JP6773838B2

JP6773838B2 - 中空柱状物の補強方法及びこれに用いられる中空柱状物の補強材

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Publication number: JP6773838B2
Application number: JP2019089673A
Authority: JP
Inventors: 武志衛藤
Original assignee: 大嘉産業株式会社
Priority date: 2019-05-10
Filing date: 2019-05-10
Publication date: 2020-10-21
Anticipated expiration: 2033-04-11
Also published as: JP2019124122A

Description

本発明は、例えば電柱等の中空柱状物の補強方法及びこれに用いられる中空柱状物の補強材及びこの補強材に関する。

従来、電柱や土管のような中空柱状物を補強する場合に、例えば特許文献１に記載されるような中空柱状物の補強方法がある。特許文献１に記載の補強方法では、中空柱状物の上端部から補強シートを挿入して中空柱状物の内部に補強シートを設置し、補強シートの内側に樹脂材料を含む流動性固化材を注入する。

特開２０１０−１６８８８９号公報

しかしながら、上記のような特許文献１に記載の補強方法では、補強シートを中空柱状物の上端部から挿入し、また、流動性固化材も、中空柱状物の上端部から注入する。このため、高所での作業が必要になると共に、流動性固化材の注入時には、流動性固化材を中空柱状物の上端部までいったん送らなくてはならないので、流動性固化材を供給するのに必要な圧力が高くなり、より大きなポンプ等の設備が必要となる。したがって、補強作業が大がかりなものとなり、手間や時間がかかってしまう。

本発明の目的は、より簡単な方法で施工できる中空柱状物の補強材およびこの補強材を用いた中空柱状物の補強方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の中空柱状物の補強材は、繊維材料で作られ且つ筒状に形成された補強シートと、補強シートの鉛直方向最上部の内側に設けられるとともに、軸線方向に沿って複数の貫通孔が形成された中空パイプと、補強シートの内側に設けられ、内側から補強シートの鉛直方向上部を中空柱状物内の所定位置で保持するための保持手段と、を備えた、ことを特徴としている。

このように構成された本発明においては、補強シートを中空柱状物内部に配置して、保持手段を用いて補強シートの上部を中空柱状物内の所定位置で保持する。そして中空パイプに充填材を供給すると、複数の貫通孔から中空柱状物内部に充填材が注入される。このとき、中空パイプに軸線方向に沿って複数の貫通孔が形成されているので、充填材を中空パイプの下側から注入し、下側の貫通孔から上側の貫通孔を順に使用しながら充填材を中空柱状物内に注入することが可能になる。すなわち、充填材を、中空パイプの下側から供給すると、中空パイプの最も下側の貫通孔から充填材が中空柱状物内に注入され、充填材がその貫通孔を塞ぐ高さまで達すると、その貫通孔よりも上側の貫通孔から注入される。このようにして、複数の貫通孔を下から順次使用することにより、充填材を下側から供給することが可能になる。したがって、必要な充填材の供給圧力を従来よりも著しく低減することができ、大がかりな供給装置が不要になるとともに、より簡単な方法で施工することが可能になる。また、充填材の注入を中空柱状物の下部で行うことができるから、高所での供給パイプの設置作業等の作業を行う必要がなく、補強の施工作業が簡単になる。

本発明において、好ましくは、中空パイプは、可撓性を有すると共に前記補強シートを前記中空柱状物の所定の位置まで持ち上げるのに十分な強度を有する。
このように構成された本発明においては、中空パイプは、可撓性を有すると共に前記補強シートを前記中空柱状物の所定の位置まで持ち上げるのに十分な強度を有するので、補強シートを中空柱状物内に設置する際に充填材の注入に使用する中空パイプを用いて補強シートを設置することができる。これにより、中空パイプを用いて充填材の注入作業だけでなく補強シートの設置作業も中空柱状物の下部から行うことができるので、作業工程を簡単にすることができる。

本発明において、好ましくは、補強シートは、上端及び下端が封止されている。
このように構成された本発明においては、補強シートの上下端が封止されているので、例えば中空柱状物の上部のみ等の、中空柱状物の全長の一部のみを補強することが可能になる。

本発明において、好ましくは、中空パイプは、複数個に分割可能に構成されている。
このように構成された本発明においては、中空パイプが複数個に分割可能に構成されているので、中空パイプを搬送する際には中空パイプを分割することができる。したがって、補強材の全長を短くすることができ、中空パイプが配置されていない部分の補強シートは折りたたむことが可能になるから、補強材の搬送が容易になる。また、中空パイプを、補強シートを中空柱状物の内部に配置する際に使用する場合には、分割された中空パイプで補強シートを上方に持ち上げた後、中空パイプの下端に分割された他の中空パイプを連結することによって中空パイプを延長し、補強シートを更に上方に持ち上げることができる。したがって、例えば中空柱状物の全長に亘るような、予め長い中空パイプを扱う必要がないので、補強シートの配置作業が簡略化する。

本発明において、好ましくは、保持手段は、膨張することによって補強シートを中空柱状物の内面に固定する袋状の膨張材である。
このように構成された本発明においては、保持手段が袋状の膨張材であるので、例えば膨張材内部に空気を注入することによって膨張材を膨張させると、膨張材の外面が補強シートの内面を外側に押圧し、補強シートを中空柱状物の内面に押し付けることにより、補強シートを中空柱状物の内面に固定する。膨張材を膨張させることによって補強シートの固定を行うことができるので、固定作業が簡単になる。また、膨張材への膨張圧力を監視することによって、補強シートの固定力をある程度把握することができるから、補強シートの固定作業の管理が容易となる。

本発明において、好ましくは、膨張材には、中空柱状物の外側に配置された圧力制御計器が接続されている。
このように構成された本発明においては、膨張材に圧力制御計器が接続されているので、膨張材を膨張させる際にその膨張状態を、計測した圧力を介して知ることができる。また、圧力制御計器が中空柱状物の外側に配置されているので、中空柱状物の外側で圧力を確認することができるので、確認作業が容易となる。

上記目的を達成するために、本発明の中空柱状物の補強方法は、筒状に形成された補強シートを、中空柱状物内部に挿入する挿入工程と、補強シートを中空柱状物内の所定位置で保持する保持工程と、中空柱状物内部且つ補強シートの内側へ、補強シート内部に配置され軸線方向に複数の貫通孔が形成された中空パイプの下側の貫通孔から順に貫通孔を通して充填材を注入する注入工程と、を備えた、ことを特徴としている。

このように構成された本発明においては、補強シートを中空柱状物内部に挿入して所定位置で保持した後、中空パイプの下側の貫通孔から上側の貫通孔に向かって順に貫通孔を通して充填材を中空パイプの下側から注入する。このため、中空柱状物の下部で注入作業を行うことができ、従来のように、中空柱状物の上端までいったん充填材を持ち上げる必要がない。したがって、必要な充填材の供給圧力を従来よりも著しく低減することができ、大がかりな供給装置が不要になるとともに、より簡単な方法で施工することが可能になる。また、充填材注入のための作業を高所で行う必要がない。したがって、補強の施工作業が簡単になる。

本発明において、好ましくは、挿入工程の前に、中空柱状物の鉛直方向中央より下側に開口部を形成する開口部形成工程を有し、挿入工程は、補強シートを、開口部から中空パイプで上部に押し上げて前記中空柱状物内部に挿入する。
このように構成された本発明においては、充填材の注入に使用する中空パイプを用いて補強シートを中空柱状物内部に下側から挿入することができる。したがって、中空パイプを用いて充填材の注入作業だけでなく、補強シートの設置作業も中空柱状物の下部から行うことができるので、作業工程を簡単にすることができる。

本発明において、好ましくは、挿入工程は、複数個に分割された中空パイプのうちの第１の中空パイプを用いて補強シートを中空柱状物内部で上部に押し上げる押上工程と、第１の中空パイプの下端に第２の中空パイプを連結する連結工程と、を含み、押上工程及び連結工程を分割された他の中空パイプに対して繰り返すことにより、分割された中空パイプを順次連結しながら補強シートを中空柱状物の上部に押し上げる。
このように構成された本発明においては、複数に分割された中空パイプを連結しながら、補強シートを中空柱状物内部に押し上げていくので、必要な作業スペースが小さくなるとともに、取り扱う中空パイプの長さが短くなるので、作業が簡単になる。これは、例えば中空柱状物の全長を補強する必要がある場合に、長い中空パイプを取り扱う必要がなくなり作業が簡単になるから、特に有用である。

本発明において、好ましくは、保持工程は、補強シートの最上部且つ内側に設けられた袋状の膨張材に空気を注入して、補強シートを中空柱状物内面に押し付ける膨張工程を含む。
このように構成された本発明においては、保持工程では、膨張材に空気を注入して膨張材を膨張させるので、簡単な作業で補強シートを中空柱状物内部の所定位置に固定することができる。また、膨張材を膨張させて補強シートを保持するので、膨張材内部の空気圧によって補強シートの固定力を知ることができる。したがって、補強シートの保持力の調整が簡単になる。

本発明において、好ましくは、注入工程は、補強シートの上端まで充填材が充填される前に、膨張材内部の空気の圧力を解除して、中空柱状物内面に対する補強シートの固定を解除する固定解除工程と、固定解除工程後、充填材の充填を続行する間、膨張材内部の空気圧を監視する空気圧監視工程と、空気圧監視工程で監視された空気圧が上昇したとき、充填材が膨張材まで到達したと判断して、充填材の注入を終了する注入終了工程と、を含む。
このように構成された本発明においては、充填材が補強シートの下部のほとんどの部分に充填されると、補強シートが膨張材なしでも中空柱状物内部で保持されるので、膨張材内部の空気の圧力を解除してから、充填材の充填を続行するとともに、膨張材内部の空気圧を監視する。充填材が膨張材を覆う位置まで充填されると、膨張材内部に残っていた空気が外側の充填材に押され、膨張材内の圧力が上昇する。ここで、膨張材は補強シートの最上部に位置しているので、膨張材内の空気圧が上昇したことは、充填材が膨張材の位置まで到達したことを示し、つまり充填材が補強シートの最上部まで達したことを意味する。そこで、注入終了工程において充填材の注入を終了する。充填材の充填高さを、膨張材の空気圧を監視することによって知ることができるので、充填材の充填終了タイミングを簡単且つ確実に把握することができる。

本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材を示す、一部を破断した図である。本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材の上部内部を示す部分拡大断面図である。本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材の搬送時の状態を示す図である。本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材を用いて中空柱状物を補強する方法を示す図である。本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材を用いて中空柱状物を補強する方法を示す図である。本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材を用いて中空柱状物を補強する方法を示す図である。本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材を用いて中空柱状物を補強する方法を示す図である。本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材を用いて中空柱状物を補強する方法を示す図である。本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材を用いて中空柱状物を補強する方法を示す図である。本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材を用いて中空柱状物を補強する際の漏洩防止弁を示す図である。本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材を用いて中空柱状物を補強する方法を示す図である。本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材を用いて中空柱状物を補強する方法を示す図である。本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材を用いて中空柱状物を補強する方法を示す図である。

以下、本発明の好ましい実施形態を添付図面を参照して説明する。
本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材について説明する。
図１は、本発明の一実施形態にかかる電柱１００（図４等）の補強材１を示す、一部を破断した図である。本実施形態では、中空柱状物として中空の電柱１００を採用している。この図１に示すように、補強材１は、筒状の補強シート２と、補強シート２の鉛直方向（軸方向）最上部に取り付けられた中空パイプ４と、中空パイプ４の鉛直方向（軸方向）最上部に取り付けられた保持手段且つ膨張材としてのバルーン６と、を備える。

補強シート２は、高強度、高弾性率繊維や、合成繊維等の繊維材料またはこれらの混紡材料等の強化繊維で織られたシート状部材を縫い合わせて筒状に形成されており、左右端及び上下端が封止された袋状に形成されている。補強シート２の強化繊維の経糸は、電柱１００の軸方向に沿うように配置されている。補強シート２は、電柱１００の内部空間の形状に対応した形状に形成され、つまり、電柱１００の地上部分及び地下部分を合わせた長さとほぼ同じ長さを有し、下側から上側に向かうにしたがって先細りの形状となっている。補強シート２には、軸方向に沿って間隔を隔てて、内部に連通する複数の連通孔８が形成されている。これらの連通孔８は、シート状部材を一部縫い合わせないことにより形成されている。なお、各図においては、連通孔８の位置がわかりやすいように実際には縫い合わせていない部分である連通孔８を孔が形成されているように、あるいは切り欠いているように示している。

図２は、本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材の上部内部を示す部分拡大断面図である。この図２及び図１に示すように、中空パイプ４は、金属、ポリ塩化ビニル樹脂、合成ゴム等の可撓性を有する材料で構成されており、その最上端が補強シート２の鉛直方向最上部の内側に固定されている。中空パイプ４は、複数本に分割可能に構成されており、図１では、中空パイプ４は、３本の中空パイプ４Ａ，４Ｂ，４Ｃに分割されている。最も下側に位置する中空パイプ４Ｃの最下端には、合成樹脂シート、合成ゴムシート等の柔軟な材料で構成されたホース４Ｄが接続されている。中空パイプ４Ａ〜４Ｃ及びホース４Ｄには、軸線方向に沿って所定間隔を隔てて複数の貫通孔１０が形成されている。ここで、最も上の中空パイプ４Ａには、バルーン６が配置される上部の所定範囲に貫通孔１０が設けられておらず、バルーン６よりも下方の領域にのみ貫通孔１０が形成されている。また、中空パイプ４Ａ，４Ｂの最下端には、下方の中空パイプ４Ｂ，４Ｃとそれぞれ連結するための連結ねじ部１２が設けられている。また、中空パイプ４Ｃとホース４Ｄの間には、分岐管１３Ａを有する連結管１３が設けられている。なお、補強シート２の連通孔８の位置は、中空パイプ４の連結ねじ部１２の位置と一致するように設定されている。また、中空パイプ４の長さは、ホース４Ｄの長さを含めた全体が、補強シート２の全長とほぼ一致する長さに設定されており、且つ、補強材１を電柱１００内に設置した際に、中空パイプ４Ｃの最下端が、後述する電柱１００の作業孔２０の高さに一致する位置となるように設定されている。

ここで、中空パイプ４の材料は、後述するように、中空パイプ４を電柱１００に形成した作業孔から上方に挿入することができる程度の可撓性と補強シート２を支持することができる強度を有するように選択されることが望ましい。中空パイプ４を挿入する際には、まず、最も上側に位置する中空パイプ４Ａを挿入し、その後中空パイプ４Ａに中空パイプ４Ｂを連結して挿入を続行し、その後更に中空パイプ４Ｃを連結して更に電柱１００内に挿入するので、中空パイプ４の材料、形状、寸法等は、中空パイプ４Ａのみを電柱１００に挿入する場合、中空パイプ４Ａ及び４Ｂを連結した状態で電柱１００に挿入する場合、及び中空パイプ４Ａ，４Ｂ，４Ｃを連結した状態で電柱１００に挿入する場合を考慮して電柱１００の上部まで補強シート２を持ち上げることができるよう、十分な可撓性及び強度を確保できるように選択される。

また、中空パイプ４は、補強シート２の鉛直方向最上部に設けられているが、補強シート２の鉛直方向最上部とは、中空パイプ４の最上端が補強シート２の最上端に一致しているものに限らず、補強シート２の最上端よりも下方の位置も含む。要するに、中空パイプ４が配置される補強シート２の鉛直方向最上部とは、補強シート２の中空パイプ４より上の部分が垂れ下がらずに保持される程度の上部の位置を意味し、また、中空パイプ４を充填材の充填にも使用する場合には、最も上の貫通孔からの充填材が補強シート２の最上端まで充填材を充填することができる程度の上部の位置を意味する。

バルーン６は、合成樹脂、合成繊維、合成ゴム等の材料で円柱状の袋状に形成されており、補強シート２内部において中空パイプ４Ａの最上部の外面に固定されている。バルーン６の寸法は、膨張した状態で外面が電柱１００の最上部の直径よりも大きくなるような直径寸法に形成されている。バルーン６の下端には、内部に空気を注入するためのチューブ１４が接続されており、このチューブ１４は、中空パイプ４Ａに形成された貫通孔１０の一つを通って中空パイプ４Ａの内部にいったん入り、その貫通孔１０よりも下方の貫通孔１０から再度中空パイプ４Ａの外部に出る。ここで、バルーン６の材料は、バルーン６を膨張させて補強シート２を電柱１００の内壁に押し付けて固定したときに、補強材１の重量を保持することができる程度の強度を有し、この強度を確保するための空気圧に耐え得る材料が選択される。

次に、本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材１を電柱１００に設置して電柱１００を補強する方法について説明する。
図３は、本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材１の搬送時の状態を示す図である。補強材１は、電柱１００の全長に亘る長さを有しているため搬送が難しい。そこで、本実施形態の補強シート２は、繊維で織られた布状に形成されているので、中空パイプ４Ａの下方の位置で折り返し、図３に示すようにほぼ中空パイプ４Ａの長さに折り畳んだ状態とし、この状態で搬送する。また、中空パイプ４Ｃの下方のホース４Ｄは、中空パイプ４Ｃに連結したまま、巻き上げた状態で搬送する。

図４〜９及び図１１〜１３は、本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材１を用いて電柱１００を補強する方法を示す図である。なお、これらの図においては、中空パイプ４及びバルーン６は、補強シート２の内部に配置されているものであるが、動作をわかりやすくするために実線で示す。
まず、図４に示すように、電柱１００の外面に、内部に貫通する開口部としての作業孔２０を形成する開口部形成工程を行う。この作業孔２０は、地上から作業者の手が届く位置、例えば地上から約２ｍの位置に、例えば幅約６ｃｍ、高さ３０ｃｍの長孔状に形成する。

次に、図５に示すように、作業孔２０から補強材１を挿入する挿入工程を行う。このとき、中空パイプ４は、最上部の中空パイプ４Ａのみが取り付けられた状態となっており、バルーン６はしぼんでいる。作業者は、中空パイプ４Ａを補強シート２の上から把持し、中空パイプ４Ａを上方に押し上げる押上工程を行う。中空パイプ４Ａは、その最上端が電柱１００の内壁に接触しその最下端が作業者によって保持されているので、撓んだ状態で補強シート２と共に上に押し上げられる。

中空パイプ４Ａの下端まで補強材１を電柱１００内に挿入したら、図６に示すように、補強シート２において中空パイプ４Ａの下端の位置に対応する連通孔８から中空パイプ４Ｂを補強シート２内に挿入し、中空パイプ４Ａと中空パイプ４Ｂとを連結ねじ部１２で連結する連結工程を行う。そして、今度は中空パイプ４Ｂを補強シート２の上から把持して、更に補強材１を電柱１００内に上方に挿入していく。

その後、同様に、中空パイプ４Ｃを中空パイプ４Ｂに連結して補強材１を更に電柱１００内に上方に挿入し、図７に示すように、中空パイプ４Ｃの下端が作業孔２０の位置に来るまで補強材１を挿入したら、挿入工程を終了する。挿入工程を終了する際には、中空パイプ４Ｃの下端を作業孔２０の下端にもたせかけ、補強材１を作業孔２０の下端で支持ずる。

次に、補強シート２の最上部を電柱１００内の所定位置で保持する保持工程を行う。この保持工程では、図７に示すように、チューブ１４を連通孔８及び作業孔２０を通して電柱１００外部に出し、このチューブ１４にコンプレッサ２２及び圧力制御計器２３を接続する。そして、コンプレッサ２２からバルーン６に空気を供給する。バルーン６に空気が供給されると、バルーン６が膨張し、中空パイプ４及び補強シート２を外側に押し、電柱１００の内壁に押し付ける（膨張工程）。この押し付け力によって、補強シート２が電柱１００の内壁で保持される。なお、補強シート２の保持力（固定力）の調整は、圧力制御計器２３によって圧力を監視して、バルーン６内の空気圧を調整することにより行う。

補強シート２が電柱１００に固定されたら、中空パイプ４Ｃよりも下方の補強シート２及び中空パイプ４Ｃ下方のホース４Ｄを作業孔２０から電柱１００内部に落とす。これにより、補強材１は、図８に示すように、バルーン６によってその最上端が固定され、電柱１００内部に吊り下げられた状態となる。

次に、補強材１内部に充填材を注入する注入工程を行う。注入工程では、図９に示すように、連結管１３の分岐管１３Ａにパイプ２４を接続する。パイプ２４は、分岐管１３Ａに対して差し込むことによって分岐管１３Ａに固定される。パイプ２４には、流動性固化材等の充填材を収容したホッパ２６と、ホッパ２６内の充填材をパイプ２４に送るポンプ２８を接続する。このとき、作業孔２０から充填材が漏れ過ぎないように、作業孔２０の位置に漏洩防止弁３０を取り付ける。

図１０は、本発明の一実施形態にかかる中空柱状物の補強材を用いて中空柱状物を補強する際の漏洩防止弁３０を示す図である。この図１０に示すように、漏洩防止弁３０は、矩形のシート状部分３２と、シート状部分３２に所定間隔を隔てて複数個（本実施形態では４つ）設けられた漏洩防止部３４と、シート状部分３２の略中央からシート状部分３２に直交する方向に延びる円筒状部分３６と、を有する。シート状部分３２は、補強シートと同等の材料で構成されており、作業孔２０を完全に覆う大きさに形成されている。漏洩防止部３４は、金属やプラスチック等のある程度剛性を有する材料で形成された細長い棒状部材で、シート状部材３２に貼り付けられている。複数本設けられた漏洩防止部３４は、円筒状部分３６の両側に同数ずつ（本実施形態では２本ずつ）設けられ、互いに平行に配置されている。円筒状部分３６は、シート状部分３２を貫通するように、シート状部分３２の両面から突出するように設けられており、パイプ２４の直径よりも大きな直径を有している。

漏洩防止弁３０を電柱１００内に取り付ける際には、漏洩防止部３４を折らないように作業孔２０から漏洩防止弁３０を電柱１００内部に挿入し、円筒状部分３６にパイプ２４を挿入する。漏洩防止部３４の長手方向が作業孔２０の長手方向に略直交するように、漏洩防止弁３０の向きを調整する。この状態では、漏洩防止部３４が作業孔２０両側の電柱１００内壁に当接するので、漏洩防止弁３０が作業孔２０から出るのが防止される。

ポンプ２８によりパイプ２４に充填材を供給すると、充填材は、図１１に示すように、ホース４Ｄの最も下の貫通孔１０から電柱１００内部に注入される。その後、充填材の充填高さが上がって、ホース４Ｄの最も下の貫通孔１０を覆うようになると、今度は、その貫通孔１０よりも上方の貫通孔１０から充填材が注入される。このように、下から順に貫通孔１０を通して充填材が充填され、図１２に示すようにバルーン６の直ぐ下方にまで充填材が達したら、ポンプ２８を停止して充填材の充填を停止する。なお、充填材の充填高さは、補強シート２内に充填された充填材の体積を計算することにより、または電柱１００に予め設けられているアース孔等からしみ出てくる水分を目視することにより概ね確認することができる。

次に、バルーン６の空気圧を解除してバルーン６による補強シート２の固定を解除する固定解除工程を行う。この固定解除工程では、圧力制御計器２３内の空気バルブを開き空気圧を大気中に解放する。空気はチューブ１４を通って開放され、バルーン６は図１２に示すように、しぼむ。この状態では、補強シート２の下部のほとんどの部分に充填材が充填されているため、バルーン６による固定を解除しても、補強シート２は充填材によって電柱１００内面上に保持される。

その後、ポンプ２８を再開して充填材の充填を再開する。中空パイプ４Ａの上部には貫通孔１０が形成されておらず上端も封止されているので、充填材は、充填材に覆われた貫通孔１０から注入され、電柱１００の上部まで充填されることになる。充填材を充填している間、圧力制御計器２３で圧力を監視する空気圧監視工程を行う。充填材がバルーン６にまで到達してバルーン６を押しつぶすと、バルーン６内部に残っていた少量の空気が押し出され、圧力制御計器２３で計測される圧力が上昇する。作業者はその圧力の上昇を確認したら、充填材がバルーン６を押しつぶすまでに達したこと、即ち充填材が充填材１の最上部まで達したことを確認できたことになるから、ポンプ２８を停止して、充填材の供給を停止する注入終了工程を行う。その後、パイプ２４を分岐管１３Ａから引き抜く。すると、図１３に示すように、漏洩防止弁３０の円筒状部分３６が充填材の圧力によって潰されて開口を閉じるので、筒状部分３６で充填材の逆流が防止される。その後、作業孔２０を塞ぎ、所定時間放置する等の処置により充填材１を硬化させて補強作業を終了する。

以上のように構成された本実施形態によれば、次のような優れた効果を得ることができる。
中空パイプ４に所定間隔を隔てて複数の貫通孔１０が設けられているので、充填材を下から順に充填することができる。したがって、従来のような、充填材の充填を電柱１００の上端部から行う必要がなくなるので、充填作業を簡単且つ安全なものにすることができるとともに、充填に必要な充填圧力を大幅に減少することができる。これにより、充填に必要な設備が大がかりなものになるのを避けることができる。

補強材１が柔軟性を有する補強シート２と可撓性を有する中空パイプ４を備えているので、充填材の注入に使用する中空パイプ４を用いて補強材１を電柱１００内に上方に向かって挿入することができる。このため、電柱１００の地上近くに作業孔２０を設けて、この作業孔２０から補強作業を行うことができるので、従来高所で行わなければならなかった作業が不要となり、補強作業を簡単且つ安全に行うことができる。

中空パイプ４が複数本の中空パイプ４Ａ〜４Ｃに分割されているので、補強材１の搬送時には、中空パイプ４を分割し、補強シート２を折りたたんで搬送することができる。したがって、搬送作業を簡単に行えると共に搬送コストを大幅に改善することができる。
また、中空パイプ４が複数本に分割されているので、補強材１を電柱１００内に設置する際には、分割された中空パイプ４Ａに中空パイプ４Ｂを連結しながら補強材１を電柱１００内に挿入していくことができる。したがって、補強材１の挿入時にも、数ｍにも亘る長い中空パイプを扱う必要がなく、補強材１の挿入作業スペースを小さくすることができるとともに挿入作業を簡単に行うことができる。

バルーン６が空気で膨張することにより補強シート２を保持することができるので、空気供給という簡単な作業で補強材１を電柱１００内に固定することができる。また、バルーン６に空気を注入して膨張させることによって補強シート２を固定するので、補強シート２の固定力をバルーン６内の空気圧によって知ることができる。したがって、空気圧を管理することによってバルーン６の十分な固定力を確保し、補強シート２を電柱１００内で確実に保持することができる。

補強シート２の上下端が封止されているので、充填材を充填した際に補強シート２全体に内側から外側に圧力がかかり、補強シート２が電柱１００の内壁に押し付けられるので、補強シート２の補強力を確実に確保することができる。また、補強シート２の上下端が封止されているので、補強する範囲を特定することができるとともに、充填材の充填量を把握することができる。したがって、例えば電柱１００の全長の一部のみを補強したい場合にも、上下端が封止された、電柱１００の全長よりも短い補強シートを用いることにより、部分的な補強も可能となる。

本発明は、以上の実施の形態に限定されることなく、例えば、以下のような態様であってもよい。
前記実施形態では、バルーン６が補強シート２の最上端で膨張してこれを電柱１００に固定したが、バルーン等の保持手段が補強シートを保持する箇所は、補強シートの最上部に限らず、補強シートが直立姿勢を保持できずに垂れ下がってしまわない程度に上部に位置していればよく、補強シートの長手方向中央よりも上側に位置していればよい。また、保持手段は、必ずしも補強シートの上部を保持しなくてもよい。更に、補強シートを中空柱状物内の所定位置で保持する手段は、前記実施形態のようなバルーンで補強シートを中空柱状物の内面に押し付けるものに限らず、機械的な部材を中空柱状物の内側から外側に付勢して付勢力で補強シートを固定するものや、中空パイプを所定位置に固定することにより、中空パイプを介して補強シートを所定の位置で保持するもの等、任意の形態を採用することができる。

補強シートの最上端まで充填材が充填されたか確認する手段は、前記実施形態では、バルーンの空気圧が上昇するのを確認することによって行われていたが、これに限らず、予め中空柱状物の内容積を考慮して充填材の充填量を決定しておいてもよく、あるいは目視やセンサによって充填材の充填高さを確認するようにしてもよい。

中空パイプは、前記実施形態では充填材を充填するためのパイプの他、補強シートを下から上方へ向かって持ち上げて中空柱状物内に設置するための棒状部材としても使用されていたが、これに限らず、中空パイプを、充填材を充填するためだけのパイプとして使用してもよい。この場合には、中空パイプは、必ずしも、可撓性を有すると共に補強シートを中空柱状物の所定の位置まで持ち上げるのに十分な強度を有する必要はない。補強シートを中空柱状物内に設置する場合には、例えば滑車を用いる等、他の方法を用いて補強シートを中空柱状物内に設置してもよい。

中空パイプは、複数本に分割されていなくてもよい。その場合には、一本の中空パイプを用いて充填材を注入すればよく、分割された中空パイプを互いに連結する必要がない。
中空パイプは、前記実施形態では、補強シートの最上部で補強シートに固定されていたが、これに限らず、単に補強シートの最上部に固定されずに配置されているだけでもよい。

筒状の補強シートは、前記実施形態では上下端が封止されていたが、これに限らず、例えば上下端が開放した筒状に形成されていてもよい。また、上下端両方が開放しているものに限らず、例えば、少なくとも下端が封止されていてもよく、あるいは少なくとも上端が封止されていてもよい。

中空柱状物は、電柱に限らず、例えば高架橋の柱、橋脚の構造物等、中空となっており補強を必要とする構造体であってもよい。

１補強材
２補強シート
４中空パイプ
６バルーン（膨張材、保持手段）
１０貫通孔
２０作業孔（開口部）

Claims

中空柱状物の補強材であって、
繊維材料で作られ且つ筒状に形成された補強シートと、
前記補強シートの内側の一端側に設けられ、膨張することによって内側から前記補強シートを前記中空柱状物内の所定位置に保持するための袋状の膨張材と、
前記膨張材の内部に空気を注入するためのチューブと、
前記補強シートの内側且つ前記膨張材の外側に設けられるとともに、前記補強シート内部にモルタルを注入するための貫通孔が形成された中空パイプと、を備えた、
ことを特徴とする中空柱状物の補強材。
前記貫通孔は、前記中空パイプの、前記膨張材が設けられていない領域に形成されている、
請求項１に記載の中空柱状物の補強材。
前記中空柱状物は、鉛直方向に配置され、
前記中空パイプは、可撓性を有すると共に前記補強シートを前記中空柱状物の所定の位置まで持ち上げるのに十分な強度を有する、請求項１または２に記載の中空柱状物の補強材。
前記補強シートは、上端及び下端が封止されている、請求項１から３のいずれか１項に記載の中空柱状物の補強材。
前記中空パイプは、複数個の中空パイプ部で構成されている、請求項１から４のいずれか１項に記載の中空柱状物の補強材。
前記膨張材には、前記中空柱状物の外側に配置された圧力制御計器が接続されている、請求項１から５のいずれか１項に記載の中空柱状物の補強材。
中空柱状物の補強方法であって、
筒状に形成された補強シートを、前記中空柱状物内部に配置する配置工程と、
前記補強シートの内側の一端側に設けられた袋状の膨張材を膨張させて、前記補強シートを前記中空柱状物内の所定位置で保持する保持工程と、
前記補強シートの内側且つ前記膨張材の外側へ、前記補強シート内部に配置された中空パイプに形成された貫通孔からモルタルを注入する注入工程と、を備えた、
ことを特徴とする中空柱状物の補強方法。
前記中空柱状物は鉛直方向に配置され、
前記方法は、前記配置工程の前に、前記中空柱状物の鉛直方向中央より下側に開口部を形成する開口部形成工程を有し、
前記配置工程は、前記補強シートを、前記開口部から前記中空パイプで上部に押し上げて前記中空柱状物内部に配置する、請求項７に記載の中空柱状物の補強方法。
前記配置工程は、複数個の中空パイプ部で構成された前記中空パイプのうちの第１の中空パイプ部を用いて前記補強シートを前記中空柱状物内部で上部に押し上げる押上工程と、前記第１の中空パイプ部の下端に第２の中空パイプ部を連結する連結工程と、を含み、前記押上工程及び前記連結工程を他の中空パイプ部に対して繰り返すことにより、複数の前記中空パイプ部を順次連結しながら前記補強シートを前記中空柱状物の上部に押し上げる、請求項８に記載の中空柱状物の補強方法。
前記注入工程は、前記補強シートの上端まで充填材が充填される前に、前記膨張材内部の空気の圧力を解除して、前記中空柱状物内面に対する前記補強シートの固定を解除する固定解除工程と、
前記固定解除工程後、充填材の充填を続行する間、前記膨張材内部の空気圧を監視する空気圧監視工程と、
前記空気圧監視工程で監視された空気圧が上昇したとき、充填材が前記膨張材まで到達したと判断して、充填材の注入を終了する注入終了工程と、を含む、
請求項７から請求項９のいずれか１項に記載の中空柱状物の補強方法。