特許 6995537 コンクリート部材間の接合構造

(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】

(24)【登録日】2021-12-17

(45)【発行日】2022-01-14

(54)【発明の名称】コンクリート部材間の接合構造

(51)【国際特許分類】

   E01D 19/10 20060101AFI20220106BHJP

【ＦＩ】

E01D19/10

【請求項の数】 7

(21)【出願番号】P 2017172033

(22)【出願日】2017-09-07

(65)【公開番号】P2019044550

(43)【公開日】2019-03-22

【審査請求日】2020-06-22

(73)【特許権者】

【識別番号】000103769

【氏名又は名称】オリエンタル白石株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000161817

【氏名又は名称】ケイコン株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】000229667

【氏名又は名称】日本ヒューム株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100120868

【弁理士】

【氏名又は名称】安彦 元

(74)【代理人】

【識別番号】100198214

【弁理士】

【氏名又は名称】眞榮城 繁樹

(72)【発明者】

【氏名】高橋 謙一

(72)【発明者】

【氏名】神谷 裕司

(72)【発明者】

【氏名】正司 明夫

(72)【発明者】

【氏名】中村 敏之

(72)【発明者】

【氏名】夛田 幸生

(72)【発明者】

【氏名】松崎 進

(72)【発明者】

【氏名】三岡 善平

(72)【発明者】

【氏名】秋元 昌哲

(72)【発明者】

【氏名】水上 大樹

(72)【発明者】

【氏名】佐久間 翔平

【審査官】荒井 良子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１６０６９０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０８－０２７７３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－１１５４１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１０６１３４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１０１６７６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０１Ｄ １９／１０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

第１コンクリート部材と第２コンクリート部材とを接合するためのコンクリート部材間の接合構造において、
上記第１コンクリート部材は、繊維状の繊維部材が突出され、
上記第２コンクリート部材は、外面に形成された挿通孔に対して上記繊維部材が挿入されてなると共に経時硬化性材料が充填され、
上記第１コンクリート部材は、弾性力を有する弾性部材が突出されるとともに上記繊維部材に当接され、
上記弾性部材は、上記第２コンクリート部材の上記挿通孔に充填された上記経時硬化性材料に埋め込まれること
を特徴とするコンクリート部材間の接合構造。

【請求項2】

上記第２コンクリート部材は、上記挿通孔を囲むようにスパイラル鉄筋が埋め込まれていること
を特徴とする請求項１記載のコンクリート部材間の接合構造。

【請求項3】

上記第１コンクリート部材は、上記繊維部材の一部が埋め込まれ、埋め込まれた上記繊維部材の周囲にスパイラル鉄筋が埋め込まれていること
を特徴とする請求項１又は２記載のコンクリート部材間の接合構造。

【請求項4】

第１コンクリート部材と第２コンクリート部材とを接合するためのコンクリート部材間の接合構造において、
上記第１コンクリート部材は、外面に形成された第１の挿通孔に対して繊維状の繊維部材が挿入され、
上記第２コンクリート部材は、上記第１の挿通孔に対向する外面に形成された第２の挿通孔に対して上記繊維部材が挿入され、
上記第１の挿通孔及び上記第２の挿通孔には、経時硬化性材料が充填され、
上記第１の挿通孔及び上記第２の挿通孔には、弾性力を有する弾性部材が挿入され、上記弾性部材が上記繊維部材に当接されること
を特徴とするコンクリート部材間の接合構造。

【請求項5】

上記第１コンクリート部材及び上記第２コンクリート部材の何れか一方又は両方は、上記第１の挿通孔及び上記第２の挿通孔の何れか一方又は両方を囲むようにスパイラル鉄筋が埋め込まれていること
を特徴とする請求項４記載のコンクリート部材間の接合構造。

【請求項6】

上記繊維部材は、平板状に形成され、せん断力が作用する方向に対して直交して平板状の面が配置されること
を特徴とする請求項１～５の何れか１項記載のコンクリート部材間の接合構造。

【請求項7】

上記第１コンクリート部材は、床版及び壁高欄の何れか一方であり、
上記第２コンクリート部材は、床版及び壁高欄の何れか他方であること
を特徴とする請求項１～６の何れか１項記載のコンクリート部材間の接合構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、第１コンクリート部材と第２コンクリート部材とを接合するためのコンクリート部材間の接合構造に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、コンクリート部材同士を接合するための技術として、例えば、コンクリート床版とコンクリート壁高欄との接合に関する特許文献１、２の開示技術が提案されている。

【0003】

特許文献１の開示技術は、鉄筋コンクリート製の壁高欄の底部から貫通孔が形成されており、当該貫通孔には、床版から上方に突出されたアンカ筋が挿入された上でモルタルが注入されている。

【0004】

また、特許文献２の開示技術は、プレキャストコンクリート部材とされたコンクリート壁高欄の下端部にボルト挿通孔を形成させてなり、当該ボルト挿通孔に対して、床版から上方に突出させたアンカーボルトを挿入させる構成が開示されており、当該ボルト挿通孔に対してモルタルを充填する技術が開示されている。

【0005】

特許文献１、２の開示技術は、アンカーボルト等に対してモルタルを強固に付着させることにより、コンクリート壁高欄を床版に対して安定的に接合することを期待したものである。

【0006】

しかしながら、これら特許文献１、２の開示技術によれば、プレキャスト壁高欄が劣化した状態で、かつ車両の衝突等による外力が加わった場合、アンカーボルトが付着されているモルタルから簡単に引き抜けてしまう場合もある。またこのような外力が加わった場合には、アンカーボルトが付着されているモルタルごと引き抜けてしまう場合もあり、更にはモルタルに付着している壁高欄のコンクリートの一部が割裂して一緒に引きぬけてしまう場合もある。即ち、これら特許文献１、２の開示技術のみからでは、壁高欄に負荷される外力に対する耐久性を向上させることができないという問題点があった。

【0007】

また、これら特許文献１、２の開示技術によれば、コンクリート部材間の継目部分にアンカーボルトが配置されているものの、この継目部分から雨水等が侵入することでアンカーボルトが腐食してしまい、その結果、コンクリート部材同士の継目の部分からコンクリート部材の耐力が低下してしまうという問題点があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【文献】特開２００１－２２６９１２号公報

【文献】特開２０１５－７１９０７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

そこで本発明は、上述した問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、第１コンクリート部材と第２コンクリート部材とを接合するためのコンクリート部材間の接合構造において、コンクリート部材同士の継目部分から耐力が低下するのを防止することが可能となり、コンクリート部材に対して大きな外力が負荷された場合においても強固な耐久性を発揮することが可能なコンクリート部材間の接合構造を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0010】

第１発明に係るコンクリート部材間の接合構造は、第１コンクリート部材と第２コンクリート部材とを接合するためのコンクリート部材間の接合構造において、上記第１コンクリート部材は、繊維状の繊維部材が突出され、上記第２コンクリート部材は、外面に形成された挿通孔に対して上記繊維部材が挿入されてなると共に経時硬化性材料が充填され、上記第１コンクリート部材は、弾性力を有する弾性部材が突出されるとともに上記繊維部材に当接され、上記弾性部材は、上記第２コンクリート部材の上記挿通孔に充填された上記経時硬化性材料に埋め込まれることを特徴とする。

【0011】

第２発明に係るコンクリート部材間の接合構造は、第１発明において、上記第２コンクリート部材は、上記挿通孔を囲むようにスパイラル鉄筋が埋め込まれていることを特徴とする。

【0012】

第３発明に係るコンクリート部材間の接合構造は、第１発明又は第２発明において、上記第１コンクリート部材は、上記繊維部材の一部が埋め込まれ、埋め込まれた上記繊維部材の周囲にスパイラル鉄筋が埋め込まれていることを特徴とする。

【0014】

第４発明に係るコンクリート部材間の接合構造は、第１コンクリート部材と第２コンクリート部材とを接合するためのコンクリート部材間の接合構造において、上記第１コンクリート部材は、外面に形成された第１の挿通孔に対して繊維状の繊維部材が挿入され、上記第２コンクリート部材は、上記第１の挿通孔に対向する外面に形成された第２の挿通孔に対して上記繊維部材が挿入され、上記第１の挿通孔及び上記第２の挿通孔には、経時硬化性材料が充填され、上記第１の挿通孔及び上記第２の挿通孔には、弾性力を有する弾性部材が挿入され、上記弾性部材が上記繊維部材に当接されることを特徴とする。

【0015】

第５発明に係るコンクリート部材間の接合構造は、第４発明において、上記第１コンクリート部材及び上記第２コンクリート部材の何れか一方又は両方は、上記第１の挿通孔及び上記第２の挿通孔の何れか一方又は両方を囲むようにスパイラル鉄筋が埋め込まれていることを特徴とする。

【0017】

第６発明に係るコンクリート部材間の接合構造は、第１発明～第５発明の何れかにおいて、上記繊維部材は、平板状に形成され、せん断力が作用する方向に対して直交して平板状の面が配置されることを特徴とする。

【0018】

第７発明に係るコンクリート部材間の接合構造は、第１発明～第６発明の何れかにおいて、上記第１コンクリート部材は、床版及び壁高欄の何れか一方であり、上記第２コンクリート部材は、床版及び壁高欄の何れか他方であることを特徴とする。

【発明の効果】

【0019】

上述した構成からなる本発明によれば、コンクリート部材間の接合構造に対して、例えば車両の衝突により道路側面から外側に向けた略水平方向の外力が負荷される場合において、顕著な効果を発揮する。即ち、外力が負荷されることにより第２コンクリート部材が外側に傾いたときに繊維部材が接合方向に向けて引き抜けようとする引張力と、接合方向に直交する幅方向に向けてせん断破壊しようとするせん断力とが作用することとなるが、これらの力に対して繊維部材に対する経時硬化性材料の強固な付着力を介して対抗することができる。

【0020】

このとき繊維部材を上端から下端に至るまで繊維が編み込まれることで外面を凹凸状に形成させておくことにより、経時硬化性材料への付着力を高めることができ、繊維部材の引き抜け防止効果を増強させることができる。同様に挿通孔の内周面には細かい凹凸等が形成されていることにより、経時硬化性材料への付着力を高めることができる。その結果、経時硬化性材料が繊維部材と共に挿通孔から引き抜けてしまうのを防止することができる。

【0021】

更に本発明によれば、この挿通孔を取り囲むようにスパイラル鉄筋が埋め込まれている。仮に繊維部材が引き抜けようとする力が作用したときに、スパイラル鉄筋を介して挿通孔に対して作用している内向きの拘束力を介して対抗することが可能となる。

【0022】

これに加えて、経時硬化性材料に付着している第２コンクリート部材を構成するコンクリートの一部が割裂して一緒に引き抜けるように作用する場合もあるが、スパイラル鉄筋を介して内向きの拘束力が発揮されていることにより、このようなコンクリートの割裂自体を抑制することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造の第１実施形態における斜視図である。

【図2】本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造の第１実施形態における正断面図である。

【図3】本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造の第１実施形態における側断面図である。

【図4】第１コンクリート部材と第２コンクリート部材との接合方法について説明するための図である。

【図5】本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造の第２実施形態について説明するための図である。

【図6】本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造の第３実施形態について説明するための図である。

【図7】本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造の第４実施形態について説明するための図である。

【図8】本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造の第５実施形態について説明するための図である。

【図9】本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造の第５実施形態において、挿通孔が形成された第１コンクリート部材から繊維部材を突出させる手順を説明するための図である。

【図10】本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造の第５実施形態において、第１コンクリート部材の挿通孔と、第２コンクリート部材の挿通孔とに同時に経時硬化性材料を充填する手順を説明するための図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造を実施するための形態について図面を参照しながら詳細に説明をする。

【0025】

図１は、本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１の第１実施形態における斜視図であり、図２は、その正断面図であり、図３はその側断面図である。本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１は、第１コンクリート部材２と第２コンクリート部材３とを接合するために用いられる。

【0026】

第１コンクリート部材２は、橋梁等に用いられるコンクリート床版であり、幅方向の側端部に第２コンクリート部材３が配置される。第２コンクリート部材３は、プレキャスト製のコンクリート壁高欄であり、第１コンクリート部材２の軸方向に延長されることで道路側と外部側とを隔てるものとなる。第２コンクリート部材３は、第１コンクリート部材２の幅方向の側端部に沿って配置される。なお、第１実施形態に係るコンクリート部材間の接合構造１は、第１コンクリート部材２が橋梁等に用いられるコンクリート床版であり、第２コンクリート部材３がプレキャスト製のコンクリート壁高欄を例示して説明するが、本発明においては、第１コンクリート部材２がプレキャスト製のコンクリート壁高欄であり、第２コンクリート部材３が橋梁等に用いられるコンクリート床版であってもよい。

【0027】

第２コンクリート部材３は、長手方向が上下方向とされた長方形状とされており、内部に鉄筋３５、３６が埋設されたいわゆる鉄筋コンクリート製で構成されている。このうち鉄筋３６は、軸方向に向けて直線状に延長されてなる複数本で構成されている。また鉄筋３５は、これら鉄筋３６を内接させるように上下方向に延長されてなると共に上下端は円弧状に折り曲げられてなる。第２コンクリート部材３の側面は、道路側に向いている道路側面３ａと、道路橋の外部側に向いている外側面３ｂとからなる。

【0028】

このような鉄筋コンクリート製の第２コンクリート部材３は、更に挿通孔３１と、この挿通孔３１に通じる孔３２、孔３３と、挿通孔３１の周囲に埋設されているスパイラル鉄筋３４と、鉄筋３５により囲まれる領域内に設けられたケーブル３７とを備えている。また、この第２コンクリート部材３の底面３ｄは、上方に向けて凹状に凹ませた凹部３８と、凹部３８から道路側面３ａに向けて延長されている第１底部３９ａと、凹部３８から外側面３ｂに向けて延長されている第２底部３９ｂとを有する。

【0029】

第１コンクリート部材２は、繊維部材４と、繊維部材４の周囲に埋設されているスパイラル鉄筋２４とを備えている。第１コンクリート部材２における幅方向の側端部上面には、上方に向けて凸状に凸設させた凸部２８と、凸部２８から道路側面３ａに向けて延長されている第１上部２９ａと、凸部２８から外側面３ｂに向けて延長されている第２上部２９ｂとを有する。

【0030】

挿通孔３１は、第２コンクリート部材３の底面３ｄに形成された孔部として構成されている。挿通孔３１は、第２コンクリート部材３の底面３ｄを削孔機等で開削することで形成されてもよいし、予め第２コンクリート部材３の底面３ｄに箱抜き等を施しておくことで形成されてもよい。挿通孔３１は、繊維部材４の外径よりも径大となるように構成されている。挿通孔３１は、上方に向かうにつれて縮径された形状とされ、いわば角錐台又は円錐台の如き立体形状とされているが、これに限定されるものではない。即ち、挿通孔３１は、上下方向に向かうにつれて拡径、縮径の無い円柱状又は直方体状とされていてもよいし、規則的又は不規則な拡径又は縮径が施されていてもよい。更にこの挿通孔３１の内周面には細かい凹凸等が形成されていてもよい。なお、図２に示す挿通孔３１は、あくまで凹部３８から上方に向けて開削された孔として構成されているが、あえて凹部３８を設けない構成においては、第２コンクリート部材３における底面３ｄのいかなる箇所に設けられていてもよい。

【0031】

孔３２は、第２コンクリート部材３における道路側面３ａと、挿通孔３１とを連結するための孔である。この孔３２は、挿通孔３１の上方に連続する孔であり、無収縮モルタル等を始めとした経時硬化性材料を挿通孔３１から排出するために設けられている。この孔３２は、挿通孔３１から上方に向けて湾曲された上で道路側面３ａに向けて下向きに傾斜させるようにしてもよい。また、孔３２は、挿通孔３１から上方に向けて湾曲された上で外側面３ｂに向けて下向きに傾斜させるようにしてもよい。

【0032】

孔３３は、第２コンクリート部材３における道路側面３ａと、挿通孔３１とを連結するための孔である。この孔３３は、挿通孔３１の下方に連続する孔であり、無収縮モルタル等を始めとした経時硬化性材料を挿通孔３１内に注入するために設けられている。この孔３３は、挿通孔３１から上方に向けて湾曲された上で道路側面３ａに向けて下向きに傾斜させるようにしてもよい。また、孔３３は、挿通孔３１から上方に向けて湾曲された上で外側面３ｂに向けて下向きに傾斜させるようにしてもよい。

【0033】

スパイラル鉄筋３４は、予めスパイラル状に折り曲げられた鉄筋である。このスパイラル鉄筋３４は、挿通孔３１の外周側から当該挿通孔３１を取り囲むようにして配置されている。スパイラル鉄筋３４は、この第２コンクリート部材３を構成するコンクリートの中に予め埋め込まれている。

【0034】

ケーブル３７は、互いに橋軸方向に隣接する第２コンクリート部材３を連結する上で使用されるケーブルである。このケーブル３７は、具体的には炭素繊維ケーブル、ＰＣ鋼材、ステンレス鋼材、鋼鉄製ケーブル等の各種ケーブルとして具現化される。各々の第２コンクリート部材３に対してそれぞれこのケーブル３７を挿通するための図示しないケーブル孔が穿設されている。隣接する第２コンクリート部材３を接合する際には、この図示しないケーブル穴に対してケーブル３７を挿通させ、必要に応じてこれに緊張力を付与することで実現するようにしてもよい。

【0035】

凹部３８は、図３に示すように軸方向に向けて間隔をおいて挿通孔３１が設けられている。第１底部３９ａは、道路側面３ａに向けて、下向きに傾斜してなる。第２底部３９ｂは、外側面３ｂに向けて、下向きに傾斜してなる。換言すれば第１底部３９ａ及び第２底部３９ｂは、幅方向外側に向けて下向きに傾斜している。

【0036】

繊維部材４は、アラミド繊維、炭素繊維、ガラス繊維、超高分子量ポリエチレン繊維、ポリアリレート繊維等の非金属系繊維が用いられる。繊維部材４は、上端から下端に至るまで繊維が編み込まれることで、外面４１が凹凸状に形成される。繊維部材４は、繊維に樹脂を含浸させて平板状に形成されるが、これに限らず、棒状、筒状等如何なる形状で形成されるものであってもよい。第１コンクリート部材２と第２コンクリート部材３との接合する方向を接合方向としたとき、繊維部材４の繊維の編み込み方向を、この接合方向に向けて繊維状の繊維部材４を配置する。なお、繊維部材４は、非金属系繊維が用いられる以外に、スチール繊維が用いられてもよい。

【0037】

繊維部材４のほぼ下半分は、第１コンクリート部材２を構成するコンクリート内に埋め込まれて構成されている。その結果、繊維部材４の上半分は、第１コンクリート部材２の上面２ｄから上方に向けて突出された状態となる。この突出された繊維部材４の上半分は、挿通孔３１に挿入された状態となる。挿通孔３１は繊維部材４よりも径大であることから、繊維部材４は、挿通孔３１に対していわば遊嵌状態となっている。このような遊嵌状態の繊維部材４が挿入されている挿通孔３１には、無収縮モルタル等の経時硬化性材料が充填されている。

【0038】

繊維部材４の略中央部は、弾性力を有する弾性部材５が当接される。弾性部材５は、例えば、天然ゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム等の弾性体が用いられ、平板状に形成される。弾性部材５は、平板状の繊維部材４の両方の外面４１を挟むように当接されて設けられ、繊維部材４を介装するものとなる。なお、弾性部材５は、繊維部材４の周囲を取り囲むように巻き付けられて設けられてもよい。また、弾性部材５は、繊維部材４に当接されていれば、平板状に形成されるのに限らず、如何なる形状で形成されてもよい。

【0039】

弾性部材５のほぼ下半分は、第１コンクリート部材２を構成するコンクリート内に埋め込まれて構成されている。その結果、弾性部材５の上半分は、第１コンクリート部材２の上面２ｄから上方に向けて突出された状態となる。この突出された弾性部材５の上半分は、挿通孔３１に挿入された状態となる。挿通孔３１は弾性部材５よりも径大であることから、弾性部材５は、挿通孔３１に対していわば遊嵌状態となっている。このような遊嵌状態の弾性部材５が挿入されている挿通孔３１には、無収縮モルタル等の経時硬化性材料が充填されている。

【0040】

スパイラル鉄筋２４は、スパイラル鉄筋３４と同様に、予めスパイラル状に折り曲げられた鉄筋である。このスパイラル鉄筋２４は、挿通孔３１の外周側から繊維部材４を取り囲むようにして配置されている。スパイラル鉄筋２４は、第１コンクリート部材２の中に予め埋め込まれている。

【0041】

凸部２８は、図２に示すように幅方向の位置が凹部３８と整合するように設けられている。第１上部２９ａは、道路側面３ａに向けて、下向きに傾斜してなる。第２底部１９ｂは、外側面３ｂに向けて、下向きに傾斜してなる。換言すれば第１上部２９ａ及び第２上部２９ｂは、幅方向外側に向けて下向きに傾斜している。

【0042】

実際に第１コンクリート部材２の側端部に第２コンクリート部材３を設置する上では、凸部２８を凹部３８に対面させ、第１上部２９ａを第１底部３９ａに対面させ、更に第２上部２９ｂを第２底部３９ｂに対面させた上で、これらの間に無収縮モルタル又は樹脂モルタル等の経時硬化性材料を充填させる。

【0043】

次に第１コンクリート部材２と第２コンクリート部材３との接合方法について説明をする。

【0044】

先ず図４（ａ）に示すように第１コンクリート部材２の施工が完了している状態からスタートする。この状態では、繊維部材４の上半分が第１コンクリート部材２の上面２ｄから上方に向けて突出されている状態となっている。

【0045】

次に工場において予め製作した第２コンクリート部材３を現地に搬入する。そして図４（ｂ）に示すように、凸部２８を凹部３８に対面させ、第１上部２９ａを第１底部３９ａに対面させ、更に第２上部２９ｂを第２底部３９ｂに対面させつつ、これらを互いに離間した状態で仮保持する。

【0046】

次に図４（ｃ）に示すように孔３３から経時硬化性材料６を注入する。この経時硬化性材料６は、ホース９１を介して、この孔３３に注入される。孔３３から注入された経時硬化性材料６は挿通孔３１に到達し、これに挿入されている繊維部材４及び弾性部材５を埋めるようにして充填されることとなる。この充填した経時硬化性材料６が硬化し、繊維部材４及び弾性部材５と強固に付着すると共に挿通孔３１にも強固に付着することとなる。その結果、この硬化した経時硬化性材料６を介して挿通孔３１並びに繊維部材４及び弾性部材５が互いに強固に連結されることとなり、ひいては第２コンクリート部材３を第１コンクリート部材２に対して強固に設置することが可能となる。なお、経時硬化性材料６は、第１上部２９ａと第１底部３９ａとの間から注入される場合もある。

【0047】

またこの挿通孔３１に到達した経時硬化性材料６は、そのまま第１コンクリート部材２の上面２ｄを構成する凸部２８、第１上部２９ａ、第２上部２９ｂと、第２コンクリート部材３の底面３ｄを構成する凹部３８、第１底部３９ａ、第２底部３９ｂとの間にも流れていく。その結果、この第１コンクリート部材２の上面２ｄと、第２コンクリート部材３の底面３ｄとの間にも経時硬化性材料６が充填され、この経時硬化性材料６が硬化することでこれらが互いに強固に接合されることとなる。

【0048】

ちなみに、第１コンクリート部材２の上面２ｄに経時硬化性材料６を予め敷設した上から第２コンクリート部材３を載置し、その上で孔３２から経時硬化性材料６を注入することで挿通孔３１内をこの経時硬化性材料６により充填するようにしてもよい。

【0049】

このようにして第１コンクリート部材２の側端部に設置された第２コンクリート部材３に対して、例えば車両の衝突により道路側面３ａから外側に向けた略水平方向の外力が負荷される場合を考える。かかる場合には、第２コンクリート部材３が外側に傾いたときに繊維部材４が接合方向に向けて引き抜けようとする引張力と、接合方向に直交する幅方向に向けてせん断破壊しようとするせん断力とが作用することとなるが、これらの力に対して繊維部材４に対する経時硬化性材料６の強固な付着力を介して対抗することができる。

【0050】

このとき繊維部材４を上端から下端に至るまで繊維が編み込まれることで外面４１を凹凸状に形成させておくことにより、経時硬化性材料６への付着力を高めることができ、繊維部材４の引き抜け防止効果とせん断破壊防止効果とを増強させることができる。同様に挿通孔３１の内周面には細かい凹凸等が形成されていることにより、経時硬化性材料６への付着力を高めることができる。その結果、経時硬化性材料６が繊維部材４と共に挿通孔３１から引き抜けてしまうのを防止することができる。また、繊維部材４が平板状に形成されるため、断面積に対する表面積が例えば棒状に形成されるよりも大きくなるため、経時硬化性材料６との付着力をより効果的に発揮させることができる。そして、繊維部材４が平板状に形成されて付着力を効果的に発揮させることで、第１コンクリート部材２に対する埋め込み長や挿通孔３１に対する付着長さを短くすることもでき、ひいては第１コンクリート部材２及び第２コンクリート部材３の使用場所の適用性を広げることが可能となる。

【0051】

更に本発明によれば、この挿通孔３１を取り囲むようにスパイラル鉄筋３４が埋め込まれている。仮に繊維部材４に引張力が作用したときに、スパイラル鉄筋３４を介して挿通孔３１に対して作用している内向きの拘束力を介して対抗することが可能となる。

【0052】

これに加えて、経時硬化性材料６に付着している第２コンクリート部材３を構成するコンクリートの一部が割裂して一緒に引き抜けるように作用する場合もあるが、スパイラル鉄筋３４を介して内向きの拘束力が発揮されていることにより、このようなコンクリートの割裂自体を抑制することが可能となる。

【0053】

また本発明においては、第１コンクリート部材２も同様にスパイラル鉄筋２４が繊維部材４の周囲に設けられていることで、繊維部材４が引張力に対抗することができ、さらには繊維部材４の周囲にあるコンクリートの一部が割裂することで一緒に引き抜けてしまうことを強固に防止することができる。

【0054】

また本発明においては、繊維部材４の編み込み方向を、第１コンクリート部材２と第２コンクリート部材３との接合方向に向けて、繊維部材４を配置させている。このため、本発明によれば、繊維部材４に作用する引張力に対して効率よく対抗することができる。

【0055】

更に本発明によれば、繊維部材４の外面４１がせん断力の作用する幅方向に対して直交して配置されることにより、仮に繊維部材４にせん断力が作用したときに、繊維部材４が柔軟に変形できるものとなるため繊維が破断するのを防止することが可能となる。ちなみに、本発明においては、繊維部材４の外面４１がせん断力の作用する幅方向に対して平行して配置させてもよい。

【0056】

また、本発明によれば、第１コンクリート部材２から突出された弾性部材５が繊維部材４に当接されて設けられていることにより、仮に繊維部材４に引張力が作用したときに、弾性部材５がこの引張力に対抗することが可能となる。特に、本発明によれば、繊維部材４が弾性部材５に介装されることにより、弾性部材５がこの引張力に対抗する効果をより高めることが可能となる。

【0057】

また、本発明によれば、第１コンクリート部材２から突出された弾性部材５が繊維部材４に当接されて設けられていることにより、仮に繊維部材４にせん断力が作用したときに、弾性部材５がこのせん断力に対抗することが可能となる。特に、本発明によれば、繊維部材４が弾性部材５に介装されることにより、弾性部材５がこのせん断力に対抗する効果をより高めることが可能となる。

【0058】

更に本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１では、凸部２８を凹部３８に対面させ、第１上部２９ａを第１底部３９ａに対面させ、更に第２上部２９ｂを第２底部３９ｂに対面させた上で、これらの間に無収縮モルタル等の経時硬化性材料を充填させてなる。その結果、水平方向の外力が加わった場合に、これら対面している凸部２８と凹部３８とがいわゆるせん断応力に対抗しえるせん断キーとして作用させることが可能となる。即ち、道路側面３ａから外側に向けた外力が加わった場合に凸部２８と凹部３８との間にせん断力が作用するものの、この凸部２８が凹部３８内に入り込んでいることにより、このせん断力に対して対抗することができる。

【0059】

特に、本発明によれば、経時硬化性材料６に埋め込まれる繊維部材４にはアラミド繊維等の非金属系繊維が用いられ、弾性部材５には弾性体が用いられる。このため、経時硬化性材料６に外部から水分や塩分等の腐食因子が浸入したとしても、腐食の原因となる金属系材料が用いられていないため、これら繊維部材４及び弾性部材５が腐食することがない。したがって、本発明によれば、第１コンクリート部材２と第２コンクリート部材３との継目の部分が腐食することなく、腐食による耐力の低下を確実に防止することが可能となる。

【0060】

また本発明によれば、孔３２を外側面３ｂに向けて下向きに傾斜させるようにし、また孔３３を道路側面３ａ及び外側面３ｂに向けて下向きに傾斜させるようにすることにより、外部から水分や塩分等の腐食因子が浸入しにくい構造とすることが可能となる。即ち、外部から侵入しようとする腐食因子にとっては、孔３２や孔３３が挿通孔３１に向けて上向きに傾斜していることから、挿通孔３１に到達前に浸入が食い止められることとなる。その結果、挿通孔３１には腐食因子が入り込まないことから、内部に挿入される繊維部材４にスチール繊維が用いられたとしても、この繊維部材４が腐食してしまうのを防止することが可能となる。

【0061】

なお、上述した形態において、第１コンクリート部材２が床版であり、第２コンクリート部材３が壁高欄である例について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、如何なるコンクリート部材間の接合に用いられてもよい。

【0062】

図５は、本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１の第２実施形態の平断面図を示している。この形態では、第１コンクリート部材１０２及び第２コンクリート部材１０３は、共にプレキャスト製のコンクリート壁高欄である。

【0063】

第２コンクリート部材１０３の側面は、道路側に向いている道路側面１０３ａと、道路橋の外部側に向いている外側面１０３ｂとからなる。第２コンクリート部材１０３は、挿通孔３１と、この挿通孔３１に通じる孔３２、孔３３と、挿通孔３１の周囲に埋設されているスパイラル鉄筋３４とを備える。また、この第２コンクリート部材１０３における軸方向の始端面１０３ｄは、側方（軸方向）に向けて凹状に凹ませた凹部１３８と、凹部１３８から道路側面１０３ａに向けて延長されている第１底部１３９ａと、凹部１３８から外側面１０３ｂに向けて延長されている第２底部１３９ｂとを有する。

【0064】

第１コンクリート部材１０２の側面は、道路側に向いている道路側面１０２ａと、道路橋の外部側に向いている外側面１０２ｂとからなる。第１コンクリート部材１０２は、繊維部材４と、繊維部材４の周囲に埋設されているスパイラル鉄筋２４とを備えている。第１コンクリート部材１０２における軸方向の終端面１０２ｄには、側方（軸方向）に向けて凸状に凸設させた凸部１２８と、凸部１２８から道路側面３ａに向けて延長されている第１上部１２９ａと、凸部１２８から外側面１０３ｂに向けて延長されている第２上部１２９ｂとを有する。

【0065】

このとき、本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１は、第２実施形態においても、コンクリート部材同士の継目部分から耐力が低下するのを防止することが可能となり、コンクリート部材に対して大きな外力が負荷された場合においても強固な耐久性を発揮することが可能となる。

【0066】

図６は、本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１の第３実施形態の正断面図を示している。この形態では、第１コンクリート部材２及び第２コンクリート部材３は、共に土木構造物、建築構造物等に用いられるコンクリート柱材である。

【0067】

第２コンクリート部材３は、挿通孔３１と、この挿通孔３１に通じる孔３２、孔３３と、挿通孔３１の周囲に埋設されているスパイラル鉄筋３４とを備える。また、この第２コンクリート部材３における底面３ｄは、上方に向けて凹状に凹ませた凹部３８と、凹部３８から幅方向の一方側の側面に向けて延長されている第１底部３９ａと、凹部３８から幅方向の他方側の側面に向けて延長されている第２底部３９ｂとを有する。

【0068】

第１コンクリート部材２は、繊維部材４と、繊維部材４の周囲に埋設されているスパイラル鉄筋２４とを備えている。第１コンクリート部材２における上面２ｄには、上方に向けて凸状に凸設させた凸部２８と、凸部２８から幅方向の一方側の側面に向けて延長されている第１上部２９ａと、凸部２８から幅方向の他方側の側面に向けて延長されている第２上部２９ｂとを有する。

【0069】

本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１は、第３実施形態においても、コンクリート部材同士の継目部分から耐力が低下するのを防止することが可能となり、コンクリート部材に対して大きな外力が負荷された場合においても強固な耐久性を発揮することが可能となる。

【0070】

図７は、本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１の第４実施形態の側断面図を示している。この形態では、第１コンクリート部材１０２及び第２コンクリート部材１０３は、共に橋梁等に用いられるコンクリート桁材である。

【0071】

本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１は、第１コンクリート部材１０２及び第２コンクリート部材１０３が略水平方向である軸方向に向けて連結され、幅方向が上下方向となる。このため、第１コンクリート部材１０２及び第２コンクリート部材１０３に対して、幅方向に重力が作用するものとなり、繊維部材４には幅方向にせん断力が作用するものとなる。

【0072】

このとき、本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１は、第４実施形態においても、コンクリート部材同士の継目部分から耐力が低下するのを防止することが可能となり、コンクリート部材に対して大きな外力が負荷された場合においても強固な耐久性を発揮することが可能となる。

【0073】

特に、本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１は、第４実施形態において、繊維部材４には幅方向にせん断力が作用するものとなる。このため、本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１は、第４実施形態において、繊維部材４の外面４１がせん断力の作用する幅方向に対して直交して配置されることにより、繊維部材４にせん断力が作用したときに、繊維部材４が柔軟に変形できるものとなるため繊維が破断するのを防止することがが可能となる。

【0074】

図８は、本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１の第５実施形態の側断面図を示している。

【0075】

この形態では、第１コンクリート部材２に挿通孔２７が形成され、挿通孔２７には無収縮モルタル等の経時硬化性材料７が充填されている。

【0076】

挿通孔２７は、第１コンクリート部材２の上面２ｄから開削された孔部として構成されている。挿通孔２７は、第１コンクリート部材２の上面２ｄを削孔機等で開削することで形成されてもよいし、予め第１コンクリート部材２の上面２ｄに箱抜き等を施しておくことで形成されてもよい。挿通孔２７は、繊維部材４の外径よりも径大となるように構成されている。挿通孔２７は、上下方向に向かうにつれて拡径、縮径の無い円柱状に形成されるが、これに限定されるものではない。即ち、挿通孔２７は、上下方向に向かうにつれて拡径、縮径の無い直方体状とされていてもよいし、規則的又は不規則な拡径又は縮径が施されていてもよい。また、挿通孔２７は、下方に向かうにつれて縮径された形状とされ、いわば角錐台又は円錐台の如き立体形状とされていてもよい。更にこの挿通孔２７の内周面には細かい凹凸等が形成されていてもよい。なお、図８に示す挿通孔２７は、あくまで凸部２８から下方に向けて開削された孔として構成されているが、あえて凸部２８を設けない構成においては、第１コンクリート部材２における上面２ｄのいかなる箇所に設けられていてもよい。

【0077】

繊維部材４のほぼ下半分は、第１コンクリート部材２の挿通孔２７に充填された経時硬化性材料７に埋め込まれて構成されている。その結果、繊維部材４の上半分は、第１コンクリート部材２の上面２ｄから上方に向けて突出された状態となる。

【0078】

また、弾性部材５のほぼ下半分は、第１コンクリート部材２の挿通孔２７に充填された経時硬化性材料７に埋め込まれて構成されている。その結果、弾性部材５の上半分は、第１コンクリート部材２の上面２ｄから上方に向けて突出された状態となる。

【0079】

スパイラル鉄筋２４は、挿通孔２７の外周側から当該挿通孔２７を取り囲むようにして配置されている。スパイラル鉄筋２４は、この第１コンクリート部材２を構成するコンクリートの中に予め埋め込まれている。

【0080】

このとき、本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１は、第５実施形態においても、コンクリート部材同士の継目部分から耐力が低下するのを防止することが可能となり、コンクリート部材に対して大きな外力が負荷された場合においても強固な耐久性を発揮することが可能となる。

【0081】

図９は、本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１の第５実施形態において、挿通孔２７が形成された第１コンクリート部材２から繊維部材４を突出させる手順を説明するための図である。

【0082】

挿通孔２７が形成された第１コンクリート部材２から繊維部材４を突出させる際には、先ず図９（ａ）に示すように、第１コンクリート部材２の施工が完了している状態からスタートする。この状態では、第１コンクリート部材２の上面２ｄから繊維部材４が上方に向けて突出されていない状態となっている。

【0083】

次に、図９（ｂ）に示すように、第１コンクリート部材２の上面２ｄから下方に向けて挿通孔２７を開削する。この挿通孔２７の開削は、第１コンクリート部材２の施工が完了した現場で行うこととなる。なお、第１コンクリート部材２は、予め挿通孔２７が形成されるものが用いられてもよい。このとき、挿通孔２７の開削作業は、省略できる。

【0084】

次に、図９（ｃ）に示すように、挿通孔２７に経時硬化性材料７を充填する。このとき、挿通孔２７に繊維部材４及び弾性部材５を仮保持した状態で挿入しておき、経時硬化性材料７を充填してもよいし、挿通孔２７に経時硬化性材料７を充填し、充填した経時硬化性材料７が硬化する前に、繊維部材４及び弾性部材５を挿入してもよい。そして、充填した経時硬化性材料７が硬化し、繊維部材４及び弾性部材５と強固に付着すると共に挿通孔２７にも強固に付着することとなる。その結果、この硬化した経時硬化性材料７を介して挿通孔２７並びに繊維部材４及び弾性部材５が互いに強固に連結されることとなり、繊維部材４の上半分が第１コンクリート部材２の上面２ｄから上方に向けて突出されている状態となっている。その後、第１コンクリート部材２と第２コンクリート部材３とを接合すればよい。

【0085】

このように、本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１は、第５実施形態において、第１コンクリート部材２に挿通孔２７を開削し、挿通孔２７に充填された経時硬化性材料７から繊維部材４を突出させるものとなる。このため、本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１は、既設の第１コンクリート部材２に対して、繊維部材４を介して新たに第２コンクリート部材３を接合することが可能となり、例えば、コンクリート部材の取替工事や補修工事にも適用することが可能となる。

【0086】

なお、上述した形態では、挿通孔２７に経時硬化性材料７を充填した後に、挿通孔３１に経時硬化性材料６を充填したが、挿通孔２７と挿通孔３１とに同時に経時硬化性材料６を充填してもよい。図１０は、本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１の第５実施形態において、第１コンクリート部材２の挿通孔２７と第２コンクリート部材３の挿通孔３１とに同時に経時硬化性材料６を充填する手順を説明するための図である。

【0087】

先ず図１０（ａ）に示すように、第１コンクリート部材２の施工が完了した現場において、第１コンクリート部材２の上面２ｄから下方に向けて挿通孔２７を開削し、開削した挿通孔２７に繊維部材４及び弾性部材５を仮保持した状態で挿入する。このとき、繊維部材４に弾性部材５が当接された状態となっている。

【0088】

次に、図１０（ｂ）に示すように、第２コンクリート部材３を現場に搬入して、挿通孔２７に仮保持した状態で挿入した繊維部材４及び弾性部材５を挿通孔３１に挿通する。

【0089】

次に、図１０（ｃ）に示すように、挿通孔２７と挿通孔２７に対向される挿通孔３１とに経時硬化性材料６を充填する。そして、充填した経時硬化性材料６が硬化し、繊維部材４及び弾性部材５と強固に付着すると共に挿通孔２７と挿通孔３１とにも強固に付着することとなる。その結果、この硬化した経時硬化性材料６を介して挿通孔２７及び挿通孔３１並びに繊維部材４及び弾性部材５が互いに強固に連結されることとなり、第１コンクリート部材２と第２コンクリート部材３との接合が完了することとなる。

【0090】

なお、本発明を適用したコンクリート部材間の接合構造１は、第１実施形態～第５実施形態において、スパイラル鉄筋２４、３４を省略してもよい。

【0091】

以上、本発明の実施形態の例について詳細に説明したが、上述した実施形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。

【0092】

特に、第１コンクリート部材２、１０２及び第２コンクリート部材３、１０３は、壁材、柱材、梁材、桁材、床版、コンクリート躯体等のコンクリート部材同士の接合に用いられればよく、これらは如何なる組み合わせであってもよい。

【符号の説明】

【0093】

１ コンクリート部材間の接合構造
２ 第１コンクリート部材
２ｄ 上面
２４ スパイラル鉄筋
２７ 挿通孔
２８ 凸部
２９ａ，２９ｂ 上部
３ 第２コンクリート部材
３ａ 道路側面
３ｂ 外側面
３ｄ 底面
３１ 挿通孔
３２ 孔
３３ 孔
３４ スパイラル鉄筋
３５ 鉄筋
３６ 鉄筋
３７ ケーブル
３８ 凹部
３９ａ，３９ｂ 底部
４ 繊維部材
４１ 外面
５ 弾性部材
６ 経時硬化性材料
７ 経時硬化性材料
１０２ 第１コンクリート部材
１０２ｄ 終端面
１２８ 凸部
１２９ａ，１２９ｂ 側部
１０３ 第２コンクリート部材
１０３ｄ 始端面
１３８ 凹部
１３９ａ，１３９ｂ 側部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】