JP4076445B2

JP4076445B2 - 補強用ベルト構造体

Info

Publication number: JP4076445B2
Application number: JP2003000175A
Authority: JP
Inventors: 俊史河崎; 一正小河原
Original assignee: Teijin Techno Products Ltd
Current assignee: Teijin Techno Products Ltd
Priority date: 2003-01-06
Filing date: 2003-01-06
Publication date: 2008-04-16
Anticipated expiration: 2023-01-06
Also published as: JP2004211248A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補強用ベルト構造体に関し、さらに詳しくは、コンクリートなどの構造物を補強する際に好適に使用できる補強用ベルト構造体に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、コンクリート構造物、例えば、橋梁のコンクリート桁を補強するためにプレストレスを導入する方法が知られており、具体的には、外ケーブル工法などが用いられている。外ケーブル工法は、コンクリート構造物の両端部に設けたアンカーボルトなどを使用して定着装置を設置し、該定着装置に取付けた緊張材によりコンクリート構造物にプレストレスを導入することにより応力超荷による構造物の破損を防止する工法である。
【０００３】
この外ケーブル工法は、コンクリート構造物の補強工法としては、極めて有効であるが、定着装置を固定するためのアンカーボルトの取付け位置が出来るだけ構造物の端部に近いことが必要である。しかしながら、構造物によっては、鋼材の位置などの関係から、アンカーボルトの切孔位置を端部に近い位置に配置することが困難な場合があり、さらに、この工法においては、構造物の端部にプレストレスを導入することができず、逆に端部に張力を発生させてしまという問題があった。
【０００４】
外ケーブル工法を図を用いてさらに詳しく説明する。図２は、コンクリート構造物にプレストレスを導入する方法を模式的に示す平面図であり、コンクリート構造物８の両端部付近に設けたアンカーボルト９の間に定着装置１１、簡易ジャッキ１２、及び、緊張材１０を配置し、コンクリート構造物にプレストレスを導入しようとするものである。しかしこの方法では、アンカーボルト９とコンクリート構造物端面との間の部分（コンクリート構造物の両端に存在する）にはプレストレスを付与することが出来ない。
【０００５】
このような問題を解決し、さらにコンクリート構造物の端部に傷をつけることなくプレストレスを導入する方法として、特開２００１−１８２１５３号公報には、コンクリート構造物の端部に連続繊維ベルトを巻き付け、該連続繊維ベルトを緊張させてプレストレスを導入する方法が開示されている。この方法を図３により説明する。図３において、コンクリート構造物８の両端部にはそれぞれ連続繊維ベルト１３が巻き付けられており、この連続繊維ベルト間に定着装置１１、簡易ジャッキ１２、及び、緊張材１０を配置することによりコンクリート構造物にプレストレスを導入しようとするものである。
【０００６】
確かに、該方法によれば、コンクリート構造物８の端部に傷をつけることなくプレストレスを導入することができるが、連続繊維ベルト１３の破断強力に限界があるために付加される荷重が充分でなく、充分なプレストレスを導入出来ない場合がある。さらに、該連続繊維ベルト１３をコンクリート構造物８の端部に取付ける際には、該連続繊維ベルト１３の両端部に定着装置１１、簡易ジャッキ１２、及び緊張材１０を取り付けることになり、該連続繊維ベルトに両側から均一な荷重を付加するためには２つの緊張材を同時に操作することが必要となるので、作業に手間がかかるという問題もあった。
【０００７】
【特許文献１】
特開２００１−１８２１５３号公報
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、上記従来技術の有する問題点を解消し、コンクリート構造物の端部に傷をつけることなくプレストレスを導入することが可能で、従来の連続繊維ベルト方式よりもはるかに大きな荷重を、簡単にしかも効率良く付加することできる補強用ベルト構造体を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
前記の課題は、経糸として破断強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強力糸を使用し、緯糸として合成繊維からなる切断伸度１５％以上の糸を使用して、緯２重綾組織に織成した２枚の細幅織物により形成された構造体であって、該構造体の両端部には、それぞれ外側アイと内側アイとが存在しており、該細幅織物の１枚により１方端部の外側アイと他方端部の内側アイが形成され、且つ該細幅織物の他の１枚により、１方端部の内側アイと他方端部の外側アイが形成されていると共に、これら２枚の細幅織物が構造体の中央部近傍で縫合されていることを特徴とする補強用ベルト構造体により解決される。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明のベルト構造体は、２枚の細幅織物を使用して形成される。すなわち、図１に示すように、細幅織物１及び細幅織物２を使用して、構造体の両端部に２重アイ（引掛用の環部）を形成し、且つ、該２枚の細幅織物を構造体の中央部近傍で縫合して形成される。
【００１１】
図１は、本発明の補強用ベルト構造体を模式的に示した平面図である。前記の２重アイを形成する際、細幅織物１により１方端部の外側に配置されるアイ３（外側アイ）を形成し、且つ、該細幅織物１により他方端部の内側に配置されるアイ６（内側アイ）を形成する。同様に細幅織物２により１方端部の内側に配置されるアイ５（内側アイ）を形成し、且つ、該細幅織物２により他方端部の外側に配置されるアイ４（外側アイ）を形成する。この様にして２重アイを形成した細幅織物同士は、構造体の中央部近傍７で縫合されている。
【００１２】
本発明に使用する細幅織物は、その幅が３〜３０ｃｍ程度のものが使用され、特に好ましくは５〜１５ｃｍの範囲のものが使用される。しかし、その幅はこれらに限定されるものではない。
【００１３】
また、該細幅織物は、緯２重織組織に織成される。すなわち、該細幅織物を織成するに際しては、経糸の１本は緯糸の７本が打ち込まれる間に少なくとも１個の組織点を形成するように織成された緯２重織組織が好ましく用いられる。該織物組織としては、両面綾組織が特に好ましく例示される。
【００１４】
本発明に使用する細幅織物の経糸には、破断強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強力糸を使用することが必要であり、且つ、破断伸度が５％以下である低伸度糸を使用することが好ましい。該破断強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ未満の場合には、本発明のベルト構造体が用途に対応した所定のプレストレスを与えられない。また、該破断伸度が５％を超える場合には、応力緩和が起こり易くコンクリート構造物に充分なプレストレスが付与できない場合があり、また、細幅織物同士を縫合するのに使用した縫合糸が経糸よりも先に破断して、ベルト構造体が破壊されてしまうので充分に経糸の強力を利用出来ない場合があるので好ましくない。
【００１５】
この様な条件を満足するために該経糸には、高強度アラミド（帝人（株）製の「テクノーラ」、デュポン（株）製の「ケブラー」）、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（PBO）（東洋紡（株）製の「ザイロン」）、高強度ポリエチレン（東洋紡（株）製の「ダイニーマ」）、ポリアクリレート（クラレ（株）製の「ベクトラン」）などの高強力繊維からなる糸が好ましく使用される。この様な高強力糸は、その総繊度が１０００ｄｅ〜６０００ｄｅの範囲に合糸又は撚糸した形態で使用されるものが好ましい。
【００１６】
また、本発明に使用する細幅織物は該経糸の繊度が、１６７０ｄｔｅｘ／３本合糸の場合、４００〜７００本／１０ｃｍの範囲にあるものが好ましく例示され、高強度アラミド繊維を使用した場合には、５５０〜６５０本／１０ｃｍの範囲にあるものがより好ましく例示される。該経糸密度が、４００本／１０ｃｍ未満の場合は、細幅織物の破断強力が充分でない場合があり、補強用ベルト構造体に使用出来ない恐れがある。一方、該経糸密度が、７００本／１０ｃｍを超える場合は経２重織組織に織成出来ないので好ましくない。
【００１７】
本発明に使用する細幅織物の緯糸には、破断伸度が１５％以上の合成繊維からなる糸が使用される。該破断伸度が１５％未満の場合には、ベルト構造体の用途に対応した強力が付加された場合に、該ベルト構造体の経糸が破断する前に緯糸が破断して、該経糸の強力を十分利用出来なくなる。また、本発明に使用する細幅織物の緯糸の破断強度は６ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。
【００１８】
このような緯糸としては、摩耗特性に優れた、脂肪族ポリアミド繊維（ナイロン）が特に好ましく使用され、総繊度としては、１１００〜６６００ｄｔｅｘの範囲のものが使用され、合糸又は撚糸した形態で使用される。
【００１９】
このような細幅織物を２枚用いて、２重アイを形成するために該細幅織物を縫合するが、縫合する個所は、アイ部が形成されるのに支障がない、構造体の中央部近傍であればどこでも良い。該縫合作業をスムースに行うためには、縫合する個所に接着剤を用いて予め２枚の細幅織物を接着させ、次いで縫合作業をするとよい。縫合する際には、１箇所の縫合部分の長さが６０ｃｍ以上となることが好ましい。該縫合部分の長さが６０ｃｍ未満の場合には、ベルト構造体の本体の経糸が破断する前に縫合部分が破壊されてしまい、細幅織物の経糸の強力を十分利用出来ない恐れがあり好ましくない。また、縫合に際しては、細幅織物の経糸に直交する方向、斜め方向、及び、平行な方向のいずれにも縫合糸を走らせ、強固に縫合を行うことが好ましい。特に、細幅織物の経糸に平行な方向には、充分な縫合部分の長さをとって縫合作業を行うことがベルト構造体の強度アップのために好ましい。
【００２０】
上記の縫合作業に使用する糸は、経糸の伸度よりも大きな伸度を有する合成繊維からなる糸が使用され、緯糸と同様に摩耗性が高いものが好ましく、脂肪族ポリアミド繊維（ナイロン）が特に好ましく使用される。縫合糸にナイロン繊維を使用した場合、その総繊度は、２７００〜５５５０ｄｔｅｘの範囲のものが使用され撚糸した形態で使用される。
【００２１】
【発明の作用】
図４は、本発明のベルト構造体を用いてコンクリート構造物にプレストレスを導入する方法の例を模式的に示す平面図である。本発明のベルト構造体を使用する場合には、図４に示すように１対のベルト構造体を用いてコンクリートの端部に巻き付け、コンクリート構造物８に設けたアンカーボルト９にそれぞれの内側アイを懸け、さらに、それぞれの外側アイを用いて、定着装置１１、簡易ジャッキ１２、及び、緊張材１０によりコンクリート構造物にプレストレスを導入する。
【００２２】
本発明のベルト構造体は、柔らかく、フレキシブルであるためコンクリート構造物にプレストレスを導入する際に、コンクリート構造物に傷を付けることもない。また、本発明のベルト構造体は、コンクリート構造物端部にまでプレストレスを導入することができる。さらに、厚さが薄く軽量であるために取付けの作業性も良好であり、高強力、高耐力で腐食しないという優れた特長を有するものである。
【００２３】
また、従来の連続繊維ベルトと比べて、本発明のベルト構造体は２枚の細幅織物を使用し、しかも、それらの細幅織物は緯２重組織により織成されているためにより高強力が得られる。
【００２４】
さらに、図５は本発明のベルト構造体を用いてコンクリート構造物にプレストレスを導入する他の方法の例を模式的に示す平面図である。コンクリート構造物８にアンカーボルトがない場合には、２個のベルト構造体をコンクリート構造物８の端部に巻き付け、ベルト構造体の外側アイ、内側アイのそれぞれに定着装置１１、簡易ジャッキ１２、及び、緊張材１０を装置しこれによりコンクリート構造物にプレストレスを導入する。
【００２５】
【発明の効果】
本発明によれば、コンクリート構造物に傷をつけることなく、強力なプレストレスを導入することが出来るのみならず、従来の工法に比べて容易に補強を補強を行なうことが可能となる。
【００２６】
【実施例】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。
【００２７】
［実施例１］
１６７０ｄｔｅｘの高強度アラミド繊維（帝人（株）製、「テクノーラ」、破断強度：２２ｃＮ／ｄｔｅｘ）３本を合糸し、４５回／ｍの撚を付与した撚糸を経糸として用い、１３８６ｄｔｅｘの６６ナイロン繊維（切断伸度：２４％）を緯糸として用いて、図６に示す組織図により、緯二重綾組織に織成された幅１０ｃｍの細幅織物を得た。
【００２８】
該細幅織物を２本用いて、図１に示すような両端部に外側アイと内側アイを有する構造体を作成した。この際、縫合には切断伸度が２４％である６６ナイロン繊維からなる縫合糸（総繊度５５００ｄｔｅｘ）を用い、図１の７に示す縫合部分の長さが６０ｃｍとなるように、４ヶ所を縫合した。
【００２９】
得られた構造体を用いて、図４に示すような方法でコンクリート構造物にプレストレスを導入したところ、厚さが薄く軽量であるために取付けの作業性は極めて良好であり、また、コンクリート構造物に傷を付けることもなく、コンクリート構造物端部にまで充分なプレストレスを導入することが可能であった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の補強用ベルト構造体を模式的に示した平面図。
【図２】従来のプレストレスの導入方法を模式的に示す平面図。
【図３】従来のプレストレスの導入方法を模式的に示す平面図。
【図４】本発明の補強用ベルト構造体を用いてコンクリート構造物にプレストレスを導入する方法の一例を模式的に示す平面図。
【図５】本発明の補強用ベルト構造体を用いてコンクリート構造物にプレストレスを導入する方法の他の例を模式的に示す平面図。
【図６】本発明に使用する細幅織物の織組織の一例を示す織物組織図。
【符号の説明】
１、２細幅織物
３、４外側アイ
５、６内側アイ
７縫合部
８コンクリート構造物
９アンカーボルト
１０緊張材
１１定着装置
１２簡易ジャッキ
１３連続繊維ベルト

Claims

経糸として破断強度が１７ｃＮ／ｄｔｅｘ以上の高強力糸を使用し、緯糸として合成繊維からなる切断伸度１５％以上の糸を使用して、緯２重組織に織成した２枚の細幅織物により形成された構造体であって、該構造体の両端部には、それぞれ外側アイと内側アイとが存在しており、該細幅織物の１枚により１方端部の外側アイと他方端部の内側アイが形成され、且つ該細幅織物の他の１枚により、１方端部の内側アイと他方端部の外側アイが形成されていると共に、これら２枚の細幅織物が構造体の中央部近傍で縫合されていることを特徴とする補強用ベルト構造体。
細幅織物が両面綾組織の緯２重組織に織成された織物である請求項１記載の補強用ベルト構造体。
高強力糸が、アラミド繊維、ポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維、高強力ポリエチレン繊維、ポリアクリレート繊維からなる群から選ばれた少なくとも１種の繊維からなる高強力糸である請求項１又は２記載の補強用ベルト構造体。
合成繊維が脂肪族ポリアミド繊維である請求項１〜３のいずれか1項に記載の補強用ベルト構造体。
経糸の伸度より大なる伸度を有する縫糸により２枚の細幅織物が縫合されている請求項１〜４のいずれか１項に記載の補強用ベルト構造体。