特開 2024-37446 亀裂進展抑制方法

(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】P2024037446

(43)【公開日】2024-03-19

(54)【発明の名称】亀裂進展抑制方法

(51)【国際特許分類】

   E01D 22/00 20060101AFI20240312BHJP

   E04G 23/02 20060101ALI20240312BHJP

   E01D 19/12 20060101ALI20240312BHJP

【ＦＩ】

E01D22/00 B

E04G23/02 A

E01D19/12

E01D22/00 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022142324

(22)【出願日】2022-09-07

(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】100083806

【弁理士】

【氏名又は名称】三好 秀和

(74)【代理人】

【識別番号】100101247

【弁理士】

【氏名又は名称】高橋 俊一

(74)【代理人】

【識別番号】100095500

【弁理士】

【氏名又は名称】伊藤 正和

(74)【代理人】

【識別番号】100098327

【弁理士】

【氏名又は名称】高松 俊雄

(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）】

2D059

2E176

【Ｆターム（参考）】

2D059AA16

2D059GG40

2E176AA01

2E176AA07

2E176BB11

2E176BB14

2E176BB15

(57)【要約】

【課題】挿入部材の形状と孔部の形状とがより一致する亀裂進展抑制方法を提供する。
【解決手段】亀裂進展抑制方法は、構造物１に生じた亀裂２の進展を抑制する方法である。当該方法は、亀裂２と交差するように延在すると共に、交差領域１１よりも延在方向における両端側の領域に、拡幅された領域１２ａ，１２ｂを有する第１孔部１０，１０Ａを構造物１に形成する孔部形成工程を備える。また当該方法は、第１孔部１０，１０Ａの型を取ることによって、原型１６を成形する第１成形工程を備える。また当該方法は、原型１６の型を取ることによって、第２孔部２１を備えた成形型２２を作成する成形型作成工程を備える。また当該方法は、第２孔部２１の型を取ることによって、挿入部材３５を成形する第２成形工程を備える。また当該方法は、挿入部材３５を構造物１の第１孔部１０，１０Ａに挿入し接合する接合工程を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

構造物に生じた亀裂の進展を抑制する亀裂進展抑制方法であって、
前記亀裂と交差するように延在すると共に、前記亀裂と交差する交差領域よりも延在方向における両端側の領域に、前記交差領域の幅よりも拡幅された領域を有する第１孔部を前記構造物に形成する孔部形成工程と、
前記第１孔部の型を取ることによって、前記第１孔部の内部形状が転写された原型を成形する第１成形工程と、
前記原型の型を取ることによって、前記原型の外形が転写された第２孔部を備えた成形型を作成する成形型作成工程と、
前記第２孔部の型を取ることによって、前記第２孔部の内部形状が転写された挿入部材を成形する第２成形工程と、
前記挿入部材を前記構造物の前記第１孔部に挿入し接合する接合工程と、
を備える、亀裂進展抑制方法。

【請求項2】

前記第２成形工程では、前記第２孔部に充填材を充填し硬化させることによって前記挿入部材を成形する、請求項１に記載の亀裂進展抑制方法。

【請求項3】

前記充填材は強化繊維を含有する熱硬化性樹脂である、請求項２に記載の亀裂進展抑制方法。

【請求項4】

前記充填材が含有する前記強化繊維はミルドファイバである、請求項３に記載の亀裂進展抑制方法。

【請求項5】

前記ミルドファイバは、前記充填材に５質量％～２０質量％含有されている、請求項４に記載の亀裂進展抑制方法。

【請求項6】

前記ミルドファイバは直径が２００ｎｍ～８００ｎｍであり、かつ繊維長が２μｍ～８μｍである、請求項４～５のいずれか一項に記載の亀裂進展抑制方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本開示は亀裂進展抑制方法に関する。

【背景技術】

【0002】

下記特許文献１が開示するモルタルの浮きを確認する方法では、モルタルを通してコンクリート躯体にあけられた穴に粘性を備えた液体樹脂、又は棒材と共に液体樹脂を注入し、液体樹脂をゴム状に硬化させたのち引き出して穴の内部を型取る。又は、コンクリート躯体にあけられた穴に筒状の紙を挿入し、紙を摩擦又は圧迫して穴の内部を写し取る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特許第２７５６４９６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、例えばデッキプレート、Ｕリブ等を備える橋梁等の構造物には亀裂が生じるおそれが有る。そして、亀裂が生じた場合には、当該亀裂が生じた部分に孔部を形成し、当該孔部の内側に予め作製された挿入部材を挿入し固定することによって、亀裂の進展を抑制することができる。ここで、当該孔部は挿入部材の形状に合った形状となるように構造物に形成されるが、例えば加工の際の誤差に起因して、挿入部材の形状と孔部の形状とが十分に一致しないおそれが有った。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本開示に係る亀裂進展抑制方法は、構造物に生じた亀裂の進展を抑制する亀裂進展抑制方法であって、前記亀裂と交差するように延在すると共に、前記亀裂と交差する交差領域よりも延在方向における両端側の領域に、前記交差領域の幅よりも拡幅された領域を有する第１孔部を前記構造物に形成する孔部形成工程と、前記第１孔部の型を取ることによって、前記第１孔部の内部形状が転写された原型を成形する第１成形工程と、前記原型の型を取ることによって、前記原型の外形が転写された第２孔部を備えた成形型を作成する成形型作成工程と、前記第２孔部の型を取ることによって、前記第２孔部の内部形状が転写された挿入部材を成形する第２成形工程と、前記挿入部材を前記構造物の前記第１孔部に挿入し接合する接合工程と、を備える。

【0006】

上記亀裂進展抑制方法では、前記第２成形工程で、前記第２孔部に充填材を充填し硬化させることによって前記挿入部材を成形してもよい。

【0007】

上記亀裂進展抑制方法では、前記充填材は強化繊維を含有する熱硬化性樹脂であってもよい。

【0008】

上記亀裂進展抑制方法では、前記充填材が含有する前記強化繊維はミルドファイバであってもよい。

【0009】

上記亀裂進展抑制方法では、前記ミルドファイバは、前記充填材に５質量％～２０質量％含有されていてもよい。

【0010】

上記亀裂進展抑制方法では、前記ミルドファイバは直径が２００ｎｍ～８００ｎｍであり、かつ繊維長が２μｍ～８μｍであってもよい。

【発明の効果】

【0011】

本開示によれば、挿入部材の形状と孔部の形状とがより一致する亀裂進展抑制方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0012】

【図1】実施形態に係る亀裂進展抑制方法の適用例について説明するための図であって、亀裂の進展を抑制するための補修が施された構造物を示す概略斜視図である。

【図2】第１実施形態に係る亀裂進展抑制方法の適用例を説明するための、構造物の亀裂発生部を示す概略斜視図である。

【図3】第１実施形態に係る孔部形成工程について説明するための、構造物に第１孔部を設けた状態を示す概略斜視図である。

【図4】第１実施形態に係る孔部形成工程について説明するための、図３に示された第１孔部をＺ軸方向から見た説明図である。

【図5】第１実施形態に係る第１成形工程について説明するための、第１型取り材が第１孔部に充填された状態を示す概略斜視図である。

【図6】第１実施形態に係る第１成形工程について説明するための、第１孔部から原型を取り出した状態を示す概略斜視図である。

【図7】第１実施形態に係る成形型作成工程について説明するため、原型の周囲を第２型取り材で囲んだ状態を示す概略斜視図である。

【図8】第１実施形態に係る成形型作成工程について説明するための、第２孔部が形成された成形型を示す概略斜視図である。

【図9】第１実施形態に係る第２成形工程について説明するための、第２孔部に充填材が充填された状態と、第２孔部から挿入部材が取り出された状態と、を示す概略斜視図である。

【図10】第１実施形態に係る接合工程について説明するための、第１孔部に挿入部材が挿入される前の状態を示す概略斜視図である。

【図11】第１実施形態に係る接合工程について説明するための、第１孔部に挿入部材が挿入され接合された状態をＺ軸方向から見た説明図である。

【図12】第２実施形態に係る亀裂進展抑制方法の適用例を説明するための、構造物の亀裂発生部を示す概略断面図である。

【図13】第２実施形態に係る孔部形成工程及び第１成形工程について説明するための、構造物に第１孔部を設けた状態と、第１孔部に第１型取り材が充填された状態と、第１孔部から原型を取り出した状態と、を示す概略断面図である。

【図14】第２実施形態に係る接合工程について説明するための、第１孔部に挿入部材が挿入される前の状態と、第１孔部に挿入部材が挿入され接合された状態と、を示す概略断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0013】

以下、図面を参照しながら、いくつかの例示的な実施形態について説明する。なお、同一の機能を有する要素については同一の符号を付し、重複する説明を省略する。

【0014】

実施形態に係る亀裂進展抑制方法は、構造物１に発生した亀裂２の進展を抑制するための補修に用いることができる。構造物１は例えばコンクリート構造物、鋼構造物等であってもよく、道路施設、橋梁、海洋施設等であってもよい。図１に例示された構造物１はデッキプレート３と、Ｕリブ４とを備える。デッキプレート３は例えば橋梁の一部を構成する板状部材であり、鋼等の金属から構成されてもよい。デッキプレート３の上方側の面には、例えばアスファルト舗装が施されてもよい。また、デッキプレート３の下方側の面にはＵリブ４が接合されている。なお、図１に示す例では、紙面上方が構造物１の上方に相当し、紙面下方が構造物１の下方に相当する。

【0015】

Ｕリブ４はデッキプレート３を補強する部材であり、プレート下面３ａに取り付けられている。プレート下面３ａはデッキプレート３の下方側の面を構成する。Ｕリブ４は断面が略Ｕ字状の形状を有する長尺部材であり、例えば鋼等の金属から構成されてもよい。図に例示されたＵリブ４は、側壁部５ａ，５ｂ、及び下壁部５ｃを備える。下壁部５ｃはＵリブ４の下方側の部分を構成する壁部である。側壁部５ａ，５ｂは、水平かつＵリブ４の延在方向に垂直な方向における、下壁部５ｃの両端から上方に向けて延出している。側壁部５ａ，５ｂは上下方向に対して所定の角度で傾斜するように設けられてもよい。

【0016】

側壁部５ａ，５ｂの上方側端部の各々は、プレート下面３ａに例えば溶接等の手段を用いて接合されている。そのため、側壁部５ａの上方側端部と、プレート下面３ａとの間には、接合部６が形成されている。側壁部５ｂの上方側縁部と、プレート下面３ａとの間にも接合部６と同様の接合部が形成されている。また、接合部６は溶接ビードを構成してもよい。

【0017】

構造物１には、その疲労に起因して亀裂２が発生する場合が有る。図に例示された構造物１には亀裂２ａ、及び亀裂２ｂが発生している。亀裂２ａはＵリブ４の側壁部５ａに延在するように発生した亀裂２である。亀裂２ｂは接合部６に沿って延在するように発生した亀裂２である。即ち、亀裂２ｂは溶接ビードに発生した亀裂２であってもよい。なお、構造物１に亀裂２が発生する原因は疲労に限定されない。また、図示された例では亀裂２ａ端部と亀裂２ｂの端部とが繋がっており、全体として一の亀裂２を構成しているが、これに限定されない。例えば、亀裂２ａと亀裂２ｂとは繋がることなく、別の位置に独立して発生する場合もある。

【0018】

図に例示された構造物１には、亀裂２ａ，２ｂの進展を抑制するための補修が施されている。当該補修を行う際には、構造物１のうち亀裂２ａ，２ｂが生じた領域の一部に後述する第１孔部としての取付孔１０を形成し、取付孔１０の内部に後述する挿入部材３５を挿入し固定する。このような補修を施すことにより、亀裂２ａ，２ｂの先端部の開裂を抑制することができる。即ち、亀裂２ａ，２ｂの進展を抑制することができる。

【0019】

次に、実施形態に係る亀裂進展抑制方法の一例について説明する。当該亀裂進展抑制方法は、孔部形成工程と、第１成形工程と、成形型作成工程と、第２成形工程と、接合工程と、を備える。

【0020】

（第１実施形態）
図２～図１１を参照しながら、本実施形態に係る亀裂進展抑制方法の適用例について説明する。本実施形態では、亀裂２ａの進展を抑制するために当該亀裂進展抑制方法を用いている。図２には側壁部５ａに生じた略直線状に延在する亀裂２ａの先端部近傍の領域が例示されている。亀裂２ａのＺ軸方向の寸法である亀裂深さは特に限定されず、側壁部５ａの板厚ｔ１と等しくてもよい。

【0021】

なお、図に示されたＺ軸方向は側壁部５ａの板厚方向と平行な方向であって、挿入部材３５が挿入される方向である。Ｘ軸方向は、後述する取付孔１０のＺ軸と平行な軸方向視における短手方向と平行な方向であって、Ｚ軸と直交する方向である。Ｙ軸方向は、取付孔１０のＺ軸と平行な軸方向視における長手方向と平行な方向であって、Ｚ軸と直交する方向である。

【0022】

まず、図３及び図４を参照しながら孔部形成工程について説明する。孔部形成工程では、構造物１に第１孔部としての取付孔１０を形成する。取付孔１０は後述する挿入部材３５を挿入し固定するための開口である。図に例示された取付孔１０は、側壁部５ａのうち亀裂２ａが発生している領域に形成されている。亀裂２ａはＸ軸方向と略平行に延在しており、取付孔１０は側壁部５ａの一部をＺ軸方向に貫通させることにより形成されている。これにより、側壁部５ａには取付孔１０を画成する内周面７が形成されている。

【0023】

取付孔１０は例えば放電加工により形成されてもよい。例えば取付孔１０を形成する予定の領域に、亀裂２ａと交差するようにカッターで切り込みを設け、その後、形成したい取付孔１０の形状に合わせて放電加工を行ってもよい。なお、取付孔１０を形成する方法は放電加工に限定されず、例えばドリルを用いて側壁部５ａを穿孔することにより取付孔１０を形成してもよい。なお、取付孔１０の形状は図示した例に限定されない。例えば、取付孔１０はＺ軸方向に貫通していない領域を含んでもよい。また、取付孔１０を形成する際に側壁部５ａを貫通させる方向はＺ軸方向に限定されず、例えばＺ軸方向に対して傾いた方向に側壁部５ａを貫通させることにより取付孔１０を形成してもよい。また、図３に例示された側壁部５ａには１つの取付孔１０が形成されているが、これに限定されない。例えば亀裂の形状、大きさ、位置等に応じて、複数の取付孔１０を形成してもよい。

【0024】

図４に例示するように、Ｚ軸と平行な軸方向視において取付孔１０はＹ軸方向に延在しており、全体として略長円状の形状を有する。なお、図に例示された取付孔１０は亀裂２ａの延在方向と略直交する方向に延在するように形成されているが、これに限定されない。即ち、取付孔１０は亀裂２ａと交差するように延在していればよい。

【0025】

取付孔１０のＹ軸方向における略中央部には、交差領域１１が形成されている。交差領域１１は取付孔１０と亀裂２ａとが交差して形成された領域である。また、取付孔１０の延在方向における、交差領域１１の両端側には拡幅領域１２ａ，１２ｂが形成されている。拡幅領域１２ａ，１２ｂは、取付孔１０のうち交差領域１１の幅Ｗ１よりも拡幅された領域である。図に例示された拡幅領域１２ａ，１２ｂの幅Ｗ２ａ，Ｗ２ｂは幅Ｗ１よりも大きい。拡幅領域１２ａの幅Ｗ２ａと、拡幅領域１２ｂの幅Ｗ２ｂとは略等しくてもよい。なお、図示された例では、取付孔１０のＸ軸方向における寸法が取付孔１０の幅に相当する。

【0026】

図４に例示された取付孔１０の幅は、交差領域１１から拡幅領域１２ａ，１２ｂにかけて連続的に増加するように構成されているが、これに限定されない。取付孔１０は拡幅領域１２ａ，１２ｂを備えてればよく、例えば構造物１の亀裂発生部周辺の形状、亀裂の寸法等に応じて、取付孔１０の形状を適宜設定することができる。

【0027】

次に、図５及び図６を参照しながら、第１成形工程について説明する。第１成形工程は孔部形成工程に次いで実施される。第１成形工程では原型１６を成形する。原型１６は取付孔１０の内部形状が転写された形状を有する部材であり、取付孔１０の型を取ることによって成形される。図５に例示するように、第１成形工程では、第１型取り材としての型取り材１５ａを取付孔１０に充填する。型取り材１５ａは取付孔１０の型を取るための変形可能な粘度を有する材料であって、所定時間経過後に硬化する性質を備える。硬化後の型取り材１５ａを単に硬化後型取り材１５ｂと称する。

【0028】

型取り材１５ａは、例えば硬化剤を混合することにより硬化する二液混合型の樹脂材料であってもよい。型取り材１５ａとして二液混合型の樹脂材料を用いる場合には、予め主剤と硬化剤とを混合させておき、硬化前に取付孔１０に型取り材１５ａを充填する充填作業を行う。主剤と硬化剤との混合は、例えば、スパチュラ等を用いた手作業で行われてもよく、ディスペンサー等の充填用器具を用いた充填作業と並行して、当該ディスペンサー内部で自動的に行われてもよい。

【0029】

なお、型取り材１５ａの成分は特に限定されず、例えば、充填作業の際に取付孔１０からの液だれの抑制、ポットライフ、硬化時間等を考慮し、適宜選択することができる。例えば、型取り材１５ａとして歯科用シリコーン印象材（商品名：フレキシコンヘビーボディタイプ，ジーシー社製）を用いてもよい。また、内周面７の凹凸形状に精度よく倣うような粘度を備えた型取り材１５ａを用いてもよい。そのような型取り材１５ａとして、例えば急速硬化シリコンゴム成形材（商品名：レプリセット，ストルアス社製）を用いることができる。

【0030】

図５に例示する取付孔１０の内部には型取り材１５ａが充填されている。図示された例では、充填された型取り材１５ａの厚さｔ２が、側壁部５ａの板厚ｔ１と略同じになるように、型取り材１５ａを取付孔１０に充填しているが、これに限定されない。例えば取付孔１０の位置、寸法、形状等に応じて厚さｔ２は任意の値とすることができる。なお、厚さｔ２は取付孔１０に充填された型取り材１５ａのＺ軸方向の寸法である。このように取付孔１０に型取り材１５ａを充填した状態で、所定の硬化時間が経過し、型取り材１５ａが硬化後型取り材１５ｂとなるのを待つ。その際、例えば、ドライヤー等を用いて型取り材１５ａを加温することにより硬化時間を短縮してもよい。

【0031】

型取り材１５ａが硬化後型取り材１５ｂとなった後、取付孔１０から取り出す（図６参照）。この硬化後型取り材１５ｂが原型１６に相当する。原型１６は全体として取付孔１０の形状と略同じ形状を有しており、原型１６の外周面１７には内周面７の形状が転写されている。このように、取付孔１０に型取り材１５ａを充填し硬化させて原型１６を成形することで、取付孔１０の形状を写し取った原型１６を成形してもよい。なお、図５及び図６に示す例では、型取り材１５ａの厚さは硬化前後で略変化していない。即ち、原型１６のＺ軸方向の寸法は厚さｔ２と略等しい。

【0032】

なお、図示された例では、１つの取付孔１０から当該取付孔１０に対応する形状を備えた原型１６を得る場合について例示したが、構造物１に複数の取付孔１０を設けた場合には、当該複数の取付孔１０の各々に第１成形工程を適用してもよい。これにより、当該複数の取付孔１０の各々に対応した形状を有する複数の原型１６を得ることができる。また、１つの取付孔１０に第１成形工程を複数回適用することにより、複数の原型１６を形成してもよい。

【0033】

次に、図７及び図８を参照しながら、成形型作成工程について説明する。成形型作成工程は第１成形工程に次いで実施される。成形型作成工程では成形型２２を作成する。成形型２２は第１成形工程で成形された原型１６の型を取ることによって作成される。

【0034】

成形型作成工程では、まず第２型取り材としての型取り材２０ａによって原型１６の周囲を囲む。型取り材２０ａは原型１６の型を取るための材料であって、所定時間経過後に硬化する性質を備える。硬化後の型取り材２０ａを単に硬化後型取り材２０ｂと称する。

【0035】

図７に示す例では、予めトレイ２３内に比較的流動性を有する型取り材２０ａを流し入れ、その後、トレイ内に原型１６を配置している。これにより、型取り材２０ａによって原型１６が囲まれた状態となる。なお、図示した例ではトレイ２３内における型取り材２０ａの深さと、原型１６の厚さｔ２とが略等しくなるように、トレイ２３内に流し込む型取り材２０ａの量を調整しているが、これに限定されない。例えば、トレイ２３内における型取り材２０ａの深さの値は、原型１６の厚さｔ２の値より小さくてもよい。また、トレイ２３内に予め原型１６を配置し、その後、型取り材２０ａをトレイ２３内に流し入れてもよい。これにより、後述する第２孔部としての孔２１の深さをより容易に制御することができる。また、型取り材２０ａが比較的高い粘度を有する場合には、トレイ２３を用いることなく、作業者が型取り材２０ａを原型１６に押し当てることによって原型１６の周囲を型取り材２０ａで覆ってもよい。

【0036】

型取り材２０ａの硬化を待って原型１６をトレイ２３内から除去することにより、孔２１が形成された成形型２２を得ることができる（図８参照）。成形型２２は硬化後型取り材２０ｂにより構成されている。孔２１を画成する成形型２２の内周面は、原型１６の外周面１７の形状と略同じ形状を有している。このように、成形型作成工程では原型１６の外形が転写された孔２１を有する成形型２２を得ることができる。

【0037】

型取り材２０ａの成分は特に限定されず、例えば型取り材１５ａと同じ成分の材料であってもよい。また、型取り材１５ａとは異なる成分から構成された型取り材２０ａを用いてもよい。例えば、型取り材１５ａとして上述の歯科用シリコーン印象材を用い、型取り材２０ａとして上述の急速硬化シリコンゴム成形材を用いてもよい。これにより、原型１６と硬化後型取り材２０ｂとの癒着をより確実に抑制することができ、硬化後型取り材２０ｂから原型１６を除去する作業をより容易に行うことができる。

【0038】

なお、図７及び図８に例示される成形型２２には１つの孔２１が形成されているが、これに限定されない。例えば、第１成形工程で複数の原型１６を作製した場合には、当該複数の原型１６の各々に対応する複数の孔２１が形成されるように、成形型作成工程を実施してもよい。

【0039】

次に、図９を参照しながら第２成形工程について説明する。第２成形工程は成形型作成工程に次いで実施される。第２成形工程では、孔２１の型を取ることによって挿入部材３５を成形するそのため挿入部材３５は孔２１の内部形状が転写されており、全体として孔２１の形状と略一致した形状を有する。第２成形工程では、まず充填材３０ａを孔２１に充填する充填作業を行う。充填材３０ａは孔２１の型を取るための材料であって、所定時間経過後に硬化する性質を備える。硬化後の充填材３０ａを単に硬化後充填材３０ｂと称する。

【0040】

図９に示す例では孔２１に充填材３０ａが充填されている。なお、充填材３０ａの充填量は特に限定されず、孔２１の深さと略同じ深さとなるように充填材３０ａを充填してもよい。孔２１に充填された充填材３０ａは所定時間経過後に硬化して硬化後充填材３０ｂとなる。そして、成形型２２から取り出された硬化後充填材３０ｂが挿入部材３５に相当する。即ち、挿入部材３５は成形型２２の孔２１に充填材３０ａを充填し硬化させることによって成形されてもよい。挿入部材３５の外周面３６は、孔２１を画成する成形型２２の内周面の形状と略同じ形状を有する。

【0041】

なお、図示された例では１つの孔２１から１つの挿入部材３５が得られているが、これに限定されない。成形型２２に複数の孔２１が形成されている場合には、当該複数の孔２１の各々に充填材３０ａ充填し、複数の挿入部材３５を成形してもよい。また、１つの孔２１に第２成形工程を複数回適用することにより、複数の挿入部材３５を得てもよい。

【0042】

充填材３０ａとしては、例えば、硬化剤を混合することにより硬化する二液混合型のエポキシ樹脂に、強化繊維としての炭素繊維を分散させた充填材を用いることができる。なお、充填材３０ａとして二液混合型の樹脂材料を用いる場合には、予め主剤と硬化剤とを混合させておき、硬化前に充填作業を行う。

【0043】

充填材３０ａが含有する樹脂は特に限定されず、公知の熱硬化性樹脂、又は熱可塑性樹脂を用いることができる。例えば、当該樹脂材料はフェノール樹脂、メラミン樹脂、ポリウレタン樹脂、不飽和ポリエステル樹脂等の熱硬化性樹脂であってもよい。また、当該樹脂材料はポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ＡＢＳ樹脂（アクリロニトリル、ブタジエン及びスチレンのコポリマー）等の熱可塑性樹脂であってもよい。なお、熱硬化性樹脂を充填材３０ａの樹脂成分として用いることにより、挿入部材３５の耐熱性及び剛性をより向上させることができる。

【0044】

充填材３０ａに分散された強化繊維は特に限定されず、例えばアラミド繊維、又はガラス繊維であってもよい。強化繊維を含有する充填材３０ａを用いることにより、挿入部材３５の剛性をより向上させることができる。なお、強化繊維として炭素繊維を用いることにより、挿入部材３５の剛性をより向上させることができる。

【0045】

強化繊維はミルドファイバであってもよい。ミルドファイバは強化繊維の原糸を粉砕して粉末状に形成された繊維である。これにより、充填材３０ａ中における強化繊維の分散性を向上させると共に、充填材３０ａの樹脂成分の当該強化繊維への浸透性を向上させることができる。そのため、挿入部材３５の剛性をより確実に向上させることができる。

【0046】

充填材３０ａに含まれる強化繊維の平均直径、及び平均繊維長の値は所定の範囲に設定されていてもよい。強化繊維の平均直径、及び平均繊維長は粒度分布測定装置を用いて測定することができる。例えば、複数の強化繊維を測定ステージ上に分散させ、所定倍率の対物レンズで撮影し、画像解析ソフトを用いて平均直径、及び平均繊維長を算出することができる。対物レンズの倍率は強化繊維の形状、寸法に応じて適宜設定してもよい。また、複数の強化繊維を光学顕微鏡又は走査型電子顕微鏡を用いて撮影し、画像解析ソフトを用いて平均直径又は平均繊維長を算出してもよい。なお、強化繊維の平均直径及び平均繊維長の各々を、単に直径及び繊維長と称する。

【0047】

充填材３０ａが含有する強化繊維は、直径が２００ｎｍ～８００ｎｍ、繊維長が２μｍ～８μｍであってもよい。これにより、充填材３０ａにおける当該強化繊維の分散性をより向上させると共に、充填材３０ａの樹脂成分の当該強化繊維への浸透性をより向上させることができる。その結果、挿入部材３５の剛性をより確実に向上させることができる。なお、より好ましくは、充填材３０ａが含有する強化繊維は、直径が４００ｎｍ～６００ｎｍ、繊維長が４μｍ～６μｍであってもよい。

【0048】

充填材３０ａに含まれる強化繊維の含有率は所定の範囲に設定されていてもよい。当該含有率は、充填材３０ａの質量と、充填材３０ａに含まれる強化繊維の質量との比であり、次の式１で算出される。
強化繊維の含有率（質量％）＝［充填材３０ａに含まれる強化繊維の質量（ｇ）／充填材３０ａの質量（ｇ）］×１００・・・（式１）

【0049】

ある実施形態では、充填材３０ａは強化繊維を５質量％～２０質量％含有してもよい。これにより、充填材３０ａは、より第２成形工程に適した粘性を有することとなる。例えば、図９に例示されるトレイ２３の設置場所が水平方向に対してやや傾いていた場合であっても、孔２１から充填材３０ａが流出することを抑制することができる。即ち、第２成形工程の作業性を向上させることができる。更に、充填材３０ａを硬化させて得られる挿入部材３５の剛性を確保すると共に、靭性を確保することができる。そのため、取付孔１０の内部に挿入部材３５を接合した状態で亀裂２ａを開こうとする力が側壁部５ａに入力され、挿入部材３５に、例えばＹ軸方向に引き延ばそうとする力が働いても、挿入部材３５の破断を抑制することができる。即ち、構造物１に生じた亀裂２の進展をより確実に抑制することができる。なお、より好ましくは、充填材３０ａは強化繊維を１０質量％～１５質量％含有してもよい。

【0050】

なお、充填材３０ａの強化繊維の含有率は、充填材３０ａの硬化前後で略同じであってもよい。即ち、第２成形工程により形成された挿入部材３５は強化繊維を５質量％～２０質量％含有してもよい。これにより、挿入部材３５の剛性及び靭性をより向上させることができる。なお、より好ましくは、挿入部材３５は強化繊維を１０質量％～１５質量％含有してもよい。

【0051】

次に、図１０及び図１１を参照しながら接合工程について説明する。接合工程は第２成形工程に次いで実施される。接合工程は挿入部材３５を構造物１の取付孔１０に挿入し接合する工程であり、図１０に示す例では、挿入部材３５を矢印Ａに示すように取付孔１０に挿入する。なお、図に例示された挿入部材３５の挿入方向はＺ軸方向と平行な方向である。また、図示された例では、挿入部材３５の厚さｔ３と板厚ｔ１とは略等しい値に設定されているが、これに限定されない。厚さｔ３は板厚ｔ１よりも大きな値、又は小さな値に設定されてもよい。厚さｔ３は、挿入部材３５の挿入方向における寸法であり、第２成形工程における孔２１への充填材３０ａの充填量によって値を制御することができる。なお、挿入部材３５の形状及び寸法は取付孔１０の形状に応じて、例えば研磨紙を用いて適宜調整されてもよい。

【0052】

挿入部材３５を取付孔１０の内部に固定する際には、接着等の方法により内周面７と外周面３６とを接合してもよい。例えば、挿入部材３５を取付孔１０に挿入する際、内周面７及び外周面３６のうち少なくとも一方に予め接着剤を塗布しておくことにより、挿入部材３５を内周面７に接着することができる。また、挿入部材３５を取付孔１０内に配設した状態で内周面７と外周面３６との間に隙間が形成されている場合には、当該隙間に接着剤を注入してもよい。接着剤の種類は特に限定されず、構造物１の材質、接合強度、作業性等を考慮し、適宜選択可能である。

【0053】

図１１に示す例では、取付孔１０に挿入部材３５が挿入され、両者が接合されている。内周面７と外周面３６との間には接着剤が硬化することにより形成された接着層４０が介在してもよい。また、Ｚ軸と平行な軸方向視において、挿入部材３５は取付孔１０の開口面よりも僅かに小さい略相似形状を有する。そのため、内周面７と外周面３６との間の隙間をより狭くすることができる。

【0054】

図に例示されるように、挿入部材３５の幅は、Ｙ軸方向において中央部３７から両端部にかけて連続的に増加する。そのため、挿入部材３５のＹ軸方向両端部には拡幅部３８ａ，３８ｂが形成される。中央部３７はＹ軸方向における挿入部材３５の略中央に位置する部分である。取付孔１０の内部に挿入部材３５が固定された状態では、取付孔１０の交差領域１１、拡幅領域１２ａ及び拡幅領域１２ｂに、挿入部材３５の中央部３７、拡幅部３８ａ及び拡幅部３８ｂがそれぞれ配設される。中央部３７のＸ軸方向における寸法である幅Ｗ３は、交差領域１１の幅Ｗ１よりも僅かに小さな値となっていてもよい。また、拡幅部３８ａ，３８ｂのＸ軸方向における寸法である幅Ｗ４ａ，Ｗ４ｂは、拡幅領域１２ａ，１２ｂの幅Ｗ２ａ，Ｗ２ｂよりも僅かに小さな値となっていてもよい。

【0055】

図１１中の矢印Ｂ及び矢印Ｃに例示されるように、亀裂２ａを開く方向の力が側壁部５ａに入力されると、当該荷重は内周面７から挿入部材３５の外周面３６に伝達される。ここで、取付孔１０は拡幅領域１２ａ，１２ｂから交差領域１１にかけて幅が狭窄しており、また、挿入部材３５は中央部３７から拡幅部３８ａ，３８ｂにかけて拡幅されている。そのため、亀裂２ａが開く方向への側壁部５ａの変形は拡幅部３８ａ，３８ｂによって拘束され、亀裂２ａの進展が抑制されることとなる。なお、内周面７と外周面３６との間に接着層４０が形成されている場合には、側壁部５ａに入力された亀裂２ａを開く方向の力が、接着層４０を介して外周面３６のより広い範囲に伝達される。そのため、亀裂２ａの進展をより確実に抑制することができる。

【0056】

（第２実施形態）
次に、図１２～図１４を参照しながら、本実施形態に係る亀裂進展抑制方法の他の適用例について説明する。本実施形態では、亀裂２ｂ（図１参照）の進展を抑制するために当該亀裂進展抑制方法を用いている。図１２には、デッキプレート３とＵリブ４との接合部６に生じた亀裂２ｂの先端部近傍の領域における断面が例示されている。亀裂２ｂはＸ軸方向と略平行に延在しており、その亀裂深さは側壁部５ａの板厚ｔ１と略等しくてもよい。

【0057】

まず、図１２及び図１３に示すように、孔部形成工程を実施して、取付孔１０Ａを構造物１に形成する。取付孔１０Ａは第１実施形態における取付孔１０に相当する開口である。図示された例では、デッキプレート３の下方側の一部と、側壁部５ａの接合部６近傍の部分に、例えば放電加工によって取付孔１０Ａを形成する。このとき、少なくともデッキプレート３が上下方向において貫通しないように取付孔１０Ａを形成してもよい。これにより、雨水等の異物が取付孔１０Ａを介してデッキプレート３の下方に浸入することを抑制することができる。

【0058】

図に例示された取付孔１０ＡはＺ軸と平行な軸方向視においてＹ軸方向に延在しており、取付孔１０（図４参照）と同様に、全体として略長円状の形状を有する。また、取付孔１０Ａは亀裂２ｂと交差するように延在している。取付孔１０ＡのＹ軸方向における略中央部には、取付孔１０Ａと亀裂２ｂとが交差して形成された交差領域１１が形成されている。取付孔１０のＹ軸方向両端部には拡幅領域１２ａ，１２ｂが形成されている。

【0059】

孔部形成工程に次いで、第１成形工程を実施する。図１３では取付孔１０Ａに型取り材１５ａが充填されている。なお、図に例示された状態では型取り材１５ａの厚さは板厚ｔ１よりも厚いが、これに限定されず、板厚ｔ１と略同じ、又は板厚ｔ１よりも薄くなるように型取り材１５ａを充填してもよい。また、図に例示された型取り材１５ａはＸ軸方向に垂直な断面において略矩形の形状を有するように充填されているが、これに限定されない。取付孔１０Ａの形状、寸法等に応じて、型取り材１５ａの充填量、又は当該断面の形状を適宜設定することができる。

【0060】

取付孔１０に型取り材１５ａを充填した状態で所定の硬化時間の経過を待ち、型取り材１５ａを硬化後型取り材１５ｂとする。その後、取付孔１０Ａから硬化後型取り材１５ｂを取り出す。この硬化後型取り材１５ｂが原型１６に相当する。

【0061】

第１成形工程に次いで、成形型作成工程を実施する。成形型作成工程では、原型１６の型を取ることによって、成形型２２を作成する。本実施形態においても第１実施形態における成形型作成工程と同様に、型取り材２０ａを用いることによって、原型１６に応じた形状を有する孔２１が形成された成形型２２を得ることができる。

【0062】

成形型作成工程に次いで第２成形工程を実施する。第２成形工程では、孔２１の内部形状が転写された挿入部材３５を成形する。本実施形態においても第１実施形態における第２成形工程と同様に、充填材３０ａを成形型２２の孔２１に充填し硬化させることによって、孔２１の内部形状が転写された硬化後充填材３０ｂを得ることができる。当該硬化後充填材３０ｂが挿入部材３５に相当する。

【0063】

第２成形工程に次いで、図１４に例示されるように接合工程が実施される。接合工程では、挿入部材３５を取付孔１０Ａに挿入し接合する。図示された例では、取付孔１０Ａに対して挿入部材３５がＺ軸方向に挿入され、内周面７と外周面３６とが接合される。なお、図に例示された挿入部材３５の厚さｔ３は側壁部５ａの板厚ｔ１よりも大きな値に設定されているが、これに限定されず、板厚ｔ１と略同じ、又は板厚ｔ１よりも薄い厚さとなるように挿入部材３５を形成してもよい。挿入部材３５の形状は取付孔１０Ａの形状に応じて、例えば研磨紙を用いて適宜調整されてもよい。

【0064】

第１実施形態における接合工程と同様に、取付孔１０Ａの内部に挿入部材３５を固定する際には、内周面７及び外周面３６のうち少なくとも一方に予め接着剤が塗布されていてもよい。また、内周面７と外周面３６との間に隙間が形成されている場合には、当該隙間に接着剤を注入してもよい。内周面７と外周面３６との間には接着剤が硬化することにより形成された接着層４０が介在してもよい。

【0065】

本実施形態の接合工程においても、取付孔１０Ａの内部に挿入部材３５が固定された状態では、取付孔１０の交差領域１１、拡幅領域１２ａ及び拡幅領域１２ｂに、挿入部材３５の中央部３７、拡幅部３８ａ及び拡幅部３８ｂがそれぞれ配設される。挿入部材３５は全体として取付孔１０Ａの形状と略同じ形状を有するため、内周面７と外周面３６との間の隙間をより狭くすることができる。

【0066】

図１４の矢印Ｄ及び矢印Ｅに示すように、亀裂２ｂを開く方向の力が接合部６に入力されると、当該荷重は内周面７から挿入部材３５の外周面３６に伝達される。ここで、取付孔１０Ａは拡幅領域１２ａ，１２ｂから交差領域１１にかけて幅が狭窄しており、また、挿入部材３５は中央部３７から拡幅部３８ａ，３８ｂにかけて拡幅されている。そのため、亀裂２ｂが開く方向への接合部６の変形は拡幅部３８ａ，３８ｂによって拘束され、亀裂２ｂの進展が抑制されることとなる。なお、内周面７と外周面３６との間に接着層４０が形成されている場合には、接合部６に入力された亀裂２ｂを開く方向の力が、接着層４０を介して外周面３６のより広い範囲に伝達される。そのため、亀裂２ｂの進展をより確実に抑制することができる。

【0067】

次に、実施形態に係る亀裂進展抑制方法の作用効果について説明する。

【0068】

（１）実施形態に係る亀裂進展抑制方法は、構造物１に生じた亀裂２の進展を抑制する方法である。当該方法は、亀裂２と交差するように延在すると共に、亀裂２と交差する交差領域１１よりも延在方向における両端側の領域に、交差領域１１の幅Ｗ１よりも拡幅された領域１２ａ，１２ｂを有する第１孔部１０，１０Ａを構造物１に形成する孔部形成工程を備える。また当該方法は、第１孔部１０，１０Ａの型を取ることによって、第１孔部１０，１０Ａの内部形状が転写された原型１６を成形する第１成形工程を備える。また当該方法は、原型１６の型を取ることによって、原型１６の外形が転写された第２孔部２１を備えた成形型２２を作成する成形型作成工程を備える。また当該方法は、第２孔部２１の型を取ることによって、第２孔部２１の内部形状が転写された挿入部材３５を成形する第２成形工程を備える。また当該方法は、挿入部材３５を構造物１の第１孔部１０，１０Ａに挿入し接合する接合工程を備える。

【0069】

実施形態に係る亀裂進展抑制方法によれば、取付孔１０，１０Ａの内部形状が転写された挿入部材３５を、取付孔１０，１０Ａに挿入し接合することができる。そのため、より取付孔１０，１０Ａの形状に一致した形状を有する挿入部材３５を、取付孔１０，１０Ａの内部に固定することができる。これにより、構造物１に形成された内周面７と、挿入部材３５の外周面３６との間に過大な隙間が形成されることを抑制することができる。従って、構造物１に生じた亀裂２の進展をより確実に抑制することができる。

【0070】

（２）第２成形工程では、第２孔部２１に充填材３０ａを充填し硬化させることによって挿入部材３５を成形してもよい。

【0071】

これにより、取付孔１０，１０Ａの形状と一致する形状を有する挿入部材３５をより容易に得ることができる。そのため、例えば亀裂補修作業を行う作業現場で挿入部材３５を作成することが可能であり、より容易に亀裂補修作業を行うことができる。

【0072】

（３）充填材３０ａは強化繊維を含有する熱硬化性樹脂であってもよい。

【0073】

これにより、剛性及び耐熱性がより向上された挿入部材３５を得ることができる。そのため、構造物１に生じた亀裂２の進展をより確実に抑制することができる。

【0074】

（４）充填材３０ａが含有する強化繊維はミルドファイバであってもよい。

【0075】

これにより、充填材３０ａ中における強化繊維の分散性を向上させると共に、充填材３０ａに含まれる樹脂の当該強化繊維への浸透性を向上させることができる。そのため、挿入部材３５の剛性をより向上させることができる。

【0076】

（５）ミルドファイバは、充填材３０ａに５質量％～２０質量％含有されていてもよい。

【0077】

これにより、充填材３０ａはより第２成形工程に適した粘性を有することとなり、第２成形工程の作業性を向上させることができる。更に、充填材３０ａを硬化させることにより得られる挿入部材３５の剛性及び靭性をより向上させることができる。そのため、構造物１に生じた亀裂２の進展をより確実に抑制することができる。

【0078】

（６）ミルドファイバは直径が２００ｎｍ～８００ｎｍであり、かつ繊維長が２μｍ～８μｍであってもよい。

【0079】

これにより、充填材３０ａ中における強化繊維の分散性をより向上させると共に、充填材３０ａに含まれる樹脂の当該強化繊維への浸透性をより向上させることができる。そのため、挿入部材３５の剛性をより向上させることができる。

【0080】

本開示は、例えば持続可能な開発目標（ＳＤＧｓ）の目標９「強靭（レジリエント）なインフラ構築、包摂的かつ持続可能な産業化の促進及びイノベーションの推進を図る」に貢献することができる。

【0081】

以上、いくつかの実施形態を説明したが、上記開示内容に基づいて実施形態の修正又は変形をすることが可能である。上記実施形態の全ての構成要素、及び請求の範囲に記載された全ての特徴は、それらが互いに矛盾しない限り、個々に抜き出して組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0082】

１ 構造物
２ 亀裂
１０，１０Ａ 取付孔（第１孔部）
１１ 交差領域
１２ａ，１２ｂ 拡幅領域（領域）
１６ 原型
２１ 孔（第２孔部）
２２ 成形型
３０ａ 充填材
３５ 挿入部材
Ｗ１ 幅

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】