(57)【要約】【課題】確実且つ好適に水面上に発泡ウレタンの層を形成し、水面被覆を行うことを可能にする発泡ウレタンを用いた水面被覆工法を提供する。【解決手段】水よりも比重が小さい複数の浮体３を水面１ａに供給するとともに水面１ａを覆うように浮体３を浮かべて配設し、水面１ａに浮体群からなる遮断層４を形成する遮断層形成工程と、イソシアネートとポリオールの混合液を散布して、発泡ウレタンからなる被覆層７を遮断層４の上に形成する被覆層形成工程とを備える。また、発泡ウレタンからなる被覆層７の上に、構造耐力を確保するための耐力層８を積層形成し、遮断層４と被覆層７と耐力層８によって水面１ａを被覆する被覆材２を形成する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
水よりも比重が小さい複数の浮体を水面に供給するとともに前記水面を覆うように配設し、前記水面に浮体群からなる遮断層を形成する遮断層形成工程と、
イソシアネートとポリオールの混合液を散布して、発泡ウレタンからなる被覆層を前記遮断層の上に形成する被覆層形成工程とを備えていることを特徴とする発泡ウレタンを用いた水面被覆工法。
【請求項２】
請求項１記載の発泡ウレタンを用いた水面被覆工法において、
前記被覆層形成工程で、吹付けノズルによって前記混合液を水平よりも上方に向けて噴射し、前記混合液の反応生成物の発泡ウレタンを自由落下に近い状態で前記遮断層上に積層させることを特徴とする発泡ウレタンを用いた水面被覆工法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の発泡ウレタンを用いた水面被覆工法において、
発泡ウレタンからなる前記被覆層の上に、構造耐力を確保するための耐力層を積層形成し、前記遮断層と前記被覆層と前記耐力層によって前記水面を被覆する被覆材を形成することを特徴とする発泡ウレタンを用いた水面被覆工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、発泡ウレタンを用いた水面被覆工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、水槽等に貯留された水の中に外部から異物が入り込むことを防止したり、貯留した水の状態・環境を保持することが求められる場合には、水面を被覆するように蓋部材、被覆シート等を設置する手法が多用されている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−７７６７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
この一方で、上記従来のように蓋部材や被覆シートで水面を被覆することができない場合も多々ある。例えば、水面上に障害物が存在し、蓋部材や被覆シートをこの障害物によって設置できない場合や、水面が広大であったり、水面の形状（平面形状）が複雑で隙間なく確実に被覆できるように蓋部材や被覆シートを製造・設置することが困難な場合がある。
【０００５】
これに対し、本願の発明者は、イソシアネートとポリオールを混合しつつ吹き付けて水面に発泡ウレタンの層（被覆層）を形成することにより、水面を被覆することを考えた。これによれば、発泡ウレタンが水面に浮かぶため、ウレタン吹付を水面に向けて行うだけで水面を被覆することができ、また、水面の上方に障害物があっても、水面が広大であっても、水面の形状が複雑であっても、確実に水面を発泡ウレタン層で被覆することができる。すなわち、従来の蓋部材や被覆シートを用いた水面被覆工法の問題点を解消することができ、汎用性、水面被覆性に優れた水面被覆工法を創出・実現することが可能になる。
【０００６】
しかしながら、単にウレタン吹付を水面に行うと、イソシアネートの水との反応性が高いため、吹き付けたイソシアネートとポリオールの混合液によって所望の発泡ウレタン層が形成されず、微細な粒子状になってしまったり、水と接触した界面で発泡が進むことで、水と接触した部分が十分に発泡せず、例えば天ぷら滓のような脆弱な状態の発泡ウレタン層が形成されてしまうという問題が生じた。また、未反応の混合液が液垂れし、イソシアネートなどが水に溶け込んでしまうという問題もあった。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、確実且つ好適に水面上に発泡ウレタンの層を形成し、水面被覆を行うことを可能にする発泡ウレタンを用いた水面被覆工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】
【０００８】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【０００９】
本発明の発泡ウレタンを用いた水面被覆工法は、水よりも比重が小さい複数の浮体を水面に供給するとともに前記水面を覆うように配設し、前記水面に浮体群からなる遮断層を形成する遮断層形成工程と、イソシアネートとポリオールの混合液を散布して、発泡ウレタンからなる被覆層を前記遮断層の上に形成する被覆層形成工程とを備えていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の発泡ウレタンを用いた水面被覆工法においては、前記被覆層形成工程で、吹付けノズルによって前記混合液を水平よりも上方に向けて噴射し、前記混合液の反応生成物の発泡ウレタンを自由落下に近い状態で前記遮断層上に積層させることが望ましい。
【００１１】
さらに、本発明の発泡ウレタンを用いた水面被覆工法においては、発泡ウレタンからなる前記被覆層の上に、構造耐力を確保するための耐力層を積層形成し、前記遮断層と前記被覆層と前記耐力層によって前記水面を被覆する被覆材を形成することがより望ましい。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の発泡ウレタンを用いた水面被覆工法においては、まず、例えば発泡スチロール、ゴム、プラスチック、木片、おがくず等の水よりも比重が小さい浮体を水面に供給（散布、展開など）し、水面に浮かぶ浮体群によって水面を覆う遮断層を形成する。
【００１３】
そして、このように浮体を浮かせて形成した遮断層上に、イソシアネートとポリオールの混合液を散布することにより、イソシアネートが水に溶け込むことを防止でき、水面を被覆するようにイソシアネートとポリオールの反応生成物の発泡ウレタンの層（被覆層、発泡ウレタン層）を好適に形成することが可能になる。
【００１４】
さらに、遮断層上に積層形成された発泡ウレタンの被覆層と水との接触が遮断層によって抑止されるため、遮断層（発泡ウレタン層）が天ぷらの滓のような状態で形成されることも防止でき、また、未反応の混合液が液垂れして水に接触することを抑止でき、発泡ウレタンからなる被覆層を好適に形成することが可能になる。
【００１５】
また、水面に浮かぶ浮体の遮断層上にウレタン吹付を行うことで、遮断層と発泡ウレタンからなる被覆層とを一体にして被覆材を形成することができる。
【００１６】
これにより、本発明の発泡ウレタンを用いた水面被覆工法によれば、確実且つ好適にウレタン吹付を行って水面を被覆する被覆材を形成することができ、水面の上方に障害物があっても、水面が広大であっても、水面の形状が複雑であっても、確実に水面を発泡ウレタンの層（被覆層）で被覆することができる。よって、従来の蓋部材や被覆シートを用いた水面被覆工法の問題点を解消することができ、汎用性、水面被覆性に優れる発泡ウレタンを用いた水面被覆の方法を実現することが可能になる。
【００１７】
また、遮断層に向けて直接混合液を吹き付けると、その勢いで浮体（遮断層）が水面上を移動し、水面が露出してしまい、混合液やその反応生成物である発泡ウレタンが水と接触し、イソシアネートが水に溶け込んだり、被覆層の発泡ウレタン層が天ぷらの滓のような状態で形成されてしまうおそれがある。
【００１８】
これに対し、本発明の発泡ウレタンを用いた水面被覆工法においては、被覆層形成工程で、吹付けノズルによってイソシアネートとポリオールの混合液を水平よりも上方に向けて噴射して混合液の反応生成物の発泡ウレタンを遮断層上に積層形成することにより、発泡ウレタンを自由落下に近い状態で遮断層上に堆積させ、積層形成することができる。これにより、遮断層を崩すことなく、遮断層上に被覆層を好適に形成することが可能になる。
【００１９】
さらに、本発明の発泡ウレタンを用いた水面被覆工法においては、発泡ウレタンからなる被覆層の上に、さらに発泡ウレタン層を積層形成したり、急結性のエアモルタル、樹脂などの材料を積層し、構造耐力を確保するための耐力層を形成すると、遮断層と被覆層とともに耐力層を備えた被覆材を形成することができ、例えば上方からコンクリート殻や木材、鋼材などの異物が落下してきた場合であっても、この異物を被覆材で受け、水中に落下することを防止することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る発泡ウレタンを用いた水面被覆工法において、浮体を供給している状態（遮断層形成工程）を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る発泡ウレタンを用いた水面被覆工法において、イソシアネートとポリオールの混合液を遮断層上に供給している状態（被覆層形成工程）を示す図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る発泡ウレタンを用いた水面被覆工法において、被覆層上に耐力層を積層形成し、水面に被覆材を形成した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図１から図３を参照し、本発明の一実施形態に係る発泡ウレタンを用いた水面被覆工法について説明する。
【００２２】
本実施形態の発泡ウレタンを用いた水面被覆工法は、図１から図３に示すように、水面１ａに被覆材２を形成し、この被覆材２で水面１ａを被覆することにより、例えば、水槽等に貯留された水１の中に外部から異物が入り込むことを防止したり、貯留した水１の状態・環境を保持するための被覆材を形成する方法に関するものである。
【００２３】
そして、本実施形態の発泡ウレタンを用いた水面被覆工法では、はじめに、図１及び図２に示すように、水１よりも比重が小さい浮体３を水面１ａに供給（散布、展開）し、水面１ａを覆い尽くすように浮体３を配し、この浮体群によって水面１ａに遮断層４を形成する（遮断層形成工程）。
【００２４】
浮体３は、例えば、発泡スチロール、ゴム、プラスチック、木片、おがくず等、溶解したり水中に有害なものを溶出することなく水１に浮いて水面１ａを覆うことが可能であれば、特に限定を必要とするものではない。また、遮断層４は、浮体群によって水面１ａが覆われ、上から水中がほぼ見えない状態で形成されることが好ましいが、イソシアネートが水１中に多少溶解しても良い場合にはこの限りではない。このとき、遮断層４は不均質で形成されていてもよく、また、粒子状などの浮体３は均質な形状でもよいが、様々な形状や粒径の浮体３を用いると、空隙が発生しにくくなり、上から水中がほぼ見えない状態の遮断層４を形成しやすくなる。
【００２５】
次に、図２及び図３に示すように、ウレタン吹付機を用い、イソシアネート５ａとポリオール５ｂを混合しつつ吹付けノズル６からイソシアネート５ａとポリオール５ｂの混合液５を遮断層４上に供給（散布）する（被覆層形成工程）。このようにイソシアネート５ａとポリオール５ｂを混合しつつ散布すると、イソシアネート５ａとポリオール５ｂが反応し、その反応生成物の発泡ウレタンが遮断層４の上に堆積してゆき、発泡ウレタンからなる被覆層７が形成される。
【００２６】
ここで、浮体群が水面１ａに浮かんで形成された遮断層４に向けて直接的に混合液５を吹き付けてしまうと、その勢いによって遮断層４が水面１ａ上を移動して崩れ、水面１ａが露出してしまう。このため、特に遮断層４上に混合液５を吹き付ける初期段階では、吹付けノズル６によってイソシアネート５ａとポリオール５ｂの混合液５を水平よりも上方に向けて噴射し、自由落下に近い状態でウレタン（混合液５の反応生成物）を遮断層４上に堆積させて被覆層７（７ａ）を形成する。これにより、吹き付けの勢いによって遮断層４が水面上を移動して崩れ、水面１ａが露出してしまうことを防止できる。
【００２７】
また、吹付けノズル６から散布した混合液５は、イソシアネート５ａとポリオール５ｂが反応し、ウレタン粒子となる。そして、このウレタン粒子が完全に硬化し、反応が完了する前に、遮断層４上に堆積させることが好ましい。このように反応が未完の状態で遮断層４上に堆積すると、遮断層４上で反応が進行しつつウレタン粒子が遮断層４を形成する浮体群と一体に固着する。ここで、例えば、実証実験では、遮断層４の表面から３０〜５０ｃｍの高さ位置から混合液５を散布すると、この空中散布で混合液５の反応時間を稼ぎ、好適な状態で遮断層４（水面１ａ）に落下させることが可能であることが確認されている。
【００２８】
さらに、この遮断層４上に堆積したウレタン粒子の上にさらに堆積するウレタン粒子に対しても確実に一体に固着してゆく。これにより、水面１ａに浮かぶ浮体群からなる遮断層４と発泡ウレタンからなる被覆層７とが一体化され、水面１ａ上に、この水面１ａを覆う被覆材が形成されている。
【００２９】
そして、自由落下に近い状態でウレタンを遮断層４上に堆積させ、ある程度の層厚を確保した段階で、直接的に混合液を吹き付け、所望の層厚の被覆層７を形成することが可能になる。このとき、直接的に混合液５を吹き付けて積層した部分（被覆層７ｂ）は、自由落下で形成した部分よりも緻密な構造で形成される。
【００３０】
また、このとき、水面１ａに浮かぶ遮断層４上にウレタン粒子が堆積し、水１との接触がほぼ遮断されているため、イソシアネート５ａとポリオール５ｂの混合液５の成分が水中に溶け込んだり、水１と接触した状態でウレタンの反応が進行し、天ぷら滓のような状態で発泡ウレタンが形成されることがない。
【００３１】
なお、例えば、散布自由落下の距離がとりにくく、ある程度必要な硬化が進行する前に混合液５（ウレタン粒子）が遮断層４上に落下し、水１中に溶け込むおそれがある場合には、イソシアネート５ａとポリオール５ｂの原液の温度、ひいては混合液５の温度を上昇させたり、フロス注入法などの手法を適用して、混合液５の反応速度を高めるようにすればよい。
【００３２】
また、イソシアネート５ａとポリオール５ｂの混合液５を自由落下に近い状態で遮断層４上に堆積させると、分離したウレタン粒子が堆積し、多孔質状態で被覆層７ａが形成される場合がある。そして、積層厚が大きくなり、重量が重くなると、この多孔質状の被覆層７ａを水１が浸透することも考えられる。これに対し、実験を繰り返し行い、３〜５ｃｍ程度の厚さを自由落下に近い状態で形成すると、５０ｃｍ程度の層厚の被覆層７を形成しても、その層厚や重さによって水１が浸み出すことを確実に防止できることが確認されている。
【００３３】
一方、本実施形態の発泡ウレタンを用いた水面被覆工法では、上記のように発泡ウレタンからなる被覆層７を形成した段階で、図３に示すように、この被覆層７の上に、構造耐力を確保するための耐力層８を積層形成し、遮断層４と被覆層７と耐力層８によって水面１ａを被覆する被覆材２を形成するようにしている。
【００３４】
すなわち、例えば、解体作業等で、上方からコンクリート殻や木材、鋼材などの重量のある異物が水１中に落下することを防止する必要があるような場合には、必要な構造耐力を付与するための耐力層８を備えて被覆材２を形成すればよい。
【００３５】
そして、本実施形態の耐力層８は、例えば、発泡ウレタンからなる被覆層７の上に、さらに発泡ウレタン層を積層形成したり、急結性のエアモルタルなどの無機材料や樹脂材料などの比較的比重が小さい硬化性材料を積層して形成される。これにより、本実施形態の発泡ウレタンを用いた水面被覆工法を用いて形成される被覆材２は、遮断層４と被覆層７と耐力層８が一体に積層形成されてなり、確実に構造耐力を確保するための耐力層８を備えることで、異物が落下してもその被覆状態が崩れることがなく、異物の水中への落下を確実に防止する。
【００３６】
したがって、本実施形態の発泡ウレタンを用いた水面被覆工法においては、予め、例えば発泡スチロール、ゴム、プラスチック、木片、おがくず等の水１よりも比重が小さい浮体３を水面１ａに供給（散布、展開など）し、水面１ａに浮かぶ浮体群によって水面１ａを覆う遮断層４を形成する。
【００３７】
そして、このように浮体３を浮かせて形成した遮断層４上に、イソシアネート５ａとポリオール５ｂの混合液５を散布することにより、イソシアネート５ａが水１に溶け込むことを防止でき、水面１ａを被覆するようにイソシアネート５ａとポリオール５ｂの反応生成物の発泡ウレタンの層（被覆層７、発泡ウレタン層）を好適に形成することが可能になる。
【００３８】
さらに、遮断層４上に積層形成された発泡ウレタンの被覆層７と水１との接触が遮断層４によって抑止されるため、被覆層７が天ぷらの滓のような状態で形成されることも防止でき、また、未反応の混合液５が液垂れして水１に接触することを抑止でき、発泡ウレタンからなる被覆層７を好適に形成することが可能になる。
【００３９】
また、水面１ａに浮かぶ浮体３の遮断層４上にウレタン吹付を行うことで、遮断層４と発泡ウレタンからなる被覆層７とを一体にして被覆材を形成することができる。
【００４０】
これにより、本実施形態の発泡ウレタンを用いた水面被覆工法によれば、確実且つ好適にウレタン吹付を行って水面１ａを被覆する被覆材を形成することができ、水面１ａの上方に障害物があっても、水面が広大であっても、水面１ａの形状が複雑であっても、確実に水面１ａを発泡ウレタンの層（被覆層７）で被覆することができる。よって、従来の蓋部材や被覆シートを用いた水面被覆工法の問題点を解消することができ、汎用性、水面被覆性に優れる発泡ウレタンを用いた水面被覆の方法を実現することが可能になる。
【００４１】
また、遮断層４に向けて直接混合液５を吹き付けると、その勢いで浮体３（遮断層４）が水面１ａ上を移動し、水面１ａが露出してしまい、混合液５やその反応生成物である発泡ウレタンが水１と接触し、イソシアネート５ａが水に溶け込んだり、被覆層７の発泡ウレタン層が天ぷらの滓のような状態で形成されてしまうおそれがある。
【００４２】
これに対し、本実施形態の発泡ウレタンを用いた水面被覆工法においては、被覆層形成工程で、吹付けノズル６によってイソシアネート５ａとポリオール５ｂの混合液５を水平よりも上方に向けて噴射して混合液５の反応生成物の発泡ウレタンを遮断層４上に積層形成することにより、発泡ウレタンを自由落下に近い状態で遮断層４上に堆積させ、積層形成することができる。これにより、遮断層４を崩すことなく、遮断層４上に被覆層７（７ａ）を好適に形成することが可能になる。
【００４３】
さらに、本実施形態の発泡ウレタンを用いた水面被覆工法においては、発泡ウレタンからなる被覆層７の上に、さらに発泡ウレタン層を積層形成したり、急結性のエアモルタル、樹脂などの材料を積層し、構造耐力を確保するための耐力層８を形成すると、遮断層４と被覆層７とともに耐力層８を備えた被覆材２を形成することができ、例えば上方からコンクリート殻や木材、鋼材などの異物が落下してきた場合であっても、この異物を被覆材２で受け、水１中に落下することを防止することが可能になる。
【００４４】
以上、本発明に係る発泡ウレタンを用いた水面被覆工法の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【符号の説明】
【００４５】
１      水
１ａ    水面
２      被覆材
３      浮体
４      遮断層
５      混合液
５ａ    イソシアネート
５ｂ    ポリオール
６      吹付けノズル
７      被覆層
７ａ    被覆層
７ｂ    被覆層
８      耐力層
【図１】
2015074888.tif 000003
【図２】
2015074888.tif 000004
【図３】
2015074888.tif 000005