JP3564363B2 - 補強シート貼付装置及び貼付方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋梁等のコンクリート構造物の補強や補修等を行うために、その外面部に貼着して取り付けられる補強シートの貼付装置及びその貼付方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
コンクリート構造物には、軽量で化学的耐性と充分な耐力、靭性を有するストランド状の繊維束や幅のある連続繊維シート体等の補強シートを外面部に貼着して取り付ける補強・補修工事が施される。コンクリート構造物は、補強シートが貼り付けられることで、耐力、靭性の向上が図られるようになる。
【０００３】
従来の補強シートの貼着工事としては、貼付装置を用いた機械的方法や、作業員による人為的方法が採用されていた。貼付装置は、例えばコンクリート構造物の外面部全体を覆う外装部に対して、その内部に補強シートを巻回した繰出ロールや、この繰出ロールをコンクリート構造物に沿って移動させる駆動機構等の種々の機構が備えられている。貼付装置は、所定幅の補強シートをコンクリート構造物に貼着すると、このコンクリート構造物の次の領域へと移動されて再設置される。また、人為的方法は、例えばコンクリート構造物の外面部に沿って作業用の足場が組み立てられ、運び上げられた補強シートが作業員によってコンクリート構造物の外面部に順次貼り付けられる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
従来の貼付装置は、コンクリート構造物を取り囲むに足る大きさであることから、全体として極めて大がかりな装置となり、高額であるばかりでなくその設置と移動或いは解体に多くの時間と労力が費やされ効率が悪いといった問題があった。また、従来の貼付装置は、コンクリート構造物の形状に合わせた構造とされるために汎用性が無いといった問題があった。
【０００５】
さらに、従来の貼付装置は、数十メートルにも達する橋梁等のコンクリート構造物に用いる場合に、補強シートが貼着されて大重量となった繰出ロールの運び上げて交換する作業が極めて困難であるとともに危険も大きいといった問題があった。従来の貼付装置は、このような問題から、結局現場でほとんど使用されず、人為的方法に代わられるようになっていた。
【０００６】
一方、人為的方法においても、各コンクリート構造物に対して作業用の足場の組立、解体の手間が大きく、また繰出ロールや接着材等も設置されるために強固に組み立てられなければならないといった問題があった。また、人為的方法は、比較的小さなコンクリート構造物に対して好適ではあるが、数十メートルにも達する橋梁等への適用が困難であるといった問題があった。
【０００７】
ところで、補強シートは、コンクリート構造物に対して充分な耐力、靭性の向上を図るようにするためには、途中での分断が無く均一な状態でその外面部に貼り付けられることが必要である。補強シートには、比較的高価であるがコンクリート構造物の全周に連続して貼り付けられて両端部で接合される一方向性の連続繊維シートが好適に用いられる。
【０００８】
しかしながら、かかる連続繊維シートは、上述したように全体の重量が大きくなって特に人為的方法に用いる場合に取り扱いを困難とさせるといった問題があった。しかも、連続繊維シートは、コンクリート構造物の外面部に対して、皺が生じないように内部空気を排除しながら一定の張力を以って貼り付けることが必要であるが、人為的方法の場合にその実現が極めて困難であった。連続繊維シートは、途中で捩れが生じた状態の場合に、機械的強度が劣化してその特性が充分に発揮されないことから高精度に貼り付けが行われなければならず人為的方法での作業効率が悪くなるといった問題があった。
【０００９】
したがって、本発明は、種々の形態のコンクリート構造物に対しても、その外面部の全面に簡易で効率的かつ安全性を保持して、連続した補強シートを皺や捩れを生じることなく一定の張力を以って貼り付けを可能とする補強シート貼付装置及び貼付方法を提供することを目的としたものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成する本発明に係る補強シート貼付装置は、コンクリート構造物の外面部に架設された外面ガイド部と、この外面ガイド部に走行自在に支持されるとともに自走走行機構によりコンクリート構造物の外面部に沿って走行移動する走行部と、コンクリート構造物の外面部に対してその対向間隔を保持した状態で走行部に懸架された上下ガイド部と、補強シートを巻回したシート繰出ロールを有するシート繰出機構及びコンクリート構造物の外面部に対する圧着性が付与された圧着ローラを有するシート圧着機構とが搭載され上下ガイド部材に昇降自在に支持された貼付機構部とを備えて構成される。
【００１１】
以上のように構成された本発明にかかる補強シート貼付装置によれば、走行部が、外面ガイド部に支持されて自走機構によって自走走行する。補強シート貼付装置においては、走行部の走行によって、貼付機構部がコンクリート構造物の外面部と対向間隔を保持された状態で移動する。補強シート貼付装置においては、貼付機構部の移動に伴って、シート繰出機構のシート繰出ロールから補強シートが繰り出される。補強シート貼付装置においては、シート圧着機構の圧着ローラによって補強シートがコンクリート構造物の外面部に圧着されることで、この補強シートを外面部に連続して貼り付ける。
【００１２】
また、上述した目的を達成する本発明にかかる補強シート貼付方法は、コンクリート構造物の外面部に沿って走行しながら補強シートを繰り出して、この補強シートを外面部に連続して貼り付ける補強シート貼付装置が用いられる。補強シート貼付装置は、コンクリート構造物に設けた外面ガイド部に走行自在に支持され、走行部と、上下ガイド部と、シート繰出機構とシート圧着機構とが搭載された貼付機構部とを備える。
【００１３】
補強シート貼付方法は、外面ガイド部をコンクリート構造物に架設した後に補強シート貼付装置の各部の組み立てを行って取り付ける工程と、外面ガイド部に支持されて走行部が走行することにより貼付機構部をコンクリート構造物の外面部に沿って移動させる工程と、シート繰出機構から繰り出した補強シートの先端部をコンクリート構造物の外面部に固定する工程と、コンクリート構造物の外面部に対して走行部に先行してその走行方向に接着材を塗布する工程と、走行部の走行にしたがってシート繰出ロールから補強シートを繰り出すとともにこの補強シートをシート圧着機構の圧着ローラによって接着材が塗布されたコンクリート構造物の外面部に連続して圧着して貼り付ける工程とが施されてなる。
【００１４】
補強シート貼付方法によれば、補強シート貼付装置が、補強シートをコンクリート構造物の外面部に貼り付けた後に上下ガイド部によりその貼付機構部を高さ方向に移動される。補強シート貼付方法によれば、補強シート貼付装置による上述した各工程が繰り返されることによって、コンクリート構造物の外面部の全体に補強シートを連続して貼り付けるようにする。
【００１５】
以上の工程を経る本発明に係る補強シート貼付方法によれば、コンクリート構造物の外面部の全体を覆うような大規模な機械設備が不要とされ、廉価な装置によって連続した補強シートの貼付が皺や捩れを生じることなく簡易にかつ効率的に行われるようになる。補強シート貼付方法によれば、外面部に対して補強シートを連続かつほぼ均一な状態で貼付することで、充分な強度を付与するコンクリート構造物の補強が効率的に行われるようになる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して詳細に説明する。実施の形態として示す補強シート貼付装置１は、例えば橋脚等のコンクリート構造物２の外面部２ａに、詳細を後述するように所定幅の補強シート３を均一な状態で１周分を連続して貼り付けする。コンクリート構造物２は、断面が円形ばかりでなく円筒形、楕円形、角形或いはその他の適宜の形状で成形されており、その外面部２ａに補強シート３を巻回して貼着されることにより機械的強度の向上が図られるとともに表面からのコンクリート片の脱落が防止される。
【００１７】
コンクリート構造物２は、橋脚ばかりでなく例えば建造物の煙突、タンク等であってもよく、また後述する補強シート貼付装置１が用いられることによって数十メートル以上の高いものもその対象となる。コンクリート構造物２には、その外面部２ａの表面にプライマーや下塗り用含浸材（以下、接着材４と総称する。）が塗布された状態で、補強シート貼付装置１によって補強シート３が貼り付けられる。接着材４は、後述するように補強シート３が外面部２ａに押し当てられる前に、作業員によって予め塗布される。
【００１８】
補強シート３には、例えば炭素繊維やアラミド繊維等の連続繊維シートが用いられる。補強シート３は、その他補強用として従来一般に用いられている種々の連続シート材も用いられる。補強シート３は、コンクリート構造物２に対してその始端部３ａを予め人力により所定の長さに貼り付けて固定された状態で、後述するように補強シート貼付装置１によって貼り付けられる。補強シート３は、コンクリート構造物２に対して、繊維間に下塗り用含浸材が含浸することでより強度が大きくなる。
【００１９】
補強シート貼付装置１は、図１及び図２に示すように、コンクリート構造物２に架設された外面ガイド部１０と、走行部１１と、貼付機構部１２と、上下移動ガイド部１３等の各部によって構成されている。外面ガイド部１０は、図２及び図３に示すように、コンクリート構造物２の上部に位置して互いに所定の間隔を以って打ち込まれた多数個のアンカーボルト１４によって多数個のレールブラケット１５を固定するとともに、これらレールブラケット１５によって外面ガイドレール部材１６をコンクリート構造物２を周回するようにして取り付けてなる。外面ガイドレール部材１６は、図に示すように各レールブラケット１５の先端部に取り付けられることによってコンクリート構造物２の外面部２ａに対して一定の間隔に保持される。
【００２０】
外面ガイドレール部材１６は、素材に例えば９ｍｍ程度の鋼板が用いられ、コンクリート構造物２の外面部２ａの形状に合わせて適宜加工されてなる。外面ガイドレール部材１６は、鋼板を用いることによって耐力、靭性が保持されるとともに、加工性がよくかつ比較的軽量であることから作業性に優れている。外面ガイドレール部材１６は、その他の適宜の材料によって形成するようにしてもよいことは勿論である。なお、外面ガイド部１０は、工事終了後に構成各部材がコンクリート構造物２から撤去されるが、例えばアンカーボルト１４をコンクリート構造物２内に埋設するようにしてもよい。
【００２１】
補強シート貼付装置１は、上述した外面ガイド部１０に対して、詳細を後述する自走走行機構１７によって駆動されてコンクリート構造物２の外面部２ａに沿って走行する走行部１１を組み付けてなる。走行部１１は、図１及び図２に示すよう、フレームを構成する左右一対の基台部材１８（１８ａ、１８ｂ）と、断面が略Ｌ字状とされた上部ブラケット部材１９及び板状の下部ブラケット部材２０とを備える。各基台部材１８は、上下ブラケット部材１９、２０によって左右方向の対向間隔を保持されて組み合わされ、外面ガイドレール部材１６の前方側に位置する。上部ブラケット部材１９及び下部ブラケット部材２０は、外面ガイドレール部材１６の上方と下方とに互いに対向して位置する。
【００２２】
自走走行機構１７は、図１及び図２に示すように、上部ブラケット部材１９上に取り付けられた駆動モータ２１と、この駆動モータ２１を駆動源として外面ガイドレール部材１６を上下から挟み込んで走行する上部車輪２２（２２ａ、２２ｂ）と、下部車輪２３（２２ａ、２２ｂ）とを備えてなる。自走走行機構１７には、回転出力を調整する変速機と、その方向を切り替える切替機構とが付設された駆動モータ２１が用いられている。自走走行機構１７は、駆動モータ２１の回転出力をチェーン車２４、チェーン２５を介して一方の上部車輪２２ａに伝達する。
【００２３】
なお、自走走行機構１７は、上部車輪２２を回転駆動するようにしてもよい。自走走行機構１７は、チェーン車２４に一対のチェーン２５を掛け合わせて一対の上部車輪２２ａ、２２ｂを同時に駆動するようにしてもよい。
【００２４】
各上部車輪２２は、それぞれ基台部材１８の上部と上部ブラケット部材１９の側面部との間に支架された支軸に軸装されており、外面ガイドレール部材１６からの脱輪を防止するフランジ部が周回りに一体に形成されてなる。一方の上部車輪２２ａは、その支軸が軸受けされた状態で基台部材１８の前方側へと突出され、この突出端部にチェーン２５が掛け合わされるチェーン車２６が軸装されることによって駆動モータ２１からの回転伝達を受ける。走行部１１は、上部車輪２２が外面ガイドレール部材１６上を転動することにより、外面ガイド部１０に支持されてコンクリート構造物２の外面部２ａに沿って所定の速度で移動する。
【００２５】
補強シート貼付装置１は、上述した走行部１１に対して上下移動ガイド部１３を介して貼付機構部１２が組み合わされている。貼付機構部１２は、図１及び図４に示すように、全体略枠体を呈するフレーム体２７と、その両側にそれぞれ組み付けられた左右一対の補強シート繰出機構２８（２８ａ、２８ｂ）とを備えてなる。貼付機構部１２には、詳細を後述するように各補強シート繰出機構２８に対して、それぞれ補強シート３の繰出し張力を調整自在とする張力調整機構２９（２９ａ、２９ｂ）と、補強シート３をコンクリート構造物２の外面部２ａに圧着して貼り付けるシート圧着機構３０（３０ａ、３０ｂ）と、その圧着力を調整する圧着力調整機構３１（３１ａ、３１ｂ）とがそれぞれ付設されている。
【００２６】
貼付機構部１２は、フレーム体２７が、詳細を後述するように上下移動ガイド部１３に対して昇降自在に支持されてなる。フレーム体２７には、左右両側部の上下に位置してガイド車輪３２（３２ａ乃至３２ｃ）がその内部に設けられている。各ガイド車輪３２は、図４及び図５に示すようにフレーム体２７の内部を貫通する後述する上下移動ガイド部１３の一対の上下ガイドレール部材３３（３３ａ、３３ｂ）に対して、それぞれ３方向からこれを挟み込むようにして当接している。各ガイド車輪３２は、かかる構成によってフレーム体２７が、上下ガイドレール部材３３から脱落しないように保持する。各ガイド車輪３２は、後述するように貼付機構部１２が上下移動ガイド部１３に沿って昇降移動される際に上下ガイドレール部材３３を回転することで、円滑な移動が行われるようにする。
【００２７】
なお、各ガイド車輪３２については、これらを例えばビニオンとし、これらビニオンを上下ガイドレール部材３３の３方側面に形成されたラックにそれぞれ噛み合わせるようにしてもよい。貼付機構部１２は、かかる構造を採用することにより、耐荷重性の向上が図られるようになる。
【００２８】
各補強シート繰出機構２８は、図５及び図６に示すように、フレーム体２７に設けた支軸３４に揺動自在に支持した揺動ブラケット部材３５と、この揺動ブラケット部材３５に着脱されるとともに回転自在に支持されるシート繰出しロール３６を有する。揺動ブラケット部材３５は、平面形状が略クランク状を呈する上下支持部３５ａ、３５ｂを、その略中央部において高さ方向の軸受け部３５ｃで一体化してなる全体が略コ字状の部材である。揺動ブラケット部材３５には、軸受け部３５ｃの近傍において上下支持部３５ａ、３５ｂから互いに上下に対向する略矩形のロール取付部３５ｄ、３５ｅが一体に連設されている。
【００２９】
ロール取付部３５ｄ、３５ｅには、詳細を省略するがコーナ部の近傍に位置して取付孔３７（３７ａ、３７ｂ）が形成されており、この取付孔３７にシート繰出しロール３６がその両端を回転自在に取り付けられるようにする。取付孔３７は、その孔壁が例えばロール取付部３５ｄ、３５ｅの側端に開放された略半円を呈しており、シート繰出しロール３６を側方から装着可能とする。なお、取付孔３７は、シート繰出しロール３６を装着した状態において開放部位がこのシート繰出しロール３６の脱落を阻止する図示しないストッパによって閉塞される。
【００３０】
補強シート繰出機構２８は、例えば走行部１１が図１において右側へと走行するにしたがって、始端部３ａを固定されることによって補強シート３に引張り力が作用されることでシート繰出しロール３６が同図反時計に回転する。補強シート繰出機構２８は、これによってシート繰出しロール３６から補強シート３を連続して繰り出すようにする。
【００３１】
なお、補強シート貼付装置１においては、上述したように貼付機構部１１のフレーム体２７の両側にそれぞれ補強シート繰出機構２８を設けたが、かかる構成に限定されるものでは無い。補強シート貼付装置１は、コンクリート構造物２に対して一方側に走行されて補強シート３の貼り付けを行う場合に、この走行方向側に貼付機構部１１を付設するようにしてもよい。補強シート貼付装置１は、これによって全体構造が簡易化されるとともに軽量化が図られるようになる。
【００３２】
補強シート繰出機構２８は、揺動ブラケット部材３５に装着されたシート繰出しロール３６から繰り出された補強シート３を張力調整機構２９へ導くようにする。張力調整機構２９は、揺動ブラケット部材３５の上下支持部３５ａ、３５ｂの一端側に、換言すれば走行部１１の走行方向の前方側に形成したアーム部３８（３８ａ、３８ｂ）に設けられ、このアーム部３８間にそれぞれ支架した支軸に軸装された一対のピンチローラ３９（３９ａ、３９ｂ）からなる。
【００３３】
各ピンチローラ３９は、それぞれステンレス等の防錆性と耐力、靭性を有する金属材によって補強シート３の幅よりもやや長軸とされて形成されている。各ピンチローラ３９は、詳細を省略するが、少なくとも一方の支軸が他方の支軸に対して接離自在に支持されるとともにその間に弾性力が作用されるように構成されている。各ピンチローラ３９は、補強シート３のセット時には可動側をずらした状態で補強シート３を導いた後に初期状態に復帰することで、この補強シート３を互いにの外面面により所定の圧接力を以って挟持する。
【００３４】
補強シート３は、始端部がを固定されていることにより、走行部１１の移動走行に伴ってシート繰出しロール３６から繰り出される。張力調整機構２９は、各ピンチローラ３９が補強シート３の繰り出しに伴って回転してこれを送り出すようにするが、その圧接力によって補強シート３の繰出し動作を規制する。張力調整機構２９は、各ピンチローラ３９間の圧接力を調整することにより補強シート３に撓みや緩み或いは皺寄りを生じさせないようにする。
【００３５】
シート圧着機構３０は、補強シート繰出機構２８から繰り出されて張力調整機構２９によって張力を調整された補強シート３をコンクリート構造物２の外面部２ａに圧着して貼り付ける。シート圧着機構３０は、揺動ブラケット部材３５のアーム部３８に設けた支持ブラケット部４０と、この支持ブラケット部４０に支架した支軸に回転自在に軸装された圧着ローラ４１とからなる。圧着ローラ４１は、補強シート３の幅よりもやや長軸とされ、例えばゴム等の弾性を有する材料によって成形されてなる。その他適宜の材料によって形成されてよい。
【００３６】
シート圧着機構３０は、図５及び図６に示すように圧着ローラ４１の外面部で補強シート３を走行部１１の走行方向と反対側へと折り返すようにする。シート圧着機構３０は、揺動ブラケット部材３５が図５において反時計方向に付勢されることにより、圧着ローラ４１が補強シート３をコンクリート構造物２の外面部２ａに圧着する。シート圧着機構３０には、その圧着ローラ４１とピンチローラ３９との間を走行する補強シート３に当接して走行張力を検出する張力センサ４２が設けられている。
【００３７】
シート圧着機構３０は、圧着力調整機構３１によって、圧着ローラ４１が補強シート３をコンクリート構造物２の外面部２ａに圧着する圧着力が調整される。圧着力調整機構３１は、アーム部３８と対向して揺動ブラケット部材３５に一体に形成した掛止め凸部４３とフレーム体２７に形成した掛止め部４４との間に装着したコイルスプリング４５及び調整ロッド４６等からなる。
【００３８】
コイルスプリング４５は、掛止め凸部４３と掛止め部４４との間に圧縮状態で装着されることによって、揺動ブラケット部材３５を図５において時計方向へと付勢する。調整ロッド４６は、コイルスプリング４５を貫通するようにして組み合わされるとともに、その両端部が掛止め凸部４３と掛止め部４４とに固定されている。調整ロッド４６は、コイルスプリング４５の撓みを阻止してその弾性力が掛止め凸部４３と掛止め部４４との間に作用されるようにする。
【００３９】
圧着力調整機構３１は、掛止め凸部４３と掛止め部４４との間におけるコイルスプリング４５の長さを調整することによって、揺動ブラケット部材３５に対する付勢力を調整するようにする。したがって、圧着力調整機構３１は、揺動ブラケット部材３５を介して、圧着ローラ４１のコンクリート構造物２に対する圧着力を調整する。
【００４０】
なお、圧着力調整機構３１は、例えば調整ロッド４６がその外面部にねじ切りが施されてなり、一端部が掛止め凸部４３或いは掛止め部４４に固定されるとともに他端部が、筒状を呈するとともに内周ねじが形成された掛止め部４４或いは掛止め凸部４３にねじ合わせされるようにしてもよい。かかる圧着力調整機構３１は、調整ロッド４６を回転操作することによって揺動ブラケット部材３５を支軸３４を支点として両方向に調整回動させるようにする。かかる圧着力調整機構３１は、揺動ブラケット部材３５の回動量を精密に調整することが可能となる。
【００４１】
貼付機構部１２は、圧着力調整機構３１によって揺動ブラケット部材３５が図５において反時計方向に所定の角度を回動された状態、換言すれば圧着ローラ４１がコンクリート構造物２に対して圧着した状態を保持されていることを検出する圧着検知センサ４７が設けられている。圧着検知センサ４７は、図５に示すように揺動ブラケット部材３５の軸受部３５ｃの側面に対向してフレーム体２７に設けられている。圧着検知センサ４７は、揺動ブラケット部材３５が所定の角度に回動されている状態においてセンサ部の動作状態が保持される。
【００４２】
貼付機構部１２は、例えば図７に示すように揺動ブラケット部材３５にデジタル表示器４８を設置し、圧着ローラ４１のコンクリート構造物２に対する圧着力を表示するように構成してもよい。デジタル表示器４８は、圧着検知センサ４７の出力が入力されることによって圧着力が表示される。また、デジタル表示器４８は、詳細を省略するが表示切替によってピンチローラ３９と圧着ローラ４１との間に設置した張力センサ４２の出力を入力するようにしてもよい。デジタル表示器４８は、これによって補強シート３に作用する張力が表示される。
【００４３】
貼付機構部１２は、詳細を後述するように補強シート３をコンクリート構造物２の外面部２ａに１周分巻回した状態において、上下移動ガイド部１３を介して上方或いは下方へと移動される。貼付機構部１２は、この場合に補強シート３の幅に応じた移動量を以って移動される。貼付機構部１２は、コンクリート構造物２に対して補強シート３を隙間無く巻回する必要が無い場合には、適宜の移動量を以って移動される。
【００４４】
上下移動ガイド部１３は、図１及び図２に示すように、走行部１１の下部ブラケット部材２０にそれぞれ上端部を懸架された上述した互いに平行な一対の上下ガイドレール部材３３と、この上下ガイドレール部材３３の下端部に取り付けられた支持ブラケット部材４９と、この支持ブラケット部材４９の内面先端に取り付けられたキャスタ５０等からなる。上下移動ガイド部１３には、支持ブラケット部材４９に図示を省略するが上述した走行部１１の駆動モータ２１に電源を供給する発電機或いはバッテリが搭載されいる。
【００４５】
上下ガイドレール部材３３は、貼付機構部１２をコンクリート構造物２の高さ方向のほぼ全域に亘って昇降移動させるに足る長さを有している。支持ブラケット部材４９は、キャスタ５０を含む前後方向の高さが外面ガイド部１０のレールブラケット１５の張出し量とほぼ等しく、上下ガイドレール部材３３をコンクリートコンクリート構造物２の外面部２ａと平行に保持する。キャスタ５０は、その外面部がコンクリート構造物２の外面部２ａに接触している。支持ブラケット部材４９は、レールブラケット１５の張出し量を調節する機能を有している。
【００４６】
上下移動ガイド部１３は、上述した構成から、走行部１１が自走走行機構１７によって走行する際に、コンクリート構造物２の外面部２ａに対して貼付機構部１２を所定の間隔に保持して移動させるようにする。上下移動ガイド部１３は、その際にキャスタ５０が回転することで、上下ガイドレール部材３３が下方部に撓み等を生じることなく円滑に移動される。上下移動ガイド部１３は、上述したように各上下ガイドレール部材３３に対してその３方から貼付機構部１２のガイド車輪３２で挟み込むことによって、横揺れや脱落等を確実に防止して貼付機構部１２を昇降移動させる。
【００４７】
補強シート貼付装置１においては、上述したように補強シート３を貼り付ける際に予めコンクリート構造物２の外面部２ａに接着材４が塗布されるが、この塗布作業を作業員が行うようにする。作業員は、この接着材４の塗布作業とともに補強シート３の貼付状態を監視して万一撓みや皺寄りが生じた場合にこれを修復する作業も行う。作業員は、貼付機構部１２に補強シート３を巻回したシート繰出しロール３６を運び上げてこれをセットする作業を行う。
【００４８】
補強シート貼付装置１においては、上述した各作業を行うために、貼付機構部１２の下方部に作業ポート５１が設置される。作業ポート５１は、詳細を省略するが作業員が乗るステージ５２と、このステージ５２に対して組み立てられるパイプ材からなる防護柵５３等によって構成される。作業ポート５１は、例えば走行部１１や貼付機構部１２に対して懸架されて組み付けられるが、より強固とするために上下ガイドレール部材３３に対しても結合部を設けることが好ましい。
【００４９】
補強シート貼付装置１においては、上下移動ガイド部１３に対して貼付機構部１２を所定の高さ位置に保持する適宜のロック機構が、例えば上下ガイドレール部材３３とフレーム体２７との間に設けられる。ロック機構は、例えば各ガイド車輪３２を上下ガイドレール部材３３に対して圧接するブレーキ機構であってもよいが、上述したビニオンとラック構造或いはラチェットとラック構造等のより確実な機械的ロック機構を用いることが好ましい。
【００５０】
補強シート貼付装置１においては、上下移動ガイド部１３に対して貼付機構部１２が昇降移動される。補強シート貼付装置１においては、例えば貼付機構部１２をクレーン等で吊り上げ保持した状態で、走行部１１とを連結する連結部材を付け替えてこの貼付機構部１２を再取付するように構成してもよい。補強シート貼付装置１は、比較的小規模な補強シート貼付工事の場合にはかかる構成であっても特に支障は無いが、大規模な補強シート貼付工事等の場合には貼付機構部１２の取付け、取外しのための工数により効率が悪くなる。
【００５１】
したがって、補強シート貼付装置１においては、貼付機構部１２を上下移動ガイド部１３に沿って昇降移動させるようにするエレベータ機構が付設される。補強シート貼付装置１には、貼付機構部１２を上下移動ガイド部１３に対して所定位置に停止保持させる上述したロック機構がエレベータ機構に付設される。エレベータ機構は、例えば走行部１１の上部ブラケット部材１９に巻上げモータを取り付け、この巻上げモータによって多数本のチェーンやワイヤ等を巻き上げることによって貼付機構部１２のフレーム体２７を昇降移動させる。
【００５２】
なお、エレベータ機構については、巻上げモータを例えば上下移動ガイド部１３の支持ブラケット部材４９に取り付けるようにしてもよい。エレベータ機構は、巻上げモータから走行部１１の下部ブラケット部材２０に設けたプーリ等に掛け合わせたワイヤ等を貼付機構部１２のフレーム体２７に連結する。かかるエレベータ機構は、より低トルクで貼付機構部１２の巻き上げが可能とする。
【００５３】
以上のように構成された補強シート貼付装置１を用いたコンクリート構造物２に対する補強シート３の貼付工事方法について、以下説明する。補強シートの貼付工事においては、表面のならし等の下地処理を施したコンクリート構造物２に対して、その外面部２ａの上部に所定の間隔を以ってアンカーボルト１４を打ち込んでレールブラケット１５の取付が順次行われる。補強シートの貼付工事においては、これらレールブラケット１５を介して、コンクリート構造物２の外面部２ａに沿って外面ガイドレール部材１６の取付を行う。外面ガイドレール部材１６は、この際に一部が開放された状態とする。
【００５４】
補強シートの貼付工事においては、外面ガイドレール部材１６の開放部位からこの外面ガイドレール部材１６を上部車輪２２と下部車輪２３とで挟み込むようにして走行部１１の組付けが行われる。補強シートの貼付工事においては、走行部１１を移動させた後に、外面ガイドレール部材１６の開放部位をレールブラケット１５に固定して無端レールを構成する。補強シートの貼付工事においては、走行部１１に対して上下移動ガイド部１３を懸架するとともに貼付機構部１２の組み付けが行われる。なお、補強シート貼付装置１は、貼付機構部１２がコンクリート構造物２の下端部に対応位置するようにして上下移動ガイド部１３に対して位置決めされて組み付けられる。貼付機構部１２には、作業ポート５１が組み付けられている。
【００５５】
補強シートの貼付工事においては、作業ポート５１に補強シート３を巻回したシート繰出しロール３６や接着材容器等の運び上げが行われ、このシート繰出しロール３６が作業員によって貼付機構部１２に装着される。補強シートの貼付工事においては、シート繰出しロール３６から補強シート３の始端部３ａが引き出され、この始端部３ａを張力調整機構２９のピンチローラ３９間に挟み込みながらシート圧着機構３０の圧着ローラ４１に掛け合わすようにする。補強シートの貼付工事においては、補強シート３を圧着ローラ４１で折り返してコンクリート構造物２の外面部２ａに沿わせるとともに、始端部３ａを予め人力によって所定の長さに貼り付けてロードセル５によって固定する。
【００５６】
補強シートの貼付工事においては、詳細を後述するように圧着力調整機構３１によって補強シート３に対する圧着ローラ４１の圧着力の調整が行われる。補強シートの貼付工事１においては、駆動モータ２１に電源を投入して走行部１１を図４において右側に向かって走行させることで、補強シート貼付装置１の全体がコンクリート構造物２の外面部２ａに沿って右側へと移動する。補強シートの貼付工事においては、補強シート貼付装置１の移動に先行して作業員によりコンクリート構造物２の外面部２ａに接着材４を塗布する作業が行われる。
【００５７】
なお、補強シートの貼付工事においては、補強シート貼付装置１の後方側で作業員により補強シート３の貼付状態が監視され、必要に応じて補強シート３を延ばす等の補正作業が行われる。また、補強シートの貼付工事においては、補強シート３の表面側から含浸樹脂を含浸又は塗布する場合には、補強シート貼付装置１の後方側で作業員による含浸又は塗布作業が行われる。
【００５８】
補強シートの貼付工事においては、補強シート貼付装置１が走行移動するにしたがってシート繰出しロール３６から補強シート３が連続して繰り出され、圧着ローラ４１によってコンクリート構造物２の外面部２ａに圧着することで貼付が行われる。補強シートの貼付工事においては、コンクリート構造物２に対して補強シート貼付装置１が１周回走行されて、圧着ローラ４１が補強シート３の固定位置まで到達した状態で駆動モータ２１が停止される。
【００５９】
補強シートの貼付工事においては、始端部３ａとの所定のラップ長を残して補強シート３の切断を施す。補強シートの貼付工事においては、両端部間のラップ処理を施すことによって、コンクリート構造物２に対する補強シート３の１周回分の貼付を終了する。
【００６０】
補強シートの貼付工事においては、エレベータ機構によって貼付機構部１２を上下移動ガイド部１３を介して所定の高さ位置へと移動させるようにする。補強シートの貼付工事においては、この場合、既に貼付した補強シート３の下端縁に始端部３ａを合わせるようにして貼付機構部１２の高さ位置を設定する。勿論、補強シートの貼付工事においては、上下の補強シート３に若干の幅でラップ部分を取るようにして貼付を行う場合には、貼付機構部１２が適宜の高さ位置に設定される。
【００６１】
補強シートの貼付工事においては、上述した補強シート３の貼付作業が繰り返されてコンクリート構造物２に対して、その全長若しくは適宜の高さ位置まで補強シート３の貼付が行われる。補強シートの貼付工事においては、補強シート３の貼付を終了後、コンクリート構造物２から補強シート貼付装置１の取外し操作が行われる。
【００６２】
補強シート貼付装置１は、補強シート３を皺寄りや捩れを生じることなくコンクリート構造物２に対して貼り付けるために、張力調整機構２９及び圧着力調整機構３１による調整が行われる。補強シート貼付装置１は、走行部１１の走行速度が大きくなるにしたがって、シート繰出しロール３６から補強シート３が強い引張り力で繰り出されるようになる。補強シート貼付装置１は、ピンチローラ３９の圧接力が大きくなるにしたがい補強シート３に作用される引張り力に対する抗力が大きく作用する。補強シート貼付装置１は、補強シート３に対する圧着ローラ４１の圧着力が大きくなるにしたがい補強シート３に作用される引張り力に対する抗力が大きく作用する。
【００６３】
補強シート貼付装置１においては、上述したように張力調整機構２９によって各ピンチローラ３９の圧接力が調整される。補強シート貼付装置１においては、圧着力調整機構３１によってコイルスプリング４５の圧縮状態を調整して圧着力が調整される。補強シート貼付装置１においては、走行部１１の走行速度と各ピンチローラ３９間の圧接力とが、図８（ａ）に示す関係を保持するようにして調整される。補強シート貼付装置１においては、走行部１１の走行速度とコイルスプリング４５の弾性力とが、同図（ｂ）に示す関係を保持するようにして調整される。補強シート貼付装置１においては、各ピンチローラ３９の圧接力とコイルスプリング４５の弾性力とが、同図（ｃ）に示す関係を保持するようにして調整される。
【００６４】
補強シート貼付装置１においては、具体的には、ピンチローラ３９の圧接力を任意な状態に設定した状態で、シート繰出しロール３６から引き出した補強シート３の始端部３ａに例えばバネ秤等を取り付ける。補強シート貼付装置１においては、走行部１１を任意の速度で走行させることによって、コンクリート構造物２に対する圧着ローラ４１の圧着力をデジタル表示器４８によって測定するとともにバネ秤により補強シート３の始端部３ａに生じる張力を測定する。補強シート貼付装置１は、これらの測定結果から、張力調整機構２９或いは圧着力調整機構３１の調整操作が行われる。
【００６５】
補強シート貼付装置１においては、上述した貼付機構部１２の構成に限定されるものではなく、例えば図９に示すように構成された貼付機構部５５を備えるようにしてもよい。貼付機構部５５は、貼付機構部１２と基本的な構成をほぼ同様としており、対応する部位については同一符号を付すことによって詳細な説明を省略する。貼付機構部５５は、フレーム体２７の側面部に腕状の繰出しロール装着部５６が一体に突出形成されており、この繰出しロール装着部５６の先端部にシート繰出しロール３６を着脱する繰出しロール取付孔５７が設けられている。
【００６６】
貼付機構部５５には、一対のピンチローラ３９が、繰出しロール取付孔５７の内側に位置して繰出しロール装着部５６に支持されている。貼付機構部５５は、シート繰出しロール３６から繰り出した補強シート３をピンチローラ３９間に挟み込んでその張力を調整するとともに、シート繰出しロール３６に近接して圧接ローラ５８を巻回された補強シート３の外面部に圧接させることでその張力を調整する。
【００６７】
貼付機構部５５には、繰出しロール装着部５６の基端位置に支軸５９が立設され、この支軸５９に平面形状が略Ｌ字状とされた揺動ブラケット部材６０がその略中央部を支持されて設けられている。揺動ブラケット部材６０は、コンクリート構造物２に対して直交するようにして貼付機構部５５に回動自在に支持されており、コンクリート構造物２側の端部に圧着ローラ４１を支持する圧着ローラ支持部６１が設けられている。揺動ブラケット部材６０には、他端部側にコイルスプリング４５の一端を掛け止めするスプリング掛止め部６２が設けられている。
【００６８】
以上のように構成された貼付機構部５５においては、繰出しロール装着部５６にシート繰出しロール３６が装着されるとともに、このシート繰出しロール３６から補強シート３が時計方向へと繰り出される。貼付機構部５５においては、補強シート３がピンチローラ３９に挟み込まれた後に、圧着ローラ４１によって折り返されてコンクリート構造物２の外面部２ａに圧着される。貼付機構部５５においては、コイルスプリング４５の弾性力によって揺動ブラケット部材６０が支軸５９を支点とした反時計方向の回動習性が付与される。貼付機構部５５においては、これによって圧着ローラ４１のコンクリート構造物２に対する圧着力が付与されるようにする。
【００６９】
勿論、貼付機構部５５においても、上述した走行部１１と、圧着ローラ４１の圧着力と、補強シート３の張力との調整が行われる。貼付機構部５５は、補強シート３を巻回することで重量が大きいシート繰出しロール３６を固定部のフレーム体２７に一体に形成した繰出しロール装着部５６に装着するようにしたことから、圧着ローラ４１の圧着力調整がより感度良く行われるようになる。また、貼付機構部５５は、全体的に剛性が高められる。
【００７０】
なお、本発明は、上述した実施の形態に限定されるものではなく、細部の構成については種々展開されることは勿論である。
【００７１】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明によれば、コンクリート構造物の外面部の全体を覆うような大規模な機械設備が不要とされた簡易な構成であることから、装置自体が極めて廉価に構成されるとともにその設置や解体も簡易に行われて工期の大幅な短縮が図られるようになる。また、本発明によれば、コンクリート構造物の外面部に対して補強シートを連続かつ皺や捩れを生じることなく均一な状態で貼付することで、充分な強度を付与し信頼性の高い補強工事が行われるようになる。さらに、本発明によれば、高所においても低所と同等の工程によって連続的にこの補強シートの貼付が行われることで作業効率、工期短縮或いは信頼性等がより顕著に奏されるようになる。さらにまた、本発明によれば、比較的重量のある補強シートの取り扱いも簡易であることから、作業の安全性も極めて高い等の種々の効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態として示す補強シート貼付装置の要部正面図である。
【図２】同補強シート貼付装置の要部側面正面図である。
【図３】コンクリート構造物と、これに架設された外面ガイド部材とを示し、同図（ａ）は平面図、同図（ｂ）は要部側面図である。
【図４】同補強シート貼付装置を構成する貼付機構部の詳細を示す要部平面図である。
【図５】同貼付機構部に搭載されたシート繰出機構とシート圧着機構の詳細を示す要部平面図である。
【図６】同貼付機構部の詳細を示す要部側面図である。
【図７】他の圧着力調整機構の詳細を示す要部平面図である。
【図８】圧着力調整の説明図である。
【図９】他の貼付機構部の詳細を示す要部平面図である。
【符号の説明】
１ 補強シート貼付装置
２ コンクリート構造物
２ａ 外面部
３ 補強シート
３ａ 始端部
４ 接着材
１０ 外面ガイド部
１１ 走行部
１２ 貼付機構部
１３ 上下移動ガイド部
１５ レールブラケット
１６ 外面ガイドレール部材
１７ 自走走行機構
２１ 駆動モータ
２７ フレーム体
２８ 補強シート繰出機構
２９ 張力調整機構
３０ シート圧着機構
３１ 圧着力調整機構
３３ 上下ガイドレール部材
３５ 揺動ブラケット部材
３６ シート繰出しロール
３９ ピンチローラ
４１ 圧着ローラ
４５ コイルスプリング
５１ 作業ポート

Claims (5)

1. コンクリート構造物の外面部に架設される外面ガイド部と、前記外面ガイド部に走行自在に支持されるとともに、自走走行機構によりコンクリート構造物の外面部に沿って走行移動する走行部と、前記走行部に、コンクリート構造物の外面部との対向間隔を保持した状態で懸架された上下ガイド部と、補強シートを巻回したシート繰出ロールを有するシート繰出機構と、コンクリート構造物の外面部に対する圧着性が付与された圧着ローラを有するとともに圧着ローラの圧着を調整する圧着力調整機構が付設されたシート圧着機構とが搭載され、前記上下ガイド部材に昇降自在に支持された貼付機構部とから構成され、前記外面ガイド部に支持されて走行する前記走行部を介して前記貼付機構部がコンクリート構造物の外面部に沿って移動することにより、前記シート繰出機構のシート繰出ロールから前記補強シートが繰り出され、この補強シートを前記シート圧着機構の圧着ローラによってコンクリート構造物の外面部に圧着させて貼り付けることを特徴とする補強シート貼付装置。
2. 前記自走走行機構によってコンクリート構造物の外面部に対して左右両方向の走行移動される前記走行部と、前記シート繰出機構と前記シート圧着機構とが、前記走行部の移動方向に対応して左右一対が設けられた前記貼付機構部とを備えることを特徴とする請求項１に記載の補強シート貼付装置。
3. 前記貼付機構部と一体に組み合わされた作業ステージが備えられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の補強シート貼付装置。
4. コンクリート構造物の外面部に架設された外面ガイド部と、前記外面ガイド部に走行自在に支持されるとともに、自走走行機構によりコンクリート構造物の外面部に沿って走行移動する走行部と、コンクリート構造物の外面部に対して対向間隔を保持した状態で前記走行部に懸架された上下ガイド部と、補強シートを巻回したシート繰出ロールを有するシート繰出機構と、コンクリート構造物の外面部に対する圧着性が付与された圧着ローラを有し、圧着ローラの圧着を調整する圧着力調整機構が付設されたシート圧着機構とが搭載されるとともに前記上下ガイド部材に昇降自在に支持された貼付機構部とから構成された補強シート貼付装置が用いられ、前記外面ガイド部をコンクリート構造物の外面部に架設した後に前記補強シート貼付装置の各部の組み立てを行って取り付ける工程と、前記走行部が自走走行することによって、前記貼付機構部をコンクリート構造物の外面部に沿って移動させる工程と、前記シート繰出機構のシート繰出ロールから繰り出した前記補強シートの先端部をコンクリート構造物の外面部に固定する工程と、コンクリート構造物の外面部に対して、前記走行部に先行してその走行方向に接着材を塗布する工程と、前記走行部の走行にしたがって前記シート繰出ロールから前記補強シートを繰り出すとともに、この補強シートを前記シート圧着機構の圧着ローラによって前記接着材が塗布されたコンクリート構造物の外面部に圧着させて連続して貼り付ける工程とが施され、前記補強シートがコンクリート構造物の外面部に貼り付けられた後に前記上下ガイド部を介して前記貼付機構部が高さ方向に移動され、上記工程が繰り返されることによって、コンクリート構造物の外面部に前記補強シートを貼り付けることを特徴とする補強シート貼付方法。
5. 前記補強シート貼付装置のシート圧着機構に、前記補強シートをコンクリート構造物の外面部に圧着する前記圧着ローラの圧着力を調整する圧着力調整機構が付設され、前記走行部の走行速度と、前記シート繰出ロールからの前記補強シートの繰出量とによるコンクリート構造物の外面部に対する前記圧着ローラの圧着力の変動を調整して前記補強シートの貼り付けを行うことを特徴とする請求項４に記載の補強シート貼付方法。

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