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連続炭素繊維シート複合パネルによる柱部材の耐震補強工法『CFパネル工法』を開発

作業スペースに制限を受ける場所や工期が限られた場合の耐震補強に有効

2015年7月27日
大成建設株式会社
成和リニューアルワークス株式会社

 大成建設(株)(社長:村田誉之)は、成和リニューアルワークス(株)(社長:増子文典)と共同で、連続炭素繊維シート複合パネル(以下、CF複合パネル)による柱部材の耐震補強工法『CFパネル工法』を開発しました。

 これまでの柱部材の耐震補強工法では、鋼板や炭素繊維を柱部材に巻き立てたり、コンクリートを増し打ちする方法が用いられていましたが、大型重機や専用機械が必要となるため、作業スペースに制限を受ける狭隘な場所での施工は困難とされていました。また、これらの工法は施工に複数日以上を要するため、短期間で施工できる工法の開発が求められていました。
 今回、トンネル覆工で壁面のはく落防止や曲げに対する補強材として多くの実績があるCF複合パネルを用いて、重機を使用せずに短期間で施工可能で、炭素繊維シートの巻き立てによる耐震補強と同等の効果を発揮する柱部材の耐震補強工法を開発しました。

『CFパネル工法』の特徴は以下のとおりです。

  1. 1CF複合パネルは既設柱の形状に合わせて自由な形に成形でき、予め工場で製作するため、部材の品質を確保できます。
  2. 2CF複合パネルは1m2当たり10kg程度と軽量なため、搬入・設置を手作業で行うことができます。揚重用機材が不要なため、狭隘な場所での施工に適しています。
  3. 3新たに考案したCF複合パネル現場接合方法の適用により、CF複合パネルを既存柱の周囲に設置後、柱との間に無収縮モルタルを注入するだけで補強が完了するため、従来工法と比べ施工性が向上し、工期も著しく短縮できます。
  4. 4本工法により補強した柱は、従来の炭素繊維シートの巻き立てによる耐震補強と同等の性能を有しています。

 例えば、実質的な作業時間が3時間程度の夜間鉄道工事を想定した場合の試算では、本工法は炭素繊維シート巻き立て工法と比較して、約30%の工期短縮と約10%の施工費のコストダウンを図ることができるという結果が得られています。

 今後は、夜間の限られた時間での施工が必要な地下街や地下鉄、駅舎など鉄道施設の中柱の耐震補強工事、大型重機が使えないような作業スペースに制限を受ける場所での柱部材の耐震補強に積極的に提案していきます。

  • 連続炭素繊維シート複合パネル(Carbon Fiber複合パネル=CF複合パネル):炭素繊維シートを2枚のフレキシブルボードでサンドイッチし複合成形したパネル。柱部材の現場補強では、部材に応じて成形したフレキシブルボードを建て込み、炭素繊維シートを重ねて現場接合する。その後、炭素繊維シート接合部をフレキシブルボートで被覆し、現場接合にて一体化する。
CFパネル工法
CFパネル工法