(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路の表面に樹脂層を形成することによって、前記水路を保護する水路の保護方法において、前記水路の表面に溝を設け、その後、樹脂を吹き付け塗布することによって、樹脂を前記溝の内部まで充填するとともに、水路の表面を覆う樹脂層を形成することを特徴とする水路の保護方法。
【請求項２】
水路の表面に樹脂層を形成することによって、前記水路を保護する水路の保護方法において、前記水路の表面に、水流に直交する方向に形成された溝を複数設け、その後、樹脂を吹き付け塗布することによって、樹脂を前記各溝の内部まで充填するとともに、水路の表面を覆う樹脂層を形成し、水路の表面に設けた前記各溝より上流側の前記樹脂層にスリット状の切れ目を設けることを特徴とする水路の保護方法。
【請求項３】
水路の表面に設けた前記溝によって周囲が囲まれた複数の閉領域を形成し、その後、樹脂を吹き付け塗布することによって、樹脂を前記溝の内部まで充填するとともに、水路の表面を覆う樹脂層を形成することを特徴とする請求項１に記載の水路の保護方法。
【請求項４】
樹脂層に設けた前記スリット状の切れ目によって周囲が囲まれた複数の閉領域を形成することを特徴とする請求項２に記載の水路の保護方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土砂等を含んだ水流による水路の磨耗や損傷を防ぐとともに、水流に対する抵抗を小さくするために、水路の表面（水流と接する可能性のある水路の内面等）に、樹脂層を形成する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、一般の水路は、水流に含まれる混入物によって磨耗するという問題があった。そこで、水路の表面にウレタン樹脂（ポリウレア樹脂）を塗布・吹きつけすることがあった。こうすることにより、水流に対する抵抗を小さくすることもできる。
このようなウレタン樹脂の吹きつけ作業は、まず、水路の吹きつけ面を清掃し、プライマーを塗布した後に行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上述したような従来の樹脂を吹きつける工法では、工事現場での吹きつけ面の清掃には限界があり、樹脂層と水路の表面との間における十分な付着強度が得られなかった。
また、特にダムの放水路等では、水流に混入した土砂等の衝撃によって、樹脂層の一部が磨耗したり損傷したりすると、その部分が剥がれてしまう。このようにして、樹脂層の一部が剥がれるとそこから水流が樹脂層と水路の表面の間に侵入して、周囲まで次々に剥がれてしまうという問題があった。
【０００４】
以上の問題に鑑みて、本発明は、仮に樹脂層の一部が剥がれても、周囲まで次々に剥がれないような工法を提案することを目的としてなされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明にかかる請求項１の水路の保護方法では、水路の表面に樹脂層を形成することによって、前記水路を保護する水路の保護方法において、前記水路の表面に溝を設け、その後、樹脂を吹き付け塗布することによって、樹脂を前記溝の内部まで充填するとともに、水路の表面を覆う樹脂層を形成することを特徴としている。
請求項２では、水路の表面に樹脂層を形成することによって、前記水路を保護する水路の保護方法において、前記水路の表面に、水流に直交する方向に形成された溝を複数設け、その後、樹脂を吹き付け塗布することによって、樹脂を前記各溝の内部まで充填するとともに、水路の表面を覆う樹脂層を形成し、水路の表面に設けた前記各溝より上流側の前記樹脂層にスリット状の切れ目を設けることを特徴としている。
請求項３では、水路の表面に設けた前記溝によって周囲が囲まれた複数の閉領域を形成し、その後、樹脂を吹き付け塗布することによって、樹脂を前記溝の内部まで充填するとともに、水路の表面を覆う樹脂層を形成することを特徴としている。
請求項４では、樹脂層に設けた前記スリット状の切れ目によって周囲が囲まれた複数の閉領域を形成することを特徴としている。
【０００６】
本発明の請求項１、２、３では、樹脂層が溝の内部まで充填されているので、樹脂層と水路の表面との密着力が強い。また、前記溝の上流側の樹脂層が剥離しても、樹脂層と水路の表面との密着力が強い溝で剥離は止まる。そして、剥離した樹脂層は水流を受けて浮き上がるが、前記樹脂層の一端は溝の部分で水路に対して強く付着している。従って、さらに強い水流があると、剥離した樹脂層は破断して、残った部分は水流の影響を受けにくくなる。このようにして、溝の上流側で発生した剥離は下流側へは伝わらない。
本発明の請求項２、４では、溝だけでなく、樹脂層にスリット状の切れ目を設けたので、前記スリット状の切れ目の上流側の樹脂層が剥離しても前記スリット状の切れ目の部分で破断して、前記スリット状の切れ目の下流側まで剥離することは抑制できる。このようにして、前記スリット状の切れ目の上流側で発生した剥離は下流側へは伝わらない。
そして、請求項３では、水路の表面に、溝によって周囲が囲まれた複数の閉領域が形成されているので、前記閉領域の内部で発生した剥離はその閉領域の外へは伝わらない。また、前記閉領域の外部で発生した剥離はその閉領域の内部へは伝わらない。
そして、請求項４では、樹脂層に設けたスリット状の切れ目によって、周囲が囲まれた複数の閉領域が形成されているので、前記閉領域の内部で発生した剥離はその閉領域の外へは伝わらない。また、前記閉領域の外部で発生した剥離はその閉領域の内部へは伝わらない。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の方法を、その方法を適用した水路の図面に基づいて詳細に説明する。
【０００８】
図１は、本発明の水路の保護方法を適用した水路の部分的な斜視図である。この図１において、水路１はダムの放流用の水路であり、コンクリートで構築されている。この水路１の表面にはウレア系樹脂Ｕが吹きつけられて保護のための樹脂層２が形成されている。
ウレア系樹脂の吹きつけにあたっては、本発明の特徴である溝３を水路の表面に形成する。溝３の形成にあたっては、切削してもよいが、型枠に凸条を形成しておいてもよい。
そして、吹きつけ面となる下地４を清掃する。その後、下地４と樹脂層２との付着力を確保するためにプライマー５を塗布する。その上に、ウレア系樹脂Ｕを吹きつけて３mm〜10mm程度の樹脂層２を形成する。
【０００９】
なお、ウレア系樹脂の吹きつけにあたっては、小型のノズルを使用し、霧状になったウレア系樹脂をプライマー処理された水路の表面に吹きつけ塗布することによって、樹脂層を形成するものである。
ウレア系樹脂としては、ウレアウレタン樹脂とポリウレアウレタン樹脂が使用できる。これらのウレア系樹脂では、吹きつけ後数十秒から数分で硬化して十分な強度が得られるので養生時間がほとんど必要でなく、吹きつけ後短時間で供用可能になる。
【００１０】
なお、ウレア系樹脂とは、アミンを持つ化合物とイソシアネート類との反応により生成するウレア結合を有するポリマーのことであり、反応速度が非常に早く数十秒から数分で硬化する。
また、経時的な性能低下が少なく、長期間にわたって安定した保護性能が維持される。また、耐薬品性も高い。更に、クラックや下地の変位等に十分に追従できる弾性も備えている。
ウレア系樹脂層の試験結果は、引っ張り強度10〜20ＭＰａ（試験方法JIS K 6301）、伸び率300〜500％（試験方法JIS K 6301）、引裂強度490〜970Ｎ／cm（試験方法JIS K 6301）、硬度80〜97（JIS A)（試験方法JIS K 6301）
【００１１】
水路の表面の一部を水流の方向で切断した断面を示した図２を参照して、本発明の特徴となる溝を説明する。図２に示したように、前記水路１の表面には水流に直交する方向に形成された溝３が適宜間隔で形成されている。
この溝３の断面形状は矩形であり、ウレア系樹脂層の厚みが３mmのとき、溝の幅Ｗは10mm前後で、溝の深さＤはウレア系樹脂層の厚みの２倍以上とすることが好ましい。
このことは、以下の表１に示した剥離強度測定結果からも明らかである。
【００１２】
【表１】
0004399075.tif 000002
【００１３】
なお、表１の剥離強度測定は、JIS K 6854に規定された浮動ローラー法剥離試験に準拠した図３の（Ａ）に示したような試験方法で行ったものであり、テストスピードは100mm/min、測定温度は21〜23℃で行った。
表１における、剥離強度の「平坦部の平均」は、図４の「平坦部」における剥離荷重の平均を示しており、「ピーク（破断）」は、同じく図４の「剥離ピークｏｒ破断」における荷重を示している。
【００１４】
例えば、表１に示されているように、溝の深さが7.5mm、幅が10mmのとき、ケース４、５では、樹脂層が溝の部分まで剥離した後に、図３の（Ｂ）のように、樹脂層が破断した。しかし、同じ条件でケース６では、樹脂層が溝の部分で破断することなく、図３の（Ｃ）のように、全面剥離したことを示している。
そして、溝の深さが10mm以上になると樹脂層の厚さが３mm程度でも、樹脂層は溝の部分まで剥離した後に破断した。
従って、溝の深さが樹脂層の厚さの約2.5（≒7.5/3.03）倍以上であれば、溝の上流側で発生した樹脂層の剥離が、溝の下流側まで広がることを防止できるといえる。
【００１５】
このようにして、水路の表面に溝を設けて樹脂を吹きつけることにより、溝の内部に充填された樹脂が、水路の表面の樹脂層のアンカーとして作用するために、表1のような大きな剥離強度が得られたのである。
このような剥離強度が得られるため、溝の上流側において、樹脂層の剥離が発生しても、溝の下流側まで剥離することは防止されるのである。
従って、樹脂層による水路の保護効果は長期間にわたって維持されるのである。
【００１６】
なお、溝の平面形状は、図５の（Ａ）〜（Ｄ）に示したように、種々の形状が実現可能である。そして、溝によって周囲が囲まれた複数の閉領域Ｒを形成することによって、前記閉領域Ｒの周囲は十分な付着強度で水路の表面に付着している事になり、容易には剥離しない。また、仮に、前記閉領域が剥離した場合でも、周囲の溝によって周りの領域に剥離が広がらないので、樹脂層が保護されるのである。
また、溝の断面形状は矩形に限らず、Ｖ字状や平行四辺形状のものとしてもよい。
【００１７】
なお、図６に示したように、樹脂層にスリット状の切れ目Ｓを形成してもよい。このスリット状の切れ目Ｓによって、上流側で発生した剥離は前記スリット状の切れ目Ｓを超えて下流側へ広がる事が防止されるのである。特に、図６の（Ａ）に示したように、水路の表面に設けた溝３より上流側に、樹脂層の前記スリット状の切れ目Ｓを設けることにより、上流側で発生した樹脂層の剥離の広がりを前記スリット状の切れ目Ｓでほぼ確実に止めることができるのである。
また、図６の（Ａ）に示したように、樹脂層の最上流側の端部51を、水路の表面に設けた溝52に埋め込んだり、鉄板53等で覆ったり、図６の（Ｂ）に示したように斜めに加工することが好ましい。
図６においては、樹脂層の前記スリット状の切れ目と水路の表面の溝の両方を設けた例を図示したが、樹脂層の前記スリット状の切れ目だけであっても、上流側で発生した樹脂層の剥離が下流側へ広がることを抑制できる。そして、樹脂層に設けた前記スリット状の切れ目によって、周囲が囲まれた閉領域を形成すると、水路に設けた溝の場合と同様に剥離が広がることを抑制できるのである。樹脂層に設ける前記スリット状の切れ目は、水路の表面までの深さのスリット状の切れ目としてもよいが、スリット状の切れ目の底に若干の樹脂層を残した状態としてもよい。いずれにせよ、前記スリット状の切れ目の部分で樹脂層が破断しやすい状態となっていればよいのである。
【００１８】
また、水路は、コンクリート製でも鋼製でもよい。そして、樹脂層は水路の施工現場で吹きつけ等によって形成してもよいが、予め工場においてコンクリート等の水路構成用セグメントに樹脂層を形成しておき、それらのセグメントを施工現場で組み立ててもよい。
また、水路の形式は、上部が開いた開渠でも暗渠や管路のような水路でもよい。いずれの場合でも、水流と接する可能性のある部分に樹脂層を形成して保護すればよいのである。
【００１９】
以上のようにして形成された樹脂層は、優れた耐薬品性、耐磨耗性が得られる。しかも、低温での施工が可能であるので、新設の水路に限らず、作業条件の悪い既設の水路を補修する場合にも適している。
なお、樹脂はエポキシ樹脂系あるいはウレタン樹脂系を用いることも可能である。
【００２０】
【発明の効果】
本発明の請求項１、２、３では、溝によって、樹脂層が水路の表面から剥離しにくくなったので、樹脂層による保護効果が長期間にわたって維持される。
そして、前記溝を設けることによって、溝の上流側で剥離が発生しても、その範囲の拡大は抑制されるので、剥離部分を最小限に抑えることができる。従って、樹脂層による保護効果が長期間にわたって維持される。
また、請求項２、４では、溝だけでなく、樹脂層にスリット状の切れ目を設けて、前記スリット状の切れ目の上流側で発生した剥離は下流側へは伝わらないようにしたので、剥離部分を最小限に抑えることができる。従って、樹脂層による保護効果が長期間にわたって維持される。
そして、請求項３では、水路の表面に、溝によって周囲が囲まれた複数の閉領域を形成して、剥離が広がらないようにしたので、樹脂層による保護効果が長期間にわたって維持される。
そして、請求項４では、樹脂層に設けた前記スリット状の切れ目によって、周囲が囲まれた複数の閉領域を形成して、剥離が広がらないようにしたので、樹脂層による保護効果が長期間にわたって維持される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる水路の保護方法を適用する水路の部分的な斜視図である。
【図２】図１の一部を拡大した断面図である。
【図３】剥離強度測定の方法を説明する図である。
【図４】剥離強度測定における剥離荷重と剥離長さとの関係を示すグラフである。
【図５】溝の種々の平面形状を示した図である。
【図６】樹脂層の端部の断面形状を示した断面図である。
【符号の説明】
１ 水路
２ 樹脂層
３ 溝
４ 下地
５ プライマー
Ｕ ウレア系樹脂
Ｓ スリット状の切れ目
【図１】
0004399075.tif 000003
【図２】
0004399075.tif 000004
【図３】
0004399075.tif 000005
【図４】
0004399075.tif 000006
【図５】
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【図６】
0004399075.tif 000008