JP2008013931A - セメント系構造物の止水方法及びそれに使用する止水構造 - Google Patents

Abstract

【課題】構造物の地山側から内側に侵入してくる漏水を、施工コストを安価に、かつ施工期間も短くできる止水方法及びそれに使用する止水材注入設備を提供する。
【解決手段】構造物Ｂを構築する型枠の幅方向に跨るように、予め構造物Ｂ躯体内に注入管Ａを配置しておく。注入管Ａは、管体１の一端に逆止弁２を備えている。逆止弁２側の端部が構造物Ｂの内側に位置し、他端が構造物Ｂの地山側に開口するよう配置しておく。漏水があったとき、逆止弁２から止水材１８を注入し、管体１を通った止水材１８は、構造物Ｂの地山側へ出て、外側に出来た水路を塞ぐ。止水材１８として、非水硬性のポリマー樹脂止水材を使用して、一次注入だけでなく、その後の二次注入も可能として、経年に渡る完全に近い止水効果を生む。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリートやモルタルなどのセメント系硬化材料を使用して構築する構造物に関するものであって、特にその構造物の背面側の地山などにて発生し、構造物内側へ漏れ出てくる水を止水する方法及びそれに使用する止水構造に関するものである。

コンクリートやモルタルなどのセメント系硬化材を使用して構築する構造物として、地下室などの地下構造物などがある。これら構造物を構築するには、型枠にコンクリートなどのセメント系の硬化材料を打設するのであるが、一度で型枠の深さ一杯までコンクリートを打設できる場合は少ない。多くの場合は、型枠内に複数回に分けてコンクリートを打設し、先に打設したコンクリートの上にコンクリート重ねて打つ、打ち継ぎという作業を繰り返す。

前記したような地下構造物などでは、切り崩した地山や、盛土した地形などからしみ出てくる、或いは湧出する水の問題がある。特に前記したような構造物に打ち継ぎ部分があると、その部分は上層のコンクリートと下層のコンクリートとの間の密着が十分でなく、隙間となった打ち継ぎ面を伝って、水が構造物内側に漏れ出てくることがあった。

このような水の問題は、前記した打ち継ぎ面だけでなく、経年劣化による構造物のひび割れ、或いは硬化し後のセメント系硬化材そのものの劣化によっても生じることがあり、これらセメント系硬化材によって構築した構造物における長期的な課題でもあった。

従来、このような構造物の漏水を止めるには、構造物の壁面に、内側からドリルや穿孔機を用いて穿孔し、発泡ウレタン系の止水材を注入するのが多く採用されていた。発泡ウレタン系の止水材は、孔を通って構造物のコンクリート壁内に出来た水路を埋めて硬化し、止水するというものであった。このような工事で課題となるのは、その作業の手間である。止水材を構造物の壁の中深く至らせるのは、その作業手間が面倒で、施工に時間とコストを要した。

また、ウレタン系の止水材は一度注入すると、その孔の中でも硬化するため、その孔は再使用できず、止水材の充填が不充分な場合など再注入が必要な場合は、再度ボーリング施工して、注入のための別の孔を穿孔する必要があった。

発泡ウレタン系などの硬化材料を止水材料として使用すると、硬化後収縮する事があり、またバクテリアに拠って分解されてしまうという性質がある。施工範囲の中で止水材料が収縮すると、せっかく施工した打ち継ぎ・ひびわれ等の中に空隙が生じ、この空隙を伝って水が再び内側は流れ漏れてしまうという問題があった。

止水材を繰返し注入可能とする工法として、Ｖカット工法と呼ばれる工法が存在し、構造物表面のクラックから漏水している箇所をＶ断面にハツリ、ここに直径が１５乃至２０ｍｍ程度のホースを収めてモルタルで埋め、このネットホースを使って止水材をクラックに注入するものである。このような工法では、構造物の表面にハツリを埋めた部分が表出し、美観の点で問題があった。

解決しようとする課題は、セメント系構造物において、背後の地山などから漏れ出てくる水を、手間がかかる施工によって止水しなければならず、また一度使用した止水用の孔を、繰返して使用して施工できず、更に構造物の美観も損ねていたことである。
特開２０００−１９９８号公報 特開平７−２３７６３９号公報 実用新案登録第３１１９０８３号公報

本発明は上記の課題を解決するために、その止水方法としては、
端部に逆止弁を備える注入管を、
逆止弁の注入側端部が構造物内側となり、他端部が構造物躯体外側に開口するように架け渡して構造物躯体内に予め配置しておき、
地山側から構造物内側へ漏水があったとき、
前記注入管の逆止弁から、その注入管を通って地山或いは地形側まで止水材料を注入して水路を塞ぎ、
止水するものである。
また、それに使用する止水構造としては、
管体の一端部に逆止弁を備える注入管が、
逆止弁の注入側端が構造物内側に位置し、他端の開口側端が構造物躯体の外側に開口するよう配置してあり、
止水材を逆止弁から注入して、管体を通って構造物外側に注入可能にしたものである。

本発明にかかるセメント系構造物の止水方法及びそれに使用する止水構造は、以上説明したような課題を解決し、以下のような効果を得ることができる。
<イ>構造物躯体内に予め注入管を埋め込んでおき、この注入管を使用して止水材料を構造物の地山側或いは地形側に至らせるものであって、止水施工時には穿孔作業が不要となる。従って漏水の止水施工が簡易化され、施工コストが安価になり、施工時間も短くすることができる。
<ロ>構造物が硬化後、どれだけ時間が経過していても、予め構造物内に配置してある注入管のうち、適宜箇所の注入管から止水材の注入作業を行えばよく、時間の経過と関係なく、長期的な止水メンテナンス施工が可能となる。
<ハ>注入管を予め埋めておき、構造物表面には注入管の孔が開口するだけであって、Ｖカット工法のように構造物表面の美観を損なわず、その美観を維持できる。
<ニ>注入管を、構造物躯体の硬化材料の打ち継ぎ部分近傍に予め位置させておけば、打ち継ぎ面を伝って構造物の内側へ水が漏れてくる部分近傍の水路を塞ぐことができ、より効果的な止水が可能となる。
<ホ>止水材料として、石油樹脂系の水性エマルジョンなどのポリマー系樹脂を使用すれば、水のある孔の中ではこれら止水材料が硬化・収縮せず、管体の中に空隙ができることがない。したがって、止水効果を減ずることがない。
<ヘ>ポリマー系樹脂の止水材料であると、水の中で硬化しないため、再止水施工が必要なときは、既に使用した止水管の逆止弁から再度止水材を注入して水路を塞ぐことができる。従って注入管は何度でも再使用が可能であって、施工コストは著しく低廉化し、施工時間も著しく短くできる。

以下、図に示す本発明の好適な実施の形態に基づいて、詳細に説明する。
<１>注入管
本発明においては、逆止弁２を一端に備える管体１から成る注入管Ａを使用する。管体１としては、ホース或いはパイプ状の部材が広く使用可能であって、その材質として、塩化ビニール、アルミニウム、鋼製など、広く採用可能である。注入管Ａは、図２、図３及び図４に示すように、一方側端に逆止弁２を取付けてある。逆止弁２は、一端側外周に雄ネジ４が螺設されたボルト状の形状を成しており、その雄ネジ４側の端面から軸線方向に注入路７が穿設されている。この注入路７は他端近傍にて外周面に貫通しており、その開口部分を覆うように、Ｏリング３が取付けられている。Ｏリング３は、外側からの逆流を防ぐための弁として機能している。このような逆止弁２の、そのＯリング３側の端部を、管体１の一端に挿入して注入管Ａが構成されている。管体１から突出した逆止弁２の雄ネジ４には、裁頭円錐形の樹脂製コーン５が螺合されている。コーン５の反対側端には、外周に雄ネジが螺設されたボルト６が突出している。管体１の他方側端には、管体１内部にゴム系の弾性材料から成る逆止弁２０が取付けられている。逆止弁２０の先端には、切込吐出口２１が切り込まれて、逆止弁２側から流れてくる流体は通し、反対側からは通さない構造となっている。

<２>型枠組立と注入管の配置
前記した注入管Ａを、構造物Ｂの躯体内に配置して、止水材注入構造を構成する。図５に示すように、注入管Ａを、その管体１に取付けた逆止弁２が、構造物Ｂの内側となる方へ位置させる。他端側は、構造物Ｂの埋め戻し側、つまりは構造物Ｂの外側まで至らせる。このとき、管体１の逆止弁２０側端が構造物Ｂの躯体の外側まで至っていることが重要であって、その端部を、堰板１１を貫通させて外側に突出させておいてもよい。図において１９は鍔状のスペーサーであって、管体１の外周に取付けられ、基礎コンクリート１０との間の間隔を保持している。このスペーサー１９によって、打ち継ぎ面Ｃとの間の隙間が確保され、管体１の下にも、後に述べる生コンクリート９が確実に充填できるようになっている。スペーサー１９よりも逆止弁２側には、管体１の外周に、柔軟性と粘着性とを有する止水板２２が取付けてある。この管体１を、結束線によって、基礎コンクリート１０から立ち上がった鉄筋８に結束する。注入管Ａの逆止弁２０が収納された側の端部は、構造物Ｂの外側に位置するようにし、その先端は出来るだけ打ち継ぎ面Ｃに近接するよう下げておく。この後、型枠の堰板１１を鉄筋８の左右に配置し、両堰板１１に端部を貫通させたセパレータ１２によってその間隔を保持固定する。逆止弁２の端部に螺合したコーン５のボルト６も、堰板１１を貫通させておく。必要があれば、図４に示すように、構造物Ｂの内側にて、ワッシャ１３とナット１４を、ボルト６に螺合して固定しておく。

<３>コンクリート打設
型枠の左右堰板１１の間にコンクリート９を打設する。注入管Ａにボルト６を有するコーン５を取付けておけば、コンクリート９の重みがかかっても、堰板１１を貫通するボルト６によって注入管Ａの位置ズレすることがない。スペーサー１９によって、注入管Ａの下にもコンクリート９が廻り込み、隙間のないよう充填される。コンクリート９が硬化後、型枠を脱型する。ワッシャ１３とナット１４を螺合しておいた場合は、これらを外してから脱型する。構造物Ｂの外側に土砂１６を埋め戻す。注入管Ａの逆止弁２にコーン５が螺合してある場合は、このコーン５も外し、逆止弁２のみ残置する。必要があれば、コーン５を外した後に、着脱自在の半裁円錐形のコーン栓２３を取付けておく。このような作業手順によって、構造物Ｂ躯体を貫通した止水構造が構成される。管体１の中間部には止水板２２が取付けられているため、管体１の周囲に出来た隙間を伝って流れてきた水は、この止水板２２によって塞き止められる。

<４>止水材注入
構造物Ｂの地形側、つまりは埋め戻した側に湧水等があると、これが基礎コンクリート１０とコンクリート９との打ち継ぎ面Ｃや近くに発生するひびわれを伝って構造物Ｂ内側に浸入してくることがある。このとき、図８に示すように逆止弁２に、手押し、若しくは電動のポンプ１７を連結する。このポンプ１７によって、止水材１８を、逆止弁２に送る。逆止弁２のＯリング３を押し上げて管体１内に出た止水材１８は、管体１の内部を通って逆止弁２０を抜け、構造物Ｂの埋め戻し側、すなわち地形側に到達する。止水材１８は下から上に昇るようにして、構造物Ｂと埋め戻した土砂１６との間に構造物Ｂ躯体表面に膜を張るよう充填され、漏水の水路となっていた空隙が閉塞されて、漏水を止めることができる。止水材１８が下から昇るように充填されるため、管体１の先端を出来るだけ打ち継ぎ面Ｃに近くしておくことで、より有効な止水効果を得ることができる。図９は、止水の完了図である。この発明で、好適な止水材１８として使用するのは、発泡ウレタン系の硬化材料ではなく、非硬化性の石油樹脂系水性エマルジョンなどのポリマー樹脂である。これら樹脂系の止水材であると、水の中では硬化せず、収縮もなく、再び水の通る隙間が生じる可能性もなくなる。止水材１８の再注入が必要なときは、再び逆止弁２にポンプ１７を連結して、止水材１８の再注入を行う。止水材１８は硬化していないため、注入管Ａをそのまま再使用して再注入が可能である。

<５>打ち継ぎ部の施工
型枠内に複数回に分けてコンクリート９を打設する場合、先行して打設したコンクリート９ａと、その上に打設したコンクリート９ｂとの間に打ち継ぎ面Ｃが出来る。図１０に示すように、このような部分の近傍にも、予め注入管Ａを配しておき、漏水があったときに逆止弁２から止水材１８を注入し、前記と同様な注入作業を行う。

<６>他の用途
以上の実施の形態は、構造物Ｂの完成後、外側に埋め戻し施工する場合について説明したが、狭隘地区などでの地下構造物の場合のように、コンクリート構造物躯体構築後、その外側の地山からしみ出てくる湧水などを止める工事としても採用可能である。

本発明で使用する型枠の斜視図である。 本発明で使用する注入管の斜視図である。 注入管の一端部の分解斜視図である。 注入管を型枠に取付けた状態の断面図である。 注入管の配置状態の側面図である。 型枠内にコンクリートを打設状態の断面図である。 構造物の完成後に埋め戻し作業を行う状態の断面図である。 止水材注入時の断面図である。 止水を完了した状態の断面図である。 別の打ち継ぎ部分での止水材注入時の断面図である。

符号の説明

Ａ：注入管
Ｂ：構造物
Ｃ：打ち継ぎ面
１：管体
２：逆止弁
３：Ｏリング
４：雄ネジ
５：コーン
６：ボルト
７：注入路
８：鉄筋
９：コンクリート
１０：基礎コンクリート
１１：堰板
１２：セパレータ
１３：ワッシャ
１４：ナット
１６：土砂
１７：ポンプ
１８：止水材
１９：スペーサー
２０：逆止弁
２１：切込吐出口
２２：止水板
２３：コーン栓

Claims (4)

1. 端部に逆止弁を備える注入管を、
   逆止弁の注入側端部が構造物躯体内側となり、他端部が構造物躯体外側に開口するように架け渡して構造物躯体内に予め配置しておき、
   地山側或いは地形側から構造物内側へ漏水があったとき、
   前記注入管の逆止弁から、その注入管を通って構造物躯体外側まで止水材を注入して水路を塞ぎ、
   止水することを特徴とするセメント系構造物の止水方法。
2. 止水材として、非水硬性のポリマー樹脂を使用することを特徴とする請求項１記載のセメント系構造物の止水方法。
3. 管体の一端部に逆止弁を備える注入管が、
   逆止弁の注入側端が構造物躯体内側に位置し、他端の開口側端が構造物躯体外側に開口するよう配置してあり、
   止水材を注入管の逆止弁から注入して、管体を通って構造物外側に注入可能にしたことを特徴とするセメント系構造物の止水構造。
4. 注入管は、セメント系硬化材の打ち継ぎ部近傍に配置してあることを特徴とする請求項３記載のセメント系構造物の止水構造。
   

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