帯状材の圧着貼り付け装置および圧着貼り付け方法

【課題】１０ｍを超える長尺帯状材の施工も容易で、適正な作業員数で全工程を消化でき、また均一な品質の施工を行うための帯状材の圧着貼り付け装置および圧着貼り付け方法を提供する。
【解決手段】帯状材を構造物下面に貼り付ける装置であって、接着剤を収容し帯状材に接着剤を塗布する機構と帯状材を構造物下面に圧着させる機構とを備えるとともに、構造物の下面に設置したレールに上記両機構を懸垂させ走行させる機構とを備えることを特徴とする帯状材の圧着貼り付け装置。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリートまたは木材または鋼材を主体とする構造物、例えば、建造物におけるコンクリート床版、梁などを補強するための帯状物の圧着貼り付け装置および圧着貼り付け方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、コンクリート橋等に代表される構造物に対する曲げ補強として、構造物下面に炭素繊維シートを貼り付けて補強することが行われている。
【０００３】
しかしながら、この炭素繊維シートの貼付けは施工手順が煩雑で各手順毎の接着剤の硬化待ち時間等が多いという問題を有していた。この問題を解決し工期短縮を図るため、炭素繊維強化プラスチック板に代表される帯状材を接着剤で構造物下面に貼り付ける方法が行われるようになってきた。
【０００４】
この帯状材として炭素繊維強化プラスチック板を使用し構造物下面に貼り付ける場合、エポキシ樹脂等を接着剤として構造物下面に貼り付けているが、従来の方法では補強対象付近の床面等に置いた帯状材にヘラ・金ゴテ等を使用して接着剤を塗布するか、あるいは床置き型の塗布箱の中に帯状材を貫通させて接着剤を塗布している。また、床上を移動させて帯状材に接着剤を塗布する装置も提案されている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、これらの従来技術では、いずれも最初に図１１に示すように、作業床面３１上に帯状材２を置き、図９に示すように、帯状材２の上に接着剤２５ａを長さ１ｍ当り３００ｇ程度載せた状態とするものである。そして図４に示すように、構造物側接着剤２５ｂを１ｍ当り２００ｇ程度の割合で構造物下面に塗布し、図１１に示すように、接着剤塗布済の帯状材を複数の作業員３０で持ち上げ、上向きに構造物下面１に貼り付けている。
【０００５】
しかしながら、この接着剤２５ａの塗布量は幅５cmの帯状材に対して１ｍ当り３００ｇ程度もあり、接着剤２５ａを塗布済みの帯状材を持ち上げ上向きに貼り付ける際に、図１１に示すように、少人数の作業員３０で実施すると、帯状材の撓りや捩れや振動により、接着剤が偏ったり零れ落ちたりして均一な施工品質が確保できず、このような不具合が発生した場合には作業のやり直しとなり、すなわち作業時間の延伸となることで、帯状材接着による補強のセールスポイントである「工期の短縮」を阻害し、さらにはこのようなロスにより、作業所要時間が気温２０℃の時に８０分とされている接着剤の可使時間をも超えてしまい、構造物下面１への貼り付けが完了する前に接着剤２５の硬化が始まり、作業が不可能となってしまう。
【０００６】
このような場合には、接着剤２５ａが付着してしまった帯状材２自体を破棄し、最初から作業をやり直すという、経済的損失にもなっている。
【０００７】
この撓りや捩れを防止するためには、図１２に示すように、作業員３０が３ｍ間隔程度に並び、一緒に持ち上げる必要がある。
【０００８】
通常、この帯状材の貼り付け作業工程は、（１）補強対象となる構造物下面の清掃および平滑化のための削り取り、（２）接着剤の混合、（３）接着剤の一部を構造物下面へ塗布、（４）接着剤の帯状材への塗布、（５）帯状材の持ち上げ・構造物下面への圧着、（６）はみ出した接着剤処理等の後片付け作業、という流れである。
【０００９】
この一連の作業は、１班４人編成程度で行う作業であるが、例えば材長２０ｍの帯状材を持ち上げ貼り付ける作業の場合、３ｍ間隔で作業員を配置すると７人の作業員が必要となる。つまりこの持ち上げ・圧着という作業工程のみに多人数を必要とし、コストを押し上げる要因となっている。
【００１０】
逆に、４人編成という通常の作業員数では、上向きに貼り付けられる帯状材は１０ｍ程度が上限である。また多人数で該貼り付け作業を行う時にも、全作業員のタイミングが揃わないと良好な結果は得られない。
【特許文献１】特開２００３−１０７５２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
そこで本発明の目的は、上記従来の問題点を解決し、１０ｍを超える長尺帯状材の施工も容易で、適正な作業員数で全工程を消化でき、また均一な品質の施工を行うための帯状材の圧着貼り付け装置および圧着貼り付け方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記の目的を達成するため、以下の構成を採用する。
【００１３】
（１）帯状材を構造物下面に貼り付ける装置であって、接着剤を収容し帯状材に接着剤を塗布する機構と帯状材を構造物下面に圧着させる機構とを備えるとともに、構造物の下面に設置したレールに上記両機構を懸垂させ走行させる機構とを備えることを特徴とする帯状材の圧着貼り付け装置。
【００１４】
（２）前記（１）に記載の帯状材貼り付け装置を用いて、帯状材を構造物下面に貼り付けることを特徴とする帯状材の圧着貼り付け方法。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、１０ｍを超える長尺帯状物の施工も容易で、適正な作業員数で全工程を消化でき、施工手間を軽減し、また均一な品質の安定した施工を行うことができる。また、接着剤の偏りや零れ落ちを防止し、均一な帯状材の接着強度を確保することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下、図面に示す実施態様に基づいて、本発明をさらに詳細に説明する。
【００１７】
図１は、本発明の装置を使用して帯状材を構造物下面に貼り付ける時の、該装置および帯状材の配置の一例を示した図である。
【００１８】
図１に示すように、接着剤塗布機構１０ａと帯状材圧着機構１０ｂからなる帯状材接着剤塗布圧着装置１０を使用し、構造物下面１に取り付けたレール３に該装置を懸垂させ、進行方向８に前進させる。
【００１９】
帯状材２は該装置１０が前進することにより、接着剤塗布機構１０ａを貫通することとなり、その時に適量の接着剤２５が塗布された後に後部から排出される形となる。その直後に後部に取り付けられた帯状材圧着機構１０ｂにより、構造物下面１に帯状材２が接着剤を介して圧着される。なお、この作業に先立ち、あらかじめ図４に示すように、接着剤２５ｂを構造物下面に適量塗布しておくとよい。
【００２０】
この帯状材２としては、コンクリートまたは木材または鋼材を主体とする構造物、例えば、建造物におけるコンクリート床版、梁などを補強するための帯状物であれば特に限定されるものではないが、例えば、東レ（株）製の“トレカ”（登録商標）ラミネートに代表されるような、炭素繊維を樹脂含浸させた後、板状に引き抜き成型した炭素繊維補強プラスチック板などを用いることができる。
【００２１】
さらに接着剤２５としては、帯状材を構造物下面に接着し所定の接着強度が確保できるものであれば特に限定されるものではないが、例えば、日本シーカ（株）製のシーカデュア３０に代表されるような、帯状材２を構造物下面１に接着し所定の接着強度が確保できることが実証された接着剤などを用いることができる。
【００２２】
また図９は、帯状材２に接着剤２５ａが適量に塗布された状態を示す。
【００２３】
このことにより、図１３に示すように、３人の作業員３０で接着剤塗布・圧着作業が実施できる。
【００２４】
この作業員３０は該装置を前進させたり、接着剤の追加・貼り付けがなされた帯状材２の養生等の作業を分担実施する。
【００２５】
また、接着剤塗布機構１０ａを貫通する前の帯状材２には接着剤は塗布されていないので、図１３に示すように、帯状材２は下向きに撓んでいても支障はなく、帯状材２は接着剤を塗布された直後に所定の位置に圧着されるので、撓りや捩れによる接着剤の偏りや零れはなく、所定の位置に貼り付けすることができる。
【００２６】
図２は、本発明に係る接着剤塗布機構１０ａの一例を示す前面側の断面図であり、レール３はレール固定用アンカー４またはレール固定用接着剤７により、構造物下面１に設置されている。
【００２７】
レール３は、金属製、樹脂製などの溝型材とするが、作業性の面からは軽量溝型鋼が望ましく、市販のカーテンレールの利用も可能である。レール３の固定にアンカー４を用いるか接着剤７を用いるかは、構造物の状態、帯状材設置後の仕上げ等、現場条件に応じて判断により使い分けることができる。
【００２８】
レール３に懸垂用ブラケット１１および横梁１２を懸垂させ、さらに該横梁１２には接着剤２５を収容する接着剤収容箱１３が取り付けられている。該接着剤収容箱１３に帯状材２を導入させ、貫通させることにより帯状材２に接着剤２５を塗布するようになっている。
【００２９】
懸垂用ブラケット１１、横梁１２は耐久性、強度、剛性の面からは金属製が望ましく、車輪１４は金属製・プラスチック製・ゴム製等とすることができる。
【００３０】
接着剤収容箱１３の入り口１５は、帯状材２が接着剤収容箱１３に挿入される開口であり、帯状材の形状に合わせた大きさに形成されている。
【００３１】
接着剤収容箱１３の素材は、木製・金属製・プラスチック製等であり、耐久性の面からは鋼製・アルミ製等の金属製とするのが望ましい。
【００３２】
図３は、接着剤塗布機構１０ａの一例を示す後面側の断面図であり、出口１６は、図９に示すように、帯状材２の上面に接着剤２５ａが適量塗布されることを目的とした形状とすることが好ましい。接着剤２５ａは圧着時の空気抜きのため、図９に示すように、山型に塗布されるのが望ましく、この出口１６はこのことに合わせて山型の形状とすることが好ましい。また、帯状材２は強度別に数種類の厚さの製品が市販されているが、出口１６の高さは使用する帯状材の厚みに応じて微妙な調整が必要であり、そのためゲート板１７を設け、接着剤塗布量の調整を行う機構とする。このゲート板１７は金属製が望ましい。
【００３３】
図４は、接着剤塗布機構１０ａの一例を示す中央部の断面図であり、接着剤収容箱１３内にある接着剤２５が、帯状材２に塗布される状況を示している。接着剤２５が円滑に帯状材２に塗布されるようにするために帯状材２の方向に向かって幅が狭くなるように傾斜する接着剤導流板１８を設ける。この接着剤導流板１８は接着剤２５が均等に流下するために接着剤２５との付着力は弱いものであることが好ましく、金属板に接着剤との付着し難い樹脂フィルムを貼り付けるか、該樹脂フィルムと同質のプラスチック製が望ましい。
【００３４】
また作業の進捗に従って接着剤２５が減少していくので、接着剤投入口１９を設け、該接着剤投入口１９から接着剤の追加を行うことができるようになっている。
【００３５】
図５は、該装置の全体を示す側面図である。帯状材圧着機構１０ｂは、アーム２０、該アーム２０を上方に押し付けるバネ２１、帯状材２を構造物下面１に圧着させるローラー２２とローラー軸２３、該機構の最後部を懸垂させるブラケット２４および車輪１４からなる。
【００３６】
アーム２０はローラー２２を一定位置に保持する役目を有し、強度・耐久性の面からはやはり金属製が望ましい。
【００３７】
バネ２１はアーム２０を上方に押し上げ、ローラー２２を介して帯状材２を構造物下面１に圧着させる機能を有し、金属製もしくはゴム製が望ましい。ブラケット２４および車輪１４はバネ２１の補助的な機能を有し、帯状材圧着機構１０ｂの重量が大きく、バネ２１だけでは保持できない場合に取り付ける。
【００３８】
図６は、上記のアーム２０、ローラー２２、ローラー軸２３、ブラケット２４、車輪１４の位置関係を別角度から詳細に表した図である。
【００３９】
さらに図１４は、接着剤塗布機構１０ａと帯状材圧着機構１０ｂからなる帯状材接着剤塗布圧着装置１０を使用し、構造物下面１に取り付けたレール３に該装置を懸垂させ、進行方向８に前進させることにより、帯状材２が該装置を貫通し、接着剤２５ａが帯状材２の上面に塗布されて後方に排出される状況を示す斜視図である。
【００４０】
また、帯状材２の配置間隔が狭く、一対のレールの設置で複数の帯状材の設置が可能な場合には、図２の横梁１２を、図７に示すように、長尺横梁１２ａとする。この長尺横梁１２ａは金属製全ネジボルトが望ましく、接着剤収容箱１３等が横移動しないように押さえナット１２ｂで固定する。またこの時は図８に示すように、ローラー軸も長尺ローラー軸２３ａに変更し、押さえナット２３ｂを用いて、長尺ローラー軸２３ａが横移動しないように押さえる。
【００４１】
この図７，８のようなタイプの装置を用い、帯状材の１本設置終了毎に、接着剤塗布機構１０ａおよび帯状材圧着機構１０ｂを横にスライドさせることにより、レールを移設することなく順次２本目以降の帯状材２の定着が可能となる。このタイプを複線型と称す。
【００４２】
図１０は、構造設計において、帯状材２の長手方向の中間部に対応する構造物下面１の位置に定着等の目的で押さえ鋼板２６を設置した状態を表し、このような場合にはレール固定用アンカー４をそのまま再利用できる。
【００４３】
図１５は、この複線型の該装置の全体を示す斜視図である。
【実施例】
【００４４】
実施の細目
（１）接着剤収納箱３０は、板厚０．５ｍｍ・長さ３０ｃｍ、幅１８ｃｍ、高さ１５ｃｍのブリキ箱
（２）ブラケット１１は、板厚１ｍｍ・幅２５ｍｍ・長さ２５０ｍｍの鋼板
（３）横梁１２は径１０ｍｍの棒鋼材
（４）ゲート板１７は、板厚２．０ｍｍのプラスチック板
（５）アーム２０は板厚１．０ｍｍ・幅２５ｍｍ・長さ７００ｍｍの鋼板
（６）ローラー２２は、直径３０ｍｍのゴム製
（７）バネは板厚１．０ｍｍ・幅２０ｍｍのゴム板で、ローラーに人力圧着と同等以上の圧着力が発生するように長さを調整する。
（８）接着剤導流板１８は、シリコン系離型フィルムを貼り付けたベニヤ合板
以上の部材を、孔に差し込んだり粘着テープで固定して組み立てる。
（９）図１６に示すように、レール３は市販のカーテンレールであるタチカワブラインド社製Ｖ２０を使用し、車輪４も同製品に組み込まれているフック付きのプラスチック製品とし、構造物下面１への取り付けは径６ｍｍの後施工アンカー５を打ち込み、レール３を取り付け後に、ボルト６として径６ｍｍの平ネジで締め付け固定する。
【００４５】
上記の車輪４のフックを利用してブラケット１１および横梁１２を吊り下げ、横梁１２上に組み立てた該装置の他の部品類を載せて粘着テープで固定する。
【００４６】
帯状板２を入り口１５から樹脂収納箱１３内にゲート板１７の手前まで挿入し、接着剤２５を樹脂収納箱１３に投入する。
【００４７】
最初は該装置を前進させず、帯状材２を前方から後方へ押すことで、図９に示すように、適量の接着剤２５ａが塗布された帯状材２が、出口１６より後方へ押し出され、ローラー２２の場所まで押し出した時点で該帯状材２をローラー２２と構造物下面１の間に挟み込む。
【００４８】
次に該装置を進行方向８へ一定の速度で前進させることにより、連続的に帯状材への接着剤塗布と塗布済みの帯状材の構造物下面への圧着が一連作業が実施される。
【００４９】
このような作業形態は、金コテ・床置き型塗布装置等による帯状材への接着剤の塗布作業、その後、一斉に作業員が並んでの帯状材を持ち上げての圧着作業という従来の作業形態に比べ、簡単かつ迅速で作業効率が良く、生産性向上に寄与するとともに、従来は複数の人間の圧着作業という点から均一な圧着力は得難かったが、本発明の方法では、均一な圧着力を与えながらのローラー走行による作業であり、また帯状材２への接着剤２５の塗布直後に構造物下面１へ圧着してしまうため、接着剤の偏りや零れ落ちもなく、均一な施工品質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明の装置を使用して帯状材を構造物下面に貼り付ける時の、該装置および帯状材の配置の一例を示した図である。
【図２】本発明の装置の前面側（帯状材の入る側）の断面図である。
【図３】本発明の装置の後背面側（帯状材の出る側）の断面図である。
【図４】本発明の装置の中央部の断面図である。
【図５】本発明の装置の側面図である。
【図６】帯状材圧着機構１０ｂのうちのローラー２２付近の図である。
【図７】本装置により一対のレールに懸垂し、複数の帯状材を圧着させる場合の、装置の幅を示す断面図である（複線型）。
【図８】図７のような状態で該装置を使用するときの、ローラー２２付近の拡大図である。
【図９】帯状板への接着剤の塗布状況図である。
【図１０】本発明に使用するレールのアンカーを再利用して帯状板を固定する状態図である。
【図１１】従来の方法で少人数で帯状材を貼り付けるために、撓みが生じる作業の状態図である。
【図１２】撓みを減少させるために多人数で帯状材を貼り付ける作業の状態図である。
【図１３】本発明の装置を使用して少人数で帯状材を貼り付ける作業の状態図である。
【図１４】本発明の装置のうち、帯状材圧着機構部の車輪のないタイプの斜視図である。
【図１５】本発明の装置のうち、複線型でかつ帯状材圧着機構部の車輪のあるタイプの斜視図である。
【図１６】市販のカーテンレールを利用した本発明の装置の実施例の図である。
【符号の説明】
【００５１】
１：構造物下面
２：帯状材
３：レール
４：レール固定用アンカー
５：後施工アンカー
６：レール固定用ボルト
７：レール固定用接着剤
８：該装置の進行方向
１０：帯状材接着剤塗布圧着装置全体
１０ａ：接着剤塗布機構
１０ｂ：帯状材圧着機構
１１：接着剤塗布機構の懸垂用ブラケット
１２：横梁
１２ａ：長尺横梁
１２ｂ：押さえナット
１３：接着剤収容箱
１４：車輪
１４ａ：フック付き車輪
１５：帯状材入り口
１６：帯状材出口
１７：ゲート板
１８：接着剤導流板
１９：接着剤投入口
２０：帯状材圧着機構のアーム
２１：帯状材圧着機構のバネ
２２：帯状材圧着機構のローラー
２３：ローラー軸
２３ａ：長尺ローラー軸
２３ｂ：押さえナット
２４：帯状材圧着機構の懸垂用ブラケット
２５：接着剤
２５ａ：帯状材に塗布した接着剤
２５ｂ：構造物下面に塗布した接着剤
２６：接着剤投入方向
３０：作業員
３１：作業足場・作業床

【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状材を構造物下面に貼り付ける装置であって、接着剤を収容し帯状材に接着剤を塗布する機構と帯状材を構造物下面に圧着させる機構とを備えるとともに、構造物の下面に設置したレールに上記両機構を懸垂させ走行させる機構とを備えることを特徴とする帯状材の圧着貼り付け装置。
【請求項２】
請求項１に記載の帯状材貼り付け装置を用いて、帯状材を構造物下面に貼り付けることを特徴とする帯状材の圧着貼り付け方法。

【図１】