(57)【要約】【課題】作業性を改善することができる中空柱状物の補強方法を提供することを目的とする。【解決手段】地面Ｇに立設された中空柱状物の周壁１０に、中空柱状物１Ａの内側に連通する連通孔１３を形成する連通孔形成工程と、中空柱状物１Ａの内側に、連通孔１３を通して袋部材２０を配置し、中空柱状物１Ａの内面のうち、連通孔１３と同等以下の高さに位置する部分を閉塞する内部閉塞工程と、袋部材２０の内側に、連通孔１３を通して芯材３０を挿入し、芯材３０を上下方向に沿って配置する芯材配置工程と、内部閉塞工程および芯材配置工程の後、中空柱状物１Ａの内側に、連通孔１３を通して補強材４０を充填する補強材充填工程と、連通孔１３を、被覆部材５０により閉塞する連通孔閉塞工程と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面に立設された中空柱状物の周壁に、前記中空柱状物の内側に連通する連通孔を形成する連通孔形成工程と、
前記中空柱状物の内側に、前記連通孔を通して袋部材を配置し、前記中空柱状物の内面のうち、前記連通孔と同等以下の高さに位置する部分を閉塞する内部閉塞工程と、
前記袋部材の内側に、前記連通孔を通して芯材を挿入し、前記芯材を上下方向に沿って配置する芯材配置工程と、
前記内部閉塞工程および前記芯材配置工程の後、前記中空柱状物の内側に、前記連通孔を通して補強材を充填する補強材充填工程と、
前記連通孔を、被覆部材により閉塞する連通孔閉塞工程と、を備えていることを特徴とする中空柱状物の補強方法。
【請求項２】
前記内部閉塞工程において、前記袋部材の内側に粒状の砕石を充填し、
前記芯材配置工程において、前記芯材を前記砕石内に立設することを特徴とする請求項１に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項３】
前記補強材は、主剤、硬化剤、およびフィラーからなり、
前記芯材は高強度棒材であることを特徴とする請求項１又は２に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項４】
前記芯材配置工程において、前記芯材は、前記中空柱状物の内周面に沿って、前記中空柱状物の周方向に間隔をあけて複数配置されるとともに、固定治具により前記内周面に固定されることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項５】
前記補強材充填工程において、前記補強材は、前記連通孔を通して前記中空柱状物の内側に挿通され、かつ注入口が前記中空柱状物の内側における上端部に配置された注入管から、前記中空柱状物の内側に注入されることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項６】
前記連通孔形成工程において、前記連通孔は複数形成されることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項７】
前記連通孔形成工程に先立って、事前準備工程として、
前記中空柱状物の周壁における損傷の有無を確認し、損傷が確認された場合には、その損傷部分を修復する損傷修復工程と、
前記中空柱状物の周壁に既設されたアース孔を閉塞するアース孔閉塞工程と、を備えていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の中空柱状物の補強方法。
【請求項８】
地面に立設された中空柱状物が補強されてなる補強柱状物であって、
前記中空柱状物の周壁には、前記中空柱状物の内側に連通する連通孔が形成され、
前記中空柱状物の内側には、
前記中空柱状物の内面のうち、前記連通孔と同等以下の高さに位置する部分を閉塞する袋部材と、
前記袋部材の内側で上下方向に延びる芯材と、
前記芯材を埋めるように充填された補強材と、が配置され、
前記連通孔は、被覆部材により閉塞されていることを特徴とする補強柱状物。
【請求項９】
前記袋部材の内側には、粒状の砕石が充填され、
前記芯材は、前記砕石内に立設されていることを特徴とする請求項８に記載の補強柱状物。
【請求項１０】
前記補強材は、主剤、硬化剤、およびフィラーからなり、
前記芯材は高強度棒材であることを特徴とする請求項８又は９に記載の補強柱状物。
【請求項１１】
前記芯材は、前記中空柱状物の内周面に沿って、前記中空柱状物の周方向に間隔をあけて複数配置されているとともに、固定治具により前記内周面に固定されていることを特徴とする請求項８から１０のいずれか１項に記載の補強柱状物。
【請求項１２】
前記連通孔は複数形成されていることを特徴とする請求項８から１１のいずれか１項に記載の補強柱状物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、中空柱状物の補強方法、および補強柱状物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、下記特許文献１に示されるような中空柱状物の補強方法が知られている。この中空柱状物の補強方法では、地面に立設された中空柱状物の内側に、中空柱状物の内面を一体に覆う袋部材を配置した後に、袋部材の内側に補強材を充填している。また、この中空柱状物の補強方法では、中空柱状物は上方に向けて開口し、袋部材は、中空柱状物の上端開口部から中空柱状物の内側に配置され、補強材は中空柱状物の上端開口部から中空柱状物の内側に充填されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−７２５９６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、前記従来の中空柱状物の補強方法では、袋部材および補強材を中空柱状物の内側に配置および充填する各作業が、中空柱状物の上端開口部から行われる高所での作業となるため、作業性が悪いという問題があった。
【０００５】
本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、作業性を改善することができる中空柱状物の補強方法、および補強柱状物を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係る中空柱状物の補強方法は、地面に立設された中空柱状物の周壁に、前記中空柱状物の内側に連通する連通孔を形成する連通孔形成工程と、前記中空柱状物の内側に、前記連通孔を通して袋部材を配置し、前記中空柱状物の内面のうち、前記連通孔と同等以下の高さに位置する部分を閉塞する内部閉塞工程と、前記袋部材の内側に、前記連通孔を通して芯材を挿入し、前記芯材を上下方向に沿って配置する芯材配置工程と、前記内部閉塞工程および前記芯材配置工程の後、前記中空柱状物の内側に、前記連通孔を通して補強材を充填する補強材充填工程と、前記連通孔を、被覆部材により閉塞する連通孔閉塞工程と、を備えていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る補強柱状物は、地面に立設された中空柱状物が補強されてなる補強柱状物であって、前記中空柱状物の周壁には、前記中空柱状物の内側に連通する連通孔が形成され、前記中空柱状物の内側には、前記中空柱状物の内面のうち、前記連通孔と同等以下の高さに位置する部分を閉塞する袋部材と、前記袋部材の内側で上下方向に延びる芯材と、前記芯材を埋めるように充填された補強材と、が配置され、前記連通孔は、被覆部材により閉塞されていることを特徴とする。
【０００８】
これらの発明によれば、連通孔形成工程により、中空柱状物の周壁に形成された連通孔を通して、袋部材、芯材、および補強部材それぞれを中空柱状物の内側に配設する。このため、連通孔を中空柱状物の周壁のうち、地面から届く高さに位置する部分に形成することで、その後の作業を低所で行うことが可能になる。これにより、中空柱状物の補強作業における作業性を改善することができる。
また、芯材配置工程により、袋部材の内側に、芯材が上下方向に沿って配置されるので、補強後の中空柱状物の外力に対する曲げ剛性を、補強材だけでなく、芯材により補強することが可能になり、効果的に中空柱状物を補強することができる。
【０００９】
また、本発明における中空柱状物の補強方法では、前記内部閉塞工程において、前記袋部材の内側に粒状の砕石を充填し、前記芯材配置工程において、前記芯材を前記砕石内に立設してもよい。
また、本発明における補強柱状物では、前記袋部材の内側に、粒状の砕石が充填され、前記芯材は、前記砕石内に立設されてもよい。
【００１０】
これらの場合、袋部材の内側に粒状の砕石が充填され、芯材が砕石内に立設されている。このため、芯材の位置が砕石により固定され、補強材を袋部材の内側に充填する際に、仮に補強材が芯材と干渉することがあっても、芯材が傾いたり、芯材の位置がずれたりするのを抑えることができる。これにより、芯材を均等に配置することが可能になり、芯材により、更に一層効果的に中空柱状物を補強することができる。
【００１１】
また、本発明における中空柱状物の補強方法では、前記補強材は、主剤、硬化剤、およびフィラーからなり、前記芯材は高強度棒材であってもよい。
また、本発明における補強柱状物では、前記補強材は、主剤、硬化剤、およびフィラーからなり、前記芯材は高強度棒材であってもよい。
【００１２】
これらの場合、芯材を埋めるように補強材が充填され、補強材の硬化剤により、芯材が補強材と一体に硬化される。そしてその後、中空柱状物にこれを曲げようとする外力が加えられると、高強度棒材により形成される芯材が、高い引張強度を発揮することが可能となり、中空柱状物の曲げ剛性を効果的に向上することができる。
【００１３】
また、本発明における中空柱状物の補強方法では、前記芯材配置工程において、前記芯材は、前記中空柱状物の内周面に沿って、前記中空柱状物の周方向に間隔をあけて複数配置されるとともに、固定治具により前記内周面に固定されてもよい。
また、本発明における補強柱状物では、前記芯材は、前記中空柱状物の内周面に沿って、前記中空柱状物の周方向に間隔をあけて複数配置されているとともに、固定治具により前記内周面に固定されてもよい。
【００１４】
これらの場合、芯材が、中空柱状物の内周面に沿って、周方向に間隔をあけて複数配置されているので、複数の芯材同士の径方向の距離を確保することが可能になり、中空柱状物に加えられる外力に対して、高い曲げ剛性を発揮することができる。これにより、より一層顕著に中空柱状物の曲げ剛性を向上することができる。
【００１５】
また、本発明における中空柱状物の補強方法では、前記補強材充填工程において、前記補強材は、前記連通孔を通して前記中空柱状物の内側に挿通され、かつ注入口が前記中空柱状物の内側における上端部に配置された注入管から、前記中空柱状物の内側に注入されてもよい。
【００１６】
この場合、中空柱状物の内側に補強材を注入する注入管の注入口が、中空柱状物の内側における上端部に配置されるので、硬化前の補強材の液面高さが、注入口よりも上方に位置するのを抑えることができる。これにより、補強材の注入に要する圧力を抑えることが可能になり、中空柱状物の内側への補強材の充填に伴って、中空柱状物の周壁の内面に、補強材が注入されることによる圧力が加えられるのを防ぐことが可能になる。このようにして、中空柱状物の周壁に負荷がかかるのを抑えることができる。
【００１７】
また、本発明における中空柱状物の補強方法では、前記連通孔形成工程において、前記連通孔は複数形成されてもよい。
また、本発明における補強柱状物では、前記連通孔が複数形成されてもよい。
【００１８】
これらの場合、連通孔が中空柱状物の周壁に複数形成されているので、袋部材、芯材、および補強部材それぞれを中空柱状物の内側に配設する各作業において、作業に適した位置の連通孔を任意に選択することが可能になり、作業性をより一層確保することができる。
【００１９】
また、本発明における中空柱状物の補強方法では、前記連通孔形成工程に先立って、事前準備工程として、前記中空柱状物の周壁における損傷の有無を確認し、損傷が確認された場合には、その損傷部分を修復する損傷修復工程と、前記中空柱状物の周壁に既設されたアース孔を閉塞するアース孔閉塞工程と、を備えてもよい。
【００２０】
この場合、連通孔形成工程に先立って、事前準備工程が行われるので、中空柱状物の周壁に生じた損傷部分、および中空柱状物に既設されたアース孔を、補強材を充填する前に予め閉塞することが可能になる。このため、補強材を中空柱状物の内側に充填する過程において、周壁における損傷部分およびアース孔から補強材が外部に漏れ出るのを防ぐことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、作業性を改善することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態に係る補強柱状物を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施形態および第２実施形態に係る中空柱状物の補強方法が施工される中空柱状物の（ａ）正面図、（ｂ）横断面図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係る中空柱状物の補強方法における連通孔形成工程を示す模式図である。
【図４】本発明の第１実施形態に係る中空柱状物の補強方法における内部閉塞工程を示す模式図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係る中空柱状物の補強方法における芯材配置工程を示す模式図である。
【図６】本発明の第１実施形態に係る中空柱状物の補強方法における補強材充填工程の準備状態を示す模式図である。
【図７】本発明の第１実施形態に係る中空柱状物の補強方法における補強材充填工程の開始状態を示す模式図である。
【図８】本発明の第１実施形態に係る中空柱状物の補強方法における補強材充填工程の途中の状態を示す模式図である。
【図９】本発明の第２実施形態に係る補強柱状物を示す模式図である。
【図１０】本発明の第２実施形態に係る中空柱状物の補強方法における事前準備工程を示す模式図である。
【図１１】本発明の第２実施形態に係る中空柱状物の補強方法における連通孔形成工程を示す模式図である。
【図１２】本発明の第２実施形態に係る中空柱状物の補強方法における内部閉塞工程を示す模式図である。
【図１３】本発明の第２実施形態に係る中空柱状物の補強方法における芯材配置工程の後に、注入管を挿通した状態を示す模式図である。
【図１４】本発明の第２実施形態に係る中空柱状物の補強方法における補強材充填工程の準備状態を示す模式図である。
【図１５】本発明の第２実施形態に係る中空柱状物の補強方法における補強材準備工程の途中の状態を示す模式図である。
【図１６】本発明の第２実施形態に係る中空柱状物の補強方法における補強材充填工程の終了状態を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
（第１実施形態）
以下、図１〜図８を参照し、本発明の第１実施形態に係る中空柱状物の補強方法、および補強柱状物について説明する。なお、中空柱状物１Ａとしての電柱が、補強されてなる補強柱状物１としての補強された電柱を例に挙げて説明する。
図１に示すように、中空柱状物１Ａは地面Ｇに立設されている。図２に示すように、中空柱状物１Ａの周壁１０は、その中心軸線Ｏと直交する横断面視で円形状をなす円筒状を呈する。以下、前記横断面視で中心軸線Ｏと直交する方向を径方向といい、中心軸線Ｏ周りに周回する方向を周方向という。中空柱状物１Ａの下端部は、地面Ｇの内部に埋設されている。
【００２４】
中空柱状物１Ａは、下方に向けて開口する有頂筒状に形成されている。中空柱状物１Ａの周壁１０における上端部および下端部には、この周壁１０を径方向に貫くアース孔１１が各別に形成されている。
中空柱状物１Ａの周壁１０の内部には鉄筋１２が埋設されている。鉄筋１２は、周壁１０の内部に上下方向に延びるとともに、周方向に間隔をあけて複数配置されている。なお、周壁１０の内部に鉄筋１２が配置されなくてもよい。
【００２５】
図１に示すように、補強柱状物１の周壁１０には、内側に連通する連通孔１３が形成されている。連通孔１３は径方向から見た正面視で、一対の辺が上下方向に延びるとともに、残り一対の辺が周方向に延びる矩形状をなしている。連通孔１３は、補強柱状物１の周壁１０のうち、鉄筋１２が埋設された部分を避けて形成されている。連通孔１３は、作業者が地面Ｇから作業可能な高さに位置している。周壁１０における連通孔１３の開口周縁部のうち、下側に位置する部分の地面Ｇからの高さは、２ｍ以下であることが好ましい。
【００２６】
補強柱状物１の内側には、補強柱状物１の内面を閉塞する袋部材２０と、袋部材２０の内側で上下方向に延びる芯材３０と、芯材３０を埋めるように充填された補強材４０と、が配置されている。袋部材２０は、補強柱状物１の内面のうち、連通孔１３と同等以下の高さに位置する部分を閉塞している。袋部材２０は、例えばナイロン繊維等により形成されている。
補強柱状物１の周壁１０における連通孔１３の開口周縁部は、被覆部材５０により被覆されている。被覆部材５０としては、例えば外面が黒と黄色のトラ柄模様に装飾された危険表示用クッションシート等が用いられる。
【００２７】
袋部材２０は、上方に向けて開口し、補強柱状物１の内周面に沿って配置されている。袋部材２０は、補強柱状物１の下端開口縁を閉塞している。
袋部材２０の内側には、粒状の砕石２１が充填されている。砕石２１は袋部材２０の内側における下端部に配置されている。本実施形態では、粒状の砕石２１として寒水粉が採用されている。なお、粒状の砕石２１に替えて、その他の無機材料や合成樹脂材料等からなる粒状物を採用することができる。砕石２１内には、芯材３０が立設されている。
【００２８】
補強材４０は、主剤、硬化剤、およびフィラーからなる。主剤と硬化剤の反応によって得られる硬化物の組成により補強材４０の曲げ剛性等の物理的性質が主に決定する。フィラーは一般に補強材４０の剛性を向上させるが、フィラーの過剰な添加は補強材を脆くし逆に強度を低下させる。
【００２９】
本実施形態では、芯材３０として、高強度棒材を採用している。図示の例では高強度棒材として、ＪＩＳ  Ｇ３１３７で規定されたＰＣ鋼棒  Ｄ種１号を採用している。なお、芯材３０としてはＰＣ鋼棒に限られず、例えば引張強さが４００Ｎ/ｍｍ２以上、より好ましくは４９０Ｎ/ｍｍ２以上といった一定の引張強度を備えた棒材を採用することができる。芯材３０は、鋼材料に限られず、例えば炭素繊維等により形成されてもよい。
芯材３０の上下方向の長さは、連通孔１３から、補強柱状物１の頂壁部までの上下方向の長さよりも短くなっている。
【００３０】
芯材３０は、補強柱状物１の内周面に沿って、周方向に間隔をあけて複数配置されている。図示の例では、芯材３０は、周方向に等間隔をあけて８つ配置されている。なお、芯材３０の数量は任意に変更可能であるが、６本以上であることが好ましい。芯材３０は、固定治具３１により補強柱状物１の周壁１０の内周面に固定されている。固定治具３１はリング状をなしている。
【００３１】
次に、以上のように構成された補強柱状物１の製造方法、つまり中空柱状物１Ａの補強方法について説明する。本実施形態に係る中空柱状物１Ａの補強方法は、中空柱状物１Ａの周壁１０に、中空柱状物１Ａの内側に連通する連通孔１３を形成する連通孔形成工程と、中空柱状物１Ａの内側に、連通孔１３を通して袋部材２０を配置する内部閉塞工程と、を備えている。
【００３２】
図３に示すように、連通孔形成工程では、中空柱状物１Ａの周壁１０を外部からドリル等を用いて穿孔し、連通孔１３を形成する。連通孔１３は地面Ｇから作業者が届く範囲に形成される。連通孔１３を形成する際には、予め周壁１０の内部に埋設された鉄筋１２の位置を確認し、周壁１０のうち、鉄筋１２の埋設された位置を回避して穿孔する。これにより、穿孔作業を効率的に行うとともに、鉄筋１２による中空柱状物１Ａの補強効果を損なうことが無い。
【００３３】
図４に示すように、内部閉塞工程では、連通孔１３から中空柱状物１Ａの内側に袋部材２０を挿入する。袋部材２０は、上方を向いて開口するように、中空柱状物１Ａの内面に沿って配置される。
袋部材２０は中空柱状物１Ａの内面のうち、連通孔１３と同等以下の高さに位置する部分を閉塞する。これにより中空柱状物１Ａの下端開口部、および周壁１０の下端部に形成されたアース孔１１を閉塞することができる。
【００３４】
また内部閉塞工程では、中空柱状物１Ａの内側に配置された袋部材２０の内側に、粒状の砕石２１を充填する。これにより袋部材２０を、中空柱状物１Ａの内面に沿って、下方および径方向の全域に広げることで、袋部材２０の内側を上方に向けて大きく開口させることができる。
【００３５】
また、中空柱状物１Ａの補強方法は、袋部材２０の内側に、芯材３０を配置する芯材配置工程と、内部閉塞工程および芯材配置工程の後、中空柱状物１Ａの内側に、補強材４０を充填する補強材充填工程と、中空柱状物１Ａの周壁１０における連通孔１３を、被覆部材５０により閉塞する連通孔閉塞工程と、を備えている。
【００３６】
図５に示すように、芯材配置工程では、中空柱状物１Ａの内側に、連通孔１３を通して芯材３０を挿入する。この際、芯材３０は中空柱状物１Ａの内側に、上方に向けて挿入された後に、袋部材２０の内側に充填された砕石２１内に立設される。
芯材３０は、中空柱状物１Ａの内周面に沿って、周方向に間隔をあけて複数配置される。芯材３０は、固定治具３１により袋部材２０の上端部とともに、周壁１０の内周面に固定される。
【００３７】
図６に示すように、補強材充填工程では、準備作業として、連通孔１３にノズル１４が取付けられる。この際、連通孔１３を養生部材１５により養生した状態で、養生部材１５にノズル１４が取付けられる。図７に示すように、ノズル１４の一方側の端部は、中空柱状物１Ａの内側に連通し、他方側の端部は、配管１６を介して供給タンク６０と接続されている。
【００３８】
供給タンク６０は作業車６１内に設置されている。これにより、供給タンク６０を作業車６１に乗せたまま移動させることで、互いに距離をあけて立設された複数の中空柱状物１Ａに、効率的に補強材４０の充填作業を順次行うことができる。また、補強材４０は、主剤、硬化剤、およびフィラーを、充填作業の直前に供給タンク６０内で混合することで生成してもよい。
【００３９】
ここで本実施形態では、図８に示すように、補強材４０は、その硬化前の液面が、中空柱状物１Ａの上下方向における中間部に位置する高さまで充填される。図示の例では、補強材４０の液面は、連通孔１３より上方に位置している。硬化前の液面の高さは、例えば地面Ｇから２．５ｍ以下とされている。
補強材４０は、予め定められた充填量に基づいて充填される。充填量としては、例えば中空柱状物１Ａの内側に占める中空部分の体積のうちの半分に相当する体積に設定することができる。これにより、補強柱状物１に、これを曲げようとする外力が加えられた際に、特に破損が起こりやすい地面Ｇと同等の高さに位置する部分を充分に補強しながら、補強材４０の充填量を抑え、補強材４０に要するコストを低減することができる。なお、補強材４０の充填量としてはこのような態様に限られず、任意に変更することができる。
【００４０】
最後に、図１に示すように、連通孔閉塞工程では、ノズル１４を養生部材１５から取り外すことで、連通孔１３から取り外す。そして、中空柱状物１Ａの周壁１０のうち、連通孔１３と同等の高さに位置する部分を、養生部材１５とともに被覆部材５０により全周にわたって被覆することで、連通孔１３を閉塞する。これにより、中空柱状物１Ａの補強方法が完了する。ここで、養生部材１５は、中空柱状物１Ａの補強方法を中空柱状物１Ａに施工する間に、一時的に連通孔１３を閉塞する仮設部材であり、被覆部材５０は施工後に、定常的に連通孔１３を閉塞する常設部材である。
【００４１】
以上説明したように、本実施形態に係る中空柱状物１Ａの補強方法、および補強柱状物１によれば、連通孔形成工程により、中空柱状物１Ａの周壁１０に形成された連通孔１３を通して、袋部材２０、芯材３０、および補強材４０それぞれを中空柱状物１Ａの内側に配設する。このため、連通孔１３を中空柱状物１Ａの周壁１０のうち、地面Ｇから届く高さに位置する部分に形成することで、その後の作業を低所で行うことが可能になる。これにより、中空柱状物１Ａの補強作業における作業性を改善することができる。
また、芯材配置工程により、袋部材２０の内側に、芯材３０が上下方向に沿って配置されるので、補強後の中空柱状物１Ａの外力に対する曲げ剛性を、補強材４０だけでなく、芯材３０により補強することが可能になる。これにより、効果的に中空柱状物１Ａを補強することができる。
以上のように中空柱状物１Ａを補強することで、中空柱状物１Ａの内側に形成された中空状の空間に、中空柱状物１Ａと同等以上の曲げ強度を持つ構造物を形成することができる。
【００４２】
また、袋部材２０の内側に粒状の砕石２１が充填され、芯材３０が砕石２１内に立設されている。このため、芯材３０の位置が砕石２１により固定され、補強材４０を袋部材２０の内側に充填する際に、仮に補強材４０が芯材３０と干渉することがあっても、芯材３０が傾いたり、芯材３０の位置がずれたりするのを抑えることができる。これにより、芯材３０を均等に配置することが可能になり、芯材３０により、更に一層効果的に中空柱状物１Ａを補強することができる。
【００４３】
また、芯材３０を埋めるように補強材４０が充填され、補強材４０の硬化剤により、芯材３０が補強材４０と一体に硬化される。そしてその後、中空柱状物１Ａにこれを曲げようとする外力が加えられると、高強度棒材により形成される芯材３０が、高い引張強度を発揮することが可能となり、中空柱状物１Ａの曲げ剛性を効果的に向上することができる。
【００４４】
また、芯材３０が、中空柱状物１Ａの内周面に沿って、周方向に間隔をあけて複数配置されているので、複数の芯材３０同士の径方向の距離を確保することが可能になり、中空柱状物１Ａに加えられる外力に対して、高い曲げ剛性を発揮することができる。これにより、より一層顕著に中空柱状物１Ａの曲げ剛性を向上することができる。
【００４５】
（第２実施形態）
以下、図９〜図１６を参照し、本発明の第２実施形態に係る中空柱状物２Ａの補強方法、および補強柱状物２について説明する。
なお、本実施形態においては、第１実施形態における構成要素と同一の構成については同一の符号を付し、その説明を省略し、異なる点についてのみ説明する。
【００４６】
図９に示すように、本実施形態における補強柱状物２では、連通孔１３Ａ、１３Ｂは複数形成されている。図示の例では、連通孔１３Ａ、１３Ｂは上下方向に間隔をあけて２つ形成されている。複数の連通孔１３Ａ、１３Ｂのうち、下方に位置する第１連通孔１３Ａは、前記正面視で２辺が上下方向にのび、かつ残り２辺が周方向に延びる矩形状を呈している。第１連通孔１３Ａの上方に位置する第２連通孔１３Ｂは前記平面視で円形状を呈している。第２連通孔１３Ｂは、第１連通孔１３Ａよりも開口面積が小さくなっている。
【００４７】
また本実施形態における補強柱状物２では、中空柱状物２Ａの内側に、注入管１７および挿通管１８が配置されている。注入管１７および挿通管１８はそれぞれ、ポリブデンにより形成された管材である。注入管１７および挿通管１８の材質としては、補強材４０との密着性がよい材質が好ましい。注入管１７は、後述する本実施形態に係る補強材充填工程において、補強材４０を中空柱状物２Ａの内部に注入する。挿通管１８は、補強材４０の液面高さを検知するセンサ１９（図１４参照）を内部に配置する管材である。
【００４８】
また本実施形態における補強柱状物２では、補強材４０が補強柱状物２の内側における上下方向の全域にわたって充填されている。このため、注入管１７および挿通管１８それぞれが、補強材４０の内部に埋設された状態となっている。これにより、注入管１７および挿通管１８が、補強材４０の強度を増強する補強部材として機能する。この際、注入管１７および挿通管１８が、補強材４０と密着性の良い材質で形成されているので、注入管１７および挿通管１８が、補強材４０に一体に密着し、一層効果的に注入管１７および挿通管１８により、補強材４０の強度を増強することができる。
【００４９】
次に、以上のように構成された補強柱状物２の製造方法、つまり中空柱状物２Ａの補強方法について説明する。本実施形態に係る中空柱状物２Ａの補強方法は、連通孔形成工程に先立って、事前準備工程が行われる。
事前準備工程は、中空柱状物２Ａの周壁１０における損傷の有無を確認し、損傷が確認された場合には、その損傷部分９を修復する損傷修復工程と、中空柱状物２Ａの周壁１０に既設されたアース孔１１を閉塞するアース孔閉塞工程と、を備えている。
【００５０】
図１０に示すように、事前準備工程は、高所作業車６２を用いて行われる。事前準備工程における損傷修復工程およびアース孔閉塞工程は、同時に行われる。損傷修復工程においては、中空柱状物２Ａの上下方向の全域にわたって、周壁１０への損傷の有無が確認される。アース孔閉塞工程では、中空柱状物２Ａの周壁１０における上端部に既設されたアース孔１１が閉塞される。
【００５１】
図１１に示すように、本実施形態に係る中空柱状物２Ａの補強方法では、連通孔１３Ａ、１３Ｂ形成工程において、連通孔１３Ａ、１３Ｂは複数形成される。複数の連通孔１３Ａ、１３Ｂは同時に形成される。
図１２に示すように、内部閉塞工程では、複数の連通孔１３Ａ、１３Ｂのうち、下側に位置する第１連通孔１３Ａを通して、中空柱状物２Ａの内側に袋部材２０、および粒状の砕石２１がそれぞれ配置される。
【００５２】
また、本実施形態に係る中空柱状物２Ａの補強方法では、補強材充填工程において、補強材４０は、第１連通孔１３Ａを通して中空柱状物２Ａの内側に挿通された注入管１７から、中空柱状物２Ａの内側に充填される。注入管１７の注入口１７Ａは、中空柱状物２Ａの内側における上端部に配置されている。
図１３に示すように、注入管１７は第１連通孔１３Ａから中空柱状物２Ａの内側に挿通される。注入管１７の先端には、注入口１７Ａが形成されている。注入口１７Ａは、注入管１７の上端部から上方に向けて開口し、第２連通孔１３Ｂ、および芯材３０の上端よりも上方に位置している。注入管１７の基端は、中空柱状物２Ａの外部に配置されている。
補強材充填工程では、挿通管１８が、第２連通孔１３Ｂを通して、中空柱状物２Ａの内側に配置される。挿通孔は注入管１７よりも小径とされ、先端部にセンサ１９が固定されている。センサ１９につながる通信線は、挿通管１８の内側に挿通されている。
【００５３】
図１４に示すように、注入管１７の基端にノズル１４を接続する。これにより、補強材充填工程の準備作業が完了する。次に、図１５に示すように、ノズル１４を配管１６と接続し、補強材４０を中空柱状物２Ａの内側に充填する。この際、補強材４０は、注入管１７の注入口１７Ａから中空柱状物２Ａの内側に向けて落下するように充填される。このため、補強材４０を注入するための圧力を低減することができる。
【００５４】
補強材４０を中空柱状物２Ａの内側に充填する過程において、中空柱状物２Ａの内側の空気は挿通管１８を通して外部に排出される。すなわち、挿通管１８は空気抜きとして作用する。これにより、事前準備工程において、中空柱状物２Ａの周壁１０に生じた損傷部分９、およびアース孔１１を閉塞していた場合であっても、中空柱状物２Ａ内の空気を外部に排出することができ、補強材４０を円滑に中空柱状物２Ａの内側に充填することができる。
また、硬化前の補強材４０における液面高さは、挿通管１８の先端に取付けられたセンサ１９により検知される。
【００５５】
図１６に示すように、中空柱状物２Ａの内側における上下方向のほぼ全域に補強材４０が充填されると、その状態をセンサ１９が検知することで、充填作業が完了する。その後、センサ１９を残置した状態で、センサ１９に接続された通信線を挿通管１８から引き抜く。そして、注入管１７および挿通管１８を、周壁１０における連通孔１３Ａ、１３Ｂの開口周縁部の近傍で切断し、中空柱状物２Ａの内部に残置する。
そして、被覆部材５０により、第１連通孔１３Ａおよび第２連通孔１３Ｂを一体に被覆して閉塞する。これにより、本実施形態に係る中空柱状物２Ａの補強方法が完了する。
【００５６】
以上説明したように、本実施形態に係る中空柱状物２Ａの補強方法、および補強柱状物２によれば、中空柱状物２Ａの内側に補強材４０を注入する注入管１７の注入口１７Ａが、中空柱状物２Ａの内側における上端部に配置される。このため、硬化前の補強材４０の液面高さが、注入口１７Ａよりも上方に位置するのを抑えることができる。これにより、補強材４０の注入に要する圧力を抑えることが可能になり、中空柱状物２Ａの内側への補強材４０の充填に伴って、中空柱状物２Ａの周壁１０の内面に、補強材４０が注入されることによる圧力が加えられるのを防ぐことが可能になる。このようにして、中空柱状物２Ａの周壁１０に負荷がかかるのを抑えることができる。
【００５７】
また、連通孔１３Ａ、１３Ｂが中空柱状物２Ａの周壁１０に複数形成されている。このため、袋部材２０、芯材３０、および補強部材それぞれを中空柱状物２Ａの内側に配設する各作業において、作業に適した位置の連通孔１３Ａ、１３Ｂを任意に選択することが可能になり、作業性をより一層確保することができる。
【００５８】
また、連通孔形成工程に先立って、事前準備工程が行われるので、中空柱状物２Ａの周壁１０に生じた損傷部分９、および中空柱状物２Ａに既設されたアース孔１１を、補強材４０を充填する前に予め閉塞することが可能になる。このため、補強材４０を中空柱状物２Ａの内側に充填する過程において、周壁１０における損傷部分９およびアース孔１１から補強材４０が外部に漏れ出るのを防ぐことができる。
【００５９】
（検証試験）
以下、本発明の検証試験について説明する。
この検証試験では、実施例１として、第１実施形態に係る補強柱状物１において、芯材３０にＰＣ鋼棒を用いた構成を採用した。芯材３０は４ｍのものを８本使用した。そして、補強材４０を、硬化前の液面の高さが地面から２ｍとなるように充填した。
また、実施例２として、第２実施形態に係る補強柱状物２において、芯材３０に引張強さが４９０Ｎ/ｍｍ２以上の異形鉄筋（ＳＤ３４５）を用いた構成を採用した。芯材３０は９ｍのものを６本使用した。
また、実施例３として、第２実施形態に係る補強柱状物２において、芯材３０にＰＣ鋼棒を用いた構成を採用した。芯材３０は９ｍのものを６本使用した。
【００６０】
そしてこの検証試験では、実施例１から実施例３の各補強柱状物１、２の先端部に、横方向の曲げ荷重を与え、各補強柱状物１、２に亀裂が発生する曲げ破壊荷重を測定した。なお曲げ破壊荷重の目標値として、補強する前の中空柱状物１Ａ、２Ａの設計における曲げ破壊荷重である５ｋＮの２倍である１０ｋＮを設定した。
【００６１】
その結果、実施例１では、曲げ破壊荷重が１０．２ｋＮであり、目標値に対して１０２％の値を示した。実施例２では、曲げ破壊荷重が１２．２６ｋＮであり、目標値に対して１２３％の値を示した。実施例３では、曲げ破壊荷重が１４．４ｋＮであり、目標値に対して１４４％の値を示した。いずれの補強柱状物１、２においても、亀裂は地面の近傍に１箇所確認された。
【００６２】
以上の結果より、実施例１の検証結果において目標値を達成していることが確認された。このため、中空柱状物１Ａを補強することができているとともに、中空柱状物１Ａの設計における曲げ破壊荷重の２倍の値を満たしているため、中空柱状物１Ａの内側に形成された中空状の空間に、中空柱状物１Ａと同等以上の曲げ強度を持つ構造物を形成することができていることが確認された。
【００６３】
また、実施例２の検証結果において、実施例１よりも曲げ破壊荷重が大きくなることが確認された。このため、芯材３０の数量を少なくしたとしても、補強材４０を充填する量を増やすことで、確実に中空柱状物２Ａを補強することができることが確認された。
また、実施例３の検証結果において、実施例２よりも曲げ破壊荷重が大きくなることが確認された。このため、芯材３０としてＰＣ鋼棒を採用することで、より一層効果的に中空柱状物２Ａを補強することができることが確認された。これはすなわち、異形鉄筋よりもＰＣ鋼棒の方が、緊張が付与された状態での引張応力が高いため、曲げ荷重が負荷されてＰＣ鋼棒が緊張する事で、より大きな引張荷重に対抗することが可能になり、芯材３０が補強材４０と一体になり、効果的に中空柱状物２Ａを補強することができるからである。
【００６４】
なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
【００６５】
例えば、上記各実施形態においては、内部閉塞工程として、袋部材２０の内側に粒状の砕石２１を充填し、芯材配置工程として、芯材３０を砕石２１内に立設する構成を示したが、このような態様に限られない。内部閉塞工程において、袋部材２０の内側に粒状の砕石２１を充填しなくてもよい。
【００６６】
また、上記各実施形態においては、補強材４０が、主剤、硬化剤、およびフィラーからなり、芯材３０は高強度棒材である構成を示したが、このような態様に限られない。補強材４０としては、モルタルやセメント等の他の硬化性組成物を採用してもよいし、芯材３０として、高強度でない鉄筋等の他の棒材を採用してもよい。
【００６７】
また、上記各実施形態においては、芯材配置工程として、芯材３０が、中空柱状物２Ａの内周面に沿って、周方向に間隔をあけて複数配置されるとともに、固定治具３１により内周面に固定された構成を示したが、このような態様に限られない。芯材３０は中空柱状物２Ａの中心軸線Ｏ上に１つだけ配置されてもよいし、固定治具３１により固定されなくてもよい。
【００６８】
また、上記各実施形態においては、中空柱状物１Ａ、２Ａとしての電柱に対して行う補強方法、および補強柱状物１、２として、補強された電柱を例に挙げて説明したが、このような態様に限られない。中空柱状物１Ａ、２Ａは例えば照明灯、標識、通信アンテナ等の構造物であってもよい。
また、上記各実施形態においては、中空柱状物１Ａ、２Ａが横断面視で円形状を呈する構成を示したが、このような態様に限られない、中空柱状物１Ａ、２Ａは横断面視で円形状以外の例えば矩形状を呈してもよい。
【００６９】
その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。
【符号の説明】
【００７０】
１、２  補強柱状物
１Ａ、２Ａ  中空柱状物
１１  アース孔
１３、１３Ａ、１３Ｂ  連通孔
１７  注入管
１７Ａ  注入口
２０  袋部材
３０  芯材
４０  補強材
５０  被覆部材
Ｇ  地面
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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