(57)【要約】【課題】コンクリート構造物の内部深くに存在している不良因子を除去でき、殊に深くの空隙を効率的に埋めることのできるコンクリート構造物の補強工法を提供する。【解決手段】コンクリート構造物に奥端が塞がれる道穴を穿孔し、コンクリ―トに浸透してその材質を改善する液状の改良剤を道穴から圧入する。【効果】改良剤をコンクリート構造物の内部組織に広く波及させることにより内部に深く残存している不良因子を中和しあるいは除去し、内部の空隙を効率的に埋め得るだけでなく、耐久性を付与してコンクリート構造物を根本的・全体的に強化できる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート構造物に奥端が塞がれる深い道穴を穿孔し、コンクリ―トに浸透してその材質を改善する液状の改良剤を道穴から圧入することを特徴とするコンクリート構造物の補強工法。
【請求項２】
コンクリート構造物に設けた道穴に導入パイプを嵌入し、導入パイプには外周面に無数の細穴を散在して設けてあって、細穴を通して改良剤の圧入がなされる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強方法。
【請求項３】
改良剤を圧入する前に、予め改良剤の硬化を高めるために、道穴または導入パイプから水を圧入することにより、コンクリート構造物の内部を洗浄し不良因子を除去することを特徴とする請求項１又は２記載のコンクリート構造物の補強工法。
【請求項４】
改良剤がコンクリ―トの空隙を埋める溶剤型ポリウレタン塗料ないし無溶剤型特殊ポリウレタン塗料であり、その他、ペーハー調整剤、防錆剤、コンクリート破壊因子から阻止する材質の物質を注入して、空隙率を小さくして補強および／または再生をすることを特徴とする請求項１，２又は３記載のコンクリート構造物の補強工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、セメントコンクリート構造物にコンクリ―ト自体の性質もしくは環境の影響等により劣化した場合、それを改善するコンクリート構造物の補強工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリ―トは、殊に圧縮強度に優れるため建物や橋脚等の構造物として多用される。しかし、例えば、水路のコンクリ―ト溝において、５０年も経過すると、建設当初に強そうに見えたコンクリ―トも人間社会がコンクリ―トに過剰期待を持ち続けたのかもしれないと思われほど、用途に耐えられない劣化した状態を露呈している。
【０００３】
コンクリ―トは、水とセメントとの反応によるのり状の固形物に、砂、粗骨材などが混ざって硬化したもので、劣化の原因を究明すると、硬化時、消化できなかった余剰水分が残留し蒸発したり、水和反応による発熱、凝縮等が起き、これが気泡になって空隙として、または細いひび割れ等が存在していることが挙げられる。これが無数に存在し、細かいものであれば、夫々連係し連続気泡となっている。そして、このようなコンクリート構造物では透水性があり、水路等では流水の圧力如何によっては外へ浸み出してくる。
【０００４】
この空隙を無くするために、従来、コンクリート構造物に面圧を掛けることにより流動性の粘着剤を面に圧入してこの空隙を埋め、ラインニング工法として強化を図っていた。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、従来のコンクリート構造物の補強工法によれば、コンクリート構造物に外面から圧力を掛けることによって接着剤を表面層に圧入していたので、内部に浸透によるような全体的な改善に及ばなく、深い浸透を及ぼそうとすれば、圧入に多大な力と時間を要し非効率的であった。また、改善は接着剤の硬化に伴う強度の付加のみであって、内部深くに脆弱化の不良因子を除去できなく、根本的に耐久性を高めることはできなかった。
【０００６】
この発明は、コンクリート構造物の内部深くに存在している不良因子を除去でき、殊に深くの空隙を効率的に埋めることのできるコンクリート構造物の補強工法を提供することを課題とした。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の課題を解決するために、この発明は、コンクリート構造物に奥端が塞がれる道穴を穿孔し、コンクリ―トに浸透してその材質を改善する液状の改良剤を道穴から圧入することを特徴とするコンクリート構造物の補強工法を提供する。
【０００８】
コンクリート構造物の補強工法を上記のように構成したから、各道穴について、注入ポンプからの液送ホースを接続し、液体の硬化性改良剤を注入すると、それが内部深くからコンクリ―ト組織に広く浸透し、やがてそれが硬化して組織と馴染み、組織が深く広く改善し補強される。硬化性改良剤が溶剤型ポリウレタン塗料ないし無溶剤型特殊ポリウレタン塗料であるときにはその機能によっては耐久性が著しく付与される。その他ペーハー（ｐｈ）調整剤（例えばアルカリ溶液など）、防錆剤等、コンクリート破壊因子から阻止する材質の物質を注入して、空隙率を小さくして補強および／または再生をすることができる。
【発明の効果】
【０００９】
以上説明したように、この発明によれば、改良剤をコンクリート構造物の内部組織に広く波及させることにより内部に深く残存している不良因子を中和しあるいは除去し、内部の空隙を効率的に埋め得るだけでなく、耐久性を付与してコンクリート構造物を根本的・全体的に強化できるという優れた効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】この発明において、コンクリート構造物に硬化性改良剤を注入するための異なる２様の形態（イ図とロ図）を示す断面説明図である。
【図２】上記（イ）図の形態において、改良剤の注入要領を示す注入口の断面図である。
【図３】この発明を実施する上で必要な場合の亀裂の補修状態を示すコンクリート構造物の断面図である。
【図４】この発明の実施例１を説明するためのコンクリ―ト構造物の断面斜視図である。
【図５】この発明の実施例２を説明するためのコンクリート構造物の断面斜視図である。
【図６】この発明の実施例３を説明するための導入パイプ５の埋め込み状態を示す斜視図である。
【図７】同導入パイプの一部断面した平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
この発明は、コンクリート構造物１にその内部から硬化性改良剤を圧入し浸透させ、また、必要により予め不良因子を排出するものである。これには、図１に示すように、（１）コンクリート構造物１に穿岩機又はドリル等で道穴３を設ける場合（イ図）と、（２）道穴３に導入パイプ５を嵌入する場合（ロ図）と、基本的に２つの形態がある。いずれの場合も、原則として、道穴３はコンクリート構造物１に貫通しない形状とする。
【００１２】
注入する改良剤としては、いわゆる接着剤や塗材が用いられる。塗材（注入剤）には、無機系（セメント質類）、有機系（樹脂類、ポリウレタン、エポキシ系等の溶剤，無溶剤を問わず）等がある。溶剤型ポリウレタン塗料、とりわけ、無溶剤型特殊ポリウレタン塗料（「ＯＭ塗料」とも称され、米国で開発されたもので、無溶剤の２液硬化型特殊ポリウレタン樹脂塗料をいう）が浸透性や付着性に優れ、コンクリート構造物に耐久性を付与する。
【００１３】
導入パイプ５には、鉄等の金属製、ポリエチレン等のプラスチック管等が用いられる。これには周面に多数の細穴６，６・・が設けられ、これにより周囲へ均等に改良剤が浸透する。最終的には、コンクリート構造物１に残され、鉄筋に代わる補強材となるので、不良要因を除去した後に導入パイプ５の内面に下地として塗装（ウレタン塗料等）を施しておくことが望ましい。改良剤の注入口には、その液送ホースと接続するために、導入パイプ５の口端部には、内面又は外面にネジ８が設けられる（図１のイ）。しかし、この導入パイプ５の場合も、口金１０（図２参照）を用いる形態とすることもできる。
【００１４】
図２は、導入パイプ５を用いない（イ図参照）場合に、道穴３に口金１０で液送ホース２１を接続する方法を示したもので、口金１０は、道穴３に口合わせになる短管１１に押鍔１３を一体に設けたもので、押鍔１３がパッキン１５を介してコンクリート構造物１に押しつけられ、アンカーボルト１７，１７・・により固定される。短管１１には雄ネジ１９が形成され、注入ホース２１が雌ネジの回転ソケット２３を介して接続されるようになっている。
【００１５】
コンクリート構造物１は古い既設のものに限られることはなく、構築当初において実施することもある。古い既存のものでは、コンクリート構造物１に改良剤が漏れる亀裂７が発生している場合がある（図３）。この場合は、この不都合を防止するため、亀裂７に当たるゴムパッキン２７を当て、鉄板等の押し板２５をアンカーボルト２９，２９・・で止めてゴムパッキン２７で押さえ止める措置がなされる。
【００１６】
この発明においては、コンクリート構造物１に接着剤等を注入して強度を向上させることができるが、その他に、材質の改善策を取りやすい。例えば、硬化性改良剤に予め改善剤を混入しておく方法で深部から効果を挙げやすい。また、コンクリート構造物１の内部組織を水で洗浄することも容易である。これで劣化の不良要因である、「アルカリ骨材反応」、「中性化」、「塩害」、「水浸入」に対する有効な対策を取ることができる。
【００１７】
（１）アルカリ骨材反応に対する補強対策
「アルカリ骨材反応」とは、コンクリートに含まれるアルカリ性の水溶液が０．５ｐＨ程度高くなったことが起因し、骨材（砂利や砂）の特定成分と反応し、異常膨張やそれに伴うひび割れなどを引き起こす現象である。これに対しては、水などの劣化を早める不良因子を抑制するため、対策としては、無溶剤型特殊ポリウレタン塗料（ＯＭ塗料）を高圧で注入して、コンクリート内の空隙を埋める。
【００１８】
中性化に対する補強対策
「中性化」は、大気中の二酸化炭素、酸性雨によって生じるコンクリ―ト劣化の一つである。コンクリ―ト主成分がセメントであるため、内部がアルカリ性であるが、外部からの炭酸ガスの侵入によって中性になると鋼材の不動態被膜が失われ、耐食性が低下する。
この劣化現象を抑制するため、アルカリ溶液を注入する。十分に染み込ませたら、無溶剤型特殊ポリウレタン塗料を高圧で注入し、パイプ内を埋めて完了とする。
【００１９】
（３）塩害に対する補強対策
「塩害」とは、コンクリ―トに侵入した塩分中の塩化物イオンが鉄筋等、その他を腐食させ、膨張しひび割れが生じる現象である。その塩分を除去するために、水を高圧で注入し、塩分濃度が下がるまで洗浄作業を続ける。その後、道穴３又は導入パイプ５内を乾かし、無溶剤型特殊ポリウレタン塗料を高圧で注入し完了とする。
【００２０】
（４）水浸入に対する対策
大気中の水分または水路水が、コンクリ―ト空隙を出入りすることにより線膨張が起こる。この繰り返しで材質疲労が起き、これで寿命が短くなる。この予防対策として表面からの水分遮断と、内部では無溶剤型特殊ポリウレタン塗料等で空隙を埋めて水分遮断する。
【実施例１】
【００２１】
図４は、海岸とそれに沿った道路との間に古い堤防があって、この劣化したコンクリート構造物１に実施したもので、築後５０年程度経ており、高波に耐えない程度に信頼性が低下していると判断された。なお、この既存の形状は、河川側に傾斜面３１を有する台形である。
【００２２】
このコンクリート構造物１には、道穴３として縦穴を列設するほか、陸側に低くなる傾斜穴が穿設され、それぞれの道穴３、３・・から、まず水が吹き込まれ、これで内部の塩分が洗浄されてから、乾燥した後で無溶剤型ポリウレタン塗料が注入される。このための準備として注入ポンプが準備され、道穴３への水と改良剤との注入体勢が取られる。これには、図２に示すような口金１０が各道穴３の口に取り付けられる。
【００２３】
コンクリート構造物１に開ける道穴３は、３ｃｍ程度とした。道穴３には最終的に無溶剤型ポリウレタン塗料を充填した状態に残し、この状態で施工を完了した。
【実施例２】
【００２４】
図５は、橋脚のコンクリート構造物１に実施したもので、それには上から順次縦横の十文字に配列して道穴３、３・・が設けられ、上記と同様に実施される。
【実施例３】
【００２５】
図６ないし図８は、コンクリート構造物１を構築する際に同時に導入パイプ５を埋設した場合であって、後日に必要な場合に導入パイプ５から改良剤が注入される。
【００２６】
この場合、生コンクリートを打設する際に移動しなく保持されるように、予め組まれている鉄筋３２を利用し導入パイプ５がそれに締結される。また、注入口の部分にはエルボ３３が用いられ、注入口に後に外し得るキャップ３５を、反対の口には所謂メクラとしての閉塞栓３６が嵌着される。こうして、打設時に生コンクリートが侵入する不都合が防止される。また、導入パイプ５が長くなって継ぎ足すときは、ソケット３７が用いられる。
【００２７】
以上説明したように、表面ライニングだけでは劣化速度を抑えるだけで補強には繋がらなかった従来の問題が解決し得た。即ち、コンクリート構造物１に深く広くに空隙を埋めてコンクリ―ト圧縮強度を強くする。それが、補強の形となり同時に病巣を抑え込むことになる。
【符号の説明】
【００２８】
１  コンクリート構造物
３  道穴
５  導入パイプ
６  細穴
【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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【図７】
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