特許 7563713 セメント構造体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-30

(45)【発行日】2024-10-08

(54)【発明の名称】セメント構造体

(51)【国際特許分類】

   E01C 11/02 20060101AFI20241001BHJP

   E01D 19/06 20060101ALI20241001BHJP

【ＦＩ】

E01C11/02 C

E01D19/06

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2023204152

(22)【出願日】2023-12-01

【審査請求日】2024-07-24

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】508367315

【氏名又は名称】キンキ道路株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】308029600

【氏名又は名称】株式会社デーロス・ジャパン

(74)【代理人】

【識別番号】110000338

【氏名又は名称】弁理士法人 ＨＡＲＡＫＥＮＺＯ ＷＯＲＬＤ ＰＡＴＥＮＴ ＆ ＴＲＡＤＥＭＡＲＫ

(72)【発明者】

【氏名】高内 義章

(72)【発明者】

【氏名】川谷 修司

(72)【発明者】

【氏名】児玉 夢野

(72)【発明者】

【氏名】尾川 桃佳

(72)【発明者】

【氏名】森山 守

【審査官】佐久間 友梨

(56)【参考文献】

【文献】特許第６５４２９５０（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特許第７４０１９４５（ＪＰ，Ｂ１）

【文献】特開２０１３－６０７１０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第５０８４２３７（ＪＰ，Ｂ２）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０１Ｃ １１／０２

Ｅ０１Ｄ １９／０６

Ｅ０４Ｇ ２３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基礎構造体とセメント構造体との接続に用いられるコネクタと、
膨張することにより前記セメント構造体を前記基礎構造体から切り離すことが可能な扁平パイプと、
前記コネクタおよび前記扁平パイプの周りに充填される繊維強化セメントモルタルと、を備え、
前記コネクタは、
前記セメント構造体に配された補強部材と結合され得るコネクタ軸部と、
前記基礎構造体に打ち込まれたアンカーボルトに締結され得る第１ナットと、
前記コネクタ軸部に対して、前記コネクタ軸部の軸方向の一方側に位置し、前記第１ナットを収容する収容部と、
前記収容部の縁から前記コネクタ軸部の径方向内側に延伸し、前記第１ナットが前記収容部から抜けるのを防止する延伸部と、を備え、
所定値以上の軸方向の引張力が前記コネクタ軸部と前記第１ナットとの間に加えられたとき、前記延伸部が変形または破断することにより、前記コネクタ軸部は、前記第１ナットから分離する、セメント構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、セメント構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、橋梁における隣接する建造物（例えば、橋台および橋桁）の床版を鉄筋コンクリートにより接続するジョイント構造（セメント構造体）が提案されている。ジョイント構造は、隣接する建造物の床版を掘削して凹部を形成し、当該凹部において鉄筋（補強部材）を床版に固定し、そこにセメント系混合物を打ち込むことにより施工される。また、寒暖による橋梁の伸縮を吸収する伸縮継手がジョイント構造において設けられ得る。伸縮継手は、溶接等により鉄筋に固定される。

【0003】

また、補強部材と床版との間に扁平パイプを予め埋設しておくことにより、鉄筋コンクリートの一括撤去を容易にする方法が知られている。当該方法では、扁平パイプを上下に膨張させ、補強部材を破断させ、補強部材を床版から切り離すことにより、鉄筋コンクリートを撤去している。特許文献１および２では、このような鉄筋コンクリートの撤去方法により伸縮継手を取り換えることが記載されている。

【0004】

特許文献２では、補強部材を床版から切り離すための構成が記載されている。具体的には、特許文献２は、コネクタと、コネクタに取り付けられるボルトとを備え、コネクタの裾部は、ボルトの頭部を包囲するスリーブと、ボルトがコネクタから分離するのを防ぐフランジと、を備える分離装置を開示する。ボルトは、床版に固定される支持部材にねじ連結される。コネクタは、アンカーボルト又は鉄筋（補強部材）に接続される。そして、当該分離装置において、コネクタとボルトとの間に所定値以上の軸方向の引張力が加えられるとフランジが変形または破断する構成とすることにより、コネクタをボルトから（すなわち、補強部材を床版から）切り離し可能としている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特許５０８４２３７号公報

【文献】特許６５４２９５０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、上述の技術において、建造物から受ける外力（例えば、地震等による建造物の揺れ）により、上記凹部を充填するコンクリートが破断し、ジョイント構造が破損してしまう可能性があった。このようなジョイント構造を取り換えるためには、多大な時間を要することとなる。

【0007】

本発明の一態様は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、外力に対して十分な強度を有するセメント構造体を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係るセメント構造体は、基礎構造体とセメント構造体との接続に用いられるコネクタと、膨張することにより前記セメント構造体を前記基礎構造体から切り離すことが可能な扁平パイプと、前記コネクタおよび前記扁平パイプの周りに充填される繊維強化セメントモルタルと、を備え、前記コネクタは、前記セメント構造体に配された補強部材と結合され得るコネクタ軸部と、前記基礎構造体に打ち込まれたアンカーボルトに締結され得る第１ナットと、前記コネクタ軸部に対して、前記コネクタ軸部の軸方向の一方側に位置し、前記第１ナットを収容する収容部と、前記収容部の縁から前記コネクタ軸部の径方向内側に延伸し、前記第１ナットが前記収容部から抜けるのを防止する延伸部と、を備え、所定値以上の軸方向の引張力が前記コネクタ軸部と前記第１ナットとの間に加えられたとき、前記延伸部が変形または破断することにより、前記コネクタ軸部は、前記第１ナットから分離する。

【発明の効果】

【0009】

本発明の一態様によれば、外力に対して十分な強度を有するセメント構造体を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明の一実施形態に係るジョイント構造の構成を示す断面図である。

【図2】上記ジョイント構造のアンカー部の構成を示す断面図である。

【図3】上記アンカー部のコネクタの構成を示す正面図である。

【図4】かしめ部がかしめられる前の、上記アンカー部のコネクタの構成を示す断面図である。

【図5】かしめ部がかしめられた後の、上記アンカー部のコネクタの構成を示す断面図である。

【図6】本発明の他の実施形態に係るジョイント構造のアンカー部の構成を示す断面図である。

【図7】繊維強化セメントモルタルを模視的に示す拡大断面図である。

【図8】符号Ａはセメントモルタル中にばらの状態で配合する短繊維の拡大側面図であり、符号Ｂは同セメントモルタル中に収束状態で配合する収束繊維の拡大側面図であり、符号Ｃは収束繊維を波形に付形した波形収束繊維の拡大側面図である。

【図9】本発明の他の実施形態に係るジョイント構造の構成を示す断面図である。

【図10】本発明の他の実施形態に係るジョイント構造の構成を示す上面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

〔実施形態１〕
（ジョイント構造１００の概略構成）
図１は、実施形態１に係る橋梁のジョイント構造１００（セメント構造体）の構成を示す断面図である。ジョイント構造１００は、橋梁における隣接する建造物の床版（基礎構造体）を接続する。すなわち、ジョイント構造１００は、第１建造物１Ａの床版２Ａと第２建造物１Ｂの床版２Ｂとを接続する。ジョイント構造１００は、第１建造物１Ａと第２建造物１Ｂとの遊間３の近傍における床版２Ａおよび床版２Ｂの上面を掘削して形成される凹部４において設けられる。ジョイント構造１００は、凹部４において鉄筋（補強部材）を床版２Ａ，２Ｂに固定し、そこにセメント系混合物Ｍ（例えばコンクリート、高靭性ジェットモルタルなど）を打ち込むことにより施工される。以下、橋梁における第１建造物１Ａが位置する側を前方、第２建造物１Ｂが位置する側を後方、後方に向かって左側を左方、右側を右方として説明する。

【0012】

図１に示すように、ジョイント構造１００は、床版２Ａに埋設される複数の第１アンカー部１０Ａと、床版２Ｂに埋設される複数の第２アンカー部１０Ｂおよび複数の第３アンカー部１０Ｃと、を備える。複数の第１アンカー部１０Ａは、左右方向に沿って所定のピッチで床版２Ａに設けられている。同様に、複数の第２アンカー部１０Ｂおよび複数の第３アンカー部１０Ｃはそれぞれ、左右方向に沿って所定のピッチで床版２Ｂに設けられている。以下、複数の第１アンカー部１０Ａ、複数の第２アンカー部１０Ｂ、および複数の第３アンカー部１０Ｃを特に区別する必要がない場合、単にアンカー部１０と称する。

【0013】

各アンカー部１０は、前後方向に延びる鉄筋（補強部材１３）を有する。具体的には、複数の第１アンカー部１０Ａは、後方に延びる鉄筋を有する。また、複数の第２アンカー部１０Ｂ、および複数の第３アンカー部１０Ｃは、前方に延びる鉄筋を有する。各第１アンカー部１０Ａの後方に延びる鉄筋と、対応する第２アンカー部１０Ｂの鉄筋とは任意の連結方法（例えば結束線による結束、溶接など）により連結される。同様に、複数の第２アンカー部１０Ｂの鉄筋と複数の第３アンカー部１０Ｃの鉄筋とが連結される。これにより、隣接する建造物の床版２Ａ，２Ｂを鉄筋により接続し、前後方向の外力に対するジョイント構造１００の強度を向上できる。また、床版２Ａ，２Ｂを１本の（Ｕ字形の）鉄筋により接続する場合と比較し、床版２Ａおよび床版２Ｂにそれぞれ固定されるＬ字形の鉄筋を連結する上記構成により、第１建造物１Ａおよび／または第２建造物１Ｂの前後方向の伸縮を吸収できる。

【0014】

ジョイント構造１００は、扁平パイプ５と、パイプ固定用上部鉄筋６と、パイプ固定用下部鉄筋７とをさらに備える。扁平パイプ５は、膨張することによりジョイント構造１００を床版２Ａ，２Ｂから切り離すことが可能なパイプである。例えば、扁平パイプ５に液体を注入することにより、扁平パイプ５は上下方向に膨張する。扁平パイプ５に液体を注入する注入口は、路面付近に配置される。扁平パイプ５は、アンカー部１０のコネクタ１２（図２参照）とアンカーボルト１１（図２参照）との境界付近を通るように設けられる。また、パイプ固定用上部鉄筋６およびパイプ固定用下部鉄筋７は、扁平パイプ５が上記境界付近に位置するように扁平パイプ５の高さ位置を固定する。例えば、パイプ固定用下部鉄筋７は、アンカー部１０の平板部材１４（図２参照）の下側において、任意の連結方法により平板部材１４に固定される。扁平パイプ５は、アンカー部１０の付近を通るように、パイプ固定用下部鉄筋７の上側に載置される。パイプ固定用上部鉄筋６は、扁平パイプ５の上側に載置され、任意の連結方法によりパイプ固定用下部鉄筋７に固定される。これにより、扁平パイプ５は、上記境界付近においてパイプ固定用上部鉄筋６とパイプ固定用下部鉄筋７とに挟持される。

【0015】

ジョイント構造１００は、左右方向に延びる複数の左右方向補強部材８をさらに備えてもよい。複数の（図１に示す一例では５つの）左右方向補強部材８は、前後方向に沿って並設される。複数の左右方向補強部材８は、補強部材１３の第２直線部１３３の下方に配置され、任意の連結方法により補強部材１３に固定される。複数の左右方向補強部材８により、左右方向の外力に対するジョイント構造１００の強度を向上できる。

【0016】

なお、図１に示す構成は、ジョイント構造１００の一例に過ぎない。例えば、ジョイント構造１００において複数の第３アンカー部１０Ｃは省略されてもよい。

【0017】

（アンカー部１０の構成）
図２は、アンカー部１０の構成を示す断面図である。図２に示すように、アンカー部１０は、アンカーボルト１１と、コネクタ１２と、補強部材１３とを備える。アンカー部１０は、床版２Ａ，２Ｂにアンカーボルト１１を打ち込み、当該アンカーボルト１１にコネクタ１２を介して補強部材１３を取り付けることにより、凹部４に設置される。図２では、このようにして組み立てられたアンカー部１０を図示している。

【0018】

アンカーボルト１１は、床版２Ａ，２Ｂに固定されるボルトである。アンカーボルト１１は、床版２Ａ，２Ｂの上面から上方（鉛直上向き）に延びている。

【0019】

コネクタ１２は、上下方向に延びる略円柱形状のコネクタ軸部１２１と、コネクタ軸部１２１の下側に形成される収容部１２４ａに収容される第１ナット１２２と、を備える。コネクタ軸部１２１の上端（他端側の端面）には、ネジ孔１２１ａ（第２ネジ孔）が形成されている。ネジ孔１２１ａには、後述するＬ字形の補強部材１３が結合される。第１ナット１２２は、アンカーボルト１１と締結する。

【0020】

コネクタ１２は、補強部材１３をアンカーボルト１１と接続し、かつ、所定値以上の軸方向の引張力が加えられたとき、補強部材１３をアンカーボルト１１から切り離し可能とするための部材である。言い換えると、コネクタ１２は、ジョイント構造１００を床版２Ａ，２Ｂと接続し、かつ、所定値以上の軸方向の引張力が加えられたとき、ジョイント構造１００を床版２Ａ，２Ｂから撤去可能とするための部材である。このような機能を有するコネクタ１２の具体的な構成については、図３～図５を参照し、後述する。

【0021】

補強部材１３は、緩やかに折れ曲がった湾曲部１３２を有するＬ字形の鉄筋である。すなわち、補強部材１３は、第１直線部１３１と、湾曲部１３２と、第２直線部１３３とを有する。補強部材１３は、第１直線部１３１においてネジ切りされており、コネクタ軸部１２１のネジ孔１２１ａに締結される。第１直線部１３１は、コネクタ１２から上方に延びる。湾曲部１３２は、第１直線部１３１に対して９０度だけ湾曲する。第２直線部１３３は、横方向に延び、他のアンカー部１０の第２直線部１３３に任意の連結方法により連結される（図１参照）。例えば、第１アンカー部１０Ａにおける第２直線部１３３は、後方に延び、第２アンカー部１０Ｂにおける第２直線部１３３は、前方に延びる。そして、第１アンカー部１０Ａにおける第２直線部１３３と、第２アンカー部１０Ｂにおける第２直線部１３３とが連結される。これにより、隣接する建造物の床版２Ａ，２Ｂを逆Ｕ字状の鉄筋により接続し、前後方向の外力に対するジョイント構造１００の強度を向上できる。なお、第２直線部１３３が、少なくともパイプ固定用上部鉄筋６（図１参照）より上方に配置されるように、補強部材１３は、コネクタ１２から上方に延びる。

【0022】

アンカー部１０は、平板部材１４と、第２ナット１５とをさらに備えてもよい。平板部材１４は、コネクタ１２の下方に位置し、コネクタ１２が有する第１ナット１２２と、後述する第２ナット１５とに挟まれて設けられる。また、平板部材１４は、その下側に位置するパイプ固定用下部鉄筋７と連結する。これにより、パイプ固定用上部鉄筋６とパイプ固定用下部鉄筋７とに挟持される扁平パイプ５をコネクタ１２とアンカーボルト１１との境界付近に配置することができる（図１参照）。平板部材１４は、ボルトが通過する穴または切り欠きを有する板部材、例えば角ワッシャ等であればよい。第２ナット１５は、第１ナット１２２より下側においてアンカーボルト１１と締結する。第２ナット１５は、第１ナット１２２とともに平板部材１４を挟んで固定する。

【0023】

（コネクタ１２の構成）
図３は、コネクタ１２の構成を示す正面図である。図４は、かしめ部１２４がかしめられる前の、コネクタ１２の構成を示す断面図である。図５は、かしめ部１２４がかしめられた後の、コネクタ１２の構成を示す断面図である。図３～図５に示すように、コネクタ１２は、コネクタ軸部１２１と、第１ナット１２２と、頭部１２３と、かしめ部１２４とを備える。図３～図５を参照し、コネクタ１２の具体的な構成について、以下に説明する。

【0024】

図３に示すように、略円柱形状のコネクタ軸部１２１の下端には、頭部１２３が設けられている。頭部１２３は、コネクタ１２をアンカーボルト１１に締結するためのツール（例えば六角レンチ）と係合するように、コネクタ軸部１２１より径が拡大されており、非円形（例えば六角形）の断面を有する。頭部１２３の下端には、略円筒形状のかしめ部１２４が設けられている。かしめ部１２４の下部１２４ｂは、他の部分よりも外径が小さく（すなわち厚みが小さく）形成されている。

【0025】

図４および図５に示すように、かしめ部１２４の内部には第１ナット１２２を収容する収容部１２４ａが形成される。すなわち、コネクタ軸部１２１の下側（軸方向の一方側）に位置し、第１ナットを収容する収容部１２４ａが形成される。かしめ部１２４は、既製品である第１ナット１２２の外径よりわずかに大きい内径を有する。また、かしめ部１２４は、既製品である第１ナット１２２の高さより高く形成される。また、かしめ部１２４は、収容された第１ナット１２２の下端がかしめ部１２４の下部１２４ｂに達するように形成される。収容部１２４ａは、円柱形状の凹部でもよいし、第１ナット１２２の形状に合った六角柱形状の凹部であってもよい。

【0026】

図５に示すように、かしめ部１２４は、収容部１２４ａに第１ナット１２２が配置された状態でかしめられる。具体的には、かしめ部１２４の下部１２４ｂにおける収容された第１ナット１２２より下方に延伸する部分（図４参照）を径方向内側に折り曲げる。これにより、収容部１２４ａの縁から径方向内側に延伸し、第１ナット１２２が収容部１２４ａから抜けるのを防止する延伸部１２５が形成される。そして、かしめ部１２４の下部１２４ｂをプレス機等により内側に変形させる。これにより、かしめ部１２４の内面（収容部１２４ａの内面）の一部は、第１ナット１２２の外面に密着する。したがって、第１ナット１２２は、かしめ部１２４に対して相対回転不能に、収容部１２４ａに収容される。なお、延伸部１２５が第１ナット１２２のネジ孔１２１ａを塞がないように、かしめ部１２４の高さおよび延伸部１２５の長さは設定される。

【0027】

かしめ部１２４により固定された第１ナット１２２をアンカーボルト１１に締結することにより、コネクタ１２は、アンカーボルト１１に接続される。ここで、所定値以上の軸方向の引張力がコネクタ軸部１２１と第１ナット１２２との間に加えられたとき、延伸部１２５が変形または破断することにより、コネクタ軸部１２１は、第１ナット１２２から分離する。これにより、コネクタ軸部１２１と第１ナット１２２との間に所定値以上の軸方向の引張力が加えられたとき、補強部材１３を（第１ナット１２２を除くコネクタ１２とともに）アンカーボルト１１から切り離し可能とする構成を実現できる。延伸部１２５（すなわち、かしめ部１２４の下部１２４ｂ）の厚さおよび材質は、引張力の上記所定値に応じて適宜決定されればよい。

【0028】

（作用効果）
上記の構成によれば、所定値以上の軸方向の引張力により、補強部材１３を、床版２Ａ，２Ｂに固定されたアンカーボルト１１から切り離し可能とする構成を実現できる。すなわち、扁平パイプ５を上下方向に膨張させ、コネクタ１２とアンカーボルト１１との間に所定値以上の軸方向の引張力を加えることにより、ジョイント構造１００を床版２Ａ，２Ｂから切り離すことができる。したがって、ジョイント構造１００内の部品の取り換えの際に、鉄筋コンクリートであるジョイント構造１００を容易に撤去できる。

【0029】

そして、従来のジョイント構造においては、コネクタにかしめられたボルトと、床版に打ち込まれたアンカーボルトとを通常のナットより長い長ナット等により固定して、コネクタにかしめられたボルトを床版に固定している。このような構成により、コネクタに接続された補強部材を床版から切り離し可能としている。ただし、ボルトとアンカーボルトとを互いに接続するために、通常のナットより長い長ナットが必要になる。また、ボルト同士を接続する必要があるため、作業工程が増え、施工性がよくない。

【0030】

一方、本実施形態においては、コネクタ１２に固定された第１ナット１２２をアンカーボルト１１に締結することで、コネクタ１２に固定された第１ナット１２２を床版２Ａ，２Ｂに固定している。このような構成により、コネクタをボルトから切り離し可能としている。すなわち、本実施形態では、頭部と軸部とを有するボルトの代わりにナットを用いて、補強部材を床版から切り離し可能な構成を実現している。これにより、ジョイント構造の高さを低減できる。したがって、凹部４の深さを浅くでき、凹部４を充填するセメント系混合物Ｍの量を低減できる。また、掘削する深さを浅くすることができるため、ジョイント構造１００は施工性がよい。さらに、直接アンカーボルト１１にコネクタ１２を接続することができるため、作業工程を少なくでき、施工性がよい。

【0031】

また、第１ナット１２２と第２ナット１５とに挟まれて設けられる平板部材１４は、その下側に位置するパイプ固定用下部鉄筋７と連結する。このような構成により、パイプ固定用上部鉄筋６とパイプ固定用下部鉄筋７とに挟持される扁平パイプ５をコネクタ１２とアンカーボルト１１との境界付近（詳細には、延伸部１２５の付近）に配置することができる。

【0032】

また、補強部材１３は、第１直線部１３１においてネジ切りされており、コネクタ軸部１２１のネジ孔１２１ａに締結される。このような構成により、補強部材１３をコネクタ１２に溶接する代わりに補強部材１３をコネクタ１２にネジ止めすることにより、簡易的に補強部材１３をコネクタ１２に接続できる。したがって、ジョイント構造の施工における溶接作業を低減できる。溶接された箇所は強度が低下する。本実施形態のジョイント構造１００では、強度も向上させることができる。

【0033】

〔実施形態２〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0034】

図９は、実施形態２に係る橋梁のジョイント構造１０１（セメント構造体）の構成を示す断面図である。図１０は、ジョイント構造１０１の構成を示す上面図である。図６は、ジョイント構造１０１のアンカー部２０の構成を示す断面図である。図６、図９、図１０に示すように、アンカー部２０は、アンカー部１０におけるコネクタ１２および補強部材１３の代わりに、それぞれコネクタ２２および補強部材２３を備える点で、アンカー部１０と相違する。

【0035】

コネクタ２２は、コネクタ軸部２２１と、第１ナット１２２と、かしめ部１２４とを備える。すなわち、コネクタ２２は、コネクタ１２におけるコネクタ軸部１２１の代わりにコネクタ軸部２２１を備え、コネクタ１２における頭部１２３を備えない点で、コネクタ１２と相違する。

【0036】

コネクタ軸部２２１は、軸方向の他方側である上側に延伸する略角柱形状（例えば四角柱形状）の部材である。コネクタ軸部２２１の側面には、ネジ孔２２１ａ（第１ネジ孔）が形成されている。ネジ孔２２１ａには、横方向に延びる補強部材２３が結合される。補強部材２３は、直線状の鉄筋であり、一端がねじ切りされている。補強部材２３は、他のアンカー部２０の補強部材２３に任意の連結方法により連結される。

【0037】

なお、コネクタ軸部２２１は、少なくともパイプ固定用上部鉄筋６（図１参照）より上方まで延伸すればよい。そして、補強部材２３が、少なくともパイプ固定用上部鉄筋６（図１参照）より上方に配置されるように、ネジ孔２２１ａは、パイプ固定用上部鉄筋６より上方の位置に設けられればよい。

【0038】

（作用効果）
上記の構成によれば、補強部材２３を直線状の鉄筋とすることができる。そのため、Ｌ字形の補強部材１３をコネクタ軸部１２１にネジ止めする際に第２直線部１３３が回転するスペースが必要であった一方、直線状の補強部材２３をコネクタ軸部２２１にネジ止めする際には当該スペースは必要でない。したがって、コネクタ軸部にネジ止めする際の作業性を向上させることができる。

【0039】

また、強度が低下する曲げ加工が必要なＬ字形の補強部材１３の代わりに、直線状の補強部材２３とすることにより、補強部材２３の強度を向上させることができる。

【0040】

また、コネクタ軸部２２１は、略角柱形状の部材であるため、コネクタ軸部２２１におけるネジ穴加工が容易となる。また、コネクタ軸部２２１の断面を非円形とするため、コネクタ１２をアンカーボルト１１に締結するためのツールと係合する頭部を設ける必要がない。なお、コネクタ軸部２２１は、略円柱形状の部材であってもよい。その場合、コネクタ２２は、頭部１２３を備えていてもよいし、備えていなくてもよい。

【0041】

（付記事項）
なお、パイプ固定用下部鉄筋７を省略してもよい。例えば、パイプ固定用下部鉄筋７を省略し、パイプ固定用上部鉄筋６と平板部材１４とで扁平パイプ５を挟んで固定してもよい。平板部材１４は、扁平パイプ５に重なるよう延びている長方形の板部材でもよい。これにより、パイプ固定用下部鉄筋７を省略し、施工性を向上することができる。

【0042】

上記実施形態では、コネクタ１２，２２を、橋梁のジョイント構造１００，１０１に適用した一例を説明したが、適用例としてはこれに限定されない。例えば、コネクタ１２，２２は、工場等における基礎コンクリート（基礎構造体）と機械を載置する架台（セメント構造体）とを接続する部材として使用されてもよい。この場合、（例えば、架台に埋設された扁平パイプの膨張により）コネクタに所定値以上の軸方向の引張力を印加することで、架台を基礎コンクリートから容易に撤去できる。

【0043】

〔実施形態３〕
本発明の他の実施形態について、以下に説明する。なお、説明の便宜上、上記実施形態にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を繰り返さない。

【0044】

本実施形態では、上記実施形態で説明したジョイント構造１００，１０１のセメント系混合物Ｍの一例としての繊維強化セメントモルタル３０について説明する。すなわち、本実施形態において、ジョイント構造１００，１０１は、上記コネクタ１２，２２と、上記扁平パイプ５と、コネクタ１２，２２および扁平パイプ５の周りに充填される繊維強化セメントモルタル３０と、を含む。繊維強化セメントモルタル３０は、セメントモルタル３１中に補強繊維を配合した材料である。例えば、本実施形態においては、繊維強化セメントモルタル３０は、セメントモルタル３１に配合する補強繊維が果たす強化繊維機能を著しく高めた材料である。

【0045】

（繊維強化セメントモルタル３０の構成）
図７は、繊維強化セメントモルタル３０を模視的に示す拡大断面図である。図７に示すように、繊維強化セメントモルタル３０は、セメントモルタル３１中に補強繊維としてばらの短繊維３２ａと、短繊維３２ｂを収束して成る収束繊維３３とを配合した材料である。詳細には、収束繊維３３は、多数本の短直状の短繊維３２ｂを直線に引き揃えて束にし、或いは捩りを与えて束にし、該束の周面に結束繊維３４をスパイラル状に巻装し融着することによって形成される。該ばらの短繊維３２ａと収束繊維３３の相乗効果によりセメントモルタル３１の強度（引張強度および曲げ強度など）を大幅に向上できる。

【0046】

上記補強繊維としての短繊維３２ａ，３２ｂと結束繊維３４とは、ポリエチレン繊維、ビニロン繊維の他、カーボン繊維、アラミド繊維、ザイロン繊維、ダイニーマ繊維が使用される。

【0047】

上記ダイニーマは東洋紡績株式会社（大阪市北区堂島浜二丁目２番８号）の商標であり、このダイニーマは超高分子量ポリエチレンでできており、超高強力、高弾性率を有し、軽く、耐疲労性と、耐衝撃性と、耐光性等に優れ、繊維強化セメントモルタルに配合する補強繊維として適材である。

【0048】

又上記ザイロンは同じ東洋紡績株式会社のポリパラフェニレンベンズオキサゾール（ＰＢＯ）繊維の商標であり、同繊維はポリベンズアゾール系ポリマーであり、剛直で極めて直線性の高い分子構造を持つ繊維であり、引張強度、耐衝撃特性と耐光性等に富み、繊維強化セメントモルタルに配合する補強繊維として適材である。

【0049】

上記ポリエチレン繊維、ビニロン繊維の他、カーボン繊維、アラミド繊維、ザイロン繊維、ダイニーマ繊維等の繊維は互いに組み合わせて用いることができる。

【0050】

図８の符号Ａはセメントモルタル３１中にばらの状態で配合する短繊維３２ａの拡大側面図である。図８の符号Ｂは同セメントモルタル中に収束状態で配合する収束繊維３３の拡大側面図である。図８の符号Ｃは収束繊維３３を波形に付形した波形収束繊維の拡大側面図である。

【0051】

図８の符号Ａに示すように、上記ばらの短繊維３２ａの長さＬ１は６～１２ｍｍ、同直径Ｒ１は０．００６～０．０５ｍｍの範囲で夫々選択する。

【0052】

他方、上記収束繊維３３の長さＬ２は９～２５ｍｍ、同直径Ｒ２は０．５～３ｍｍの範囲で選択し、収束繊維３３を形成する短繊維３２ｂの直径は０．００６～０．０５ｍｍ、同本数は２００～５０００本の範囲で選択する。上記直径Ｒ２は短繊維３２ｂの本数によって定まる。

【0053】

又上記ばらの短繊維３２ａと収束繊維３３の相対長は略１：１～４となるように上記長さの範囲で選択する。好ましくは繊維長９ｍｍのばらの短繊維３２ａを選択するとき、同１２ｍｍの収束繊維３３を選択し、同様に繊維長１２ｍｍのばらの短繊維３２ａを選択するとき、同１５ｍｍの収束繊維３３を選択するというように、相対長が短い短繊維３２ａと該短繊維３２ａより相対長が長い収束繊維３３とを混ぜてセメントモルタル３１（繊維３２ａ，３３以外の全ての配合材を含むモルタル）中に１～４ｖｏｌ％配合する。好ましい配合量は２～３ｖｏｌ％である。

【0054】

更に好ましくは収束繊維３３の長さが短繊維３２ａの長さに対し２～５ｍｍ程度長いものを用い、短繊維３２ａの破断後のひび割れ拡大に対する耐力を発揮せしめる。

【0055】

上記ばらの短繊維３２ａと収束繊維３３の相対配合比（重量比）は１～６：１～６の範囲で選択する。好ましい相対配合比は略１：１である。

【0056】

図８の符号Ｂは上記収束繊維３３の収束手段を例示しており、図示のように多数本の短直状の短繊維３２ｂを直線に引き揃えて束にし、或いは捩りを与えて束にし、該束の周面に結束繊維３４をスパイラル状に巻装し融着することによって収束繊維３３を形成する。

【0057】

図８の符号Ｃに示すように、上記収束繊維３３を波形に付形した波形収束繊維を用いセメントモルタル３１との結合効果を向上することができる。

【0058】

上記スパイラル状に巻装した結束繊維３４とばらの短繊維３２ａと収束繊維３３を形成する短繊維３２ｂとは、同じ材質で同じ直径０．００６～０．０５ｍｍの繊維を用いる。但し本実施形態は結束繊維３４とばらの短繊維３２ａと収束繊維３３を形成する短繊維３２ｂの夫々を異材質、異径のもので構成する場合を含む。

【0059】

（繊維強化セメントモルタル３０の配合例）
繊維強化セメントモルタル３０の配合例について説明する。繊維強化セメントモルタル３０の１立方メートル当たりの配合量の例を配合例１～配合例３として以下に示す。なお、繊維強化セメントモルタルの配合例としては、配合例１～配合例３に示すものに限定されない。
＜配合例１・・・繊維量１.０ｖｏｌ％＞
水・・・・・・・・・・・・・・・・２５６．８ ｋｇ
ポルトランドセメント・・・・・・１３４２．４ ｋｇ
膨張剤・・・・・・・・・・・・・・・２０．０ ｋｇ
珪砂・・・・・・・・・・・・・・・４６６．３ ｋｇ
シリカフューム・・・・・・・・・・２０４．４ ｋｇ
高性能減水剤・・・・・・・・・・・・１３．６ ｋｇ
起泡剤・・・・・・・・・・・・・・・・０．５４３ｋｇ
ばらの短繊維（ｅｘダイニーマ）・・・・８．３２７ｋｇ
（長さ６～１２ｍｍ、直径０．００６～０．０５ｍｍ）
収束繊維（ｅｘダイニーマ）・・・・・・１．３８８ｋｇ
（長さ９～２５ｍｍ、直径０．５～３ｍｍ）
＜配合例２・・・繊維量２.５ｖｏｌ％＞
水・・・・・・・・・・・・・・・・３２４．６ ｋｇ
ポルトランドセメント・・・・・・１３６８．４ ｋｇ
珪砂・・・・・・・・・・・・・・・２７３．７ ｋｇ
シリカフューム・・・・・・・・・・２４１．４ ｋｇ
高性能減水剤・・・・・・・・・・・・・８．０４６ｋｇ
抑泡剤・・・・・・・・・・・・・・・・０．６５７ｋｇ
ばらの短繊維（ｅｘダイニーマ）・・・１２．１４４ｋｇ
（長さ６～１２ｍｍ、直径０．００６～０．０５ｍｍ）
収束繊維（ｅｘダイニーマ）・・・・・１２．１４４ｋｇ
（長さ９～２５ｍｍ、直径０．５～３ｍｍ）
＜配合例３・・・繊維量４.０ｖｏｌ％＞
水・・・・・・・・・・・・・・・・３９３．４ ｋｇ
ポルトランドセメント・・・・・・１３６７．７ ｋｇ
膨張剤・・・・・・・・・・・・・・・２０．０ ｋｇ
珪砂・・・・・・・・・・・・・・・１２９．３ ｋｇ
シリカフューム・・・・・・・・・・２０８．１ ｋｇ
高性能減水剤・・・・・・・・・・・・１３．９ ｋｇ
起泡剤・・・・・・・・・・・・・・・・０．８２５ｋｇ
ばらの短繊維（ｅｘダイニーマ）・・・・９．７ ｋｇ
（長さ６～１２ｍｍ、直径０．００６～０．０５ｍｍ）
収束繊維（ｅｘダイニーマ）・・・・・２９．１ ｋｇ
（長さ９～２５ｍｍ、直径０．５～３ｍｍ）
本実施形態において、セメントモルタル３１とは、ポルトランドセメント（硬化材）を主材とし、これに砂等の骨材や機能材を配合して加水混練したものを含む。

【0060】

上記配合例１乃至３における水、ポルトランドセメント、骨材（珪砂）、機能材（シリカフューム、高性能減水剤、起泡剤）と上記ばらの短繊維３２ａと収束繊維３３はミキサーにかけて混練し、攪拌して両補強繊維５ａ，６を均一に分散せしめる。

【0061】

本実施形態は、上記水／セメント（シリカフュームを含む）比（Ｗ／Ｃ％）を配合例１においては１６．６％、配合例２においては２０．１％、配合例３においては２４．９％の貧加水にし、ばらの短繊維３２ａと収束繊維３３と協働してその強度を著しく高めた繊維強化セメントモルタル３０である。

【0062】

上記配合例１，３においては起泡剤を配合し、起泡によって体積を増加し、吹き付け性を良好にしている。この起泡は吹き付けによって放散される。

【0063】

又、配合例２においては抑泡剤を配合し打設に適した繊維強化セメントモルタルを構成している。

【0064】

又配合例１，３においては、膨張剤を添加している。該膨張剤は硬化後の繊維強化セメントモルタルの収縮を有効に抑制する効果がある。

【0065】

（繊維強化セメントモルタル３０の利点）
本実施形態に係る繊維強化セメントモルタル３０は、セメントモルタル３１中に補強繊維として配合したばらの短繊維３２ａと収束繊維３３とが協働して、微細ひび割れが生じてから破壊に至る迄の伸び長、即ち強度に影響が少ない浅く微細なひび割れ発生を維持する伸び長を大幅に増大できる。したがって、繊維強化セメントモルタル３０は、従来のコンクリートと比較し、引張強度および曲げ強度を大幅に向上できる。

【0066】

このような繊維強化セメントモルタル３０をジョイント構造１００，１０１に用いることにより以下の効果を有する。すなわち、繊維強化セメントモルタル３０は、建造物からの外力に対応して、微細なひび割れ発生を維持しながら柔軟に変形することができる。これにより、ジョイント構造１００，１０１は、地震等による建造物の揺れ、または寒暖による建造物の伸縮に対して、十分な強度を有することができる。なお、ジョイント構造１００，１０１の鉄筋部分（補強部材１３）については、上述したように隣接する建造物の床版２Ａ，２Ｂにそれぞれ固定されるＬ字形の鉄筋を連結する構成となっており、これは、隣接する建造物からの外力を吸収できる構成である。

【0067】

一方、繊維強化セメントモルタル３０は、扁平パイプ５の膨張によって所定値以上の引張力が加わると、扁平パイプ５を含む上下方向に略直交する面に沿って破断する。したがって、繊維強化セメントモルタル３０は、凹部４から容易に撤去することができる。そのため、補修工事において劣化したジョイント構造１００，１０１を容易に撤去し、新たにジョイント構造を施工することができる。また、地震等の災害時に、繊維強化セメントモルタル３０を含むジョイント構造１００，１０１は完全に破損せずに構造を維持することができる。一方で、ジョイント構造１００，１０１の一部が破損した場合に、扁平パイプ５を膨張させることによって、容易に撤去し、交換することができる。

【0068】

以上のように、繊維強化セメントモルタル３０は、建造物からの外力に対して十分な強度を確保しつつ、所定値以上の引張力に対しては適切に破断するという点において、ジョイント構造１００，１０１の凹部４を充填するセメント系混合物Ｍとして極めて有効である。

【0069】

（付記事項）
上記砂等の骨材としては珪砂等の砂が例示され、上記機能材としてはシリカフューム（硬化材）、減水剤、起泡剤等が例示される。この例示の場合はセメントとシリカフュームが硬化材となる。

【0070】

本実施形態は、上記ばらの短繊維３２ａと収束繊維３３とを配合した繊維強化セメントモルタルにスチレンブタジエン樹脂系、ポリアクリル酸エステル樹脂系（アクリル樹脂系）、エチレン酢ビ樹脂系、酢ビ・ベオバ樹脂系等から成るポリマー樹脂の流動材を配合した配合例を含む。

【0071】

即ち、前記配合例１乃至３の水とポルトランドセメントと骨材と機能材とから成るセメントモルタルに上記ポリマー樹脂を配合して繊維強化ポリマーセメントモルタルにした配合例を含む。この場合ポリマー樹脂は１０～１２０ｋｇの範囲で配合する。

【0072】

繊維強化セメントモルタルは、補強繊維として、短繊維３２ａおよび収束繊維３３のうち少なくとも１つを含むものでもよい。

【0073】

以上、下限値と上限値間を「～」で示した数値範囲は、該下限値と上限値を含み、該下限値と上限値間の全ての数値（整数値と小数値）を表したものである。

【0074】

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0075】

１００，１０１ ジョイント構造（セメント構造体）
２Ａ，２Ｂ 床版（基礎構造体）
５ 扁平パイプ
１１ アンカーボルト
１２、２２ コネクタ
１２１、２２１ コネクタ軸部
１２１ａ、２２１ａ ネジ孔
１２２ 第１ナット
１２４ａ 収容部
１２５ 延伸部
１３、２３ 補強部材
１４ 平板部材
１５ 第２ナット
３０ 繊維強化セメントモルタル

【要約】

【課題】外力に対して十分な強度を有するセメント構造体を提供する。
【解決手段】ジョイント構造（１００）は、コネクタ（１２，２２）と、扁平パイプ（５）と、繊維強化セメントモルタル（３０）と、を備え、コネクタ（１２）は、コネクタ軸部（１２１）と、第１ナット（１２２）と、を備え、所定値以上の軸方向の引張力がコネクタ軸部と第１ナットとの間に加えられたとき、コネクタ軸部は、第１ナットから分離する。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】