(57)【要約】本発明は、アンカーデバイス内に延在する薄層構造体を備える、支持構造体用補強デバイスに関する。前記薄層構造体は、中間層が少なくともアンカーデバイスの領域に配置される、複数の、分離した又は分離可能な個々の層から構成される。本発明は、こうした補強デバイスを作る方法、及びこうした補強デバイスに基づく構造体の再構築及び／又は補強方法にも関する。好ましくは、薄層構造体は、熱可塑性のマトリックスに埋設された別個の層として炭素繊維強化プラスチック薄層（ＣＦＫ）からなる。薄層構造体から成る個々の層は慣用の熱可塑性材料に基づいており、かつ中間層として金属プレートから成る補強材インサート、最も好ましくは双方向に配向された補強材、特に双方向に配向されたアラミド繊維補強材、が更に挿入される。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造体を支持する補強装置であって、
固定装置内に延在する薄層構造体であって、前記薄層構造体は複数の分離した又は分離可能な個々の層から成り、これらの層間の少なくとも前記固定装置の領域には中間層が配置される、前記薄層構造体を備える補強装置。
【請求項２】
前記薄層構造体の両端部は固定装置内に延在する、請求項１に記載の補強装置。
【請求項３】
前記薄層構造体は前記個々の層として炭素繊維強化プラスチック薄層（ＣＦＫ）を備える、請求項１に記載の補強装置。
【請求項４】
前記薄層構造体の個々の層は熱可塑性マトリックス内に埋設される、請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の補強装置。
【請求項５】
前記薄層構造体の個々の層は慣用の熱可塑性プラスチック材料に基づく、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の補強装置。
【請求項６】
更なる補強インサート又は金属プレートが、前記薄層構造体の個々の層、好ましくは双方向に配向された補強材、特に双方向に配向されたアラミド繊維補強材の間に中間層として配置される、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載の補強装置。
【請求項７】
前記固定装置は、前記薄層構造体の両端部を包囲する中空体を構成する少なくとも２つの中空体部分、好ましくは少なくとも２つの前記中空体部分は前記薄層構造体を貫通する円筒状穴によって連結され、及び最も好ましくは少なくとも２つの前記中空本体部分は互いに螺合される、請求項１から請求項６までのいずれか１項に記載の補強装置。
【請求項８】
前記固定装置は少なくとも軸線方向に調節可能なシリンダー、好ましくは少なくとも軸線方向に回動可能な鋼製シリンダー、あるいは最も好ましくは繊維強化プラスチック材料製であり、前記シリンダーには結合ねじが取り付けられる、請求項１から請求項７までのいずれか１項に記載の補強装置。
【請求項９】
前記固定装置は、軸線方向に案内されるねじ付棒によって調節され且つ錠止し得るチャックヘッドである、請求項１から請求項８までのいずれか１項に記載の補強装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の補強装置を作る方法であって、
（ａ）慣用の薄層を、複数の個々の層内に扇形に広げる段階と、
（ｂ）複数の中間層を、前記段階（ａ）に従って作られた個々の層の間に介挿する段階と、
（ｃ）サンドイッチ状パッケージを作り出すために、熱及び／又は圧力の効果を使って前記薄層構造体を結合する段階と、
（ｄ）適切なクランプ装置で前記固定装置を取り付ける段階と、を備える方法。
【請求項１１】
請求項１から請求項９までのいずれか１項に記載の補強装置を作る方法であって、
（ａ）互い違いの態様で配置される薄層構造体を構成するために、慣用の薄層構造体からなる慣用の個々の層を複数の慣用の中間層と組み合わせる段階と、
（ｂ）サンドイッチ状パッケージを作り出すために、熱及び／又は圧力の効果を使って前記薄層構造体を溶け込ます段階と、
（ｃ）適切なくランプ装置で前記固定装置を完成させる段階と、を備える方法。
【請求項１２】
前記アンカーデバイスとの接続領域における前記薄層構造体の横断面が該薄層構造体に更に個々の層及び／又は中間層を配置することによって増大し、前記薄層は好ましくは互い違いの態様で配置される、請求項１０または請求項１１による補強デバイスの製造方法。
【請求項１３】
前記薄層構造体の両端部がアンカーデバイス内に延在する、請求項１０から請求項１２までのいずれか１項による補強デバイスを製造する方法。
【請求項１４】
前記薄層構造体が個々の層として炭素繊維強化プラスチック薄層（ＣＦＫ）を備える、請求項１０から請求項１３までのいずれか１項による補強デバイスを製造する方法。
【請求項１５】
前記薄層構造体の個々の層が熱可塑性マトリックス内に埋設される、請求項１０から請求項１４までのいずれか１項による補強デバイスを製造する方法。
【請求項１６】
前記薄層構造体の個々の層は慣用の熱可塑性プラスチック材料に基づく、請求項１０から請求項１５までのいずれか１項による補強デバイスを製造する方法。
【請求項１７】
更なる補強インサート又は金属プレートが、中間層として、前記薄層構造体、好ましくは双方向に配向された補強材、特に双方向に配向されたアラミド繊維補強材の個々の層間に配置される、請求項１０から請求項１６までのいずれか１項による補強デバイスを製造する方法。
【請求項１８】
前記アンカーデバイスは、前記薄層構造体の端部を包囲する中空本体を構成する少なくとも２つの中空本体部分を備える、請求項１０から請求項１７までのいずれか１項による補強デバイスを製造する方法。
【請求項１９】
前記アンカーデバイスは、少なくとも軸線方向に調整可能な鋼製シリンダー、好ましくは軸線方向に回動可能な鋼製又は最も好ましくは繊維強化プラスチック材料製シリンダーから成る、請求項１０から請求項１８までのいずれか１項による補強デバイスを製造する方法。
【請求項２０】
前記アンカーデバイスは軸線方向に案内されるねじ付棒によって調節され且つ錠止し得るチャックヘッドを備える、請求項１０から請求項１９までのいずれか１項による補強デバイスを作る方法。
【請求項２１】
建物の補強及び／又は修復のための方法であって、前記建物の支持構造体の少なくとも１つに請求項１から請求項９までのいずれか１項による補強デバイスが取り付けられる方法。
【請求項２２】
建物、好ましくは、特に架橋構造のコンクリートに基づく支持構造体要素を補強及び／又は修復のための、請求項１から請求項９までのいずれか１項による補強デバイスの用途。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アンカーデバイス内に延在する薄層構造体を備える、支持構造体用補強デバイスに関する。前記薄層構造体は、中間層が配置される、分離した又は分離可能な複数の個々の層から構成される。本発明は、こうした補強デバイスを作る方法、及びこうした補強デバイスに基づく構造体の再構築及び／又は補強方法にも関する。
【背景技術】
【０００２】
従来技術文献は、類似したタイプの補強デバイスを開示する。このデバイスでは、コンクリート支持台のような支持要素の補強のために考えられたＣＦＫ薄層の両端は、実質的に等しい厚さの２つの層に分離され、かつ各々は端部要素内で互いに所定角度を成して配置された適切な支持スロット内に貼られる。この配置構成は、この時、予防措置として端部要素の真上の支持要素とは反対の予張力が付与されたＧＦＫ薄層によって、該支持要素の張力側に貼られる。端部要素は支持要素の適切な凹み内に固定し得るか、あるいは、必要に応じて長手方向に直角な張力デバイスを適用して、接着剤及び／又はプラグを使って支持要素の表面上に、直接、固定し得る（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】国際特許出願第ＰＣＴ/ＣＨ９８/００３４６号明細書（国際公開第９９／１０６１３号パンフレット）
【０００３】
しかしながら、特に、この種の補強デバイスがアンカーデバイス内に延在する領域では、断面に伝えられていない変化は、通常、補強デバイスの主軸線に対して長手方向に直角に作用するかなりの力に帰着する。これは、この同様のタイプの補強デバイスに所望されない「予備設定破断点（pre-set breaking point）」を創出する。所定期間に亘る、これらは補強デバイスに損傷を与え、デバイス全体が破壊するような範囲まで、結局、その強度に影響を与え得る。
【０００４】
したがって、この問題から保護するために、適切な長手方向に直角な張力付与デバイスは、この種の補強デバイスがアンカーデバイス内に延在する領域内で頻繁に使用される。しかしながら、このデバイスはそれ自体損傷も被り、そして更なる複雑さや全体構築のためのコストに通じる。さらにまた、補強デバイスがその荷重限界までかつ主軸線の方向を越えて応力を加えられることに頻繁に帰着すると、その結果、固定デバイス周りの領域内にある薄層構造体の荷重担持固定で損傷が生じ得る。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本願明細書で考慮中の本発明の目的は、それ故に、既存の技術の現状に関連した欠点を克服し、そして破断不可能であり且つアンカーデバイスへの入口付近領域の応力に耐え得るものであり、及び同時に何等の困難さもなく主軸線方向における主な固定を支持する最大荷重（a maximum loading of the supporting main anchorage in the direction of
the main axis）に耐える補強デバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
この目的は本発明による補強デバイスの支援によって達成される。特許請求の範囲の請求項１の特徴によれば、本発明毎のような支持構造体用補強デバイスは、アンカーデバイス内に延在する薄層構造体を備える。この薄層構造体は、複数の分離した又は分離可能な個々の層から成る。これらの層の間には中間層が、少なくとも幾つかの部分、および好ましくはアンカーデバイス周りの領域に配置される、こうした補強デバイスを作る方法、及びこうした補強デバイスに基づく建物の再構築及び／又は補強方法も使用可能になされている。好ましくは、薄層構造体は、熱可塑性マトリックスに埋設された別個の層として炭素繊維強化プラスチック薄層（ＣＦＫ）からなる。好ましくは、薄層構造体から成る個々の層は慣用の熱可塑性材料に基づいており、かつ更なる補強インサート又は金属プレートが、中間層として配置され、好ましくは双方向に配向された補強材、特に双方向に配向されたアラミド繊維補強材が介挿される。
【０００７】
本発明は、固定デバイス内に延在する薄層構造体を備える支持構造体用補強デバイスに関する。薄層構造体は、複数の分離した又は分離可能な別個の層から成り、これらの層の間に中間層が配置される。こうした補強デバイスを作る方法、およびこうした補強デバイスに基づく建物の再構築及び／又は補強強化材を作る方法も使用可能になされている。好ましくは、薄層構造体は、熱可塑性マトリックス内に埋設される別個の層として炭素繊維強化プラスチック薄層（ＣＦＫ）からなる。好ましくは、薄層構造体の別個の層は慣用の熱可塑性プラスチックに基づいており、かつ中間層として更なる補強材インサート又は金属プレート、最も好ましくは双方向に配向された織物補強材、特に双方向に配向されたアラミド繊維補強材が介挿される。
【０００８】
本発明を実施する方法
本発明は、アンカーデバイス内に延在する薄層構造体を備える支持構造体用補強デバイスに関する。薄層構造体は、複数の分離した又は分離可能な別個の層から成り、これらの層の間に中間層が配置される。好ましくは、このような補強デバイス内の薄層構造体の両端部は、アンカーデバイス内に延在する。好ましい態様では、こうした補強デバイスは、別個の層として炭素強化プラスチック薄層（ＣＦＫ）からなる薄層構造体を有する。好ましくは、補強デバイスの別個の層は熱可塑性マトリックス内に埋設される。好ましくは、薄層構造体の別個の層は慣用の熱可塑性プラスチック材料に基づく。補強デバイスの更に好ましい態様によれば、中間層として、更なる補強材インサート又は金属プレート、好ましくは双方向に配向された補強材、特に双方向に配向されたアラミド繊維補強材が介挿される。補強デバイスの好ましい態様によれば、アンカーデバイスは、薄層の両端部を包囲する中空本体を構成する少なくとも２つの中空本体部分、好ましくは少なくとも２つの前記中空本体部分は薄層構造体を貫通する円筒状穴によって連結され、そして最も好ましくは少なくとも２つの前記中空本体部分は互いに螺合される。熱可塑性の材料の使用は、加熱された機器は材料に極めて良い目標とされ且つ注意深く位置づけられた開口を作るために使用することができる点で、この場合、かなりの付加的利点に関連している。その結果、埋設された炭素繊維は機器を避けることができ、かつ従って逃がし止めは穴あけ作用によって何れにせよ損傷を受ける。これは、補強装置全体の頑強さ、および従って軸線方向応力に耐えるその能力に相応する有益な効果がある。
【０００９】
別の形態をした構成は、少なくとも１つの軸線方向に調整可能なシリンダーを具備するアンカーデバイスを含む。特に、この形態は、少なくとも軸線方向に調整可能なシリンダー、好ましくは少なくとも軸線周りに回動可能な鋼製シリンダー又は最も好ましくは繊維強化プラスチック材料製シリンンダ−から成り、シリンダーには結合ねじを取り付け得る。好ましい形態をした構成では、アンカーデバイスは、軸線方向に案内されるねじ付棒によって好ましくは調節且つ錠止することができるチャックヘッドを含む。
【００１０】
さらに、本発明は上述したような補強デバイスを製造する方法にも関する。
この方法は、以下の段階（ａ）〜（ｄ）を含むことを特徴とする。
（ａ）慣用の薄層を、それ自体周知の態様で、複数の個々の層内に扇形に広げる段階と、
（ｂ）複数の中間層を、前記段階（ａ）に従って作られた個々の層の間に介挿する段階と、
（ｃ）サンドイッチ状パッケージを作り出すために、熱及び／又は圧力の効果を使った前記薄層構造体を結合する段階と、
（ｄ）適切なクランプデバイスによって前記固定デバイスを固定する段階と、を備える。
【００１１】
別の形態をした構成によれば、以下の段階（ａ）〜（ｃ）を含むことを特徴とする。
（ａ）互い違いの態様で配置される薄層構造体を構成するために慣用の薄層構造体からなる複数の慣用の個々の層と複数の慣用の中間層とを組み合わせる段階と、
（ｂ）サンドイッチ状パッケージを作るために、熱及び／又は圧力の効果を使って前記薄層構造体を結合する段階と、
（ｃ）適切なクランプ装置の支援によって前記固定デバイスを固定する段階と、を備える。
【００１２】
こうした方法のための好ましい構成形態は、この方法が更なる段階を備えることを特徴とする。この方法では、アンカーデバイスと接続する領域内の薄層構造体の横断面は更に個々の層を含むことによって拡大され、及び／又は中間層が薄層構造体、好ましくは互い違いの態様で含まれる。
【００１３】
こうした方法のさらに好ましい態様は、薄層構造体の両端部が各場合にアンカーデバイス内に延在することを特徴とする。
【００１４】
こうした方法のさらに好ましい態様は、薄層構造体は中間層として炭素繊維強化プラスチック薄層（ＣＦＫ）からなることを特徴とする。
【００１５】
こうした方法のさらに好ましい態様は、薄層構造体の個々の層が熱可塑性マトリックス内に埋設されることを特徴とする。
【００１６】
こうした方法のさらに好ましい態様は、薄層構造体の個々の層が慣用の熱可塑性プラスチック材料に基づいていることを特徴とする。
【００１７】
こうした方法のさらに好ましい態様は、薄層構造体の個々の層間の中間層として、補強材インサート又は金属プレート、好ましくは双方向に配向された補強材、特に双方向に配向されたアラミド繊維補強材が配置されることを特徴とする。
【００１８】
こうした方法のさらに好ましい態様は、アンカーデバイスが、少なくとも２つの、薄層両端部を包囲する中空本体を構成する少なくとも２つの中空本体部分を備えることを特徴とする。
【００１９】
こうした方法のさらに好ましい態様は、アンカーデバイスが、少なくとも１つの軸線方向に調整可能なシリンダー、好ましくは、軸線方向に回転することができるように取り付けられかつ鋼で作られ、結合ねじを具備する、少なくとも１つのシリンダーからなることを特徴とする。
【００２０】
こうした方法のさらに好ましい態様は、アンカーデバイスは、軸線方向に案内されるねじ付棒によって好ましくは調節かつ錠止することができるグリップホルダを含むことを特徴とする。
【００２１】
さらに、本発明は、この建物の支持構成要素の少なくとも１つは、この方法の構成の範囲内で上述したような補強デバイスが取り付けられることを特徴とする、構造体の補強及び／又は修復のための方法にも関する。
【００２２】
最後に、本発明は、建物の補強及び／又は修復のために上述したような補強装置、好ましくはコンクリートに基づく支持構成要素、特に架橋構造体の補強のための、上述したような補強デバイスに関する。
【００２３】
本願明細書の引き続く部分には、図１〜図３までに開示された典型的な構成を参照して、本発明の好ましい形態をより詳細に記載する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
構成の例示
【００２５】
図１は、本発明に従う補強装置の実例と同時に製造方法を図示する。図１の上側部分は、長手方向断面図を示す一方で、図１の下側部分には横断面図が示されている。この形態の補強デバイスは、好ましくは以下の方法の段階１〜５に記載されたように製造することができる（金属プレートは織物インサート（１）に対する代替としても使うことができる）。
【００２６】
１．表面を拡大させるために薄層の深さ方向（例えば、２〜７部分）の分割：
ａ）慣用の薄層を扇形に広げるために、
・薄層は、たとえば、加熱された切削工具（例えば、ナイフ又は熱線）を使って要求された数の構成要素薄層内に深さ方向に分割することができる。この方法は扇型に広げることが、既によく知られている（国際公開第００/５０７０６号パンフレット参照）Ｄｕｒｏｐｌａｓｔ薄層のために扇形に広げる方法より良く繊維を保護する。
・薄層端部の繊維は加熱によってマトリックスから解放することができる。この繊維は、この時、要求された形状にレイアウトされ、かつグリップホルダ内に融合し得る。
ｂ）別の製造方法は以下のように行うことができる。
・薄層は幾つかの薄層（テープとして知られている）から構成される。これらの個々の薄いテープは熱及び圧力の元で互いに圧縮されて、単一の薄層を構成する。分離フォイルが、製造プロセスの間（個々のテープは要求された領域内で結ばれない）中にアンカーデバイスの領域に介挿される。
・アンカーヘッドは第１段階でテープから作られ、その後、テープの自由走行は、この段階が実行された後に薄層を形成するために単に互いに結び合わせられる。
・薄層には、好ましくは全深さ（段階２参照）に亘って延在するテープ間で双方向織物が設けられる。
【００２７】
２．熱可塑性マトリックスと（＋/−４５°の配向を有する好ましくはアラミド織物）である双方向織物の挿入。織物は創出された各第１番目の分離層内に挿入される。
【００２８】
３．アンカーデバイスの横断面は、要求に応じて、織物及び薄い（約０．２ｍｍ）薄層テープ上に外向きに互い違いに貼ることによって拡大し得る。
【００２９】
４．パッケージ内にこのようにして得られたサンドイッチ状薄層構造体を融合させるために熱と圧力が加えられる。この段階は、幾つかの段階で（各々別個の層）に実行する必要があり得る。
【００３０】
薄層とヘッドとの間の遷移において、長手方向に直角な応力が横断面の変化の結果として生じ得る。適切なデバイス（例えば鋼及び／又は炭素繊維プロファイル）は、ねじ（３）によって、これらを一緒にクランプするために使用することができる。
【００３１】
図２は補強デバイスをアンカーデバイス内に端部固定するための本発明に従った他のあり得る変形を示す。図２の左側は長手方向断面図を示す一方で、図２の右側は横断面図を示す。
【００３２】
文献欧州特許第１０００２０８Ｂ１（国際公開第９９/０６６５１号パンフレット）は図２に示す薄層端部のジグザグ形態に対する類似したタイプの構成を開示している。本発明の好ましい態様によれば、アンカーデバイス内にこのように作られた薄層の半径の変動が張力に合致した曲げ半径を作り出すように、このジグザグ形態も湾曲される。これは、アンカーデバイス内に延在する領域内の、上述したような、”予め定められた破断点”の外観の危険性の更なる減少を作る。
【００３３】
本発明のこの好ましい形態のためのあり得る製造方法を以下に記載し得る。アンカー構成要素は慣用のプラスチック材料、あるいは金属から構築し得る。
【００３４】
１．ジグザグ形態：
ａ）薄層端部部分のジグザグ形態は（例えば、適切なモールド内に加熱及び圧縮することによって）最初に作られ、引き続いて適切な凸凹形状（positive and negative shape）への調整が行われる。
ｂ）端部は、薄層を要求されたジグザグ形状に成形する、加熱された凹凸モールド内に取り付けられる。その後、この形態は薄層上にアンカー構成要素として残される。
【００３５】
２．ジグザグ薄層端部部片への形態の固定
カバーモールド（慣用のプラスチック材料又は金属から作られる）は接着剤で接合（Ｂ１）、ねじ（Ｂ２）、あるいは端縁表面（Ｂ３、例えば、アラミド、ガラス、あるいは好ましくは炭素繊維）の周りに結び付けられる。
【００３６】
さらに好ましい構成によれば、上述したような補強デバイスのためのアンカーデバイスは、図３に略示するように、鋼製シリンダーに基づき得る（上側領域は長手方向断面図を示す一方で、下側領域は平面図を示す）。
【００３７】
本発明のこの好ましい形態のためのあり得る生産方法は以下のように説明することができる。
【００３８】
１．薄層がこうした小さな半径で巻回し得るように、この薄層は離れて分離しなければならない（あるいは離れて分離し続けなければならない）。これは図１に示す形態に対しても同じ態様で起こり得る（表面を拡大するために薄層の深さ方向での分割）（上記参照）。
【００３９】
２．薄層構造体は鋼製又は好ましくは繊維強化プラスチック製シリンダーに巻回される。固定するために、薄層構造体の種々の個々の層はスロットを貫通して延在し得るか、あるいはこれらの層は（クロスブラケット及びねじを使って）機械的に保持し得る。張力の減少は、シリンダーとＣＦＫ薄層との間の静止摩擦の結果として生じる。シリンダーの表面は、それ故、好ましくは、出来るだけ粗くなるように選択すべきである。
【００４０】
３．コンパクトな構成要素がヘッドを加熱することによって作り出される。
【００４１】
更に好ましい形態に関して、薄層構造体の各個々の層を鋼製、あるいは繊維強化プラスチック製分離シリンダーの周りに巻回し、および従って幾つかのシリンダーに基づいてアンカーデバイスを構築することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００４２】
【図１】本発明に従う補強装置の実例と同時に製造方法を示す図である。
【図２】補強デバイスをアンカーデバイス内に端部固定するための本発明に従った他のあり得る変形を示す、長手方向断面図及び横断面図である。
【図３】補強デバイスのためのアンカーデバイスの長手方向断面図を上側領域に、そして平面図を下側領域に示す図である。
【符号の説明】
【００４３】
１  織物インサート
３  ねじ
【図１】
2005516136.tif 000003
【図２】
2005516136.tif 000004
【図３】
2005516136.tif 000005
【国際調査報告】
2005516136.tif 000006
2005516136.tif 000007
2005516136.tif 000008
2005516136.tif 000009
2005516136.tif 000010
2005516136.tif 000011