JPH09144337A - 補強用長繊維を柱に巻付ける装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 従来はフレーム自体の昇降移動ができず、補
強繊維の巻付けピッチが一定であり、また、装置全体が
大径であり、設置スペース上の問題があった。 【解決手段】 この発明の巻付け装置１は、既存柱２の
外周に配置されるリング状の昇降フレーム３と、昇降フ
レーム３の上部に回転可能に設置され、かつ前記昇降フ
レーム３に設けた駆動用モータ１０に連繋して回転する
リング状の回転フレーム４と、回転フレーム４上に配置
された- ボビン１７、樹脂ディップ槽１８、案内ブーム
１９からなる補強用長繊維Ａの繰出装置と、昇降フレー
ム３の周囲において、床面２ａと天井２ｂ面間に圧設状
態に立設されて昇降フレーム３を回り止状態に昇降ガイ
ドする少なくとも三本以上のガイドポール５と、各ガイ
ドポール５の上部から吊下げられた懸垂チェーン１６
と、昇降フレーム３の周囲に配置されて、懸垂チェーン
１６に係合するとともに、懸垂チェーン１６に沿って昇
降フレーム３を昇降させる昇降装置１２とを備えたもの
である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、炭素繊維などの
補強用長繊維を既存柱に巻き付ける装置の改良に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】先に本出願人は、既存柱に耐震補強用と
して炭素繊維などの補強用長繊維を自動巻付するため
に、特公平５−１２５０６号公報に示すような補強用長
繊維を柱に巻付ける装置を開発した。

【０００３】この装置は、柱の周囲にアンカーボルトな
どを介して固定されるリング状の固定フレームと、固定
フレームの外周に沿って回転可能に配置された同じくリ
ング状の回転フレームと、回転フレームを一方向に回転
させるための駆動モータとを備えている。

【０００４】回転フレーム上には、補強用長繊維を巻回
したボビンと、ボビンから引き出された補強繊維を柱の
外周に巻き付け案内するブーム及び前記回転フレームの
回転動作に連繋してブームを上下動させる案内手段が設
けられている。

【０００５】この装置を用いて巻回作業を行うには、固
定フレームを柱外周に固定し、補強用長繊維を柱の一端
に固定した後モータを駆動することで、旋回リングが回
転し、またこの回転動作に応じてブームが上昇または下
降することによって、補強用長繊維を柱外周に所要のピ
ッチで自動的に巻き付ける。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
成の装置では、固定フレームが複数のアンカーボルトに
よって柱の一カ所に固定されているため、この固定部位
に巻き付けを行う場合には、装置全体の盛替えが必要と
なり、分解、再組立などの作業に手間取っていた。

【０００７】また、アンカーボルトによる固定に代え、
巻付け装置を床面からサポートにより支持した場合は、
サポートが邪魔になり既存柱の上部側（巻付け装置を基
準にして）だけしか巻き付けができず、巻付け装置を天
井面から吊り下げた場合は、吊り下げ用のワイヤーが邪
魔になり、既存柱の下部側だけしか巻き付けができなか
った。

【０００８】さらに、案内ブームの案内手段としては、
固定フレームの外周に設けられた環状ホイールに螺合す
るラックネジなどにより連繋させていたため、回転フレ
ームの回転速度及び案内ブームの上・下動が連動するの
で、柱の部位によって補強繊維の柱に対する巻回ピッチ
や密度を変更することはできなかった。

【０００９】加えて、この装置では固定フレームの外周
に同心状に回転フレームを設けていたために装置の径が
大型化し、大きな設置スペースを必要としていた。

【００１０】この発明は、上記装置の問題点を解決する
もので、その目的は、フレームの自動的な昇降移動を可
能とし、巻付け装置の上部，下部を巻き付け変更する場
合は、補強用長繊維を上部または下部の案内ブームに差
し替えるだけで可能とし、補強繊維の巻付けピッチを自
由に調整でき、また、装置全体の小型化を図った補強用
長繊維を柱に巻付ける装置を提供することを目的として
いる。

【００１１】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、この発明のうち請求項１記載の発明は、既存柱の外
周に配置されるリング状の昇降フレームと、前記昇降フ
レームの上部に回転可能に設置され、かつ前記昇降フレ
ームに設けた駆動用モータに連繋して回転するリング状
の回転フレームと、前記回転フレーム上に配置された補
強用長繊維の繰出装置と、前記昇降フレームの周囲にお
いて、床面と天井面間に立設されて前記昇降フレームを
回り止状態に昇降ガイドする少なくとも三本以上のガイ
ドポールと、前記各ガイドポールの上部から吊下げられ
た懸垂索と、前記昇降フレームの周囲に配置されて、前
記懸垂索に係合するとともに、前記懸垂索に沿って前記
昇降フレームを昇降させる昇降装置とを備えたことによ
って、柱の全高に沿って盛替え作業を行うことなく補強
用長繊維の巻付を自動的に行え、回転フレームの回転速
度と昇降フレームの昇降速度との相関に応じて巻回ピッ
チを自動調整できる。さらに昇降フレーム上に回転フレ
ームが設置された構成なので、装置全体の径を小型にで
きる。また、懸垂索をガイドポールの上部からつり下げ
るので、本発明の装置を任意の柱の周囲に容易に設置す
ることができる。

【００１２】この発明のうち、請求項２記載の発明で
は、前記懸垂索がチェーンであり、前記昇降装置は、前
記チェーンにＳ字型に歯合する一対のスプロケット及び
該各スプロケットを回転させるためのモータを備えてい
ることによって、装置全体の確実な懸垂支持と、昇降に
際しての送り速度を安定に保持できる。

【００１３】この発明のうち、請求項３記載の発明で
は、前記ガイドポールは、複数のパイプをつなぎ合せた
ものであり、かつ前記床面または天井面との接合端に高
さ調整用の調整桿を設けたことによって、天井高さが異
なる柱に対応して装置を配置することができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい実施の
形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。

【００１５】図１はこの発明による補強用長繊維Ａを柱
に巻付ける装置の全体構成を示す斜視図、図２は同上平
断面図、図３は同上半断面側面図である。

【００１６】図において、本発明の巻付け装置１は、既
存柱２の周囲に配置されたリング状の昇降フレーム３
と、昇降フレーム３上に回転可能に設置された同じくリ
ング状の回転フレーム４と、昇降フレーム３の周囲にあ
って１２０°間隔で床面２ａと天井面２ｂとの間に圧接
状態に立設された三本のガイドポール５とから概略構成
されている。

【００１７】各フレーム３、４は１２０°間隔で分割さ
れた三つのピースを組立てたもので、それぞれのピース
を柱２の周縁に配置し、連結することでリング状に組立
てられる。

【００１８】ガイドポール５間は上部及び下部連結リン
グ６を介してそれぞれ１２０°間隔に位置決めされる。
また各ガイドポール５は、天井高さに応じて中間ポール
５ａの継足しにより床面２ａと天井面２ｂ間において高
さ調節がなされ、最終的には最上段のポールの上端が天
井面に圧接するように最下段のポールの下部に設けた高
さ調整桿７で回転調整がなされる。

【００１９】昇降フレーム３の上面周縁には、前記回転
フレーム４の外周に接する多数のガイドローラ８が固定
配置されているとともに、回転フレーム４の底部には昇
降フレーム３上に接する多数の転動ローラ９が配置さ
れ、これらにより、回転フレーム４の昇降フレーム３か
らの脱落を防止しつつ回転フレーム４を昇降フレーム３
上に回転可能にガイドしている。

【００２０】また、昇降フレーム３の外側部には、回転
フレーム４の回転駆動用のモータ１０、及び前記各ガイ
ドポール５に係合して回り止されるガイド受け１１及び
このガイド受け１１の近傍に配置された昇降装置１２が
配置されている。

【００２１】前記モータ１０の出力軸には、スプロケッ
ト１４が軸着され、このスプロケット１４は、回転フレ
ーム４の周囲に固定配列されたチェーン１５に歯合し、
モータ１０の回転駆動により、回転フレーム４を矢印の
ごとく一方向回転させる。

【００２２】昇降装置１２は各ガイドポール５の頂部側
面から吊下げられた懸垂索、すなわち懸垂チェーン１６
に係合し、この懸垂チェーン１６に懸垂した状態で昇降
フレーム３を昇降させる。

【００２３】回転フレーム４の上面には補強用長繊維Ａ
の繰出し装置が３セット設置されている。この各繰出し
装置は、回転フレーム４の回転方向の進み側から順に、
縦方向に回転自在に保持された補強用長繊維の繰出し用
のボビン１７、樹脂ディップ槽１８、案内ブーム１９と
からなっている。

【００２４】ボビン１７から引出された炭素繊維などの
補強用長繊維Ａは、樹脂ディップ槽１８に設けたガイド
プーリに案内されて樹脂ディップ槽１８内に入り、この
内部に満たされたエポキシなどの樹脂を含浸された状態
で案内ブーム１９の頂部に設けた垂直及び水平ガイドプ
ーリ１９ａ、１９ｂを経て柱２の周囲に供給され、回転
フレーム４の回転によって柱２の周囲に巻回され、その
捲回ピッチは昇降フレーム３の昇降速度に応じて設定さ
れる。

【００２５】なお、案内ブーム１９の下部は、特に図３
に示すように、昇降フレーム３の下部側まで突出し、こ
の下端にも垂直及び水平プーリ１９ａ、１９ｂを備えて
いる。

【００２６】これは、柱２の下端に補強用長繊維Ａを巻
回するためのもので、巻付け装置１が柱の最下部に位置
した状態で補強用長繊維Ａを下部側の各ガイドプーリ１
９ａ、１９ｂを通じて柱１の最下部に巻付けし、ある程
度の高さに位置した段階で上部側のガイドプーリ１９
ａ、１９ｂに掛替えることで巻回作業を継続できるよう
になっている。この掛替えが必要な高さ位置は、作業員
の背の高さの範囲にあり、簡単な作業により掛替えを行
うことができる。

【００２７】図４に前記昇降装置１２の詳細を示す。図
において昇降装置１２は、昇降フレーム４の下面に固定
されたギャードモータ２０と、モータ２０の出力軸に軸
結した第一のスプロケット２１と、第一のスプロケット
２１の上部側にあって、第一のスプロケット２１と同軸
のギア２２にギア輪列２３、２４を介して同方向に同一
回転する第二のスプロケット２５からなっており、各ス
プロケット２１、２５間に懸垂チェーン１６をＳ字型に
掛渡して歯合させることによって、昇降フレーム３を確
実に懸垂チェーン１６に懸垂支持させ、同時に懸垂チェ
ーン１６のピッチに沿った確実な昇降動作を確保してい
る。

【００２８】次に以上の装置１を用いた巻回作業手順に
ついて説明する。

【００２９】まず、天井高さに応じて中間ポール５ａを
継ぎ足してガイドポール５を組立て、このガイドポール
を床面と天井面との間に建て、床面上及び天井面直下に
て連結リング６により各ガイドポール５同士を連結し、
ガイドポール５の上端が天井面に圧接するまで調整桿７
を回転調整した後、昇降フレーム３及び回転フレーム４
のピースをリング状に組み立てる。

【００３０】次に、懸垂チェーン１６の垂下端を昇降装
置１２のスプロケット２１、２５間にＳ字型にかけ回
し、ボビン１７のセット、樹脂ディップ槽１８内への樹
脂の充填、補強用長繊維Ａのボビン１７からの引出し及
びガイドと柱２に対する端部固定作業を行えば、巻回作
業待機状態となる。

【００３１】その後、回転駆動用モータ１０を駆動すれ
ば、回転フレーム４は柱２の周囲を回転し、これによっ
て補強用長繊維Ａは繰出されつつ柱２の周囲に適度なテ
ンションで巻回される。同時に各昇降装置１２のモータ
２０を一斉に駆動すれば、装置１は上昇する。

【００３２】適度な高さ位置で一旦停止させ、補強用長
繊維Ａを案内ブーム１９の上部側に掛替えた後、回転及
び上昇装置を継続すれば、柱２の最上部外周まで所定ピ
ッチで巻回される。

【００３３】その後、各昇降装置１２のモータ２０を逆
転させて下降動作しつつ巻回作業を行えば、今度は元位
置まで逆のピッチで巻回され、補強用長繊維Ａ同士が交
錯した状態で柱１の周囲に巻回固定されることになる。
その後、懸垂チェーン１６を掛け外し、長繊維Ａの終端
部を切離し、除去した後各フレーム３、４を分解し、ガ
イドポール５の撤去を行えば作業を完了する。

【００３４】なお、各モータ１０、２０は、図示しない
制御盤などにより、その回転速度と上下の昇降速度の駆
動制御がなされる。例えば、補強用長繊維Ａの巻付けテ
ンションを一定とするため、モータ１０の回転速度を一
定に保った場合には、モータ２０の回転速度に応じて昇
降速度を可変調整でき、巻回ピッチを柱２の部位によっ
て調整できる。

【００３５】従って装置１の高さ位置検出手段を設ける
とともに、柱の全高に応じて柱の強度分布を予め解析し
ておき、その強度分布に応じた高さ位置で昇降速度を自
動的に可変制御することにより、最適補強を行うことが
できる。

【００３６】

【発明の効果】以上説明したように、この発明のうち請
求項１記載の発明では、柱の全高に沿って盛替え作業を
行うことなく補強用長繊維の巻付を自動的に行え、回転
フレームの回転速度と昇降フレームの昇降速度との相関
に応じて巻回ピッチを自動調整できる。さらに昇降フレ
ーム上に回転フレームが設置された構成なので、装置全
体の径を小型にできる利点がある。また、懸垂索をガイ
ドポールの上部からつり下げるので、本発明の装置を任
意の柱の周囲に容易に設置することができ、上部のスラ
ブや梁を損傷しないですむ。

【００３７】またこの発明のうち請求項２記載の発明に
あっては、装置全体の確実な懸垂支持と、昇降に際して
の送り速度を安定に保持できる利点がある。

【００３８】この発明のうち、請求項３記載の発明にあ
っては、天井高さが異なる柱に対応して装置を配置する
ことができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明にかかる補強用長繊維の巻き付け装置
の全体構成を示す斜視図である。

【図２】同装置の平断面図である。

【図３】同装置の半断面側面図である。

【図４】図３の矢視［イ］における部分拡大図である。

【符号の説明】

Ａ 補強用長繊維 １ 巻付け装置 ２ 既存柱 ３ 昇降フレーム ４ 回転フレーム ５ ガイドポール ７ 高さ調整桿 １０ 回転駆動用モータ １２ 昇降装置 １５ チェーン １６ 懸垂チェーン １７ ボビン １８ 樹脂ディップ槽 １９ 案内ブーム ２０ 昇降用モータ ２１、２５ スプロケット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 桜井 洋 愛知県名古屋市港区大江町10番地 三菱重 工業株式会社名古屋航空宇宙システム製作 所内 (72)発明者 岡 壽一 愛知県名古屋市中村区岩塚町字九反所60− １ 中菱エンジニアリング株式会社内 (72)発明者 伊藤 正己 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 井手口 雅彦 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 有光 祐子 東京都千代田区神田司町２丁目３番地 株 式会社大林組東京本社内 (72)発明者 勝俣 英雄 東京都清瀬市下清戸４丁目640番地 株式 会社大林組技術研究所内

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 既存柱の外周に配置されるリング状の昇
   降フレームと、 前記昇降フレームの上部に回転可能に設置され、かつ前
   記昇降フレームに設けた駆動用モータに連繋して回転す
   るリング状の回転フレームと、 前記回転フレーム上に配置された補強用長繊維の繰出装
   置と、 前記昇降フレームの周囲において、床面と天井面間に立
   設されて前記昇降フレームを回り止状態に昇降ガイドす
   る少なくとも三本以上のガイドポールと、 前記各ガイドポールの上部から吊下げられた懸垂索と、 前記昇降フレームの周囲に配置されて、前記懸垂索に係
   合するとともに、前記懸垂索に沿って前記昇降フレーム
   を昇降させる昇降装置と、 を備えたことを特徴とする補強用長繊維を柱に巻付ける
   装置。
2. 【請求項２】 前記懸垂索がチェーンであり、前記昇降
   装置は、前記チェーンにＳ字型に歯合する一対のスプロ
   ケット及び該各スプロケットを回転させるためのモータ
   を備えていることを特徴とする請求項１記載の補強用長
   繊維を柱に巻付ける装置 。
3. 【請求項３】 前記ガイドポールは、複数のパイプをつ
   なぎ合せたものであり、かつ前記床面または天井面との
   接合端に高さ調整用の調整桿を設けたことを特徴とする
   請求項１または２記載の補強用長繊維を柱に巻付ける装
   置。