JP6789092B2

JP6789092B2 - 支柱の補強方法および加熱システム

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Publication number: JP6789092B2
Application number: JP2016247537A
Authority: JP
Inventors: 宏夫井上; 勝俊野口
Original assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Current assignee: Sekisui Chemical Co Ltd
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2016-12-21
Publication date: 2020-11-25
Anticipated expiration: 2036-12-21
Also published as: JP2018100544A

Description

本発明は、リブ等の障害物を含む支柱を補強する補強方法および加熱システムに関する。

近年、道路附属物である照明柱や標識柱の老朽化対策の必要性が唱えられている。
これらの金属管柱には、その基礎構造として、基礎コンクリート内に埋込されたものや、ベースプレート構造によって基礎コンクリートにボルト止めされたものがある。

例えば、特許文献１には、支柱の防錆処理、防食処理を行う補強方法として、繊維強化プリプレグを支柱に巻回させて樹脂を硬化させる現場硬化軟質炭素繊維強化プリプレグおよび炭素繊維強化プラスチック板による構築物強化方法について開示されている。

特開平１−１９７５３２号公報特開２０００−１８４７３号公報

しかしながら、支柱の補強方法では、以下に示すような問題点を有している。
すなわち、上記公報に開示された支柱の補強方法では、支柱の外周面に設けられたリブ等の障害物について何ら考慮されていない。

よって、貼り付けられた炭素繊維強化プリプレグに含まれる樹脂を硬化させるために、通常のバンドヒータや熱風発生機を用いて加熱すると、支柱底部、鉄製リブ、または地盤に熱が移動して、樹脂に対して均一な加熱を行うことができず、樹脂の硬化不良が発生するおそれがある。

特に、リブ等の障害物の周辺は、補強繊維に含浸された樹脂に対して、効率よく熱を伝達して樹脂を硬化させることが困難である。

本発明の課題は、リブ等の障害物を含む支柱を補強する際に、支柱の外周部分を均一に加熱して、補強繊維に含浸させた樹脂を効果的に硬化させることが可能な支柱の補強方法および加熱システムを提供することにある。

第１の発明に係る支柱の補強方法は、支柱における障害物を含む外周部分を、補強繊維を用いて補強する方法であって、補強繊維配置工程と、加熱部材取付工程と、硬化工程と、を備えている。補強繊維配置工程では、支柱における外周部分に未硬化状態の樹脂を含浸させた補強繊維を配置する。加熱部材取付工程では、補強繊維の外周面に帯状の加熱部材を巻回させた状態で取り付ける。硬化工程では、加熱部材を駆動する加熱システムを駆動し、補強繊維の第１領域よりも支柱の長手方向において障害物に近い位置に配置された補強繊維の第２領域に対して、第１領域よりも高い加熱温度で加熱して、補強繊維に含浸された樹脂を硬化させる。

ここでは、例えば、リブ等の障害物が外周面に配置された支柱の外周部分を補強するために、補強繊維に含浸させた樹脂に熱を付与して硬化させる際に、補強繊維の外周面に巻回される帯状の加熱部材から、障害物の近傍に配置された補強繊維の第２領域に対して、第２領域よりも障害物から離間した位置に配置された第１領域よりも高い加熱温度を付与する。

ここで、補強対象となる支柱としては、例えば、道路端に設置される照明灯、信号機等の支柱が含まれる。そして、支柱における障害物としては、支柱の下端部に設けられたリブ、中程に設けられたボックス状の部分等、支柱の外周面から突出した部分等が含まれる。

そして、支柱における障害物の近傍に配置された補強繊維の第２領域は、例えば、障害物が支柱の下端部に設けられたリブの場合には、支柱の下端部付近に設けられる。そして、第１領域は、例えば、第２領域の上方に隣接する位置に設けられる。

また、加熱部材としては、例えば、内部にニクロム線（電熱線）を含む帯状のバンドヒータ等を用いることができる。

また、支柱の補強に用いられる補強繊維としては、例えば、ガラス繊維、カーボン繊維、アクリル繊維等を用いることができる。

さらに、補強繊維に含浸される樹脂としては、例えば、エポキシ樹脂、アクリル樹脂、不飽和ポリエステル等の樹脂を用いることができる。

なお、加熱部材において、第２領域に対して第１領域よりも高い加熱温度を付与するために、例えば、第１領域と第２領域とを別々に独立制御して、加熱温度に差をつけてもよい。または、補強繊維の第１領域および第２領域に対応する加熱部材の第１部および第２部とすると、例えば、第１部と第２部とでニクロム線の密度に差をつけもよい。

これにより、例えば、リブ等の障害物を含む支柱の外周部分を補強する場合でも、障害物の近傍に配置される補強繊維の領域（第２領域）に対して、他の領域（第１領域）よりも高い温度で加熱することができる。よって、例えば、リブ等の障害物から放熱されて障害物の近傍の温度が上昇しにくい場合でも、障害物の近傍の領域に対して充分な熱を付与することで、補強繊維に含浸された樹脂の硬化不良の発生を抑制することができる。

この結果、リブ等の障害物を含む支柱を補強する際に、支柱の外周部分を均一に加熱して、補強繊維に含浸させた樹脂を効果的に硬化させることができる。

第２の発明に係る支柱の補強方法は、第１の発明に係る支柱の補強方法であって、第２領域は、支柱の下端部付近に設けられた障害物の近傍に配置された補強繊維の領域であって、第１領域は、支柱の長手方向において第２領域に隣接する補強繊維の領域である。

ここでは、下端部付近に設けられた障害物を有する支柱に対して、補強繊維の第２領域を障害物の近傍に配置するとともに、その上方に隣接する位置に第１領域を配置する。

これにより、例えば、リブ等の障害物が支柱の下端部付近に設けられている場合でも、リブと外周面との連結部の近傍に、高温で加熱する第２領域を配置することで、第２領域に対して第１領域と略均等に加熱して、樹脂を硬化させることができる。

第３の発明に係る支柱の補強方法は、第１または第２の発明に係る支柱の補強方法であって、硬化工程では、補強繊維の第１領域と第２領域とが、加熱システムによって独立して加熱制御される。

ここでは、加熱部材から付与される熱を、補強繊維の第１領域と第２領域とで独立して制御する。

これにより、例えば、リブ等の障害物からの放熱の影響を受けやすい補強繊維の第２領域において、第１領域と略同じ温度まで加熱されるように、第２領域を独立して制御することができる。

なお、補強繊維の第１領域と第２領域とを独立して加熱制御する際には、例えば、第２領域に対する設定温度を第１領域よりも高く設定すればよい。あるいは、同じ電流を付与しても第２領域が第１領域よりも加熱されるように、第２領域に対する部分のニクロム線の密度を、第１領域に対する部分よりも高くした加熱部材を用いてもよい。

第４の発明に係る支柱の補強方法は、第１から第３の発明のいずれか１つに係る支柱の補強方法であって、硬化工程は、支柱の長手方向において第１領域と第２領域とに対応するように複数に分割された加熱部材を用いて行われる。

ここでは、加熱部材として、補強繊維の第１領域と第２領域とにそれぞれ対応する位置に配置され、支柱の長手方向において分割可能な複数の部品を含む分割構造を採用している。

これにより、第１領域に対応する第１部と第２領域に対応する第２部とに分割可能な加熱部材を用いて、上述した硬化工程において加熱制御を行うことができる。

第５の発明に係る支柱の補強方法は、第１から第４の発明のいずれか１つに係る支柱の補強方法であって、加熱部材は、内部に配置された発熱用のニクロム線と、補強繊維の第１領域に対応する位置に配置される第１部と、第２領域に対応する位置に配置される第２部と、を有している。第２部は、第１部よりもニクロム線の配線密度が高い。

ここでは、内部に設けられたニクロム線に電流を流して発熱する発熱部材の構造において、リブ等の障害物の近傍に配置される第２領域に対して熱を付与する第１部が、第１領域に対して熱を付与する第２部よりも、ニクロム線の密度が高くなるように構成されている。

これにより、加熱部材に同じ電流を流した場合でも、第２領域の方へ第１領域よりも多くの熱を付与して、障害物の近傍に配置された補強繊維の樹脂を効果的に硬化させることができる。

第６の発明に係る支柱の補強方法は、第１から第５の発明のいずれか１つに係る支柱の補強方法であって、加熱部材取付工程では、仮固定具を用いて加熱部材を仮止めした後、締付け具を用いて加熱部材を補強繊維の外周面を巻回した状態で締め付ける。

ここでは、支柱の補強部分に取り付けられた補強繊維の外周面に加熱部材を取り付ける際に、仮固定具を用いて仮止めした後、締付け具によって加熱部材を締め付ける。

ここで、仮固定具としては、例えば、リング状の部材が回動自在に支持されるレバー部材を含む係合部と、リング状の部材が係止される被係合部とを有する、いわゆるパッチン錠等を用いることができる。

また、締付け具としては、例えば、加熱部材による補強繊維の外周面を締め付ける締付け力を調整可能なネジ等を用いることができる。

これにより、仮固定具と締付け具とを用いて、支柱の補強部分に取り付けられた補強繊維の外周面に対して、容易に加熱部材を固定することができる。

第７の発明に係る支柱の補強方法は、第１から第６の発明のいずれか１つに係る支柱の補強方法であって、補強繊維配置工程の前に、支柱の外周面、あるいは補強繊維の内周面に、接着剤を塗布する接着剤塗布工程を、さらに備えている。

ここでは、補強繊維を支柱の外周面に配置する前段階として、支柱の外周面と補強繊維の内周面とを接着するための接着剤を塗布する。

ここで、塗布される接着剤としては、例えば、補強繊維配置工程において、垂れてしまうことのない粘度を有するエポキシ等の樹脂を用いることができる。

なお、塗布される接着剤は、支柱の外周面および補強繊維の内周面のずれか一方に塗布されていればよいが、双方の面に塗布されていてもよい。

これにより、補強繊維を支柱の外周面に貼り付ける際に接着剤の接着力を利用することができる。

第８の発明に係る加熱システムは、支柱における障害物を含む外周部分を補強繊維を用いて補強する際に、補強繊維に含浸された未硬化状態の樹脂を加熱して硬化させる加熱システムであって、発熱する加熱部材と、固定部と、制御部と、を備えている。固定部は、支柱の外周面に加熱部材を巻回した状態で固定する。制御部は、補強繊維の第１領域よりも支柱の長手方向において障害物に近い位置に配置された補強繊維の第２領域に対して、第１領域よりも高い加熱温度で加熱する。

第９の発明に係る加熱システムは、第８の発明に係る加熱システムであって、第２領域は、支柱の下端部付近に設けられた障害物の近傍に配置された補強繊維の領域であって、第１領域は、支柱の長手方向において第２領域に隣接する補強繊維の領域である。

第１０の発明に係る加熱システムは、第８または第９の発明に係る加熱システムであって、制御部は、補強繊維の第１領域と第２領域とを独立して加熱制御する。

ここでは、制御部が、加熱部材から付与される熱を、補強繊維の第１領域と第２領域とで独立して制御する。

第１１の発明に係る加熱システムは、第８から第１０の発明のいずれか１つに係る加熱システムであって、加熱部材は、支柱の長手方向において第１領域に対応する位置に配置される第１部と、第２領域に対応する位置に配置された第２部と、を含む分割構造を有している。

ここでは、加熱部材として、補強繊維の第１領域と第２領域とにそれぞれ対応する位置に配置され、支柱の長手方向において分割可能な複数の部品（第１部・第２部）を含む分割構造を採用している。

これにより、第１領域に対応する第１部と第２領域に対応する第２部とに分割可能な加熱部材を用いて、上述した加熱制御を行うことができる。

第１２の発明に係る加熱システムは、第１１の発明に係る加熱システムであって、加熱部材は、内部に配置された発熱用のニクロム線を、さらに有している。第２部は、第１部よりもニクロム線の配線密度が高い。

第１３の発明に係る加熱システムは、第８から第１２の発明のいずれか１つに係る加熱システムであって、固定部は、加熱部材を補強繊維の外周面において仮止めする仮固定具と、仮固定具によって仮止めされた状態の加熱部材を、補強繊維の外周面に向かって締め付ける締付け具と、を有している。

本発明に係る支柱の補強方法によれば、リブ等の障害物を含む支柱を補強する際に、支柱の外周部分を均一に加熱して、補強繊維に含浸させた樹脂を効果的に硬化させることができる。

本発明の一実施形態に係る支柱の補強方法によって補強される支柱の構成を示す斜視図。図１の支柱が地中に設置された状態を示す側面図。図１の支柱を補強する補強繊維に含浸された樹脂を加熱するために、支柱に取り付けられた加熱システムの構成を示す斜視図。図１の支柱を補強する補強繊維に含浸された樹脂を加熱するために、支柱に取り付けられた加熱システムの構成を示す斜視図。図３および図４に示す加熱システムに含まれる固定バンド、均熱板およびバンドヒータの構成を示す断面図。図３および図４に示す加熱システムの構成を示す正面図。図６の加熱システムに含まれる固定バンドの構成を示す正面図。図６の加熱システムに含まれるバンドヒータが支柱に巻回された補強繊維の外周面に取り付けられた状態を示す正面図。本発明の一実施形態に係る支柱の補強方法の流れを示すフローチャート。

本発明の一実施形態に係る支柱の補強方法について、図１〜図９を用いて説明すれば以下の通りである。

本実施形態に係る支柱の補強方法は、図１に示す支柱５０における所定箇所を補強するための方法であって、後述する加熱システム１０を用いて実施される。

（補強対象となる支柱５０の構造）
本実施形態において補強対象となる支柱５０は、管状または柱状の構造物であって、例えば、照明柱および標識柱などの支柱構造物である。支柱５０は、図１に示すように、円筒状の管柱部５１と、４つのリブ５２と、土台部５３とを備えている。そして、支柱５０は、図２に示すように、リブ５２および土台部５３を含む下端部分が、土やアスファルト中に埋められた状態で立設される。

なお、補強される支柱５０は、既設のものであってもよいし、新設されるものであってもよい。また、補強対象が既設の支柱５０である場合には、すでに外周面等に劣化が生じているものであってもよい。

既設の支柱５０を補強対象とする場合には、地中に埋設された支柱５０の下部を覆う土等を掘り起こして補強処理が行われる。

支柱５０の材質としては、特に限定さるものではないが、金属、樹脂、およびモルタル硬化物などが挙げられる。

支柱５０の断面形状としては、特に限定されるものではなく、例えば、円および多角形をはじめ、あらゆる形状のものが含まれる。また、支柱５０は、中実構造であってもよいし中空構造であってもよい。

本実施形態では、支柱５０の補強構造体は、支柱５０の長手方向における土等に埋められた下端部付近において、管柱部５１の外周面５１ａの全周を、後述する樹脂が含浸された補強繊維２０によって被覆されることで構成される。

管柱部５１は、図１に示すように、金属等で形成された円筒状の構造物であって、外周面５１ａにおける下端部分に４つのリブ５２が溶接によって接合されている。また、管柱部５１の下端には、土台部５３が溶接によって接合されている。

また、管柱部５１は、図２に示すように、リブ５２および土台部５３を含む下端部分が地中に埋設されている。

４つのリブ５２は、図１に示すように、管柱部５１の外周面５１ａに対して略直角な方向に沿って突出するように、周方向において約９０度間隔で設けられている。また、４つのリブ５２は、溶接によって、土台部５３と管柱部５１の外周面５１ａとにそれぞれ接合されている。

ここで、これらの４つのリブ５２は、後述する補強繊維２０を貼り付けて固定する際の障害物となる。

また、４つのリブ５２は、図２に示すように、支柱５０が設置された状態において、地中に埋設される。

なお、リブ５２の数、設置間隔等については、４つ、９０度間隔に限定されるものではなく、例えば、６つ、６０度間隔等で設けられていてもよい。

土台部５３は、図１に示すように、支柱５０をその下端部において支持するベースプレートであって、管柱部５１の軸心方向に対して略垂直な方向に沿って配置されている。

そして、土台部５３は、図２に示すように、支柱５０が設置された状態において、リブ５２とともに地中に埋設される。

そして、本実施形態の支柱５０の補強方法では、管柱部５１の外周面５１ａにおける、図２に示す地面ＧＬに対応する部分付近に対して、補強繊維２０を巻回させて含浸させた樹脂を硬化させることで、支柱５０が補強される。

なお、埋設状態における管柱部５１の外周面５１ａの地面ＧＬに対応する部分周辺は、劣化しやすいため、以下の加熱システム１０を用いた補強方法によって補強される。

（加熱システム１０の構成）
本実施形態の加熱システム１０は、支柱５０における所定の箇所を補強するために、本支柱５０の補強方法において用いられ、管柱部５１の外周面５１ａに巻回された補強繊維２０に含浸された未硬化状態のマトリックス樹脂を加熱して硬化させる。

より具体的には、加熱システム１０は、図３および図４に示すように、埋設状態における管柱部５１の外周面５１ａにおける地面ＧＬに対応する部分を中心に巻回された補強繊維２０に含浸されたマトリックス樹脂を加熱する。

本実施形態では、特に、支柱５０の外周面５１ａにおけるリブ５２等の障害物が設けられた部分の近傍に配置された補強繊維２０に含浸されたマトリックス樹脂を効果的に加熱して硬化させるために、以下のような構成を備えている。

なお、補強繊維２０に含浸されるマトリックス樹脂としては、エポキシ樹脂、ジシアンジアミド（ＤＩＣＹ-７）、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール２ＰＨＺ−ＰＷ、ポリメタクリル酸エステル系有機微粒子を用いることができる。

また、補強繊維２０には、繊維素材として、ガラス繊維が含まれている。
さらに、補強繊維２０は、図３および図４に示すように、支柱５０の長手方向におけるリブ５２の近傍に配置された第１領域２０ａと、第１領域２０ａの上側に隣接配置された第２領域２０ｂとを有している。

第１領域２０ａは、上側に配置された補強繊維２０の領域であって、バンドヒータ１３ａによって加熱される。

第２領域２０ｂは、付与された熱が放熱されやすいリブ５２や土台部５３等の近傍に配置された補強繊維２０の領域であって、バンドヒータ１３ｂによって加熱される。

加熱システム１０は、図３および図４に示すように、３つの固定バンド（固定部）１１、均熱板１２、上側と下側のバンドヒータ（加熱部材）１３ａ，１３ｂ、制御部１５（図６等参照）を備えている。

（固定バンド１１）
３つの固定バンド１１は、円筒状の固定部材であって、それぞれ２つの部品に分割可能な分割構造を有している。そして、固定バンド１１は、内周側に配置されるバンドヒータ１３ａ，１３ｂ等を固定するために、加熱システム１０の最外周側に配置されている。そして、固定バンド１１は、図３および図４に示すように、支柱５０の長手方向において、所定の間隔をあけて３つ配置されている。

３つの固定バンド１１は、それぞれ、帯状の外周面に、パッチン錠（仮止め具）１１ａと、締付けネジ（締付け具）１１ｂと、を有している。

パッチン錠１１ａは、図３および図７に示すように、固定バンド１１を補強繊維２０の外周面に仮固定するために、支柱５０の長手方向に沿って１つまたは２つ設けられている。そして、パッチン錠１１ａは、リング状の部材が回動自在に支持されるレバー部材を含む係合部と、リング状の部材が係止される被係合部とを有している。

これにより、リング状の部材を被係合部に係止させてレバー部材を回動させることで、２つに分割された固定バンド１１の一端を容易に連結することができる。

なお、３つの固定バンド１１のうち、支柱５０の長手方向における中央に配置された固定バンド１１は、支柱５０の長手方向における長さが、上下に配置された固定バンド１１よりも大きい。よって、中央に配置された固定バンド１１には、支柱５０の長手方向に沿ってパッチン錠１１ａが２つ設けられている。

また、パッチン錠１１ａは、一般的な構造であることから、ここでは詳細な説明を省略する。

締付けネジ１１ｂは、図４に示すように、固定バンド１１の外周面におけるパッチン錠１１ａとは反対側に、支柱５０の長手方向に沿って２つずつ設けられている。そして、締付けネジ１１ｂは、螺合した状態で回転させることで、周方向に２分割された固定バンド１１，１１の周方向における隙間を調整する。

これにより、パッチン錠１１ａによって仮固定された状態の固定バンド１１の内径を調整して、固定バンド１１によってバンドヒータ１３を締め付けることができる。

すなわち、締付けネジ１１ｂは、パッチン錠１１ａによって仮固定された固定バンド１１を内径側に締め付けることで、２分割された固定バンド１１の周方向における隙間を調整して締付け力を調整する。

そして、固定バンド１１の内周面側に配置されたバンドヒータ１３ａ，１３ｂの内周面側には、均熱板１２が取り付けられている。

（均熱板１２）
均熱板１２は、厚さｔが０．３ｍｍで熱伝導率が３７２Ｗ／ｍ・Ｋの銅製の板材を用いて形成されている。そして、均熱板１２は、図５に示すように、２分割可能なバンドヒータ１３ａ，１３ｂの周方向における部品の隙間を埋めるように設けられている。

また、均熱板１２は、２分割されたバンドヒータ１３ａ，１３ｂの内周側に配置されておりバンドヒータ１３ａ，１３ｂの周方向における一方の端部から突出するように、予めバンドヒータ１３ａ，１３ｂの内周面に固定されている。

これにより、均熱板１２におけるバンドヒータ１３ａ，１３ｂの端部から突出した部分の外周面上に、周方向に２分割された他方のバンドヒータ１３ｂ，１３ａが被さるように配置される。

（バンドヒータ１３ａ，１３ｂ）
バンドヒータ（加熱部材）１３ａ，１３ｂは、内部にニクロム線等の発熱部分を含む帯状の部材であって、図４に示すように、補強繊維２０の外周面に巻回される。そして、バンドヒータ１３ａ，１３ｂは、補強繊維２０の外周面に巻回された状態で、補強繊維２０に含浸されたマトリックス樹脂を加熱して硬化させる。

なお、バンドヒータ１３ａ，１３ｂは、支柱５０の周方向において２つに分割された構造を有している。そして、バンドヒータ１３ａ，１３ｂは、内周面側に塗布された接着剤によって、支柱５０の外周面５１ａにおける補強部分を覆うように貼り付けられる。

また、バンドヒータ（第１部）１３ａは、図６に示すように、支柱５０における補強部分の上側の領域に対応する位置に配置された補強繊維２０の第１領域２０ａを加熱するために、リブ５２から離間した位置に配置されている。つまり、バンドヒータ１３ａは、バンドヒータ１３ｂよりも上方に配置されている。

バンドヒータ（第２部）１３ｂは、図６に示すように、支柱５０における補強部分の下側の領域に対応する位置に配置された補強繊維２０の第２領域２０ｂを加熱するために、図８に示すように、支柱５０のリブ５２の近傍に配置されている。

そして、バンドヒータ１３ａ，１３ｂは、図６および図８に示すように、外周面に接続されたリード線１３ｃを介して、制御部１５に接続されている。

リード線１３ｃは、図５および図６に示すように、バンドヒータ１３ａ，１３ｂ内のニクロム線等の加熱部分に電流を供給するために、バンドヒータ１３ａ，１３ｂの外周面に設けられた電極部分に接続されており、固定バンド１１の外側へと導出されている。

（制御部１５）
制御部１５は、図６および図８に示すように、リード線１３ｃ，１３ｃを介して、上側のバンドヒータ１３ａと下側のバンドヒータ１３ｂとに接続されている。

また、制御部１５は、下側のバンドヒータ１３ｂから補強繊維２０の第２領域２０ｂに対して付与される熱量が、上側のバンドヒータ１３ａから補強繊維２０の第１領域２０ａに対して付与される熱量よりも多くなるように、加熱制御を行う。

具体的には、上側のバンドヒータ１３ａは、１，２５０Ｗ（２２０Ｖ）で、下側のバンドヒータ１３ｂは、上側のバンドヒータ１３ａよりも大きい１，５００Ｗ（２２０Ｖ）で加熱制御される。

ここで、補強繊維２０における第２領域２０ｂは、支柱５０のリブ５２の近傍に配置されている。このため、バンドヒータ１３ｂから第２領域２０ｂに対して、バンドヒータ１３ａと同じ温度で加熱した場合には、リブ５２等から放熱されていき、第２領域２０ｂを第１領域２０ａと同じ温度まで加熱することは難しい。

そこで、本実施形態の加熱システム１０では、図８に示すように、リブ５２の近傍に配置された補強繊維２０の第２領域２０ｂに対して、第２領域２０ｂの上側に隣接配置された第１領域２０ａよりも高い温度で加熱制御を実施する。

このとき、制御部１５は、補強繊維２０における第１領域２０ａと第２領域２０ｂとを別々に加熱制御するために、バンドヒータ１３ａ，１３ｂを独立して制御する。

これにより、リブ５２等の障害物を含む支柱５０の外周面５１ａを補強する場合において、リブ５２の近傍に配置される補強繊維２０の第２領域２０ｂに対して、第１領域２０ａよりも高い温度で加熱することができる。

よって、リブ５２等から放熱されて第２領域２０ｂの温度が上昇しにくい場合でも、リブ５２の近傍の第２領域２０ｂに対して充分な熱を付与することで、補強繊維２０に含浸されたマトリックス樹脂の硬化不良の発生を抑制することができる。

＜支柱５０の補強方法＞
本実施形態の支柱５０の補強方法は、上述したように、支柱５０における所定の部分を補強するために、図９に示すフローチャートに従って実施される。

具体的には、本実施形態の支柱５０の補強方法では、管柱部５１の外周面５１ａに巻回された補強繊維２０に含浸された未硬化状態のマトリックス樹脂に熱を加えて硬化させて、支柱５０の補強を行う。

まず、ステップＳ１では、未硬化状態のマトリックス樹脂を含浸した補強繊維２０の内周面側（支柱５０の外周面５１ａ側）に、支柱５０の外周面５１ａに補強繊維２０を貼り付けるための接着剤が塗布される。

また、接着剤としては、例えば、常温硬化エポキシ樹脂系接着剤（エスダインジョイナーＷＧ）を用いることができる。そして、その塗布量は、例えば、１，６００ｇ／ｍ^２である。

次に、ステップＳ２では、支柱５０の外周面５１ａにおける補強箇所に、内周面側に接着剤が塗布された補強繊維２０を貼り付ける。

本実施形態では、支柱５０の外周面５１ａにおける地面ＧＬ（図２参照）に相当する部分を中心に、外周面５１ａから突出する４つのリブ５２の近傍からその上方の範囲が、補強繊維２０によって補強される。

次に、ステップＳ３では、支柱５０の外周面５１ａに巻回された補強繊維２０の外周面に、シリコン系の離型シート（図示せず）が貼り付けられる。

なお、離型シートは、後述するバンドヒータ１３ａ，１３ｂを用いて補強繊維２０に含浸されたマトリックス樹脂を硬化させた後、補強繊維２０の外周面とバンドヒータ１３ａ，１３ｂの内周面とが接着されないようにするために用いられる。

次に、ステップＳ４では、固定バンド１１に設けられたパッチン錠１１ａと締付けネジ１１ｂとを用いて、補強繊維２０の外周面にバンドヒータ１３ａ，１３ｂを仮固定する。

具体的には、補強繊維２０の外周面にバンドヒータ１３ａ，１３ｂを接触配置し、その外周面側から３つの固定バンド１１を用いて仮固定する。

固定バンド１１でバンドヒータ１３ａ，１３ｂを仮固定する際には、補強繊維２０の外周面にバンドヒータ１３ａ，１３ｂを貼り付けた状態で固定バンド１１を巻回し、先にパッチン錠１１ａを係止・固定した後、締付けネジ１１ｂを緩めに締めていく。

次に、ステップＳ５では、固定バンド１１の締付けネジ１１ｂを締めていき、バンドヒータ１３ａ，１３ｂを内周面側に配置された補強繊維２０に向かって締め付ける。なお、締付けネジ１１ｂの締め付けトルクは、０．５〜１．５Ｎ・ｍ程度とする。

次に、ステップＳ６では、バンドヒータ１３ａ，１３ｂを所定の温度になるまで加熱する。本実施形態では、バンドヒータ１３ａ，１３ｂが１５０〜１８０℃の範囲になるまで加熱制御する。

このとき、上側のバンドヒータ１３ａには、１，２５０Ｗ（２２０Ｖ）で加熱制御されるとともに、下側のバンドヒータ１３ｂは、上側のバンドヒータ１３ａよりも大きい１，５００Ｗ（２２０Ｖ）で加熱制御される。

これにより、上側のバンドヒータ１３ａよりも高い温度で、下側のバンドヒータ１３ｂから補強繊維２０の第２領域２０ｂを加熱することができる。

次に、ステップＳ７では、補強繊維２０の表面温度を測定し、リブ５２の近傍に配置された補強繊維２０の表面温度が１３０℃を超えるまで、バンドヒータ１３ａ，１３ｂが独立して加熱制御される。

次に、ステップＳ８では、バンドヒータ１３ａ，１３ｂによって所定温度まで加熱された後、所定時間が経過するまで加熱を継続する。本実施形態では、所定時間は１０分に設定されている。

これにより、所定時間加熱された補強繊維２０は、支柱５０のリブ５２の近傍に配置された下側のバンドヒータ１３ｂによって、上側のバンドヒータ１３ａよりも高い加熱温度で加熱される。このため、補強繊維２０は、リブ５２の近傍の第２領域２０ｂに対しても、第１領域２０ａと同様に十分な熱が付与されて、含浸されたマトリックス樹脂が硬化する。

この結果、外周面５１ａにリブ５２等の障害物を有する支柱５０において、リブ５２に近い部分に設けられた補強繊維２０の第２領域２０ｂにおけるマトリックス樹脂の硬化不良の発生を抑制することができる。

次に、ステップＳ８では、固定バンド１１の締付けネジ１１ｂを緩めて固定バンド１１を取り外した後、補強繊維２０の外周面からバンドヒータ１３ａ，１３ｂ、離型シートを取り外す。

本実施形態の支柱５０の補強方法によれば、以上のように、リブ５２等の障害物を含む支柱５０の外周面５１ａを補強する際に、リブ５２の近傍に配置される補強繊維２０の第２領域２０ｂに対して、第１領域２０ａよりも高い温度で加熱することができる。

［他の実施形態］
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

（Ａ）
上記実施形態では、支柱５０の長手方向においてリブ５２に近い下側のバンドヒータ１３ｂの加熱温度を、上側のバンドヒータ１３ａよりも高く設定し、バンドヒータ１３ａとバンドヒータ１３ｂとを独立して加熱制御する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、上側のバンドヒータに含まれるニクロム線の配線密度よりも、下側のバンドヒータに含まれるニクロム線の配線密度を高くしたバンドヒータを含む加熱システムを用いてもよい。

この場合でも、リブ等の障害物に近い下側のバンドヒータから付与される熱量を、上側のバンドヒータよりも多くすることができるため、リブ等の障害物の近傍に配置された補強繊維に対して充分に加熱することができる。

（Ｂ）
上記実施形態では、バンドヒータ１３ａ，１３ｂを補強繊維２０の外周面に仮固定し締め付ける工程を、固定バンド１１に含まれる仮固定具としてのパッチン錠１１ａと締付けネジ１１ｂとを用いて実施する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、バンドヒータの固定については、上記パッチン錠と締付けネジの組み合わせ以外にも、他の固定部材を用いて実施してもよい。

（Ｃ）
上記実施形態では、支柱５０の外周面５１ａに補強繊維２０を配置する際に、補強繊維２０の内周面側に接着剤を塗布し、接着剤の接着力を利用して補強繊維２０を支柱５０の補強箇所に固定する例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、接着剤を用いることなく、補強繊維に含浸されたマトリックス樹脂の硬化によって、補強繊維を支柱の外周面に固定してもよい。

また、接着剤を用いる場合でも、補強繊維の内周面側ではなく、支柱の外周面側に塗布してもよい。あるいは、補強繊維の内周面と支柱の外周面との双方に、接着剤を塗布してもよい。

（Ｄ）
上記実施形態では、支柱５０の外周面５１ａにおける補強時の障害物として、４つのリブ５２が設けられている例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、支柱の外周面に設けられるリブの数は、４つに限定されるものではなく、５つ、６つ、８つ等、他の数であってもよい。

また、リブ以外にも、支柱の中程に設けられたボックス状の部分、支柱の外周面から突出した部分等が障害物として設けられた支柱の補強に対しても、本発明の適用は可能である。

（Ｅ）
上記実施形態では、補強繊維２０に含浸されたマトリックス樹脂として、エポキシ系の樹脂を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、不飽和ポリエステル、アクリル樹脂、ビニルエステル樹脂、アルキド樹脂、アミノ樹脂、ウレタン樹脂、フェノール樹脂、およびシリコン樹脂等の他の熱硬化性樹脂を用いてもよい。

（Ｆ）
上記実施形態では、補強繊維２０に含まれる繊維素材として、ガラス繊維を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、補強繊維に含まれる繊維素材は、ガラス繊維に限定されるものではなく、例えば、金属繊維その他の無機繊維；カーボン繊維、アラミド繊維、ポリビニルアルコール繊維、塩化ビニル繊維、アクリル繊維、ポリエステル繊維、ポリウレタン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリスチレン繊維、およびアセテート繊維その他の有機合成繊維；麻および竹その他の天然繊維；ならびにレーヨンその他の再生繊維等から選択して用いられてもよい。

また、上述した補強繊維に含まれる繊維素材は、１種類の繊維素材が単独で用いられてもよいし、複数種類の繊維素材が組み合わされて用いられてもよい。

（Ｇ）
上記実施形態では、均熱板１２として、厚さｔが０．３ｍｍで銅製の板材を用いた例を挙げて説明した。しかし、本発明はこれに限定されるものではない。

例えば、銅製以外にも、２００Ｗ／ｍ・Ｋ以上の熱伝導率が高い金属であれば、アルミニウム等の他の金属によって形成された均熱板を用いてもよい。

本発明の支柱の補強方法は、リブ等の障害物を含む支柱を補強する際に、支柱の外周部分を均一に加熱して、補強繊維に含浸させた樹脂を効果的に硬化させることができるという効果を奏することから、道路附属物である照明柱や標識柱等の各種支柱の補強方法に対して広く適用可能である。

１０加熱システム
１１固定バンド（固定部）
１１ａパッチン錠（仮止め具）
１１ｂ締付けネジ（締付け具）
１２均熱板
１３ａバンドヒータ（加熱部材、第１部）
１３ｂバンドヒータ（加熱部材、第２部）
１３ｃリード線
１５制御部
２０補強繊維
２０ａ第１領域
２０ｂ第２領域
５０支柱
５１管柱部
５１ａ外周面
５２リブ（障害物）
５３土台部
ＧＬ地面（グランドレベル）
Ｓステップ

Claims

支柱における障害物を含む外周部分を、補強繊維を用いて補強する方法であって、
前記支柱における前記外周部分に未硬化状態の樹脂を含浸させた補強繊維を配置する補強繊維配置工程と、
前記補強繊維の外周面に帯状の加熱部材を巻回させた状態で取り付ける加熱部材取付工程と、
前記加熱部材を駆動する加熱システムを駆動し、前記補強繊維の第１領域よりも前記支柱の長手方向において前記障害物に近い位置に配置された前記補強繊維の第２領域に対して、前記第１領域よりも高い加熱温度で加熱して、前記補強繊維に含浸された前記樹脂を硬化させる硬化工程と、
を備えている支柱の補強方法。
前記第２領域は、前記支柱の下端部付近に設けられた前記障害物の近傍に配置された前記補強繊維の領域であって、
前記第１領域は、前記支柱の長手方向において前記第２領域に隣接する前記補強繊維の領域である、
請求項１に記載の支柱の補強方法。
前記硬化工程では、前記補強繊維の前記第１領域と前記第２領域とが、前記加熱システムによって独立して加熱制御される、
請求項１または２に記載の支柱の補強方法。
前記硬化工程は、前記支柱の長手方向において前記第１領域と前記第２領域とに対応するように複数に分割された前記加熱部材を用いて行われる、
請求項１から３のいずれか１項に記載の支柱の補強方法。
前記加熱部材は、内部に配置された発熱用のニクロム線と、前記補強繊維の前記第１領域に対応する位置に配置される第１部と、前記第２領域に対応する位置に配置される第２部と、を有し、
前記第２部は、前記第１部よりも前記ニクロム線の配線密度が高い、
請求項１から４のいずれか１項に記載の支柱の補強方法。
前記加熱部材取付工程では、仮固定具を用いて前記加熱部材を仮止めした後、締付け具を用いて前記加熱部材を前記補強繊維の外周面を巻回した状態で締め付ける、
請求項１から５のいずれか１項に記載の支柱の補強方法。
前記補強繊維配置工程の前に、前記支柱の外周面、あるいは前記補強繊維の内周面に、接着剤を塗布する接着剤塗布工程を、さらに備えている、
請求項１から６のいずれか１項に記載の支柱の補強方法。
支柱における障害物を含む外周部分を補強繊維を用いて補強する際に、前記補強繊維に含浸された未硬化状態の樹脂を加熱して硬化させる加熱システムであって、
発熱する加熱部材と、
前記支柱の外周面に前記加熱部材を巻回した状態で固定する固定部と、
前記補強繊維の第１領域よりも前記支柱の長手方向において前記障害物に近い位置に配置された前記補強繊維の第２領域に対して、前記第１領域よりも高い加熱温度で加熱する制御部と、
を備えている加熱システム。
前記第２領域は、前記支柱の下端部付近に設けられた前記障害物の近傍に配置された前記補強繊維の領域であって、
前記第１領域は、前記支柱の長手方向において前記第２領域に隣接する前記補強繊維の領域である、
請求項８に記載の加熱システム。
前記制御部は、前記補強繊維の前記第１領域と前記第２領域とを独立して加熱制御する、
請求項８または９に記載の加熱システム。
前記加熱部材は、前記支柱の長手方向において前記第１領域に対応する位置に配置される第１部と、前記第２領域に対応する位置に配置された第２部と、を含む分割構造を有している、
請求項８から１０のいずれか１項に記載の加熱システム。
前記加熱部材は、内部に配置された発熱用のニクロム線を、さらに有しており、
前記第２部は、前記第１部よりも前記ニクロム線の配線密度が高い、
請求項１１に記載の加熱システム。
前記固定部は、前記加熱部材を前記補強繊維の外周面において仮止めする仮固定具と、前記仮固定具によって仮止めされた状態の前記加熱部材を、前記補強繊維の外周面に向かって締め付ける締付け具と、を有している、
請求項８から１２のいずれか１項に記載の加熱システム。