JP2019163662A - コンクリート製貯水槽を補修する方法 - Google Patents

Abstract

【課題】短期間で補修でき、しかも高い防水信頼性を有する、コンクリート製貯水槽の補修方法を提供する、【解決手段】補修方法は、既設コンクリート（２、３）の表面部分をシート（７）で被覆する工程、シート（７）の上に第１の固定部材（８）を配置する工程、第１の固定部材（８）を既設コンクリート（２，３）に固定する工程、シート（７）及び第１の固定部材（８）を第１の被覆材（１０）で被覆する工程、第１の被覆材（１０）の上に第２の固定部材（１２）を配置する工程、第２の固定部材（１２）を既設コンクリート（２，３）に固定する工程、第２の固定部材（１１）を第２の被覆材（１２）で被覆する工程を含む。【選択図】図７

Description

本発明は、コンクリート製貯水槽を補修する方法に関する。

化学物質等を扱う工場設備には、排水を一時的に貯留する排水ピット等の各種のコンクリート製貯水槽が設けられている。この貯水槽には様々な化学物質を含む排水が流れ込む。それらの化学物質の中には、コンクリートを腐蝕させる酸が含まれることも多い。そのため、これらコンクリート製貯水槽では、耐酸性樹脂等の被覆材をコンクリート表面に塗布して、排水が直接コンクリートと接触しないようにする必要がある。また、被覆材は時間の経過とともに劣化してその耐酸性が低下することから、定期的に剥がして新たな被覆材を塗布する必要がある。そのために、種々の防水方法（例えば、塗膜防水方法、シート防水方法）が提案されている。

しかし、従来の防水方法はそれぞれ一長一短があり、コンクリート製貯水槽に必要な要件を満足できるものでなかった。例えば、塗膜防水（ウレタン防水、ＦＲＰ防水）方法は、樹脂又は樹脂と繊維の混合物をコンクリート表面に直接塗布する方法であるが、いずれの方法にあっても、コンクリート内の水分が蒸発して塗膜とコンクリートとの間に蓄積して塗膜がコンクリートから剥がれる、また、湿ったコンクリート表面に塗布した樹脂は容易に剥離するため、樹脂を塗布する前にコンクリート表面を数日放置して十分に乾燥させる必要がある、という問題がある。

特開２０１７−２０６６８０号公報

そこで、本発明は、短期間で補修でき、しかも高い防水信頼性を有する、新たなコンクリート製貯水槽の補修方法を提供するものである。

具体的に、本発明の一実施形態に係る、コンクリート製貯水槽の補修方法は、
既設コンクリート（２、３）の表面部分をシート（７）で被覆する工程１と、
工程１に続き、前記シート（７）の上に第１の固定部材（８）を配置する工程２と、
工程２に続き、前記第１の固定部材（８）を前記既設コンクリート（２，３）に固定する工程３と、
工程３に続き、前記シート（７）及び前記第１の固定部材（８）を第１の被覆材（１０）で被覆する工程４と、
工程４に続き、前記第１の被覆材（１０）の上に第２の固定部材（１２）を配置する工程５と、
工程５に続き、前記第２の固定部材（１２）を前記既設コンクリート（２，３）に固定する工程６と、
工程６に続き、前記第２の固定部材（１１）を第２の被覆材（１２）で被覆する工程７を含む。

この補修方法によれば、被覆材は、コンクリートではなく、固定部材によって支持される。また、被覆材はコンクリート表面を覆っていない。そのため、コンクリートの中から染み出た水分は、コンクリートの表面部分とシートとの界面を通って排出される。したがって、既存の被覆材（塗膜）をコンクリート表面から取り除いた後、コンクリートを乾燥することなくすぐにシートでコンクリートの表面部分を被覆することが可能となる。これにより、補修の工期が著しく短縮される。

コンクリート製貯水槽の部分斜視図である。 排水路（排水グリッド）が形成された、図１の貯水槽の部分斜視図である。 シートと第１の固定部材が配置された、図１の貯水槽の部分斜視図である。 第１の被覆材で被覆された、図１の貯水槽の部分斜視図である。 第２の固定部材が配置された、図１の貯水槽の部分斜視図である。 第２の被覆材で被覆された、図１の貯水槽の部分斜視図である。 補修後の貯水槽の部分断面図である。 第１の被覆材で被覆された貯水槽側壁の断面図（図８（a））と第２の被覆材で被覆された貯水槽側壁の断面図（図８（ｂ））である。

１．貯水槽の概略構造：
図１は、コンクリート製貯水槽１の一部を示す斜視図である。図示するように、貯水槽１は、少なくとも底壁２と周囲の側壁３を有する。図面上、底壁２は平坦な壁として表れているが、任意の箇所に一段と低くなったピット又は一段と高くなった段部があってもよい。側壁３は、底壁２の縁から垂直に立ち上がる平坦な壁として表されているが、曲面の壁であってもよいし、傾斜した壁であってもよい。

図示する貯水槽１は、一定レベルまで排水を貯留することができる。排水の性質は、貯水槽１が使用される環境によって異なる。例えば、化学工場などの貯水槽には、雨水の他に、工場内で使用する一部の化学物質を含む排水も貯留されることがある。排水によっては、コンクリートにとって有害な酸を含むことがあり得る。貯水槽には高温の排水が流れ込むこともある。したがって、このような厳しい環境で使用される貯水槽１は、その表面（排水に接する面）を耐油性又は耐薬品性の樹脂で被覆するとともに、その被覆樹脂を数年ごとに補修（剥ぎ取って新たな樹脂に置き換える）する必要がある。しかし、貯水槽が置かれている環境によっては十分な補修期間が与えられず、一日も早く設備を再稼働できる状態に回復する必要がある。そこで、以下に説明する実施形態は、補修の開始から再使用可能な状態までの期間を出来るだけ短くできる新たな補修方法を提供するものである。

２．補修方法：
貯水槽の補修は以下の工程に従って行われる。

［工程１：排水及び清掃］
貯水槽１に貯まっている貯留水を除去する。

［工程２：清掃］
排水後の貯水槽１内面（底壁２と側壁３）にコンクリートが露出している場合（コンクリートが何らかの被覆材で被覆されていない場合）、コンクリートの表面を例えば高圧洗浄してその付着物（例えば、汚れ、結晶物）を除去する。貯水槽１の内面が被覆材（前回の補修時に施された被覆材）で覆われている場合、この老朽化した被覆材を除去する。ただし、老朽化した被覆材を除去することは必ずしも必要なことではない。

被覆材を除去した後のコンクリート表面又は洗浄後のコンクリート表面は乾燥してもよいし、乾燥しなくてもよい。

［工程３：排水路の形成］
図２に示すように、貯水槽１の内面（底壁２と側壁３）に所定の間隔をあけて格子状に溝又は排水路４（４ａ、４ｂ）を形成する。後に説明するが、排水路４は、被覆材で覆われた補修後のコンクリートからその表面に染み出してくる水等の液体を、表面張力を利用して吸い上げ、その後、空気との接触によって蒸散させるための通路である。

図示するように、底壁２の排水路４ａの周端部と側壁３の排水路４ｂの下端部は、底壁２と側壁３の境界（周囲の下端角部）で互いに連通していることが好ましい。排水路４は、例えば、コンクリートカッターを使って排水路の側面に沿った切り溝を形成することによって得られる。

例えば、排水路４の深さと幅はそれぞれ約１ｃｍとする。隣接する排水路４の間隔は約３０ｃｍ〜約１００ｃｍとすることが好ましい。排水路の間隔は場所に応じて変えてもよい。例えば、底壁２における排水路４の間隔を、側壁３における水平方向の排水路の間隔よりも小さくしてもよい。

排水路４に加えて、貯水槽１の上端近傍には、水平方向に伸びるアンカー溝５を形成する。このアンカー溝５は、垂直方向に伸びる隣接する排水路４を横断するようにしてもよいし、横断しないように排水路４から分離してもよい。アンカー溝５の深さと幅は、後に説明するようにアンカー溝５に充填される材料（後に説明するポリウレア樹脂）とコンクリートとの水密性を考慮して適宜決定することができる。

［工程４：排水材の設置］
排水路４に排水材料６（図７参照）を充填し、貯水槽１の内面に格子状の排水グリッドを形成する。排水材料は、隣接するコンクリート表面から水を集める機能と集めた水を排水路に沿って排水路の末端（すなわち、側壁に形成された排水路の上端部）まで送る機能を有することが好ましい。そのために、排水材料には、各種素材からなる不織布が好適に用いられる。これにより、貯水槽１の内面には格子状に配置された排水グリッドが形成される。

［工程５：シート被覆］
図３に示すように、排水材料６が充填された排水路４及びコンクリート表面、より具体的にはアンカー溝３よりも下の領域３ａ（図８(a）参照)にある排水路４及びコンクリート表面をシート７で覆う。シート７は例えば、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレートなど各種のプラスチックフィルムの他、紙又は不織布が用いられる。シート７は不透水性であることが好ましいが、透水性のシートも使用できる。シート７の表面に供用温度が高温（例えば、摂氏９０度）の材料を塗布する場合、その供用温度に耐える材料を選択することが望ましい。

一般に、シート７は、所定幅（例えば、約１ｍ）の帯状シートとして提供されている。したがって、シート幅よりも大きな幅を有する壁面は、シートと並列に配置するとともに、隣接するシートの縁を互いに重ね合わせて、全体が被覆される。

［工程６：第１の固定部材（フラットバー）の施工］
固定部材（第１の固定部材）８を使ってシート７を固定する。シートの重ね合わせ部分（接続部）は、第１の固定部材８で上から押さえてシート端部の浮きを防止することが好ましい。当然、シートの重ね合わせ部分以外の箇所にも第１の固定部材８を配置してもよい。

第１の固定部材８には、幅が３０〜９０ｍｍの金属製フラットバー（帯状金属板）を使うことが好ましい。排水による腐蝕を防止するために、第１の固定部材８はステンレス鋼であることが好ましい。第１の固定部材８の間隔は例えば１００〜２００ｃｍとすることが好ましい。

第１の固定部材８はコンクリートアンカー９（図７、図８(a)参照）で固定する。このコンクリートアンカー９は、フラットバーに形成した開口（孔）を通じてコンクリートの内面に穴を開け、そこに埋設部（アンカー部）を固定した後、この埋設部にねじを固定するものであってもよい。

［工程７：第１の被覆］
図４に示すように、シート７の表面及び第１の固定部材８の表面を被覆材（第１の被覆材）１０で被覆する。第１の被覆材１０にはポリウレア樹脂を用いることが好ましい。ポリウレア樹脂はスプレーで吹付塗装するのが好ましい。ポリウレア樹脂と第１の固定部材８との密着性を高めるために、ポリウレア樹脂を塗布する前に第１の固定部材８にプライマを塗布しておくことが好ましい。プライマには、例えばエポキシ樹脂、ウレタン樹脂などが用いられる。

図４及び図８（a）に示すように、第１の被覆材１０は、その上端部分をアンカー溝５まで伸ばしてアンカー溝５に充填し、端部の止水性を確保することが好ましい。これにより、第１の被覆材１０の端部からシート７や第１の被覆材１０の内側に外部の水（雨水等）が侵入することはないし、第１の被覆材１０の上端部分が側壁３に確実に保持されて安定する。

［工程８：第２の固定部材（フラットバー）の施工］
図５に示すように、第１の被覆材１０の上に別の固定部材（第２の固定部材）１１を固定する。第２の固定部材１１は、第１の固定部材８と同じ大きさと材料のフラットバーを使ってもよいし、異なる材料又は異なる大きさのフラットバーを使っても良い。第２の固定部材１１の間隔も、第１の固定部材８の間隔と同じでもよいし、違ってもよい。第２の固定部材１１の固定方法も、第１の固定部材８の固定方法と同じである。

［工程９：第２のライニング］
図６に示すように、第２の固定部材１１の上に第２の被覆材１２で被覆する。第２の被覆材１２には、第１の被覆材１０と同様のポリウレア樹脂を用いることが好ましい。ポリウレア樹脂はスプレーで吹付塗装するのが好ましい。ポリウレア樹脂と第２の固定部材１１との密着性を高めるために、ポリウレア樹脂を塗布する前に第２の固定部材１１にプライマを塗布しておくことが好ましい。プライマには、例えばエポキシ樹脂、ウレタン樹脂などが用いられる。

第２の被覆材１２は、第２の固定部材１１だけでなく第１の被覆材１０の表面のほぼ全体を覆ってもよいし、図７に示すように少なくとも第２の固定部材１１を被覆すればよく、第１の被覆材１０のほぼ全体を覆わなくてもよい。

図８（ａ）に示すように、第２の被覆材１２は、側壁３の上端領域にあるシート７で被覆されていない領域３ｂを覆ってもよい。ただし、この場合、図８（ｂ）に示すように、排水路４の上端部が大気に露出するように、第２の被覆材１２に開口１２を設けることが好ましい。

３．作用効果：
上述した実施形態の補修方法によれば、新たな被覆材でコンクリート表面を被覆するに際して、劣化したコンクリート部分を除去する必要がないし、またコンクリート表面を乾燥させる必要もない。そのため、補修に要する期間を大幅に短縮できる。

また、上述した実施形態の補修方法によれば、被覆材はコンクリート表面からシートによって分離されており、コンクリートから染み出た水（また、この水が高温排水によって加熱されて発生した蒸気）は、コンクリート表面とシートとの界面を通り、また、排水路を有する形態では排水材料を介して大気に排出される。そのため、被覆材に部分的な膨れを生じることもない。

さらに、上述した実施形態の補修方法によれば、被覆材はコンクリート表面に支持されるのではなく、固定部材によって支持される。そのため、使用条件（例えば、排水の温度や性質）によっては被覆材の内側にあるコンクリート表面が劣化しても、被覆材は剥落することなく固定部材によって確実に保持されるので、長期に亘って安定した被覆効果を発揮できる。

４．変形例：
以上の説明では、第１及び第２の固定部材に長尺のフラットバーを使用したが、第１及び第２の固定部材はこれに限るものでなく、不連続的にシートを固定してもよい。

１：貯水槽
２：底壁
３：側壁
４：排水路
５：アンカー溝
６：排水材料
７：シート
８：第１の固定部材
９：コンクリート釘
１０：第１の被覆材
１１：第２の固定部材
１２：第２の被覆材
１３：開口

Claims (6)

1. 既設コンクリート（２、３）の表面部分をシート（７）で被覆する工程１と、
   工程１に続き、前記シート（７）の上に第１の固定部材（８）を配置する工程２と、
   工程２に続き、前記第１の固定部材（８）を前記既設コンクリート（２，３）に固定する工程３と、
   工程３に続き、前記シート（７）及び前記第１の固定部材（８）を第１の被覆材（１０）で被覆する工程４と、
   工程４に続き、前記第１の被覆材（１０）の上に第２の固定部材（１２）を配置する工程５と、
   工程５に続き、前記第２の固定部材（１２）を前記既設コンクリート（２，３）に固定する工程６と、
   工程６に続き、前記第２の固定部材（１１）を第２の被覆材（１２）で被覆する工程７を含むコンクリート製貯水槽（１）を補修する方法。
2. 前記工程１の前に、
   前記シート（７）で被覆される前記既設コンクリート（２，３）の表面部分の領域（３ａ）に排水路（４）を形成するとともに前記表面部分の外側の領域（３ｂ）に前記排水路（４）を伸ばす工程と、
   前記排水路（４）に排水部材（６）を配置する工程を含み、
   前記排水路（４）に配置された前記排水部材（６）を介して前記既設コンクリート（２，３）に含まれる水分を排水するようにしたことを特徴とする請求項１の方法。
3. 少なくとも前記第１の被覆材（１０）又は前記第２の被覆材（１２）のいずれかで被覆された前記既設コンクリートの表面部分に該表面部分の縁に沿って伸びるアンカー溝（５）を形成する工程を含み、
   前記工程７は、前記第２の被覆材（１２）を前記アンカー溝（５）に充填して固定することを特徴とする請求項１又は２の方法。
4. 前記第１の固定部材（８）と前記第２の固定部材（１１）の少なくとも一方が帯状の金属板であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの方法。
5. 前記第１の被覆材（１０）と第２の被覆材（１２）の両方又はいずれか一方がポリウレア樹脂であることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの方法。
6. 前記第１の被覆材がポリウレアであることを特徴とする請求項１〜５のいずれかの方法。

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