ち補強部分への連続的な補強が可能となり、周辺フレームがなくとも、効果的に耐震性を高めることができる。
また、筒状壁の内部の温度が外部の温度よりも高い状態で生じる、上記の温度応力に関し、筒状壁の上側においては、引張応力の作用する外側の鉄筋の鉄筋量が多く、及び／または、強度が高くなるように補強しており、更に、筒状壁の下側、例えば脚部近傍においては、内側コンクリートが増し打ちされており内側鉄筋が追加して配筋されている。これにより、筒状壁の各部位において、引張抵抗に効果のある補強筋を、作用する曲げモーメントの引張応力側に配することが可能となり、温度応力に対する補強を効果的に行うことができる。
また、筒状壁の下側の重量が増し打ち補強によってより重くなることで、筒状壁の上側の重量を下側の重量よりも相対的に軽くして上側と下側の重量配分が変更されているため、筒状壁補強構造の地震応答をより低減し、かつ、地震時の基礎の浮上りや基礎からの引き抜きに対する抵抗を増し、転倒を防止することができる。更に、筒状壁の上部に屋根スラブを設置した場合においては、屋根スラブの設置による重量増加により、筒状壁補強構造の脚部に作用する地震時のせん断力も増加するが、これに対する筒状壁補強構造の脚部の水平せん断耐力を増加させることも可能である。

【発明の効果】

【0019】

本発明によれば、効果的に耐震性を高めることが可能な、鉄筋コンクリート製の既存筒状壁の補強方法を、提供することが可能となる。

【0020】

好ましい様態では、施工に係る費用を低減することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0021】

【図1】本発明の実施形態として示した鉄筋コンクリート製の既存筒状壁の補強方法を示す部分拡大図である。

【図2】本発明の実施形態として示した鉄筋コンクリート製の既存筒状壁の補強方法によって補強された補強構造の、（ａ）は斜視図、（ｂ）は図２（ａ）の一部省略したＡ−Ａ´断面図である。

【図3】従来の補強構造の断面図である。

【図4】従来の補強方法を示す部分拡大図である。

【図5】本発明の実施形態として示した鉄筋コンクリート製の既存筒状壁の補強方法において、補強対象となる筒状壁の斜視図である。

【図6】内部空間に原子炉を設置した場合の、筒状壁の温度応力分布図である。

【発明を実施するための形態】

【0022】

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。

【0023】

図５は、本発明の実施形態として示した鉄筋コンクリート製の既存筒状壁の補強方法において、補強対象となる既存筒状壁５０の斜視図である。

【0024】

既存筒状壁５０は円筒形の鉄筋コンクリート製の壁であり、上方に向けて開放されている内部空間５１を有している。既存筒状壁５０は、外気に面している表面である外側表面５２と、内部空間５１に面している表面である内側表面５３を備えている。このような既存筒状壁５０は、例えば原子力発電所において、内部空間５１内に原子炉を格納し、原子炉からの放射線を遮断するための遮断壁として用いられることがある。この場合、既存筒状壁５０は、例えば５０ｍ程度の高さと、１ｍ程度の厚さを有している。

【0025】

このような既存筒状壁５０は、基本的には自重を支持する程度の強度があれば十分であり、したがって、梁や柱の周辺フレームを有していない場合が多い。

【0026】

図１（ａ）は、既存筒状壁５０の断面の部分拡大図である。

【0027】

図１（ａ）に示される既存筒状壁５０の、紙面方向右側の表面が外側表面５２であり、左側の表面が内側表面５３である。既存筒状壁５０は、既存コンクリート５４と、既存コンクリート５４の内部に配筋された、内側鉄筋５５と外側鉄筋５６を備えている。内側鉄筋５５は、縦筋５５ａと横筋５５ｂからなる格子状の鉄筋であり、既存筒状壁５０の厚さ方向において、内側表面５３寄りに設置されている。外側鉄筋５６は、縦筋５６ａと横筋５６ｂからなる格子状の鉄筋であり、既存筒状壁５０の厚さ方向において、外側表面５２寄りに設置されている。

【0028】

次に、鉄筋コンクリート製の既存筒状壁の補強構造１を施工する方法について説明する。

【0029】

まず、既存筒状壁５０の上側、すなわち、既存筒状壁５０の上端から既存筒状壁５０の高さの半分以上の範囲の外側表面５２に対し、図１（ｂ）、（ｃ）を用いて以下に説明する、斫り後打ち補強を実施する。

【0030】

斫り後打ち補強においては、図１（ｂ）に示すように、既存筒状壁５０の外側表面５２の既存コンクリート５４を既存の外側鉄筋５６よりも深く斫り、外側鉄筋５６を撤去する。この、既存コンクリート５４の斫りと既存の外側鉄筋５６の撤去は、既存筒状壁５０の全周にわたって実施される。既存コンクリート５４が斫られた部位の、外側の表面である斫り面２には、既存コンクリート５４の斫りにより、全面的に凹凸が形成される。

【0031】

既存コンクリート５４は、既存の外側鉄筋５６よりも深く、望ましくは既存筒状壁５０の厚さの半分未満の深さで斫られる。

【0032】

そして、斫り面２に対して、後施工アンカー３を、その一端が、斫りによって残された既存コンクリート５４に埋設されるように設置する。後施工アンカー３の他端は短く垂直に折り曲げられて、フック３ａを形成しており、後施工アンカー３は、フック３ａが上方を向くように設置される。

【0033】

更に、図１（ｃ）に示されるように、斫り面２上に、縦筋（外側縦筋）４ａと横筋４ｂを備える格子状の、新たな外側鉄筋４を配筋する。新たな外側鉄筋４は、撤去した、既存の外側鉄筋５６よりも鉄筋量が多く、及び／または、強度が高い鉄筋である。すなわち、鉄筋間のピッチは既存の外側鉄筋５６よりも狭く、また、鉄筋の太さは既存の外側鉄筋５６よりも太くなっている。新たな外側鉄筋４の縦筋４ａは、既存筒状壁５０の上側、すなわち、既存筒状壁５０の上端から既存筒状壁５０の高さの半分以上の範囲にわたって伸びるように配筋される。新たな外側鉄筋４の横筋４ｂは、既存筒状壁５０の全周にわたって、斫り面２の上で連続するように、配筋される。一部の横筋４ｂが、後施工アンカー３の上に載置されるように、なおかつ、フック３ａの内側面に接するように、新たな外側鉄筋４は配置され、後施工アンカー３と新たな外側鉄筋４は結束される。

【0034】

その上で、型枠を、斫り面２と型枠が新たな外側鉄筋４を挟み込むように設置した後、斫り面２と型枠の間に、新たな外側コンクリート５を打設する。外側コンクリート５の打設後に、外側コンクリート５を養生して、脱型する。

【0035】

次に、既存筒状壁５０の下側、すなわち、既存筒状壁５０の下端から既存筒状壁５０の高さの半分以上の範囲の内側表面５３に対し、増し打ち補強を実施する。すなわち、既存筒状壁５０の下側の内側においては、図１（ｂ）に示したような、既存コンクリート５４の深い斫りと既存の内側鉄筋５５の撤去を行わずに、内側表面５３の上に、新たな鉄筋とコンクリートを増設する。

【0036】

具体的には、まず、内側表面５３上に、縦筋と横筋を備える格子状の新たな内側縦筋を配筋する。新たな内側鉄筋の縦筋は、既存筒状壁５０の下側、すなわち、既存筒状壁５０の下端から既存筒状壁５０の高さの半分以上の範囲にわたって伸びるように、配筋される。結果として、既存筒状壁５０の上側に設置された、新たな外側鉄筋４の縦筋４ａの下端よりも、新たな内側鉄筋の縦筋の上端が高くなり、その各々の下端と上端が、上下方向にオーバーラップしている。

【0037】

その上で、新たな内側鉄筋を囲むように型枠を設置した後、内側表面５３と型枠の間に新たな内側コンクリートを打設し、養生後に脱型する。

【0038】

図２は、図５に示される既存筒状壁５０が上記のような方法によって補強された、鉄筋コンクリート製の既存筒状壁５０の補強構造１の、（ａ）は斜視図、（ｂ）は図２（ａ）の一部省略したＡ−Ａ´断面図である。図２（ａ）は、既存筒状壁５０を上記のような方法によって補強した補強構造１に対して、屋根スラブ１０を架設して内部空間５１を閉じた建築構造物を示すものである。

【0039】

補強構造１は、既存部１１、外側斫り後打ち補強部１２、及び、内側増し打ち補強部１３を備えている。

【0040】

既存部１１は、既存筒状壁５０の構造の一部を撤去することによって形成されている。具体的には、既存部１１は、既存筒状壁５０の上側において、図１（ｂ）に示したように、外側表面５２の既存コンクリート５４が、既存の外側鉄筋５６よりも深く、望ましくは既存筒状壁５０の厚さの半分未満の深さで斫られ、既存の外側鉄筋５６が撤去されることによって、形成されている。

【0041】

外側斫り後打ち補強部１２は、既存筒状壁５０の上側の、既存コンクリート５４が斫られ、既存の外側鉄筋５６が撤去された部位に形成されている。

【0042】

外側斫り後打ち補強部１２は、図１（ｃ）に示されるように、新たな外側鉄筋４と、新たな外側コンクリート５を備えている。上記のように、新たな外側鉄筋４は、撤去された既存の外側鉄筋５６よりも鉄筋量が多く、及び／または、強度が高くなるように、形成されている。すなわち、鉄筋間のピッチは既存の外側鉄筋５６よりも狭く、また、鉄筋の太さは既存の外側鉄筋５６よりも太くなっている。

【0043】

既存筒状壁５０の上側の、既存コンクリート５４の斫りと既存の外側鉄筋５６の撤去は、既存筒状壁５０の全周にわたって実施されており、結果として、外側斫り後打ち補強部１２は、図２（ａ）に示されるように、補強構造１の上側の全周にわたって形成されている。外側斫り後打ち補強部１２内の、新たな外側鉄筋４の横筋４ｂは、既存コンクリート５４が斫られた、既存部１１の全周にわたって、連続するように、配筋されている。

【0044】

図１（ｃ）に示されるように、新たな外側コンクリート５は、新たな外側鉄筋４を埋設するように打設されている。

【0045】

また、図１（ｃ）に示されるように、後施工アンカー３が、既存部１１と外側斫り後打ち補強部１２を締結するように、設置されている。新たな外側鉄筋４は、フック３ａが設けられた後施工アンカー３の上に載置されて結束されることにより、既存部１１に固定されている。

【0046】

図２（ｂ）に示されるように、内側増し打ち補強部１３は、既存部１１の下側、すなわち、既存部１１の下端から既存部１１の高さの半分以上の範囲において、既存部１１の内側表面上に、すなわち、既存筒状壁５０の内側表面５３上に形成されている。内側増し打ち補強部１３は、外側斫り後打ち補強部１２とは異なり、その設置に伴い、既存コンクリート５４を深く斫り、既存の内側鉄筋５５を撤去することなく、内側表面５３上に形成されている。

【0047】

内側増し打ち補強部１３は、図示しない新たな内側縦筋と、新たな内側コンクリートを備えている。新たな内側鉄筋は、内側表面５３の上に配筋されている。この新たな内側鉄筋上に内側コンクリートを増し打ちすることで、内側増し打ち補強部１３は作製されている。

【0048】

図２（ｂ）に示されるように、外側斫り後打ち補強部１２の下端は、内側増し打ち補強部１３の上端よりも低い高さに位置している。これにより、外側斫り後打ち補強部１２内に配筋されている、新たな外側鉄筋４の縦筋４ａと、内側増し打ち補強部１３内に配筋されている、新たな内側鉄筋の縦筋は、その各々の下端と上端が、上下方向にオーバーラップするように設置されている。

【0049】

内側増し打ち補強部１３の下端である脚部１３ａは、上方から基礎に接する下方に向けて、次第に壁の厚さが厚くなるように、テーパー状に形成されている。

【0050】

次に、上記の補強構造１の作用、効果について説明する。

【0051】

上記のような補強構造１においては、図１に示すように、補強構造１の上側の外側斫り後打ち補強部１２において、既存筒状壁５０の外側表面５２の既存コンクリート５４を既存の外側鉄筋５６よりも深く斫り、既存の外側鉄筋５６を撤去した後、新たな外側鉄筋４が配筋されている。この新たな外側鉄筋４は、既存の外側鉄筋５６よりも鉄筋量が多く、及び／または、強度が高いものである。

【0052】

場合によっては、補強構造１の上側の、斫り後打ち補強実施後の壁の厚さを、既存筒状壁５０よりも薄くすることが可能である。これにより、重量の増加を低減する補強が可能となり、地震時における、筒状壁の破損、崩壊、転倒を効果的に防止し、耐震性を高めることができる。

【0053】

また、補強構造１の下側の内側増し打ち補強部１３においては、既存筒状壁５０の下側の内側表面５３は、外側斫り後打ち補強部１２のようにコンクリートを深く斫り既存の鉄筋を撤去することなく、内側表面５３上に新たな内側縦筋と、新たな内側コンクリートを設置することにより、形成されている。このように、補強構造１の下側の重量が増し打ち補強によってより重くなることで、補強構造１の上側の重量を下側の重量よりも相対的に軽くして、重心の高さが低くなるように、上側と下側の重量配分が変更されているため、補強構造１の地震応答をより低減し、かつ、地震時の基礎の浮上りや基礎からの引き抜きに対する抵抗を増し、転倒を防止することができる。

【0054】

また、内側増し打ち補強部１３の下端である脚部１３ａは、上方から基礎に接する下方に向けて、次第に壁の厚さが厚くなるように、テーパー状に形成されている。これにより、さらに効果的に転倒を防止して耐震性を高めることが可能である。

【0055】

また、補強構造１は、上記のように、既存筒状壁５０よりも重心の高さが低くなっている。したがって、耐震性を損なわずに、屋根スラブ１０を設置することが可能である。更に、内側増し打ち補強部１３の水平方向のせん断剛性を、増し打ち補強により増大させて、地震応答解析において、屋根スラブ１０を設置した構造体全体としての固有周期を、屋根スラブ１０のない補強前の既存筒状壁５０の固有周期と同等にとどめ、また、補強構造１頂部における応答変位も補強前と同等程度にすることで、さらに効果的に耐震性を高めることが可能である。

【0056】

また、内部空間５１の温度が外部の温度よりも高い状態で生じる、上記の温度応力に関し、上記の補強構造１では、補強構造１の上側においては、引張応力の作用する新たな外側鉄筋４の鉄筋量が多く、及び／または、強度が高くなるように補強されており、更に、補強構造１の下側においては、内側コンクリートが増し打ちされ、内側鉄筋が追加して配筋されている。これにより、補強構造１の各部位において、引張抵抗に効果のある補強筋を、作用する曲げモーメントの引張応力側に配することが可能となり、温度応力に対する補強を効果的に行うことができる。

【0057】

また、外側斫り後打ち補強部１２において、新たな外側鉄筋４の横筋４ｂは、既存コンクリートが斫られた、既存部１１の全周にわたって、連続するように配筋されている。これにより、新たな外側鉄筋４の横筋４ｂを、既存の躯体に定着せずとも、耐震性を高めることができる。更に、外側斫り後打ち補強部１２内に配筋されている、新たな外側鉄筋４の縦筋４ａと、内側増し打ち補強部１３内に配筋されている、新たな内側鉄筋の縦筋は、その各々の下端と上端が、上下方向にオーバーラップするように設置されているため、補強構造１の上側の外側斫り後打ち補強部１２から、補強構造１の下側の内側増し打ち補強部１３への連続的な補強が可能となる。これらの要因により、周辺フレームがなくとも、効果的に耐震性を高めることができる。

【0058】

また、この新たな外側鉄筋４の横筋４ｂは、内部空間５１の温度が外部の温度よりも高い状態で生じる、上記の温度応力による、補強構造１の周方向への膨張を拘束するタガとして作用し、これにより、補強構造１の外側表面に生じる、コンクリートのひび割れを防止することができる。

【0059】

また、既存筒状壁５０の下側の壁を、増し打ち補強により厚くするため、内部空間５１に原子炉を設置した場合には、筒状壁の外側で作業を行う作業者の活動領域である地表近辺への、放射線の遮蔽性をより高めることが可能となる。

【0060】

また、図４に示される方法においては、壁４０の表面は部分的に目荒らしされているが、これに対し、上記のような補強構造１によれば、外側斫り後打ち補強部１２において補強される部位は、全面にわたりコンクリートが斫られて目荒らしされた状態となっている。すなわち、従来の方法に比べると目荒らし面の面積や凹凸の度合いが大きくなり、打継面の付着強度が高くなるため、斫り面２における単位面積当たりのアンカー３の設置数や、アンカー３の径を軽減することが可能である。これにより、施工費をより低減することができる。

【0061】

なお、上記の実施形態においては、外側斫り後打ち補強部１２の、新たな外側鉄筋４の横筋４ｂは、既存コンクリートが斫られた、既存部１１の全周にわたって、連続するように、配筋されているが、この横筋４ｂは、全周にわたって連続した１本の鉄筋でなくともよく、例えば、複数の鉄筋が、重ね継手などによって接合されたものであってもよい。

【0062】

また、上記の実施形態においては、既存筒状壁５０は円筒形であるが、この形状は水平方向の断面形状が閉鎖された形状であればよく、したがって、四角形、六角形、八角形などの多角形であってもよい。

【0063】

また、上記の実施形態においては、補強構造１を施工するに当たり、外側斫り後打ち補強部１２を内側増し打ち補強部１３の前に施工したが、これに限られない。例えば、内側増し打ち補強部１３を外側斫り後打ち補強部１２の前に施工してもよいし、同時に施工してもよい。

【0064】

以上、本発明の好ましい実施の形態について詳細に説明したが、当該技術分野における通常の知識を有する者であればこれから様々な変形及び均等な実施の形態が可能であることが理解できるであろう。

【0065】

よって、本発明の権利範囲はこれに限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載される本発明の基本概念を用いた当業者の様々な変形や改良形態も本発明に含まれる。

【符号の説明】

【0066】

１ 鉄筋コンクリート製の既存筒状壁の補強構造
２ 斫り面
３ 後施工アンカー
４ 新たな外側鉄筋
４ａ 縦筋（外側縦筋）
４ｂ 横筋
５ 新たな外側コンクリート
１０ 屋根スラブ
１１ 既存部
１２ 外側斫り後打ち補強部
１３ 内側増し打ち補強部
５０ 既存筒状壁
５１ 内部空間
５２ 外側表面
５３ 内側表面
５４ 既存コンクリート
５５ 既存の内側鉄筋
５６ 既存の外側鉄筋

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】