(57)【要約】【課題】地盤沈下により床下に発生した空洞部に対し、工期の短縮及び工事費の低減を実現でき、しかも土砂等による補修と比べて施工後の地盤沈下を抑制することができる床下補修方法の提供を目的とする。【解決手段】建物の床１１と地盤表面２１のとの間に生じた空洞部２５の上方位置で前記床１１に孔１３を開け、発泡樹脂原料及び水を通さず気体のみ透過可能な材質からなる袋体３１を、床の孔１３から床下に配置し、床の孔１３に挿入したパイプ１４から発泡樹脂原料５１Ａを床下の袋体３１内に注入し、袋体３１内で発泡形成した発泡体によって床１１を支持する。【選択図】図３
2012202047.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
建物の床と地盤表面のとの間に生じた空洞部の上方位置で前記床に孔を開け、
発泡樹脂原料及び水を通さず気体のみ透過可能な材質からなる袋体を、前記床の孔から床下に配置し、
前記床の孔に挿入したパイプから発泡樹脂原料を前記床下の袋体内に注入し、前記袋体内で発泡形成した発泡体によって前記床を支持することを特徴とする床下補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤沈下等によって建物の床面と地盤表面間に空隙が発生した場合の床下補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
地盤沈下等によって建物の床面と地盤表面間に空隙が発生した場合、そのまま放置すると、床が歪んでひび割れが発生し、最悪の場合建物が崩壊するおそれがある。
従来の床下補修方法として、地盤沈下している箇所の床を開削し、地盤沈下により生じた空間を土等で埋めた後にコンクリートを打設する方法がある。しかしその場合には、コンクリート床版を大きく開削して土等で埋め戻さなければならないため、多大な費用と長期間の工事が必要になる。しかも、埋め戻した部分は土とコンクリートによって重いため、その後に地盤沈下を促進させる可能性がある。
【０００３】
また、地盤沈下によりコンクリート床版と地盤表面との間に隙間を生じて床が歪んだ場合、床の適宜の箇所に小孔を開け、小孔の上に圧力容器を設けて床と地盤表面との間に小孔から生コンクリートを圧入する補修方法がある（特許文献１）。
しかし、小孔毎に圧力容器を配置して生コンクリートの圧入を行うため、圧力容器を設置するための場所を確保する必要があり、作業に手間取ったり、作業空間確保などの点から作業が制約されたりする問題がある。しかも、補修後は重いコンクリートによってその後の地盤沈下を促進させる可能性がある。
【０００４】
また、床の沈下範囲の中央部と該中央部の周囲とに注入孔を穿孔し、中央部に形成した注入孔から床下にポリウレタン樹脂を注入し、該ポリウレタン樹脂を膨張させて中央部周辺の床を所定量押し上げ、続いて順次中央部の周囲の注入孔から床下にポリウレタン樹脂を注入し、該ポリウレタン樹脂を膨張させて中央部周囲の床を所定量押し上げる補修方法がある（特許文献２）。
しかし、床下に少しでも水溜まりが存在する場合、床下に注入したポリウレタン樹脂が水の存在により過剰に発泡反応して本来の発泡状態とならず、その結果、膨張後のポリウレタン樹脂は、求められる硬さや強度を発揮できないものになったり、膨張硬化後に収縮が起きて床とポリウレタン樹脂との間、あるいはポリウレタン樹脂と地盤表面との間に隙間を生じて再び床が沈下するおそれがある。
【０００５】
また、斜面の安定化用受圧板と斜面との間に、充填剤を含浸保持することのできる多孔性物質を収納した実質的に空気のみを透過する材料製の包袋状の変形可能な裏込め用部材を設置し、該裏込め用部材の内部に樹脂やセメントミルなどの充填材を注入して多孔性物質に充填材を含浸させる裏込工法が提案されている（特許文献３）。
しかし、包袋状の変形可能な裏込め用部材は、樹脂やセメントミルなどの充填材が含浸した多孔性物質を内部に有するため、重くなり、地盤の沈下を促進するおそれがある。しかも、充填材の流動性が悪い場合、多孔性物質に充填材が均一に含浸せずに支持力が不均一になったり、多孔性物質が断片状からなる場合には多孔性物質間に隙間を生じて空隙に沿った充填ができないおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平５−５２０４３号公報
【特許文献２】特開２０１０−１２６９５５号公報
【特許文献３】特開２００３−２０６５３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、工期の短縮及び工事費の低減を実現でき、しかも床下に水溜まりが存在していても水の影響を受けることなく補修することができ、さらに土砂等による補修と比べて施工後の地盤沈下を抑制することができる床下補修方法の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１の発明は、建物の床と地盤表面との間に生じた空洞部の上方位置で前記床に孔を開け、発泡樹脂原料及び水を通さず気体のみ透過可能な材質からなる袋体を、前記床の孔から床下に配置し、前記床の孔に挿入したパイプから発泡樹脂原料を前記床下の袋体内に注入し、前記袋体内で発泡形成した発泡体によって前記床を支持することを特徴とする床下補修方法に係る。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１の発明によれば、床には袋体を通過させることが可能な大きさの孔を開けるだけでよいため、工期の短縮及び工事費の低減を実現でき、またパイプに発泡樹脂原料を供給するための発泡樹脂供給装置は床の孔から離して配置することができるため、作業空間の確保が容易である。さらに、床下の袋体が発泡樹脂原料及び水を通さず気体のみ透過可能な材質からなるため、床下に水溜まりが存在しても袋体内の発泡樹脂原料は余分な水の影響を受けることなく発泡することができる。しかも発泡反応により発生する発泡ガス、及び袋体内に形成された発泡体によって袋体内で行き場の無くなった袋体内の空気は、気体を透過可能な袋体を通って袋体外へ排出されるため、袋体内に空気溜まりからなる発泡体非充填部分を生じることなく発泡体を満遍なく袋体内に形成することができ、発泡体の充填不良による床に対する支持力不足を生じるおそれがない。さらに、袋体内に形成された発泡体は、土やコンクリートと比べて軽量なため、床下補修後に地盤沈下を促進させるおそれが少ない。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第1実施形態において床に孔を開ける前と後の床及び床下の断面図である。
【図２】第１実施形態において床下に袋体を配置した状態を示す断面図である。
【図３】床下の袋体内に発泡樹脂原料を注入中の状態を示す断面図である。
【図４】床下の袋体内に発泡体を形成した状態の断面図である。
【図５】教室と廊下の床に対する補修時の孔と袋体の位置を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
本発明は、建物の床下の地盤が沈下して地盤表面と床との間に空洞部が生じた場合の床下補修方法であり、まず、図１の（１Ａ）及び（１Ｂ）に示すように、地盤沈下により床１１と地盤表面２１との間に生じた空洞部２５の上方位置で、前記床１１を貫通する孔１３をドリル等の穿孔機械で床１１に開ける。前記床１１はコンクリート床版からなり、前記孔１３の径は、後述のパイプ４１及び袋体３１を挿入可能な大きさとされる。例えば孔１３の径として１０〜２５ｃｍを挙げる。また、前記孔１３は、１箇所に限られず、床下の空洞部２５の広さに応じて、前記床１１の複数箇所に形成されるのが一般的である。
【００１２】
次に前記孔１３から、図２に示すように、パイプ４１の先端に取り付けた袋体３１を、床下に挿入し、前記床１１と地盤表面２１との間の空洞部２５にパイプ４１の先端側と共に袋体３１を配置する。
【００１３】
前記袋体３１は原料注入用開口３２を有し、前記原料注入用開口３２にパイプ４１の先端が接続され、前記袋体３１内とパイプ４１内が連通した状態とされる。前記袋体３１は、発泡樹脂原料及び水を通さず気体のみ透過可能な材質で形成された可撓性のものである。前記発泡樹脂原料及び水を通さず気体のみ透過可能な材質の例として、非透水フィルムの単独、あるいは非透水フィルムに通気性を有する不織布を補強用としてラミネートした積層材を挙げることができる。前記非透水フィルムは、水が通ることの出来ない微小な孔が形成されたフィルムであり、前記非透水フィルムの具体的な品名として、例えば品名：コージンＴＳＦ（株式会社興人）、品名：エクセポール（三菱樹脂株式会社）、品名：パーミラン（サンプラック工業）等を挙げることができる。前記袋体３１は、袋体３１の可撓性を利用して前記床１１の孔１３に通される。また、前記袋体３１の大きさは、前記空洞部２５の大きさに応じて決定され、前記空洞部２５で発泡体の形成により膨らんだ際に前記床１１の裏面１２と地盤表面２１に接触可能な大きさとされる。
【００１４】
前記パイプ４１は、樹脂製パイプ等からなり、前記袋体３１とは反対側で発泡樹脂原料供給装置（図示せず）と接続される。前記パイプ４１は、発泡樹脂原料が流れることのできる径とされ、例えば１０〜２０ｍｍ程度を挙げる。
【００１５】
その後、図３に示すように、前記パイプ４１に接続されている発泡樹脂原料供給装置（図示せず）から発泡樹脂原料５１Ａを前記パイプ４１内に流し、前記パイプ４１の先端に接続されている袋体３１内に注入する。発泡樹脂原料５１Ａは、発泡硬化後に所定の支持面積を確保できるように、設置された袋体３１の外周範囲内の空洞部の容積よりも若干過剰に注入される。前記発泡樹脂原料５１Ａとしては、施工現場で発泡可能な硬質ポリウレタン樹脂原料が好ましい。硬質ポリウレタン樹脂原料は、ウレタン変成、カルボジイミド変成等の変成ポリイソシアネート、クルードＴＤＩ、ポリメリックＭＤＩ、ＴＤＩプレポリマー等のイソシアネートと、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオールの双方あるいは何れか一方からなるポリオールと、アミン触媒等の触媒と、水等の発泡剤等とで構成される。前記発泡樹脂原料を硬質ポリウレタン樹脂原料とする場合、前記パイプ４１に接続される発泡樹脂原料供給装置は、公知の硬質ポリウレタン樹脂原料供給装置とされる。
【００１６】
前記袋体３１内に注入された発泡樹脂原料５１Ａは、発泡反応を開始して発泡し、図４のように発泡体５１となって前記袋体３１内に充満する。その際、床下に水が存在していても、前記袋体３１が発泡樹脂原料及び水を通さず気体のみ透過可能な材質で形成されているため、前記袋体３１内の発泡樹脂原料５１Ａは袋体３１外の床下の水に影響を受けることなく良好に反応し、発泡体５１となる。しかも前記袋体３１は気体を透過可能なため、前記袋体３１内の発泡樹脂原料５１Ａが発泡反応により発生する発泡ガス、及び袋体３１内に形成された発泡体５１によって袋体３１内で行き場の無くなった袋体３１内の空気が、前記袋体３１を通って袋体外へ排出される。したがって、前記袋体３１内には空気溜まりが形成されず、空気溜まりによる発泡体の非充填部分を生じることがなく、前記袋体３１内に発泡体５１を満遍なく充満することができる。また、前記発泡樹脂原料の発泡時、前記袋体３１は型枠の作用をして発泡樹脂原料５１Ａが床下で自由に広がるのを防ぐため、発泡樹脂原料が床下で自由に広がった場合に形成される発泡体のように高さが低くなって発泡体が床に届かなくなったり、それを防ぐために多量の発泡樹脂原料を床下に注入しなければならなくなることを回避できる。前記パイプ４１は、前記発泡樹脂原料５１Ａが注入されて発泡硬化する前に、前記袋体３１から引き抜かれるか、あるいは前記発泡体５１が成形された後に前記発泡体の成形面と面一になるよう切断される。
【００１７】
前記発泡体５１が充満した袋体３１は、前記空洞部における床１１の裏面１２と当接して発泡体５１により床１１を当初設定された所定の支持力で支持する。前記袋体３１の容積と前記発泡原料５１Ａの注入量によって発泡時の圧力を調整して、発泡体５１により床１１を下から押し上げるように加圧することもできる。また、発泡樹脂原料５１は所定の容積以上となるよう過剰に注入されるため、前記孔１３の下端より上方まで発泡体が形成される。前記孔１３の下端部と面一になるように、過剰な発泡体を鋸やカッターなどで切除して、その後、コンクリート床版と同じ高さになるよう前記孔１３をコンクリートやモルタルで充填しても良い。なお、前記床１１の複数箇所に前記孔１１を形成した場合には、他の孔についても同様にして床下の補修を行う。
【実施例】
【００１８】
地盤沈下によって、コンクリート床版からなる床と地盤表面間に空洞部が発生し、床に亀裂が発生した図５に示す学校の教室と廊下において、まず、床の１５ｍ２当たり１箇所に直径２０ｃｍの孔６１をドリルで形成した。次に、前記孔６１から内視鏡を床下に挿入して床下の空洞部を確認した結果、床の裏面と地盤沈下した地盤表面との間隔は３０ｃｍであった。なお、コンクリート床版の厚みは２０ｃｍである。
【００１９】
また、非透水フィルム（品名：コージンＴＳＦ、株式会社興人製）は通気性のナイロン製不織布を積層して形成された、発泡樹脂原料及び水を通さず気体のみ透過可能な可撓性シートから、膨張時のサイズが直径１．５ｍ、高さ４０ｃｍからなる柱状袋体を、天面に直径２ｃｍの原料注入用開口を設けて形成した。なお袋体は、非透水性フィルムと不織布との積層材を所定のサイズに裁断した複数の複数片を、非透水性フィルムが外側となるようにして縁で溶着することにより接合し、袋状とした。その袋体の原料注入用開口に内径１６ｍｍのパイプ（材質：塩化ビニル）の先端を接続し、パイプの先端と共に袋体を床の孔を通して床下の空洞部に配置した。符号６３は膨張時の袋体を示す。次に、パイプの他端に接続した発泡樹脂原料供給装置から発泡樹脂原料（硬質ポリウレタン樹脂原料）をパイプ内に流し、パイプの先端に接続されている袋体内に発泡樹脂原料を２１ｋｇ供給した。その後、パイプを孔から引き抜き、袋体内で発泡樹脂原料（硬質ポリウレタン樹脂原料）を発泡させ、袋体に発泡体（硬質ポリウレタン発泡体）を充満させた。また、残りの孔についても同様にして発泡体を形成し、床下の補修を行った。
【００２０】
このように本発明では、発泡樹脂原料及び水を通さず気体のみ透過可能な材質で形成した袋体を床下の空洞部に配置して、袋体内に発泡樹脂原料を注入し、発泡させて発泡体を形成しているため、袋体内に空気溜まりによる発泡体非充填空間を生じず、袋体内に隙間無く発泡体を充満できることから、発泡体の充填不足による床の支持力不足を生じるおそれがない。しかも、床下に水が存在しても袋体内の発泡樹脂原料は、床下の水の影響を受けることなく良好に発泡するため、発泡樹脂原料が発泡過程において水に接触して過剰に発泡し、設定された見掛け密度より低く、支持力の不足した発泡体が形成されることによる床の支持力不足を生じるおそれがない。さらに、袋体の形状を空洞部の大きさや形状に合わせたものとすることにより、空洞部に合わせた発泡体を形成することができ、発泡体が充満した袋体と床の裏面及び地盤表面との間に隙間を生じるのを防ぐことができ、床を良好に支持することができる。
【００２１】
さらに、本発明は、床に孔を開ければよく、床を大きく開削する必要がないため、工期の短縮、工事費の低減を実現できる。また、土砂等が密度１．５〜２．６ｔ／ｍ３、コンクリートが密度２．２〜２．３ｔ／ｍ３に対して発泡体、例えば硬質ポリウレタン発泡体は、０．０３６ｔ／ｍ３程度であるため、本発明では床下補修後の地盤沈下を抑制することができる。さらに、発泡樹脂原料を袋体に注入するための設備は簡易であり、プラント設置スペースに困ることがない。
【符号の説明】
【００２２】
１１  床
１２  床の裏面
１３  孔
２１  地盤表面
２５  空洞部
３１  袋体
４１  パイプ
５１Ａ  発泡樹脂原料
５１  発泡体
【図１】
2012202047.tif 000003
【図２】
2012202047.tif 000004
【図３】
2012202047.tif 000005
【図４】
2012202047.tif 000006
【図５】
2012202047.tif 000007