JPH10109369A

JPH10109369A - 繊維補強合成樹脂製構造部材

Info

Publication number: JPH10109369A
Application number: JP8284736A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Sugiyama; 兆旦杉山; Toshiyuki Ono; 利之小野; Naoharu Sato; 直治佐藤
Original assignee: Arisawa Mfg Co Ltd; Railway Technical Research Institute
Current assignee: Arisawa Mfg Co Ltd; Railway Technical Research Institute
Priority date: 1996-10-07
Filing date: 1996-10-07
Publication date: 1998-04-28
Anticipated expiration: 2016-10-07
Also published as: JP3741492B2

Abstract

(57)【要約】【課題】断面剛性の大きいＦＲＰ製構造部材を提供す
る。【解決手段】繊維補強合成樹脂材料からなり一又は複
数の空洞又は凹部を有する形状に形成された被覆材１１
と、空洞又は凹部の一部又は全部に充填されるモルタル
系又はコンクリート系の充填材１２を備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、繊維補強合成樹脂
材料からなる被覆材中にモルタル系又はコンクリート系
の充填材を充填させた繊維補強合成樹脂製構造部材に関
するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ガラス繊維等の繊維を合成樹脂内
に配置した繊維補強合成樹脂（以下、「ＦＲＰ」とい
う。ＦＲＰ：Fiber Reinforced Plastics ）からなる繊
維補強合成樹脂製構造部材が知られている。この繊維補
強合成樹脂製構造部材は、ＦＲＰによりＴ型断面等を有
する中空筒状に成形されており、構造物中において梁等
として使用されていた。このようなＦＲＰ製の中空構造
部材は、軽量である上、腐食に対して強く、これらの機
能が要求される海浜地区等において用いられていた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記し
た従来のＦＲＰ製の中空構造部材においては、強度は十
分確保でき特に問題はなかったが、断面の剛性はあまり
大きくできなかった。このため、例えば梁として使用し
た場合には、たわみ変形量が大きく、構造物に要求され
る機能を果たせない場合があった。これは、断面内での
変形拘束が小さく、変形に対して断面の隅角部が弱点と
なるためと考えられる。

【０００４】上記の問題を解決するため、断面の大きな
大型構造部材では、空洞部分に補強リブを設けるという
対策がとられるが、このような対策を行った場合でも、
断面内での変形拘束は完全ではなく、変形に対する断面
剛性を大きくすることは困難である。

【０００５】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、断
面剛性の大きいＦＲＰ製構造部材を提供することにあ
る。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る繊維補強合成樹脂製構造部材は、繊維
補強合成樹脂材料からなり一又は複数の空洞又は凹部を
有する形状に形成された被覆材と、前記空洞又は凹部の
一部又は全部に充填されるモルタル系又はコンクリート
系の充填材とを備えたことを特徴とする。

【０００７】上記において、好ましくは、前記被覆材
は、ガラス又は炭素若しくは合成樹脂からなる長繊維、
又はガラス又は炭素若しくは合成樹脂からなる平板状補
強材のうちのいずれか又はこれらの適宜の組合わせによ
り補強される。

【０００８】また、上記において、好ましくは、前記充
填材は、無収縮性を有するように配合されたモルタル又
はコンクリート若しくは軽量コンクリートである。

【０００９】また、上記において、好ましくは、前記充
填材は、短繊維又は筋状補強材若しくは鉄骨のうちのい
ずれか又はこれらの適宜の組合わせにより補強される。

【００１０】また、上記において、好ましくは、前記短
繊維は、鋼繊維又はガラス繊維又は炭素繊維若しくは合
成樹脂繊維のうちのいずれか又はこれらの適宜の組合わ
せを含む。

【００１１】また、上記において、好ましくは、前記筋
状補強材は、鉄筋又は繊維補強合成樹脂筋のうちのいず
れか又はこれらの適宜の組合わせを含む。

【００１２】また、上記において、好ましくは、前記被
覆材中における前記長繊維又は前記平板状補強材と前記
充填材との間、又は前記被覆材中における前記長繊維又
は前記平板状補強材と前記被覆材の外表面との間には、
前記長繊維又は前記平板状補強材の変質又は腐食を防止
する防護材が配置される。

【００１３】また、上記において、好ましくは、前記防
護材は、合成樹脂材料からなる不織布により形成され
る。

【００１４】また、上記において、好ましくは、前記被
覆材は引抜き成形法又は押出し成形法により製造され
る。

【００１５】また、上記において、好ましくは、前記被
覆材は、中空の筒状に形成される。

【００１６】また、上記において、好ましくは、前記被
覆材は、前記空洞又は凹部は、隔壁により複数の室又は
部分に区画される。

【００１７】また、上記において、好ましくは、前記被
覆材は一端が開放されるとともに他端が閉塞された中空
筒状に形成され、未固化の前記充填材を前記開放端から
充填したのちに固化させる。

【００１８】また、上記において、好ましくは、前記被
覆材は両端が閉塞された中空筒状に形成されるとともに
充填孔を有し、未固化の前記充填材を前記充填孔から充
填したのちに固化させる。

【００１９】また、上記において、好ましくは、磁気浮
上式鉄道のガイドウェイを構成する案内車輪走行路に用
いられる。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。図１は、本発
明に係る繊維補強合成樹脂製構造部材の第１実施形態で
ある梁部材の構成を示す図であり、図１（Ａ）は全体構
成を示す斜視図を、図１（Ｂ）は被覆材の構成を示す一
部拡大斜視図を、それぞれ示している。図１（Ａ）に示
すように、この梁部材１０１は、被覆材１１と充填材１
２を備えて構成されている。

【００２１】被覆材１１は、略「Ｔ」字形状の中空筒状
に形成された繊維補強合成樹脂製の部材である。被覆材
１１は、図１（Ｂ）に示すように、合成樹脂からなる母
材１１ａ中に、長繊維１１ｂと、マット１１ｃ及び１１
ｄが配置されて補強されている。マット１１ｃは、母材
１１ａ中において長繊維１１ｂの充填材側に配置され、
マット１１ｄは、母材１１ａ中において長繊維１１ｂの
外表面側に配置される。また、母材１１ａ中には、マッ
ト１１ｃの充填材側に防護材１１ｅが配置され、マット
１１ｄの外表面側に防護材１１ｆが配置されている。

【００２２】母材１１ａとしては、熱硬化性樹脂、熱可
塑性樹脂、汎用樹脂、エンジニアリングプラスチックス
等が使用可能である。例えば、不飽和ポリエステル、フ
ェノール樹脂、エポキシ樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリアセタ
ール、ポリアミド樹脂等が挙げられる。

【００２３】長繊維１１ｂとしては、ガラス繊維、炭素
繊維、合成樹脂繊維等が使用可能である。合成樹脂繊維
としては、例えば、芳香族ポリアミド樹脂（アラミド樹
脂）繊維等が挙げられる。

【００２４】また、マット１１ｃ及び１１ｄとしては、
ガラス繊維、炭素繊維、合成樹脂繊維等からなる織布
（クロス）又は不織布等が使用可能である。合成樹脂繊
維としては、例えば、芳香族ポリアミド樹脂繊維等が挙
げられる。このマット１１ｃ及び１１ｄは、平板状部材
に相当している。

【００２５】なお、被覆材１１中における長繊維とマッ
トの配置は、上記とは逆であってもよく、例えば、マッ
トを挟むようにマットの上下両側に長繊維を配置しても
よい。また、マットは、長繊維の充填材側、又は長繊維
の外表面側のいずれかの片側のみに配置されるようにし
てもよい。あるいは、長繊維とマットのいずれか一方、
又は両方はそれぞれ複数段重ねて配置してもよい。

【００２６】防護材１１ｅは、被覆材１１中において、
マット１１ｃの充填材側に配置される。この防護材１１
ｅは、充填材１２がセメントモルタル又はセメントコン
クリート等のセメント系物質の場合はアルカリ性を示す
ことから、マット１１ｃを化学的に変質させたり腐食さ
せたりすることを防止するために配置されるものであ
る。なお、被覆材１１中において、充填材の近傍に長繊
維１１ｂが配置される場合には、防護材１１ｅを長繊維
１１ｂの充填材側に配置してもよい。

【００２７】また、防護材１１ｆは、被覆材１１中にお
いて、マット１１ｄの外表面側に配置される。この防護
材１１ｆは、紫外線等の環境条件がマット１１ｄを化学
的に変質させたり腐食させたりすることを防止するため
に配置されるものである。なお、被覆材１１中におい
て、外表面の近傍に長繊維１１ｂが配置される場合に
は、防護材１１ｆを長繊維１１ｂの外表面側に配置して
もよい。

【００２８】これらの防護材１１ｅ，１１ｆとしては、
ポリエステル等の合成樹脂材料からなる不織布等が使用
可能である。なお、これらの防護材１１ｅ，１１ｆは、
充填材の材質、被覆材の外部の環境条件によっては設置
しなくてもよい。

【００２９】上記した被覆材１１は、例えば、「引抜き
成形法」により製造される。この引抜き成形法では、母
材１１ａとして熱硬化性樹脂を用い、長繊維１１ｂとマ
ット１１ｃ及び１１ｄと防護材１１ｅ，１１ｆを重ねて
液状の母材１１ａを含浸し、金型（図示せず）に引き込
み、加熱することにより母材１１ａを硬化させる。硬化
状態でプーラー（図示せず）により金型内の被覆材１１
を連続的に引く抜くことにより、中空筒状の被覆材１１
を成形する。

【００３０】また、被覆材１１は、母材１１ａとして熱
可塑性樹脂を用いる「押出し成形法」によっても製造可
能である。

【００３１】充填材１２は、被覆材１１内の略「Ｔ」字
形状の空洞に充填されている。充填材１２としては、無
収縮性を有するように配合されたセメントモルタル、無
収縮性を有するように配合されたセメントコンクリー
ト、無収縮性を有するように配合された軽量コンクリー
ト等のモルタル系又はコンクリート系の充填材が使用可
能である。

【００３２】無収縮性のセメントモルタルは、セメント
と水と砂に加え、膨張材、混和材及び混和剤等を配合し
て練混ぜることにより生成することができる。また、無
収縮性のセメントコンクリートは、セメントと水と細骨
材（砂）と粗骨材（砂利）に加え、膨張材、混和材及び
混和剤等を配合して練混ぜることにより生成することが
できる。また、無収縮性の軽量コンクリートは、無収縮
性コンクリートにおいて、粗骨材として多孔質の人工軽
量骨材等を用いることにより生成することができる。

【００３３】また、上記の無収縮モルタル、無収縮コン
クリート、無収縮軽量コンクリートにおいては、上記の
配合に加え、スチレンブタジエンゴムラテックス、エチ
レン酢酸ビニルとポリアクリル酸エステルのエマルジョ
ン等のポリマー混和剤をさらに混合することにより、セ
メントとポリマーの両方を結合材とするポリマーセメン
トモルタルやポリマーセメントコンクリートとしてもよ
い。あるいは、結合材としてセメントを全く用いず、熱
硬化性樹脂又は熱可塑性樹脂を結合材としこれらにより
骨材を結合するポリマーモルタル、ポリマーコンクリー
トとしてもよい。さらに、硬化後のセメントモルタル、
又はセメントコンクリート中にモノマーなどを含浸させ
ポリマーと一体化させたポリマー含浸モルタル、ポリマ
ー含浸コンクリートとしてもよい。

【００３４】充填材１２は、材料を混合して練り混ぜ、
未固化の流動状態で被覆材１１の空洞部分に充填し、固
化させることにより形成する。

【００３５】この充填材１２は、短繊維の混合によって
補強されてもよい。充填材１２がセメントコンクリート
の場合には、繊維補強コンクリート（ＦＲＣ：Fiber Re
inforced Concrete ）となる。この短繊維としては、
鋼、ガラス、炭素、合成樹脂からなる短繊維等が使用可
能である。合成樹脂繊維としては、例えば、芳香族ポリ
アミド樹脂繊維等が挙げられる。また、これらの短繊維
単独だけでなく、これら短繊維の適宜の組合わせも使用
可能である。

【００３６】充填材１２は、内部に筋状補強材を埋設す
ることによって補強されてもよい。この筋状補強材とし
ては、鉄筋、繊維補強合成樹脂を鉄筋状に形成した部材
（以下、「ＦＲＰ筋」という。）等が使用可能である。
ＦＲＰ筋は、芳香族ポリアミド樹脂等の合成樹脂からな
る筋状の母材（図示せず）の内部に、長繊維（図示せ
ず）が長手方向に配置され補強されたものである。合成
樹脂としては１１ａと同様のものが、長繊維としては、
１１ｂと同様のものが、それぞれ使用可能である。充填
材１２がセメントコンクリートで筋状補強材が鉄筋の場
合には、鉄筋コンクリート（ＲＣ：Reinforced Concret
e ）となる。なお、上記した筋状補強材としては、芳香
族ポリアミド樹脂等の合成樹脂からなる長繊維状の部材
も含まれる。

【００３７】また、充填材１２は、内部に鉄骨を埋設す
ることによって補強されてもよい。鉄骨としては、例え
ば、Ｈ型鋼、山型鋼等の型鋼、あるいはこれらの型鋼を
溶接等によって組み合わせた部材が使用可能である。充
填材１２がセメントコンクリートの場合には、鉄骨コン
クリート（ＳＲＣ：Steel Reinforced Concrete ）とな
る。また、短繊維、筋状補強材、あるいは鉄骨単独だけ
でなく、これらの適宜の組合わせによって補強を行って
もよい。

【００３８】次に、図１に示す梁部材１０１に荷重を載
荷した試験の結果を図２に示す。図２（Ａ）は梁部材１
０１に荷重Ｐを加えた場合の荷重−変位曲線図を、図２
（Ｂ）は荷重Ｐの載荷条件を、それぞれ示している。図
２（Ｂ）に示すように、載荷試験に使用した梁部材１０
１は、全長１７６０ｍｍで単純支持されており、両支点
から５８７ｍｍの点にＰ／２の荷重が作用するようにな
っている。また、変位は梁部材の中央の点ｃにおいて計
測した。

【００３９】載荷試験の結果は、図２（Ａ）においてａ
で示す曲線（白色四角点を結んだ曲線）のようになっ
た。比較のため、梁部材１０１から充填材１２を除き被
覆材１１のみとした部材（以下、「無充填梁部材」とい
う。）について全く同一の載荷を行った結果、図２
（Ａ）においてｂで示す曲線（黒色三角点を結んだ曲
線）のようになった。

【００４０】この結果からわかるように、無充填梁部材
の場合は、荷重Ｐが４ｔ程度になると変位が急激に増大
する。一方、本実施形態の梁部材１０１の場合は、荷重
が１８ｔ程度まで荷重に対する変位の増加率はほぼ一定
であり、無充填梁部材の変位増加率よりも小さい。ま
た、図２（Ａ）の無充填梁部材の荷重−変位曲線におい
て急激な変化が生じる直前の点（屈曲点）の変位は、荷
重約４．０ｔのときに約７．５ｍｍとなるが、本実施形
態の梁部材１０１で変位が約７．５ｍｍとなるのは荷重
が約１０．５ｔのときである。このように、本実施形態
の梁部材１０１は、無充填の被覆材のみの場合に比べ、
荷重に対するたわみ変形量が小さく、梁の断面剛性が増
大していることがわかる。

【００４１】次に、本発明に係る繊維補強合成樹脂製構
造部材の第２実施形態について説明する。図３は、本発
明の第２実施形態である床版部材と、上記した梁部材１
０１とを用いて構成した土木構造物を示す斜視図であ
る。図３に示すように、この床版部材１０２は、被覆材
２１と充填材２２を備えて構成されている。

【００４２】被覆材２１は、扁平な略「ロ」字形状の中
空筒状に形成された繊維補強合成樹脂製の部材である。
被覆材２１は、梁部材１０１における被覆材１１と同様
の構成を有しており、同様の方法で製造される。充填材
２２は、被覆材２１内の略「ロ」字形状の空洞に充填さ
れるモルタル系又はコンクリート系充填材であり、その
構成や配合は梁部材１０１の場合と同様である。

【００４３】図３においては、受台コンクリート２０３
の上に梁部材１０１を所定間隔で並べ、梁部材１０１に
あらかじめ設けたボルト用孔（図５，６における１５参
照）に梁固定ボルト２０２Ａを挿通したのち梁固定ナッ
ト２０２Ｂを締結し、梁部材１０１を受台コンクリート
２０３に固定する。また、各梁部材１０１にはあらかじ
め床版固定ボルト２０１Ａを取り付けておき、各床版部
材１０２の対応する位置にあらかじめ設けたボルト用孔
（図示せず）に床版固定ボルト２０１Ａを挿通したのち
床版固定ナット２０１Ｂを締結し、床版部材１０２を梁
部材１０１に固定する。このようにして床版構造を構成
することができる。このような構造物は、例えば海浜地
区等の腐食しやすい環境に好適である。

【００４４】次に、上記の梁部材１０１を磁気浮上式鉄
道ガイドウェイの案内車輪走行路に用いる例を図４に示
す。図４（Ａ）は磁気浮上式鉄道ガイドウェイの高速用
トラバーサ分岐装置における断面図であり、図の左側と
右側はそれぞれ異なる断面を示している。また、図４
（Ｂ）は案内車輪走行路の一般部の断面を、図４（Ｃ）
は案内車輪走行路の支持装置部分における断面を、それ
ぞれ示している。

【００４５】図４（Ａ）の左側に示すように、ガイドウ
ェイ２０４Ａは、磁気浮上式車両の浮上・推進用のコイ
ル２０５Ａと、支持装置２０６Ａと、案内車輪走行路で
ある梁部材１０１と、支持ピン２０７Ａを有している。
支持装置２０６Ａに対応する梁部材１０１の位置には、
ピン孔１３が設けられており、このピン孔１３に支持ピ
ン２０７Ａが挿通され、ガイドウェイ２０４Ａの側壁上
部に設置された支持装置２０６Ａにより梁部材１０１が
支持されるようになっている。ピン孔１３の周辺には、
図４（Ｃ）に示すように、補強板２０８が取り付けられ
ている。

【００４６】図４（Ａ）の右側に示すガイドウェイ２０
４Ｂもガイドウェイ２０４Ａと同様の構成を有してお
り、磁気浮上式車両の浮上・推進用のコイル２０５Ｂ
と、支持装置２０６Ｂと、案内車輪走行路である梁部材
１０１と、支持ピン２０７Ｂを有して構成されている。

【００４７】梁部材１０１を上記のような磁気浮上式鉄
道ガイドウェイの案内車輪走行路に用いる場合には、コ
イルによる磁気浮上力や磁気推進力を妨害しないよう
に、充填材内部に設ける補強用の短繊維や筋状補強材は
合成樹脂や低磁性鋼等の低磁性材料によって形成するこ
とが望ましい。

【００４８】次に、上記した梁部材１０１を作成する方
法について説明する。図５は、梁部材１０１をプレキャ
スト方式で作成する場合の作成方法を示す斜視図であ
る。この作成方法では、被覆材１１は、図の右端が開放
されるとともに図の左端（図示せず）が閉塞された中空
筒状に形成されている。また、被覆材１１は、高さの異
なる受台２０９Ａと２０９Ｂの上に渡された受梁２１０
の上に右端が高く左端が低くなるような傾斜状態で載置
されている。被覆材１１の左側には空気抜き用の孔１４
が設けられている。この状態で、開放された右端から内
部の空洞へ未固化の充填材１２を充填し、固化させるこ
とにより梁部材１０１を作成する。図５において、１５
は、図３における受台コンクリート２０３等に固定する
ためのボルトを挿通するための孔である。また、２０１
Ａは、図３における床版部材１０２等を固定するための
ボルトである。

【００４９】また、図６は、梁部材１０１を現場施工で
作成する場合の作成方法を示す斜視図である。この作成
方法では、被覆材１１は、中空筒状で両端が蓋１７で閉
塞されている。また、被覆材１１は、鉄筋コンクリート
構造等の支持構造物によって支持されている。この被覆
材１１の右側には充填用の孔１６が設けられている。こ
の状態で、充填孔１６から内部の空洞へ未固化の充填材
１２を充填し、固化させることにより梁部材１０１を作
成する。図６において、１５は、図３における受台コン
クリート２０３等に固定するためのボルトを挿通するた
めの孔である。また、２０１Ａは、図３における床版部
材１０２等を固定するためのボルトである。

【００５０】次に、本発明に係る繊維補強合成樹脂製構
造部材の第３実施形態について説明する。図７は、本発
明の第３実施形態である梁部材の構成を示す斜視図であ
る。図に示すように、この梁部材１０３は、被覆材３１
と充填材３２を備えて構成されている。

【００５１】被覆材３１は、上板３１Ａと、Ｉ型桁３１
Ｂ，３１Ｃと、下板３１Ｄを有しており、全体として略
「ロ」字形状の中空筒状となるように組み合わされ、接
着、又はボルト，ナット等の結合具により固定されてい
る。上板３１Ａと、Ｉ型桁３１Ｂ，３１Ｃと、下板３１
Ｄは、繊維補強合成樹脂製の部材であり、梁部材１０１
における被覆材１１と同様の構成を有しており、同様の
方法で製造される。充填材３２は、被覆材３１内の略
「ロ」字形状の空洞に充填されるモルタル系又はコンク
リート系充填材であり、その構成や配合は梁部材１０１
の場合と同様である。

【００５２】この第３実施形態のように、一体成形の被
覆材ではなく、複数の部材を組み合わせて被覆材を構成
することによっても、本発明を実現することができる。

【００５３】次に、本発明に係る繊維補強合成樹脂製構
造部材の第４実施形態について説明する。図８は、本発
明の第４実施形態である梁部材の構成を示す斜視図であ
る。図に示すように、この梁部材１０４は、被覆材４１
と、充填材４２と、連結材４３を備えて構成されてい
る。

【００５４】被覆材４１は、上部が開放された略「Ｔ」
字形状の溝型部材の垂直部分に隔壁４５が設けられてお
り、略「Ｔ」字形状の凹部と、略「ロ」字形状の空洞を
有している。被覆材４１は、繊維補強合成樹脂製の部材
であり、梁部材１０１における被覆材１１と同様の構成
を有しており、同様の方法で製造される。

【００５５】充填材４２は、被覆材４１の略「Ｔ」字形
状の凹部と略「ロ」字形状の空洞内に充填されるモルタ
ル系又はコンクリート系充填材であり、その構成や配合
は梁部材１０１の場合と同様である。このように、隔壁
４５を設けることにより被覆材４１の内部の空洞を複数
の室に区画する構成とすると、隔壁４５が補強リブとし
て働き、梁部材１０４全体の剛性を高めることができ
る。また、図に示すように、内部に鉄筋４４等を埋設す
ることにより充填材４２を補強するようにしてもよい。

【００５６】また、連結材４３は、被覆材４１の上部開
放部付近に配置され、略「Ｔ」字形状の水平部分の被覆
材４１及び充填材４２が変形することを防止する。

【００５７】この第４実施形態のように、被覆材内部の
空洞ではなく、被覆材によって形成される凹部に充填材
を充填するようにしても、本発明を実現することができ
る。この場合には、必要に応じて、充填材が被覆材から
離脱することを防止するジベル等の離脱防止具を設けて
もよい。

【００５８】なお、本発明は、上記各実施形態に限定さ
れるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発
明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に
同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、い
かなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。

【００５９】例えば、上記各実施形態においては、繊維
補強合成樹脂製構造部材の例として梁部材と床版部材に
ついて説明したが、本発明はこれには限定されず、他の
繊維補強合成樹脂製構造部材、例えば柱部材、壁部材、
その他の補強用部材又は補剛用部材として使用してもよ
い。また、繊維補強合成樹脂製構造部材が支持する外力
としては、引張力、圧縮力、曲げ、せん断、ねじりの各
力のほか、これらの適宜の組合わせの力が作用するもの
であってもよい。

【００６０】また、上記各実施形態においては、被覆材
を引抜き成形法（又は押出し成形法）により製造する例
について説明したが、本発明はこれには限定されず、他
の方法を用いて製造してもよい。例えば、合成樹脂を含
浸させたガラスマットやガラスクロス等を型の上に置き
人間の手加工によって型とおりの形状に成形する「手加
工法（ハンドレイアップ法）」、合成樹脂を含浸させた
ガラスマットやガラスクロス等を型の上に置き真空ポン
プ等を用いた吸着によって型に密着させて型とおりの形
状に成形する「バキュームモールディング法」、合成樹
脂を含浸させたガラスマットやガラスクロス等を型の上
に置き圧縮空気を吹き込んで型に密着させて型とおりの
形状に成形する「プレッシャーバッグモールディング
法」、合成樹脂を含浸させたガラスマットやガラスクロ
ス等を下型の上に置いて上型を押し付けて型とおりの形
状に成形する「マッチドダイモールド法」、ガラスマッ
トやガラスクロス等を型上に置いて表面に合成樹脂と硬
化剤の混合物を吹き付けて型とおりの形状に成形する
「スプレーアップ成形法」等が挙げられる。

【００６１】また、上記各実施形態においては、被覆材
の内部の空洞あるいは被覆材に設けられる凹部の形状と
して、略「Ｔ」字形状の断面と略「ロ」字形状の断面を
例に挙げて説明したが、本発明はこれには限定されず、
他の断面形状、例えば略「Ｉ」字形状断面、略「Ｌ」字
形状断面、略「Ｈ」字形状断面、略「コ」字形状断面、
円形断面、多角形断面等であってもよい。

【００６２】また、上記した第４実施形態においては、
被覆材の内部の空洞を隔壁によって複数の室に区画する
例について説明したが、本発明はこれには限定されず、
被覆材に設けられる凹部を隔壁によって複数の部分に区
画するようにしてもよい。

【００６３】また、上記各実施形態においては、被覆材
の内部に形成される空洞、あるいは被覆材に設けられる
凹部の個数が一つの場合を例に挙げて説明したが、本発
明はこれには限定されず、一又は複数の隔壁等を適宜設
けて空洞あるいは凹部を複数形成してもよい。また、こ
れら一又は複数の空洞又は凹部のうち、全部を充填材で
充填してもよいし、それらの一部、すなわち一つの空洞
又は凹部の一部分、あるいは複数の空洞又は凹部のうち
のいくつかを充填材で充填するようにしてもよい。この
ように空洞又は凹部の一部のみの充填を行えば、繊維補
強合成樹脂製構造部材をさらに軽量化することが可能と
なる。また、充填材で充填された空洞又は凹部のうちの
一部又は全部を、短繊維、筋状補強材、鉄骨、あるいは
これらの適宜の組合わせによって補強するようにしても
よい。

【００６４】また、図５に示した実施形態においては、
被覆材の一端が開放され他端が閉塞された例を、また図
６に示した実施形態においては、被覆材の両端が閉塞さ
れた例を、それぞれ示したが、本発明はこれには限定さ
れず、被覆材の両端が開放され、充填材の充填時にのみ
被覆材の一端又は両端を仮の蓋等で閉塞するようにし、
充填材の固化後に蓋を取り外すようにしてもよい。

【００６５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
繊維補強合成樹脂材料からなり一又は複数の空洞又は凹
部を有する形状に形成された被覆材の空洞又は凹部の一
部又は全部にモルタル系又はコンクリート系の充填材を
充填するようにしたので、軽量かつ腐食に対して強く、
かつ繊維補強合成樹脂製構造部材の断面剛性を増大させ
ることができる。これにより、断面内での変形拘束を大
きくすることができ、梁として使用した場合には、たわ
み変形量を小さくすることができ、構造物に要求される
機能を十分発揮することができる、という利点がある。
また、これにより、低磁性を必要とする構造部材や腐食
しやすい環境への適用部材として有効であるとともに、
繊維補強合成樹脂製構造部材をコンクリート打設時の型
枠として利用できる、という利点も有している。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である梁部材の構成を示
す図であり、図１（Ａ）は全体構成を示す斜視図を、図
１（Ｂ）は被覆材の構成を示す一部拡大斜視図を、それ
ぞれ示している。

【図２】図１に示す梁部材の載荷試験の結果を示す図で
あり、図２（Ａ）は図１に示す梁部材に荷重を加えた場
合の荷重−変位曲線図を、図２（Ｂ）は荷重Ｐの載荷条
件を、それぞれ示している。

【図３】本発明の第２実施形態である床版部材と図１に
示す梁部材とを用いて構成した土木構造物を示す斜視図
である。

【図４】図１に示す梁部材を磁気浮上式鉄道ガイドウェ
イの案内車輪走行路に用いた例を示す図であり、図４
（Ａ）は磁気浮上式鉄道ガイドウェイの構成を示す断面
図を、図４（Ｂ）は案内車輪走行路の一般部の断面を、
図４（Ｃ）は案内車輪走行路の支持装置部分における断
面を、それぞれ示している。

【図５】図１に示す梁部材をプレキャスト方式で作成す
る場合の作成方法を示す斜視図である。

【図６】図１に示す梁部材を現場施工で作成する場合の
作成方法を示す斜視図である。

【図７】本発明の第３実施形態である梁部材の構成を示
す斜視図である。

【図８】本発明の第４実施形態である梁部材の構成を示
す斜視図である。

【符号の説明】

１１被覆材１１ａ母材１１ｂ長繊維１１ｃ，１１ｄマット１１ｅ，１１ｆ防護材１２充填材１３ピン孔１４空気抜孔１５ボルト用孔１６充填孔１７蓋２１被覆材２２充填材３１被覆材３１Ａ上板３１Ｂ，３１ＣＩ型桁３１Ｄ下板３２充填材４１被覆材４２充填材４３連結材４４鉄筋４５隔壁１０１，１０３，１０４梁部材１０２床版部材２０１Ａ床版固定ボルト２０１Ｂ床版固定ナット２０２Ａ梁固定ボルト２０２Ｂ梁固定ナット２０３受台コンクリート２０４Ａ，２０４Ｂガイドウェイ２０５Ａ，２０５Ｂコイル２０６Ａ，２０６Ｂ支持装置２０７Ａ，２０７Ｂ支持ピン２０８補強板２０９Ａ，２０９Ｂ受台２１０受梁２１１支持構造物

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤直治新潟県上越市南本町一丁目５番５号株式会社有沢製作所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】繊維補強合成樹脂材料からなり一又は複
数の空洞又は凹部を有する形状に形成された被覆材と、前記空洞又は凹部の一部又は全部に充填されるモルタル
系又はコンクリート系の充填材とを備えたことを特徴と
する繊維補強合成樹脂製構造部材。
【請求項２】請求項１に記載された繊維補強合成樹脂
製構造部材において、前記被覆材は、ガラス又は炭素若しくは合成樹脂からな
る長繊維、又はガラス又は炭素若しくは合成樹脂からな
る平板状補強材のうちのいずれか又はこれらの適宜の組
合わせにより補強されることを特徴とする繊維補強合成
樹脂製構造部材。
【請求項３】請求項１又は請求項２に記載された繊維
補強合成樹脂製構造部材において、前記充填材は、無収縮性を有するように配合されたモル
タル又はコンクリート若しくは軽量コンクリートである
ことを特徴とする繊維補強合成樹脂製構造部材。
【請求項４】請求項１ないし請求項３のうちのいずれ
か１項に記載された繊維補強合成樹脂製構造部材におい
て、前記充填材は、短繊維又は筋状補強材若しくは鉄骨のう
ちのいずれか又はこれらの適宜の組合わせにより補強さ
れることを特徴とする繊維補強合成樹脂製構造部材。
【請求項５】請求項４に記載された繊維補強合成樹脂
製構造部材において、前記短繊維は、鋼繊維又はガラス繊維又は炭素繊維若し
くは合成樹脂繊維のうちのいずれか又はこれらの適宜の
組合わせを含むことを特徴とする繊維補強合成樹脂製構
造部材。
【請求項６】請求項４に記載された繊維補強合成樹脂
製構造部材において、前記筋状補強材は、鉄筋又は繊維補強合成樹脂筋のうち
のいずれか又はこれらの適宜の組合わせを含むことを特
徴とする繊維補強合成樹脂製構造部材。
【請求項７】請求項２に記載された繊維補強合成樹脂
製構造部材において、前記被覆材中における前記長繊維又は前記平板状補強材
と前記充填材との間、又は前記被覆材中における前記長
繊維又は前記平板状補強材と前記被覆材の外表面との間
には、前記長繊維又は前記平板状補強材の変質又は腐食
を防止する防護材が配置されることを特徴とする繊維補
強合成樹脂製構造部材。
【請求項８】請求項７に記載された繊維補強合成樹脂
製構造部材において、前記防護材は、合成樹脂材料からなる不織布により形成
されることを特徴とする繊維補強合成樹脂製構造部材。
【請求項９】請求項１ないし請求項８に記載された繊
維補強合成樹脂製構造部材において、前記被覆材は引抜き成形法又は押出し成形法により製造
されることを特徴とする繊維補強合成樹脂製構造部材。
【請求項１０】請求項１ないし請求項９に記載された
繊維補強合成樹脂製構造部材において、前記被覆材は、中空の筒状に形成されることを特徴とす
る繊維補強合成樹脂製構造部材。
【請求項１１】請求項１ないし請求項１０に記載され
た繊維補強合成樹脂製構造部材において、前記空洞又は凹部は、隔壁により複数の室又は部分に区
画されることを特徴とする繊維補強合成樹脂製構造部
材。
【請求項１２】請求項１０に記載された繊維補強合成
樹脂製構造部材において、前記被覆材は一端が開放されるとともに他端が閉塞され
た中空筒状に形成され、未固化の前記充填材を前記開放
端から充填したのちに固化させることを特徴とする繊維
補強合成樹脂製構造部材。
【請求項１３】請求項１０に記載された繊維補強合成
樹脂製構造部材において、前記被覆材は両端が閉塞された中空筒状に形成されると
ともに充填孔を有し、未固化の前記充填材を前記充填孔
から充填したのちに固化させることを特徴とする繊維補
強合成樹脂製構造部材。
【請求項１４】請求項１ないし請求項１３に記載され
た繊維補強合成樹脂製構造部材において、磁気浮上式鉄道のガイドウェイを構成する案内車輪走行
路に用いられることを特徴とする繊維補強合成樹脂製構
造部材。