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JP7201464B2 - Steel structure repair method - Google Patents

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JP7201464B2
JP7201464B2 JP2019017513A JP2019017513A JP7201464B2 JP 7201464 B2 JP7201464 B2 JP 7201464B2 JP 2019017513 A JP2019017513 A JP 2019017513A JP 2019017513 A JP2019017513 A JP 2019017513A JP 7201464 B2 JP7201464 B2 JP 7201464B2
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辰男 緒方
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Description

本発明は、連続した強化繊維を含むシート状の強化繊維含有材料(以下、「繊維シート」という。)を使用して、橋、桟橋、煙突等、更には、船、車両、航空機等の腐食減厚した鋼構造物を補強するべく簡易的に補修する鋼構造物の補修方法に関するものである。 The present invention uses a sheet-like reinforcing fiber-containing material containing continuous reinforcing fibers (hereinafter referred to as "fiber sheet") to prevent corrosion of bridges, piers, chimneys, etc., ships, vehicles, aircraft, etc. The present invention relates to a method for repairing a steel structure, which is simply repaired to reinforce a steel structure whose thickness has been reduced.

近年、既存或いは新設の鋼構造物の補修補強方法として、その表面に炭素繊維シートやアラミド繊維シートなどの連続強化繊維シートを貼り付けたり、巻き付けたりする炭素繊維シート接着工法やアラミド繊維シート接着工法などの連続繊維シート接着工法がある。また、未硬化のマトリクス樹脂を連続繊維束に含浸させた繊維シートを接着した後に硬化させる工法、がある。 In recent years, as a method for repairing and reinforcing existing or newly constructed steel structures, a carbon fiber sheet adhesion method or an aramid fiber sheet adhesion method, in which a continuous reinforcing fiber sheet such as a carbon fiber sheet or an aramid fiber sheet is pasted or wound on the surface, is used. There are continuous fiber sheet bonding methods such as There is also a construction method in which a fiber sheet in which a continuous fiber bundle is impregnated with an uncured matrix resin is adhered and then cured.

更には、現場での樹脂の含浸を省略するため、工場生産した板厚1~2mm、幅5cm程度の板状の繊維強化プラスチック材(FRPプレート)をパテ状接着樹脂を用いて接着するFRPプレート接着工法も開発されている。 Furthermore, in order to omit resin impregnation on site, FRP plates are made by bonding factory-produced plate-shaped fiber reinforced plastic materials (FRP plates) with a thickness of 1 to 2 mm and a width of about 5 cm using a putty-like adhesive resin. Adhesion methods have also been developed.

特許文献1に記載されており、また、現在実際に施工されている鋼構造物の補修補強方法について、図11(a)~(f)を参照して説明すると、この補修補強方法によれば、
(a)鋼構造物200の被補強面(即ち、被接着面)201の脆弱部201aを、ディスクサンダなどの研削手段50により除去し、鋼構造物200の被接着面201を下地処理をする(図11(a)、(b))。
(b)下地処理した面202にプライマー203を塗布する(図11(c))。
(c)プライマー203を塗布した被接着面201にポリウレア樹脂パテ剤204を塗布して硬化させ、弾性層204を形成する(図11(d))。
(d)弾性層204の上に接着剤205を塗布し、この面に、繊維シート1を押し付けて補強対象コンクリート構造物200の表面202に弾性層204を介して接着する(図11(e))。
工程を有している。
Referring to FIGS. 11(a) to 11(f), the method of repairing and reinforcing a steel structure described in Patent Document 1 and currently being actually constructed will be described. According to this repair and reinforcement method, ,
(a) The fragile portion 201a of the surface to be reinforced (that is, the surface to be bonded) 201 of the steel structure 200 is removed by a grinding means 50 such as a disk sander, and the surface to be bonded 201 of the steel structure 200 is subjected to surface treatment. (FIGS. 11(a) and (b)).
(b) A primer 203 is applied to the ground surface 202 (FIG. 11(c)).
(c) A polyurea resin putty agent 204 is applied to the surface 201 to be adhered to which the primer 203 is applied and cured to form an elastic layer 204 (FIG. 11(d)).
(d) An adhesive 205 is applied on the elastic layer 204, and the fiber sheet 1 is pressed against this surface to adhere to the surface 202 of the concrete structure 200 to be reinforced through the elastic layer 204 (Fig. 11(e)). ).
have a process.

ここで、屋外に構築された鋼構造物における補強作業においては、鋼構造物に接着され、鋼構造物の表層を形成している繊維シート、樹脂、などの紫外線、水、酸素による劣化が懸念される。 Here, in reinforcement work on steel structures built outdoors, there is concern that fiber sheets, resins, etc. that are adhered to the steel structure and form the surface layer of the steel structure may deteriorate due to ultraviolet rays, water, and oxygen. be done.

そこで、補強された鋼構造物の表面領域を塗装して塗膜206を形成することが行われている(図11(f))。 Therefore, a coating film 206 is formed by coating the surface area of the reinforced steel structure (FIG. 11(f)).

特許第5380551号公報Japanese Patent No. 5380551

上記特許文献1に記載する鋼構造物の補修補強方法によれば、繊維シート1の剥離を防止し、日射等の高温環境下においても、十分な補強効果を得ることができる。また、斯かる補修補強方法にて使用する繊維シート1の耐久性は、20~30年とされている。従って、繊維シートは、例えば20~30年毎の定期的な鋼構造物の塗装塗り替え時に、鋼構造物から剥がし、貼り替えることが行われている。 According to the method for repairing and reinforcing a steel structure described in Patent Document 1, peeling of the fiber sheet 1 can be prevented, and a sufficient reinforcing effect can be obtained even in a high-temperature environment such as sunlight. Further, the durability of the fiber sheet 1 used in such a repair and reinforcement method is said to be 20 to 30 years. Therefore, the fiber sheet is peeled off from the steel structure and replaced with a new one, for example, when the steel structure is repainted periodically every 20 to 30 years.

一方、例えば、鋼構造物は、5年毎の近接目視点検が行われており、この目視点検時に、鋼構造物に部分的に腐食減厚した鋼材欠損箇所が見つかることがある。この場合に、鋼構造物の全面的な補修、補強をなす程度にまでは至っていないが、部分的な補修補強を早急に行うのが好ましい、と思われる場合がある。 On the other hand, for example, steel structures are subject to close visual inspections every five years, and during these visual inspections, there are cases in which steel material defects due to partial corrosion thinning are found in the steel structures. In this case, although it has not yet reached the level of full repair and reinforcement of the steel structure, it may be considered preferable to carry out partial repair and reinforcement as soon as possible.

このような場合に、塗装塗り替え時に行われているような鋼構造物全領域に渡る繊維シートによる補強を実施するには、補強材料の準備、搬送が大がかりとなる上、相当な施工時間、及び、施工コストが掛かってしまう。例えば、上記工程(a)~(e)をなすのに数日間を要し、また、屋外に構築された鋼構造物においては、上述のように、繊維シート、樹脂、などの紫外線、水、酸素による劣化を防止するために、塗装(上記工程(f))が必須とされる。塗装には、中塗り、上塗りとあり、そのために更に工期が長くなるといった問題がある。 In such a case, in order to reinforce the entire area of the steel structure with a fiber sheet, as is done when repainting, preparation and transportation of the reinforcing material are large-scale, and considerable construction time is required. incurs construction costs. For example, it takes several days to perform the above steps (a) to (e), and in a steel structure built outdoors, as described above, fiber sheets, resins, etc. are exposed to ultraviolet rays, water, In order to prevent deterioration due to oxygen, painting (step (f) above) is essential. There is an intermediate coating and a top coating for painting, and there is a problem that the construction period is longer due to this.

そこで、5年毎の近接目視点検時に局部的な欠損が発見された場合には、定期的に実施される塗装塗り替え時の全面的な繊維シート貼り替えを待つまでもなく、短時間で、例えば10分以内の短時間で施工を完了することができる簡易な補修方法が希求されている。 Therefore, if a local defect is found during a close visual inspection every five years, it can be repaired in a short time, for example, without waiting for the entire fiber sheet to be replaced at the time of periodic repainting. There is a demand for a simple repair method that can complete construction in a short time of 10 minutes or less.

本発明者らは鋼構造物の簡易な補強方法を実現するべく多くの研究実験を行った結果、特に、従来の繊維シートを使用した鋼構造物の補修補強方法にて多くの施工時間を必要とした塗装工程を無くし、その代わりに、耐候性を有する保護フィルムで補修個所を被覆して保護することにより、10年程度の期間は十分な耐候性、従って、補強強度が保証される補修施工が可能であり、また、必要に応じて、保護フィルムの貼り替えも容易に実施し得ることが分かった。従って、保護フィルムを、必要に応じて、5年毎の近接目視点検時において貼り替えを行えば、炭素繊維などを使用した繊維シートにおける20~30年間の使用許容期間内の耐候性が保証され、補強強度の低下はなく、更には、施工費用を極力低減し得る簡易な補修方法を提供し得ることが分かった。 The present inventors conducted many research experiments to realize a simple reinforcement method for steel structures, and as a result, it was found that, in particular, the conventional repair and reinforcement method for steel structures using fiber sheets requires a long construction time. Repair work that guarantees sufficient weather resistance for a period of about 10 years, and therefore, reinforcement strength, by eliminating the painting process as described above and instead covering and protecting the repaired part with a weather-resistant protective film. In addition, it was found that the protective film could be easily replaced if necessary. Therefore, if the protective film is replaced as necessary at the time of close visual inspection every five years, the weather resistance of the fiber sheet using carbon fiber or the like is guaranteed within the permissible usage period of 20 to 30 years. It was found that a simple repair method can be provided that does not lower the reinforcement strength and can reduce the construction cost as much as possible.

本発明は、斯かる本発明者らの新規な知見に基づくものである。 The present invention is based on such novel findings of the present inventors.

本発明の目的は、塗装の代わりに耐候性を有した保護フィルムを使用することにより、例えば10分以内といった短時間で施工を完了することができ、しかも、5年毎の近接目視点検時までは十分に補強効果を達成することができ、更には、必要に応じて、5年毎の近接目視点検時の貼り替えが可能とされ、また、施工費用を極力低減し得る簡易な鋼構造物の補修方法を提供することである。 The object of the present invention is to use a weather-resistant protective film instead of painting, so that construction can be completed in a short period of time, such as within 10 minutes. A simple steel structure that can achieve a sufficient reinforcing effect and, if necessary, can be replaced at the time of close visual inspection every five years, and can reduce construction costs as much as possible. is to provide a repair method for

本発明の他の目的は、現場までの補修材料の搬送が容易であり、また、施工作業も簡易な鋼構造物の補修方法を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a method for repairing a steel structure that facilitates transportation of repair materials to the site and simple construction work.

上記目的は本発明に係る鋼構造物の補修方法にて達成される。要約すれば、第1の本発明は、腐食等により減厚した欠損箇所を有した鋼構造物の表面上に強化繊維を含む繊維シートを接着して一体化する鋼構造物の補修方法であって、
(a)鋼構造物表面の前記欠損箇所を含む一部の領域を素地調整し、塗料、錆を除去する工程と、
(b)前記素地調整された前記鋼構造物の前記欠損箇所は含むが、前記素地調整された全部の領域より狭い領域に対して、前記繊維シートを接着剤により接着する工程と、
(c)前記繊維シートと、前記繊維シートの周辺の、前記素地調整された領域及び前記構造物表面の前記素地調整されていない領域と、を覆って保護フィルムを貼り付ける工程と、
を有することを特徴とする鋼構造物の補修方法である。
The above object is achieved by a method for repairing a steel structure according to the present invention. In summary, the first aspect of the present invention is a method for repairing a steel structure in which a fiber sheet containing reinforcing fibers is adhered onto the surface of a steel structure having a defective portion whose thickness has been reduced due to corrosion or the like to integrate the fiber sheet. hand,
(a) a step of surface conditioning a partial region including the defective portion on the surface of the steel structure to remove paint and rust;
(b) bonding the fiber sheet with an adhesive to a region of the conditioned steel structure that includes the defective portion but is smaller than the entire conditioned region;
(c) affixing a protective film covering the fiber sheet, the texture-conditioned area around the fiber sheet, and the non-texture-conditioned area of the structure surface;
A method for repairing a steel structure characterized by having

第1の本発明の一実施態様によれば、前記(b)工程にて使用する前記繊維シートと、前記(c)工程にて使用する保護フィルムは、予め一体に接着されており、前記(b)工程の前記繊維シートの前記素地調整された領域への接着と、前記(c)工程の前記保護フィルムの前記繊維シート周辺領域への貼り付けとを同時に行う。 According to one embodiment of the first aspect of the present invention, the fiber sheet used in the step (b) and the protective film used in the step (c) are integrally bonded in advance, and the ( The bonding of the fiber sheet in the step b) to the surface-conditioned region and the bonding of the protective film to the peripheral region of the fiber sheet in the step (c) are performed at the same time.

第1の本発明の他の実施態様によれば、前記(b)工程にて使用する接着剤は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂である。好ましくは、前記熱硬化性樹脂は、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、MMA樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂であり、前記熱可塑性樹脂は、熱可塑性エポキシ樹脂、ナイロン、又はビニロンである。 According to another embodiment of the first invention, the adhesive used in the step (b) is a thermosetting resin or a thermoplastic resin. Preferably, the thermosetting resin is a room temperature or thermosetting epoxy resin, vinyl ester resin, MMA resin, acrylic resin, unsaturated polyester resin, or phenolic resin, and the thermoplastic resin is a thermosetting resin. plastic epoxy, nylon, or vinylon.

第2の本発明は、腐食等により減厚した欠損箇所を有した鋼構造物の表面上に強化繊維を含む繊維シートを接着して一体化する鋼構造物の補修方法であって、
(a)鋼構造物表面の前記欠損箇所を含む一部の領域を素地調整し、塗料、錆を除去する工程と、
(b)前記鋼構造物の前記素地調整された領域、及び、前記素地調整された領域の周辺の前記素地調整されていない前記鋼構造物表面の領域を覆って耐候性を有するシート状のシリコーン系樹脂シート接着剤を接着する工程と、
(c)前記素地調整された前記鋼構造物の前記欠損箇所は含むが、前記素地調整された全部の領域より狭い領域に対応するようにして前記繊維シートを配置し、前記シリコーン系樹脂シート接着剤の上に前記繊維シートを押し付けて接着する工程と、
(d)前記繊維シートを覆って保護フィルムを貼り付ける工程と、
を有することを特徴とする鋼構造物の補修方法である。
A second aspect of the present invention is a method for repairing a steel structure by bonding and integrating a fiber sheet containing reinforcing fibers onto the surface of the steel structure having a defective portion whose thickness has been reduced due to corrosion or the like, comprising:
(a) a step of surface conditioning a partial region including the defective portion on the surface of the steel structure to remove paint and rust;
(b) a weather resistant sheet of silicone overlying the conditioned areas of the steel structure and areas of the steel structure surface that are not conditioned around the conditioned areas; a step of adhering a resin sheet adhesive;
(c) arranging the fiber sheet so as to correspond to an area narrower than the entire area of the steel structure that has been subjected to surface conditioning, and bonding the silicone-based resin sheet; a step of pressing and bonding the fiber sheet onto the agent;
(d) covering the fiber sheet with a protective film;
A method for repairing a steel structure characterized by having

第2の本発明の一実施態様によれば、前記(c)工程にて使用する前記繊維シートと、前記(d)工程にて使用する保護フィルムは、予め一体に接着されており、前記(d)工程を省略する。 According to an embodiment of the second aspect of the present invention, the fiber sheet used in the step (c) and the protective film used in the step (d) are integrally bonded in advance, and the ( d) Skip the steps.

上記第1、第2の本発明の他の実施態様によれば、前記繊維シートは、一方向に引き揃えた連続した強化繊維を互いに線材固定材にて固定した繊維シートであるか、前記繊維シートは、一方向に引き揃えた連続した強化繊維シートに樹脂が含浸され、前記樹脂が硬化された繊維シートである。 According to another aspect of the first and second aspects of the present invention, the fiber sheet is a fiber sheet in which continuous reinforcing fibers aligned in one direction are fixed to each other with a wire rod fixing member, or the fiber sheet The sheet is a fiber sheet obtained by impregnating a continuous reinforcing fiber sheet aligned in one direction with a resin and curing the resin.

上記第1、第2の本発明の他の実施態様によれば、前記繊維シートは、強化繊維にマトリクス樹脂が含浸され、硬化された連続した繊維強化プラスチック線材を複数本、長手方向にスダレ状に引き揃え、線材を互いに線材固定材にて固定した繊維シートとすることができ、このとき、前記マトリックス樹脂は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂である。また、前記熱硬化性樹脂は、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、MMA樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂であり、前記熱可塑性樹脂は、熱可塑性エポキシ樹脂、ナイロン、又はビニロンである。 According to another aspect of the first and second aspects of the present invention, the fiber sheet includes a plurality of continuous fiber-reinforced plastic wires in which the reinforcing fibers are impregnated with a matrix resin and hardened, and which are arranged in a cord shape in the longitudinal direction. In this case, the matrix resin is a thermosetting resin or a thermoplastic resin. In addition, the thermosetting resin is a room temperature or thermosetting epoxy resin, vinyl ester resin, MMA resin, acrylic resin, unsaturated polyester resin, or phenol resin, and the thermoplastic resin is a thermoplastic resin. epoxy resin, nylon, or vinylon.

上記第1、第2の本発明の他の実施態様によれば、前記繊維シートは、複数層にて積層して接着される。 According to another aspect of the first and second aspects of the present invention, the fiber sheets are laminated and bonded in a plurality of layers.

上記第1、第2の本発明の他の実施態様によれば、前記強化繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維;ボロン繊維、チタン繊維、スチール繊維などの金属繊維;更には、アラミド、PBO(ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール)、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステルなどの有機繊維;が単独で、又は、複数種混入してハイブリッドにて使用することができる。 According to other embodiments of the first and second aspects of the present invention, the reinforcing fibers are carbon fibers, glass fibers, basalt fibers; metal fibers such as boron fibers, titanium fibers, steel fibers; Organic fibers such as PBO (polyparaphenylene benzobisoxazole), polyamide, polyarylate, and polyester;

上記第1、第2の本発明の他の実施態様によれば、前記保護フィルムは、基材フィルムとして耐候性を有するアクリル系樹脂フィルム、塩化ビニル系樹脂フィルム、ポリカーボネート系樹脂フィルム、ポリオレフィン系樹脂フィルム又はフッ素系樹脂フィルムを有する。また、他の実施態様によれば、前記保護フィルムは、前記基材フィルムに積層された粘着剤を有する。 According to another embodiment of the first and second aspects of the present invention, the protective film is a weather-resistant acrylic resin film, vinyl chloride resin film, polycarbonate resin film, or polyolefin resin film as a base film. It has a film or fluorine resin film. Also, according to another embodiment, the protective film has an adhesive layered on the base film.

本発明の鋼構造物の補修方法によれば、塗装の代わりに耐候性を有した保護フィルムを使用することにより、例えば10分以内といった短時間で施工を完了することができ、しかも、5年毎の近接目視点検時までは十分に補強効果を達成することができ、更には、必要に応じて、5年毎の近接目視点検時の貼り替えが可能とされ、また、施工費用を極力低減することができる。また、本発明の鋼構造物の補修方法は、現場までの補修材料の搬送が容易であり、また、施工作業も簡易である。 According to the steel structure repair method of the present invention, by using a weather-resistant protective film instead of painting, construction can be completed in a short period of time, for example, within 10 minutes, and can be completed in 5 years. A sufficient reinforcing effect can be achieved until every close visual inspection, and furthermore, if necessary, it is possible to replace it at the close visual inspection every 5 years, and construction costs are reduced as much as possible. can do. In addition, the steel structure repair method of the present invention facilitates transportation of the repair material to the site, and also facilitates the construction work.

図1(a)、(b)は、本発明の鋼構造物の補修方法を説明するための図であり、図1(a)は斜視図であり、図1(b)は断面図である。1(a) and 1(b) are diagrams for explaining the method of repairing a steel structure according to the present invention, FIG. 1(a) being a perspective view and FIG. 1(b) being a cross-sectional view. . 図2は、本発明の鋼構造物の補修方法に使用し得る繊維シートの一実施例を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing an example of a fiber sheet that can be used in the steel structure repair method of the present invention. 図3は、本発明の鋼構造物の補修方法に使用し得る繊維シートの他の実施例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing another embodiment of a fiber sheet that can be used in the steel structure repair method of the present invention. 図4は、本発明の鋼構造物の補修方法に使用し得る繊維シートの一実施例を示す斜視図である。FIG. 4 is a perspective view showing an example of a fiber sheet that can be used in the steel structure repair method of the present invention. 図5(a)、(b)は、本発明の鋼構造物の補修方法に使用し得る繊維シートを構成する繊維強化プラスチック線材の例を示す断面図である。5(a) and 5(b) are cross-sectional views showing examples of fiber-reinforced plastic wires forming a fiber sheet that can be used in the steel structure repair method of the present invention. 図6(a)、(b)は、本発明の鋼構造物の補修方法に使用し得る繊維シートの他の実施例を示す斜視図である。FIGS. 6(a) and 6(b) are perspective views showing another embodiment of the fiber sheet that can be used in the steel structure repair method of the present invention. 図7(a)~(e)は、本発明の鋼構造物の補修方法の一実施例を説明する工程図である。FIGS. 7(a) to (e) are process diagrams for explaining an embodiment of the steel structure repair method of the present invention. 図8(a)は、本発明の鋼構造物の補修方法に使用する保護フィルムの他の例を示す断面図であり、図8(b)、(c)は、本発明の鋼構造物の補修方法の他の実施例に使用する保護フィルムが接着された繊維シートの例を示す断面図である。FIG. 8(a) is a cross-sectional view showing another example of the protective film used in the steel structure repair method of the present invention, and FIGS. FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example of a fiber sheet to which a protective film is adhered, which is used in another example of the repair method; 図9(a)、(b)は、本発明の鋼構造物の補修方法を説明するための図であり、図9(a)は斜視図であり、図9(b)は断面図である。FIGS. 9(a) and 9(b) are diagrams for explaining the method for repairing a steel structure according to the present invention, FIG. 9(a) being a perspective view and FIG. 9(b) being a cross-sectional view. . 図10(a)~(f)は、本発明の鋼構造物の補修方法の他の実施例を説明する工程図である。FIGS. 10(a) to 10(f) are process diagrams for explaining another embodiment of the steel structure repair method of the present invention. 図11(a)~(f)は、従来の鋼構造物の補強補修方法の一例を説明する工程図である。FIGS. 11(a) to 11(f) are process diagrams illustrating an example of a conventional method for reinforcing and repairing a steel structure.

以下、本発明に係る鋼構造物の補修方法を実施例に即して更に詳しく説明する。 Hereinafter, the method for repairing a steel structure according to the present invention will be described in more detail with reference to examples.

実施例1
図1(a)、(b)を参照して、本発明に係る鋼構造物の補修方法の第一の実施例について説明する。本発明は、腐食等により減厚した欠損箇所を有した鋼構造物の表面上に強化繊維を含む繊維シートを接着して一体化する鋼構造物の補修方法である。本実施例によれば、本発明の鋼構造物の補修方法は、
(a)鋼構造物100の表面の欠損箇所103を含む一部の領域を素地調整し、塗料、錆を除去する工程と、
(b)素地調整された鋼構造物の欠損箇所は含むが、素地調整された全部の領域104より狭い領域に対して、繊維シート1を接着剤105により接着する工程と、
(c)繊維シート1と、繊維シート1の周辺の、素地調整された領域(△L104)及び構造物表面の素地調整されていない領域(△L106)と、を覆って保護フィルム106を貼り付ける工程と、
を有することを特徴とする。前記(b)工程にて使用する繊維シートと、前記(c)工程にて使用する保護フィルム106は、予め一体に接着されており、前記(b)工程と前記(c)工程とを同時に行うこともできる。
Example 1
A first embodiment of a method for repairing a steel structure according to the present invention will be described with reference to FIGS. The present invention is a method of repairing a steel structure by bonding and integrating a fiber sheet containing reinforcing fibers onto the surface of the steel structure having a defective portion whose thickness has been reduced due to corrosion or the like. According to this embodiment, the steel structure repair method of the present invention includes:
(a) a step of surface conditioning a partial region including the defective portion 103 on the surface of the steel structure 100 to remove paint and rust;
(b) a step of bonding the fiber sheet 1 with an adhesive 105 to a region smaller than the entire conditioned region 104, including the defective portion of the conditioned steel structure;
(c) Affixing a protective film 106 covering the fiber sheet 1, the surface-conditioned area (ΔL104) around the fiber sheet 1, and the non-surface-conditioned area (ΔL106) on the surface of the structure. process and
characterized by having The fiber sheet used in the step (b) and the protective film 106 used in the step (c) are integrally bonded in advance, and the steps (b) and (c) are performed simultaneously. can also

次に、本発明にて使用する各材料について説明する。 Next, each material used in the present invention will be described.

(繊維シート)
本発明においては種々の形態の繊維シート1を使用することができる。繊維シート1の実施例を具体的に具体例1~3として説明するが、本発明で使用する繊維シート1の形態は、これら具体例に示すものに限定されるものではない。
(fiber sheet)
Various forms of the fiber sheet 1 can be used in the present invention. Examples of the fiber sheet 1 will be specifically described as specific examples 1 to 3, but the form of the fiber sheet 1 used in the present invention is not limited to those shown in these specific examples.

具体例1
図2に、本発明にて使用することのできる繊維シート1の一実施例を示す。繊維シート1は、連続した強化繊維fを一方向に引き揃えてシート状に構成される樹脂未含浸の繊維シート1Aとされる。
Example 1
FIG. 2 shows an example of a fiber sheet 1 that can be used in the present invention. The fiber sheet 1 is a non-resin-impregnated fiber sheet 1A formed by pulling continuous reinforcing fibers f in one direction to form a sheet.

即ち、繊維シート1Aは、一方向に引き揃えた連続した強化繊維fから成る強化繊維シートをメッシュ状の支持体シートなどとされる線材固定材3にて保持した構成とすることができる。例えば、強化繊維fとして炭素繊維を使用した場合には、例えば平均径7μmの単繊維(炭素繊維モノフィラメント)fを6000~24000本収束した樹脂未含浸の単繊維束を複数本、一方向に平行に引き揃えて使用される。炭素繊維シート1Aの繊維目付は、通常、30~1000g/mとされる。 That is, the fiber sheet 1A can have a configuration in which a reinforcing fiber sheet made of continuous reinforcing fibers f aligned in one direction is held by a wire fixing member 3 such as a mesh-like support sheet. For example, when carbon fibers are used as the reinforcing fibers f, a plurality of single fiber bundles not impregnated with a resin, in which 6000 to 24000 single fibers (carbon fiber monofilaments) f having an average diameter of 7 μm are converged, are arranged in parallel in one direction. used in line with The fiber basis weight of the carbon fiber sheet 1A is usually 30-1000 g/m 2 .

線材固定材3としてのメッシュ状の支持体シートを構成する縦糸4及び横糸5の表面に低融点タイプの熱可塑性樹脂を予め含浸させておき、メッシュ状支持体シート3をシート状に配列した炭素繊維の片面或いは両面に積層して加熱加圧し、メッシュ状支持体シート3の縦糸4及び横糸5の部分を炭素繊維シートに溶着する。 The surface of the warp threads 4 and the weft threads 5 constituting the mesh-like support sheet as the wire fixing material 3 is pre-impregnated with a low-melting thermoplastic resin, and the mesh-like support sheet 3 is arranged in a sheet form. The fiber is laminated on one side or both sides and heated and pressurized to weld the warp yarn 4 and weft yarn 5 of the mesh-like support sheet 3 to the carbon fiber sheet.

メッシュ状支持体シート3は、2軸構成のほかに、ガラス繊維を3軸に配向して形成したり、或いは、ガラス繊維を一方向に配列された炭素繊維に対して直交する横糸5のみを配置した、所謂、1軸に配向して形成して前記シート状に引き揃えた炭素繊維に接着することもできる。 The mesh-like support sheet 3 may be formed by orienting glass fibers triaxially in addition to the biaxial structure, or may be formed by arranging the glass fibers in one direction and using only the weft yarns 5 orthogonal to the carbon fibers. It can also be adhered to the arranged carbon fibers which are so-called uniaxially oriented and aligned in the sheet form.

又、上記線材固定材3の糸条としては、例えばガラス繊維を芯部に有し、低融点の熱融着性ポリエステルをその周囲に配したような二重構造の複合繊維も又好ましく用いられる。 As the thread of the wire rod fixing member 3, a double structure composite fiber having a glass fiber in the core and a heat-sealable polyester having a low melting point disposed around the core is also preferably used. .

具体例2
また、繊維シート1は、図3に示すように、複数の強化繊維fを一方向に引き揃えた強化繊維シート、例えば、図2に示すような繊維シート1Aに樹脂Reを含浸し、前記樹脂が硬化された板状の繊維シート(所謂、FRPプレート)1Bとすることもできる。
Example 2
Further, as shown in FIG. 3, the fiber sheet 1 is obtained by impregnating a reinforcing fiber sheet in which a plurality of reinforcing fibers f are aligned in one direction, for example, a fiber sheet 1A as shown in FIG. can also be a plate-like fiber sheet (so-called FRP plate) 1B in which is cured.

上記具体例1、2で説明した繊維シート1A、1Bにおいて、強化繊維fとしては、炭素繊維に限定されるものではなく、ガラス繊維、バサルト繊維;ボロン繊維、チタン繊維、スチール繊維などの金属繊維;更には、アラミド、PBO(ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール)、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステルなどの有機繊維;が単独で、又は、複数種混入してハイブリッドにて使用することができる。 In the fiber sheets 1A and 1B described in Specific Examples 1 and 2 above, the reinforcing fibers f are not limited to carbon fibers, but are glass fibers, basalt fibers, and metal fibers such as boron fibers, titanium fibers, and steel fibers. Furthermore, organic fibers such as aramid, PBO (polyparaphenylenebenzobisoxazole), polyamide, polyarylate, and polyester; can be used singly or in hybrid form by mixing multiple types.

また、具体例2における繊維シート1Bの場合の樹脂Reとしては、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を使用することができ、熱硬化性樹脂としては、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、MMA樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂などが好適に使用され、又、熱可塑性樹脂としては、熱可塑性エポキシ樹脂、ナイロン、ビニロンなどが好適に使用可能である。又、樹脂含浸量は、30~70重量%、好ましくは、40~60重量%とされる。 Further, as the resin Re in the case of the fiber sheet 1B in Specific Example 2, a thermosetting resin or a thermoplastic resin can be used. , vinyl ester resins, MMA resins, acrylic resins, unsaturated polyester resins, phenolic resins, etc. are preferably used, and as thermoplastic resins, thermoplastic epoxy resins, nylon, vinylon, etc. can be preferably used. . The resin impregnation amount is 30 to 70% by weight, preferably 40 to 60% by weight.

具体例3
更には、図4及び図5に示すように、繊維シート1としては、マトリクス樹脂Rfが含浸され硬化された細径の連続した繊維強化プラスチック線材2を複数本、長手方向にスダレ状に引き揃え、各線材2を互いに線材固定材3にて固定した繊維シート(ストランドシート)1Cを使用することもできる。
Example 3
Further, as shown in FIGS. 4 and 5, as the fiber sheet 1, a plurality of fine-diameter continuous fiber-reinforced plastic wires 2 impregnated with a matrix resin Rf and hardened are aligned in the longitudinal direction in a blind shape. , a fiber sheet (strand sheet) 1C in which each wire rod 2 is fixed with a wire rod fixing member 3 can also be used.

繊維強化プラスチック線材2は、直径(d)が0.5~3mmの略円形断面形状(図5(a))であるか、又は、幅(w)が1~10mm、厚み(t)が0.1~2mmとされる略矩形断面形状(図5(b))とし得る。勿論、必要に応じて、その他の種々の断面形状とすることができる。 The fiber-reinforced plastic wire 2 has a substantially circular cross-sectional shape (FIG. 5(a)) with a diameter (d) of 0.5 to 3 mm, or a width (w) of 1 to 10 mm and a thickness (t) of 0. It may have a substantially rectangular cross-sectional shape (FIG. 5(b)) of 1 to 2 mm. Of course, various other cross-sectional shapes can be used as desired.

上述のように、一方向に引き揃えスダレ状とされた繊維シート1において、各線材2は、互いに空隙(g)=0.05~3.0mmだけ近接離間して、線材固定材3にて固定される。 As described above, in the fiber sheet 1 aligned in one direction and made into a blind shape, the wires 2 are closely spaced apart from each other by a gap (g) of 0.05 to 3.0 mm, and are fixed by the wire fixing member 3. Fixed.

繊維シート1Cの場合においても、強化繊維fとしては、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維;ボロン繊維、チタン繊維、スチール繊維などの金属繊維;更には、アラミド、PBO(ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール)、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステルなどの有機繊維;が単独で、又は、複数種混入してハイブリッドにて使用することができる。また、繊維強化プラスチック線材2に含浸されるマトリクス樹脂Rfは、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を使用することができ、熱硬化性樹脂としては、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、MMA樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂などが好適に使用され、又、熱可塑性樹脂としては、熱可塑性エポキシ樹脂、ナイロン、ビニロンなどが好適に使用可能である。又、樹脂含浸量は、30~70重量%、好ましくは、40~60重量%とされる。 Also in the case of the fiber sheet 1C, the reinforcing fibers f include carbon fiber, glass fiber, basalt fiber; metal fibers such as boron fiber, titanium fiber, steel fiber; , polyamide, polyarylate, polyester, etc.; Further, the matrix resin Rf impregnated in the fiber-reinforced plastic wire 2 can be a thermosetting resin or a thermoplastic resin. Vinyl ester resins, MMA resins, acrylic resins, unsaturated polyester resins, phenol resins, and the like are preferably used, and thermoplastic epoxy resins, nylon, vinylon, and the like can be preferably used as thermoplastic resins. The resin impregnation amount is 30 to 70% by weight, preferably 40 to 60% by weight.

又、各線材2を線材固定材3にて固定する方法としては、図4に示すように、例えば、線材固定材3として横糸を使用し、一方向にスダレ状に配列された複数本の線材2から成るシート形態とされる線材、即ち、連続した線材シートを、線材に対して直交して一定の間隔(P)にて打ち込み、編み付ける方法を採用し得る。横糸3の打ち込み間隔(P)は、特に制限されないが、作製された繊維シート1の取り扱い性を考慮して、通常10~100mm間隔の範囲で選定される。 As a method of fixing each wire 2 with a wire fixing member 3, for example, as shown in FIG. A wire made into a sheet form consisting of two pieces, ie, a continuous wire sheet, can be driven perpendicularly to the wire at regular intervals (P) and knitted. The pitch (P) of the weft threads 3 is not particularly limited, but is usually selected in the range of 10 to 100 mm, taking into account the handleability of the manufactured fiber sheet 1 .

このとき、横糸3は、例えば直径2~50μmのガラス繊維或いは有機繊維を複数本束ねた糸条とされる。又、有機繊維としては、ナイロン、ビニロンなどが好適に使用される。 At this time, the weft thread 3 is a thread obtained by bundling a plurality of glass fibers or organic fibers having a diameter of 2 to 50 μm, for example. As the organic fibers, nylon, vinylon and the like are preferably used.

各線材2をスダレ状に固定する他の方法としては、図6(a)に示すように、線材固定材3としてメッシュ状支持体シートを使用することができる。 As another method for fixing each wire 2 in a blind shape, a mesh support sheet can be used as the wire fixing member 3, as shown in FIG. 6(a).

つまり、シート形態を成すスダレ状に引き揃えた複数本の線材2、即ち、線材シートの片側面、又は、両面を、例えば直径2~50μmのガラス繊維或いは有機繊維にて作製した、上記具体例1で説明したと同様の構成とされるメッシュ状の支持体シート3により支持した構成とすることもできる。 That is, the above-described specific example in which a plurality of wire rods 2 arranged in a sheet form, that is, one side or both sides of the wire rod sheet are made of glass fiber or organic fiber having a diameter of 2 to 50 μm, for example. 1 may be supported by a mesh-like support sheet 3 having the same structure as described in 1 above.

更に、各線材2をスダレ状に固定する他の方法としては、図6(b)に示すように、線材固定材3として、例えば、粘着テープ又は接着テープなどとされる可撓性帯材を使用することができる。可撓性帯材3は、シート形態を成すスダレ状に引き揃えた各繊維強化プラスチック線材2の長手方向に対して垂直方向に、複数本の繊維強化プラスチック線材2の片側面、又は、両面を貼り付けて固定する。 Furthermore, as another method of fixing each wire 2 in a blind shape, as shown in FIG. can be used. The flexible strip 3 is arranged on one side or both sides of a plurality of fiber reinforced plastic wires 2 in a direction perpendicular to the longitudinal direction of each fiber reinforced plastic wire 2 arranged in a sheet shape. Paste and fix.

つまり、可撓性帯材3として、幅(w1)2~30mm程度の、塩化ビニルテープ、紙テープ、布テープ、不織布テープなどの粘着テープ又は接着テープが使用される。これらテープ3を、通常、10~100mm間隔(P)で各繊維強化プラスチック線材2の長手方向に対して垂直方向に貼り付ける。 That is, as the flexible strip 3, an adhesive tape such as vinyl chloride tape, paper tape, cloth tape, or non-woven tape having a width (w1) of about 2 to 30 mm is used. These tapes 3 are usually applied perpendicularly to the longitudinal direction of each fiber-reinforced plastic wire 2 at intervals (P) of 10 to 100 mm.

更に、可撓性帯材3としては、ナイロン、EVA樹脂などの熱可塑性樹脂を帯状に、線材2の長手方向に対して垂直方向に片側面、又は、両面に熱融着させることによっても達成される。 Furthermore, as the flexible strip 3, a strip of thermoplastic resin such as nylon or EVA resin is heat-sealed to one side or both sides in a direction perpendicular to the longitudinal direction of the wire 2. be done.

上記具体例1~3に示す繊維シート1の長さ(L)及び幅(W)は、一般に、全幅(W)は100~1000mmとされ、長さ(L)は1~5m程度の短冊状のもの、或いは、100m以上のものを製造し得るが、本発明では、可搬性を良好なものとするために、このサイズに限定されるものではないが、繊維シート1の長さ(L)、幅(W)は、150~400mmの範囲のサイズに切断して使用され、詳しくは後述するように、通常、長さ(L)×幅(W)が300mm×200mm程度のサイズとされる。 As for the length (L) and width (W) of the fiber sheet 1 shown in Specific Examples 1 to 3 above, the overall width (W) is generally 100 to 1000 mm, and the length (L) is a strip shape of about 1 to 5 m. or 100 m or more, but in the present invention, in order to improve portability, the length (L) of the fiber sheet 1 is not limited to this size, but is not limited to this size. , Width (W) is used by cutting to a size in the range of 150 to 400 mm. .

(補強方法)
次に、図1(a)、(b)及び図7(a)~(e)を参照して、本発明の鋼構造物の補修方法の第一の実施例について説明する。本発明によれば、前述のようにして製造された繊維シート1を、可搬性の良い寸法に切断して用いて、腐食等により減厚した鋼構造物の欠損箇所の補強のための補修を行う。
(Reinforcement method)
Next, a first embodiment of the steel structure repair method of the present invention will be described with reference to FIGS. 1(a), (b) and FIGS. According to the present invention, the fiber sheet 1 manufactured as described above is cut into a size that is suitable for portability, and is used to repair a defective portion of a steel structure whose thickness has been reduced due to corrosion or the like. conduct.

(第1工程)
図7(a)に示すように、鋼構造物100は、その一部に腐食等により減厚した欠損箇所103が生じることがあり、この欠損箇所103が本発明の方法により補修される。本発明にて補修される欠損個所は、その欠損深さ(t)が2mm程度、長さは5~100mm、幅は5~100mm程度が想定される。
(First step)
As shown in FIG. 7(a), a steel structure 100 may have a defective portion 103 with reduced thickness due to corrosion, etc., and this defective portion 103 is repaired by the method of the present invention. The defect repaired by the present invention is assumed to have a defect depth (t) of approximately 2 mm, a length of 5 to 100 mm, and a width of approximately 5 to 100 mm.

本発明によれば、先ず、図7(b)に示すように、鋼構造物100の表面101の欠損箇所103を含む被補修領域(素地調整領域)104を下地処理する。すなわち、下地処理は、塗装102における旧塗膜、錆を電動工具、或いは、手工具などを用いて除去する、所謂、2種ケレン程度の下地処理、即ち、素地調整を行う。ケレン用工具としては、バッテリー式のディスクサンダなどが持ち運び可能であり、また、小規模の素地調整作業には好適に使用できる。 According to the present invention, first, as shown in FIG. 7(b), the surface 101 of the steel structure 100 is ground-treated in a region to be repaired (surface preparation region) 104 including the defective portion 103 . That is, the surface treatment is performed by removing the old coating film and rust on the coating 102 using an electric tool or a hand tool, that is, a surface treatment of about two types of cleaning, that is, surface adjustment. As a cleaning tool, a battery-type disk sander or the like is portable and can be suitably used for small-scale surface preparation work.

本発明で使用する繊維シート1は、持ち運びが容易であり、また、補修作業に要する必要作業時間等をも考慮して、本実施例では、繊維シート1の1枚当たりの厚さ(T)は1~3mm、長さ(L)×幅(W)が300mm×200mm程度とされる。従って、素地調整を行う素地調整領域104(L104a、L104b)は、使用される繊維シート1のサイズ(L×W)よりケレン余長(△L104)だけ広い領域とされる。ケレン余長(△L104)は5~50mm、通常、20mm程度とされる。 The fiber sheet 1 used in the present invention is easy to carry, and in consideration of the required work time required for repair work, etc., in this embodiment, the thickness (T) per sheet of the fiber sheet 1 is is 1 to 3 mm, and length (L)×width (W) is about 300 mm×200 mm. Therefore, the surface adjustment area 104 (L104a, L104b) where the surface adjustment is performed is an area that is wider than the size (L×W) of the fiber sheet 1 to be used by the marginal length (ΔL104). The keren extra length (ΔL104) is 5 to 50 mm, usually about 20 mm.

(第2工程)
図7(c)、(d)に示すように、素地調整した素地調整領域104に接着剤105を塗布する。接着剤105は、欠損個所103を含む素地調整領域104(L104a、L104b)の範囲内で素地調整された全部の領域より狭い領域に限定して行うのが良く、場合によってはマスキングを行って塗布することもできる。ただ、素地調整領域104の範囲よりはみ出して、素地調整領域周辺の塗装102の活膜部位に僅かにはみ出しても問題はない。
(Second step)
As shown in FIGS. 7(c) and 7(d), an adhesive 105 is applied to the surface-adjusted region 104 after surface preparation. The adhesive 105 is preferably applied only to a narrower area than the entire surface-conditioned area within the range of the surface-conditioned area 104 (L104a, L104b) including the defective portion 103. In some cases, the adhesive 105 is applied after masking. You can also However, there is no problem even if it protrudes from the range of the substrate adjustment area 104 and slightly protrudes into the active film portion of the coating 102 around the substrate adjustment area.

次いで、接着剤105を塗布した面に繊維シート1を押し付けて鋼構造物表面102に接着する。 Next, the fiber sheet 1 is pressed against the surface to which the adhesive 105 is applied, and adheres to the surface 102 of the steel structure.

本発明の鋼構造物の補修方法によれば、例えば、繊維シート1として、上記具体例1で説明した強化繊維fを一方向に引き揃えて作製された繊維シート1Aを使用することができ、素地調整された鋼構造物の欠損箇所の表面に接着剤105にて接着して一体化する。この時、繊維シート1Aの鋼構造物への接着と同時に、この接着剤による繊維シート1Aに対する接着剤(マトリクス樹脂)含浸をも行うことができる。 According to the steel structure repair method of the present invention, for example, as the fiber sheet 1, the fiber sheet 1A produced by aligning the reinforcing fibers f described in the above specific example 1 in one direction can be used, An adhesive 105 is used to bond and integrate the damaged portion of the surface of the prepared steel structure. At this time, the adhesive (matrix resin) impregnation of the fiber sheet 1A with the adhesive can be performed simultaneously with the adhesion of the fiber sheet 1A to the steel structure.

鋼構造物100の補修に際して、曲げモーメント及び軸力を主として受ける部材(構造物)に対しては、曲げモーメントにより生じる引張応力或いは圧縮応力の主応力方向に強化繊維の配向方向を概ね一致させて接着することで、繊維シート1が効果的に応力を負担し、簡便な補修方法ではあっても、効率的に構造物の耐荷力を向上させることが可能である。 When repairing the steel structure 100, for the member (structure) that mainly receives the bending moment and the axial force, the orientation direction of the reinforcing fibers should be generally aligned with the principal stress direction of the tensile stress or compressive stress generated by the bending moment. By bonding, the fiber sheet 1 effectively bears the stress, and even though it is a simple repair method, it is possible to efficiently improve the load bearing capacity of the structure.

また、直交する2方向に曲げモーメントが作用する場合、繊維シート1の強化繊維fの配向方向が曲げモーメントにより生じる主応力に概ね一致するように2層以上の繊維シート1を直交させて積層接着することで効率的に耐荷力の向上が図れる。 When bending moments act in two directions perpendicular to each other, two or more fiber sheets 1 are laminated and bonded so that the orientation direction of the reinforcing fibers f of the fiber sheet 1 substantially coincides with the principal stress generated by the bending moment. By doing so, the load-bearing capacity can be efficiently improved.

また、必要補強量が多い場合には、構造物表面に複数層の繊維シート1を接着することが可能である。通常、繊維シート1は、積層数2層にて、鋼1mm相当に対応するように作製される。 Moreover, when a large amount of reinforcement is required, it is possible to adhere a plurality of layers of the fiber sheet 1 to the surface of the structure. Usually, the fiber sheet 1 is produced by laminating two layers so as to correspond to steel of 1 mm.

接着剤105としては、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を使用することができ、熱硬化性樹脂としては、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、MMA樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂などが好適に使用され、又、熱可塑性樹脂としては、熱可塑性エポキシ樹脂、ナイロン、ビニロンなどが好適に使用可能である。又、樹脂含浸量は、30~70重量%、好ましくは、40~60重量%とされる。 A thermosetting resin or a thermoplastic resin can be used as the adhesive 105. Thermosetting resins include room-temperature-curing or thermosetting epoxy resins, vinyl ester resins, MMA resins, acrylic resins, Unsaturated polyester resins, phenolic resins, and the like are preferably used, and thermoplastic epoxy resins, nylon, vinylon, and the like can be preferably used as thermoplastic resins. The resin impregnation amount is 30 to 70% by weight, preferably 40 to 60% by weight.

尚、接着剤105は、素地調整領域104の上に塗布するものとして説明したが、勿論、繊維シート1に塗布することもでき、また、素地調整領域104の表面及び繊維シート1接着面の両面上に塗布しても良い。 Although the adhesive 105 has been described as being applied onto the surface adjustment area 104, it can of course be applied to the fiber sheet 1, and both the surface of the surface adjustment area 104 and the adhesive surface of the fiber sheet 1 can be applied. You can apply it on top.

上述のように、本発明では、繊維シート1に対する含浸作業は、現場にて実施されるので、接着剤として例えば2液タイプのエポキシ樹脂を使用する場合には、主剤と硬化剤ととをカートリッジ化とし、1回~複数回の使用量だけの容量として軽量化を図り、また、従来の補修補強作業において行われていた現場での大容量の薬剤の撹拌作業を不要とすることにより、より現場での作業が容易となり、工期の短縮を図ることができる。 As described above, in the present invention, the impregnation work for the fiber sheet 1 is carried out on site. As a result, it is possible to reduce the weight by making it a capacity that can be used only once or multiple times, and by eliminating the need for stirring a large amount of chemicals on site, which was done in conventional repair and reinforcement work. On-site work becomes easier and the construction period can be shortened.

上記説明では、繊維シート1は、具体例1で説明した樹脂未含浸の繊維シート1Aであるとして説明したが、繊維シート1は、具体例2で説明した樹脂が含浸硬化された板状の繊維シート、即ち、FRPプレート1Bとすることもできる。FRPプレート1Bの場合も、可搬性、作業性を考慮して、FRPプレート1Bのサイズは、上述したように、長さ(L)×幅(W)を300mm×200mmとすることができ、角部は、けが防止及び応力集中緩和のために、半径10mm程度のR加工をするのが好ましい。一般に、FRPプレート1Bの場合は、1層で厚さは、1~2mmとされ、鋼2~4mm相当に対応している。 In the above description, the fiber sheet 1 is the resin-unimpregnated fiber sheet 1A described in Specific Example 1, but the fiber sheet 1 is a plate-shaped fiber impregnated with the resin described in Specific Example 2 and cured. It can also be a sheet, that is, an FRP plate 1B. In the case of the FRP plate 1B as well, in consideration of portability and workability, the size of the FRP plate 1B can be 300 mm x 200 mm in length (L) x width (W) as described above. In order to prevent injury and relieve stress concentration, it is preferable that the portion is rounded with a radius of about 10 mm. Generally, in the case of the FRP plate 1B, one layer has a thickness of 1 to 2 mm, which corresponds to steel of 2 to 4 mm.

例えば、本発明者らの研究実験によれば、炭素繊維を用いたFRPプレート(CFRPプレート)1Bは、厚さが0.8mm、1.2mm、2mmのいずれのプレートでも400MPa(鋼材SM570の降伏の88%、許容の1.56倍)での剥離となり、実用上十分な強度を有していることが分かった。なお、CFRPプレート1Bは、弾性係数が350GPaであるため、2mmの欠損に相当する板厚は1.2mmである。 For example, according to research experiments by the present inventors, the FRP plate (CFRP plate) 1B using carbon fiber has a thickness of 0.8 mm, 1.2 mm, and 2 mm, and has a thickness of 400 MPa (yield of steel material SM570). 88% of the allowable value, 1.56 times the allowable value), and it was found that the strength was sufficient for practical use. Since the CFRP plate 1B has an elastic modulus of 350 GPa, the plate thickness corresponding to a defect of 2 mm is 1.2 mm.

また、FRPプレート1Bは、含浸樹脂が硬化されており、入隅部などへ適合して接着するのは困難である。従って、このような入隅部などの湾曲部の補修を必要とする場合は、例えば、FRPプレート1Bへの含侵樹脂として熱可塑性樹脂を使用することによって、即ち、例えば80~100℃程度で変形する現場加工可能な熱可塑性樹脂を使用することによって施工可能とされる。 Further, the impregnated resin of the FRP plate 1B is hardened, and it is difficult to fit and adhere to an internal corner. Therefore, when it is necessary to repair such curved portions such as internal corners, for example, by using a thermoplastic resin as the impregnating resin for the FRP plate 1B, that is, for example, at about 80 to 100 ° C. It is made installable by using deformable field processable thermoplastics.

更に繊維シート1としては、具体例3で説明した、繊維強化プラスチック線材2が複数本長手方向にスダレ状に引き揃えて形成された繊維シート、即ち、ストランドシート1Cとすることもできる。この場合、接着剤105は、ストランドシート1Cの各線材2、2の間の空隙(g)にも充填され、ストランドシート1Cが素地調整領域104に接着される。 Furthermore, as the fiber sheet 1, a fiber sheet formed by arranging a plurality of fiber-reinforced plastic wires 2 in a threaded manner in the longitudinal direction, that is, a strand sheet 1C, as described in Example 3, may be used. In this case, the adhesive 105 is also filled in the gaps (g) between the wires 2, 2 of the strand sheet 1C, and the strand sheet 1C is adhered to the base adjustment region 104. FIG.

(第3工程)
次に、図7(d)、(e)に示すように、鋼構造物に接着された繊維シート1を覆って、保護フィルム106を鋼構造物表面に貼り付ける。保護フィルム106は、繊維シート1を被覆し、更に、繊維シート1の周囲の素地調整されていない鋼構造物の表面へと延在して、除去されていない塗装領域の活膜に所定量の重なり、即ち、ラップ長(△L106)をもって、粘着剤にて接着される。すなわち、繊維シート1と、繊維シート1の周辺の、素地調整された領域104(ケレン余長△L104の領域)及び構造物表面の素地調整されていない領域(ラップ長△L106の領域)と、を覆って保護フィルム106を貼り付ける。ラップ長△L106は、20~100mm程度とされ、通常、50mm程度とされる。
(Third step)
Next, as shown in FIGS. 7(d) and (e), a protective film 106 is attached to the surface of the steel structure covering the fiber sheet 1 adhered to the steel structure. The protective film 106 covers the fibrous sheet 1 and also extends to the surface of the unconditioned steel structure around the fibrous sheet 1 to apply a predetermined amount of active film to the non-removed paint areas. They are overlapped, that is, adhered with an adhesive with a wrap length (ΔL106). That is, the fiber sheet 1, the surface-conditioned region 104 (the region with the excess keren length ΔL104) around the fiber sheet 1, and the region where the surface of the structure is not surface-conditioned (the region with the wrap length ΔL106), is covered with a protective film 106. The wrap length ΔL106 is about 20 to 100 mm, usually about 50 mm.

保護フィルム106は、繊維シート1を紫外線から保護するものであり、また、繊維シート1と除去されていない活膜との間の領域(即ち、ケレン余長△L104)を水・酸素と遮断するためのものである。例えば保護フィルム106は、図7(d)に示すように、耐候性を有するアクリル系樹脂フィルム、塩化ビニル系樹脂フィルム、ポリカーボネート系樹脂フィルム、ポリオレフィン系樹脂フィルム又はフッ素系樹脂フィルムなどの基材フィルム106aと、基材フィルム106を繊維シート1等に接着するための粘着剤106bとを有する構成とされる。保護フィルム106としては、例えば、塩化ビニル樹脂フィルムにアクリル系粘着剤が一体に形成スリーエムジャパン株式会社製の保護フィルム(商品名:「3MスコッチカルフィルムETMシリーズ」)を好適に使用し得る。この保護フィルムは、図8(a)に示すように、基材フィルムとしての耐候性を有した塩化ビニル系樹脂フィルム106aと、粘着剤としてのアクリル系粘着剤106bと、表層として更に耐候性有した表面保護層(アクリル樹脂フィルム)106cとを備えた構成とされ、粘着剤面に剥離紙106dが貼付されている。保護フィルム106の厚さは、離型紙106cを含まない厚さで0.14mmとされる。使用時には、剥離紙106dを作業現場にて剥がして、繊維シート1などに貼り付けることができ好便である。本発明者らの研究実験の結果によれば、斯かる保護フィルムは、最小限10年以上の、通常、10年程度の耐候性を有しているものと考えられる。また、貼着後において、必要により、繊維シート1などから容易に剥がすことができる。 The protective film 106 protects the fiber sheet 1 from ultraviolet rays, and blocks the area between the fiber sheet 1 and the unremoved active film (that is, the keren surplus length ΔL104) from water and oxygen. It is for For example, as shown in FIG. 7D, the protective film 106 is a base film such as a weather-resistant acrylic resin film, vinyl chloride resin film, polycarbonate resin film, polyolefin resin film, or fluorine resin film. 106a and an adhesive 106b for adhering the base film 106 to the fiber sheet 1 or the like. As the protective film 106, for example, a protective film (trade name: "3M Scotchcal Film ETM series") manufactured by 3M Japan Ltd., in which an acrylic pressure-sensitive adhesive is integrally formed on a vinyl chloride resin film, can be suitably used. As shown in FIG. 8A, this protective film includes a vinyl chloride resin film 106a having weather resistance as a base film, an acrylic pressure-sensitive adhesive 106b as a pressure-sensitive adhesive, and a further weather-resistant film as a surface layer. and a surface protective layer (acrylic resin film) 106c, and a release paper 106d is attached to the adhesive surface. The thickness of the protective film 106 is 0.14 mm without the release paper 106c. At the time of use, the release paper 106d can be peeled off at the work site and attached to the fiber sheet 1 or the like, which is convenient. According to the results of research experiments by the present inventors, such a protective film is considered to have weather resistance for at least 10 years, usually about 10 years. Moreover, it can be easily peeled off from the fiber sheet 1 or the like, if necessary, after being attached.

なお、前記(c)工程にて使用する繊維シート1と、前記(d)工程にて使用する保護フィルム106は、図8(b)に示すように、予め一体に接着しておくことができる。この場合は、前記(c)工程と前記(d)工程とを同時に、即ち、繊維シート1を接着剤105にて素地調整領域104に接着すると共に、保護フィルム106をケレン余長△L104の領域及びその周囲の塗装領域の活膜部位(△L106の領域)に接着する。なお、このように保護フィルム106を繊維シート1に予め接着した場合、現場での作業前においては、繊維シート1からはみ出した領域には離形紙を接着して置き、現場での作業時に離形紙を剥がして使用することができる。 The fiber sheet 1 used in the step (c) and the protective film 106 used in the step (d) can be integrally adhered in advance as shown in FIG. 8(b). . In this case, the step (c) and the step (d) are performed simultaneously, that is, the fiber sheet 1 is adhered to the surface adjustment region 104 with the adhesive 105, and the protective film 106 is adhered to the region of the keren surplus length ΔL104. and the active film portion (area of ΔL106) of the coating area around it. When the protective film 106 is adhered to the fiber sheet 1 in advance in this way, a release paper is adhered to the area protruding from the fiber sheet 1 before work at the site, and is removed at the time of work at the site. You can peel off the paper and use it.

実施例2
図9(a)、(b)及び図10(a)~(f)を参照して、本発明に係る鋼構造物の補修方法の第二の実施例について説明する。本実施例にて、本発明は、上記実施例1と同様に、腐食等により減厚した欠損箇所を有した鋼構造物100の表面上に強化繊維を含む繊維シート1を接着して一体化する鋼構造物の補修方法である。本実施例によれば、本発明の鋼構造物の補修方法は、
(a)鋼構造物100の表面の欠損箇所103を含む一部の領域を素地調整し、塗料、錆を除去する工程と、
(b)鋼構造物の素地調整された領域104、及び、素地調整された領域の周辺の素地調整されていない鋼構造物表面領域(△L106)を覆って耐候性を有するシート状のシリコーン系樹脂シート接着剤105を接着する工程と、
(c)素地調整された鋼構造物の欠損箇所103は含むが、素地調整された全部の領域104より狭い領域に対応するようにして繊維シート1を配置し、シリコーン系樹脂シート接着剤105の上に繊維シート1を押し付けて接着する工程と、
(d)繊維シート1を被覆して保護フィルム106を貼り付ける工程と、
を有することを特徴とする。前記(c)工程にて使用する繊維シート1と、前記(d)工程にて使用する保護フィルム106は、予め一体に接着されており、前記(d)工程を省略することができる。
Example 2
A second embodiment of the steel structure repair method according to the present invention will now be described with reference to FIGS. 9(a), (b) and FIGS. In this embodiment, as in the first embodiment, a fiber sheet 1 containing reinforcing fibers is bonded and integrated on the surface of a steel structure 100 having a defective portion due to corrosion or the like. It is a repair method for steel structures that According to this embodiment, the steel structure repair method of the present invention includes:
(a) a step of surface conditioning a partial region including the defective portion 103 on the surface of the steel structure 100 to remove paint and rust;
(b) a sheet of weather-resistant silicone system over the conditioned area 104 of the steel structure and the unconditioned steel structure surface area (ΔL106) surrounding the conditioned area; a step of adhering the resin sheet adhesive 105;
(c) The fiber sheet 1 is arranged so as to correspond to a region narrower than the entire region 104, which includes the damaged portion 103 of the steel structure that has been surface-conditioned, and the silicone-based resin sheet adhesive 105 is applied. a step of pressing and bonding the fiber sheet 1 thereon;
(d) a step of covering the fiber sheet 1 and attaching a protective film 106;
characterized by having The fiber sheet 1 used in the step (c) and the protective film 106 used in the step (d) are integrally adhered in advance, and the step (d) can be omitted.

次に、図9(a)、(b)及び図10(a)~(f)を参照して、更に詳しく本発明の鋼構造物の補修方法の第二の実施例について説明する。本発明によれば、実施例1にて上述した繊維シート1を用いて、腐食等により減厚した鋼構造物の欠損箇所の補強のための補修を行う。 Next, with reference to FIGS. 9(a), (b) and FIGS. 10(a) to (f), a second embodiment of the steel structure repair method of the present invention will be described in more detail. According to the present invention, the fibrous sheet 1 described above in Example 1 is used to repair for reinforcement the damaged portions of the steel structure whose thickness has been reduced due to corrosion or the like.

(第1工程)
上記実施例1と同様に、本実施例においても図10(a)に示すように、鋼構造物100の一部に生じた、腐食等により減厚した欠損箇所103が補修される。この欠損個所の欠損深さ(t)は2mm程度、長さは5~100mm、幅は5~100mm程度が想定される。
(First step)
As in the first embodiment, as shown in FIG. 10(a), in the present embodiment, a damaged portion 103 having a reduced thickness due to corrosion or the like, which is formed in a part of the steel structure 100, is repaired. It is assumed that the defect depth (t) of this defect portion is approximately 2 mm, the length is 5 to 100 mm, and the width is approximately 5 to 100 mm.

本実施例においても、先ず、図10(b)に示すように、鋼構造物100の表面101の欠損箇所103を含む被補修領域(素地調整領域)104を下地処理する。すなわち、下地処理は、塗装102において旧塗膜、錆を電動工具、或いは、手工具などを用いて除去する、所謂、2種ケレン程度の下地処理、即ち、素地調整を行う。ケレン用工具としては、バッテリー式のディスクサンダなどが持ち運び可能であり、また、小規模の素地調整作業には好適に使用できる。 Also in this embodiment, first, as shown in FIG. 10(b), a surface treatment is performed on a region to be repaired (surface preparation region) 104 including the defective portion 103 on the surface 101 of the steel structure 100 . That is, the surface treatment is performed by removing the old coating film and rust in the coating 102 using an electric tool or a hand tool, that is, a surface treatment of about two types of cleaning, that is, surface adjustment. As a cleaning tool, a battery-type disk sander or the like is portable and can be suitably used for small-scale surface preparation work.

本実施例で使用する繊維シート1は、持ち運びが容易であり、また、補修作業に要する必要作業時間等をも考慮して、繊維シート1の1枚当たりの厚さ(T)は1~3mm、長さ(L)×幅(W)が300mm×200mm程度とされる。従って、素地調整を行う素地調整領域104(L104a、L104b)は、使用される繊維シート1のサイズ(L×W)よりケレン余長(△L104)だけ広い領域とされる。通常、ケレン余長は5~50mm、通常、20mm程度とされる。 The fiber sheet 1 used in this embodiment is easy to carry, and the thickness (T) of each fiber sheet 1 is 1 to 3 mm in consideration of the work time required for repair work. , length (L)×width (W) is about 300 mm×200 mm. Therefore, the surface adjustment area 104 (L104a, L104b) where the surface adjustment is performed is an area that is wider than the size (L×W) of the fiber sheet 1 to be used by the marginal length (ΔL104). The excess length of the keren is usually 5 to 50 mm, usually about 20 mm.

(第2工程)
本実施例では、上記実施例1と異なり、素地調整した面104に接着剤を塗布するのではなく、接着剤がシート状に成形された耐候性を有する樹脂シート接着剤105を使用する(図10(c))。この耐候性を有する樹脂シート接着剤としてはシリコーン系の樹脂を使用したものが好適に使用される。本実施例にて好適に使用し得るシリコーン系樹脂シート接着剤105としては、信越ポリマー株式会社製の商品名「ポリマエース」が好ましい。このシリコーン系樹脂シート接着剤105は、密封して保護されており、水分を遮蔽すれば未硬化状態を維持することができる。従って、使用に際して封を切れば、硬化し始めるシート状の樹脂である。プライマーを使用すれば、鋼、繊維シートとの良好な接着性能を示す。従って、素地調整された領域104には、樹脂シート接着剤105を接着する前に、予め、例えばエポキシ系プライマー(図示せず)を塗布して置くのが好ましい。
(Second step)
In this embodiment, unlike the first embodiment, the adhesive is not applied to the surface 104 that has been prepared, but a resin sheet adhesive 105 formed into a sheet and having weather resistance is used (Fig. 10(c)). As the weather-resistant resin sheet adhesive, one using a silicone-based resin is preferably used. As the silicone-based resin sheet adhesive 105 that can be suitably used in this embodiment, Shin-Etsu Polymer Co., Ltd.'s product name "Polymer Ace" is preferable. This silicone-based resin sheet adhesive 105 is sealed and protected, and can be maintained in an uncured state by blocking moisture. Therefore, it is a sheet-like resin that begins to harden when the seal is broken for use. When used with a primer, it exhibits good adhesion performance with steel, fiber sheets. Therefore, it is preferable to apply, for example, an epoxy-based primer (not shown) in advance to the surface-conditioned region 104 before bonding the resin sheet adhesive 105 .

樹脂シート接着剤105は、図10(c)に示すように、素地調整領域104(L104a、L104b)の範囲内だけでなく、素地調整領域104の範囲より外方へと延在して、除去されていない塗装領域の活膜と僅かに重なり合う程度(ラップ長△L106)の大きさとされる。ラップ長(△L106)は、20~100mm程度とされ、通常、50mm程度とされる。 As shown in FIG. 10(c), the resin sheet adhesive 105 extends not only within the range of the surface adjustment areas 104 (L104a, L104b) but also outside the range of the surface adjustment areas 104 and is removed. The size is such that it slightly overlaps the active film in the non-coated area (wrap length ΔL106). The wrap length (ΔL106) is about 20 to 100 mm, usually about 50 mm.

つまり、樹脂シート接着剤105は、素地調整領域104、及び、素地調整された領域104の周辺の素地調整されていない鋼構造物表面の領域(ラップ長△L106の領域)を覆って接着される。 That is, the resin sheet adhesive 105 is bonded over the surface-conditioned region 104 and the region of the steel structure surface that is not surface-conditioned around the surface-conditioned region 104 (the region of the lap length ΔL106). .

本発明の鋼構造物の補修方法によれば、本実施例においても、上記実施例と同様に、例えば、繊維シート1として、上記具体例1で説明した強化繊維fを一方向に引き揃えて作製された繊維シート1Aを使用することができる。 According to the method for repairing a steel structure of the present invention, in this embodiment, as in the above embodiment, for example, as the fiber sheet 1, the reinforcing fibers f described in the above specific example 1 are aligned in one direction. Fabricated fiber sheet 1A can be used.

繊維シート1Aは、図10(d)、(e)に示すように、素地調整された鋼構造物の欠損箇所103は含むが、素地調整された全部の領域より狭い領域に対応するようにして、樹脂シート接着剤105の上に配置して、樹脂シート接着剤105へと押し付けて接着する。これにより、繊維シート1Aは、素地調整された鋼構造物の欠損箇所103を有する表面に樹脂シート接着剤105を介して接着して一体化する。この時、繊維シート1Aの鋼構造物への接着と同時に、この樹脂シート接着剤105による繊維シート1Aに対する接着剤(マトリクス樹脂)含浸をも行うことができる。又、樹脂含浸量は、30~70重量%、好ましくは、40~60重量%とされる。 As shown in FIGS. 10(d) and 10(e), the fiber sheet 1A includes the damaged portion 103 of the steel structure that has undergone surface preparation, but is made to correspond to an area narrower than the entire surface-adjusted area. , is placed on the resin sheet adhesive 105 and pressed against the resin sheet adhesive 105 for adhesion. As a result, the fiber sheet 1A is bonded and integrated with the surface of the prepared steel structure having the defective portion 103 via the resin sheet adhesive 105 . At this time, the fiber sheet 1A can be impregnated with an adhesive (matrix resin) by the resin sheet adhesive 105 at the same time as the fiber sheet 1A is adhered to the steel structure. The resin impregnation amount is 30 to 70% by weight, preferably 40 to 60% by weight.

また、必要補強量が多い場合には、構造物表面に複数層の繊維シート1を接着することが可能である。通常、繊維シート1は、積層数2層にて、鋼1mm相当に対応するように作製される。 Moreover, when a large amount of reinforcement is required, it is possible to adhere a plurality of layers of the fiber sheet 1 to the surface of the structure. Usually, the fiber sheet 1 is produced by laminating two layers so as to correspond to steel of 1 mm.

更に、鋼構造物100の補修に際して、曲げモーメント及び軸力を主として受ける部材(構造物)に対しては、曲げモーメントにより生じる引張応力或いは圧縮応力の主応力方向に強化繊維の配向方向を概ね一致させて接着することで、繊維シート1が効果的に応力を負担し、簡便な補修方法ではあっても、効率的に構造物の耐荷力を向上させることが可能である。 Furthermore, when repairing the steel structure 100, for members (structures) that mainly receive bending moment and axial force, the orientation direction of the reinforcing fibers is generally aligned with the principal stress direction of the tensile stress or compressive stress generated by the bending moment. The fiber sheet 1 effectively bears the stress by allowing and adhering, and it is possible to efficiently improve the load-bearing capacity of the structure even with a simple repair method.

また、直交する2方向に曲げモーメントが作用する場合、繊維シート1の強化繊維fの配向方向が曲げモーメントにより生じる主応力に概ね一致するように2層以上の繊維シート1を直交させて積層接着することで効率的に耐荷力の向上が図れる。 When bending moments act in two directions perpendicular to each other, two or more fiber sheets 1 are laminated and bonded so that the orientation direction of the reinforcing fibers f of the fiber sheet 1 substantially coincides with the principal stress generated by the bending moment. By doing so, the load-bearing capacity can be efficiently improved.

上記説明では、繊維シート1は、具体例1で説明した樹脂未含浸の繊維シート1Aであるとして説明したが、繊維シート1は、具体例2で説明した樹脂が含浸硬化された板状の繊維シート、即ち、FRPプレート1Bとすることもできる。FRPプレート1Bの場合も、可搬性、作業性を考慮して、FRPプレート1Bのサイズは、上述したように、長さ(L)×幅(W)を300mm×200mmとすることができ、角部は、けが防止及び応力集中緩和のために、半径10mm程度のR加工をするのが好ましい。一般に、FRPプレート1Bの場合は、1層で厚さは、1~2mmとされ、鋼2~4mm相当に対応している。 In the above description, the fiber sheet 1 is the resin-unimpregnated fiber sheet 1A described in Specific Example 1, but the fiber sheet 1 is a plate-shaped fiber impregnated with the resin described in Specific Example 2 and cured. It can also be a sheet, that is, an FRP plate 1B. In the case of the FRP plate 1B as well, in consideration of portability and workability, the size of the FRP plate 1B can be 300 mm x 200 mm in length (L) x width (W) as described above. In order to prevent injury and relieve stress concentration, it is preferable that the portion is rounded with a radius of about 10 mm. Generally, in the case of the FRP plate 1B, one layer has a thickness of 1 to 2 mm, which corresponds to steel of 2 to 4 mm.

実施例1にて説明したことであるが、本発明者らの研究実験によれば、炭素繊維を用いたFRPプレート(CFRPプレート)1Bは、厚さが0.8mm、1.2mm、2mmのいずれのプレートでも400MPa(鋼材SM570の降伏の88%、許容の1.56倍)での剥離となり、実用上十分な強度を有していることが分かった。なお、CFRPプレート1Bは、弾性係数が350GPaであるため、2mmの欠損に相当する板厚は1.2mmである。 As described in Example 1, according to research experiments by the present inventors, the FRP plate (CFRP plate) 1B using carbon fiber has a thickness of 0.8 mm, 1.2 mm, and 2 mm. It was found that both plates had peeling at 400 MPa (88% of the yield of steel material SM570, 1.56 times the allowable limit), and had sufficient strength for practical use. Since the CFRP plate 1B has an elastic modulus of 350 GPa, the plate thickness corresponding to a defect of 2 mm is 1.2 mm.

また、FRPプレート1Bは、含浸樹脂が硬化されており、入隅部などへ適合して接着するのは困難である。従って、このような入隅部などの湾曲部の補修を必要とする場合は、例えば、FRPプレート1Bへの含侵樹脂として熱可塑性樹脂を使用することによって、即ち、例えば80~100℃程度で変形する現場加工可能な熱可塑性樹脂を使用することによって施工可能とされる。 Further, the impregnated resin of the FRP plate 1B is hardened, and it is difficult to fit and adhere to an internal corner. Therefore, when it is necessary to repair such curved portions such as internal corners, for example, by using a thermoplastic resin as the impregnating resin for the FRP plate 1B, that is, for example, at about 80 to 100 ° C. It is made installable by using deformable field processable thermoplastics.

更に繊維シート1としては、具体例3で説明した、繊維強化プラスチック線材2が複数本長手方向にスダレ状に引き揃えて形成された繊維シート、即ち、ストランドシート1Cとすることもできる。この場合、接着剤105は、ストランドシート1Cの各線材2、2の間の空隙(g)にも充填され、ストランドシート1Cが素地調整領域104に接着される。 Furthermore, as the fiber sheet 1, a fiber sheet formed by arranging a plurality of fiber-reinforced plastic wires 2 in a threaded manner in the longitudinal direction, that is, a strand sheet 1C, as described in Example 3, may be used. In this case, the adhesive 105 is also filled in the gaps (g) between the wires 2, 2 of the strand sheet 1C, and the strand sheet 1C is adhered to the base adjustment region 104. FIG.

(第3工程)
次に、図10(e)、(f)に示すように、鋼構造物に接着された繊維シート1を覆って、実施例1にて説明した保護フィルムを鋼構造物表面に貼り付ける。保護フィルムは耐候性を有するもであって、上記実施例1にて説明したように、繊維シート1を保護する機能を有するものである。ただ、本実施例では、硬化した樹脂シート接着剤105もまた耐候性を有するものであり、従って、繊維シート1の外周囲のケレン余長△L104の領域における水・酸素との遮断、及び、その周囲の塗装領域の活膜部位(ラップ長△L106の領域)における紫外線からの保護は、この硬化した樹脂シート接着剤105にて十分に達成し得る。勿論、保護フィルム106シートが樹脂シート接着剤105と重なり合っても問題はない。従って、保護フィルム106は繊維シート1より△Eだけ、例えば、20~100mm大きいサイズとすることができる。
(Third step)
Next, as shown in FIGS. 10(e) and 10(f), the protective film described in Example 1 is attached to the surface of the steel structure, covering the fiber sheet 1 adhered to the steel structure. The protective film has weather resistance and has the function of protecting the fiber sheet 1 as described in Example 1 above. However, in this embodiment, the cured resin sheet adhesive 105 also has weather resistance. UV protection in the active film portion of the surrounding painted area (area of wrap length ΔL106) can be fully achieved with this cured resin sheet adhesive 105 . Of course, there is no problem even if the protective film 106 sheet overlaps the resin sheet adhesive 105 . Therefore, the protective film 106 can have a size larger than that of the fiber sheet 1 by ΔE, for example, 20 to 100 mm.

なお、実施例1で説明したと同様に、前記(d)工程にて使用する繊維シート1と、前記(e)工程にて使用する保護フィルム106は、図8(c)に示すように、予め一体に接着しておくことができる。この場合は、前記(e)工程を省略することもできる。即ち、予め保護フィルム106が接着された繊維シート1を、上記工程(d)にて樹脂シート接着剤105を介して素地調整領域に接着することができる。 Incidentally, in the same manner as described in Example 1, the fiber sheet 1 used in the step (d) and the protective film 106 used in the step (e) are, as shown in FIG. 8(c), It can be pre-glued together. In this case, the step (e) can be omitted. That is, the fiber sheet 1 to which the protective film 106 has been adhered in advance can be adhered to the substrate adjustment region via the resin sheet adhesive 105 in the step (d).

本発明者らの実験結果によれば、上述の如き本発明に従った鋼構造物の補強方法によれば、現場までの補修材料の搬送が容易であり、また、10分以内といった短時間で施工を完了することができ、十分に補強効果を達成することができた。また、近接目視点検時の保護フィルム106の貼り替えが容易に可能とされ、従って、長期に渡って十分な補強を達成することができる。 According to the experimental results of the present inventors, according to the steel structure reinforcement method according to the present invention as described above, the repair material can be easily transported to the site, and the repair material can be repaired in a short period of time, such as within 10 minutes. The construction could be completed and sufficient reinforcement effect could be achieved. In addition, it is possible to easily replace the protective film 106 at the time of close visual inspection, so that sufficient reinforcement can be achieved over a long period of time.

1 繊維シート
2 繊維強化プラスチック線材
3 線材固定材(横糸、メッシュ支持体シート、可撓性帯材)
100 鋼構造物
102 塗装(塗膜)
103 欠損個所
104 素地調整領域
105 接着剤(シリコーン系樹脂シート接着剤)
106 保護フィルム
1 fiber sheet 2 fiber reinforced plastic wire 3 wire fixing material (weft, mesh support sheet, flexible strip)
100 steel structure 102 coating (coating film)
103 Defective portion 104 Base adjustment region 105 Adhesive (silicone-based resin sheet adhesive)
106 protective film

Claims (15)

腐食等により減厚した欠損箇所を有した鋼構造物の表面上に強化繊維を含む繊維シートを接着して一体化する鋼構造物の補修方法であって、
(a)鋼構造物表面の前記欠損箇所を含む一部の領域を素地調整し、塗料、錆を除去する工程と、
(b)前記素地調整された前記鋼構造物の前記欠損箇所は含むが、前記素地調整された全部の領域より狭い領域に対して、前記繊維シートを接着剤により接着する工程と、
(c)前記繊維シートと、前記繊維シートの周辺の、前記素地調整された領域及び前記構造物表面の前記素地調整されていない領域と、を覆って保護フィルムを貼り付ける工程と、
を有することを特徴とする鋼構造物の補修方法。
A method for repairing a steel structure by bonding and integrating a fiber sheet containing reinforcing fibers on the surface of the steel structure having a defective portion whose thickness has been reduced due to corrosion, etc.
(a) a step of surface conditioning a partial region including the defective portion on the surface of the steel structure to remove paint and rust;
(b) bonding the fiber sheet with an adhesive to a region of the conditioned steel structure that includes the defective portion but is smaller than the entire conditioned region;
(c) affixing a protective film covering the fiber sheet, the texture-conditioned area around the fiber sheet, and the non-texture-conditioned area of the structure surface;
A method for repairing a steel structure, comprising:
前記(b)工程にて使用する前記繊維シートと、前記(c)工程にて使用する保護フィルムは、予め一体に接着されており、前記(b)工程の前記繊維シートの前記素地調整された領域への接着と、前記(c)工程の前記保護フィルムの前記繊維シート周辺領域への貼り付けとを同時に行うことを特徴とする請求項1に記載の鋼構造物の補修方法。 The fiber sheet used in the step (b) and the protective film used in the step (c) are integrally bonded in advance, and the fiber sheet in the step (b) is subjected to the base adjustment. 2. The method of repairing a steel structure according to claim 1, wherein the bonding to the area and the attaching of the protective film to the peripheral area of the fiber sheet in step (c) are performed simultaneously. 前記(b)工程にて使用する接着剤は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項1又は2に記載の鋼構造物の補修方法。 3. The method of repairing a steel structure according to claim 1, wherein the adhesive used in the step (b) is a thermosetting resin or a thermoplastic resin. 前記熱硬化性樹脂は、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、MMA樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂であり、前記熱可塑性樹脂は、熱可塑性エポキシ樹脂、ナイロン、又はビニロンであることを特徴とする請求項3に記載の鋼構造物の補修方法。 The thermosetting resin is a room temperature or thermosetting epoxy resin, vinyl ester resin, MMA resin, acrylic resin, unsaturated polyester resin, or phenol resin, and the thermoplastic resin is a thermoplastic epoxy resin. 4. The method of repairing a steel structure according to claim 3, wherein the material is nylon, nylon, or vinylon. 腐食等により減厚した欠損箇所を有した鋼構造物の表面上に強化繊維を含む繊維シートを接着して一体化する鋼構造物の補修方法であって、
(a)鋼構造物表面の前記欠損箇所を含む一部の領域を素地調整し、塗料、錆を除去する工程と、
(b)前記鋼構造物の前記素地調整された領域、及び、前記素地調整された領域の周辺の前記素地調整されていない前記鋼構造物表面の領域を覆って耐候性を有するシート状のシリコーン系樹脂シート接着剤を接着する工程と、
(c)前記素地調整された前記鋼構造物の前記欠損箇所は含むが、前記素地調整された全部の領域より狭い領域に対応するようにして前記繊維シートを配置し、前記シリコーン系樹脂シート接着剤の上に前記繊維シートを押し付けて接着する工程と、
(d)前記繊維シートを覆って保護フィルムを貼り付ける工程と、
を有することを特徴とする鋼構造物の補修方法。
A method for repairing a steel structure by bonding and integrating a fiber sheet containing reinforcing fibers on the surface of the steel structure having a defective portion whose thickness has been reduced due to corrosion, etc.
(a) a step of surface conditioning a partial region including the defective portion on the surface of the steel structure to remove paint and rust;
(b) a weather resistant sheet of silicone overlying the conditioned areas of the steel structure and areas of the steel structure surface that are not conditioned around the conditioned areas; a step of adhering a resin sheet adhesive;
(c) arranging the fiber sheet so as to correspond to an area narrower than the entire area of the steel structure that has been subjected to surface conditioning, and bonding the silicone-based resin sheet; a step of pressing and bonding the fiber sheet onto the agent;
(d) covering the fiber sheet with a protective film;
A method for repairing a steel structure, comprising:
前記(c)工程にて使用する前記繊維シートと、前記(d)工程にて使用する保護フィルムは、予め一体に接着されており、前記(d)工程を省略することを特徴とする請求項5に記載の鋼構造物の補修方法。 The fiber sheet used in the step (c) and the protective film used in the step (d) are integrally bonded in advance, and the step (d) is omitted. 5. The method for repairing the steel structure according to 5. 前記繊維シートは、一方向に引き揃えた連続した強化繊維を互いに線材固定材にて固定した繊維シートであることを特徴とする請求項1~6のいずれかの項に記載の鋼構造物の補修方法。 The steel structure according to any one of claims 1 to 6, wherein the fiber sheet is a fiber sheet in which continuous reinforcing fibers aligned in one direction are fixed to each other with a wire fixing member. Repair method. 前記繊維シートは、一方向に引き揃えた連続した強化繊維シートに樹脂が含浸され、前記樹脂が硬化された繊維シートであることを特徴とする請求項1~6のいずれかの項に記載の鋼構造物の補修方法。 The fiber sheet according to any one of claims 1 to 6, wherein the fiber sheet is a fiber sheet obtained by impregnating a continuous reinforcing fiber sheet aligned in one direction with a resin and curing the resin. A method of repairing a steel structure. 前記繊維シートは、強化繊維にマトリクス樹脂が含浸され、硬化された連続した繊維強化プラスチック線材を複数本、長手方向にスダレ状に引き揃え、線材を互いに線材固定材にて固定した繊維シートであることを特徴とする請求項1~6のいずれかの項に記載の鋼構造物の補修方法。 The fiber sheet is a fiber sheet obtained by arranging a plurality of continuous fiber-reinforced plastic wires in which the reinforcing fibers are impregnated with a matrix resin and hardened, arranged in a thread shape in the longitudinal direction, and fixing the wires to each other with a wire fixing member. The method for repairing a steel structure according to any one of claims 1 to 6, characterized in that: 前記マトリックス樹脂は、熱硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂であることを特徴とする請求項9に記載の鋼構造物の補修方法。 10. The method of repairing a steel structure according to claim 9, wherein the matrix resin is a thermosetting resin or a thermoplastic resin. 前記熱硬化性樹脂は、常温硬化型或は熱硬化型のエポキシ樹脂、ビニルエステル樹脂、MMA樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、又はフェノール樹脂であり、前記熱可塑性樹脂は、熱可塑性エポキシ樹脂、ナイロン、又はビニロンであることを特徴とする請求項10に記載の鋼構造物の補修方法。 The thermosetting resin is a room temperature or thermosetting epoxy resin, vinyl ester resin, MMA resin, acrylic resin, unsaturated polyester resin, or phenol resin, and the thermoplastic resin is a thermoplastic epoxy resin. 11. The method of repairing a steel structure according to claim 10, wherein the steel is , nylon, or vinylon. 前記繊維シートは、複数層にて積層して接着されることを特徴とする請求項1~11のいずれかの項に記載の鋼構造物の補修方法。 The method for repairing a steel structure according to any one of claims 1 to 11, wherein the fiber sheets are laminated in a plurality of layers and adhered. 前記強化繊維は、炭素繊維、ガラス繊維、バサルト繊維;ボロン繊維、チタン繊維、スチール繊維などの金属繊維;更には、アラミド、PBO(ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール)、ポリアミド、ポリアリレート、ポリエステルなどの有機繊維;が単独で、又は、複数種混入してハイブリッドにて使用することを特徴とする請求項1~12のいずれかの項に記載の鋼構造物の補修方法。 The reinforcing fibers include carbon fibers, glass fibers, basalt fibers; metal fibers such as boron fibers, titanium fibers, and steel fibers; The method for repairing a steel structure according to any one of claims 1 to 12, characterized in that the organic fibers are used singly or in a hybrid form by mixing a plurality of types. 前記保護フィルムは、基材フィルムとして耐候性を有するアクリル系樹脂フィルム、塩化ビニル系樹脂フィルム、ポリカーボネート系樹脂フィルム、ポリオレフィン系樹脂フィルム又はフッ素系樹脂フィルムを有することを特徴とする請求項1~13のいずれかの項に記載の鋼構造物の補修方法。 Claims 1 to 13, wherein the protective film has a weather-resistant acrylic resin film, vinyl chloride resin film, polycarbonate resin film, polyolefin resin film, or fluorine resin film as a base film. The method for repairing a steel structure according to any one of the items. 前記保護フィルムは、前記基材フィルムに積層された粘着剤を有することを特徴とする請求項14に記載の鋼構造物の補修方法。 15. The method of repairing a steel structure according to claim 14, wherein the protective film has an adhesive layered on the base film.
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