特開 2023-10323 補修構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023010323

(43)【公開日】2023-01-20

(54)【発明の名称】補修構造

(51)【国際特許分類】

   E04G 23/02 20060101AFI20230113BHJP

【ＦＩ】

E04G23/02 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021114381

(22)【出願日】2021-07-09

(71)【出願人】

【識別番号】000000099

【氏名又は名称】株式会社ＩＨＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000936

【氏名又は名称】弁理士法人青海国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】村上 岳央

(72)【発明者】

【氏名】山下 洋一

【テーマコード（参考）】

2E176

【Ｆターム（参考）】

2E176AA07

2E176BB01

(57)【要約】

【課題】引張力に対してより高い耐性を有する補修構造を提供すること。
【解決手段】補修構造１００は、き裂５０と、き裂５０と交差するように延在する補修孔と、を有する母材１と、補修孔に挿入され、かつ、き裂５０と交差するように延在する第１の辺２ｄおよび第２の辺２ｅを有する、補修部材２と、を備える。第１の辺２ｄは、第２の辺２ｅよりもき裂５０の端部５１に近い。補修部材２は、中心軸線２ａを含む。中心軸線２ａは、中心軸線２ａとき裂５０との間の交差部２ｂが、交差部２ｂにおけるき裂５０の伸展方向において、中心軸線２ａの両端部２ｃに比べて、き裂５０の端部５１から離れるように湾曲しており、第１の辺２ｄが、中心軸線２ａと同じ向きに湾曲している。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

き裂と、前記き裂と交差するように延在する補修孔と、を有する母材と、
前記補修孔に挿入され、かつ、前記き裂と交差するように延在し互いに反対側に位置する第１の辺および第２の辺を有する、補修部材であって、前記第１の辺は、前記第２の辺よりも前記き裂の端部に近く、当該補修部材は、前記第１の辺と前記第２の辺との間にあり、かつ、前記第１の辺上の点での前記き裂からの垂直距離と、前記第２の辺上の点での前記き裂からの垂直距離とが等しくなるようにとった、前記第１の辺および前記第２の辺上の２点の中点を結んで形成される中心軸線を含み、前記中心軸線は、前記中心軸線と前記き裂との間の交差部が、前記交差部における前記き裂の伸展方向において、前記中心軸線の両端部に比べて、前記き裂の前記端部から離れるように湾曲しており、前記第１の辺が、前記中心軸線と同じ向きに湾曲している、補修部材と、
を備える、補修構造。

【請求項2】

前記第２の辺も、前記中心軸線と同じ向きに湾曲している、請求項１に記載の補修構造。

【請求項3】

前記第２の辺は、前記第１の辺の曲率よりも小さな曲率で、前記中心軸線と反対向きに湾曲している、請求項１に記載の補修構造。

【請求項4】

き裂と、前記き裂と交差するように延在する補修孔と、を有する母材と、
前記補修孔に挿入され、かつ、前記き裂と交差するように延在し互いに反対側に位置する第１の辺および第２の辺を有する、補修部材とを備え、
前記補修部材の前記き裂の延長線を挟んだ第１半部の、前記母材の補修孔が形成された面と平行な面における面積重心である第１半部面積重心を前記延長線上に射影した点が、前記き裂と前記第１の辺の交点と、前記き裂と前記第２の辺の交点の中間点より、前記き裂の伸展方向において、前記き裂の端部に近い位置にあり、
前記補修部材の前記き裂の延長線を挟んだ第２半部の、前記母材の補修孔が形成された面と平行な面における面積重心である第２半部面積重心を前記延長線上に射影した点が、前記中間点より、前記き裂の伸展方向において、前記き裂の端部に近い位置にある、
補修構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は、補修構造に関する。

【背景技術】

【0002】

橋梁またはクレーン等の構造物で使用される金属（例えば、鋼）には、繰り返し荷重による疲労に起因して、き裂が生じ得る。このようなき裂を補修するための様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１は、き裂の進展を抑制するための構造を開示する。この構造では、き裂を有する板材に対して、き裂に交差するように孔が形成される。この孔に対して、き裂の進展を抑制するための部材が挿入される。この部材は、き裂と交差する方向に長手方向を有する。長手方向の両端は、中央部よりも大きな幅を有する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１９９８４６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

上記のようなき裂の補修構造では、き裂に対して曲げ力および引張力等の様々な荷重が加わる。したがって、このような補修構造は、様々な荷重に対してより高い耐性を有することが望まれる。

【0005】

本開示は、上記のような課題を考慮して、き裂に加わる荷重のうち、特に引張力に対してより高い耐性を有する、補修構造を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本開示の一態様に係る補修構造は、き裂と、き裂と交差するように延在する補修孔と、を有する母材と、補修孔に挿入され、かつ、き裂と交差するように延在し互いに反対側に位置する第１の辺および第２の辺を有する、補修部材であって、第１の辺は、第２の辺よりもき裂の端部に近く、補修部材は、第１の辺と第２の辺との間にあり、かつ、第１の辺上の点でのき裂からの垂直距離と、第２の辺上の点でのき裂からの垂直距離とが等しくなるようにとった、第１の辺および第２の辺上の２点の中点を結んで形成される中心軸線を含み、中心軸線は、中心軸線とき裂との間の交差部が、交差部におけるき裂の伸展方向において、中心軸線の両端部に比べて、き裂の端部から離れるように湾曲しており、第１の辺が、中心軸線と同じ向きに湾曲している、補修部材と、を備える。

【0007】

第２の辺も、中心軸線と同じ向きに湾曲していてもよい。

【0008】

第２の辺は、第１の辺の曲率よりも小さな曲率で、中心軸線と反対向きに湾曲していてもよい。

【0009】

本開示の他の態様に係る補修構造は、き裂と、き裂と交差するように延在する補修孔と、を有する母材と、補修孔に挿入され、かつ、き裂と交差するように延在し互いに反対側に位置する第１の辺および第２の辺を有する、補修部材とを備え、補修部材のき裂の延長線を挟んだ第１半部の、母材の補修孔が形成された面と平行な面における面積重心である第１半部面積重心を延長線上に射影した点が、き裂と第１の辺の交点と、き裂と第２の辺の交点の中間点より、き裂の伸展方向において、き裂の端部に近い位置にあり、補修部材のき裂の延長線を挟んだ第２半部の、母材の補修孔が形成された面と平行な面における面積重心である第２半部面積重心を延長線上に射影した点が、中間点より、き裂の伸展方向において、き裂の端部に近い位置にある。

【発明の効果】

【0010】

本開示によれば、引張力に対してより高い耐性を有する補修構造を提供することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】図１は第１実施形態に係る補修構造を示す平面図である。

【図2】図２は補修部材が挿入される前の図１の母材を示す平面図である。

【図3】図３は第２実施形態に係る補修構造を示す平面図である。

【図4】図４は比較例に係る補修構造を示す平面図である。

【図5】図５は第３実施形態に係る補修構造を示す平面図である。

【図6】図６は第４実施形態に係る補修構造を示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

以下に添付図面を参照しながら、本開示の実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す具体的な寸法、材料および数値等は、理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本開示を限定するものではない。なお、本明細書および図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略する。また、本開示に直接関係のない要素は図示を省略する。

【0013】

[第１実施形態]
図１は、第１実施形態に係る補修構造１００を示す平面図である。補修構造１００は、き裂５０を有する既存の構造物（例えば、橋梁またはクレーン等）に適用される。補修構造１００は、母材１と、複数（本実施形態では、４つ）の補修部材２と、を備える。なお、補修部材２の数は、例えば、き裂５０のサイズ等の様々な要因に応じて決定することができ、例えば、３つ以下または５つ以上であってもよい。

【0014】

母材１は、構造物の一部であることができ、金属（例えば、鋼）で形成される。母材１は、例えば板状である。母材１は、き裂５０を有する。

【0015】

き裂５０は、例えば、構造物に加えられる繰り返し荷重に起因する疲労によって発生し得る。本実施形態では、き裂５０は直線形状を有する。しかしながら、き裂５０の形状はこれに限定されず、他の実施形態では他の形状であり得る。なお、図１では、より良い理解のために、き裂５０の太さ（図１において上下方向の長さ）は誇張されている。実際の構造物においては、き裂５０はより細くてもよい。

【0016】

き裂５０は、母材１の表面１１に端部５１を有する。本実施形態では、き裂５０の全体が、母材１の表面１１の範囲内に位置する。したがって、本実施形態では、き裂５０は、母材１の表面１１の範囲内に２つの端部５１を有する。しかしながら、他の実施形態では、き裂５０は、母材１の縁１２に達していてもよい。この場合、き裂５０の端部５１は、縁１２上に位置する。

【0017】

図２は、補修部材２が挿入される前の図１の母材１を示す平面図である。母材１は、複数（本実施形態では、４つ）の補修孔１３を有する。補修孔１３は、端部５１からのき裂５０の進展を抑制するために、端部５１の近傍に形成される。以下の補修孔１３および補修部材２の説明において、「端部５１」とは、これら補修孔１３および補修部材２に最も近いものを意味し得る。

【0018】

補修孔１３は、き裂５０に交差するように延在する。例えば、補修孔１３は、き裂５０（または、き裂５０の中心軸線）に対して、線対称となるように母材１に形成される。本実施形態では、補修孔１３は、概ねブーメラン形状を有する。

【0019】

補修孔１３は、第１の辺１３ｄおよび第２の辺１３ｅを有する。第１の辺１３ｄおよび第２の辺１３ｅの各々は、き裂５０に交差するように延在する。第１の辺１３ｄおよび第２の辺１３ｅは、互いに反対側にある。第１の辺１３ｄは、第２の辺１３ｅに比べて、端部５１により近い。補修孔１３は、中心軸線１３ａを有する。中心軸線１３ａは、第１の辺１３ｄと第２の辺１３ｅとの間にあり、かつ、第１の辺１３ｄ上の点でのき裂５０からの垂直距離と，第２の辺１３ｅ上の点でのき裂５０からの垂直距離の両者が等しくなるようにとった，それぞれの辺上の２点の中点を結んだものとなっている。補修孔１３の幅（第１の辺１３ｄと第２の辺１３ｅとの間の距離）は、中心軸線１３ａの両端部１３ｃ付近において最も大きい。

【0020】

中心軸線１３ａは、中心軸線１３ａとき裂５０との間の交差部１３ｂが、交差部１３ｂにおけるき裂５０の伸展方向（図２において左右方向）において、中心軸線１３ａの両端部１３ｃに比べて、き裂５０の端部５１から離れるように、湾曲している。別の観点では、中心軸線１３ａは、中心軸線１３ａとき裂５０との間の交差部１３ｂが、中心軸線１３ａの両端部１３ｃを結ぶ線に対して、端部５１の反対側に位置するように、湾曲している。さらに別の観点では、本実施形態の交差部１３ｂにおける中心軸線１３ａの曲率中心は、中心軸線１３ａの両端部１３ｃを結ぶ線に対して、端部５１側に位置する。本実施形態では、第１の辺１３ｄおよび第２の辺１３ｅの双方が、中心軸線１３ａと同じ向きに湾曲している。

【0021】

例えば、補修孔１３は、応力集中を低減するために、曲線によって形成されることができる。しかしながら、他の実施形態では、補修孔１３は、大きな応力集中が発生しない限りにおいて、直線部を含んでもよい。

【0022】

図１を参照して、補修部材２は、補修孔１３に概ね対応する形状を有し、補修孔１３に挿入される。例えば、補修部材２は、作業員が手でまたは道具を使用して補修部材２を補修孔１３に嵌め込むことができるように、補修孔１３よりも僅かに小さい。例えば、補修部材２と補修孔１３との隙間は、不図示の接着剤によって充填されてもよい。なお、補修部材２の形状は、補修孔１３に完全に対応していなくてもよく、例えば、補修部材２の一部の輪郭は、補修孔１３の輪郭と異なっていてもよい。

【0023】

上記のように、本実施形態では、補修部材２は、補修孔１３に対応する形状を有する。具体的には、補修部材２は、き裂５０に交差するように延在する。例えば、補修部材２は、き裂５０（または、き裂５０の中心軸線）に対して、線対称である。本実施形態では、補修部材２は、概ねブーメラン形状を有する。

【0024】

補修部材２は、第１の辺２ｄおよび第２の辺２ｅを有する。第１の辺２ｄおよび第２の辺２ｅの各々は、き裂５０に交差するように延在する。第１の辺２ｄおよび第２の辺２ｅは、互いに反対側にある。第１の辺２ｄは、第２の辺２ｅに比べて、端部５１により近い。補修部材２は、中心軸線２ａを有する。中心軸線２ａは、第１の辺２ｄと第２の辺２ｅとの間にあり、かつ、第１の辺２ｄ上の点でのき裂５０からの垂直距離と、第２の辺２ｅ上の点でのき裂５０からの垂直距離の両者が等しくなるようにとった，それぞれの辺上の２点の中点を結んだものとなっている。補修部材２の幅（第１の辺２ｄと第２の辺２ｅとの間の距離）は、中心軸線２ａの両端部２ｃ付近において最も大きい。

【0025】

中心軸線２ａは、中心軸線２ａとき裂５０との間の交差部２ｂが、交差部２ｂにおけるき裂５０の伸展方向（図１において左右方向）において、中心軸線２ａの両端部２ｃに比べて、き裂５０の端部５１から離れるように、湾曲している。別の観点では、中心軸線２ａは、中心軸線２ａとき裂５０との間の交差部２ｂが、中心軸線２ａの両端部２ｃを結ぶ線に対して、端部５１の反対側に位置するように湾曲している。さらに別の観点では、本実施形態の交差部２ｂにおける中心軸線２ａの曲率中心は、中心軸線２ａの両端部２ｃを結ぶ線に対して、端部５１側に位置する。本実施形態では、第１の辺２ｄおよび第２の辺２ｅの双方が、中心軸線２ａと同じ向きに湾曲している。別の観点では、第１の辺２ｄは、補修部材２の外側に対して窪むように湾曲している一方で、第２の辺２ｅは、補修部材２の外側に向かって突出するように湾曲している。

【0026】

例えば、補修部材２は、応力集中を低減するために、曲線によって形成されることができる。しかしながら、他の実施形態では、補修部材２は、大きな応力集中が発生しない限りにおいて、直線部を含んでもよい。

【0027】

補修部材２は、例えば、母材１よりも高い強度を有する金属（例えば、高強度鋼（高張力鋼））で形成される。例えば、補修部材２の厚さは、母材１の厚さと同等、または、母材１の厚さよりも大きい。

【0028】

例えば、上記の補修孔１３および補修部材２の形状は、き裂５０を模擬した試験片を用いて、実験または解析によって、決定されてもよい。例えば、き裂５０の端部５１におけるひずみに基づいて応力拡大係数幅ΔＫを算出する。この応力拡大係数幅ΔＫが、下限界応力拡大係数幅ΔＫｔｈ以下となるように、補修孔１３および補修部材２の形状、それらの数、および、それらの間隔を算出してもよい。下限界応力拡大係数幅ΔＫｔｈは、例えば母材１の材料およびき裂５０の寸法等の要因によって決定される。

【0029】

続いて、補修構造１００を構造物に適用する方法について説明する。

【0030】

図２を参照して、き裂５０が発見された構造物の母材１に対して、補修孔１３を形成する。例えば、まず、カッターによって切り込みを母材１に形成し、その後、放電加工によって補修孔１３を形成してもよい。例えば、補修孔１３が、予め準備された補修部材２の形状に応じて形成されてもよい。代替的にまたは追加的に、補修部材２が、母材１に形成された補修孔１３の形状に応じて、補修現場で作成または修正されてもよい。

【0031】

図１を参照して、続いて、補修孔１３に補修部材２を嵌め込み、補修孔１３と補修部材２との間の隙間を、接着剤によって充填する。

【0032】

続いて、補修構造１００に対して引張力が加えられる場合について説明する。

【0033】

図４は、比較例に係る補修構造５００を示す平面図である。補修構造５００は、上記の補修部材２に代えて、補修部材９を備える。図４に示されるように、補修部材９では、中心軸線９ａは直線であり、また、第１の辺９ｄおよび第２の辺９ｅは、中心軸線９ａに対して線対称である。補修部材９は、中心軸線９ａの両端部付近において、より大きい幅を有する。図４に示されるように、補修構造５００に対して、き裂５０の延在方向に垂直な引張力Ｔ０が加えられる場合、き裂５０の端部５１に対して、き裂５０の延在方向に垂直な引張応力Ｔ１が加わる。このような引張応力Ｔ１は、補修部材９において、引張応力Ｔ１の方向と交差する部分（すなわち、中心軸線９ａの両端部付近の幅広部分）によって受け止められる。

【0034】

対称的に、図１を参照して、本開示の補修部材２では、中心軸線２ａとき裂５０との間の交差部２ｂが、交差部２ｂにおけるき裂５０の伸展方向において、中心軸線２ａの両端部２ｃに比べて、き裂５０の端部５１から離れるように、中心軸線２ａが湾曲しており、かつ、端部５１に近い第１の辺２ｄが、中心軸線２ａと同じ向きに湾曲している。このような補修部材２では、第１の辺２ｄのより多くの部分（両端部付近の部分）が、き裂５０の延在方向に垂直な方向（すなわち、引張応力Ｔ１の方向）と交差する。したがって、第１の辺２ｄのより多くの部分が、引張応力Ｔ１を受け止めることができる。また、第２の辺２ｅは、引張応力Ｔ１の反力を受ける。この第２の辺２ｅも、中心軸線２ａと同じ向きに湾曲している。すなわち、第２の辺２ｅは、突出するように湾曲している。したがって、第２の辺２ｅは、応力集中を抑制することができる。よって、本開示の補修構造１００は、比較例に係る補修構造５００に比べて、引張力Ｔ０に対する耐性を向上することができる。

【0035】

以上のように、本開示の補修構造１００は、き裂５０と、き裂５０と交差するように延在する補修孔１３と、を有する母材１と、補修孔１３に挿入され、かつ、き裂５０と交差するように延在し互いに反対側に位置する第１の辺２ｄおよび第２の辺２ｅを有する、補修部材２と、を備える。第１の辺２ｄは、第２の辺２ｅよりも、き裂５０の端部５１に近く、補修部材２は、第１の辺２ｄと第２の辺２ｅとの間にあり、かつ、第１の辺２ｄ上の点でのき裂５０からの垂直距離と、第２の辺２ｅ上の点でのき裂５０からの垂直距離とが等しくなるようにとった、第１の辺２ｄおよび第２の辺２ｅ上の２点の中点を結んで形成される中心軸線２ａを含み、中心軸線２ａは、中心軸線２ａとき裂５０との間の交差部２ｂが、交差部２ｂにおけるき裂５０の伸展方向において、中心軸線２ａの両端部２ｃに比べて、き裂５０の端部５１から離れるように湾曲しており、第１の辺２ｄが、中心軸線２ａと同じ向きに湾曲している。このような構成によれば、上記のように、第１の辺２ｄのより多くの部分が、引張応力Ｔ１の方向と交差する。したがって、第１の辺２ｄが、引張応力Ｔ１をしっかりと受けることができる。よって、補修構造１００は、き裂５０の延在方向に対して垂直な引張力Ｔ０に対してより高い耐性を有する。

【0036】

また、補修構造１００では、第２の辺２ｅも、中心軸線２ａと同じ向きに湾曲している。このような構成によれば、引張応力Ｔ１の反力を受ける第２の辺２ｅが、突出するように湾曲する。したがって、第２の辺２ｅの中央部Ｂは、応力集中を抑制することができる。

【0037】

[第２実施形態]
図３は、第２実施形態に係る補修構造２００を示す平面図である。第２実施形態に係る補修構造２００は、補修部材３の形状（および、補修孔の形状）が、第１実施形態に係る補修部材２の形状と異なる点で、第１実施形態に係る補修構造１００と異なる。その他の点については、上記の補修構造１００のものと同一であってもよい。したがって、その他の点の説明については省略する。また、上記のように、補修孔の形状は、補修部材３の形状と対応する。したがって、補修孔の説明についても省略する。

【0038】

第２実施形態に係る補修部材３では、第２の辺３ｅが、中心軸線３ａと逆向きに湾曲している。具体的には、第２の辺３ｅは、第１の辺３ｄの曲率よりも小さな曲率で、中心軸線３ａと逆向きに湾曲している。別の観点では、第２の辺３ｅは、補修部材３の外側から見て、凹となるように湾曲している。

【0039】

以上のような補修構造２００は、第１実施形態に係る補修構造１００と同様な効果を奏する。

【0040】

特に、補修構造２００では、補修部材３の第２の辺３ｅが、第１の辺３ｄの曲率よりも小さな曲率で、中心軸線３ａと反対向きに湾曲している。第２の辺３ｅの曲率は第１の辺３ｄの曲率よりも小さいため、このような補修構造２００においても、第２の辺３ｅは、引張応力Ｔ１の反力を受ける場合に応力集中を抑制することができる。また、このような補修部材３では、第１実施形態に係る補修部材２に比べて、中心軸線３ａの両端部３ｃ付近において、補修部材３の幅がより大きくなる。したがって、両端部３ｃ付近における補修部材３の強度を向上することができる。

【0041】

［第３実施形態］
図５は、第３実施形態に係る補修構造３００を示す平面図である。第３実施形態に係る補修構造３００は、補修構造３００が補修板７およびボルト８を備える点で、第１実施形態に係る補修構造１００と異なる。その他の点については、上記の補修構造１００のものと同一であってもよい。したがって、その他の点の説明については省略する。

【0042】

補修板７は、板状である。補修板７は、例えば、き裂５０の全体をカバーすることができるサイズを有する。本実施形態では、補修板７は矩形状である。しかしながら、補修板７の形状はこれに限定されず、例えば、き裂５０の形状に応じて修正可能である。補修板７の厚さは、例えば、母材１の厚さと同様である。代替的に、補修板７の厚さは、母材１の厚さより小さくてもよく、または、大きくてもよい。補修板７は、例えば、母材１と同じ材料、補修部材２と同じ材料、または、母材１および補修部材２と異なる材料で形成されてもよい。補修板７は、例えば、接着剤によって母材１に貼り付けられてもよい。

【0043】

補修板７は、補修部材２の形状に対応する貫通孔を有する。したがって、本実施形態では、補修部材２は、母材１および補修板７の双方に嵌め込まれる。補修部材２と、母材１および補修板７との間の隙間には、接着剤が充填されてもよい。

【0044】

本実施形態では、母材１に対して、き裂５０の端部５１に貫通孔が形成される（いわゆる、ストップホール）。この貫通孔に、ボルト８が通される。同様に、補修板７は、母材１の貫通孔に対応する位置に、貫通孔を有する。この貫通孔に、ボルト８のボルト頭が位置する。ボルト８は、母材１を締め付ける。他の実施形態では、ボルト８のボルト頭は、補修板７上に位置してもよく、ボルト８は、母材１および補修板７を互いに締め付けてもよい。ボルト８は、例えば、高力ボルトまたはワンサイトボルトであってもよい。

【0045】

以上のような補修構造３００は、第１実施形態に係る補修構造１００と同様な効果を奏する。

【0046】

特に、補修構造３００は、補修板７を更に備える。したがって、補修板７によって、き裂５０の進展を更に抑制することができる。

【0047】

また、補修構造３００は、ストップホールに通されるボルト８を更に備える。したがって、ストップホールおよびボルト８によって、端部５１からのき裂５０の進展を更に抑制することができる。

【0048】

[第４実施形態]
図６は、第４実施形態に係る補修構造４００を示す平面図である。第４実施形態に係る補修構造４００は、補修部材４の形状（および、補修孔の形状）が、第１実施形態に係る補修部材２の形状と異なる点で、第１実施形態に係る補修構造１００と異なる。その他の点については、上記の補修構造１００のものと同一であってもよい。したがって、その他の点の説明については省略する。また、上記のように、補修孔の形状は、補修部材４の形状と対応する。したがって、補修孔の説明についても省略する。第４実施形態に係る補修部材４では、第１の辺４ｄが、補修部材４の外側に対してより窪むように湾曲している。

【0049】

以上のような補修構造４００は、第１実施形態に係る補修構造１００と同様な効果を奏する。

【0050】

また、別の観点から見る場合、第４実施形態に係る補修部材４は、上半部（第１半部）４１と、下半部（第２半部）４２と、を含む。なお、本開示において、「上」および「下」との用語は、それぞれ図面における「上」および「下」を指し、特定の要素の特定の方向を意味しない可能性がある。上半部４１と下半部４２とは、き裂５０を挟んで互いに反対に位置する。

【0051】

上半部４１は、第１面積重心（第１半部面積重心）４１ａを含む。第１面積重心４１ａは、母材１の補修孔１３が形成された表面１１と平行な面における、上半部４１の面積重心である。第１面積重心４１ａをき裂５０の延長線Ｌ上に射影した点４１ｂ（以下、射影点とも称され得る）は、き裂５０と第１の辺４ｄとの交点、および、き裂５０と第２の辺４ｅとの交点の中間点４３より、き裂５０の伸展方向において、き裂５０の端部５１に近い位置にある。なお、き裂５０の延長線Ｌとは、き裂と補修孔１３の第１の辺４ｄの交点と、き裂と補修孔１３第２の辺４eとの交点を結ぶ直線である。

【0052】

下半部４２は、第２面積重心（第２半部面積重心）４２ａを含む。第２面積重心４２ａは、表面１１と平行な面における、下半部４２の面積重心である。第２面積重心４２ａを延長線Ｌ上に射影した点４２ｂ（以下、射影点とも称され得る）は、中間点４３より、き裂５０の伸展方向において、き裂５０の端部５１に近い位置にある。なお、本実施形態では、射影点４２ｂは、射影点４１ｂと同じ点に位置するが、他の実施形態では、これらは互いに異なる点に位置し得る。

【0053】

以上のような補修構造４００は、き裂５０と、き裂５０と交差するように延在する補修孔１３と、を有する母材１と、補修孔１３に挿入され、かつ、き裂５０と交差するように延在し互いに反対側に位置する第１の辺４ｄおよび第２の辺４ｅを有する、補修部材４とを備え、補修部材４のき裂５０の延長線Ｌを挟んだ上半部４１の第１面積重心４１ａの射影点４１ｂが、き裂５０と第１の辺４ｄの交点と、き裂５０と第２の辺４ｅの交点の中間点４３より、き裂５０の伸展方向において、き裂５０の端部５１に近い位置にあり、補修部材４のき裂５０の延長線Ｌを挟んだ下半部４２の第２面積重心４２ａの射影点４２ｂが、中間点４３より、き裂５０の伸展方向において、き裂５０の端部５１に近い位置にある。このような観点から見た場合にも、補修構造４００では、第１の辺４ｄのより多くの部分が、引張応力Ｔ１の方向と交差する。したがって、第１の辺４ｄが、引張応力Ｔ１をしっかりと受けることができる。よって、補修構造４００は、き裂５０の延在方向に対して垂直な引張力Ｔ０に対してより高い耐性を有する。

【0054】

なお、第１実施形態に係る補修構造１００、第２に実施形態に係る補修構造２００および第３実施形態に係る補修構造３００に対する上記の説明では、上半部の第１面積重心、下半部の第１面積重心、射影点および中間点について言及されていないものの、上半部４１の第１面積重心４１ａと、下半部４２の第１面積重心４２ａと、射影点４１ｂ、４２ｂと、中間点４３と、の間の上記の関係は、第４実施形態に係る補修構造４００に限定されずに、補修構造１００、補修構造２００および補修構造３００についても、同様に当てはまることに留意されたい。また、上記の関係は、さらに他の実施形態にも当てはまり得る。

【0055】

以上、添付図面を参照しながら実施形態について説明したが、本開示は上記実施形態に限定されない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本開示の技術的範囲に属するものと了解される。

【0056】

例えば、上記の第２実施形態では、補修部材３の第２の辺３ｅは、中心軸線３ａと逆向きに湾曲している。しかしながら、他の実施形態では、第２の辺３ｅは、湾曲しておらず、直線であってもよい。

【0057】

また、上記の実施形態では、補修構造１００，２００，３００，４００は、板状の母材１に生じたき裂５０に対して適用される。しかしながら、他の実施形態では、補修構造１００，２００，３００，４００は、例えば、直角にまたは所定の角度で接合される複数の板状の母材の間の接合部に生じたき裂に対して適用されてもよい。この場合、例えば、補修部材２，３は、複数の母材にまたがって嵌め込まれるように構成されてもよい。

【0058】

本開示は、構造物のより良い補修を促進することができるので、国際連合が主導する持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標９「レジリエントなインフラを整備し、持続可能な産業化を推進するとともに、イノベーションの拡大を図る」および目標１１「都市を包摂的、安全、レジリエントかつ持続可能にする」に貢献することが可能となる。

【符号の説明】

【0059】

１ 母材
２ 補修部材
２ａ 中心軸線
２ｂ 交差部
２ｄ 第１の辺
２ｅ 第２の辺
３ 補修部材
３ａ 中心軸線
３ｂ 交差部
４ 補修部材
４ｄ 第１の辺
４ｅ 第２の辺
４１ 上半部（第１の半部）
４１ａ 第１面積重心（第１半部面積重心）
４１ｂ 第１面積重心をき裂の延長線上に射影した点
４２ 下半部（第２の半部）
４２ａ 第２面積重心（第２半部面積重心）
４２ｂ 第２面積重心をき裂の延長線上に射影した点
４３ 中間点
１３ 補修孔
５０ き裂
５１ き裂の端部
１００ 補修構造
２００ 補修構造
３００ 補修構造
４００ 補修構造
Ｌ き裂の延長線

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】