(57)【要約】      （修正有）【課題】積み重ねられた複数のコンクリートブロックからなる構造物の側壁を補強し、構造物が転倒したり崩壊したりせず自立構造を保持するようにすることで、避難者や通行人の安全を確保し得る補強構造物を提供する。【解決手段】補強構造物１０は、積み重ねられた複数のコンクリートブロックからなる構造物１と、構造物１の少なくとも片面を補強する高強度繊維製メッシュ布帛３と、構造物１の両面および高強度繊維製メッシュ布帛３を被覆するポリウレア樹脂２からなる樹脂層と、を備えている。【選択図】図１
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【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
積み重ねられた複数のコンクリートブロックからなる構造物と、
該構造物の少なくとも片面を補強する高強度繊維製メッシュ布帛と、
該構造物の両面および前記高強度繊維製メッシュ布帛を被覆するポリウレア樹脂からなる樹脂層と、
を備えていることを特徴とする補強構造物。
【請求項２】
前記高強度繊維製メッシュ布帛は、織物、編物、編状物およびハニカム状物から選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする請求項１に記載の補強構造物。
【請求項３】
前記高強度繊維は、ガラス繊維、ボロン繊維、セラミック繊維、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、高強度ポリエチレン繊維および全芳香族ポリエステル繊維からなる群より選ばれた少なくとも一種であることを特徴とする請求項１または２に記載の補強構造物。
【請求項４】
前記高強度繊維は、アラミド繊維であることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の補強構造物。
【請求項５】
前記高強度繊維製メッシュ布帛は、空間率が７０％以上であり、かつ、１インチ当たりの経糸および緯糸の本数が０．５本〜１０本であることを特徴とする請求項１〜４いずれかに記載の補強構造物。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、積み重ねられた複数のコンクリートブロックからなる構造物を、高強度繊維製メッシュ布帛で補強した補強構造物に関する。
【背景技術】
【０００２】
火山の火口付近にあるシェルターや山小屋の側壁あるいは民家の外塀として、複数のコンクリートブロックを積み重ねたブロック塀が使用されているが、その側面はほとんど無補強である。
【０００３】
特許文献１には、清掃、サンダー処理、ブラスト処理、プライマー処理などの下地処理をされた構造物の表面に、アクリル樹脂系、ウレタン樹脂系、シリコーン樹脂系、フッ素樹脂系、ポリウレア樹脂系などの樹脂を吹き付けて接着剤層を形成し、接着剤層の上面に、補強ネットを貼付し、該補強ネットの上から接着保護剤を吹き付ける方法が開示されている。
【０００４】
補強ネットは、アラミド繊維、ビニロン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維などの合成繊維束を織り込んだものや、単に重ね合わせたものが用いられている。
【０００５】
特許文献１に開示されている方法は、接着剤層、補強ネット、接着保護層が一体となった補強層を簡単に形成することができるので、該補強層によって岩石面から軟岩や浮石が落石するのを防止することができる。
【０００６】
ところが、近年、火山の火口付近では噴火による噴石の飛来によって、登山客が負傷する事故が起きている。火口付近にはシェルターや山小屋などの避難場所があるが、それらの側壁としてコンクリートブロックを積み重ねたブロック塀が使用されている。しかし、従来のブロック塀では、噴石の衝突によってブロック塀が破壊されることで、避難した登山客が負傷する恐れがあった。また、地震により民家のブロック塀が崩落する事故や、老朽化したブロック塀が崩落する事故も起きており、通行人が事故に巻き込まれる恐れもあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−２７７６４号公報
【考案の開示】
【考案が解決しようとする課題】
【０００８】
本考案は、上記事情に鑑みてなされたものであり、積み重ねられた複数のコンクリートブロックからなる構造物の側壁を補強し、構造物が転倒したり崩壊したりせず自立構造を保持するようにすることで避難者や通行人の安全を確保し得る補強構造物を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するため、本考案者は、積み重ねられた複数のコンクリートブロックからなる構造物と、該構造物の少なくとも片面を補強する高強度繊維製メッシュ布帛と、該構造物の両面および前記高強度繊維製メッシュ布帛を被覆するポリウレア樹脂からなる樹脂層と、を備えていることを特徴とする補強構造物を提供する。
【考案の効果】
【００１０】
本考案によれば、積み重ねられた複数のコンクリートブロックからなる構造物の補強を効率的に行うことができ、構造物に衝撃力が加えられても、構造物が転倒したり崩壊したりせずに自立構造を保持することが可能な補強構造物が提供される。
そのため、火山噴火の際に飛来する噴石から登山者を守るために設けられる、新設あるいは既設のシェルターや山小屋の側壁に適用することにより、避難者などの安全を確保することが可能となる。また、地震や老朽化によりブロック塀が崩壊、崩落する事故から、通行人の安全を確保することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本考案の一実施形態である補強構造物（ブロック塀）を説明する説明図（正面図（ａ）と背面図（ｂ））であり、ブロック塀の両面にポリウレア樹脂を吹き付け、片面にのみ高強度繊維製メッシュ布帛を接着させ補強した例である。
【図２】本考案の一実施形態である補強構造物（ブロック塀）を説明する説明図（正面図（ａ）と背面図（ｂ））であり、ブロック塀の両面を高強度繊維製メッシュ布帛で補強した例である。
【図３】本考案の補強構造物において、ポリウレア樹脂を用いて複数のコンクリートブロックの片面に高強度繊維製メッシュ布帛を接着させた補強構造物を示す概略図である。
【図４】図３の補強構造物の平面断面図である。
【図５】本考案の高強度繊維製メッシュ布帛の空間率、目開きおよび糸幅を説明する説明図である。
【考案を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面に基づいて本考案を具体的に説明する。
【００１３】
図１および図２は、本考案の補強構造物の一実施形態であり、積み重ねられた複数のコンクリートブロックからなる構造物の補強構造を説明する図である。図１および図２において、１はブロック塀（構造物）、２，２ａはポリウレア樹脂からなる樹脂層、３は高強度繊維製メッシュ布帛、１０は補強構造物を示す。
【００１４】
本考案に係る補強構造物１０は以下の方法で形成することができる。先ず、コンクリートブロック（以下、「ブロック」と省略する。）を積み重ね各ブロックをモルタルで連結したブロック塀（構造物）１の表面（衝撃物や飛来物などが当たる側に相当する）の全面に、ポリウレア樹脂２を吹き付ける（図１（ａ））。
【００１５】
一方、ブロック塀（構造物）１の裏面（山小屋の避難所側などに相当する）は、先ず、全面に適量のポリウレア樹脂２ａを吹き付け、その直後に高強度繊維製メッシュ布帛３を全面に貼り付ける。布帛３をしっかりとブロック塀１に接着させるためにローラーで圧着した後、ポリウレア樹脂２を高強度繊維製メッシュ布帛３の上に吹き付け、高強度繊維製メッシュ布帛３を構造物１に完全に接着させる（図１（ｂ））。
なお、上記では、ブロック塀の裏面のみに、高強度繊維製メッシュ布帛３を含む三層構造を配した場合について説明したが、高強度繊維製メッシュ布帛３を含む三層構造を表面のみに配した補強構造物とすることもできる。
【００１６】
また、構造物１の両面に、高強度繊維製メッシュ布帛を貼り付けて補強構造を形成してもよい。構造物１の片面補強の場合と同様、片面のブロック塀（構造物）１の全面に、ポリウレア樹脂を吹き付け、その直後に、高強度繊維製メッシュ布帛３を全面に貼り付け、布帛３をしっかりと構造物１に接着させた後、さらにポリウレア樹脂を高強度繊維製メッシュ布帛３の上に吹き付ける（図２（ａ））。
ブロック塀（構造物）１の反対側の面についても、同様に、ポリウレア樹脂を全面に吹き付け、その直後に高強度繊維製メッシュ布帛３を全面に貼り付け、布帛３をしっかりと構造物１に接着させた後、ポリウレア樹脂を高強度繊維製メッシュ布帛３の上に吹き付け、高強度繊維製メッシュ布帛３を構造物１に完全に接着させる（図２（ｂ））。
【００１７】
本考案の補強構造物は、積み重ねられた複数のブロックからなる構造物を補強したものであり、高強度繊維製メッシュ布帛が有する高い引張強度および高い引張弾性により複数のブロックの連結維持が可能になるため、衝撃を受けた際にブロックがバラバラになることを防止できる。
【００１８】
一方、ポリウレア樹脂は、ブロック側面に対する接着力が高いだけでなく、ブロックとブロックの間を連結しているモルタルを溶解、崩壊させると言った悪影響を及ぼすことがない。ポリウレア樹脂は、ブロックに接着すると共に、ブロック上面に被膜を形成することで、各ブロックを連結する機能をも有する。また、高強度繊維とも親和性（濡れ性）が高いため、ポリウレア樹脂に対する接着性を高めるための前処理を施した高強度繊維製メッシュ布帛を使う必要がなく経済面で優れている。
【００１９】
図３は、ブロック塀１に対して、ポリウレア樹脂からなる樹脂層２、２ａと高強度繊維製メッシュ布帛３を適用した補強構造物において、ブロックとブロックの間をポリウレア樹脂層２と高強度繊維製メッシュ布帛３が強固に連結する状態を示す概略図であり、図４は、その断面図である。
【００２０】
本考案の補強構造物では、高強度繊維製メッシュ布帛３を使用しない場合において、ブロック塀（構造物）１の側面に形成するポリウレア樹脂層２の厚みは、１ｍｍ以上であることが好ましく、１．５ｍｍ以上であることがより好ましく、２ｍｍ以上であることが特に好ましい。厚みが不足すると、樹脂膜の靱性が不十分となることで、大きな揺れや衝撃に対して補強構造を維持することが困難となる。
【００２１】
一方、高強度繊維製メッシュ布帛３を使用する場合には、ポリウレア樹脂２ａを介してブロック１に接着させた高強度繊維製メッシュ布帛３の上に形成するポリウレア樹脂層２の厚みは、１ｍｍ以上であることが好ましく、１．５ｍｍ以上であることがより好ましく、２ｍｍ以上であることが特に好ましい。この場合、あらかじめ構造物１に吹き付けるポリウレア樹脂２ａの厚みは、特に制限されるものではないが、構造物１の片面全面を覆うことができる程度の厚み、例えば約０．５ｍｍ〜１ｍｍが好ましい。
【００２２】
ポリウレア樹脂は、イソシアネート化合物（主剤）と活性水素を持つアミン化合物（硬化剤）との化学反応により形成される化合物である。ポリウレア樹脂としては、例えば、エクストリーム１１−５０（ライノライニングス社製）などがある。ポリウレア樹脂は、ブロックと高強度繊維製メッシュ布帛とを接着させると共に、ブロックの表面に高靱性かつ高伸長率の被膜を形成するものと推察される。
【００２３】
ポリウレア樹脂の施工方法としては、ポリウレア樹脂を所定の厚み寸法でブロックに塗布あるいは吹き付ける方法などが挙げられるが、施工性に優れている点で吹き付けが望ましい。ポリウレア樹脂をブロックに吹き付ける吹付装置は、公知の吹付装置を用いることができる。ポリウレア樹脂は、ポリイソシアネート化合物（主剤）と活性水素を持つアミン化合物（硬化剤）とをスプレーガンで衝突混合させて化学反応させることにより生成される。吹付装置は、ポリイソシアネート化合物とアミン化合物を衝突混合させてミスト状にしてブロックに吹き付ける装置である。
【００２４】
吹付装置は、ポリイソシアネート化合物を収容したタンク、アミン化合物を収容したタンク、各タンクから化合物を送り出すポンプ、化合物に十分な圧力をかけて所定量を送り出す高圧定量ポンプ、輸送される化合物を加熱するヒータ、化合物の温度を保持するヒータ付ホース、および、両化合物を衝突混合させてミスト状態で射出するスプレーガン、さらには両化合物の混合割合を可変させる制御装置、加熱温度を可変させる制御装置などを備えているものを使用することができる。両化合物は、ヒータにより所定の温度に加熱されヒータ付ホースにより所定の温度に保持されたままスプレーガンに送られ、スプレーガンは、両化合物を衝突混合させると共に、ミスト状にして射出するので、両化合物は化学反応によりポリウレア樹脂を生成し、吹付対象物の表面において固化し、塗膜を形成する。そのため、作業時間が極めて短時間で済む利点がある。
【００２５】
こうして得られる補強構造物は、図４に平面断面図を示すが、ブロック塀表面（衝撃物が当たる面）がポリウレア樹脂２で保護されているので、衝撃物による衝撃が緩和される。一方、ブロック塀裏面（避難所側）は、ポリウレア樹脂２ａ、高強度繊維製メッシュ布帛３、ポリウレア樹脂２の三層構造で保護されているので、ポリウレア樹脂による衝撃緩和効果と、引張強度が高い高強度繊維製メッシュ布帛により、より高い衝撃に耐えることができる。
なお、ブロック塀表面に、ポリウレア樹脂２ａ、高強度繊維製メッシュ布帛３、ポリウレア樹脂２の三層構造を配し、ブロック塀裏面にポリウレア樹脂２を配した場合にも同様の効果が奏される。
【００２６】
高強度繊維製メッシュ布帛は、織物、編物、編状物、格子状シートおよびハニカム状物から選ばれた少なくとも一種が好ましく用いられ、構造物の形状や、構造物に求められる補強効果に応じて、一種を用いてもよく、二種または三種以上の布帛を併用してもよい。高強度繊維製メッシュ布帛の引張強度が高い点からは、織物またはハニカム状物が好ましい。織物組織は、平織、斜文織、朱子織などが好ましく、一般的な二軸織物、あるいは三軸織物、四軸織物などの多軸織物でもよい。また、ブロック塀の表面と裏面に用いる高強度繊維製メッシュ布帛は、高強度繊維の種類や繊度および布帛の種類や形状は、同一でもよく、異なっていてもよい。
【００２７】
前記高強度繊維としては、ガラス繊維、ボロン繊維、セラミック繊維、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール繊維、高強度ポリエチレン繊維および全芳香族ポリエステル繊維からなる群より選ばれた少なくとも一種であることが好ましい。高強度かつ高弾性率である点より、アラミド繊維が特に好ましい。アラミド繊維は、メタ系アラミド繊維、パラ系アラミド繊維、あるいは、それらの共重合体などである。具体例としては、ポリパラフェニレンテレフタルアミド、ポリメタフェニレンイソフタルアミド、ポリ−３，４´−オキシジフェニレンテレフタルアミド共重合体などからなる繊維が挙げられる。高強度繊維の繊度は、好ましくは１００〜８，０００ｄｔｅｘ、より好ましくは１００〜６，３００ｄｔｅｘである。
【００２８】
高強度繊維製メッシュ布帛を構成する高強度繊維が無撚りであると、ポリウレア樹脂を吹き付ける際に糸乱れや糸広がりが起きやすくなり、布帛強度の低下あるいは空間率の変化が生じやすい。それらを防止するためには、高強度繊維は撚糸されていることが好ましい。好ましい撚り係数（下撚り係数）は０．１〜５．０であり、より好ましくは０．１〜２．２、さらに好ましくは０．１〜１．６である。撚り係数が５．０を超えると強度が低下し撚糸が太くなるので、空間率の確保、軽量性の観点から好ましくない場合がある。撚り係数は下記式（１）により求められる。
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【００２９】
高強度繊維製メッシュ布帛は、１インチ当たりの経糸および緯糸の本数が０．５本以上、１０本以下であることが好ましい。より好ましくは７本以下である。糸の本数が０．５本未満になると、繊度にもよるがリップストップとしての役割を果たしにくくなるため、さらに好ましくは１〜７本／インチである。
【００３０】
格子状メッシュシートの場合は、メッシュ布帛の空間率が７０％以上であることが好ましく、より好ましくは７５％以上である。空間率が７０％以上であると、構造物に対するポリウレア樹脂の接着性が向上することによる効果と相俟って、補強構造物の耐衝撃性をより一層向上させることが可能となる。一方、空間率が高くなり過ぎると、高強度繊維製メッシュ布帛自体の強度が低下し、補強効果が不充分になるため、空間率が９３％以下であることが好ましく、より好ましくは９０％以下である。
【００３１】
一般的な二軸織物の場合、空間率は下記式（２）で求められる。
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【００３２】
また、三軸織物、四軸織物などの多軸織物では、空間率は画像解析装置を用いて求めることができる。簡易的には、電子写真（ＺＥＲＯＸ）式複写機で白黒複写をとり、複写画像を用いて（黒色部分の面積／有効部分全体の面積）×１００で求めることができる。
【００３３】
図５は、本考案の高強度繊維製メッシュ布帛が格子状メッシュシートの場合における、空間率、目開きおよび糸幅を説明する図である。経糸および緯糸の目開き（Ｍｅ、Ｍｆ）は、ともに隣接する繊維間の長さである。経糸および緯糸の幅（Ｗｅ、Ｗｆ）は、ともにメッシュ布帛を構成する繊維の幅である。繊維の幅は、繊維の開繊、拡幅・扁平化の程度や撚数の程度に関連し、繊維の拡幅・扁平化が進んでいると大きくなり、撚数が増えると小さくなる。
【００３４】
高強度繊維製メッシュ布帛の場合、１インチ当たりの繊維本数を減少させ、かつ、使用する繊維の幅を小さくすることにより、布帛の目開きを大きくすることができ、結果として空間率を大きくすることができる。メッシュ布帛の強力を保ちながら繊維の幅を小さくするためには、細くても切れ難い高強度繊維を用いることが効果的である。
【００３５】
本実施形態の補強構造物１０は、積み重ねられた複数のコンクリートブロックからなる構造物１と、該構造物１の少なくとも片面を補強する高強度繊維製メッシュ布帛３と、該構造物１の両面および前記高強度繊維製メッシュ布帛３を被覆するポリウレア樹脂からなる樹脂層２と、を備えているものである。すなわち、構造物１と、非常に高い靭性を有する樹脂層２があることで、ブロックを連結しているモルタルを剥がそうとする力が緩和される。また、外部から衝撃が加わった際にも、強度および弾性率が高い高強度繊維製メッシュ布帛３は破断することなく存在することで、外部からの衝撃が緩和されて、ブロック１に対する衝撃が弱められる。それと共に、高強度繊維製メッシュ布帛３が、樹脂層２の変形に追従して自在に伸縮したり、撓んだりすることで、樹脂層２の動きが適度に緩和される。これにより、飛来物衝突時に構造物に大きな衝撃が加わっても、樹脂層２が構造物１および高強度繊維製メッシュ布帛３の変形に追従して伸縮し、ブロックが崩落することなく自立した状態を保持することができる。高強度繊維製メッシュ布帛３が存在しない場合でも、非常に高い靭性を有するポリウレア樹脂からなる樹脂層２が、構造物１の変形に追従して撓むことで、ブロックが崩落することを防止することができる。高強度繊維製メッシュ布帛３は、強い衝撃を受けると樹脂と繊維表面での剥離が生じるため、片面のみ高強度繊維製メッシュ布帛で補強する場合は、衝撃を受ける反対面に配置することでより高い効果が期待できる。また、プライマー処理した構造物１の表面に、ポリウレア樹脂２ａ，２および高強度繊維製メッシュ布帛３を適用してもよい。
【００３６】
上記の実施形態で説明した補強構造物は、本考案の技術的思想を具体化するために例示したものであり、各材料の形状や寸法などはこの実施形態のものに限定されるものではなく、本考案の実用新案登録請求の範囲内において種々の変更を加え得るものである。
【実施例】
【００３７】
以下、実施例を用いて本考案を更に具体的に説明するが、本考案は以下の実施例のみに限定されるものではない。
【００３８】
（実施例１）
コンクリートブロックを積み重ね各ブロックがモルタルで連結されているブロック塀の表面（衝撃物が当たる面）に、ポリウレア樹脂（ライノライニングス社製  エクストリーム１１−５０）を、塗布量が約２．２ｋｇ／ｍ２になるように吹き付けた（図１（ａ））。
一方、ブロック塀の裏面（避難所側）は、先ず、上記と同じポリウレア樹脂を、塗布量が約０．５ｋｇ／ｍ２になるように吹き付け、その直後にアラミド繊維製メッシュ布帛（アラミド繊維；東レ・デュポン株式会社製ケブラー（Ｒ）、布帛目付；４５ｇ／ｍ２、空間率；９０％）を貼り付けた。布帛をしっかりとブロック塀に接着させた後、ポリウレア樹脂を、塗布量が約２．２ｋｇ／ｍ２になるようにメッシュ布帛の上に吹き付けた（図１（ｂ））。
【００３９】
（実施例２）
コンクリートブロックを積み重ね各ブロックがモルタルで連結されているブロック塀の表面（衝撃物が当たる面）に、ポリウレア樹脂（ライノライニングス社製  エクストリーム１１−５０）を、塗布量が約０．５ｋｇ／ｍ２になるように吹き付け、その直後にアラミド繊維製メッシュ布帛（アラミド繊維；東レ・デュポン株式会社製ケブラー（Ｒ）、布帛目付；４５ｇ／ｍ２、空間率；９０％）を貼り付けた。布帛をしっかりとブロック塀に接着させた後、ポリウレア樹脂を、塗布量が約２．２ｋｇ／ｍ２になるようにメッシュ布帛の上に吹き付けた（図２（ａ））。
一方、ブロック塀の裏面（避難所側）についても、ブロック塀の表面と同様、上記と同じポリウレア樹脂を、塗布量が約０．５ｋｇ／ｍ２になるように吹き付け、その直後にアラミド繊維製メッシュ布帛（アラミド繊維；東レ・デュポン株式会社製ケブラー（Ｒ）、布帛目付；４５ｇ／ｍ２、空間率；９０％）を貼り付け、布帛をしっかりとブロック塀に接着させた後、ポリウレア樹脂を、塗布量が約２．２ｋｇ／ｍ２になるようにメッシュ布帛の上に吹き付けた（図２（ｂ））。
【００４０】
上記の実施例で補強されたブロック塀は、火口から飛来する噴石が衝突しても貫通することがなく、避難者の安全を確保することが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本考案の補強構造物は、シェルター、山小屋など噴石、落下物、飛来物から身を護るために設けたブロック塀に用いることができる。さらに、集合住宅、学校、病院など公共施設あるいは個人住宅などの周囲に設けるブロック塀に用いることで、ブロック塀が崩壊し、周辺に危害が及ぶのを未然に防ぐことができる。
【符号の説明】
【００４２】
１    ブロック塀（構造物）
２    ポリウレア樹脂からなる樹脂層（被覆層）
２ａ  ポリウレア樹脂からなる樹脂層（接着層）
３    高強度繊維製メッシュ布帛
１０  補強構造物
【図１】
0003232092.tif 000005
【図２】
0003232092.tif 000006
【図３】
0003232092.tif 000007
【図４】
0003232092.tif 000008
【図５】
0003232092.tif 000009