JP2007144870A - アラミド繊維積層板、及び該アラミド繊維積層板の貼り付け工法 - Google Patents

Abstract

【課題】水没している橋脚であっても、比較的簡単な工事で補強できるようにする。
【解決手段】アラミド繊維が織り込まれたシート状のアラミド繊維層１０と、該繊維層１０に含浸された樹脂層１１と、該樹脂層１１に積層された保護層１２とによって、アラミド繊維積層板１を形成する。そして、該樹脂層１１が形成された側に水中硬化型の接着剤(不図示)を塗布し、該積層板１を潜水夫が水中に潜って橋脚表面に貼り付ける。橋脚に貼り付けるものが、重い鋼板ではなく、軽量の積層板１であるため、クレーン車等を用いたりせずに、作業者（潜水夫）だけで容易に貼り付けることができ、工事を簡素化できる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、アラミド繊維層を有するアラミド繊維積層板、及び該アラミド繊維積層板の貼り付け工法に関する。

近年、既設の高架構造物（例えば、鉄道や道路）においては、耐震性を向上させるためにコンクリート橋脚を補強する工事が全国各地にて行われている。特に、既設の高架道路の橋脚に対する補強工事は、地震発生時における緊急避難道路の確保という点から重要である。

しかし、補強すべき橋脚が河川等の水中に構築されている場合は作業性や強度確保の点から問題があることから、種々の工法が提案されている（例えば、特許文献１及び特許文献２参照）。

図４は、従来の橋脚補強工法の一例を示す模式図である。図示の工法を実施するには、まず、橋脚１００を囲繞するように厚肉円筒状の作業函１０１を配置し、該作業函１０１の内側に排水ポンプ１０２を配置していた。そして、該内側の水を排出し、その空間１０３に作業者が入って種々の補強工事（橋脚表面への鋼板等の貼り付け作業）を行うようになっていた。

また、図５は、従来の橋脚補強工法の他の例を示す模式図である。図示の工法を実施するには、橋脚２００に補強用の鋼板２０１を巻き立て、橋脚２００と鋼板２０１との隙間（作業者が入ったりすることのできない程度の狭い隙間）の底部に止水材２０２を配置していた。そして、不図示のポンプにより、橋脚２００と鋼板２０１との隙間に残存している水を排出し、該隙間にモルタルを充填するようになっていた。
特開平９−２４２０８１号公報 特開２０００−２５７０２３号公報

しかしながら、図４に示す従来工法の場合には、橋脚１００の周囲に作業スペース１０３を確保するために、作業函１０１による堰き止め作業、排水ポンプ１０２による排水作業等を行わなければならず、作業が大掛かりになってしまうという問題があった。

図５に示す従来工法は、そのような作業スペースを確保せずに補強工事を行うものであるが、重量物である補強用鋼板２０１を河川中に設置するにはクレーン車を使用しなければならず、そのためには、
・橋の上の交通を長時間に亘って遮断して、クレーン車を停車させたり、
・河川の中に桟橋を建設し、クレーン車を近付けることができるようにしたり、
する必要があり、工事が大掛かりになってしまうという問題があった。

また、図５に示す工法の場合には、モルタルを固まらせる必要があるため、補強用鋼板２０１は、その上端が水面から出る状態に配置しなければならず、水中に没している部分のみを部分的に補強するようなことはできなかった。その結果、補強工事が大掛かりなものとなって、工期が長くなり、工事費も高くつく等の問題があった。

本発明は、クレーン車を使用することなく簡単に補強工事を行うことのできるアラミド繊維積層板を提供することを目的とするものである。

また、本発明は、クレーン車を使用することなく簡単に補強工事を行うことのできるアラミド繊維積層板の貼り付け工法を提供することを目的とするものである。

請求項１に係る発明は、図１（ａ）〜（ｃ）に例示するものであって、アラミド繊維が織り込まれたシート状のアラミド繊維層（１０）と、該アラミド繊維層（１０）に含浸された状態に形成される樹脂層（１１）と、該樹脂層（１１）に積層される保護層（１２）と、を備えたことを特徴とするアラミド繊維積層板（１）に関する。

請求項２に係る発明は、請求項１に係る発明において、前記樹脂層（１１）はアクリルまたはエポキシ樹脂にて形成され、前記保護層（１２）はウレタン樹脂にて形成されたことを特徴とする。

請求項３に係る発明は、請求項１又は２に係る発明において、前記保護層（１２）はアクリルウレタン樹脂（図１（ｂ）の符号１３参照）により被覆されていることを特徴とする。

請求項４に係る発明は、図１（ａ）〜（ｃ）に例示するように、アラミド繊維が織り込まれたシート状のアラミド繊維層（１０）を形成し、該アラミド繊維層（１０）に樹脂層（１１）を含浸させ、該樹脂層（１１）に保護層（１２）を積層してアラミド繊維積層板（１）を製造する工程と、
前記樹脂層（１１）が形成された側に接着剤（図２の符号２０参照）を塗布する工程と、
該接着剤（２０）が塗布されたアラミド繊維積層板（１）を水中の橋脚の表面（３０ａ）に貼り付ける工程と、
を備えたことを特徴とするアラミド繊維積層板（１）の貼り付け工法に関する。

なお、括弧内の番号などは、図面における対応する要素を示す便宜的なものであり、従って、本記述は図面上の記載に限定拘束されるものではない。

請求項１及び４に係る発明によれば、アラミド繊維積層板は軽量であって、上述した鋼板の場合のようにクレーン車を用いたりする必要が無いため、河川の中に桟橋を建設したり、資材搬出入のためには短時間の交通遮断は避けることはできないもののクレーン車を停車させる等のために橋の上の交通を長時間に亘って遮断したりする必要が無く、工事を簡素化できる。また、該アラミド繊維積層板は、潜水夫が水中に潜って橋脚表面に貼り付けることができるので、図４に示したように河川を堰き止めたりする必要がなく、工期の短縮や、工事費削減を達成することができる。さらに、接着剤に水中硬化型のものを使用することにより、水中に没している部分のみを部分的に補強することができ、補強工事を簡素化できる。

請求項２に係る発明によれば、アラミド繊維積層板は可撓性に富むものとなるので、表面が湾曲している橋脚であっても該積層板を貼り付けて補強することができる。

請求項３に係る発明によれば、前記保護層はアクリルウレタン樹脂により被覆されているので、アラミド繊維積層板の耐久性を向上させることができる。

以下、図１及び図２に沿って、本発明を実施するための最良の形態について説明する。ここで、図１（ａ）は、本発明に係るアラミド繊維積層板の構造の一例を示す断面図であり、同図（ｂ）はその拡大断面図であり、同図（ｃ）は、同図（ａ）のＡ矢視図である。また、図２は、アラミド繊維積層板を橋脚に貼り付けた状態を示す断面図である。

本発明に係るアラミド繊維積層板１は、図１（ａ）乃至（ｃ）に例示するものであって、アラミド繊維が織り込まれたシート状のアラミド繊維層１０と、該アラミド繊維層１０に含浸された状態に形成される樹脂層１１と、該樹脂層１１に積層される保護層１２と、により構成されている。本発明によれば、アラミド繊維積層板１は軽量であって、上述した鋼板（図５の符号２０１参照）の場合のようにクレーン車を用いたりする必要が無いため、河川の中に桟橋を建設したり、資材搬出入のためには短時間の交通遮断は避けることはできないもののクレーン車を停車させる等のために橋の上の交通を長時間に亘って遮断したりする必要が無く、工事を簡素化できる。また、該アラミド繊維積層板１は、潜水夫が水中に潜って橋脚表面に貼り付けることができるので、図４に示したように河川を堰き止めたりする必要がなく、工期の短縮や、工事費削減を達成することができる。

この内の樹脂層１１はアクリルまたはエポキシ樹脂にて形成し、保護層１２はウレタン樹脂にて形成すると良い。アラミド繊維積層板１は可撓性に富むものとなるので、表面が湾曲している橋脚であっても該積層板１を貼り付けて補強することができる。また、前記保護層１２として、耐衝撃性や耐摩耗性に優れたウレタン樹脂を使用した場合には、流木等から保護することができ、アラミド繊維積層板１の耐久性を向上させることができる。橋脚の角部を覆うように、アラミド繊維積層板１を該角部に沿った形状に屈曲させておいても良い。

さらに、図１（ｂ）に符号１３で示すように、保護層１２の表面に仕上げ層（例えば、アクリルウレタン樹脂）を形成しておくと良い。その場合、アラミド繊維積層板１の耐久性を向上させることができる。

なお、上述したアラミド繊維層１０は、アラミド繊維が織り込まれていれば足り、アラミド繊維だけで構成されている必要は無い。したがって、１方向だけアラミド繊維を織り込んだシート、或いは、２方向ともアラミド繊維を織り込んだシートのいずれを用いても良い。

次に、本発明に係るアラミド繊維積層板の貼り付け工法について説明する。

本発明に係るアラミド繊維積層板の貼り付け工法は、
・アラミド繊維が織り込まれたシート状のアラミド繊維層１０を形成し、該アラミド繊維層１０に樹脂層１１を含浸させ、該樹脂層１１に保護層１２を積層してアラミド繊維積層板１を製造する工程と、
・前記樹脂層１１が形成された側に接着剤（図２の符号２０参照）を塗布する工程と、
・該接着剤２０が塗布されたアラミド繊維積層板１を、図２に示すように、水中の橋脚３０の表面３０ａに貼り付ける工程と、
を備えている。

本発明によれば、アラミド繊維積層板１は軽量であって、上述した鋼板（図５の符号２０１参照）の場合のようにクレーン車を用いたりする必要が無いため、河川の中に桟橋を建設したり、資材搬出入のためには短時間の交通遮断は避けることはできないもののクレーン車を停車させる等のために橋の上の交通を長時間に亘って遮断したりする必要が無く、工事を簡素化できる。また、該アラミド繊維積層板１は、潜水夫が水中に潜って橋脚表面３０ａに貼り付けることができるので、図４に示したように河川を堰き止めたりする必要がなく、工期の短縮や、工事費削減を達成することができる。

接着剤２０には水中硬化型接着剤を使用すると良い（詳細は後述する）。これにより、水中に没している部分のみを部分的に補強することができ、補強工事を簡素化できる。また、橋脚面の全体にアラミド繊維積層板１を貼り付ける必要はないため材料費を削減できる。なお、部分補強工事終了後において橋脚全面を補強する必要が生じた場合などは、部分的に貼り付けたアラミド繊維積層板１を剥がし、橋脚面の汚れ等を除去してから、橋脚面全体にアラミド繊維積層板１を貼り付けると良い。或いは、仕上げ材だけを除去して重ね貼りを行うようにしても良い。

なお、アラミド繊維積層板１を貼り付ける前に、橋脚表面の汚れを除去しておくと良い。

また、アラミド繊維積層板１は、接着剤２０だけでなくアンカーボルト（不図示）やバンド（不図示）を用いて固定するようにしても良い。

以下、本発明の一実施例について、図１乃至図３を参照して説明する。

本実施例においては、図１に示すアラミド繊維積層板１を作製し、図２に示すように橋脚表面３０ａに貼り付けた。アラミド繊維積層板１の構成は上述した通りのものとし、接着剤２０には水中硬化型接着剤を使用し、アラミド繊維積層板１及び接着剤２０の厚みの総計が５ｍｍとなるようにした。

アラミド繊維積層板１の貼り付け作業は以下の手順で行った。

（１） コンクリート橋脚表面３０ａの下地処理
具体的には、橋脚表面３０ａの汚れを落とすことと、橋脚表面３０ａの凹みをケレンやパテを使って埋めることを行った。

（２） アラミド繊維積層板１への水中硬化型接着剤２０の塗布
潜水夫が潜る直前に行った。

（３） アラミド繊維積層板１の橋脚表面３０ａへの貼り付け
上述のように水中硬化型接着剤２０を塗布したアラミド繊維積層板１を、潜水夫が橋脚表面３０ａに貼り付けた。そして、アラミド繊維積層板１をアンカーボルト（不図示）やバンド（不図示）にて固定した。

なお、水中硬化型接着剤２０としては、
・コニシ株式会社製 低粘度接着剤Ｅ２５０
・コニシ株式会社製 パテ状接着剤Ｅ３８０
を使用した。本発明者が、これら２種類の水中硬化型接着剤の接着強度を実験により確かめたところ、以下のようになった。

アラミド繊維層１０に樹脂層１１を含浸させたプレキャスト板として、ファイベックス株式会社製のＰＣＡＫ−４０／４０を使用した。そして、３００×３００×２５ｍｍのコンクリート板に水を染み込ませておき、上記２種類の接着剤を用いて、水中で上記プレキャスト板をそれぞれ貼り付け、１週間水中養生した。その後、
ＴＳＡ００２１「コンクリート補強用連続繊維シートとコンクリートとの接着強度試験方法」
に準じて接着強度試験を実施した。その実験結果は下表のようになった。

次に、本発明者らは、ＴＳ Ａ ００２２「コンクリート補強用連続繊維シートの重ね継手試験方法」を用いてプレキャスト板同士（ＰＣＡＫ−４０／４０）の重ね継手試験を行った。その試験結果を図３に示す。その結果、重ね継手長さが５ｃｍ以上あれば母材と同等の強度を得られることが分った。

図１（ａ）は、本発明に係るアラミド繊維積層板の構造の一例を示す断面図であり、同図（ｂ）はその拡大断面図であり、同図（ｃ）は、同図（ａ）のＡ矢視図である。 図２は、アラミド繊維積層板を橋脚に貼り付けた状態を示す断面図である。 図３は、プレキャスト板の重ね継手に関する接着強度試験結果を示す模式図である。 図４は、従来の橋脚補強工法の一例を示す模式図である。 図５は、従来の橋脚補強工法の他の例を示す模式図である。

符号の説明

１ アラミド繊維積層板
１０ アラミド繊維層
１１ 樹脂層
１２ 保護層
１３ アクリルウレタン樹脂
２０ 接着剤
３０ａ 橋脚の表面

Claims (4)

1. アラミド繊維が織り込まれたシート状のアラミド繊維層と、
   該アラミド繊維層に含浸された状態に形成される樹脂層と、
   該樹脂層に積層される保護層と、
   を備えたことを特徴とするアラミド繊維積層板。
2. 前記樹脂層はアクリルまたはエポキシ樹脂にて形成され、前記保護層はウレタン樹脂にて形成された、
   ことを特徴とする請求項１に記載のアラミド繊維積層板。
3. 前記保護層はアクリルウレタン樹脂により被覆されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のアラミド繊維積層板。
4. アラミド繊維が織り込まれたシート状のアラミド繊維層を形成し、該アラミド繊維層に樹脂層を含浸させ、該樹脂層に保護層を積層してアラミド繊維積層板を製造する工程と、
   前記樹脂層が形成された側に接着剤を塗布する工程と、
   該接着剤が塗布されたアラミド繊維積層板を水中の橋脚の表面に貼り付ける工程と、
   を備えたことを特徴とするアラミド繊維積層板の貼り付け工法。
   
   
   
   

Images