JPH07112585B2 - 補強用線材の巻付装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ≪産業上の利用分野≫ 本発明は、炭素繊維等の補強用長繊維を既設の柱に巻き
付ける装置に関するものである。

≪従来の技術≫ 既設の柱を耐震補強するために柱の外周に補強用長繊維
を螺旋状に巻付ける方法については本出願人の先願に係
る発明、例えば特願昭59−273357号がある。

しかし、前記した本発明者等の提案に係るところの、コ
ンクリート構造体の外面部に対する補強線材の捲回は、
構造体が既存のものであって、現場条件に種々の制約を
受けることから、現場作業により、この構造体の外面部
に補強用線材を整然と捲回させるのは極めて困難であっ
た。

≪発明が解決しようとする問題点≫ したがって、補強用線材をコンクリート構造体の外周に
整然と均等に捲回する自動化装置が望まれている。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたもので、そ
の目的は、補強用線材を既存柱に効果的に巻き付けるこ
とのできる比較的構造簡単にして作動確実な装置を提供
するにある。

≪問題点を解決するための手段≫ 上記目的を達成するため、本発明に係る補強用線材の巻
付装置は、コンクリート構造体を補強すべくこれに巻回
される補強用線材を繰り出すボビンを、該コンクリート
構造体の周りに旋回させつつその長手方向に沿ってスラ
イド移動させるようにした補強線材の巻付装置におい
て、上記コンクリート構造体をその周方向に囲繞して固
定されるリング体と、該リング体に沿って走行自在に設
けられ、上記コンクリート構造体に向かって補強用線材
を繰り出すボビンと、該ボビンに設けられて繰り出し張
力を制御するトルクリミッタと、上記リング体に上記コ
ンクリート構造体周りに配設され、上記ボビンに連結さ
れてこれを旋回走行させる環状の動力伝達手段と、上記
リング体に搭載され上記動力伝達手段を駆動する第１の
駆動源と、上記リング体を上記コンクリート構造体の長
手方向に沿ってスライド移動させるためのスライド移動
手段と、このスライド移動手段を駆動する第２の駆動源
とを備えたことを特徴とする。

また、前記動力伝達手段がチェーンである。

また、前記リング体が、前記コンクリート構造体の長手
方向に互いに間隔を隔てて配置された支持基板と案内基
板とから構成され、これら基板間に前記動力伝達手段が
配設される。

また、前記リング体が、前記スライド移動手段にスライ
ド制御される支持台座に支持されている。

≪作 用≫ 本発明の作用について述べると、コンクリート構造体を
補強すべくこれに巻回される補強用線材を繰り出すボビ
ンは、上記コンクリート構造体を囲繞するリング体に沿
って走行自在に設けられているとともに、上記コンクリ
ート構造体周りに配設された環状の動力伝達手段に連結
されている。そして、このボビンは、動力伝達手段がリ
ング体に搭載された第１の駆動源により駆動されて、コ
ンクリート構造体周りを旋回走行させられる。さらに、
このボビンは、スライド移動手段が第２の駆動源により
駆動されて、リング体とともにコンクリート構造体の長
手方向に沿ってスライド移動させられる。これによっ
て、コンクリート構造体の外周面には、補強用線材が螺
旋状に巻き付けられ、当該コンクリート構造体に対し補
強を行うことができる。

また、第１の駆動源によりボビンの回転速度を制御する
か、または第２の駆動源によりボビンの移動速度を制御
することによって、所望の巻付ピッチで巻き付けること
ができる。これに加えて、補強用線材を巻き付けながら
上記回転速度または移動速度を変更すれば、巻き付けピ
ッチの増減変更を行って補強用線材の疎密調整を容易に
行うことができ、コンクリート構造体の補強を適切に行
うことができる。

≪実施例≫ 以下、本発明の好適な実施例について第１図乃至第４図
を参照して説明する。

第１図はこの実施例装置の概要構成を示す斜視図であ
り、また第２図および第３図はその昇降手段，回転手段
部分を拡大して示すそれぞれ構成説明図、第４図は同上
回転体の別の構成説明図である。

これらの第１図乃至第４図において、符号Ａは捲回対象
としての既存コンクリート構造体であって、この場合、
横断面円形状（第４図は横断面矩形状）をなす柱部材で
あり、またＢはこの実施例に係る線材巻付装置、Ｃは床
面である。

しかして、前記線材巻付装置Ｂは、既存コンクリート構
造体Ａの外周囲に着脱自在なように任意の分割面1a,1a
および2a,2a並びに3a,3aでそれぞれ分割可能にされた各
１組からなる固定リング基鈑1,1および支持リング基鈑
2,2並びに案内リング基鈑3,3を有する。

固定リング基鈑1,1は床面Ｃ上に置かれ、その上方に支
持リング基鈑2,2を配置し、更に案内リング基鈑3,3は支
持リング基鈑2,2から所定の間隔をとった上方位置に配
する。

これら基鈑2,2と基鈑3,3の配置手段については、その外
周面複数箇所を、本例では平衡性を有して安定性に優れ
る弧度120゜間隔で把持している位置決め部材４によっ
て支持リング基鈑2,2と案内リング基鈑3,3との離隔位置
を固定する。この離隔寸法は、炭素繊維等の補強用長繊
維５を予め巻付けたボビン６とこれに直列に接続したト
ルクリミッター７との支軸８が支持リング基鈑2,2と案
内リング基鈑3,3との間に垂直方向に収納できる程度で
ある。

位置決め部材４は円筒体の上下に舌状の把持片9,9が水
平方向へ突設されたもので、その上下の離隔寸法は、支
持リング決鈑2,2と案内リング基鈑3,3との所要の離隔寸
法である。

支持リング基鈑2,2と案内リング基鈑3,3との相対位置は
上記位置決め部材４の把持片9,9で把持固定される。

位置決め部材４の円筒体部分に挿入遊嵌させて、かつ固
定リング基鈑1,1上に弧度120゜間隔で配置した支持ボス
10内に基端部を嵌入植設している案内杆11に沿って各基
鈑2,2,3,3は上下に移動が可能である。

すなわち、位置決め部材４は案内杆11によって上下方向
へ移動可能に支持されている。したがって、位置決め部
材４または支持リング基鈑2,2や案内基鈑3,3の何れかを
外部から上下方向に駆動すれば、ボビン６はコンクリー
ト構造体Ａの上下方向へ位置を変え得る。

そのため、本例の昇降機構12は、回転速度制御可能な減
速機付モーター13と駆動ネジ軸14と支持軸15と支持台座
16と基台17とを主構成部材としている。これらの構造
は、固定リング基鈑1,1の任意の外周縁部に設置した基
台17上に駆動ネジ軸14の基端部を回転自在な状態で、ま
た支持軸15の基端部を固定した状態で、それぞれに植立
支持させると共に、駆動ネジ軸14の下端部にウォームホ
イール18を固定してあり、かつ昇降機構12の基台17上に
は、モーター13を設け、このモーター13の出力軸にウォ
ームギヤ19を取付けて上記ウォームホイール18に噛合さ
せ、その制御された回転出力により、駆動ネジ軸14を回
転駆動し得るようになっている。

そしてまた、前記昇降機構12は、前記駆動ネジ軸14およ
び支持軸15の中途位置にあって、それぞれに軸部20およ
び21を設けた支持台座16を有しており、前者の軸部20に
は、例えば円滑なネジ送り作動をなし得るボールネジ軸
受22などを介して、駆動ネジ軸14に螺合させ、後者の軸
部21には、リニアベアリング23を介して、支持軸15に安
定的、かつ円滑に摺動案内できるように嵌挿させると共
に、前記支持台座16の先端部は支持リング基鈑2,2の裏
面にボルト24で固定している。

次に、ボビン６をコンクリート構造体Ａの外周に沿って
旋回させる回転手段25について説明する。

この回転手段25は、ボビン６の旋回用モーター26と、チ
ェーン27、及び前出のトルクリミッター７から成る。

モーター26は支持リング基鈑2,2の裏面にアングル材28
で取付けられ、その出力軸は基鈑2,2を貫通して基鈑2,2
の表面上に突出している。この出力軸の突出している先
端部はスプロケット29を取付ける。

チェーン27は支持リング基鈑2,2の表面上において、そ
の円周方向に沿う環状に張設されている。

支持リング基鈑2,2の表面上には弧度45゜間隔で配した
ガイドローラ30が取付けられており、チェーン27はこの
ガイドローラ30の外側に掛け回すことによって略円形状
に支持リング基鈑2,2の上に張設されているのである。

前記モーター26の出力軸に取付けたスプロケット29はチ
ェーン27の外側に噛み合わせている。

一方、ボビン６とトルクリミッター７とを直列に接続し
た支軸８はその上下両端部を支持リング基鈑2,2と案内
リング基鈑3,3とで鉛直方向に支持される。案内リング
基鈑3,3の裏面には円形の案内溝33が形成される。この
中に支軸８の上端に固定したベアリング32が受容され
る。支軸８の下端部も同様に、支持リング基鈑2,2の上
面に削設した円形の案内溝33内にベアリング34を介して
遊嵌支持されている。

支軸８には補強用長繊維５を巻いたボビン６と、その下
側にトルクリミッター７が設けられ、重量的に大きくな
るので、重量支持車輪（キャスターでも可）35をトルク
リミッター７の下に取付けている。

ボビン６はベアリング32,34と車輪35とによって案内溝3
1,33の案内方向に従って自由に移動できるとともに、支
軸８に対しても回転自在である。

これをトルクリミッター７の外殻に取付けた連結板36で
チェーン27に連結し、チェーン27の移動によってボビン
６は案内溝31,33内を移動する。

支軸８に一体的に取付けたボビン６とトルクリミッター
７は、チェーン27に連結板36で複数台を任意間隔で配置
してよい。

このトルクリミッター７と称するものは、電動機応用機
器等の分野において広く使用されている用語ではある
が、その内容，作用等について個々に差異があり、本実
施例のものはクラッチとバネとリンクで構成し、回転入
力軸の入力を一定のトルクの回転出力に変換するもので
ある。

なお、補強用線材としては、従来公知のストランド鋼
線，繊維強化樹脂などを用いて良く、例えば、エポキシ
樹脂を炭素繊維，ガラス繊維などで強化した複合材を用
いるときは、高抗張力でしかも軽量であることなどの点
で、コンクリート構造体に発生するクラッチの拡大成長
を制御し得ることから頗る効果的である。

この実施例による装置構成では、まず、当初には、昇降
機構12のモーター13により駆動ネジ軸14を比較的高速回
転駆動させることで、案内リング基鈑3,3を、一旦構造
体Ａの上端部位置まで直線的に手早く移動させ、かつ支
持リング基鈑2,2上のボビン６から繰出した補強用長繊
維５の端部を、この被対象コンクリート構造体Ａの上端
外面の一部に適宜巻回止着させておく。

続いて、今度は、昇降機構12のモーター13および回転手
段15のモーター26を共に制御された回転速度で駆動させ
ることによって、モーター13では、駆動ネジ軸14の所定
速度による螺進作動に伴い、回転手段25の支持台座16を
支持軸15に沿わせて、ひいては支持リング基鈑2,2を各
案内杆11に沿わせて次第に降下させ、かつ、モーター26
では、所定速度によるスプロケット29の回転駆動によ
り、チェーン27を介してボビン６を構造体Ａの周囲に旋
回させることになる。

これら総合された各作動、つまりチェーン27に対する下
降，回転作動のために、このチェーン27に取付けたボビ
ン６からは補強用長繊維５が繰り出される。ボビン６
は、チェーン27の回転作動に伴い、トルクリミッター７
によって均一な回転抵抗を付与されるので、繰り出され
る補強用長繊維５は、所定の張力で繰り出され、前記コ
ンクリート構造体Ａの上端部から下端部にわたって、そ
の周囲に所定の間隔ピッチで一方向へ連続的な螺旋状に
巻回される。ここで、ボビン６の昇降速度または回転速
度を、それぞれモーター13または26により自在に制御で
きるため、所望の巻付ピッチで巻き付けることができ
る。さらに加えて、巻付中に上記昇降速度または回転速
度を変更することにより、巻付途中において巻付ピッチ
を自在に増減させることができ、コンクリート構造体Ａ
に巻き付ける補強用長繊維５の疎密張設を行うことがで
きる。

また、以上の実施例では被補強体が円柱体を成すコンク
リート構造体Ａであったが、第４図（ａ）に示す如く、
コンクリート構造体Ａが角柱体の場合には、その角隅の
弧状度は90゜であって、巻回される補強用線材は急激に
角度の変更を強いられ、補強用線材の均一な巻回という
目的からは不利である。その場合には、同図のように支
持リング基鈑2,2上を走らせる環状の回転体であるとこ
ろのチェーン27は、支持リング基鈑2,2上に構造体Ａの
外周形状に合せた環状にガイドローラ30で案内張設す
る。

こうすることにより、ボビン６の移動方向を被巻回構造
体の外形変化角に追従させ、補強用線材の巻回方向とボ
ビン６からの繰り出し角を可及的に一定に保持し得る。

同図（ｂ）は支持リング基鈑2,2上の回転体をチェーン2
7に代えて、リング板27aとしたものである。その外周に
歯を形成し、これに旋回用のモータ26のスプロケット29
を噛合させてリング板27aを回転させてもよいが、この
場合にはリング板27aの外周はそのままで、スプロケッ
ト29の代りにゴムローラ29aを用いてリング板27aをゴム
ローラ29aの圧接回転で回転させてもよい。チェーン27
に比べると騒音の発生が少ないし、構造体Ａの外周囲に
設置する作業も幾らか簡単である。

以上から、本実施例の作用について述べると、コンクリ
ート構造体Ａの外面に補強用長繊維５を巻き付ける装置
Ｂにおいて、コンクリート構造体Ａを囲繞して支持リン
グ基鈑2,2および案内リング基鈑3,3を設け、固定リング
基鈑1,1上に植立された複数本の案内杆11には、それぞ
れ位置決め部材４を上下摺動自在に嵌装させて、上記支
持リング基鈑2,2と案内リング基鈑3,3との相対離隔位置
を保持し、この支持リング基鈑2,2上に走行自在に装着
したチェーン27と、このチェーン27にトルクリミッター
７を介して取付けたボビン６とを具備し、このボビン６
の支軸８は案内リング基鈑3,3によってコンクリート構
造体Ａの周囲を案内支承している。また、平行して植立
された駆動ネジ軸14,支持軸14を有して、同駆動ネジ軸1
4の回動制御により昇降作動を得る昇降機構と上記回転
体との運動が相俟ってボビン６を構造体に沿わせて螺旋
状に移動できるようになっている。従って、コンクリー
ト構造体Ａを囲繞して配置される支持リング基鈑2,2上
のチェーン27を昇降機構12と回転手段25とから得られる
昇降並びに回転速度制御により、同構造体Ａの外面部に
対するところの、所定の間隔ピッチによる補強用線材の
連続的な捲回が果され、同時にトルクリミッター７によ
ってボビン６から長繊維５を繰出す張力制御により、所
定の捲回張力が得られるのである。

このことから、一般的に現場条件に種々の制約を受ける
ことの多い既存コンクリート構造体Ａに、現場作業によ
って、その外面部への補強用長繊維５の捲回を、所期通
りに整然としかも極めて容易に行なうことができ、また
支持リング基鈑2,2と案内リング基鈑3,3との間にボビン
６は確実に支承され、これを駆動するチェーン27はＶベ
ルト、チェーン等でもよいので、取扱や運搬に便利であ
り、コンクリート構造体Ａの外形々状にもガイドローラ
30の設置点を変更するだけで容易に対応できる。

さらに、位置決め部材４で支持リング基鈑2,2と案内リ
ング基鈑3,3との間隔を保持し、かつこれを案内杆11に
沿って上下動可能としているので、ボビン６にの引張り
によって加えられる横方向の力に対しても充分に耐え得
る。

殊に、昇降用のモータ13と旋回用のモータ26との回転速
度を制御するだけの単純な操作により、補強用線材の捲
回ピッチ間隔を任意に調整できるとともに、巻付中にお
いて上記昇降速度または回転速度を変更し、巻付ピッチ
を増減させることで、コンクリート構造体Ａに巻き付け
る補強用長繊維５の疎密調節を行うことができるので、
コンクリート構造体Ａに対して適切な補強を行うことが
できる。

≪効 果≫ 以上詳述したように、本発明によれば、コンクリート構
造体を補強すべくこれに巻回される補強用線材を繰り出
すボビンを、第１の駆動源によってコンクリート構造体
周りを旋回走行させながら、第２の駆動源によってコン
クリート構造体の長手方向に沿ってスライド移動させる
だけで、コンクリート構造体の外周面に対し螺旋状に補
強用線材を巻き付けることができるので、補強用線材の
捲回を整然としかも極めて容易に行なうことができる。

殊に、第１の駆動源によりボビンの回転速度を制御する
か、または第２の駆動源によりボビンの移動速度を制御
することによって、所望の巻付ピッチで補強用線材を巻
き付けることができるとともに、補強用線材を巻き付け
ながら上記回転速度または移動速度を変更して巻き付け
ピッチの増減変更を行うことで、補強用線材の疎密調整
を行うことができるので、コンクリート構造体の補強を
適切に行うことができる。

【図面の簡単な説明】 第１図はこの発明に係る線材捲回装置の一実施例による
概要構成を示す斜視図であり、また第２図および第３図
はその昇降機構，回転手段部分を共に拡大して示すそれ
ぞれ構成説明図、第４図（ａ），（ｂ）は同回転手段の
別の構成説明図である。 Ａ……既存コンクリート構造体 Ｂ……線材巻付装置 1,1……分割された固定リング基鈑 2,2……分割された支持リング基鈑 3,3……分割された案内リング基鈑 ４……位置決め部材、５……補強用長繊維 ６……ボビン、７……トルクリミッター ８……支軸、９……把持片 11……案内杆、12……昇降機構 16……支持台座、25……回転手段 26……旋回用モータ、27……チェーン 27a……リング板、29……スプロケット 29a……ゴムローラ、30……ガイドローラ 31,33……案内溝、35……重量支持車輪

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンクリート構造体を補強すべくこれに巻
   回される補強用線材を繰り出すボビンを、該コンクリー
   ト構造体の周りに旋回させつつその長手方向に沿ってス
   ライド移動させるようにした補強線材の巻付装置におい
   て、 上記コンクリート構造体をその周方向に囲繞して固定さ
   れるリング体と、該リング体に沿って走行自在に設けら
   れ、上記コンクリート構造体に向かって補強用線材を繰
   り出すボビンと、該ボビンに設けられて繰り出し張力を
   制御するトルクリミッタと、上記リング体に上記コンク
   リート構造体周りに配設され、上記ボビンに連結されて
   これを旋回走行させる環状の動力伝達手段と、上記リン
   グ体に搭載され上記動力伝達手段を駆動する第１の駆動
   源と、上記リング体を上記コンクリート構造体の長手方
   向に沿ってスライド移動させるためのスライド移動手段
   と、このスライド移動手段を駆動する第２の駆動源とを
   備えたことを特徴とする補強線材の巻付装置。
2. 【請求項２】前記動力伝達手段がチェーンである特許請
   求の範囲第１項記載の補強線材の巻付装置。
3. 【請求項３】前記リング体が、前記コンクリート構造体
   の長手方向に互いに間隔を隔てて配置された支持基板と
   案内基板とから構成され、これら基板間に前記動力伝達
   手段が配設される特許請求の範囲第１項または第２項記
   載の補強線材の巻付装置。
4. 【請求項４】前記リング体が、前記スライド移動手段に
   スライド制御される支持台座に支持されている特許請求
   の範囲第１項から第３項いずれかに記載の補強線材の巻
   付装置。