JP2000027222A - 地中コンクリート構造物の補修方法 - Google Patents

地中コンクリート構造物の補修方法

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JP2000027222A
JP2000027222A JP10200918A JP20091898A JP2000027222A JP 2000027222 A JP2000027222 A JP 2000027222A JP 10200918 A JP10200918 A JP 10200918A JP 20091898 A JP20091898 A JP 20091898A JP 2000027222 A JP2000027222 A JP 2000027222A
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underground concrete
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aqueous solution
repairing
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Yoshihiro Sugimura
義広 杉村
Kiyoshi Ishii
清 石井
Yutaka Inada
裕 稲田
Minoru Sugita
稔 杉田
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Shimizu Construction Co Ltd
Shimizu Corp
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 地中コンクリート構造物のひび割れ補修を容
易に行う。 【解決手段】 電解質成分を含む地下水の存在下で補修
対象の構造物1中の鉄筋1bを陰極としてその近傍に配
置した陽極5との間に微弱な直流電流を通電することに
より地下水に電気分解反応を起こさせ、その反応生成物
をひび割れ部に析出させてひび割れ2を塞ぐ。電解質成
分を含む水溶液を補修対象箇所の近傍に供給する。対象
とする構造物を遮水壁により取り囲んでその内側に水溶
液を供給しその水位を補修対象箇所よりも高く維持す
る。補修対象箇所を取り囲むように容器体を装着してそ
の内部に水溶液を注入し陽極を配置する。対象とする構
造物が中空杭である場合には陽極を該中空杭の中空部内
に配置する。あるいは陽極を補修対象箇所近傍の地中に
設置する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、地中に設けられて
いる鉄筋コンクリート造の構造物に生じたひび割れを補
修するための方法に関する。
【0002】
【従来の技術】地震により基礎杭がひび割れ損傷を受け
た場合、そのひび割れが鉄筋にまで達しているようなと
きには、補修を施すことなく放置するといずれは鉄筋が
腐食してしまう懸念があり、したがってそのような場合
にも早期にひび割れ補修を行うことが必要となる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかし、地中の基礎杭
に対してひび割れ補修を行うことは容易ではなく、多大
の手間、費用、工期を要する。すなわち、地上部に設け
られている鉄筋コンクリート部材に対するひび割れ補修
は充填材により比較的容易に行うことが可能であるが、
地中に設けられている基礎杭に対してそれを適用しよう
とすれば補修対象箇所まで地中掘削しなければならず、
特に補修対象箇所が深部である場合には現実的でない。
また、ひび割れ発生箇所が杭頭部であっても、杭頭部に
対する補修を行うためには基礎底版の下方を掘削して作
業空間を確保しなければならないことはもとより、補修
対象の杭を上部構造から一時的に切り離す必要があり、
そのためには上部構造の荷重を仮受けする必要も生じる
ので、極めて大がかりな作業となる。
【0004】以上のことは基礎杭の場合のみならず、地
中に設けられている各種の鉄筋コンクリート造の構造物
に対してひび割れ補修を行う場合全般に共通することで
あり、そのため地中コンクリート構造物に対する有効な
ひび割れ補修方法の開発が急務であるとされていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】上記事情に鑑み、請求項
1の発明は、地中コンクリート構造物に生じたひび割れ
を補修する方法であって、CaイオンやMgイオン等の
電解質成分を含む地下水の存在下で、前記地中コンクリ
ート構造物中の鉄筋を陰極としてその近傍に配置した陽
極との間に微弱な直流電流を通電することにより、前記
地下水に電気分解反応を起こさせてその反応生成物をひ
び割れ部に析出させ、該反応生成物によりひび割れを塞
ぐようにしたものである。
【0006】請求項2の発明は、同じく地中コンクリー
ト構造物に生じたひび割れを補修する方法であって、C
aイオンやMgイオン等の電解質成分を含む水溶液を少
なくとも補修対象箇所の近傍に供給し、該水溶液の存在
下で、前記地中コンクリート構造物中の鉄筋を陰極とし
てその近傍に配置した陽極との間に微弱な直流電流を通
電することにより、前記水溶液に電気分解反応を起こさ
せてその反応生成物をひび割れ部に析出させ、該反応生
成物によりひび割れを塞ぐようにしたものである。
【0007】請求項3の発明は、請求項2の発明におい
て、前記地中コンクリート構造物を遮水壁により取り囲
み、該遮水壁の内側に前記水溶液を供給してその水位を
補修対象箇所よりも高く維持するようにしたものであ
る。
【0008】請求項4の発明は、請求項2の発明におい
て、補修対象箇所を取り囲むように容器体を装着してそ
の内部に前記水溶液を注入するとともに、該容器体内に
前記陽極を配置するようにしたものである。
【0009】請求項5の発明は、請求項1,2,3また
は4の発明において、前記地中コンクリート構造物が中
空杭である場合に、前記陽極を該中空杭の中空部内に配
置するようにしたものである。
【0010】請求項6の発明は、請求項1,2または3
の発明において、前記陽極を補修対象箇所近傍の地中に
設置するようにしたものである。
【0011】
【発明の実施の形態】図1は本発明の第1実施形態を示
す概念図である。本第1実施形態は、臨海部に立地して
いる建物の基礎杭としての中空杭1を対象としてそれに
生じたひび割れ2を補修する場合に適用したものであ
る。この場合、臨海部であることから地盤中の地下水位
は比較的高く、かつ地下水には塩水(海水)が混入して
CaイオンやMgイオン等の電解質成分が自ずと含まれ
たものとなっている。また、補修対象のひび割れ2を通
して中空杭1の中空部1aには地下水が既に浸入してお
り、中空部1aの内部にも外部と同レベルで地下水が存
在している状況下にある。
【0012】上記のような状況下で中空杭1に対するひ
び割れ補修を行うには、基礎底版3に貫通孔4を設け、
それを通して中空杭1の中空部1a内に陽極5を挿入し
てひび割れ2の位置に臨ませて配置し、電源ケーブル6
により直流電源7に接続する。また、中空杭1に埋設さ
れている鉄筋1bを杭頭部で露出せしめ、それを電源ケ
ーブル8により直流電源7に接続することで、その鉄筋
1bを陰極とする。そして、それら陽極5と鉄筋1b
(陰極)との間に微弱な直流電流を長期間にわたって連
続的に通電する。
【0013】以上により、電解質成分を含む地下水に電
気分解反応が起こり、数十日程度の期間が経過すればそ
の反応生成物たとえばCaCO3やMg(OH)2等の高
硬度かつ安定な複合物が陰極側つまり鉄筋1b側に生成
され、その反応生成物によりひび割れ2が自ずと塞がれ
てしまい、鉄筋1bの腐食を未然に防止することができ
る。
【0014】なお、上記の直流電流の値は、補修すべき
ひび割れ2の状態や地下水の電解質成分の濃度等も考慮
して所望の反応速度が得られるように適宜設定すれば良
いが、たとえば電極間距離を5cmとした場合、定電流
1〜2mA程度を供給すれば効果が見られる。
【0015】また、上記の場合、陽極5の配置位置はひ
び割れ2の近傍であることが望ましく、したがって事前
の調査でひび割れ2の位置を把握してその位置に陽極5
を配置することが望ましいが、陽極5の位置はさほど厳
密である必要はない。そして、ひび割れ2が複数箇所に
あるような場合には、陽極5が同時に複数のひび割れに
臨み得るように陽極5の長さを十分に長くしたり、ある
いは単独の陽極5を上下方向に移動させて各ひび割れの
位置に順次臨むようにしても良い。
【0016】図2は本発明の第2実施形態を示す概念図
である。上記第1実施形態は、自然の地下水中に自ずと
電解質成分が含まれている臨海部に立地する建物に適用
したものであるが、臨海部ではない場合や、臨海部であ
っても地下水中の電解質成分濃度が十分ではない場合、
もしくは地下水位が補修対象のひび割れ2の位置よりも
低いような場合に適用するものであって、Caイオンや
Mgイオン等の電解質成分を含む水溶液10を地中に供
給することにより、電気分解反応が生じるような環境を
人工的に創り出すようにしたものであり、その他は第1
実施形態と同様である。
【0017】この場合、補修対象の中空杭1を不透水層
11に達する遮水壁12により取り囲み、その内側に水
溶液10を供給することとすれば、水溶液10が周辺へ
徒に流出してしまう無駄を回避でき、そこでの水位を維
持し易い。なお、地中に供給する水溶液10としては単
なる塩水や海水を利用することも可能であり、その場合
は水溶液10を人工的に調整するよりもコスト的に有利
である。
【0018】図3は第3実施形態を示す概念図である。
これは補修対象のひび割れ2が比較的浅い位置にある場
合に、地盤を掘削してそのひび割れ2を露出せしめ、そ
こに容器体20を装着してその内部に電解質成分を含む
水溶液10を注入するとともに、容器体20内に陽極5
を配置するようにしたものである。この場合、容器体2
0としては種々の形態のものが採用可能であるが、図3
に示しているようにシート材による環状の袋状のものが
好適に採用可能である。また、ひび割れ2の下方位置に
おいて中空部1aに栓21をしておけば容器体20内に
供給する水溶液10の所要量は十分に少なくて済み、そ
の栓21としては袋体を中空部1a内において膨張させ
る形態のものが好適に採用可能である。
【0019】図4は第4実施形態を示す概念図である。
上記第1〜第3実施形態はいずれも中空杭1に適用して
陽極5をその中空部1a内に配置したものであるが、本
第4実施形態は陽極5を中空杭1の周囲の地中に配置す
るようにしたものである。この場合、陽極5を地中に埋
設するための作業が必要とはなるが、陽極5を内部には
配置することのできない中実杭の場合や、中空杭1では
あっても図4に示しているようにひび割れ2が中空部1
aまでは達しておらずしたがって地下水あるいは地中に
供給した水溶液10が中空部1a内には浸入し得ない場
合にも適用することが可能である。
【0020】以上で本発明の実施形態を説明したが、本
発明は基礎杭のみならず各種の地中コンクリート構造物
に対しても同様に適用可能であることは言うまでもな
い。
【0021】
【発明の効果】請求項1の発明は、電解質成分を含む地
下水の存在下で地中コンクリート構造物中の鉄筋を陰極
としてその近傍に配置した陽極との間に微弱な直流電流
を通電することにより、地下水に電気分解反応を起こさ
せてその反応生成物をひび割れ部に析出させ、その反応
生成物によりひび割れを塞ぐものであるから、ひび割れ
補修をきわめて容易にかつ十分に安価に行うことがで
き、特に地盤を大がかりに掘削するといった作業を必要
としないので従来においては殆ど不可能であった深部に
対する補修も支障なく行い得るものであり、自然の地下
水中に電解質成分が自ずと含まれている臨海部に立地す
る構造物に適用して合理的かつ最適である。
【0022】請求項2の発明は、電解質成分を含む水溶
液を少なくとも補修対象箇所の近傍に人工的に供給する
ので、自然の地下水による電気分解反応が十分に期待で
きない場合にも適用が可能であり、臨海部以外や地下水
位の低い地域に立地する構造物に適用して好適である。
【0023】請求項3の発明は、補修対象の地中コンク
リート構造物を遮水壁により取り囲んでその内側に水溶
液を供給してその水位を補修対象箇所よりも高く維持す
るので、地中に供給した水溶液が周辺へ流出してしまう
無駄を回避できるとともに水位を維持し易い。
【0024】請求項4の発明は、補修対象箇所を取り囲
むように容器体を装着してその内部に水溶液を注入する
とともに容器体内に陽極を配置するので、補修作業を対
象箇所のみに対して局所的に実施することができる。
【0025】請求項5の発明は、中空杭を対象としてそ
の中空部内に陽極を配置するので、中空杭に対するひび
割れ補修作業をきわめて容易にかつ合理的に行い得る。
【0026】請求項6の発明は、陽極を補修対象箇所近
傍の地中に設置するので中空杭等のほ基礎杭のみならず
各種の地中コンクリート構造物に広く適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の第1実施形態を示す図である。
【図2】 本発明の第2実施形態を示す図である。
【図3】 本発明の第3実施形態を示す図である。
【図4】 本発明の第4実施形態を示す図である。
【符号の説明】
1 中空杭(地中コンクリート構造物) 1a 中空部 1b 鉄筋(陰極) 2 ひび割れ 5 陽極 7 直流電源 10 水溶液 12 遮水壁 20 容器体
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 清 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 稲田 裕 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内 (72)発明者 杉田 稔 東京都港区芝浦一丁目2番3号 清水建設 株式会社内

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 地中コンクリート構造物に生じたひび割
    れを補修する方法であって、CaイオンやMgイオン等
    の電解質成分を含む地下水の存在下で、前記地中コンク
    リート構造物中の鉄筋を陰極としてその近傍に配置した
    陽極との間に微弱な直流電流を通電することにより、前
    記地下水に電気分解反応を起こさせてその反応生成物を
    ひび割れ部に析出させ、該反応生成物によりひび割れを
    塞ぐことを特徴とする地中コンクリート構造物の補修方
    法。
  2. 【請求項2】 地中コンクリート構造物に生じたひび割
    れを補修する方法であって、CaイオンやMgイオン等
    の電解質成分を含む水溶液を少なくとも補修対象箇所の
    近傍に供給し、該水溶液の存在下で、前記地中コンクリ
    ート構造物中の鉄筋を陰極としてその近傍に配置した陽
    極との間に微弱な直流電流を通電することにより、前記
    水溶液に電気分解反応を起こさせてその反応生成物をひ
    び割れ部に析出させ、該反応生成物によりひび割れを塞
    ぐことを特徴とする地中コンクリート構造物の補修方
    法。
  3. 【請求項3】 前記地中コンクリート構造物を遮水壁に
    より取り囲み、該遮水壁の内側に前記水溶液を供給して
    その水位を補修対象箇所よりも高く維持することを特徴
    とする請求項2記載の地中コンクリート構造物の補修方
    法。
  4. 【請求項4】 補修対象箇所を取り囲むように容器体を
    装着してその内部に前記水溶液を注入するとともに、該
    容器体内に前記陽極を配置することを特徴とする請求項
    2記載の地中コンクリート構造物の補修方法。
  5. 【請求項5】 前記地中コンクリート構造物が中空杭で
    あり、前記陽極を該中空杭の中空部内に配置することを
    特徴とする請求項1,2,3または4記載の地中コンク
    リート構造物の補修方法。
  6. 【請求項6】 前記陽極を補修対象箇所近傍の地中に設
    置することを特徴とする請求項1,2または3記載の地
    中コンクリート構造物の補修方法。
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