JP3947038B2 - 長繊維強化プラスチック補強体及び長繊維強化プラスチック補強網体 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、長繊維強化プラスチック補強体及び同長繊維強化プラスチック補強網体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンクリート製の構造物には、一般的に鉄筋を補強材として配筋しており、同鉄筋は、構造物の表面から一定幅だけ内方に位置する側縁部に一体の間隔を開けて多数配筋して、同鉄筋と構造物の表面との間に一定の間隔（例えば、３cm〜５cm）の表層部、いわゆる、「かぶり」を設けている。
【０００３】
このようにして、「かぶり」を設けることにより、空気に触れている構造物の表面が、同空気中の二酸化炭素によりアルカリ性から中性に変化しても、「かぶり」の部分が中性化されるまでには一定の期間（例えば、５０年以上）を要するようにしており、少なくともこの一定期間の間は鉄筋が中性化、さらには、酸化されて腐食するのを防止して、同鉄筋による構造物の補強機能が良好に確保されるようにしている。
【０００４】
これは、鉄筋が腐食しはじめると、特に、鉄筋の引張力に対向する強度が低減し、引張力に弱いコンクリート製の構造物への補強機能が良好に確保できなくなり、同構造物の表面部がはじけて（いわゆる、ポップアウト）、建物の場合であれば、コンクリート製支柱により支持されている床部が落ちるという不具合が生じて、建物自体の寿命が尽きるという結果に至るからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記したコンクリート製の構造物に鉄筋を配筋した場合には、未だ、以下のような不具合を有している。
【０００６】
（１）コンクリート製の構造物内に多数の鉄筋を配筋するために、かかる鉄筋の配筋作業に熟練と手間を要する。
【０００７】
すなわち、配筋作業において、鉄筋同士は溶接により連結するようにしているため、かかる溶接作業に熟練と手間を要しており、特に、高層建築物の場合には、必然的に鉄筋の本数が増えるために、配筋作業における溶接個所が大幅に増大して、施工費が高くなっていることから、配筋作業の簡易化と施工費の削減化が望まれている。
【０００８】
また、コンクリート製の構造物を施工している際に、突出している鉄筋の先端部には防護用のキャップを被せておくことが義務付けられているが、鉄筋の数が多いことから、かかるキャップを被せる作業にも手間を要している。
【０００９】
（２）大量の鉄筋を現場に搬入するために、輸送コスト高くなっている。
【００１０】
（３）腐食し易い鉄筋を保護すべく構造物に大きな「かぶり」を設定しているために、その分だけ支柱本体の横断面積が大きくなって、構造物の上物の重量が増大し、必然的に上物を支える基礎も大きくなる結果、材料費や構築費が嵩む。
【００１１】
しかも、建物の場合は、支柱本体の横断面積が大きくなった分だけ、居住空間が狭くなるという不具合がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、長繊維束に接着剤を全体的若しくは部分的に塗布し、同接着剤が硬化する前に長繊維束にその伸延方向に沿って一定の張力を加え、同接着剤が硬化した後に一定の張力を開放して長繊維強化プラスチック補強体を形成すると共に、同長繊維強化プラスチック補強体は、一方向に伸延する補強体本片と、同補強体本片の端部に一体成形したアンカー片とを具備する長繊維強化プラスチック補強体であって、補強体本片となる長繊維束に一定の張力を加えた状態で、接着剤を塗布した長繊維束を一定の張力を加えながら螺旋状に巻き付けて補強体本片を被覆する第１拘束体と、第１拘束体の外周面に一定のピッチで螺旋状に巻き付けた紐状片からなる第２拘束体とを有することを特徴とする長繊維強化プラスチック補強体を提供するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
すなわち、本発明に係る長繊維強化プラスチック補強体は、長繊維束に接着剤を全体的若しくは部分的に塗布し、同接着剤が硬化する前に長繊維束にその伸延方向に沿って一定の張力を加え、同接着剤が硬化した後に一定の張力を開放して長繊維強化プラスチック補強体を形成すると共に、同長繊維強化プラスチック補強体は、一方向に伸延する補強体本片と、同補強体本片の端部に一体成形したアンカー片とを具備している。
【００２０】
そして、アンカー片は、ループ状に形成することも、また、補強体本片の端部に紐状体を螺旋状に巻回すると共に接着剤により接着して、雄ネジ状に形成することもできる。
【００２１】
また、本発明に係る長繊維強化プラスチック補強網体は、前記した長繊維強化プラスチック補強体を主筋材として具備する長繊維強化プラスチック補強網体であって、前後方向に伸延する複数の上記長繊維強化プラスチック補強体を左右方向に間隔を開けて配置し、これらの長繊維強化プラスチック補強体に左右方向に伸延する複数の可撓性の連結体を前後方向に間隔を開けて交差状に配置すると共に、各連結体により複数の長繊維強化プラスチック補強体同士を連結して網状に形成している。
【００２２】
そして、連結体としては左右方向に伸延する長繊維束を使用し、同連結体と長繊維強化プラスチック補強体との交差部を接着剤により接着して連結している。
【００２３】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
（第１実施例としての長繊維強化プラスチック補強体の説明）
図1に示すＡは、本発明に係る第１実施例としての長繊維強化プラスチック補強体（以下「補強体」と略称する。）であり、同補強体Ａは、図４にも示すように、１次元的にプレストレスＰを導入した被拘束体K1と、同被拘束体K1の外周面を被覆して、同被拘束体K1がその伸延方向と直交する方向に膨張する歪みを拘束する第１拘束体K2と、同第１拘束体K2の外周面に螺旋状に巻回して、上記被拘束体K1がその伸延方向と直交する方向に膨張する歪みを拘束する第２拘束体K2とを具備して、２次元的にプレストレスを導入してなるものである。
【００２５】
そして、被拘束体K１は、図１に示すように、一方向に伸延する補強体本片１と、同補強体本片１の両端部に一体成形したアンカー片2,2とを具備しており、各アンカー片２はループ状に形成している。
【００２６】
しかも、被拘束体K1は、図２〜図５に示すように、長繊維束３に接着剤４を全体的に塗布し、同接着剤４が硬化する前に長繊維束３（例えば、長繊維3aの束12,000本（１２Ｋ））にその伸延方向に沿って一定の張力Ｆ（例えば、５kg）を加え、同接着剤４が硬化した後に一定の張力Ｆを解放して、硬化した接着剤４に長繊維束３の伸延方向に沿ったプレストレスＰを導入してなるものである。
【００２７】
すなわち、長繊維束３は、図２(a)に示すように、例えば、長繊維3aの束12,000本（１２Ｋ）を、さらに１２０本集めて束ねたものを使用することができ、図２(b)に示すように、ボビン５に巻回されている長繊維束３を引き出すと共に、途中で液体状の接着剤４中に浸漬させてａ方向に引き出すことにより、同長繊維束３に接着剤４を塗布する。６は接着剤槽、７は引き出しガイドローラ、８は浸漬ガイドローラである。
【００２８】
そして、長繊維3aは、少なくとも腐食することがなく、しかも、軽量で引張に対して高強度のものであれば良く、好ましくは、耐衝撃性及び耐熱性に優れたものが良い。
【００２９】
使用する長繊維3aとしては、例えば、炭素繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール）繊維、アラミド繊維、ケプラー繊維、及び、ザイロン繊維等がある。
【００３０】
また、長繊維束３にあらかじめ一定の張力Ｆ（例えば、５kg）を加えるのは、プレストレスＰを導入する以外に、長繊維3a,3a間の相対的な緩みやずれ変形、さらには、バラツキを是正するためでもある。
【００３１】
すなわち、長繊維束３にあらかじめ一定の張力を加えた状態にて、同長繊維束３に接着剤４を全周（全長）にわたって塗布すると共に、同接着剤４を硬化させた後に、固定していた長繊維束３の両端部を後述する補強体製造装置Ｂに設けた係止片から取り外して、あらかじめ加えていた一定の張力Ｆ（例えば、５kg）を解放して、硬化した接着剤４に長繊維束３の伸延方向に沿ったプレストレスＰを導入することができる。
【００３２】
その結果、長繊維束３の引張強度のバラツキを小さくして、その有効引張強度を増大させると共に、取扱性を良好となすことができ、しかも、接着剤４による長繊維3aの相互の接着性を良好となすことができる。
【００３３】
従って、接着剤４としては、高い接着強度を必要としないことから、常温で硬化する安価なものを使用することができ、例えば、常温（２０℃〜３０℃）で１０時間〜４８時間後に硬化し、引張強度σp=500kgf/cm2〜1,000kgf/cm2を有するものを使用することができ、硬化時間は、長繊維束３に直接電流を流してジュール熱（６０℃〜７０℃弱）を利用すれば、作業条件等に応じて接着剤４の種類を選択することにより、１時間〜２時間の範囲で設定することができる。
【００３４】
しかも、かかる接着剤４が硬化した後には一定の張力を解放して、硬化した接着剤４に長繊維束３の伸延方向に沿ったプレストレスＰを導入することにより、引張強度を良好に確保した被拘束体K1を、安価にかつ短時間に製造することができる。
【００３５】
なお、接着剤４は、長繊維束３の全周（全長）にわたって塗布する以外に、所要の個所に部分的に塗布すると共に、硬化させることもできる。
【００３６】
なお、補強体Ａの形状は、上記したように直状に形成する場合に限られるものではなく、所要の形状に設計することができて、その他にも例えば、長繊維束３を「Ｖ」字状に形成することも、また、長繊維束３を門型に形成することもできる。
【００３７】
第１拘束体K2は、図１及び図６に示すように、帯状の長繊維束３を被拘束体K1の外周面に一定の張力を加えながら巻き付けて形成している。
【００３８】
第２拘束体K3は、図１及び図６に示すように、第１拘束体K2の外周面に紐状体を一定の張力を加えながら螺旋状に巻回して形成している。
【００３９】
ここで、前記したように、本発明に係る補強体Ａは、２次元的にプレストレスを導入してなるものであるが、長手方向をＸ軸、半径方向をｒ軸、そして、円周方向をθ軸とすれば、硬化した接着剤４にはＸ軸方向の応力σxとｒ軸方向の応力σr（≒σθ）が働くことになり、σxとσrとで２次元、σxとσrとσθ（≒σr）とで３次元となる軸対称問題となるので、２次元的とした。
【００４０】
（補強体製造装置の説明）
図６は、前記した補強体Ａを製造する補強体製造装置Ｂを示しており、同補強体製造装置Ｂは、左右一対の軸支持台10,11を左右方向に一定の間隔を開けて配置し、両軸支持台10,11にそれぞれ回動軸12,13を左右方向に対向させて取り付け、各回動軸12,13に回転体14,15を介して係止片16,17を取り付ける一方、各軸支持台10,11の近傍位置には駆動用モータ18,19を配置して、各駆動用モータ18,19の出力軸20,21と各回動軸12,13との間に伝動ベルト22,23をプーリ24,25,26,27を介して連動連結している。
【００４１】
（補強体の製造方法の説明）
次に、前記した補強体製造装置Ｂにより２次元的にプレストレスを導入した補強体Ａの製造方法について説明する。
【００４２】
（１）図６に示すように、補強体製造装置Ｂの両係止片16,17間に接着剤４を塗布した長繊維束３を一定の張力を加えながら所要回数にわたって平行弦状に掛け回して被拘束体K1となす。
【００４３】
（２）図６に示すように、細幅帯状となして接着剤４を塗布した長繊維束３を、上記被拘束体K1の左側端部より一定の張力を加えながら螺旋状に巻き付けて被覆することにより第１拘束体K2となす。
【００４４】
この際、第１拘束体K2は、細幅帯状となして接着剤４を塗布した長繊維束３の先端部を被拘束体K1である補強体本片１の左側端部に接着して、同状態にて引っ張って一定の張力を加えると共に、左右一対の駆動用モータ18,19を同調させて回動させて、左右一対の係止片16,17間に掛け回した被拘束体K1を左右一対の回動軸12,13の軸線廻りに回転させることにより、長繊維束３を補強体本片１の外周面に巻き付けることができ、さらに、同長繊維束３を補強体本片１と平行に右方向ｂへゆっくり移動させることにより、同補強体本片１の外周面に簡単に螺旋状に巻き付けて被覆（ラッピング）して形成することができる。ｃは、被拘束体K1の回転方向を示す。
【００４５】
（３）図６に示すように、異形鉄筋と同様に、コンクリートとの付着性能を高める場合には、このラッピングと同時平行して、第１拘束体K2の外周面に第２拘束体K3としての繊維材等の紐状片を右方向ｄへゆっくり移動させながら略一定のピッチで螺旋状に巻き付ける。
【００４６】
（４）図３に示すように、左右方向に１次元的に張力Ｆを加えられた被拘束体K1と、同被拘束体K1の外周面に被覆（ラッピング）した第１拘束体K2にそれぞれ塗布した接着剤4,4が硬化したところで、各係止片16,17に係止していたアンカー片2,2を、各係止片16,17から取り外すことにより、加えていた一定の張力Ｆを開放する。
【００４７】
このようにして、図４に示すように、硬化した接着剤４に被拘束体K1の伸延方向（左右方向）に沿ったプレストレスＰと、図５に示すように、拘束体K2の円周方向に沿ったプレストレス（図示せず）とを導入して、同被拘束体K1がその伸延方向と直交する方向（半径方向）に膨張する膨張力f1を第１・第２拘束体K2,K3により拘束して、両第１・第２拘束体K2,K3により被拘束体K1側へ作用する拘束力f2となして、被拘束体K1に導入した１次元的なプレストレスＰを第１・第２拘束体K2,K3により封じ込めることができるようにしている。
【００４８】
すなわち、１次元的にプレストレスＰを導入した棒状の被拘束体K1では、一般に偏心力などによって反り易く、直線性を求められる長尺物に対しては一定の限界があるが、上記したように第１・第２拘束体K2,K3により拘束して２次元的にプレストレスＰを導入した補強体Ａでは、被拘束体K1に１次元的に作用するプレストレスＰは、硬化した接着剤４のマトリックスを圧縮し、同被拘束体K1の方向に膨らもうとし、ひずみを生じる。
【００４９】
これに対して、被拘束体K1をラッピングする外周の第１・第２拘束体K2,K3は、この膨らみを抑止し、同被拘束体K1の硬化した接着剤４のマトリックスはその反力として、外方から中心に向かう半径方向に圧縮力を受ける。
【００５０】
その結果、被拘束体K1は、2方向（被拘束体K1の伸延方向とその半径方向）のプレストレスを受ける（コンファイン効果を得る）ことになる。これが2次元的なプレストレス原理を補強体Ａに導入する例の1つであり、この種の棒材は、主として、引張力材や曲げ材や捩り材等として用いられることになる。
【００５１】
このように、上記のようにして製造した棒状の補強体Ａでは、被拘束体K1に導入した１次元的なプレストレスＰを、設定した通りに確保することができるものである。
【００５２】
（補強体の変容例の説明）
図７は、変容例としての補強体Ａを示しており、同補強体Ａは、被拘束体K1である補強体本片１の外周面に第２拘束体K3を巻回してなるものである。
【００５３】
このようにして、被拘束体K1である補強体本片1を第２拘束体K3により拘束して２次元的にプレストレスを導入した補強体Ａとなしている。
【００５４】
（長繊維強化プラスチック補強網体の説明）
図８に示すＣは、本発明に係る長繊維強化プラスチック補強網体（以下「補強網体」と略称する。）であり、同補強網体Ｃは、前記した補強体Ａを主筋材として具備する網体である。
【００５５】
すなわち、前後方向に伸延する複数の補強体Ａを左右方向に間隔を開けて配置し、これらの補強体Ａに左右方向に伸延する複数の可撓性の連結体30を前後方向に間隔を開けて直交状態に配置すると共に、各連結体30により複数の補強体A,A同士を連結して網状に形成している。
【００５６】
そして、連結体30としては左右方向に伸延する長繊維束３を使用し、同連結体30と補強体Ａとの交差部を接着剤４により接着して連結している。
【００５７】
このようにして、所要個数の主筋材として補強体Ａを、あらかじめ所要の形状の形状に形成して、所定の長さや間隔を開けて配置した補強網体Ｃを形成することができ、しかも、補強体Ａを連結している連結体30が可撓性を有しているため、同補強体Ｃをコンクリート製構造物の一部を構成する柱部や梁部や床部の所定の個所に容易に配置することができて、主筋材としての補強体Ａの配筋作業を楽に行うことができる。
【００５８】
さらには、補強網体Ｃは、補強体Ａを可撓性の連結体30により連結してなるものであるため、補強網体Ｃを連結体30が撓屈する方向に丸めて束ねることも、又、折り畳んで束ねることもできて、軽量にしてコンパクトな状態にして収納・搬送することができる。
【００５９】
（補強網体の第１変容例）
図９は、第１変容例としての補強網体Ｃを示しており、同補強網体Ｃは、左右方向に伸延する複数の補強体Ａを前後方向に間隔を開けて配置し、これらの補強体Ａに前後方向に伸延する複数の可撓性の連結体30を左右方向に間隔を開けて斜めに交差する状態に配置すると共に、各連結体30により複数の補強体A,A同士を連結して網状に形成している。
【００６０】
しかも、かかる補強網体Ｃには、可撓性を有する斜め連結体31を対角線をなす位置に配置すると共に、同斜め連結体31として斜交い方向に伸延する長繊維束３を使用し、補強体Ａや連結体30との交点をなす部分を接着剤４により接着している。
【００６１】
このようにして、補強網体Ｃに斜め連結体31を設けることにより、かかる補強網体Ｃの補強体Ａを、コンクリート構造物の主筋材として配筋した際には、耐震強度を増大させることができる。
【００６２】
しかも、連結体30や斜め連結体31は可撓性を有するため、補強網体Ａを軽量にしてコンパクトに束ねることができて、この場合も収納・運搬が容易に行える。
【００６３】
このようにして、引張力に強い複数の長繊維束３を主筋材及び斜材となすことにより、かかる主筋材及び斜材としての長繊維束３が、引張力に弱いコンクリート製構造物の補強機能を果たす。
【００６４】
この際、斜材は斜交い状に配置することにより、コンクリート製構造物の耐震補強機能を良好に確保することができる。
【００６５】
しかも、主筋材と連結材と斜材とを長繊維束３により形成することにより、連続する長繊維束３を機械により順次繰り出しながら斜交い状に斜材を配筋した補強網体Ｃに形成することができて、同補強網体Ｃを短時間に大量生産することができ、その結果、製造コストを安価なものにすることができる。
【００６６】
（補強網体の第２変容例）
図１０は、第２変容例としての補強網体Ｃを示しており、同補強網体Ｃは、主筋材としての補強体Ａを３次元的に湾曲させて形成することにより、立体的な網体に形成している。
【００６７】
このようにして、補強体Ａを主筋材として配筋する構造物の形状に適応させて形成することにより、配筋作業を簡易化することができる。
【００６８】
しかも、連結体30は可撓性を有するため、補強網体Ａをコンパクトに束ねることができて、この場合も収納・運搬が容易に行える。
【００６９】
（補強網体の応用例）
図１１は、前記した補強網体Ｃを鉄筋構造物の主筋材として配筋した応用例を示している。
【００７０】
補強網体Ｃは、図１２及び図１３にも示すように、上下方向に一定の間隔を開けて対向状態に配置した複数の四角形枠状の保形支持枠体35の回りに巻き付けて、端部同士を重合状態（オーバーラッピング）にして、例えば、細い結線により連結（場合によっては、接着剤を併用して連結）すると共に、同補強網体Ｃと保形支持枠体35との交差部を連結して柱部用配筋体36を形成している。
【００７１】
また、補強網体Ｃは、図１１及び図１４に示すように、左右方向に一定の間隔を開けて対向状態に配置した四角形枠状の保形支持枠体37の回りに巻きてつけて、端部同士を重合状態（オーバーラッピング）にして、例えば、細い結線により連結（場合によっては、接着剤を併用して連結）すると共に、同補強網体Ｃと保形支持枠体37との交差部を連結して梁部用配筋体38を形成している。
【００７２】
ここで、保形支持枠体35,37は、所要の四角形枠状で閉塞回路状に張り渡した長繊維束3,3を接着剤４により硬化させて形成している。
【００７３】
このようにして、保形支持枠体35,37も、閉塞回路状に張り渡した長繊維束3,3を接着剤４により硬化させて形成しているため、鉄筋に比べて大幅に軽量化することができて、運搬性や施工性を向上させることができる。
【００７４】
しかも、保形支持枠体35,37は、補強体Ａと同様に、連続する長繊維束３を機械により順次繰り出しながら閉塞回路状に形成することができて、短時間に大量生産することができ、その結果、製造コストを安価なものにすることができる。
【００７５】
そして、補強体Ａと同様に、保形支持枠体35,37も長繊維束3,3により形成することにより、同保形支持枠体35,37に保形された補強体A,Aを配筋したコンクリート製構造物の引張強度、耐食性、耐久性、耐火性及び耐震性を良好に確保することができる。
【００７６】
また、柱部用配筋体36では、保形支持枠体35の回りに主筋材としての補強体Ａを所要本数だけ所定の間隔を開けて配置しており、また、梁部用配筋体38では、保形支持枠体37の回りに主筋材としての補強体Ａを所要本数だけ所定の間隔を開けて配置している。
【００７７】
この際、各保形支持枠体35,37と交差する補強体Ａや連結体30の部分を接着剤４により接着している。
【００７８】
従って、図１１及び図１２に示すように、下側の柱部Ｈに配筋した柱部用配筋体36の上部を露出させておき、この下側の柱部用配筋体36の上部のカンカー片２に、上側の柱部用配筋体36の下部のカンカー片２をそれぞれ重合状態に符合させて、前後方向に符合するカンカー片２,2中に、前後方向に伸延する一本の棒状の連結片40を挿通すると共に、左右方向に符合するカンカー片２,2中に、左右方向に伸延する一本の棒状の連結片41を挿通することにより、上・下側の柱部用配筋体36,36を容易に連結することができる。
【００７９】
しかも、上・下側の柱部用配筋体36,36の一部を形成する上・下側の各補強体A,A同士を、上下方向に伸延する同一直線状にて簡単かつ確実に連結することができる。
【００８０】
また、図１１及び図１４に示すように、左側の梁部用配筋体38の右側部のカンカー片２と、右側の梁部用配筋体38の左側部のカンカー片２とを、前記した上・下側の柱部用配筋体36,36の連結部にて交差状に配置すると共に、重合状態に符合させて、前後方向に符合するカンカー片２,2中に、前後方向に伸延する一本の棒状の連結片42,42を挿通することにより、左・右側の梁部用配筋体38,38を容易に連結することができる。
【００８１】
しかも、左・右側の梁部用配筋体38,38の一部を形成する左・右側の各補強体A,A同士を、左右方向に伸延する同一直線状にて簡単かつ確実に連結することができる。
【００８２】
さらには、かかる補強体Ａの配筋作業に熟練した職人を要しないことから人件費を大幅に削減することができると共に、配筋作業時間を大幅に短縮することができる。その結果、施工費を大幅に低減させることができる。
【００８３】
（連結具の説明）
図１５〜図１７は、主筋材としての補強体Ａと横筋材としての補強体Ａとを連結する連結具45を示しており、同連結具45は、主筋材係合片46と横筋材係合片47とを具備して、両係合片46,47により主筋材としての補強体Ａと横筋材としての補強体Ａとを直交状態にて一体的に連結することができるようにしている。
【００８４】
しかも、主筋材係合片46は、図１６に示すように、弾性素材により平面視にて「Ｃ」字状に形成して、開口部より主筋材としての補強体Ａを簡単に着脱自在に係合させることができるようにしている。
【００８５】
また、横筋材係合片47は、図１７に示すように、弾性素材により側面視にて「Ｃ」字状に形成して、開口部より横筋材としての補強体Ａを簡単に着脱自在に係合させることができるようにしている。
【００８６】
（第２実施例としての補強体の説明）
図１８は、第２実施例としての補強体Ａを示しており、同補強体Ａは、一方向に伸延する補強体本片１と、同補強体本片１の両端部に一体成形したアンカー片2,2とを具備すると共に、各アンカー片２は、補強体本片１の端部に紐状体50を螺旋状に巻回すると共に接着剤４により接着して、雄ネジ状に形成している。
【００８７】
このようにして、紐状体50により補強体本片１がその伸延方向と直交する方向に膨張する歪みを拘束する拘束体としても機能させている。
【００８８】
従って、補強体本体１にプレストレスを導入した際に、同補強体本体１がその伸延方向と直交する方向に膨張して歪みを生じようとするが、かかる補強体本片１の膨張を、紐状体50により拘束して抑止することにより、補強体本片１の端部に対して周囲より圧縮力を作用させて、補強体本片１の伸延方向と、その周囲から内方向への２方向の（２次元的に）プレストレスを導入することができて、コンファイン効果を生起させることができる。
【００８９】
その結果、補強体本片１の端部と螺旋状に巻回した紐状体50との一体性を高めることができて、同補強体本片１の端部に強固な雄ネジ体を形成することができる。
【００９０】
そして、かかる強固な雄ネジ体となした補強体A,Aのアンカー片2,2同士を、図１９に示すように、突き合わせて、連結片51により一体的に連結することができるようにしている。
【００９１】
ここで、連結片51としては、図１９に示すように、例えば、亜鉛メッキ等して防錆処理した鋼管を使用することができ、同連結片51の内周面に螺旋状に凹溝52を形成する一方、補強体本片１の端部に紐状体50を上記凹溝52と略同ピッチにて螺旋状に巻回すると共に、接着剤４により接着して硬化させている。
【００９２】
なお、接着剤４として膨張コンクリートを使用した場合には、ケミカルプレストレスが発生して、補強体本片１と連結片51との一体性をさらに高めることができる。
【００９３】
このようにして、連結片51を雌ネジ体となす一方、補強体本片１のアンカー片２を雄ネジ体となして、同雄ネジ体としてのアンカー片２に接着剤４を塗布した状態にて連結片51を締め付けて、同連結片51により補強体A,A同士を簡単に連結することができるようにしている。
【００９４】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００９５】
本発明に係る長繊維強化プラスチック補強体は、長繊維束に接着剤を全体的若しくは部分的に塗布し、同接着剤が硬化する前に長繊維束にその伸延方向に沿って一定の張力を加え、同接着剤が硬化した後に一定の張力を開放して長繊維強化プラスチック補強体を形成すると共に、同長繊維強化プラスチック補強体は、一方向に伸延する補強体本片と、同補強体本片の端部に一体成形したアンカー片とを具備する長繊維強化プラスチック補強体であって、補強体本片となる長繊維束に一定の張力を加えた状態で、接着剤を塗布した長繊維束を一定の張力を加えながら螺旋状に巻き付けて補強体本片を被覆する第１拘束体と、第１拘束体の外周面に一定のピッチで螺旋状に巻き付けた紐状片からなる第２拘束体とを有している。
【００９６】
このように、長繊維強化プラスチック補強体はアンカー片を具備しているため、同長繊維強化プラスチック補強体を、例えば、主筋材として使用する場合には、アンカー片を介して長繊維強化プラスチック補強体同士、ないしは他物への連結を容易に行うことができる。
【００９７】
従って、従来の配筋作業において、主筋材として使用していた鉄筋に代えて本発明に係る長繊維強化プラスチック補強体を使用することにより、溶接作業を不要にすることができて、配筋作業の簡易化と大幅な配筋作業コストの削減が図れると共に、配筋作業時の安全性も向上させることができる。
【００９８】
すなわち、長繊維強化プラスチック補強体を形成する長繊維束は、引張強度を有するため、主筋材として十分に機能させることができると共に、軽量（力学的に等価な鉄筋の重量の約４０分の１）であるため、取扱性が良く、配筋作業を楽にしかも安全に行うことができる。
【００９９】
そのため、熟練を要することなく配筋作業を行うことができて、作業効率と人件費の点から、配筋作業コストを大幅に削減することができる。
【０１００】
そして、長繊維強化プラスチック補強体では、防護用のキャップを被せる必要性がないことから、かかるキャップを被せる手間を省くことができて、この点からも、配筋作業を楽にしかも安全に行うことができる。
【０１０１】
しかも、従来使用している鉄筋は束ねることが困難でるが、長繊維強化プラスチック補強体は、容易に束ねてコンパクト化することができて、鉄筋に比べて嵩張ることがない上に、大幅に軽量であるため、大量輸送が楽に行えると共に、輸送コストも大幅に削減することができる。
【０１０２】
さらには、長繊維強化プラスチック補強体は、耐食性に優れるため、鉄筋に比べて「かぶり」を大幅に小さく設定することができて、その分、コンクリート製構造物の横断面積を小さく設計することができる。
【０１０３】
従って、鉄筋を使用した場合に比べて、コンクリート製構造物の耐久性及び耐震性を向上させることができると共に、施工期間の短縮、及び、施工費の削減が図れる。
【０１０４】
すなわち、波際線（波打ち際から陸地側へ２５０ｍ離れた地点）にコンクリート製構造物を構築する場合、その構造物の寿命保障を１００年とすると、性能設計上、コンクリートを形成する水と普通セメントの比（いわゆる、水セメント比）が５５％では、「かぶり」を約２５cmにする必要性があるが、本発明では、主筋材を形成する長繊維束が腐食しないため、水セメント比や構造物の寿命保証に関わりなく、「かぶり」を可及的に小さく（例えば、２cm〜３cm）設定することができて、その分、コンクリート製構造物の断面積を大幅に小さく設計することができる。
【０１０５】
その結果、断面積の削減に比例して構造物の重量を軽減することができ、同構造物の重量軽減に比例して基礎の重量や耐震性能を軽減することができるため、基礎工事から構造物の構築作業まで全体的な施工時間や施工費を大幅に削減することができると共に、構造物の寿命を保証する性能設計を精度良く行うことができる。
【０１０６】
また、主筋材としての長繊維強化プラスチック補強体を形成する長繊維束が腐食しないため、コンクリート製構造物のメンテナンスを不要若しくは大幅に削減することができる。
【０１０７】
ここで、長繊維束にあらかじめ一定の張力を加えるのは、長繊維間の相対的な緩みやずれ変形、さらには、バラツキを是正するためである。
【０１０８】
すなわち、長繊維束にあらかじめ一定の張力を加えた状態にて、同長繊維束に接着剤を全体的若しくは部分的に塗布し、同接着剤が硬化する前に長繊維束にその伸延方向に沿って一定の張力を加え、同接着剤が硬化した後に一定の張力を解放して、硬化した接着剤に長繊維束の伸延方向に沿ったプレストレスを導入することができる。
【０１０９】
その結果、長繊維束の引張強度のバラツキを小さくして、その有効引張強度を増大させると共に、取扱性を良好となすことができ、しかも、接着剤による長繊維の相互の接着性を良好となすことができる。
【０１１０】
従って、接着剤としては、高い接着強度を必要としないことから、常温で硬化する安価なものを使用することができる。
【０１１１】
特に、長繊維強化プラスチック補強体の接着剤として、フェノール樹脂系の接着剤を用いた場合には、同長繊維強化プラスチック補強体が不燃性ないしは難燃性になる等の利点を有するため、建築物等に対しては耐火性の面において有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例としての長繊維強化プラスチック補強体の正面図。
【図２】長繊維束と同長繊維束に接着剤を塗布する工程説明図。
【図３】２次元的にプレストレスを導入して製造する補強体の製造過程説明図。
【図４】同補強体の製造過程説明図。
【図５】同補強体の断面説明図。
【図６】補強体の製造装置。
【図７】変容例としての補強体の正面図。
【図８】長繊維強化プラスチック補強網体の正面図。
【図９】第１変容例としての補強網体の斜視図。
【図１０】第２変容例としての補強網体の斜視図。
【図１１】補強網体の応用例を示す斜視図。
【図１２】補強網体の応用例を示す説明図。
【図１３】配筋体の平面図。
【図１４】梁部用配筋体の斜視説明図。
【図１５】主筋材と横筋材との連結状態を示す正面図。
【図１６】主筋材と横筋材との連結状態を示す平面図。
【図１７】主筋材と横筋材との連結状態を示す側面図。
【図１８】第２実施例としての補強体の正面図。
【図１９】補強体同士の連結状態を示す断面正面図。
【符号の説明】
Ａ 長繊維強化プラスチック補強体
１ 補強体本片
２ アンカー片
３ 長繊維束
４ 接着剤
５ ボビン
６ 接着剤槽
【発明の属する技術分野】
本発明は、長繊維強化プラスチック補強体及び同長繊維強化プラスチック補強網体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、コンクリート製の構造物には、一般的に鉄筋を補強材として配筋しており、同鉄筋は、構造物の表面から一定幅だけ内方に位置する側縁部に一体の間隔を開けて多数配筋して、同鉄筋と構造物の表面との間に一定の間隔（例えば、３cm〜５cm）の表層部、いわゆる、「かぶり」を設けている。
【０００３】
このようにして、「かぶり」を設けることにより、空気に触れている構造物の表面が、同空気中の二酸化炭素によりアルカリ性から中性に変化しても、「かぶり」の部分が中性化されるまでには一定の期間（例えば、５０年以上）を要するようにしており、少なくともこの一定期間の間は鉄筋が中性化、さらには、酸化されて腐食するのを防止して、同鉄筋による構造物の補強機能が良好に確保されるようにしている。
【０００４】
これは、鉄筋が腐食しはじめると、特に、鉄筋の引張力に対向する強度が低減し、引張力に弱いコンクリート製の構造物への補強機能が良好に確保できなくなり、同構造物の表面部がはじけて（いわゆる、ポップアウト）、建物の場合であれば、コンクリート製支柱により支持されている床部が落ちるという不具合が生じて、建物自体の寿命が尽きるという結果に至るからである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記したコンクリート製の構造物に鉄筋を配筋した場合には、未だ、以下のような不具合を有している。
【０００６】
（１）コンクリート製の構造物内に多数の鉄筋を配筋するために、かかる鉄筋の配筋作業に熟練と手間を要する。
【０００７】
すなわち、配筋作業において、鉄筋同士は溶接により連結するようにしているため、かかる溶接作業に熟練と手間を要しており、特に、高層建築物の場合には、必然的に鉄筋の本数が増えるために、配筋作業における溶接個所が大幅に増大して、施工費が高くなっていることから、配筋作業の簡易化と施工費の削減化が望まれている。
【０００８】
また、コンクリート製の構造物を施工している際に、突出している鉄筋の先端部には防護用のキャップを被せておくことが義務付けられているが、鉄筋の数が多いことから、かかるキャップを被せる作業にも手間を要している。
【０００９】
（２）大量の鉄筋を現場に搬入するために、輸送コスト高くなっている。
【００１０】
（３）腐食し易い鉄筋を保護すべく構造物に大きな「かぶり」を設定しているために、その分だけ支柱本体の横断面積が大きくなって、構造物の上物の重量が増大し、必然的に上物を支える基礎も大きくなる結果、材料費や構築費が嵩む。
【００１１】
しかも、建物の場合は、支柱本体の横断面積が大きくなった分だけ、居住空間が狭くなるという不具合がある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明では、長繊維束に接着剤を全体的若しくは部分的に塗布し、同接着剤が硬化する前に長繊維束にその伸延方向に沿って一定の張力を加え、同接着剤が硬化した後に一定の張力を開放して長繊維強化プラスチック補強体を形成すると共に、同長繊維強化プラスチック補強体は、一方向に伸延する補強体本片と、同補強体本片の端部に一体成形したアンカー片とを具備する長繊維強化プラスチック補強体であって、補強体本片となる長繊維束に一定の張力を加えた状態で、接着剤を塗布した長繊維束を一定の張力を加えながら螺旋状に巻き付けて補強体本片を被覆する第１拘束体と、第１拘束体の外周面に一定のピッチで螺旋状に巻き付けた紐状片からなる第２拘束体とを有することを特徴とする長繊維強化プラスチック補強体を提供するものである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の実施の形態について説明する。
【００１９】
すなわち、本発明に係る長繊維強化プラスチック補強体は、長繊維束に接着剤を全体的若しくは部分的に塗布し、同接着剤が硬化する前に長繊維束にその伸延方向に沿って一定の張力を加え、同接着剤が硬化した後に一定の張力を開放して長繊維強化プラスチック補強体を形成すると共に、同長繊維強化プラスチック補強体は、一方向に伸延する補強体本片と、同補強体本片の端部に一体成形したアンカー片とを具備している。
【００２０】
そして、アンカー片は、ループ状に形成することも、また、補強体本片の端部に紐状体を螺旋状に巻回すると共に接着剤により接着して、雄ネジ状に形成することもできる。
【００２１】
また、本発明に係る長繊維強化プラスチック補強網体は、前記した長繊維強化プラスチック補強体を主筋材として具備する長繊維強化プラスチック補強網体であって、前後方向に伸延する複数の上記長繊維強化プラスチック補強体を左右方向に間隔を開けて配置し、これらの長繊維強化プラスチック補強体に左右方向に伸延する複数の可撓性の連結体を前後方向に間隔を開けて交差状に配置すると共に、各連結体により複数の長繊維強化プラスチック補強体同士を連結して網状に形成している。
【００２２】
そして、連結体としては左右方向に伸延する長繊維束を使用し、同連結体と長繊維強化プラスチック補強体との交差部を接着剤により接着して連結している。
【００２３】
【実施例】
以下に、本発明の実施例を、図面を参照しながら説明する。
【００２４】
（第１実施例としての長繊維強化プラスチック補強体の説明）
図1に示すＡは、本発明に係る第１実施例としての長繊維強化プラスチック補強体（以下「補強体」と略称する。）であり、同補強体Ａは、図４にも示すように、１次元的にプレストレスＰを導入した被拘束体K1と、同被拘束体K1の外周面を被覆して、同被拘束体K1がその伸延方向と直交する方向に膨張する歪みを拘束する第１拘束体K2と、同第１拘束体K2の外周面に螺旋状に巻回して、上記被拘束体K1がその伸延方向と直交する方向に膨張する歪みを拘束する第２拘束体K2とを具備して、２次元的にプレストレスを導入してなるものである。
【００２５】
そして、被拘束体K１は、図１に示すように、一方向に伸延する補強体本片１と、同補強体本片１の両端部に一体成形したアンカー片2,2とを具備しており、各アンカー片２はループ状に形成している。
【００２６】
しかも、被拘束体K1は、図２〜図５に示すように、長繊維束３に接着剤４を全体的に塗布し、同接着剤４が硬化する前に長繊維束３（例えば、長繊維3aの束12,000本（１２Ｋ））にその伸延方向に沿って一定の張力Ｆ（例えば、５kg）を加え、同接着剤４が硬化した後に一定の張力Ｆを解放して、硬化した接着剤４に長繊維束３の伸延方向に沿ったプレストレスＰを導入してなるものである。
【００２７】
すなわち、長繊維束３は、図２(a)に示すように、例えば、長繊維3aの束12,000本（１２Ｋ）を、さらに１２０本集めて束ねたものを使用することができ、図２(b)に示すように、ボビン５に巻回されている長繊維束３を引き出すと共に、途中で液体状の接着剤４中に浸漬させてａ方向に引き出すことにより、同長繊維束３に接着剤４を塗布する。６は接着剤槽、７は引き出しガイドローラ、８は浸漬ガイドローラである。
【００２８】
そして、長繊維3aは、少なくとも腐食することがなく、しかも、軽量で引張に対して高強度のものであれば良く、好ましくは、耐衝撃性及び耐熱性に優れたものが良い。
【００２９】
使用する長繊維3aとしては、例えば、炭素繊維、ＰＢＯ（ポリパラフェニレンベンズオキサゾール）繊維、アラミド繊維、ケプラー繊維、及び、ザイロン繊維等がある。
【００３０】
また、長繊維束３にあらかじめ一定の張力Ｆ（例えば、５kg）を加えるのは、プレストレスＰを導入する以外に、長繊維3a,3a間の相対的な緩みやずれ変形、さらには、バラツキを是正するためでもある。
【００３１】
すなわち、長繊維束３にあらかじめ一定の張力を加えた状態にて、同長繊維束３に接着剤４を全周（全長）にわたって塗布すると共に、同接着剤４を硬化させた後に、固定していた長繊維束３の両端部を後述する補強体製造装置Ｂに設けた係止片から取り外して、あらかじめ加えていた一定の張力Ｆ（例えば、５kg）を解放して、硬化した接着剤４に長繊維束３の伸延方向に沿ったプレストレスＰを導入することができる。
【００３２】
その結果、長繊維束３の引張強度のバラツキを小さくして、その有効引張強度を増大させると共に、取扱性を良好となすことができ、しかも、接着剤４による長繊維3aの相互の接着性を良好となすことができる。
【００３３】
従って、接着剤４としては、高い接着強度を必要としないことから、常温で硬化する安価なものを使用することができ、例えば、常温（２０℃〜３０℃）で１０時間〜４８時間後に硬化し、引張強度σp=500kgf/cm2〜1,000kgf/cm2を有するものを使用することができ、硬化時間は、長繊維束３に直接電流を流してジュール熱（６０℃〜７０℃弱）を利用すれば、作業条件等に応じて接着剤４の種類を選択することにより、１時間〜２時間の範囲で設定することができる。
【００３４】
しかも、かかる接着剤４が硬化した後には一定の張力を解放して、硬化した接着剤４に長繊維束３の伸延方向に沿ったプレストレスＰを導入することにより、引張強度を良好に確保した被拘束体K1を、安価にかつ短時間に製造することができる。
【００３５】
なお、接着剤４は、長繊維束３の全周（全長）にわたって塗布する以外に、所要の個所に部分的に塗布すると共に、硬化させることもできる。
【００３６】
なお、補強体Ａの形状は、上記したように直状に形成する場合に限られるものではなく、所要の形状に設計することができて、その他にも例えば、長繊維束３を「Ｖ」字状に形成することも、また、長繊維束３を門型に形成することもできる。
【００３７】
第１拘束体K2は、図１及び図６に示すように、帯状の長繊維束３を被拘束体K1の外周面に一定の張力を加えながら巻き付けて形成している。
【００３８】
第２拘束体K3は、図１及び図６に示すように、第１拘束体K2の外周面に紐状体を一定の張力を加えながら螺旋状に巻回して形成している。
【００３９】
ここで、前記したように、本発明に係る補強体Ａは、２次元的にプレストレスを導入してなるものであるが、長手方向をＸ軸、半径方向をｒ軸、そして、円周方向をθ軸とすれば、硬化した接着剤４にはＸ軸方向の応力σxとｒ軸方向の応力σr（≒σθ）が働くことになり、σxとσrとで２次元、σxとσrとσθ（≒σr）とで３次元となる軸対称問題となるので、２次元的とした。
【００４０】
（補強体製造装置の説明）
図６は、前記した補強体Ａを製造する補強体製造装置Ｂを示しており、同補強体製造装置Ｂは、左右一対の軸支持台10,11を左右方向に一定の間隔を開けて配置し、両軸支持台10,11にそれぞれ回動軸12,13を左右方向に対向させて取り付け、各回動軸12,13に回転体14,15を介して係止片16,17を取り付ける一方、各軸支持台10,11の近傍位置には駆動用モータ18,19を配置して、各駆動用モータ18,19の出力軸20,21と各回動軸12,13との間に伝動ベルト22,23をプーリ24,25,26,27を介して連動連結している。
【００４１】
（補強体の製造方法の説明）
次に、前記した補強体製造装置Ｂにより２次元的にプレストレスを導入した補強体Ａの製造方法について説明する。
【００４２】
（１）図６に示すように、補強体製造装置Ｂの両係止片16,17間に接着剤４を塗布した長繊維束３を一定の張力を加えながら所要回数にわたって平行弦状に掛け回して被拘束体K1となす。
【００４３】
（２）図６に示すように、細幅帯状となして接着剤４を塗布した長繊維束３を、上記被拘束体K1の左側端部より一定の張力を加えながら螺旋状に巻き付けて被覆することにより第１拘束体K2となす。
【００４４】
この際、第１拘束体K2は、細幅帯状となして接着剤４を塗布した長繊維束３の先端部を被拘束体K1である補強体本片１の左側端部に接着して、同状態にて引っ張って一定の張力を加えると共に、左右一対の駆動用モータ18,19を同調させて回動させて、左右一対の係止片16,17間に掛け回した被拘束体K1を左右一対の回動軸12,13の軸線廻りに回転させることにより、長繊維束３を補強体本片１の外周面に巻き付けることができ、さらに、同長繊維束３を補強体本片１と平行に右方向ｂへゆっくり移動させることにより、同補強体本片１の外周面に簡単に螺旋状に巻き付けて被覆（ラッピング）して形成することができる。ｃは、被拘束体K1の回転方向を示す。
【００４５】
（３）図６に示すように、異形鉄筋と同様に、コンクリートとの付着性能を高める場合には、このラッピングと同時平行して、第１拘束体K2の外周面に第２拘束体K3としての繊維材等の紐状片を右方向ｄへゆっくり移動させながら略一定のピッチで螺旋状に巻き付ける。
【００４６】
（４）図３に示すように、左右方向に１次元的に張力Ｆを加えられた被拘束体K1と、同被拘束体K1の外周面に被覆（ラッピング）した第１拘束体K2にそれぞれ塗布した接着剤4,4が硬化したところで、各係止片16,17に係止していたアンカー片2,2を、各係止片16,17から取り外すことにより、加えていた一定の張力Ｆを開放する。
【００４７】
このようにして、図４に示すように、硬化した接着剤４に被拘束体K1の伸延方向（左右方向）に沿ったプレストレスＰと、図５に示すように、拘束体K2の円周方向に沿ったプレストレス（図示せず）とを導入して、同被拘束体K1がその伸延方向と直交する方向（半径方向）に膨張する膨張力f1を第１・第２拘束体K2,K3により拘束して、両第１・第２拘束体K2,K3により被拘束体K1側へ作用する拘束力f2となして、被拘束体K1に導入した１次元的なプレストレスＰを第１・第２拘束体K2,K3により封じ込めることができるようにしている。
【００４８】
すなわち、１次元的にプレストレスＰを導入した棒状の被拘束体K1では、一般に偏心力などによって反り易く、直線性を求められる長尺物に対しては一定の限界があるが、上記したように第１・第２拘束体K2,K3により拘束して２次元的にプレストレスＰを導入した補強体Ａでは、被拘束体K1に１次元的に作用するプレストレスＰは、硬化した接着剤４のマトリックスを圧縮し、同被拘束体K1の方向に膨らもうとし、ひずみを生じる。
【００４９】
これに対して、被拘束体K1をラッピングする外周の第１・第２拘束体K2,K3は、この膨らみを抑止し、同被拘束体K1の硬化した接着剤４のマトリックスはその反力として、外方から中心に向かう半径方向に圧縮力を受ける。
【００５０】
その結果、被拘束体K1は、2方向（被拘束体K1の伸延方向とその半径方向）のプレストレスを受ける（コンファイン効果を得る）ことになる。これが2次元的なプレストレス原理を補強体Ａに導入する例の1つであり、この種の棒材は、主として、引張力材や曲げ材や捩り材等として用いられることになる。
【００５１】
このように、上記のようにして製造した棒状の補強体Ａでは、被拘束体K1に導入した１次元的なプレストレスＰを、設定した通りに確保することができるものである。
【００５２】
（補強体の変容例の説明）
図７は、変容例としての補強体Ａを示しており、同補強体Ａは、被拘束体K1である補強体本片１の外周面に第２拘束体K3を巻回してなるものである。
【００５３】
このようにして、被拘束体K1である補強体本片1を第２拘束体K3により拘束して２次元的にプレストレスを導入した補強体Ａとなしている。
【００５４】
（長繊維強化プラスチック補強網体の説明）
図８に示すＣは、本発明に係る長繊維強化プラスチック補強網体（以下「補強網体」と略称する。）であり、同補強網体Ｃは、前記した補強体Ａを主筋材として具備する網体である。
【００５５】
すなわち、前後方向に伸延する複数の補強体Ａを左右方向に間隔を開けて配置し、これらの補強体Ａに左右方向に伸延する複数の可撓性の連結体30を前後方向に間隔を開けて直交状態に配置すると共に、各連結体30により複数の補強体A,A同士を連結して網状に形成している。
【００５６】
そして、連結体30としては左右方向に伸延する長繊維束３を使用し、同連結体30と補強体Ａとの交差部を接着剤４により接着して連結している。
【００５７】
このようにして、所要個数の主筋材として補強体Ａを、あらかじめ所要の形状の形状に形成して、所定の長さや間隔を開けて配置した補強網体Ｃを形成することができ、しかも、補強体Ａを連結している連結体30が可撓性を有しているため、同補強体Ｃをコンクリート製構造物の一部を構成する柱部や梁部や床部の所定の個所に容易に配置することができて、主筋材としての補強体Ａの配筋作業を楽に行うことができる。
【００５８】
さらには、補強網体Ｃは、補強体Ａを可撓性の連結体30により連結してなるものであるため、補強網体Ｃを連結体30が撓屈する方向に丸めて束ねることも、又、折り畳んで束ねることもできて、軽量にしてコンパクトな状態にして収納・搬送することができる。
【００５９】
（補強網体の第１変容例）
図９は、第１変容例としての補強網体Ｃを示しており、同補強網体Ｃは、左右方向に伸延する複数の補強体Ａを前後方向に間隔を開けて配置し、これらの補強体Ａに前後方向に伸延する複数の可撓性の連結体30を左右方向に間隔を開けて斜めに交差する状態に配置すると共に、各連結体30により複数の補強体A,A同士を連結して網状に形成している。
【００６０】
しかも、かかる補強網体Ｃには、可撓性を有する斜め連結体31を対角線をなす位置に配置すると共に、同斜め連結体31として斜交い方向に伸延する長繊維束３を使用し、補強体Ａや連結体30との交点をなす部分を接着剤４により接着している。
【００６１】
このようにして、補強網体Ｃに斜め連結体31を設けることにより、かかる補強網体Ｃの補強体Ａを、コンクリート構造物の主筋材として配筋した際には、耐震強度を増大させることができる。
【００６２】
しかも、連結体30や斜め連結体31は可撓性を有するため、補強網体Ａを軽量にしてコンパクトに束ねることができて、この場合も収納・運搬が容易に行える。
【００６３】
このようにして、引張力に強い複数の長繊維束３を主筋材及び斜材となすことにより、かかる主筋材及び斜材としての長繊維束３が、引張力に弱いコンクリート製構造物の補強機能を果たす。
【００６４】
この際、斜材は斜交い状に配置することにより、コンクリート製構造物の耐震補強機能を良好に確保することができる。
【００６５】
しかも、主筋材と連結材と斜材とを長繊維束３により形成することにより、連続する長繊維束３を機械により順次繰り出しながら斜交い状に斜材を配筋した補強網体Ｃに形成することができて、同補強網体Ｃを短時間に大量生産することができ、その結果、製造コストを安価なものにすることができる。
【００６６】
（補強網体の第２変容例）
図１０は、第２変容例としての補強網体Ｃを示しており、同補強網体Ｃは、主筋材としての補強体Ａを３次元的に湾曲させて形成することにより、立体的な網体に形成している。
【００６７】
このようにして、補強体Ａを主筋材として配筋する構造物の形状に適応させて形成することにより、配筋作業を簡易化することができる。
【００６８】
しかも、連結体30は可撓性を有するため、補強網体Ａをコンパクトに束ねることができて、この場合も収納・運搬が容易に行える。
【００６９】
（補強網体の応用例）
図１１は、前記した補強網体Ｃを鉄筋構造物の主筋材として配筋した応用例を示している。
【００７０】
補強網体Ｃは、図１２及び図１３にも示すように、上下方向に一定の間隔を開けて対向状態に配置した複数の四角形枠状の保形支持枠体35の回りに巻き付けて、端部同士を重合状態（オーバーラッピング）にして、例えば、細い結線により連結（場合によっては、接着剤を併用して連結）すると共に、同補強網体Ｃと保形支持枠体35との交差部を連結して柱部用配筋体36を形成している。
【００７１】
また、補強網体Ｃは、図１１及び図１４に示すように、左右方向に一定の間隔を開けて対向状態に配置した四角形枠状の保形支持枠体37の回りに巻きてつけて、端部同士を重合状態（オーバーラッピング）にして、例えば、細い結線により連結（場合によっては、接着剤を併用して連結）すると共に、同補強網体Ｃと保形支持枠体37との交差部を連結して梁部用配筋体38を形成している。
【００７２】
ここで、保形支持枠体35,37は、所要の四角形枠状で閉塞回路状に張り渡した長繊維束3,3を接着剤４により硬化させて形成している。
【００７３】
このようにして、保形支持枠体35,37も、閉塞回路状に張り渡した長繊維束3,3を接着剤４により硬化させて形成しているため、鉄筋に比べて大幅に軽量化することができて、運搬性や施工性を向上させることができる。
【００７４】
しかも、保形支持枠体35,37は、補強体Ａと同様に、連続する長繊維束３を機械により順次繰り出しながら閉塞回路状に形成することができて、短時間に大量生産することができ、その結果、製造コストを安価なものにすることができる。
【００７５】
そして、補強体Ａと同様に、保形支持枠体35,37も長繊維束3,3により形成することにより、同保形支持枠体35,37に保形された補強体A,Aを配筋したコンクリート製構造物の引張強度、耐食性、耐久性、耐火性及び耐震性を良好に確保することができる。
【００７６】
また、柱部用配筋体36では、保形支持枠体35の回りに主筋材としての補強体Ａを所要本数だけ所定の間隔を開けて配置しており、また、梁部用配筋体38では、保形支持枠体37の回りに主筋材としての補強体Ａを所要本数だけ所定の間隔を開けて配置している。
【００７７】
この際、各保形支持枠体35,37と交差する補強体Ａや連結体30の部分を接着剤４により接着している。
【００７８】
従って、図１１及び図１２に示すように、下側の柱部Ｈに配筋した柱部用配筋体36の上部を露出させておき、この下側の柱部用配筋体36の上部のカンカー片２に、上側の柱部用配筋体36の下部のカンカー片２をそれぞれ重合状態に符合させて、前後方向に符合するカンカー片２,2中に、前後方向に伸延する一本の棒状の連結片40を挿通すると共に、左右方向に符合するカンカー片２,2中に、左右方向に伸延する一本の棒状の連結片41を挿通することにより、上・下側の柱部用配筋体36,36を容易に連結することができる。
【００７９】
しかも、上・下側の柱部用配筋体36,36の一部を形成する上・下側の各補強体A,A同士を、上下方向に伸延する同一直線状にて簡単かつ確実に連結することができる。
【００８０】
また、図１１及び図１４に示すように、左側の梁部用配筋体38の右側部のカンカー片２と、右側の梁部用配筋体38の左側部のカンカー片２とを、前記した上・下側の柱部用配筋体36,36の連結部にて交差状に配置すると共に、重合状態に符合させて、前後方向に符合するカンカー片２,2中に、前後方向に伸延する一本の棒状の連結片42,42を挿通することにより、左・右側の梁部用配筋体38,38を容易に連結することができる。
【００８１】
しかも、左・右側の梁部用配筋体38,38の一部を形成する左・右側の各補強体A,A同士を、左右方向に伸延する同一直線状にて簡単かつ確実に連結することができる。
【００８２】
さらには、かかる補強体Ａの配筋作業に熟練した職人を要しないことから人件費を大幅に削減することができると共に、配筋作業時間を大幅に短縮することができる。その結果、施工費を大幅に低減させることができる。
【００８３】
（連結具の説明）
図１５〜図１７は、主筋材としての補強体Ａと横筋材としての補強体Ａとを連結する連結具45を示しており、同連結具45は、主筋材係合片46と横筋材係合片47とを具備して、両係合片46,47により主筋材としての補強体Ａと横筋材としての補強体Ａとを直交状態にて一体的に連結することができるようにしている。
【００８４】
しかも、主筋材係合片46は、図１６に示すように、弾性素材により平面視にて「Ｃ」字状に形成して、開口部より主筋材としての補強体Ａを簡単に着脱自在に係合させることができるようにしている。
【００８５】
また、横筋材係合片47は、図１７に示すように、弾性素材により側面視にて「Ｃ」字状に形成して、開口部より横筋材としての補強体Ａを簡単に着脱自在に係合させることができるようにしている。
【００８６】
（第２実施例としての補強体の説明）
図１８は、第２実施例としての補強体Ａを示しており、同補強体Ａは、一方向に伸延する補強体本片１と、同補強体本片１の両端部に一体成形したアンカー片2,2とを具備すると共に、各アンカー片２は、補強体本片１の端部に紐状体50を螺旋状に巻回すると共に接着剤４により接着して、雄ネジ状に形成している。
【００８７】
このようにして、紐状体50により補強体本片１がその伸延方向と直交する方向に膨張する歪みを拘束する拘束体としても機能させている。
【００８８】
従って、補強体本体１にプレストレスを導入した際に、同補強体本体１がその伸延方向と直交する方向に膨張して歪みを生じようとするが、かかる補強体本片１の膨張を、紐状体50により拘束して抑止することにより、補強体本片１の端部に対して周囲より圧縮力を作用させて、補強体本片１の伸延方向と、その周囲から内方向への２方向の（２次元的に）プレストレスを導入することができて、コンファイン効果を生起させることができる。
【００８９】
その結果、補強体本片１の端部と螺旋状に巻回した紐状体50との一体性を高めることができて、同補強体本片１の端部に強固な雄ネジ体を形成することができる。
【００９０】
そして、かかる強固な雄ネジ体となした補強体A,Aのアンカー片2,2同士を、図１９に示すように、突き合わせて、連結片51により一体的に連結することができるようにしている。
【００９１】
ここで、連結片51としては、図１９に示すように、例えば、亜鉛メッキ等して防錆処理した鋼管を使用することができ、同連結片51の内周面に螺旋状に凹溝52を形成する一方、補強体本片１の端部に紐状体50を上記凹溝52と略同ピッチにて螺旋状に巻回すると共に、接着剤４により接着して硬化させている。
【００９２】
なお、接着剤４として膨張コンクリートを使用した場合には、ケミカルプレストレスが発生して、補強体本片１と連結片51との一体性をさらに高めることができる。
【００９３】
このようにして、連結片51を雌ネジ体となす一方、補強体本片１のアンカー片２を雄ネジ体となして、同雄ネジ体としてのアンカー片２に接着剤４を塗布した状態にて連結片51を締め付けて、同連結片51により補強体A,A同士を簡単に連結することができるようにしている。
【００９４】
【発明の効果】
本発明によれば、次のような効果が得られる。
【００９５】
本発明に係る長繊維強化プラスチック補強体は、長繊維束に接着剤を全体的若しくは部分的に塗布し、同接着剤が硬化する前に長繊維束にその伸延方向に沿って一定の張力を加え、同接着剤が硬化した後に一定の張力を開放して長繊維強化プラスチック補強体を形成すると共に、同長繊維強化プラスチック補強体は、一方向に伸延する補強体本片と、同補強体本片の端部に一体成形したアンカー片とを具備する長繊維強化プラスチック補強体であって、補強体本片となる長繊維束に一定の張力を加えた状態で、接着剤を塗布した長繊維束を一定の張力を加えながら螺旋状に巻き付けて補強体本片を被覆する第１拘束体と、第１拘束体の外周面に一定のピッチで螺旋状に巻き付けた紐状片からなる第２拘束体とを有している。
【００９６】
このように、長繊維強化プラスチック補強体はアンカー片を具備しているため、同長繊維強化プラスチック補強体を、例えば、主筋材として使用する場合には、アンカー片を介して長繊維強化プラスチック補強体同士、ないしは他物への連結を容易に行うことができる。
【００９７】
従って、従来の配筋作業において、主筋材として使用していた鉄筋に代えて本発明に係る長繊維強化プラスチック補強体を使用することにより、溶接作業を不要にすることができて、配筋作業の簡易化と大幅な配筋作業コストの削減が図れると共に、配筋作業時の安全性も向上させることができる。
【００９８】
すなわち、長繊維強化プラスチック補強体を形成する長繊維束は、引張強度を有するため、主筋材として十分に機能させることができると共に、軽量（力学的に等価な鉄筋の重量の約４０分の１）であるため、取扱性が良く、配筋作業を楽にしかも安全に行うことができる。
【００９９】
そのため、熟練を要することなく配筋作業を行うことができて、作業効率と人件費の点から、配筋作業コストを大幅に削減することができる。
【０１００】
そして、長繊維強化プラスチック補強体では、防護用のキャップを被せる必要性がないことから、かかるキャップを被せる手間を省くことができて、この点からも、配筋作業を楽にしかも安全に行うことができる。
【０１０１】
しかも、従来使用している鉄筋は束ねることが困難でるが、長繊維強化プラスチック補強体は、容易に束ねてコンパクト化することができて、鉄筋に比べて嵩張ることがない上に、大幅に軽量であるため、大量輸送が楽に行えると共に、輸送コストも大幅に削減することができる。
【０１０２】
さらには、長繊維強化プラスチック補強体は、耐食性に優れるため、鉄筋に比べて「かぶり」を大幅に小さく設定することができて、その分、コンクリート製構造物の横断面積を小さく設計することができる。
【０１０３】
従って、鉄筋を使用した場合に比べて、コンクリート製構造物の耐久性及び耐震性を向上させることができると共に、施工期間の短縮、及び、施工費の削減が図れる。
【０１０４】
すなわち、波際線（波打ち際から陸地側へ２５０ｍ離れた地点）にコンクリート製構造物を構築する場合、その構造物の寿命保障を１００年とすると、性能設計上、コンクリートを形成する水と普通セメントの比（いわゆる、水セメント比）が５５％では、「かぶり」を約２５cmにする必要性があるが、本発明では、主筋材を形成する長繊維束が腐食しないため、水セメント比や構造物の寿命保証に関わりなく、「かぶり」を可及的に小さく（例えば、２cm〜３cm）設定することができて、その分、コンクリート製構造物の断面積を大幅に小さく設計することができる。
【０１０５】
その結果、断面積の削減に比例して構造物の重量を軽減することができ、同構造物の重量軽減に比例して基礎の重量や耐震性能を軽減することができるため、基礎工事から構造物の構築作業まで全体的な施工時間や施工費を大幅に削減することができると共に、構造物の寿命を保証する性能設計を精度良く行うことができる。
【０１０６】
また、主筋材としての長繊維強化プラスチック補強体を形成する長繊維束が腐食しないため、コンクリート製構造物のメンテナンスを不要若しくは大幅に削減することができる。
【０１０７】
ここで、長繊維束にあらかじめ一定の張力を加えるのは、長繊維間の相対的な緩みやずれ変形、さらには、バラツキを是正するためである。
【０１０８】
すなわち、長繊維束にあらかじめ一定の張力を加えた状態にて、同長繊維束に接着剤を全体的若しくは部分的に塗布し、同接着剤が硬化する前に長繊維束にその伸延方向に沿って一定の張力を加え、同接着剤が硬化した後に一定の張力を解放して、硬化した接着剤に長繊維束の伸延方向に沿ったプレストレスを導入することができる。
【０１０９】
その結果、長繊維束の引張強度のバラツキを小さくして、その有効引張強度を増大させると共に、取扱性を良好となすことができ、しかも、接着剤による長繊維の相互の接着性を良好となすことができる。
【０１１０】
従って、接着剤としては、高い接着強度を必要としないことから、常温で硬化する安価なものを使用することができる。
【０１１１】
特に、長繊維強化プラスチック補強体の接着剤として、フェノール樹脂系の接着剤を用いた場合には、同長繊維強化プラスチック補強体が不燃性ないしは難燃性になる等の利点を有するため、建築物等に対しては耐火性の面において有利となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例としての長繊維強化プラスチック補強体の正面図。
【図２】長繊維束と同長繊維束に接着剤を塗布する工程説明図。
【図３】２次元的にプレストレスを導入して製造する補強体の製造過程説明図。
【図４】同補強体の製造過程説明図。
【図５】同補強体の断面説明図。
【図６】補強体の製造装置。
【図７】変容例としての補強体の正面図。
【図８】長繊維強化プラスチック補強網体の正面図。
【図９】第１変容例としての補強網体の斜視図。
【図１０】第２変容例としての補強網体の斜視図。
【図１１】補強網体の応用例を示す斜視図。
【図１２】補強網体の応用例を示す説明図。
【図１３】配筋体の平面図。
【図１４】梁部用配筋体の斜視説明図。
【図１５】主筋材と横筋材との連結状態を示す正面図。
【図１６】主筋材と横筋材との連結状態を示す平面図。
【図１７】主筋材と横筋材との連結状態を示す側面図。
【図１８】第２実施例としての補強体の正面図。
【図１９】補強体同士の連結状態を示す断面正面図。
【符号の説明】
Ａ 長繊維強化プラスチック補強体
１ 補強体本片
２ アンカー片
３ 長繊維束
４ 接着剤
５ ボビン
６ 接着剤槽
Claims (1)
- 長繊維束に接着剤を全体的若しくは部分的に塗布し、同接着剤が硬化する前に長繊維束にその伸延方向に沿って一定の張力を加え、同接着剤が硬化した後に一定の張力を開放して長繊維強化プラスチック補強体を形成すると共に、
同長繊維強化プラスチック補強体は、一方向に伸延する補強体本片と、同補強体本片の端部に一体成形したアンカー片とを具備する長繊維強化プラスチック補強体であって、
補強体本片となる長繊維束に一定の張力を加えた状態で、接着剤を塗布した長繊維束を一定の張力を加えながら螺旋状に巻き付けて補強体本片を被覆する第１拘束体と、
第１拘束体の外周面に一定のピッチで螺旋状に巻き付けた紐状片からなる第２拘束体と、
を有することを特徴とする長繊維強化プラスチック補強体。
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