(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物の表面を被覆する第１板状体と、前記第１板状体の前記コンクリート構造物側の面に貼付された高強度繊維シートとを有する表面被覆型枠を用いたコンクリート構造物の補修方法であって、
劣化したコンクリートを撤去する撤去工程と、
前記撤去工程により露出した露出面と前記高強度繊維シートとが対向するように前記表面被覆型枠を前記コンクリート構造物に取り付ける第１取り付け工程と、
前記露出面と前記表面被覆型枠との間に修復材を注入する注入工程とを含み、
前記表面被覆型枠は、複数の前記第１板状体と、隣接する各第１板状体同士を折り畳み可能に連結する連結手段とを備え、前記隣接する各第１板状体同士が前記連結手段で連結された状態で折り畳み可能であり、
前記連結手段は、前記高強度繊維シートの一部からなり、
前記第１取り付け工程前に前記表面被覆型枠を折り畳む折り畳み工程と、
前記第１取り付け工程前に前記折り畳まれた前記表面被覆型枠を展開する展開工程とを含むことを特徴とするコンクリート構造物の補修方法。
【請求項２】
前記連結手段上に、前記連結手段を被覆する第２板状体を取り付ける第２取り付け工程を含むことを特徴とする請求項１記載のコンクリート構造物の補修方法。
【請求項３】
コンクリート構造物の表面を被覆する表面被覆型枠であって、
複数の第１板状体と、
前記各第１板状体の前記コンクリート構造物側の面に貼付された高強度繊維シートと、
前記隣接する各第１板状体同士を折り畳み可能に連結する連結手段とを備え、
前記連結手段は、前記高強度繊維シートの一部からなり、
前記隣接する各第１板状体同士が前記連結手段で連結された状態で折り畳み可能であることを特徴とする表面被覆型枠。
【請求項４】
前記第１板状体は、耐酸性ＦＲＰにより形成されたことを特徴とする請求項３記載の表面被覆型枠。
【請求項５】
前記連結手段上に、前記連結手段を被覆する第２板状体を更に備えることを特徴とする請求項３又は請求項４のいずれか一項記載の表面被覆型枠。
【請求項６】
前記第２板状体は、耐酸性ＦＲＰにより形成されたことを特徴とする請求項５記載の表面被覆型枠。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、補修工程の簡略化を図るコンクリート構造物の補修方法及び表面被覆型枠に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、劣化したコンクリートを補修する方法が、例えば特開平８−２６０７１６号公報に開示されている。この補修方法では、劣化したコンクリートを除去し、鉄筋の錆取りをした後、新しく鉄筋を溶接して支持基盤を格子状に形成する。この格子状鉄筋の上に金網を貼付する。次に、金網とコンクリート欠落面との間の空隙部分に発泡エポキシを注入するための注入孔として、パイプを上下又は左右の２〜３個所に設ける。さらにこの金網の上にモルタル又はコンクリートを塗り重ねて所定断面の表面形状を整える。このような状態でモルタル等を塗布すると金網の目に食い込み、自重で落下することがなくなる。表面の鉄筋被り部分の補修材料が硬化して強度発現後、注入孔を通して発泡エポキシを注入し、修復した箇所の外側にＦＲＰを貼り付ける。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の補修方法では、損傷・劣化部分の除去工程と、補強材・型枠の設置及びコンクリート流し込み等の修復工程と、仕上げとしての表面保護工程との３工程を必要としており、作業が煩雑であった。特に、下水道や港湾等、コンクリート構造物が環境条件の厳しい場所に設けられている場合は、コンクリート補修作業の簡略化及び効率化が望まれる。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、鉄筋や金網を必要とせず、修復工程と表面保護工程とを同時に行って工程の簡略化及び効率化を図ると共に、補修後における耐用年数の長期化を図ることができるコンクリート構造物の補修方法及び表面被覆型枠を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のコンクリート構造物の補修方法の発明は、コンクリート構造物の表面を被覆する第１板状体と、第１板状体のコンクリート構造物側の面に貼付された高強度繊維シートとを有する表面被覆型枠を用いたコンクリート構造物の補修方法であって、劣化したコンクリートを撤去する撤去工程と、撤去工程により露出した露出面と高強度繊維シートとが対向するように表面被覆型枠をコンクリート構造物に取り付ける第１取り付け工程と、露出面と表面被覆型枠との間に修復材を注入する注入工程とを含み、表面被覆型枠は、複数の第１板状体と、隣接する各第１板状体同士を折り畳み可能に連結する連結手段とを備え、隣接する各第１板状体同士が連結手段で連結された状態で折り畳み可能であり、連結手段は、高強度繊維シートの一部からなり、第１取り付け工程前に表面被覆型枠を折り畳む折り畳み工程と、第１取り付け工程前に折り畳まれた表面被覆型枠を展開する展開工程とを含む構成を採る。
【０００６】
このように、高強度繊維シートを補強材として第１板状体に貼り付けてあるため、補強材としての鉄筋や金網等を必要とせずにコンクリート構造物の補修を行うことができる。また、第１板状体を表面保護材として用いることができるため、表面被覆型枠を取り付け、露出面と表面被覆型枠との空隙に流動性の高いセメントモルタルや樹脂モルタルなどの修復材を注入すれば修復工程が終了し、型枠を取り外す手間を省くことができる。従って、修復工程と保護工程とを同時に行うことができ、補修工程の簡略化を図ることができる。また、高強度繊維シートによって強度が得られるため、型枠の軽量化を図ることができる。その結果、従来のように大掛かりな支保工を必要とせず、仮設用アングルを表面被覆型枠の幅方向に取り付けるだけで済むため、作業性の向上を図ることができる。さらに、補修工程の簡略化によってコストの削減を図ることが可能となる。
【０００８】
この構成により、必要に応じて表面被覆型枠を折り畳んで運搬し、補修現場付近において折り畳まれた表面被覆型枠を展開することができる。このため、例えば、下水道のコンクリート壁の補修工事において、マンホールから折り畳んだ表面被覆型枠を下水道に搬入し、補修が必要なコンクリート壁の近くで展開し、作業を行うことが可能となる。このように、スペースの限られた場所においても、効率良く補修作業を行うことができる。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のコンクリート構造物の補修方法において、連結手段上に、連結手段を被覆する第２板状体を取り付ける第２取り付け工程を含む構成を採る。
【００１０】
この構成により、第２板状体によって連結手段が被覆されるため、連結手段の表面が保護されると共に、表面被覆型枠の表面を平滑化させることができる。これにより水流から受ける影響を極力小さくさせることが可能となる。
【００１１】
請求項３記載の表面被覆型枠の発明は、コンクリート構造物の表面を被覆する表面被覆型枠であって、複数の第１板状体と、各第１板状体のコンクリート構造物側の面に貼付された高強度繊維シートと、隣接する各第１板状体同士を折り畳み可能に連結する連結手段とを備え、連結手段は、高強度繊維シートの一部からなり、隣接する各第１板状体同士が連結手段で連結された状態で折り畳み可能である構成を採る。
【００１２】
このように、高強度繊維シートを補強材として第１板状体に貼り付けてあるため、補強材としての鉄筋や金網等を必要とせずにコンクリート構造物の補修を行うことができる。また、第１板状体を表面保護材として用いることができるため、表面被覆型枠を取り付け、露出面と表面被覆型枠との空隙に流動性の高いセメントモルタルや、樹脂モルタルなどの修復材を注入すれば修復工程が終了し、型枠を取り外す手間を省くことができる。従って、修復工程と保護工程とを同時に行うことができ、補修工程の簡略化を図ることができる。また、高強度繊維シートによって強度が得られるため、型枠の軽量化を図ることができる。その結果、従来のように大掛かりな支保工を必要とせず、仮設用アングルを表面被覆型枠の幅方向に取り付けるだけで済むため、作業性の向上を図ることができる。また、表面被覆型枠は折り畳み可能であるため、必要に応じて表面被覆型枠を折り畳んで運搬し、補修現場付近において折り畳まれた表面被覆型枠を展開することができる。このため、例えば、下水道のコンクリート壁の補修工事において、マンホールから折り畳んだ表面被覆型枠を下水道に搬入し、補修が必要なコンクリート壁の近くで展開し、作業を行うことが可能となる。このように、スペースの限られた場所においても、効率良く補修作業を行うことができる。
【００１３】
請求項５記載の発明は、請求項３又は請求項４のいずれか一項記載の表面被覆型枠において、連結手段上に、連結手段を被覆する第２板状体を更に備える構成を採る。
【００１４】
この構成により、第２板状体によって連結手段が被覆されるため、連結手段の表面が保護されると共に、表面被覆型枠の表面を平滑化させることができる。これにより水流から受ける影響を極力小さくさせることが可能となる。
【００１５】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の表面被覆型枠において、第１板状体は、耐酸性ＦＲＰにより形成された構成を採る。請求項６記載の発明は、請求項５記載の表面被覆型枠において、第２板状体は、耐酸性ＦＲＰにより形成された構成を採る。
【００１６】
この構成により、耐酸性ＦＲＰによってコンクリート表面を保護することができるため、躯体の耐用年数の長期化を図ることが可能となる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に基づき、本発明の実施の形態について説明する。なお、各図において同一要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略する。また、図面の寸法比率は、説明のものと必ずしも一致していない。
【００１８】
図１は、本発明の一実施の形態に係るコンクリート構造物の補修方法の工程を示すフローチャートである。まず、現場調査を行う（ステップＳ１）。ここでは、コンクリート構造物の劣化部分を検出し、劣化したコンクリートの断面寸法及び劣化部分の撤去厚を測定する。次に、本実施の形態に係る表面被覆型枠を品質管理された工場において製作する（ステップＳ２）。この表面被覆型枠について、図２を参照して説明する。
【００１９】
図２（ａ）は、本実施の形態に係る表面被覆型枠の平面図であり、図２（ｂ）は同断面図である。この平面図は表面被覆型枠１の表面側を示しており、表面被覆型枠１の裏面側は、図示しないコンクリート構造物と対向する。表面被覆型枠１は、表面側に第１板状体としての耐酸性の第１ＦＲＰボード２を有する。この第１ＦＲＰボード２には、図示しない三軸方向のガラス繊維シートが布設してある。この第１ＦＲＰボード２の大きさは、１枚につき、例えば長さ３０００ｍｍ、幅３００ｍｍ、厚さ１２ｍｍとする。なお、第１ＦＲＰボード２の表面は、ビニール被膜処理を施すことによって、運搬時の傷つきを防止することも可能である。
【００２０】
また、図２（ｂ）に示すように、第１ＦＲＰボード２の裏面には、高強度繊維シートとしての２方向アラミド繊維シート３が貼付されている。アラミド繊維シート３は、芳香族ポリアミドを繊維化したもので、強度が高くかつ軽量であるという特徴を有する。本実施の形態では、例えば２方向アラミド繊維シートとして、３９２．２６６［ｋＮ］（４０ｔ）の引っ張り強度を有するものを使用する。このアラミド繊維シート３は、第１ＦＲＰボード２の連結手段としても機能する。すなわち、本実施の形態では、第１ＦＲＰボード２を、所定の間隔を置いて３枚並べ、裏面からアラミド繊維シート３を貼付することによって、アラミド繊維シートの未含浸部からなる連結部３ａが３枚の第１ＦＲＰボード２を連結する。これにより、３枚の第１ＦＲＰボード２を折り畳むことが可能となる。この連結部３ａの表面には、耐酸性ＦＲＰにより形成された第２板状体としての第２ＦＲＰボード４が取り付けられる。この第２ＦＲＰボード４によって第１ＦＲＰボード２が存在しない連結部３ａの表面が保護される。
【００２１】
このように、本実施の形態に係る表面被覆型枠は、必要に応じて表面被覆型枠を折り畳んで運搬し、現場で折り畳まれた表面被覆型枠を展開することができる。このため、例えば、下水道のコンクリート壁の補修工事において、マンホールから折り畳んだ表面被覆型枠を下水道に搬入し、補修が必要なコンクリート壁の近くで展開し、作業を行うことが可能となる。このように、スペースの限られた場所においても、効率良く補修作業を行うことができる。
【００２２】
第１ＦＲＰボード２の表面上には、修復材を注入するため及びエアーを抜くための図示しない注入孔が設けられ、第１ＦＲＰボード２及び第２ＦＲＰボード４の表面上にはコンクリート構造物に表面被覆型枠１を固定するためのボルト孔６がそれぞれ設けられている。
【００２３】
この第１ＦＲＰボード２の設計条件としては、例えば、下記のように決めることができる。まず、修復材が４９０３３．２５Ｐａ（０．５ｋｇｆ／ｃｍ2）の注入圧で注入されること、及び注入モルタルの自重を考慮し、第１ＦＲＰボード２のたわみ量は、最大で５ｍｍを目標とする。また、第１ＦＲＰボード２の裏面側、すなわち、コンクリート構造物に対向する側に貼付されるアラミド繊維シートによる強度を加味する。次に、アンカーボルトピッチは、第１ＦＲＰボード２の長手方向に対しては５００ｍｍピッチとする。ガラス繊維強化材は、４軸組布をベースに設計する。
【００２４】
耐酸性能の設計条件としては、第１ＦＲＰボード２の表層に用いるガラス繊維は、耐酸ガラスを用いる。積層樹脂は、耐酸性を考慮した不飽和ポリエステルと、ビニルエステルとの２水準とする。なお、第２ＦＲＰボード４の設計条件は、上記第１ＦＲＰボード２の設計条件に準ずるものとする。
【００２５】
表面被覆型枠１の成形手法としては、本実施の形態では、ハンドレイアップによる製作とするが、機械成形によることも可能である。
【００２６】
このように、高強度繊維シートを補強材として第１板状体に貼り付けてあるため、補強材としての鉄筋や金網等を必要とせずにコンクリート構造物の補修を行うことができる。また、第１板状体を表面保護材として用いることができるため、表面被覆型枠を取り付け、露出面と表面被覆型枠との空隙に流動性の高いセメントモルタルや樹脂モルタルなどの修復材を注入すれば修復工程が終了し、型枠を取り外す手間を省くことができる。従って、修復工程と保護工程とを同時に行うことができ、補修工程の簡略化を図ることができる。また、高強度繊維シートによって強度が得られるため、型枠の軽量化を図ることができる。その結果、従来のように大掛かりな支保工を必要とせず、仮設用アングルを表面被覆型枠の幅方向に取り付けるだけで済むため、作業性の向上を図ることができる。さらに、補修工程の簡略化によってコストの削減を図ることが可能となる。
【００２７】
また、耐酸性ＦＲＰによってコンクリート表面を保護することができるため、躯体の耐用年数の長期化を図ることが可能となる。
【００２８】
次に、ステップＳ２における表面被覆型枠の製作の後、若しくはその製作と共に、コンクリート構造物において検出した劣化コンクリートを撤去する撤去工程が行われる（ステップＳ３）。撤去工程では、超高圧水によって「はつり作業」を行う。水圧は、例えば、１９６．１３３［ＭＰａ］（２０００ｋｇｆ／ｃｍ2）に設定する。次に、ステップＳ２において製作した表面被覆型枠を折り畳んで現場に搬入する（ステップＳ４）。本実施の形態に係る表面被覆型枠は、上述の通り折り畳み可能であるため、例えば下水道のコンクリート壁面を補修するような場合、マンホール等の狭い入口からでも搬入が可能である。すなわち、通常、マンホールは直径６００ｍｍであるのに対し、第１ＦＲＰボード２は幅が上記のように３５０ｍｍとされているため、表面被覆型枠を折り畳むことによってマンホールから下水道へ搬入することが可能となる。
【００２９】
次に、補修現場において、折り畳まれた表面被覆型枠を展開し、劣化したコンクリートが除去されて露出した露出面上にこの表面被覆型枠を取り付ける（ステップＳ５）。すなわち、表面被覆型枠における連結部３ａをコンクリートアンカーグリップによって固定し、水中硬化型のエポキシ樹脂グラウト材を含浸させる。含浸後、連結部３ａ上に第２ＦＲＰボード４を用いて仮固定する。この状態を、図３乃至図５を参照して説明する。
【００３０】
図３は、本実施の形態に係る表面被覆型枠を撤去工程によって露出した露出面上に取り付けた状態を示す断面図である。また、図４は、図３における１−１線によって表面被覆型枠を切断した断面図であり、図５は、図３における２−２線によって表面被覆型枠を切断した断面図である。コンクリートアンカーグリップ８がコンクリート構造物の露出面９上に設けられている。第２ＦＲＰボード４に設けられたボルト孔６を介してボルト１０がコンクリートアンカーグリップ８にねじ込まれている。これにより、表面被覆型枠１は、露出面９上に固定される。また、仮設用アングル１１がボルト１２及びナット１３によって第１ＦＲＰボード２に固定されている。また、アラミド繊維シート３上には、修復材の付着性を向上させるため、細骨材１４が散布されている。この表面被覆型枠１の取付け時には、アラミド繊維シート３と露出面９との間には空隙部１５が存在する。
【００３１】
このように、第２ＦＲＰボード４によって連結部３ａが被覆されるため、連結部３ａの表面が保護されると共に、表面被覆型枠１の表面を平滑化させることができる。これにより水流から受ける影響を極力小さくさせることが可能となる。
【００３２】
表面被覆型枠の取り付けが終わると、水中硬化型エポキシ樹脂シール材によってボード端部をシーリングし（ステップＳ６）、図示しない注入孔から修復材としてのセメント系無収縮モルタルを注入する（ステップＳ７）。空隙部１５に修復材が充填されると、所定の強度が得られるまで２４時間以上養生する（ステップＳ８）。
【００３３】
このように、ボルト１０及び１２、仮設用アングル１１を用いて表面被覆型枠の取り付けができるため、表面被覆型枠１の取り付け時及び修復材の注入時に、従来のように大掛かりな支保工を必要とせず、補修工程の簡略化を図ることが可能となる。
【００３４】
次に、ボルト１０及び１２を撤去し、ステンレス製又はプラスチック製の皿ボルト１７及び１８を取り付ける（ステップＳ９）。このように、皿ボルト１７及び１８を用いることによって表面被覆型枠の表面の凹凸を無くし、平面に近い状態とすることができるため、例えば水流による欠損等を回避することが可能となる。なお、皿ボルト１７及び１８は、耐酸性を有する材料で形成されていればよく、その材料がステンレスやプラスチックに限定されるものではない。
【００３５】
最後に、表面のビニール被膜が施されている場合は、これを撤去して完成となる（ステップＳ１０）。図６は、本実施の形態において、補修が完成した時の状態を示す図である。表面被覆型枠１と露出面９との空隙は修復材１６によって満たされている。また、皿ボルト１７及び１８が用いられているため、表面被覆型枠１の表面には凹凸が無い。
【００３６】
このように、本実施の形態に係る表面被覆型枠には強度の高いアラミド繊維を補強材として板状体に貼り付けてあるため、補強材としての鉄筋や金網等を必要とせずにコンクリート構造物の補修を行うことができる。また、板状体を表面保護材として用いることができるため、表面被覆型枠を取り付け、露出面と表面被覆型枠との空隙に修復材を注入すれば修復工程が終了し、型枠を取り外す手間を省くことができる。従って、修復工程と保護工程とを同時に行うことができ、補修工程の簡略化を図ることができる。また、アラミド繊維によって強度が得られるため、型枠の軽量化を図ることができる。その結果、従来のように大掛かりな支保工を必要とせず、仮設用アングルを表面被覆型枠の幅方向に取り付けるだけで済むため、作業性の向上を図ることができる。さらに、補修工程の簡略化によってコストの削減を図ることが可能となる。
【００３７】
以上、本実施の形態では、ＦＲＰボードの補強材としてアラミド繊維シートが貼付された表面被覆型枠を例にとって説明したが、本発明に係る高強度繊維シートは、アラミド繊維シートに限定されるものではない。すなわち、アラミド繊維の強度に相当する強度を備える他の材料、例えば、炭素繊維、ビニロン、鉄（ラス）金網等を用いることも可能である。
【００３８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は、コンクリート構造物の表面を被覆する第１板状体と、第１板状体のコンクリート構造物側の面に貼付された高強度繊維シートとを有する表面被覆型枠を用いたコンクリート構造物の補修方法であって、劣化したコンクリートを撤去する撤去工程と、撤去工程により露出した露出面と高強度繊維シートとが対向するように表面被覆型枠をコンクリート構造物に取り付ける第１取り付け工程と、露出面と表面被覆型枠との間に修復材を注入する注入工程とを含む構成を採る。このように、高強度繊維シートを補強材として第１板状体に貼り付けてあるため、補強材としての鉄筋や金網等を必要とせずにコンクリート構造物の補修を行うことができる。また、第１板状体を表面保護材として用いることができるため、表面被覆型枠を取り付け、露出面と表面被覆型枠との空隙に流動性の高いセメントモルタルや樹脂モルタルなどの修復材を注入すれば修復工程が終了し、型枠を取り外す手間を省くことができる。従って、修復工程と保護工程とを同時に行うことができ、補修工程の簡略化を図ることができる。また、高強度繊維シートによって強度が得られるため、型枠の軽量化を図ることができる。その結果、従来のように大掛かりな支保工を必要とせず、仮設用アングルを表面被覆型枠の幅方向に取り付けるだけで済むため、作業性の向上を図ることができる。さらに、補修工程の簡略化によってコストの削減を図ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態に係るコンクリート構造物の補修方法の工程を示すフローチャートである。
【図２】（ａ）  上記実施の形態に係る表面被覆型枠の平面図である。
（ｂ）  上記実施の形態に係る表面被覆型枠の断面図である。
【図３】上記実施の形態に係る表面被覆型枠を撤去工程によって露出した露出面上に取り付けた状態を示す断面図である。
【図４】図３における１−１線によって表面被覆型枠を切断した断面図である。
【図５】図３における２−２線によって表面被覆型枠を切断した断面図である。
【図６】上記実施の形態において、補修が完成した時の状態を示す図である。
【符号の説明】
１…表面被覆型枠、２…第１ＦＲＰボード、３…アラミド繊維シート、３ａ…連結部、４…第２ＦＲＰボード、６…ボルト孔、８…コンクリートアンカーグリップ、９…露出面、１０…ボルト、１１…仮設用アングル、１２…ボルト、１３…ナット、１４…細骨材、１６…修復材、１７…皿ボルト、１８…皿ボルト。
【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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