(57)【要約】【課題】繊維強化シートを構成する繊維束内への樹脂の現場含浸が不要で含浸不良の恐れがなく、また、作業効率が高い構造物の補強方法を提供する。【解決手段】強化繊維にマトリクス樹脂が含浸され、硬化された連続した繊維強化プラスチック線材を複数本、長手方向にスダレ状に引き揃え、線材を互いに線材固定材にて固定した繊維強化シート１を、構造物１００の表面に結合材１０４にて接着して一体化し、構造物１００を補強する。【選択図】図４
2008063758.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
強化繊維にマトリクス樹脂が含浸され、硬化された連続した繊維強化プラスチック線材を複数本、長手方向にスダレ状に引き揃え、線材を互いに線材固定材にて固定した繊維強化シートを、構造物の表面に結合材にて接着して一体化することを特徴とする構造物の補強方法。
【請求項２】
前記繊維強化シートは、予め未硬化の前記結合材を、
（ａ）前記構造物表面に塗布した後、又は、
（ｂ）前記構造物表面に対面した側の前記繊維強化シートに塗布した後、又は、
（ｃ）前記構造物表面と、前記構造物表面に対面した側の前記繊維強化シートとに塗布した後、
前記構造物表面に押し付けて接着することを特徴とする請求項１の構造物の補強方法。
【請求項３】
前記構造物表面に接着した前記繊維強化シートの、前記構造物表面に接着した側とは反対側の表面に結合材を塗布して前記繊維強化シートを前記構造物と一体化することを特徴とする請求項１又は２の構造物の補強方法。
【請求項４】
複数の前記繊維強化シートを、互いに隣り合う端部を所定長さ重ね合わせて継手部となし、結合材で継手部を接着することを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項５】
前記構造物の折曲部には、予め前記構造物の折曲部に合わせて曲げ成型した前記繊維強化シートを接着し、前記曲げ成型した前記繊維強化シートの端部は、前記構造物の直線部に接着した前記繊維強化シートと所定長さ重ね合わせて継手部となすことを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項６】
前記繊維強化シートは、複数層にて前記構造物に積層して接着され、前記構造物と一体化することを特徴とする請求項１〜５のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項７】
前記複数層積層する前記繊維強化シートの長さは、前記構造物表面から離間する外層に行くに従って順に短くして、前記繊維強化シートの端部を階段状に積層することを特徴とする請求項６の構造物の補強方法。
【請求項８】
前記繊維強化シートの端部及び／又は前記繊維強化シート中間部を、前記繊維強化シート上から定着手段にて前記構造物に固定することを特徴とする請求項１〜７のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項９】
前記構造物は、長手軸線方向に延在する柱又は梁であり、前記構造物の軸方向に前記繊維強化シートの前記繊維強化プラスチック線材が配向するようにして前記構造物の表面に前記繊維強化シートを結合材で接着した後、前記繊維強化シートの外周に、樹脂が未含浸又は未硬化の連続繊維シートを、強化繊維が前記繊維強化シートの繊維強化プラスチック線材に対して直交するように巻き付けて、接着剤で固定することを特徴とする請求項１〜８のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項１０】
前記繊維強化プラスチック線材の強化繊維は、炭素繊維；ボロン繊維、チタン繊維、スチール繊維などの金属繊維；アラミド、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール）、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステルなどの有機繊維；が単独で、又は、複数種混入してハイブリッドにて使用されることを特徴とする請求項１〜９のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項１１】
前記繊維強化プラスチック線材のマトリクス樹脂は、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、又は、ナイロン、ビニロンなどの熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項１２】
前記結合材は、パテ状の熱硬化性樹脂、又は、無機系結合材料であることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項１３】
前記パテ状の熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、ＭＭＡ樹脂、ビニルエステル樹脂、又は、不飽和ポリエステル樹脂であり、前記無機系結合材料はポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントペースト、又は、セメントペーストであることを特徴とする請求項１２の構造物の補強方法。
【請求項１４】
前記結合材は、前記構造物の表面に塗布され未硬化の状態で、背面及び鉛直面に対して塗布厚さが５ｍｍ以上であっても滴下、ダレ落ちをせず、前記結合材の塗布面に前記繊維強化プラスチック線材の間隔０．０５ｍｍ、前記線材の直径３ｍｍの前記繊維強化シートを１ＭＰａ以下の圧力で加えた状態で各線材間を前記結合材が通過しうる粘性度を有する液状であることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項１５】
前記熱硬化性樹脂は、その粘度が２３℃において５０，０００〜５，０００，０００ｍＰａ・ｓｅｃの範囲にあり、チクソトロピックインデックスが４〜７であることを特徴とする請求項１２〜１４のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項１６】
前記繊維強化プラスチック線材は、直径が０．５〜３ｍｍの円形断面形状であるか、又は、幅が１〜１０ｍｍ、厚みが０．１〜２ｍｍとされる矩形断面形状であることを特徴とする請求項１〜１５のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項１７】
前記各繊維強化プラスチック線材は、互いに０．０５〜３．０ｍｍだけ離間していることを特徴とする請求項１〜１６のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項１８】
前記繊維強化プラスチック線材は、その表面が粗面とされることを特徴とする請求項１〜１７のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項１９】
前記繊維強化シートは、幅が１００〜１０００ｍｍであることを特徴とする請求項１〜１８のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項２０】
前記線材固定材は、前記各繊維強化プラスチック線材の長手方向に対して垂直方向に複数本の前記繊維強化プラスチック線材を編み付ける横糸であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項２１】
前記横糸は、ガラス繊維或いは有機繊維から成る糸条であることを特徴とする請求項２０の構造物の補強方法。
【請求項２２】
前記線材固定材は、前記スダレ状に引き揃えた複数本の線材の片側面、又は、両面に配置され、接着されたメッシュ状支持体シートであることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項２３】
前記メッシュ状支持体シートは、ガラス繊維から成る糸条を１軸、２軸或いは３軸に配向して形成し、前記糸条表面に被覆された樹脂により前記スダレ状に引き揃えた複数本の繊維強化プラスチック線材に接着されることを特徴とする請求項２２の構造物の補強方法。
【請求項２４】
前記線材固定材は、前記各繊維強化プラスチック線材の長手方向に対して垂直方向に複数本の前記繊維強化プラスチック線材の片側面、又は、両面に貼り付けて固定する可撓性帯材であることを特徴とする請求項１〜１９のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項２５】
前記可撓性帯材は、粘着テープ又は接着テープであることを特徴とする請求項２４の構造物の補強方法。
【請求項２６】
前記可撓性帯材は、前記各繊維強化プラスチック線材の長手方向に対して垂直方向に複数本の前記繊維強化プラスチック線材の片側面、又は、両面に熱融着される、ナイロン、ＥＶＡなどの熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項２４の構造物の補強方法。
【請求項２７】
前記繊維強化プラスチック線材の強化繊維は、炭素繊維；ボロン繊維、チタン繊維、スチール繊維などの金属繊維；アラミド、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール）、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステルなどの有機繊維；が単独で、又は、複数種混入してハイブリッドにて使用されることを特徴とする請求項１〜２６のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項２８】
前記繊維強化プラスチック線材のマトリクス樹脂は、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、又は、ナイロン、ビニロンなどの熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項１〜２７のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、繊維強化シートを使用して、土木建築構造物であるコンクリート構造物或いは鋼構造物、更には、木製構造物、プラスチック製構造物、或いは、これらの複合構造物（本願明細書では、コンクリート構造物、鋼構造物、木製構造物、プラスチック製構造物、及び、これらの複合構造物を含めて単に「構造物」という。）を補強する構造物の補強方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、既存或いは新設の構造物の補強方法として、特許文献１に記載されるような、構造物の表面に、炭素繊維シートやアラミド繊維シートなどの連続強化繊維シートを貼り付けたり、巻き付けたりする炭素繊維シート接着工法やアラミド繊維シート接着工法などの連続繊維シート接着工法、或いは、未硬化のマトリクス樹脂を連続繊維束に含浸させたシートを接着後硬化させる工法、がある。
【０００３】
更には、現場樹脂含浸を省略するため工場生産した板厚１〜２ｍｍ、幅５ｃｍ程度のＦＲＰ板をコンクリート表面にパテ状接着樹脂を用いて接着するＦＲＰ板接着補強工法も開発されている。
【特許文献１】特開平３−２２４９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記連続繊維シート接着工法は、マトリクス樹脂（含浸接着剤）を連続繊維シートに工事現場で含浸させながら補強構造物に接着するために、マトリクス樹脂の強化繊維束への含浸に手間を要し、マトリクス樹脂の含浸不良、連続繊維シートの膨れ、浮きの発生など現地施工による品質不良が生じ易いという欠点があった。
【０００５】
また、繊維シートの連続繊維に施工現場で樹脂を含浸させるため、繊維シートの繊維目付量を大きくすると、繊維束内部まで含浸接着剤が含浸しないといった問題、また、含浸用の低粘度のマトリクス樹脂を構造物との接着樹脂として兼用するため、繊維シートの重量が重くなり過ぎると接着樹脂の硬化前に連続繊維シートが剥離、脱落する恐れがあった。
【０００６】
このため、連続繊維シートの繊維目付量を大きくすることが難しく炭素繊維シートの場合で６００ｇ／ｍ2程度が限界であった。
【０００７】
このため、必要補強量が多い場合には多層積層する必要があり、工期が長くなる、コスト高となる、などの欠点があった。
【０００８】
また、例えば、下地処理後のコンクリート構造物の表面にはコンクリートに内在する気泡が表面に巣穴状に露出していたり、型枠段差などの凹凸もある。このようなコンクリート表面に連続繊維シートの繊維束に含浸させるための低粘度樹脂（粘度４０，０００ｍＰａ・ｓｅｃ以下）の含浸接着剤を用いて直接シートを接着すると、シートを段差形状に追従させて固定することができず、浮きが発生したり、巣穴状気泡内の空気の膨張によりシートに膨れが発生する、などの施工不良が生じる。
【０００９】
このため、コンクリート表面にエポキシ樹脂パテなどの不陸修正材を塗布してコテ仕上により平滑化し、不陸修正材が硬化した後、改めてシート接着用の含浸接着剤を塗布する必要があり、長工期、コスト高となる、といった問題があった。
【００１０】
又、上記未硬化のマトリクス樹脂を連続繊維束に含浸させたシートを接着後硬化させる工法は、樹脂含浸された連続繊維シートが通気性がないため接着面のシート間の空気が抜けにくく連続繊維シートの膨れ，浮きの発生など現地施工による品質不良が生じやすいという欠点があった。
【００１１】
更に、板厚１〜２ｍｍ、幅５ｃｍ程度のＦＲＰ板をコンクリート表面にパテ状接着樹脂を用いて接着するＦＲＰ板接着補強工法は、板幅が小さく構造物全面を覆って接着することが困難であり、床版などの面部材に適用することが困難であった。
【００１２】
また、連続繊維シートの厚さ０．１ｍｍ〜０．５ｍｍ程度に比べ板厚が厚いＦＲＰ板を帯状に部分的に接着するため、連続繊維シート接着工法に比べて接着面積が極端に小さく接着界面に作用する付着せん断応力の集中のため端部から剥離が発生し易い、という欠点があった。
【００１３】
更には、板厚が厚いため接着剤による重ね継手ではＦＲＰ板の引張強度に達する前に継手部の剥離が発生するために、重ね継手が使用できず補強範囲全長に渡って１本のＦＲＰ板を接着する必要があり、長尺構造物では施工性に問題があった。
【００１４】
そこで、本発明の目的は、繊維強化シートを構成する繊維束内への樹脂の現場含浸が不要で含浸不良の恐れがなく、また、作業効率が高い構造物の補強方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的は本発明に係る構造物の補強方法にて達成される。要約すれば、本発明は、強化繊維にマトリクス樹脂が含浸され、硬化された連続した繊維強化プラスチック線材を複数本、長手方向にスダレ状に引き揃え、線材を互いに線材固定材にて固定した繊維強化シートを、構造物の表面に結合材にて接着して一体化することを特徴とする構造物の補強方法である。
【００１６】
本発明の一実施態様によると、前記繊維強化シートは、予め未硬化の前記結合材を、
（ａ）前記構造物表面に塗布した後、又は、
（ｂ）前記構造物表面に対面した側の前記繊維強化シートに塗布した後、又は、
（ｃ）前記構造物表面と、前記構造物表面に対面した側の前記繊維強化シートとに塗布した後、
前記構造物表面に押し付けて接着する。
【００１７】
本発明の他の実施態様によると、前記構造物表面に接着した前記繊維強化シートの、前記構造物表面に接着した側とは反対側の表面に結合材を塗布して前記繊維強化シートを前記構造物と一体化する。
【００１８】
本発明の他の実施態様によると、複数の前記繊維強化シートを、互いに隣り合う端部を所定長さ重ね合わせて継手部となし、結合材で継手部を接着する。
【００１９】
本発明の他の実施態様によると、前記構造物の折曲部には、予め前記構造物の折曲部に合わせて曲げ成型した前記繊維強化シートを接着し、前記曲げ成型した前記繊維強化シートの端部は、前記構造物の直線部に接着した前記繊維強化シートと所定長さ重ね合わせて継手部となす。
【００２０】
本発明の他の実施態様によると、前記繊維強化シートは、複数層にて前記構造物に積層して接着され、前記構造物と一体化する。
【００２１】
本発明の他の実施態様によると、前記複数層積層する前記繊維強化シートの長さは、前記構造物表面から離間する外層に行くに従って順に短くして、前記繊維強化シートの端部を階段状に積層する。
【００２２】
本発明の他の実施態様によると、前記繊維強化シートの端部及び／又は前記繊維強化シート中間部を、前記繊維強化シート上から定着手段にて前記構造物に固定する。
【００２３】
本発明の他の実施態様によると、前記構造物は、長手軸線方向に延在する柱又は梁であり、前記構造物の軸方向に前記繊維強化シートの前記繊維強化プラスチック線材が配向するようにして前記構造物の表面に前記繊維強化シートを結合材で接着した後、前記繊維強化シートの外周に、樹脂が未含浸又は未硬化の連続繊維シートを、強化繊維が前記繊維強化シートの繊維強化プラスチック線材に対して直交するように巻き付けて、接着剤で固定する。
【００２４】
本発明の他の実施態様によると、前記繊維強化プラスチック線材の強化繊維は、炭素繊維；ボロン繊維、チタン繊維、スチール繊維などの金属繊維；アラミド、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール）、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステルなどの有機繊維；が単独で、又は、複数種混入してハイブリッドにて使用される。
【００２５】
本発明の他の実施態様によると、前記繊維強化プラスチック線材のマトリクス樹脂は、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、又は、ナイロン、ビニロンなどの熱可塑性樹脂である。
【００２６】
本発明の他の実施態様によると、前記結合材は、パテ状の熱硬化性樹脂、又は、無機系結合材料である。
【００２７】
本発明の他の実施態様によると、前記パテ状の熱硬化性樹脂は、エポキシ樹脂、ＭＭＡ樹脂、ビニルエステル樹脂、又は、不飽和ポリエステル樹脂であり、前記無機系結合材料はポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントペースト、又は、セメントペーストである。
【００２８】
本発明の他の実施態様によると、前記結合材は、前記構造物の表面に塗布され未硬化の状態で、背面及び鉛直面に対して塗布厚さが５ｍｍ以上であっても滴下、ダレ落ちをせず、前記結合材の塗布面に前記繊維強化プラスチック線材の間隔０．０５ｍｍ、前記線材の直径３ｍｍの前記繊維強化シートを１ＭＰａ以下の圧力で加えた状態で各線材間を前記結合材が通過しうる粘性度を有する液状である。
【００２９】
本発明の他の実施態様によると、前記熱硬化性樹脂は、その粘度が２３℃において５０，０００〜５，０００，０００ｍＰａ・ｓｅｃの範囲にあり、チクソトロピックインデックスが４〜７である。
【００３０】
本発明の他の実施態様によると、前記繊維強化プラスチック線材は、直径が０．５〜３ｍｍの円形断面形状であるか、又は、幅が１〜１０ｍｍ、厚みが０．１〜２ｍｍとされる矩形断面形状である。
【００３１】
本発明の他の実施態様によると、前記各繊維強化プラスチック線材は、互いに０．０５〜３．０ｍｍだけ離間している。
【００３２】
本発明の他の実施態様によると、前記繊維強化プラスチック線材は、その表面が粗面とされる。
【００３３】
本発明の他の実施態様によると、前記繊維強化シートは、幅が１００〜１０００ｍｍである。
【００３４】
本発明の他の実施態様によると、前記線材固定材は、前記各繊維強化プラスチック線材の長手方向に対して垂直方向に複数本の前記繊維強化プラスチック線材を編み付ける横糸である。他の実施態様によると、前記横糸は、ガラス繊維或いは有機繊維から成る糸条である。
【００３５】
本発明の他の実施態様によると、前記線材固定材は、前記スダレ状に引き揃えた複数本の線材の片側面、又は、両面に配置され、接着されたメッシュ状支持体シートである。他の実施態様によると、前記メッシュ状支持体シートは、ガラス繊維から成る糸条を１軸、２軸或いは３軸に配向して形成し、前記糸条表面に被覆された樹脂により前記スダレ状に引き揃えた複数本の繊維強化プラスチック線材に接着される。
【００３６】
本発明の他の実施態様によると、前記線材固定材は、前記各繊維強化プラスチック線材の長手方向に対して垂直方向に複数本の前記繊維強化プラスチック線材の片側面、又は、両面に貼り付けて固定する可撓性帯材である。他の実施態様によると、前記可撓性帯材は、粘着テープ又は接着テープである。又、更に他の実施態様によると、前記可撓性帯材は、前記各繊維強化プラスチック線材の長手方向に対して垂直方向に複数本の前記繊維強化プラスチック線材の片側面、又は、両面に熱融着される、ナイロン、ＥＶＡなどの熱可塑性樹脂である。
【００３７】
本発明の他の実施態様によると、前記繊維強化プラスチック線材の強化繊維は、炭素繊維；ボロン繊維、チタン繊維、スチール繊維などの金属繊維；アラミド、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール）、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステルなどの有機繊維；が単独で、又は、複数種混入してハイブリッドにて使用される。
【００３８】
本発明の他の実施態様によると、前記繊維強化プラスチック線材のマトリクス樹脂は、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、又は、ナイロン、ビニロンなどの熱可塑性樹脂である。
【発明の効果】
【００３９】
本発明の構造物の補強方法によれば、以下の特長を有している。つまり、
【００４０】
（１）樹脂を予め含浸硬化させた繊維強化プラスチック線材をシート状に保形した補強材を用いるため，繊維束内への樹脂の現場含浸が不要で含浸不良の恐れがなく、含浸作業が不要なため作業効率が高い。
【００４１】
（２）樹脂を予め含浸硬化させた繊維強化プラスチック線材を用いているので一体化に用いる結合材は連続繊維束に含浸させる必要がなく、パテ状の樹脂或いはセメントペーストやポリマーセメントモルタルなどの下向き面又は鉛直面に５ｍｍ以上の厚さで塗布しても滴下の生じない高粘度のものを使用することが可能であり、繊維目付量の大きな繊維強化シートでも容易に構造物に接着することが可能である。
【００４２】
（３）各線材の間には０．０５〜３ｍｍ程度の適度の間隔を設けることができるので、通気性が良好であり、補強対象構造物と繊維強化シート或いは繊維強化シート相互の層間の空気が容易に排出され浮きや膨れの発生が生じにくい。
【００４３】
（４）高粘度のパテ状結合材を用いるので、コンクリート表面の不陸修正材としても機能するので、通常の連続繊維シート接着工法のように予め不陸修正材を用いて平滑化した後に接着用樹脂を塗布する必要がなく、不陸修正と繊維強化シート接着が一度の結合材塗布で同時に行えるため極めて効率的である。
【００４４】
結合材としては、線材直径３ｍｍ、間隔０．０５ｍｍの繊維強化シートを背面や鉛直面に保持して線材間から結合材が染み出して繊維強化シートを固結する必要があるので、繊維強化シートと構造物の結合材がコンクリート及び鋼板の表面に塗布され未硬化の状態で、背面及び鉛直面に対して塗布厚さが５ｍｍ以上であっても滴下、ダレ落ちをほとんど生じず、結合材の塗布面に線材の間隔０．０５ｍｍ、線材の直径３ｍｍの繊維強化シートを１ＭＰａ以下の圧力で加えた状態で線材間を結合材が通過しうる粘性度の高い液状であることが望ましい。
【００４５】
また、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を結合材として用いる場合には、その粘度が２３℃において５０，０００〜５，０００，０００ｍＰａ・ｓｅｃの範囲にあり、チクソトロピックインデックス（回転粘度計による異なる回転数による粘度の測定値の比（２ｒｐｍでの粘度）÷（２０ｒｐｍでの粘度））が４〜７であることが望ましい。すなわち，粘度が５００００ｍＰａ・ｓｅｃより小さくチクソトロピックインデックスが４以下であれば繊維シートを背面や鉛直面に貼り付けた場合、繊維シートの自重で剥離や脱落が生じる可能性が高い。また逆に粘度が５，０００，０００ｍＰａ・ｓｅｃより大きくチクソトロピックインデックスが７以下であれば樹脂が硬く繊維シートの線材間隔を通過して一体化させることがローラーしごきなどの押し付け操作を行っても困難となる。
【００４６】
（５）連続繊維シート接着工法と同様に、１００〜１０００ｍｍ程度の幅広のシート状補強材を用いるので、補強構造物の補強面全面を覆って接着することが容易で、５０ｍｍ程度の幅狭のＦＲＰプレートを接着するのに比べて接着面積を広くとることが可能であり接着面の剥離が生じにくく、高い補強効果を得ることができる。
【００４７】
（６）曲げモーメント及び軸力を主として受ける部材に対しては、曲げモーメントにより生じる引張応力或いは圧縮応力の主応力方向に繊維強化プラスチック線材の方向を概ね一致させて接着することで、繊維強化シートが効果的に応力を負担し、効率的に構造物の耐荷力を向上させることが可能である。
【００４８】
（７）２方向スラブのように直交する２方向に曲げモーメントが作用する場合、強化繊維プラスチック線材の方向が曲げモーメントにより生じる主応力に概ね一致するように２層以上の繊維シートを直交させて積層接着することで効率的に耐荷力の向上が図れる。
【００４９】
（８）補強対象構造物が鉄筋コンクリート或いは無筋コンクリートなどのコンクリート構造物でせん断力を受ける棒部材であるとき、棒材の側面に繊維シートを接着することにより、効率的に構造物の耐荷力を向上させることが可能である。
【００５０】
（９）必要補強量が多い場合には複数層の繊維シートを接着することが可能である。また、複数層積層する繊維強化シートの長さを外層を順に３０〜３００ｍｍ程度短くして端部を階段状に積層することにより、シート端部での応力集中を低減し、剥離抵抗を向上させることが可能となる。
【００５１】
（１０）繊維強化シートの剥離は、シート端部及び／又はシート中間部のコンクリートのひび割れ付近から水平せん断力や繊維シート面の鉛直方向のずれ変形によるピーリングにより生じることが多い。このためシート端部や中間部で適宜、シート上に鋼板などの定着手段を接着してアンカーボルトで補強対象構造物に固定して繊維強化シートを拘束することで繊維シートの剥離防止を図ることができる。
【００５２】
（１１）棒部材の軸方向に繊維強化シートを接着した場合には、繊維強化シートの外側に部材軸方向に樹脂未含浸又は未硬化の柔軟な連続繊維シートを部材軸方向の全周或いは３面に巻き付けて軸方向の繊維強化シートを拘束することにより前記定着手段と同様に剥離防止を図ることができる。
【００５３】
（１２）繊維強化プラスチック線材が直径小さいため、重ね代を５０〜３００ｍｍ程度とりパテ状エポキシ樹脂接着剤は用いて貼り合せた重ね継手で十分な継手強度を得ることが可能であり、補強範囲の長い部材の補強が容易に行える。
【００５４】
（１３）柱部材の周方向に繊維強化シートを配置する場合やハンチ入隅部に繊維強化シートを配置する場合、繊維強化プラスチック線材が直線状のシートでは出隅、入隅部で繊維強化プラスチック線材の曲げ破壊が生じる可能性がある。そのため，予め曲げ成型した繊維強化プラスチック線材をシート状にした繊維強化シートとをコーナー部に配置し、一般部には直線状の繊維強化シートを配置して両シートを重ね継手で接合することにより、柱部材の周方向に連続して繊維シートを巻きたてたり、入隅を有するハンチ部分を連続して補強することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００５５】
以下、本発明に係る構造物の補強方法を図面に則して更に詳しく説明する。
【００５６】
実施例１
（繊維強化シート）
図１及び図２に、本発明に係る構造物の補強方法に使用する繊維強化シート１の一実施例を示す。繊維強化シート１は、連続した繊維強化プラスチック線材２を複数本、長手方向にスダレ状に引き揃え、各線材２を互いに線材固定材３にて固定される。
【００５７】
繊維強化プラスチック線材２は、一方向に配向された多数本の連続した強化繊維ｆにマトリクス樹脂Ｒが含浸され硬化された細長形状（細径）のものであり、弾性を有している。従って、斯かる弾性の繊維強化プラスチック線材２をスダレ状に、即ち、線材２が互いに近接離間して引き揃えられたシート形状とされる繊維強化シート１は、その長手方向に弾性を有している。そのために、例えば、繊維強化シート１は、搬送時には、所定半径にて巻き込んだ状態にて持ち運びが可能であり、極めて可搬性に富んでいる。また、繊維強化シート１は、繊維強化プラスチック線材２にて構成されているために、搬送時に、従来の未含浸強化繊維シートのように、強化繊維の配向が乱れたり、糸切れを生じるといった心配は全くない。
【００５８】
更に説明すると、細径の繊維強化プラスチック線材２は、直径（ｄ）が０．５〜３ｍｍの略円形断面形状（図３（ａ））であるか、又は、幅（ｗ）が１〜１０ｍｍ、厚み（ｔ）が０．１〜２ｍｍとされる略矩形断面形状（図３（ｂ））とし得る。勿論、必要に応じて、その他の種々の断面形状とすることができる。また、繊維強化プラスチック線材２は、使用時における接着力を向上させるために、その表面が、ショットブラストや、金ブラシなどを用いて目荒らしを行い粗面とするのが好ましい。
【００５９】
上述のように、一方向に引き揃えスダレ状とされた繊維強化シート１において、各線材２は、互いに空隙（ｇ）＝０．０５〜３．０ｍｍだけ近接離間して、線材固定材３にて固定される。また、このようにして形成された繊維強化シート１の長さ（Ｌ）及び幅（Ｗ）は、補強される構造物の寸法、形状に応じて適宜決定されるが、取扱い上の問題から、一般に、全幅（Ｗ）は、１００〜１０００ｍｍとされる。又、長さ（Ｌ）は、１〜５ｍ程度の短冊状のもの、或いは、１００ｍ以上のものを製造し得るが、使用時においては、適宜切断して使用される。
【００６０】
また、繊維強化シート１の長さ（Ｌ）を１〜５ｍ程度として、幅Ｗをこれより長く１〜１０ｍ程度として製造することも可能である。この場合、繊維強化プラスチック線材２を伸ばした状態で繊維強化プラスチック線材２に対して直角方向に巻き、スダレ状に巻き込んで搬送することもできる。
【００６１】
強化繊維ｆとしては、炭素繊維；ボロン繊維、チタン繊維、スチール繊維などの金属繊維；更には、アラミド、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール）、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステルなどの有機繊維；が単独で、又は、複数種混入してハイブリッドにて使用することができる。
【００６２】
繊維強化プラスチック線材２に含浸されるマトリクス樹脂Ｒは、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を使用することができ、熱硬化性樹脂としては、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニールエステル樹脂、ＭＭＡ樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂などが好適に使用され、又、熱可塑性樹脂としては、ナイロン、ビニロンなどが好適に使用可能である。又、樹脂含浸量は、３０〜７０重量％、好ましくは、４０〜６０重量％とされる。
【００６３】
又、各線材２を線材固定材３にて固定する方法としては、図１に示すように、例えば、線材固定材３として横糸を使用し、一方向にスダレ状に配列された複数本の線材２から成るシート形態とされる線材、即ち、連続した線材シートを、線材に対して直交して一定の間隔（Ｐ）にて打ち込み、編み付ける方法を採用し得る。横糸３の打ち込み間隔（Ｐ）は、特に制限されないが、作製された繊維強化シート１の取り扱い性を考慮して、通常１０〜１００ｍｍ間隔の範囲で選定される。
【００６４】
このとき、横糸３は、例えば直径２〜５０μｍのガラス繊維或いは有機繊維を複数本束ねた糸条とされる。又、有機繊維としては、ナイロン、ビニロンなどが好適に使用される。
【００６５】
各線材２をスダレ状に固定する他の方法としては、図２（ａ）に示すように、線材固定材３としてメッシュ状支持体シートを使用することができる。
【００６６】
つまり、シート形態を成すスダレ状に引き揃えた複数本の線材２、即ち、線材シートの片側面、又は、両面を、例えば直径２〜５０μｍのガラス繊維或いは有機繊維にて作製したメッシュ状の支持体シート３により支持した構成とすることもできる。
【００６７】
この場合には、例えば、２軸構成とされるメッシュ状支持体シート３を構成する縦糸４及び横糸５の表面に低融点タイプの熱可塑性樹脂を予め含浸させておき、メッシュ状支持体シート３をスダレ状線材シートの両面に積層して加熱加圧し、メッシュ状支持体シート３の縦糸４及び横糸５の部分をスダレ状線材シートに溶着する。
【００６８】
メッシュ状支持体シート３は、２軸構成のほかに、ガラス繊維を３軸に配向して形成したり、或いは、ガラス繊維を線材２に対して直交する横糸５のみを配置した、所謂、１軸に配向して形成して前記シート状に引き揃えた複数本の線材２に接着することもできる。
【００６９】
又、上記線材固定材３の糸条としては、例えばガラス繊維を芯部に有し、低融点の熱融着性ポリエステルをその周囲に配したような二重構造の複合繊維も又好ましく用いられる。
【００７０】
更に、各線材２をスダレ状に固定する他の方法としては、図２（ｂ）に示すように、線材固定材３として、例えば、粘着テープ又は接着テープなどとされる可撓性帯材を使用することができる。可撓性帯材３は、シート形態を成すスダレ状に引き揃えた各繊維強化プラスチック線材２の長手方向に対して垂直方向に、複数本の繊維強化プラスチック線材２の片側面、又は、両面を貼り付けて固定する。
【００７１】
つまり、可撓性帯材３として、幅（ｗ１）２〜３０ｍｍ程度の、塩化ビニルテープ、紙テープ、布テープ、不織布テープなどの粘着テープ又は接着テープが使用される。これらテープ３を、通常、１０〜１００ｍｍ間隔（Ｐ）で各繊維強化プラスチック線材２の長手方向に対して垂直方向に貼り付ける。
【００７２】
更に、可撓性帯材３としては、ナイロン、ＥＶＡ樹脂などの熱可塑性樹脂を帯状に、線材２の長手方向に対して垂直方向に片側面、又は、両面に熱融着させることによっても達成される。
【００７３】
（補強方法）
次に、図４を参照して、構造物の補強方法について説明する。本発明によれば、前述のようにして製造された繊維強化シート１を用いて、構造物の補強が行われる。
【００７４】
つまり、本発明の構造物の補強方法によれば、強化繊維ｆにマトリクス樹脂Ｒが含浸され、硬化された連続した繊維強化プラスチック線材２を複数本、長手方向にスダレ状に引き揃え、線材２を互いに線材固定材３にて固定した繊維強化シート１を、構造物の表面に結合材にて接着して一体化する。
【００７５】
構造物の補強に際して、曲げモーメント及び軸力を主として受ける部材（構造物）に対しては、曲げモーメントにより生じる引張応力或いは圧縮応力の主応力方向に繊維強化プラスチック線材２の方向を概ね一致させて接着することで、繊維強化シート１が効果的に応力を負担し、効率的に構造物の耐荷力を向上させることが可能である。
【００７６】
また、２方向スラブのように直交する２方向に曲げモーメントが作用する場合、繊維強化プラスチック線材２の方向が曲げモーメントにより生じる主応力に概ね一致するように２層以上の繊維強化シート１を直交させて積層接着することで効率的に耐荷力の向上が図れる。
【００７７】
補強対象構造物が鉄筋コンクリート或いは無筋コンクリートなどのコンクリート構造物でせん断力を受ける棒部材であるときは、棒材の側面に繊維シートを接着する。
【００７８】
以下の本実施例にて、構造物としては、コンクリート構造物を例に説明するが、本発明は、被補強物である構造物としては、コンクリート構造物に限ることなく、鋼製構造物、木製構造物、プラスチック製構造物、或いは、これらの複合構造物などにも好適に、適用可能である。
【００７９】
（第１工程）
図４（ａ）、（ｂ）に示すように、コンクリート構造物１００の被補強面（即ち、被接着面）１０１の脆弱部１０１ａを、ディスクサンダー、サンドブラスト、スチールショットブラスト、ウォータージェットなどの研削手段５０により除去し、構造物１００の被接着面１０１を適度な粗度を持つ面１０２となるように下地処理をする。
【００８０】
（第２工程）
下地処理した面１０２にエポキシ樹脂プライマー１０３を塗布する（図４（ｃ））。プライマー１０３としては、エポキシ樹脂系に限ることなくＭＭＡ系樹脂など結合材１０４（図４（ｄ））と被補強構造物１００の材質に合わせて適宜選定される。
【００８１】
なお、プライマー１０３の塗布工程は、省略することも可能である。
【００８２】
（第３工程）
下地処理した面に結合材１０４を所要の厚さ（Ｔ）にて塗布する（図４（ｄ））。塗布厚さ（Ｔ）は、被接着面１０２の表面の凹凸、繊維強化シート１の厚さに応じて適宜設定されるが、一般に２〜１０ｍｍ程度とされる。
【００８３】
結合材１０４としては、パテ状熱硬化性樹脂、例えば、パテ状のエポキシ樹脂、ＭＭＡ樹脂などアクリル系樹脂、ビニルエステル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂が好適に使用される。更に、結合材１０４としては、無機系結合材料である、ポリマーセメントモルタル、ポリマーセメントペースト、セメントペーストなどを用いることができる。
【００８４】
更に説明すると、本実施例では、線材２の直径（ｄ）が最大３ｍｍ、間隔（ｇ）が最小０．０５ｍｍとされる繊維強化シート１を、構造物１００の背面や鉛直面に保持して線材２、２間から結合材１０４が染み出して繊維強化シート１を固結する必要がある。従って、繊維強化シート１と構造物１００の結合材１０４がコンクリート及び鋼板の表面に塗布され未硬化の状態で、構造物１００の背面及び鉛直面に対して塗布厚さ（Ｔ）が５ｍｍ以上であっても滴下、ダレ落ちをほとんど生じず、結合材１０４の塗布面に線材２、２の間隙（ｇ）０．０５ｍｍ、線材２の直径（ｄ）３ｍｍの繊維強化シート１を１ＭＰａ以下の圧力で加えた状態で線材２、２間を結合材１０４が通過し得る粘性度の高い液状であることが望ましい。
【００８５】
そこで、例えば、エポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を結合材１０４として用いる場合には、その粘度が２３℃において５０，０００〜５，０００，０００ｍＰａ・ｓｅｃの範囲にあり、チクソトロピックインデックス（回転粘度計による異なる回転数による粘度の測定値の比（２ｒｐｍでの粘度）÷（２０ｒｐｍでの粘度））が４〜７であることが望ましい。
【００８６】
すなわち、粘度が５００００ｍＰａ・ｓｅｃより小さくチクソトロピックインデックスが４以下であれば繊維強化シート１を構造物１００の背面や鉛直面に貼り付けた場合、繊維強化シート１の自重で剥離や脱落が生じる可能性が高い。また逆に、粘度が５，０００，０００ｍＰａ・ｓｅｃより大きくチクソトロピックインデックスが７以下であれば樹脂が硬く繊維強化シート１の線材２、２間隙（ｇ）を通過して一体化させることがローラーしごきなどの押し付け操作を行っても困難となる。
【００８７】
（第４工程）
図４（ｅ）、（ｆ）に示すように、結合材１０４を塗布した面に、繊維強化シート１を押し付けて補強対象コンクリート構造物１００の表面１０２に接着する。
【００８８】
この時、繊維強化シート１をローラーやゴムベラで押え付けて接着界面の空気層を強化繊維プラスチック線材２、２の隙間ｇから排気するようにすると良い。
【００８９】
本実施例によれば、繊維強化シート１は、樹脂を予め含浸硬化させた繊維強化プラスチック線材２を用いているので一体化に用いる結合材１０４は連続繊維束に含浸させる必要がない。そのために、結合材１０４として、上述のように、パテ状の樹脂、又は、セメントペーストやポリマーセメントモルタルなどの下向き面或いは鉛直面に５ｍｍ以上の厚さ（Ｔ）で塗布しても滴下の生じない高粘度のものを使用することができる。従って、繊維目付量の大きな繊維強化シート１でも容易に構造物１００に接着することが可能である。
【００９０】
また、本実施例によれば、繊維強化シート１を使用した場合には、各線材２の間には０．０５〜３ｍｍ程度の適度の間隔（ｇ）を設けることができるので、通気性が良好であり、補強対象構造物１００と繊維強化シート１との間の空気が、又は、後述するように、繊維強化シート１を複数枚積層した場合においては、繊維強化シート１、１相互の層間の空気が容易に排出され、浮きや膨れの発生が生じにくい。
【００９１】
更に、高粘度のパテ状結合材１０４を用いるので、結合材１０４は、コンクリート表面の不陸修正材としても機能することができる。従って、通常の連続繊維シート接着工法のように予め不陸修正材を用いて平滑化した後に接着用樹脂を塗布する必要がなく、不陸修正と繊維強化シート１との接着が一度の結合材塗布で同時に行えるため極めて効率的である。
【００９２】
従来の連続繊維シート接着工法と同様に１００〜１０００ｍｍ程度の幅広のシート状補強材、即ち、繊維強化シート１を用いるので、補強構造物１００の補強面全面を覆って接着することが容易である。また、従来の５０ｍｍ程度の幅狭のＦＲＰプレートを接着する工法に比べて接着面積を広くとることが可能であり接着面の剥離が生じにくく、高い補強効果を得ることができる。
【００９３】
（第５工程）
図４（ｇ）に示すように、結合材１０４により補強対象コンクリート構造物１００の表面１０２に接着した繊維強化シート１の上に更に結合材１０４を、上記第４工程にて使用したと同様の結合材１０４、例えばパテ状エポキシ樹脂を塗布してゴムベラなどで平滑に仕上げることも可能である。これにより、繊維強化シート１は、より強固に構造物１００に一体化される。
【００９４】
（第６工程）
更に、複数層の繊維強化シート１を貼り付ける場合は、上記と同様に、結合材１０４の塗布、繊維強化シート１の貼り付け、必要に応じて結合材１０４の上塗り、を繰り返すことで複数層の繊維強化シート１をコンクリート構造物１００と一体化することが可能である。
【００９５】
上記実施例では、コンクリート構造物１００に結合材１０４を塗布した面に繊維強化シート１を押し付けて接着したが、繊維強化シート１の接着面上に結合材１０４を塗布して、この繊維強化シート１の結合材塗布面をコンクリート構造物１００の被接着面１０２に押し付けて接着することも可能である。
【００９６】
更には、コンクリート構造物１００の表面、及び、繊維強化シート１の接着面上に結合材１０４を塗布して、この繊維強化シート１の結合材塗布面を、結合材１０４が塗布されたコンクリート構造物１００の被接着面１０２に押し付けて接着することも可能である。
【００９７】
つまり、繊維強化シート１は、予め未硬化の結合材１０４を、
（ａ）構造物表面に塗布した後、又は、
（ｂ）構造物表面に対面した側の繊維強化シート１に塗布した後、又は、
（ｃ）構造物表面と、構造物表面に対面した側の繊維強化シート１とに塗布した後、
構造物表面に押し付けて接着することもできる。
【００９８】
また、必要補強量が多い場合には、構造物表面に複数層の繊維シート１を接着することが可能である。ただ、複数層の繊維強化シート１を積層して接着すると、端部に応力集中が生じ、剥離破壊抵抗が低下することがある。
【００９９】
そこで、剥離破壊破壊を防止するために、図５に示すように、各層の繊維強化シート１のシート長さ（Ｌ）（図１参照）を変化させるのが好ましい。例えば、複数層積層する繊維強化シート１の長さは、構造物表面１０２から離間する外層に行くに従って順に短くして、繊維強化シート１の端部１ａを階段状に積層する。端部１ａのずらし長さ（ｈ）は、３０ｍｍ〜３００ｍｍ程度とするのが適当である。例えば、シート端部１ａが１００ｍｍづつ短くなるように接着することにより、好結果を得ることができた。
【０１００】
つまり、複数層積層する繊維シート１の長さ（Ｌ）を外層を順に３０〜３００ｍｍ程度短くして端部１ａを階段状に積層することにより、シート端部１ａでの応力集中を低減し、剥離抵抗を向上させることが可能である。
【０１０１】
（変更実施例）
又、図６（ａ）、（ｂ）に示すように、例えば、コンクリート構造物１００が、長尺の梁のようなものである場合には、貼着した繊維強化シート１のシート端部１ａ及び／又は斜めひび割れ発生位置１ｂでの繊維強化シート１の剥離防止のため、幅５ｃｍ、板厚９ｍｍの鋼板（定着手段）２００を繊維強化シート１上にエポキシ樹脂で接着し、更に、直径１２ｍｍコンクリートアンカー２０１とナット２０２を用いてコンクリート梁１００に定着するのが好ましい。
【０１０２】
なお、定着手段２００としては、上記定着鋼板の代わりにガラス繊維強化プラスチック平板を用いることも可能である。
【０１０３】
つまり、繊維強化シート１の剥離は、シート端部１ａ及び／又はシート中間部１ｂのコンクリートのひび割れ付近から水平せん断力や繊維強化シート面の鉛直方向のずれ変形によるピーリングにより生じることが多い。このためシート端部１ａや中間部１ｂで適宜、繊維強化シート１上に定着鋼板２００を接着してアンカーボルト２０１、２０２で補強対象構造物１００に固定して繊維強化シート１を拘束することで繊維強化シート１の剥離防止を図ることができる。
【０１０４】
（変更実施例）
構造物１００が棒部材とされる場合に、棒部材１００の軸方向に繊維強化シート１を接着した場合には、繊維強化シート１の外側に部材軸方向に樹脂未含浸又は未硬化の柔軟な連続繊維シートを部材軸方向の全周或いは３面に巻き付けて軸方向の繊維強化シート１を拘束することにより前記補強鋼板と同様に剥離防止を図ることができる。
【０１０５】
本実施例では、図７に示すように、被補強構造物１００がコンクリート柱とされる場合には、コンクリート柱１００の軸方向に繊維強化シート１を接着した後、強化繊維１１が一方向に引き揃えてシート状とされ、樹脂未含浸の一方向炭素繊維シート（引張強度３４００ＭＰａ、繊維目付量２００ｇ／ｍ2）１０を１層全周に巻きつけて接着した。これにより、繊維強化シート１の剥離を防止することができた。
【０１０６】
このとき、連続繊維シート１０は、その強化繊維１１が繊維強化シート１の繊維強化プラスチック線材２に対して直交するように巻き付けるのが好ましい。
【０１０７】
又、他の変更例として、図８（ａ）、（ｂ）に示すように、被補強構造物１００がスラブ付コンクリート梁である場合には、梁１００の下面に梁軸方向に繊維強化シート１を接着した後、剥離防止のため樹脂未含浸の一方向炭素繊維シート（引張強度３４００ＭＰａ、繊維目付量２００ｇ／ｍ2）１０を１層だけ、梁側面から下面再び梁側面と３面を覆って繊維方向を部材軸直角方向として接着し、良好な結果を得ることができた。
【０１０８】
剥離防止用の連続繊維シート１０としては、強化繊維１１として炭素繊維を使用した炭素繊維シートのほかに、強化繊維１１としてアラミド繊維やガラス繊維を使用した、アラミド繊維シートやガラス繊維シートなどを使用することができる。
【０１０９】
又、上記説明では、強化繊維１１は、一方向に引き揃えた１方向繊維シートであるとしたが、これに限定されるものではなく、強化繊維１１が２方向、或いは、複数方向に配向された２方向或いは多方向繊維シートも又使用可能である。ただ、少なくとも一つの強化繊維１１は、繊維強化シート１の繊維強化プラスチック線材２に対して直交するように巻き付けるのが好ましい。
【０１１０】
（変更実施例）
図９を参照して接着継手、即ち、重ね継手の実施例について説明する。
【０１１１】
繊維強化シート１は、作業のし易さから、長さ（Ｌ）（図１参照）として２〜３ｍに切断して使用することができる。このとき補強範囲の長さが１枚に繊維強化シート１の長さ以上の場合は、重ね継手１１０を設けて繊維強化シート１、１間で応力伝達を図る。
【０１１２】
本実施例では、隣り合う繊維強化シート１の端部１ａを線材２方向に、所定の継手長さ（ｊ）にて重ね、更に、結合材１０４としてのエポキシ樹脂パテで接着して重ね継手１１０とした。継手長さｊとしては、５０ｍｍ〜３００ｍｍが好適であり、継手部１１の剥離より線材２の破壊が先行する長さとするのが良い。本実施例では、継手長さ（ｊ）は、２００ｍｍとした。
【０１１３】
このように、本実施例によれば、繊維強化プラスチック線材２の直径（ｄ）が小さいため、重ね代（継手長さｊ）を５０〜３００ｍｍ程度とり、パテ状エポキシ樹脂接着剤を用いて貼り合せた重ね継手１１０で十分な継手強度を得ることが可能であり、補強範囲の長い部材の補強が容易に行える。
【０１１４】
（変更実施例）
構造物の補強に際し、柱部材の周方向に繊維強化シート１を配置する場合や、ハンチ入隅部に繊維強化シート１を配置する場合には、繊維強化プラスチック線材２が直線状の繊維強化シート１では出隅部、入隅部で繊維強化プラスチック線材２の曲げ破壊が生じる可能性がある。
【０１１５】
そこで、予め曲げ成型した繊維強化プラスチック線材２をシート状にした繊維強化シート１を、被補強構造物のコーナー部に配置し、一般部には直線状の繊維強化シート１を配置して両繊維強化シート１、１を重ね継手で接合することにより、柱部材の周方向に連続して繊維強化シート１を巻きたてたり、入隅を有するハンチ部分を連続して補強することができる。
【０１１６】
図１０（ａ）、（ｂ）に、上記補強方法を実施するに際して使用する、曲げ成型繊維強化シート１Ａ、１Ｂの実施例を示す。
【０１１７】
曲げ成型繊維強化シート１Ａ、１Ｂは、補強対象構造物の角部に配置することができる。つまり、曲げ成型繊維強化シート１Ａ、１Ｂにおいては、予め強化繊維プラスチック線材２が曲げ成型されている。曲げ成型は、直角、鈍角、鋭角など角型として角部に適度な曲率を持たせることができる。また、角部の形状を、９０°円弧、或いは、半円などの曲線形状とすることも可能である。
【０１１８】
図１１（ａ）、（ｂ）に、上記曲げ成型繊維強化シート１Ａ、１Ｂを使用した補強方法を示す。
【０１１９】
図１１（ａ）の実施例に示すように、断面矩形の角柱状構造物１００に対して、曲げ成型された繊維シート１Ａを角部に配置し、平面部に配置された直線状の繊維強化シート１と組み合わせて重ね継手１１０で接続することにより角柱部材１００の周方向に繊維強化プラスチック線材２を配向させて閉合して補強することができる。
【０１２０】
また、図１１（ｂ）の実施例に示すように、ハンチ入隅部及び出隅部に曲げ成型された繊維シート１Ｂを配置し、平面部に配置された直線状の繊維強化シート１と組み合わせて重ね継手１１０で接続することによりハンチ形状のある構造物を補強することができる。
【０１２１】
従来の現場含浸型の連続繊維シート接着工法では、繊維束の直径数μｍ程度の極細径の強化繊維フィラメント間に樹脂が含浸する必要があるために非常に低粘度の樹脂を用いる必要があった。
【０１２２】
従って、図１２（ａ）、（ｂ）に示すように、構造物１００の角部のような折曲部での補強に際しては、強化繊維の応力集中による強度低下や繊維の跳ね上がりによる施工不良を防止するため、コンクリート構造物１００の角部１００Ｃを、半径（Ｒ）５０ｍｍ程度の滑らかな湾曲形状とする必要がある。そのために、角部１００Ｃを切削するか、パテ状不陸修正材で角部１００Ｃに擦り付けて半径（Ｒ）５０ｍｍ程度の曲面に成型し、その後、連続繊維シート接着用の樹脂を塗布してシート貼り付ける必要があった。そのために、施工に手間を要していた。
【０１２３】
これに対して、本実施例の補強方法によれば、繊維強化シート１は、予めマトリクス樹脂が含浸硬化された強化繊維プラスチック線材２となっているので高粘度の結合材１０４を用いることができる。
【０１２４】
また、曲げ成型繊維強化シート１Ａにおける強化繊維プラスチック線材２は、予め適当な形状（曲率）をもって成型されている。そのため，コンクリート躯体（被補強構造物）１００を切削したり不陸修正して滑らかな曲面としなくても、図１２（ｃ）に示すように、結合材１０４を角部１００Ｃに十分な厚さに塗布した後に曲げ成型繊維強化シート１Ａを押し付けて接着することで隙間無く良好にコンクリート構造物の角部に一体化することができ、工事期間の短縮，粉塵発生の抑制，コスト削減が図れる。
【０１２５】
次に、本発明に係る構造物の補強方法の作用効果を実証するために以下の実験を行った。
【０１２６】
実験例１
本実験例では、繊維強化シート１を使用して、接着工法に従ってコンクリート梁１００を補強した。また、本実験例で使用した繊維強化シート１は、図１を参照して説明した構成の繊維強化シート１であった。
【０１２７】
繊維強化シート１における繊維強化プラスチック線材２は、強化繊維ｆとして平均径７μｍ、収束本数１２０００本のＰＡＮ系炭素繊維ストランドを用い、マトリクス樹脂Ｒとして常温硬化型のエポキシ樹脂を含浸し、硬化して作製した。樹脂含浸量は、５０重量％であり、硬化後の繊維強化プラスチック線材２は、直径（ｄ）１．１ｍｍの円形断面を有していた。
【０１２８】
このようにして得た繊維強化プラスチック線材２を、一方向に引き揃えてスダレ状に配置した後、ポリエステル繊維を横糸３として平織りによりシート状に保持した。横糸３の間隔（Ｐ）は５０ｍｍであった。
【０１２９】
このようにして作製した繊維強化シート１は、幅（Ｗ）が１００ｍｍ、長さ（Ｌ）が２０００ｍであった。各線材２、２間の間隙（ｇ）は、０．１〜０．３ｍｍであった。
【０１３０】
次に、上記繊維強化シート１を使用してコンクリート梁１００を、図４を参照して説明したと同様の繊維シート接着工法により、次のようにして補強した。ただ、本実験例では、コンクリート梁１００の下面側（即ち、梁の背面側）に繊維強化シート１を貼付するものとした。
【０１３１】
先ず、本実験例では、コンクリート梁１００の下面をディスクサンダー５０によりケレンした。ケレンしたコンクリート梁１００の表面１０２上にエポキシ樹脂プライマー（日鉄コンポジット（株）製「ＦＰ−ＮＳ」（商品名））１０３を０．２ｋｇ／ｍ2塗布した。
【０１３２】
エポキシ樹脂プライマー１０３が硬化した後、塗布面を背面とした体勢で結合材１０４としてパテ状エポキシ樹脂（日鉄コンポジット（株）製「ＦＥ−Ｚ」（商品名））を、およそ５ｍｍの厚さ（Ｔ）となるよう、ゴムベラでコンクリート梁（供試体）１００に塗布した。このときパテ状エポキシ樹脂は、塗布完了後も自重で滴下することはなくコンクリート供試体１００に付着していた。
【０１３３】
結合材１０４として用いたパテ状エポキシ樹脂の２３℃におけるＢＳ型回転粘度計による粘度は、回転数２ｒｐｍで７５，０００ｍＰａ・ｓｅｃ、回転数１０ｒｐｍで４００，０００ｍＰａ・ｓｅｃであった。
【０１３４】
また、チクソトロピックインデックス（回転数１０ｒｐｍにおける粘度÷回転数２ｒｐｍにおける粘度）は５．４８であった。
【０１３５】
次に、繊維強化シート１をエポキシ樹脂塗布面に軽く押し付けた後、繊維強化シート１の上を幅１００ｍｍ直径１０ｍｍプラスチックローラーを１００Ｎ程度の押し付け力を加えながら移動させた。このときローラーの接触面積をローラーの投影面積の１／２とすると接触面積はＳ＝１００＊１０／２＝５００ｍｍ2となり、接触圧力はＰ＝Ｆ／Ｓ＝１００／５００＝０．２ＭＰａ程度となる。
【０１３６】
プラスチックローラーによりシート１上から転圧することで、エポキシ樹脂パテは、繊維強化シート１の各繊維強化プラスチック線材２の０．１〜０．３ｍｍの隙間（ｇ）から染み出した状態となっており、なんら保持をしなくてもコンクリート梁１００に貼りついた状態で剥離することはなかった。
【０１３７】
更に、エポキシ樹脂パテ１０４を１．５ｋｇ／ｍ2繊維強化シート１の表面に塗布してゴムベラにより表面を平坦に仕上げた。その後、室温で１週間養生した。繊維強化シート１の貼着面に、何らボイドを発生することなく、コンクリート梁１００に極めて良好に接着することができた。
【０１３８】
以上のようにして作成した繊維シート補強コンクリート梁１００と、繊維強化シート１を接着しない無補強のコンクリート梁１００に対して、梁の支点間スパン１８００ｍｍ、加力点間隔４００ｍｍとして４点曲げ試験を試験を行った。コンクリート梁１００の断面は、幅１２０ｍｍ高さ２００ｍｍ、全長２０００ｍｍである。主鉄筋として梁下側にＤ１０の異形鉄筋を２本配置してある。２つの供試体は、繊維シートの有無以外は同じ構造、材料で作製した。
【０１３９】
加力試験の結果を、図１３に示す。
【０１４０】
無補強供試体は、２５．６ｋＮで主鉄筋が降伏し、その後最大耐力２９．５ｋＮで破壊した。繊維強化シート１を接着補強した供試体では、４４．８ｋＮで主鉄筋が降伏し降伏荷重が１．７５に増加した。その後さらに荷重を増加すると、最大耐力６５．３ｋＮで破壊に至り最大荷重は２．２倍に増加した。
【０１４１】
このように、本発明に従った構造物の補強方法によれば、鉄筋コンクリート梁を有効に補強できることが明らかとなった。
【０１４２】
上記実施例１、各変更実施例、実験例１では、コンクリート構造物１００の補強に関して説明したが、本発明の繊維強化シート１を使用した補強方法は、鋼構造物、木造構造物、及び、プラスチック構造物、更には、これらの組み合わせた構造物の補強に際しても同様に適用することでき、同様の作用効果を達成し得る。
【図面の簡単な説明】
【０１４３】
【図１】本発明の構造物の補強方法に使用し得る繊維強化シートの一実施例を示す斜視図である。
【図２】本発明の構造物の補強方法に使用し得る繊維強化シートの他の実施例を示す斜視図である。
【図３】本発明の構造物の補強方法に使用し得る繊維強化シートを構成する繊維強化プラスチック線材の断面図である。
【図４】本発明の構造物の補強方法の一実施例を説明する工程図である。
【図５】本発明の構造物の補強方法の他の実施例を説明する図である。
【図６】本発明の構造物の補強方法の他の実施例を説明する図で、図６（ａ）は、補強された構造物の正面図であり、図６（ｂ）は、側面図である。
【図７】本発明の構造物の補強方法の他の実施例を説明する図である。
【図８】本発明の構造物の補強方法の他の実施例を説明する図で、図８（ａ）は、補強された構造物の正面図であり、図８（ｂ）は、側面図である。
【図９】本発明の構造物の補強方法の他の実施例を説明する図である。
【図１０】本発明の構造物の補強方法に使用し得る繊維強化シートの他の実施例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の構造物の補強方法の他の実施例を説明する図である。
【図１２】図１２（ａ）、（ｂ）は、従来の構造物の角部の補強方法を説明する図であり、図１２（ｃ）は、本発明に従った構造物の角部の補強方法を説明する図である。
【図１３】本発明の構造物の補強方法の効果上の優位性を説明する図である。
【符号の説明】
【０１４４】
１              繊維強化シート
２              繊維強化プラスチック線材
３              線材固定材（横糸、メッシュ支持体シート、可撓性帯材）
１０            一方向炭素繊維シート（連続繊維シート）
１００          構造物
１０３          プライマー
１０４          結合材
１１０          重ね継手
２００          定着鋼板（定着手段）
【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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