(57)【要約】【課題】  対象部分のみを確実に除去することができる除去方法を提供する。【解決手段】  躯体２の基層部３の上部に表層部４が積層されたコンクリート構造物１の前記表層部４の除去方法であって、前記表層部４の対象部分を囲むように溝７を形成し、該溝７によって囲まれる前記対象部分の少なくとも１箇所に先端が前記基層部３に達する荷重付与孔１５を形成し、該荷重付与孔１５を利用して前記対象部分に前記基層部３の上部から引き剥がす方向への荷重を付与することにより、前記対象部分を前記基層部３の上部から除去する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の所定の対象部分を除去する除去方法であって、
前記コンクリート構造物の対象部分を囲むように溝又は孔を形成し、該溝又は孔によって囲まれる前記対象部分の少なくとも１箇所に荷重付与孔を形成し、該荷重付与孔を利用して前記対象部分に前記コンクリート構造物から引き剥がす方向への荷重を付与することにより、前記対象部分を前記コンクリート構造物から除去することを特徴とする除去方法。
【請求項２】
躯体の基層部の上部に表層部が積層されたコンクリート構造物の前記表層部の除去方法であって、
前記表層部の対象部分を囲むように溝又は孔を形成し、該溝又は孔によって囲まれる前記対象部分の少なくとも１箇所に先端が前記基層部に達する荷重付与孔を形成し、該荷重付与孔を利用して前記対象部分に前記基層部の上部から引き剥がす方向への荷重を付与することにより、前記対象部分を前記基層部の上部から除去することを特徴とする除去方法。
【請求項３】
前記荷重付与孔の中心を垂線とし、前記コンクリート構造物又は前記表層部の表面を底面とし、円錐面が前記垂線に対して略４５°の角度をなす仮想円錐体を想定した場合に、該仮想円錐体の内側に前記溝又は孔が配置され、かつ前記溝又は孔の先端が該仮想円錐体の円錐面よりも深い位置に達するように、前記溝又は孔を形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の除去方法。
【請求項４】
前記コンクリート構造物自体、又は前記基層部に反力を取り、前記コンクリート構造物又は前記表層部に前記コンクリート構造物又は前記基層部から引き剥がす方向への荷重を付与することにより、前記対象部分を除去することを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の除去方法。
【請求項５】
高圧水を発生させるポンプを有するポンプユニットと、前記ポンプを回転させるモータを有するモータユニットと、前記ポンプで発生させた高圧水を前記対象部分に向けて噴射させるノズルと備えたウォータージェット装置により前記溝又は孔を形成することを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、除去方法に関し、特に、例えば、既設のコンクリート構造物の耐震補強等のリニューアル工事において、コンクリート構造物の躯体の表層部を除去するのに有効な除去方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
既設のコンクリート構造物に対して耐震補強等のリニューアル工事を行う場合、躯体の基層部の上部に積層された表層部（仕上げモルタル層等）を除去し、その後に耐震補強等のための補修や改修の工事を行っている。
【０００３】
このようなリニューアル工事においては、従来、電動ピッチングマシンや高速回転カッター装置等の装置を用いて表層部を除去していたが、工事の際に生じる振動や騒音によって周辺の生活環境に影響を与える問題が生じるため、近年では、低振動、低騒音型の各種の装置が用いられている。
【０００４】
低振動、低騒音型の装置の一例が特許文献１に記載されている。この装置（表層部除去装置）は、押棒部材を進退させる駆動軸と、押棒部材を挟むように押棒部材の外側に設けられるとともに、先端側に押棒部材側に突出する突出部と押棒部材とは反対側に突出する突起とが設けられる一対の脚部材とを備えている。
【０００５】
このような構成の表層部除去装置は、躯体の表層部を貫通して基層部に達する孔を形成し、この孔内に一対の脚部材を挿入し、駆動軸を介して押棒部材を前進させて、押棒部材の先端側を各の脚部材の突出部に当接させ、一対の脚部材を互いに離間する方向に揺動させて、各脚部材の突起で躯体の基層部と表層部との境界面近傍を押圧することにより、表層部に亀裂を生じさせ、表層部をブロック状に破砕して基層部の上部から除去することがきるものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−３２０７２３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところで、上記のような構成の表層部除去装置にあっては、躯体の基層部と表層部との境界面近傍を押圧して表層部に亀裂を生じさせる場合、その亀裂の方向及び長さを予測することが困難であるため、非除去対象部分まで亀裂が延びてしまうことがあり、除去対象部分のみを確実に除去することができない。
【０００８】
本発明は、上記のような従来の問題に鑑みなされたものであって、除去対象部分のみを確実に除去することができる、除去方法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】
【０００９】
上記のような課題を解決するために、本発明は、以下のような手段を採用している。
すなわち、本発明は、コンクリート構造物の所定の対象部分を除去する除去方法であって、前記コンクリート構造物の対象部分を囲むように溝又は孔を形成し、該溝又は孔によって囲まれる前記対象部分の少なくとも１箇所に荷重付与孔を形成し、該荷重付与孔を利用して前記対象部分に前記コンクリート構造物から引き剥がす方向への荷重を付与することにより、前記対象部分を前記コンクリート構造物から除去することを特徴とする。
【００１０】
本発明の除去方法によれば、対象部分を囲むように溝又は孔を形成し、この溝又は孔によって囲まれる対象部分に荷重付与孔を形成し、この荷重付与孔を利用して、対象部分にコンクリート構造物から引き剥がす方向への荷重を付与することにより、対象部分に亀裂を生じさせることができ、この亀裂によって対象部分をブロック状に破砕してコンクリート構造物から除去することができる。
この場合、対象部分は、溝又は孔によって囲まれて非対象部分から縁切りされているので、荷重付与孔を利用して荷重を付与した際に、亀裂が溝又は孔を越えて非対象部分まで延びるようなことはなく、対象部分のみを確実に除去することができる。
【００１１】
また、本発明は、躯体の基層部の上部に表層部が積層されたコンクリート構造物の前記表層部の除去方法であって、前記表層部の対象部分を囲むように溝又は孔を形成し、該溝又は孔によって囲まれる前記対象部分の少なくとも１箇所に先端が前記基層部に達する荷重付与孔を形成し、該荷重付与孔を利用して前記対象部分に前記基層部の上部から引き剥がす方向への荷重を付与することにより、前記対象部分を前記基層部の上部から除去することを特徴とする。
【００１２】
本発明の除去方法によれば、表層部の対象部分を囲むように溝又は孔を形成し、この溝又は孔によって囲まれる対象部分に荷重付与孔を形成し、この荷重付与孔を利用して対象部分に基層部の上部から引き剥がす方向への荷重を付与することにより、対象部分に亀裂を生じさせることができ、この亀裂によって対象部分をブロック状に破砕して基層部の上部から除去することができる。
この場合、対象部分は、溝又は孔によって囲まれて非対象部分から縁切りされているので、荷重付与孔を利用して荷重を付与した際に、亀裂が溝又は孔を越えて非対象部分まで延びるようなことはなく、対象部分のみを確実に除去することができる。
【００１３】
また、本発明において、前記荷重付与孔の中心を垂線とし、前記コンクリート構造物又は前記表層部の表面を底面とし、円錐面が前記垂線に対して略４５°の角度をなす仮想円錐体を想定した場合に、該仮想円錐体の内側に前記溝又は孔が配置され、かつ前記溝又は孔の先端が該仮想円錐体の円錐面よりも深い位置に達するように、前記溝又は孔を形成することとしてもよい。
【００１４】
本発明の除去方法によれば、対象部分に荷重を付与した際に、仮想円錐体の円錐面に沿って亀裂が生じることになるが、仮想円錐体の内側には溝又は孔が設けられているので、この溝又は孔の部分で亀裂を止めることができ、亀裂が溝又は孔を越えて仮想円錐体の外側の非対象部分まで延びるようなことはなく、対象部分のみを確実に除去することができる。
【００１５】
さらに、本発明において、前記コンクリート構造物自体、又は前記基層部に反力を取り、前記コンクリート構造物又は前記表層部に前記コンクリート構造物又は前記基層部から引き剥がす方向への荷重を付与することにより、前記対象部分を除去することとしてもよい。
【００１６】
本発明の除去方法によれば、コンクリート構造物自体又は躯体の基層部に反力を取り、コンクリート構造物又は表層部にコンクリート構造物又は表層部から引き剥がす方向への荷重を付与することにより、対象部分のコンクリート構造物又は表層部に亀裂を生じさせることができ、この亀裂によって対象部分をブロック状に破砕して、コンクリート構造物又は基層部の上部から除去することができる。
【００１７】
さらに、本発明において、高圧水を発生させるポンプを有するポンプユニットと、前記ポンプを回転させるモータを有するモータユニットと、前記ポンプで発生させた高圧水を前記対象部分に向けて噴射させるノズルと備えたウォータージェット装置により前記溝又は孔を形成することとしてもよい。
【００１８】
本発明の除去方法によれば、対象部分を囲む溝又は孔を形成する場合に、電動ピッチングマシンや高速回転カッター装置のような大きな振動や騒音が生じるようなことはなく、振動や騒音を低く抑えることができるので、周辺の生活環境への影響を低減させることができる。
【発明の効果】
【００１９】
以上、説明したように、本発明の除去方法によれば、対象部分は、溝又は孔によって非対象部分から縁切りされているので、荷重を付与した際に、対象部分のコンクリート構造物又は表層部に生じる亀裂が溝又は孔を越えて非対象部分まで延びるようなことはなく、対象部分のみを確実に除去することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明による除去方法の一実施の形態を示した概略図であって、溝形成工程の説明図である。
【図２】孔形成工程の説明図である。
【図３】除去工程の説明図であって、除去治具を孔内に挿入した状態を示した説明図である。
【図４】除去工程の説明図であって、除去治具による除去対象部分の除去の状態を示した説明図である。
【図５】溝形成工程で形成した溝と除去工程で生じた亀裂との関係を示した説明図である。
【図６】図５の断面図である。
【図７】本発明による除去方法の他の実施の形態を示した概略図であって、溝形成工程により形成した溝と孔形成工程により形成した孔との関係を示した説明図である。
【図８】除去工程によって孔内に除去治具を挿入した状態を示した説明図である。
【図９】除去治具により除去対象部分を除去する途中の過程を示した説明図である。
【図１０】除去対象部分を除去した状態を示した説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態の除去方法は、例えば、既設のコンクリート構造物に対して耐震補強等のリニューアル工事を行う場合に適用され、図１に示すように、躯体２の基層部３の上部に表層部４（仕上げモルタル層等）が積層された既設のコンクリート構造物１の表層部４を除去し、その後に耐震補強等のための補修や改修の工事を行うのに有効なものである。
【００２２】
本実施の形態の除去方法は、既設のコンクリート構造物１の躯体２の除去対象部分６（以下、対象部分６という。）を囲むように溝７を形成する溝形成工程（図１参照）と、対象部分６に荷重付与孔１５（以下、孔１５という。）を形成する孔形成工程（図２参照）と、対象部分６を除去する除去工程（図３及び図４参照）とを備えている。
以下、各工程について詳しく説明する。
【００２３】
（１）溝形成工程
図１に示すように、溝形成工程においては、溝切り装置（図示せず）を用いて、躯体２の表層部４の対象部分６を囲むように、例えば、一辺が２００〜４００ｍｍ、幅が数ミリ程度の矩形状の溝７を形成する。この場合、溝７を形成する位置、及び溝７の深さは、対象部分６の表層部４の厚さに応じて設定する。
【００２４】
つまり、後述する孔形成工程において、図２〜図４に示すように、対象部分６に表層部４を貫通して先端が基層部３に達する孔１５を形成し、この孔１５を利用して後述する除去装置２０で対象部分６の表層部４に亀裂２５を生じさせる場合、その亀裂２５は、孔１５の底部１６から約４５°の傾斜面（円錐面１１）に沿って斜め上方に延びる特性を有する。このため、図５及び図６に示すように、孔１５の中心を垂線１１とし、表層部４の表面を底面１２とし、円錐面１３が約４５°の仮想円錐体１０を想定し、この仮想円錐体１０の内側で、かつ先端が円錐面１３よりも深い位置に位置するように、溝７を形成する位置、及び溝７の深さを設定する。このように溝７の位置及び深さを設定することにより、表層部４に生じさせる亀裂２５が溝７を越えて非除去対象部分８（以下、非対象部分８という。）まで延びるのを防止できる。
【００２５】
溝切り装置には、高速回転カッター装置、ウォータージェット装置等の各種の溝切り装置を用いることができる。本実施の形態においては、溝切り装置にウォータージェット装置を用いている。
【００２６】
ウォータージェット装置は、例えば、高圧水を発生させるポンプを有するポンプユニット、ポンプユニットのポンプを回転させるモータを有するモータユニット、ポンプユニットのポンプで発生させた高圧水を噴射させるノズルを有するノズルユニット、ノズルユニットのノズルに研磨剤を供給する研磨剤供給ユニット、高圧水及び研磨剤を回収する回収ユニット等を備えている。
【００２７】
上記のような構成のウォータージェット装置によって躯体２の表層部４の対象部分６に溝７を形成するには、ポンプユニット、モータユニット、研磨剤供給ユニット、及び回収ユニットを駆動させ、ポンプユニットからノズルに高圧水を供給し、研磨剤供給ユニットからノズルに研磨剤を供給し、ノズルの噴射口から躯体２の表層部４に向けて高圧水及び研磨剤を噴射させる。
【００２８】
そして、ノズルを対象部分６を囲むように移動させることにより、表層部４にノズルの移動軌跡に応じた溝７を形成することができる。この場合、溝７を形成するために使用した高圧水、研磨剤等は、回収ユニットに回収されて処分される。
【００２９】
なお、本実施の形態においては、図１及び図２に示すように、躯体２の表層部４の全体を除去することを想定しているために、表層部４に、一辺が２００〜４００ｍｍ、幅が数ミリ程度の矩形状の溝７を全体が格子状をなすように形成している。
【００３０】
なお、振動や騒音の制限がない隔離された現場で作業を行う場合には、電動式の高速回転カッター装置やレーザー式のカッター装置等を用いてもよい。電動式の高速回転カッター装置を用いる場合には、コンクリートの切削粉が周囲に飛散するので、粉塵対策が必要になる。また、レーザー式のカッター装置は、コンクリート内部に含まれる水が急激に気化して爆破状態になることがあるので、作業の安全性を確保する必要がある。なお、レーザー方式のカッター装置は、コンクリートを熱で溶かすため、溝７の幅が不均一となる欠点があるので、その点を考慮した上で作業を行う必要がある。
【００３１】
（２）孔形成工程
図２に示すように、孔形成工程においては、低騒音コアドリル等の穿孔装置（図示せず）を用い、溝形成工程で形成した矩形状の溝７によって囲まれる各対象部分６の中心部に表層部４を貫通して先端が基層部３に達する孔１５をそれぞれ形成する。この場合、各孔１５の径は、後述する除去装置２０の除去治具２３を挿入可能な大きさとする。
【００３２】
また、隣接する孔１５、１５間のピッチが２００〜４００ｍｍの範囲内に収まるように、各対象部分６の中心部にそれぞれ孔１５を形成する。上記のような範囲よりも孔１５、１５間のピッチを大きくとると、後述する除去工程において、対象部分６を基層部３から除去する場合に、亀裂２５を対象部分６の全体に及ぼすことが困難なり、また、上記のような範囲よりも孔１５、１５間のピッチを小さくとると、穿孔装置の使用回数が多くなり、効率の悪い作業になってしまうからである。
【００３３】
（３）除去工程
図３及び図４に示すように、除去工程においては、除去装置２０を用い、各対象部分６の各孔１５内に除去治具２３を挿入し、除去治具２３によって各対象部分６の表層部４に基層部３から引き剥がす方向への荷重を付与し、各対象部分６を基層部３の上部から除去する。
【００３４】
ここで、除去装置２０として、例えば、油圧式の除去装置２０を用いることができる。油圧式の除去装置２０は、図３及び図４に示すように、油圧によってロッド２２を進退させる油圧シリンダ２１と、油圧シリンダ２１のロッド２２の進退に追従して拡径、縮径する除去治具２３とを備えている。
【００３５】
上記のような構成の除去装置２０によって各対象部分６を除去するには、図３に示すように、各対象部分６の各孔１５内に除去治具２３を挿入し、油圧シリンダ２１を作動させてロッド２２を前進させ、ロッド２２の前進に追従して除去治具２３を拡径させて孔１５の内面に当接させる。
【００３６】
そして、図４に示すように、油圧シリンダ２１のロッド２２を更に前進させて、孔１５の底部１６（躯体２の基層部３）に当接させ、躯体２の基層部３に反力を取って、更にロッド２２を基層部３の方向に押圧することにより、対象部分６に基層部３から引き剥がす方向（離れる方向）への荷重を付与する。
【００３７】
これにより、対象部分６の表層部４に孔１５の底部１６から前述した仮想円錐体１０の円錐面１３に沿って上方に延びる亀裂２５が生じ、この亀裂２５によって対象部分６の表層部４がブロック状に粉砕され、対象部分６を基層部３の上部から除去することができる。
【００３８】
この場合、図５及び図６に示すように、仮想円錐体１０の内側には溝７が設けられ、この溝７の先端は仮想円錐体１０の円錐面１３よりも深い位置まで達しているので、孔１５の底部１６から仮想円錐体１０の円錐面１３に沿って上方に延びる亀裂２５が溝７を越えて非対象部分８まで延びるようなことはなく、対象部分６のみを確実に除去することができる。
【００３９】
なお、亀裂２５は、除去治具２３による拡径の方向と直交する方向に延びる特性を有しているので、除去治具２３の孔１５内への挿入の方向を種々に変えながらロッド２２を前進させることにより、孔１５を中心として放射状に亀裂２５を生じさせることができ、対象部分６を細かく粉砕して基層部３の上部から除去することができる。
【００４０】
そして、上記のような作業を各対象部分６に対して繰り返し行うことにより、全ての対象部分６を基層部３の上部から除去することができ、躯体２の基層部３の表面を露出させることができ、この後に、基層部３の上部に耐震補強のための改修、補修等の工事を行うことができるものである。
【００４１】
上記のように構成した本実施の形態による除去方法にあっては、除去装置２０によって対象部分６の表層部４に亀裂２５を生じさせる場合に、その亀裂２５が非対象部分８まで延びるようなことはないので、対象部分６のみを確実に除去することができる。
【００４２】
図７〜図１０には、本発明による除去方法の他の実施の形態が示されている。
本実施の形態に示す除去方法は、表層部４の表面にタイル５が貼り付けられた躯体２の表層部４の除去に適用したものであって、その他の構成は前記実施の形態に示すものと同様である。
【００４３】
この場合、図７に示すように、対象部分６のタイル５の目地に沿ってウオータージェット装置により溝７を形成し、対象部分６のタイル５と非対象部分８のタイル５と縁切りし、この後に、対象部分６の複数箇所（本実施の形態では２箇所）にタイル５及び表層部４を貫通して先端が基層部３に達する孔１５を穿孔装置によって形成する。
【００４４】
そして、図８に示すように、各孔１５内に除去装置２０の除去治具２３を挿入し、図９に示すように、除去治具２３によって対象部分６に基層部３から引き剥がす方向への荷重を付与することにより、図１０に示すように、対象部分６を基層部３の上部から除去することができる。
【００４５】
上記のように構成した本実施の形態にあっても、前記実施の形態に示すものと同様に、除去装置２０によって除去対象部分６の表層部４に亀裂２５を生じさせる場合に、その亀裂２５が非対象部分８まで延びるようなことはないので、対象部分６のみを確実に除去することができる。
【００４６】
従って、例えば、歴史的建造物のタイル壁面の保存を目的として、タイル壁面の所望の範囲を除去するような場合に、建造物が老朽化しているような場合であっても、タイル壁面の状態を維持したまま除去して保存することが可能となる。
【００４７】
なお、前記の説明においては、対象部分６を囲むように溝７を形成したが、対象部分６を囲むように所定の間隔ごとに孔を形成してもよい。
また、前記の説明においては、先端が仮想円錐体１０の円錐面１３よりも深い位置に位置するように溝７の深さを設定したが、対象部分６の材質、状態によっては、溝７の先端が仮想円錐体１０の円錐面１３より浅い位置にあってもよい。
【符号の説明】
【００４８】
１  コンクリート構造物
２  躯体
３  基層部
４  表層部
５  タイル
６  対象部分
７  溝
８  非対象部分
１０  仮想円錐体
１１  垂線
１２  底面
１３  円錐面
１５  荷重付与孔
１６  底部
２０  除去装置
２１  油圧シリンダ
２２  ロッド
２３  除去治具
２５  亀裂
【図１】
2010216160.tif 000003
【図２】
2010216160.tif 000004
【図３】
2010216160.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2010216160.tif 000009
【図８】
2010216160.tif 000010
【図９】
2010216160.tif 000011
【図１０】
2010216160.tif 000012