(57)【要約】【課題】強化繊維シート積層体を一括して長手方向に引っ張り、強化繊維シートに緊張力を導入した状態で、一部領域を先ず樹脂含浸硬化を行い、その後、逐次に残余部での樹脂含浸硬化を行うか、或いは、緊張力導入、樹脂含浸、接着硬化、緊張力解放工程を繰り返し行うことにより、緊張接着工法に基づく構造物の補強を、極めて作業性良く実施することのできるコンクリート構造物或いは鋼構造物のような構造物の補強方法を提供する。【解決手段】積層された各強化繊維シート１を一括して長手方向に引っ張り、各強化繊維シート１に緊張力を導入し、緊張した状態の強化繊維シート１の中央部の所定長さにわたって樹脂を含浸し、構造物１００の表面に押圧して接着し、硬化し、その後、未含浸の強化繊維シート１の残余部に樹脂を含浸し、構造物１００の表面に押圧して接着し、硬化し、その後、強化繊維シート１に導入した緊張力を開放する。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
樹脂未含浸の連続強化繊維シートを長手方向に引っ張り、強化繊維シートに緊張力を導入した状態で構造物の被補強表面に接着する構造物の補強方法において、
（ａ）構造物の被補強表面に適合するように強化繊維シートを複数枚長手方向に整列して積層する工程、
（ｂ）前記積層された各強化繊維シートを一括して長手方向に引っ張り、強化繊維シートに緊張力を導入する工程、
（ｃ）前記緊張した状態の前記強化繊維シートの一部領域に樹脂を含浸し、この樹脂含浸された一部領域を構造物の被補強表面に押圧して接着し、硬化する工程、
（ｄ）次いで、未含浸の残余の前記強化繊維シートの少なくとも一部領域に樹脂を含浸し、この樹脂含浸された一部領域を構造物の被補強表面に押圧して接着し、硬化する工程、
（ｅ）前記強化繊維シートの補強に供する有効長領域の全領域に対し、樹脂を含浸し、前記強化繊維シートを構造物表面に接着し、樹脂が硬化するまで前記工程（ｄ）を繰り返す工程、
（ｆ）その後、前記強化繊維シートに導入した緊張力を開放する工程、
を有することを特徴とする構造物の補強方法。
【請求項２】
前記工程（ｃ）における前記一部領域は、前記強化繊維シートの中央部領域であり、前記工程（ｄ）の前記未含浸の残余の前記強化繊維シートの少なくとも一部領域は、前記構造物表面に接着された中央部領域の両端部に隣接する領域であ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】
前記工程（ｃ）にて構造物表面に接着された中央部領域の前記強化繊維シートの両端部にアンカー部材を取り付けることを特徴とする請求項２の構造物の補強方法。
【請求項４】
前記工程（ｄ）にて構造物表面に接着された前記強化繊維シートの有効長領域外方両端部にアンカー部材を取り付けることを特徴とする請求項１、２又は３の構造物の補強方法。
【請求項５】
前記工程（ｃ）における前記一部領域は、前記強化繊維シートの一方側の端部領域であり、次いで、前記工程（ｄ）における一部領域は、前記端部領域に隣接する領域であり、同様にして前記工程（ｅ）を実施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６】
前記工程（ｃ）にて構造物表面に接着された端部領域の前記強化繊維シートの両端部にアンカー部材を取り付け、次いでこの端部領域に隣接して構造物表面に接着された領域の、少なくとも前記アンカー部材が取り付けられていない側の前記強化繊維シートの端部にアンカー部材を取り付けることを特徴とする請求項５の構造物の補強方法。
【請求項７】
樹脂未含浸の連続強化繊維シートを長手方向に引っ張り、強化繊維シートに緊張力を導入した状態で構造物の被補強表面に接着する構造物の補強方法において、
（ａ）構造物の被補強表面を複数の作業区間領域に分割し、全作業区間領域に適合するように強化繊維シートを複数枚長手方向に整列して積層する工程、
（ｂ）前記構造物の被補強表面の一端部領域である第１作業区間領域に対応して、前記積層された各強化繊維シートの一部を一括して長手方向に引っ張り、強化繊維シートに緊張力を導入する工程、
（ｃ）前記緊張した状態の前記強化繊維シートに樹脂を含浸し、この樹脂含浸された領域を前記第１作業区間領域の前記構造物の被補強表面に押圧して接着し、硬化する工程、
（ｄ）樹脂が硬化した後、前記強化繊維シートに導入した緊張力を開放する工程、
（ｅ）次いで、残りの各作業区間領域に対して、前記工程（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）と同様の緊張力導入、樹脂含浸、接着硬化、緊張力解放工程を繰り返し、前記構造物の被補強表面の全領域に前記強化繊維シートを接着する工程、
を有することを特徴とする構造物の補強方法。
【請求項８】
前記構造物の被補強表面に接着された前記強化繊維シートの、少なくとも両端部にアンカー部材を取り付けることを特徴とする請求項７の構造物の補強方法。
【請求項９】
構造物表面に接着された前記複数層をなす強化繊維シートの補強領域外方両端部が構造物表面最内層から最外層へと向かって段状となるようにした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】
前記アンカー部材は、前記段状とされる前記各強化繊維シートの各端部に取り付けることを特徴とする請求項９の構造物の補強方法。
【請求項１１】
前記強化繊維シートは、連続した強化繊維を均一に引き揃え、互いに密に一方向に配列した強化繊維シート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】
前強化繊維は、ＰＡＮ系或いはピッチ系炭素繊維；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ゾビスオキサゾール）、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１１の構造物の補強方法。
【請求項１３】
前記強化繊維シートは、その片面、或いは、両面を、メッシュ状の支持体シートにより支持されていることを特徴とする請求項１１又は１２の構造物の補強方法。
【請求項１４】
前記強化繊維シートは、一方向に配列された強化繊維に対して直交して横糸として繊維が一定の間隔にて打ち込まれていることを特徴とする請求項１１又は１２の構造物の補強方法。
【請求項１５】
前記樹脂は、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であることを特徴とする請求項１〜１４のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項１６】
前記アンカー部材は、樹脂で前記強化繊維シート及び構造物に接着されるアンカー強化繊維シートであるか、又は、ボルトにて前記強化繊維シート及び構造物に定着される定着板である請求項３〜１０のいずれかの項に記載の構造物の補強方法。
【請求項１７】
前記アンカー強化繊維シートは、強化繊維が前記強化繊維シートの長手方向に対して直交する方向に配列されていることを特徴とする請求項１６の構造物の補強方法。
【請求項１８】
前記アンカー強化繊維シートは、前記強化繊維シートと同じ構成とされることを特徴とする請求項１７の構造物の補強方法。
【請求項１９】
前記定着板は、金属製板或いはＦＲＰ製板とされることを特徴とする請求項１６の構造物の補強方法。
【請求項２０】
樹脂が含浸された前記強化繊維シートに面状発熱体を適用して加熱す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】
前記構造物は、コンクリート構造物或いは鋼構造物であることを特徴とする請求項１〜２０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】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般には、強化繊維シート緊張接着工法による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（本願明細書では、コンクリート構造物、鋼構造物などを含めて単に「構造物」という。）の補強方法に関し、特に、樹脂未含浸の連続強化繊維シートを長手方向に引っ張り、強化繊維シートに緊張力を導入した状態で逐次強化繊維シートを構造物の被補強表面に接着する構造物の補強方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
構造物の補強方法として、近年、既存或いは新設の構造物の表面に連続強化繊維シートを貼り付けたり、巻き付けたりする接着工法が開発されている。
【０００３】
しかしながら、上記接着工法は、単純な接着のみであり、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）補強材の剥離による構造物の早期破壊により、終局耐力の補強効果の向上に限界がある一方、例えばコンクリート構造物のひび割れの抑制効果にも限界がある。その上、ＦＲＰ補強材の高い性能が有効に活用されていない場合が多い。又、既存構造物のひび割れ損傷などの回復や死荷重に対する補強はできない。
【０００４】
このような問題を改善するべく、強化繊維シートを用いた緊張接着工法が提案されている。例えば特許文献１には、強化繊維として少なくとも炭素繊維を含む炭素繊維シート、クロス及び樹脂を含浸したプリプレグ等からなる繊維材に対して、治具を介して緊張装置により緊張力を導入し、次いで、接着剤により繊維材をコンクリート部材の表面に接着し、その後、治具及び緊張装置を除去する緊張接着工法が開示されている。
【０００５】
本発明者らは、上述のような緊張接着工法の更なる改良を行い、特許文献２に記載される構造物の補強方法、つまり、構造物に対する各強化繊維シートの長手方向接着長さが、構造物表面最内層から最外層へと行くに従ってより短くなるように、積層された各強化繊維シートの両端位置に且つ各強化繊維シートの間に、積層された各強化繊維シート同士の接着を防止する剥離シートを配置する構成とし、複数枚の樹脂含浸又は樹脂未含浸の強化繊維シート積層体を一括して長手方向に引っ張り、強化繊維シートに緊張力を導入した状態で構造物の被補強表面に接着する構造物の補強方法を提案した。
【０００６】
この補強方法は、複数枚の強化繊維シート積層体を一括緊張して構造物に接着し、しかも、接着された複数枚の強化繊維シートの端部をずらすことにより端部応力集中を著しく低減することができ、緊張接着工法に基づくコンクリート構造物の補強を極めて作業性良く実施することができる。
【０００７】
【特許文献１】
特開平１１−１８２０６１号公報
【特許文献２】
特願２００１−１６３２６５
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記補強方法を、例えば高架高速道路の桁等の土木建築構造物の補強に適用した場合には、特に、道路の横断方向に全幅的に補強することが要求される場合には、道路幅全体に亘って強化繊維シート積層体を適用し、一括して長手方向に引っ張り、強化繊維シートに緊張力を導入した状態で構造物の被補強表面に接着することが必要とされる。
【０００９】
従って、作業のための足場は、道路幅全体に亘って設置することが余儀なくされ、作業が終わるまで高架下の交通を長期間にわたり、例えば、１週間程度全面的に遮断することとなり、好ましいことではない。
【００１０】
そこで、本発明の目的は、強化繊維シート積層体を一括して長手方向に引っ張り、強化繊維シートに緊張力を導入した状態で、一部領域を先ず樹脂含浸硬化を行い、その後、逐次に残余部での樹脂含浸硬化を行うか、或いは、緊張力導入、樹脂含浸、接着硬化、緊張力解放工程を繰り返し行うことにより、緊張接着工法に基づく構造物の補強を、極めて作業性良く実施することのできるコンクリート構造物或いは鋼構造物のような構造物の補強方法を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
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、樹脂未含浸の連続強化繊維シートを長手方向に引っ張り、強化繊維シートに緊張力を導入した状態で構造物の被補強表面に接着する構造物の補強方法において、
（ａ）構造物の被補強表面に適合するように強化繊維シートを複数枚長手方向に整列して積層する工程、
（ｂ）前記積層された各強化繊維シートを一括して長手方向に引っ張り、強化繊維シートに緊張力を導入する工程、
（ｃ）前記緊張した状態の前記強化繊維シートの一部領域に樹脂を含浸し、この樹脂含浸された一部領域を構造物の被補強表面に押圧して接着し、硬化する工程、
（ｄ）次いで、未含浸の残余の前記強化繊維シートの少なくとも一部領域に樹脂を含浸し、この樹脂含浸された一部領域を構造物の被補強表面に押圧して接着し、硬化する工程、
（ｅ）前記強化繊維シートの補強に供する有効長領域の全領域に対し、樹脂を含浸し、前記強化繊維シートを構造物表面に接着し、樹脂が硬化するまで前記工程（ｄ）を繰り返す工程、
（ｆ）その後、前記強化繊維シートに導入した緊張力を開放する工程、
を有することを特徴とする構造物の補強方法である。
【００１２】
本発明の一実施態様によると、前記工程（ｃ）における前記一部領域は、前記強化繊維シートの中央部領域であり、前記工程（ｄ）の前記未含浸の残余の前記強化繊維シートの少なくとも一部領域は、前記構造物表面に接着された中央部領域の両端部に隣接する領域である。ここで、本発明の他の実施態様によると、前記工程（ｃ）にて構造物表面に接着された中央部領域の前記強化繊維シートの両端部にアンカー部材を取り付けることができる。また、本発明の他の実施態様によると、前記工程（ｄ）にて構造物表面に接着された前記強化繊維シートの有効長領域外方両端部にアンカー部材を取り付けることができる。
【００１３】
本発明の他の実施態様によると、前記工程（ｃ）における前記一部領域は、前記強化繊維シートの一方側の端部領域であり、次いで、前記工程（ｄ）における一部領域は、前記端部領域に隣接する領域であり、同様にして前記工程（ｅ）を実施する。ここで、前記工程（ｃ）にて構造物表面に接着された端部領域の前記強化繊維シートの両端部にアンカー部材を取り付け、次いでこの端部領域に隣接して構造物表面に接着された領域の、少なくとも前記アンカー部材が取り付けられていない側の前記強化繊維シートの端部にアンカー部材を取り付けることができる。
【００１４】
本発明の他の態様によると、樹脂未含浸の連続強化繊維シートを長手方向に引っ張り、強化繊維シートに緊張力を導入した状態で構造物の被補強表面に接着する構造物の補強方法において、
（ａ）構造物の被補強表面を複数の作業区間領域に分割し、全作業区間領域に適合するように強化繊維シートを複数枚長手方向に整列して積層する工程、
（ｂ）前記構造物の被補強表面の一端部領域である第１作業区間領域に対応して、前記積層された各強化繊維シートの一部を一括して長手方向に引っ張り、強化繊維シートに緊張力を導入する工程、
（ｃ）前記緊張した状態の前記強化繊維シートに樹脂を含浸し、この樹脂含浸された領域を前記第１作業区間領域の前記構造物の被補強表面に押圧して接着し、硬化する工程、
（ｄ）樹脂が硬化した後、前記強化繊維シートに導入した緊張力を開放する工程、
（ｅ）次いで、残りの作業区間領域に対して、前記工程（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）と同様の緊張力導入、樹脂含浸、接着硬化、緊張力解放工程を繰り返し、前記構造物の被補強表面の全領域に前記強化繊維シートを接着する工程、
を有することを特徴とする構造物の補強方法が提供される。本発明の一実施態様によると、前記構造物の被補強表面に接着された前記強化繊維シートの、少なくとも両端部にアンカー部材を取り付ける。
【００１５】
上記各本発明の一実施態様によると、構造物表面に接着された前記複数層をなす強化繊維シートの補強領域外方両端部が構造物表面最内層から最外層へと向かって段状となるようにされる。ここで、本発明の他の実施態様によると、前記アンカー部材は、前記段状とされる前記各強化繊維シートの各端部に取り付けることができる。
【００１６】
上記各本発明の一実施態様によると、前記強化繊維シートは、連続した強化繊維を均一に引き揃え、互いに密に一方向に配列した強化繊維シートである。ここで、前強化繊維は、ＰＡＮ系或いはピッチ系炭素繊維；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ゾビスオキサゾール）、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。また、他の実施態様によると、前記強化繊維シートは、その片面、或いは、両面を、メッシュ状の支持体シートにより支持されているか、又は、前記強化繊維シートは、一方向に配列された強化繊維に対して直交して横糸として繊維が一定の間隔にて打ち込まれている。
【００１７】
上記各本発明の一実施態様によると、前記樹脂は、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である。
【００１８】
上記各本発明の一実施態様によると、前記アンカー部材は、樹脂で前記強化繊維シート及び構造物に接着されるアンカー強化繊維シートであるか、又は、ボルトにて前記強化繊維シート及び構造物に定着される定着板である。ここで、前記アンカー強化繊維シートは、強化繊維が前記強化繊維シートの長手方向に対して直交する方向に配列されている。また、前記アンカー強化繊維シートは、前記強化繊維シートと同じ構成とし得る。また、前記定着板は、金属製板或いはＦＲＰ製板とされる。
【００１９】
本発明の他の実施態様によると、樹脂が含浸された前記強化繊維シートに面状発熱体を適用して加熱する。
【００２０】
本発明の他の実施態様によると、前記構造物は、コンクリート構造物或いは鋼構造物である。
【００２１】
【発明の実施の形態】
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。
【００２２】
実施例１
本発明の構造物の補強方法は、梁又は桁部材、更には、壁、柱部材、床版などのスラブ部材など、建築或いは土木構造物であるコンクリート構造物或いは鋼構造物の補強に広く適用し得るが、本実施例では、コンクリート梁に適用した場合について説明する。
【００２３】
図４に、本発明にて使用する連続した強化繊維シート１の一実施例を示す。強化繊維シート１は、連続した強化繊維２を均一に引き揃え、互いに密に一方向に配列した、所定の単位重量を有するものである。強化繊維シート１の長さ及び幅は、補強される構造物の寸法、形状に応じて適宜決定される。
【００２４】
強化繊維２としては、ＰＡＮ系或いはピッチ系炭素繊維；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ゾビスオキサゾール）、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。
【００２５】
又、強化繊維シート１は、取り扱いを容易とするために、図４に示すように、強化繊維２を一方向に配列した強化繊維層２Ａの片面、或いは、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。
【００２６】
メッシュ状支持体シート３にて強化繊維シートを保持する方法としては、例えば、メッシュ状支持体シート３を構成する縦糸６及び横糸７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を強化繊維層２Ａ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６及び横糸７の部分を強化繊維層２Ａに溶着する。
【００２７】
別法として、図５に示すように、強化繊維シート１は、一方向に配列された強化繊維２に対して直交して、繊維２のバラケ止めとして繊維４を横糸として一定の間隔にて打ち込み、所謂、織物（クロス）のような構造のシートとすることも可能である。繊維４としては、上述と同様に、例えば直径２〜５０μｍのガラス繊維或は有機繊維が使用可能であるが、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は、繊維束のバラケ防止効果が大きく、好ましく用いられる。この方法での、横糸の打ち込み間隔（ｐ）に特に制限はないが、作製されたシートの取り扱い性を考慮して、通常１〜１５ｍｍ間隔の範囲で選定される。
【００２８】
尚、本実施例では、強化繊維シート１は、単糸デニールが１．５デニールのモノフィラメントを、例えば、約２０００本収束した繊維束、即ち、ＰＢＯ繊維２を使用し、このＰＢＯ繊維を均一に引き揃え、互いに密に一方向に配列したＰＢＯ連続繊維シートであった。ＰＢＯ連続繊維シートの厚さは０．１２８ｍｍ（繊維目付２００ｇ／ｍ2）であった。通常、ＰＢＯ連続繊維シート１の繊維目付（単位面積当たりの重量：ｇ／ｍ2で表す）は、１００〜１６００ｇ／ｍ2（設計シート厚さ（ｔ）０．０６４〜１．０２ｍｍ）とされるが、好ましくは、１４０〜６００ｇ／ｍ2（設計シート厚さ（ｔ）０．０９０〜０．３８ｍｍ）である。
【００２９】
本発明の補強方法を実施する際に強化繊維シート１に含浸されるマトリクス樹脂（即ち、接着剤）は、熱硬化性樹脂とすることができ、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を好適に使用し得る。又、樹脂含浸量は、３０〜７０重量％、好ましくは、４０〜６０重量％とされる。
【００３０】
本発明の構造物の補強方法の一実施例について説明する。本実施例ではコンクリート梁を補強するものとする。
【００３１】
本発明によると、強化繊維シート１をコンクリート梁に接着するに先立って、強化繊維シート１に緊張力が導入される。強化繊維シート１には、樹脂は未だ含浸されていない。
【００３２】
本実施例によると、緊張装置（図示せず）は、ジャッキ手段を有し、強化繊維シート１の両端にそれぞれ連結され、強化繊維シート１に引張力を付与する構成とされる。
【００３３】
図１〜図３を参照すると、本発明に従った緊張接着工法の一実施例を示す。本実施例では、先ず、強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）が複数枚長手方向に整列して積層され、強化繊維シート積層体１０とされる。各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）の長さは、所要の長さ、つまり、コンクリート梁１００の被補強表面、即ち、シート貼着面１０１に接着されて補強に供する実際の長さ「有効長Ｌ」と、更に、引張力を導入するために緊張装置により保持させるために必要とされる「長さ」とを加えた長さとされる。
【００３４】
尚、本明細書にて、強化繊維シート１、或は、複数枚の強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）を積層して構成される強化繊維シート積層体１０において、「内側」とは、コンクリート梁１００のような構造体のシート貼着面１０１側を意味し、「外側」とはこのシート貼着面１０１より離れる方向を意味する。又、上述のように、強化繊維シート１、或は、強化繊維シート積層体１０がシート貼着面１０１に接着され補強に供される有効長Ｌの領域（「有効長領域Ｌ」という。
）（図２参照）の両端部から中央部に向かう方向を「内方」とし、その両端部側を「外方」と呼ぶ。
【００３５】
本実施例では、図１〜図３に示すように、コンクリート梁１００のシート貼着面１０１に接着される最内層の第１の強化繊維シート１ａと、その上に積層される中間層の第２の強化繊維シート１ｂと、最外層の第３の強化繊維シート１ｃとの、３枚の強化繊維シート１を有した強化繊維シート積層体１０を使用するものとして説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００３６】
次に、本発明に従った緊張接着工法について説明する。
【００３７】
図１（Ａ）に示すように、第１、第２及び第３強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）からなる強化繊維シート積層体１０の両端部が緊張装置のジャッキ手段（図示せず）に保持され、案内ローラ２０により、少なくとも有効長領域Ｌがコンクリート梁１００のシート貼着面１０１に近接した位置へと案内される。
【００３８】
引き続いて、緊張装置のジャッキ手段を作動させ、強化繊維シート積層体１０、即ち、第１、第２及び第３強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）を一括して長手方向に引っ張り、各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）に緊張力を導入する。
【００３９】
各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）への緊張力導入は、予め設定された引張量を引っ張った時点にて停止するか、或いは、ロードセルなどを適所に設置し、緊張荷重を計測しながらジャッキを駆動し、所定荷重を印加した時点でジャッキの駆動を停止することによっても可能である。
【００４０】
次いで、図１（Ｂ）に示すように、案内ローラ２０を移動し、強化繊維シート積層体１０をコンクリート梁１００の貼着面１０１に当接或いは近接配置する。
各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）が緊張状態に維持された状態にて、強化繊維シート積層体１０の一部領域、即ち、中央部の所定長さＬ１の領域（「中央部領域Ｌ１」という。）にのみマトリクス樹脂を含浸させる。つまり、例えば強化繊維シート積層体１０のコンクリート構造体表面１０１とは反対側の面から、即ち、第３強化繊維シート１ｃの外側面にマトリクス樹脂を塗布する。勿論、強化繊維シート積層体１０を貼着面１０１に当接或いは近接配置するに先立って強化繊維シート積層体１０の中央部領域Ｌ１の内側面、即ち、第１強化繊維シート１ａ側にマトリクス樹脂を含浸させておくこともできる。
【００４１】
これにより、強化繊維シート積層体１０には、中央部領域Ｌ１において、その内部の第２強化繊維シート１ｂ及び第１強化繊維シート１ａにまで、十分にマトリクス樹脂が含浸される。
【００４２】
例えば、高架高速道路の補強工事においては、コンクリート構造物１００の有効長領域Ｌが４車線分、２４ｍとされる場合には、中央の２車線分、即ち、１２ｍを中央部領域Ｌ１とするのが好適である。これにより、車両の通行を遮断せざるを得ない作業足場の設置は２車線分で済み、残りの２車線は車両の通行に供することができる。
【００４３】
次いで、アンカー部材１２Ａを、コンクリート構造体表面１０１に貼着された強化繊維シート積層体１０の中央部領域Ｌ１の両端部に接着し、強化繊維シート積層体１０を構造物１００に定着する。アンカー部材１２Ａは、場合によっては省略することも可能である。
【００４４】
アンカー部材１２Ａは、ＦＲＰ樹脂板などからなる定着板とすることもできるが、本実施例では、樹脂を含浸させて使用するアンカー用の強化繊維シートとした。アンカー部材１２Ａ用のアンカー強化繊維シート及びマトリクス樹脂は、図４及び図５を参照して説明した上記強化繊維シート１及び強化繊維シート１に含浸させる樹脂と同様のものを使用することができる。ただ、寸法形状が異なるだけである。
【００４５】
本実施例では、アンカー部材１２Ａの、強化繊維シート１に直交する方向の両端部は、図３に示すように、コンクリート梁１００の貼着面１０２にまで延在する寸法とされる。
【００４６】
つまり、アンカー部材１２Ａは、図３に示すように、その長さＨが、強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）の幅Ｗより長くされ、強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）と重なり合っていない部分、即ち、（Ｈ−Ｗ）／２の部分１２Ａ’が、アンカー部材１２Ａを構造体１００の表面に接着固定するアンカー部を形成する。アンカー部材１２Ａの幅Ｗ１は、通常５０〜５００ｍｍとされ、適宜選択される。
【００４７】
尚、含浸した強化繊維シート積層体１０、即ち、各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）をコンクリート梁１００の貼着面１０１に、更には、アンカー部材１２Ａを貼着面１０２に空隙が発生することなく接着させるために、強化繊維シート１、及びアンカー部材１２Ａをコンクリート梁１００側へと押圧するのが好ましい。押圧手段としては任意の手段を使用し得るが、バキュームバッグとシール材を用いて含浸した強化繊維シート１の補強部分及びアンカー部材１２Ａを完全にラップし、ラップ内エアーをポンプにより吸引し、シートを被補強構造物に押し付け常温硬化することが好ましい。
【００４８】
もし、硬化を促進させる場合は、加熱手段により加熱することもできる。加熱手段としては任意のものを使用し得るが、例えば、図６に示すような面状発熱体、即ち、平面ヒータ３０をバキュームバッグと共に強化繊維シート１などに密着させて用いることもできる。
【００４９】
平面ヒータ３０としては、平板状の可撓性のある加熱板３１を備えたシリコンラバーヒータ（オーエムヒーター株式会社製：商品名）を好適に使用することができる。このシリコンラバーヒータ３０は、その加熱板３１にリード線３１を介して定格電圧が印加され、その表面温度が２００°〜２５０°以下の任意の温度に制御可能である。
【００５０】
又、コンクリート梁１００の貼着面１０１、１０２は、強化繊維シート１及びアンカー部材１２Ａを接着するに先立って、予めプライマーを塗布して下地処理を行うのが好ましい。又、更に、予めマトリクス樹脂を塗布しておくこともできる。プライマーとしては、マトリクス樹脂と同系の又は同じ樹脂、例えば、通常使用されている、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とし得る。
【００５１】
上記工程にて、コンクリート梁１００に貼着された中央部領域Ｌ１のマトリクス樹脂が硬化し、強化繊維シート１、及び、アンカー部材１２Ａがそれぞれ構造物の被補強表面、即ち、貼着面１０１、及び、側面１０２に完全に接着した時点において、強化繊維シート積層体１０の中央部領域Ｌ１の両側の長さＬ２とされる領域（「両側領域Ｌ２」という。）に樹脂を含浸して、両側領域Ｌ２の強化繊維シート１をコンクリート梁１００の貼着面１０１に接着する。
【００５２】
つまり、両側領域Ｌ２の各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）は、未だ緊張状態に維持された状態にある。この緊張状態を維持したままで、中央部領域Ｌ１の両側の両側領域Ｌ２において、強化繊維シート積層体１０のコンクリート構造体表面１０１とは反対側の面、即ち、第３強化繊維シート１ｃの外側面にマトリクス樹脂を塗布する。更には、例えば強化繊維シート積層体１０の緊張状態を維持しながら、案内ローラ２０を幾分下方へと移動して強化繊維シート積層体１０とコンクリート構造体表面１０１との間に空隙を設け、この空隙を利用して強化繊維シート積層体１０の内側面、即ち、第１強化繊維シート１ａ側にマトリクス樹脂を含浸させても良い。
【００５３】
これにより、強化繊維シート積層体１０の両側領域Ｌ２には、その内部の第２強化繊維シート１ｂ及び第１強化繊維シート１ａにまで、十分にマトリクス樹脂が含浸される。
【００５４】
好ましくは、図２及び図３に詳しく示すように、コンクリート構造体表面１０１に貼着された両側領域Ｌ２の外方端部にアンカー部材１２Ｂを接着する。アンカー部材１２Ｂは、上記アンカー部材１２Ａと同様に、ＦＲＰ樹脂板などからなる定着板とすることもできるが、本実施例では、樹脂を含浸させて使用するアンカー用強化繊維シートとした。
【００５５】
更に、アンカー部材１２Ｂは、各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）の両端部を同時に固定することもできるが、本実施例によると、各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）の両端部をそれぞれ固定するように配置され、コンクリート構造物に接着された複数層をなす強化繊維シートの両端部が構造物表面最内層から最外層へと向かって段状となるように構成した。
【００５６】
斯かる端部構造について、図２及び図３を参照して更に詳しく説明する。
【００５７】
本実施例によると、強化繊維シート積層体１０の有効長領域Ｌの端部領域には、各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）の間に剥離シート１１（１１ａ、１１ｂ）が配置される。即ち、本実施例では、第１強化繊維シート１ａと第２強化繊維シート１ｂとの間、第２強化繊維シート１ｂと第３強化繊維シート１ｃとの間に、それぞれ第１剥離シート１１ａ及び第２剥離シート１１ｂが配置される。
【００５８】
本実施例によれば、図示されるようにコンクリート梁１００のシート貼着面１０１に近い最内層から最外層へと行くに従って、剥離シート１１の内方への延在長さが長くされる。即ち、第２剥離シート１１ｂは第１剥離シート１１ａより内方への突出量が長くされる。
【００５９】
従って、本実施例によれば、有効長領域Ｌの端部領域にて、第１強化繊維シート１ａと第２強化繊維シート１ｂ、第２強化繊維シート１ｂと第３強化繊維シート１ｃが互いに接着されることが防止され、それによって、最内層から最外層へと行くに従って、強化繊維シート１の有効長が短くされた積層構造が実現され、端部応力集中が低減された補強構造が提供される。
【００６０】
又、本実施例では、第１強化繊維シート１ａと第１剥離シート１１ａとの間、第２強化繊維シート１ｂと第２剥離シート１１ｂとの間、及び、第３強化繊維シート１ｃの外側に、各強化繊維シート１の長手方向に対して直交する方向に強化繊維が配列されたアンカー強化繊維シートとされる第１、第２及び第３アンカー部材１２Ｂ（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）をそれぞれ積層配置した。
【００６１】
各アンカー部材１２Ｂ（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）は、図３に示すように、その長さＨが、強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）の幅Ｗより長くされ、強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）と重なり合っていない部分、即ち、（Ｈ−Ｗ）／２の部分１２ａ’、１２ｂ’、１２ｃ’が、各アンカー部材１２Ｂ（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）を構造体１００の表面に接着固定するアンカー部を形成する。アンカー部の寸法形状は、各アンカー部材１２Ｂ（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）にて同じとすることもでき、異なるものとすることも可能である。また、アンカー部材１２Ｂは、アンカー部材１２Ａと同じ寸法形状とすることができるが、異なるものとしても良い。
【００６２】
又、各アンカー部材１２Ｂ（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）は、通常、互いに重なり合わないように配置する。
【００６３】
つまり、第１アンカー部材１２ａは、その外方（左側）端が第１強化繊維シート１ａの有効長左側端部に整列して、第１強化繊維シート１ａと第１剥離シート１１ａとの間に配置される。第２アンカー部材１２ｂは、第１剥離シート１１ａより更に内方へと延びた第２剥離シート１１ｂと第２強化繊維シート１ｂとの間に配置され、第２アンカー部材１２ｂの内方（右側）端が、第２剥離シート１１ｂの内方（右側）端部に整列して位置決めされる。更に、第３アンカー部材１２ｃは、第２剥離シート１１ｂの有効長左側端部とは反対側の内方端部、即ち、図２及び図３にて右側端部より更に内方に位置して、しかも、第３アンカー部材１２ｃの外方（左側）端が第２剥離シート１１ｂの内方（右側）端部に整列して配置される。
【００６４】
換言すれば、第１、第２及び第３アンカー部材１２Ｂ（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）は、互いに隣接してはいるが、重なり合わないようにして配置される。又、アンカー部材１２Ｂ（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）は、外側に位置するに従って強化繊維シート積層体１０の内方、即ち、中央部に位置するように配置される。
【００６５】
第１、第２及び第３アンカー部材１２Ｂ（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）は、上述した強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）と同じ構成とすることができる。
【００６６】
上記端部構造にて、強化繊維シート積層体１０に樹脂を含浸すると共に、更に、第１、第２及び第３アンカー部材１２Ｂ（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）にもマトリクス樹脂を含浸させる。これにより、第１、第２及び第３アンカー部材１２Ｂ（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）は、それぞれ、積層された対応の強化繊維シート１に接着されるとともに、図１（Ｃ）及び図３に示すように、強化繊維シート１より直交する横方向に突出したアンカー部１２ａ’、１２ｂ’、１２ｃ’をコンクリート梁１００の、本実施例では、側面部１０２に接着する。
【００６７】
尚、両側領域Ｌ２の樹脂含浸した強化繊維シート積層体１０、即ち、各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）をコンクリート梁１００の貼着面１０１に、更には、第１、第２及び第３アンカー部材１２Ｂ（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）を貼着面１０２に空隙が発生することなく接着させるために、強化繊維シート１、並びに第１、第２及び第３アンカー部材１２Ｂ（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）をコンクリート梁１００側へと押圧するのが好ましい。押圧手段としては任意の手段を使用し得るが、バキュームバッグとシール材を用いて含浸した強化繊維シート１の補強部分を完全にラップし、ラップ内エアーをポンプにより吸引し、シートを被補強構造物に押し付け常温硬化することが好ましい。
【００６８】
勿論、上述したように、もし、硬化を促進させたい場合は、加熱手段により加熱することもできる。加熱手段としては任意のものを使用し得るが、例えば、上述した図６に示すような面状発熱体、即ち、平面ヒータ３０をバキュームバッグと共に強化繊維シート１などに密着させて用いることもできる。
【００６９】
又、両側領域Ｌ２のコンクリート梁１００の貼着面１０１、１０２は、強化繊維シート１及びアンカー部材１２Ｂを接着するに先立って、予めプライマーを塗布して下地処理を行うのが好ましい。又、更に、予めマトリクス樹脂を塗布しておくこともできる。プライマーとしては、マトリクス樹脂と同系の又は同じ樹脂、例えば、通常使用されている、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とし得る。
【００７０】
マトリクス樹脂が硬化し、樹脂含浸された強化繊維シート１、及び、第１、第２、第３アンカー部材１２Ｂ（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）がそれぞれ構造物の被補強表面、即ち、貼着面１０１、及び、側面１０２に完全に貼着した時点において、ジャッキを駆動して所定の速度で、例えば１分間当たり１００〜５００Ｎ／ｍｍ2に相当する定荷重速度にて緊張力を解放する。
【００７１】
次いで、今や、樹脂が硬化し繊維強化プラスチック（ＦＲＰ部材）とされる強化繊維シート積層体１０を、特に、第１強化繊維シート１ａを、図１（Ｄ）及び図２に示すように、有効長領域Ｌの両端部（位置Ａ）にて切断し、第１強化繊維シート１ａのコンクリート梁貼着面１０１に接着固定された有効長領域を残し、それ以外の両端外方領域を除去する。
【００７２】
第１剥離シート１１ａは、第１アンカー部材１２ａ及び第１強化繊維シート１ａの端部と、第２強化繊維シート１ｂの端部とが接着されることを防止しており、第２剥離シート１１ｂは、第２アンカー部材１２ｂ及び第２強化繊維シート１ｂの端部と、第３強化繊維シート１ｃとが接着されることを防止している。
【００７３】
第１及び第２剥離シート１１ａ、１１ｂは、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ部材）とされコンクリート梁貼着面１０１に接着固定されている強化繊維シート積層体１０の両端外方領域から除去することができる。又、第１強化繊維シート１ａに接着されていない第２強化繊維シート１ｂの両端部、及び第２強化繊維シート１ｂに接着されていない第３強化繊維シート１ｃの両端部は、それぞれ、図２の位置Ｂ、Ｃにて切断し、除去する。
【００７４】
これによって、コンクリート梁１００は、図３に一点鎖線にて示すような、コンクリート梁貼着面１０１に接着された複数層をなす強化繊維シート１の両端部がコンクリート構造物表面最内層から最外層へと向かって段状となるようにした態様で補強がなされる。
【００７５】
更に、本実施例では、段状とされる強化繊維シート積層体１０の端部に相当する位置に、強化繊維シート１の長手方向に対して直交する方向に強化繊維が配列されたアンカー部材１２Ｂが積層配置され、コンクリート梁１００の側面貼着面１０２に接着固定する構造とされるので、強化繊維シート１の両端部の剥離防止が強化される。
【００７６】
アンカー部材１２Ｂ（１２ａ、１２ｂ、１２ｃ）は、場合によっては省略することも可能である。
【００７７】
実施例２
上記実施例１では、コンクリート梁１００に貼着された中央部領域Ｌ１のマトリクス樹脂が硬化し、強化繊維シート１が構造物表面に接着した時点において、強化繊維シート積層体１０の中央部領域Ｌ１の両側の長さＬ２とされる領域、即ち、両側領域Ｌ２が全て樹脂を含浸して、両側領域Ｌ２の強化繊維シート１をコンクリート梁１００の貼着面１０１に接着するものとして説明したが、本実施例では、図１（Ｃ）に示すように、樹脂未含浸強化繊維シート積層体１０の両側領域Ｌ２の一部領域Ｌ２ａにのみ樹脂を含浸して、先ず、この部分を構造物表面に接着することができる。
【００７８】
その後、上記接着領域Ｌ２ａに隣接した樹脂未含浸強化繊維シート積層体１０の一部領域Ｌ２ｂに樹脂を含浸して、この部分を構造物表面に接着することができる。
【００７９】
本実施例では、両側領域Ｌ２は、領域Ｌ２ａ、Ｌ２ｂの２区分とされたが、これに限定されるものではなく、中央部領域Ｌ１の残余部の長さによって、更に多くの領域に区分して、中央部領域Ｌ１より外方へと逐次に接着することができる。
【００８０】
本実施例のその他の構成及び作業手順等は、実施例１と同様であるので、詳しい説明は省略する。
【００８１】
本実施例においても、実施例１と同様の作用効果を得ることができる。
【００８２】
実施例３
実施例１、２では、アンカー部材１２Ａ、１２Ｂとして強化繊維シートを使用するものとしたが、図７及び図８に示すように、強化繊維シートであるアンカー部材１２Ａ、１２Ｂの代わりに、定着板１３Ａ、１３Ｂ（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）を使用しても良い。
【００８３】
つまり、アンカー部材１３Ｂに関して説明すると、本実施例では、定着板１３Ｂ（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）は、強化繊維シート１が、コンクリート梁１００の貼着面１０１に緊張、接着された後、緊張力が解放される直前までの間において、段状とされる強化繊維シート積層体１０の端部に相当する位置に積層配置し、そして、コンクリート梁１００の側面貼着面１０１にアンカーボルト１５にて固定する。定着板１３Ｂ（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）の、強化繊維シート１より突出したアンカー部１３ａ’、１３ｂ’、１３ｃ’にはボルト穴１４が形成される。
【００８４】
定着板１３（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）は、例えば、鋼板などの金属製とすることもできるが、ＦＲＰ（繊維強化プラスチック）製とすることもできる。このとき、強化繊維としては、炭素繊維、ガラス繊維、など任意の繊維を使用し得る。
【００８５】
樹脂が硬化し強化繊維シート積層体１０が繊維強化プラスチック（ＦＲＰ部材）となった時点において、強化繊維積層体１０は、図７に示すように、第１強化繊維シート１ａの有効長領域Ｌの両端部（位置Ａ）にて切断し、それ以外の両端外方領域を除去する。
【００８６】
第１及び第２剥離シート１１ａ、１１ｂ、更には、これら第１及び第２剥離シート１１ａ、１１ｂと積層されている第２及び第３強化繊維シート１ｂ、１ｃの端部は、定着板１３Ｂ（１３ａ、１３ｂ、１３ｃ）とアンカーボルト１５にて固定されているので、除去する必要はない。
【００８７】
上記定着板１３Ａは、強化繊維シートであるアンカー部材１２Ａの代わりに、中央部領域Ｌ１の端部に同様の構成にて使用することができる。
【００８８】
本実施例の定着板１３Ａ、１３Ｂを使用した構造物の補強方法においてもその他の点では実施例１、２の場合と同様であるので、詳しい説明は省略する。
【００８９】
本実施例においても、実施例１、２と同様の作用効果を得ることができる。
【００９０】
実施例４
次に、図９を参照して、本発明に従った緊張接着工法の他の実施例について説明する。
【００９１】
本実施例の緊張接着工法は、例えば１００ｍといった長い橋のコンクリート梁１００に本発明を適用する場合に好適に採用し得るものである。
【００９２】
図９（Ａ）に示すように、先に説明した実施例１と同様に、第１、第２及び第３強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）からなる強化繊維シート積層体１０の両端部が緊張装置のジャッキ手段（図示せず）に保持され、案内ローラ２０により、少なくともその有効長Ｌの領域、即ち、有効長領域Ｌがコンクリート梁１００のシート貼着面１０１に近接した位置へと案内される。
【００９３】
引き続いて、緊張装置のジャッキ手段を作動させ、強化繊維シート積層体１０、即ち、第１、第２及び第３強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）を一括して長手方向に引っ張り、各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）に緊張力を導入する。
【００９４】
次いで、図９（Ｂ）に示すように、案内ローラ２０を移動し、強化繊維シート積層体１０をコンクリート梁１００の貼着面１０１に当接或いは近接配置する。
【００９５】
以上の諸工程は、実施例１と同様である。
【００９６】
本実施例によると、図９（Ｂ）に示すように、各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）が緊張状態に維持された状態にて、強化繊維シート積層体１０の一部領域、即ち、有効長領域Ｌの一方側端部の所定長さＬ１の領域（「端部領域Ｌ１」という。）にのみマトリクス樹脂を含浸させる。
【００９７】
つまり、例えば強化繊維シート積層体１０のコンクリート構造体表面１０１とは反対側の面から、即ち、第３強化繊維シート１ｃの外側面にマトリクス樹脂を塗布する。勿論、強化繊維シート積層体１０を貼着面１０１に当接或いは近接配置するに先立って強化繊維シート積層体１０の端部領域Ｌ１の内側面、即ち、第１強化繊維シート１ａ側にマトリクス樹脂を含浸させておくこともできる。
【００９８】
これにより、強化繊維シート積層体１０には、端部領域Ｌ１において、その内部の第２強化繊維シート１ｂ及び第１強化繊維シート１ａにまで、十分にマトリクス樹脂が含浸される。
【００９９】
例えば、１００ｍ長さの橋などの場合、上記端部領域Ｌ１の長さは、これに限定されるものではないが、通常、作業性の点から２０〜３０ｍ程度とされるであろう。
【０１００】
勿論、場合によっては省略することも可能であるが、次いで、コンクリート構造体表面１０１に貼着された強化繊維シート積層体１０の端部領域Ｌ１の両端部に、即ち、外方端部にアンカー部材１６Ｂを、また、内方端部にアンカー部材１６Ａを接着し、強化繊維シート積層体１０を構造物１００に定着することができる。
【０１０１】
アンカー部材１６Ａ、１６Ｂは、実施例１、３で説明したアンカー部材１２Ａ、１２Ｂ（強化繊維シート）、或いは、アンカー部材１３Ａ、１３Ｂ（定着板）と同様の構成とすることができる。
【０１０２】
つまり、アンカー部材１６Ａは、アンカー部材１２Ａ、１３Ａと同様に各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）の内方端部を同時に一括して固定する。一方、アンカー部材１６Ｂは、各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）の外方端部を同時に固定することもできるが、実施例１、３で説明したように、アンカー部材１２Ｂ、１３Ｂと同様に、各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）の外方端部をそれぞれ固定するように配置して、コンクリート構造物に接着された複数層をなす強化繊維シートの外方端部が構造物表面最内層から最外層へと向かって段状となるように構成するのが好ましい。
【０１０３】
尚、含浸した強化繊維シート積層体１０、更には、強化繊維シートとされるアンカー部材１６Ａ、１６Ｂなどは、実施例１で説明したように、バキュームバッグとシール材を用いて被補強構造物に押し付け常温硬化することが好ましい。もし、硬化を促進させる場合は、例えば、図６に示すような面状発熱体、即ち、平面ヒータ３０をバキュームバッグと共に強化繊維シートなどに密着させて用いることができる。
【０１０４】
又、コンクリート梁１００の貼着面１０１などは、実施例１で説明したように、強化繊維シート１などを接着するに先立って、予めプライマーを塗布して下地処理を行うのが好ましい。又、更に、予めマトリクス樹脂を塗布しておくこともできる。
【０１０５】
上記工程にて、コンクリート梁１００に貼着された端部領域Ｌ１のマトリクス樹脂が硬化し、強化繊維シート積層体１０などが貼着面１０１などに完全に接着した時点において、強化繊維シート積層体１０の端部領域Ｌ１に隣接した長さＬ２とされる一部領域Ｌ２に樹脂を含浸して、この一部領域Ｌ２の強化繊維シート１をコンクリート梁１００の貼着面１０１に接着する。一部領域Ｌ２の長さは、これに限定されるものではないが、通常、作業性の点から２０〜３０ｍ程度とされるであろう。
【０１０６】
つまり、隣接した一部領域Ｌ２の各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）は、未だ緊張状態に維持された状態にある。この緊張状態を維持したままで、端部領域Ｌ１に隣接した一部領域Ｌ２において、強化繊維シート積層体１０のコンクリート構造体表面１０１とは反対側の面、即ち、第３強化繊維シート１ｃの外側面にマトリクス樹脂を塗布する。更には、例えば強化繊維シート積層体１０の緊張状態を維持しながら、案内ローラ２０を幾分下方へと移動して強化繊維シート積層体１０とコンクリート構造体表面１０１との間に空隙を設け、この空隙を利用して強化繊維シート積層体１０の内側面、即ち、第１強化繊維シート１ａ側にマトリクス樹脂を含浸させても良い。
【０１０７】
これにより、強化繊維シート積層体１０の一部領域Ｌ２には、その内部の第２強化繊維シート１ｂ及び第１強化繊維シート１ａにまで、十分にマトリクス樹脂が含浸される。
【０１０８】
好ましくは、この一部領域Ｌ２の、少なくとも、貼着面１０１に接着されている前記端部領域Ｌ１とは反対側の端部に、上述と同様の構成とされるアンカー部材１６Ａを接着する。勿論、必要に応じて、前記端部領域Ｌ１側の端部にもアンカー部材１６Ａを接着しても良い。
【０１０９】
次に、コンクリート貼着面１０１に接着し、固化された一部領域Ｌ２に隣接する、未だ未含浸の強化繊維シート積層体１０の一部領域Ｌ３も、一部領域Ｌ２の場合と同様にして、コンクリート貼着面１０１に接着する。
【０１１０】
好ましくは、この一部領域Ｌ３の、少なくとも、貼着面１０１に接着されている前記一部領域Ｌ２とは反対側の端部に、上述と同様の構成とされるアンカー部材１６Ａを接着する。勿論、必要に応じて、前記一部領域Ｌ２側の端部にもアンカー部材１６Ａを接着しても良い。
【０１１１】
次いで、コンクリート貼着面１０１に接着し、固化された一部領域Ｌ３に隣接する、未だ未含浸の強化繊維シート積層体１０の一部領域、本実施例では、上記端部領域Ｌ１とは反対側の端部領域Ｌ４を、今までの接着工程と同様にして、コンクリート貼着面１０１に接着する。
【０１１２】
この端部領域Ｌ４においては、必要に応じて、前記一部領域Ｌ３側の端部にアンカー部材１６Ａを接着しても良い。また、端部領域Ｌ４の外方端部にアンカー部材１６Ｂを定着することができる。このアンカー部材１６Ｂは、各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）の端部を同時に固定することもできるが、実施例１、３で説明したように、各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）の外方端部をそれぞれ固定するように配置され、コンクリート構造物に接着された複数層をなす強化繊維シートの外方端部が構造物表面最内層から最外層へと向かって段状となるように構成するのが好ましい。
【０１１３】
本実施例によると、上述にて理解されるように、各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）の有効長領域Ｌの両端部には、アンカー部材１６Ｂをそれぞれ配置して固定する構成とすることにより、コンクリート構造物に接着された複数層をなす強化繊維シートの両端部が構造物表面最内層から最外層へと向かって段状に構成される。
【０１１４】
従って、本実施例によれば、有効長領域Ｌの両端部にて、第１強化繊維シート１ａと第２強化繊維シート１ｂ、第２強化繊維シート１ｂと第３強化繊維シート１ｃが互いに接着されることが防止され、それによって、最内層から最外層へと行くに従って、強化繊維シート１の有効長が短くされた積層構造が実現され、端部応力集中が低減された補強構造が提供される。
【０１１５】
斯かる端部構造については、図２及び図３、並びに、図７及び図８を参照して実施例１、３にて上述した通りであり、更なる説明は省略する。
【０１１６】
マトリクス樹脂が硬化し、樹脂含浸された強化繊維シート１などが構造物の被補強表面、即ち、貼着面１０１などに完全に貼着した時点において、ジャッキを駆動して所定の速度で、例えば１分間当たり１００〜５００Ｎ／ｍｍ2に相当する定荷重速度にて緊張力を解放する。
【０１１７】
本実施例の、上述しなかったその他の構成及び作業手順等は、実施例１、３と同様であるので、詳しい説明は省略する。
【０１１８】
本実施例においても、実施例１、３と同様の作用効果を得ることができる。
【０１１９】
実施例５
次に、図１０及び図１１を参照して、本発明に従った緊張接着工法の他の実施例について説明する。
【０１２０】
本実施例の緊張接着工法は、例えば５０ｍ以上の、しかも、キャンバーのある長い橋のコンクリート梁１００に本発明を適用する場合に好適に採用し得るものである。
【０１２１】
図１０に示すようなキャンバーのある長い橋のコンクリート梁１００においては、上記各実施例の場合のように、強化繊維シートを一括して長手方向に引っ張り、強化繊維シートに緊張力を導入し、順次、緊張した状態の強化繊維シートの一部領域に樹脂を含浸し、この樹脂含浸された一部領域を構造物の被補強表面１０１に押圧して接着し、硬化する、といった緊張接着工法は採用し得ない。
【０１２２】
そこで、本実施例では、図１０に示すように、有効長領域Ｌを、複数の作業区間、本実施例では、第１、第２、第３作業区間Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に分割し、各区間毎に、強化繊維シート、即ち、強化繊維シート積層体１０に対する緊張、樹脂含浸、被補強面への接着を行う。各作業区間Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の長さは、これに限定されるものではないが、通常、作業性の点から２０〜３０ｍ程度とされるであろう。図１１を参照して更に説明する。
【０１２３】
図１１（Ａ）に示すように、本実施例によると、先に説明した実施例１の場合と異なり、第１、第２及び第３強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）からなる強化繊維シート積層体１０は、第１作業区間Ｌ１に相当する領域が案内ローラ２０により案内され、緊張装置のジャッキ手段を作動させ、強化繊維シート積層体１０、即ち、第１、第２及び第３強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）を一括して長手方向に引っ張り、第１作業区間Ｌ１に相当する領域の各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）に緊張力を導入し、各強化繊維シート積層体１０に樹脂を含浸して、被補強面に接着する。第１作業区間Ｌ１の強化繊維シート積層体１０の両端部は、被補強表面１０１にアンカー部材２１、２２により定着される。
【０１２４】
つまり、本実施例では、強化繊維シート積層体１０は、第１、第２、第３作業区間Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３に貼付するに充分な長さの連続した長尺ものが準備され、先ず、この長尺の強化繊維シート積層体１０の第１作業区間Ｌ１に相当する領域の一端部が、アンカー部材２１にて被補強表面に定着される。勿論、アンカー部材２１による端部定着は、先の実施例１などで図２、図３などを参照して説明したように、第１作業区間Ｌ１の緊張接着作業時に、構造物表面最内層から最外層へと向かって段状となるように行うことも可能である。
【０１２５】
本実施例によると、上記アンカー部材２１による端部定着の後、次いで、強化繊維シート積層体１０は、定着された端部とは反対側の自由端側が案内ローラ２０により案内され、第１作業区間Ｌ１に相当する領域が緊張装置のジャッキ手段により一括して長手方向に緊張され、緊張力が導入される。
【０１２６】
第１作業区間Ｌ１に相当する領域の各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）は、緊張状態にて、先に説明した各実施例と同様に、樹脂が含浸され、被補強表面１０１に押圧して接着し、硬化される。
【０１２７】
その後、第１作業区間Ｌ１のアンカー部材２１が定着された側とは反対側に、アンカー部材２２が定着される。
【０１２８】
尚、本実施例では、第２作業区間Ｌ２の緊張作業のために、アンカー部材２２に隣接して仮止めアンカー部材３１を設けた。
【０１２９】
樹脂が硬化し、樹脂含浸された強化繊維シート積層体１０が構造物の被補強表面、即ち、貼着面１０１に完全に接着硬化した時点において、ジャッキを駆動して緊張力を解放する。
【０１３０】
次いで、図９（Ｂ）に示すように、案内ローラ２０を移動し、強化繊維シート積層体１０を、第２作業区間Ｌ２に相当する領域に案内し、先に説明した第１作業区間Ｌ１におけると同様の緊張接着作業を行う。
【０１３１】
つまり、強化繊維シート積層体１０は、仮アンカー部材３１に隣接する自由端側が案内ローラ２０により案内され、第２作業区間Ｌ２に相当する領域が緊張装置のジャッキ手段により一括して長手方向に緊張され、緊張力が導入される。次いで、緊張状態下に、第２作業区間Ｌ２に相当する領域の各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）に樹脂が含浸され、被補強表面１０１に押圧して接着し、硬化される。
【０１３２】
その後、第２作業区間Ｌ２の仮アンカー部材３１が定着された側とは反対側に、アンカー部材２３が定着される。また、本実施例では、第３作業区間Ｌ３の緊張作業のために、アンカー部材２３に隣接して仮止めアンカー部材３２を設けた。
【０１３３】
マトリクス樹脂が硬化し、樹脂含浸された強化繊維シート積層体１０などが構造物の被補強表面、即ち、貼着面１０１に完全に貼着した時点において、ジャッキを駆動して緊張力を解放する。
【０１３４】
次に、図９（Ｃ）に示すように、案内ローラ２０を移動し、強化繊維シート積層体１０を、第３作業区間Ｌ３に相当する領域に案内し、先に説明した第１、第２作業区間Ｌ１、Ｌ２におけると同様の緊張接着作業を行う。
【０１３５】
つまり、強化繊維シート積層体１０は、仮アンカー部材２５に隣接する自由端側が案内ローラ２０により案内され、第３作業区間Ｌ３に相当する領域が緊張装置のジャッキ手段により一括して長手方向に緊張され、緊張力が導入される。次いで、緊張状態下に、第３作業区間Ｌ３に相当する領域の各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）に樹脂が含浸され、被補強表面１０１に押圧して接着し、硬化される。
【０１３６】
その後、第３作業区間Ｌ３の仮アンカー部材２３が定着された側とは反対側に、アンカー部材２４が定着される。
【０１３７】
マトリクス樹脂が硬化し、樹脂含浸された強化繊維シート積層体１０などが構造物の被補強表面、即ち、貼着面１０１に完全に貼着した時点において、ジャッキを駆動して緊張力を解放する。
【０１３８】
上記緊張接着作業の終了に伴い、緊張装置が取り外され、強化繊維シート積層体１０の端部も不要部分が切除される。又、上記仮アンカー部材３１、３２は、緊張接着作業終了時に撤去されるが、場合によっては、各作業区間の緊張接着作業終了後に実施することができる。
【０１３９】
上述のような本実施例の緊張接着工法は、各作業区間、例えば、上述の第１、第２、第３作業区間Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の緊張力を同じとすることによって、第１、第２、第３作業区間Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の緊張接着作業終了後、中間定着点、即ち、アンカー部材２２、２３の位置で緊張力によるコンクリート界面の剪断力が生じないという利点がある。従って、各作業区間の緊張力を同じとした場合には、中間定着用のアンカー部材２２、２３も又、緊張接着作業終了後において撤去することができる。
【０１４０】
また、上記アンカー部材２１〜２４及び仮アンカー部材３１、３２は、実施例１、３で説明したアンカー部材１２Ａ（強化繊維シート）、或いは、アンカー部材１３Ａ（定着板）と同様の構成とすることができる。
【０１４１】
上記実施例では、アンカー部材２１、２４は、各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）を同時に一括して固定するものとして説明したが、上述したように、アンカー部材２１、更には、アンカー部材２４も又、実施例１、３で説明したように、アンカー部材１２Ｂ、１３Ｂと同様に、各強化繊維シート１（１ａ、１ｂ、１ｃ）の外方端部をそれぞれ固定するように配置して、コンクリート構造物に接着された複数層をなす強化繊維シートの外方端部が構造物表面最内層から最外層へと向かって段状となるように構成することも可能である。斯かる端部構造については、図２及び図３、並びに、図７及び図８を参照して実施例１、３にて上述した通りであり、更なる説明は省略する。
【０１４２】
本実施例の、上述しなかったその他の構成及び作業手順等は、実施例１、３、４と同様であるので、詳しい説明は省略する。
【０１４３】
本実施例においても、実施例１、３、４と同様の作用効果を得ることができる。
【０１４４】
上記各実施例１〜５では、コンクリート構造物の補強に関して説明したが、本発明は、鋼構造物の補強に際しても同様に適用することができ、同様の作用効果を達成し得る。
【０１４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、樹脂未含浸の連続強化繊維シートを長手方向に引っ張り、強化繊維シートに緊張力を導入した状態で構造物の被補強表面に接着する構造物の補強方法において、
（Ａ）積層された各強化繊維シートを一括して長手方向に引っ張り、強化繊維シートに緊張力を導入し、緊張した状態の強化繊維シートの一部領域に樹脂を含浸し、この樹脂含浸された一部領域を構造物の被補強表面に押圧して接着し、硬化し、その後、未含浸の残余の強化繊維シートの少なくとも一部領域に樹脂を含浸し、この樹脂含浸された一部領域を構造物の被補強表面に押圧して接着し、硬化する作業を繰り返すことによって、強化繊維シートの補強に供する有効長領域の全領域に対し、樹脂を含浸し、強化繊維シートを構造物表面に接着し、樹脂を硬化させ、その後、強化繊維シートに導入した緊張力を開放する構成とするか、又は、
（Ｂ）構造物の被補強表面を複数の作業区間領域に分割し、構造物の被補強表面の一端部領域である第１作業区間領域に対応して、積層された各強化繊維シートの一部を一括して長手方向に引っ張り、強化繊維シートに緊張力を導入し、緊張した状態の強化繊維シートに樹脂を含浸し、この樹脂含浸された領域を第１作業区間領域の構造物の被補強表面に押圧して接着し、硬化し、樹脂が硬化した後、強化繊維シートに導入した緊張力を開放し、次いで、残りの作業区間領域に対して、緊張、含浸、接着硬化、緊張力解放作業を繰り返し、構造物の被補強表面の全領域に強化繊維シートを接着する構成とされるので、緊張接着工法に基づく構造物の補強を、極めて作業性良く実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に従った構造物の補強方法の一実施例の工程を説明するための模式図である。
【図２】本発明に従った構造物の補強方法の一実施例を説明するための正面図である。
【図３】本発明に従った構造物の補強方法の一実施例を説明するための斜視図である。
【図４】本発明にて使用することのできる強化繊維シートの一実施例を示す斜視図である。
【図５】本発明にて使用することのできる強化繊維シートの他の実施例を示す斜視図である。
【図６】加熱手段の一実施例を示す斜視図である。
【図７】本発明に従った構造物の補強方法の他の実施例を説明するための正面図である。
【図８】本発明に従った構造物の補強方法の他の実施例を説明するための斜視図である。
【図９】本発明に従った構造物の補強方法の他の実施例の工程を説明するための模式図である。
【図１０】本発明に従った構造物の補強方法の他の実施例を説明するための正面図である。
【図１１】本発明に従った構造物の補強方法の他の実施例の工程を説明するための模式図である。
【符号の説明】
１（１ａ、１ｂ、１ｃ）          強化繊維シート
２                              強化繊維
２Ａ                            強化繊維層
３                              支持体
４                              バラケ止め繊維
１０                            強化繊維シート積層体
１１(11a、11b)                   剥離シート
１２Ａ、１２Ｂ(12a、12b、12c)     アンカー部材（アンカー強化繊維シート）
１３Ａ、１３Ｂ(13a、13b、13c)     アンカー部材（定着板）
１５                            アンカーボルト
１６Ａ、１６Ｂ                  アンカー部材
２０                            案内ロール
２１〜２４                      アンカー部材
３０                            加熱手段（面状発熱体）
３１、３２                      仮アンカー部材
１００                          構造物
１０１、１０２                  構造物貼着面
【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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