JPH0694729B2 - コンクリート構造物のクラック補修方法及びその補修システム - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、コンクリート建造物、コンクリート橋梁、ダ
ム類、その他のコンクリート構造物に発生したクラック
を補修する方法及びその補修方法のための補修システム
に関する。

従来技術と問題点 コンクリート構造物のクラック内部を負圧にしながら補
修剤を注入する補修工法（たとえば、特開昭62−215773
号公報，同昭60−242260号公報等参照）、コンクリート
構造物のクラック内部を負圧にした後、補修剤を注入手
段によって、或いは補修剤を加圧して注入する補修工法
（たとえば、特開昭60−85162号公報，同昭60−126465
号公報等参照）などが知られている。

これらの補修工法は、クラック内部を負圧にすることな
く補修手段を施工していたそれまでの補修工法を顕著に
改善し得るという有意性を有しているが、クラック内部
を負圧にするだけでは、クラック内部のほこり、炭酸カ
ルシウムなどを吸引してクラック内部をきれいにするこ
とに限界があり、補修剤を流動抵抗の小さいクラック内
部に注入充填し得ても、流動抵抗の大きいクラックの隅
々に迄注入充填することに困難性があることを見い出し
た。

かかる問題点をもう少し詳述すると、一定濃度の補修剤
を注入中、先頭部になって流れている補修剤は、クラッ
ク内部に残留しているほこりを巻き込みながら流れるた
め、濃度が高まって流動性が低下し、クラック内部の隅
々に迄注入充填されないということである。

かりに、クラック全体に補修剤を注入し得るとしても、
ほこりなどが残留していると、接点剥離の原因となり、
補修目的の達成が困難になる。

本発明者は、かかる事情に鑑み、クラック内部の隅々に
迄くまなく補修剤を注入充填し得、その補修剤とコンク
リート構造物との一体化を図り得る技術手段を追求して
研究を重ねた結果、クラック内部の残留物（炭酸カルシ
ウム，ほこり）及び残留水分等を除去してクラック内部
を清掃し、きれいにして補修剤の流動抵抗を減少せし
め、補修剤の接着効果を向上せしめれば、前記従来技術
の問題点を解消せしめ得るという知見を得た。

本発明者は、上述の研究段階で、一般的に補修剤は液体
が使用されていること、液体は、一般的に乾燥表面だと
流動抵抗が大きいために不円滑な流動性を呈するも、濡
れている表面ならば、流動抵抗が小さいためにツツーっ
と素早く流れるという現象を呈することなどの経験則に
基づき、クラック内部の清掃に水、水と異質の液体など
を前処理剤として注入し吸引すれば、クラック内部を濡
らすことができると同時に清掃し得て、液体の補修剤を
流動抵抗少なく注入充填し得ること、といった知見を得
て本発明を完成した。

従って、本発明の目的は、クラック内部の隅々にまで補
修剤を流動抵抗少なく注入充填し得、その注入充填した
補修剤とコンクリート構造物との一体化を図り得る補修
方法及び補修システムの提案を目的とする。

問題点解決のための手段 叙上の目的を達成するために本発明がなした手段は、ク
ラック補修方法にあっては、低粘性前処理剤によるクラ
ック内部の清掃を行ないながら、補修剤をクラック内部
に注入して前記前処理剤を補修剤に交換するということ
であり、その補修システムにあっては、クラックを吸引
バルブと前処理汚水収納タンクとを順に介して吸引機に
接続し、かつ前記クラックを注入バルブと注入タンクと
を順に介して圧送機に接続したということである。

実施例 図面を参照しながら、補修システム、補修方法の順に説
明する。

クラックＢの発生したコンクリート構造物Ａは、堤防の
例を第１図に示してあり、クラックＢの補修システムを
第16図及び第17図、第18図に例示してある。

クラック補修システムは、第16図示の前処理汚水吸引手
段と、第17図示及び第18図示の前処理剤用又は／及び補
修剤用の注入手段とで構成する。

第16図示の前処理汚水吸引手段は、クラックＢに配設す
る複数個の吸引バルブ1,1,…と、それらのバルブを接続
する前処理汚水収納タンク２と、この収納タンクに接続
する吸引機３とで構成する。複数個の吸引バルブ1,1,…
は、実開昭63−148748号公報で本発明者が提案している
周知のバルブを例示し、該吸引バルブが前記注入手段の
注入バルブ４と兼用される例を図示してある。前処理汚
水収納タンク２は、低粘性前処理剤でクラックＢの内部
を清掃した際の汚水を収納するタンクで、全部の吸引バ
ルブ1,1,…を吸引ホース8,8,…で接続する。吸引ホース
8,8,…は、吸引バルブ1,1,…側端部をストップバルブ10
つきの接続金具９で吸引バルブ1,1,…に接続し、前処理
汚水収納タンク２側端部を開閉バルブ12つきの接続金具
11で前処理汚水収納タンク２に接続する。前処理汚水収
納タンク２は、タンク内の圧力を測定するゲージ13を接
続管14でタンク内に接続し、その接続管の中途部位を接
続ホース15で吸引機３に接続する。前処理汚水収納タン
ク２は、タンク内に溜った汚水が吸引機３へ流出するこ
とを防ぐため、接続管14のタンク側端部にフロートバル
ブからなる汚水流出防止バルブ16を取付け、タンク内に
汚水が一定量溜ったら、汚水流出防止バルブ16が自動的
に閉じ、タンク内の汚水が吸引機３へ流出することを防
止し得るように構成する。前処理汚水収納タンク２は、
タンク内に溜った汚水を抜取るための抜取口17を底部に
開設して栓18を嵌めておく。吸引機３は、周知の真空ポ
ンプであって、表面に真空ゲージ19が取付けられる。

なお、前記のストップバルブ10つきの接続金具９及び開
閉バルブ12つきの接続金具11は、わざわざ構成せずと
も、前記実開昭63−148748号公報で本発明者が開示して
いるバルブつきジョイントを使用することが可能であ
る。

第17図示の注入手段は、注入タンクが一基の場合の第１
例を示すものであり、かつ複数個の注入バルブ4,4,…が
吸引バルブ1,1,…と兼用されている例を示すもので、１
個の注入バルブ４を１本の注入ホース20で注入タンク５
に接続するが、注入ホース20の注入バルブ側端部を開閉
バルブ22つきの接続金具21で注入バルブ４に接続し、注
入ホース20の注入タンク５側の端部を接続金具23で注入
タンク５に接続する。そして、接続金具21またはその金
具近辺の注入ホース20に圧力計24を取付け、注入圧力を
計測可能ならしめる。注入タンク５は、低粘性前処理剤
或いは補修剤といった材料を貯溜し、かつ注入バルブ４
からクラックＢに注入するためのタンクで、接続金具23
及び接続ホース25を介して圧送機６に接続し、その圧送
機の圧力を送入し得るように構成し、圧送機６を運転す
ると、注入タンク５内の前記材料が圧力によって注入ホ
ース20→注入バルブ４の順に圧送されてクラックＢに注
入されるように構成する。しかして、注入タンク５内の
前記材料圧送圧力は、注入ホース20の注入タンク５側部
位に具備せしめた圧力調整弁26で調整するようにする。
注入タンク５内の低粘性前処理剤を補修剤に交換する時
は、接続金具23で注入タンク５を注入ホース20及び接続
ホース25から外し、前記前処理剤専用タンクを補修剤専
用タンクに交換し得るようなタンク交換方式に構成する
も、タンク内の前記前処理剤を補修剤に交換し得るよう
な中味交換方式にするも任意であって、作業現場の状況
に応じて適宜選択するようにする。圧送機６は、コンプ
レッサーを例示したが、手押しポンプでもよい。流出確
認バルブ７は、クラックＢに注入した低粘性前処理剤が
クラックＢに充満した後に流出することを確認するため
のバルブで、クラックＢの端部から吸引バルブ１と交互
に又は１〜２個位配設する。流出確認バルブ７は、わざ
わざ新しく構成しても構わないが、本発明者が実開昭62
−110447号公報で提案しているバルブをそのまま使用し
て差支えない。

注入手段の第２例を第18図で説明すると、この第２例が
前述の第１例と相違する構成は、注入タンク５を二基使
用し、一方（図で上方）の注入タンク５を低粘性前処理
剤専用タンクとし、他方（図で下方）の注入タンク５を
補修剤専用タンクとしたこと、注入タンク５を二基使用
することに基づいて、注入ホース20及び接続ホース25を
ほぼＹ字形の分岐構成にし、分岐部から各注入タンク５
側に寄った部位に夫々切替弁27を設け、この切替弁の操
作で低粘性前処理剤だけ或いは補修剤だけを注入し得る
ように構成したことである。この第２例の場合、各タン
ク５内の材料は、夫々補充するだけですむ。

第17図及び第18図における符号28は、注入タンク５に具
備した圧力計、符号29は、圧送機６を具備した圧力計で
ある。

次に補修方法で使用する低粘性前処理剤、補修剤につい
て説明する。

一般に使用されている補修剤としては、有機質系とし
て、エポキシ樹脂系、ポリエステル樹脂系、ポリウレタ
ン系などがあり、無機質系としては、無機質スラグ系セ
メントなどがある。これらは、夫々下記するような特徴
を有している。

エポキシ樹脂系…２液反応タイプであり、接合面が水を
嫌う。

ポリエステル樹脂系…２液反応タイプであり、接着面が
水を嫌う。

ポリウレタン系…水と反応し膨脹するタイプであるが、
カルシウムとは反応しない。

無機質スラグ系セメント…コンクリートから溶出したア
ルカリ（Ca⁺⁺）とスラグとが迅速に反応し、強固なカル
シウムシリケート水和物を生成する。

このような事情から、補修剤は、クラック内部が乾燥面
であるか、湿潤面であるかなどのクラック内部状況によ
って、有機質系或いは無機質系のいずれかを選択する場
合と、クラック内部状況が上記のどちらであろうと無機
質系を使用する場合とがある。

補修剤は、クラック内部状況が乾燥面の場合、有機質系
又は無機質系のものを使用する。また、クラック内部状
況が湿潤面の場合、無機質系のものを使用する。

クラック内部状況によって補修剤を上記の如く使い分け
ることも一つの方法であるが、作業能率、補修剤とコン
クリート構造物との一体化構造の企図といったことなど
を考慮すれば、クラック内部状況が乾燥面であろうと、
湿潤面であろうと使用可能で、かつコンクリート構造物
と同質に近い無機質スラブ系セメントを使用することが
好ましいと考えられる。

無機質スラグ系セメントの補修剤としては、たとえば、
日鉄セメント株式会社製の商品名日鉄ハイスタッフがあ
る。

低粘性前処理剤は、水或いは水と異質の液体であり、ク
ラック内部状況が乾燥面の場合は、湿潤化及び清掃する
という目的で使用し、クラック内部状況が湿潤面の場合
は、清掃するという目的のもとに使用する。

低粘性前処理剤として水を使用することは、クラック内
部清掃のために吸引するので、クラック内部に殆んど残
留しないが、かりに僅か残留水分があっても補修剤とし
て無機質スラグ系セメントを使用すれば、問題ないと考
えられる。低粘性前処理剤として使用する水と異質の液
体は、補修剤を稀釈してつくる。たとえば、補修剤が有
機質系ならば、稀釈剤としてキシロールを混合し、補修
剤の粘性を低下せしめて使用し、補修剤が無機質系なら
ば、ポリマー（EVA,SBR等）を稀釈剤（清水）で稀釈し
たものを使用する場合、補修剤とポリマーとの混合物を
稀釈剤（清水）で稀釈して使用する場合などがあるが、
有機質系であれ、無機質系であれ、粘性が5cp位から20c
p位になるように稀釈する。

次に補修方法を第１図〜第15図で説明する。

クラック調査工程 クラックＢの幅、長さ、表面状況
などのクラック調査を行なった後、吸引バルブ１、注入
バルブ４などの配設位置をクラックＢにマーキングする
マーキング作業を行なう。流出確認バルブ７の配設位置
は、吸引バルブ１、注入バルブ４などの間であればよい
ので、敢えてマーキングすることを必要としない（この
工程は図示していないが、第１図と第２図との間の工程
に該当する）。

バルブ取付孔削孔工程 マーキング位置にバルブ取付
孔30を削孔する（第２図示及び第３図示）。バルブ取付
孔30の径、深さ、配列間隔（マーキング間隔）などは、
クラックＢの幅、長さ、表面状況などによってさまざま
であるが、一例を下記する。

径 27mm位、深さ100mm位 配列間隔 クラック幅が0.2mm以下…200〜300mm位。

〃 が0.6mm以下…400〜600mm位。

〃 が0.7mm以上…1000mm位。

第２図示及び第３図示のバルブ取付孔30は、径が27mm、
深さが100mm、配列間隔が500mmの列を表わしている。

予備清掃工程 クラックＢの内部及びバルブ取付孔30
の内部を水で予備清掃する（図示省略）。

バルブ配設工程 バルブ取付孔30に吸引バルブ１（注
入バルブ４を兼用）の吸引端部側（注入バルブの吐出端
部側）を液漏れしないように緊密に嵌挿し、かつ各吸引
バルブ間のクラック上に流出確認バルブ７を配設する
（第４図，第５図）。

なお、第４図及び第６図、第８図〜第15図において、ク
ラックＢに示した白丸（○）は吸引バルブ１（注入バル
ブ４を兼用）であり、黒丸（●）は流出確認バルブ７で
ある。

シールド工程 クラックＢを周知のセメント系シール
ド剤31で全面シールドする（第６図，第７図）。

補修システムセット工程 末端部（第８図で最下段）
の吸引バルブ１を注入タンク５に接続して開放すると共
に、他の全吸引バルブ１を閉鎖して前処理汚水収納タン
ク２に接続する。そして全ての流出確認バルブ７を開放
する（第８図）。

なお、注入タンク５は圧送機６に接続され、前処理汚水
収納タンク２は吸引機３に接続されている。

低粘性前処理剤注入工程 末端部（第８図で最下段）
の吸引バルブ１に接続した注入ホース20の開閉バルブ22
を開け、圧送機６を運転し、注入タンク５内の低粘性前
処理剤を末端部（第８図及び第９図で最下段）の注入バ
ルブ４（吸引バルブ１を兼用）から注入する。低粘性前
処理剤を一点鎖線矢印で示す（第９図）。

低粘性前処理剤流出確認工程 注入された低粘性前処
理剤が末端部（第９図及び第10図で最下段）の流出確認
バルブ７から流出したことを確認したら、開閉弁22を閉
じ、又は圧送機６の運転を停止して低粘性前処理剤の注
入を止める（第10図）。

クラックＢの末端部（第10図で最下端）に注入された低
粘性前処理剤は、注入圧によって次第に奥の方へ進入す
る。クラックＢの細部に関しては毛細管現象によって奥
へ進行し、クラックＢの端部に広がって充満すると末端
部（第10図で最下段）の流出確認バルブ７から流出す
る。低粘性前処理剤が上記流出確認バルブ７から流出す
るということは、末端部から２番目（第10図で最下段か
ら２番目）の注入バルブ４（吸引バルブ１を兼用）に近
づいたことを表わすものである。

前処理汚水吸引確認工程 末端部から２番目（第10図
及び第11図で最下段から２番目）の吸引バルブ１（注入
バルブ４を兼用）のストップバルブ10のみを開け、吸引
機３を最低の吸引力で運転し、クラックＢに注入した低
粘性前処理剤の洗浄によって生じた前処理汚水の一部が
前処理汚水収納タンク２に収納されたことを確認した
ら、吸引機３の運転を停止し、上記ストップバルブ10を
閉じる。前処理汚水を二点鎖線矢印で示す（第11図）。

隣接バルブへの作業移動工程 末端部から２番目（第
11図及び第12図で最下段から２番目）の吸引バルブ１
（注入バルブ４を兼用）から吸引ホース８を外し、かつ
末端部（同図で最下段）の注入バルブ４（吸引バルブ１
を兼用）を閉じ、その末端部の注入バルブに接続されて
いた注入ホース20を上記の末端部から２番目の吸引バル
ブ１（注入バルブ４を兼用）に接続する。そして、前記
低粘性前処理剤注入工程と同様に低粘性前処理剤（一点
鎖線矢印）を注入する（第12図）。

この工程以後は、第12図で末端部（最上段）の吸引バル
ブ１（注入バルブ４を兼用）まで、各吸引バルブごと
に、低粘性前処理剤注入工程から隣接バルブへの作業移
動工程迄の作業を繰返し、同図で末端部（最上段）の流
出確認バルブ７から低粘性前処理剤が流出したことを確
認するようにする。

補修剤注入工程（その１） 末端部（第12図及び第13
図で最上段）の流出確認バルブ７から低粘性前処理剤の
流出を確認したら、末端部（同図で最上段）の吸引バル
ブ１（注入バルブ４を兼用）に接続されている吸引ホー
ス８（吸引ホースは前処理汚水の一部が前処理汚水収納
タンクに収納されたことを確認するために接続されてお
り、該吸引ホースのストップバルブは閉じている。そし
て、吸引機は前処理汚水の吸引確認後停止している）の
ストップバルブ10を開け、吸引機３を運転して前処理汚
水（第13図に二点鎖線矢印で示す）、残留水分などを前
処理汚水収納タンク２に収納しながら、注入ホース20を
末端部（第12図及び第13図で最下段）の注入バルブ４
（吸引バルブ１を兼用）に接続し、注入タンク５内の補
修剤（第13図に実線矢印で示す）を注入する（第13
図）。

このようにクラックＢの他端部から前処理汚水残留水分
などを、吸引しながら、一端部から補修剤を注入すれ
ば、クラックＢの内部が低粘性前処理剤によって濡れ、
かつその前処理剤で清掃されるので、補修剤が流動抵抗
少なく注入され、かつクラックＢの内部隅々まで注入さ
れ、低粘性前処理剤が補修剤に交換される。

補修剤注入工程（その２） 吸引機３の運転を停止
し、末端部（第13図及び第14図で最上段）の吸引バルブ
１（注入バルブ４を兼用）から吸引ホース８を外した
後、注入ホース20を接続し、開閉バルブ22を開け、圧送
機６を運転して注入タンク５内の補修剤（第14図に実線
矢印で示す）を加圧注入する（第14図）。補修剤の加圧
注入が終了したら開閉バルブ22を閉じて注入ホース20を
上記吸引バルブ１から外す。

養生工程 １日〜２日位そのまま養生する。

撤去・仕上げ工程 全ての吸引バルブ１（注入バルブ４
を兼用）、流出確認バルブ７を撤去すると共に、シール
ド剤31を撤去し、クラックＢに充填された補修剤を目立
たないように表面仕上げして全工程を終了する（第15
図）。

上述した実施例において、全てのホース類を透明ホース
にし、かつ低粘性前処理剤に補修剤と異色の着色を施せ
ば、それら前処理剤と補修剤との交換状況をホースを透
して視認しながら、作業をすすめることが可能になる。
また、上述の実施例は、吸引バルブ１が注入バルブ４を
兼用している場合について述べたが、それぞれ専用のバ
ルブを使用してもよく、この専用バルブ使用の場合は、
同じ構造のバルブでも、異なる構造のバルブでも使用す
ることが可能である。

発明の効果 本発明は叙上のように、コンクリート構造物のクラック
の一端部から他端部へ向って、低粘性前処理剤の注入と
流出確認とを行ないながら移動し、これら低粘性前処理
剤の注入及び流出確認終了後に低粘性前処理剤によって
生じた前処理汚水をクラックの他端部から吸引しなが
ら、クラックの一端部から補修剤を注入してクラック内
部の低粘性前処理剤を補修剤に交換するから、クラック
内部が低粘性前処理剤によって濡れ、かつ残留水分、ほ
こりなどが洗浄され、きれいに清掃される。従って、補
修剤はクラック内部の残留物を巻込まずに流動抵抗少な
くクラック内部の隅々にまで注入され、クラックを残す
ところなく補修できる。そして、補修剤として無機質ス
ラグ系セメントを使用すれば、クラック内部状況が乾燥
面であろうと、湿潤面であろうと、注入可能なる故に作
業能率が向上すると共に、無機質スラグ系セメントがコ
ンクリート構造物と同質に近いことによって、クラック
に注入した補修剤とコンクリート構造物との一体化が達
成される。

【図面の簡単な説明】

図面はコンクリート構造物が堤防の場合の補修の一例及
び補修システムのいくつかの例を示すもので、第１図は
クラックが発生した堤防の斜視図、第２図はクラックに
バルブ取付孔を削孔する工程の概略を示した斜視図、第
３図はその要部縦断正面図、第４図はバルブ配設工程の
概略を表わす斜視図、第５図はその要部縦断正面図、第
６図はクラックのシールド工程の概略を示す斜視図、第
７図はその要部縦断正面図、第８図は補修システムセッ
ト工程の概略を示す斜視図、第９図は低粘性前処理剤注
入工程の概略を表わす斜視図、第10図は低粘性前処理剤
流出確認工程の概略を示す斜視図、第11図は前処理汚水
吸引確認工程の概略を示す斜視図、第12図は隣接バルブ
への作業移動工程の概略を表わす斜視図、第13図は補修
剤注入工程（その１）の概略を示す斜視図、第14図は補
修剤注入工程（その２）の概略を表わす斜視図、第15図
は撤去・仕上げ工程の概略を示す斜視図、第16図は補修
システムの吸引機側の概略を示す正面図、第17図は補修
システムの圧送機側の一例を示す正面図、第18図は該圧
送機側の他例を示す正面図である。 図中、 Ａ…コンクリート構造物 Ｂ…クラック １…吸引バルブ ２…前処理汚水収納タンク ３…吸引機 ４…注入バルブ ５…注入タンク ６…圧送機 ７…流出確認バルブ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】コンクリート構造物のクラックの一端部か
   ら他端部へ向って、低粘性前処理剤の注入と流出確認と
   を行ないながら移動し、これら低粘性前処理剤の注入及
   び流出確認終了後に、低粘性前処理剤によって生じた前
   処理汚水をクラックの他端部から吸引しながら、クラッ
   クの一端部から補修剤を注入してクラック内部の低粘性
   前処理剤を補修剤に交換することを特徴とするコンクリ
   ート構造物のクラック補修方法。
2. 【請求項２】コンクリート構造物に発生したクラックを
   吸引バルブと前処理汚水収納タンクとを順に介して吸引
   機に接続し、かつ前記クラックを注入バルブと注入タン
   クとを順に介して圧送機に接続し、さらに前記クラック
   に低粘性前処理剤用の流出確認バルブを配設したコンク
   リート構造物のクラック補修システム。