JP2004084459A - コンクリート中空床版の補修・補強工法 - Google Patents
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Abstract
【課題】コンクリート中空床版の舗装面が老朽化したり陥没やクラックが生じたりした場合において、簡単にその補修・補強工事を行えるようにする。
【解決手段】内部に紙管12を埋め込んだ状態で成形され、紙管12によって内部が中空構造とされたコンクリート中空床版10を補修・補強施工するに際し、内部の中空部15まで貫通する充填用の孔18をコンクリート中空床版10に穿孔して充填用の孔18より中空部15にウレタン液を注入して発泡反応させ、中空部15を長手方向において部分的に若しくは全体的に発泡ポリウレタンで充填する。
【選択図】 図1
【解決手段】内部に紙管12を埋め込んだ状態で成形され、紙管12によって内部が中空構造とされたコンクリート中空床版10を補修・補強施工するに際し、内部の中空部15まで貫通する充填用の孔18をコンクリート中空床版10に穿孔して充填用の孔18より中空部15にウレタン液を注入して発泡反応させ、中空部15を長手方向において部分的に若しくは全体的に発泡ポリウレタンで充填する。
【選択図】 図1
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明はコンクリート中空床版の補修・補強工法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
道路橋特に橋長の比較的短い橋では、従来、桁重量軽減のために図7に示すような鉄筋コンクリート中空床版200が広く採用されている。
このコンクリート中空床版200は、内部に管(通常は紙管、以下紙管202として述べる)を埋め込んだ状態で成形され、その紙管202により内部が中空構造とされている。
尚図中204は橋脚を表している。
【0003】
このコンクリート中空床版200の場合、施工不良等によって図8に示すように当初のコンクリート打設時に紙管202が浮き上がりを生じるなどして、その長手方向中間部が上向きに曲がった状態となることがある。
この場合、紙管202の上向きに曲った曲り部205において上側の被りコンクリート203の厚みが薄くなってしまい、被りコンクリート203による支持強度がその薄くなった部分において不足してしまう。
【0004】
アスファルト等の舗装面206は一定期間ごとに張替えが行われ、その際に被りコンクリート203も一部表面が削り取られるため、被りコンクリート203の薄くなった部分はこれによって益々薄くなって支持強度が低下し、そして舗装面206を大型のトラックが通過したときなどに、その荷重に耐え兼ねて被りコンクリート203がある日突然部分的に陥没してしまうことがある(紙管202は一定期間を経過すると風化等により通常は消失する)。
この場合その陥没した部分を補修・補強することが必要となる。
【0005】
鉄筋コンクリート床版の補修・補強工法としては、図9に示すようなものが従来公知である(下記特許文献1)。
この工法は、コンクリート床版208の上面に接着剤を用いて帯状鋼板210を張り付けた上、これを取付金具212にて固定し、その上に増厚コンクリート214を打設するといったものである。
【0006】
しかしながらこの工法の場合、陥没箇所等を部分的に補修ないし補強する工法として適していないのに加えて、この工法では多数の帯状鋼板210及びその固定のための取付金具212が必要で施工にも時間がかかり、またコストも高くなるといった問題がある。
【0007】
また図7,図8に示す中空床版200における内部の中空部207が原因ではない場合においても、例えば老朽化等により部分的に若しくは全体的に舗装面206が悪化したときには、古い舗装面206を除去し、新しく舗装し直すことが必要となる。この除去作業において中空部207が一部露出してしまうことがある。
舗装面206の補修は、幹線道路のような要所である場合、交通量の少ない夜間に行われることも多いが、時間内で終了できずに日中まで補修が継続すると、交通渋滞などの悪影響を及ぼす恐れがあるため、限られた時間内で行う必要がある。
また、一般道においても交通規制は極力短時間であることが望まれる。
【0008】
そこでコンクリート或いは舗装材が中空部207内部に流れ込まないように露出部分に一旦鉄板を敷いた上で、新しいコンクリート打設または舗装を行うようにしている。
しかしながらこの場合、鉄板が下側の下地コンクリートに固定されていないため、新しく舗装した後においてその上を車両が通ったときの輪荷重等により鉄板が長期の間にずれを生じ、そのことが浸水その他の不具合を生じ、そのため再度の補修が必要になるといった問題があった。
【0009】
【特許文献1】
特開平9−59929号公報
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のコンクリート中空床版の補修・補強工法はこのような課題を解決するために案出されたものである。
而して請求項1の工法は、内部に紙管等の管を埋め込んだ状態で成形され、該管によって内部が中空構造とされたコンクリート中空床版の補修・補強工法であって、内部の中空部まで貫通する充填用の孔を通じて該中空部に、比重が1.3以下の軽量充填材を長手方向において部分的に若しくは全体的に充填することを特徴とする。
【0011】
請求項2の工法は、請求項1において、前記軽量充填材の充填用の孔を前記コンクリート中空床版の上面に設け、該上面より前記軽量充填材を該中空部に充填することを特徴とする。
【0012】
請求項3の工法は、請求項1において、前記充填用の孔を前記コンクリート中空床版の下面若しくは側面から前記中空部に向けて上向き又は横向きに穿孔し、下方又は側方より前記軽量充填材を該中空部に充填することを特徴とする。
【0013】
請求項4の工法は、請求項1〜3の何れかにおいて、前記充填用の孔を通じて前記中空部に注入管を挿入し、該注入管を通じて前記中空部に発泡性液剤を注入して発泡反応させ、生じた発泡材にて該中空部を部分的に若しくは全体的に充填することを特徴とする。
【0014】
請求項5の工法は、請求項4において、前記充填用の孔を、前記中空部の長手方向に沿って所定間隔で複数設けるとともに、該充填用の孔と孔との間の位置において、該中空部まで貫通する確認用の孔を設けて、該確認用の孔からの前記発泡性液剤ないし発泡材の漏出により、必要量の該発泡性液剤の注入がなされたことの確認を行うことを特徴とする。
【0015】
請求項6の工法は、請求項4,5の何れかにおいて、前記コンクリート中空床版における外面の前記孔の周りに分離用のシートを張り付けた状態で前記発泡性液剤の注入を行い、注入及び発泡後において該分離用のシートを剥すことを特徴とする。
【0016】
請求項7の工法は、請求項4〜6の何れかにおいて、前記発泡性液剤の注入に用いた注入管を、施工後も前記充填用の孔内に埋込状態で残すことを特徴とする。
【0017】
【作用及び発明の効果】
以上のように本発明は、コンクリート中空床版内部の中空部まで貫通する充填用の孔を通じて中空部を部分的に若しくは全体的に比重が1.3以下の軽量充填材で埋めるもので、本発明によれば、コンクリート中空床版の舗装面が部分的に陥没した場合において、或いはコンクリート中空床版の上面の古い舗装面を剥ぎ取って新しい舗装面を形成するに際し、部分的に中空部が露出しても、従来のようにそこに鉄板を敷いた上でその上に新規のコンクリート打設を行うといったことを要せず、軽量充填材の充填を行って、そのまま新しいコンクリートの打設及び舗装面の施工を行うことができる。
【0018】
即ち本発明によれば、コンクリート中空床版が部分的に陥没を起した場合に簡単に応急処置を施すことができる。
かかる本発明によれば、従来のように鉄板が下側の下地コンクリートに対し長期の間にずれを生じて各種の不具合の原因になるといった問題を解決することができる。
【0019】
本発明においては、上記のような陥没が生じた場合のみならず、予め被りコンクリートの被り厚が薄い箇所を見つけておいて、その部分を事前に補強しておく際に適用することもできるし、或いはまた中空部全長に亘って軽量充填材を充填することにより、所定長さのコンクリート中空床版を全体的に補修・補強するといったことも可能である。
【0020】
また本発明では比重が1.3以下の、コンクリートの比重に対して小さな比重の軽量充填材を中空部に充填するようにしているため、かかる軽量充填材を中空部に充填したとしても、コンクリート中空床版の重量を軽量に維持することができる。
【0021】
また図9に示す従来の補修・補強工法の場合、部分的な補修に適していないのに加えて上記のように多数の帯状鋼板210,取付金具212等が必要で施工コストも高く、また施工時間も長くなるといった問題を有しているのに対し、本発明の工法によれば、コンクリート中空床版全体を補修・補強するに際しても、単に中空部に軽量充填材を充填し、新規舗装を行うことで施工完了できるため、施工が簡単で施工のための所要時間も短く、また施工コストも安価である利点を有する。
【0022】
ここで軽量充填材は比重が0.5以下のものが望ましい。
また下限については比重が0.01以上が望ましく、より望ましくは比重0.02以上である。
【0023】
また軽量充填材としては発泡ポリウレタン,発泡ポリスチレン,発泡ビニル,RIM発泡樹脂,発泡ポリプロピレン,発泡ポリエチレン,発泡ABS等の発泡樹脂その他の有機発泡材や、発泡モルタル,シラスバルン,酸化チタンバルン,ガラスバルン等の無機発泡材等を単独又は複数の組み合わせで好適に用いることができる。
これらの中で特に好適なのは発泡ポリウレタンである。
【0024】
発泡ポリウレタン、即ちウレタン発泡材は軽量なもので、かかる発泡ポリウレタンを中空部に充填したとしてもコンクリート中空床版の重量は殆ど変化なく、コンクリート中空床版の有する特長、即ち軽量である特長をそのまま保持することができる。
【0025】
ここでウレタン液(発泡性液剤)としては、発泡材の密度が0.03〜0.2t/m3程度の低密度,自由発泡倍率が3〜50倍、好ましくは9〜15倍程度,圧縮強度が輪荷重応力相当0.2〜1.0N/mm2ないしそれ以上(望ましくは1.0N/mm2以上)の強度のものを好適に用いることができる。
【0026】
このウレタン液として適当なものを選択することで、例えば10数秒で発泡反応開始し、1〜2分程度で発泡反応終了し、また1時間程度で略所定の強度が得られるものを用いることで、補修必要部分のみ発泡ポリウレタンを充填することが可能且つ容易で、施工時間を短く、施工コストも安価に抑えることができる。
また発泡ポリウレタンによって通常のコンクリート並みの長期安定強度が得られ、補修工事として恒久対策になり得る利点がある。
【0027】
本発明においては、コンクリート中空床版の上面に充填用の孔を設けてその上面より軽量充填材を中空部に部分的に若しくは全体的に充填するようになすことができる(請求項2)。
この場合コンクリート中空床版の上面において作業ができるため、作業性が良好である。
【0028】
一方本発明においては、充填用の孔をコンクリート中空床版の下面若しくは側面から中空部に向けて上向き又は横向きに穿孔し、下方又は側方から軽量充填材を中空部に充填するようになすこともできる(請求項3)。
このようになした場合、交通規制を行うことなく施工することが可能であり、これに伴って工期的な制限が少ない利点が得られる。
【0029】
本発明においては、上記充填用の孔を通じて中空部に注入管を挿入し、その注入管を通じて中空部に発泡性液剤を注入して発泡反応させ、生じた発泡材にて中空部を部分的に若しくは全体的に埋めるようになすことができる(請求項4)。この請求項4の工法は、特に中空部全長に亘ってその内部に軽量充填材としての発泡材を充填する場合に適用して好適である。
【0030】
この場合において、充填用の孔と孔との間の位置に中空部まで貫通する確認用の孔を設け、その確認用の孔からの発泡性液剤ないし発泡材の漏出により、内部に必要量の発泡性液剤の注入がなされたか否かを容易に確認することができる(請求項5)。
これにより中空部に確実に所定必要量の発泡性液剤を注入し、その発泡材にて中空部を十分に埋めて(充填して)補強作業することができる。
【0031】
尚確認用の孔からの発泡性液剤ないし発泡材の漏出による確認に代えて、例えば棒状の部材で中空部を突いて、その中空部が発泡材で充填されているか否かを確認するようになすこともできる。
【0032】
次に請求項6は、コンクリート中空床版における外面の充填用等の上記孔の周りに分離用のシートを張り付けた状態で発泡性液剤の注入を行い、注入及び発泡後において分離用のシートを剥すもので、このようにすることにより、確認用の孔等から溢れた発泡性液剤ないしその発泡材、或いは充填用の孔周りの発泡性液剤ないし発泡材を施工面に付着させることなく、分離用のシートを剥すだけで簡単に施工面から除去でき、施工作業を簡略化することができる。
【0033】
本発明においては、中空部への発泡性液剤の注入に用いた注入管を取り出すことなく、施工後もそのまま中空部及び充填用の孔内に埋込状態で残しておくことができる(請求項7)。
このようにすることで施工を更に簡単化することができる。
【0034】
【実施例】
次に本発明をコンクリート中空床版における中空部への、軽量充填材としての発泡ポリウレタンの充填に適用した場合の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図1において、10はプレキャストコンクリート製のコンクリート中空床版で、図中12はコンクリート14内部に埋設された紙管であり、16はアスファルト等の舗装面である。
このコンクリート中空床版10は、紙管12内部が空洞状態とされることによって全体が軽量化されている。
【0035】
尚この紙管12は、コンクリート中空床版10が成形後長期間を経ている場合には風化等により通常は消失している。
但しここでは紙管12がコンクリート中空床版10内部に未だ残っているものとして説明する。
【0036】
本例では、先ず図1(I)に示しているように紙管12内の中空部15の長手方向に沿って複数の充填用の孔(注入孔)18を所定ピッチP(ここではP=2m)で上面の舗装面(施工面)16から中空部15に向って下向きに穿孔する。また充填用の孔18と18との間の位置において、確認用の孔20を中空部15内部まで貫通する状態で穿孔する。
【0037】
続いて、図1(II)に示しているように充填用の孔18及び確認用の孔20周りにビニールシート等の剥離シート22を固定用のテープ24等にて張り付け、そして何れかの充填用の孔18、例えば図中右端の充填用の孔18に注入管26を挿通し、更にコーキング作業して注入管26をセットする。
【0038】
図2にその注入管26の構成が具体的に示してある。
同図に示しているように注入管26は、その主要素となる中空の管体27を有している。
この管体27の先端側には複数の貫通の吐出孔28が形成されている。
【0039】
一方管体27の基端側の内部にはスタティックミキサー30が挿入されている。
ここでスタティックミキサー30は、後に説明するウレタン液(発泡性液剤)のA液とB液とを混合するためのものである。
このスタティックミキサー30は、ここでは特公平7−35720に開示のものが用いられている。
【0040】
具体的にはこのスタティックミキサー30は、軸体32と、正面視においてその右半分または左半分に設けられた一重羽根34と、その反対側の半分、即ち左半分または右半分に設けられたV字状をなす二重羽根36と、リング状取付座38とを有しており、ウレタン液のA液とB液とが図中右方向に流れる過程でそれら一重羽根34と二重羽根36との作用でそれらA液とB液とを混合し、A液とB液とを混合状態で管体27の先端側へと流通せしめる。
【0041】
この注入管26には、接続金具40,42を介してホース44,46が接続され、それらホース44,46のそれぞれを通じて送られて来たウレタン液のA液とB液とが共に管体27内部に流入させられる。
流入したA液とB液とはスタティックミキサー30で混合された上、複数の吐出孔28から外部に吐出される。
【0042】
さて図1(II)に示しているように注入管26をセットしたら、続いてその注入管26からウレタン液を中空部15内部に注入する。
この例ではウレタン液として自由発泡倍率が12±3倍,1軸圧縮強度が1N/mm2以上,発泡材密度が0.08〜0.13t/m3,混合比重1.18のものを用いている。
またA液(主剤液)としてポリオールを、またB液(硬化剤液)としてイソシアネートを用いている。
【0043】
このウレタン液は15秒程度(20℃)で発泡反応開始し、1分半程度で反応が終了する。
その間にウレタン液の流れる距離は2,3m程度であり、そこでこの例では2m間隔で充填用の孔18及び確認用の孔20を設けている。
【0044】
さて注入管26から吐出されたウレタン液、即ち中空部15内部に注入されたウレタン液は、図1(III)に示しているように発泡反応開始して体積膨張し、図3(IV)に示しているようにその一部が確認用の孔20から舗装面16上に漏出する。
そしてこの確認用の孔20からのウレタン液ないし発泡材の漏出によって、中空部15内部の予定した部分に発泡ポリウレタンが充填されたことを外部から簡単に知ることができる。
【0045】
さてこのようにして1つの充填用の孔18からのウレタン液の注入及び発泡反応を終えたところで、図3(V)に示しているように次の充填用の孔18を通じて注入管26から再びウレタン液の注入及び発泡反応を行わせる。
そして次々と同様の操作を繰り返して行き(図3(VI)及び図4(VII)参照)、最終的に中空部15の内部全体を発泡ポリウレタンで充填する。
図4(VIII)はそれら作業が終了した状態を示している。
【0046】
続いて本例では、図4(IX)に示しているように舗装面16からはみ出した注入管26を切断し、また併せて各孔周りに張り付けてある剥離シート22を路面から引き剥がす。
これによって確認用の孔20から溢れ出したウレタン液ないしその発泡材、また充填用の孔18周りのウレタン液ないし発泡材を簡単に取り除くことができる。
【0047】
尚、充填用の孔18を通じて挿通状態の注入管26は、その後充填用の孔18より取り出すことなくそのまま埋込状態で残される。即ち注入管26は嵌め殺し状態とされる。
そのため、この例では注入管26として管体27及びスタティックミキサー30が安価な樹脂材(管体27は塩化ビニル管)で構成されている。
【0048】
以上のようにして中空部15内部に発泡ポリウレタンを充填したら、次に古い舗装面16を除去し、続いて新しくコンクリート打設及び新規の舗装を行う。
以上は中空部15内部全体に亘って発泡ポリウレタンを充填する場合の例であるが、本発明においては図5に示しているように中空部15内部に部分的に発泡ポリウレタンを充填し、部分的に補修・補強を行うといったことも勿論可能である。
【0049】
かかる本例のコンクリート中空床版10の補修・補強工法によれば、従来のように鉄板を敷いた上でその上に新規のコンクリート打設を行うといったことを要せず、中空部15内部に発泡ポリウレタンの充填を行ってそのまま新しいコンクリートの打設及び舗装面の施工を行うことができる。
即ち本例によれば、コンクリート中空床版10が部分的に陥没を起した場合において、簡単に応急処置を施すことができる。
本例によれば、従来のように鉄板が下側の下地コンクリートに対し長期の間にずれを生じて各種の不具合の原因になるといった問題を解決できる。
【0050】
また図9に示す従来の補修・補強工法の場合、部分的な補修に適していないのに加えて多数の帯状鋼板210,取付金具212等が必要で施工コストも高く、また施工時間も長くなるといった問題を有しているのに対し、本例の工法によれば、コンクリート中空床版10全体を補修・補強するに際しても単に中空部15にウレタン液を注入して中空部15内部を発泡ポリウレタンにて充填し、新規舗装を行うことで施工完了できるため施工が簡単で施工のための所要時間も短く、また施工コストも安価である利点を有する。
【0051】
また本例では、発泡ポリウレタンを中空部15に充填しているので、コンクリート中空床版10の重量は殆ど増加せず、しかも施工時間を短く、施工コストも安価に抑えることができる。
また発泡ポリウレタンによって通常のコンクリート並みの長期安定強度が得られ、補修工事として恒久対策になり得る利点がある。
【0052】
また本例においては、コンクリート中空床版10の上面より充填用の孔18を中空部15に向けて穿孔し、その上面よりウレタン液を注入して中空部15を部分的に若しくは全体的に発泡ポリウレタンにて充填するようになしているため、コンクリート中空床版10の上面で作業し得て、作業性が良好である。
【0053】
更に本例においては、コンクリート中空床版10における外面の充填用の孔18,確認用の孔20の周りに剥離シート22を張り付けた状態でウレタン液の注入を行い、注入及び発泡後において剥離シート22を剥すようにしていることから、充填用の孔18や確認用の孔20周りにおいてウレタン液ないしその発泡材が舗装面16に付着したまま残ったり、或いは付着したウレタン液や発泡材を除去する作業を省略でき、施工作業を簡略化することができる。
【0054】
また本例においては、中空部15へのウレタン液の注入に用いた注入管26を取り出すことなく、施工後もそのまま中空部15及び充填用の孔18内に埋込状態で残しておくため、施工を更に簡単化することができる。
【0055】
以上はコンクリート中空床版10の上面からの施工、即ち上方からの施工の例であるが、本発明においては側方からの施工又は下方からの施工も可能である。
図6はその下方からの施工の例を示したものである。
【0056】
この例では、図6(I)に示しているようにコンクリート中空床版10の下面から中空部15に向かって貫通の充填用の孔18を穿孔し、またこれより所定距離離れた位置において確認用の孔20を設けている。
そして充填用の孔18を通じて注入管26を下方から上向きに挿入して、注入管26の先端部を中空部15内の上部に位置させ、その吐出孔28からウレタン液を中空部15内部に注入する。
【0057】
また確認用の孔20を通じて漏出管48を中空部15内に挿入し、注入したウレタン液ないし発泡材(発泡ポリウレタン)を、この漏出管48を通じて中空部15の外部、具体的にはコンクリート中空床版10の下方に漏出させるようにする。
【0058】
尚、このようにウレタン液ないし発泡材を確認用の孔20から漏出させるのに代えて、棒状の部材を確認用の孔20等を通じて中空部15内に突き上げ、中空部15内部が発泡材で充填されているか否かを確認するようになすこともできる。
【0059】
例えば確認用の孔20に至ったときにはウレタン液が既に発泡している場合もあり、この場合ウレタン液が確認用の孔20から外部に漏出しないこととなる。このような場合において、棒状の部材で内部を突き上げることによって、中空部15が発泡材で充填されているか否かを確認することが可能となる。
【0060】
本例のコンクリート中空床版10の補修・補強工法によれば、交通規制を行うことなく施工することが可能であり、これに伴って工期的な制限が少ない利点が得られる。
【0061】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明は発泡性液剤として上記のウレタン液以外の各種液剤を用いることが可能であるし、また軽量充填材として上記発泡ポリウレタン以外の各種のものを用いることが可能であるなど、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のコンクリート中空床版の補修・補強工法の手順説明図である。
【図2】図1における注入管の構成を周辺部とともに示す図である。
【図3】図1に続く手順説明図である。
【図4】図3に続く手順説明図である。
【図5】本発明の他の実施例方法の説明図である。
【図6】本発明の更に他の実施例のコンクリート中空床版の補修・補強工法の手順説明図である。
【図7】コンクリート中空床版を示す図である。
【図8】図6の紙管が曲って施工された状態を示す図である。
【図9】従来のコンクリート床版の補修・補強工法の一例を示す図である。
【符号の説明】
10 コンクリート中空床版
12 紙管
15 中空部
18 充填用の孔
20 確認用の孔
22 剥離シート(分離シート)
26 注入管
【発明の属する技術分野】
この発明はコンクリート中空床版の補修・補強工法に関する。
【0002】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
道路橋特に橋長の比較的短い橋では、従来、桁重量軽減のために図7に示すような鉄筋コンクリート中空床版200が広く採用されている。
このコンクリート中空床版200は、内部に管(通常は紙管、以下紙管202として述べる)を埋め込んだ状態で成形され、その紙管202により内部が中空構造とされている。
尚図中204は橋脚を表している。
【0003】
このコンクリート中空床版200の場合、施工不良等によって図8に示すように当初のコンクリート打設時に紙管202が浮き上がりを生じるなどして、その長手方向中間部が上向きに曲がった状態となることがある。
この場合、紙管202の上向きに曲った曲り部205において上側の被りコンクリート203の厚みが薄くなってしまい、被りコンクリート203による支持強度がその薄くなった部分において不足してしまう。
【0004】
アスファルト等の舗装面206は一定期間ごとに張替えが行われ、その際に被りコンクリート203も一部表面が削り取られるため、被りコンクリート203の薄くなった部分はこれによって益々薄くなって支持強度が低下し、そして舗装面206を大型のトラックが通過したときなどに、その荷重に耐え兼ねて被りコンクリート203がある日突然部分的に陥没してしまうことがある(紙管202は一定期間を経過すると風化等により通常は消失する)。
この場合その陥没した部分を補修・補強することが必要となる。
【0005】
鉄筋コンクリート床版の補修・補強工法としては、図9に示すようなものが従来公知である(下記特許文献1)。
この工法は、コンクリート床版208の上面に接着剤を用いて帯状鋼板210を張り付けた上、これを取付金具212にて固定し、その上に増厚コンクリート214を打設するといったものである。
【0006】
しかしながらこの工法の場合、陥没箇所等を部分的に補修ないし補強する工法として適していないのに加えて、この工法では多数の帯状鋼板210及びその固定のための取付金具212が必要で施工にも時間がかかり、またコストも高くなるといった問題がある。
【0007】
また図7,図8に示す中空床版200における内部の中空部207が原因ではない場合においても、例えば老朽化等により部分的に若しくは全体的に舗装面206が悪化したときには、古い舗装面206を除去し、新しく舗装し直すことが必要となる。この除去作業において中空部207が一部露出してしまうことがある。
舗装面206の補修は、幹線道路のような要所である場合、交通量の少ない夜間に行われることも多いが、時間内で終了できずに日中まで補修が継続すると、交通渋滞などの悪影響を及ぼす恐れがあるため、限られた時間内で行う必要がある。
また、一般道においても交通規制は極力短時間であることが望まれる。
【0008】
そこでコンクリート或いは舗装材が中空部207内部に流れ込まないように露出部分に一旦鉄板を敷いた上で、新しいコンクリート打設または舗装を行うようにしている。
しかしながらこの場合、鉄板が下側の下地コンクリートに固定されていないため、新しく舗装した後においてその上を車両が通ったときの輪荷重等により鉄板が長期の間にずれを生じ、そのことが浸水その他の不具合を生じ、そのため再度の補修が必要になるといった問題があった。
【0009】
【特許文献1】
特開平9−59929号公報
【0010】
【課題を解決するための手段】
本発明のコンクリート中空床版の補修・補強工法はこのような課題を解決するために案出されたものである。
而して請求項1の工法は、内部に紙管等の管を埋め込んだ状態で成形され、該管によって内部が中空構造とされたコンクリート中空床版の補修・補強工法であって、内部の中空部まで貫通する充填用の孔を通じて該中空部に、比重が1.3以下の軽量充填材を長手方向において部分的に若しくは全体的に充填することを特徴とする。
【0011】
請求項2の工法は、請求項1において、前記軽量充填材の充填用の孔を前記コンクリート中空床版の上面に設け、該上面より前記軽量充填材を該中空部に充填することを特徴とする。
【0012】
請求項3の工法は、請求項1において、前記充填用の孔を前記コンクリート中空床版の下面若しくは側面から前記中空部に向けて上向き又は横向きに穿孔し、下方又は側方より前記軽量充填材を該中空部に充填することを特徴とする。
【0013】
請求項4の工法は、請求項1〜3の何れかにおいて、前記充填用の孔を通じて前記中空部に注入管を挿入し、該注入管を通じて前記中空部に発泡性液剤を注入して発泡反応させ、生じた発泡材にて該中空部を部分的に若しくは全体的に充填することを特徴とする。
【0014】
請求項5の工法は、請求項4において、前記充填用の孔を、前記中空部の長手方向に沿って所定間隔で複数設けるとともに、該充填用の孔と孔との間の位置において、該中空部まで貫通する確認用の孔を設けて、該確認用の孔からの前記発泡性液剤ないし発泡材の漏出により、必要量の該発泡性液剤の注入がなされたことの確認を行うことを特徴とする。
【0015】
請求項6の工法は、請求項4,5の何れかにおいて、前記コンクリート中空床版における外面の前記孔の周りに分離用のシートを張り付けた状態で前記発泡性液剤の注入を行い、注入及び発泡後において該分離用のシートを剥すことを特徴とする。
【0016】
請求項7の工法は、請求項4〜6の何れかにおいて、前記発泡性液剤の注入に用いた注入管を、施工後も前記充填用の孔内に埋込状態で残すことを特徴とする。
【0017】
【作用及び発明の効果】
以上のように本発明は、コンクリート中空床版内部の中空部まで貫通する充填用の孔を通じて中空部を部分的に若しくは全体的に比重が1.3以下の軽量充填材で埋めるもので、本発明によれば、コンクリート中空床版の舗装面が部分的に陥没した場合において、或いはコンクリート中空床版の上面の古い舗装面を剥ぎ取って新しい舗装面を形成するに際し、部分的に中空部が露出しても、従来のようにそこに鉄板を敷いた上でその上に新規のコンクリート打設を行うといったことを要せず、軽量充填材の充填を行って、そのまま新しいコンクリートの打設及び舗装面の施工を行うことができる。
【0018】
即ち本発明によれば、コンクリート中空床版が部分的に陥没を起した場合に簡単に応急処置を施すことができる。
かかる本発明によれば、従来のように鉄板が下側の下地コンクリートに対し長期の間にずれを生じて各種の不具合の原因になるといった問題を解決することができる。
【0019】
本発明においては、上記のような陥没が生じた場合のみならず、予め被りコンクリートの被り厚が薄い箇所を見つけておいて、その部分を事前に補強しておく際に適用することもできるし、或いはまた中空部全長に亘って軽量充填材を充填することにより、所定長さのコンクリート中空床版を全体的に補修・補強するといったことも可能である。
【0020】
また本発明では比重が1.3以下の、コンクリートの比重に対して小さな比重の軽量充填材を中空部に充填するようにしているため、かかる軽量充填材を中空部に充填したとしても、コンクリート中空床版の重量を軽量に維持することができる。
【0021】
また図9に示す従来の補修・補強工法の場合、部分的な補修に適していないのに加えて上記のように多数の帯状鋼板210,取付金具212等が必要で施工コストも高く、また施工時間も長くなるといった問題を有しているのに対し、本発明の工法によれば、コンクリート中空床版全体を補修・補強するに際しても、単に中空部に軽量充填材を充填し、新規舗装を行うことで施工完了できるため、施工が簡単で施工のための所要時間も短く、また施工コストも安価である利点を有する。
【0022】
ここで軽量充填材は比重が0.5以下のものが望ましい。
また下限については比重が0.01以上が望ましく、より望ましくは比重0.02以上である。
【0023】
また軽量充填材としては発泡ポリウレタン,発泡ポリスチレン,発泡ビニル,RIM発泡樹脂,発泡ポリプロピレン,発泡ポリエチレン,発泡ABS等の発泡樹脂その他の有機発泡材や、発泡モルタル,シラスバルン,酸化チタンバルン,ガラスバルン等の無機発泡材等を単独又は複数の組み合わせで好適に用いることができる。
これらの中で特に好適なのは発泡ポリウレタンである。
【0024】
発泡ポリウレタン、即ちウレタン発泡材は軽量なもので、かかる発泡ポリウレタンを中空部に充填したとしてもコンクリート中空床版の重量は殆ど変化なく、コンクリート中空床版の有する特長、即ち軽量である特長をそのまま保持することができる。
【0025】
ここでウレタン液(発泡性液剤)としては、発泡材の密度が0.03〜0.2t/m3程度の低密度,自由発泡倍率が3〜50倍、好ましくは9〜15倍程度,圧縮強度が輪荷重応力相当0.2〜1.0N/mm2ないしそれ以上(望ましくは1.0N/mm2以上)の強度のものを好適に用いることができる。
【0026】
このウレタン液として適当なものを選択することで、例えば10数秒で発泡反応開始し、1〜2分程度で発泡反応終了し、また1時間程度で略所定の強度が得られるものを用いることで、補修必要部分のみ発泡ポリウレタンを充填することが可能且つ容易で、施工時間を短く、施工コストも安価に抑えることができる。
また発泡ポリウレタンによって通常のコンクリート並みの長期安定強度が得られ、補修工事として恒久対策になり得る利点がある。
【0027】
本発明においては、コンクリート中空床版の上面に充填用の孔を設けてその上面より軽量充填材を中空部に部分的に若しくは全体的に充填するようになすことができる(請求項2)。
この場合コンクリート中空床版の上面において作業ができるため、作業性が良好である。
【0028】
一方本発明においては、充填用の孔をコンクリート中空床版の下面若しくは側面から中空部に向けて上向き又は横向きに穿孔し、下方又は側方から軽量充填材を中空部に充填するようになすこともできる(請求項3)。
このようになした場合、交通規制を行うことなく施工することが可能であり、これに伴って工期的な制限が少ない利点が得られる。
【0029】
本発明においては、上記充填用の孔を通じて中空部に注入管を挿入し、その注入管を通じて中空部に発泡性液剤を注入して発泡反応させ、生じた発泡材にて中空部を部分的に若しくは全体的に埋めるようになすことができる(請求項4)。この請求項4の工法は、特に中空部全長に亘ってその内部に軽量充填材としての発泡材を充填する場合に適用して好適である。
【0030】
この場合において、充填用の孔と孔との間の位置に中空部まで貫通する確認用の孔を設け、その確認用の孔からの発泡性液剤ないし発泡材の漏出により、内部に必要量の発泡性液剤の注入がなされたか否かを容易に確認することができる(請求項5)。
これにより中空部に確実に所定必要量の発泡性液剤を注入し、その発泡材にて中空部を十分に埋めて(充填して)補強作業することができる。
【0031】
尚確認用の孔からの発泡性液剤ないし発泡材の漏出による確認に代えて、例えば棒状の部材で中空部を突いて、その中空部が発泡材で充填されているか否かを確認するようになすこともできる。
【0032】
次に請求項6は、コンクリート中空床版における外面の充填用等の上記孔の周りに分離用のシートを張り付けた状態で発泡性液剤の注入を行い、注入及び発泡後において分離用のシートを剥すもので、このようにすることにより、確認用の孔等から溢れた発泡性液剤ないしその発泡材、或いは充填用の孔周りの発泡性液剤ないし発泡材を施工面に付着させることなく、分離用のシートを剥すだけで簡単に施工面から除去でき、施工作業を簡略化することができる。
【0033】
本発明においては、中空部への発泡性液剤の注入に用いた注入管を取り出すことなく、施工後もそのまま中空部及び充填用の孔内に埋込状態で残しておくことができる(請求項7)。
このようにすることで施工を更に簡単化することができる。
【0034】
【実施例】
次に本発明をコンクリート中空床版における中空部への、軽量充填材としての発泡ポリウレタンの充填に適用した場合の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図1において、10はプレキャストコンクリート製のコンクリート中空床版で、図中12はコンクリート14内部に埋設された紙管であり、16はアスファルト等の舗装面である。
このコンクリート中空床版10は、紙管12内部が空洞状態とされることによって全体が軽量化されている。
【0035】
尚この紙管12は、コンクリート中空床版10が成形後長期間を経ている場合には風化等により通常は消失している。
但しここでは紙管12がコンクリート中空床版10内部に未だ残っているものとして説明する。
【0036】
本例では、先ず図1(I)に示しているように紙管12内の中空部15の長手方向に沿って複数の充填用の孔(注入孔)18を所定ピッチP(ここではP=2m)で上面の舗装面(施工面)16から中空部15に向って下向きに穿孔する。また充填用の孔18と18との間の位置において、確認用の孔20を中空部15内部まで貫通する状態で穿孔する。
【0037】
続いて、図1(II)に示しているように充填用の孔18及び確認用の孔20周りにビニールシート等の剥離シート22を固定用のテープ24等にて張り付け、そして何れかの充填用の孔18、例えば図中右端の充填用の孔18に注入管26を挿通し、更にコーキング作業して注入管26をセットする。
【0038】
図2にその注入管26の構成が具体的に示してある。
同図に示しているように注入管26は、その主要素となる中空の管体27を有している。
この管体27の先端側には複数の貫通の吐出孔28が形成されている。
【0039】
一方管体27の基端側の内部にはスタティックミキサー30が挿入されている。
ここでスタティックミキサー30は、後に説明するウレタン液(発泡性液剤)のA液とB液とを混合するためのものである。
このスタティックミキサー30は、ここでは特公平7−35720に開示のものが用いられている。
【0040】
具体的にはこのスタティックミキサー30は、軸体32と、正面視においてその右半分または左半分に設けられた一重羽根34と、その反対側の半分、即ち左半分または右半分に設けられたV字状をなす二重羽根36と、リング状取付座38とを有しており、ウレタン液のA液とB液とが図中右方向に流れる過程でそれら一重羽根34と二重羽根36との作用でそれらA液とB液とを混合し、A液とB液とを混合状態で管体27の先端側へと流通せしめる。
【0041】
この注入管26には、接続金具40,42を介してホース44,46が接続され、それらホース44,46のそれぞれを通じて送られて来たウレタン液のA液とB液とが共に管体27内部に流入させられる。
流入したA液とB液とはスタティックミキサー30で混合された上、複数の吐出孔28から外部に吐出される。
【0042】
さて図1(II)に示しているように注入管26をセットしたら、続いてその注入管26からウレタン液を中空部15内部に注入する。
この例ではウレタン液として自由発泡倍率が12±3倍,1軸圧縮強度が1N/mm2以上,発泡材密度が0.08〜0.13t/m3,混合比重1.18のものを用いている。
またA液(主剤液)としてポリオールを、またB液(硬化剤液)としてイソシアネートを用いている。
【0043】
このウレタン液は15秒程度(20℃)で発泡反応開始し、1分半程度で反応が終了する。
その間にウレタン液の流れる距離は2,3m程度であり、そこでこの例では2m間隔で充填用の孔18及び確認用の孔20を設けている。
【0044】
さて注入管26から吐出されたウレタン液、即ち中空部15内部に注入されたウレタン液は、図1(III)に示しているように発泡反応開始して体積膨張し、図3(IV)に示しているようにその一部が確認用の孔20から舗装面16上に漏出する。
そしてこの確認用の孔20からのウレタン液ないし発泡材の漏出によって、中空部15内部の予定した部分に発泡ポリウレタンが充填されたことを外部から簡単に知ることができる。
【0045】
さてこのようにして1つの充填用の孔18からのウレタン液の注入及び発泡反応を終えたところで、図3(V)に示しているように次の充填用の孔18を通じて注入管26から再びウレタン液の注入及び発泡反応を行わせる。
そして次々と同様の操作を繰り返して行き(図3(VI)及び図4(VII)参照)、最終的に中空部15の内部全体を発泡ポリウレタンで充填する。
図4(VIII)はそれら作業が終了した状態を示している。
【0046】
続いて本例では、図4(IX)に示しているように舗装面16からはみ出した注入管26を切断し、また併せて各孔周りに張り付けてある剥離シート22を路面から引き剥がす。
これによって確認用の孔20から溢れ出したウレタン液ないしその発泡材、また充填用の孔18周りのウレタン液ないし発泡材を簡単に取り除くことができる。
【0047】
尚、充填用の孔18を通じて挿通状態の注入管26は、その後充填用の孔18より取り出すことなくそのまま埋込状態で残される。即ち注入管26は嵌め殺し状態とされる。
そのため、この例では注入管26として管体27及びスタティックミキサー30が安価な樹脂材(管体27は塩化ビニル管)で構成されている。
【0048】
以上のようにして中空部15内部に発泡ポリウレタンを充填したら、次に古い舗装面16を除去し、続いて新しくコンクリート打設及び新規の舗装を行う。
以上は中空部15内部全体に亘って発泡ポリウレタンを充填する場合の例であるが、本発明においては図5に示しているように中空部15内部に部分的に発泡ポリウレタンを充填し、部分的に補修・補強を行うといったことも勿論可能である。
【0049】
かかる本例のコンクリート中空床版10の補修・補強工法によれば、従来のように鉄板を敷いた上でその上に新規のコンクリート打設を行うといったことを要せず、中空部15内部に発泡ポリウレタンの充填を行ってそのまま新しいコンクリートの打設及び舗装面の施工を行うことができる。
即ち本例によれば、コンクリート中空床版10が部分的に陥没を起した場合において、簡単に応急処置を施すことができる。
本例によれば、従来のように鉄板が下側の下地コンクリートに対し長期の間にずれを生じて各種の不具合の原因になるといった問題を解決できる。
【0050】
また図9に示す従来の補修・補強工法の場合、部分的な補修に適していないのに加えて多数の帯状鋼板210,取付金具212等が必要で施工コストも高く、また施工時間も長くなるといった問題を有しているのに対し、本例の工法によれば、コンクリート中空床版10全体を補修・補強するに際しても単に中空部15にウレタン液を注入して中空部15内部を発泡ポリウレタンにて充填し、新規舗装を行うことで施工完了できるため施工が簡単で施工のための所要時間も短く、また施工コストも安価である利点を有する。
【0051】
また本例では、発泡ポリウレタンを中空部15に充填しているので、コンクリート中空床版10の重量は殆ど増加せず、しかも施工時間を短く、施工コストも安価に抑えることができる。
また発泡ポリウレタンによって通常のコンクリート並みの長期安定強度が得られ、補修工事として恒久対策になり得る利点がある。
【0052】
また本例においては、コンクリート中空床版10の上面より充填用の孔18を中空部15に向けて穿孔し、その上面よりウレタン液を注入して中空部15を部分的に若しくは全体的に発泡ポリウレタンにて充填するようになしているため、コンクリート中空床版10の上面で作業し得て、作業性が良好である。
【0053】
更に本例においては、コンクリート中空床版10における外面の充填用の孔18,確認用の孔20の周りに剥離シート22を張り付けた状態でウレタン液の注入を行い、注入及び発泡後において剥離シート22を剥すようにしていることから、充填用の孔18や確認用の孔20周りにおいてウレタン液ないしその発泡材が舗装面16に付着したまま残ったり、或いは付着したウレタン液や発泡材を除去する作業を省略でき、施工作業を簡略化することができる。
【0054】
また本例においては、中空部15へのウレタン液の注入に用いた注入管26を取り出すことなく、施工後もそのまま中空部15及び充填用の孔18内に埋込状態で残しておくため、施工を更に簡単化することができる。
【0055】
以上はコンクリート中空床版10の上面からの施工、即ち上方からの施工の例であるが、本発明においては側方からの施工又は下方からの施工も可能である。
図6はその下方からの施工の例を示したものである。
【0056】
この例では、図6(I)に示しているようにコンクリート中空床版10の下面から中空部15に向かって貫通の充填用の孔18を穿孔し、またこれより所定距離離れた位置において確認用の孔20を設けている。
そして充填用の孔18を通じて注入管26を下方から上向きに挿入して、注入管26の先端部を中空部15内の上部に位置させ、その吐出孔28からウレタン液を中空部15内部に注入する。
【0057】
また確認用の孔20を通じて漏出管48を中空部15内に挿入し、注入したウレタン液ないし発泡材(発泡ポリウレタン)を、この漏出管48を通じて中空部15の外部、具体的にはコンクリート中空床版10の下方に漏出させるようにする。
【0058】
尚、このようにウレタン液ないし発泡材を確認用の孔20から漏出させるのに代えて、棒状の部材を確認用の孔20等を通じて中空部15内に突き上げ、中空部15内部が発泡材で充填されているか否かを確認するようになすこともできる。
【0059】
例えば確認用の孔20に至ったときにはウレタン液が既に発泡している場合もあり、この場合ウレタン液が確認用の孔20から外部に漏出しないこととなる。このような場合において、棒状の部材で内部を突き上げることによって、中空部15が発泡材で充填されているか否かを確認することが可能となる。
【0060】
本例のコンクリート中空床版10の補修・補強工法によれば、交通規制を行うことなく施工することが可能であり、これに伴って工期的な制限が少ない利点が得られる。
【0061】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示であり、本発明は発泡性液剤として上記のウレタン液以外の各種液剤を用いることが可能であるし、また軽量充填材として上記発泡ポリウレタン以外の各種のものを用いることが可能であるなど、本発明はその主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた態様で実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例のコンクリート中空床版の補修・補強工法の手順説明図である。
【図2】図1における注入管の構成を周辺部とともに示す図である。
【図3】図1に続く手順説明図である。
【図4】図3に続く手順説明図である。
【図5】本発明の他の実施例方法の説明図である。
【図6】本発明の更に他の実施例のコンクリート中空床版の補修・補強工法の手順説明図である。
【図7】コンクリート中空床版を示す図である。
【図8】図6の紙管が曲って施工された状態を示す図である。
【図9】従来のコンクリート床版の補修・補強工法の一例を示す図である。
【符号の説明】
10 コンクリート中空床版
12 紙管
15 中空部
18 充填用の孔
20 確認用の孔
22 剥離シート(分離シート)
26 注入管
Claims (7)
- 内部に紙管等の管を埋め込んだ状態で成形され、該管によって内部が中空構造とされたコンクリート中空床版の補修・補強工法であって、
内部の中空部まで貫通する充填用の孔を通じて該中空部に、比重が1.3以下の軽量充填材を長手方向において部分的に若しくは全体的に充填することを特徴とするコンクリート中空床版の補修・補強工法。 - 請求項1において、前記軽量充填材の充填用の孔を前記コンクリート中空床版の上面に設け、該上面より前記軽量充填材を該中空部に充填することを特徴とするコンクリート中空床版の補修・補強工法。
- 請求項1において、前記充填用の孔を前記コンクリート中空床版の下面若しくは側面から前記中空部に向けて上向き又は横向きに穿孔し、下方又は側方より前記軽量充填材を該中空部に充填することを特徴とするコンクリート中空床版の補修・補強工法。
- 請求項1〜3の何れかにおいて、前記充填用の孔を通じて前記中空部に注入管を挿入し、該注入管を通じて前記中空部に発泡性液剤を注入して発泡反応させ、生じた発泡材にて該中空部を部分的に若しくは全体的に充填することを特徴とするコンクリート中空床版の補修・補強工法。
- 請求項4において、前記充填用の孔を、前記中空部の長手方向に沿って所定間隔で複数設けるとともに、該充填用の孔と孔との間の位置において、該中空部まで貫通する確認用の孔を設けて、該確認用の孔からの前記発泡性液剤ないし発泡材の漏出により、必要量の該発泡性液剤の注入がなされたことの確認を行うことを特徴とするコンクリート中空床版の補修・補強工法。
- 請求項4,5の何れかにおいて、前記コンクリート中空床版における外面の前記孔の周りに分離用のシートを張り付けた状態で前記発泡性液剤の注入を行い、注入及び発泡後において該分離用のシートを剥すことを特徴とするコンクリート中空床版の補修・補強工法。
- 請求項4〜6の何れかにおいて、前記発泡性液剤の注入に用いた注入管を、施工後も前記充填用の孔内に埋込状態で残すことを特徴とするコンクリート中空床版の補修・補強工法。
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