(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物に設けられた注入孔から亜硝酸リチウム水溶液等の抑制剤を加圧注入して、コンクリート構造物のアルカリ骨材反応を抑制するアルカリ骨材反応抑制剤の注入装置であって、
前記注入孔に挿入固定可能で、先端から前記抑制剤を噴出する複数のパッカーと、
前記コンクリート構造物の成分や前記注入孔の間隔に応じて算出された、対応する注入孔に対して必要な量の抑制剤をそれぞれ貯蔵した状態で前記複数のパッカーにそれぞれ接続されて、接続されたパッカーに対して前記抑制剤を供給する複数の抑制剤供給タンクと、
前記複数の抑制剤供給タンクを加圧する加圧手段とを有することを特徴とするアルカリ骨材反応抑制剤の注入装置。
【請求項２】
コンクリート構造物に設けられた注入孔から亜硝酸リチウム水溶液等の抑制剤を加圧注入して、コンクリート構造物のアルカリ骨材反応を抑制するアルカリ骨材反応抑制剤の注入方法であって、
先端から前記抑制剤を噴出する複数のパッカーを、複数の前記注入孔に挿入固定し、
複数の抑制剤供給タンクを、前記コンクリート構造物の成分や前記注入孔の間隔に応じて算出された、対応する注入孔に対して必要な量の抑制剤をそれぞれ貯蔵した状態で前記複数のパッカーにそれぞれ接続し、
前記複数の抑制剤供給タンクを加圧手段により加圧して、前記複数のパッカーに前記抑制剤を供給して先端から噴出させることを特徴とするアルカリ骨材反応抑制剤の注入方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物に設けられた注入孔に亜硝酸リチウム水溶液等の抑制剤を加圧注入して、コンクリート構造物のアルカリ骨材反応を抑制するアルカリ骨材反応抑制剤の注入装置及び注入方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートによって形成された壁、橋脚、防波堤等のコンクリート構造物においては、コンクリート中に含まれるナトリウムやカリウム等のアルカリ金属成分が骨材と反応してアルカリ骨材反応が生じ、その結果、コンクリート構造物が内部で異常膨張してひび割れ等が生じる原因となっている。
【０００３】
従来、このようなアルカリ骨材反応を抑制する方法としては、亜硝酸リチウム水溶液等をコンクリート構造物に浸透させる方法が提案されており、例えば特許文献１には、コンクリート構造物の表面に注入孔を形成して、その注入孔から亜硝酸リチウム水溶液等を加圧注入することにより、コンクリート構造物のより内奥部にまで亜硝酸リチウム等を浸透させるようにした発明が記載されている。
【０００４】
ここで、図１０を参照して、上記従来の加圧注入方法により、コンクリート構造物に複数の注入孔を設けて亜硝酸リチウム水溶液等の抑制剤を注入する方法について説明する。
【０００５】
図１０は、従来のアルカリ骨材反応抑制剤の注入装置２００を示す構成図である。コンクリート構造物１には、複数の注入孔２が設けられており、それぞれの注入孔２，２，２には、先端から亜硝酸リチウム水溶液等の抑制剤３を噴出する複数のパッカー１０，１０，１０が挿入され固定されている。さらに、複数のパッカー１０，１０，１０には、それぞれ抑制剤３が流れる抑制剤パイプ７１，７２，７３が接続されている。
【０００６】
抑制剤７１，７２，７３は、分配器７を経由して抑制剤パイプ７０に接続されており、抑制剤パイプ７０は、抑制剤３が貯蔵された貯蔵タンク４に接続されている。また、貯蔵タンク４には空気パイプ８０を介してエアーコンプレッサー等の加圧ポンプ５が接続されている。
【０００７】
以上の構成の注入装置２００を使用する場合には、まず加圧ポンプ５を稼働させて空気パイプ８０から圧縮空気を貯蔵タンク４に送り込む。そうすると、貯蔵タンク４内の抑制剤３が押し出され、抑制剤パイプ７０、分配器７、抑制剤パイプ７１，７２，７３を経由して、パッカー１０，１０，１０へと送られる。そして、パッカー１０の先端から抑制剤３が噴出し、コンクリート構造物１の内部に加圧注入され浸透していく。
【０００８】
なお、その他の注入装置として、特許文献２には、圧力センサーを用いた制御機構により、コンクリート構造物にあけた孔から亜硝酸リチウム水溶液を自動注入するようにした発明が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−１７３３８０号公報
【特許文献２】特開２００５−６０１４４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、図１０に示した注入装置２００を用いて複数の注入孔２，２，２から抑制剤３を注入する場合には、以下のような問題が生じる。
【００１１】
通常、コンクリート構造物１の広範囲についてアルカリ骨材反応を抑制するためには、コンクリート構造物１に複数の注入孔２，２，２を設けて、それぞれの注入孔２に対して、コンクリート構造物１の成分や、注入孔２の間隔に応じて算出される量の抑制剤３を注入する必要がある。ところがコンクリート構造物１の状態（ひび割れ等）は部位によって様々であるため、複数の注入孔２を設けた場合に、それぞれの注入孔２において一定圧力下で一定時間内に注入可能な抑制剤３の量は異なる。
【００１２】
そこで作業前に、予めそれぞれの注入孔２に少量の抑制剤３を試験的に注入し、その浸透状況からそれぞれの注入孔２ごとに、予め算出した量の抑制剤３を注入するための所要時間を算出しておく。そして、注入開始後、それぞれの注入孔２についての所要時間が経過すると、パッカー１０から抑制剤パイプを外してその注入孔２に対する注入を終了する。この作業をそれぞれの注入孔２ごとに行う。
【００１３】
このように、従来の注入方法においては、複数の注入孔２ごとに時間を管理しながら、時間が経過したらパイプを外して注入を停止するという煩雑な作業が発生するため、非効率的であった。また、時間管理に失敗すると、必要な量の抑制剤３を注入することができなかったり、必要以上に抑制剤３を注入してしまったりするという問題もあった。
【００１４】
本発明は、上記従来の課題を解決するものであり、複数の注入孔に必要な量の抑制剤を確実かつ効率的に注入することが可能な、アルカリ骨材反応抑制剤の注入装置及び注入方法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
請求項１に係る発明のアルカリ骨材反応抑制剤の注入装置は、コンクリート構造物に設けられた注入孔から亜硝酸リチウム水溶液等の抑制剤を加圧注入して、コンクリート構造物のアルカリ骨材反応を抑制するアルカリ骨材反応抑制剤の注入装置であって、前記注入孔に挿入固定可能で、先端から前記抑制剤を噴出する複数のパッカーと、前記コンクリート構造物の成分や前記注入孔の間隔に応じて算出された、対応する注入孔に対して必要な量の抑制剤をそれぞれ貯蔵した状態で前記複数のパッカーにそれぞれ接続されて、接続されたパッカーに対して前記抑制剤を供給する複数の抑制剤供給タンクと、前記複数の抑制剤供給タンクを加圧する加圧手段とを有することを特徴とする。
【００１６】
請求項２に係る発明のアルカリ骨材反応抑制剤の注入方法は、コンクリート構造物に設けられた注入孔から亜硝酸リチウム水溶液等の抑制剤を加圧注入して、コンクリート構造物のアルカリ骨材反応を抑制するアルカリ骨材反応抑制剤の注入方法であって、先端から前記抑制剤を噴出する複数のパッカーを、複数の前記注入孔に挿入固定し、複数の抑制剤供給タンクを、前記コンクリート構造物の成分や前記注入孔の間隔に応じて算出された、対応する注入孔に対して必要な量の抑制剤をそれぞれ貯蔵した状態で前記複数のパッカーにそれぞれ接続し、前記複数の抑制剤供給タンクを加圧手段により加圧して、前記複数のパッカーに前記抑制剤を供給して先端から噴出させることを特徴とする。
【００１８】
なお、上記請求項において、抑制剤としては、亜硝酸リチウム水溶液のほか、水酸化リチウム水溶液、珪酸リチウム水溶液、硝酸リチウム水溶液等の各種リチウム塩の水溶液を用いることができる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、コンクリート構造物に設けられた複数の注入孔に複数のパッカーを挿入固定し、パッカーの先端から抑制剤を噴出させるので、コンクリート構造物に広範囲に抑制剤を加圧注入して内奥部にまで浸透させることができる。
【００２０】
また、複数のパッカーには、パッカーに抑制剤を供給するための抑制剤供給タンクがそれぞれ接続されており、これら複数の抑制剤供給タンクを加圧手段により加圧することで、それぞれの抑制剤供給タンクからそれぞれのパッカーに１対１で抑制剤を供給することができる。従って、１つ１つの抑制剤供給タンクに、対応する注入孔に対して必要な量の抑制剤を貯蔵しておいてから加圧するだけで、それぞれの注入孔に対して必要な量の抑制剤を確実に注入することができ、必要な量が注入された後そのままにしておいても、余分な抑制剤が注入されることはない。そのため、注入が完了するたびに注入孔ごとにパイプを外すなどの煩雑な作業を行う必要がない。
【００２２】
以上、本発明によれば、複数の注入孔に必要な量の抑制剤を確実かつ効率的に注入することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の実施形態に係るアルカリ骨材反応抑制剤の注入装置を示す構成図である。
【図２】注入装置のパッカーと抑制剤供給タンクを示す斜視図である。
【図３】注入装置のパッカーと抑制剤供給タンクを示す分解斜視図である。
【図４】パッカーを示す正面図である。
【図５】抑制剤供給タンクを示す正面図である。
【図６】コンクリート構造物にパッカーを挿入固定した状態を示す図である。
【図７】パッカーに抑制剤供給タンクを接続し抑制剤を貯蔵する様子を示す図である。
【図８】抑制剤供給タンクに抑制剤を貯蔵した状態を示す図である。
【図９】抑制剤供給タンクに抑制剤を貯蔵する他の方法を示す図である。
【図１０】従来例に係るアルカリ骨材反応抑制剤の注入装置を示す構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
図１乃至図９を参照して、本発明の実施形態に係るアルカリ骨材反応抑制剤の注入装置及び注入方法について説明する。なお、本実施形態において、コンクリート構造物に注入してアルカリ骨材反応を抑制する抑制剤３としては、亜硝酸リチウム水溶液のほか、水酸化リチウム水溶液、珪酸リチウム水溶液、硝酸リチウム水溶液等の各種リチウム塩の水溶液を用いることができる。
【００２５】
最初に本実施形態に係るアルカリ骨材反応抑制剤注入装置の構成について説明する。図１は、本実施形態に係るアルカリ骨材反応抑制剤の注入装置１００を示す構成図である。注入装置１００は主として、複数のパッカー１０，１０，１０と、複数の抑制剤供給タンク２０，２０，２０と、加圧手段から構成されている。
【００２６】
パッカー１０は、コンクリート構造物１に設けられた複数の注入孔２，２，２に挿入固定可能であり、パッカー１０の先端からは抑制剤３を噴出することができるようになっている。
【００２７】
抑制剤供給タンク２０は、内部に抑制剤３を貯蔵することが可能であり、パッカー１０に接続されて、接続されたパッカー１０に対して抑制剤３を供給するようになっている。ここで、複数のパッカー１０と複数の抑制剤供給タンク２０は、それぞれ１対１に対応して接続されており、１つの抑制剤供給タンク２０からは１つのパッカー１０に対してのみ抑制剤３を供給するようになっている。パッカー１０と抑制剤供給タンク２０の詳細な構成については後述する。
【００２８】
本実施形態における加圧手段は、エアーコンプレッサー等の加圧ポンプ５と、加圧ポンプ５から供給される圧縮空気を抑制剤供給タンク２０に送る空気パイプから構成されている。加圧ポンプ５に接続された空気パイプ６０は、分配器６を介して空気パイプ６１，６２，６３に分岐し、分岐した空気パイプ６１，６２，６３は、抑制剤供給タンク２０，２０，２０に１本ずつ接続されている。これにより、加圧ポンプ５を稼働させることで、抑制剤供給タンク２０，２０，２０をそれぞれ加圧することができるようになっている。
【００２９】
なお、本実施形態では加圧手段としてエアーコンプレッサー等を用いて空気圧を利用するようにしたが、空気圧に限定されるものではなく、油圧などその他の加圧手段を用いてもよい。
【００３０】
次に、図２乃至図５を参照して、本実施形態に係るパッカー１０と抑制剤供給タンク２０の詳細な構成について説明する。図２は、パッカー１０と抑制剤供給タンク２０を示す斜視図であり、図３は、その分解斜視図である。また図４は、パッカー１０を示す正面図であり、図５は、抑制剤供給タンク２０を示す正面図である。
【００３１】
図２及び図３に示すように、抑制剤供給タンク２０は、抑制剤３を貯蔵するための貯蔵部３０と、貯蔵部３０の下端部に固定される下蓋部４０と、貯蔵部３０の上端部に固定される上蓋部５０とから構成されている。貯蔵部３０と下蓋部４０、貯蔵部３０と上蓋部５０は、それぞれ着脱可能である。また、下蓋部４０には、パッカー１０が接続されるようになっている。
【００３２】
図４に示すように、パッカー１０は、抑制剤３を噴出するための噴出孔を長手方向に備えた軸体１９の外周に、ナット１１，１２、ワッシャー１７，ゴムスリーブ１３，ワッシャー１８，金属筒状体１４，ナット１５が装着されて構成されている。コンクリート構造体１の注入孔２にパッカー１０を固定する際には、ゴムスリーブ１３が注入孔２に埋没するまでパッカー１０を挿入した後、ナット１５を回転させて金属筒状体１４を下方に押し、ワッシャー１７，１８に挟まれたゴムスリーブ１３を軸方向に収縮させるとともに径方向に膨張させる。そして、膨張させたゴムスリーブ１３を注入孔２の壁面に圧接させることにより、パッカー１０を注入孔２に固定することができる。パッカー１０を注入孔２から外す場合には、ナット１５を逆回転させればよい。
【００３３】
図５に示すように、抑制剤供給タンク２０の貯蔵部３０は、両端に開口部を有する筒状体３１から構成されており、内部に抑制剤３を貯蔵するようになっている。そして、筒状体３１の両端には、下蓋部４０及び上蓋部５０を固定するための、ねじ山３２，３３が設けられている。下蓋部４０は、貯蔵部３０のねじ山３２に螺合するキャップ４２から構成されており、貯蔵部３０の下流側の開口部を塞ぐようになっている。上蓋部５０は、貯蔵部３０のねじ山３３に螺合するキャップ５２から構成されており、貯蔵部３０の上流側の開口部を塞ぐようになっている。ここで、貯蔵部３０の筒状体３１は、貯蔵された抑制剤３の量を外側から確認できるように、透明な素材を用いることが好ましい。
【００３４】
なお、パッカー１０の抑制剤３の噴出側とは逆の端部（図４における右側）には、抑制剤供給タンク２０の下蓋部４０と連結するための連結部１６が設けられている。また、抑制剤供給タンク２０下蓋部４０の端部には、パッカー１０の連結部１６と連結するための連結部４１が設けられている。さらに、抑制剤供給タンク２０上蓋部５０の端部には、空気パイプ６１，６２，６３と連結するための連結部５１が設けられている。これらの連結部の構造は特に限定されないが、効率的な作業を行うためには、ワンタッチで着脱可能な構造のものが好ましい。
【００３５】
次に、図１及び図６乃至図９を参照して、本実施形態に係るアルカリ骨材反応抑制剤の注入方法について説明する。ここで、図６は、コンクリート構造物にパッカーを挿入固定した状態を示す図、図７は、パッカーに抑制剤供給タンクを接続し抑制剤を貯蔵する様子を示す図、図８は、抑制剤供給タンクに抑制剤を貯蔵した状態を示す図、図９は、抑制剤供給タンクに抑制剤を貯蔵する他の方法を示す図である。
【００３６】
まず事前に、コンクリート構造物１の表面に複数の注入孔２を設ける。ここで、後述するようにコンクリート構造物１に対して均一に抑制剤を加圧注入するためには、複数の注入孔２を一定間隔に設けることが好ましい。そして、図６に示すように、コンクリート構造物１に設けられた複数の注入孔２，２，２のそれぞれに、複数のパッカー１０，１０，１０を挿入して固定する。
【００３７】
次に、図７に示すように、固定したパッカー１０，１０，１０のそれぞれの上端部に、下蓋部４０、貯蔵部３０を順に固定する。そして、貯蔵部３０の上流側開口部から抑制剤３を入れて貯蔵部３０の内部に貯蔵し、貯蔵部３０の上端部に上蓋部５０を固定する。以上により、図８に示すように、抑制剤３を貯蔵した状態で、複数のパッカー１０，１０，１０にそれぞれ、複数の抑制剤供給タンク２０，２０，２０が接続される。
【００３８】
なお、このときそれぞれの抑制剤供給タンク２０に貯蔵される抑制剤３の量は、コンクリート構造物１の成分や、注入孔２の間隔に応じて算出されるが、注入孔２が一定間隔に設けられている場合には、それぞれの抑制剤供給タンク２０にそれぞれ同一量の抑制剤を入れればよい。
【００３９】
また、抑制剤供給タンク２０に抑制剤３を入れるためには、図７に示すように、固定したパッカー１０の上端部に、下蓋部４０、貯蔵部３０を順に固定した状態で行う方法の他にも、例えば、図９（ａ）に示すように、下蓋部４０と貯蔵部３０だけを固定し、下蓋部４０から抑制剤３が漏れないように栓をするなどしてから、抑制剤３を入れて上蓋部５０を固定してもよい。そうすると図９（ｂ）に示すような、抑制剤３貯蔵済の抑制剤供給タンク２０を予め用意しておくことが可能であり、現場ではパッカー１０に抑制剤供給タンク２０を次々と接続するだけでよいため、作業効率が向上する。
【００４０】
次に、図１に示すように、抑制剤供給タンク２０，２０，２０にそれぞれ、空気パイプ６１，６２，６３を接続する。そして、加圧ポンプ５を稼働させることで、空気パイプ６０、分配器６、空気パイプ６１，６２，６３を介して圧縮空気が送られて、抑制剤供給タンク２０，２０，２０が加圧される。そうすると、抑制剤供給タンク２０内に貯蔵された抑制剤３がパッカー１０に供給されパッカー１０の先端から噴出し、注入孔２からコンクリート構造物１の内部に加圧注入されて浸透する。
【００４１】
本実施形態に係るアルカリ骨材反応抑制剤の注入装置及び注入方法は、以上のように構成されているので、次のような作用効果を奏する。
【００４２】
コンクリート構造物１に設けられた複数の注入孔２，２，２に複数のパッカー１０，１０，１０を挿入固定し、パッカー１０，１０，１０の先端から抑制剤３を噴出させるので、コンクリート構造物１に広範囲に抑制剤３を加圧注入して内奥部にまで浸透させることができる。
【００４３】
また、複数のパッカー１０，１０，１０には、パッカーに抑制剤３を供給するための抑制剤供給タンク２０，２０，２０がそれぞれ接続されており、これら複数の抑制剤供給タンク２０，２０，２０を加圧手段５により加圧することで、それぞれの抑制剤供給タンク２０，２０，２０からそれぞれのパッカー１０，１０，１０に１対１で抑制剤３を供給することができる。従って、１つ１つの抑制剤供給タンク２０，２０，２０に、対応する注入孔２に対して必要な量の抑制剤３を貯蔵しておいてから加圧するだけで、それぞれの注入孔２，２，２に対して必要な量の抑制剤３を確実に注入することができ、必要な量が注入された後そのままにしておいても、余分な抑制剤３が注入されることはない。そのため、注入が完了するたびに注入孔ごとにパイプを外すなどの煩雑な作業を行う必要がない。
【００４４】
また、複数の注入孔２，２，２を一定間隔に設け、複数の抑制剤供給タンク２０，２０，２０に、それぞれ同一量の抑制剤３を貯蔵した状態で加圧を開始することにより、広範囲のコンクリート構造物１に対して均一に抑制剤を加圧注入することができる。
【００４５】
以上、本発明によれば、複数の注入孔２，２，２に必要な量の抑制剤３を確実かつ効率的に注入することができる。
【符号の説明】
【００４６】
１  コンクリート構造物
２  注入孔
３  抑制剤
４  貯蔵タンク
５  加圧ポンプ
６  分配器
７  分配器
１０  パッカー
１１  ナット
１２  ナット
１３  ゴムスリーブ
１４  金属筒状体
１５  ナット
１６  連結部
１７  ワッシャー
１８  ワッシャー
１９  軸体
２０  抑制剤供給タンク
３０  貯蔵部
３１  筒状体
３２  ねじ山
３３  ねじ山
４０  下蓋部
４１  連結部
４２  キャップ
５０  上蓋部
５１  連結部
５２  キャップ
６０  空気パイプ
６１  空気パイプ
６２  空気パイプ
６３  空気パイプ
７０  抑制剤パイプ
７１  抑制剤パイプ
７２  抑制剤パイプ
７３  抑制剤パイプ
８０  空気パイプ
１００  注入装置
２００  注入装置
【図１】
0005575432.tif 000002
【図２】
0005575432.tif 000003
【図３】
0005575432.tif 000004
【図４】
0005575432.tif 000005
【図５】
0005575432.tif 000006
【図６】
0005575432.tif 000007
【図７】
0005575432.tif 000008
【図８】
0005575432.tif 000009
【図９】
0005575432.tif 000010
【図１０】
0005575432.tif 000011