JP4125222B2 - コンクリート打継ぎ部の止水方法 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート打継ぎ部の止水方法に関する。

従来より、コンクリート部材の打継ぎ部における漏水対策には、水と反応して膨張する注入用の注入用樹脂として一般に広く知られている水架橋型ポリウレタンプレポリマーを使用した止水工法が数多く実施されている。このような止水工法は、例えば特許文献１に示すように、既設コンクリート部材の打継ぎ面に、樹脂注入ホースとして中空部と外部とを連通するメッシュを外周面に備えてなるいわゆる中空メッシュホースを配置した上で新たなコンクリートを打継ぎし、所要期間の養生後、前記中空メッシュホースの内方から打継ぎ部に注水したのち、前記水架橋型ポリウレタンプレポリマーを打継ぎ部に注入するものである。
これにより、前記水架橋型ポリウレタンプレポリマーが水と反応して発泡膨張することで止水するものである。
特開平９−４２３０号公報（ｐ２，図１参照）

しかし、上述する方法を厚壁の土木構造物に適用すると、新たなコンクリートの打継ぎ時におけるコンクリート打設圧力が高く、またコンクリートのボリュームが大きいため、打継ぎ時に生じるペースト状のコンクリート遊離分が中空メッシュホース内に浸入し、浸入したコンクリート遊離分の硬化により中空メッシュホースが閉塞するため、該中空メッシュホースが配置されている近傍に漏水箇所があった場合においても水架橋型ポリウレタンプレポリマーを注入できず止水効果を十分に発揮できない場合が生じる。
一方で、中空メッシュホースの閉塞を防止する際には、新たなコンクリートの打設終了数時間後および翌日に中空メッシュホース内を高圧水等で洗浄し、コンクリート遊離分を排除する方法が知られているが、作業が繁雑でコストを増大させる要因となっていた。

上記事情に鑑み、本発明は、新たなコンクリートの打継ぎ時に生じるペースト状のコンクリート遊離分の樹脂注入ホース内への浸入を防ぎ、コンクリート部材の打継ぎ部で高い止水性能を発揮するコンクリート部材の打継ぎ部の止水方法を提供することを目的としている。

請求項１記載のコンクリート打継ぎ部の止水方法は、既設コンクリート部材の打継ぎ面に、中空部と外方を連通する複数の連通孔が設けられている高圧ホースにその連通孔を塞ぐように高圧ホースの外周面にアクリル系粘着材が塗布されることにより不透水性性能が付与されるとともに前記高圧ホースの外周面に固定される布材からなる被覆材が巻回された樹脂注入ホースを配置するとともに、該樹脂注入ホースの一端に水と反応する注入用樹脂及び水を注入する注入管、他端に前記注入用樹脂及び水を排出する排出管を設置する第１の工程と、新たなコンクリートを打継ぎし、養生する第２の工程と、新たなコンクリートの硬化後、前記被覆材を破断可能な圧力で前記樹脂注入ホースに水を圧入し、被覆材の破断部からコンクリート部材の打継ぎ部に注水する第３の工程と、前記樹脂注入ホースに注入用樹脂を圧入し、前記破断部からコンクリート部材の打継ぎ部に注入用樹脂を浸出させる第４の工程により構成されることを特徴としている。

請求項２記載のコンクリート打継ぎ部の止水方法は、請求項１に記載のコンクリート打継ぎ部の止水方法において、第４の工程で前記注入用樹脂を圧入する際の樹脂注入圧力量を、第３の工程で水を圧入する際の注水圧力量と比較して高くすることを特徴としている。

請求項１記載のコンクリート打継ぎ部の止水方法によれば、樹脂注入ホース内への新たなコンクリートの打継ぎ時に生じるペースト状のコンクリート遊離分の浸入を被覆材により防ぎつつ、その被覆材を破断してコンクリート部材の打継ぎ部に生じる空隙部に対して一様に注入用樹脂と水の両者を供給できることから、コンクリート部材の打継ぎ部に生じる空隙部で確実に水と注入用樹脂の反応が起こるため、コンクリート部材の打継ぎ部に生じる空隙部に対して簡略な構成で効率よく止水構造を形成することが可能となる。

請求項２記載のコンクリート打継ぎ部の止水方法によれば、前記注入用樹脂を圧入する際の樹脂注入圧力量を、水を圧入する際の注水圧力量と比較して高くすることから、コンクリート部材の打継ぎ部に生じる空隙部に対してより確実に注入用樹脂を浸透させることが可能となる。

このように、前記高圧ホースの中空部には前記コンクリート遊離分が浸入しないことから、注入用樹脂の充填に際し高圧ホースの中空部を洗浄する必要がなく、作業性が向上するとともに工費削減、工期短縮に大きく寄与することが可能となる。

本発明のコンクリート打継ぎ部の止水方法を、図１から図３に示す。本発明は、水と反応する注入用樹脂、例えば発泡膨張する水架橋型ポリウレタンプレポリマー等を利用してコンクリート部材の打継ぎ部を止水する際に、外周面に中空部と外方とを連通する連通孔を複数設けた高圧ホースと、該連通孔を塞ぐように巻回しされ不透水性を付与された被覆材とを備える樹脂注入ホースを、既設コンクリート部材の打継ぎ面に配置した。
これにより、高圧ホースには新たなコンクリートの打継ぎ時に生じるペースト状のコンクリート遊離分による閉塞が生じないため注入用樹脂を確実に充填でき、また、注入用樹脂をコンクリート部材の打継ぎ部へ浸出させる際には、連通孔を塞いでいる被覆材を水や注入用樹脂の内圧により破断させることにより、注入用樹脂を打継ぎ部へ浸出させてコンクリート部材の打継ぎ部に高い止水構造を形成するものである。

図１（ｂ）に示すように、樹脂注入ホース１は、高圧ホース２と被覆材５により構成されている。該高圧ホース２は、図１（ａ）に示すように、高圧流体用として一般に用いられている内径６〜10mm程度のホースであり、布材よりなる筒状芯材２ａの内外周面を合成樹脂２ｂで被覆した３重構造に構成され、中空部に液体が圧入された際にも高圧ホース２自身は変形することなくまた破断することもない。そして、外部からの圧力によりホースが変形することなく形状を保持できる。

また、該高圧ホース２の外周面には、例えば孔径１〜３mm程度の複数の連通孔９が周方向に設けられているとともに、長さ方向にも例えば20〜50mm程度の所定量の離間間隔をもって複数の連通孔９が設けられている。該連通孔９は、高圧ホース２の中空部に圧入される水と反応する注入用樹脂７を外方へ浸出する機能を有するものである。これら連通孔９は、高圧ホース２自身が先にも述べたように中空部に液体が圧入された際にもその内圧によって破断することのない３重構造となっているため、高圧の注入用樹脂７が該連通孔９より浸出した際にもその形状が変形したり、破断することはない。
なお、本実施の形態では、該連通孔９が高圧ホース２の長さ方向に千鳥配置されているが、その配置は必ずしもこれにこだわるものではなく、例えば並列配置に形成する等何れに配置しても良い。

一方、前記被覆材５は、不透水性を有する布材よりなり、図１（ｂ）及び（ｃ）に示すように、前記高圧ホース２の外周面を巻回して配置されている。本実施の形態では該被覆材５に、溶接火花等に対して耐火性の優れるガラス繊維よりなるガラスクロスを用いており、面外方向に所定量以上の外圧が生じると破断する強度に成形している。また、裏面には、前記被覆材５を高圧ホース２の外周面に一時固定する機能を有するとともに、被覆材５に対して不透水性能を付与することを目的に、アクリル系粘着材を塗布している。

本実施の形態では、これら被覆材５を高圧ホース２の外周面全面を巻回しているが、必ずしもこれにこだわるものではなく、高圧ホース２の外周面の設けられた連通孔９を少なくとも覆うように、部分的に巻回する構成としても良い。

上述する構成の樹脂注入ホース１は、図３（ａ）及び（ｂ）に示すように、その一端に注入用樹脂７及びこれと反応させるための水６を注入する注入管３、他端に高圧ホース２を通過した注入用樹脂７及び水６を排出する排出管４が備えられている。
これらは、注入管３を介して水６、注入用樹脂７の順に高圧ホース２に圧入することにより、まず、図２（ａ）及び図３（ｂ）に示すように、水圧によって高圧ホース２の連通孔９を覆っている被覆材５に破断を生じ、コンクリート部材の打継ぎ部に生じている隙間に水６が浸出する。つぎに、図２（ｂ）及び図３（ｃ）に示すように、注入用樹脂７の圧入による注入用樹脂７の内圧で、水圧により生じた被覆材５の破断部を完全に開口させて連通孔９とほぼ同形の孔を形成することで、注入用樹脂７がコンクリート部材の打継ぎ部に生じている隙間に浸出し、先に浸出した水６と反応し止水構造を形成するものである。

なお、水圧及び注入用樹脂７の圧入を利用した被覆材５の破断は、必ずしも上述する形態にこだわるものではない。例えば、連通孔９の近傍に被覆材５の端部が位置するように被覆材５を高圧ホース２に固定すれば、図２（ｃ）に示すように、水圧により被覆材５が高圧ホース２から剥がれ、さらには注入用樹脂７の圧入により被覆材５がめくれあがり、高圧ホース２の連通孔９が露出して被覆材５に阻害されることなく注入用樹脂７が浸出できるものである。

上述する樹脂注入ホース１を利用したコンクリート部材の打継ぎ部を止水する止水工法を以下に詳述する。

（第１の工程）
図２（ａ）及び図３（ａ）に示すように、既設コンクリート部材の打継ぎ面８に樹脂注入ホース１を配置する。
このとき、該樹脂注入ホース１の一端には、前記高圧ホース２に注入用樹脂７及びこれと反応させるための水６を注入する前記注入管３、他端には高圧ホース２を通過した注入用樹脂７及びこれと反応させるための水６を排出する前記排出管４を取り付けておく。

（第２の工程）
新たなコンクリートを打ち継ぐとともに養生し硬化させる。
このとき、新たなコンクリートの打継ぎ時に生じるペースト状のコンクリート遊離分は、前記被覆材５を浸透しないため、後に注入用樹脂７が充填される高圧ホース２の中空部に浸入することがない。

（第３の工程）
図３（ｂ）に示すように、前記注入管３を介して樹脂注入ホース１の高圧ホース２に注入用樹脂７を反応させる水６を打継ぎ面の水湿しのために圧入する。
このとき、水６は前記被覆材５に破断を生じさせるに十分な注水圧力量をもって圧入することとし、これにより高圧ホース２の連通孔を覆っている被覆材５を破断し、該破断部から水６をコンクリート部材の打継ぎ部に浸出させる。なお、コンクリート部材の打継ぎ部に生じた隙間への水６の浸透状況は、前記排出管４において水の排出量やコンクリート部材の打継ぎ部からの水の漏出状況を観測することで確認する。

（第４の工程）
図３（ｃ）に示すように、前記注入管３を介して樹脂注入ホース１の高圧ホース２に注入用樹脂７を圧入する。
このとき、注入用樹脂７は、高圧ホース２の連結孔９より外方へ浸出する際に、前記被覆材５が障害とならないよう、水圧で生じた破断部を完全に開口させ前記連結孔９と同形の孔を生じさせるに十分な樹脂注入圧力量をもって圧入する。これにより、高圧ホース２の連通孔９を覆っている被覆材５に孔が生じ、該孔から注入用樹脂７をコンクリート部材の打継ぎ部に浸出させる。

なお、注入用樹脂７は、水６を追いながら反応を進行するものであり、反応によって発泡膨張するものや硬化するものが用いられる。したがって、図３（ｂ）に示すように、コンクリート部材の打継ぎ部の隙間は第３の工程であらかじめ水湿されていることから、コンクリート部材の打継ぎ部に生じた隙間に効率よく注入用樹脂７が浸出して発泡膨張あるいは硬化し、コンクリート打継ぎ部に確実に止水構造を形成できるものである。

また、本実施の形態では、前記被覆材５に２MPa程度で破断するものを用いたところ、前記水６は４MPa程度の注水圧力量、前記注入用樹脂７は８MPa程度の樹脂注入圧力量で前記樹脂注入ホース１に圧入することにより、被覆材５に必要な破断が生じてコンクリート部材の打継ぎ部に対して確実な止水構造を形成した。これら水６及び注入用樹脂７を樹脂注入ホース１に圧入する際の圧力量は、被覆材５の強度、高圧ホース２の断面径、連通孔の数量及び孔径、孔の間隔、配置形状及び注入用樹脂７の粘性等に応じて、適宜調整すればよいが、注水圧力量と比較して樹脂注入圧力量を高く取ることにより、より確実に注入用樹脂７をコンクリート部材の打継ぎ部に生じた隙間に浸出させることができる。なお、注水圧力量や樹脂注入圧力量は、100MPa程度までかける場合があり、前記樹脂注入ホース１はこの圧力に耐えることの可能な構成となっている。

上述するコンクリート部材の打継ぎ部の止水方法によれば、樹脂注入ホース１内への新たなコンクリートの打継ぎ時に生じるコンクリート遊離分の浸入を防ぎつつ、コンクリート部材の打継ぎ部に生じる空隙部に対して一様に注入用樹脂７と水６の両者を供給できることから、コンクリート部材の打継ぎ部に生じる空隙部で確実に水６と注入用樹脂７の反応が起こるため、コンクリート部材の打継ぎ部に生じる空隙部に対して簡略な構成で効率よく止水構造を形成することが可能となる。

また、前記注入用樹脂７を圧入する際の樹脂注入圧力量を、水６を圧入する際の注水圧力量と比較して高くすることにより、コンクリート部材の打継ぎ部に生じる空隙部に対してより確実に注入用樹脂を浸透させることが可能となる。

さらに、新たなコンクリートの打継ぎ時に生じるペースト状のコンクリート遊離分が樹脂注入ホース１を構成する高圧ホース２の内方へ浸入しようとする現象を被覆材５により抑制できることから、新たなコンクリートの打継ぎ後に前記高圧ホース２が閉塞することはない。これにより、該高圧ホース２にコンクリート部材の打継ぎ部を止水するための注入用樹脂７を確実に充填することが可能となる。
このように、前記高圧ホース２の中空部には前記コンクリート遊離分が浸入しないことから、注入用樹脂７の充填に際し高圧ホース２の中空部を洗浄する必要がなく、作業性が向上するとともに工費削減、工期短縮に大きく寄与することが可能となる。

本発明に係る樹脂注入ホースの概略を示す図である。 本発明に係る樹脂注入ホースを構成する被覆材の破断形態を示す図である。 本発明に係る樹脂注入ホースを用いたコンクリート打継ぎ部の止水方法を示す図である。

符号の説明

１ 樹脂注入ホース
２ 高圧ホース
３ 注入管
４ 排出管
５ 被覆材
６ 水
７ 注入用樹脂
８ 打継ぎ面
９ 連通孔

Claims (2)

1. 既設コンクリート部材の打継ぎ面に、中空部と外方を連通する複数の連通孔が設けられている高圧ホースにその連通孔を塞ぐように高圧ホースの外周面にアクリル系粘着材が塗布されることにより不透水性性能が付与されるとともに前記高圧ホースの外周面に固定される布材からなる被覆材が巻回された樹脂注入ホースを配置するとともに、該樹脂注入ホースの一端に水と反応する注入用樹脂及び水を注入する注入管、他端に前記注入用樹脂及び水を排出する排出管を設置する第１の工程と、
   新たなコンクリートを打継ぎし、養生する第２の工程と、
   新たなコンクリートの硬化後、前記被覆材を破断可能な圧力で前記樹脂注入ホースに水を圧入し、被覆材の破断部からコンクリート部材の打継ぎ部に注水する第３の工程と、
   前記樹脂注入ホースに注入用樹脂を圧入し、前記破断部からコンクリート部材の打継ぎ部に注入用樹脂を浸出させる第４の工程により構成されることを特徴とするコンクリート打継ぎ部の止水方法。
2. 請求項１に記載のコンクリート打継ぎ部の止水方法において、
   第４の工程で前記注入用樹脂を圧入する際の樹脂注入圧力量を、第３の工程で水を圧入する際の注水圧力量と比較して高くすることを特徴とするコンクリート打継ぎ部の止水方法。

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