(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
人孔の内面の既設コンクリートの表面にプライマーを塗布し、プライマーにエポキシ樹脂を塗布し、エポキシ樹脂に炭素繊維シートを貼付けた炭素繊維シートと、前記炭素繊維シートの上にプライマーを介在させて塗布した高強度無収縮モルタルと、前記高強度無収縮モルタルの上にプライマーを塗布し、プライマーにエポキシ樹脂を塗布し、エポキシ樹脂に炭素繊維シートを貼付けて、前記中間部の高強度無収縮モルタルを前記両側の炭素繊維シートで挟み込んで３層構造となる炭素繊維シートと高強度無収縮モルタルを併用した人孔補強構造。
【請求項２】
人孔の内面の既設コンクリートの表面にプライマーを塗布し、プライマーにエポキシ樹脂を塗布し、エポキシ樹脂に炭素繊維シートを貼付け、前記炭素繊維シートの上にプライマーを介在させて高強度無収縮モルタルを塗布し、前記高強度無収縮モルタルの上にプライマーを塗布し、プライマーにエポキシ樹脂を塗布し、エポキシ樹脂に炭素繊維シートを貼付けて、前記中間部の高強度無収縮モルタルを前記両側の炭素繊維シートで挟み込んで３層構造となる炭素繊維シートと高強度無収縮モルタルを併用した人孔補強工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中にある人孔の補強に用いる繊維シートとモルタルを併用した人孔補強構造とその工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
人孔の補強工法として次のものがある。
【０００３】
開削で地上から人孔をつくり直す方法、人孔の内面を鋼材で補強する方法、あるいは人孔の内面に高強度シートを貼付け補強する方法がある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
開削で地上から人孔をつくり直す方法では、つくり直しの開削工事費はコストがかかり、工期も長く、安全性の観点からも問題が多い。さらに、地下埋設物や道路状況によっては、施工が困難な場合がある。
【０００５】
また、人孔の内面を鋼材で補強する方法では、人孔に設備があって、施工が困難な場合がある。
【０００６】
さらに、人孔の内面に高強度シートを貼付け補強する方法では、人孔の内壁の引張応力の増加のみで、圧縮応力、せん断力には対処できず、ボックス状の構造物としての強化レベルは低い。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明は、上記の事情に鑑み、施工コストが安く、工期が短く、安全上の問題もなく、地下埋設物や道路状況にも左右されず、また、人孔内に設備があっても施工が容易で、さらに、人孔のボックス状の構造物としての強度を増大させることを可能とすべく、人孔の内面の既設コンクリートの表面にプライマーを塗布し、プライマーにエポキシ樹脂を塗布し、エポキシ樹脂に炭素繊維シートを貼付けた炭素繊維シートと、前記炭素繊維シートの上にプライマーを介在させて塗布した高強度無収縮モルタルと、前記高強度無収縮モルタルの上にプライマーを塗布し、プライマーにエポキシ樹脂を塗布し、エポキシ樹脂に炭素繊維シートを貼付けて、前記中間部の高強度無収縮モルタルを前記両側の炭素繊維シートで挟み込んで３層構造となる炭素繊維シートと高強度無収縮モルタルを併用した人孔補強構造とした。
【０００８】
また、本発明は、施工コストが安く、工期が短く、安全上の問題もなく、地下埋設物や道路状況にも左右されず、また、人孔内面に設備があっても施工が容易で、さらに、人孔のボックス状の構造物としての強度を増大させることを可能とすべく、人孔の内面の既設コンクリートの表面にプライマーを塗布し、プライマーにエポキシ樹脂を塗布し、エポキシ樹脂に炭素繊維シートを貼付け、前記炭素繊維シートの上にプライマーを介在させて高強度無収縮モルタルを塗布し、前記高強度無収縮モルタルの上にプライマーを塗布し、プライマーにエポキシ樹脂を塗布し、エポキシ樹脂に炭素繊維シートを貼付けて、前記中間部の高強度無収縮モルタルを前記両側の炭素繊維シートで挟み込んで３層構造となる炭素繊維シートと高強度無収縮モルタルを併用した人孔補強工法とした。
【０００９】
【発明の実施の態様】
本発明を添付する図面に基づいて、以下詳細に説明する。
【００１０】
人孔には、電力ケーブルなどが収容される。古く構築された人孔の中には、ボックス状の構造物として殆ど強度がないものもあり、補強の必要がある。
【００１１】
図１は、本発明の一実施例の地中１にある補強構造３を施工した人孔２の断面図を示す。
【００１２】
図２〜図４に、補強構造３の施工フローを断面を拡大して示し、図５は人孔補強工法により構築されたボックス状の構造物を示す。
【００１３】
まず、図２に示すように、既設コンクリート１１の表面をケレンし、その表面を洗浄し、プライマー１２を塗布して、その上にエポキシ樹脂１４を塗布し、炭素繊維シート１３を貼付け、ローラー等で炭素繊維シート１３を押付けてエポキシ樹脂１４が炭素繊維シート１３の表面に浮き出るように含浸させる。プライマー１５はエポキシ樹脂１４とモルタル１６を接着するために塗布する。
【００１４】
本発明で使用する高強度無収縮モルタル１６の配合例を次に示す。
【００１５】
【表１】
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超早強セメントを使用することで、１時間程度で硬化し、上塗りが可能となる。このため、１日の施工厚さが５ｃｍ程度まで可能となった。
【００１６】
超早強セメントでは硬化時間の調整が難しいが、配合の変更と温度管理により現場ごとの施工性と施工量に合わせた硬化時間にできる。
【００１７】
高温の状況（夏期）は遅延剤を使用して硬化時間を遅くできる。遅延剤により粘性が低下し、壁面に塗布しにくくなるが、ポリプロピレン繊維を添加することにより、配合された高強度無収縮モルタル１６の粘性を増加させられる。
【００１８】
高温の状況（夏期）での混練は冷水を使用し、冷却した状態で保管・運搬することにより、塗り上げ作業前の時間を一定に調整することができる。
【００１９】
モルタルは混練時に小さな気泡が発生し除去できないため、硬化したモルタルの強度が低下するとともに、強度のバラツキが発生するが、強度のバラツキを防止するため、ガラス繊維・ポリプロピレン繊維を混入させる。
【００２０】
次に、図３に示すように、高強度無収縮モルタル１６を必要な厚さまで、例えばコテにて塗布する。
【００２１】
続いて、図４に示すように、高強度無収縮モルタル１６硬化後、図２に示すプライマー１２の塗布、その上にエポキシ樹脂１４を塗布し、炭素繊維シート１３を貼付け、ローラー等で炭素繊維シート１３を押付けてエポキシ樹脂１４が炭素繊維シート１３の表面に浮き出るように含浸の工程を行い、炭素繊維シート層を造成する。
【００２２】
図５は、上記の工程により構築されたボックス状構造物２１を示す。その内面には補強構造３が施工されている。
【００２３】
本発明は、高強度無収縮モルタル１６を例えばコテにて塗布するが、コテで塗り上げてコンクリート構造物を築造する方法は、モルタルの強度・接着性・施工性・コスト面で問題があり、部分的な補修や表面修理を除けば採用されることはなかった。特に、上向きの施工（下に塗り重ねる）は強度的な品質確保が困難と考えられていた。
【００２４】
ラーメン構造などの構造形態を持つ鉄筋コンクリート構造物を、モルタルを塗り上げることで構造物全体として補強する工法はなかったが、本発明によると、特有の配合の高強度無収縮モルタル１６を使用するので、ボックス状構造物２１の補強ができる。一般的に、補強後の強度解析は既存構造物残存強度と補強部を一体化した、複雑な計算と検討が必要であった。
【００２５】
しかし、本発明の補強工法では、補強部構造物（補強のため築造した構造物）の、部分的な圧縮強度・引張強度、せん断強度および補強部構造物そのもののラーメン構造としての保有強度は、通常の鉄筋コンクリート構造物と同じ考え方で計算できる。よって、本発明では補強部構造物の要求強度を決めることで、パソコンによる市販ソフトにより簡便に補強計算が可能となる。
【００２６】
例えば、繊維シートを貼付け、表面にモルタル仕上げをしても、その物自体で外力に対する構造物としての強度は保有していないため、既存構造物と一体化した強度の算出が必要で、複雑な検討が必要であった。
【００２７】
本発明では、実施工と同様の施工状況・施工環境で供試体をとり、圧縮試験を行う方法や、補強部分のコア抜きを行い試験を行うことで強度確認ができる。
【００２８】
また、既存構造物残存強度に応じた補強構造とすることにより、既存構造物の延命補強に適した低コストの補強部構造物が構築できる。すなわち、既存構造物残存強度を踏まえた補強構造体が負担する引張応力については繊維シートの貼付け層の増減を行い、圧縮とせん断応力についてはモルタル層厚の増減を行い、既存構造物に適した繊維シートとモルタルを併用した補強部構造物の構築が可能である。
【００２９】
さらに、使用する繊維シートは、補強構造物が負担すべく引張強度により、例えば炭素繊維、アラミド繊維およびガラス繊維を選定し、使用することにより、アラミド繊維シートとモルタルを併用した補強部構造物の構築が可能であり、ガラス繊維シートとモルタルを併用した補強部構造物の構築が可能である。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、上述のように、人孔の内面の既設コンクリートの表面にプライマーを塗布し、プライマーにエポキシ樹脂を塗布し、エポキシ樹脂に炭素繊維シートを貼付けた炭素繊維シートと、前記炭素繊維シートの上にプライマーを介在させて塗布した高強度無収縮モルタルと、前記高強度無収縮モルタルの上にプライマーを塗布し、プライマーにエポキシ樹脂を塗布し、エポキシ樹脂に炭素繊維シートを貼付けて、前記中間部の高強度無収縮モルタルを前記両側の炭素繊維シートで挟み込んで３層構造として地中のボックス構造物に作用する引張応力、圧縮応力、せん断応力を人孔内面に貼付けた炭素繊維シートはボックス構造物に作用する外側の引張応力を負担し、３層構造の中間層となる高強度無収縮モルタルは圧縮応力とせん断応力を負担し、高強度無収縮モルタルの内面に貼付けた炭素繊維シートはボックス構造に作用する内側の引張応力を負担する。上記の３種の応力を３層構造でもって強度を増大させるべく、炭素繊維シートと高強度無収縮モルタルを併用した人孔補強構造であるので、施工コストが安く、工期が短く、安全上の問題もなく、地下埋設物や道路状況にも左右されず、また、人孔の内面に設備があっても施工が容易で、さらに、人孔のボックス状の構造物としての強度を増大させることを可能とした。
【００３１】
また、本発明は、人孔の内面の既設コンクリートの表面にプライマーを塗布し、プライマーにエポキシ樹脂を塗布し、エポキシ樹脂に炭素繊維シートを貼付け、前記炭素繊維シートの上にプライマーを介在させて高強度無収縮モルタルを塗布し、前記高強度無収縮モルタルの上にプライマーを塗布し、プライマーにエポキシ樹脂を塗布し、エポキシ樹脂に炭素繊維シートを貼付けて、前記中間部の高強度無収縮モルタルを前記両側の炭素繊維シートで挟み込んで３層構造となる炭素繊維シートと高強度無収縮モルタルを併用した人孔補強工法であるので、施工コストが安く、工期が短く、安全上の問題もなく、地下埋設物や道路状況にも左右されず、また、人孔内に設備があっても施工が容易で、さらに、人孔のボックス状の構造物としての強度を増大させることを可能とした。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の一実施例の地中にある補強構造を施工した人孔の断面図である。
【図２】  図１の人孔の内面にプライマー、炭素繊維シート、エポキシ樹脂を設けた要部拡大断面図である。
【図３】  図２の内面に高強度無収縮モルタルを設けた要部拡大断面図である。
【図４】  図３の内面にプライマー、炭素繊維シート、エポキシ樹脂を設けた要部拡大断面図である。
【図５】  図２、図３、図４の工程により内面に補強構造が施工されたボックス状構造物の斜視図である。
【符号の説明】
１…地中
２…人孔
３…補強構造物
１１…既設コンクリート
１２…プライマー
１３…炭素繊維シート
１４…エポキシ樹脂
１５…プライマー
１６…高強度無収縮モルタル
２１…ボックス状構造物
【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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