(57)【要約】【課題】低温環境下でも、熱硬化性樹脂を含むプリプレグを短時間で硬化不良なく加熱硬化させることが可能な支柱を補強または補修する方法及びシステムを提供する。【解決手段】支柱を補強または補修する方法であって、前記支柱の補強または補修する部分をプリプレグで被覆する被覆工程と、前記支柱を被覆した前記プリプレグを加熱部材により加熱する加熱工程と、を備え、前記加熱工程において、前記プリプレグの最下面から下方に存在する下部空間が、外部空間と遮蔽されている、支柱を補強または補修する方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
支柱を補強または補修する方法であって、
前記支柱の補強または補修する部分をプリプレグで被覆する被覆工程と、
前記支柱を被覆した前記プリプレグを加熱部材により加熱する加熱工程と、
を備え、
前記加熱工程において、前記プリプレグの最下面から下方に存在する下部空間が、外部空間と遮蔽されている、
支柱を補強または補修する方法。
【請求項２】
前記下部空間は、前記プリプレグの最下面と、前記加熱部材の下部が前記プリプレグの最下面より下側に延出した延出部の内周面と、前記支柱の支柱表面とにより囲まれた空間である、請求項１に記載の支柱を補強または補修する方法。
【請求項３】
前記下部空間は、遮蔽部材により遮蔽されている、請求項１又は２に記載の支柱を補強または補修する方法。
【請求項４】
前記遮蔽部材は、加熱部材と一体に構成されている、請求項３に記載の支柱を補強または補修する方法。
【請求項５】
前記遮蔽部材は、加熱部材とは別体に構成されている、請求項３に記載の支柱を補強または補修する方法。
【請求項６】
前記遮蔽部材は、加熱工程において熱変形しない金属材料またはプラスチック材料から形成されている、請求項３〜５のいずれかに記載の支柱を補強または補修する方法。
【請求項７】
前記加熱部材を複数用いる、請求項１〜６のいずれかに記載の支柱を補強または補修する方法。
【請求項８】
支柱を補強または補修するシステムであって、
前記支柱の補強または補修する部分を被覆するプリプレグと、
前記支柱を被覆した前記プリプレグを加熱する加熱部材と、
前記加熱部材の下部が前記プリプレグの最下面から下方に存在する下部空間を外部空間と遮蔽する遮蔽部材を有する、
支柱を補強または補修するシステム。
【請求項９】
前記下部空間は、前記プリプレグの最下面と、前記加熱部材の下部が前記プリプレグの最下面より下側に延出した延出部の内周面と、前記支柱の支柱表面とにより囲まれた空間である、請求項８に記載の支柱を補強または補修するシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、支柱を補強または補修する方法及びシステムに関し、より具体的には、各種支柱を強化された樹脂シートで補強または補修する方法及びシステムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、経年劣化により強度低下を生じた支柱では、ガラス繊維、アラミド繊維、炭素繊維などで強化された樹脂シートを支柱表面に貼り付けることで補強または補修が行われている。
特に強化された樹脂シートとしては、炭素繊維等に熱硬化性樹脂を含浸したシート状のプリプレグが用いられている。
このような熱硬化性樹脂を含むプリプレグを用いて支柱を補強または補修する際、施工者は、現場において支柱の補強または補修する部分にプリプレグを配置し、さらにかかるプリプレグを加熱する加熱部材を配置し、加熱部材の温度管理を行って熱硬化樹脂を硬化することで施工していた（例えば、特許文献１参照。）。
【０００３】
特許文献２には、プリプレグの加熱に際し、当該プリプレグの下部から熱が奪われやすい支柱リブ等が存在する構造に対処するために、加熱部材の下部温度が上部よりも高温になるように設計することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１８−０４８２３１号公報
【特許文献２】特開２０１８−１００５４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、特許文献１及び２に開示される現場での加熱部材を用いた方法においては、低温環境下についての検討まではなされていなかった。
低温環境下においては、外気温が低いために、支柱リブ等に起因する放熱に加え、プリプレグ付近の空間の空気が、冷たい外部空間の空気と循環することで、一層当該シートの下部から熱が奪われることとなり、硬化に長時間を要することとなる。そして、均一な加熱ができずに硬化不良となることがあることがわかった。
【０００６】
本発明はこのような問題点を鑑みてなされたものであり、本発明の課題は、低温環境下でも、熱硬化性樹脂を含むプリプレグを短時間で硬化不良なく加熱硬化させることが可能な支柱を補強または補修する方法及びシステムを提供することである。
なお、補強とは、支柱の劣化度合いにかかわらず、当該対象物の剛性などの力学的な性能低下を回復または向上させるための処理をいい、補修とは、当該対象物の今後の劣化進行を抑制し、耐久性の回復及び向上と第３者影響度の除去または低減、美観、外観などを改善させるための処理をいう。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討した結果、熱硬化性樹脂を含むプリプレグの加熱に際し、上記プリプレグの下部空間における外部空間との空気の循環を遮蔽することで、上記プリプレグから熱が奪われることを防止できることを見出し、本発明に到達した。すなわち、本発明は、下記［１］〜［９］の特徴を有する。
［１］支柱を補強または補修する方法であって、
前記支柱の補強または補修する部分をプリプレグで被覆する被覆工程と、
前記支柱を被覆した前記プリプレグを加熱部材により加熱する加熱工程と、
を備え、
前記加熱工程において、前記プリプレグの最下面から下方に存在する下部空間が、外部空間と遮蔽されている、
支柱を補強または補修する方法。
［２］前記下部空間は、前記プリプレグの最下面と、前記加熱部材の下部が前記プリプレグの最下面より下側に延出した延出部の内周面と、前記支柱の支柱表面とにより囲まれた空間である、上記［１］に記載の支柱を補強または補修する方法。
［３］前記下部空間は、遮蔽部材により遮蔽されている、上記［１］又は［２］に記載の支柱を補強または補修する方法。
［４］前記遮蔽部材は、加熱部材と一体に構成されている、上記［３］に記載の支柱を補強または補修する方法。
［５］前記遮蔽部材は、加熱部材とは別体に構成されている、上記［３］に記載の支柱を補強または補修する方法。
［６］前記遮蔽部材は、加熱工程において熱変形しない金属材料またはプラスチック材料から形成されている、上記［３］〜［５］のいずれかに記載の支柱を補強または補修する方法。
［７］前記加熱部材を複数用いる、上記［１］〜［６］のいずれかに記載の支柱を補強または補修する方法。
［８］支柱を補強または補修するシステムであって、
前記支柱の補強または補修する部分を被覆するプリプレグと、
前記支柱を被覆した前記プリプレグを加熱する加熱部材と、
前記加熱部材の下部が前記プリプレグの最下面から下方に存在する下部空間を外部空間と遮蔽する遮蔽部材を有する、
支柱を補強または補修するシステム。
［９］前記下部空間は、前記プリプレグの最下面と、前記加熱部材の下部が前記プリプレグの最下面より下側に延出した延出部の内周面と、前記支柱の支柱表面とにより囲まれた空間である、上記［８］に記載の支柱を補強または補修するシステム。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、低温環境下でも、熱硬化性樹脂を含むプリプレグを短時間で硬化不良なく加熱硬化させることが可能な支柱を補強または補修する方法及びシステムを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態にかかる被覆工程により、支柱にプリプレグを被覆した状態を示す一部切り欠き図である。
【図２】本発明の一実施形態にかかる加熱工程により、プリプレグの外周に加熱部材を配置し、さらに下部空間を遮蔽部材で遮蔽した状態を示す一部切り欠き図である。
【図３】図３（ａ）及び（ｂ）は、本発明の一実施形態にかかる加熱工程により、プリプレグの外周に加熱部材を配置し、さらに下部空間を遮蔽部材で遮蔽した状態を示す側面図である。図３（ｂ）は図３（ａ）の部分拡大断面図である。
【図４】図２のａ矢視図である。
【図５】本発明の一実施形態にかかる加熱工程で用いられる加熱部材と一体になった遮蔽部材の斜視図である。
【図６】本発明の一実施形態にかかる加熱工程で用いられる加熱部材とは別体の遮蔽部材の斜視図である。
【図７】図７（ａ）は、本発明の一実施形態により、プリプレグの外周に加熱部材を配置し、さらに下部空間を遮蔽部材で遮蔽した状態を示す一部切り欠き図である。図７（ｂ）は、図７（ａ）で用いられている遮蔽部材の斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について説明する。
【００１１】
本発明は、支柱を補強または補修する方法及びシステムであって、まず、被覆工程として、支柱の補強または補修する対象部分をプリプレグで被覆する工程を有する。そして、被覆工程の後に、前記プリプレグを加熱部材により加熱する加熱工程を有するが、加熱工程においては、前記プリプレグ及び加熱部材の下方に存在する下部空間を外部空間と遮蔽して、加熱を行うものである。
【００１２】
［被覆工程］
被覆工程は、支柱の補強または補修する対象部分に対し、プリプレグを配置し、当該部分をプリプレグで被覆する工程である。
図１は、支柱１１にシート状のプリプレグ１２を周回させて被覆する被覆工程により、支柱１１にプリプレグ１２を被覆した状態を示す一部切り欠き図である。
【００１３】
支柱１１は、例えば道路付属物の交通標識を掲示する標識柱や、道路照明の照明柱などの管柱であって、その基礎構造として、柱の下部が基礎コンクリート内に埋設されたものや、ベースプレート構造によって基礎コンクリートにボルト止めされたものがある。また、その他の、建築構造物、建材、配管などの構造物であってよい。
【００１４】
支柱の材質は、金属であってもよいし、セメント硬化体、耐熱性樹脂など、本発明の加熱工程で変性または変形しないものであればよい。
金属としては、炭素鋼、鋳鋼、アルミニウム合金などが挙げられる。セメント硬化体としては、モルタルおよびコンクリートなどが挙げられる。耐熱性樹脂としては、ポリカーボネートおよびフェノール樹脂などが挙げられる。
【００１５】
断面形状としては、円、角、テーパー形状などが挙げられ、支柱の長さ方向で断面形状及び断面積が変化してもよい。
【００１６】
支柱１１のプリプレグ１２を貼付すべき表面は、予め、表面削去（ケレン処理）して平滑化または粗化してもよいし、プライマー処理してもよい。ケレン処理としては、ワイヤーブラシやディスクグラインダー、サンドブラストおよびブリストルブラストによる処理が挙げられる。
【００１７】
シート状のプリプレグ１２は、補強繊維とマトリックス樹脂である熱硬化性樹脂から成る。
補強繊維としては、炭素繊維、金属繊維、ガラス繊維、セラミックス繊維その他の無機繊維；アラミド繊維、ポリビニルアルコール繊維、塩化ビニル繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、アセテート繊維その他の有機繊維；綿、麻、竹その他の天然繊維；ならびにレーヨンその他の再生繊維等から単独または複数種を組み合わせて選択して用いられてよい。なかでも、炭素繊維が好ましい。
【００１８】
繊維の形態としては、平織、綾織、朱子織などの織物、編物、及び不織布、繊維束などの繊維堆積物等を単独または複数種を組み合わせて選択して用いられてよい。また、積層構造のものも用いられてよい。なかでも、２方向に繊維を配列したものが好ましい。
【００１９】
熱硬化性樹脂は、不飽和ポリエステル、アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、アルキド樹脂、アミノ樹脂、エポキシ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、及びシリコーン樹脂等が挙げられる。これらの樹脂は、単独または複数種が組み合わされて使用されてよい。
【００２０】
図１は、支柱１１の表面の補強または補修する対象部分に、プリプレグ１２を周回させて被覆した状態を示している。
プリプレグ１２による被覆の形態は、補強または補修する対象部分の場所、範囲等に応じて、適宜の形態とすることができる。
例えば、図１のように、プリプレグ１２を支柱の長さ方向に対して直交する方向に周回させることもできるが、長さ方向に斜めにバイアス方向に周回させることもできる。
【００２１】
支柱１１の補強または補修する対象部分をプリプレグ１２で被覆する際には、そのまま被覆してもよいが、支柱１１の表面とプリプレグ１２の内周面とを接着するための接着剤を用いることが好ましい。
ここで、塗布される接着剤としては、例えば、プリプレグを配置する際に、垂れてしまうことのない粘度を有するエポキシ等の樹脂を用いることができる。
なお、塗布される接着剤は、支柱の表面およびプリプレグの内周面のいずれか一方に塗布されていればよいが、双方の面に塗布されていてもよい。
これにより、プリプレグを支柱の表面に貼り付ける際に接着剤の接着力を利用することができる。
【００２２】
被覆工程において、プリプレグ１２を支柱１１に確実に貼り付けるために、ローラなどでプリプレグ１２を支柱１１に押し付けることができる。
【００２３】
プリプレグ１２は、支柱１１の補強または補修する対象部分に対し一枚用いてもよいし、当該部分に複数枚重ねて用いてもよい。
特に、補強または補修する対象部分に対して２枚用いて、重ねて配置することが好ましい。
プリプレグ１２の厚さとしては、０．５ｍｍ〜２．０ｍｍが好ましく、特に１．０ｍｍ〜１．４ｍｍが好ましい。
【００２４】
［加熱工程］
加熱工程は、プリプレグの下方に存在する下部空間を、好ましくは遮蔽部材によって外部空間と遮蔽し、加熱部材によって加熱を行う工程である。
図２は、加熱工程において、支柱１１をプリプレグ１２で被覆した後に、その外周面に加熱部材２１を配置し、さらに、下部空間２３を遮蔽部材２２によって外部空間と遮蔽し、プリプレグ１２を加熱部材２１で加熱している状態を示す一部切り欠き図である。
加熱部材２１としては、内部にニクロム線（電熱線）を含む帯状のバンドヒータなどの接触加熱方式のものであってもよい。
【００２５】
加熱部材は単独であってもよいが、複数あった方が、緻密な温度制御ができることから好ましい。例えば、支柱の長さ方向において、プリプレグの上部と下部に複数の加熱部材を配置することができ、また、これらの加熱部材の温度等を個別に制御できることが好ましい。
【００２６】
加熱部材２１は、下端がプリプレグ１２の最下面１２ｂよりもさらに下側となるようにプリプレグ１２の外側に配置させることで、加熱部材２１の下部をプリプレグの最下面１２ｂより下側に延出させる。本実施形態の加熱工程では、図２に示すように、プリプレグ１２の最下面１２ｂと、加熱部材２１の最下面１２ｂより下側に延出した延出部２４の内周面２４ａと、支柱表面１１ａとにより囲まれた下部空間２３は、下側から遮蔽部材２２により外部空間と遮蔽されている。
そして、上記遮蔽部材２２によって、プリプレグ１２の下部からの放熱が抑制され、プリプレグ１２は、その上部下部ともに短時間で硬化不良なく加熱硬化することができる。
【００２７】
図３に、加熱工程の他の実施形態を示す。
図３に示す加熱工程は、支柱１１の長手方向におけるプリプレグの加熱する領域として、第１領域３０ａ及び、第１領域３０ａの下側に隣接した第２領域３０ｂを有している。
【００２８】
第１領域３０ａは、プリプレグ１２の上側の領域であって、バンドヒータ２１ａによって加熱される。
【００２９】
第２領域３０ｂは、付与された熱が放熱されやすいプリプレグ１２の下側の領域であって、バンドヒータ２１ｂによって加熱される。
【００３０】
バンドヒータ２１ａ、２１ｂは、内部にニクロム線等の発熱部分を含む帯状の部材であって、図３（ａ）に示すように、プリプレグ１２の外周面に巻回される。そして、バンドヒータ２１ａ、２１ｂは、プリプレグ１２の外周面に巻回された状態で、プリプレグ１２に含浸された熱硬化性樹脂を加熱して硬化させる。
【００３１】
バンドヒータ２１ａ、２１ｂのそれぞれの支柱１１の高さ方向の長さの比は、１：２〜２：１の範囲が好ましく、特に１：１が好ましい。
【００３２】
バンドヒータ２１ａ、２１ｂは、それぞれ、支柱１１の周方向において２つに分割された構造を有していてもよい。分割されたバンドヒータの支柱１１の周方向の長さの比は、特に制限はないが、１：２〜２：１の範囲が好ましく、特に１：１が好ましい。
【００３３】
また、バンドヒータは、図示しない固定バンドなどの固着手段により、プリプレグの外周面に固定してもよい。
【００３４】
バンドヒータ２１ａ，２１ｂは、図３（ａ）に示すように、外周面に接続されたリード線２１ｃを介して、制御部３１に接続されている。
リード線２１ｃは、図３（ａ）に示すように、バンドヒータ２１ａ，２１ｂ内のニクロム線等の加熱部分に電流を供給するために、バンドヒータ２１ａ，２１ｂの外周面に設けられた電極部分に接続されている。
制御部３１は、図３（ａ）に示すように、リード線２１ｃ，２１ｃを介して、上側のバンドヒータ２１ａと下側のバンドヒータ２１ｂとに接続されている。
【００３５】
また、制御部３１は、下側のバンドヒータ２１ｂからプリプレグ１２の第２領域３０ｂに対して付与される熱量が、上側のバンドヒータ２１ａからプリプレグ１２の第１領域３０ａに対して付与される熱量よりも多くなるように、独立して加熱制御を行うことができる。
例えば、上側のバンドヒータ２１ａは、３００Ｗ（１００Ｖ）で、下側のバンドヒータ２１ｂは、上側のバンドヒータ２１ａよりも大きい４００Ｗ（１００Ｖ）で加熱制御することができる。
【００３６】
ここで、プリプレグ１２における第２領域３０ｂは、支柱１１の下側に配置され、支柱１１の下部ほど放熱の度合いが大きくなることから、第２領域３０ｂの下側からの放熱は、第１領域３０ａ部分の放熱よりも大きいこととなる。
【００３７】
そこで、本実施形態の加熱工法では、図２、図３（ａ）及び図３（ａ）の部分拡大断面図である図３（ｂ）に示すように、加熱部材２１（バンドヒータ２１ｂ）と前記プリプレグ最下面１２ｂと支柱表面１１ａとにより囲まれた下部空間２３を、遮蔽部材２２により外部空間と遮蔽する。
このことにより、下部空間２３における外部空間との空気の循環を遮蔽することで、プリプレグ１２から熱が奪われることが防止でき、低温環境下においても、プリプレグ１２の下部領域においても十分な加熱が行え、短時間で硬化不良なく加熱硬化することができる。また、下部空間は、外周側より加熱部材の延出部により加熱されるので、遮蔽部材による外部空間との空気の循環の遮蔽に加え、加熱部材による加熱効果を得ることができ、有利である。
【００３８】
また、図３に記載の実施形態においては、遮蔽部材２２を配置するとともに、制御部３１により、プリプレグ１２における第１領域３０ａと第２領域３０ｂを別々に加熱制御するために、バンドヒータ２１ａ，２１ｂを独立して制御することもできる。
すなわち、低温環境下において、遮蔽部材２２を配置するのみならず、バンドヒータ２１ｂの加熱温度をバンドヒート２１ａよりも高温とすることで、第２領域３０ｂに対して充分な熱を付与することができ、プリプレグ１２に含浸されたマトリックス樹脂の硬化不良の発生を抑制することができる。
バンドヒータ２１ｂの加熱温度は、バンドヒータ２１ａの加熱温度よりも、５℃〜３０℃高温とすることが好ましく、１０℃〜２０℃とすることがより好ましい。
【００３９】
また、接触加熱方式の場合、加熱部材とプリプレグの間に、両者の接着を防ぐ目的で、離型シートを介在させることが好ましい。離型シートとしては、表面が離型処理されたシート、および非接着性に優れるテフロン（登録商標）シートなどが挙げられる。
【００４０】
加熱工程で加圧を行ってもよい。これによって、プリプレグを補強または補修する対象部分へ強固に固着させることができる。
【００４１】
加圧の際は、加圧のための器具とプリプレグシート１２との接着を防ぐ目的で、離型シートなどを介在させることが好ましい。
【００４２】
また、加圧のための器具としては、バンド状の固定バンドを、締め付けネジやパッチン錠と締め付けねじの併用によって支柱の周方向に締め付けるものが好適に用いられる。
【００４３】
プリプレグが供される具体的な温度条件としては、加熱部材の温度が１３０℃〜２２０℃、好ましくは１５０℃〜２００℃以下であってよい。当該温度が上記下限値以上であることは、プリプレグ１２が支柱１１の表面に追随させやすい点で好ましく、上記上限値以下であることは、プリプレグ１２を構成する樹脂組成物および／または繊維の変性を防ぐ点で好ましい。したがって、プリプレグ１２を異素材へ強固に固着させることができる。なお、加熱時間は、１０分〜６０分、好ましくは２０分〜５０分であってよい。
具体的な加熱条件としては、加熱部材を１００℃〜１３０℃で３分〜１０分加熱し、その後、１５０℃〜２００℃で２０分〜５５分で加熱できる。１００℃〜１３０℃で５分〜１０分加熱し、その後、１５０℃〜２００℃で２５分〜４５分で加熱することが好ましい。
【００４４】
［遮蔽部材］
遮蔽部材２２は、下部空間２３を外部空間と遮蔽することができればよく、その形態は問わず、板状、ブロック状、シート状、帯状、紐状、スライバー状、繊維状などであってよいし、これらを組み合わせたものであってもよい。また、種々の下部空間の形状に対応できるという観点から、塑性変形ないし圧縮変形が可能なものが好ましい。
【００４５】
図２に示すように、プリプレグ１２の最下面１２ｂと、加熱部材２１の下部が前記プリプレグの最下面１２ｂより下部に延出した延出部の内周面と、支柱表面１１ａとにより囲まれた下部空間２３は、遮蔽部材２２により外部空間と遮蔽されている。
遮蔽部材２２は、加熱部材２１と一体の部材であってもよいし、加熱部材２１とは別体の部材であってもよい。遮蔽部材２２は、下部空間２３の下側から外部空間と遮蔽するように配置される。
【００４６】
図４は、図２のａ矢視図であり、下部空間２３を遮蔽する遮蔽部材２２を支柱１１の下部から見た図であり、遮蔽部材２２の一例を示す。遮蔽部材２２は、下側から遮蔽空間を遮蔽している。
【００４７】
図５は、遮蔽部材２２と加熱部材２１が一体となった実施態様の斜視図を示す。
図示された半円弧状のものを一対として組み合わせて、プリプレグ１２の外周に配置することで加熱工程に供される。
【００４８】
図６の遮蔽部材２２は、加熱部材とは別体のものであり、２つの半円弧状のブロック２２ａ、２２ａから構成されている。上記ブロックを、それぞれ下部空間に下側から配置することで、下部空間が外部空間と遮蔽されることとなる。
【００４９】
図７（ａ）は、下部空間２３を遮蔽部材２２で遮蔽して加熱している状態を示す一部切り欠き図である。図２に示す態様では、下部空間２２の側面は加熱部材で、また底面は遮蔽部材で覆われているが、図７（ａ）に示す態様では、下部空間２３は遮蔽部材２２で側面及び底面の両方が覆われている。
図７（ａ）では、加熱部材支柱１１をプリプレグ１２で被覆した後に、その外周面に加熱部材２１を配置しており、加熱部材２１の最下面はプリプレグの最下面とは高さが一致している。そして、下部空間２３は遮蔽部材２２によって外部空間と遮蔽されており、遮蔽部材２２の上面は、加熱部材２１の下面と接触している。図７（ｂ）は、図７（ａ）に使用されている遮蔽部材２２の半片の遮蔽部材２２ｂの斜視図であって、半片の遮蔽部材２２ｂが一対となって、遮蔽部材２２を形成する。
上述した遮蔽部材２２の形状は、一例であって、下部空間２３を下側から遮蔽できる限り上記に限定されない。
【００５０】
遮蔽部材は、必要に応じて粘着剤等で下部空間を遮蔽する位置に固着することもできるし、弾性を有する部材であれば、圧縮変形することで設置個所に圧入して固着することもできる。
【００５１】
遮蔽部材２２の材質としては、加熱工程において熱変形しないものであればよく、金属、セラミックなどの無機材料、プラスチック材料などの有機材料、複合材料、天然材料であってよいが、これらのなかでは、金属材料又はプラスチック材料であることが好ましい。
【００５２】
プラスチック材料としては、遮蔽効果の観点から、下部空間に存在する空気の断熱性と相まって断熱効果を有する材質のものが好ましい。具体的には、シリコーン、ポリスチレン、フェノール樹脂、等が使用できる。断熱性の観点からフォーム形態のものが好ましく、さらに耐熱性の観点も考慮すると、シリコーンフォームがより好ましい。
【００５３】
金属材料としては、鉄系合金、ニッケル系合金、コバルト系合金、亜鉛メッキ鋼、ステンレス鋼、アルミニウム、銅などを採用することができる。加熱部材からの熱伝達を有効に利用できる意味から熱伝導性を有し、またコストの観点から、亜鉛メッキ鋼が好ましい。
【００５４】
また、ゴムなどの弾性体で形成してもよい。弾性体で形成することにより、遮蔽部材２２と支柱１１の密着性が高まり、より下部空間の冷却を防止することができる。
【００５５】
遮蔽部材２２は、加熱部材２１と一体の部材とすることができる。具体的には、遮蔽部材を加熱部材に接着剤等によって固着することで得ることができ、また、遮蔽部材２２を加熱部材の一部として一体成型することで得ることもできる。一体化することで、加熱部材からの熱が遮蔽部材に伝熱され、下部空間の冷却をより防止することができる。また、遮蔽部材自身も発熱するように構成すれば、さらに下部空間の冷却を防止することができる。例えば、遮蔽部材として、ニクロム線（電熱器）を内在させることにより、遮蔽部材を発熱する構造とすることができる。
【００５６】
さらに、上述した方法によって、本願の支柱を補強または補修するシステムが構築される。
かかるシステムは、プリプレグ、加熱部材、遮蔽部材から構成される。
プリプレグは、支柱の補強または補修する部分を被覆するものであり、加熱部材は、支柱を被覆したプリプレグを加熱するものである。また、遮蔽部材は、プリプレグの最下面から下方に存在する下部空間を外部空間と遮蔽するものである。
【実施例】
【００５７】
本発明を実施例により更に詳細に説明するが、本発明はこれらの例によってなんら限定されるものではない。
【００５８】
＜実施例１＞
［実施環境］
以下の試験は、低温実験室にて、−１０℃環境下で実施した。
【００５９】
［支柱］
補強する対象とした支柱は、鉄製の支柱で、道路等の照明に用いられる照明柱(φ１８０ｍｍ)である。かかる支柱は、地面に対して、垂直に立設されている。
【００６０】
［被覆工程］
金属製支柱の補強する対象部分を、前処理として、グラインダーによるケレン処理を行った。
【００６１】
補強する対象部分にプリプレグとして、ＣＦ−ＰＰＳ（積水化学社製）を幅６００ｍｍ×高さ３００ｍｍ×厚さ１．２ｍｍの形状としたものを２枚用意し、２層巻きとして貼り付けた。貼付け方向は、プリプレグの高さ方向が、支柱の高さ方向に沿う方向とした。貼り付けに際し、エポキシ系接着剤（積水化学社製、製品名CF-PPS接着パテ）をプリプレグの支柱との張り合わせ面に塗布し、支柱に貼り付けた。
【００６２】
［加熱工程］
加熱部材として、バンドヒータ（新日伝熱工業社製、最大発熱量２．７ｋＷ、高さ４００ｍｍ、φ１８４ｍｍ、２分割）を使用した。
実施例１では、図３に記載の加熱部材と同様のものを採用し、上部に配置されるバンドヒータ（上側ヒータ）と下部に配置されるバンドヒータ（下側ヒータ）の２つバンドヒータを含む分割構造の加熱部材で加熱する領域を形成している。
また、下側ヒータの最下面は、プリプレグの最下面よりも下部に５０ｍｍ延出させることで下部空間が形成されている。
【００６３】
バンドヒータの外周部には、加圧するためにバンド状の固定バンドをパッチン錠及び締め付けねじによって支柱の周方向に締め付けており、その圧力は、固定バンドの締付トルクにより管理した。トルク値は１．０Ｎ・ｍとした。
【００６４】
加熱部材の温度制御（加熱プログラム）は、以下のとおりである。
上側ヒータ：１００℃（７分）に維持し、その後、１９０℃まで昇温し、１９０℃（３３分）に維持し、合計４０分加熱した。
下側ヒータ：１２０℃（７分）に維持し、その後、１９０℃まで昇温し、１９０℃（３３分）に維持し、合計４０分加熱した。
【００６５】
下側ヒータの下部側に下部空間が形成され、その空間に遮蔽部材が配置される。
下部空間は、プリプレグ最下面から下に５０ｍｍ、支柱表面から支柱の横断面方向に３〜４ｍｍの範囲に形成された中空円柱状の空間である。
遮蔽部材として、シリコーン断熱材（ＡＲＡＭ社製シリコーンスポンジシートＲＡ、厚み３ｍｍのシートを巻きつけることで上部下部空間を遮蔽した。遮蔽部材は加熱部材と別体のものであって、下部空間の下部に配置することで、下部空間を外部空間と遮蔽した。
結果を以下の表１に示す。
【００６６】
表１において、シート下部温度は、シートの下部から５ｍｍの位置の温度であって、加熱工程での最大温度である。測定は熱電対で行った。
【００６７】
また、加熱部材を取り外した後、プリプレグの硬化状態を、外観目視と打音検査によって行った。外観目視は、樹脂の色が白〜黄白色の状態になったことで硬化したとした。
また、打音検査は、土牛製の打音ハンマーでプリプレグをたたき、樹脂の粘着性がなくなり、打音が高音の音となったことで、硬化したとした。
【００６８】
＜実施例２＞
遮蔽部材とし、亜鉛メッキ鋼板を用いた以外は、実施例１と同様にして補強を行った。
亜鉛メッキ鋼板は、厚み０．３５ｍｍのシートを多層巻することで遮蔽した。亜鉛メッキ鋼板を断熱テープで固定し、加熱部材の押し圧力により完全固定した。
結果を以下の表１に示す。
【００６９】
＜比較例１＞
遮蔽部材を用いなかった以外は、実施例１と同様にして支柱の補強を行った。
結果を以下の表１に示す。
【００７０】
＜比較例２＞
２５℃環境下で実施した以外は、比較例１と同様にして支柱の補強を行った。
結果を以下の表１に示す。
【００７１】
＜比較例３＞
３５℃環境下で実施した以外は、比較例１と同様にして支柱の補強を行った。
結果を以下の表１に示す。
【表１】
2020159092.tif 000002
【００７２】
遮蔽部材を用いない比較例１においては、シート下部温度が１３２．３℃であり、プリプレグの下部に未硬化部分が残った。
これに対し、遮蔽部材を用いた場合は、シート下部温度が比較例１の１３２．３℃に比べて、実施例１で１７３．３℃、実施例２で１６５．８℃と、格段に高くなり、プリプレグは下部も含めてすべて硬化した。
実施例１、２のシート下部温度は、上記比較例２、３で示す外気温２０℃、３５℃でのシート下部温度と同等であることから遮蔽物を用いることで加熱条件が外気温２０℃、３５℃と同等になっている。
【００７３】
遮蔽部材として、比較的伝熱性の高い亜鉛メッキ鋼板を用いた実施例２の場合、加熱部材からの伝熱もあり、シート下部温度が、遮蔽部材が配置されない比較例１の１３２．３℃に対し、１６５．８℃と格段に高い温度に維持され、良好な硬化状態となった。
また、断熱素材であるシリコーン断熱材を用いた実施例１の場合には、加熱部材からの伝熱はないが、下部空間を効率的に断熱でき、シート下部温度が亜鉛メッキ鋼板の場合よりもさらに高い１７３．３℃となり、良好な硬化状態となった。
【符号の説明】
【００７４】
１１  支柱
１１ａ  支柱表面
１２  プリプレグ
１２ｂ  プリプレグ最下面
２１  加熱部材
２１ａ，２１ｂ  バンドヒータ
２１ｃ  リード線
２２  遮蔽部材
２２ａ  ブロック
２２ｂ  半片の遮蔽部材
２３  下部空間
２４  延出部
２４ａ  延出部の内周面
３０ａ  第１領域
３０ｂ  第２領域
３１  制御部
【図１】
2020159092.tif 000003
【図２】
2020159092.tif 000004
【図３】
2020159092.tif 000005
【図４】
2020159092.tif 000006
【図５】
2020159092.tif 000007
【図６】
2020159092.tif 000008
【図７】
2020159092.tif 000009