JP2009174255A - 用水路の補修方法及び改修方法 - Google Patents

Abstract

【課題】用水路の耐久性及び耐磨耗性を有する補修方法と改修時耐久的、効率的な改修方法を提供すること。
【解決手段】コンクリート製用水路の補修方法であって、侵食或いは洗掘されたコンクリート下地にエポキシ樹脂プライマーを塗布する工程、下地凹部にモルタルを充填し平滑処理する工程、前記平滑処理面とレジンコンクリートパネルに接着剤を塗布し、アンカーにより圧着する工程を含むこと補修方法と前記補修を少なくとも用水路コーナー部に行う改修方法。
【選択図】図２

Description

本発明は用水路の補修及び改修方法に関するものである。

用水路のコンクリートは、１０年〜２０年の経年により、凍結融解、アルカリシリカ反応等により、コンクリートの劣化が促進され、さらに砂礫などによる摩耗、水流の影響で侵食、洗掘される。また、施工方法、コンクリートの品質で大きな損傷を受ける部位がある。一般的にはコンクリートの打ち継ぎがされる壁面と底面の境界部周辺侵食されることが多い。また、洗掘により空洞となり、漏水することがある。
従来、既設コンクリート或いはコンクリート２次製品水路を改修する場合はモルタル等で断面補修しているのみで、洗掘磨耗に対する耐久性は劣るものであった。

既存底面を切削する切削機、切削ズリを積み込むためのズリ積み込み機、ズリを搬出するズリ運搬車を並べて配置し、それらを同期させて同方向に一定速度で走行させつつ、既存底面を切削しては切削ズリを真空吸引してズリ運搬車に積み込み、それを坑口まで往復させて投棄する。切削完了後、生コンクリート運搬車、ポンプユニット、敷均し機、仕上げ機を並べて配置し、それらを同期させて同方向に一定速度で走行させつつ、コンクリートの打設を行なっては敷均しと表面仕上げを行ない、生コンクリート運搬車を坑口まで往復させて生コンクリートの供給を行なう水路底面の改修施工装置およびそれを用いる改修施工方法が開示されている。（特許文献１）

セメント、砂及び２０ＧＰａ以上の弾性率の繊維を含有し、水路壁面のモルタル基材の接続部に、弾性衝撃吸収材が２０ＧＰａ以上の弾性率の繊維を含有するセメントモルタル系固定材を介して挟接され、この弾性衝撃吸収材とそれを挟接するセメントモルタル系固定材とが隣り合う目地間に打ち継ぎ部のない塗工モルタル基材と弾性保護材とにより覆設されてなる目地部を有するもので、農業用水路等の水理関連設備に用いられるコンクリート製水路構造体について施工が容易で、長期に亘り強度面、剛性面、防水面、化学的な耐久性の点で、高い信頼性のある水路壁面に修復されたコンクリート製水路壁面構造体とその補修工法が開示されている。（特許文献２）

コンクリート躯体の表面となる位置に、耐蝕性パネルを配置する。パネルの端縁同士が対峙する隙間位置に、パネルの裏面側から裏当て部材を設ける。裏当て部材の裏面側に締め付け用コーンを設ける。締め付け用コーンに裏当て部材の裏面側からセパレーターを、表面側からフォームタイを接合する。打設空間に打設材料を打設する。締め付け用コーンを残置してフォームタイを撤去し、隙間に耐蝕性充填材を充填してパネルと一体化させる。耐蝕性充填材の表面から締め付け用コーンに耐蝕性能を持つ接合用ネジを接合することにより、水槽や水路などにおける流体流れによって耐蝕性パネルがコンクリート躯体から剥がされ、捲れることを長期的かつ効果的に防止することが可能なコンクリート躯体表面の耐蝕処理工法及び耐蝕処理構造、並びにそれらに用いられる耐蝕性パネルが開示されている。（特許文献３）

ＦＲＰ製ライニング板で構成された更生水路の内周面が、珪砂等を総重量の２０〜８７重量％で混合した合成樹脂塗膜で、塗膜厚さ１ｍｍ以上で塗布され、ＦＲＰ板の一部に、頂上が平らな円錐形の突起部が水路内周面側に突出して設けられ、その中央に穿孔機で貫通孔が開けられ、その穴を用いて、水路内周面にホールインアンカーでライニング板と水路内周面との間に突起部の突出高さだけの隙間を有するようにライニング板が水路内周面に固定され、上記隙間に未硬化の液状モルタルを充填して硬化させることにより、経時的に劣化しても外観の変化が少ない繊維強化合成樹脂製のライニング板、及び更生後の内周面が平滑でかつ水漏れがなく、工事手間がかからない水路内周面の更生工法が開示されている。（特許文献４）

水路の補修構造は、既存の水路の底面および壁面のうち少なくとも水中にある凹みに補修材が充填されて形成された補修面と、この補修面を覆う複数のレジンコンクリート製のパネル材と、これらパネル材と補修面との間に設けられた接着層とを備えている。この構成によれば、平滑なレジンコンクリートで既存の水路の表面を覆うことにより、水路表面の粗度を改善して、円滑な通水を確保できるうえに、部分補修する場合や水路表面にコーティング膜を形成する場合に比べ、水路表面の外観を良好にできることが開示されている。（特許文献５）
特開平８−８１９３９号公報 特開２００７−２１８０１３号公報 特開２００５−２８２１１４号公報 特開２００５−２９０８４７号公報 特開２００３−３０６９２３号公報

これらは全面に処理することに適したもので、洗掘される部位を集中的に処理するものでなく、時間、費用とも合理的なものではなかった。

解決しようとする課題は、用水路の耐久性及び耐磨耗性を有する補修方法と耐久的、効率的な改修方法である。

請求項１の発明は、コンクリート製用水路の補修方法であって、侵食或いは洗掘されたコンクリート下地にエポキシ樹脂プライマーを塗布する工程、下地凹部にモルタルを充填し平滑処理する工程、前記平滑処理面とレジンコンクリートパネルに接着剤を塗布し、圧着してアンカーにより固定する工程を含むことを特徴とする補修方法で、侵食されず、耐久性があり、流水による磨耗、洗掘を防止する。

請求項２の発明は、請求項１に記載のアンカーの穿孔にレジンコンクリートパネル圧着前にエポキシ樹脂を充填する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の補修方法で、投錨効果の永続性を高める。

請求項３の発明は、前記アンカーが樹脂製であることを特徴とする請求項１及び２いずれかに記載の補修方法で、酸侵食を防ぎ、洗掘の要因をなくす。

請求項４の発明は、コンクリート製用水路の改修方法であって、上記補修を少なくとも用水路コーナー部に行うことを特徴とする改修方法で、現時点での補修・補強と環境変化による流れの変化に対応した予防を効果的に実施できる。

本発明はコンクリートの打設或いは２次製品の設置から経年受けた侵食或いは洗掘から補強により、修復と併せて対策となり、また、用水路の壁面と底面とのコーナー部を補修し、その他をモルタル塗付けで改修することにより、過剰品質、不要な費用発生なく、被災を防ぐことができる。

本発明の用水路コーナー部はコンクリートの打ち継ぎが存在すること、コンクリートの経年変化劣化はコンクリートの凍結融解等のクラック成長、小孔の拡大は水位面の前後が厳しい。また冬期、厳寒期は渇水期と重なり、特に壁面と底面の境界から４０ｃｍ程度までのコーナー部が劣化が多く、この補強が好ましい。本発明の改修方法はこれらに対応するものである。

洗掘の被災を受ける部位は用水路の地理環境により、直線性が取れない、段差が生ずる、合流分岐等に依存し、新規増設がない限り、被災部位を本発明で補修することにより、耐洗掘、耐久性、耐磨耗性を具備することができる。

本発明の補修方法、改修方法で行うモルタルで平滑処理された面とのレジンコンクリートパネルに接着剤を塗布し、これをアンカーにて固定し、接着剤を硬化させることで、既設コンクリートとモルタルとの打ち継ぎ部を接着剤でシールして水分の進入を妨ぎ、コンクリートの劣化を防ぐこと、また水路の流水等による磨耗や流木等による損傷からレジンコンクリートパネルが守る。アンカーの効能は施工時にレジンコンクリートパネルの自重による移動や浮きを防ぐことであり、接着の信頼性を向上させる。さらにアンカー部が侵食されることを防ぐために好ましくは樹脂製にすることである。またアンカー穿孔による空隙を欠点にしないためにこれにエポキシ樹脂を充填する。

本発明に使用するレジンコンクリートパネルは熱硬化性樹脂を結合材とし、炭酸カルシウム、けい砂、砂利等の充填剤、骨材を固めたレジンコンクリートのパネルで、熱硬化性樹脂としては不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂等が使用される。また、ガラス繊維等で補強したものもある。裏面はサンドブラスト等で粗面化処理を施し、接着信頼性を高める。サイズは１×０．２〜０．５ｍ等対象に応じて決定される。また、厚みも限定されるものでないが、一般に１０ｍｍ〜１５ｍｍのものが使用される。なお、コーナー部への施工にあたっては、断面が略エル（L）字に成型されたレジンコンクリートパネルを使用することにより、強度が優れ、施工性、漏水信頼性も向上する。

本発明に使用するエポキシ樹脂プライマーはモルタル及びコンクリート打継接着剤として使用するものである。無溶剤タイプのエポキシプライマーも使用できるが、湿潤接着性と塗布作業性の良いエポキシエマルジョンタイプが適する。既設コンクリート下地にローラー刷毛等で塗布量０．２〜１ｋｇ／ｍ^２を塗布する。約３０分放置して既設コンクリート下地に浸透と水分の揮発をさせてからモルタルをコテ塗りする。市販品として、ジョリシールＪＢＸ−１４０（アイカ工業（株）、商品名）、ＨＳプライマー（（株）アソウレジコン、商品名）等がある。

本発明に使用するモルタルは一般のモルタルも使用できる。洗掘等によりできた欠損部の充填の他、平滑処理には塗布厚みは既設下地コンクリートの凹凸と水勾配にもよるが、１〜３０ｍｍ程度である。硬化条件はモルタル打設後、一晩で硬化して歩行可能で、レジンコンクリートパネルの取り付けが可能になることが好ましい。さらに 好ましくは、高強度の圧縮強度が得られるものがよく、市販品としてタフエース＃１０（ライオン（株）、商品名）、ＨＳモルタル（（株）アソウレジコン、商品名）等がある。

本発明で使用する接着剤は壁面に厚さ３ｍｍで塗布してタレが無く、レジンコンクリートパネル圧締時には余分な接着剤がはみだし易いエポキシ接着剤が好ましい。前記下地調整したモルタルにゴムヘラや櫛目鏝等で２〜３ｍｍ厚程度を塗布する。レジンコンクリートパネルの接着面にも接着剤を１〜２ｍｍ厚程度をゴムヘラや櫛目鏝等で塗布する。市販の接着剤例としてジョリシールＪＢＸ−１４４（アイカ工業（株）、商品名）がある。
なお レジンコンクリートパネルの周辺、レジンコンクリートパネル間は、はみ出した前記接着剤を面を整えると同時に不足部の補充を行う。

本発明で使用する穿孔に充填するエポキシ樹脂は低粘度又は中粘度の注入補修用エポキシ樹脂が使用できる。市販品としてはジョリシールＪＢ−２３（低粘度）、ジョリシールＪＢ−２０（中粘度）（以上 アイカ工業（株）、商品名）がある。

本発明で使用するアンカーはアンカー本体と、ピンまたはビスで構成されるもので、鉄製でメッキされたもの、ステンレス製のもの、本体はナイロン（ポリアミド６、ポリアミド６６）、ピンはステンレスのもの、ピンも樹脂のものなどがある。ピンが樹脂製のものはレニー（三菱エンジニアリングプラスチックス（株）、商品名、メタキシリレンジアミン（ＭＸＤＡ）とアジピン酸とから得られる結晶性の熱可塑性ポリマーで、主鎖に芳香族環を有する。ガラス繊維、無機質フィラーなどで強化されたエンジニアリングプラスチック）製で、本体はナイロン（ポリアミド６、ナイロン６）である。

なお 補修面は高圧水洗等で劣化コンクリート及び表面付着物を除去したあとに本発明の補修或いは改修を行う。

以下、実施例により、実施形態を記す。

侵食或いは洗掘で補修が必要な部分周辺を高圧水洗して汚れを除去して乾燥し、ジョリシールＪＢＸ−１４０を０．４ｋｇ／ｍ^２塗布した。３０分後にタフエース＃１０を欠損部に充填打設した。この際、大きな欠損のない部分も併せて平坦にコテ塗りした。モルタル硬化後補修面にジョリシールＪＢＸ−１４４を厚さ３ｍｍにて塗布し、補修面に応じた大きさのレジンコンクリートパネル、１０ｍｍ厚で長さ１ｍ幅０．３ｍのレジンコンクリートパネル（株式会社アソウレジコン製）の接着面にもジョリシールＪＢＸ−１４４を厚さ１ｍｍにて塗布し、直ちに両者を張り合わせる。レジンコンクリートパネルの位置あわせをしてからレジンコンクリートパネルにあらかじめ開けてあった穴に合せて下地モルタルとコンクリートにドリルで穿孔した。モルタルとコンクリートの削り粉はエアーを吹き付けて清掃し、エポキシ注入剤ジョリシールＪＢ−２０（アイカ工業株式会社）を孔に注入した。
直ちに本体がポリアミド６であり、ピンがメタキシリレンジアミンとアジピン酸とから得られる結晶性の熱可塑性ポリマーをガラス繊維で強化したものである樹脂アンカー Ｎ−ＦＮ Ｎ‐６×４０ＦＮ（ｆｉｓｃｈｅｒ製）を打ち込み圧着した。尚、樹脂アンカーはレジンコンクリートパネル長さ１ｍ、幅０．３ｍに４箇所設置した。これにより、耐久性、耐摩耗性、耐洗掘性のある補修ができた。

既設コンクリート水路にて、実施例１の補修の他、用水路底面壁面の境界コーナー部に用水路の長さ２００ｍに亘り、実施例１と同様にレジンコンクリートパネルを貼り、その他の部位はジョリシールＪＢＸ−１４０の塗布後、タフエース＃１０をレジンコンクリートパネルの厚さに合せて平坦になる様に鏝にて塗り付けた。用水路の改修とし、過剰品質とならず、費用を抑え、耐久性、耐摩耗性、耐洗掘性のある改修となった。

用水路の改修部位の説明図である。 用水路の補修及び改修部分の断面図である。

符号の説明

１ レジンコンクリートパネル
２ アンカー
３ 接着剤
４ モルタル
５ 用水路壁面
６ 用水路底面
７ 壁面と底面の打ち継ぎ面

Claims (4)

1. コンクリート製用水路の補修方法であって、侵食或いは洗掘されたコンクリート下地にエポキシ樹脂プライマーを塗布する工程、下地凹部にモルタルを充填し平滑処理する工程、前記平滑処理面とレジンコンクリートパネルに接着剤を塗布し、圧着してアンカーにより固定する工程を含むことを特徴とする補修方法
2. 請求項１に記載のアンカーの穿孔にレジンコンクリートパネル圧着前にエポキシ樹脂を充填する工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の補修方法
3. 前記アンカーが樹脂製であることを特徴とする請求項１及び２いずれかに記載の補修方法
4. コンクリート製用水路の改修方法であって、上記補修を少なくとも用水路コーナー部に行うことを特徴とする改修方法

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