(57)【要約】【課題】  鉄道軌道に敷設された状態で、コンクリート製枕木のひび割れ部分が補修でき、ひび割れの発生によって失われたコンクリート製枕木の強度性状を回復させ、補修後のひび割れ拡大の抑制を図りつつ、コンクリート製枕木自体の耐久性を向上させることができる、コンクリート製枕木の補修方法を提供する。【解決手段】  コンクリート製枕木の補修方法は、コンクリート製枕木のひび割れ部分に、粘度が３００〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲のエポキシ系樹脂組成物を塗布含浸させ、当該ひび割れ部分が露出している枕木表面に該エポキシ系樹脂組成物を塗布した後、ポリマーセメント系塗膜防水材で当該表面を被覆して養生する工程を含む。【選択図】  図１
2007255039.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート製枕木のひび割れ部分に、粘度が３００〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲のエポキシ系樹脂組成物を塗布含浸させ、当該ひび割れ部分が露出している枕木表面に該エポキシ系樹脂組成物を塗布した後、ポリマーセメント系塗膜防水材で当該表面を被覆して養生する工程を含むことを特徴とする、コンクリート製枕木の補修方法。
【請求項２】
塗布した該エポキシ系樹脂組成物が硬化した後に、ポリマーセメント系塗膜防水材により該エポキシ系樹脂組成物を被覆することを特徴とする、請求項１記載のコンクリート製枕木の補修方法。
【請求項３】
塗布した該エポキシ系樹脂組成物が未硬化状態で、ポリマーセメント系塗膜防水材により該エポキシ系樹脂組成物を被覆することを特徴とする、請求項１記載のコンクリート製枕木の補修方法。
【請求項４】
エポキシ系樹脂組成物が湿潤面硬化型であることを特徴とする請求項１〜３いずれかの項記載のコンクリート製枕木の補修方法。
【請求項５】
ポリマーセメント系塗膜防水材は、ポリマー固形分／セメントの質量比が０．４〜２．０であることを特徴とする請求項１〜４いずれかの項記載のコンクリート製枕木の補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鉄道軌道のレールに使用されているコンクリート製枕木の補修方法に関し、特にコンクリート製枕木が鉄道軌道に敷設された状態で、ひび割れ部分を有効に補修することができるコンクリート製枕木の補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、コンクリート構造物は半永久的なものとして高く評価されてきたが、現状では、多様化する使用環境においては、早期に劣化する場合も多く認められるようになっている。
近年においては、塩害やアルカリ骨材反応などによる劣化や、第三者被害を引き起こす可能性の高いコンクリート片のはく落等が社会問題にまで発展し、コンクリート構造物の耐久性を向上させる技術に対する関心が高まっている。
【０００３】
劣化したコンクリート構造物の補修方法については各種の手法が提案されている。
特に、鉄道軌道のレールに使用されているコンクリート製枕木のひび割れ部分の補修に関しては、近年、最も注目されている問題のひとつである。
【０００４】
コンクリート製枕木の補修方法としては、特開２００３−２０６０２号公報に、コンクリート製枕木の在来の埋込栓を新しい埋込栓に取り換えコンクリート製枕木の補修をするための工法であって、コンクリート製枕木の在来の埋込栓をボーリングで除去し、在来の埋込栓の埋設箇所にコンクリート製枕木を上下方向に貫通する穴を穿つ第一工程と、前記コンクリート製枕木に穿設した穴の底部にゴムその他の同効材から成る底栓を圧入する第２の工程と、前記穴に新しい埋込栓を挿入し、該穴と新しい埋込栓の外周面との間の隙間に熱硬化性樹脂を注入する第３の工程とを備えたコンクリート製枕木の補修方法が開示されている。
当該公報に記載されたコンクリート製枕木の補修方法は、コンクリート製枕木の埋込栓の破損に関する方法でありコンクリート製枕木全体の補修ではなく、埋込栓を新しいものに取り換えることによるコンクリート製枕木の補修工法が記載されているにすぎない。
【０００５】
また、特開２００４−２４４９１９号公報には、枕木の上面に、その凹み部分の両側部及び傾斜方向下側を囲うようにコ字型枠材を固定し、該凹み部分に充填硬化剤を流し込み、その上から前記凹み部分の開口部よりも大きな外形を有する押さえ板を覆い被せる等の傾斜する路盤上または橋梁上に長手方向に傾斜して敷設された既設の枕木の補修方法が開示されている。
当該公報には、傾斜する路盤上または橋梁上に長手方向に傾斜するように敷設された枕木の凹みの補修を、傾斜する路盤上または橋梁上に敷設したまま補修する枕木の補修方法が記載されているにすぎない。
【０００６】
このように、これらの公報に記載されたコンクリート製枕木の補修工法は、コンクリート製枕木を敷設したままで補修するものであるが、コンクリート製枕木のひび割れ部分を補修するものに関するものではなく、コンクリート製枕木のひび割れに対する補修方法については十分な検討がなされていないのが現状である。
コンクリート製枕木は、列車走行により繰り返し荷重がかかることから、一旦劣化が始まると進行は極めて速いものと考えられ、そのまま放置すれば、重大事故の原因ともなりかねず、コンクリート製枕木のひび割れ部分を有効に補修できる補修方法の開発が望まれている。
【特許文献１】特開２００３−２０６０２号公報
【特許文献２】特開２００４−２４４９１９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明の目的は、鉄道軌道に敷設された状態で、コンクリート製枕木のひび割れ部分が補修でき、ひび割れの発生によって失われたコンクリート製枕木の強度性状を回復させ、補修後のひび割れ拡大の抑制を図りつつ、コンクリート製枕木自体の耐久性を向上させることができる、コンクリート製枕木の補修方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の請求項１記載のコンクリート製枕木の補修方法は、コンクリート製枕木のひび割れ部分に、粘度が３００〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲のエポキシ系樹脂組成物を塗布含浸させ、当該ひび割れ部分が露出している枕木表面に該エポキシ系樹脂組成物を塗布した後、ポリマーセメント系塗膜防水材で当該表面を被覆して養生する工程を含むことを特徴とする。
請求項２記載のコンクリート製枕木の補修方法は、請求項１記載のコンクリート製枕木の補修方法において、塗布した該エポキシ系樹脂組成物が硬化した後に、ポリマーセメント系塗膜防水材により該エポキシ系樹脂組成物を被覆することを特徴とする。
請求項３記載のコンクリート製枕木の補修方法は、請求項１記載のコンクリート製枕木の補修方法において、塗布した該エポキシ系樹脂組成物が未硬化状態で、ポリマーセメント系塗膜防水材により該エポキシ系樹脂組成物を被覆することを特徴とする。
【０００９】
請求項４記載のコンクリート製枕木の補修方法は、請求項１〜３いずれかの項記載のコンクリート製枕木の補修方法において、エポキシ系樹脂組成物が湿潤面硬化型であることを特徴とする。
請求項５記載のコンクリート製枕木の補修方法は、請求項１〜４いずれかの項記載のコンクリート製枕木の補修方法において、ポリマーセメント系塗膜防水材は、ポリマー固形分／セメントの質量比が０．４〜２．０であることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の請求項１記載のコンクリート製枕木の補修方法は、コンクリート製枕木のひび割れ部分にエポキシ系樹脂組成物を含浸し、その後、ポリマーセメント系塗膜防水材で被覆して養生することにより、エポキシ系樹脂組成物の欠点である紫外線劣化を防止し、エポキシ系樹脂含浸材の耐久性向上を図ると共に補修したコンクリート製枕木全体に防水性、遮塩性、耐中性化を付与できるという効果が得られる。
また、請求項２記載のコンクリート製枕木の補修方法は、ポリマーセメント系塗膜防水材の被覆を、前記施工したエポキシ系樹脂組成物が硬化した後に施工することにより、上記効果に加えて、エポキシ系樹脂組成物の注入含浸状況を確認し、再充填等によって、完全なひび割れ注入の後に保護層であるポリマーセメント系塗膜防水材を被覆することができ、長期に渡って補修効果を維持できるという効果が得られる。
請求項３記載のコンクリート製枕木の補修方法は、ポリマーセメント系塗膜防水材の被覆を、前記施工したエポキシ系樹脂組成物が硬化する前に施工することにより、上記効果に加えて施工時間の大幅な短縮という効果が得られる。
【００１１】
請求項４記載のコンクリート製枕木の補修方法は、前記エポキシ系樹脂組成物が湿潤面硬化型とすることにより、上記請求項１、請求項２または請求項３記載の上記効果に加えて、補修部位が雨水等によって湿潤状態にあっても有効に補修することが可能であり、補修にあたって乾燥等の処理を行う必要がないという効果が得られる。
請求項５記載のコンクリート製枕木の補修方法は、前記ポリマーセメント系塗膜防水材のポリマー固形分／セメントの質量比を０．４〜２．０とすることにより、請求項１、２、３または４記載の上記効果に加えて、ひび割れ追従性および接着性に優れるため、仮に補修部位が再びひび割れを生じた場合においても保護機能が損なわれないという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好適例を図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）〜（ｃ）は、本発明のコンクリート製枕木の補修方法の一例の工程を順次示す説明図であり、図１（ａ）は、本発明のコンクリート製枕木の補修方法を施工する前の、コンクリート製枕木のひびわれ状態を示す図、図１（ｂ）は本発明のコンクリート製枕木の補修方法におけるエポキシ系樹脂組成物をひび割れ部分に含浸施工し、次いで当該ひび割れ部分が露出している枕木表面に該エポキシ系樹脂組成物を被覆する工程、更に図１（ｃ）は本発明のコンクリート製枕木の補修方法におけるセメント系塗膜防水材を施工する工程を示す。
なお、図示していないが、本発明の補修を施工するにあたり、ひびわれ部分を有するコンクリート製枕木は、レール等をはずすことなく、路盤上または橋梁上に敷設された状態（図１（ａ））で施工するものであるが、取り外して補修することももちろん可能である。
更に、必要に応じて、コンクリート表面部分を研削あるいは切削して塵や屑等を除去することも可能である。
【００１３】
本発明の好適例におけるコンクリート製枕木の補修方法を施工するにあたり、コンクリート製枕木上の塵や屑等を除去し、ひび割れ部分を露出させておく。
そして図１（ｂ）に示すように、劣化したコンクリート製枕木のひび割れ部分に、例えばハケ等を用いてエポキシ系樹脂組成物を塗布し、隅間が生じないように十分に含浸させて、ひび割れ部分をエポキシ系樹脂組成物で充填する。
【００１４】
次いで、ひび割れ部分にエポキシ系樹脂組成物を充填した該コンクリート製枕木のひび割れ部分が露出している表面に、例えば、ローラー等を用いて、ひび割れ部分に適用したエポキシ系樹脂組成物と同様のエポキシ系樹脂組成物を一様に塗布する（図１（ｂ））。
かかるエポキシ系樹脂組成物を表面に塗布するにあたり、エポキシ系樹脂組成物で充填されたひび割れ部分を覆うように、コンクリート製枕木の表面全体または一部をエポキシ系樹脂組成物を用いて塗布被覆することができる。
このように、エポキシ系樹脂組成物を枕木の表面に塗布して、ひび割れ部分を塗布被覆することで、目視により確認できるひび割れはもとより、目視により確認が困難である微細なひび割れに対しても塗布含浸処理を行うことができる。
【００１５】
ここで、本発明のコンクリート製枕木の補修方法に用いることができるエポキシ系樹脂組成物としては、エポキシ系樹脂組成物を主成分とする任意の組成物を用いることができ、エポキシ系樹脂組成物としては、主剤にビスフェノールＡ型液状樹脂、ビスフェノールＦ型等、硬化剤にポリアミノアミド、変性ポリアミノアミド、変性脂肪族ポリアミン、変性芳香族ポリアミン、変性ポリアミドアミンを使用したもの等を例示することができる。
【００１６】
特に、本発明の補修工法は、敷設された状態のコンクリート製枕木を対象としたものであるので、ひび割れにより進入した雨水等が内部に留まりやすいことから、補修対象ひびわれ部が湿潤状態である場合が多く、この場合、エポキシ系樹脂組成物については硬化剤が通常のアミン系のものでは水への溶解性が不足することから十分な強度発現が困難となる場合が多く、湿潤面硬化型のエポキシ系樹脂組成物を用いることが好ましく、硬化剤に変性脂肪族系ポリアミン、変性芳香族系ポリアミン、変成ポリアミドアミン等を使用した２液型エポキシ系樹脂組成物等が例示される。
ここで、湿潤面硬化型とは、環境が湿潤状態であっても、十分な強度発現硬化作用を有するものであり、硬化剤に例えば、上記したような変性脂肪族系ポリアミン、変性芳香族系ポリアミン、変成ポリアミドアミン等を使用したエポキシ系樹脂組成物をいう。
【００１７】
更に、当該エポキシ系樹脂組成物は、ＪＩＳ  Ｋ  ６８３３で測定した粘度が、３００〜１０００ｍＰａ・ｓの範囲にあり、特に５００〜８００ｍＰａ・ｓであることが好ましい。
エポキシ系樹脂組成物の粘度が３００〜１０００ｍＰａ・ｓであると、０．０５ｍｍ程度の極めて微細なひび割れに対しても良好な充填性能を発揮することができ、さらに、枕木端部のひび割れに注エポキシ系樹脂組成物を注入した場合でも、ひび割れ部分にエポキシ系樹脂組成物が流れ出すことなく留まるので、エポキシ系樹脂組成物の充填効果を低下させることがないものとなる。更に好適な５００〜８００ｍＰａ・ｓの範囲とすることで、前記効果がより有効に現れることとなる。
【００１８】
当該エポキシ系樹脂組成物の塗布量は、ひび割れ幅等の劣化の程度に応じて任意に調整することができるが、ひび割れ部分が露出したコンクリート製枕木の表面には、概ね１００ｇ／ｍ２〜３００ｇ／ｍ２の塗布量で塗布することが好ましい。
【００１９】
次いで、図１（ｃ）に示すように、前記エポキシ系樹脂組成物を硬化させ、当該エポキシ系樹脂組成物で被覆された面を、ポリマーセメント系塗膜防水材で更に一様に被覆する。
当該ポリマーセメント系塗膜防水材を表面に被覆することにより、エポキシ系樹脂組成物に対する太陽光等の紫外線による劣化を防止することができる。
ポリマーセメント系標塗膜防水材の塗布量は、特に限定されないが、標準的な塗布量としては、約５００ｇ／ｍ２〜１０００ｇ／ｍ２程度である。
【００２０】
当該エポキシ系樹脂組成物に対するポリマーセメント系塗膜防水材の施工は、エポキシ系樹脂組成物が未硬化の状態であっても、また完全に硬化した後に施工しても、付着強度等に影響はなく、適宜選択することができる。
ポリマーセメント系塗膜防水材中に含まれるエポキシ系樹脂組成物は、ポリマー固形分／セメントの質量比が０．４〜２．０、好ましくは１．０〜１．５である。
かかる質量割合とすることにより、ポリマーの性能を十分に発揮することができ、セメントの硬化遅延などの性能に悪影響を及ぼすものではない。
【００２１】
該ポリマーセメント系塗膜防水材に用いられるセメントとしては、カルシウムアルミネート系、カルシウムサルフォアルミネート系、カルシウムフルオロアルミネート系等のセメント、ポルトランドセメント、速硬セメント、超速硬セメント等の市場で入手できる任意のセメントを例示することができ、これらを単独で、又は混合して用いることができる。
また、本発明の補修方法に用いるセメントには、長期強度の向上、収縮の緩和及びクラック等の発生防止のため、ポゾラン活性を有する材料である高炉スラグ粉末、フライアッシュ、シリカフューム、石灰石粉末、石英粉末、二水石膏、半水石膏、Ｉ型及びＩＩ型及びＩＩＩ型無水石膏等のセメントに混合することのできる公知の混和剤を、単独でもしくは併用して、適量配合することも可能である。
さらに、必要に応じて、他の公知の化学混和剤、例えば、増粘剤、減水剤、収縮低減剤等も、適宜添加することができる。
【００２２】
更に本発明に用いる該ポリマーセメント系塗膜防水材に用いられるポリマーとしては、液状の高分子エマルジョンやゴムラテックス、粉末状の再乳化形粉末樹脂等が例示でき、
特に、再乳化形粉末樹脂を用いる場合には、現場計量の必要がなく、品質管理が容易になる。
これらの混和用ポリマーとしては、ＪＩＳ  Ａ  ６２０３に例示されるポリアクリル酸エステル、スチレンブタジエン、エチレン酢酸ビニル、酢酸ビニル／バーサチック酸ビニルエステル、酢酸ビニル／バーサチック酸ビニル／アクリル酸エステルなどを主成分とするポリマーディスバージョン及び再乳化形粉末樹脂が挙げられ、これらを単独でまたは混合して用いることができる。
特に好適には、アクリル系ポリマーを用いることができ、かかるアクリル系ポリマーのディスパージョンを用いることが、耐久性の点から好ましい。
【００２３】
このように、該ポリマーセメント系塗膜防水材で被覆した後、養生し、該ポリマーセメント系塗膜防水材を硬化させることにより、本発明の補修方法を実施することができる。
【実施例】
【００２４】
本発明を実施例、比較例及び試験例により更に説明する。
（実施例１）
図１（ａ）に示す、劣化したコンクリート製枕木を使用して、本発明のコンクリート製枕木の補修方法を行った。
コンクリート製枕木のひび割れ部分（概ね３２ｍｍ、４０ｍｍ、４７ｍｍ深さ）にハケを用いて、エポキシ系樹脂組成物（商品名；リフレタフボンド；住友大阪セメント（株）製；湿潤硬化型）を塗布して、ひび割れ部分に十分に含浸させ、更に当該ひび割れ部分が露出している枕木表面全体にローラーを用いて、該エポキシ系樹脂組成物を塗布した（図１（ｂ））。
当該エポキシ系樹脂組成物の塗布量は、約１５０ｇ／ｍ２であった。
ただし、当該エポキシ系樹脂組成物の粘度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６８３３で測定して、８９０ｍＰａ・ｓの値を有するものである。
【００２５】
次いで、前記エポキシ系樹脂組成物が硬化する前に、当該エポキシ系樹脂組成物塗膜の上に、ポリマーセメント系塗膜防水材（商品名；ライオンフレックコート、住友大阪セメント（株）製）を約０．８ｋｇ／ｍ２塗布し（図１（ｃ））、０℃、６０％ＲＨの条件下で１週間養生を行って、本発明のコンクリート製枕木の補修方法を施工した。
【００２６】
（実施例２）
養生を２０℃、６０％ＲＨの標準条件下で１週間養生する以外は、実施例１と同様にしてコンクリート製枕木の補修を施工した。
（実施例３）
養生を２０℃の水中に浸漬する水中条件下で１週間養生を行った以外は、実施例１と同様にしてコンクリート製枕木の補修を施工した。
【００２７】
（比較例１）
エポキシ系樹脂組成物の粘度を２０００ｍＰａ・ｓ（商品名；Ｅ２００、コニシ（株）製）のものとする以外は、実施例１に記載した方法でコンクリート製枕木を補修した。
【００２８】
（比較例２及び３）
比較例１記載のエポキシ系樹脂組成物を用いた以外は、それぞれ実施例２または実施例３に記載した方法でコンクリート製枕木を補修した。
【００２９】
（試験例１）
上記各実施例及び各比較例で施工したコンクリート製枕木のひび割れ補修部分をコア抜きし、含浸深さと付着強度を測定した。
その結果を表１及び表２に示す。
含浸深さは、表面からエポキシ系樹脂組成物が充填された深さを測定した値で示す。
付着強度は、建研式引張試験機によって測定した値で示す。
破壊状況は、付着試験後の破断状況で表す。
【００３０】
【表１】
2007255039.tif 000003
【００３１】
【表２】
2007255039.tif 000004
【００３２】
表２より、実施例では、標準養生及び水中養生の双方とも、補修部分ではなく枕木基材が破壊されていることにより、補修部分が良好に接着していることがわかる。
一方、比較例では、付着強度も実施例と比べて劣っており、枕木−エポキシ界面破壊が起きている水中養生のものは補修部分が不良であることが示されている。
【産業上の利用可能性】
【００３３】
本発明のコンクリート枕木の補修方法は、コンクリート製枕木が鉄道軌道に敷設された状態で、ひび割れ部分を有効に補修することができるので、路盤上、橋梁上の鉄道軌道のレールに使用されているコンクリート製枕木の補修に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明のコンクリート製枕木の補修方法の一例の工程を順次示す図であり、（a）は、本発明の補修方法を適用する前の、コンクリート製枕木のひび割れ状態を示す図、（ｂ）は、エポキシ系樹脂組成物の施工を説明する図、（ｃ）は、ポリマーセメント系塗膜防水材の施工を説明する図である。
【図１】
2007255039.tif 000005