(57)【要約】【課題】簡易な方法で、既存のマンホールに充分な補強を施すことができるマンホールの補強方法を提供する。【解決手段】アラミド繊維シートに樹脂を含浸せしめることにより、マンホールの内壁面に繊維シート層を形成するマンホールの補強方法。【選択図】なし【特許請求の範囲】
【請求項１】
アラミド繊維シートに樹脂を含浸せしめることにより、マンホールの内壁面に繊維シート層を形成することを特徴とするマンホールの補強方法。
【請求項２】
前記樹脂がアクリル系接着剤であることを特徴とする請求項１に記載のマンホールの補強方法。
【請求項３】
繊維シート層形成前に、マンホールの内壁面にプライマー層を形成することを特徴とする請求項１または２に記載のマンホールの補強方法。
【請求項４】
繊維シート層形成前に、マンホールの内壁面にパテ層を形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のマンホールの補強方法。
【請求項５】
繊維シート層をアンカーピンで固定することを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のマンホールの補強方法。
【請求項６】
マンホールの内壁面に、アラミド繊維シートに樹脂を含浸せしめることにより形成された繊維シート層を有することを特徴とするマンホールの補強構造。
【請求項７】
前記樹脂がアクリル系接着剤であることを特徴とする請求項６に記載のマンホールの補強構造。
【請求項８】
前記繊維シート層をプライマー層上に有することを特徴とする請求項６または７に記載のマンホールの補強構造。
【請求項９】
前記繊維シート層をパテ層上に有することを特徴とする請求項６〜８のいずれかに記載のマンホールの補強構造。
【請求項１０】
繊維シート層がアンカーピンで固定されていることを特徴とする請求項６〜９のいずれかに記載のマンホールの補強構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存のマンホールついて、例えば耐車両荷重の向上や土圧に対する抵抗性向上等を目的として行われる補強に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、地下に埋設された管路内に電話線等の通信ケーブルや電力線類を敷設することが行われており、管路の途中には、ケーブル類の点検・修復のために、適宜な間隔を隔てて箱状のマンホールが地中に埋設されている。
【０００３】
これらの箱状のマンホールは、一旦設置すると、これを撤去して新設するには、多大な費用を要するし、通信ケーブルや電力線類が敷設されている場合には、通信、電力等を一旦遮断する必要があるため、必要に応じて補強することが望まれる。特に、車道下に埋設されたレンガ積みマンホール、コンクリート製マンホールは、近年の交通量の増加や車両重量の増大等に伴い、補強が必要とされている。
【０００４】
特許文献１，２には、繊維基材を貼り付けることにより、鉄筋コンクリート構造物を補強することが開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２０００−２６５６８０号公報
【特許文献２】特開２０００−７９５６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、マンホール内という特殊な作業環境下では、耐力増強のため鉄筋を付加したり、鋼板等を貼り付ける等の手法は用いることが出来ないし、そもそも既設のレンガ積みマンホールは鉄筋コンクリート造とは構造的、材質的に大きく異なるため、鉄筋コンクリート構造物を対象とする従来の補強方法を、そのまま適用できるわけではない。
【０００７】
そこで、本発明は、簡易な方法で、既存のマンホールに充分な補強を施すことができるマンホールの補強方法及び補強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】
【０００８】
すなわち、本発明のマンホールの補強方法は、アラミド繊維シートに樹脂を含浸せしめることにより、マンホールの内壁面に繊維シート層を形成することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明のマンホールの補強構造は、マンホールの内壁面に、アラミド繊維シートに樹脂を含浸せしめることにより形成された繊維シート層を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、簡易な方法で、既存のマンホールに、強固な補強を施すことが可能である。更に、導電性が低いアラミド繊維シートを用いるため、通信ケーブルや電力線類が敷設されているマンホールの補強に好適である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明を詳細に説明する。
【００１２】
補強対象となるマンホールは、レンガ積みマンホール、コンクリート製マンホールであり、コンクリート製マンホールには、無筋コンクリート製マンホール、鉄筋コンクリート製マンホールのいずれをも含むが、レンガ積みマンホール、無筋コンクリート製マンホールの場合に、特に優れた補強効果が得られる。
【００１３】
繊維シート層は、アラミド繊維シートに樹脂を含浸せしめ、含浸した樹脂を硬化させることにより形成される。アラミド繊維シートは複数枚を積層してもよい。アラミド繊維シートに樹脂を含浸させる方法としては、特に限定されないが、内壁面に樹脂を塗布した後、その塗布表面にアラミド繊維シートを被着する方法（下塗り）、内壁面にアラミド繊維シートを被着し、そのシート表面に樹脂を塗布する方法（上塗り）、内壁面に樹脂を塗布した後、その塗布表面にアラミド繊維シートを被着し、さらに、そのシート表面に樹脂を塗布する方法（下塗り＋上塗り）等が挙げられる。
【００１４】
これらのうちでも、接着性の観点から、下塗りと上塗りの両方を行う方法が好ましい。この場合、下塗りに用いる樹脂と上塗りに用いる樹脂の組成は、同一であってもよいし、異なっていてもよいが、接着性の観点から、同一であるのが好ましい。
【００１５】
樹脂のアラミド繊維シートへの含浸量は、アラミド繊維シートの目付け及びその空隙含有率を考慮して、アラミド繊維シートと内壁面とが連続して一体化できる範囲で適宜決定すればよく、通常０．３〜４．０ｋｇ／ｍ2、好ましくは０．５〜２．０ｋｇ／ｍ2である。なお、下塗りと上塗りの両方を行う場合、各々の塗布量は、両者合わせてアラミド繊維シートと内壁面とが連続して一体化できる範囲で適宜減量することが出来る。
【００１６】
樹脂の塗布方法としては、刷毛塗り法、ロール塗布法など公知の方法が採用される。そして、樹脂の塗布に際し、硬化前、好ましくは塗布直後に、脱泡ローラー等を使用してアラミド繊維シートの表面側から押さえ、シートの裏面側に残存する気泡を除去するのが好ましい。
【００１７】
この結果、アラミド繊維シートは、樹脂によって内壁面と完全に連続して一体となり、樹脂の硬化により内壁面に強固に一体化されて接着される。そして、同時に、接着された繊維シートは、樹脂の硬化によりその各構成繊維が相互に強固に接合されて高い引張強度を有する繊維シート層となる。
【００１８】
本発明で用いるアラミド繊維シートは、アラミド繊維を、平織、綾織等の適宜の方法で１方向または２方向に編んだシートである。アラミド繊維の目付は、補強を要する度合い、補強場所等に合わせて適宜選択すればよいが、一般には、鉄筋コンクリート構造体の曲げ引張鉄筋の算定方法にて定まる鉄筋量と繊維の引張強度が等価となる量とするのが好ましく、通常の通信施設用のマンホールであれば、アラミド繊維量(繊維断面積／１ｍ幅)として０．２〜１０ｃｍ2／ｍ、好ましくは０．５〜６ｃｍ2／ｍである。具体的にはファイベックス株式会社製の「フィブラシート」（商品名）があり、マンホール躯体補強用としては、２方向シート、例えば、ＡＫ−１０／１０（保証耐力：９８／９８ｋＮ／ｍ（１０／１０ｔｆ／ｍ））、ＡＫ−４０／４０（保証耐力：３９２／３９２ｋＮ／ｍ（４０／４０ｔｆ／ｍ））、ＡＫ−５０／５０（保証耐力：４９０／４９０ｋＮ／ｍ（５０／５０ｔｆ／ｍ））等が挙げられ、後述する開口部周辺の補強用としては、１方向シート、例えばＡＫ−１２０（保証耐力：１１７６ｋＮ／ｍ（１２０ｔｆ／ｍ））等が挙げられる。
【００１９】
繊維シート層は、劣化の度合いに応じて部分的に形成してもよいが、マンホール内壁面の全面に形成することが好ましく、そのためには、通常、内壁面の総面積の１．１〜１．５倍、好ましくは１．２〜１．５倍の面積のアラミド繊維シートを用いることが好ましい。アラミド繊維シートは、作業性の観点から適度な長さに切断して用いることが好ましく、継ぎ重ねが必要な場合には、２方向シートの場合には１００ｍｍ以上、１方向シートの場合には２００ｍｍ以上とするのが好ましい。
【００２０】
また、出入り口、ダクト等の開口部が存在する部分については、開口部を囲むように２方向シートを被着し、シート欠損分の強度を補強し得る程度に、１方向シートを重ね合わせて被着することが好ましい。図２は、開口部を有する上床版の補強方法の一例を示す図である。まず、図１に示す様に、開口部２（７５０ｍｍφ）周縁より５ｍｍの位置まで、２方向シート（フィブラシートＡＫ−４０／４０）３，４を被着する。このままでは、シート欠損分（８５０ｍｍ×８５０ｍｍ）の強度（０．８５［ｍ］×４０［ｔ／ｍ・方向］＝３４［ｔ／方向］）が不足する。そこで、図２に示す様に、１方向シート（フィブラシートＡＫ−１２０）を用い、不足分の強度を補うに足るだけの幅（１２０［ｔ／ｍ］／３４［ｔ／方向］＝０．２８［ｍ／方向］）を超える様に、１５０ｍｍ幅の１方向シート５を４枚、開口部周辺の２方向シート３，４上に重ね合わせて被着する。
【００２１】
また、樹脂としては、アラミド繊維シートに浸透し、硬化するものであれば特に限定されないが、低温硬化性に優れ、湿潤面への接着が可能であり、硬化時間が短時間でマンホール内での繊維貼り作業に優れ、カブレや環境規制物質等の含有が少ないため、アクリル系接着剤が好ましい。アクリル系接着剤には、大別してプライマー型と二液主剤型がある。プライマー型は、主剤である接着剤と、重合開始剤である有機過酸化物又は還元剤を含むプライマーとの混合で硬化するもので、両者の配合比の管理に注意を要する。二液主剤型は、組成が近い２つの主剤の接触で硬化するもので、両者組成が近いことからその配合比の許容範囲が広く、取り扱いやすいので好ましい。この二液主剤型のアクリル系接着剤としては、一方の主剤がアクリル系モノマーと重合開始剤とからなり、他方の主剤がアクリル系モノマーと還元剤とからなるものが知られている。具体的には、電気化学工業社製の「ハードロックＩＩ」（商品名）がある。
【００２２】
繊維シート層を形成するに先立って、繊維シート層の内壁面への接着力を高めるために、内壁面にプライマーを塗布し、硬化して、プライマー層を形成しておくことが好ましい。プライマーの塗布は、必要であれば、内壁面の止水、乾燥等を充分に行い、サンダーがけを施して凹凸を取り除いた後に行うことが好ましい。
【００２３】
プライマーの適切な塗布量は、内壁面の状態により異なるが、通常０．１〜１．０ｋｇ／ｍ2、好ましくは０．２〜０．８ｋｇ／ｍ2である。プライマーの塗布方法としては、刷毛塗り法、ロール塗布法など公知の方法が採用される。内壁面がレンガである場合には、プライマーを複数回塗布することが好ましい。プライマーは、アラミド繊維シートに含浸させる樹脂の種類によって選択されるもので、該樹脂がアクリル系接着剤の場合はアクリル系プライマーが使用される。
【００２４】
プライマー層形成後には、必要に応じてパテ層を形成することが好ましい。パテ層は、プライマー層の硬化後、内壁面の不陸を調整する様にプライマー層の表面の必要な箇所に必要な量のパテを塗布し硬化して形成される。パテの塗布方法としては、公知の方法が採用される。パテは、アラミド繊維シートに含浸させる樹脂の種類によって選択されるもので、該樹脂がアクリル系接着剤の場合はアクリル樹脂系パテが使用される。
【００２５】
より強固な補強構造を得るためには、繊維シート層をアンカーピンで固定することが好ましい。アンカーピンは、上下床版、側壁面の各々の四隅から１０〜１５ｃｍ程度離れた箇所及び中央部（首部開口部、ダクト開口部がある場合には、開口部の縁から１０〜１５ｃｍ程度離れた箇所）に打設することが好ましいが、必ずしもこの数値に限定されるものではない。また、アラミド繊維シートに樹脂を含浸させる際に下塗りと上塗りの両方を行う場合には、上塗り前にアンカーピンを打設することが好ましい。
【実施例】
【００２６】
以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。尚、実施例、比較例で用いた部材は以下の通りである。
【００２７】
（１）壁体モデル
ａ）無筋コンクリート壁体モデル
以下の壁体モデルを製造し、４週間以上養生した。
寸法：幅２２０ｍｍ×高さ１５０ｍｍ×長さ２１００ｍｍ
コンクリート強度：２４Ｎ／ｍｍ2
【００２８】
ｂ）レンガ壁体モデル
以下の壁体モデルを製造し、４週間以上養生した。
寸法：幅２００ｍｍ×高さ３２０ｍｍ×長さ１９７０ｍｍ
レンガの種類：ＪＩＳ  Ｒ  １２５０に規定する４種レンガ
目地材：１／３モルタル使用
レンガの積み方：図３に示す
【００２９】
ｃ）鉄筋コンクリート壁体モデル
以下の壁体モデルを、ＮＴＴ標準マンホール壁体より切り出した。
寸法：幅２２０ｍｍ×高さ１５０ｍｍ×長さ２１００ｍｍ
鉄筋：Ｄ１０を１８０ｍｍピッチで配筋（図４に示す様に、本壁体モデルでは鉄筋１２を２本配置）
【００３０】
（２）アラミド繊維シート
以下に示すファイベックス（株）製「フィブラシート」（２方向シート）を用いた。
ａ）ＡＫ−２０／２０（保証耐力：１９６ｋＮ／ｍ・方向（２０ｔｆ／ｍ・方向））
ｂ）ＡＫ−４０／４０（保証耐力：３９２ｋＮ／ｍ・方向（４０ｔｆ／ｍ・方向））
【００３１】
（３）樹脂
以下に示す電気化学工業（株）製のアクリル樹脂を使用した。
ａ）プライマー：ＤＫ−５５０−００３（Ａ剤、Ｂ剤：変性アクリル酸エステル）
ｂ）不陸調整材：ダイナライト（Ａ剤、Ｂ材：変性アクリル系樹脂モル）
ｃ）シート含浸樹脂：ＤＫ−５５０−０４（Ａ剤、Ｂ剤：変性アクリル酸エステル）
【００３２】
＜実施例１〜４＞
表１に示す壁体モデルの底面をサンダー掛けした後、プライマーを塗布し（０．２５ｋｇ／ｍ2）、不陸調整材にて平滑化した。
【００３３】
その後、シート含浸樹脂をローラーで塗布（１．２ｋｇ／ｍ2）した後、アラミド繊維シートを被着し、繊維方向に沿って脱泡ローラーでしごき、シートのたるみをとると共に、含浸樹脂をシートに浸透させた。更に、シート表面に含浸樹脂をローラーで塗布（０．９ｋｇ／ｍ2）し、脱泡ローラーでしごいて含浸樹脂をシートに浸透させた。
【００３４】
この様にして、プライマー層、パテ層、繊維シート層を順次形成した壁体モデルを、室内にて７週間養生した後、図５に示す様に、壁体モデル１０の繊維シート層１１と反対側の２点に載荷することにより曲げ試験を行い、破壊荷重を測定した。結果を表１に示す。
【００３５】
＜比較例１〜３＞
表１に示す壁体モデルに、プライマー層、パテ層、繊維シート層を形成せずに、破壊荷重を測定した。結果を表１に示す。
【００３６】
【表１】
2006057330.tif 000002
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】開口部を有する上床版の補強方法の一例を示す図である。
【図２】開口部を有する上床版の補強方法の一例を示す図である。
【図３】実施例で用いたレンガ壁体モデルのレンガ積み状態を示す図である。
【図４】比較例３で用いた鉄筋コンクリート壁体モデルを示す図である。
【図５】実施例における曲げ試験方法を説明する図である。
【図１】
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【図２】
2006057330.tif 000004
【図３】
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【図４】
2006057330.tif 000006
【図５】
2006057330.tif 000007