JP2015025325A

JP2015025325A - き裂進展防止装置と方法

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Publication number: JP2015025325A
Application number: JP2013156541A
Authority: JP
Inventors: 信弥宮崎; Shinya Miyazaki
Original assignee: IHI Corp
Current assignee: IHI Corp
Priority date: 2013-07-29
Filing date: 2013-07-29
Publication date: 2015-02-05

Abstract

【課題】構造物の一般的な部位（例えば平板部）に生じたき裂へ適用することができ、ボルトを締結するだけでき裂の進展を防止することができるき裂進展防止装置と方法を提供する。
【解決手段】き裂３を跨いで被補強部４の片面又は両面に沿って延びる１又は複数の補強部材１２と、き裂３を跨いだ両側で補強部材１２を被補強部４に締結する締結部材１４とを備える。補強部材１２は、被補強部４と異なる線膨張率を有している。被補強部４の使用温度と被補強部４及び補強部材１２との温度差Δｔがある状態においてき裂３を跨いだ両側で補強部材１２を被補強部４に締結し、温度差Δｔが減少することにより、き裂３を閉じる方向に被補強部４に圧縮力を付与する。
【選択図】図２

Description

本発明は、構造物に生じたき裂の進展を防止するき裂進展防止装置と方法に関する。

例えば橋梁、クレーンなどの構造物において、供用時の繰返し応力による疲労現象や、地震等による過大応力により構造物の表面や内部にき裂が生じることがある。
このような場合、構造物に生じたき裂の進展を防止する手段として、例えば特許文献１〜４が提案されている。

特許文献１の「鋼製橋脚の補強施工方法」は、柱部材と梁部材の少なくとも一方と、補強部材との間に温度差を与えて連結し、その後の温度差の低減により、柱部材と梁部材の接続部又はその近傍に作用する内力と相殺される向きのプレストレス力を発生させるものである。

特許文献２の「脆性き裂伝播停止に優れた補強構造」は、脆性き裂を跨ぐ補強板とこの補強板を母材に結合する結合手段とによって、補強板に予め引張ひずみが付与されるものである。この付与は、加熱または機械的な引張力による。

特許文献３の「鋼橋のソールプレートすみ肉溶接部からのき裂の補修・補強構造」は、主桁のフランジのソールプレートのすみ肉溶接部と反対側に、主桁のフランジと平行に延びる補強板を当て、該補強板に主桁のフランジと反対側から押え材を当て、該補強板を主桁のフランジと押え材とで挟み高力ボルトで締付け、押え材と主桁の端補剛材またはウエブとを高力ボルトで締結するものである。

特許文献４の「鋼床版補強工法及びその工法に用いられる鋼コンクリート合成パネル」は、舗装が撤去された鋼床版のデッキプレートの上に、縞鋼板の上面に繊維強化コンクリートを打設して一体化してなる鋼コンクリート合成パネルを敷設し、該鋼コンクリート合成パネルをデッキプレートに固定するものである。

特開２００４−６８４０２号公報特許第４９０９２３７号公報特開２０００−２８８７２６号公報特開２０１１−４２９８５号公報

上述した従来の手段（き裂進展防止手段）は、以下の問題点があった。
特許文献１の手段は、被補強部（柱部材と梁部材）と補強部材との伝熱により温度差を保つことが困難である。また、高温の補強部材をボルト等で締結するのは施工が困難であった。
特許文献２の手段は、構造物の補修現場で機械的に引張力を与える装置を設置することは困難である。また部材を溶接することはそこが破壊起点になる可能性が高い。
特許文献３の手段は、構造物に補強板を高力ボルトで締付ける部材（この例では主桁の端補剛材またはウエブ）がある場合に限られる。
特許文献４の手段は、鋼床版のデッキプレートに限られる。

そのため、橋梁、クレーンなどの構造物の一般的な部位（例えば平板部）に生じたき裂への適用が困難であった。

本発明は、上述した問題点を解決するために創案されたものである。すなわち、本発明の目的は、構造物の一般的な部位（例えば平板部）に生じたき裂へ適用することができ、ボルトの締結によりき裂の進展を防止することができるき裂進展防止装置と方法を提供することにある。

本発明によれば、構造物の被補強部に生じたき裂の進展を防止するき裂進展防止装置であって、
前記き裂を跨いで前記被補強部の片面又は両面に沿って延びる１又は複数の補強部材と、
前記き裂を跨いだ両側で前記補強部材を前記被補強部に締結する締結部材と、を備え、
前記補強部材は、前記被補強部と異なる線膨張率を有しており、
前記被補強部の使用温度と被補強部及び補強部材との温度差がある状態において前記き裂を跨いだ両側で前記補強部材を前記被補強部に締結し、前記温度差が減少することにより、前記き裂を閉じる方向に被補強部に圧縮力を付与する、ことを特徴とするき裂進展防止装置が提供される。

前記被補強部は、前記き裂を跨いで第１軸間距離を隔てて設けられた雌ねじ穴又はボルト用の第１貫通孔を有し、
前記補強部材は、前記き裂を跨いで第２軸間距離を隔てて設けられたボルト用の第２貫通孔を有し、
前記第２軸間距離は、前記温度差がある状態において前記第１軸間距離と一致し、前記温度差が低下することにより、前記第１軸間距離より短くなるように設定されている。

前記締結部材は、前記被補強部に設けられた雌ねじ穴と螺合するボルト、又は被補強部に設けられた貫通孔を通して前記補強部材の両端部と前記被補強部を共締めするボルトとナットである。

前記ボルトは、前記被補強部の表面に前記補強部材を摩擦接合により一体的に固着する高力ボルトである。

また本発明によれば、構造物の被補強部に生じたき裂の進展を防止するき裂進展防止方法であって、
前記被補強部と異なる線膨張率を有しており、前記き裂を跨いで前記被補強部の片面又は両面に沿って延びる１又は複数の補強部材と、
前記き裂を跨いだ両側で前記補強部材を前記被補強部に締結する締結部材と、を準備し、
（Ａ）前記１又は複数の補強部材を、前記き裂を跨いで前記被補強部の片面又は両面に沿って配置し、
（Ｂ）前記被補強部の使用温度と被補強部及び補強部材との温度差がある状態にし、
（Ｃ）前記締結部材により、前記き裂を跨いだ両側で前記補強部材を前記被補強部に締結し、
（Ｄ）前記被補強部を使用温度に保持し、前記温度差が減少することにより、前記き裂を閉じる方向に被補強部に圧縮力を付与する、ことを特徴とするき裂進展防止方法が提供される。

前記補強部材は、前記被補強部より大きい線膨張率を有しており、
前記（Ｂ）において、前記被補強部及び前記補強部材を加熱して前記使用温度よりも高温状態に保持する。

前記補強部材は、前記被補強部より小さい線膨張率を有しており、
前記（Ｂ）において、前記被補強部及び前記補強部材を冷却又は常温に保持して前記使用温度よりも低温状態に保持する。

上記本発明の装置と方法によれば、補強部材が被補強部と異なる線膨張率を有しているので、被補強部の使用温度と被補強部及び補強部材との温度差がある状態においてき裂を跨いだ両側で補強部材を被補強部に締結することにより、前記温度差が減少することにより、き裂を閉じる方向に被補強部に圧縮力を付与することができる。

この圧縮力はき裂が閉じる方向に働くことから、外力がき裂を開いて進展させようとする作用を打消し、き裂進展を防止する。
従って、構造物の一般的な部位（例えば平板部）に生じたき裂へ適用することができ、締結部材（ボルト）を締結するだけでき裂の進展を防止することができる。

き裂の発生例（Ａ）と本発明のき裂進展防止装置の模式図（Ｂ）である。本発明のき裂進展防止装置の第１実施形態図である。本発明のき裂進展防止方法のフローチャートである。本発明のき裂進展防止装置の第２実施形態図である。本発明のき裂進展防止装置の第３実施形態図である。本発明のき裂進展防止装置の第４実施形態図である。本発明のき裂進展防止装置の第５実施形態図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において共通する部分には同一の符号を付し、重複した説明を省略する。

図１は、き裂の発生例（Ａ）と本発明のき裂進展防止装置１０の模式図（Ｂ）である。

図１（Ａ）において、１は橋梁、クレーンなどの構造物、２は構造物１を構成する平板部、３は平板部２に生じたき裂を示している。
以下、き裂３を含む構造物１の部位（この例で平板部２）を単に「被補強部」と呼び、符号４で示す。
なお、被補強部４は、平板部２に限定されず、鋳造部材のブロック等であってもよい。また、き裂３は、被補強部４を厚さ方向に貫通したものに限定されず、表面又は内部のみに存在するものであってもよい。

図１（Ｂ）に示すように、本発明のき裂進展防止装置１０は、補強部材１２と締結部材１４とを備える。

補強部材１２は、この図では、単一であり、き裂３を跨いで構造物１の被補強部４の片面に沿って延びる。なお、補強部材１２を複数（例えば２枚）設け、き裂３を跨いで被補強部４の両面に沿って配置してもよい。き裂３を跨いで位置する補強部材１２の両端部（図で左右方向）には、ボルト１５ａを通すボルト穴が設けられている。両端部のボルト穴は、それぞれ単数でも複数でもよい。

被補強部４には、き裂３を跨いで補強部材１２のボルト穴に対向する位置に同様のボルト穴、又は雌ねじ穴を予め設けておく。

締結部材１４は、この図では、４本のボルトであり、き裂３を跨いだ両側で補強部材１２を被補強部４に締結する。
なお、締結部材１４は、この例では、被補強部４に設けられた貫通孔を通して補強部材１２の両端部と被補強部４を共締めするボルトとナット（図示せず）であるが、被補強部４に設けられた雌ねじ穴と螺合するボルトであってもよい。

図２は、本発明のき裂進展防止装置１０の第１実施形態図である。この例は、被補強部４の使用温度が、常温（例えば２０〜３０℃）又は常温より低温である場合を示している。
またこの図において、（Ａ）は締結部材１４の締結時、（Ｂ）は構造物１の使用時を示している。

図２（Ａ）において、２枚の補強部材１２が、き裂３を跨いで被補強部４の両面に沿って延びる。また、この例において、締結部材１４は、被補強部４に設けられた貫通孔を通して補強部材１２の両端部と被補強部４を共締めするボルト１５ａとナット１５ｂである。ボルト１５ａは、好ましくは高力ボルトであり、被補強部４の表面に補強部材１２を摩擦接合により一体的に固着するようになっている。

被補強部４は、き裂３を跨いで第１軸間距離Ｌ１を隔てて設けられたボルト用の第１貫通孔４ａを有する。

補強部材１２は、被補強部４と異なる線膨張率α２を有している。すなわち、被補強部４の使用温度が、常温（例えば２０〜３０℃）又は常温より低温である場合、補強部材１２は、被補強部４の線膨張率α１より大きい線膨張率α２を有している。
また、補強部材１２は、き裂３を跨いで第２軸間距離Ｌ２を隔てて設けられたボルト用の第２貫通孔１２ａを有する。

第２軸間距離Ｌ２は、被補強部４の使用温度と被補強部４及び補強部材１２との温度差Δｔがある状態において第１軸間距離Ｌ１と一致し、温度差Δｔが減少することにより、第１軸間距離Ｌ１より短くなるように設定されている。
温度差Δｔは、例えば１００〜２００℃、好ましくは１５０℃であるのがよい。また、温度差Δｔがある状態における第１軸間距離Ｌ１と第２軸間距離Ｌ２は、例えば２００〜８００ｍｍ、好ましくは５００ｍｍであるのがよい。

補強部材１２は、き裂３を跨いで被補強部４の表面（この場合は両面）に密着し、締結部材１４による締付力Ｔで被補強部４の表面に一体的に固着される。被補強部４の表面と補強部材１２との摩擦係数μは、少なくとも０．２以上であり、好ましくは１．０以上である。

上述した構成により、被補強部４の使用温度が、常温（例えば２０〜３０℃）より低温である場合、被補強部４の使用温度と被補強部４及び補強部材１２との温度差Δｔがある高温状態においてき裂３を跨いだ両側で補強部材１２を被補強部４に締結し、温度差Δｔが減少することにより、き裂３を閉じる方向に被補強部４に圧縮力を付与することができる。

なお、この構成は、被補強部４の使用温度が、常温（例えば２０〜３０℃）より高い温度である場合にも適用することができる。
使用温度が常温より高温（例えば１００〜３００℃）である場合、被補強部４の使用温度（常温）と被補強部４及び補強部材１２との温度差Δｔがある高温状態においてき裂３を跨いだ両側で補強部材１２を被補強部４に締結し、温度差Δｔが減少する（常温になる）ことにより、き裂３を閉じる方向に被補強部４に圧縮力を付与することができる。
また、温度差Δｔの閾値を計算又は試験によりあらかじめ決めておき、その閾値以上である状態で締結するのがよい。この点は、この実施形態に限定されず、その他の実施形態でも同様である。

図３は、本発明のき裂進展防止方法のフローチャートである。この図に示すように、本発明の方法は、Ｓ１〜Ｓ５の各ステップ（工程）からなる。

ステップＳ１では、１又は複数の補強部材１２と、き裂３を跨いだ両側で補強部材１２を被補強部４に締結する締結部材１４とを準備する。
ステップＳ２では、１又は複数の補強部材１２を、き裂３を跨いで被補強部４の片面又は両面に沿って配置する。
ステップＳ３では、被補強部４の使用温度と被補強部４及び補強部材１２との温度差Δｔがある状態にする。
ステップＳ４では、締結部材１４により、き裂３を跨いだ両側で補強部材１２を被補強部４に締結する。
ステップＳ５では、被補強部４を使用温度に保持し、温度差Δｔが減少することにより、き裂３を閉じる方向に被補強部４に圧縮力を付与する。

被補強部４の使用温度が、常温（例えば２０〜３０℃）又は常温より低温である場合、補強部材１２は、被補強部４より大きい線膨張率α２を有しており、ステップＳ３において、被補強部４及び補強部材１２を加熱して使用温度よりも高温状態に保持する。
この加熱には、例えばガスバーナーを用いることができる。

被補強部４の使用温度が、常温（例えば２０〜３０℃）より高温（例えば１００〜３００℃）である場合、補強部材１２は、被補強部４より小さい線膨張率α３を有しており、ステップＳ３において、被補強部４及び補強部材１２を冷却又は常温に保持して使用温度よりも低温状態に保持する。
この冷却には、冷却水、ドライアイス、又は液体窒素を用いることができる。

図２（Ｂ）は、構造物１の使用時、すなわちステップＳ５の状態を示している。
ステップＳ５で被補強部４を使用温度に保持し、温度差Δｔ（例えば１００〜２００℃）が低下して０に近づくと、被補強部４及び補強部材１２の両方が熱収縮する。
この熱収縮による被補強部４の第１軸間距離Ｌ１の熱収縮距離ΔＬ１は、ΔＬ１＝Ｌ１×α１×Δｔ・・・（１）であり、補強部材１２の第２軸間距離Ｌ２の熱収縮距離ΔＬ２は、ΔＬ２＝Ｌ２×α２×Δｔ・・・（２）である。
また、被補強部４の使用温度と被補強部４及び補強部材１２との温度差Δｔがある状態において、第２軸間距離Ｌ２＝第１軸間距離Ｌ１であることから、ΔＬ２−ΔＬ１＝Ｌ１×（α２−α１）×Δｔ・・・（３）であり、α２＞α１であることから、ΔＬ２−ΔＬ１＞０・・・（４）となる。

例えば、被補強部４が炭素鋼（例えばＳＭ４００）、線膨張率α１が１０×１０^−６（／℃）であり、補強部材１２がステンレス鋼（例えばＳＵＳ３０４）、線膨張率α２が１５×１０^−６（／℃）であり、使用温度との温度差Δｔが１５０℃である状態における第１軸間距離Ｌ１と第２軸間距離Ｌ２が５００ｍｍであるとする。
この場合、式（１）からΔＬ１＝５００×１０×１０^−６×１５０＝５×１×０．１５＝０．７５ｍｍであり、式（２）からΔＬ２＝５００×１５×１０^−６×１５０＝５×１．５×０．１５＝１．１２５ｍｍとなる。

すなわち、第２軸間距離Ｌ２の熱収縮距離ΔＬ２（１．１２５ｍｍ）は、第１軸間距離Ｌ１の熱収縮距離ΔＬ１（０．７５ｍｍ）より常に大きくなり、き裂３を閉じる方向に被補強部４に圧縮力を付与することができる。

また、この状態で、き裂３を開く方向の外力が作用しても、き裂３を閉じる方向に片面当たりμＴに相当する力まで支持するので、き裂３の進展を防止することができる。
従って図２（Ｂ）の場合には、き裂３を開く方向の外力に対して、２枚の補強部材１２により、き裂３を閉じる方向に両面で２倍の２μＴに相当する力まで支持することができる。
さらに、両端部のボルト数ｎを複数にした場合には、さらにｎ倍に相当する力まで支持することができる。

図４は、本発明のき裂進展防止装置１０の第２実施形態図であり、（Ａ）は溶接工程、（Ｂ）は締結部材１４の締結前、（Ｃ）は締結部材１４の締結後を示している。
この例では、図４（Ａ）において、補強部材１２を取り付ける前に、き裂の表面を溶接する。この溶接において内部まで溶接で補修できず、内部にき裂３が残ってしまう可能性がある。
この例では、溶接での補修に加え、補強部材１２による補強をする。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。すなわち、図４（Ｂ）は図３（Ａ）と同様であり、図４（Ｃ）は図３（Ｂ）と同様である。

上述した構成により、図４（Ａ）において内部にき裂３が残っている場合でも、図４（Ｃ）の状態で、き裂３を開く方向の外力が作用しても、き裂３を閉じる方向に片面当たりμＴに相当する力まで支持するので、き裂３の進展を防止することができる。
従って図４（Ｃ）の場合には、き裂３を開く方向の外力に対して、２枚の補強部材１２により、き裂３を閉じる方向に両面で２倍の２μＴに相当する力まで支持することができる。
なお、図４には、第１実施形態のき裂進展防止装置１０が示されているが、き裂進展防止装置１０の構成は、第１実施形態には限定されず、その他の実施形態で示されているき裂進展防止装置１０であってもよい。

図５は、本発明のき裂進展防止装置１０の第３実施形態図であり、（Ａ）は締結時、（Ｂ）は構造物１の使用時を示している。またこの例は、被補強部４の使用温度が、常温（例えば２０〜３０℃）又は常温に近い低温である場合を示している。
図５（Ａ）において、単一の補強部材１２が、き裂３を跨いで被補強部４の片面に沿って延びる。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。

図５（Ｂ）は、構造物１の使用時、すなわちステップＳ５の状態を示している。
この例では、補強部材１２は被補強部４の片面のみに作用するので、き裂３を開く方向の外力に対して、き裂３を閉じる方向に片面当たりμＴに相当する力まで支持することができる。

図６は、本発明のき裂進展防止装置１０の第４実施形態図であり、（Ａ）は締結時、（Ｂ）は構造物１の使用時を示している。またこの例は、被補強部４の使用温度が、常温より高温（例えば１００〜３００℃）である場合を示している。
図６（Ａ）において、第１実施形態と同様に、２枚の補強部材１２が、き裂３を跨いで被補強部４の両面に沿って延びる。

補強部材１２は、被補強部４と異なる線膨張率α３を有している。すなわち、被補強部４の使用温度が、高温（例えば１００〜３００℃）である場合、補強部材１２は、被補強部４の線膨張率α１より小さい線膨張率α３を有している。
また、補強部材１２は、き裂３を跨いで第２軸間距離Ｌ２を隔てて設けられたボルト用の第２貫通孔１２ａを有する。
第２軸間距離Ｌ２は、被補強部４の使用温度と被補強部４及び補強部材１２との温度差Δｔがある状態において第１軸間距離Ｌ１と一致し、温度差Δｔが低下することにより、第１軸間距離Ｌ１より短くなるように設定されている。温度差Δｔは、例えば１００〜２００℃、好ましくは１５０℃であるのがよい。
その他の構成は、第１実施形態と同様である。

図６（Ｂ）は、構造物１の使用時、すなわちステップＳ５の状態を示している。
ステップＳ５で構造物１を使用温度に保持し、温度差Δｔ（例えば１００〜２００℃）が低下して０に近づくと、被補強部４及び補強部材１２の両方が熱膨張する。
この熱膨張による被補強部４の第１軸間距離Ｌ１の熱膨張距離ΔＬ３は、ΔＬ３＝Ｌ１×α１×Δｔ・・・（５）であり、補強部材１２の第２軸間距離Ｌ２の熱膨張距離ΔＬ４は、ΔＬ４＝Ｌ２×α３×Δｔ・・・（６）である。
また、使用温度との温度差Δｔがある状態において、第２軸間距離Ｌ２＝第１軸間距離Ｌ１であることから、ΔＬ４−ΔＬ３＝Ｌ１×（α３−α１）×Δｔ・・・（７）であり、α３＜α１であることから、ΔＬ４−ΔＬ３＜０・・・（８）となる。

例えば、被補強部４が炭素鋼（例えばＳＭ４００）、線膨張率α１が１０×１０^−６（／℃）であり、補強部材１２がニッケル鋼（例えばインバー合金）、線膨張率α３が０．１×１０^−６（／℃）であり、使用温度との温度差Δｔが１５０℃である状態における第１軸間距離Ｌ１と第２軸間距離Ｌ２が５００ｍｍであるとする。
この場合、式（５）からΔＬ３＝５００×１０×１０^−６×１５０＝５×１×０．１５＝０．７５ｍｍであり、式（６）からΔＬ４＝５００×０．１×１０^−６×１５０＝５×０．１×０．１５＝０．０５ｍｍとなる。

すなわち、第２軸間距離Ｌ２の熱膨張距離ΔＬ４（０．０５ｍｍ）は、第１軸間距離Ｌ１の熱膨張距離ΔＬ３（０．７５ｍｍ）より常に小さくなり、き裂３を閉じる方向に被補強部４に圧縮力を付与することができる。

また、この状態で、き裂３を開く方向の外力が作用しても、き裂３を閉じる方向に片面当たりμＴに相当する力まで支持するので、き裂３の進展を防止することができる。
従って図６（Ｂ）の場合には、き裂３を開く方向の外力に対して、２枚の補強部材１２により、き裂３を閉じる方向に両面で２倍の２μＴに相当する力まで支持することができる。

図７は、本発明のき裂進展防止装置１０の第５実施形態図であり、（Ａ）は締結時、（Ｂ）は構造物１の使用時を示している。またこの例は、被補強部４の使用温度が、常温より高温（例えば１００〜３００℃）である場合を示している。
図７（Ａ）において、単一の補強部材１２が、き裂３を跨いで被補強部４の片面に沿って延びる。
その他の構成は、第４実施形態と同様である。

図７（Ｂ）は、構造物１の使用時、すなわちステップＳ５の状態を示している。
この例では、補強部材１２は被補強部４の片面のみに作用するので、き裂３を開く方向の外力に対して、き裂３を閉じる方向に片面当たりμＴに相当する力まで支持することができる。

上述した本発明の装置と方法によれば、補強部材１２が被補強部４と異なる線膨張率を有しているので、被補強部４の使用温度と被補強部４及び補強部材１２との温度差Δｔがある状態においてき裂３を跨いだ両側で補強部材１２を被補強部４に締結することにより、温度差Δｔが減少することにより、き裂３を閉じる方向に被補強部４に圧縮力を付与することができる。

この圧縮力はき裂３が閉じる方向に働くことから、外力がき裂３を開いて進展させようとする作用を打消し、き裂進展を防止する。
従って、構造物１の一般的な部位（例えば平板部２）に生じたき裂３へ適用することができ、締結部材１４（ボルト１５ａ）の締結により、き裂３の進展を防止することができる。

なお、本発明は上述した実施形態に限定されず、特許請求の範囲の記載によって示され、さらに特許請求の範囲の記載と均等の意味および範囲内でのすべての変更を含むものである。

μ 摩擦係数、Ｔ締付力、
Ｌ１第１軸間距離、Ｌ２第２軸間距離、
ΔＬ１熱収縮距離、ΔＬ２熱収縮距離、
ΔＬ３熱膨張距離、ΔＬ４熱膨張距離、
α１線膨張率、α２線膨張率、α３線膨張率、
Δｔ温度差、１構造物、２平板部、３き裂、
４被補強部、４ａ第１貫通孔、
１０き裂進展防止装置、１２補強部材、１２ａ第２貫通孔、
１４締結部材、１５ａボルト（高力ボルト）、１５ｂナット

Claims

構造物の被補強部に生じたき裂の進展を防止するき裂進展防止装置であって、
前記き裂を跨いで前記被補強部の片面又は両面に沿って延びる１又は複数の補強部材と、
前記き裂を跨いだ両側で前記補強部材を前記被補強部に締結する締結部材と、を備え、
前記補強部材は、前記被補強部と異なる線膨張率を有しており、
前記被補強部の使用温度と被補強部及び補強部材との温度差がある状態において前記き裂を跨いだ両側で前記補強部材を前記被補強部に締結し、前記温度差が減少することにより、前記き裂を閉じる方向に被補強部に圧縮力を付与する、ことを特徴とするき裂進展防止装置。
前記被補強部は、前記き裂を跨いで第１軸間距離を隔てて設けられた雌ねじ穴又はボルト用の第１貫通孔を有し、
前記補強部材は、前記き裂を跨いで第２軸間距離を隔てて設けられたボルト用の第２貫通孔を有し、
前記第２軸間距離は、前記温度差がある状態において前記第１軸間距離と一致し、前記温度差が低下することにより、前記第１軸間距離より短くなるように設定されている、ことを特徴とする請求項１に記載のき裂進展防止装置。
前記締結部材は、前記被補強部に設けられた雌ねじ穴と螺合するボルト、又は被補強部に設けられた貫通孔を通して前記補強部材の両端部と前記被補強部を共締めするボルトとナットである、ことを特徴とする請求項１に記載のき裂進展防止装置。
前記ボルトは、前記被補強部の表面に前記補強部材を摩擦接合により一体的に固着する高力ボルトである、ことを特徴とする請求項３に記載のき裂進展防止装置。
構造物の被補強部に生じたき裂の進展を防止するき裂進展防止方法であって、
前記被補強部と異なる線膨張率を有しており、前記き裂を跨いで前記被補強部の片面又は両面に沿って延びる１又は複数の補強部材と、
前記き裂を跨いだ両側で前記補強部材を前記被補強部に締結する締結部材と、を準備し、
（Ａ）前記１又は複数の補強部材を、前記き裂を跨いで前記被補強部の片面又は両面に沿って配置し、
（Ｂ）前記被補強部の使用温度と被補強部及び補強部材との温度差がある状態にし、
（Ｃ）前記締結部材により、前記き裂を跨いだ両側で前記補強部材を前記被補強部に締結し、
（Ｄ）前記被補強部を使用温度に保持し、前記温度差が減少することにより、前記き裂を閉じる方向に被補強部に圧縮力を付与する、ことを特徴とするき裂進展防止方法。
前記補強部材は、前記被補強部より大きい線膨張率を有しており、
前記（Ｂ）において、前記被補強部及び前記補強部材を加熱して前記使用温度よりも高温状態に保持する、ことを特徴とする請求項５に記載のき裂進展防止方法。
前記補強部材は、前記被補強部より小さい線膨張率を有しており、
前記（Ｂ）において、前記被補強部及び前記補強部材を冷却又は常温に保持して前記使用温度よりも低温状態に保持する、ことを特徴とする請求項５に記載のき裂進展防止方法。