JP2003227060A

JP2003227060A - 補強用繊維シート

Info

Publication number: JP2003227060A
Application number: JP2002030161A
Authority: JP
Inventors: Susumu Kato; 進加藤; Tomoo Mimura; 友男三村; Kimikazu Kato; 公和加藤; Toru Utsunomiya; 徹宇都宮; Kunihiro Kawabata; 邦裕川端; Takayuki Amano; 隆幸天野
Original assignee: Maeda Kosen Co Ltd
Current assignee: Maeda Kosen Co Ltd
Priority date: 2002-02-06
Filing date: 2002-02-06
Publication date: 2003-08-15

Abstract

(57)【要約】【課題】厚さムラが極力少なく且つ柔軟性に優れ施工
性の優れた補強用繊維シートを提供すること。【解決手段】強化繊維糸1Ａを一方向に多数配列して
なる束シート1に対して、該束シート1の表裏両面に束シ
ート1の方向とは異なる方向に緯糸2.（３）を添付接着
し、束シート1を一体に保持した補強用繊維シートＡ。【効果】補強用繊維シートとして柔軟性に優れたもの
となる。また表裏がないために施工上、作業が効率良く
行える。しかも接着剤の束シート１に対する浸透性に優
れているために、施工上の高品質が保証される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、部材を補強するた
めの補強用繊維シートに関し、更に詳しくは、一般的な
建築構造物、例えば、建築物の柱、梁、スラブ、壁、橋
脚、橋桁、床版、トンネル覆工等に対して補強用として
使用される補強用繊維シートに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】一般に建築構造物は、常に、種々の外
力、衝撃、振動等を受ける状態にある。そのため建築構
造物としては、その構造や材料を選ぶことにより適用場
所に十分耐えるだけの強度を持つように設計されてい
る。しかし、近年、起きた大地震等により建築構造物
（例えば高速道路等の橋脚）は、意外なほど強度的に劣
るものであることが明かになった。それは、建築構造物
の構造設計の他に、その材質（例えばコンクリート等）
の強度低下に問題があるためとされている。このような
ことから建築構造物を補強して強度を向上させる対応策
が必要となっている。しかし、既に作られた建築構造物
の構造自体を新たに造り変えることや、その材質を変更
することは技術的にもまたコストの面からも難しい。

【０００３】そのため、現時点では、既に建築されてい
る建築構造物（例えば、建屋の柱、高速道路橋脚等）を
補強するため、その周囲に補強材である鋼板を取り付け
る手法が多く採用されている。しかし、鋼板は、重量が
嵩み搬入に手間取ることや、溶接等の手段が必要である
ことから、鋼板の代わりに、補強のための繊維シートを
補強対象部材の周囲に接着等により貼り付け固定する方
法が開発された。

【０００４】この方法として、例えば、特許第２８１９
３３３号（構築物の補強方法）がある。この方法は、支
持体シートの両面に強化繊維を一方向に配列して接着し
た一方向配列強化繊維シートを使って構築物に貼り付け
補強する方法で、一般に、施工効率がよいとされてい
る。構築物の表面に貼り付けるには、施工性の点から支
持シートは極力柔軟性に富むことが重要であるが、支持
シートがクロス状とかフィルム状であるために、シート
全体としてはいまいち柔軟性に劣ることが欠点である。

【０００５】また、他の方法として、例えば、特開平１
０−１０２３６４号公報（構造物の補強方法）がある。
この方法では、アラミド補強繊維群を一単位として、そ
れを間隔を持って畝状に配列させ、この畝状の繊維群を
補強繊維で束ね、畝間で経編組織で絡ませて結束させた
アラミド補強繊維シートとしている。そして、このアラ
ミド補強繊維シートを補強対象物に接着させることによ
り補強している。この方法では、上記のものよりは柔軟
性があるが、畝間で絡みが生じているために、この部分
の厚さが厚くなり必ずしも満足できる柔軟性は得られな
い。また、絡み部分を有しているがためにシート全体と
して厚さにムラができる欠点がある。

【０００６】更にまた、他の方法として、例えば、特開
平７−２４３１４９号公報（一方向性補強織物およびそ
の製造方法）がある。これは、偏平糸からなる強化繊維
マルチフィラメント糸を一方向に互いに並行且つシート
状に引き揃えた糸条群の表裏両側に横方向補助糸群が位
置し、この横方向補助糸群が糸条群又はたて方向補助糸
群の下を潜って織組織（結束状態）に形成された強化繊
維シート状物（織物）を使い、この強化繊維シート状物
を補強対象となるものに接着させることにより補強する
方法である。

【０００７】この方法によれば、表裏両面から強化繊維
マルチフィラメント糸の糸条群を横方向補助糸群が挟む
ように配置されているために、その糸条群を的確に保持
できる。また、この方法によれば、柔軟性があるために
四角形のコンクリート構造体のコーナ部にも容易に沿わ
せて施工することができる利点がある。しかし、横方向
補助糸群が、糸条群又はたて方向補助糸群とが絡み合う
部分を有するために柔軟性には自ずと限度がある。すな
わち、例えば、橋脚のような大きなものには効果を発揮
するが、比較的小さい四角小柱等のコーナ面には沿わせ
にくく必ずしも的確な施工は得られない。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる実情
を背景に、上記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、厚さムラが極力少なく且
つ柔軟性に優れ施工性の優れた補強用繊維シートを提供
することを目的とする。

【０００９】

【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、
繊維束を結束しなくても、施工時に、補強対象物に接着
された補強繊維糸がその表面に対して浮き上がらない程
度に両側から保持されていれば施工性に問題ないことを
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。

【００１０】即ち、本発明は、（１）、強化繊維糸を
一方向に多数配列してなる束シートに対して、該束シー
トの表裏両面に束シートの方向とは異なる方向に緯糸を
添付接着し、束シートを一体に保持した補強用繊維シー
トに存する。

【００１１】そして、（２）、異なる方向が、束シート
に対して直角方向である補強用繊維シートに存する。

【００１２】そしてまた、（３）、異なる方向が、束シ
ートに対して傾斜した方向である補強用繊維シートに存
する。

【００１３】そしてまた、（４）、表裏両側の各緯糸
が、傾斜しており、一方側から見て同じ傾斜度である補
強用繊維シートに存する。

【００１４】そしてまた、（５）、表裏両側の各緯糸
が、傾斜しており、一方側から見て異なる傾斜度である
補強用繊維シートに存する。

【００１５】そしてまた、（６）、表裏両側の各緯糸
が、傾斜しており、一方側から見て表側と裏側では異な
る傾斜度であり、表側と裏側とでは緯糸が交差している
補強用繊維シートに存する。

【００１６】そしてまた、（７）、表裏両側の各緯糸の
ピッチ間隔が表側と裏側とでは異なっている補強用繊維
シートに存する。

【００１７】そしてまた、（８）、表裏両側の各緯糸の
ピッチ間隔が表側と裏側とでは同じである補強用繊維シ
ートに存する。

【００１８】そしてまた、（９）、強化繊維糸がアラミ
ド繊維又は炭素繊維である補強用繊維シートに存する。

【００１９】そしてまた、（１０）、緯糸は、ガラス繊
維等の無機繊維、金属繊維、アラミド繊維、ポリアクリ
ル繊維、ポリアミド繊維、ポリエステル繊維、ポリエチ
レン繊維、綿，毛，絹等の天然繊維より選ばれた少なく
とも１以上の組み合わせである補強用繊維シートに存す
る。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。

【００２１】

【第１の実施の形態】図１は、本発明の実施の形態であ
る補強用繊維シートを拡大概略図であり、（Ａ）は、そ
の表面を示し、（Ｂ）はその側面を示す。補強用繊維シ
ートＡは、一方向に（すなわち経方向に）配列されてい
る強化繊維糸１Ａが多数本集まった束シート１がベース
となっている。強化繊維糸１Ａの太さ（繊度）は、通
常、１５０００〜３００００デニールのものが採用され
る。強化繊維糸１Ａは無撚糸又は甘撚糸が使われる。ま
た強化繊維糸１Ａの材質としては、炭素繊維やアラミド
繊維が使用される。このような束シート１の表裏両側に
束シート１の長さ方向とは異なる方向に緯糸２，３が添
付接着されて補強用繊維シートが形成されている。この
ような補強用繊維シートＡにおいては、緯糸２，３が多
数本の強化繊維糸１Ａよりなる束シート１を両側（すな
わち表側及び裏側）から把持するように配置されている
ために、束シート全体が一体となって的確に保持され
る。

【００２２】この実施の形態では、緯糸２，３は、束シ
ート１の方向に対しては直角方向に配置されており、し
かも表側に添付接着される緯糸２と、裏側に添付接着さ
れる緯糸３とは、同じ間隔（ピッチ）Ｐで配置されてい
る。そして一方向から見た場合に同じ位置に重ならない
ようになっている。緯糸２，３としては、ガラス繊維等
の無機繊維、金属繊維、ポリエステル繊維（例えばテト
ロン等）、アラミド繊維、ポリアクリル繊維、ポリアミ
ド繊維（例えばナイロン繊維等）、ポリエチレン繊維、
綿、毛、絹等の天然繊維が使用される。

【００２３】そして、緯糸２，３の糸形態としては、紡
績糸、モノフィラメント糸、或いはマルチフィラメント
糸が使用される。その太さとしては、主として１００〜
１０００ｄＴｅｘの太さが採用される。束シート１に緯
糸２，３を接着するために使用する接着剤としては、強
化繊維糸１Ａと緯糸２，３との接着が可能なものであれ
ばいかなるものでも使用でき、通常は、工業的に短時間
で固化或いは固定化できるものが望ましい。具体的に
は、ＥＶＡ系、ポリエステル系、ポリオレフィン系、ス
チレン−エラストマー系、ポリアミド系等のホットメル
ト接着剤、塩ビ系、シアノアクリレート系、ゴム系、酢
酸ビニル系等の接着剤、ＵＶ硬化型接着剤等が用いられ
る。

【００２４】次に、このような補強用繊維シートを製造
する方法を示す。図２は、補強用繊維シートを製造方法
を概略的に示した図である。まず、前もって、強化繊維
糸１Ａを一定の本数（約１２００〜２０００本程度）に
まとめて独立した束状の繊維束Ｘとなった状態とする。
この束状の状態となった繊維束Ｘを複数束、例えば２０
束、水平方向に並べて束シート１とした状態で、束シー
ト１の長さ方向に一定速度で供給する。この供給移動す
る束シート１に対して、表側と裏側に、束シート１の方
向と直角方向に接着剤を付与された緯糸２を供給してい
く。なお、緯糸２には、製造効率の観点から、前もって
マンドレルを使って接着剤を付与しておく方法が好まし
い。緯糸が供給される時は、一時的に、束シート１の移
動が停止され、その状態で緯糸が直角方向に接着され
る。

【００２５】この場合、具体的には、例えば緯糸２を供
給する給糸口Ｋを束シート１を横切るように、束シート
１の長さ方向と直角方向に移動し、束シート１上に垂下
していくことで束シート１の上に緯糸２が添付接着され
る。なお、後述するように、緯糸２が供給される時に、
束シート１が停止されないと、給糸口Ｋから出た緯糸２
は、束シート１の方向とは傾斜する方向に添付接着され
ることとなる（図４参照）。

【００２６】もっとも、図示はしないが、緯糸２を束シ
ート１の移動速度と同じ速度で移動しながら、且つ束シ
ート１を横切るように移動させることで、直角方向に緯
糸２を添付接着させることも当然可能である。束シート
１の表側への緯糸２の接着が済んだら、その後、同様に
して、束シート１の裏側へ緯糸３を接着する（この場
合、別工程で束シート１が裏返し状態となって移動し緯
糸３が接着される）。

【００２７】このようにして緯糸２，３は束シート１の
両側面に（すなわち束シート１の表裏面）に接着される
ことにより、束シート１が一体に保持される。この補強
用繊維シートＡにおいては、緯糸２，３が束シート１の
表面に添って接着（いわゆる添付接着）されているため
に、緯糸２，３は常に真っ直ぐな状態（すなわち上下方
向の曲がりがない状態）にあり、他の糸との絡みがな
い。しかも、束シート１の両側面に緯糸２，３が配置さ
ているために、先述した従来のシートとは異なって、束
シート１を構成する強化繊維糸１Ａが的確に保持され
る。

【００２８】また、緯糸２，３は間隔をおいて接着され
ているために、いわゆる粗な状態にあり、補強用繊維シ
ート全体としては、比較的薄くまた柔軟性が優れたもの
となる。また、特に、束シートにおける繊維束間は、従
来のような補助糸による絡みは無く、緯糸２，３が略真
っ直ぐに延びて結合されているために、束シート１の内
部にある強化繊維糸１Ａの一部に動きの自由度が発生し
て、補強用繊維シート全体としての柔軟性の向上に寄与
することとなる。この実施の形態の補強用繊維シートＡ
を実際に現場で施工する場合は、柔軟なために補強対象
物のコーナー面も的確に馴染ませることができ、且つ緯
糸２，３が粗であるために接着剤を束シート内部に容易
に浸透させることができる。

【００２９】

【第２の実施の形態】図３は、本発明の実施の形態であ
る補強用繊維シートの拡大概略図であり、（Ａ）は、そ
の表面を示し、（Ｂ）はその側面を示す。

【００３０】この場合も、前述した第１の実施の形態と
同じように、補強用繊維シートＡの補強に寄与する繊維
は、一方向に配列されている強化繊維糸１Ａであり、こ
のような強化繊維糸１Ａが多数本集まってベースである
束シート１が形成される。そして、このような束シート
１の表裏両側に束シート１の方向とは異なる方向に緯糸
２，３が添付接着されて補強用繊維シートが形成されて
いる。

【００３１】この実施の形態が第１の実施の形態と異な
るところは、第１の実施の形態では、緯糸２，３が、束
シート１の長さ方向（配列方向）と直角方向であるのに
対して、ここでの実施の形態では緯糸２，３が束シート
１の長さ方向（配列方向）と直角方向に対して、一定の
傾斜角（θ）を有することである。すなわち、この緯糸
２，３は、傾斜角θで一定距離、間隔を開けて粗な状態
で束シート１に接着されている。そして表側の緯糸２の
傾斜角θ１と裏側の緯糸３の傾斜角θ２とは同じであ
り、一方側から見た場合に平行になっていて、両緯糸
２，３は交差しない。

【００３２】図４はこのような補強用繊維シートの製造
方法を概略的に示した図である。補強用繊維シートＡを
製造するには、例えば、束シート１を移動させたまま、
その移動方向と直角方向に緯糸２の給糸口Ｎを移動すれ
ばよい。または束シート１の移動を停止させた状態で、
その長さ方向の直角方向に対して一定の傾斜角度で移動
させてもよい。この束シートと緯糸との相互の移動速度
により、傾斜角θを調整して自由な大きさに設定するこ
とができる。

【００３３】

【第３の実施の形態】図５は、本発明の実施の形態であ
る補強用繊維シートの拡大概略図であり、（Ａ）は、そ
の表面を示し、（Ｂ）はその側面を示す。

【００３４】この場合も、前述した第２の実施の形態と
同じように、補強用繊維シートＡの補強に寄与する繊維
は、一方向に配列されている強化繊維糸１Ａであり、こ
のような強化繊維糸１Ａが多数本集まってベースである
束シート１となっている。この実施の形態が第２の実施
の形態と異なるところは、第２の実施の形態では、裏側
と表側の両側の緯糸２，３が束シート１の長さ方向（配
列方向）と直角方向に対し、同じ一定の傾斜角（θ１＝
θ２）を有するのに対して、異なる傾斜角θ１（表
側）、傾斜角θ２（裏側）を有することである（θ１＝
−θ２）。そして、一方側から見た場合に表側の緯糸２
と裏側の緯糸３とは、交差しており交差部Ｊを有するも
のである。

【００３５】

【第４の実施の形態】図６は、第４の実施の形態を示す
ものである。この実施の形態は、第１の実施の形態にお
ける表側の緯糸２の間隔（すなわちピッチ）Ｐ１と、裏
側の緯糸３の間隔Ｐ２とを異にしたものである（Ｐ１≠
Ｐ２）。

【００３６】

【第５の実施の形態】図７は、第５の実施の形態を示す
ものである。この実施の形態は、第２の実施の形態にお
ける表側の緯糸２の傾斜角θ１と裏側の緯糸３の傾斜角
θ２とを異にしたものである。しかし、両側の緯糸２，
３とも、一方側から見た場合に交差部Ｊはない。

【００３７】

【第６の実施の形態】図８は、第６の実施の形態を示す
ものである。この実施の形態は、第３の実施の形態にお
ける表側の緯糸２の傾斜角θ１と裏側の緯糸３の傾斜角
θ２とを異にしたものである。そして、一方側から見た
場合に表側の緯糸２と裏側の緯糸３とは、交差してお
り、交差部Ｊを有する。

【００３８】

【第７の実施の形態】図９は、第７実施の形態を示すも
のである。この実施の形態は、第３の実施の形態におけ
る表側の緯糸２のみ傾斜角θ１を零（束シートの長さ方
向と直角方向）としたものである。製造方法は、第１の
実施の形態と第３の実施の形態の製造方法を合わせた方
法で可能となる。

【００３９】

【他の実施の形態】以上の他に、第２、第３、第５、第
６、第７の実施の形態において、緯糸２３の間隔（ピッ
チ）Ｐを変更することもできる。

【００４０】以上、本発明を説明したが、本発明はその
目的に沿う限り、実施の形態に限定されることなく種々
の変形例が可能である。例えば、補強用の繊維として炭
素繊維やアラミド繊維の他の繊維であっても目的に沿う
限りよい。また、製造方法は実施の形態で示したもの以
外にも採用可能である。

【００４１】

【発明の効果】強化繊維糸を一方向に多数配列してなる
束シートに対して、該束シートの表裏両面に束シートの
方向とは異なる方向に緯糸を添付接着し、束シートを一
体に保持しているために、補強用繊維シートとして柔軟
性に優れたものとなる。また表裏がないために施工上、
作業が効率良く行える。しかも接着剤の束シート１に対
する浸透性に優れているために、施工上の高品質が保証
される。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、本発明の第１の実施の形態である補強
用繊維シートを拡大概略図であり、（Ａ）は、その平面
図であり、（Ｂ）は、側面図である。

【図２】図２は、第１の実施の形態の補強用繊維シート
を製造方法を概略的に示した図である。

【図３】図３は、本発明の第２の実施の形態である補強
用繊維シートを拡大概略図であり、（Ａ）は、その平面
図であり、（Ｂ）は、側面図である。

【図４】図４は、第２の実施の形態の補強用繊維シート
を製造方法を概略的に示した図である。

【図５】図５は、本発明の第３の実施の形態である補強
用繊維シートを拡大概略図であり、（Ａ）は、その平面
図であり、（Ｂ）は、側面図である。

【図６】図６は、本発明の第４の実施の形態である補強
用繊維シートを拡大概略図であり、（Ａ）は、その平面
図であり、（Ｂ）は、側面図である。

【図７】図７は、本発明の第５の実施の形態である補強
用繊維シートを拡大概略図であり、（Ａ）は、その平面
図であり、（Ｂ）は、側面図である。

【図８】図８は、本発明の第６の実施の形態である補強
用繊維シートを拡大概略図であり、（Ａ）は、その平面
図であり、（Ｂ）は、側面図である。

【図９】図９は、本発明の第７の実施の形態である補強
用繊維シートを拡大概略図であり、（Ａ）は、その平面
図であり、（Ｂ）は、側面図である。

【符号の説明】

１…束シート１Ａ…強化繊維糸２…緯糸（表）３…緯糸（裏）Ｐ…間隔（ピッチ）Ａ…補強用繊維シートＪ…交差部Ｘ…繊維束

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者加藤公和福井県坂井郡春江町沖布目38号３番地前田工繊株式会社内 (72)発明者宇都宮徹福井県坂井郡春江町沖布目38号３番地前田工繊株式会社内 (72)発明者川端邦裕福井県坂井郡春江町沖布目38号３番地前田工繊株式会社内 (72)発明者天野隆幸福井県坂井郡春江町沖布目38号３番地前田工繊株式会社内Ｆターム(参考） 2D059 AA03 AA05 AA14 BB37 BB39 GG02 GG05 GG23 GG40 4L047 AA02 AA03 AA05 AA08 AA09 AA10 AA14 AA17 AA21 AA24 AB03 BA12 BC03 BC04 BC06 BC07 CA03 CB01 CB10 CC10 CC13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】強化繊維糸を一方向に多数配列してなる
束シートに対して、該束シートの表裏両面に束シートの
方向とは異なる方向に緯糸を添付接着し、束シートを一
体に保持したことを特徴とする補強用繊維シート。
【請求項２】異なる方向が、束シートに対して直角方
向であることを特徴とする請求項１記載の補強用繊維シ
ート。
【請求項３】異なる方向が、束シートに対して傾斜し
た方向であることを特徴とする請求項１記載の補強用繊
維シート。
【請求項４】表裏両側の各緯糸が、傾斜しており、一
方側から見て同じ傾斜度であることを特徴とする請求項
１記載の補強用繊維シート。
【請求項５】表裏両側の各緯糸が、傾斜しており、一
方側から見て異なる傾斜度であることを特徴とする請求
項１記載の補強用繊維シート。
【請求項６】表裏両側の各緯糸が、傾斜しており、一
方側から見て表側と裏側では異なる傾斜度であり、表側
と裏側とでは緯糸が交差していることを特徴とする請求
項１記載の補強用繊維シート。
【請求項７】表裏両側の各緯糸のピッチ間隔が表側と
裏側とでは異なっていることを特徴とする請求項１記載
の補強用繊維シート。
【請求項８】表裏両側の各緯糸のピッチ間隔が表側と
裏側とでは同じであることを特徴とする請求項１記載の
補強用繊維シート。
【請求項９】強化繊維糸がアラミド繊維又は炭素繊維
であることを特徴とする請求項１記載の補強用繊維シー
ト。
【請求項１０】緯糸は、ガラス繊維等の無機繊維、金
属繊維、アラミド繊維、ポリアクリル繊維、ポリアミド
繊維、ポリエステル繊維、ポリエチレン繊維、綿，毛，
絹等の天然繊維より選ばれた少なくとも１以上の組み合
わせであることを特徴とする請求項１記載の補強用繊維
シート。