(57)【要約】【課題】  工事費を安価にして、作業時間を大幅に短縮すること。【解決手段】  現況検査工程→目標水路機能設定工程→老朽化段階選別工程→区分け工程→区間改修工程の順序にしたがって老朽化したコンクリート製水路の機能を回復させる改修工事を行うようにした。すなわち、目標水路機能設定工程において、老朽化したコンクリート製水路を改修して回復させるべき目標となる水路機能を設定するわけであるが、かかる目標となる水路機能は、例えば、少なくとも水路の通水量と耐用年数と維持管理費が、老朽化したコンクリート製水路の当初の通水量と耐用年数と維持管理費と同等、ないしは維持管理費についてはそれ以下となるように設定することにより、必要以上に過大な改修工事は行わないようにすることができる。【選択図】      図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
老朽化したコンクリート製水路の現況を全域にわたって非破壊検査により検査する現況検査工程と、
老朽化したコンクリート製水路を全域にわたって改修して回復させるべき目標となる水路機能を設定する目標水路機能設定工程と、
同目標水路機能設定工程で設定された目標水路機能と、前記現況検査工程で得られた現況水路機能との格差に基づいて、老朽化度合を全域にわたって複数の老朽化段階に選別する老朽化段階選別工程と、
同老朽化段階選別工程で選別された老朽化段階に応じて、コンクリート製水路を全域にわたって老朽化段階別区間に区分けする区分け工程と、
同区分け工程で区分けされた老朽化段階別区間毎に、前記目標水路機能設定工程にて設定された目標水路機能を回復させるべく各老朽化段階別区間の改修を行う区間改修工程と
を具備する老朽化コンクリート製水路の機能回復工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、老朽化したコンクリート製水路を、一つの水路機能構造体とみなして、同コンクリート製水路を全面的に破壊することなく、むしろこれを利用して施工当時と同等の機能に効率良く回復すべく、全体を総合的に改修する老朽化コンクリート製水路の機能回復工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリート製構造物の一形態として、コンクリート製の水路があり、同水路の表面は、水圧や水流を受けているため、劣化等した表面をモルタルにより修復しても、水圧や水流がモルタルの離脱作用を高め、２〜５年でモルタルが離脱しているのが実態である。
【０００３】
また、モルタルの離脱を防止するために、水路内部に補強のためのコンクリート壁を打設する方法もあるが、これを行うと水路の流路断面不足が生じ、水路から流水がオーバーフローするという不具合が生じる。
【０００４】
従って、かかる工法では修復が困難な上に修復費用も嵩むので、老朽化や劣化等により水路としての機能を十分に果たさなくなった場合には、やむを得ず水路を全面的に破壊して、新たに水路を構築している（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−４１７８３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところが、上記のように水路を破壊して、新たに水路を構築する場合には、次のような課題を有している。
【０００６】
（１）工事費が高くついている。
【０００７】
（２）水路の破壊作業に長時間を要し、かつ、その破壊作業中に騒音が発生して環境問題に発展することがある。
【０００８】
（３）水路の破壊作業により、建設廃材が多く排出され、この場合も環境問題に発展することがある。
【０００９】
（４）水路の破壊作業時に、大型建設機械を必要とする場合があり、この場合に、大規模な仮設道路が必要となる場合がある。
【００１０】
（５）水路の破壊作業に、建設機械を導入することができない作業環境においては、人力により作業を行わなければならず、このような場合には多大な労力を要する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
そこで、本発明では、老朽化したコンクリート製水路の現況を全域にわたって非破壊検査により検査する現況検査工程と、老朽化したコンクリート製水路を全域にわたって改修して回復させるべき目標となる水路機能を設定する目標水路機能設定工程と、同目標水路機能設定工程で設定された目標水路機能と、前記現況検査工程で得られた現況水路機能との格差に基づいて、老朽化度合を全域にわたって複数の老朽化段階に選別する老朽化段階選別工程と、同老朽化段階選別工程で選別された老朽化段階に応じて、コンクリート製水路を全域にわたって老朽化段階別区間に区分けする区分け工程と、同区分け工程で区分けされた老朽化段階別区間毎に、前記目標水路機能設定工程にて設定された目標水路機能を回復させるべく各老朽化段階別区間の改修を行う区間改修工程とを具備する老朽化コンクリート製水路の機能回復工法を提供するものである。
【発明の効果】
【００１２】
本発明では、現況検査工程→目標水路機能設定工程→老朽化段階選別工程→区分け工程→区間改修工程の順序にしたがって老朽化したコンクリート製水路の機能を全域にわたって回復させる改修工事を行うようにしている。
【００１３】
すなわち、本発明では、目標水路機能設定工程において、老朽化したコンクリート製水路を全域にわたって改修して回復させるべき目標となる水路機能を設定するわけであるが、かかる目標となる水路機能は、例えば、少なくとも水路の通水量と耐用年数と維持管理費が、老朽化したコンクリート製水路の当初の通水量と耐用年数と維持管理費と同等、ないしは維持管理費についてはそれ以下となるように設定することにより、必要以上に過大な改修工事は行わないようにすることができる。
【００１４】
そして、老朽化段階選別工程において、目標水路機能設定工程で設定された目標水路機能と、現況検査工程で得られた現況水路機能との格差に基づいて老朽化度合を複数、例えば、六段階の老朽化段階に選別することにより、各老朽化段階に適応した効率の良い改修工法を採択することができる。
【００１５】
続いて、区分け工程において、老朽化段階選別工程で選別された老朽化段階に応じてコンクリート製水路を老朽化段階別区間に区分けすることにより、後述する各改修工事の区間を明確にすることができる。
【００１６】
次に、区間改修工程において、区分け工程で全域にわたって区分けされた老朽化段階別区間毎に、老朽化段階選別工程で選別された老朽化段階に応じた改修工事を行うことにより、コンクリート製水路の全域にわたって、目標となる水路機能を回復させることができる。
【００１７】
このように、本発明では、コンクリート製水路の老朽化していない部分（非老朽化部分）は、核としてそのまま残して有効利用し、老朽化した部分だけを老朽化度合に応じて全域にわたって改修するようにしている。
【００１８】
従って、工事費が安価になり、作業時間を大幅に短縮することができると共に、作業中における騒音の発生を極力抑えることができ、かつ、建設廃材の排出を大幅に減少させることができて、環境問題に発展するのを防止することができる。
【００１９】
しかも、大型建設機械を必要としないことから、大規模な仮設道路も必要とせず、人力により作業を行うにもかかわらず、少ない労力にて短時間に簡単かつ確実に作業を行うことができる。
【００２０】
その結果、老朽化したコンクリート製水路を、全域にわたって老朽度合に応じ経済的に効率良く改修することができて、施工期間の大幅な短縮を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
図1は、本発明に係る老朽化コンクリート製水路（以下「老朽化水路」と略称する）Ａの機能回復工法の平面説明図、図２は、同老朽化水路Ａの老朽化段階に応じた改修工事の正面説明図である。
【００２２】
ここで、老朽化水路Ａは、図１及び図２に示すように、前後方向に伸延する左右一対の側壁10,10と、両側壁10,10の下端部間に形成した底部11とから断面Ｕ字状に一体成形しており、略垂直部である側壁10,10と略水平部である底部11とは剛結してなるものである。
【００２３】
以下に、本発明に係る老朽化水路Ａの機能回復工法について、図１〜図８を参照しながら説明する。
【００２４】
すなわち、本発明に係る老朽化水路Ａの機能回復工法は、現況検査工程(a)→目標水路機能設定工程(b)→老朽化段階選別工程(c)→区分け工程(d)→区間改修工程(e)の順序にしたがって、老朽化水路Ａの機能を回復させる改修工事を行うようにしている。
【００２５】
〔現況検査工程(a)の説明〕
現況検査工程(a)は、図１に示すように、老朽化したコンクリート製水路（以下「老朽化水路」と略称する）Ａの現況を、全域にわたって非破壊検査により検査する工程である。
【００２６】
〔目標水路機能設定工程(b)の説明〕
目標水路機能設定工程(b)は、老朽化水路Ａを全域にわたって改修して回復させるべき目標となる水路機能を設定する工程である。
【００２７】
ここで、目標となる水路機能は、例えば、少なくとも水路の通水量と耐用年数と維持管理費が、老朽化水路Ａの当初の通水量と耐用年数と維持管理費と同等、ないしは維持管理費についてはそれ以下となるように設定して、必要以上に過大な改修工事は行わないようにしている。
【００２８】
すなわち、通水量は、当初の水路（老朽化する前の水路）の通水量を確保することができるように、水路内に形成される通水断面積が縮小されないようにする。
【００２９】
そして、耐用年数は、当初の水路の耐用年数（例えば、５０年）と同年数が、改修後に確保できるように設定する。
【００３０】
また、維持管理費は、当初の水路の維持管理として設定されていた金額と同等以下に設定する。
【００３１】
〔老朽化段階選別工程(c)の説明〕
老朽化段階選別工程(c)は、前記した目標水路機能設定工程(b)で設定された目標水路機能と、前記現況検査工程(a)で得られた現況水路機能との格差に基づいて、老朽化度合を全域にわたって複数の老朽化段階に選別する工程である。
【００３２】
ここで、老朽化段階は、目標水路機能設定工程(b)で設定された目標水路機能と、現況検査工程(a)で得られた現況水路機能との格差に基づいて、老朽化度合を複数、本実施の形態では、六段階の老朽化段階に選別することにより、各老朽化段階に適応した効率の良い改修工法を採択することができるようにしている。
【００３３】
すなわち、老朽化段階は、図２(イ)に示すように、老朽化が重度の状態である老朽化段階(Ｉ)と、図２(ロ)に示すように、老朽化が軽度の状態である老朽化段階(II)と、図２(ハ)に示すように、亀裂５が生じている状態である老朽化段階(III)と、図２(ニ)に示すように、側壁10,10と底部11との接点力、強度不足で亀裂５が生じている状態である老朽化段階(IV)と、図２(ホ)に示すように、目地部７が老朽化している状態である老朽化段階(Ｖ)と、図２(ヘ)に示すように、側壁10が老朽化し、強度が半減化している状態である老朽化段階(VI)の六段階に設定している。各老朽化段階(I)〜(VI)において行う改修工法の説明は、便宜上、後で行う。
【００３４】
〔区分け工程(d)の説明〕
区分け工程(d)は、前記した老朽化段階選別工程(c)で選別された老朽化段階に応じて、老朽化水路Ａを伸延方向に沿って全域にわたって老朽化段階別区間W1,W2,W3,W4,W5,W6・・・・に区分けする工程である。
【００３５】
かかる区分け工程(d)では、老朽化段階選別工程(c)で選別された老朽化段階に応じて老朽化水路Ａを老朽化段階別区間W1,W2・・・に区分けすることにより、後述する各改修工事の区間を明確にすることができる。
【００３６】
〔区間改修工程(e)の説明〕
区間改修工程(e)は、前記した区分け工程(d)で区分けされた老朽化段階別区間W1,W2・・・毎に、前記した目標水路機能設定工程(b)にて設定された目標水路機能を回復させるべく各老朽化段階別区間W1,W2・・・を老朽化段階に応じた改修工法にて改修を行う工程である。
【００３７】
かかる区間改修工程(e)では、区分け工程(d)で区分けされた老朽化段階別区間W1,W2・・・毎に、老朽化段階選別工程(c)で選別された老朽化段階に応じた改修工事を行うことにより、老朽化水路Ａの全域にわたって、目標となる水路機能を回復させることができる。
【００３８】
このように、本発明では、図３に示すように、老朽化水路Ａの老朽化していない部分（非老朽化部分）cは、核としてそのまま残して有効利用し、劣化部分や異物等の老朽化した部分（老朽化部分）aだけを、老朽化度合に応じて目標水路機能が回復されるように、コンピュータ等の制御手段を利用して最適な改修・補強設計を行って、無駄な工事が行われないようにしている。
【００３９】
以下に、前記した各老朽化段階(I)〜(VI)において行う改修工法について、図２〜図８を参照しながら説明する。
【００４０】
〔老朽化段階(I)における改修工法〕
老朽化段階(I)における改修工法について、図３を参照しながら説明する。
【００４１】
（１）図３(a)に示すように、水路Ａの表面に劣化部分が発生したり、異物等が付着した場合には、図３(b)に示すように、水圧と水流を受ける表面（壁面）の補修用のモルタルの付着力を高めるために、これら劣化部分や異物等の老朽化部分ａを除去した後、洗浄・清掃等を行う（下地処理工程）。
【００４２】
ここで、老朽化していない部分、すなわち、非老朽化部分ｃは、核としてそのまま残して有効利用する。
【００４３】
（２）図３(c)に示すように、下地処理工程にて、下地処理した水路Ａの非老朽化部分ｃの表面ｂに、樹脂系水性接着剤１を塗布して水路Ａの表面を中性化し、乾燥後に付着力の高い高弾性特殊モルタル２を塗工する（下地塗工工程）。
【００４４】
ここで、樹脂系水性接着剤１としては、例えば、日本化成（株）製の「エヌセスハフフレックス」（商品名）を使用することができる。
【００４５】
また、高弾性特殊モルタル２としては、例えば、表１に示す配合割合のものを使用することができる。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
ここで、ガラス繊維としては、例えば、日本電子硝子製の「ＡＧＲファイバー」（商品名）を繊維長１９〜２５mmに形成して使用することができる。また、酢酸ビニルーエチレン共重合体エマルジョンとしては、例えば、住友化学製の「スミカフレックス」（商品名）を使用することができる。また、減水材としては、例えば、花王製の「マイテイ１５０」（商品名）のようにアニオン系界面活性剤・ナフタリンスルホン酸塩を主成分とするものを使用することができる。また、消泡材としては、例えば、サンノプス製の「ＳＮデフォーマー１１Ｐ」（商品名）のように無機担体と非イオン系界面活性剤の混合物を使用することができる。
【００４８】
このようにして、高弾性特殊モルタル２としては、コンクリートに比して、付着力を（コンクリートの凝結力よりも）大きくし、かつ、浸透性を小さくし、かつ、圧縮力を大きくし、粗度係数を小さくしたものを使用することにより、改良した水路の耐用年数を、新設当時の耐用年数よりもさらに延長することができるようにしている。
【００４９】
（３）図３(d)に示すように、下地塗工工程にて塗工した下地塗工面2aに樹脂系接着剤１を塗布し、乾燥後に高弾性特殊モルタル２を塗工する（中間塗工工程）。
【００５０】
（４）図３(e)に示すように、中間塗工工程にて塗工した中間塗工面2bに補強用炭素繊維シート３を貼付する（補強工工程）。
【００５１】
ここで、補強用炭素繊維シート３としては、例えば、三菱化学（株）製の「リペラーク」（商品名）を使用することができる。
【００５２】
（５）図３(f)に示すように、補強工程にて貼付した補強用炭素繊維シート３の表面に高弾性特殊モルタル２を塗工する（仕上塗工工程）。
【００５３】
このようにして、老朽化水路Ａの改修作業を完了させることができる。
【００５４】
〔老朽化段階(II)における改修工法〕
老朽化段階(II)における改修工法について、図４を参照しながら説明する。
【００５５】
（１）図４(a)に示すように、老朽化が軽度で亀裂・欠落のない状態である老朽化段階(II)では、老朽化部分ａを洗浄し、その後、同老朽化部分ａに無機質浸透型コンクリート改質材４を、例えば、１ｍ2当たり２００ｇ塗布する。
【００５６】
そうすると、無機質浸透型コンクリート改質材４が老朽化部分ａの内部深くに浸透し、コンクリート中の水酸化カルシウムと反応して、コンクリートの細孔部内にゲルを生成し、コンクリートを密実性にする。
【００５７】
そして、一定時間、例えば、３０分間養生する。
【００５８】
ここで、無機質浸透型コンクリート改質材４としては、例えば、（株）日興製の「クリスタルシーラー」（商品名）を使用することができる。
【００５９】
（２）図４(b)に示すように、無機質浸透型コンクリート改質材４の表面を切削・加工して水路表面を平滑化する。
【００６０】
〔老朽化段階(III)における改修工法〕
老朽化段階(III)における改修工法について、図５を参照しながら説明する。
【００６１】
（１）図５(a)に示すように、亀裂５が発生している老朽化段階(III)では、無機質浸透型コンクリート改質材４を深部まで含浸させるために亀裂５の基部を円錐状に切削して切削部16を形成し、続いて、老朽化部分ａを洗浄し、その後、同老朽化部分ａに無機質浸透型コンクリート改質材４を、例えば、１ｍ2当たり２００ｇ塗布する。
【００６２】
そして、一定時間、例えば、２４時間養生する。
【００６３】
ここで、無機質浸透型コンクリート改質材４としては、例えば、（株）日本ＲＣＧ製の「ＲＣガード」（商品名）を使用することができる。
【００６４】
（２）図５(b)に示すように、無機質浸透型コンクリート改質材４の表面を切削・加工して水路表面を平滑化する。
【００６５】
〔老朽化段階(IV)における改修工法〕
老朽化段階(IV)における改修工法について、図６を参照しながら説明する。
【００６６】
（１）図６(a)に示すように、老朽化水路Ａの隅部に亀裂５が発生している老朽化段階(IV)では、ケイ酸質系塗布躯体防水材６を深部まで含浸させるために亀裂５の基部を円錐状に切削して切削部16を形成し、続いて、老朽化部分ａを洗浄し、その後、同老朽化部分ａにケイ酸質系塗布躯体防水材６を、例えば、１ｍ2当たり２００ｇ塗布する。
【００６７】
そして、一定時間、例えば、２４時間養生する。
【００６８】
ここで、ケイ酸質系塗布躯体防水材６としては、例えば、ジャパンザイペックス製の「ザイペックス」（商品名）を使用することができる。
【００６９】
（２）図６(b)に示すように、無機質浸透型コンクリート改質材４の表面を切削・加工して水路表面を平滑化する。
【００７０】
（３）図６(b)に示すように、老朽化水路Ａの隅部に高弾性特殊モルタル２を充填してハンチ加工を施す。
【００７１】
〔老朽化段階(V)における改修工法〕
老朽化段階(V)における改修工法について、図７を参照しながら説明する。
【００７２】
ここで、図７(イ)は目地部７の断面正面図、図７(ロ)は同目地部７の側面図、及び、図７(ハ)は同目地部７の平面図である。
【００７３】
老朽化段階(V)における改修工法は、老朽化した目地部７を改修する工法であり、図７(イ)〜(ハ)に示すように、目地部７を形成する側壁10,10と底部11の部分を一定幅Waだけ切削し、同目地部７の部分に細幅帯状に形成した弾性ゴム素材等のエキスパンションジョイント８を周縁に沿わせて配置し、同エキスパンションジョイント８の中央部に位置ずれを防止するための一対の位置ずれ防止片9,9を対向させて配置して、同状態にて、高弾性特殊モルタル２を充填することにより目地部７を形成する。
【００７４】
このようにして、老朽化した目地部７を改修して新たに目地部７を形成することにより、水漏れ等を解消することができる。
【００７５】
〔老朽化段階(VI)における改修工法〕
老朽化段階(VI)における改修工法について、図８を参照しながら説明する。
【００７６】
ここで、図８(イ)は老朽化水路Ａの断面正面説明図、図８(ロ)は同老朽化水路Ａの一部切欠平面説明図、及び、図８(ハ)は同老朽化水路Ａの一部切欠側面図。
【００７７】
老朽化段階(VI)における改修工法は、老朽化水路Ａの側壁に作用する土圧を軽減することにより、同老朽化水路Ａの耐用年数を延長化するものである。
【００７８】
すなわち、老朽化水路Ａの側方の土砂を切削して除去し、その後、図８(イ)〜(ハ)に示すように、発泡スチロール製の軽量ブロック12を土砂13と交互に層状に配置することにより、軽量盛土14を形成する。
【００７９】
この際、軽量ブロック12には上下方向に貫通する連通孔15を形成して、同連通孔15中に土砂13を充填することにより、軽量ブロック12の上方と下方とに位置する土砂13,13の層同士を連続させて、水平方向の滑りを防止した一体的かつ強固な軽量盛土14を形成している。Ｇは地盤である。
【図面の簡単な説明】
【００８０】
【図１】本発明に係る老朽化コンクリート製水路の機能回復工法の平面説明図。
【図２】同老朽化コンクリート製水路の老朽化段階に応じた改修工事の正面説明図。
【図３】老朽化段階(I)の改修作業説明図。
【図４】老朽化段階（II）の改修作業説明図。
【図５】老朽化段階(III）の改修作業説明図。
【図６】老朽化段階（IV）の改修作業説明図。
【図７】老朽化段階(V)の改修作業説明図。
【図８】老朽化段階（VI）の改修作業説明図。
【符号の説明】
【００８１】
Ａ  老朽化水路
a  老朽化した部分（老朽化部分）
b  表面
c  老朽化していない部分（非老朽化部分）
１  樹脂系水性接着剤
２  高弾性特殊モルタル
2a  下地塗工面
2b  中間塗工面
３  補強用炭素繊維シート
４  無機質浸透型コンクリート改質材
５  亀裂
６  ケイ酸質系塗布躯体防水材
７  目地部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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