JP2012012870A

JP2012012870A - 構造物の補強工法

Info

Publication number: JP2012012870A
Application number: JP2010151677A
Authority: JP
Inventors: Hiroshi Mikami; 浩三上; Kenichi Inoue; 賢一井之上
Original assignee: Fibex Co Ltd; Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Current assignee: Fibex Co Ltd; Sumitomo Mitsui Construction Co Ltd
Priority date: 2010-07-02
Filing date: 2010-07-02
Publication date: 2012-01-19
Anticipated expiration: 2030-07-02
Also published as: JP5467950B2

Abstract

【課題】構造物の補強のためにアラミド繊維シートを巻き付けるに際し、該アラミド繊維シートがずれないようにして作業性を向上させる。
【解決手段】本発明に係る構造物の補強工法は、
・構造物１の表面１ａに接着樹脂を塗布して接着樹脂層２を形成する樹脂層形成工程（図１(a) 参照）と、
・該接着樹脂層２が硬化するまでの間に該接着樹脂層２の表面２ａに型部材３を押し付けて、一の方向（例えば、水平方向）Ｘに延びる溝部４を形成する溝部形成工程（同図(b) 参照）と、
・該接着樹脂層２が硬化するまでの間に、アラミド繊維シート５の長手方向ＸＬの少なくとも一部を前記溝部４に嵌め込んだ状態で接着させながら該アラミド繊維シート５を構造物１に巻き付けるシート巻き付け工程と、
を備えている。本発明によれば、アラミド繊維シート５は溝部４で保持されてずれてしまう事態を低減又は回避することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、帯状のアラミド繊維シートを構造物に巻き付けて該構造物を補強する、構造物の補強工法に関する。

従来、アラミド繊維シートを巻き付けて構造物（例えば、コンクリート柱状体）を補強することが行われており、様々な補強工法が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

図７は、構造物の補強工法の従来技術の一例を示す模式図であり、作業者が接着樹脂（不図示）を使ってアラミド繊維シート２５を構造物１０に巻き付けて接着していた。

特開２００８−２１４９９３号公報

ところで、電柱のように細いコンクリート柱状体の場合は図７に示した方法で比較的簡単に補強できるものの、例えば鉄道や道路の橋脚のような大きなコンクリート構造物の場合は、巻き付け作業が簡単ではなく時間が掛かってしまい、その作業中にアラミド繊維シートの巻き付け位置がずれてしまうおそれがあった。

本発明は、上述の問題を解消又は低減することができる、構造物の補強工法を提供することを目的とするものである。

請求項１に係る発明は、図１(a) 〜(c) に例示するものであって、帯状のアラミド繊維シート（５）を構造物（１）に巻き付けて該構造物（１）を補強する、構造物の補強工法において、
構造物（１）の表面（１ａ）に接着樹脂を塗布して接着樹脂層（２）を形成する樹脂層形成工程（図１(a) 参照）と、
該接着樹脂層（２）が硬化するまでの間に該接着樹脂層（２）の表面（２ａ）に型部材（３）を押し付けて、一の方向である第１の方向（Ｘ）に延びる溝部（４）を形成する溝部形成工程と（図１(b) 参照）、
該接着樹脂層（２）が硬化するまでの間に、アラミド繊維シート（５）の長手方向（ＸＬ）の少なくとも一部を前記溝部（４）に嵌め込んだ状態で接着させながら該アラミド繊維シート（５）を構造物（１）に巻き付けるシート巻き付け工程（図１(c) 参照）と、を備えたことを特徴とする。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記第１の方向（Ｘ）と直交する方向（Ｙ）を“第２の方向”とした場合に、
前記接着樹脂は、前記溝部（４）の形状を維持できて前記アラミド繊維シート（５）が前記第２の方向（Ｙ）にずれないように該アラミド繊維シート（５）を保持できる程度の粘度であることを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記溝部（４）の底面（図２(a)
の符号４ｂ参照）は構造物（１）の表面（１ａ）に沿った略平滑な面とし、
前記溝部（４）の幅（図１(c) の符号Ｗ_１参照）は前記アラミド繊維シート（５）の幅（Ｗ_２）と略等しくすることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、請求項２又は３に係る発明において、前記接着樹脂は水中硬化型接着樹脂であることを特徴とする。

請求項５に係る発明は、請求項１乃至４のいずれか１項に記載の発明において、前記溝部形成工程において、前記第１の方向と直交する方向である第２の方向（Ｙ）に離間した状態の複数条の溝部（４）を形成し、
前記シート巻き付け工程において、該複数条の溝部（４）にそれぞれアラミド繊維シート（図５の符号５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ参照）を嵌め込み、前記第２の方向（Ｙ）に離間した状態の複数条のアラミド繊維シート（５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ）を構造物（１）に巻き付けることを特徴とする。

なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。

請求項１及び２に係る発明によれば、アラミド繊維シートは前記溝部に嵌め込まれた状態で保持されるため、アラミド繊維シートの位置がずれてしまう事態を低減又は回避することができる。また、作業者がアラミド繊維シートを巻き付けている最中に該シートを保持しておく負担を軽減することができ、その分、作業性を向上することができる。さらに、本発明によれば、高い粘度の接着樹脂を用いるので、水中に没している橋脚部分に塗布しても流れ落ちにくく、その橋脚部分の補強を行うことができる。

請求項３に係る発明によれば、アラミド繊維シートを局部的に強く押し付けてしまったとしてもアラミド繊維シートの復元を阻止し、アラミド繊維シートと接着樹脂層との間の局部的な隙間の発生を阻止して、接着強度の低下を防止することができる。

請求項４に係る発明によれば、河川等に立設された橋脚であって水没している部分の補強をすることが出来る。

請求項５に係る発明によれば、アラミド繊維シートを巻き付けた数だけ構造物をより強力に補強することができる。

図１は、本発明に係る構造物の補強工法の各工程を模式的に示す斜視図である。図２は、溝部の形状等を示す断面図である。図３は、アラミド繊維シートの従来の接着状態の一例を示す断面図である。図４は、アラミド繊維シートの構成の他の例を示す斜視図である。図５は、アラミド繊維シートの巻き付け状態の一例を示す斜視図である。図６は、アラミド繊維シートを複数条巻き付けた状態を示す断面図である。図７は、構造物の補強工法の従来技術の一例を示す模式図である。

以下、図１乃至図６に沿って、本発明の実施の形態について説明する。

本発明に係る構造物の補強工法は、帯状のアラミド繊維シートを構造物に巻き付けて該構造物を補強する工法である。本工法により補強される構造物としては、橋脚等のコンクリート構造物を挙げることができる。

本発明に係る構造物の補強工法は、
・構造物１の表面１ａに接着樹脂（アラミド繊維シート５を構造物１の表面１ａに接着するためのもの）を塗布して接着樹脂層２を形成する樹脂層形成工程（図１(a) 参照）と、
・該接着樹脂層２が硬化するまでの間に該接着樹脂層２の表面２ａに型部材３を押し付けて、一の方向Ｘ（以下、“第１の方向Ｘ”とし、該第１の方向Ｘと直交する方向を“第２の方向Ｙ”とする）に延びる溝部４を形成する溝部形成工程（同図(b) 参照）と、
・該接着樹脂層２が硬化するまでの間に、アラミド繊維シート５の長手方向ＸＬの少なくとも一部を前記溝部４に嵌め込んだ状態で接着させながら該アラミド繊維シート５を構造物１に巻き付けるシート巻き付け工程と、
を備えている。なお、図１(b) での溝部４の延設方向（つまり、前記第１の方向Ｘ）は水平方向であるが、もちろんこれに限られるものではなく、鉛直方向であっても良く、その他の方向であっても良い。また、上述の接着樹脂は、前記溝部４の形状を維持できて前記アラミド繊維シート５の位置が前記第２の方向Ｙ（又は、その逆方向）にずれないように該アラミド繊維シート５を保持できる程度の粘度を有している必要がある。さらに、該接着樹脂としては、一連の工程が完了するまでに硬化してしまわないような材質のものを用いると良い。例えば、水中硬化型接着樹脂（例えば、住友ゴム工業株式会社製の商品名グリップボンド）を用いると良い。水中硬化型接着樹脂を用いた場合には、河川等に立設された橋脚であって水没している部分の補強をすることが出来る。

本発明によれば、アラミド繊維シート５は前記溝部４に嵌め込まれた状態で保持されるため、アラミド繊維シート５の位置がずれてしまう事態を低減又は回避することができる。また、作業者がアラミド繊維シート５を巻き付けている最中に該シート５を保持しておく負担を軽減することができ、その分、作業性を向上することができる。さらに、本発明によれば、高い粘度の接着樹脂を用いるので、水中に没している橋脚部分に塗布しても流れ落ちにくく、その橋脚部分の補強を行うことができる。

この場合、前記溝部４の底面（図２(a) に符号４ｂで示す面）は構造物１の表面１ａに沿った略平滑な面とし、前記溝部４の幅（図１(c) の符号Ｗ_１参照）は、アラミド繊維シート５の幅Ｗ_２と略等しくなるように設定すると良い。そのような溝部４を形成せずに接着樹脂層を図３(a)
(b) に符号１２で示すように平滑に形成した場合、同図(a) にて符号Ｆ１で示すようにアラミド繊維シート５を局部的に強く押し付けてしまうと、アラミド繊維シート５自体が持つ復元力（アラミド繊維シート５のコシ）によって同図(b)
に符号Ｆ２で示すようにアラミド繊維シート５が適正状態に戻ろうとしてアラミド繊維シート５と接着樹脂層１２との間に局部的に隙間が生じてしまい、その分だけ接着強度が低下してしまうおそれがある。これに対し、本発明では、図２(a)
に示すようにアラミド繊維シート５の３面（つまり、符号５ａ，５ｂ，５ｃで示される３つの面）が溝部４の３面（つまり、符号４ａ，４ｂ，４ｃで示される３つの面）に接着されて保持されているため、同図(b)
にて符号Ｆ１で示すようにアラミド繊維シート５を局部的に強く押し付けてしまったとしてもアラミド繊維シート５の復元を阻止し、アラミド繊維シート５と接着樹脂層２との間の局部的な隙間の発生を阻止して、接着強度の低下を防止することができる。

なお、アラミド繊維シート５は、溝部４の底面４ｂとの間に隙間が生じないように押さえ付けることが好ましく、そのためには、シート５の幅Ｗ_２を１０〜５０ｍｍ程度にすると良い。本発明者らが確認したところによると、シート５の幅Ｗ_２を１０〜５０ｍｍ程度にすれば、粘度の高い接着樹脂層２であっても（例えば、住友ゴム工業株式会社製の商品名グリップボンドを使って水没した橋脚部分を補強する場合であっても）作業者の力でアラミド繊維シート５を該底面４ｂに十分に押さえ付けられることが分かった。

ところで、アラミド繊維シート５の接着強度を高めるには、構造物１の全周に亘って接着樹脂層２及び溝部４を形成して該アラミド繊維シート５を構造物１の全周に亘って接着することが好ましいが、接着樹脂層２や溝部４を構造物１の全周ではなく部分的に形成する場合を本発明の範囲から除外するものではない。

また、上述のアラミド繊維シート５は１本ものとしても良いが、図４に例示するように、短いアラミド繊維シート片５Ａ_１，５Ａ_２，５Ａ_３，…をつなぎ合わせて構造物１に巻き付けるようにすると良い。その場合は、
・構造物１へのアラミド繊維シート片５Ａ_１の接着
・構造物１へのアラミド繊維シート片５Ａ_２の接着
・構造物１へのアラミド繊維シート片５Ａ_３の接着
を順次行うようにすると良い。

さらに、上述の型部材３としては板材等を用いることができるが、アラミド繊維シート５に樹脂を含浸して板状の繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）としておいて型部材を兼用するようにしても良い。その場合は、溝部４が形成されていない状態の接着樹脂層２に繊維強化プラスチックを埋め込んで、
・溝部４の形成（溝部形成工程）と、
・繊維強化プラスチック５の巻き付け（シート巻き付け工程）と、
を同時に行うこととなる。

またさらに、前記溝部形成工程において、溝部４を前記第２の方向Ｙに離間した状態に複数条形成することとし、前記シート巻き付け工程において、該複数条の溝部にそれぞれアラミド繊維シート（図５(a) の符号５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄ参照）を嵌め込み、前記第２の方向Ｙに離間した状態の複数条のアラミド繊維シートを構造物に巻き付けるようにすると良い。そのようにした場合には、アラミド繊維シートを巻き付けた数だけ構造物１をより強力に補強することができる。そのように複数条のアラミド繊維シートを構造物に巻き付ける場合には、同図(b)
に示すように、それら複数条のアラミド繊維シートを縦糸６で予め連結しておいてスダレ状にしておくと良い。

なお、図５(a) に符号５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄで示すようにアラミド繊維シートを複数条巻き付ける場合には、各アラミド繊維シート５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄの間隙（図６に符号ｄで示す部分）の寸法を３ｍｍ以上にすると良い。そのようにした場合には、各アラミド繊維シート５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄを接着樹脂層２に押さえ付けた場合に、各アラミド繊維シート５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄと溝部底面４ｂとの間の空気や水を間隙ｄから逃がすことができる。つまり、各アラミド繊維シート５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄを接着する領域（符号Ｗ_１に示す部分）と間隙（符号ｄに示す部分）とを交互に設けることにより、各アラミド繊維シート５Ａ，５Ｂ，５Ｃ，５Ｄと溝部底面４ｂとの間の空気や水を容易に逃がすようにして接着強度を向上させると良い。

１構造物
１ａ構造物の表面
２接着樹脂層
２ａ接着樹脂層の表面
３型部材
４溝部
５アラミド繊維シート
Ｘ第１の方向
ＸＬアラミド繊維シートの長手方向
Ｙ第２の方向

Claims

帯状のアラミド繊維シートを構造物に巻き付けて該構造物を補強する、構造物の補強工法において、
構造物の表面に接着樹脂を塗布して接着樹脂層を形成する樹脂層形成工程と、
該接着樹脂層が硬化するまでの間に該接着樹脂層の表面に型部材を押し付けて、一の方向である第１の方向に延びる溝部を形成する溝部形成工程と、
該接着樹脂層が硬化するまでの間に、アラミド繊維シートの長手方向の少なくとも一部を前記溝部に嵌め込んだ状態で接着させながら該アラミド繊維シートを構造物に巻き付けるシート巻き付け工程と、
を備えたことを特徴とする、構造物の補強工法。
前記第１の方向と直交する方向を“第２の方向”とした場合に、
前記接着樹脂は、前記溝部の形状を維持できて前記アラミド繊維シートが前記第２の方向にずれないように該アラミド繊維シートを保持できる程度の粘度である、
ことを特徴とする請求項１に記載の、構造物の補強工法。
前記溝部の底面は構造物の表面に沿った略平滑な面とし、
前記溝部の幅は前記アラミド繊維シートの幅と略等しくする、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の、構造物の補強工法。
前記接着樹脂は水中硬化型接着樹脂である、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の、構造物の補強工法。
前記溝部形成工程において、前記第１の方向と直交する方向である第２の方向に離間した状態の複数条の溝部を形成し、
前記シート巻き付け工程において、該複数条の溝部にそれぞれアラミド繊維シートを嵌め込み、前記第２の方向に離間した状態の複数条のアラミド繊維シートを構造物に巻き付ける、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の、構造物の補強工法。