(57)【要約】【課題】本発明は、斜め方向への歪みが防止され、交差部の強度が向上する補強グリッドを提供することであり、また、補強グリッドの空穴率を変える方法を提供すること。【解決手段】コンクリート構造物に埋め込まれてそれを補強するための補強グリッドであって、引き揃えられた複数本の繊維よりなる繊維束が互いに交差して多数の交差部を形成し全体として格子穴を有する格子状となっており、前記交差部が複数の繊維束により平織に織成されている補強グリッド。【効果】本発明の補強グリッドは、縦方向の繊維束と緯方向の繊維束との織成により簡単に製造可能である。また、交差部が平織組織となっているために、斜め方向の力に強く、補強グリッド全体として歪みを防止することができる。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物に埋め込まれてそれを補強するための補強グリッドであって、引き揃えられた複数本の繊維よりなる繊維束が互いに交差して多数の交差部を形成し全体として格子穴を有する格子状となっており、前記交差部が複数の繊維束により平織に織成されていることを特徴とする補強グリッド。
【請求項２】
前記繊維束が偏平に形成されていることを特徴とする請求項１記載の補強グリッド。
【請求項３】
縦方向の繊維束と緯方向の繊維束とが、異なる繊維束であることを特徴とする請求項１記載の補強グリッド。
【請求項４】
縦方向の繊維束と緯方向の繊維束とが異なる束数であることを特徴とする請求項１記載の補強グリッド。
【請求項５】
繊維束内において、それを構成する繊維束が異なる繊維束であることを特徴とする請求項１記載の補強グリッド。
【請求項６】
コンクリート構造物に埋め込まれてそれを補強するための補強グリッドの空穴率を変える方法であって、補強グリッドが引き揃えられた複数本の繊維よりなる繊維束が互いに交差して平織組織となった多数の交差部を形成し、全体として格子状となっており、この補強グリッドにおいて、繊維束の数又は太さを変更することで格子穴の大きさを変えて補強グリッド全体の空穴率を変更するようにしたことを特徴とする空穴率の変更方法。
【請求項７】
縦方向の繊維束と緯方向の繊維束とが異なる太さであることを特徴とする請求項６記載の空穴率の変更方法。
【請求項８】
縦方向の繊維束と緯方向の繊維束とが異なる束数であることを特徴とする請求項６記載の空穴率の変更方法。
【請求項９】
繊維束内において、それを構成する繊維束が異なる太さの繊維束となっていることを特徴とする請求項６記載の空穴率の変更方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造物に埋め込むことにより該コンクリート構造物を補強することができる補強グリッドに関し、補強用金網等に代えて有用されるものである。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート構造物を補強するためには、コンクリート自体を強化する方法、コンクリート構造物を物理的に補強する方法、コンクリート構造物を化学的に強化する方法等が開発されている。
特に、２番目の方法であるコンクリート構造物に金網等の補強部材を埋め込むことによって補強する方法は、現場にて比較的簡単に対応できることから、特に有用されている。
【０００３】
金網等を埋め込んで補強することは、コスト的にも安価であり、施工法もさほど熟練を要さないことから、従来工法として長く利用されてきた。
しかし、金網は、いわゆる腰が強く、また重量が増すために運搬作業に負担が大きいという欠点がある。
また、施工対象面によっては、接合部に溶接作業や曲げ加工を必要とする煩雑さもある。
【０００４】
更にまた、金網では縦筋部と横筋部との交差点では、筋が重なるために、この部分の厚みが倍となり、金網全体としては多数の凹凸部を有するものとなる。
一方、金網は、錆び易いために耐久性の点から劣っており、防錆加工をするとコスト高となる。
【０００５】
このような諸事情を背景に、鉄筋等の金属補強部材を使わずに、炭素繊維等の強化繊維をコンクリートに埋め込むことで補強する方法が開発されている。
例えば、特公平７−１００９６３号公報に開示されたようなコンクリート補強部材がある  （特許文献１参照）。
【０００６】
この補強部材は、引き揃えられた複数本の繊維が並列配置されてなる偏平な繊維群同志が互いに交差して格子状をなすものであり、それら繊維群の各繊維同志及び繊維群同志は樹脂材料にて結束されている。
そして各繊維群の交差部は、交互に３層以上に交差して積層されて補強部材となっている。
【０００７】
このコンクリート補強部材は、繊維と樹脂材料よりなり金属を使わないために、比較的軽量であること、また、耐腐食性があり、また縦成分と緯成分との段差がない等の多くの利点がある。
しかし、このコンクリート補強部材では、一束の繊維群同志が交互に交差して積層されるため、交差部が厚くなり、また、繊維の直進性も損なわれる。
さらに構造的に一束の繊維群同志が交差して全体として格子状となっているため、シート状のコンクリート補強部材全体として見た場合、交差部に角度ズレが生じて全体が斜め方向に歪みむ恐れがある。
【０００８】
そのためそれを固めている樹脂材料、すなわち接着剤が脆くなった場合、斜め方向に大きな力が加わると、交差部が崩れ易い。
この点のデメリットは、施工する際や、また施工面に補強用として埋め込まれた後にも現れるものである。
更に、２本の繊維束を交差して積層するために厚みが、単位目付量当たりの厚みが大きくなる。
そのため、コンクリート面に埋め込む場合に余分なコンクリートを必要とする等の問題があった。
【０００９】
【特許文献１】
特公平７−１００９６３号公報
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、かかる技術背景をもとになされたもので、上記の従来技術の問題点を克服するためになされたものである。
すなわち、本発明は、交差部の厚みを減らし斜め方向への歪みが防止され、交差部の強度が向上する補強グリッドを提供することを目的とする。
また、補強グリッドの空穴率を変える方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
かくして、本発明者は、このような課題背景に対して、鋭意研究を重ねた結果、繊維束の交差点の組織を平織組織とすることにより、交点の数を増やすことができ、斜め方向の歪みが防止されることを見出し、この知見に基づいて本発明を完成させたものである。
【００１２】
即ち、本発明は、（１）、コンクリート構造物に埋め込まれてそれを補強するための補強グリッドであって、引き揃えられた複数本の繊維よりなる繊維束が互いに交差して多数の交差部を形成し全体として格子穴を有する格子状となっており、前記交差部が複数の繊維束により平織に織成されている補強グリッドに存する。
【００１３】
そして、（２）、前記繊維束が偏平に形成されている補強グリッドに存する。
【００１４】
そしてまた、（３）、縦方向の繊維束と緯方向の繊維束とが、異なる繊維束である補強グリッドに存する。
【００１５】
そしてまた、（４）、縦方向の繊維束と緯方向の繊維束とが異なる束数である補強グリッドに存する。
【００１６】
そしてまた、（５）、繊維束内において、それを構成する繊維束が異なる繊維束である補強グリッドに存する。
【００１７】
そしてまた、（６）、コンクリート構造物に埋め込まれてそれを補強するための補強グリッドの空穴率を変える方法であって、補強グリッドが引き揃えられた複数本の繊維よりなる繊維束が互いに交差して平織組織となった多数の交差部を形成し、全体として格子状となっており、この補強グリッドにおいて、繊維束の数又は太さを変更することで格子穴の大きさを変えて補強グリッド全体の空穴率を変更するようにした空穴率の変更方法に存する。
【００１８】
そしてまた、（７）、縦方向の繊維束と緯方向の繊維束とが異なる太さである空穴率の変更方法に存する。
【００１９】
そしてまた、（８）、縦方向の繊維束と緯方向の繊維束とが異なる束数である空穴率の変更方法に存する。
【００２０】
そしてまた、（９）、繊維束内において、それを構成する繊維束が異なる太さの繊維束となっている空穴率の変更方法に存する。
【００２１】
本発明のはこの目的に沿ったものであれば，  上記１〜５の中から選ばれた２つ以上、および６〜９の中から選ばれた２つ以上を組み合わせた構成も当然採用可能である。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【００２３】
【第１の実施の形態】
図１は、本発明の実施の形態である補強グリッドを示す外観図である。
補強グリッドは、基本的には繊維束同士が交差されて格子状に形成されてなるものである。
繊維束は、長さ方向に多数の繊維が並んだ状態にあり、通常、接着剤によってこれらの多数の繊維は一体的に結束されている。
そして、この繊維束は偏平に形成された方が好ましい。
【００２４】
ここで繊維束を構成する繊維は、例えば、炭素繊維、金属繊維、セラミック繊維、ホリエステル繊維、ポリアミド繊維、アラミド繊維、ポリアクリル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維等を種々のものが採用可能であり、また、繊維の形態としてはフイラメント糸が好ましい。
【００２５】
特に、炭素繊維フィラメントは、コンクリートとの馴染みも良く、強度も十分担保されるために好んで使用される。
一つの繊維束を構成するフィラメント数としては、補強グリッドの施工場所によっても異なるが、例えば、２０００〜６００００本程度が使用される。
【００２６】
また、繊維束を結束するために使用する接着剤としては、繊維束を構成する繊維の材料によって効果的なものが適宜使用される。
例えば、不飽和ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂等を使用することができる。
【００２７】
繊維束の具体的な製造方法としては、多数のフィラメント繊維を引き揃えて接着剤を含浸させた広幅シート状のもの（いわゆる「プリプレグ」ともいう）を形成し、その後、この広幅シート状物を一定幅（例えば、３〜１５ｍｍ程度）に分割して、個々の繊維束を製造する。
【００２８】
ところで、交差部は、縦方向の繊維束１と緯方向の緯繊維束２とが交差している部分であるが、本発明においては、従来とは異なって、この交差部Ｘが平織組織に形成されていることが大きな特徴点でもある。
このように平織組織が形成されるためには、少なくとも、縦方向の繊維束１が２束、及び緯方向の繊維束２が２束存在する必要がある。
【００２９】
図１のように、交差部においては、縦方向の繊維束、すなわち繊維束１Ａと繊維束１Ｂ、及び緯方向の繊維束、すなわち繊維束２Ａ、繊維束２Ｂとが交差することで平織となる。
ここで「平織組織」とは、織布を織する場合に使われる「平織」と同じ組織をいう。
この平織組織となった交差部Ｘには４つの交差点（ａ、ｂ、ｃ、ｄ）が形成されることとなる。
【００３０】
図２は、４つの交差点を有する平織組織を示すが、各交差点ａ、ｂ、ｃ、ｄでは、経方向の繊維束と緯方向の繊維束とが重なっている状態となる。
補強グリッド全体としては、図３に示す平面図から分かるように、多数の格子穴を有する格子状で、交差部が複数の繊維束により平織に織成されている一枚のシート状の形態となる。
【００３１】
図４に示す補強グリッドは、縦方向の繊維束１が、繊維束１Ａ、繊維束２Ｂ、繊維束３Ｃの３束、及び緯方向の繊維束２が、繊維束２Ａ、繊維束２Ｂ、繊維束２Ｃの３束よりなる。
この場合、平織組織となった交差部には９つの交差点（ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉ）が形成される。
【００３２】
図５は、その９つの交差点を有する平織組織を示すが、各交差点ａ、ｂ、ｃ、ｄ、ｅ、ｆ、ｇ、ｈ、ｉでは、経方向の繊維束と緯方向の繊維束とが重なっている状態となる。
以上から分かるように、縦方向の繊維束１が、繊維束１Ａ、繊維束１Ｂ、繊維か１Ｃ・・・繊維束１ＮのＮ束、及び緯方向の繊維束２が、繊維束２Ａ、繊維束２Ｂ、繊維束２Ｃ・・・繊維束２ＮのＮ束よりなるとすると、交差点は、Ｎの２乗個となる。
【００３３】
本発明においては、織成することによって平織組織の多数の交差部を有するシート状の補強グリッドが形成され、四隅の交差部の空間には多数の格子穴が存在することとなる。
補強グリッド全体としては、交差部が複数の繊維束により平織に織成されており多数の格子穴を有する格子状の一枚のシート状となる。
【００３４】
この格子穴としては、正方形の形をしたものが形成されるが、格子穴が長方形となる場合も可能であり、それについては、後ほど説明することとする。
このような補強グリッドは、一枚で使用されるより、寧ろ、複数枚積み重ねて接着した状態の補強グリットとして使用される場合が多い（図６参照）。
積み重ねの枚数は、その対象となる施工面の態様によって、適宜選択されることとなる。
【００３５】
〔空隙度変更方法〕
さて、上記のような補強グリッドＡは、縦方向又は緯方向に使う繊維束の数や太さを選択することによって、格子穴の面積、すなわち空隙度（格子の面積と格子穴の面積を含む全体の面積との比率）を変更することができる。
補強グリッドＡは、格子部の４隅は４つの交差部Ｘが存在し、繊維束の数を増やすことで、交差部Ｘの面積は拡大するが、逆に格子穴の面積は小さくなる。
【００３６】
図７は、格子穴の面積を変えた各々状態を示す図であり、（Ａ）は縦方向及び緯方向の繊維束が各２束の場合、（Ｂ）は各３束の場合、（Ｃ）は各４束の場合を示す。
繊維束が各２束の場合では、格子穴Ｓ１が最大であるが、更に一束加わって３束となった場合は、それより交差部Ｘの面積が増加し格子穴Ｓ２は縮小して空隙度が低下する。
更に一束加わって４束となった場合は、それより交差部Ｘの面積が更に増加し格子穴Ｓ３は更に縮小して空隙度が低下する（Ｓ１＞Ｓ２＞Ｓ３）。
【００３７】
このように、本発明の補強グリッドにおいては、繊維束の数を変更することにより、格子穴の面積を調整することができ、結果的に補強グリッド全体の空隙度の調整が可能となる。
ここで空隙度の調整が可能であることは、すなわち補強グリッドの目付量（単位面積あたり重さ）を調整することも当然可能であることを意味する。
【００３８】
本発明の補強グリッドＡは、上述したように、交差部Ｘにおいて平織組織、すなわち「繊維束が平織に織成された状態」となっているために、斜め方向から加わる力に対して強化されている。
そのために補強グリッド全体としても、従来のような斜め方向の歪みが現れにくく、施工によりコンクリートに埋め込まれた場合でも補強力の低下を防止できる。
【００３９】
本発明の補強グリッドは、引き揃えられた複数本の繊維よりなる繊維束が互いに交差して多数の交差部を有し全体として格子状に形成され、前記交差部が平織に織成されていることを条件として、種々の変形例が挙げられる。
以下その変形例について述べる。
【００４０】
〔変形例１〕
この補強グリッドＡは、縦方向の繊維束１及び緯方向の繊維束２とも２束の繊維束で形成されているが、縦方向の繊維束１と緯方向の繊維束２とが、異なる繊維束となっている場合である。
図８は、太さが異なる場合を示し、具体的には縦方向の繊維束１に較べて緯方向の繊維束２が太くなっている。
この場合、交差部及び格子穴の形は長方形となる。
【００４１】
〔変形例２〕
この補強グリッドＡは、縦方向の繊維束１及び緯方向の繊維束２が２束の繊維束で形成されているが、同じ縦方向の繊維束内１において、それを構成する繊維束１Ａと繊維束１Ｂとが異なる繊維束となっており、同様に緯方向の繊維束内においても、それを構成する繊維束２Ａと繊維束２Ｂとが異なる繊維束となっている場合である。
【００４２】
図９は、太さが異なる場合を示し、具体的には、繊維束１Ａに較べて繊維束１Ｂが太く、また繊維束２Ａに較べて繊維束２Ｂが太く、同様に両者で繊維束自体の太さが異なっている。
この場合、交差部及び格子穴の形は正方形となる。
【００４３】
〔変形例３〕
図１０に示す補強グリッドＡは、縦方向の繊維束１が２束と緯方向の繊維束２が２束で形成されているが、縦方向及び緯方向とも同じ繊維束を使い、縦方向の繊維束を４束、緯方向の繊維束を２束使って束数を異にした場合である。
すなわち、縦方向の繊維束１が繊維束１Ａ、繊維束２Ｂ、繊維束３Ｃ、繊維束３Ｄの４束、及び緯方向の繊維束２が繊維束２Ａ、繊維束２Ｂの２束よりなる。このような繊維束を交差させた場合の交差部は、長方形となり、格子穴も同様に長方形となる。
また、交差点の数は８つ（４×２）となる。
【００４４】
以上、本発明を説明してきたが、本発明は、実施の形態に限られることなく、その目的に沿う限り種々の変形が可能である。
変形例においては、太さの代わりに繊維の種類（例えば、材質等）を異にする場合も採用可能である。
変形例１及び変形例２では、縦方向の繊維束１及び緯方向の繊維束２を同数としなくてもよく、その本数も自由である。
また、空隙度変更方法においても、単位面積当たりの格子空間の数を変えることにより変更調整することも当然可能である。
【００４５】
【発明の効果】
本発明の補強グリッドは、縦方向の繊維束と緯方向の繊維束との織成により簡単に製造可能である。
また、交差部が平織組織となっているために、斜め方向の力に強く、補強グリッド全体として歪みが防止される。
また単位目付量当たりの厚みが大きくならないために、施工面に埋め込む場合に埋め込み易く、例えばコンクリートの使用量も少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の実施の形態である補強グリッドを示す外観図である。
【図２】図２は、図１の交差部の平織組織を示す平面図である。
【図３】図３は、多数の格子穴を有する補強グリッド全体を示す平面図である。
【図４】図４は、縦方向及び緯方向の繊維束が、３束の補強グリッドを示す外観図である。
【図５】図５は、その９つの交差点を有する平織組織を示す平面図である。
【図６】図６は、複数枚積み重ねて接着した状態の補強グリットを示す断面図である。
【図７】図７は、格子穴の面積を変えた各状態を示す図であり、（Ａ）は縦横方向とも繊維束が２束の場合、（Ｂ）は３束の場合、（Ｃ）は４束の場合を示す。
【図８】図８は、縦緯方向で繊維束の太さが異なる場合における補強グリッドを示す図である。
【図９】図９は、同じ方向の繊維束内でそれを構成する繊維束の太さが異なる場合における補強グリッドを示す図である。
【図１０】図１０は、縦緯方向で繊維束の束数が異なる場合における補強グリッドを示す図である。
【符号の説明】
Ａ…補強グリッド
１…繊維束（縦方向）
２…繊維束（緯方向）
Ｘ…交差部
Ｗ…平織組織
Ｓ…格子穴
【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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