(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】2024-07-05
(45)【発行日】2024-07-16
(54)【発明の名称】コンクリート構造物の補強パネルおよび補強構造
(51)【国際特許分類】
E04G 23/02 20060101AFI20240708BHJP
【ＦＩ】
E04G23/02 F
【請求項の数】
7
(21)【出願番号】P 2021114000
(22)【出願日】2021-07-09
(65)【公開番号】P2023010118
(43)【公開日】2023-01-20
【審査請求日】2023-11-14
(73)【特許権者】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110001807
【氏名又は名称】弁理士法人磯野国際特許商標事務所
(72)【発明者】
【氏名】▲高▼橋 愛枝
(72)【発明者】
【氏名】今井 和正
(72)【発明者】
【氏名】相馬 智明
(72)【発明者】
【氏名】河村 圭亮
【審査官】土屋 保光
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１７－２０６８５８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２０２０－０１６０８１（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開２００１－２１９５０２（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０４－１８５４９８（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０７－３２９２３６（ＪＰ，Ａ）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ０４Ｇ ２３／０２
Ｅ０４Ｃ ２／００ － ２／５４
Ｂ３２Ｂ １／００ －４３／００
Ｅ０１Ｄ ２２／００
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
表面側から順に木材部、木質ボード部、炭素繊維シート部、フレキシブルボード部が積層されている補強パネルであって、木質ボード部は、下層側からの薬剤の浸透を防止する不透性を備えている
ことを特徴とするコンクリート構造用の補強パネル。
【請求項2】
請求項１に記載のコンクリート構造物の補強パネルを複数用いてコンクリート構造物の表面に貼り合わせて形成したコンクリート構造物の補強構造であって、隣り合う前記補強パネル間に隙間を有し、該隙間に接続用のカバーパネルが配置されており、
前記補強パネルの端部は、前記木材部の端部より前記木質ボード部の端部が長く、前記木質ボード部の端部より前記フレキシブルボード部の端部が長く張り出しており、前記炭素繊維シート部は、前記フレキシブルボード部の端部よりも外側まで伸びる長さを備えており、
前記カバーパネルは、木材部の裏面に木質ボード部が積層されており、
前記カバーパネルの端部は、前記木材部の端部が前記木質ボード部の端部より張り出しており、その張り出し長は、前記補強パネルの前記木質ボード部の端部の前記木材部の端部からの張り出し長さに相当することを特徴とする
ことを特徴とするコンクリート構造物の補強構造。
【請求項3】
前記補強パネルにて構成された複数の屈曲パネルと、前記屈曲パネル同士の接続部に取り付けられる平板状のカバーパネルとを備え、前記屈曲パネルは、前記コンクリート構造物の角部を覆う屈曲部を備えており、
前記屈曲パネルは、断面コ字形状を呈し、断面矩形の前記コンクリート構造物を両側から挟むように一対設けられている
ことを特徴とする請求項２に記載のコンクリート構造物の補強構造。
【請求項4】
請求項１に記載のコンクリート構造物の補強パネルを用いて断面円形もしくは楕円形のコンクリート構造物を補強するコンクリート構造物の補強構造であって、前記補強パネルにて構成された複数の湾曲パネルと、前記湾曲パネル同士の接続部に取り付けられる板状のカバーパネルとを備え、
前記湾曲パネルは、前記コンクリート構造物の湾曲部を覆う湾曲部を備えており、
横方向に隣り合う前記湾曲パネルの前記炭素繊維シート部は、前記フレキシブルボード部の先端よりも突出して重なり合っており、
横方向に隣り合う前記湾曲パネルの前記フレキシブルボード部は、木質ボード部の先端よりも突出しており、隣り合う前記木質ボード部間に第一の隙間が形成され、
横方向に隣り合う前記湾曲パネルの前記木質ボード部は、前記木材部の先端よりも突出しており、隣り合う前記木材部間に第二の隙間が形成され、
前記カバーパネルは、前記第一の隙間に挿入される木質ボード部と、前記第二の隙間に挿入される木材部とを重ね合わせてなり、
前記カバーパネルの前記木質ボード部の厚さ寸法は、前記湾曲パネルの前記木質ボード部の厚さ寸法よりも小さい
ことを特徴とするコンクリート構造物の補強構造。
【請求項5】
前記湾曲パネルは、断面円弧形状を呈し、断面矩形の前記コンクリート構造物を両側から挟むように一対設けられていることを特徴とする請求項４に記載のコンクリート構造物の補強構造。
【請求項6】
上下方向に隣り合う前記木質ボード部同士は、隙間をあけて配置され、前記隙間には、上下方向に隣り合う前記炭素繊維シート部同士の接続部に当接するバックアップ材が介設されている
ことを特徴とする請求項２乃至請求項５のいずれか一項に記載のコンクリート構造物の補強構造。
【請求項7】
隣り合う前記木質ボード部同士の接続部と、隣り合う前記木材部同士の接続部とは、オフセットしており、前記隣り合う木材部同士は、隙間をあけて配置されている
ことを特徴とする請求項２乃至請求項６のいずれか一項に記載のコンクリート構造物の補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、コンクリート構造物の補強パネルおよび補強構造に関する。
【背景技術】
【0002】
既設コンクリート柱等のコンクリート構造物を補強する補強パネルとしては、特許文献１に開示されたものがあった。特許文献１の補強パネルは、炭素繊維シートをフレキシブルボードで挟み込んだパネルである。このような補強パネルを使用すると、現場貼り炭素繊維シート耐震補強に比べて、現場作業が少ない（居ながら補強に向いている）ことや内装下地が不要（柱見付け幅が小さい）といったメリットがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１３－１９１３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
特許文献１の補強パネルは、耐震性能の向上は期待できるものの、仕上がりが意匠性に欠ける問題があった。そのため、商業施設やホテルのロビーやエントランスなど、高い意匠性が要求される空間に露出する構造部材の補強工事には採用され辛かった。前記補強パネルでは表面にシール処理が残ってしまうため、仮に意匠性を要する補強工事に採用する場合には、補強パネルの上からさらに仕上げ工事を実施する必要があり、費用、工期の両面でデメリットを抱えていた。
このような観点から、本発明は、意匠性が良好で、施工手間と費用を低減することができるコンクリート構造物の補強パネルおよび補強構造を提供することを課題とする。
このような観点から、本発明は、意匠性が良好で、施工手間と費用を低減することができるコンクリート構造物の補強パネルおよび補強構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
このような課題を解決するための本発明は、表面側から順に木材部、木質ボード部、炭素繊維シート部、フレキシブルボード部が積層されている補強パネルであって、木質ボード部は、下層側からの薬剤の浸透を防止する不透性を備えていることを特徴とするコンクリート構造用の補強パネルである。
本発明に係るコンクリート構造物の補強パネルによれば、表面に木材部を設けているので、意匠性が向上するとともに、仕上げ工事を省略あるいは簡素化できるので、施工手間と費用が低減される。また、下層側からの薬剤の浸透を防止する不透性を備えている木質ボード部を、木材部の裏側に設けているので、薬剤が木材部に染み出すことを防止できる。さらに、木材部と木質ボード部とは、変形率が近いので、木材部が沿ったり剥がれたりすることを抑制できる。
本発明に係るコンクリート構造物の補強パネルによれば、表面に木材部を設けているので、意匠性が向上するとともに、仕上げ工事を省略あるいは簡素化できるので、施工手間と費用が低減される。また、下層側からの薬剤の浸透を防止する不透性を備えている木質ボード部を、木材部の裏側に設けているので、薬剤が木材部に染み出すことを防止できる。さらに、木材部と木質ボード部とは、変形率が近いので、木材部が沿ったり剥がれたりすることを抑制できる。
【0006】
前記課題を解決するための第二の本発明は、請求項１に記載のコンクリート構造物の補強パネルを複数用いてコンクリート構造物の表面に貼り合わせて形成したコンクリート構造物の補強構造である。かかる補強構造は、隣り合う前記補強パネル間に隙間を有し、該隙間に接続用のカバーパネルが配置されている。前記補強パネルの端部は、前記木材部の端部より前記木質ボード部の端部が長く、前記木質ボード部の端部より前記フレキシブルボード部の端部が長く張り出しており、前記炭素繊維シート部は、前記フレキシブルボード部の端部よりも外側まで伸びる長さを備えている。前記カバーパネルは、木材部の裏面に木質ボード部が積層されており、前記カバーパネルの端部は、前記木材部の端部が前記木質ボード部の端部より張り出しており、その張り出し長は、前記補強パネルの前記木質ボード部の端部の前記木材部の端部からの張り出し長さに相当することを特徴とする。
本発明に係るコンクリート構造物の補強構造によれば、補強パネルの木材部と木質ボード部と、カバーパネルの木材部と木質ボード部とを噛み合わせることができる。
本発明のコンクリート構造物の補強構造においては、前記補強パネルにて構成された複数の屈曲パネルと、前記屈曲パネル同士の接続部に取り付けられる平板状のカバーパネルとを備え、前記屈曲パネルは、前記コンクリート構造物の角部を覆う屈曲部を備えており、前記屈曲パネルは、断面コ字形状を呈し、断面矩形の前記コンクリート構造物を両側から挟むように一対設けられているものが好ましい。このような構成によれば、パネルの部品点数が減るので、施工手間と費用をより一層低減できる。
前記課題を解決するための第三の本発明は、請求項１に記載のコンクリート構造物の補強パネルを用いて断面円形もしくは楕円形のコンクリート構造物を補強するコンクリート構造物の補強構造である。かかる補強構造は、前記補強パネルにて構成された複数の湾曲パネルと、前記湾曲パネル同士の接続部に取り付けられる板状のカバーパネルとを備え、ている。前記湾曲パネルは、前記コンクリート構造物の湾曲部を覆う湾曲部を備えており、横方向に隣り合う前記湾曲パネルの前記炭素繊維シート部は、前記フレキシブルボード部の先端よりも突出して重なり合っており、横方向に隣り合う前記湾曲パネルの前記フレキシブルボード部は、木質ボード部の先端よりも突出しており、隣り合う前記木質ボード部間に第一の隙間が形成され、横方向に隣り合う前記湾曲パネルの前記木質ボード部は、前記木材部の先端よりも突出しており、隣り合う前記木材部間に第二の隙間が形成され、前記カバーパネルは、前記第一の隙間に挿入される木質ボード部と、前記第二の隙間に挿入される木材部とを重ね合わせてなり、前記カバーパネルの前記木質ボード部の厚さ寸法は、前記湾曲パネルの前記木質ボード部の厚さ寸法よりも小さいことを特徴とする。
本発明に係るコンクリート構造物の補強構造によれば、コンクリート構造物が断面円形または楕円形であっても、湾曲パネル同士の接合強度を高めることができる。さらに、湾曲パネルとカバーパネルの外表面を面一にすることができる。
本発明のコンクリート構造物の補強構造において、前記湾曲パネルは、断面円弧形状を呈し、断面矩形の前記コンクリート構造物を両側から挟むように一対設けられているものが好ましい。このような構成によれば、パネルの部品点数が減るので、施工手間と費用をより一層低減できる。
本発明のコンクリート構造物の補強構造において、上下方向に隣り合う前記木質ボード部同士は、隙間をあけて配置され、前記隙間には、上下方向に隣り合う前記炭素繊維シート部同士の接続部に当接するバックアップ材が介設されているものが好ましい。このような構成によれば、炭素繊維シート部の接着剤をバックアップ材で押さえられるので、木材部に接着剤が流れ出ない。
本発明のコンクリート構造物の補強構造において、隣り合う前記木質ボード部同士の接続部と、隣り合う前記木材部同士の接続部とは、オフセットしており、前記隣り合う木材部同士は、隙間をあけて配置されているものが好ましい。このような構成によれば、木材部間に隙間が形成されているので、湿度の変化などによる木材部の寸法変化を吸収することができる。また、木材部間の隙間の奥には木質ボード部が存在するので、バックアップ材や炭素繊維シート部が外側から見えず、意匠性の低下を防止できる。
本発明に係るコンクリート構造物の補強構造によれば、補強パネルの木材部と木質ボード部と、カバーパネルの木材部と木質ボード部とを噛み合わせることができる。
本発明のコンクリート構造物の補強構造においては、前記補強パネルにて構成された複数の屈曲パネルと、前記屈曲パネル同士の接続部に取り付けられる平板状のカバーパネルとを備え、前記屈曲パネルは、前記コンクリート構造物の角部を覆う屈曲部を備えており、前記屈曲パネルは、断面コ字形状を呈し、断面矩形の前記コンクリート構造物を両側から挟むように一対設けられているものが好ましい。このような構成によれば、パネルの部品点数が減るので、施工手間と費用をより一層低減できる。
前記課題を解決するための第三の本発明は、請求項１に記載のコンクリート構造物の補強パネルを用いて断面円形もしくは楕円形のコンクリート構造物を補強するコンクリート構造物の補強構造である。かかる補強構造は、前記補強パネルにて構成された複数の湾曲パネルと、前記湾曲パネル同士の接続部に取り付けられる板状のカバーパネルとを備え、ている。前記湾曲パネルは、前記コンクリート構造物の湾曲部を覆う湾曲部を備えており、横方向に隣り合う前記湾曲パネルの前記炭素繊維シート部は、前記フレキシブルボード部の先端よりも突出して重なり合っており、横方向に隣り合う前記湾曲パネルの前記フレキシブルボード部は、木質ボード部の先端よりも突出しており、隣り合う前記木質ボード部間に第一の隙間が形成され、横方向に隣り合う前記湾曲パネルの前記木質ボード部は、前記木材部の先端よりも突出しており、隣り合う前記木材部間に第二の隙間が形成され、前記カバーパネルは、前記第一の隙間に挿入される木質ボード部と、前記第二の隙間に挿入される木材部とを重ね合わせてなり、前記カバーパネルの前記木質ボード部の厚さ寸法は、前記湾曲パネルの前記木質ボード部の厚さ寸法よりも小さいことを特徴とする。
本発明に係るコンクリート構造物の補強構造によれば、コンクリート構造物が断面円形または楕円形であっても、湾曲パネル同士の接合強度を高めることができる。さらに、湾曲パネルとカバーパネルの外表面を面一にすることができる。
本発明のコンクリート構造物の補強構造において、前記湾曲パネルは、断面円弧形状を呈し、断面矩形の前記コンクリート構造物を両側から挟むように一対設けられているものが好ましい。このような構成によれば、パネルの部品点数が減るので、施工手間と費用をより一層低減できる。
本発明のコンクリート構造物の補強構造において、上下方向に隣り合う前記木質ボード部同士は、隙間をあけて配置され、前記隙間には、上下方向に隣り合う前記炭素繊維シート部同士の接続部に当接するバックアップ材が介設されているものが好ましい。このような構成によれば、炭素繊維シート部の接着剤をバックアップ材で押さえられるので、木材部に接着剤が流れ出ない。
本発明のコンクリート構造物の補強構造において、隣り合う前記木質ボード部同士の接続部と、隣り合う前記木材部同士の接続部とは、オフセットしており、前記隣り合う木材部同士は、隙間をあけて配置されているものが好ましい。このような構成によれば、木材部間に隙間が形成されているので、湿度の変化などによる木材部の寸法変化を吸収することができる。また、木材部間の隙間の奥には木質ボード部が存在するので、バックアップ材や炭素繊維シート部が外側から見えず、意匠性の低下を防止できる。
【発明の効果】
【0007】
本発明のコンクリート構造物の補強パネルおよび補強構造によれば、意匠性が良好となり、施工手間と費用を低減することができる
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】本発明の実施形態に係るコンクリート構造物の補強パネルおよび補強構造を示した斜視図である。
【図2】本発明の実施形態に係るコンクリート構造物の補強パネルおよび補強構造を示した断面図である。
【図3】本発明の実施形態に係るコンクリート構造物の補強構造の組立状態を示した図であって、（ａ）は屈曲パネルをコンクリート柱に設置する前の状態を示した断面図、（ｂ）はカバーパネルをコンクリート柱に設置する前の状態を示した断面図である。
【図4】本発明の実施形態に係るコンクリート構造物の補強構造の組立状態を示した図であって、（ａ）は屈曲パネルの端部の炭素繊維シート部を重なり合わせた状態を示した拡大断面図、（ｂ）はカバーパネルを設置した状態を示した拡大断面図である。
【図5】本発明の実施形態に係るコンクリート構造物の補強構造の上下方向に隣り合う補強パネル同士の連結状態を示した図であって、（ａ）は連結前の状態を示した拡大断面図、（ｂ）は連結後の状態を示した拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
本発明の実施形態に係るコンクリート構造物の補強パネルおよび補強連結について、添付した図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施形態に係るコンクリート構造物の補強パネルおよび補強構造を示した斜視図であり、図２は、断面図である。本実施形態では、補強されるコンクリート構造物１が鉄筋コンクリート造の柱である場合を例に挙げて、コンクリート構造物１の補強パネル２および補強構造３を説明する。以下の説明において、上下前後左右の方向は、前記柱を正面側から見た際の向きである（図１参照）。
図１および図２に示すように、補強パネル２は、コンクリート構造物１の外面に付設される。本実施形態では、コンクリート構造物１は、断面矩形のコンクリート柱であり、コンクリート構造物１の外周面の全体に渡って補強パネル２が周設されている。
図１および図２に示すように、補強パネル２は、コンクリート構造物１の外面に付設される。本実施形態では、コンクリート構造物１は、断面矩形のコンクリート柱であり、コンクリート構造物１の外周面の全体に渡って補強パネル２が周設されている。
【0010】
補強パネル２は、木材部１０と、木質ボード部２０と、炭素繊維シート部３０と、フレキシブルボード部４０とが表面側から順に積層されている。
木材部１０は、例えば杉などの天然木材を用いた板材にて構成されており、表面に木目が現れ良好な意匠性を備えている。木材部１０は、縦長の短冊状に形成された複数の羽目板１１からなり、横方向並べられて木質ボード部２０の表面に貼り付けられている。横方向に隣り合う羽目板１１の端面同士は、さね加工された状態で接続されている。なお、羽目板１１の端面形状は、さね形状に限定されるものではなく、特に加工せずに、単に突き合せた状態で接続してもよい。木材部１０の表面には、例えばニスやステインが塗布されている。すなわち、木材部１０の表面は、木目を生かした状態で保護されている。
木質ボード部２０は、例えば木材を繊維化して成形したもの（ファイバーボード）や、木材の小片に合成樹脂接着剤を塗布して熱圧成形したもの（パーティクルボード）である。木質ボード部２０は、エポキシ系樹脂の接着剤にて炭素繊維シート部３０に接着されている。木質ボード部２０は、木材部１０を構成する天然木材よりも密度が高く、液体の浸透性が低い。木質ボード部２０は、後記する炭素繊維シート部３０に含侵されたエポキシ樹脂（接着剤）や、フレキシブルボード部４０とコンクリート構造部１との間に充填される充填剤５０の染み込みが発生しない密度を有している。つまり、木質ボード部２０は、下層側からの薬剤（接着剤や充填剤５０）の浸透を防止する不透性を備えている。したがって、木質ボード部２０は、エポキシ樹脂や充填剤５０が、木材部１０へ浸透してしまうことを抑制する。
木材部１０は、例えば杉などの天然木材を用いた板材にて構成されており、表面に木目が現れ良好な意匠性を備えている。木材部１０は、縦長の短冊状に形成された複数の羽目板１１からなり、横方向並べられて木質ボード部２０の表面に貼り付けられている。横方向に隣り合う羽目板１１の端面同士は、さね加工された状態で接続されている。なお、羽目板１１の端面形状は、さね形状に限定されるものではなく、特に加工せずに、単に突き合せた状態で接続してもよい。木材部１０の表面には、例えばニスやステインが塗布されている。すなわち、木材部１０の表面は、木目を生かした状態で保護されている。
木質ボード部２０は、例えば木材を繊維化して成形したもの（ファイバーボード）や、木材の小片に合成樹脂接着剤を塗布して熱圧成形したもの（パーティクルボード）である。木質ボード部２０は、エポキシ系樹脂の接着剤にて炭素繊維シート部３０に接着されている。木質ボード部２０は、木材部１０を構成する天然木材よりも密度が高く、液体の浸透性が低い。木質ボード部２０は、後記する炭素繊維シート部３０に含侵されたエポキシ樹脂（接着剤）や、フレキシブルボード部４０とコンクリート構造部１との間に充填される充填剤５０の染み込みが発生しない密度を有している。つまり、木質ボード部２０は、下層側からの薬剤（接着剤や充填剤５０）の浸透を防止する不透性を備えている。したがって、木質ボード部２０は、エポキシ樹脂や充填剤５０が、木材部１０へ浸透してしまうことを抑制する。
【0011】
炭素繊維シート部３０は、コンクリート構造物１を実質的に補強する部分であって、炭素繊維シート３１とエポキシ樹脂３２とを備えている。炭素繊維シート３１は、複数積層されており、フレキシブルボード部４０を覆っている。エポキシ樹脂３２は、炭素繊維シート３１を構成する炭素繊維素線群を一体化させ、炭素繊維シート３１に荷重が作用した際に素線が個別に破断するのを防ぐ。さらに、エポキシ樹脂３２は、複数層の炭素繊維シート３１を互いに固定するためのものであって、炭素繊維シート３１に含浸されている。エポキシ樹脂３２は、工場にて充填され、固化した状態で搬出される。炭素繊維シート部３０の上下方向端部は、平坦状に形成されており、上下方向に隣り合う炭素繊維シート部３０，３０の端面同士は突き合わされている（図５の（ｂ）参照）。
炭素繊維シート部３０の横方向端部は、設置前の状態において、炭素繊維シート３１にエポキシ樹脂３２が含浸されていない（図３の（ａ）参照）。エポキシ樹脂３２は、木質ボード部２０の端部に相当する位置まで充填されており、それより先は、炭素繊維シート３１が張り出している。炭素繊維シート３１は、フレキシブルボード部４０の先端よりもさらに突出している。突出した炭素繊維シート３１の端部は、コンクリート構造物１への装着時に、隣り合う補強パネル２の炭素繊維シート３１に重ねられ、現場にてその周囲にエポキシ樹脂３２が充填される（図３の（ｂ）参照）。
補強パネル２の高さ寸法は、炭素繊維シート３１のロール高さ（例えば５００ｍｍ）に合わせて設定されている。
炭素繊維シート部３０の横方向端部は、設置前の状態において、炭素繊維シート３１にエポキシ樹脂３２が含浸されていない（図３の（ａ）参照）。エポキシ樹脂３２は、木質ボード部２０の端部に相当する位置まで充填されており、それより先は、炭素繊維シート３１が張り出している。炭素繊維シート３１は、フレキシブルボード部４０の先端よりもさらに突出している。突出した炭素繊維シート３１の端部は、コンクリート構造物１への装着時に、隣り合う補強パネル２の炭素繊維シート３１に重ねられ、現場にてその周囲にエポキシ樹脂３２が充填される（図３の（ｂ）参照）。
補強パネル２の高さ寸法は、炭素繊維シート３１のロール高さ（例えば５００ｍｍ）に合わせて設定されている。
【0012】
フレキシブルボード部４０は、コンクリート構造物１の表面に対向する部位であって、セメントと補強繊維が主原料の不燃ボードであるフレキシブルボードにて構成されている。フレキシブルボード部４０とコンクリート構造物１との間には、所定厚さの隙間が形成されており、当該隙間には充填材５０が充填される。
充填材５０は、フレキシブルボード部４０をコンクリート構造物１に接着させるものであって、例えば無収縮モルタルや、エポキシ樹脂製の接着剤にて構成されている。充填材５０は、補強パネル２の外表面から内表面に貫通された充填孔５１（図２参照）を介して充填される。充填孔５１は、少なくとも二つ設けられており、少なくとも一つは充填材５０の充填用、残りは空気抜き用となる。充填材５０の充填後、充填孔５１の表面側端部には、木材部１０と同じ材質の木栓５２が嵌合される。
フレキシブルボード部４０の上下方向両端部は、炭素繊維シート部３０と同じ高さで平坦状に形成されており、上下方向に隣り合うフレキシブルボード部４０，４０の端面同士は突き合わされている（図５の（ｂ）参照）。フレキシブルボード部４０の横方向両端部は、平坦状に形成されており、横方向に隣り合うフレキシブルボード部４０，４０の端面同士は突き合わされている（図４参照）。
充填材５０は、フレキシブルボード部４０をコンクリート構造物１に接着させるものであって、例えば無収縮モルタルや、エポキシ樹脂製の接着剤にて構成されている。充填材５０は、補強パネル２の外表面から内表面に貫通された充填孔５１（図２参照）を介して充填される。充填孔５１は、少なくとも二つ設けられており、少なくとも一つは充填材５０の充填用、残りは空気抜き用となる。充填材５０の充填後、充填孔５１の表面側端部には、木材部１０と同じ材質の木栓５２が嵌合される。
フレキシブルボード部４０の上下方向両端部は、炭素繊維シート部３０と同じ高さで平坦状に形成されており、上下方向に隣り合うフレキシブルボード部４０，４０の端面同士は突き合わされている（図５の（ｂ）参照）。フレキシブルボード部４０の横方向両端部は、平坦状に形成されており、横方向に隣り合うフレキシブルボード部４０，４０の端面同士は突き合わされている（図４参照）。
【0013】
隣り合う木材部１０，１０同士の接続部と、隣り合う木質ボード部２０，２０同士の接続部とは、オフセットしている。隣り合う木材部１０，１０同士は、隙間をあけて配置されており、木材部１０，１０間の隙間の奥には、一方の木質ボード部２０が位置している。言い換えれば、木材部１０と木質ボード部２０の周縁部は、互いにオフセットして一方が突出した実形状（さね形状）となっている。補強パネル２の横方向端部では、図４に示すように、木材部１０および木質ボード部２０の一方の端部が他方の端部よりも突出している。補強パネル２の下端縁部では、図５に示すように、木質ボード部２０の下端部が、木材部１０の下端部よりも下方に突出している。補強パネル２の上端縁部では、木材部１０の上端部が、木質ボード部２０の下端部よりも上方に突出している。
【0014】
図５に示すように、木質ボード部２０の上端部には、バックアップ材２１が設置されている。つまり、上下方向に隣り合う木質ボード部２０，２０同士は、隙間をあけて配置され、この隙間には、バックアップ材２１が介設されている。バックアップ材２１は、補強パネル２の上下方向の連結部分において、充填材５０が木材部１０側へ流出するのを防止する部材である。バックアップ材２１は、上下方向に隣り合う炭素繊維シート部３０，３０同士の接続部（目地）に当接するように、炭素繊維シート部３０およびフレキシブルボード部４０の上下方向の突合せ部に相当する高さ位置に配置されている。このようなバックアップ材２１は、炭素繊維シート部３０同士の目地に流れた充填材５０を外側から押さえる。
図２に示すように、補強パネル２には、外表面から内表面に向けて、木材部１０と木質ボード部２０と炭素繊維シート部３０とフレキシブルボード部４０とを貫通する貫通孔５５が形成されている。貫通孔５５には、アンカー材５６が挿通され、補強パネル２がアンカー材５６を介してコンクリート構造物１に位置決めされる。貫通孔５５の表面側端部には、木材部１０と同じ材質の木栓５２が嵌合される。
図２に示すように、補強パネル２には、外表面から内表面に向けて、木材部１０と木質ボード部２０と炭素繊維シート部３０とフレキシブルボード部４０とを貫通する貫通孔５５が形成されている。貫通孔５５には、アンカー材５６が挿通され、補強パネル２がアンカー材５６を介してコンクリート構造物１に位置決めされる。貫通孔５５の表面側端部には、木材部１０と同じ材質の木栓５２が嵌合される。
【0015】
次に、コンクリート構造物１の補強構造３を説明する。本実施形態に係る補強構造３は、断面矩形のコンクリート構造物１を補強する補強構造である。図３は、コンクリート構造物１の補強構造３の組立状態を示した断面図である。図４は、コンクリート構造物１の補強構造３の組立状態を示した要部拡大断面図である。図３に示すように、補強構造３は、屈曲パネル６０とカバーパネル７０とを備えている。
本実施形態の屈曲パネル６０は、工場にて屈曲されて構成されており、柱（コンクリート構造物１）の角部を覆う屈曲部６１を備えている。屈曲部６１は二か所設けられ、屈曲パネル６０は平面視でコ字状を呈している。屈曲パネル６０は、断面矩形のコンクリート構造物１を左右両側から挟むように一対設けられており、端部同士が互いに接合されている。
図４の（ａ）に示すように、横方向に隣り合う屈曲パネル６０のフレキシブルボード部４０は、端面同士が突き合わされている。炭素繊維シート部３０は、その先端部がフレキシブルボード部４０の先端部よりも外側まで伸びる長さを備えている。フレキシブルボード部４０の先端から突出した炭素繊維シート３１は、隣り合う他の屈曲パネル６０のフレキシブルボード部４０の先端から突出した炭素繊維シート３１と交互に重ね合わされている。炭素繊維シート３１同士を重ね合わせる際には、施工現場にて、炭素繊維シート３１同士の間にエポキシ樹脂３２を順次塗布して接着する。施工現場にて形成された炭素繊維シート部３０（左右に隣り合う屈曲パネル６０の炭素繊維シート部３０の接続部分）は、工場で形成された炭素繊維シート部３０よりも厚さ寸法が大きくなる。
フレキシブルボード部４０は、木質ボード部２０の先端よりも他の屈曲パネル６０側に突出している。つまり、木質ボード部２０の端部よりフレキシブルボード部４０の端部が長く張り出している。隣り合う木質ボード部２０同士の間には、第一の隙間Ｓ１が形成されている。木質ボード部２０は、木材部１０の先端よりも他の屈曲パネル６０側に突出している。つまり、木材部１０の端部より木質ボード部２０の端部が長くなっている。隣り合う木材部１０同士の間には、第二の隙間Ｓ２が形成されている。第一の隙間Ｓ１と第二の隙間Ｓ２は連続しており、第一の隙間Ｓ１の横方向長さは、第二の隙間Ｓ２の横方向長さよりも小さくなっている。つまり、隣り合う木質ボード部２０および木材部１０の先端部間に、コンクリート構造物１側に向かって中間部が突出する断面凸状の隙間Ｓが形成されている。つまり、隣り合う屈曲パネル６０，６０をそれぞれ構成する補強パネル２，２間には、隙間Ｓが形成されており、この隙間Ｓに接続用のカバーパネル７０が配置されている。
本実施形態の屈曲パネル６０は、工場にて屈曲されて構成されており、柱（コンクリート構造物１）の角部を覆う屈曲部６１を備えている。屈曲部６１は二か所設けられ、屈曲パネル６０は平面視でコ字状を呈している。屈曲パネル６０は、断面矩形のコンクリート構造物１を左右両側から挟むように一対設けられており、端部同士が互いに接合されている。
図４の（ａ）に示すように、横方向に隣り合う屈曲パネル６０のフレキシブルボード部４０は、端面同士が突き合わされている。炭素繊維シート部３０は、その先端部がフレキシブルボード部４０の先端部よりも外側まで伸びる長さを備えている。フレキシブルボード部４０の先端から突出した炭素繊維シート３１は、隣り合う他の屈曲パネル６０のフレキシブルボード部４０の先端から突出した炭素繊維シート３１と交互に重ね合わされている。炭素繊維シート３１同士を重ね合わせる際には、施工現場にて、炭素繊維シート３１同士の間にエポキシ樹脂３２を順次塗布して接着する。施工現場にて形成された炭素繊維シート部３０（左右に隣り合う屈曲パネル６０の炭素繊維シート部３０の接続部分）は、工場で形成された炭素繊維シート部３０よりも厚さ寸法が大きくなる。
フレキシブルボード部４０は、木質ボード部２０の先端よりも他の屈曲パネル６０側に突出している。つまり、木質ボード部２０の端部よりフレキシブルボード部４０の端部が長く張り出している。隣り合う木質ボード部２０同士の間には、第一の隙間Ｓ１が形成されている。木質ボード部２０は、木材部１０の先端よりも他の屈曲パネル６０側に突出している。つまり、木材部１０の端部より木質ボード部２０の端部が長くなっている。隣り合う木材部１０同士の間には、第二の隙間Ｓ２が形成されている。第一の隙間Ｓ１と第二の隙間Ｓ２は連続しており、第一の隙間Ｓ１の横方向長さは、第二の隙間Ｓ２の横方向長さよりも小さくなっている。つまり、隣り合う木質ボード部２０および木材部１０の先端部間に、コンクリート構造物１側に向かって中間部が突出する断面凸状の隙間Ｓが形成されている。つまり、隣り合う屈曲パネル６０，６０をそれぞれ構成する補強パネル２，２間には、隙間Ｓが形成されており、この隙間Ｓに接続用のカバーパネル７０が配置されている。
【0016】
カバーパネル７０は、屈曲パネル６０，６０同士の接続部に取り付けられるパネルであって平板状を呈している。カバーパネル７０は、第一の隙間Ｓ１に挿入される木質ボード部７１と、第二の隙間Ｓ２に挿入される木材部７２とを重ね合わせて構成されている。カバーパネル７０の木質ボード部７１の横方向長さは、第一の隙間Ｓ１の横方向長さより短く、木質ボード部７１の両端に木質ボード部２０との間の隙間が形成される。カバーパネル７０の木質ボード部７１の厚さ寸法は、屈曲パネル６０の木質ボード部２０の厚さ寸法よりも小さい。木質ボード部７１の厚さと木質ボード部２０の厚さの差は、は、施工現場にてエポキシ樹脂３２を塗布して形成した炭素繊維シート部３０の厚さと工場で形成された炭素繊維シート部３０の厚さの差と同等である。
カバーパネル７０の木材部７２の横方向長さは、第二の隙間Ｓ２の横方向長さより短く、木材部７２の両端には木材部１０との間の目地となる１～２ｍｍの隙間が形成される。カバーパネル７０の木材部７２は、屈曲パネル６０の木材部１０と同じ厚さである。
言い換えれば、カバーパネル７０の端部は、木材部７２の端部が木質ボード部７１の端部より張り出しており、その張り出し長は、屈曲パネル６０を構成する補強パネル２の木質ボード部２０の端部の木材部１０の端部からの張り出し長さに相当する。
カバーパネル７０には、外表面から内表面に向けて、木材部１０と木質ボード部２０とを貫通する貫通孔７５が形成されている。カバーパネル７０の内側の屈曲パネル６０の炭素繊維シート部３０とフレキシブルボード部４０には、貫通孔７５と同軸位置に貫通孔５５が形成されている。貫通孔７５，５５には、アンカー材５６が挿通され、補強パネル２がアンカー材５６を介してコンクリート構造物１に固定される。貫通孔７５の表面側端部には、木材部１０と同じ材質の木栓５２が嵌合される。
カバーパネル７０の木材部７２の横方向長さは、第二の隙間Ｓ２の横方向長さより短く、木材部７２の両端には木材部１０との間の目地となる１～２ｍｍの隙間が形成される。カバーパネル７０の木材部７２は、屈曲パネル６０の木材部１０と同じ厚さである。
言い換えれば、カバーパネル７０の端部は、木材部７２の端部が木質ボード部７１の端部より張り出しており、その張り出し長は、屈曲パネル６０を構成する補強パネル２の木質ボード部２０の端部の木材部１０の端部からの張り出し長さに相当する。
カバーパネル７０には、外表面から内表面に向けて、木材部１０と木質ボード部２０とを貫通する貫通孔７５が形成されている。カバーパネル７０の内側の屈曲パネル６０の炭素繊維シート部３０とフレキシブルボード部４０には、貫通孔７５と同軸位置に貫通孔５５が形成されている。貫通孔７５，５５には、アンカー材５６が挿通され、補強パネル２がアンカー材５６を介してコンクリート構造物１に固定される。貫通孔７５の表面側端部には、木材部１０と同じ材質の木栓５２が嵌合される。
【0017】
次に、本実施形態の作用効果を説明する。本実施形態のコンクリート構造物１の補強パネル２および補強構造３によれば、木目を備えた木材部１０を外周表面に設けているので、補強パネル２を設置するだけで、コンクリート構造物１の意匠性が向上する。そして、意匠性を向上させるための表面の仕上げ工事を省略あるいは簡略化できるので、フレキシブルボードが表面に露出した従来の補強パネルの表面に仕上げ工事を行う場合と比較して、施工手間と費用が低減される。また、木材部１０の充填孔５１や貫通孔５５，７５には、木栓５２が嵌め込まれているので意匠性の低下を抑制できる。
木材部１０の内側に、接着剤や充填剤７０の染み込みが発生しない密度の木質ボード部２０を設けているので、炭素繊維シート部３０のエポキシ樹脂３２やフレキシブルボード部４０の内側の充填材５０が、木質ボード部２０を超えて木材部１０に染み出すことを防止できる。
さらに、木材部１０の内側に、木材部１０と変形率が近い木質ボード部２０が設けられているので、木材部１０が反ったり剥がれたりすることを抑制できる。
木材部１０の内側に、接着剤や充填剤７０の染み込みが発生しない密度の木質ボード部２０を設けているので、炭素繊維シート部３０のエポキシ樹脂３２やフレキシブルボード部４０の内側の充填材５０が、木質ボード部２０を超えて木材部１０に染み出すことを防止できる。
さらに、木材部１０の内側に、木材部１０と変形率が近い木質ボード部２０が設けられているので、木材部１０が反ったり剥がれたりすることを抑制できる。
【0018】
上下方向に隣り合う木質ボード部２０，２０間には、炭素繊維シート部３０，３０部同士の接続部（目地）に当接するバックアップ材２１が介設されているので、上下に隣接するフレキシブルボード部４０，４０間および炭素繊維シート部３０，３０間に沿って充填材５０が流れ出たとしても、バックアップ材２１で止めることができる。したがって、木材部１０に接着剤が流れ出なく、意匠性を低下させることがない。
また、隣り合う木材部１０，１０間には、隙間が設けられているので、湿度の変化などによる木材部１０の寸法変化を吸収することができる。さらに、隣り合う木材部１０，１０同士の接続部（目地）と、隣り合う木質ボード部２０，２０同士の接続部（目地）とは、オフセットしているので、木材部１０，１０間の目地の奥には木質ボード部２０が存在する。これによって、バックアップ材２１や炭素繊維シート部３０が外側から見えず、意匠性の低下を防止できる。
本実施形態のコンクリート構造物１の補強構造３によれば、隣り合う屈曲パネル６０，６０の炭素繊維シート部３０の炭素繊維シート３１同士が交互に重なり合い、その周囲にエポキシ樹脂３２が塗布されているので、屈曲パネル６０同士の接合部においても炭素繊維シート３１の連続性を確保できる。
また、隣り合う木材部１０，１０間には、隙間が設けられているので、湿度の変化などによる木材部１０の寸法変化を吸収することができる。さらに、隣り合う木材部１０，１０同士の接続部（目地）と、隣り合う木質ボード部２０，２０同士の接続部（目地）とは、オフセットしているので、木材部１０，１０間の目地の奥には木質ボード部２０が存在する。これによって、バックアップ材２１や炭素繊維シート部３０が外側から見えず、意匠性の低下を防止できる。
本実施形態のコンクリート構造物１の補強構造３によれば、隣り合う屈曲パネル６０，６０の炭素繊維シート部３０の炭素繊維シート３１同士が交互に重なり合い、その周囲にエポキシ樹脂３２が塗布されているので、屈曲パネル６０同士の接合部においても炭素繊維シート３１の連続性を確保できる。
【0019】
また、補強構造３の表面が一様の木材部１０，７２で覆われるので、意匠性を高めることができる。さらに、カバーパネル７０の木質ボード部７１が、屈曲パネル６０の木質ボード部２０よりも薄いので、施工現場で炭素繊維シート３１を重ね合わせてエポキシ樹脂３２を塗布することで厚くなった炭素繊維シート部３０の接続部の厚さ増加を吸収することができる。これによって、屈曲パネル６０の木材部１０の外表面と、カバーパネル７０の木材部７２の外表面とを面一にすることができる。
一対の断面コ字形状の屈曲パネル６０，６０を、コンクリート構造物１を両側から挟むように配置し、屈曲パネル６０の境界部にカバーパネル７０を配置すればよいので、施工手間と費用をより一層低減できる。
一対の断面コ字形状の屈曲パネル６０，６０を、コンクリート構造物１を両側から挟むように配置し、屈曲パネル６０の境界部にカバーパネル７０を配置すればよいので、施工手間と費用をより一層低減できる。
【0020】
次に本発明の第二の実施形態に係るコンクリート構造物の補強パネルおよび補強連結について説明する。前記実施形態では、補強するコンクリート構造物１が断面矩形の柱であったが、本実施形態では、補強するコンクリート構造物が断面円形または楕円形の柱である。前記実施形態では補強パネルは平板状であったが、本実施形態の補強パネルは、コンクリート構造物１の表面の曲面に沿った曲面形状となっている。なお、木材部を構成する羽目板は平板形状であり、平板状の補強パネルの羽目板１１よりも短冊幅が小さくなっている。羽目板は、曲面に沿って順次傾斜するように木質ボード部の表面に貼り付けられている。その他の木質ボード部と、炭素繊維シート部と、フレキシブルボード部は、曲面形状に形成されており、曲面形状以外の各部構成、材質や寸法は前記実施形態と同等である。
本実施形態のコンクリート構造物の補強構造は、湾曲パネルとカバーパネルとを備えている。本実施形態の湾曲パネルは、コンクリート構造物の湾曲部を覆う湾曲部を備え、平面視で円弧状を呈している。湾曲パネルは、断面円形のコンクリート構造物を左右両側から挟むように一対設けられており、端部同士が互いに接合されている。湾曲パネルは、前記実施形態の屈曲パネル６０を曲面形状にしたものであって、曲面形状以外の各部の基本的な構成や連結構造は、屈曲パネル６０と同等である。例えば、横方向に隣り合う湾曲パネルの炭素繊維シートは、フレキシブルボード部の先端よりも突出して重なり合っている。横方向に隣り合う湾曲パネルのフレキシブルボード部は、木質ボード部の先端よりも突出しており、隣り合う木質ボード部間に第一の隙間が形成され、横方向に隣り合う湾曲パネルの木質ボード部は、木材部の先端よりも突出しており、隣り合う木材部間に第二の隙間が形成されている。
カバーパネルは、湾曲パネル同士の接続部に取り付けられるパネルであって湾曲した板状を呈している。カバーパネルは、前記実施形態のカバーパネル７０を曲面形状にしたものであって、曲面形状以外の各部の基本的な構成や連結構造は、カバーパネル７０と同等である。例えば、カバーパネルは、第一の隙間に挿入される木質ボード部と、第二の隙間に挿入される木材部とを重ね合わせて構成されている。また、カバーパネルの木質ボード部の厚さ寸法は、湾曲パネルの木質ボード部の厚さ寸法よりも小さい。
本実施形態に係るコンクリート構造物の補強構造によれば、コンクリート構造物が断面円形または楕円形であっても、前記実施形態と同様に、湾曲パネル同士の接合強度を高めることができる。さらに、湾曲パネルとカバーパネルの外表面を面一にすることができるので、意匠性が向上する。また、湾曲パネルは、コンクリート構造物を両側から挟むように一対設けられているので、パネルの部品点数が減り、施工手間と費用を低減できる。
本実施形態のコンクリート構造物の補強構造は、湾曲パネルとカバーパネルとを備えている。本実施形態の湾曲パネルは、コンクリート構造物の湾曲部を覆う湾曲部を備え、平面視で円弧状を呈している。湾曲パネルは、断面円形のコンクリート構造物を左右両側から挟むように一対設けられており、端部同士が互いに接合されている。湾曲パネルは、前記実施形態の屈曲パネル６０を曲面形状にしたものであって、曲面形状以外の各部の基本的な構成や連結構造は、屈曲パネル６０と同等である。例えば、横方向に隣り合う湾曲パネルの炭素繊維シートは、フレキシブルボード部の先端よりも突出して重なり合っている。横方向に隣り合う湾曲パネルのフレキシブルボード部は、木質ボード部の先端よりも突出しており、隣り合う木質ボード部間に第一の隙間が形成され、横方向に隣り合う湾曲パネルの木質ボード部は、木材部の先端よりも突出しており、隣り合う木材部間に第二の隙間が形成されている。
カバーパネルは、湾曲パネル同士の接続部に取り付けられるパネルであって湾曲した板状を呈している。カバーパネルは、前記実施形態のカバーパネル７０を曲面形状にしたものであって、曲面形状以外の各部の基本的な構成や連結構造は、カバーパネル７０と同等である。例えば、カバーパネルは、第一の隙間に挿入される木質ボード部と、第二の隙間に挿入される木材部とを重ね合わせて構成されている。また、カバーパネルの木質ボード部の厚さ寸法は、湾曲パネルの木質ボード部の厚さ寸法よりも小さい。
本実施形態に係るコンクリート構造物の補強構造によれば、コンクリート構造物が断面円形または楕円形であっても、前記実施形態と同様に、湾曲パネル同士の接合強度を高めることができる。さらに、湾曲パネルとカバーパネルの外表面を面一にすることができるので、意匠性が向上する。また、湾曲パネルは、コンクリート構造物を両側から挟むように一対設けられているので、パネルの部品点数が減り、施工手間と費用を低減できる。
【0021】
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は前記実施形態に限定する趣旨ではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜設計変更が可能である。たとえば、前記実施形態では、補強パネル２の上端部は、木材部１０が木質ボード部２０よりも上方に突出し、下端部は、木質ボード部２０が木材部１０よりも下方に突出しているが、逆であってもよい。つまり、補強パネル２の上端部は、木質ボード部２０が木材部１０よりも上方に突出し、下端部は、木材部１０が木質ボード部２０よりも下方に突出してもよい。この場合、バックアップ材２１は、上側に配置される補強パネル２の木質ボード部２０の下端に取り付けられ、木材部１０の内側に配置されることになる。
また、断面コ字形状の屈曲パネル６０で、コンクリート構造物１を左右両側から挟み込んで補強を行っているが、これに限定されるものではない。屈曲パネルを断面Ｌ字形状に形成し、コンクリート構造物１の四隅からそれぞれ覆うような形状にしてもよい。
さらに、前記実施形態では、炭素繊維シート３１が複数層設けられているが、コンクリート構造１の断面が小さい場合には、炭素繊維シート３１が単層であってもよい。
また、断面コ字形状の屈曲パネル６０で、コンクリート構造物１を左右両側から挟み込んで補強を行っているが、これに限定されるものではない。屈曲パネルを断面Ｌ字形状に形成し、コンクリート構造物１の四隅からそれぞれ覆うような形状にしてもよい。
さらに、前記実施形態では、炭素繊維シート３１が複数層設けられているが、コンクリート構造１の断面が小さい場合には、炭素繊維シート３１が単層であってもよい。
【符号の説明】
【0022】
１ コンクリート構造物
２ 補強パネル
３ 補強構造
１０ 木材部
２０ 木質ボード部
２１ バックアップ材
３０ 炭素繊維シート部
３１ 炭素繊維シート
３２ エポキシ樹脂
４０ フレキシブルボード部
５０ 充填材
６０ 屈曲パネル
６１ 屈曲部
７０ カバーパネル
７１ 木質ボード部
７２ 木材部
７５ 貫通孔
２ 補強パネル
３ 補強構造
１０ 木材部
２０ 木質ボード部
２１ バックアップ材
３０ 炭素繊維シート部
３１ 炭素繊維シート
３２ エポキシ樹脂
４０ フレキシブルボード部
５０ 充填材
６０ 屈曲パネル
６１ 屈曲部
７０ カバーパネル
７１ 木質ボード部
７２ 木材部
７５ 貫通孔
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】