JP3988062B2 - コンクリート構造物の補強方法及び補強装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物や橋などの土木建築構造物を構成するコンクリート製の柱、橋脚などの構造物を補強する補強方法及び補強装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、前記コンクリート製の柱や橋脚などの柱状体の耐震補強や老朽化防止のために、樹脂を含浸させた補強繊維シートを柱状体の周囲に巻き付けて貼着することが行われている。この場合、該補強繊維シートは、コンクリートよりも引張強度の大きいガラス繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維などの補強繊維を繊維方向を揃えてシート状に編織することにより製作される。その補強方法として、１層若しくは多層に重ねた該補強繊維シートに樹脂を含浸させ、補強すべき柱状体の周面形状に適合する分割体の形状に硬化させて予め繊維補強樹脂成形板を形成しておき、図１に示すように亀裂を補修し且つ汚れを落とした柱状体ａの周面に沿って該繊維補強樹脂成形板ｂを環状に配置し、その周面と該成形板ｂとの間にグラウトを注入して貼着する方法が行われている。このような繊維補強樹脂成形板ｂを使用すると、補強繊維シートを柱状体に巻き付けたのち該シートに樹脂を含浸させるよりも現場において迅速に補強作業を行えて有利である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
該繊維補強樹脂成形板ｂは柱状体ａに周回して配置できるように分割状態で成形され、その分割部分に添接板ｃを接着して柱状体ａの周面を連続して囲む環状体とし、グラウトを柱状体ａと該成形板ｂの隙間して両者を一体化すると、柱状体ａに軸方向の圧縮荷重が作用したときの膨張変形が該繊維補強樹脂成形板ｂで阻止され、柱状体ａの強度を高める補強作用が営まれる。該添接板ｃは該繊維補強樹脂成形板ｂと同様に補強繊維で補強された樹脂板からなり、図２のように１層の補強繊維シートｄで該成形板ｂが構成されている場合は、該添接板ｃを該成形板ｂ同士の突き合わせ部の外面に接着して補強繊維シートｄ間に力が伝達されるように完結した環状に接続する。また、該成形板ｂが図３のように２層の補強繊維シートｄを持つ場合は、その突き合わせ部の内外両面に添接板ｃ、ｃを接着し、各層を環状に連結している。
【０００４】
しかし、従来のものでは添接板ｃは該突き合わせ部の内外にしか接着できないから、補強繊維シートｄが２層のものまでは環状に接合して力の伝達を行なえても、３層以上をもつ繊維補強樹脂成形板では添接板ｃにより各層を環状に形成することができないため補強能力は２層のものと変わりがない。そのため、３層以上の補強繊維シートｄを設ける必要がある補強は困難であった。
【０００５】
また、１層若しくは多層の該補強繊維シートに樹脂を含浸させ、補強すべき柱状体の周面形状に適合する分割体の形状に硬化させて予め繊維補強樹脂成形板を形成するには高価な型が必要で、該柱状体の寸法が補強対象建築物によって変わるため各種寸法の型を用意しなければならず、製作コストが高くなる欠点があり、該成形板ｂは可撓性がないので該柱状体ａに接着剤で貼り付けることができず、該成形板ｂと該柱状体ａの表面との間にグラウトを注入して一体化しなければならず、その注入の際に該成形板ｂが撓むことを防止するため支保材を設ける必要があり、その注入作業も比較的熟練を要して簡単には行えない不都合が見られた。
【０００６】
本発明は、各種寸法の柱や梁などのコンクリート構造物を簡単且つ安価に補強する方法を提供すること及びこれに適した補強装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明では、土木建築構造物を構成するコンクリート製の構造物の周面に、多層の補強繊維シートを樹脂で固めて成形した繊維補強樹脂成形板を貼着して該構造物を補強する補強方法に於いて、該繊維補強樹脂成形板を、該補強繊維シートの中間部に間隔を存して樹脂で固めた板状部を設けると共に該シートの両端部及び該間隔を該樹脂を含浸させない未含浸部とした構成とし、該繊維補強樹脂成形板を該構造物に貼着する際に該間隔及び両端部の補強繊維シートに樹脂接着剤を含浸させると共に該板状部の片面に樹脂接着剤を塗布して該構造物の周面に貼着し、該繊維補強樹脂成形板を該周面へ圧接することにより、上記の目的を達成するようにした。該繊維補強樹脂成形板を構成する多層の補強繊維シートの両端部に、各補強繊維シート毎に分離した分離端を形成し、該補強繊維シートの中間部に樹脂を含浸させて固化した板状部を該樹脂を含浸させない間隔を存して形成することにより、各種寸法の該構造物の補強に適した補強装置が得られ、該板状部の面に、モルタル、塗料などの等の仕上げ材を設けておくことで、その補強作業が容易になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づき説明すると、図４に於いて符号１は橋や建築物などの土木建築構造物を構成する柱や橋脚などのコンクリート製の構造物、２は該構造物１の強度を増大すべくその周面に沿って配置した繊維補強樹脂成形板を示し、該構造物１と該成形板２は、エポキシ系やポリエステル系、ビニルエステル系、フェノール系等の樹脂接着剤３により一体に接着される。
【０００９】
該繊維補強樹脂成形板２は、図５に示したように、補強繊維シート４を例えば３層に重ね、これにエポキシ樹脂やポリエステル系、ビニルエステル系、フェノール系等の樹脂５を間隔６を存して含浸させ固化した複数の長方形の板状部７と、該樹脂５が含浸されないで該シート４間が遊離した間隔６及び両端部１０、１０とを有する構成のもので、これを工場に於いて製作する場合、例えば図６のように、平板の型台８の上に多層の補強繊維シート４を重ねて置き、該間隔６に相当する幅を持つ押さえ治具９により予定の板状部７の寸法を存して該多層の補強繊維シート４を押さえ、これにより樹脂のしみ込みを防いだのち、該板状部７となる部分の該シート４に樹脂を含浸させてローラー１３でしごいて脱泡し、該樹脂の硬化後に該押さえ治具９を取り外すことにより製作される。該繊維補強シート４の１枚は、図７に見られるように、ガラス繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維などのコンクリートよりも引張強度の大きい補強繊維４ａを配列方向を一方向に揃え、この補強繊維４ａと交叉する方向にビニルエステル系繊維などの適当なほつれ止めの合成繊維を配合してシート状に編織したものが使用され、該構造物１の補強目的が剪断補強である場合は該繊維補強シート４を該構造物１に巻き付けたときその周方向に補強繊維４ａを配列し、座屈補強を目的とするときは、該シート４を巻き付けたとき該構造物１の長さ方向に該補強繊維４ａが配列される。
【００１０】
該板状部７の幅は、補強するコンクリート柱などの構造物１が角形断面であることを想定し、その想定した１周面の幅よりも狭い例えば該幅の９０％の寸法に設定され、各板状部７間に例えば該想定した幅の１０％の寸法の間隔６が形成される。該板状部７の数は、角形断面のコンクリート構造物１を補強する場合は、その周面の数マイナス１であり、図示のような四角柱を補強するものでは３カ所に形成される。該間隔６は、繊維補強樹脂成形板２にフレキシブル性を与え、該構造物１の幅が想定した寸法よりも或る範囲で大小しても、該間隔６が該構造物１の角部に位置する限り該間隔６を屈曲させて該構造物１の各周面に各板状体７を対応させ貼着することができ、各種寸法の構造物１の補強に適合させることができる。
【００１１】
該繊維補強樹脂成形板２を該構造物１に貼着する際には、該間隔６及び両端部１０、１０の部分の繊維補強シート４にエポキシ系やポリエステル系、ビニルエステル系、フェノール系等の樹脂接着剤を含浸させ、該板状部７の片面、或いは該構造物１の周面にも該樹脂接着剤を塗布しておき、該成形板２を該構造物１に周回させ、その両端部１０、１０を互いに重ね合わせて貼着し、外周からコラムクランプなどの締め付け部材１１で押しつけ、該樹脂接着剤を固化させて貼着した。該繊維補強シート４が複数枚重ねられているときは、該両端部１０、１０を図８に示すように各繊維補強シート４を入り組ませて貼着すると、各シート４が該構造物１の周囲に環状に連続するので、該構造物１の剪断補強を確実に行える。該構造物１に大きな補強を必要とするときは、該繊維補強樹脂成形板２を該構造物１に貼着しその樹脂接着剤が固化したのち、さらにその上に該成形板２を貼着してもよい。
【００１２】
該成形板２の外周面には、モルタルや塗料などの仕上げ材１２を塗布し、その耐候性や耐熱性を確保するが、工場で該成形板２を製作するとき、該板状部７の外周面に該仕上げ材１２を塗布形成しておくと、補強作業現場での作業時間を短縮できて有利であり、該間隔６や両端部１０には該構造物１への貼着後に仕上げ材１２を塗布形成する。尚、該板状部７に含浸する樹脂を熱硬化性樹脂とし、その樹脂が未硬化の状態で工場から該成形板２を出荷し、補強作業現場でコンクリート構造物１に貼着後に該板状部７を加熱硬化するようにしてもよい。
【００１３】
図９はコンクリートの梁１４を補強する場合の実施例であり、図１０にコンクリートのボックスカルバート１５を補強する場合の例を示した。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように本発明によるときは、コンクリート構造物を補強する多層の補強繊維シートを樹脂で固めて成形した繊維補強樹脂成形板に、間隔を存して樹脂で固めた板状部を設けると共に該シートの両端部及び該間隔を該樹脂を含浸させない未含浸部を設け、該成形板を該構造物に貼着する際に該間隔及び両端部の補強繊維シートに樹脂接着剤を含浸させると共に該板状部の片面に樹脂接着剤を塗布して該構造物の周面に貼着し、該成形板を該周面へ圧接するようにしたので、１種類の補強繊維樹脂成形板で各種寸法のコンクリート構造物の補強を行えると共に接着剤で貼着するから補強作業を短時間に完了でき、しかも作業が簡単で安価になる等の効果があり、該成形板は比較的簡単に製作できて本発明の補強方法の実施に好都合である等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の補強装置の截断平面図
【図２】図１の接続部の拡大図
【図３】他の従来例の断面図
【図４】本発明の実施の形態を示す要部の斜視図
【図５】本発明の繊維補強樹脂成形板の斜視図
【図６】本発明の補強繊維樹脂成形板の製作状態を示す切断側面図
【図７】補強繊維シートの要部の斜視図
【図８】本発明の実施の形態の要部の断面図
【図９】本発明をコンクリート製の梁に適用した状態の切断平面図
【図１０】本発明をコンクリート製のボックスカルバートに適用した状態の切断平面図
【符号の説明】
１ コンクリート柱状体、２ 繊維補強樹脂成形板、３ 樹脂接着剤、４ 繊維補強シート、４ａ 補強繊維、５ 樹脂、６ 間隔、７ 板状部、１０ 両端部、１１ 締め付け部材、１２ 仕上げ材、
【発明の属する技術分野】
本発明は、建物や橋などの土木建築構造物を構成するコンクリート製の柱、橋脚などの構造物を補強する補強方法及び補強装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、前記コンクリート製の柱や橋脚などの柱状体の耐震補強や老朽化防止のために、樹脂を含浸させた補強繊維シートを柱状体の周囲に巻き付けて貼着することが行われている。この場合、該補強繊維シートは、コンクリートよりも引張強度の大きいガラス繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維などの補強繊維を繊維方向を揃えてシート状に編織することにより製作される。その補強方法として、１層若しくは多層に重ねた該補強繊維シートに樹脂を含浸させ、補強すべき柱状体の周面形状に適合する分割体の形状に硬化させて予め繊維補強樹脂成形板を形成しておき、図１に示すように亀裂を補修し且つ汚れを落とした柱状体ａの周面に沿って該繊維補強樹脂成形板ｂを環状に配置し、その周面と該成形板ｂとの間にグラウトを注入して貼着する方法が行われている。このような繊維補強樹脂成形板ｂを使用すると、補強繊維シートを柱状体に巻き付けたのち該シートに樹脂を含浸させるよりも現場において迅速に補強作業を行えて有利である。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
該繊維補強樹脂成形板ｂは柱状体ａに周回して配置できるように分割状態で成形され、その分割部分に添接板ｃを接着して柱状体ａの周面を連続して囲む環状体とし、グラウトを柱状体ａと該成形板ｂの隙間して両者を一体化すると、柱状体ａに軸方向の圧縮荷重が作用したときの膨張変形が該繊維補強樹脂成形板ｂで阻止され、柱状体ａの強度を高める補強作用が営まれる。該添接板ｃは該繊維補強樹脂成形板ｂと同様に補強繊維で補強された樹脂板からなり、図２のように１層の補強繊維シートｄで該成形板ｂが構成されている場合は、該添接板ｃを該成形板ｂ同士の突き合わせ部の外面に接着して補強繊維シートｄ間に力が伝達されるように完結した環状に接続する。また、該成形板ｂが図３のように２層の補強繊維シートｄを持つ場合は、その突き合わせ部の内外両面に添接板ｃ、ｃを接着し、各層を環状に連結している。
【０００４】
しかし、従来のものでは添接板ｃは該突き合わせ部の内外にしか接着できないから、補強繊維シートｄが２層のものまでは環状に接合して力の伝達を行なえても、３層以上をもつ繊維補強樹脂成形板では添接板ｃにより各層を環状に形成することができないため補強能力は２層のものと変わりがない。そのため、３層以上の補強繊維シートｄを設ける必要がある補強は困難であった。
【０００５】
また、１層若しくは多層の該補強繊維シートに樹脂を含浸させ、補強すべき柱状体の周面形状に適合する分割体の形状に硬化させて予め繊維補強樹脂成形板を形成するには高価な型が必要で、該柱状体の寸法が補強対象建築物によって変わるため各種寸法の型を用意しなければならず、製作コストが高くなる欠点があり、該成形板ｂは可撓性がないので該柱状体ａに接着剤で貼り付けることができず、該成形板ｂと該柱状体ａの表面との間にグラウトを注入して一体化しなければならず、その注入の際に該成形板ｂが撓むことを防止するため支保材を設ける必要があり、その注入作業も比較的熟練を要して簡単には行えない不都合が見られた。
【０００６】
本発明は、各種寸法の柱や梁などのコンクリート構造物を簡単且つ安価に補強する方法を提供すること及びこれに適した補強装置を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明では、土木建築構造物を構成するコンクリート製の構造物の周面に、多層の補強繊維シートを樹脂で固めて成形した繊維補強樹脂成形板を貼着して該構造物を補強する補強方法に於いて、該繊維補強樹脂成形板を、該補強繊維シートの中間部に間隔を存して樹脂で固めた板状部を設けると共に該シートの両端部及び該間隔を該樹脂を含浸させない未含浸部とした構成とし、該繊維補強樹脂成形板を該構造物に貼着する際に該間隔及び両端部の補強繊維シートに樹脂接着剤を含浸させると共に該板状部の片面に樹脂接着剤を塗布して該構造物の周面に貼着し、該繊維補強樹脂成形板を該周面へ圧接することにより、上記の目的を達成するようにした。該繊維補強樹脂成形板を構成する多層の補強繊維シートの両端部に、各補強繊維シート毎に分離した分離端を形成し、該補強繊維シートの中間部に樹脂を含浸させて固化した板状部を該樹脂を含浸させない間隔を存して形成することにより、各種寸法の該構造物の補強に適した補強装置が得られ、該板状部の面に、モルタル、塗料などの等の仕上げ材を設けておくことで、その補強作業が容易になる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図面に基づき説明すると、図４に於いて符号１は橋や建築物などの土木建築構造物を構成する柱や橋脚などのコンクリート製の構造物、２は該構造物１の強度を増大すべくその周面に沿って配置した繊維補強樹脂成形板を示し、該構造物１と該成形板２は、エポキシ系やポリエステル系、ビニルエステル系、フェノール系等の樹脂接着剤３により一体に接着される。
【０００９】
該繊維補強樹脂成形板２は、図５に示したように、補強繊維シート４を例えば３層に重ね、これにエポキシ樹脂やポリエステル系、ビニルエステル系、フェノール系等の樹脂５を間隔６を存して含浸させ固化した複数の長方形の板状部７と、該樹脂５が含浸されないで該シート４間が遊離した間隔６及び両端部１０、１０とを有する構成のもので、これを工場に於いて製作する場合、例えば図６のように、平板の型台８の上に多層の補強繊維シート４を重ねて置き、該間隔６に相当する幅を持つ押さえ治具９により予定の板状部７の寸法を存して該多層の補強繊維シート４を押さえ、これにより樹脂のしみ込みを防いだのち、該板状部７となる部分の該シート４に樹脂を含浸させてローラー１３でしごいて脱泡し、該樹脂の硬化後に該押さえ治具９を取り外すことにより製作される。該繊維補強シート４の１枚は、図７に見られるように、ガラス繊維、炭素繊維、芳香族ポリアミド繊維などのコンクリートよりも引張強度の大きい補強繊維４ａを配列方向を一方向に揃え、この補強繊維４ａと交叉する方向にビニルエステル系繊維などの適当なほつれ止めの合成繊維を配合してシート状に編織したものが使用され、該構造物１の補強目的が剪断補強である場合は該繊維補強シート４を該構造物１に巻き付けたときその周方向に補強繊維４ａを配列し、座屈補強を目的とするときは、該シート４を巻き付けたとき該構造物１の長さ方向に該補強繊維４ａが配列される。
【００１０】
該板状部７の幅は、補強するコンクリート柱などの構造物１が角形断面であることを想定し、その想定した１周面の幅よりも狭い例えば該幅の９０％の寸法に設定され、各板状部７間に例えば該想定した幅の１０％の寸法の間隔６が形成される。該板状部７の数は、角形断面のコンクリート構造物１を補強する場合は、その周面の数マイナス１であり、図示のような四角柱を補強するものでは３カ所に形成される。該間隔６は、繊維補強樹脂成形板２にフレキシブル性を与え、該構造物１の幅が想定した寸法よりも或る範囲で大小しても、該間隔６が該構造物１の角部に位置する限り該間隔６を屈曲させて該構造物１の各周面に各板状体７を対応させ貼着することができ、各種寸法の構造物１の補強に適合させることができる。
【００１１】
該繊維補強樹脂成形板２を該構造物１に貼着する際には、該間隔６及び両端部１０、１０の部分の繊維補強シート４にエポキシ系やポリエステル系、ビニルエステル系、フェノール系等の樹脂接着剤を含浸させ、該板状部７の片面、或いは該構造物１の周面にも該樹脂接着剤を塗布しておき、該成形板２を該構造物１に周回させ、その両端部１０、１０を互いに重ね合わせて貼着し、外周からコラムクランプなどの締め付け部材１１で押しつけ、該樹脂接着剤を固化させて貼着した。該繊維補強シート４が複数枚重ねられているときは、該両端部１０、１０を図８に示すように各繊維補強シート４を入り組ませて貼着すると、各シート４が該構造物１の周囲に環状に連続するので、該構造物１の剪断補強を確実に行える。該構造物１に大きな補強を必要とするときは、該繊維補強樹脂成形板２を該構造物１に貼着しその樹脂接着剤が固化したのち、さらにその上に該成形板２を貼着してもよい。
【００１２】
該成形板２の外周面には、モルタルや塗料などの仕上げ材１２を塗布し、その耐候性や耐熱性を確保するが、工場で該成形板２を製作するとき、該板状部７の外周面に該仕上げ材１２を塗布形成しておくと、補強作業現場での作業時間を短縮できて有利であり、該間隔６や両端部１０には該構造物１への貼着後に仕上げ材１２を塗布形成する。尚、該板状部７に含浸する樹脂を熱硬化性樹脂とし、その樹脂が未硬化の状態で工場から該成形板２を出荷し、補強作業現場でコンクリート構造物１に貼着後に該板状部７を加熱硬化するようにしてもよい。
【００１３】
図９はコンクリートの梁１４を補強する場合の実施例であり、図１０にコンクリートのボックスカルバート１５を補強する場合の例を示した。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように本発明によるときは、コンクリート構造物を補強する多層の補強繊維シートを樹脂で固めて成形した繊維補強樹脂成形板に、間隔を存して樹脂で固めた板状部を設けると共に該シートの両端部及び該間隔を該樹脂を含浸させない未含浸部を設け、該成形板を該構造物に貼着する際に該間隔及び両端部の補強繊維シートに樹脂接着剤を含浸させると共に該板状部の片面に樹脂接着剤を塗布して該構造物の周面に貼着し、該成形板を該周面へ圧接するようにしたので、１種類の補強繊維樹脂成形板で各種寸法のコンクリート構造物の補強を行えると共に接着剤で貼着するから補強作業を短時間に完了でき、しかも作業が簡単で安価になる等の効果があり、該成形板は比較的簡単に製作できて本発明の補強方法の実施に好都合である等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の補強装置の截断平面図
【図２】図１の接続部の拡大図
【図３】他の従来例の断面図
【図４】本発明の実施の形態を示す要部の斜視図
【図５】本発明の繊維補強樹脂成形板の斜視図
【図６】本発明の補強繊維樹脂成形板の製作状態を示す切断側面図
【図７】補強繊維シートの要部の斜視図
【図８】本発明の実施の形態の要部の断面図
【図９】本発明をコンクリート製の梁に適用した状態の切断平面図
【図１０】本発明をコンクリート製のボックスカルバートに適用した状態の切断平面図
【符号の説明】
１ コンクリート柱状体、２ 繊維補強樹脂成形板、３ 樹脂接着剤、４ 繊維補強シート、４ａ 補強繊維、５ 樹脂、６ 間隔、７ 板状部、１０ 両端部、１１ 締め付け部材、１２ 仕上げ材、
Claims (3)
- 土木建築構造物を構成するコンクリート製の構造物の周面に、多層の補強繊維シートを樹脂で固めて成形した繊維補強樹脂成形板を貼着して該構造物を補強する補強方法に於いて、該繊維補強樹脂成形板を、該補強繊維シートの中間部に間隔を存して樹脂で固めた板状部を設けると共に該シートの両端部及び該間隔を該樹脂を含浸させない未含浸部とした構成とし、該繊維補強樹脂成形板を該構造物に貼着する際に該間隔及び両端部の補強繊維シートに樹脂接着剤を含浸させると共に該板状部の片面に樹脂接着剤を塗布して該構造物の周面に貼着し、該繊維補強樹脂成形板を該周面へ圧接することを特徴とするコンクリート構造物の補強方法。
- 土木建築構造物を構成するコンクリート製の構造物の周面に貼着して該構造物を補強する多層の補強繊維シートを樹脂で固めて成形した繊維補強樹脂成形板からなる補強装置に於いて、多層の補強繊維シートの両端部に、各補強繊維シート毎に分離した分離端を形成し、該補強繊維シートの中間部に樹脂を含浸させて固化した板状部を該樹脂を含浸させない間隔を存して形成したことを特徴とするコンクリート柱状体の補強装置。
- 上記板状部の樹脂接着剤を塗布する面とは反対側の面に、モルタル、塗料などの等の仕上げ材を設けたことを特徴とする請求項２に記載のコンクリート柱状体の補強装置。
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| JP22070398A JP3988062B2 (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | コンクリート構造物の補強方法及び補強装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| JP22070398A JP3988062B2 (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | コンクリート構造物の補強方法及び補強装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000054647A JP2000054647A (ja) | 2000-02-22 |
| JP3988062B2 true JP3988062B2 (ja) | 2007-10-10 |
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ID=16755182
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| JP22070398A Expired - Fee Related JP3988062B2 (ja) | 1998-08-04 | 1998-08-04 | コンクリート構造物の補強方法及び補強装置 |
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| JP (1) | JP3988062B2 (ja) |
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-
1998
- 1998-08-04 JP JP22070398A patent/JP3988062B2/ja not_active Expired - Fee Related
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