JPH04333770A - コンクリート構造物中への空洞形成方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、各種のコンクリート構
造物中に任意の形状の空洞を形成する方法に関するもの
である。更に詳しく述べると、吸水膨張させた状態の吸
水膨張性素材を型材として未固化のコンクリート中に埋
設し、養生乾燥後に除去することによりコンクリート構
造物中に空洞を形成する方法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】各種コンクリート土木構造物、道路舗装
、あるいはコンクリート壁や床等の建築物の内部には、
各種目的の配線や配管等のために、所定形状の空洞（孔
なども含む）を確保したい場合が多い。そのような場合
、従来技術では、予め配設した塩化ビニル管や鋼管の周
囲にコンクリートを打設する方法か、コンクリートを打
設し固化した後で機械的に孔を開ける方法のいずれかが
採用されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】例えばコンクリート構
造物中に曲線状の細長い孔を形成する場合、前者の方法
では型材として使用する塩化ビニル管などを予め所定の
形状に加工しておく必要があり、複雑な形状であるとコ
ンクリートが固化した後に抜き取ることは出来ない。ま
た入口部分が狭く奥にいくほど拡がったような空洞を形
成したい場合、あるいは急縮急拡を繰り返すような形状
の空洞を形成したい場合等にも、所定形状に成形した型
材を必要とし、且つその型材は抜き取ることが出来ない
。つまり、このような方法では、塩化ビニル管や鋼管等
の型材はコンクリート中で埋め殺しとなる。これらのた
め型材の加工に時間がかかるし、再使用できないため余
計にコストがかかる欠点もある。

【０００４】また後者のようにコンクリート打設後にド
リリング等により孔を開ける方法では、孔開け作業に時
間がかかるばかりでなく、騒音や振動が発生するし、綺
麗な孔は開けられず、しかもコストが高くなる。更に形
成可能な孔形状は短い直線状の単純なものに限られ、例
えば螺旋状や波状などのような曲線状の複雑な孔を形成
することは不可能である。

【０００５】本発明の目的は、上記のような従来技術の
欠点を解消し、複雑な形状の空洞であってもコンクリー
ト構造物中に容易に非破壊的に且つ低コストで、型材が
残らないように形成できる方法を提供することである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、吸水膨張した
状態の吸水膨張性素材を型材として、その周囲にコンク
リートを打設し、該コンクリートを養生乾燥し、コンク
リート中の吸水膨張性素材が乾燥収縮した後にコンクリ
ートから除去して空洞を形成する方法である。なお本明
細書において「コンクリート」とは、セメントと粗骨材
を含む狭義のコンクリートのみならず、セメントと細骨
材を含むモルタルなども含めて、セメント使用材料及び
その固化体といった広い意味の用語として用いている。 また「空洞」とは、少なくとも一部がコンクリート表面
で開口しているようにコンクリート中に形成される空間
部分をいい、貫通あるいは非貫通構造の細い孔なども含
む広い概念の用語として用いている。

【０００７】吸水膨張性素材とは、吸水膨張性高分子化
合物をゴムや軟質樹脂などに配合した複合素材である。 その弾性や硬さ、引張り強度、膨張倍率などの物性は、
使用する各材料の材質や配合量によって制御できる。ま
た形状は、必要とする空洞形状に応じて棒状もしくは紐
状、その他任意の形状に成形したものであってよい。吸
水膨張性高分子化合物は、水を吸収して自重の数十倍か
ら千倍程度まで膨潤するが水には溶解することはない物
質であり、例えばビニルアルコール−アクリル酸塩共重
合体やポリアクリル酸塩などである。ゴムとしては、例
えばブタジエンゴム、イソプレンゴム、スチレン−ブタ
ジエンゴムなど各種の合成ゴムや天然ゴムなどがある。

【０００８】

【作用】吸水膨張性素材は、その使用材料及び配合割合
などにもよるが、例えば水に浸漬すると数時間〜数日間
で吸水膨張が終了し、最大の膨張状態（例えば吸水膨張
前の体積の数〜数十倍程度）になり、逆に乾燥すると吸
収していた水を放出して元の体積まで収縮する。このよ
うな素材を吸水膨張した状態でコンクリート中に埋設す
ると、コンクリートの固化反応が進行してある程度の強
度が発現し始めてから吸水膨張性素材の乾燥が始まり、
徐々に収縮してその体積が減少する。吸水膨張性素材の
収縮量が大きいこと、及びコンクリートとの接触面の分
離性が良いことから、型材として機能する吸水膨張性素
材は、乾燥収縮と共に自然にコンクリートから剥離して
くる。そのため埋設した吸水膨張性素材の形状がコンク
リート構造物中に残される。

【０００９】この乾燥収縮した吸水膨張性素材の形状が
固化したコンクリートの空洞の最小径部分より小さけれ
ば容易に抜き取ることが可能である。更にこの吸水膨張
性素材がゴム製であれば、素材が弾性変形することから
、乾燥後により小さな隙間からでも抜き取ることができ
る。そのため複雑な形状の空洞を形成できる。このよう
にしてコンクリート中に形成される空洞は、固化する前
のコンクリート中に入れた吸水膨張時の吸水膨張性素材
の形状と同じ形状となる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明方法の一実施例であり、Ａ〜Ｃ
はコンクリート構造物中にＵ字状の空洞を形成する工程
を示している。使用した吸水膨張性素材は、スチレン−
ブタジエンゴムにビニルアルコール−アクリル酸塩共重
合体を練り込んだ紐状の素材である。この素材は吸水前
の直径が約１０ｍｍで、水中に浸漬して十分吸水膨張さ
せた状態では直径約２５ｍｍである。

【００１１】まず図１のＡに示すように、十分に吸水膨
張した吸水膨張性素材１０をＵ字状に湾曲させ、それを
型材として、その周囲にコンクリート１２を流し込む。 型材となる吸水膨張した吸水膨張性素材１０の端部は、
後に除去するためコンクリート表面から突出するように
埋設する。

【００１２】コンクリート１２を流し込んで１日経過す
ると、吸水膨張性素材のうちまずコンクリート表面から
突出した部分が乾燥収縮し始めた。そしてコンクリート
が固化し乾燥してから、コンクリート１２中に埋設され
た部分が乾燥収縮を始めた。コンクリート打設後７日経
過すると、図１のＢに示すように、乾燥収縮した吸水膨
張性素材１４とコンクリート１２との間には十分な隙間
が形成され、吸水膨張性素材１４とコンクリート１２と
は完全に分離した状態となり、簡単に抜き取れるように
なった。そこで図１のＣに示すように収縮した吸水膨張
性素材１４を引き抜くと、後にＵ字状の空洞１６が形成
された。

【００１３】形成されたＵ字状の空洞１６に水を注いで
その体積を測定したところ、形成された空洞１６の体積
は、埋設した時の吸水膨張性素材の体積と同一であるこ
とが確認できた。

【００１４】図２のＡ〜Ｃは本発明の他の実施例を示し
ている。この例は、入口部分が狭隘で奥が拡がった形状
の空洞を形成する場合である。各工程は基本的には図１
の場合と同様である。図２のＡに示すように吸水膨張し
た吸水膨張性素材２０を型材とする。従って使用する吸
水膨張性素材は、十分に吸水膨張した時に所定の（形成
したい）空洞形状に合致するようにする。ここでは細い
紐状部分の先端にやや大きな球形部分が一体的に形成さ
れている形状の吸水膨張性素材を使用する。それを十分
に吸水膨張させると図２のＡに示すようになり、それを
型材としてその周囲にコンクリート２２を流し込む。コ
ンクリートを養生乾燥し、吸水膨張性素材が乾燥収縮す
ると、図２のＢに示すように乾燥収縮した吸水膨張性素
材２４はコンクリート２２から分離する。それ故、その
吸水膨張性素材を矢印で示すように引抜き除去すること
で図２のＣに示すような奥が拡がった空洞２６を形成す
ることができる。このような形状の空洞２６は、例えば
アンカーの設置などに好適である。空洞２６の壁面はコ
ンクリートの肌があらわれているので、後工程で空洞内
に別のコンクリートを充填し固化させた時、元のコンク
リートとの密着性もよく、強固な結合構造が得られる。

【００１５】なお本発明方法の考え方、即ち吸水膨張し
た状態の吸水膨張性素材を型材として空洞を形成する方
法は、コンクリート構造物に限らず、アスファルトや薬
液固化材などに対しても適用可能である。

【００１６】

【発明の効果】本発明によれば、各種コンクリート構造
物を築造するときに吸水膨張させた状態の吸水膨張性素
材を埋設するだけで、簡単に任意の形状の空洞を形成で
きる。吸水膨張性素材は乾燥収縮してコンクリートから
外れた状態になるため、容易に除去でき、かなりの省力
化が可能である。このように本発明方法は非破壊工法で
あるから、従来のコンクリート構造物に対するドリリン
グ等による破壊的方法の欠点を解消できる。また吸水膨
張性素材は再使用が可能であり、その点でも低コスト化
できる。

【００１７】吸水膨張性素材はゴムや軟質樹脂をベース
としているため、複雑な形状にすることが容易であり、
またかなり複雑な形状で埋設しても、乾燥後は数ないし
数十分の１程度まで体積が減少するため、コンクリート
構造物中から抜き取ることは簡単である。例えば螺旋状
や波状など複雑な管路の他、入口部分が狭隘で奥が拡が
った空洞、あるいは急縮急拡を繰り返す空洞など、任意
の形状の空洞をコンクリート構造物中に形成可能である
。

【００１８】更に本発明により形成された空洞の肌は綺
麗なコンクリートのままである。そのため、例えばその
空洞をアンカー等に利用する場合には、充填したコンク
リートとの密着性が良好で、且つ入口部分の狭い空洞を
形成できることとも相俟て、強固な結合構造が得られる
。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明方法の一実施例を示す工程説明図。

【図２】本発明方法の他の実施例を示す工程説明図。

【符号の説明】

１０，２０　　吸水膨張した吸水膨張性素材１２，２２
　　コンクリート １４，２４　　乾燥収縮した吸水膨張性素材１６，２６
　　空洞

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　吸水膨張した状態の吸水膨張性素材を
   型材として、その周囲にコンクリートを打設し、該コン
   クリートを養生乾燥し、コンクリート中の吸水膨張性素
   材が乾燥収縮した後に、乾燥収縮した吸水膨張性素材を
   コンクリートから除去することを特徴とするコンクリー
   ト構造物中への空洞形成方法。