特開 2023-109654 ＣＦＲＰ筋及びＣＦＲＰ筋による補強コンクリート構造

(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】P2023109654

(43)【公開日】2023-08-08

(54)【発明の名称】ＣＦＲＰ筋及びＣＦＲＰ筋による補強コンクリート構造

(51)【国際特許分類】

   E04C 5/07 20060101AFI20230801BHJP

【ＦＩ】

E04C5/07

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022011339

(22)【出願日】2022-01-27

(71)【出願人】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】100197848

【弁理士】

【氏名又は名称】石塚 良一

(72)【発明者】

【氏名】佐々木 智大

(72)【発明者】

【氏名】萩尾 浩也

(72)【発明者】

【氏名】平田 隆祥

(72)【発明者】

【氏名】野村 敏雄

(72)【発明者】

【氏名】山本 彰

【テーマコード（参考）】

2E164

【Ｆターム（参考）】

2E164AA05

2E164BA50

(57)【要約】

【課題】従来よりも施工性に優れたＣＦＲＰ筋及びＣＦＲＰ筋を使用して構築される補強コンクリート構造を提供する。
【解決手段】ＣＦＲＰによって形成されるＣＦＲＰ筋であって、前記ＣＦＲＰ筋は、該ＣＦＲＰ筋に隣接して設けられるＣＦＲＰ筋と嵌合して接続することが可能な嵌合溝部を有し、前記嵌合溝部は、前記ＣＦＲＰ筋の接続方向に平行な端面の内の少なくとも一方の端面に形成されることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

ＣＦＲＰによって形成されるＣＦＲＰ筋であって、
前記ＣＦＲＰ筋は、該ＣＦＲＰ筋に隣接して設けられるＣＦＲＰ筋と嵌合して接続することが可能な嵌合溝部を有し、
前記嵌合溝部は、前記ＣＦＲＰ筋の接続方向に平行な端面の内の少なくとも一方の端面に形成される
ことを特徴とするＣＦＲＰ筋。

【請求項2】

前記ＣＦＲＰ筋は、環状、弧状、矩形状、多角形状およびく字状のうち、いずれかの形状を有する
請求項１に記載のＣＦＲＰ筋。

【請求項3】

前記ＣＦＲＰ筋は、複数の前記嵌合溝部が形成されるとともに少なくとも１の嵌合溝部は他の嵌合溝部の反対方向に開口している
請求項１又は２に記載のＣＦＲＰ筋。

【請求項4】

前記ＣＦＲＰ筋は、該ＣＦＲＰ筋を貫通するジベル孔を備えている
請求項１乃至３のいずれかに記載のＣＦＲＰ筋。

【請求項5】

前記ＣＦＲＰ筋は、中空断面を有するＣＦＲＰ製の製品を切断加工したものである
請求項１乃至４のいずれかに記載のＣＦＲＰ筋。

【請求項6】

主筋と、ＣＦＲＰによって形成された複数のＣＦＲＰ筋と、前記主筋及び前記ＣＦＲＰ筋を覆うコンクリートと、を有し、
複数の前記ＣＦＲＰ筋は、該ＣＦＲＰ筋に形成された嵌合溝部を介して連続して接続され、前記主筋の軸方向に配置される
ことを特徴とするＣＦＲＰ筋による補強コンクリート構造。

【請求項7】

複数の前記ＣＦＲＰ筋は、環状に連続して接続され、前記主筋の軸方向に配置される
請求項６に記載のＣＦＲＰ筋による補強コンクリート構造。

【請求項8】

前記ＣＦＲＰ筋の接続部と、該接続部と対向する位置にあるＣＦＲＰ筋の接続部とに渡って、前記環状に連続して接続されたＣＦＲＰ筋が外側に広がることを抑制可能な拘束部材が設けられる
請求項７に記載のＣＦＲＰ筋による補強コンクリート構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＣＦＲＰ（炭素繊維強化プラスチック）筋及びＣＦＲＰ筋を使用して構築される補強コンクリート構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、土木構造物の配筋において、柱の座屈防止とせん断補強のために、主筋群の一部を囲む環状帯筋を使用して、環状帯筋の投影断面の一部が重なるように複数の環状帯筋を配置する場合がある。このような配筋は「インターロッキング配筋」と呼ばれ、図１２の破線部からもわかるように、配筋には手間がかかり、作業効率が悪いという課題があった。

【0003】

上記のような課題を解決するために、特許文献１では、環状帯筋群と、別の環状帯筋群とを断面が重ならないように配置し、これらの環状帯筋群を相互に接続する「リンク筋」を設置する構造が提案されている（図１２の中央部分を参照）。これにより、構築物のせん断強度を損ねることなく、施工手間の軽減を図っている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００４－３１６１８０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、前述した従来技術において、個別の環状帯筋群を見たとき、環状帯筋同士が物理的に接続されていないため、１つずつの環状帯筋の投影断面が重なる部分に複数の主筋を配置し、１つの環状帯筋が負担する荷重を、別の環状帯筋に伝達することが必要となる。そのため、曲げ耐力の観点から構造上必要とされる主筋の数よりも多くの主筋を設置する必要があり、依然として大きな施工手間を要するものとなっていた。

【0006】

そこで、本願発明は、上記した問題点等に鑑み、従来よりも施工性に優れたＣＦＲＰ筋及びＣＦＲＰ筋を使用して構築される補強コンクリート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】

【0007】

（１）ＣＦＲＰによって形成されるＣＦＲＰ筋であって、前記ＣＦＲＰ筋は、該ＣＦＲＰ筋に隣接して設けられるＣＦＲＰ筋と嵌合して接続することが可能な嵌合溝部を有し、前記嵌合溝部は、前記ＣＦＲＰ筋の接続方向に平行な端面の内の少なくとも一方の端面に形成されることを特徴とするＣＦＲＰ筋である。

【0008】

上記（１）に係る発明によれば、ＣＦＲＰによって形成されるＣＦＲＰ筋を、嵌合溝部を介して容易に接続することが可能となる。このような接続態様により、ＣＦＲＰ筋全体に一体的で高い強度を付与することが可能となり、さらに、種々の大きさの断面を有する構造物に対して手間なく配筋することが可能となる。また、ＣＦＲＰ筋の高い強度特性により、従来のせん断補強鉄筋、横拘束鉄筋の配筋量を低減することが可能となり、施工性の向上を図ることも可能となる。

【0009】

（２）前記ＣＦＲＰ筋は、環状、弧状、矩形状、多角形状およびく字状のうち、いずれかの形状を有する上記（１）に記載のＣＦＲＰ筋である。

【0010】

上記（２）に係る発明によれば、図１２に示されるような「インターロッキング配筋」の環状帯筋が重なる部分に従来配置していた主筋を、例えば図７に示されるように省略することが可能となる。すなわち、従来補強のために配筋していた鉄筋を省略しても、高い強度特性を得ることが可能となるとともに、施工性の向上を図ることが可能となる。また、種々の形状を有する本発明のＣＦＲＰ筋を、任意の数で連続して接続することが可能となるため、様々な構造物の断面に対応して本発明のＣＦＲＰ筋を使用することが可能となり、施工性の向上を図ることが可能となる。

【0011】

（３）前記ＣＦＲＰ筋は、複数の前記嵌合溝部が形成されるとともに少なくとも１の嵌合溝部は他の嵌合溝部の反対方向に開口している上記（１）又は（２）に記載のＣＦＲＰ筋である。

【0012】

上記（３）に係る発明によれば、少なくとも１の嵌合溝部を他の嵌合溝部とは反対の方向に開口するように形成することで、接続された複数のＣＦＲＰ筋が外れ難くなり、より一体的にすることが可能となる。

【0013】

（４）前記ＣＦＲＰ筋は、該ＣＦＲＰ筋を貫通するジベル孔を備えている上記（１）乃至（３）のいずれかに記載のＣＦＲＰ筋である。

【0014】

上記（４）に係る発明によれば、ＣＦＲＰ筋の外周面から内周面に貫通するジベル孔によってコンクリートジベルが形成され、コンクリートとの極めて高い付着強度を確保することが可能となる。

【0015】

（５）前記ＣＦＲＰ筋は、中空断面を有するＣＦＲＰ製の製品を切断加工したものである上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のＣＦＲＰ筋である。

【0016】

上記（５）に係る発明によれば、例えば、廃棄予定のＣＦＲＰ製高圧ガスタンクなど、中空断面を有するＣＦＲＰ製の製品を切断加工することでＣＦＲＰ筋を製造することが可能となり、安価に資材を調達することができるとともに、資源の有効活用に繋げることができる。

【0017】

（６）主筋と、ＣＦＲＰによって形成された複数のＣＦＲＰ筋と、前記主筋及び前記ＣＦＲＰ筋を覆うコンクリートと、を有し、複数の前記ＣＦＲＰ筋は、該ＣＦＲＰ筋に形成された嵌合溝部を介して連続して接続され、前記主筋の軸方向に配置されることを特徴とするＣＦＲＰ筋による補強コンクリート構造である。

【0018】

上記（６）に係る発明によれば、ＣＦＲＰによって形成される複数のＣＦＲＰ筋を、嵌合溝部を介して容易に接続することが可能となる。このような接続態様により、ＣＦＲＰ筋全体に一体的で高い強度を付与することが可能となる。さらに、種々の大きさの断面を有する構造物に対応して手間なく配筋することが可能となる。また、ＣＦＲＰ筋の高い強度特性により、従来のせん断補強鉄筋、横拘束鉄筋の配筋量を低減することが可能となり、施工性の向上を図ることも可能となる。

【0019】

（７）複数の前記ＣＦＲＰ筋は、環状に連続して接続され、前記主筋の軸方向に配置される上記（６）に記載のＣＦＲＰ筋による補強コンクリート構造である。

【0020】

上記（７）に係る発明によれば、複数のＣＦＲＰ筋を、環状に連続して接続し、主筋の軸方向に配置することで帯筋として使用することが可能となる。

【0021】

（８）前記ＣＦＲＰ筋の接続部と、該接続部と対向する位置にあるＣＦＲＰ筋の接続部とに渡って、前記環状に連続して接続されたＣＦＲＰ筋が外側に広がることを抑制可能な拘束部材が設けられる上記（７）に記載のＣＦＲＰ筋による補強コンクリート構造である。

【0022】

上記（８）に係る発明によれば、ＣＦＲＰ筋の接続部に拘束部材を設けることで、弧状のＣＦＲＰ筋が外側に広がることを抑制することが可能となり、特にじん性能が要求される場所に設けることでその効果を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0023】

【図1】本発明の一実施形態におけるＣＦＲＰ筋の接続態様を示した斜視図である。

【図2】本発明の一実施形態において、（ａ）は弧状のＣＦＲＰ筋の接続態様を、（ｂ）は環状のＣＦＲＰ筋の接続態様を示した斜視図である。

【図3】本発明の一実施形態において、（ａ）はＣＦＲＰ筋の断面構成を説明する図であり、（ｂ）はＣＦＲＰ筋の製造方法の一例を説明する図である。

【図4】ＣＦＲＰ筋の製造方法の一例であって、ＣＦＲＰ筋の切り出し方法を説明する図である。

【図5】ＣＦＲＰ筋の製造方法の一例であって、（ａ）は弧状のＣＦＲＰ筋における嵌合溝部の形成位置を、（ｂ）は環状のＣＦＲＰ筋における嵌合溝部の形成位置を説明する図である。

【図6】本発明のＣＦＲＰ筋による効果の一例を説明する図である。

【図7】（ａ）～（ｃ）は、本発明のＣＦＲＰ筋をフープ筋とした場合の配筋態様を示した平面図である。

【図8】（ａ）及び（ｂ）は、本発明のＣＦＲＰ筋をフープ筋とした場合の配筋態様を示した平面図である。

【図9】（ａ）及び（ｂ）は、本発明のＣＦＲＰ筋をフープ筋とした場合の配筋態様であって、拘束部材の配置態様を示した平面図である。

【図10】（ａ）は、本発明の別実施形態におけるＣＦＲＰ筋の接続態様を示した斜視図であり、（ｂ）は、本発明の別実施形態におけるＣＦＲＰ筋の形状を示した斜視図である。

【図11】本発明の別実施形態におけるＣＦＲＰ筋の製造方法を説明する図である。

【図12】従来技術を説明する図である。

【発明を実施するための形態】

【0024】

以下、図面を参照しつつ、本発明のＣＦＲＰ筋及びＣＦＲＰ筋を使用して構築される補強コンクリート構造の一実施形態について説明する。なお、本実施形態のＣＦＲＰ筋は、炭素繊維強化プラスチック（以下、「ＣＦＲＰ」と称す。）を主構成材としたものである。

【0025】

図１には、本発明の実施形態における、ＣＦＲＰ筋１の接続態様が示されており、環状のＣＦＲＰ筋１ａに対して、複数の弧状のＣＦＲＰ筋１ｂが連続して接続されている様子が斜視図で示されている。

【0026】

また図２（ａ）には、弧状のＣＦＲＰフープ筋１ｂの構成及び接続方法が示され、図２（ｂ）には、環状のＣＦＲＰ筋１ａの構成及び接続方法が示されている。図２（ａ）に図示されるように、本実施形態の弧状のＣＦＲＰ筋１ｂには、当該弧状のＣＦＲＰ筋１ｂに隣接して設けられる弧状のＣＦＲＰ筋１ｂや環状のＣＦＲＰ筋１ａと嵌合して接続することが可能な嵌合溝部１１が形成され、弧状のＣＦＲＰ筋１ｂの接続方向に平行な端面に当該嵌合溝部１１が形成されている。

【0027】

本実施形態の上記弧状のＣＦＲＰ筋１ｂに形成される嵌合溝部１１は、弧状のＣＦＲＰ筋１ｂの接続方向に平行な両端面にそれぞれ１つの嵌合溝部１１が形成され、互いに反対方向に開口するように形成されている。なお、２つの嵌合溝部１１を一方の端面に形成し、それぞれの嵌合溝部１１の開口方向が同一方向となるように嵌合溝部１１を形成してもよいが、互いに反対方向に開口させることで、嵌合溝部１１に嵌合する他の弧状のＣＦＲＰ筋１ｂや環状のＣＦＲＰ筋１ａが外れ難くなり、より一体的にすることができる。また、嵌合溝部１１に公知の接着剤を塗布することにより、弧状のＣＦＲＰ筋１ａを強固に接続することができる。

【0028】

また図２（ｂ）に図示されるように、本実施形態の環状のＣＦＲＰ筋１ａには４つの嵌合溝部１１が形成されている。すなわち、当該環状のＣＦＲＰ筋１ａに隣接して設けられる弧状のＣＦＲＰ筋１ｂや環状のＣＦＲＰ筋１ａと嵌合して接続することが可能な嵌合溝部１１が形成され、環状のＣＦＲＰ筋１ａの接続方向に平行な端面に当該嵌合溝部１１が形成されている。

【0029】

本実施形態の上記環状のＣＦＲＰ筋１ａに形成される嵌合溝部１１は、環状のＣＦＲＰ筋１ａの中心線上と当該中心線と直交する中心線上の対向する位置にそれぞれ形成されている。さらにそれぞれの嵌合溝部１１が、各中心線上の一方の端面と他方の端面に互いに反対方向に開口するように形成されている。

【0030】

なお、４つの嵌合溝部１１を一方の端面に形成し、嵌合溝部１１の開口方向を全て同一方向としてもよいが、少なくとも１つの嵌合溝部１１の開口方向を他の嵌合溝部１１の反対方向に開口させることで、嵌合溝部１１に嵌合する他の弧状のＣＦＲＰ筋１ｂや環状のＣＦＲＰ筋１ａが外れ難くなり、より一体的にすることができる。また、嵌合溝部１１に公知の接着剤を塗布することにより、環状のＣＦＲＰ筋１ａを強固に接続することができる。

【0031】

また、環状のＣＦＲＰ筋１ａ同士を嵌合して接続する場合は、少なくとも接続部の嵌合溝部１１の開口方向は、同一方向とする必要がある。

【0032】

図３（ａ）には、本実施形態のＣＦＲＰ筋１（１ａ、１ｂ、１ｂ’を含む）の断面構成が示されている。すなわち、ＣＦＲＰ筋１の内周面１３側には、所定の厚みを有する樹脂製のライナー１５が形成されており、その外周にはＣＦＲＰ１６による層が形成されている。さらにその外周にはガラス繊維強化プラスチック（以下、「ＧＦＲＰ」と称す。）１７による層が形成されている。

【0033】

ＣＦＲＰの材料強度は、一般に異形鉄筋ＳＤ３４５の６～１０倍にもなるため、本実施形態のＣＦＲＰ筋１を使用することにより、従来のせん断補強鉄筋や横拘束鉄筋等の配筋量を低減することが可能となり、施工性を向上させることが可能となる。

【0034】

次に、図３（ｂ）には、本実施形態のＣＦＲＰ筋１の製造方法の一例が示されている。より詳細に説明すると、まず、金型に樹脂等を流し込んで所定の内径及び所定の長さを有する円筒形のライナー１５を形成する。そして、その外周面にエポキシ樹脂を含浸したＣＦＲＰ１６をヘリカル巻によって巻き回す。

【0035】

さらに、ＣＦＲＰ１６の外周面にエポキシ樹脂を含浸したＧＦＲＰ１７の炭素繊維束を巻き回し、熱風をあてることによってＣＦＲＰ１６及びＧＦＲＰ１７を硬化させている。このような構成により、ＣＦＲＰ１６によって非常に高い強度を発揮し、さらにその外周にあるＧＦＲＰ１７がＣＦＲＰ１６を強固に保護している。

【0036】

以上のようにして、図３（ｂ）に図示されるような３層構造の円筒体２０が形成される。そして、硬化した円筒体２０を、必要なＣＦＲＰ筋１、１ａの幅寸法に応じた所定の間隔（図示一点鎖線の切断ライン参照）で輪切りして切り出す。このようにして、１本の円筒体２０からＣＦＲＰ筋１を複数個製造することができる。

【0037】

図４には、幅（Ｄ）５０ｍｍで切り出された厚み（ｔ）２５ｍｍ、直径（Ｗ）３００ｍｍのＣＦＲＰ筋１の斜視図が示されている。そして、図示されるＣＦＲＰ筋１に嵌合溝部１１を形成することで本実施形態の環状のＣＦＲＰ筋１ａを得ることができる。また、ＣＦＲＰ筋１の中心から見て１２０°となる位置（図示破線部）で切断して３等分し、嵌合溝部１１を形成することで、本実施形態の弧状のＣＦＲＰ筋１ｂを得ることができる。

【0038】

なお、本実施形態の弧状のＣＦＲＰ筋１ｂは必ずしも環状のＣＦＲＰ筋を３等分して切断するものに限定されるものではなく、任意の位置で切断するようにしてもよい。例えば、図８（ａ）に示されるＣ型に形成されたＣＦＲＰ筋１ｂ’も、本発明の弧状のＣＦＲＰ筋１ｂに含まれるものである。

【0039】

続いて、図５（ａ）には弧状のＣＦＲＰ筋１ｂに形成される嵌合溝部１１の位置関係が図示されており、ＣＦＲＰ筋１を３等分する前、又は、３等分した後に切削して嵌合溝部１１を形成する。本実施形態の嵌合溝部１１は、幅、深さともに２５ｍｍとしている。また、各弧状のＣＦＲＰ筋１ｂに形成される２つの嵌合溝部１１の開口方向は、前述したように、互いに反対方向に開口するように形成されている。

【0040】

図示されるように、各弧状のＣＦＲＰ筋１ｂに形成される２つの嵌合溝部１１は、環状のＣＦＲＰ筋１の中心から見て９０°となる位置に形成されており、複数の弧状のＣＦＲＰ筋１ｂを接続したときに、常に２つの弧状のＣＦＲＰ筋１ｂが直交して定着を大きくとることが可能となっている。以上のようにして形成された本実施形態の弧状のＣＦＲＰ筋１ｂは、嵌合溝部１１の切削部分のみが廃棄されるため、材料のロスを抑えて経済的に弧状のＣＦＲＰ筋１ｂを作製することが可能である。

【0041】

また、図５（ｂ）には環状のＣＦＲＰ筋１ａに形成される嵌合溝部１１の位置関係が図示されており、切削して嵌合溝部１１が形成され、幅、深さともに２５ｍｍとしている。前述したように、環状のＣＦＲＰ筋１ａに形成される嵌合溝部１１は、環状のＣＦＲＰ筋１ａの中心線（図示一点鎖線）上と当該中心線と直交する中心線（図示二点鎖線）上の対向する位置にそれぞれ形成されている。さらにそれぞれの嵌合溝部１１が、各中心線上の一方側の端面（図示実線部）と他方側の端面（図示破線部）に互いに反対方向に開口するように形成されている。

【0042】

図６に示されるように、嵌合溝部１１を介して連続して接続される弧状のＣＦＲＰ筋１ｂは、それぞれ円弧状となっているため、効率よく構造体５０のコンクリートを拘束することができる。加えて、接続部となる嵌合溝部１１から弧状のＣＦＲＰ筋１ｂの側端部にかけては、接続したときに図示されるような定着部１４が形成されるため、コンクリートとの付着を十分に取ることが可能となる。

【0043】

次に、前述したＣＦＲＰ筋１（１ａ、１ｂ、１ｂ’を含む）を使用して構築される補強コンクリート構造の実施の態様について説明する。

【0044】

図７（ａ）～（ｃ）には、構造体５０におけるＣＦＲＰ筋１の配筋態様の一例が断面図で示されている。図７（ａ）及び（ｂ）に図示されるように、環状のＣＦＲＰ筋１ａと複数の弧状のＣＦＲＰ筋１ｂを、嵌合溝部１１を介して環状に連続して接続し、主筋２の軸方向に帯筋として所定間隔で配置することができる。

【0045】

また、図７（ｃ）に図示されるように、環状のＣＦＲＰ筋１ａ同士を、嵌合溝部１１を介して連続して接続し、主筋２の軸方向に帯筋として所定間隔で配置することも可能である。このように、本発明のＣＦＲＰ筋１を使用して構築される補強コンクリート構造では、図１２の従来技術のような「インターロッキング配筋」や「リンク筋」の設置を必要としないため、大幅に配筋量を低減することが可能となり、施工性の向上を図ることも可能となる。

【0046】

また、図８（ａ）には、さらに大きな断面を有する構造体５０におけるＣＦＲＰ筋１の配筋態様の一例が断面図で示されている。図８（ａ）の破線部に示されるように、Ｃ型に形成された弧状のＣＦＲＰ筋１ｂ’を使用することも可能であり、このような構成により、接続された複数のＣＦＲＰ筋１の一体性と強度の向上を図ることが可能となる。

【0047】

図８（ｂ）には図８（ａ）よりもさらに大きな断面（２ｍ×１．２ｍ程度）を有する構造体５０におけるＣＦＲＰ筋１の配筋態様の一例が断面図で示されている。図示されるように、断面の中間部分にＣＦＲＰ筋１を配筋することで、大断面の構造体５０に対応することが可能となる。なお、破線部で示されるように、弧状のＣＦＲＰ筋１ｂを両方に配筋してもよいし、一方側のみに配筋するようにしてもよい。このように、環状のＣＦＲＰ筋１ａや複数の弧状のＣＦＲＰ筋１ｂを、環状に連続して接続し、不図示の主筋の軸方向に帯筋として所定間隔で配置することが可能である。

【0048】

以上のように、本発明のＣＦＲＰ筋による補強コンクリート構造では、図７や図８に示されている環状のＣＦＲＰ筋１ａ同士が、嵌合溝部１１を介して噛み合うように物理的に接続されるので、１つの環状のＣＦＲＰ筋１ａが負担する荷重が、他の環状のＣＦＲＰ筋１ａにも弧状のＣＦＲＰ筋１ｂを介して伝達することが可能となる。したがって、図１２に示されるような、従来、荷重伝達のために必要だった主筋を設置する必要がなくなり、配筋における施工手間を大幅に低減することが可能となる。

【0049】

加えて、本発明のＣＦＲＰ筋は炭素繊維強化プラスチックから構成されており、当該炭素繊維強化プラスチックは鋼材よりも強度が高いため、その使用量が軽減され、その分、材料コストや施工手間を大幅に軽減することが可能となる。

【0050】

（別実施形態）
以上、本発明のＣＦＲＰ筋及びＣＦＲＰ筋を使用して構築される補強コンクリート構造について説明したが、本発明は必ずしも前述した実施形態に限定されるものではなく、以下のような変更が可能である。

【0051】

例えば、図９（ａ）及び（ｂ）に示されるように、弧状のＣＦＲＰ筋１ｂの接続部と、当該接続部と対向する弧状のＣＦＲＰ筋１ｂの接続部に渡って、弧状のＣＦＲＰ筋１ｂが外側に広がることを抑制可能な拘束部材３０を設けることが可能である。もちろん、環状のＣＦＲＰ筋１ａを連続して接続した場合も同様に、その接続部に渡って、上記拘束部材３０を設けることが可能である。

【0052】

拘束部材３０としては、鉄筋やＰＣ鋼棒のほか、棒状のＣＦＲＰ筋を使用することができる。また、拘束部材３０の端部は機械式定着とするのが望ましいが、フックとすることも可能である。拘束部材３０は特にじん性能が要求される場所に設けることでその効果をより発揮することができる。

【0053】

また、図１０（ａ）に示されるように、弧状のＣＦＲＰ筋１ｂの接続部に対して補強シート１９を設けることが可能である。例えば、ＣＦＲＰシートを配置してエポキシ樹脂を含浸・硬化させることで接続部を補強することが可能である。もちろん、環状のＣＦＲＰ筋１ａの接続部を、上記補強シート１９によって補強することも可能である。

【0054】

加えて、図１０（ａ）に示されるように、ＣＦＲＰ筋１（１ａ、１ｂ、１ｂ’を含む）に、当該ＣＦＲＰ筋１の外周面１２から内周面１３に貫通するジベル孔１８を形成してもよい。これにより、躯体コンクリートが打設された後、当該ジベル孔１８によってコンクリートジベルが形成される。

【0055】

より詳細に説明すると、前述した製造方法によって得られる本実施形態のＣＦＲＰ筋１は、切断面や外周面１２及び内周面１３が滑らかに形成されている。そこで、ＣＦＲＰ筋１にジベル孔１８を削孔して形成し、コンクリートとの付着強度を向上させることが可能となる。

【0056】

なお、前述したように、本実施形態のＣＦＲＰ筋１はＣＦＲＰ１６をヘリカル巻によって巻き回した円筒体２０から切り出されているため、ジベル孔１８を削孔しても、縦横無尽に入った繊維によって、その形状を強固に維持することが可能である。

【0057】

また、前述した実施形態では、ＣＦＲＰ筋１の製造からコンクリート構造への適用方法について記載した。しかし、必ずしもＣＦＲＰ製に限定されるものではなく、例えば、主構成材を強度の高いガラス繊維やアラミド繊維などとすることも可能であり、前述したＣＦＲＰ筋１と同様の製造方法やコンクリート構造への適用が実現可能である。

【0058】

また、前述したＣＦＲＰ筋１は、ライナー１５と、ＣＦＲＰ１６と、ＧＦＲＰ１７による３層構造を有したものであったが、必ずしもこのような断面構成に限定されるものではなく、少なくともＣＦＲＰ１６を主とした構造であれば、本発明の作用効果を得ることが可能である。同様に、ＣＦＲＰ１６をヘリカル巻によって巻き回すことについても、言うまでもなく、必ずしもヘリカル巻によって巻き回さなければ本発明のＣＦＲＰ筋１が得られないわけではない。

【0059】

また、ライナー１５は必ずしも樹脂製に限定されるものではなく、金属製などの樹脂以外のもので構成することも可能である。加えて、ライナー１５は必ずしも金型によって作製されものに限られるものではなく、押出し成形によって作製されるものであってもよい。なお、本発明のＣＦＲＰ筋において、ライナー１５は必須のものではなく、取り除いて使用することも可能であるし、ライナー１５なしで成形されたものであってもＣＦＲＰ筋として使用することが可能である。

【0060】

また、ＣＦＲＰ筋１とコンクリートとの付着強度の向上を図る方法として、ＣＦＲＰ筋１の外周面１２や内周面１３、ＣＦＲＰ筋１の接続方向に平行な端面（輪切りした切断面）を表面目荒しすることや、凹凸部を設けるようにしてもよい。なお、繊維方向が周方向に存在するので、ＣＦＲＰ筋１の接続方向に平行な端面（輪切りした切断面）に表面目荒しや凹凸部を設けるなどの加工を施す方が容易であり、且つ、付着性能を担保できるので、ＣＦＲＰ筋１の接続方向に平行な端面（輪切りした切断面）への加工がより好ましい。

【0061】

また、図７や図８に示された実施形態では、複数の弧状のＣＦＲＰ筋１ｂを環状に接続し、帯筋として使用したが、必ずしもこのような配筋態様に限定されるものではない。例えば、複数の弧状のＣＦＲＰ筋１ｂを直線状に接続して、棒鋼の代替材料として配筋することも可能である。

【0062】

図１や図２に示された前述の実施形態では、弧状のＣＦＲＰ筋１ｂに２つの嵌合溝部１１を形成し、環状のＣＦＲＰ筋１ａには４つの嵌合溝部１１を形成したが、必ずしもこのような態様に限定されるものではなく、嵌合溝部１１の形成位置や形成箇所数は、適宜変更することが可能である。

【0063】

本発明のＣＦＲＰ筋１（１ａ、１ｂ、１ｂ’を含む）は、図７や図８に示されるような断面を有する柱や壁のほか、梁やスラブ等、種々の構造体にも適用することが可能であり、前述したような配筋量を低減や、施工性の向上を図ることが可能となる。

【0064】

また、前述した実施形態では、硬化した円筒体２０を成形し、これを切断加工してＣＦＲＰ筋１を製造したが、必ずしもこのような実施形態に限定されるものではなく、最初から所望の形状にＣＦＲＰ筋１を成形するようにしてもよい。もちろん、円形断面を有する円筒体２０に限らず、矩形断面や多角形断面を有する中空体を成形し、これを切断加工してＣＦＲＰ筋１を製造してもよい。

【0065】

また、前述の実施形態では、環状及び弧状のＣＦＲＰ筋１（１ａ、１ｂ、１ｂ’）を例示したが、必ずしもこのような形状に限定されるものではなく、図１０（ｂ）に示されるようなく字状のＣＦＲＰ筋１ｃとすることも可能であるし、環状に限らず、矩形や多角形状のＣＦＲＰ筋１（不図示）とすることも可能である。

【0066】

（ＣＦＲＰ製高圧ガスタンクの再利用）
前述した実施形態では、ＣＦＲＰ筋１を新規に製造する形態について記載したが、本発明のＣＦＲＰ筋は、水素などを充填可能な廃棄予定のＣＦＲＰ製高圧ガスタンク（廃高圧タンク）を再利用することによって製造することも可能である。

【0067】

図１１には、ＣＦＲＰ製高圧ガスタンク１００の模式断面図が示されている。ＣＦＲＰ製高圧ガスタンク１００は、前述した実施形態と同様に、図３（ａ）に示されるような断面構成を有している。したがって、ＣＦＲＰ筋１として必要な幅寸法に応じて、図示一点鎖線の切断ラインで輪切りし、複数のＣＦＲＰ筋１を切り出し、さらに切断加工することで弧状のＣＦＲＰ筋１ｂを製造することが可能である。

【0068】

ＣＦＲＰ製高圧ガスタンク１００は、高圧ガス基本法により、劣化がなくとも１５年で廃棄しなければならない。そこで、上記したように廃棄予定のＣＦＲＰ製高圧ガスタンク１００から、ＣＦＲＰ筋１を製造することで、安価に資材を調達することができるとともに、資源の有効活用に繋げることができる。

【0069】

一方で、様々な大きさ（直径）を有したＣＦＲＰ製高圧ガスタンク１００があるわけではなく、廃棄予定のＣＦＲＰ製高圧ガスタンク１００を輪切りして環状のＣＦＲＰ筋１を切り出すという製造方法であるが故に、ある一定の大きさ（直径）の環状のＣＦＲＰ筋１しか切り出すことはできない。しかし、前述したように、環状のＣＦＲＰ筋１ａを切断して弧状のＣＦＲＰ筋１ｂを切り出し、これらを複数接続することにより、任意の大きさの断面を有する構造体５０に適用することが可能となる。

【0070】

上記した実施形態では、ＣＦＲＰ製高圧ガスタンク（廃高圧タンク）を再利用する一態様について記載した。しかし、ＣＦＲＰ筋１として再利用できるのは、必ずしもＣＦＲＰ製高圧ガスタンク（廃高圧タンク）のみに限定されるものではない。すなわち、高圧ガスを貯留するものに限らず、低圧のガスや、液体などを貯留するタンク製品、さらには、タンク製品に限らず、中空円筒形状を有する製品であり、その主構成材がＣＦＲＰ製であれば、上記したＣＦＲＰ製高圧ガスタンク（廃高圧タンク）と同様の再利用方法によってＣＦＲＰ筋１を製造することが可能である。加えて、断面形状も円筒形に限らず、中空断面を有するものであれば、楕円・矩形・多角形・小判形などの形状でも、同様に切断加工して本発明のＣＦＲＰ筋を製造することが可能である。また、中空断面を有するものに限らず、ドーム状、板状のものなどの様々な形状のＣＦＲＰ製品を切断加工して、本発明のＣＦＲＰ筋を製造することも当然可能である。

【0071】

また、本発明の範囲は、上記した各実施形態の説明ではなく特許請求の範囲によって示され、さらに特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれる。また、上記実施形態に記載された具体的な材質、寸法形状等は本発明の課題を解決する範囲において、変更が可能である。

【符号の説明】

【0072】

１ ＣＦＲＰ筋
２ 主筋
１ａ 環状のＣＦＲＰ筋
１ｂ 弧状のＣＦＲＰ筋
１ｂ’ Ｃ型に形成された弧状のＣＦＲＰ筋
１ｃ く字状のＣＦＲＰ筋
１１ 嵌合溝部
１２ 外周面
１３ 内周面
１４ 定着部
１５ ライナー
１６ ＣＦＲＰ
１７ ＧＦＲＰ
１８ ジベル孔
１９ 補強シート
２０ 円筒体
３０ 拘束部材
５０ 構造体
１００ ＣＦＲＰ製高圧ガスタンク（廃高圧タンク）

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】