JP2003328500A - Sheet for repairing metallic pipe column - Google Patents
Sheet for repairing metallic pipe columnInfo
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、一般に、照明柱、
標識柱、表示柱、電柱、鉄道用架線柱、信号柱、門型
柱、更には建築構造用の角柱などの金属管柱の補修、補
強（以後、単に「補修」という）のために使用する金属
管柱補修用シートに関する。FIELD OF THE INVENTION The present invention generally relates to an illumination column,
It is used for repairing and reinforcing (hereinafter simply referred to as "repair") metal pipe pillars such as signposts, display posts, utility poles, railway overhead lines, signal posts, gate posts, and even prisms for building structures. A sheet for repairing a metal tube column.
【０００２】[0002]
【従来の技術】本発明者らは、特開２００１−３０３７
１５に記載されるように、金属管柱の外面及び／又は内
面にて、応力集中部及び／又はその近傍に繊維強化プラ
スチックを貼付した金属管柱を提案した。実際に、斯か
る構成の金属管柱は、応力集中部における局部応力、溶
接部における溶接熱残留応力を大幅に緩和することがで
き、それにより耐荷力や疲労性能を大幅に向上すること
ができる。2. Description of the Related Art
As described in 15, a metal tube column is proposed in which a fiber reinforced plastic is attached to the stress concentration part and / or its vicinity on the outer surface and / or the inner surface of the metal tube column. In fact, the metal tube column having such a configuration can remarkably reduce local stress in the stress concentrated portion and welding heat residual stress in the welded portion, thereby significantly improving load bearing capacity and fatigue performance. .
【０００３】又、補修のための作業をより容易とするた
めに、予め金属管柱の外面或いは内面形状に合わせて成
形硬化された繊維強化プラスチック成形品を作製し、こ
の繊維強化プラスチック成形品を接着剤を用いて金属管
柱の外面或いは内面に貼付することが実施されている。Further, in order to make the repair work easier, a fiber-reinforced plastic molded product which is previously molded and hardened according to the shape of the outer surface or the inner surface of the metal tube column is prepared, and this fiber-reinforced plastic molded product is manufactured. Affixing to the outer surface or the inner surface of the metal tube column by using an adhesive is practiced.
【０００４】この補修方法は、特に、金属管柱の内面補
修に際しては有効であり、補強作業の効率化を図ること
ができる。This repair method is particularly effective for repairing the inner surface of the metal tube column, and the efficiency of the reinforcing work can be improved.
【０００５】[0005]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、維強化
プラスチック成形品を金属管柱に貼付した場合には、金
属管柱に振動などの外部応力が付加された場合には、維
強化プラスチック成形品の端部において、特に、金属管
柱の軸線方向における端部、即ち、上下端部において応
力集中が発生し、繊維強化プラスチックの端部剥離を生
じ易くなることが分かっている。However, when the fiber-reinforced plastic molded product is attached to the metal tube column, if external stress such as vibration is applied to the metal tube column, the fiber-reinforced plastic molded product is It has been found that stress concentration occurs at the end portions, particularly at the end portions in the axial direction of the metal tube column, that is, at the upper and lower end portions, and the end portion peeling of the fiber reinforced plastic is likely to occur.
【０００６】そこで、その解決方法として、繊維強化プ
ラスチック成形品の上下両端部を傾斜したテーパ構造と
する方法、或いは、繊維強化プラスチック成形品の両端
部に帯状の剥離防止層を設ける方法などがあるが、作業
効率化の点では問題がある。Therefore, as a solution, there is a method of forming a taper structure in which the upper and lower ends of the fiber reinforced plastic molded product are inclined, or a method of providing strip-shaped peeling prevention layers on both ends of the fiber reinforced plastic molded product. However, there is a problem in improving work efficiency.
【０００７】従って、本発明の目的は、金属管柱表面に
貼付された繊維強化プラスチックの端部に発生していた
応力集中が大幅に緩和され、繊維強化プラスチックの端
部剥離の問題を解決した金属管柱補修用シートを提供す
ることである。Therefore, the object of the present invention is to relieve the problem of the exfoliation of the end portion of the fiber-reinforced plastic by greatly relieving the stress concentration generated at the end portion of the fiber-reinforced plastic attached to the surface of the metal tube column. The purpose is to provide a sheet for repairing a metal tube column.
【０００８】[0008]
【課題を解決するための手段】上記目的は本発明に係る
金属管柱補修用シートにて達成される。要約すれば、本
発明は、金属管柱の表面に貼着して金属管柱を補修する
ための金属管柱補修用シートであって、強化繊維にマト
リクス樹脂が含浸され、金属管柱の被補修面に適合する
形状に賦形された繊維強化プラスチックと、前記繊維強
化プラスチックの金属管柱への貼着面とは反対の面に接
合された樹脂未含浸のドライ強化繊維シートと、を有
し、前記ドライ強化繊維シートは、前記繊維強化プラス
チックの端縁より外方へと延在して設けられていること
を特徴とする金属管柱補修用シートである。Means for Solving the Problems The above object can be achieved by a sheet for repairing a metal tube column according to the present invention. In summary, the present invention relates to a metal pipe column repair sheet for adhering to the surface of a metal pipe column to repair the metal pipe column, wherein a reinforcing fiber is impregnated with a matrix resin, and the metal pipe column is covered. A fiber reinforced plastic shaped into a shape suitable for the repair surface, and a resin-impregnated dry reinforced fiber sheet bonded to the surface opposite to the surface where the fiber reinforced plastic is attached to the metal tube column. The dry reinforced fiber sheet is a sheet for repairing a metal tube column, which is provided so as to extend outward from an edge of the fiber reinforced plastic.
【０００９】本発明の一実施態様によると、前記ドライ
強化繊維シートは、矩形状とされ、少なくとも金属管柱
の軸線方向に対し直交する前記繊維強化プラスチックの
端部より所定長さだけ外方へと突出している。According to one embodiment of the present invention, the dry reinforced fiber sheet has a rectangular shape and extends outward from the end of the fiber reinforced plastic at least orthogonal to the axial direction of the metal tube column by a predetermined length. Is protruding.
【００１０】本発明の他の実施態様によると、前記繊維
強化プラスチックの前記強化繊維は、一方向に配列され
ているか、又は、織成或いは編成されたクロス状とされ
る。According to another embodiment of the present invention, the reinforcing fibers of the fiber reinforced plastic are arranged in one direction, or are woven or knitted in a cloth shape.
【００１１】本発明の他の実施態様によると、前記繊維
強化プラスチックの前記強化繊維は、炭素繊維；ガラス
繊維；ボロン、チタン、スチールなどの金属繊維；又
は、アラミド、ナイロン、ポリエステルなどの有機繊
維；などを一種、或いは、複数種混入して使用され、前
記マトリクス樹脂は、常温硬化型或は熱硬化型のエポキ
シ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、不飽和ポ
リエステル樹脂、フェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、
又は、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂などの熱
可塑性樹脂を使用する。According to another embodiment of the present invention, the reinforcing fibers of the fiber reinforced plastic are carbon fibers; glass fibers; metal fibers such as boron, titanium and steel; or organic fibers such as aramid, nylon and polyester. , Or the like, and the mixture is used. The matrix resin is a thermosetting epoxy resin, vinyl ester resin, MMA resin, unsaturated polyester resin, phenol resin, etc. Resin,
Alternatively, a thermoplastic resin such as a polyamide resin or a polycarbonate resin is used.
【００１２】本発明の他の実施態様によると、前記ドラ
イ強化繊維シートは、強化繊維を一方向に配列して強化
繊維層を形成し、この強化繊維層の片面或いは両面をメ
ッシュ状支持体により支持した構成とされるか、又は、
強化繊維を織成或いは編成して作製したクロスとされ
る。According to another embodiment of the present invention, the dry reinforcing fiber sheet has reinforcing fibers arranged in one direction to form a reinforcing fiber layer, and one side or both sides of the reinforcing fiber layer is covered with a mesh-shaped support. A supported configuration, or
A cloth is produced by weaving or knitting reinforcing fibers.
【００１３】本発明の他の実施態様によると、前記強化
繊維は、炭素繊維；ガラス繊維；ボロン、チタン、スチ
ールなどの金属繊維；又は、アラミド、ナイロン、ポリ
エステルなどの有機繊維；などを一種、或いは、複数種
混入して使用される。According to another embodiment of the present invention, the reinforcing fibers are carbon fibers; glass fibers; metal fibers such as boron, titanium and steel; or organic fibers such as aramid, nylon and polyester; Alternatively, a plurality of types are mixed and used.
【００１４】[0014]
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る金属管柱補修
用シートを図面に則して更に詳しく説明する。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, a sheet for repairing a metal tube column according to the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
【００１５】図１に本発明の金属管柱補修用シートの一
実施例を示す。本発明はこれに限定されるものではない
が、本実施例では、管柱の内面に貼着される補修用シー
トとして図示し説明する。FIG. 1 shows an embodiment of the sheet for repairing a metal tube column of the present invention. Although the present invention is not limited to this, in the present embodiment, it will be illustrated and described as a repair sheet attached to the inner surface of the pipe column.
【００１６】本実施例にて、金属管柱補修用シート１
は、被補修面である貼着すべき金属管柱１００（図７）
の内面形状に対応した表面形状を有するように賦形され
た繊維強化プラスチック２と、この繊維強化プラスチッ
ク２の金属管柱１００への貼着面とは反対の面に配置さ
れた樹脂未含浸のドライ強化繊維シート３とを有する。
ドライ強化繊維シート３は、繊維強化プラスチック２よ
り大面積を有する。本実施例で繊維強化プラスチック２
は矩形状とされ、従って、ドライ強化繊維シート３は、
繊維強化プラスチック２の各端縁より所定長さＷ１、Ｗ
２、Ｗ３、Ｗ４だけ突出するように形成されている。In this embodiment, a sheet 1 for repairing a metal tube column
Is the metal tube column 100 to be attached, which is the surface to be repaired (Fig. 7)
Of the fiber reinforced plastic 2 shaped to have a surface shape corresponding to the inner surface shape of the resin, and a resin-impregnated surface disposed on the surface opposite to the surface where the fiber reinforced plastic 2 is attached to the metal tube column 100. And a dry reinforcing fiber sheet 3.
The dry reinforced fiber sheet 3 has a larger area than the fiber reinforced plastic 2. Fiber-reinforced plastic 2 in this embodiment
Has a rectangular shape, and therefore the dry reinforcing fiber sheet 3 is
Predetermined length W1, W from each edge of the fiber reinforced plastic 2
It is formed so that only 2, W3, and W4 project.
【００１７】繊維強化プラスチック２は、強化繊維ｆに
マトリクス樹脂が含浸され、所定形状に賦形されて硬化
した成形品である。The fiber-reinforced plastic 2 is a molded product obtained by impregnating the reinforcing fiber f with a matrix resin, shaping it into a predetermined shape, and curing it.
【００１８】一般に、金属管柱補修用シート１では、繊
維強化プラスチック２の強化繊維ｆは、一方向に配列さ
れる。又、強化繊維ｆの配列方向は、管柱の軸線に対し
て角度θにて配列することができるが、通常、強化繊維
ｆの配列方向が管柱の軸線方向に沿うように、即ち、θ
＝０°とされる。この場合には、管柱の曲げ方向の補強
に対しては、最も有効である。Generally, in the sheet 1 for repairing a metal tube column, the reinforcing fibers f of the fiber reinforced plastic 2 are arranged in one direction. The arranging direction of the reinforcing fibers f can be arranged at an angle θ with respect to the axis of the tube column, but normally, the arranging direction of the reinforcing fibers f is along the axis direction of the tube column, that is, θ.
= 0 °. In this case, it is most effective for reinforcing the bending direction of the pipe column.
【００１９】もし、例えば、上部に横方向に標識パネル
を取り付けるための鋼製管柱を備えた標識柱のように、
一方向への捩じりを受ける場合には、管柱の捩じり方向
への補強のために、繊維強化プラスチック２の繊維方向
を、管柱の軸線方向から角度θだけずらして貼り付ける
ことができる。この場合には、角度θが４５゜のとき捩
じれ方向に対する補強は最も有効となる。If, for example, a sign post with a steel tube post for laterally mounting the sign panel on top,
When it is twisted in one direction, in order to reinforce the tube column in the twisting direction, the fiber direction of the fiber-reinforced plastic 2 should be offset by an angle θ from the axial direction of the tube column. You can In this case, the reinforcement in the twisting direction is most effective when the angle θ is 45 °.
【００２０】管柱１が両方向に捩じりを受けるような場
合には、管柱の両方向の捩じれに対する補強を行なうた
めに、繊維配列方向角度θが互いに異なる、例えば、繊
維配列方向角度（θ）と繊維配列方向角度（−θ）の繊
維強化プラスチック２を所定数だけ積層して管柱の表面
に貼付することができる。In the case where the tube column 1 is twisted in both directions, the fiber array direction angles θ are different from each other in order to reinforce the tube column in both directions of twist, for example, the fiber array direction angle (θ ) And the fiber reinforced plastic 2 having a fiber arrangement direction angle (−θ) can be laminated in a predetermined number and attached to the surface of the tube column.
【００２１】強化繊維ｆが一方向に配列された繊維強化
プラスチック２は、図２及び図３に示すような強化繊維
シート１０を使用して作製することができる。The fiber-reinforced plastic 2 in which the reinforcing fibers f are arranged in one direction can be manufactured by using the reinforcing fiber sheet 10 as shown in FIGS. 2 and 3.
【００２２】つまり、強化繊維シート１０は、図示する
ように、強化繊維ｆを一方向に配列して強化繊維層１１
を形成し、片面に、或いは、図示してはいないが両面
に、例えば２〜５０μｍのガラス繊維或いは有機繊維に
て作製したメッシュ状支持体１２により支持した構成と
される。この強化繊維シート１０を適当数積層し、樹脂
を含浸させ、その後所定形状に成形し、硬化することに
よって繊維強化プラスチック成形品２が作製される。成
形方法としては、オートクレーブエアバッグ成形法、そ
の他に、例えば、金型プレス成形法、フィラメントワイ
ンディング成形法など、任意に採用し得る。That is, as shown in the figure, the reinforcing fiber sheet 10 has reinforcing fibers f arranged in one direction so that the reinforcing fiber layer 11 has
Is formed and supported on one side or on both sides (not shown) by a mesh-shaped support 12 made of, for example, 2 to 50 μm of glass fiber or organic fiber. An appropriate number of the reinforced fiber sheets 10 are laminated, impregnated with a resin, then molded into a predetermined shape, and cured to produce a fiber reinforced plastic molded product 2. As a molding method, in addition to an autoclave airbag molding method, for example, a die press molding method, a filament winding molding method or the like can be arbitrarily adopted.
【００２３】上記説明にて、繊維強化プラスチック２に
て、強化繊維ｆは一方向に配列されているものとして説
明したが、繊維強化プラスチック２としては、強化繊維
ｆを織成或いは編成してクロスとされる強化繊維シート
を使用し、これに樹脂を含浸し、賦形したものとするこ
ともできる。In the above description, it was explained that the reinforcing fibers f were arranged in one direction in the fiber reinforced plastic 2, but as the fiber reinforced plastic 2, the reinforcing fibers f were woven or knitted and crossed. It is also possible to use a reinforced fiber sheet which is said to have been impregnated with a resin and shaped.
【００２４】強化繊維ｆとしては、ＰＡＮ系繊維、ピッ
チ系繊維などの炭素繊維を好適に使用することができ
る。強化繊維は、炭素繊維のみに限定されるものではな
く、その他に、ガラス繊維；ボロン、チタン、スチール
などの金属繊維；アラミド、ナイロン、ポリエステルな
どの有機繊維；などを使用することができる。これら強
化繊維は、単独で、或いは複数種混入してハイブリッド
タイプにて使用することも可能である。As the reinforcing fibers f, carbon fibers such as PAN fibers and pitch fibers can be preferably used. The reinforcing fibers are not limited to carbon fibers, but other glass fibers; metal fibers such as boron, titanium and steel; organic fibers such as aramid, nylon and polyester; and the like can be used. These reinforcing fibers can be used alone or as a hybrid type by mixing a plurality of types.
【００２５】又、マトリクス樹脂としては、常温硬化型
或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、
ＭＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂
などの熱硬化性樹脂、又、所望に応じてポリアミド樹
脂、ポリカーボネート樹脂などの熱可塑性樹脂をも使用
することができる。As the matrix resin, a room temperature curable or thermosetting epoxy resin, vinyl ester resin,
Thermosetting resins such as MMA resin, unsaturated polyester resin and phenol resin, and thermoplastic resins such as polyamide resin and polycarbonate resin can be used if desired.
【００２６】上記ドライ強化繊維シート３は、上述の図
２及び図３に示す強化繊維シート１０と同様の構成とす
ることができる。つまり、ドライ強化繊維シート３は、
強化繊維ｆを一方向に配列して強化繊維層１１を形成
し、片面或いは両面を、例えば２〜５０μｍのガラス繊
維或いは有機繊維にて作製したメッシュ状支持体１２に
より支持した構成の強化繊維シート１０を使用すること
ができる。勿論、ドライ強化繊維シート３は、強化繊維
ｆを織成或いは編成して作製したクロスとすることもで
きる。The dry reinforcing fiber sheet 3 may have the same structure as the reinforcing fiber sheet 10 shown in FIGS. 2 and 3 described above. That is, the dry reinforcing fiber sheet 3 is
A reinforcing fiber sheet having a structure in which reinforcing fibers f are arranged in one direction to form a reinforcing fiber layer 11, and one or both surfaces are supported by a mesh support 12 made of, for example, 2 to 50 μm glass fiber or organic fiber. 10 can be used. Of course, the dry reinforcing fiber sheet 3 may be a cloth produced by weaving or knitting the reinforcing fibers f.
【００２７】ドライ強化繊維シート３の強化繊維ｆは、
繊維強化プラスチックに使用した強化繊維と同様に、Ｐ
ＡＮ系繊維、ピッチ系繊維などの炭素繊維を好適に使用
することができる。強化繊維ｆは、その他に、ガラス繊
維；ボロン、チタン、スチールなどの金属繊維；アラミ
ド、ナイロン、ポリエステルなどの有機繊維；などを使
用することができる。これら強化繊維は、単独で、或い
は複数種混入してハイブリッドタイプにて使用すること
も可能である。The reinforcing fiber f of the dry reinforcing fiber sheet 3 is
As with the reinforced fibers used in fiber reinforced plastics, P
Carbon fibers such as AN fibers and pitch fibers can be preferably used. As the reinforcing fiber f, glass fiber; metal fiber such as boron, titanium and steel; organic fiber such as aramid, nylon and polyester; and the like can be used. These reinforcing fibers can be used alone or as a hybrid type by mixing a plurality of types.
【００２８】上述の構成とされるドライ強化繊維シート
３は、上述のように、繊維強化プラスチック２の一面に
配置されるが、両者が取扱いに際して分離しない程度に
接合されておればよく、例えば、繊維強化プラスチック
２の貼着面に接着剤を塗布し、ドライ強化繊維シート３
を積層することによって、或いは、ドライ強化繊維シー
ト３を繊維強化プラスチック２に積層し、ドライ強化繊
維シート３側より樹脂を全面的に或いは部分的に含浸さ
せることによって両者を接合することもできる。ただ、
ドライ強化繊維シート３は、少なくとも繊維強化プラス
チック２の端部より外側へと突出した領域においては樹
脂が含浸されていない、所謂、ドライの状態とされる。The dry reinforced fiber sheet 3 having the above-mentioned structure is arranged on one surface of the fiber reinforced plastic 2 as described above, but it is sufficient that the dry reinforced fiber sheet 3 and the fiber reinforced plastic sheet 3 are joined so that they are not separated during handling. Apply adhesive to the surface of the fiber reinforced plastic 2 and dry reinforced fiber sheet 3
Alternatively, the dry reinforcing fiber sheet 3 may be laminated on the fiber-reinforced plastic 2 and the resin may be wholly or partially impregnated from the dry reinforcing fiber sheet 3 side to bond the two. However,
The dry reinforced fiber sheet 3 is in a so-called dry state in which the resin is not impregnated at least in the region protruding outward from the end of the fiber reinforced plastic 2.
【００２９】次に、上記構成の金属管柱補修用シートを
使用して金属管柱の内面を補修する方法について説明す
る。Next, a method of repairing the inner surface of the metal tube column using the sheet for repairing the metal tube column having the above structure will be described.
【００３０】先ず、補修すべき金属管柱の内面をサンド
ペーパで下地処理し、管柱内面に接着剤、例えば、エポ
キシ樹脂（日鉄コンポジット株式会社製エポキシ樹脂、
商品名「ＦＲ−Ｅ３Ｐ」）を塗布する。First, the inner surface of the metal tube column to be repaired is ground with sandpaper, and an adhesive agent such as epoxy resin (an epoxy resin manufactured by Nittetsu Composite Co., Ltd.
Apply the product name "FR-E3P").
【００３１】本実施例では、繊維強化プラスチック２と
しては、メッシュ状支持体１２の上に強化繊維として一
方向に配列した炭素繊維ｆを設けた、全体形状が矩形と
される炭素繊維シート（日鉄コンポジット株式会社製、
商品名：炭素繊維トウシート「ＦＴＳ−Ｃ８−３０」）
にエポキシ樹脂（日鉄コンポジット株式会社製エポキシ
樹脂、商品名「ＦＲ−Ｅ３Ｐ」）を含浸させたものを合
計７層積層し、金属管柱の内表面に適合する湾曲形状に
成形して硬化させた成形品を使用した。In this embodiment, as the fiber reinforced plastic 2, a carbon fiber sheet having a rectangular overall shape, in which carbon fibers f arranged in one direction as reinforcing fibers are provided on a mesh-shaped support 12, is used. Made by Tetsu Composite Co., Ltd.
(Product name: Carbon fiber tow sheet "FTS-C8-30")
A total of 7 layers of epoxy resin (Epoxy resin manufactured by Nittetsu Composite Co., Ltd., trade name "FR-E3P") are laminated, and molded into a curved shape that fits the inner surface of the metal tube column and cured. Used molded products.
【００３２】又、ドライ強化繊維シート３としては、繊
維強化プラスチック２で使用したと同じ、メッシュ状支
持体１２の上に強化繊維として一方向に配列した炭素繊
維ｆを設けた炭素繊維シート（日鉄コンポジット株式会
社製、商品名：炭素繊維トウシート「ＦＴＳ−Ｃ８−３
０」）を使用した。As the dry reinforcing fiber sheet 3, the same carbon fiber sheet as that used for the fiber-reinforced plastic 2 is provided on the mesh-shaped support 12 with the carbon fibers f arranged in one direction as reinforcing fibers (Japanese Product name: Carbon fiber tow sheet "FTS-C8-3" manufactured by Tetsu Composite Co., Ltd.
0 ") was used.
【００３３】矩形状とされるドライ強化繊維シート３の
繊維強化プラスチック２の端部からの突出量、即ち、図
１にて、突出量Ｗ１、Ｗ２、Ｗ３、Ｗ４は５〜１００ｍ
ｍとされ、本実施例では、突出量Ｗ１＝Ｗ２＝Ｗ３＝Ｗ
４＝４０ｍｍであった。ドライ強化繊維シート３は、図
１に示すように、エポキシ系接着剤にて繊維強化プラス
チック２の一面、即ち、凹面領域に積層して接合した。The amount of protrusion of the rectangular dry reinforced fiber sheet 3 from the end of the fiber reinforced plastic 2, that is, the amount of protrusion W1, W2, W3 and W4 in FIG. 1 is 5 to 100 m.
m, and in this embodiment, the protrusion amount W1 = W2 = W3 = W
4 = 40 mm. As shown in FIG. 1, the dry reinforced fiber sheet 3 was laminated and bonded to one surface of the fiber reinforced plastic 2, that is, a concave area, by an epoxy adhesive.
【００３４】このようにして作製された上記構成の金属
管柱補修用シート１は、図４に示すように、管柱１００
内へと挿入する。このとき、繊維強化プラスチック２の
貼着面、ドライ強化繊維シート３、更には、金属管柱１
００表面に樹脂を予め塗布しておく。The sheet 1 for repairing a metal tube column having the above-described structure is manufactured as described above, as shown in FIG.
Insert it inside. At this time, the adhered surface of the fiber reinforced plastic 2, the dry reinforced fiber sheet 3, and further the metal tube column 1
The resin is applied to the surface of 00 in advance.
【００３５】次いで、繊維強化プラスチック２、及び、
ドライ強化繊維シート３を、管柱１００の内面に適合
し、押圧して接着する。Next, the fiber reinforced plastic 2 and
The dry reinforcing fiber sheet 3 is fitted to the inner surface of the tube 100 and pressed to bond it.
【００３６】更に、ドライ強化繊維シート３側より、金
属管柱補修用シート１に樹脂を塗布し、ドライ強化繊維
シート３に樹脂を更に含浸させ、ドライ強化繊維シート
３を繊維強化プラスチック及び金属管柱被貼着面に完全
に接合する。Further, a resin is applied to the sheet 1 for repairing the metal tube column from the side of the dry reinforced fiber sheet 3 and the dry reinforced fiber sheet 3 is further impregnated with the resin, and the dry reinforced fiber sheet 3 is reinforced with a fiber reinforced plastic and a metal tube. Completely bond to the surface to which the pillar is attached.
【００３７】金属管柱補修用シート１を接着させるため
の樹脂としては、繊維強化プラスチック２のマトリクス
樹脂と同様の樹脂を使用するのが好ましい。As the resin for adhering the sheet 1 for repairing the metal tube column, it is preferable to use the same resin as the matrix resin of the fiber reinforced plastic 2.
【００３８】本発明によれば、繊維強化プラスチック２
の端部を超えて、更に、樹脂含浸されたドライ強化繊維
シート３が管柱内面に接着固定されるので、従来、繊維
強化プラスチック端部に発生していた応力集中が大幅に
緩和され、繊維強化プラスチック２の剥離の問題が解決
される。又、繊維強化プラスチック２による金属管柱の
補強を、容易で且つ迅速に施工し得るという特長を有し
ている。According to the invention, the fiber-reinforced plastic 2
Since the resin-impregnated dry reinforced fiber sheet 3 is adhered and fixed to the inner surface of the pipe column beyond the end of the fiber, the stress concentration conventionally generated at the end of the fiber reinforced plastic is significantly reduced, The problem of peeling of the reinforced plastic 2 is solved. Further, it has a feature that the metal tube column can be reinforced easily and quickly by the fiber reinforced plastic 2.
【００３９】勿論、図５に示すように、繊維強化プラス
チック２の端部２ａをテーパー形状とすれば、繊維強化
プラスチック端部に発生する応力集中自体を減少するこ
とができ、本発明の効果を更に増大させる。Of course, as shown in FIG. 5, if the end portion 2a of the fiber reinforced plastic 2 is tapered, the stress concentration itself generated at the end portion of the fiber reinforced plastic can be reduced, and the effect of the present invention can be obtained. Further increase.
【００４０】また、繊維強化プラスチック２の強化繊維
ｆとしては、炭素繊維が好適に使用されるが、炭素繊維
のように導電性の強化繊維を使用することにより繊維強
化プラスチック２と管柱１００との間に電流が流れ電食
が起こることが考えられる。従って、繊維強化プラスチ
ック２の強化繊維ｆとして導電性のものを使用した場合
には、繊維強化プラスチック２と管柱との間に電流が流
れるのを防止するために、絶縁性付与を目的として、少
なくとも繊維強化プラスチック２と管柱表面との間に、
即ち、最内層に、絶縁体層として例えばガラス繊維或は
有機繊維などの非導電性のシート材料に樹脂を含浸して
形成される絶縁性繊維強化プラスチック５を貼付し、配
置するのが好ましい。含浸樹脂としては、繊維強化プラ
スチック２に使用した樹脂を同様に使用することができ
る。Carbon fiber is preferably used as the reinforcing fiber f of the fiber reinforced plastic 2. By using a conductive reinforcing fiber such as carbon fiber, the fiber reinforced plastic 2 and the tube 100 can be formed. It is conceivable that electric current will flow during the period and electrolytic corrosion will occur. Therefore, in the case where a conductive fiber is used as the reinforcing fiber f of the fiber-reinforced plastic 2, in order to prevent the electric current from flowing between the fiber-reinforced plastic 2 and the tube column, for the purpose of imparting insulation, At least between the fiber reinforced plastic 2 and the surface of the tube,
That is, it is preferable that the insulating fiber reinforced plastic 5 formed by impregnating a non-conductive sheet material such as glass fiber or organic fiber with a resin is stuck and arranged as an insulating layer on the innermost layer. As the impregnating resin, the resin used for the fiber reinforced plastic 2 can be used similarly.
【００４１】勿論、絶縁性繊維強化プラスチックは、予
め繊維強化プラスチック２の表面に貼着しておくことも
可能である。Of course, the insulating fiber reinforced plastic can be attached to the surface of the fiber reinforced plastic 2 in advance.
【００４２】実施例２
上記実施例１では、ドライ強化繊維シート３は、繊維強
化プラスチック２より大面積を有するものであり、繊維
強化プラスチック２の各端部より所定長さだけ突出する
ように形成されるものとして説明した。Example 2 In the above Example 1, the dry reinforced fiber sheet 3 has a larger area than the fiber reinforced plastic 2 and is formed so as to protrude from each end of the fiber reinforced plastic 2 by a predetermined length. It was explained as being done.
【００４３】しかしながら、図６に示すように、矩形状
とされる本実施例のドライ強化繊維シート３は、最も応
力集中が発生する端部においてのみ、従って、金属管柱
の軸線方向に対して直交する両端部においてのみ繊維強
化プラスチックの端部より所定長さＷ１、Ｗ２だけ突出
するように形成することもできる。場合によっては、応
力集中が大となる片方の端部、例えば、上端部のみにお
いて、繊維強化プラスチックが端部より所定長さＷ１
（Ｗ２＝０）だけ突出するように形成することもでき
る。However, as shown in FIG. 6, the dry reinforcing fiber sheet 3 of this embodiment, which has a rectangular shape, is formed only at the end where stress concentration occurs most, and therefore in the axial direction of the metal tube column. It is also possible to form the fiber-reinforced plastic so that it projects by a predetermined length W1 or W2 only at both ends which are orthogonal to each other. In some cases, the fiber-reinforced plastic is provided at a predetermined length W1 from the end only on one end where the stress concentration is large, for example, only the upper end.
It can also be formed so as to project by (W2 = 0).
【００４４】また、管柱５０の内面全周を補修する場合
には、図７に示すように、繊維強化プラスチック２を円
筒状に形成し、ドライ強化繊維シート３も又、円筒状に
形成し、繊維強化プラスチック２の内周に配置する構成
とすることもできる。この場合には、円筒状の金属管柱
補修用シート１を管柱内部へと挿入し、ドライ強化繊維
シート側より管柱内面側へと、例えばシリコーンゴム製
バルーン５０などを使用してドライ強化繊維シート３及
び繊維強化プラスチック２を押圧することにより、貼付
することができる。When repairing the entire inner circumference of the tube column 50, as shown in FIG. 7, the fiber reinforced plastic 2 is formed in a cylindrical shape, and the dry reinforced fiber sheet 3 is also formed in a cylindrical shape. Alternatively, the fiber-reinforced plastic 2 may be arranged on the inner circumference. In this case, the cylindrical metal pipe column repair sheet 1 is inserted into the pipe column, and dry reinforced by using, for example, a silicone rubber balloon 50 from the dry reinforcement fiber sheet side to the pipe column inner surface side. By pressing the fiber sheet 3 and the fiber reinforced plastic 2, it can be attached.
【００４５】上記実施例において、金属管柱補修用シー
ト１は、金属管柱１００の内面を補修するものとして説
明したが、金属管柱１００の外面を補修するのにも使用
することができ、実施例１で説明したと同様の作用効果
を達成することができる。In the above embodiment, the sheet 1 for repairing the metal tube column has been described as repairing the inner surface of the metal tube column 100, but it can also be used for repairing the outer surface of the metal tube column 100. It is possible to achieve the same effects as those described in the first embodiment.
【００４６】[0046]
【発明の効果】以上説明したように、本発明の金属管柱
補修用シートは、強化繊維にマトリクス樹脂が含浸さ
れ、金属管柱の被補修面に適合する形状に賦形された繊
維強化プラスチックと、繊維強化プラスチックの金属管
柱への貼着面とは反対の面に接合された樹脂未含浸のド
ライ強化繊維シートと、を有し、ドライ強化繊維シート
は、繊維強化プラスチックの端縁より外方へと延在して
設けられている構成とされるので、金属管柱表面に貼付
された繊維強化プラスチックの端部に発生していた応力
集中が大幅に緩和され、繊維強化プラスチックの端部剥
離の問題を解決することができる。As described above, the sheet for repairing a metal tube column of the present invention is a fiber reinforced plastic in which a reinforcing fiber is impregnated with a matrix resin and shaped into a shape suitable for the surface to be repaired of the metal tube column. And a dry reinforced fiber sheet not impregnated with resin, which is joined to the surface opposite to the surface of the fiber reinforced plastic that is attached to the metal tube column. Since it is configured to extend outward, the stress concentration that has occurred at the end of the fiber reinforced plastic attached to the surface of the metal tube column is greatly alleviated, and the end of the fiber reinforced plastic is The problem of part peeling can be solved.
【図１】本発明に係る金属管柱補修用シートの一実施例
を示す斜視図である。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a sheet for repairing a metal tube column according to the present invention.
【図２】強化繊維シートの一実施例を示す斜視図であ
る。FIG. 2 is a perspective view showing an example of a reinforcing fiber sheet.
【図３】強化繊維シートの構成を示す分解斜視図であ
る。FIG. 3 is an exploded perspective view showing a configuration of a reinforcing fiber sheet.
【図４】本発明に係る金属管柱補修用シートの施工方法
を説明する図である。FIG. 4 is a diagram illustrating a method of constructing a sheet for repairing a metal tube column according to the present invention.
【図５】本発明に係る金属管柱補修用シートの他の実施
例及び施工方法を説明する図である。FIG. 5 is a diagram illustrating another embodiment and a construction method of the metal pipe column repair sheet according to the present invention.
【図６】本発明に係る金属管柱補修用シートの他の実施
例を示す斜視図である。FIG. 6 is a perspective view showing another embodiment of the sheet for repairing a metal tube column according to the present invention.
【図７】本発明に係る金属管柱補修用シートの他の実施
例を示す斜視図である。FIG. 7 is a perspective view showing another embodiment of the sheet for repairing a metal tube column according to the present invention.
１ 金属管柱補修用シート ２ 繊維強化プラスチック ３ ドライ強化繊維シート ５ 絶縁性繊維強化プラスチック ５０ バルーン １００ 金属管柱 1 Sheet for metal tube column repair 2 Fiber reinforced plastic 3 Dry reinforcement fiber sheet 5 Insulating fiber reinforced plastic 50 balloons 100 metal tube columns
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 竹田 敏和 東京都中央区日本橋小舟町３−８ 日鉄コ ンポジット株式会社内 Ｆターム(参考） 2E163 FA02 FB09 2E164 EA01 2E176 AA07 BB29 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Toshikazu Takeda 3-8 Kobunecho, Nihonbashi, Chuo-ku, Tokyo Inposit Co., Ltd. F-term (reference) 2E163 FA02 FB09 2E164 EA01 2E176 AA07 BB29
Claims (6)
修するための金属管柱補修用シートであって、 強化繊維にマトリクス樹脂が含浸され、金属管柱の被補
修面に適合する形状に賦形された繊維強化プラスチック
と、前記繊維強化プラスチックの金属管柱への貼着面と
は反対の面に接合された樹脂未含浸のドライ強化繊維シ
ートと、を有し、 前記ドライ強化繊維シートは、前記繊維強化プラスチッ
クの端縁より外方へと延在して設けられていることを特
徴とする金属管柱補修用シート。1. A sheet for repairing a metal tube column, which is attached to the surface of a metal tube column for repairing the metal tube column, wherein reinforcing fibers are impregnated with a matrix resin, and the surface to be repaired of the metal tube column is A fiber reinforced plastic shaped into a suitable shape, and a resin-impregnated dry reinforced fiber sheet bonded to a surface opposite to the surface of the fiber reinforced plastic attached to the metal tube column, The dry reinforced fiber sheet is a sheet for repairing a metal tube column, wherein the dry reinforced fiber sheet is provided so as to extend outward from an edge of the fiber reinforced plastic.
され、少なくとも金属管柱の軸線方向に対し直交する前
記繊維強化プラスチックの端部より所定長さだけ外方へ
と突出していることを特徴とする請求項１の金属管柱補
修用シート。2. The dry reinforced fiber sheet has a rectangular shape, and protrudes outward by a predetermined length from at least an end portion of the fiber reinforced plastic which is orthogonal to the axial direction of the metal tube column. The sheet for repairing a metal tube column according to claim 1.
維は、一方向に配列されているか、又は、織成或いは編
成されたクロス状とされることを特徴とする請求項１又
は２の金属管柱補修用シート。3. The metal tube column according to claim 1, wherein the reinforcing fibers of the fiber-reinforced plastic are arranged in one direction, or have a woven or knitted cross shape. Repair sheet.
維は、炭素繊維；ガラス繊維；ボロン、チタン、スチー
ルなどの金属繊維；又は、アラミド、ナイロン、ポリエ
ステルなどの有機繊維；などを一種、或いは、複数種混
入して使用され、前記マトリクス樹脂は、常温硬化型或
は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、Ｍ
ＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、フェノール樹脂な
どの熱硬化性樹脂、又は、ポリアミド樹脂、ポリカーボ
ネート樹脂などの熱可塑性樹脂を使用することを特徴と
する請求項１、２又は３の金属管柱補修用シート。4. The reinforcing fiber of the fiber-reinforced plastic is one or more of carbon fiber; glass fiber; metal fiber such as boron, titanium and steel; or organic fiber such as aramid, nylon and polyester. The matrix resin used as a mixture of seeds is a room temperature curable or thermosetting epoxy resin, vinyl ester resin, M
A thermosetting resin such as MA resin, unsaturated polyester resin or phenol resin, or a thermoplastic resin such as polyamide resin or polycarbonate resin is used for repairing a metal tube column according to claim 1, 2 or 3. Sheet.
を一方向に配列して強化繊維層を形成し、この強化繊維
層の片面或いは両面をメッシュ状支持体により支持した
構成とされるか、又は、強化繊維を織成或いは編成して
作製したクロスとされることを特徴とする請求項１〜４
のいずれかの項に記載の金属管柱補修用シート。5. The dry reinforcing fiber sheet is configured such that reinforcing fibers are arranged in one direction to form a reinforcing fiber layer, and one side or both sides of the reinforcing fiber layer are supported by a mesh-shaped support, Alternatively, it is a cloth produced by weaving or knitting reinforcing fibers.
A sheet for repairing a metal tube column according to any one of 1.
維；ボロン、チタン、スチールなどの金属繊維；又は、
アラミド、ナイロン、ポリエステルなどの有機繊維；な
どを一種、或いは、複数種混入して使用されることを特
徴とする請求項５の金属管柱補修用シート。6. The reinforcing fibers are carbon fibers; glass fibers; metal fibers such as boron, titanium and steel; or
The metal pipe column repair sheet according to claim 5, which is used by mixing one or more kinds of organic fibers such as aramid, nylon and polyester.
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