(57)【要約】【課題】より確実に既設の電柱を補強できる補強部材及び補強構造を提供する。また、たとえ熟練者でなくとも容易に補強作業が可能な電柱の補強方法を提供する。【解決手段】繊維補強された樹脂によって形成された補強片６ａ，６ｂをあらかじめ工場等で生産し、当該補強片６ａ，６ｂを補強対象たる電柱１００に取り付けて一体化させて、電柱１００の周方向を覆う連結体２を形成し、連結体２と電柱１００とを接着剤５で固定する。その後、軸方向と直交する補強シート３を巻き付けて、電柱１００の爆裂を防止する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設の電柱を補強する補強部材において、
複数の補強片を有し、
前記複数の補強片を一体化させて、前記電柱の周方向に電柱を覆う連結体を形成するものであり、
前記連結体は、繊維補強された樹脂によって形成されており、当該繊維の配向は、電柱の軸方向成分を有していることを特徴とする補強部材。
【請求項２】
補強片は、長尺状であって軸方向に延伸していることを特徴とする請求項１に記載の補強部材。
【請求項３】
前記繊維は、前記連結体の全長に亘って連続していることを特徴とする請求項１又は２に記載の補強部材。
【請求項４】
前記連結体の外周を補強体が覆っており、
前記補強体は、前記電柱の軸方向に対して直交方向の成分をもって配向した繊維を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の補強部材。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかの補強部材を使用して電柱を補強する補強構造であって、
前記電柱及び連結体のそれぞれの一部は、基礎構造体中に埋め込まれていることを特徴とする補強構造。
【請求項６】
前記補強体の一部は、前記基礎構造体中に埋め込まれていることを特徴とする請求項５に記載の補強構造。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載の補強部材を使用して既設の電柱を補強する電柱の補強方法において、
前記補強片と前記電柱との間に接着剤を介在させて固化することによって、前記補強部材と前記電柱を一体化することを特徴とする電柱の補強方法。
【請求項８】
前記接着剤として、パテ状又はペースト状の水中硬化接着剤を使用することを特徴とする請求項７に記載の電柱の補強方法。
【請求項９】
前記補強部材と前記電柱との間に、１ｍｍ以上４ｍｍ以下の隙間を形成し、
当該隙間に流動性を有した接着剤を充填することを特徴とする請求項７に記載の電柱の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既設の電柱を補強する補強部材に関するものである。また、本発明は、当該補強部材を用いた電柱の補強構造に関するものである。さらに、本発明は、当該補強部材を用いた電柱の補強方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
鉄道には、鉄道車輌への電力や信号等を供給するための電線やケーブルが設けられており、当該電線やケーブルを支持する電柱が軌道に並設されている。
電柱は、その大部分が地上に露出しており、長年雨風に曝される環境に置かれる。そのため、例えばコンクリート製の電柱では、強度が低下して表面にひび割れなどの損傷が発生する場合がある。また、地震等の災害が生じた際の安全性の確保の観点から、電柱は、崩壊しない耐震強度が求められている。
そのため、電柱は、所定の期間間隔でメンテナンスが行われており、長年の使用によって電柱が所定の耐震強度を下回ることとなった場合、及び新たな耐震基準が設けられた場合、新しい電柱に交換される。
【０００３】
ところが、電柱の交換にはコストとともに多大な時間がかかる。すなわち、既存の電柱を交換するには、数日間かかるという問題がある。その一方で、鉄道の運営上、数日間も列車の運行を止めることはできない実情がある。そのため、交換作業の間には、別系統の送電線を設ける必要がある。
また、電柱の交換は、重量が大きい等の理由により、人力では難しく、重機などを使用する必要がある。そのため、施工期間中は周辺の交通網（道路、電車、橋梁など）の遮断が必要となる場合がある。しかしながら、交通量が多い道路のような重要交通網では交通網を遮断することが不可能な場合もある。
このように、安全性の確保の観点からは、既設の電柱を新たな電柱に交換することが好ましいが、現実的には交換できない場合がある。
【０００４】
そこで、従来から、このような電柱の交換が困難な場合には、既設電柱を交換せず、別の部材で既設の電柱の強度を補強することで、十分な耐震強度を持たせる取り組みがなされている。例えば、既設の電柱に鋼製のバンドを巻きつけて電柱の耐震強度を補強する方法が広く採用されている。
【０００５】
ところが、この既設の電柱に鋼製のバンドを巻きつける補強方法は、巻き付ける鋼製のバンド自体の重量がとても大きいため、作業性が極めて悪い。
特に、電柱の長手方向（軸方向）の広範囲にわたって、鋼製のバンドによる補強を行う場合、鋼製のバンドが重すぎて、人力による作業は困難となる。また、電柱の上部を鋼製のバンドで補強する場合、高所での作業となるので、人力による作業では限界がある。そのため、重機などで作業する必要があり、電柱の交換と同様、現実的に補強できない場合がある。
また、高架橋に電柱が設けられている場合、軌道から電柱をずらすために軌道方向に対して直交方向に張り出した張出部に電柱が設置されることがある。
このような電柱に対して鋼製のバンドを用いて補強すると、鋼製のバンドの設置に伴う重量の増加によって、張出部が強度不足になる場合がある。そのため、電柱の補強とは別に張り出し部の補強が必要となる場合がある。
【０００６】
このような問題を解決する手法として、特許文献１には、現場にて芳香族ポリアミド繊維に樹脂を含浸させて補強シートを形成し、当該補強シートを既存の電柱にらせん状に巻きつける補強施工方法が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第３４８８１９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、特許文献１に記載の補強施工方法は、現場で芳香族ポリアミド繊維に樹脂を含浸させて補強シートを形成するため、含浸させる時間が長時間となる。また、補強シートをらせん状に巻きつけてゆく際に、緩みやたるみなどが少しでも生じると、その部分が欠点となり破壊の起点となってしまう。
そのため、特許文献１に記載の補強施工方法は、熟練された技術が必要であり、熟練者でなければ作業できないという問題があった。
また、補強シートが２〜３層と積層数が少ない場合は、緩みやたわみは少ないが、積層数が多い場合は、たとえ熟練者であっても、緩みやたわみが著しくなるばかりでなく、現場での施工時間も増加する。
そして、補強シートを形成する繊維が電柱の軸方向に連続している場合に、電柱への補強効果が発揮されるので、軸方向に配向した繊維からなる補強シートを使用しても、巻き付けると、補強シートが軸方向に不連続となる。そのため、補強シートによる補強効果は小さい。すなわち、一定以上の補強効果を得るためには、軸方向に連続して延びた補強シートを現場で接着する必要がある。しかしながら、この補強シートの補強範囲が軸方向に長い場合は、繊維の緩みやたわみの発生を抑えることは至極困難である。
【０００９】
そこで、本発明は、より確実に既設の電柱を補強できる補強部材及び補強構造を提供することを課題とする。また、本発明は、たとえ熟練者でなくとも容易に電柱の補強作業が可能な電柱の補強方法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】
【００１０】
上記した課題を解決するための請求項１に記載の発明は、既設の電柱を補強する補強部材において、複数の補強片を有し、前記複数の補強片を一体化させて、前記電柱の周方向に電柱を覆う連結体を形成するものであり、前記連結体は、繊維補強された樹脂によって形成されており、当該繊維の配向は、電柱の軸方向成分を有していることを特徴とする補強部材である。
【００１１】
ここでいう「電柱」は、送電・配電を目的に設置する電力柱や通信を目的に設置する電信柱などを含み、また、一般家庭や一般企業に電力や信号等を供給するための電線やケーブルを支持する電柱だけではなく、鉄道車輌への電力や信号等を供給するための電線やケーブルを支持する電柱も含む。
【００１２】
本発明の構成によれば、複数の補強片を有し、前記複数の補強片を一体化させて、前記電柱の周方向を覆う連結体を形成するものである。すなわち、分解された状態の補強片を、補強片ごとに作業現場に持ち運び可能であるため、重機を用いずに人力で運搬することができる。それ故に、たとえ重機の入り込めない狭い場所であっても補強作業が可能である。また、作業現場での施工も人力で行うことができる。
特に、鉄道軌道に設置された電柱を補強する場合、従来の補強方法では、十分な作業スペースが必要であり、鉄道が通過しない夜間に作業を行うしかなかった。
ところが、本発明の構成によれば、上記したように重機などを使用せず、施工のためのスペースも少なくてすむため、たとえ列車通過中であっても工事を進めることができる。すなわち、昼間でも作業することができる。
さらに、本発明の構成によれば、連結体は、繊維補強された樹脂によって形成されており、当該繊維の配向は、電柱の軸方向成分を有している。すなわち、繊維によって電柱が軸方向に補強されているため、台風や地震などの天災などによって煽りを受けた場合であっても、コンクリートの弱点である、引張方向への負荷を補うことができ、十分な強度を確保できる。それ故に、より確実に既設の電柱を補強できる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、補強片は、長尺状であって軸方向に延伸していることを特徴とする請求項１に記載の補強部材である。
【００１４】
本発明の構成によれば、補強片は、長尺状であって軸方向に延伸しているため、緩みやたるみなどが生じず、軸方向において局所的に強度の弱い部位が生じない。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、前記繊維は、前記連結体の全長に亘って連続していることを特徴とする請求項１又は２に記載の補強部材である。
【００１６】
本発明の構成によれば、補強片の繊維が、切断や途切れ等がなく全長に亘って連続しているため、軸方向に局所的な強度の弱い部位が生じにくい。
【００１７】
上記した発明は、補強片は、複数種類の繊維によって補強されており、前記繊維のうち少なくとも１種類の配向は、電柱の軸方向に対して直交する成分を有していてもよい。
【００１８】
この構成によれば、補強片は、複数種類の繊維によって補強されており、前記繊維のうち少なくとも１種類の配向は、電柱の軸方向に対して直交する成分を有している。すなわち、補強片は、電柱の軸方向成分と電柱の軸方向に対して直交する成分の両方に繊維が配されている。そのため、予期せぬ振動や外力に耐えることが可能である。また、持ち運び時や取り付け時に内部の繊維のずれなどの型崩れが起こることがない。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、前記連結体の外周を補強体が覆っており、前記補強体は、前記電柱の軸方向に対して直交方向の成分をもって配向した繊維を有していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の補強部材である。
【００２０】
本発明の構成によれば、軸方向に対して直交する方向を繊維で補強するので、地震などの揺れに伴って内部のコンクリートが破壊した場合に、補強片間の接続部が剥がれて、コンクリートが爆裂することを防ぐことができる。
また、本発明の構成によれば、連結体の破壊が起きない限り、劣化等による電柱の倒壊などを防ぐことができる。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかの補強部材を使用して電柱を補強する補強構造であって、前記電柱及び連結体のそれぞれの一部は、基礎構造体中に埋め込まれていることを特徴とする補強構造である。
【００２２】
ここでいう「基礎構造体」とは、地中や高架橋の基礎構造等をいう。
【００２３】
本発明の構成によれば、連結体の一部は、電柱とともに地中や高架橋の基礎構造等の基礎構造体中に埋め込まれている。すなわち、風等に煽られる等の外的要因が生じた場合に、最大曲げモーメントが生じる電柱の根元を補強しているので、当該曲げモーメントによる電柱の破壊を防止することが可能である。
【００２４】
請求項６に記載の発明は、前記補強体の一部は、前記基礎構造体中に埋め込まれていることを特徴とする請求項５に記載の補強構造である。
【００２５】
本発明の構成によれば、軸方向と直交する繊維の一部は、地中や高架橋の基礎構造等の基礎構造体中に埋め込まれている。すなわち、風等に煽られる等の外的要因が生じた場合に、最大曲げモーメントが生じる電柱の根元を補強しており、当該曲げモーメントによる電柱の破壊を防止することが可能である。
【００２６】
請求項７に記載の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の補強部材を使用して既設の電柱を補強する電柱の補強方法において、前記補強片と前記電柱との間に接着剤を介在させて固化することによって、前記補強部材と前記電柱を一体化することを特徴とする電柱の補強方法である。
【００２７】
本発明の方法によれば、補強片と電柱が接着剤によって機械的又は化学的に接合されているので、台風や地震などの天災などによって煽りを受けた場合であっても、補強片と電柱間で摩擦が生じず、当該摩擦により電柱が破壊されることがない。
【００２８】
請求項８に記載の発明は、前記接着剤として、パテ状又はペースト状の水中硬化接着剤を使用することを特徴とする請求項７に記載の電柱の補強方法である。
【００２９】
本発明の方法によれば、補強片と電柱の間にパテ状又はペースト状の接着剤を介在させるものである。すなわち、補強片の内面及び／又は電柱の外面に接着剤を塗布することで電柱と補強片との隙間を埋めるものである。
パテ状又はペースト状の接着剤を使用するため、補強片の内面及び／又は電柱の外面へ塗布した後でも接着剤のたれが生じず、補強片の内面及び／又は電柱の外面に塗布した状態を保つことができる。すなわち、熟練の技量を必要とせず、簡易に接着剤の塗布を行うことができる。
ところで、通常の接着剤は、接着対象の表面が濡れている場合は、接着を行うことができない。一方、本発明の構成によれば、接着剤として水中硬化接着剤を使用しているので、雨天時や高湿時あるいは電柱表面が結露した場合でも、施工を行うことができる。
【００３０】
請求項９に記載の発明は、前記補強部材と前記電柱との間に、１ｍｍ以上４ｍｍ以下の隙間を形成し、当該隙間に流動性を有した接着剤を充填することを特徴とする請求項７に記載の電柱の補強方法である。
【００３１】
本発明の方法によれば、流動体である接着剤を使用し、補強部材と電柱の間の隙間に導入する。例えば、粘度の低い接着剤を隙間に充填させることによって、接着剤の塗りむらを生じにくくできる。
また、本発明の方法によれば、補強部材を組み立てたあとに、接着剤を充填するため、接着剤が硬化する時間に制限されず、補強部材を電柱に一体化させることができる。それ故に、制約が少なく、作業性がよい。
本発明の方法によれば、隙間は、１ｍｍ以上４ｍｍ以下である。
隙間が１ｍｍよりも小さくなると、接着剤が充填しにくくなり、作業性が低下するおそれがある。
隙間が４ｍｍよりも大きくなると、電柱と連結体間でがたつきが生じやすく、電柱に対して連結体が傾いて固定されるおそれがある。
【００３２】
上記した発明は、上記の補強部材を使用して既設の電柱を補強する電柱の補強方法において、成形された補強片を連結して連結体を形成する連結体形成工程と、補強片と電柱との間で接着剤を固化する接着剤固化工程とを有していてもよい。
【００３３】
本発明の構成によれば、成形された補強片を連結して連結体を形成する連結体形成工程を有している。すなわち、あらかじめ工場等において成形された補強片を、作業現場に搬入して、作業現場で電柱の周方向を覆う連結体を形成する。そのため、補強片の物性が安定しており（部分的な強度低下が無く）、複数の補強片を一体化させる際に特別な技術を要することがない。それ故に、たとえ熟練者でなくても既設電柱に連結体を巻きつけることができる。また、補強部材の取り付け効率（単位時間当たりの既設の電柱への補強部材の取り付け数）が向上する。
また、本発明の構成によれば、補強片と電柱との間で接着剤を固化する接着剤固化工程とを有する。すなわち、補強片と電柱が機械的又は化学的に接合されており、台風や地震などの天災などによって煽りを受けた場合であっても、補強片と電柱間で摩擦が生じず、当該摩擦により電柱が破壊されることがない。
【発明の効果】
【００３４】
本発明の補強部材及び補強構造によれば、従来の補強部材に比べて、より確実に既設の電柱を補強できる。
本発明の電柱の補強方法によれば、従来の補強方法に比べて、より簡単に施工することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明の第１実施形態の補強部材で電柱を補強した状態を概念的に示した斜視図である。
【図２】図１の補強部材を分解した分解斜視図であり、補強体を省略して示している。
【図３】図１の補強片の内部構造を表す模式図である。
【図４】図１の要部の縦断面図である。
【図５】第１実施形態にかかる電柱の補強方法の説明図であり、既設の電柱の根元に根入れ部を形成した状態を模式的に表す斜視図である。
【図６】第１実施形態にかかる電柱の補強方法の説明図であり、補強片を既設の電柱に取り付ける際の状態を模式的に表す斜視図である。
【図７】第１実施形態にかかる電柱の補強方法の説明図であり、固定部材によって補強片を既設の電柱に固定する際の状態を模式的に表す斜視図である。
【図８】第１実施形態にかかる電柱の補強方法の説明図であり、連結体の外周に補強シートを巻きつける際の状態を模式的に表す斜視図である。
【図９】第１実施形態にかかる電柱の補強方法の説明図であり、根入れ部に充填剤を充填した際の状態を模式的に表す斜視図である。
【図１０】第２実施形態にかかる電柱の補強方法の説明図であり、連結体の外周に補強シートを巻きつける際の状態を模式的に表す斜視図である。
【図１１】第３実施形態にかかる電柱の補強方法の説明図であり、隙間に接着剤を注入する際の状態を模式的に表す断面図である。
【図１２】本発明の実施例に用いた試験概要の説明図であり、測定サンプル及び測定装置の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
以下に本発明の実施形態について詳細に説明する。
なお、以下の説明において、特に断りがない限り、上下の位置関係は、通常の設置位置（図１）を基準に説明する。
【００３７】
本発明の第１実施形態の補強構造４は、図１に示されるように、補強部材１を使用して既設の電柱１００を補強するものである。
補強部材１は、図４に示されるように電柱１００を補強した状態において、連結体２と、補強シート３（補強体）と、接着剤５を有している。
【００３８】
電柱１００は、公知の電柱であり、コンクリート製に限らず、金属製、木製のいずれの電柱にも適用される。本実施形態の電柱１００は、コンクリート製の電柱である。
また、電柱１００は、地中や高架橋の基礎構造などの基礎構造体１０１に、その一部が埋められたものである。
本実施形態の電柱１００は、鉄道軌道に配されている電柱であり、直径４００ｍｍ、地面から高さは１０ｍ程度の円筒状となっている。
【００３９】
連結体２は、図１のように、複数の補強片６が一体化されて形成されるものである。
各補強片６は、図２に示されるように、本体部７と、接続部８から形成されている。
本体部７は、断面形状が円弧状の部位であり、内側面で電柱１００の一部を覆う部位である。本体部７の内周面（内側側面）は、湾曲しており、電柱１００の外周面（外側側面）に沿った形状となっている。
接続部８は、他の補強片６の本体部７と接続する部位である。接続部８は、電柱１００に取り付けた状態において、他の補強片６の本体部７の一部に覆い被さる部位であり、他の補強片６の本体部７と係合可能となっている。
【００４０】
補強片６の内部構造について注目すると、補強片６は、強化繊維に樹脂を含浸させることによって一体化されたものである。すなわち、補強片６は、繊維補強された樹脂（ＦＲＰ）で形成されている。
具体的には、補強片６は、図３に示されるように電柱１００側（図３の下側）から順に第１繊維１０、第２繊維１１、第３繊維１２が積層して骨格を形成しており、樹脂１５によって結着させている。
本実施形態では、補強片６は、ハンドレイアップ成形にて成形されている。
【００４１】
第１繊維１０は、特に限定されるものではないが、補強片の運搬時や施工時に電柱１００の軸方向の割れを防ぐ観点から、クロス繊維又はマットで形成されていることが好ましい。
本実施形態では、上記した外部からの損傷を防止するためにカーボンクロスを採用している。すなわち、本実施形態の第１繊維１０は、縦横複数の繊維が網目状に交差して形成されている。
第１繊維１０は、補強部材１で電柱１００を補強したときに、電柱１００の軸方向に延びる軸方向繊維１６と、周方向に延びる周方向繊維１７から形成されている。
すなわち、第１繊維１０は、補強部材１で電柱１００を補強したときに電柱１００の軸方向成分と周方向成分のそれぞれに対する抗力を有している。
また、軸方向繊維１６と周方向繊維１７は、図３のように補強片６を引き延ばしたときに互いに直交する関係となっている。
第１繊維１０は、予期せぬ振動等に対応する観点から、軸方向繊維１６及び周方向繊維１７の引張強さがともに２００Ｎ／ｍｍ幅以上であることが好ましい。
【００４２】
第２繊維１１は、各繊維１０，１１，１２の中で、補強片６の主要な骨格を形成する繊維である。
第２繊維１１の材質は、特に限定されるものではないが、補強強度を高める観点からカーボン繊維を採用することが好ましい。本実施形態の第２繊維１１は、電柱１００の軸方向の強度を集中的に高める観点から、一方向カーボンクロスを使用している。
すなわち、第２繊維１１は、補強部材１で電柱１００を補強したときに、電柱１００の軸方向に延びる軸方向繊維２０によって形成されている。すなわち、第２繊維１１は、電柱１００の軸方向成分に対する抗力を有している。
また、第２繊維１１は、既設の電柱１００の耐震強度を補うのに十分な曲げ強度を有している。具体的には、第２繊維１１は、軸方向における引張強さが２０００Ｎ／ｍｍ幅以上であることが好ましく、３０００Ｎ／ｍｍ幅以上となっていることがより好ましい。
【００４３】
第３繊維１２は、特に限定されるものではないが、補強片の運搬時や施工時に電柱１００の軸方向の割れを防ぐ観点から、クロス繊維又はマットで形成されていることが好ましい。本実施形態では、上記した外部からの損傷を防止するためにガラスクロスを採用している。すなわち、本実施形態の第３繊維１２は、図３のように複数の繊維が網目状に交差して形成されている。
第３繊維１２は、図１に示されるように電柱１００を補強したときに、電柱１００の軸方向に延びる軸方向繊維２５と、周方向に延びる周方向繊維２６から形成されている。すなわち、第３繊維１２は、電柱１００の軸方向成分と周方向成分のそれぞれに対する抗力を有している。
また、軸方向繊維２５と周方向繊維２６は、図３のように補強片６を引き延ばしたときに互いに直交する関係となっている。
【００４４】
樹脂１５は、各繊維１０，１１，１２を接着する接着樹脂であり、各繊維１０，１１，１２を不可分一体に接着するものである。
樹脂１５の材質は、熱硬化性樹脂であれば、特に限定されるものではないが、本実施形態では、ビニルエステル樹脂を採用している。
【００４５】
以上のように、補強片６は、各繊維１０，１１，１２を骨格とする三層構造を形成しており、疑似的には、第１繊維１０を骨格とする部位はカーボン繊維補強樹脂（ＣＦＲＰ）で形成されており、第２繊維１１を骨格とする部位はカーボン繊維補強樹脂（ＣＦＲＰ）で形成されており、第３繊維１２を骨格とする部位はガラス繊維補強樹脂（ＧＦＲＰ）で形成されていることになる。
また、各繊維１０，１１，１２は、補強片６の全長に亘って連続している。
【００４６】
補強シート３は、図８から読み取れるように、長い帯状に延びた長尺状のシートであり、電柱１００を補強したときに連結体２の外周面を覆う部材である。
補強シート３は、図８の拡大図のように、第４繊維３０と、樹脂３１から形成されており、第４繊維３０に樹脂３１を含浸させながら固化することによって形成されるものである。
第４繊維３０は、長手方向に延びた長手方向繊維３２によって形成されている。
第４繊維３０は、特に限定されるものではないが、補強強度を高める観点から、カーボン繊維などが採用できる。本実施形態では、第４繊維３０はカーボンクロスを使用している。
また、樹脂３１の材料としては、繊維への含浸性が良く、常温で硬化するものであれば、特に限定されるものではなく、例えば、エポキシ樹脂などが使用できる。
すなわち、本実施形態の補強シート３は、疑似的には、第４繊維３０を骨格として、樹脂３１を含浸させたカーボン繊維補強樹脂（ＣＦＲＰ）で形成されている。
【００４７】
接着剤５は、図４に示されるように、電柱１００と補強片６を接着する接着剤である。本実施形態の接着剤５は、粘度が高いパテ状又はペースト状の接着剤である。
接着剤５の材質は、接着機能を有したものであれば、特に限定されるものではないが、雨天等でも作業を可能とする観点から、水中硬化接着剤を採用している。
なお、本明細書では、硬化する前の接着剤５だけではなく、接着剤５が硬化したものも接着剤と呼ぶ。
【００４８】
続いて、補強部材１によって既設の電柱１００を補強し、補強構造４を形成した場合の各部位の位置関係について説明する。
なお、連結体２は、図２のように、２つの補強片６（６ａ，６ｂ）によって形成されている。そこで、以下の説明においては、それぞれの補強片６を区別するために、片方の補強片６ａの関する部位の符号にａを添え、もう片方の補強片６ｂの関する部位の符号にｂを添える。
【００４９】
補強部材１は、図４に示されるように、その一部が基礎構造体１０１中に埋め込まれている。具体的には、連結体２、補強シート３、接着剤５のそれぞれの下端部が基礎構造体１０１の一部を構成する充填剤３６中に埋め込まれている。
連結体２は、図１のように、一方の補強片６ａの接続部８と他方の補強片６ｂの本体部７が係合しており、一方の補強片６ｂの接続部８と他方の補強片６ａの本体部７が係合している。電柱１００の外周面と連結体２を構成する補強片６ａ，６ｂの内周面との間には、図４に示されるように接着剤５が介在している。
補強シート３は、図１に示されるように、電柱１００の軸方向を中心として螺旋状に電柱１００に巻き付いている。すなわち、補強シート３は、連結体２の外周面に沿って配置されている。
また、補強シート３が螺旋状に巻きつけられているので、補強シート３の内部の第４繊維３０は、長手方向繊維３２が軸方向及び周方向に対して傾斜している。
すなわち、長手方向繊維３２は、軸方向成分と周方向成分のそれぞれに対する抗力を有している。
図４に示されるように、補強シート３は、補強シート３の幅方向の端部（上下方向の端部）が軸方向に重なっている。すなわち、軸方向下側に位置する補強シート３の上側部位に対して、軸方向上側に位置する補強シート３の下側部位が被っている。
【００５０】
続いて、第１実施形態の補強部材１を用いて、電柱１００を補強する電柱の補強方法について説明する。
【００５１】
まず、図５のように、電柱１００が倒壊しない程度に電柱１００の根元を支える基礎構造体１０１を掘り起こして根入れ部１０２を形成する。具体的には、電柱１００の根元を２０〜１００ｃｍ掘り起こす。
このとき、既設の電柱１００の端部は、図４から読み取れるように、根入れ部１０２の底部よりもさらに下方に埋まっている。
【００５２】
また、工場等で別途工程において成形された補強片６ａ，６ｂを根入れ部１０２に運び、補強片固定工程を行う。
補強片固定工程では、まず補強片６の本体部７の内面にパテ状又はペースト状の接着剤５を塗布する。
そして、図６のように、接着剤５が塗布された補強片６を電柱１００に張り付けて、補強片６ａ，６ｂで電柱１００を周方向に覆う。
このとき、補強片６ａの接続部８と他の補強片６ｂの本体部７を係合し、一体化させて電柱１００を周方向に覆う連結体２を形成する。すなわち、補強片６ａ，６ｂを係合させて、１つの筒状の連結体２を形成している。
連結体２を構成する補強片６ａ，６ｂは、電柱１００の中間部を覆っており、電柱１００の軸方向に延伸している。
補強片６ａ，６ｂは、根入れ部１０２の底部から電柱１００の長手方向の１／５〜１／２まで延びていることが好ましい。また、補強片６ａ，６ｂの下端部は、根入れ部１０２内に位置していることが好ましい。
また、本実施形態の連結体２は、その上端部が施工完了後において、電柱１００の周りを基礎構造体１０１から２〜５ｍまでの範囲を囲むように電柱１００に取り付けられている。
【００５３】
そして、図７に示されるように、バンド部材３５によって補強片６ａ，６ｂが電柱１００から離反しないように締め付け、接着剤５を固化させる。
このとき使用するバンド部材３５は、電柱１００に対する補強片６ａ，６ｂの離反を防止できれば、特に限定されるものではない。バンド部材３５としては、例えば、鋼製バンドなどが採用できる。
またこのとき、補強片６ａ，６ｂは、図７のように、バンド部材３５によって互いに固定され、電柱１００の周りを環状に囲んだ状態となっている。
【００５４】
ここで、バンド部材３５について説明する。バンド部材３５は、図７のように補強片６間の相対的な位置決めをする部材であって、周方向に隣接する補強片６ａ，６ｂ間の離反を防止する部材である。バンド部材３５は、線状の部材であって、使用時には環状にして結束する部材である。具体的には、鉄製の結束バンドである。
【００５５】
そして、補強片６と電柱１００との間に介在した接着剤５が乾燥して固化すると、必要に応じて、バンド部材３５を取り外し、補強片固定工程を終了する。
【００５６】
続いて、補強シート形成工程を行う。すなわち、補強片６の外周面に第４繊維３０に樹脂３１を含浸させながら、電柱１００の周方向に螺旋状に巻きつけて補強シート３を形成する。
このとき、補強シート３は、連結体２の外側側面と密着している。
【００５７】
補強シート３が形成されると、補強シート形成工程を終了し、図９に示されるように根入れ部１０２に充填剤３６を充填して、電柱１００の補強が完了する。
このとき使用できる充填剤３６としては、例えば、砂やモルタルなどが使用できる。
またこのとき、連結体２及び補強シート３の一部は、充填剤３６を介して基礎構造体１０１に埋められる。
【００５８】
本実施形態の補強部材１であれば、軽量であるため、最小限の人数による手作業が可能であり、作業者の負担が少ない。また、人件コストを低減することが可能である。
【００５９】
本実施形態の補強部材１であれば、あらかじめ成形された補強片６を使用するため、作業現場で成形する必要がなく、根入れ部１０２に挿入するだけの空間があればよい。それ故に、作業現場で補強片６を成形する場合に比べて作業空間を広く形成する必要がなく、余計な掘り起こしを行う必要は無い。
【００６０】
本実施形態の補強部材１であれば、複数の補強片６を電柱の周方向に一体化させて形成されているため、個別に補強片６を現場に搬入することが可能であり、補強片６が重たくなりすぎず、安全で作業性がよい。
【００６１】
本実施形態の電柱の補強方法であれば、あらかじめ成形された補強片６を使用しているため、樹脂含浸・繊維配向状態などが均一で良質な補強片６を使用することが可能であり、作業現場での補強片６自体の管理が不要である。
【００６２】
上記した第１実施形態では、補強シート３を連結体２の外周面に螺旋状に巻きつけて、電柱１００を補強したが、本発明はこれに限定されるものではなく、補強シートの形状及び取り付け方は限定されない。
例えば、図１０のように、第１実施形態の補強シート３に比べて長さが短い補強シート５３を使用してもよい。
この場合の補強方法について第２実施形態として説明する。
【００６３】
第２実施形態の補強方法では、補強シート形成工程において、補強シート３の代わりに、補強シート５３の長手方向の長さが連結体２の外周の長さ以上のものを使用する。補強シート５３の長手方向の長さが外周を１．５周以上の長さのものを使用することが好ましい。
補強シート５３は、第１実施形態の補強シート３と寸法以外は同様である。
そして、補強シート形成工程において、図１０のように、電柱１００の周りを覆った連結体２の外周を複数の補強シート５３を所定の高さに至るまでそれぞれ環状に巻いていく。
このとき、軸方向において、隣接する補強シート５３，５３は、その一部が重なっている。
また、各補強シート５３は、軸方向に平行となっている。すなわち、補強シート５３の第４繊維３０は、長手方向繊維３２が周方向に対する抗力を有している。
【００６４】
第２実施形態の補強方法によれば、補強シート５３を小分けにして形成できるので、作業場での補強作業が行いやすい
【００６５】
上記した実施形態では、補強片６の内周面にあらかじめ接着剤５を塗布して電柱１００に張り付けたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、連結体２を組み立ててから、接着剤を導入してもよい。
この場合の補強方法について第３実施形態として説明する。
【００６６】
第３実施形態の電柱の補強方法では、補強片固定工程において、補強片６に接着剤５を塗布せずに、連結体２を組み立てて、バンド部材３５によって固定する（連結体形成工程）。
このとき、連結体２の内周面と電柱１００の外周面の間には、図１１のように隙間６６が形成されている。
隙間６６は、１ｍｍ以上４ｍｍ以下であることが好ましい。隙間６６が１ｍｍよりも小さくなると、接着剤６５が充填しにくくなり、作業性が低下するおそれがある。隙間６６が４ｍｍよりも大きくなると、電柱１００と連結体２間でがたつきが生じやすく、電柱１００に対して連結体２が傾いて固定されるおそれがある。
【００６７】
そして、隙間６６に接着剤供給手段６８と接続されたチューブ６７を差し込み、チューブ６７を連結体２の下端部近傍までたらす。
このとき、チューブ６７は、隙間６６の内部であって、根入れ部１０２の底部近傍まで至っている。
【００６８】
その後、チューブ６７から接着剤供給手段６８によって、接着剤６５を注入していき、接着剤６５が所定の高さまで至ったら、接着剤６５の供給を止め、チューブ６７を抜いて、接着剤６５を固化させる（接着剤固化工程）。
本実施形態では、接着剤６５が連結体２の頂部からあふれ、連結体２の頂部まで接着剤６５が充填されたことを確認したら、接着剤６５の供給を止め、チューブ６７を抜く。
なお、このとき使用する接着剤６５は、流動性を有した液体状の接着剤である。
【００６９】
第３実施形態の電柱の補強方法であれば、補強片６と電柱１００との間に液体状の接着剤６５を注入するため、塗りむらなどを防ぐことができる。
【００７０】
上記した実施形態では、補強片６の骨格を第１繊維１０と第２繊維１１と第３繊維１２の３層によって形成していたが、本発明はこれに限定されるものではなく、第１繊維１０と第３繊維１２は、電柱１００を補強した際に第２繊維１１によって十分な横方向の強度（電柱１００の周方向の強度）を有していれば省いても良い。
【００７１】
上記した実施形態では、鉄道軌道に配される電柱を補強するものであったが、本発明はこれに限定されるものではなく、道路等に配される電柱を補強してもよい。この場合、鉄道軌道に配される電柱とは異なり、道路等に配される電柱は断面形状が等脚台形となるため、電柱の外側側面に沿った補強部材１の内側側面を形成することが好ましい。
【００７２】
上記した実施形態では、接続部によって本体部の一部を覆う構成としたが、本発明はこれに限定されるものではなく、補強片間を接続できればよい。すなわち、周方向の接続部は設けなくても構わない。
【００７３】
上記した実施形態では、電柱の周方向に２分割となるような補強片を使用したが、本発明はこれに限定されるものではなく、電柱の周方向に複数分割できる補強片であればよい。例えば、３分割となるような補強片であってもよい。なお、部品点数が多くなりすぎない観点から２分割又は３分割となるような補強片であることが好ましい。
【００７４】
上記した実施形態では、補強作業を行う作業現場にて、補強シートを形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、あらかじめ工場等によって補強シートを形成してもよい。この場合、補強シートに接着剤を塗布して連結体の外周面に接着することが好ましい。
【００７５】
上記した実施形態では、補強片６をハンドレイアップ成形によって形成したが、本発明はこれに限定されるものではなく、ハンドレイアップ成形以外の方法で成形してもよい。例えば、補強片６を引抜成形によって成形してもよい。
【００７６】
以下に、実施例をもって本発明をさらに具体的に説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００７７】
次に本発明の方法による電柱補修の効果を調べる試験について説明する。
【００７８】
試験概要を図１２に示す。
本発明の補強部材１の性能を測る試験体として、以下のものを用いた。
電柱１００は、電車路線用ポール  １２−４０−Ｎ２００Ｂ（長さ：１２ｍ、末口・元口径：４０ｃｍ、曲げモーメント：２００ｋＮ・ｍ）を使用した。
補強片６は、第２繊維１１として東レ製クロス  ＵＴ７０-３０Ｇ１１枚を繊維が軸方向に揃うように積層し、その内層表面に第３繊維１２としてガラスマット、第２繊維１１の外層表面に第１繊維１０としてカーボンクロス材を設けた。そして、これらを、ビニルエステル樹脂を使用して一体化した。
補強シート３は、第４繊維３０として東レクロス  ＵＴ７０-３０Ｇを使用し、補強片６を一体化した連結体２の周囲に周方向に２周巻きつけた。
【００７９】
続いて、試験体の組み立てについて説明する。
まず、電柱１００の端部から１．６ｍ離れた位置から６．６ｍ離れた位置までエポキシ樹脂製の接着剤を塗布した補強片６を取り付け、硬化させた。すなわち、電柱１００の中間部において長手方向で５ｍに亘る範囲を連結体２で補強した。また、補強シート３を連結体２の外側から巻きつけて補強部材１を形成した。
そして、地面に対して直立した壁と一体となった固定金具に電柱１００を固定した。具体的には、固定金具の固定穴に補強部材１で補強した電柱１００の端部から２ｍの範囲を挿入した。さらに、電柱１００と固定穴の内壁の隙間を充填剤であるモルタルで埋めて、電柱１００を固定金具に対して固定した。このとき、補強部材１の一部（補強部材１の端部から０．４ｍ離れた位置までの範囲）を固定金具の固定穴の内部に位置させて、モルタルによって埋設した。このようにして試験体を組み立てた。
【００８０】
試験方法は、電柱１００の端部から９ｍの位置に水平方向の荷重を加えた。
具体的には、電柱１００のもう一方の端部から５ｍの位置に一定の荷重にて左右３回の交番載荷を行い、破壊が確認されない場合は、振幅量を増加させ同様の交番載荷を行った。
試験体が破壊、あるいは荷重の増加がみられなくなるまで、振幅量を増加して交番載荷を繰り返していった。
【００８１】
試験結果は無補強の電柱は、荷重６９．１ｋＮ（曲げモーメント４８４ｋＮ・ｍ）で破壊した。
本発明の補強部材で補強した試験体は、最高荷重１１３．１ｋＮ（曲げモーメント７９２ｋＮ・ｍ）まで荷重をかけることができた。それ以上振幅量を増やして載荷しても荷重は上がらなかった。
【００８２】
結果から明らかなように、無補強の電柱に比較して、補強部材１によって補強を施した電柱は、明らかに強度が向上した。
【符号の説明】
【００８３】
１  補強部材
２  連結体
３，５３  補強シート（補強体）
４  補強構造
５，６５  接着剤
６，６ａ，６ｂ  補強片
１１  第２繊維
１５  樹脂
３０  第４繊維
６６  隙間
１００  電柱
１０１  基礎構造体
【図１】
2015232237.tif 000003
【図２】
2015232237.tif 000004
【図３】
2015232237.tif 000005
【図４】
2015232237.tif 000006
【図５】
2015232237.tif 000007
【図６】
2015232237.tif 000008
【図７】
2015232237.tif 000009
【図８】
2015232237.tif 000010
【図９】
2015232237.tif 000011
【図１０】
2015232237.tif 000012
【図１１】
2015232237.tif 000013
【図１２】
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