(57)【要約】【課題】  被補強構造体の外周に補強具を密着させて、補強具の補強ゴム基材の弾性力と埋設した補強繊維とにより、被補強構造体を有効に補強する。【解決手段】被補強構造体１０を樹脂製のパイプとする。被補強構造体１０の外面１０ｂの構造に合わせた筒状のゴム構造本体３（肉厚ｔ１）で、肉厚ｔ１内に補強繊維（アラミド繊維）２を埋め込んで、補強具１を構成する。被補強構造体１０の外面１０ｂに補強具１を被せて、補強構造体１０を構成する。補強具１は、補強繊維２を埋め込んだシリコンゴム製のシートを丸めて筒状に形成し、あるいはシートを生じさせずに筒状に成形しながら補強繊維２を埋め込み筒状に形成し、あるいは被補強構造体２に補強繊維２を埋め込んだシートを巻きながら形成することもできる。【選択図】図１
2013253466.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
以下のように構成したことを特徴とする補強構造。
(1)肉厚内に一層又は複数層の補強繊維を埋設した補強ゴム材から補強具を形成する。
(2)硬質の被補強構造体の表面に、前記補強具を略密着して装着した。
【請求項２】
以下のように構成したことを特徴とする請求項１に記載の補強構造。
(1)予め中空形状に形成した補強具を、被補強構造体に嵌装した。
【請求項３】
以下のように構成したことを特徴とする補強具。
(1) 肉厚内に一層又は複数層の補強繊維を埋設した補強ゴム材からなる基材シートを構成する。
(2) 前記基材シートを単層又は複層に重ねて所定形状に形成する。
(3) 前記所定形状は、被補強構造体の被覆面の形状に対応した構造であって、該被補強構造体の被覆面に密着可能な構造とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、パイプ状、柱状、枠状、板状などの構造体を繊維補強ゴム材で覆った補強構造及びこの補強構造に使用する繊維補強ゴム材からなる補強具に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ゴム系の材料で構造体を補強等する提案は多々あった。例えば、電柱などの柱体の下部全体を包むようにゴム等の減衰体を設けた構造で、電気的に絶縁すると共に、柱体の振動を地盤に伝えない提案（特許文献１）、建築物の基礎に外側缶を埋設し、外側缶内に杭頭に内側缶を固定して、内側缶と外側缶との間にゴム等からなる緩衝材を装着して、地震荷重による引抜力を強化して振動を緩和する提案（特許文献２）、木製杭の外周にゴム等の可塑材料製被覆層を設け、水による浸蝕防止し補剛した木製複合杭の提案（特許文献３）、鋼製ブレースに耐火繊維・ブチルゴム等を巻き、更に鋼管を緩く被せて空間にモルタルを充填し、耐火・補強を図る提案（特許文献４）、ゴム状物質にガラス繊維を埋設して補強された可撓性有する防蝕カバーを、鋼管杭等に装着して海水による浸蝕を防止する提案がなされている（特許文献５）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２０３４３４
【特許文献２】特開２００８−１２１４００
【特許文献３】特開２００３−３０１４３８
【特許文献４】特開平９−３２８８１３
【特許文献５】実開平９−５９４６７
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
前記特許文献１の提案ではゴムの弾性を利用して振動を吸収することを主眼としたものであり、構造的に補強することはできなかった。また、特許文献２でも緩衝剤としてゴムの弾性を利用しただけであり、やはり構造的に補強することはできなかった。また、特許文献３では、ある程度の補強は果たせるが、木杭外面の凹部に、ゴム材内面の凸部を嵌合する構造であり予めゴム材を成形する場合には装着が困難であった。また、特許文献４では、ゴム材の内面は鋼材に密着し、外面は埋設されたモルタルに接触するので、弾性を充分に発揮することができなかった。さらに特許文献５では、シート状の防蝕カバーを丸めてフランジで固定する構造であり、ゴムの弾性を十分活用できず、また現場で防蝕カバー装着する場合には、異物が介在するおそれが高かった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこでこの発明では、任意の数の補強繊維層を有する補強ゴム材からなる補強具を被補強構造体の外周に密着したので、前記問題点を解決した。
【０００６】
すなわち、この発明は以下のように構成したことを特徴とする補強構造である。  
(1)肉厚内に一層又は複数層の補強繊維を埋設した補強ゴム材から補強具を形成する。  
(2)硬質の被補強構造体の表面に、前記補強具を略密着して装着した。
【０００７】
また、前記において、以下のように構成したことを特徴とする補強構造である。  
(1)予め中空形状に形成した補強具を、被補強構造体に嵌装した。
【０００８】
また、他の発明は、以下のように構成したことを特徴とする補強具である。  
(1) 肉厚内に一層又は複数層の補強繊維を埋設した補強ゴム材からなる基材シートを構成する。  
(2) 前記基材シートを単層又は複層に重ねて所定形状に形成する。  
(3) 前記所定形状は、被補強構造体の被覆面の形状に対応した構造であって、該被補強構造体の被覆面に密着可能な構造とした。
【０００９】
前記における略筒状とは、筒の側面の一部に開口や切り込みを形成した構造、半割の筒の組み合わせ構造など筒をベースとした形状を含む構造をいう。 
また、前記における構造体の外形は任意であり、パイプ状、柱状の他、板状、棒状、ワイヤー状などが考えられる。 
また、前記における「内面構造」とは、主に「内面形状」であるが、形状以外の表面処理や材質なども含めた概念である。
【００１０】
また、前記における被補強構造体の表面とは、主に外面であるが、被補強構造体が筒状であれば内面を含み、板状であれば、表裏面の内少なくとも表面をさす。
【発明の効果】
【００１１】
この発明の補強構造体では、被補強構造体の表面に補強具が密着されるので、補強具の補強ゴム基材の弾性力と埋設した補強繊維とにより、被補強構造体を補強することができる。  
補強具の外面に配するゴム層やゴム層間にある繊維の網目構造に（補強構造体打ち込む）地面などの砂礫等が表面に食い込むことにより、投錨効果が発揮され摩擦抵抗が上がり、補強構造体が抜けにくくなる。また、補強構造体では、被補強構造体と補強具は、補強具の緊縛力や端部締結構造により固定されているが、さらに被構造体と補強具の間においても投錨効果が発揮され、補強具と被補強構造体とが接する面で一体性が図られ、その接する面がずれにくくなっている。被補強構造体と補強具が一体的に変形し、補強具が原位置へ復帰する際にも確実な復帰ができる。二つの効果により、補強性能を効率的に利用できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１はこの発明の実施例で（ａ）は構成を、（ｂ）は補強構造体を表す。
【図２】図２は、実験例を表す図で、（ａ）は圧縮試験、（ｂ）は曲げ試験で、（ｃ）は衝撃強さ試験である。
【図３】図３は、圧縮試験の荷重−たわみ曲線である。
【図４】図４（ａ）は、曲げ試験の荷重−たわみ曲線、（ｂ）は補強構造体のプライ数の相違によるたわみの変化率を表すグラフである。
【図５】図５は補強繊維を説明する図で、（ａ）〜（ｃ）は同じ糸編み角度の補強繊維を異なる置き角度とした例、（ｄ）〜（ｆ）は、異なる糸編み角度の補強繊維の例を表す。
【図６】図６は、標識などのポールを被補強構造体とした実施例で、（ａ）は一部を破折した正面図、（ｂ）は埋める前の正面図である。
【図７】図７は、補強具をパイプ状とした他の実施例で、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図、（ｃ）は他の側面図、（ｄ）〜（ｆ）は他の補強構造体の断面図である。
【図８】図８は、被補強構造体を枠状とした実施例で、（ａ）は被補強構造体の正面図、（ｂ）はＡ−Ａ断面図、（ｃ）は補強具を巻いた状態の正面図、（ｄ）はＢ−Ｂ断面図、（ｅ）は補強具を巻いた状態の他の正面図、（ｆ）は側面図である。
【図９】図９は被補強構造体を枠状とした実施例で、（ａ）は補強構造体の正面図、（ｂ）はＤ−Ｄ断面図、（ｃ）はＣ−Ｃ断面図である。
【図１０】図１０は、図９の補強構造体の製造途中を表す図で、（ａ）は補強具を重ねた状態の正面図、（ｂ）はＥ−Ｅ断面図、（ｃ）は補強部を折り曲げた状態のＥ−Ｅ断面図である。
【図１１】図１１は他の実施例で、（ａ）（ｂ）は他の補強構造体の縦断面図、（ｃ）は他の補強具の正面図である。
【図１２】図１２（ａ）（ｂ）は被補強構造体を枠状とした実施例で被補強構造体と補強具とを接着以外で固定する補強構造体の正面図である。
【図１３】図１３は被補強構造体を枠状とした実施例で、（ａ）は他の正面図、（ｂ）はＦ−Ｆ断面図、（ｃ）は他の正面図、（ｄ）はＧ−Ｇ断面図、（ｅ）は他の正面図、（ｆ）はＨ−Ｈ断面図である。
【図１４】図１４は、被補強構造体を板状とした実施例で、（ａ）は被補強構造体の正面図、（ｂ）〜（ｅ）は、補強構造体の縦断面図である。
【図１５】図１５は、被補強構造体を板状とした他の実施例で、（ａ）は被補強構造体の正面図、（ｂ）はＩ−Ｉ断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
１．適用する被補強構造体の例
【００１４】
用途としては、特に限られないが、例えば以下のようなものを被補強構造体とすることができる。  
・柱状の構造物（円柱・角柱・棒材など柱状（中実構造）、
円筒・角筒など筒状（中空のパイプ状構造））
電信柱や各種支柱、建築・土木用の柱、
基礎杭・地盤改良用の杭・土留め用杭などの杭
（樹脂製、コンクリート製、金属製）
・ブロック状、板状、枠状の構造物
また、被補強構造体の材質については、任意であるが、例えば各種樹脂製、コンクリート製、金属製などが考えられ、比較的硬い材質のものが適する。
【００１５】
２．補強具（繊維補強ゴム材）の例
【００１６】
シリコンゴムシートの厚さ内にアラミド繊維を埋設して、このシートを丸めて筒状として、補強具を構成する。この場合、通常は１枚の長尺シート（連続多重巻き）を重ねて巻き、あるいは短いシートを巻き重ねて（不連続多重巻き）、補強具とする。また、巻き数（プライ数）は任意であり、通常は２層又は３層を想定しているが、単層あるいは４層以上とすることもできる。  
また、複数層のシートを巻いた場合、各シートで繊維の繊維方向や繊維の材質・太さなどを変えることもでき、補強効果や補強する方向などを調整することが出来る。  
また、予め、複数枚のシリコンゴムシートとアラミド繊維とを積層してシート状として、プレスなどで成型して、所定の形状の補強具（補強繊維入りゴムシート）を構成することもできる。
【００１７】
３．補強構造体
【００１８】
（１）  被補強構造体（剛性を有する支持構造体）１０の外面１０ｂに、弾性を有する補強具１（繊維補強ゴム材）を装着して、補強構造体２０を構成する（図１）。補強具１は、ゴム構造本体２内に補強繊維３を埋め込んで構成する。  
この補強構造体２０の補強具１では、シートに埋設する補強繊維の繊維方向を一方向に揃えて、被補強構造体１０に適用することにより、繊維方向の延び縮みに対して、補強構造体２０全体の変化量を少なくして、補強できる。また、この場合、繊維を横断する方向では、ゴム材の延びと協同して、変化量が多くなるが、速やかな原位置への復元を実現できる。  
また、繊維を交差するような編み方をして方向性を出さないようにした場合には、補強構造体を方向にかかわらず、ほぼ均一に補強できる。逆に縦糸と直交する横糸の強度、密度を変える事により、補強したい方向に補強力を持たせることも可能である。このように、繊維の構成を変えることにより、任意の補強構造を実現できる。
【００１９】
（２）  また、とりわけ、ゴム材を使用したことにより、ある程度の延びがあり、被補強構造体１０に合致した補強具１を工場などで予め筒状に製作して、現場で被補強構造体１０に装着することができるので、現場でシートを巻いて、補強繊維を硬化剤等で硬化させたり、対象物に接着剤等で接着する場合に比べて大幅に施工を簡略できる。  
例えば、装着する支持構造の外周形状・大きさに合わせた内周形状・大きさを有する筒状の補強具１を形成しておき、現場で、被補強構造体１０に装着する。この場合、装着時に、被補強構造体１０の外面１０ｂと補強具１の内面１ａとの間に多少の空気など気体を吹き付けることにより、補強具１が内径を広げるように伸びるので、容易に装着できる。さらに装着後は、補強具１は元の形状に戻り、摩擦などにより、確実に装着を維持できる。また、空気を吹き付けることにより、異物が接触面に入り込むことを防止できる。  
また、ゴム材は、シリコンゴムとしたが、被補強構造体１０の材質・形状や適用する場所の環境によって、適宜選択して使用することができる。例えば、被補強構造体１０が、土の中に埋め込む柱、杭などの場合、周囲の泥水、コンクリートなどに耐えられる素材を用途に応じて採用する。  
また、土の中などでの投錨効果を発揮させるためには、ゴム材については、表面に砂礫がめり込む必要があり、ゴム硬度７０°（ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３）以下の柔軟性を有するゴム材が望ましい。また、補強繊維についても、網目の大きさ等を選択することができる。ゴム材と補強繊維の選択により、効果を調整することができる。
【００２０】
（３）  このように、構成した補強構造体２０は、例えば、中間部及び下部を地中に埋設し、上部を地上構造物に埋設される基礎杭として使用することができる。この場合、補強構造体２０の外面がゴム材で形成されるので、土中で砂礫などがゴムの表面に食い込み摩擦抵抗が上がることが考えられる。また、補強繊維の網目構造にも砂礫などが食い込み、網目が保持するためゴム材のみに比べ、より摩擦抵抗を上げることができる。ゴム材と補強繊維を選択することにより、摩擦抵抗を調整することが可能である。  
また、被補強構造体１０を樹脂杭として、この被補強構造体１０で対応できる範囲で、建築現場に適用すれば、仮設の補強材（土留め）や地盤補強（やわらかい土壌や液状化の起こりそうな砂地盤など、比較的浅いところ（２ｍくらい）で使用するところ。）、仮設の構造物の基礎などに適用できる。
【００２１】
（４）  また、例えば、被補強構造体を標識などのポール（中空の柱状の金属材料）１２とした場合、既設のポール１２を地面から掘り起こし表面を清掃して、ポール１２の下端部から地面１６の上方までの長さ部分を前記補強具１で密着して覆い、補強構造体２０とする（図６（ａ）（ｂ））。このように形成した補強構造体２０では、地面１６の下方の地下部分では、地中の土砂１５が補強具１を押すのでゴム構造体部分が凹み、いわゆる投錨効果で補強構造体２０は抜け難くくなる（図６（ａ））。また、この際、補強具１の上端１ｃは、地面１６より１０センチメートル以上上方に位置させることが望ましい。  
また、この場合、補強具１は、
・シート状のゴム構造本体３と補強繊維２を現場で巻いて補強具１を嵌装した補強構造体２０を構成する。  
・ポール１２を引きあげてポール１２の下端から、あるいは標識板１４を外してポール１２の上端から、それぞれ筒状の補強具１をポール１２に被せることもできる。
【００２２】
（５）また、補強具は、補強繊維の布の編み方、糸の角度などで装着しやすさと強度が調整できる。
【実施例１】
【００２３】
図１〜図５、図０７に基づいて、この発明の実施例を説明する。
【００２４】
１．補強構造体の構成
【００２５】
（１）  外径Ｄ１１、内径Ｄ１２、長さＬ１の筒状のゴム構造本体３（肉厚ｔ１）で、肉厚ｔ１内に補強繊維（アラミド繊維）２を埋め込んで、補強具１を構成する。補強具１は、補強繊維２を埋め込んだシリコンゴム製のシートを丸めて、筒状に形成する。この際、求める性能により複数回、積層することもできる（積層数を「プライ数」という）。また、補強繊維２は直交する格子状に編んだものを巻いて筒状にしたものである。  
この場合、糸編み角度９０°の補強繊維を、筒状の軸方向に対して補強繊維２を軸に対して直角に配置した（布置き角度９０°）。  
一般に、補強具１の補強効果は、繊維の長さで決まるため、筒状の軸方向と軸に直交する方向で、補強繊維２を配するようにする。補強具１のパイプ１０（被補強構造体）への装着性のために、繊維方向を筒状の軸方向に対して４５°〜６０°の範囲で傾けて、配することもできる（図５（ａ）〜（ｃ））。
【００２６】
（２）  ポリエチレン製のパイプ１０（被補強構造体。外径Ｄ２１≒Ｄ１２、内径Ｄ２２、長さＬ２、厚さｔ２）の一方の端から、補強具１をパイプ１０の外面１０ｂと補強具１の内面１ａとの間に嵌装する（図１（ａ））。この際、空気を吹き付けながら嵌装することもできる。 
補強具１を嵌装完了後、パイプ１０のほぼ全長に亘り（両端部には補強具１が位置しない場合もある）、補強具１が密着嵌装された補強構造体２０を構成する（図１（ｂ））。
【００２７】
２．実験例
【００２８】
前記実施例に基づき、圧縮試験、曲げ試験、衝撃強さ試験を行った。
【００２９】
（１）試験用供試体
使用した供試体は以下の内容とした。  
（ａ）補強具１
（補強具１：３プライ）
外径Ｄ１１＝６６ｍｍ、内径Ｄ１２＝６０ｍｍ
（補強具１：５プライ）
外径Ｄ１１＝７０ｍｍ、内径Ｄ１２＝６０ｍｍ
また、補強繊維２は、メタ型アラミド繊維（例えば、「コーネックス」（帝人テクノプロダクツ株式会社の登録商標））を使用する。この場合、物性は、
・目付量    １１０ｇ／ｃｍ２
・引張強度（Ｗａｒｐ）  ９８０Ｎ／５ｃｍ（≒９９．９ｋｇｆ／５ｃｍ）
・引張強度（Ｗｅｆｔ）  ９４０Ｎ／５ｃｍ（≒９５．９ｋｇｆ／５ｃｍ）
・厚み                  ０．４１ｍｍ
・断面積                ０．２０５ｃｍ２
・引張強度（アラミド研究会試験方法換算）  ４８７．５ｋｇｆ／ｃｍ２
程度のものを採用する。その他、目的に応じて物性の合った素材を適宜選択して使用することができる。  
（ｂ）パイプ１０
パイプ１０は、以下の寸法に形成したポリエチレン製パイプを使用した。  
（パイプ１０）
外径Ｄ２１＝６０ｍｍ、Ｄ２２＝４８ｍｍ、ｔ２＝６ｍｍ
（ｃ）供試体
補強構造体２０の供試体は、補強繊維２を埋めたシート（厚さ約１ｍｍ）を丸めて、筒状に形成する。この場合、
・シートを３回巻いた３プライ（即ち補強繊維２が３層）
・シートを５回巻いた５プライ（即ち補強繊維２が５層）
・シートを巻いていないパイプ
の３つの供試体を用意した。供試体の補強具１の長さＬ１、パイプ１０の長さＬ２は、試験毎に以下の寸法とした。  
（曲げ試験）    Ｌ１＝  ６５０ｍｍ  、Ｌ２＝６８０ｍｍ
（圧縮試験）    Ｌ１＝  １００ｍｍ  、Ｌ２＝１２０ｍｍ
（衝撃強さ試験）Ｌ１＝  ２９０ｍｍ  、Ｌ２＝３１０ｍｍ
【００３０】
（２）圧縮試験
圧縮試験は、ＪＩＳ  Ｋ６９３１に準拠して、以下のように実施した。図２（ａ）のように、補強構造体２０等の軸を縦にして床に対して垂直に配置して、圧縮荷重を掛けて「荷重−たわみ」を計測して、最大降伏点の変化を目視した。図３に、このときの「荷重−たわみ」曲線を示す。最大降伏点の変化は、下記表１の結果となった。
【００３１】
【表１】
2013253466.tif 000003
【００３２】
パイプ１０に筒状の補強具１を取り付けることにより、最大降伏点を高めることが確認できた。また、プライ数（層数）を増加させることにより、最大降伏点も増加することが確認できた。これは、パイプ１０の外径変化を補強具１が規制しているためと考えられる。例えば、長尺な構造物の座屈対策で補強できることが期待される。
【００３３】
（３）曲げ試験
曲げ試験は、ＪＩＳ  Ｋ６９３１に準拠して、以下のように実施した。各供試体を、軸を横にして配置して、下面を距離Ｌ３（＝４８０ｍｍ）の支点で支持して、上面中央から下方に向けて押圧して（図２（ｂ））、荷重とたわみを測定した（図４（ａ））。また、この際、たわみ範囲２０〜３０ｍｍの場合について、たわみに対する荷重の変化率をグラフに表した（図４（ｂ））。また、変位２０ｍｍ、２５ｍｍ、３０ｍｍとなった変化状態での荷重を抜き出して、表２に示した。  
補強具１を装着することにより、荷重に対してたわみが少なく、強度剛性が高まったことが確認できた。また、プライ数を増やすことにより、ほぼ比例して荷重変化率が増加する。したがって、補強構造体２０の軸に直角な方向（せん断方向）からの荷重に対する補強方法として、有効となる可能性が高い。
【００３４】
【表２】
2013253466.tif 000004
【００３５】
（４）衝撃強さ試験
衝撃強さ試験は、ＪＩＳ  Ｋ６９３２に準じた試験方法であるが、条件は錘重量（３２ｋｇ）、錘の落下高さ（１５７０ｍｍ）とした。  
試験に使用する試験ホルダー２２は、床２５に置くことができるベース２４上に、試験体を収容する保持筒２３を斜めに立設して構成してある（図２（ｃ））。したがって、保持筒２３の軸は、ベース２４（床２５）に垂直な線２６に対して、角θ（約５°）に設定してあるので、試験ホルダー２２の保持筒２３に補強構造体２０を収容して、床２５に置けば、補強構造体２０は床２５に垂直な線２６に対して角θ（約５°）に傾斜して保持される。  
図２（ｃ）のように、床面に対して角θ（＝５°）傾斜した試験ホルダー２２に、軸を縦にした供試体（補強構造体２０）の下端部を保持して、上方１５７０ｍｍから錘（３２ｋｇ）を落下させて、供試体（補強構造体２０）の長さ方向の変形を目視観察した。同様に供試体としてパイプ１０を試験ホルダー２２に収容して、同様に上方１５７０ｍｍから錘（３２ｋｇ）を落下させて、供試体（パイプ１０）の長さ方向の変形を目視観察した。  
図２（ｃ）で、補強構造体２０の外面で、試験ホルダー２２の上縁（開口縁）と接する点２０Ａ（補強具１の外面）付近が最も移動量が多く、上方向けて、または下方に向けて徐々に変化量が小さくなるような傾向が、各供試体で共通に見られた。試験ホルダー２２に保持されていない側（フリーな側）の変形が特に大きかった。この場合、補強具１を装着した供試体（補強構造体２０）では全体に変化量が少なくかつ点２０Ａ付近の周囲でもなめらかな変化量の変化が現れた、さらに、すみやかな原位置への復帰がみられた。しかし、補強具１が無い供試体（パイプ１０）では変化量が大きく、かつ点２０Ａ付近で、部分的に急激な変化量の大きな変化が見られた。この変形は、座屈によるものと考えられる。  
したがって、補強具１により座屈防止の作用があると考えられ、例えば、打ち込み使用する杭に補強具１を装着して補強構造体２０を構成すれば、有効な活用が図られる。
【００３６】
３．他の実施態様
【００３７】
（１）  前記実施態様において、補強具１を被補強構造体（パイプ）１０の外面形状に合わせて予め中空状に成形して構成した場合には、被補強構造体１０に補強具１を装着した状態での養生が不要であり、補強構造体２０を構築する作業の効率化を図ることができ、この場合、補強具１と被補強構造体１０の固定に接着剤を用いることにより確実性を上げることもできる。  
また、予め筒状に形成した補強具１を形成することが望ましいが、シート状の補強具１をパイプ１０に巻いて、装着することもできる（図示していない）。  
また、筒状で、長さ方向に切り込み５を入れて補強具１として（図７（ａ）（ｂ））、切り込み５を開いてパイプ１０に嵌装して密着させ補強構造体２０を構成することもできる（図７（ｄ））。また、筒状を半割にした形状の補強具片６、６を予め用意して（図７（ｃ））、パイプ１０の外側に密着して取り付けて補強構造体２０を構成することもできる（図７（ｅ））。この場合、予めパイプ１０にシート状の補強具１を巻いた後に補強具片１ａ、１ａを嵌め（図示していない）、あるいは筒状を半割にした形状の補強具１ａ、１ａを嵌めた後で、外周にさらにシート状の補強具１を巻くこともできるできる（図示していない）。  
また、被補強構造体（パイプ）１０の構造や性質によっては、被補強構造体１０の内面１０ａに、筒状、半割筒状、シート状などの補強具１を巻く（挿入して密着する）こともできる（図７（ｆ））。
【００３８】
（２）  また、前記実施態様において、Ｌ１＜Ｌ２、として、パイプ１０の長さ方向の両端補強具１が被覆されない部分を形成したが、パイプ１０の全長に亘って補強具１を装着する（Ｌ１＝Ｌ２）こともできる（図示していない）。あるいは、パイプ１０の長さ方向の両端面も含めて覆うように補強具１を装着することもできる。
【００３９】
（３）  前記実施態様では繊維補強入りシートの補強繊維２について、補強繊維２は直交した格子状の編み方をしたものを補強具１の軸に対して９０°に配置した（図５（ｃ））。９０°の場合は、座屈や曲げの変形に対して、補強繊維２の余裕度がないため、変形は小さく抑えることはできるが、装着性などに問題がある場合がある。そのため補強繊維（布）２を傾けて配置することがある（図５）。補強繊維（布）２を４５°に傾けた場合は（図５（ａ）。布置き角度４５°）、方向性がなく、挿入性と布の変形は縦横の変形が均等に起こる（実際、前記実施態様の補強具１では何層にも巻きつけるため、布のみのように均等には変形しない。）。補強具１の軸方向に対して布置き角度が大きくなる角度（例えば６０°）に配置すると（図５（ｂ））、周方向に長い繊維が増えるため、座屈に対して強くなる方向になる。布置き角度６０°をさらに傾けると９０°になる（図５（ｃ））。  
繊維の配置の仕方によって求める補強性能に応じて、１つの補強具１の中で、曲げを受ける上部、圧縮を受ける中間部など部分位置に応じて繊維の数や配置を変えることもできる（図示していない）。
【００４０】
（４）  補強繊維をシートにして巻きつけるのではなく、直接に筒状に形成するいわゆるブレードホースのように構成することもできる。すなわち、補強具１の上に直接補強糸を編み、補強具１とする場合は、補強糸の編み角度を可変する（例えば、軸に対して３０°〜６０°の角度）ことができ一本の連続した補強具の中で強度を可変することができ、補強の方向や役割を変えることができる（図５（ｄ）〜（ｆ））。
【００４１】
（５）  前記実施例において補強具１にフィルム状又は線状などの各種センサーを付加することができる（図示していない）。センサーは、被補強構造体と補強具１の間に挟むことにより補強具１の緊縛力により固定することもでき、接着剤を使用しなくても固定することができる。なお、当然、接着剤を使用することにより補強具１の内面１ａ、または外面１ｂに固定することもできる。また、補強具１の製造過程でゴム層間に各種センサーを内装し、加硫を行うことにより補強具１と一体化することもできる。この場合、補強具１とセンサーをより確実に固定することができる。また、センサーからの情報は、有線又は無線で取り出せるようにしておき、被補強構造体（杭）の情報が容易に入手することができる。たとえ有線になった場合でも、補強具１の構造上、中に埋め込むことも容易であり、より有線にすることにより確実に情報を入手することができる。
【００４２】
例えば、ひずみセンサーを配置した補強具１を基礎杭に装着した場合、地中に埋設すれば通常の補強効果に加えて、基礎杭が高い応力により変形する場合などを検知し、地上で情報を入手することができる。従来のように基礎杭の周囲を掘り起こさなくても、基礎杭の健全度や損傷具合を把握することができる。そのため、基礎杭の交換や補修などのメンテナンスの判断も容易になる。とりわけ、地中に埋設され、使用状況を目視で確認できないものに対して有効である。  
また、センサーは、ひずみセンサー以外にも面状、線状であれば、圧力センサーなど任意のセンサーを配置することができる。また、被補強構造体の状況を感知するセンサー以この場合、補強具１の外面１ｂにセンサーを露出して取り付けることもできるが、被補強構造体の状況を知らせるときと同様に、ゴム層間に内装して、埋め込んで一体化することも可能である。
【実施例２】
【００４３】
図８〜図１５に基づき他の実施例を説明する。この実施例は、被補強構造体を枠状、板状など平たい形状とした例である。
【００４４】
１．補強構造体５０の構成
【００４５】
（１）  被補強構造体は、断面長方形の角パイプ（例えば、断面２ｃｍ×３ｃｍ程度）を屈曲しあるいは溶接などして枠状構造体（被補強構造体）３０から形成する（図８（ａ）（ｂ））。全体外観は、例えば、縦５０ｃｍ×横５０ｃｍ程度として、枠状構造体３０の枠の中には開口３５を形成する。ここで、枠状構造体３０の直線部分を直線部（辺）３６、３６として、辺３６，３６が交わる部分を角部３７、３７とする。また、枠状構造体３０の枠状の一面を表面３１、他面を裏面３２とする。また、表面３１、裏面３２を除く、外側を外周面３３、内側を内周面３４とする（図８（ａ）（ｂ））。  
また、枠状構造体３０は角パイプでなく他の断面形状た、中実の棒材から構成することもできる。また、枠状構造体３０は四角形以外の円形、三角形、五角形、六角形など形状は任意である（図示していない）。
【００４６】
（２）  補強具４０は、前記実施例１と同様に、補強繊維２を埋め込んだシリコンゴム製のシートを、被補強構造体３０の全体に巻き付ける。この場合のプライ数、繊維方向は、前記実施例１の各実施例を採用することができる。  
また、この場合、例えば、枠状構造体３０の内周形状（開口３５の形状）に合わせた四角形の本体部４０ａと、本体部４０ａの各辺に、枠状構造体３０の各辺３６、３６を巻くことができる突出部４０ｂ、４０ｂを連設して、一体の略十字状に形成して、補強具４０を構成する（図１０（ａ））。略十字状の補強具４０の裏面４１ｂで、本体部４０ａを枠状構造体３０の表面３１側に向けて配置する。この際、本体部４０ａは、枠状構造体３０の開口３５に位置する（図１０（ａ）（ｂ））。  
続いて、各突出部４０ｂ、４０ｂを、枠状構造体３０の各直線部３６で、表面３１、外周面３３、裏面３２及び内面３４に順に巻き付け接着して、各突出部４０ｂの先端部４０ｃを本体部４１ｂに重ねて接着する（図１０（ｃ））。  
続いて、補強具４０を巻き付けた枠状構造体３０の内周側（開口３５側）に、枠状構造体３０の内周よりやや小さな外周を持つ補強枠４８を取り付け（図１０（ｃ））、補強枠４８の外周で、補強具３０の突出部４０ｂを枠状構造体３０の内周面３４側に押さえる。さらに、補強枠４８と本体部４０ａとで、突出部４０ｂの先端部４０ｃを挟み、補強枠４８と突出部４０ｂの先端部４０ｃに接着して、補強構造体５０を構成する（図９（ａ）〜（ｃ））。  
このように構成した補強構造体５０では、補強具３０の本体部４０ａ（枠に巻かれていなく、開口３５に位置する）が均等に張力を発揮できるように取り付けられていることが望ましい。  
また、この場合、直線部３６、３６のみに補強具４０が巻かれ、角部３７、３７は露出する。一般に、このような枠強構造体３０の場合、四辺の直線部３６、３６の部分で曲げやせん断を受ける場合が多く、この部分のみを補強することが特に有効である。  
なお、ここで、枠状構造体３０と補強具４０とを接着したが、接着は、接着剤の塗布や接着シートの積層など任意である。また、枠状構造体３０と補強具４０とは当接した面がずれないように固定さていれば良いので、接着に限らず摩擦による圧着、表面を溶かした溶着、あるいは、ビス類による固定など（図１２参照）その他の手段で固定することも可能である（図示していない）。
【００４７】
２．補強構造体５０の使用
【００４８】
（１）  このように構成した図０９のような補強構造体５０、すなわち開口３５を補強具４０で覆った場合、開口３５付近に本体部４０ａあり、本体部４０ａがある程度のストロークで変形（伸びる）できる。例えば、補強構造体５０をトンネルの内壁５２に、補強具４０の表面側４１ａを向け（図９（ｂ）、あるいは、裏面４１ｂ側を向け（図９（ｃ））、固定して、内壁５２を補強できる。
【００４９】
（２）  また、補強具４０の本体部４０ａに圧力センサーなどを埋め込んでおけば、開口３５内に収まるような小さな破片で、トンネル内壁面５２の崩壊が起こった場合であっても、補強具４０の本体部４０ａが弾力によりある程度のストロークを確保した状態で変形して、その破片を受け取り、センサーが反応するので、小規模の壁面崩落の兆しも把握できる（図９（ｂ）（ｃ））。とりわけ、トンネル内壁面５２と補強具４０の本体部４０ａとの間に空間を取った状態であれば（図９（ｃ））、補強具４０の本体部４０ａがより多くのストロークで変形できるので好ましい。  
したがって、とりわけ、トンネル内壁の補修工事を開始する前の予備作業として、この補強構造体５０をトンネル内壁面５２に固定すれば、内壁面５２を補強して補修作業開始まで通行の安全を図り、かつ内壁面５２の崩れが始まった場合にはこれを把握できるので、そのトンネルを優先して補修工事を進めることができるなど、効率的かつ安全な施工管理を安価に実現できる。
【００５０】
３．他の実施例
【００５１】
（１）  前記実施例において、補強具４０の突出部４０ｂで、枠状構造体３０の各直線部３６で、表面３１、外周面３３、裏面３２、内面３４を覆いかつ本体部４０ａに接着して、補強枠４８も取り付けたので、枠状構造体３０を強固に補強できるが、補強の程度により他の構造とすることもできる（図１１）。例えば、補強枠４８を省略して、突出部４０ｂを本体部４０ａに接着することを省略し（図示していない）、あるいは突出部４０ｂを、枠状構造体３０の各直線部３６で、内面３４を除く、表面３１、外周面３３及び裏面３２に接着することもできる（図１１（ａ））。また、突出部４０ｂを、枠状構造体３０の各直線部３６で、内面３４及び裏面３２を除く、表面３１及び外周面３３に接着することもできる（図１１（ｂ））。
【００５２】
（２）  また、前記実施例において、本体部４０ａを枠構造体３０の内周に合わせて形成したので、補強具４０の重なりが少なく効率的な補強構造体５０を構成できるが、本体部４０ａを枠構造体３０の外周に合わせることもできる（図１１（ｃ））。この場合には角部３７、３７にも補強具４０を巻くことができるので強固な補強構造体５０を構成できるが、角部３７、３７で補強具４０の重なりが生じるので、補強具４０が厚くなる。  
また、補強具４０を略十字状としたので、枠状構造体３０に対して、補強具４０を重なりをできるだけ少なくして、厚さが必要以上に厚くならないように、効率的な補強を実現できるが、枠構造体３０の補強が、直線部３６のみ、角部３７のみ、あるいはその他の一部のみの補強で足りる場合には、または、補強具４０の重なりを考慮しなければ、補強具の形状は略十字状以外の正方形など他の形状でも可能である（図示していない）。
【００５３】
（３）  また、前記実施例において、補強具４０で、開口３５を塞ぐ本体部４０ａに相当する部分を省略して、枠構造体３０の部材部分（直線部３６及び角部３７）を覆うこともできる（図８（ｃ）〜（ｆ））。  
この場合、枠構造体３０の部材部分の全体（直線部３６及び角部３７）を補強具４０で覆い（図８（ｃ）（ｄ））、あるいは、直線部３６のみを覆うこともできる（図８（ｅ）（ｆ））。直線部３６のみを覆う場合、シート状に形成した長方形の積層ゴム材料を、被補強構造体１の各辺毎に用意して巻くこともできる。
【００５４】
（４）  また、前記実施例において、補強具４０は、枠状構造体（被補強構造体）３０に接着したが、摩擦で圧着して、枠補強構造体３０とを一体に固定して補強構造体５０を構成することもできる。  
また、補強具４０と枠状構造体（被補強構造体）３０とをボルトやビスなどの棒状固定具３８、３８で固定することもできる。例えば、補強具４０の外周面４２（枠状構造体３０の外周面３３側。図１２（ａ））から、あるいは補強具４０の表面４１（枠状構造体３０の表面３１側。図１２（ｂ））から、あるいは補強具４０の内周面４２ａ（枠状構造体３０の内周面３４側。図１２（ｃ））から、あるいは補強具４０の裏面４１ａ（図示していない）から、枠補強構造体３０に向けて棒状固定具３８、３８を打ち込んで、補強具４０を枠強構造体３０とを固定して一体化することもできる（図１２）。また、補強具４０の外周面４２、内周面４２ａ、表面４５、裏面４１ａの複数方向から、棒状固定具３８、３８を打ち込んで固定することもできる（図示していない）。  
補強具４０と枠状構造体（被補強構造体）３０とは当接面でずれが生じなければ良いので、固定する手段は任意である。これは、実施例２の他の態様や、前記実施態様、実施例１などでも同様に他の固定手段を適用することもできる。
【００５５】
（５）  また、前記実施例において、開口３５を塞ぐ場合、他の構成とすることもできる。  
すなわち、まず、枠状構造体３０に前記のようにして補強具４０を巻いて、さらに、枠強構造体３０の開口３５を塞ぐように、補強具４０の表面４１側及び裏面４１ａ側に、シート状の補強具片４４、４５を固定して、補強具４６として補強構造体５０を構成することもできる（図１３（ａ）（ｂ））。  
また、枠状構造体３０の正面３１、裏面３２及び外周面３３を覆うように、ゴム構造体及び補強繊維を固定して。補強具４６することもできる（図１３（ｃ）（ｄ））。この場合、枠状構造体３０の内周面３４には補強具４６が固定されず、表面３１側の補強具片４６ａ及び裏面３２側の補強具４６の補強具片４ｂが開口３５を覆い、開口３５の位置に中空部を構成する。また、この場合、補強具４６を予め偏平な筒状（袋状）の中空形状で構成することもできる。  
また、図１３（ｃ）（ｄ）の構造において、一方の表面側の補強具片４６ａの部分を、枠状構造体３０の内周面３４、３４に固定すると共に、表面側の補強具片４６ａの部分を裏面側の補強具片４６ｂとを当接又はさらに接着することもできる（図１３（ｅ）（ｆ））。
【００５６】
（６）  また、前記実施例において、被補強構造体として板状の板状構造体６０を使用することもできる（図１４（ａ））。この場合には、板状構造体６０の全面（表面６１、裏面６２及び肉厚部分）をゴム構造本体に補強繊維とを積層した補強具６４を被せて補強構造体５０を構成する（図１４（ｂ））。この補強構造体５０も、トンネルの内壁５２の補強など比較的広い平面の補強に使用することができる。この場合、補強具６４を予め形成した偏平な筒状（袋状）の中空形状とすることもできる。  
また、この場合、補強具６４は、板状構造体６０の裏面６２の中央部分の被覆を省略して、表面６１、肉厚部分、裏面６２の外周部分を被覆するように構成することもできる（図１４（ｃ））。また、補強具６４は、板状構造体６０の裏面６２の被覆を省略して、表面６１、肉厚部分を被覆するように構成することもできる（図１４（ｄ））。また、補強具６４は、板状構造体６０の裏面及び肉厚部分の被覆を省略して、表面６１のみを被覆するように構成することもできる（図１４（ｅ））。  
また、この場合、板補強体６０の中央部分などに開口６３を形成して、開口６３付近の補強具６４に圧力センサー、ひずみセンサーなどのセンサー類を埋め込んでおけば、補強具６４でセンサー付近（開口６３付近）の延びを確保できるので、崩落が予想されるトンネルの壁面５２の補強に有効に使用することができる（図１５（ａ）（ｂ））。
【符号の説明】
【００５７】
１    補強具
１ａ  補強具の内面
１ｂ  補強具の外面
２    補強繊維（補強具）
３    ゴム構造本体（補強具）
５    補強具の切り込み
６    半割の補強具片
１０  パイプ（被補強構造体）
１０ａ  パイプの内面
１０ｂ  パイプの外面
１２  ポール
１４  標識板
１５  土砂
１６  地面
２０  補強構造体
２２  試験ホルダー
２５  床
２６  床に垂直な線
３０    枠状構造体（被補強構造体）
３１    枠状構造体の表面
３２  枠状構造体の裏面
３３    枠状構造体の外周面
３４  枠状構造体の内周面
３５    枠状構F造体の開口
３６    枠状構造体の直線部
３７    枠状構造体の角部
４０    補強具
４０ａ  補強具の本体部
４０ｂ  補強具の突出部
４１    補強具の表面
４１ａ    補強具の裏面
４２      補強具の外周面
４４、４５  補強具片
４６    補強具
４８    補強枠
５０    補強構造体
５２    トンネルの壁面
６０  板状構造体（被補強構造体）
６１  板状構造体の表面
６２  板状構造体の裏面
６３  板状構造体の開口
６４  補強具
【図１】
2013253466.tif 000005
【図２】
2013253466.tif 000006
【図３】
2013253466.tif 000007
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2013253466.tif 000011
【図８】
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【図９】
2013253466.tif 000013
【図１０】
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【図１１】
2013253466.tif 000015
【図１２】
2013253466.tif 000016
【図１３】
2013253466.tif 000017
【図１４】
2013253466.tif 000018
【図１５】
2013253466.tif 000019