(57)【要約】本発明は、コンクリート構造物のための補強システムであって、第１の補強要素セットを含んでなり、該第１のセットは第２の補強要素セットに接続されて該第２のセットと共同機能するように構成され、前記第１および第２の補強要素セットはそれぞれ、相互に結束されるように意図されたほぼ一様に形作られたいくつかのユニットを含んでなり、第１および第２の補強要素セットのうち少なくともいずれか一方は、適切な基材に埋め込まれた、玄武岩または炭素の繊維で作られている、補強システムに関する。少なくとも前記第１の補強要素セットを形成しているユニットは、平板状に梱包された高密度状態で建築現場に配送され、前記第１の補強要素の各ユニットは、その場で配置されるときにより長い長さに引き伸ばされるように構成されており、かつ好ましくは、前記第１の補強要素の他のユニットのうち少なくともいくつかに、少なくとも１つの可撓性もしくは折り畳み式のほぼ連続したバンドにより相互連結されている。
2013521420.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物のための補強材システムであって、第１の補強要素セットを含んでなり、該第１のセットは第２の補強要素セットに接続されて該第２のセットと共同機能するように構成され、前記第１および第２の補強要素セットはそれぞれ、相互に結束されるように意図されたほぼ一様に形作られたいくつかのユニットを含んでなり、第１および第２の補強要素セットのうち少なくともいずれか一方は、適切な基材に埋め込まれた、玄武岩または炭素の繊維で作られており、
少なくとも前記第１の補強要素セットを形成しているユニットは、平板状に梱包された高密度状態で建築現場に配送され、前記第１の補強要素の各ユニットは、その場で配置されるときにより長い長さに引き伸ばされるように構成されており、かつ好ましくは、前記第１の補強要素の他のユニットのうち少なくともいくつかに、少なくとも１つの可撓性もしくは折り畳み式のほぼ連続したバンドにより相互連結されていることを特徴とする、補強材システム。
【請求項２】
前記第２の補強要素セットのユニットも、平板状に梱包された状態で配送され、かつ好ましくはほぼ一様な形状を有し、前記第２の補強要素セットの各ユニットは、好ましくは、前記第２の補強要素セットの他のユニットのうち少なくともいくつかに、少なくとも１つの可撓性もしくは折り畳み式のほぼ連続したバンドにより相互連結されている、請求項１に記載のコンクリート構造物のための補強材システム。
【請求項３】
前記第１の補強材セットは、複数の個別のループ；または連続した蛇行材もしくはコイル材から作製される、請求項１または２に記載の補強材システム。
【請求項４】
前記第１の補強材セットは、いくつかの個別のＪ字またはＵ字形状の筋から作製される、請求項１または２に記載の補強材システム。
【請求項５】
第２の補強要素セットは、ほぼ平行な直線状、Ｊ字もしくはＵ字形状、または類似の形状の筋（１１）であって、前記の筋（１１）に関して横方向に伸びる１つ以上の可撓性もしくは折り畳み式のバンド（１２）であり前記の筋（１１）のうち少なくともいくつかを互いに離隔した関係に固定し、かつ筋補強材が巻き上げられたマット（１０）または平板状に梱包された構成で配送されるのを可能にするバンド（１２）、により相互連結された筋の形態である、請求項１〜４のいずれか１項に記載の補強材システム。
【請求項６】
バンド（１２）は、少なくとも片側に粘着面を備えたテープであって、補強要素のユニットの表面の一部は該テープの前記粘着面と直接接触する状態にあるテープの形態であり、補強要素のユニットを予め設計された配置に連結および保持し、カーペットまたはループ状、蛇行状もしくはコイル状のユニットを形成する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の補強材システム。
【請求項７】
好ましくは粘着面を有する第２のテープは、前記の既に配置されているテープの上に配置されて、筋（１１）の対向する表面を覆うことにより横方向または軸方向に動かされないように筋（１１）の配置状態を固定する、請求項６に記載の補強材システム。
【請求項８】
直筋（１１）のカーペット（１０）は、隣接して配置された一連のループにより形成された中央開口部内に挿入された状態にあり、前記カーペット（１０）は、該ループ、蛇行材またはコイル材（１３）の開口部の内側に配置かつ固定されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の補強材システム。
【請求項９】
マットが隣接して配置された一連のループの上および下方に配置されて、マット（１０）の筋（１１）が前記ループ（１３）に固定されている、請求項１〜８のいずれか１項に記載の補強材システム。
【請求項１０】
ループの平行な列と列との間のループを通して挿入される筋には、カーペットの筋（１１）の直径より大きな直径が与えられ、したがって前記継目に沿って補強ビーム構造が提供される、請求項８または９に記載の補強材システム。
【請求項１１】
壁体要素、ガーダー、カラムなどのような長尺状のコンクリート構造物を補強する方法であって、補強材は少なくとも第１および第２の補強要素セットを含んでなり、各セットは、例えば補強を形成するために、コンクリート打設に先立って組み立てられて相互に結束されるように意図され、内部および周囲にコンクリートが注ぎ込まれるように意図された、ほぼ一様に形作られたいくつかのユニットを含んでなり、
少なくとも第１の補強要素セットであって、少なくとも１つの相互連結用バンドによって相互連結された、いくつかのループ状、蛇行状またはコイル状のユニットを含んでなるセットは、体積が縮小され平板状に梱包された状態で建築現場に配送され、次いでその場で型枠内において完全な長さに引き伸ばされ、その後第２の補強要素筋セット（１１）が前記第１の引き伸ばされた補強要素セットに関して意図された配置状態に配置され、次いで相互に結束されることを特徴とする、方法。
【請求項１２】
少なくとも１つのバンドによって相互連結されてカーペットを形成するいくつかの並列な直筋を含んでなる、前記第２の補強要素セットは、体積が縮小され平板状に梱包された状態で建築現場に配送され、前記第１の補強要素セットの上で引き伸ばされて該セットに結束されるか、または前記第１の補強要素セットの配置前に第１の補強材セットの下方に配置されるかのうち少なくともいずれか一方が行われる、請求項１１に記載の方法。
【請求項１３】
少なくとも１つのバンドによって相互連結されてカーペットを形成するいくつかの並列な直筋を含んでなる、前記第２の補強要素セットは、体積が縮小され平板状に梱包された状態で建築現場に配送され、第１の補強要素セットの、隣接して配列された一連のループ状、蛇行状またはコイル状のユニット内に挿入されて様々な接点において結束される、請求項１１に記載の方法。
【請求項１４】
いくつかのループ状、蛇行状またはコイル状のユニットを含んでなる前記第１の補強要素セットの少なくとも第２番目の列は、部分的に重なる構成で前記第１番目の列に隣接して配列され、これにより開口部のような閉ループの列が提供され、該開口部内に、好ましくはカーペットに組み込まれた補強筋よりも大きな直径を備えたいくつかの補強用直筋が挿入されて接点に結束され、その結果組込み型一体ガーダーのための補強材が提供される、請求項１１〜１３のいずれか１項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物のための補強システムであって、第１の補強要素セットを含んでなり、該第１のセットは第２の補強要素セットに接続されて該第２のセットと共同機能するように構成され、前記第１および第２の補強要素セットはそれぞれ、相互に結束されるように意図されたほぼ一様に形作られたいくつかのユニットを含んでなり、第１および第２の補強要素セットは、適切な基材に埋め込まれた、玄武岩もしくは炭素の繊維またはガラス繊維で作られている、補強システムに関する。
【０００２】
さらに、本発明は、壁体要素、ビーム、カラムなどのような長尺状のコンクリート構造物を補強する方法であって、補強材は少なくとも第１および第２の補強要素セットを含んでなり、各セットは、コンクリート打設に先立って組み立てられて相互に結束されるように意図され、かつ内部および周囲にコンクリートが注ぎ込まれるように意図された、ほぼ一様に形作られたいくつかのユニットを含んでなる、方法にも関する。
【背景技術】
【０００３】
コンクリート構造物を構築する場合、コンクリート打設に先立って、鋼鉄補強材が中に配置され、組み立てられ、そのまま相互結束される、型枠を使用するのが一般的である。そのような、その場で配置かつ組み立てがなされる補強材は、一般に多くの人時を必要とする。補強材は、コンクリート打設に先立って型枠内で相互に結束される、直筋、折曲筋およびあばら筋から作られる。多くの場合、筋は予め切断されて折り曲げられ、ある程度まではクレーンによって取り扱われる。そのような筋は、例えば２０ｍの長さと、例えば１０ｍｍ〜５０ｍｍの範囲の直径とを有しうるものであり、よってそれぞれの筋は大重量を呈し、補強材を配置する作業者が取り扱うには重量が大きい。
【０００４】
さらに、風雨にさらされない倉庫内で鋼製補強ケージをプレハブ生産し、次にこの事前組み立てされたケージを、型枠内に配置するためにトラックで建築現場へ輸送することにより、取り扱いおよび配置（そのような操作はリフティングクレーンによって行なわれる）のために現場で費やされる時間を短縮することは、一般的な方法である。
【０００５】
最近では、樹脂基材に埋め込まれた、炭素繊維または玄武岩繊維の補強材を作製することも提案されている。本出願人による特許文献１は、コンクリート柱のための補強材構造物のプレハブ生産に関するものであり、その内容は参照により本願に援用される。特許文献１によれば、補強材は炭素繊維または玄武岩繊維で作製されて、筋、スパイラル材または補強ネットを形成する。
【０００６】
同じく本出願人による特許文献２は、補強材であって該補強材のための末端定着具を形成している閉端を備えた少なくとも１つ以上のループを含んでなる補強材を開示している。特許文献２は参照により本願に援用される。
【０００７】
重い補強材ユニットまたは補強筋を持ち上げるためのクレーンの多用に依存する必要なく取り扱うことが容易であり、かつなおも使用にあたっては可撓性で、構造化される様々なコンクリートおよびコンクリート打設される形状への適応が容易な、補強材システムが必要とされている。さらに、コンクリート打設の準備が整った完全な補強構造物を製造するために最小限の人時しか必要としないシステムが必要とされている。さらに一層必要とされているのは、コンクリート構造物を腐食などに起因する損傷のリスクに曝すことなくコンクリート被覆の必要を最小限にする、補強材システムに到達することである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】米国特許第７３９６４９６号明細書
【特許文献２】米国特許出願第２００８／０２６３９８９号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、輸送、組立および型枠内での配置のいずれにおいても取り扱いが容易であり、かつ補強材の組立を完了するために必要な人時が最小限である、補強材システムを提供することである。
【００１０】
本発明のさらなる目的は、コンクリート構造物の品質および該構造物の構造的完全性を改善しつつ、なおもコンクリート被覆率を縮小することができることである。
本発明の別の目的は、組立コスト、頑丈なクレーンの使用の必要性、および打設されるコンクリート構造物中に補強材を配置するために必要な人時を低減すること、ならびに様々な補強要素を分離するためのスツールまたはあばら筋の使用を回避することである。
【００１１】
本発明の別の目的は、例えば３本の交差する玄武岩繊維強化プラスチック（ＢＦＲＰ）補強筋の部分的な事前伸長を使用して、該補強筋が残りのケージを適所に保持して労働に関連するコストの低減を可能にし、かつ玄武岩繊維補強ケージの配置の寸法精度を高めることにより、いくつかの工具の使用を省くことである。
【００１２】
本発明の別の目的は、製造現場から建築現場への輸送が必要な補強材料の重量および体積を低減することである。
本発明のさらに別の目的は、ほぼ完成したプレハブ式補強材システムであって、該補強材システムの諸要素が、作業者による容易な取り扱いの可能な個別の平板状に梱包されたユニットとして輸送されるシステムの、生産および組立を強化することである。
【００１３】
本発明のさらに別の目的は、コンクリート被覆を必要とするにしても最小限であり、従って最適なかたちで機能する、補強材システムを提供することである。
本発明のさらに別の目的は、１人または複数の作業者によって容易に取り扱われる軽量補強材の概念であって、製造現場で可能な限り多くのオーダーメード型補強材システムをプレハブ生産し、そのようなオーダーメード型補強材を、数多くの修正または追加の補強作業を行う必要なく建築現場で設置するために平板状に梱包された状態で輸送することが可能な、概念を提供することである。
【００１４】
本発明のさらに別の目的は、必要な補強材の製造コストまたは補強材を配置するための建築コストをほとんど増大させることなく様々な複雑形状に容易に適合可能なシステムを提供することである。
【００１５】
本発明のさらに別の目的は、コンクリート被覆率または補強材の複雑性を増大させることなく、改善された耐火性を備えたコンクリート構造物を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
本発明の目的は、独立クレームによってさらに定義されるような補強材システムにより達成される。本発明の様々な実施形態は従属クレームによって定義される。
本発明によれば、コンクリート構造物のための補強材システムは、第１の補強要素セットを含んでなり、該第１のセットは第２の補強要素セットに接続されて該第２のセットと共同機能するように構成され、前記第１および第２の補強要素セットはそれぞれ、相互に結束されるように意図されたほぼ一様に形作られたいくつかのユニットを含んでなり、第１および第２の補強要素セットのうち少なくともいずれか一方は、適切な基材に埋め込まれた、玄武岩または炭素の繊維で作られている。少なくとも、前記第１の補強要素セットを形成しているユニットは、平板状に梱包された高密度状態で建築現場に配送され、前記第１の補強要素の各ユニットは、その場で配置されるときにより長い長さに引き伸ばされるように構成されており、かつ好ましくは、前記第１の補強要素の他のユニットのうち少なくともいくつかに、少なくとも１つの可撓性もしくは折り畳み式のほぼ連続したバンドにより相互連結されている。
【００１７】
本発明の１つの実施形態によれば、前記第２の補強要素セットの前記ユニットも、平板状に梱包された状態で配送され、かつ好ましくはほぼ一様な形状を有し、前記第２の補強要素セットの各ユニットは、好ましくは、前記第２の補強要素セットの他のユニットのうち少なくともいくつかに、少なくとも１つの可撓性もしくは折り畳み式のほぼ連続したバンドにより相互連結されている。
【００１８】
さらなる実施形態によれば、前記第１の補強要素セットは、複数の個別のループ；または連続した蛇行材もしくはコイル材から作製されてもよい。別例として、前記第１の補強要素セットは、いくつかの個別のＪ字、Ｌ字またはＵ字形状の筋の形態であってもよい。
【００１９】
第２の補強要素セットは、好ましくは、とはいえ必須ではないが、ほぼ平行な直線状、Ｊ字、Ｌ字もしくはＵ字形状、または類似の形状の筋であって、前記の筋に関して横方向に伸びる１つ以上の可撓性もしくは折り畳み式のバンドであり前記の筋のうち少なくともいくつかを互いに離隔した関係に固定し、かつ筋補強材が巻き上げられたマット（１０）または平板状に梱包された構成で配送されるのを可能にするバンド、により相互連結された筋の形態であってよい。
【００２０】
実施形態によれば、バンドは、好ましくは、少なくとも片側に粘着面を備えたテープであって、補強要素のユニットの表面の一部は該テープの前記粘着面と直接接触する状態にあるテープの形態であり、補強要素のユニットを予め設計された配置に連結および保持し、カーペットまたはループ状、蛇行状もしくはコイル状のユニットを形成していてもよい。好ましくは粘着面を有する第２のテープは、前記の既に配置されているテープの上に配置されて、筋の対向する表面を覆うことにより横方向または軸方向に動かされないように筋の配置状態を固定する。
【００２１】
スラブ型の構造物のためのある種類の補強材については、直筋のカーペットは、隣接して配置された一連のループにより形成された中央開口部内に挿入された状態にあり、前記カーペットは、該ループ、蛇行材またはコイル材の開口部の内側に配置かつ固定されている。
【００２２】
カーペットは、隣接して配置された一連のループの上および下方に配置されて、カーペットの筋が前記ループに固定されていてもよい。構造物の筋を強化することが望ましい場合、ループの平行な列と列との間のループを通して挿入されうる補強筋には、カーペットの筋の直径より大きな直径が与えられ、したがって前記継目に沿って補強ビーム構造が提供される。
【００２３】
本発明によれば、少なくとも第１の補強要素セットであって、少なくとも１つの相互連結用バンドによって相互連結された、いくつかのループ状、蛇行状またはコイル状のユニットを含んでなるセットは、体積が縮小され平板状に梱包された状態で建築現場に配送され、次いでその場で型枠内において完全な長さに引き伸ばされ、その後第２の補強要素筋セットが前記第１の引き伸ばされた補強要素セットに関して意図された配置状態に配置され、次いで相互に結束される。
【００２４】
少なくとも１つのバンドによって相互連結されてカーペットを形成するいくつかの並列な直筋を含んでなる場合のある、前記第２の補強要素セットは、体積が縮小され平板状に梱包された状態で建築現場に配送され、前記の既に配置された第１の補強要素セットの上で引き伸ばされて該セットに結束されるか、または前記第１の補強要素セットの配置前に第１の補強材セットの下方にも配置される。さらに、好ましくは少なくとも１つのバンドによって相互連結されてカーペットを形成しうる、いくつかの並列な直筋を含んでなる前記第２の補強要素セットは、体積が縮小され平板状に梱包された状態で建築現場に配送され、第１の補強要素セットの、隣接して配列された一連のループ状、蛇行状またはコイル状のユニット内に挿入され、様々な接点においてともに結束される。
【００２５】
本発明の実施形態によれば、いくつかのループ状、蛇行状またはコイル状のユニットを含んでなる前記第１の補強要素セットの少なくとも第２番目の列は、部分的に重なる構成で前記第１番目の列に隣接して配列されることにより、開口部のような閉ループの列を提供し、該開口部内に、好ましくはカーペットに組み込まれた補強筋よりも大きな直径を備えたいくつかの補強用直筋が挿入されて接点に結束され、これにより、例えばスラブ構造における、組込み型一体ビームのための補強材が提供される。
【００２６】
本発明によれば、１つの実施形態は、巻き上げられた「カーペット」として配送されるプレハブ式カーペットと、ループであって、カーペット内に組み込まれる１つ１つのループとして配送されるか、または圧縮状態で配送されてコンクリート打設に先立つ補強材の敷設工程におけるステップとして建築現場で軸方向に引き動かすことにより拡張されるコイルとして配送される、ループとの組み合わせを使用してもよい。別例として、補強材は、型枠内に直接敷設される準備がほぼできている、プレハブ生産された状態または組み立てられた状態で現場に配送されてもよい。
【００２７】
本発明によれば、該システムは建築現場での取り扱いが容易であり、重厚なリフティング設備の必要性を低減する。設置段階において、より小型の取扱装置および固定機構を使用することも可能である。同時に、より薄くかつより軽い設計のため、該システムを設置するために建築現場で必要とされる労働人時はより少なく、加えて設置はより速くなる。
【００２８】
補強材の主要材料として玄武岩繊維を使用することにより、腐食およびその結果として生ずるスポーリングまたは分解がないことから保守コストが低減される。さらに、製造物の寿命はより長くなる。
【００２９】
同様に当然のことながら、マットと蛇行材またはループとの組み合わせにより、迅速な組み立てが可能となり、スツールおよび継筋の使用が必ずしも不要にはならずとも低減され、よって人時が低減される。
【００３０】
ここで本発明の１つ以上の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】巻き上げられた「カーペット」として建築現場に配送される、本発明による補強ネットまたはカーペットの概略平面図。
【図２】本発明による巻き上げられた状態の図１に示された補強ネットまたはカーペットの概略端面図。
【図３】本発明による適切なループの一実施形態の概略図。
【図４】本発明の別の実施形態の概略断面図。
【図５】２ピースの形態のネットの間で２方向に引き伸ばされた５つの蛇行材を示す図。
【図６】図４に示されるような部分的に重なる構成に構成された、図５に示す２つのカーペットにおいて隣接して配列されたループの列のうちの２つを、本発明による直筋のカーペットを表示せずに示している概略図。
【図７】バンドによって相互連結または相互に結束されたＵ字形状の補強材ユニットで作られた、引き伸ばされた状態の補強材カーペットを概略的に示す図。
【図８】本発明によるカーペットに関連して適用される補強材について考えられるいくつかの形状を概略的に示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
発明の詳細な説明
図１は、広げられて伸張された状態の、本発明による補強ネットまたはカーペット１０を概略的に示している。同図に示されるように、ネット１０は、平行に配列されて、横方向に配置構成されたバンドまたはストリップ１２により相互に結束された、いくつかの直筋１１を含んでなる。筋１１の数、伸張状態における離間距離、筋１１の大きさおよび直径は、特定の用途によって決まり、かつ様々であって良いが、そのために発明概念から逸脱することはない。バンドまたはストリップ１２は、バンドの少なくとも片側に粘着面を備えた可撓性の種類のものであってよい。筋１１の適切な固定具を得るためには、２本のバンドまたはストリップ１２は、例えばピギーバック方式で相互に付着され、配列され、両側でロッドまたは筋１１に固定されて、これにより安全かつ固定された配置状態に筋１１を連結することができる。バンド１２の確立のために使用されるテープは、好ましくは組み立てられたカーペットを巻いてロールにすることが可能な種類のものであるべきである。市場において商業規模で入手可能なテープを使用可能であり、テープの唯一の真の目的は、調整可能かつ間隔を空けて配置された関係に補強筋１１を相互に接続して、カーペットを確立すること、または、巻き上げられた状態での輸送、保管、取り扱いおよび型枠内への配置のために圧縮させ、なおも直筋１１を意図された目的のために平行な事前設計された間隔を空けて配置された関係に維持すること、である。図は２つのバンド１２が示される実施形態を開示しているが、当然のことながら、筋１１の長さおよびカーペット１０の意図される目的に応じて、複数の横行するバンド１２が使用されうる。
【００３３】
筋は、いくつかの玄武岩繊維であって、適切な基材に埋め込まれ、直線状の比較的強剛な筋１１を形成するために適切な方法で硬化された、玄武岩繊維で作られることが好ましい。筋１１に使用される繊維の数は、要求される寸法または強度のうち少なくともいずれかに応じて変化する。
【００３４】
図２は、本発明による巻き上げた状態または束ねた状態の図１に示される補強ネットまたはカーペット１０を示す。図２に示された実施形態によれば、テープまたはバンド１２は筋１１の片側面にのみ取り付けられている。圧縮化かつ／または平板状梱包の代替法として、カーペットは立て筒などに入れて配送されてもよい。
【００３５】
図３は、本発明による適切な閉ループ１３の一実施形態を概略的に示す。図中のループ１３には、２つの長手方向の辺１４および２つの短い横方向の端部１５があり、前記２つの長手方向の辺１４および前記２つの短い横方向の辺１５は湾曲した角部１６によって相互連結されている。カーペット１０の一部を形成する補強材ユニットの他の形状の例は図９に示されている。
【００３６】
図４は、組み立てられて直筋１１のカーペット１０と相互連結された、部分的に重なっている状態の２列のループ１３の端面図を概略的に示す。ループ１３の各列は、ほぼ図３に示されるような形状の、多数の個々の個別ループ１３を含んでなる。列内の前記ループ１３は、ループ１３の２つの長手方向の辺１４の外側表面、または前記長手方向の辺１４の対応する内側表面のうち少なくともいずれか一方に取り付けられた１つ以上の可撓性バンド１２によって相互に連結されてもよい。２つ（以上）のループ１３が、対として間隔を空けて配置された平行な関係で２列に配列される。そのようなバンド１２は、列の中の１つのループ１３の上方および下方の長手方向の辺１４をいずれも隣り合ったループ１３の対応する長手方向の辺１４と相互連結することができる。従って、一連のループは、圧縮されて、図１および２に関して説明された直筋カーペットと同じ方式で圧縮物として輸送、保管および取り扱いがなされうる。
【００３７】
さらに図に示されるように、ループ対１３が使用され、それぞれの対１３のループ１３は、部分的に重なるパターン、すなわち各対の第１のループ１３の一端がその対の第２のループ１３の一端と部分的に重なるパターンに構成されている。さらに、図４に示された実施形態によれば、カーペット１０は、バンド１２の方向がループ１３の主たる方向と平行であるような方法で構成された第１のセットのループ１３の長手方向の辺１４の内側表面に載るように広げられる。当然のことであるが、対応するネット１０も、ループ１３の上方の長手方向の辺１４の内側表面に取り付けられるように意図される。しかしながら、明確にするために、そのような第２のネット１０は図示されていない。
【００３８】
各対のループ１３の部分的に重なっている端部は管路または空間を形成し、該管路または空間に直筋１１が挿入されて、少なくとも各端部の湾曲した角部１６の内側表面に、および恐らくは横方向の端部１５に、かつ／または、寸法もしくは負荷移行力がそのように要求する場合は恐らく長手方向に伸びる部分１４にも、固定される。
【００３９】
ループ１３の部分的に重なっている端部の反対側では、マット１０はまだ設置されていない。ループはやや強剛になり、鋼線、ステンレス鋼線または被覆鋼線を使用する通常の金属ワイヤ結束技術および自動結束または手動結束により、継ぎ合わせることができる。通常のスツールおよび支持物が、垂直面壁を型枠に連結させるかまたは型枠内部に位置決めするために使用されてもよい。
【００４０】
図中には２列だけしか示されていないが、当然のことながら、列の数は、作製される構造物の用途、形状および種類に応じて１以上の任意の数であってよい。
この実施形態による組み立てケージは、各列に多数のループ対１３（１対しか図示されていない）を部分的に重なる構成をなして含んでなり、第２の「閉じた」付加的ループ１７が部分的に重なるパターンおよび構成の一部として形成される。さらに、ネット１０の筋１１は、ループ１３の、前記「閉じた」ループ１７の外側にあたる部分の内側に配列されて、ループ１３の２つの内側表面に、すなわちループ１３の前記部分の上方および下方の内側表面に取り付けられる。「閉じた」ループ１７の中には、用心筋１１’が図のような構成で配列される。これらの筋１１’は、ループ１３の部分的に重なっている端部により形成された「閉じた」ループ１７の一端から挿入される。筋１１’の直径は前記「閉じた」ループ１７の外側の筋１１の直径より大きく、その結果として固有のビーム構造が最終コンクリート製造物中に提供され、構造物のそのような部分を構造物の残存部よりもより強剛にすることができる。さらに、当然のことであるが、筋の数または筋の密度のうち少なくともいずれか一方は、構造物のこの部分のビーム効果をさらに高めるように選ぶことができる。図にさらに見られるように、直筋カーペットはループ１３の内側に配置構成される。しかし、当然のことであるが、図４に示されるような前記カーペットは、本発明から逸脱することなくループの各列の上または下方に配置可能である。筋は、好ましくは、筋１１が各屈曲角部１６に配列されることにより構造物の剛性を増強するような方式で配列されるべきである。
【００４１】
図４に示されるような補強ケージは、作業場、例えば風雨にさらされない環境において個別にあらかじめ組み立てられ、その後建築現場へ輸送され、次いで型枠内へ向けて運ばれてもよく、任意選択で、組立ておよび他の予め組み立てられたものまたはその場で組み立てられたものとの連結がなされてもよい。別例として、カーペット１０が一端からループ１３の中に挿入されて、そのまま直筋１１がループ１３と連結されてもよい。
【００４２】
当然のことであるが、対の中には２つのループ１３だけが図示されているが、当然ながら「対」におけるループ１３の数は、製作されるべき意図した構造に応じて１から多数まで選択可能である。
【００４３】
図５は、上方および下方のセットのネット１０の間を２方向に伸びた５列のループ蛇行材１３を概略的に示しており、この図中の実施形態では列内のループ対１３の数は２１個である。さらに、列内のループ１３は、ループ１３の２つの隣接した端部が交互に接続されて、ジグザグ状または蛇行状／コイル状のパターンを形成するような方式で構成されている。すなわち、ループ１３の一端は隣接したループ１３の隣り合う端部に固定され、隣り合ったループ１３の反対側の端部は次のループ１３の隣接した端部に固定される、などである。この実施形態によれば、４つのビーム１７を有するスラブがコンクリートに組み込まれる。図５に示された実施形態と図４に示された実施形態との間のさらなる主な相違点は、「ループ」が、ほぼ閉じたループの形状を前提とした、連続的な連鎖物の蛇行体で作られていることである。図の実施形態によれば、「ループ」は矩形形状を有する。しかし、当然のことであるが、そのような「ループ」の形状は、最終コンクリート製造物の形状に応じて、かつ該形状に適合するように、例えば正方形、多角形、卵形、または丸形であってよい。
【００４４】
図６は、図４に示されるような部分的に重なる構成に構成された、図５に示されたカーペットのうち２つの中に隣接して配列されたループの列のうちの２つを、本発明による関連する直筋カーペットを示さずに、概略的に示している。部分的に重なる部分では、中央のループ１７が示される。
【００４５】
図７は、バンド１２によって相互連結または相互に結束されたＵ字形状の補強材ユニットで作られた、引き伸ばされた状態の補強材カーペットを概略的に示している。明瞭かつ簡潔にするために、直筋１１のカーペット１０は示されていない。そのような補強材は、例えばポンツーンなどの建設に関連して使用されうる。
【００４６】
図８ａ〜ｆは、本発明によるカーペットに関連して適用されることが可能ないくつかの形状を概略的に示す。
本発明による補強材システムは例えば、トンネル覆工用の要素に関連した使用に十分に適している。そのような適用については、火災時および火災後における構造的完全性が非常に重要である。従って、火災後にも補強材の構造強さを維持することは重要である。さらに、空間が限られることから重厚なリフティング設備の使用も禁止される。
【００４７】
さらに、当然のことであるが、基材が燃え尽きても玄武岩繊維は完全なままであるので、ループそれ自体もなお、火災に晒されたコンクリート構造物の構造的完全性に寄与する。従って、コンクリート構造物は火災試験にもよく耐え、かつなおも自重を支えることができる。
【００４８】
当然のことであるが、玄武岩の非腐食特性により、コンクリート被覆の必要性が排除されるかまたは少なくとも大幅に低減する可能性があり、従ってコンクリートをより薄くして、その結果、輸送のためにより軽く、かつ、補強材またはコンクリート要素を設置する作業者がより取り扱い易くなるようにすることが可能である。
【００４９】
本発明によるシステムは、ループが構造物の長さに沿って均一に配分されているスラブ様のコンクリート構造物に関して開示されてはいるが、当然のことながら、蛇行体またはコイル体に形作られたループが、例えば、本発明の主旨から逸脱することなく、弧状体のような湾曲構造物、Ｕ字形状の構造物、トルソなどのための補強材として機能するように、何らかの他の方法によって構成されてもよい。
【００５０】
さらに、第１の補強材セットは、円形または四辺形態を備えたループ、らせん体の形態であるが、当然のことながら、形態は多角形、卵形などであってもよい。さらに、前記第１の補強要素セットは、本発明の主旨から逸脱することなく、Ｌ字形状、Ｕ字形状またはＪ字形状を有していてもよい。
【００５１】
同様に、第２の補強要素セットは直筋として開示されているが、当然のことながら、これらは湾曲していてもよいし、本発明の主旨から逸脱することなく、例えばＬ字形状、Ｕ字形状またはＪ字形状を有していてもよい。
【００５２】
さらになお、列内の各々の蛇行体、ループまたはコイルの間の距離は必ずしも等しい必要はなく、そのような距離は、発生する力の種類および大きさ、設計などに依存して変更可能である。
【００５３】
当然のことであるが、本明細書中で使用される用語「カーペット」は、ほぼ一様に形作られたいくつかの補強材ユニットであって、互いに関してほぼ平行な配置に配列され、１以上、好ましくは少なくとも２以上の可撓性で屈曲可能なバンドによって相互連結または相互に結束され、該バンドは、カーペットが輸送中および保管中は圧縮された高密度状態であり、型枠内に設置された状態ではほぼ完全な長さに引き伸ばされるような方法で、配列され、各補強材ユニットの間の最大距離が２つの隣接した補強材ユニットの間のバンドの長さによって決まる、補強材ユニットを意味するように意図されている。
【００５４】
例えば上記に開示されるような２列のループ１３を組み立てる場合の、補強材を構築する１つの可能な方法を下記に述べ、使用可能な１つの一連のステップを示した。
１．  材料すなわちループ１３の束は、組立てのための次の部品を固定するための組立てに必要な時間が最小限であるように、適切に配置される。当然のことであるが、ループまたは筋は現場での折り曲げは行われず、製造工場で予め折り曲げられる。さらに、当然ながら、ハンドソーまたはボルトカッターの使用により補強材を切断することは可能である。諸要素を相互に結束するために、すなわち例えばループ１３および直筋１１を相互に結束するために、鋼線、ステンレス鋼線、プラスチックストリップのプラスチック被覆線を使用可能である。業界の慣行に基づいてスツールが使用されてもよい。筋が破損した場合、長さ７０〜８０ｃｍの同様の長さの筋が使用されて破損部分を一緒に結束してもよい。
【００５５】
２．  同梱のセット由来の蛇行体は地面に据え付けられ、圧縮された形態の直筋１１のカーペット１０は、ループ１３の束を通して挿入され、ループの長尺状部分１４の内側表面上に位置する。
【００５６】
蛇行したループまたは個別のループ１３は引き伸ばされて、各端部が、中心と中心との（Ｃ‐Ｃ）距離が例えば１０ｃｍであるようにカーペットの正面の筋１１に固定される。下部のカーペット１１は、同様に１０ｃｍのＣ‐Ｃの蛇行体の下部に沿ってループの内側で横方向に内側で引き伸ばされる。蛇行体の各端部における各筋は対応するループに結束され、必要に応じてカーペットを蛇行体に固定するために結束がさらに追加される。カーペット１０は、部分的に重なる構成を可能にするために、ループの横方向の長さ全体には引き伸ばされない（下記のステップ４を参照）。さらに、いくつかの筋は、カーペット１０をさらに蛇行体またはループに固定する必要に応じて、蛇行体の中心において結束される。しかし、当然のことであるが、コンクリートへの結合強さはそれ自体の結束ではなく強化機構であるので、蛇行体／ループと筋との間の各々の交点が結束される必要はない。本発明による補強材は伸縮性が高くてもよく、コンクリート打設の際に一時的にオフセットされる可能性がある。しかし、当然のことであるが、補強材は振動機の使用の結果として元の弛緩状態に戻ることになる。
【００５７】
結束が完了すると、この補強材の第１のブロックは、設計図に従って正確な高さにするためにスツール上に持ち上げられる。
３．  上部のカーペットは蛇行体の上に位置するかまたはループの上側の長尺状部材１４の下側表面に取り付けられる。上部のカーペットは、上述と同様の方法でループ／蛇行体に固定される。
【００５８】
４．  第２の蛇行体は基礎区域上に相応の方法で配置され、その上で相応の方法で組み立てられる。蛇行状のループおよびカーペットが完全に結束されると、この第２の連結された蛇行体は、先述の第１の連結された蛇行体セットと部分的に重なる構成になる場所に運ばれる。その後、追加の補強筋が、部分的に重なる構成によって形成された閉じたループ１７に通されて、該ループに結束される（上記の説明を参照）。
【００５９】
５．  蛇行体を備えたさらなる列が必要な場合、上述の手順が繰り返される。
６．  ここでコンクリートが通常の方法により注入される。
【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８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図８ｄ】
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【図８ｅ】
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【図８ｆ】
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【図６】
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【図７】
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【手続補正書】
【提出日】平成24年1月3日(2012.1.3)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物のための補強材システムであって、第１の補強要素セットを含んでなり、該第１のセットは第２の補強要素セットに接続されて該第２のセットと共同機能するように構成され、前記第１の補強要素セットは、少なくとも１つの可撓性のほぼ連続したバンドにより相互連結されたほぼ一様に形作られたユニットを含んでなり、組み立てられた第１の補強要素セットは高密度状態で建築現場に配送され、かつ建築現場においてコンクリート打設するためにその場で配置されるときにより長い長さに引き伸ばされるように構成されており、
前記第１の補強要素セットは、適切な基材に埋め込まれた、少なくとも玄武岩繊維または炭素繊維で作られた、複数の個別のループまたは連続した蛇行材もしくはスパイラル材から形成され、かつ前記少なくとも１つのバンドは折り畳み式であってループ、スパイラル材または蛇行材に堅固に固定され、かつ前記第２の補強要素セットは、前記ループ、スパイラル材または蛇行材の周囲に、該ループ、スパイラル材または蛇行材に関して横方向の向きに配置されることを特徴とする、補強材システム。
【請求項２】
前記第２の補強要素セットのユニットも、平板状に梱包された状態で配送され、かつ好ましくはほぼ一様な形状を有し、前記第２の補強要素セットの各ユニットは、好ましくは、前記第２の補強要素セットの他のユニットのうち少なくともいくつかに、少なくとも１つの可撓性もしくは折り畳み式のほぼ連続したバンドにより相互連結されている、請求項１に記載のコンクリート構造物のための補強材システム。
【請求項３】
前記第１の補強材セットは、いくつかの個別のＪ字またはＵ字形状の筋から作製される、請求項１または２に記載の補強材システム。
【請求項４】
第２の補強要素セットは、ほぼ平行な直線状、Ｊ字もしくはＵ字形状、または類似の形状の筋（１１）であって、前記の筋（１１）に関して横方向に伸びる１つ以上の可撓性もしくは折り畳み式のバンド（１２）であり前記の筋（１１）のうち少なくともいくつかを互いに離隔した関係に固定し、かつ筋補強材が巻き上げられたマット（１０）または平板状に梱包された構成で配送されるのを可能にするバンド（１２）、により相互連結された筋の形態である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の補強材システム。
【請求項５】
バンド（１２）は、少なくとも片側に粘着面を備えたテープであって、補強要素のユニットの表面の一部は該テープの前記粘着面と直接接触する状態にあるテープの形態であり、補強要素のユニットを予め設計された配置に連結および保持し、カーペットまたはループ状、蛇行状もしくはコイル状のユニットを形成する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の補強材システム。
【請求項６】
好ましくは粘着面を有する第２のテープは、前記の既に配置されているテープの上に配置されて、筋（１１）の対向する表面を覆うことにより横方向または軸方向に動かされないように筋（１１）の配置状態を固定する、請求項５に記載の補強材システム。
【請求項７】
直筋（１１）のカーペット（１０）は、隣接して配置された一連のループにより形成された中央開口部内に挿入された状態にあり、前記カーペット（１０）は、該ループ、蛇行材またはコイル材（１３）の開口部の内側に配置かつ固定されている、請求項１〜６のいずれか１項に記載の補強材システム。
【請求項８】
マットが隣接して配置された一連のループの上および下方に配置されて、マット（１０）の筋（１１）が前記ループ（１３）に固定されている、請求項１〜７のいずれか１項に記載の補強材システム。
【請求項９】
ループの平行な列と列との間のループを通して挿入される筋には、カーペットの筋（１１）の直径より大きな直径が与えられ、したがって前記継目に沿って補強ビーム構造が提供される、請求項７または８に記載の補強材システム。
【請求項１０】
壁体要素、ガーダー、カラムなどのような長尺状のコンクリート構造物を補強する方法であって、補強材は少なくとも第１および第２の補強要素セットを含んでなり、各セットは、例えばコンクリート構造物のための補強を形成するために、コンクリート打設に先立って組み立てられて相互に結束されるように意図され、内部および周囲にコンクリートが注ぎ込まれるように意図された、ほぼ一様に形作られたいくつかのユニットを含んでなり、前記第１の補強材セットは、基材に埋め込まれた玄武岩繊維または炭素繊維で作られた、ループまたは連続した蛇行材もしくはスパイラル材の形態である一方、前記第２の補強材セットは直線状または折り曲げられた補強要素の形態であり、
第１の補強材セットのループ形状、蛇行形状またはスパイラル形状のユニットは、少なくとも１つの可撓性で折り畳み式のバンドによって相互連結され、いくつかのループ状、蛇行状を含んでなる最小の第１の補強要素セット、第２の補強材セットは可撓性の相互連結用バンドによって相互連結され、第１および第２の補強材セットは平板状に梱包されて体積が縮小された状態で建築現場に配送され、その後第１の補強材セットが型枠内に配置されてからその場で型枠内において必要な長さまで引き伸ばされ、その後第２の補強要素筋セット（１１）が、前記第１の引き伸ばされた補強要素に関して意図された配置状態に配置され、引き伸ばされた第１の補強材セットの上または下方のうち少なくともいずれかにおいて引き伸ばされ、次いで相互に結束されるか、または前記第１の補強材セットが型枠内に配置される前もしくは後で、第１のセットにより形成される開口部内に挿入されるかのうち少なくとも一方が行われることを特徴とする、方法。
【請求項１１】
少なくとも１つのバンドによって相互連結されてカーペットを形成するいくつかの並列な直筋を含んでなる、前記第２の補強要素セットは、体積が縮小され平板状に梱包された状態で建築現場に配送され、前記第１の補強要素セットの上で引き伸ばされて該セットに結束されるか、または前記第１の補強要素セットの配置前に第１の補強材セットの下方に配置されるかのうち少なくともいずれか一方が行われる、請求項１０に記載の方法。
【請求項１２】
いくつかのループ状、蛇行状またはコイル状のユニットを含んでなる前記第１の補強要素セットの少なくとも第２番目の列は、部分的に重なる構成で前記第１番目の列に隣接して配列され、これにより開口部のような閉ループの列が提供され、該開口部内に、好ましくはカーペットに組み込まれた補強筋よりも大きな直径を備えたいくつかの補強用直筋が挿入されて接点に結束され、その結果組込み型一体ガーダーのための補強材が提供される、請求項１０または１１に記載の方法。
【国際調査報告】
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