JP2008248676A - マンホールカバー補修補強方法及びそれに使われる超速硬形高強度コンクリート組成物 - Google Patents

マンホールカバー補修補強方法及びそれに使われる超速硬形高強度コンクリート組成物 Download PDF

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Abstract

【課題】補修補強を20分以内に完了するマンホールカバー補修補強方法及びそれに使われる超速硬形高強度コンクリート組成物の提供。
【解決手段】マンホールカバー撤去機でマンホールカバーの周辺の舗装道路面を破砕掘削する段階S10と、マンホールカバーを撤去して破損された高さ調節部を除去する段階S20と、新たに製作された高さ調節材を高さ調節部に施工する段階S30と、前記で施工された高さ調節材外側と破砕掘削された舗装道路内側の間に超速硬形高強度コンクリートを打設する段階S40と、前記高さ調節材及び打設された超速硬形高強度コンクリート上部にマンホールカバーを再設置する段階S50と、マンホールカバー外周面と破砕掘削された舗装道路面間にアスファルトコンクリートを鋪設した後、固める段階S60とからなるマンホールカバー補修補強方法及びそれに使われる超速硬形高強度コンクリート組成物。
【選択図】図３

Description

本発明は車両の通行に差し支えを受けないように短時間内に工事を完了するようにするマンホールカバー補修補強方法及びそれに使われる超速硬形高強度コンクリート組成物に関するものである。
本明細書で使用する用語のうち、“マンホールカバー”はマンホールカバーとマンホールカバー支持枠を含むもので、マンホールカバーの撤去は、マンホールカバーの周辺の道路舗装面を破砕掘削してマンホールカバーを撤去するという意味で使用するものである。
図1は従来のマンホール構造断面図として、図示されたＡ部分が破損されてマンホールカバー200が陷沒されるとか、図示されたＢ部分上部にＢ'部分のように舗装道路にさらにかぶせるのをするようになればマンホールカバー200を高めてくれるためにマンホールカバーを補修補強しなければならない。
コンクリートマンホール構造物600上部に設置される前記マンホールカバー200を撤去するためにはマンホールカバー200周辺に線を引いてマンホールカバー200と前記線の間の舗装道路面をブレーカーを利用して破鎖した後、道路鋪装面を除去していたが、ブレーカーを利用して人力で道路鋪装面を除去するようになれば時間がたくさん必要となって人件費が増加されて、多くの騷音が発生されて、１ヶ所の道路鋪装面除去作業時間だけ30分以上必要となる問題点があった。
また、マンホール穴100の上部面周囲にマンホールカバー高さ調節材350として煙瓦を積んで前記煙瓦外側にセメントコンクリート450を打設してマンホールカバーを設置したが、煙瓦になった高さ調節材350は湿気が吸収されれば易しく破損されてマンホールカバー200が沈下される問題点があった。
また、従来のセメントコンクリート450は２時間以上が経過されると実用圧縮強度が発現される問題点があった。
また、従来のマンホールカバー200撤去及び再設置を人力によって遂行することで作業者らの負傷危険及び人件費増加の問題点があった。
また、特許文献１の“舗装版切断装置”は、道路舗装版を円形の溝に切削する切断ビットを備えた建設重機のブームに設置された舗装版切断装置であるが、使用時に別途の支柱を設置しなければならないため、支柱を設置するためにいろいろの複雑な手段の設置を必要とし、装置を使用するための準備工程に長時間が必要な問題点があった。
また、従来の技術として特許文献２の"マンホール高さ可変用リングは、管体形のカバー挿入部を上部に形成してその内周面の下部には挿入固定部を連結するようになって、挿入固定部の上端部はカバー安着面が形成された可変用リングのある一方を垂直で切除してテープパー形切開部を開設して、前記切開部内には同じ形態の楔が挟まれるように構成した技術があったが、このような前記マンホール高さ可変用リングはアスファルトをさらにかぶせる工事をする時マンホールカバーの高さを高めて舗装道路面と一致するようにできたが、現実的に一番多く適用されるマンホールルカバー補修補強は図２と一緒にマンホールカバーとコンクリートマンホール構造物の間Ｃの高さ調節部が破損されてメンホールカバーが沈下されることが大部分だから前記従来技術としては沈下されたマンホールカバーに対しては補修補強施工ができない問題点があった。
また、従来の技術として特許文献３の高強度"超低発熱セメント組成物"は、ポートランドセメント製造用クリンカー100重量部に対して無水石膏6ないし15重量部、無水芒硝2ないし5重量部及び高炉スラグ200ないし300重量部を添加して粉末度3,000ないし4,000cm2/g水準で粉碎したベースセメントを使う低発熱セメント組成物において、前記ベースセメント100重量部に対して双竜製紙(株)の廃棄物である粉末度8,000ないし12,000水準で粉碎した製紙灰分粉末10ないし30重量部を添加して均質、混合させてセメントを製造する技術であるが、前記高強度超低発熱セメントの組成物は、骨材と配合わせたコンクリートを打設した後、最小限２時間以上になると約150kgf/cm2の実用圧縮強度が発現される問題点があった。
特開平11-323821号公報 韓国実用新案登録第0108281号公報 韓国特許公開番号第10-1993-0023300号公報
本発明は、掘削機と、前記掘削機のブームの先端と油圧シリンダーのピストンの先端にマンホールカバー撤去手段が具備されたマンホールカバー撤去機で短時間内にマンホール周辺の舗装道路面を円形に破砕掘削した後、メンホールカバーを撤去して、破損された高さ調節部を除去した後、新たに製作された高さ調節材を設置して、高さ調節材外側に超速硬形コンクリート組成物を打設して、マンホールカバーを再設置した後、アスファルトコンクリートを鋪設して固めてマンホールカバーの補修補強を完了する時間を20分以内にするのにその目的がある。
また、本発明は、高さ調節材が湿気を吸収しないように合成樹脂で高さ調節材を製作して使うことで高さ調節材の破損によるマンホールカバー沈下が発生しないようにするのにその目的がある。
また、本発明は、マンホールカバーを人力で撤去及び再設置しないでマンホールカバー引揚手段を利用してマンホールカバーを撤去及び再設置して時間と人件費を節減するのにその目的がある。
また、本発明は、車両の通行に差し支えを受けないように緊急工事が要求されるマンホール補修補強で15分以上20分以内に圧縮強度約150kgf/cm2以上が発現されるようにする超速硬形高強度コンクリート組成物を提供するのにその目的がある。
本発明は、掘削機と、前記掘削機のブームの先端と油圧シリンダーのピストンの先端に設置され、前記掘削機から油圧を受けて回転力を発生させる油圧モーター部と、前記油圧モーター部に内蔵された油圧モーターのモーター軸に結合され、マンホールカバーより大きい直径を有する回転盤と、前記回転盤の下部周囲に備えられ、マンホールカバーの周辺の道路舗装面を円形に破砕掘削する多数のビートで構成されたマンホールルカバー撤去機でマンホールカバーの周辺の舗装道路面を円形で破砕掘削する段階S10と、前記破砕掘削された舗装道路内側のマンホールカバーを撤去して破損された高さ調節部を除去する段階S20と、マンホール穴の直径に相応する規格及び舗装道路面とマンホールカバーの上端部が一致するように新たに製作した高さ調節材を高さ調節部に施工する段階S30と、前記で施工された高さ調節材の外側から破砕掘削された舗装道路内側の間に超速硬形高強度コンクリートを打設する段階S40と、前記超速硬形高強度コンクリートを打設した後、前記高さ調節材及び打設された超速硬形高強度コンクリート上部にマンホールカバーを再設置する段階S50と、前記マンホールカバーを再設置した後、マンホールカバーの外周面と破鎖掘削された舗装道路面間にアスファルトコンクリートを鋪設した後、固める段階S60とからなるマンホールカバー補修補強方法を提供する。
また、本発明に使われる超速硬形高強度コンクリート組成物は、比表面積6,000ｃｍ２/gないし12,000/gの高粉末カルシウムサルファアルミネート(3CaO・3Al2O3・CaSO4)50重量%ないし79.8重量%に比表面積 6,000ｃｍ２/gないし12,000ｃｍ２/gの高粉末無水石膏10重量%ないし25重量%と普通ポートランドセメント10重量%ないし30重量%と、メラミン系またはポリカルボン酸系の高流動化剤0.1重量%ないし3.0重量%と、凝結促進剤が0.1重量%ないし3.0重量%配合されてからなる超速硬形セメントを100重量部にする時、前記超速硬形セメント100±10重量部と、5mm以下の骨材大きさから0.1mm以上の微粒子大きさに粉砕された廃アスファルトコンクリート100±10重量部と、配合水40ないし48重量部を配合わせて打設した後、15分以上20分以内に圧縮強度が約150kgf/cm2以上に発現される超速硬形高強度コンクリート組成物を提供する。
本発明は、マンホールカバー撤去機で短時間内にマンホール周辺の舗装道路面を円形に破砕掘削した後、メンホールカバーを撤去して、破損された高さ調節部を除去した後、新たに製作された高さ調節材を設置して、高さ調節材の外側に超速硬形コンクリート組成物を打設して、マンホールカバーを再設置した後、アスファルトコンクリートを鋪設して固めてマンホールカバーの補修補強を完了する時間を20分以内にする效果がある。
また、本発明は、高さ調節材が湿気を吸収しないように合成樹脂で高さ調節材を製作して使うことで高さ調節材の破損によるマンホールカバー沈下が発生しないようにする效果がある。
また、本発明は、マンホールカバーを人力で撤去及び再設置しないでマンホールカバー引揚手段を利用してマンホールカバーを撤去及び再設置して時間と人件費が節減される效果がある。
本発明で使用する用語のうち、“マンホールカバー”はマンホールカバーとマンホールカバー支持枠を含むもので、マンホールカバーの撤去は、マンホールカバーの周辺の道路舗装面を破砕掘削してマンホールカバーを撤去するという意味で使用するものである。
以下、添付図面に基づき、本発明の好ましい実施例を詳細に説明する。
図３は本発明によるマンホールカバー補修補強施工方法の手順図として、前記マンホールカバー補修補強施工方法は、次のような段階とからなる。
掘削機のブームの先端と油圧シリンダーのピストンの先端にマンホールカバー撤去手段が具備されたマンホールカバー撤去機でマンホールカバーの周辺の舗装道路面を破砕掘削する段階S10と、前記破砕掘削された舗装道路の内側のマンホールカバーを撤去して破損された高さ調節部を除去する段階S20と、マンホール穴の直径に相応する規格及び舗装道路面とマンホールカバーの上端部が一致するように製作した新しい高さ調節材を高さ調節部に施工する段階S30と、前記で施工された高さ調節材の外側から破砕掘削された舗装道路内側の間に超速硬形高強度コンクリートを打設する段階S40と、前記超速硬形高強度コンクリートを打設した後、打設された超速硬形高強度コンクリート上部にマンホールカバーを再設置する段階S50と、前記マンホールカバーを再設置した後、マンホールカバー外周面と破砕掘削された舗装道路面間にアスファルトコンクリートを鋪設した後、固める段階S60とからなる。
また、前記S30段階後に、コンクリートマンホール構造物上部面に水のような成分の第１プライマーを撒布する段階S70と、前記S50段階後に、打設された超速硬形高強度コンクリート上部に油分のような成分の第２プライマーを撒布する段階S80を含むことができる。
前記各段階(S10ないしS60)で必要となる時間を図４に図示して本発明の時間帯別作業に対して理解を助けて、前記各段階(S10ないしS60)に対して図５ないし図１２を参照して次で詳細に説明する。
まず、本発明に使われるマンホールカバー撤去機に対して説明すれば、マンホールカバー撤去機は、掘削機10と、前記掘削機10のブーム12の先端と油圧シリンダーのピストン11の先端11ａにマンホールカバー撤去手段60が具備されている。
前記マンホールカバー撤去手段60は、前記掘削機10から油圧を受けて回転力を発生させる油圧モーター部20と、前記油圧モーター部20に内蔵された油圧モーター22のモーター軸23に結合され、マンホールカバーより大きい直径を有する回転盤30と、前記回転盤30下部縁部に備えられ、マンホールカバーの周辺の道路舗装面を円形に破砕掘削する多数のビットで構成される。
また、本発明は、前記掘削機10を搭載する車両Ａを具備し、前記車両Ａの積載台の前方に設置される貯水タンク51と、前記貯水タンク51に貯蔵された水の給水を調節する給水調節器52と、前記給水調節器52によって調節された水をマンホールカバー撤去手段60に移送する給水ホース53とからなる給水装置５０をさらに具備することができる。
図６、図７及び図８に示すように、前記掘削機10のブーム12の先端と油圧シリンダーのピストン11の先端11ａに固定設置される前記油圧モーター部20は、油圧モーターが内蔵される円筒体21と、前記円筒体21に内蔵される油圧モーター22と、油圧モーター22のモーター軸23と、前記油圧モーター22のモーター軸23を支持するベアリングが内蔵されたベアリング部24とから構成されている。
前記円筒体21の上端に熔接で固定される円板状の蓋21ａを備え、蓋21ａの上面両側には、結合孔25ａ、25ｂを有するブラケット25、25’がそれぞれ熔接で固定され、前記円筒体21の上部一側面には、油圧ホース連結用開口部21ｂが形成され、前記円筒体21の下端外周縁には、一定間隔で多数のボルト孔26ａが形成された円筒体部フランジ26が放射状に固定設置され、前記ベアリング部24の上端には、一定間隔で多数のボルト孔27ａが形成されたベアリング部フランジ27が放射状に固定設置されている。
前記両ブラケット25、25’の間には、掘削機10のブーム12の先端と油圧シリンダーのピストン11の先端11ａが挿入されたままで、第１、第２回動ピン25ｃ、25ｄがそれぞれ前記ブラケットの結合孔25ａ、25ｂを通じて結合され、前記第１、第２回動ピン25ｃ、25ｄを横に貫く固定ピン25ｅによって、前記ブラケット25、25’から第１、第２回動ピン25ｃ、25ｄが離脱しないように固定されている。
すなわち、前記掘削機10のブーム12の先端には貫通孔（図示せず）が形成され、この貫通孔には、両ブラケット25、25’の貫通孔25ｂを通過した第２回動ピン25ｄが挿入され、前記油圧シリンダーのピストン11の先端11ａは中空の円筒体に形成され、両ブラケット25、25’の結合孔25ａを通過し、前記中空の円筒体に第1回動ピン25ｃが挿入されるので、マンホールカバー撤去手段60の回転作動が自在になる。
したがって、掘削機10のブーム12の先端と油圧シリンダーのピストン11の先端11ａに装着された本発明のマンホールカバー撤去手段60は、前記掘削機10のブーム12の先端を軸にして油圧シリンダーのピストン11の伸縮によって撤去手段60を回転させて内側に折り畳むことができるので、マンホールカバー撤去手段60を装着したままで車両Ａに搭載して便利に移動することができる。
また、前記円筒体21とベアリング部24は、円筒体部フランジ26のボルト孔26ａらとベアリング部フランジ27のボルト孔27ａらが一致した状態で互いに接続され、ボルトとナットで締結固定される。
そして、前記モーター軸23は、前記回転盤30と確かに結合できるように、下部が円筒体21の中央下側に突出した多角柱状を成し、モーター軸23の下部側面には、前記回転盤30を設置するための貫通ホール23ａが形成されている。
図6及び図7に示すように、前記回転盤30は、上面の中央部に突出状に固定設置され、前記モーター軸23の下部と結合される結合部材31が設置されているし、前記モーター軸23の下部側面貫通ホール23ａと前記結合部材31の側面の貫通ホール31bを貫いてボルトとナットに固定されているし、道路舗装面破砕作業の際に発生する熱を発散させるために、前記回転盤30の上面に多数の貫通孔33が形成されているし、前記回転盤30は、外周縁が下側に折り曲げられて延長された垂直外周部32の下端に多数のビット40が設置されている。
図7に示すように、前記ビット40は、前記回転盤30の垂直外周部32の下面に熔接で固定するがビート二つずつ１組を成し、前記回転盤30の垂直外周部32の下面に熔接で固定され、１個組と１個組は一定間隔を置いて設置されている。
ここで、ビット１個組と１個組を一定間隔を置いて設置した理由は、回転盤内で破砕されたアスファルトコンクリートが前記間隔を通じて外に排出して掘削作業を容易にするためである。
つぎに、前述したように構成された本発明のマンホールカバー撤去機のS10段階でのについて説明する。
本発明のマンホールカバー撤去機は、マンホールカバー撤去手段60が掘削機10のブーム12の先端と油圧シリンダーのピストン11の先端11ａに装着された状態で、車両Aに搭載され、マンホールカバーを撤去する工事現場に運送される。
前記掘削機10のブーム12の先端と油圧シリンダーのピストン11の先端11ａにマンホールカバー撤去手段60が具備されたマンホールカバー撤去機でマンホールカバーの周辺の舗装道路面を円形で破砕掘削する段階S10は、図5に示すように、車両Ａに搭載されたマンホールカバー撤去機を破砕掘削するマンホールカバー周辺に定着させた後、掘削機10から油圧モーター部20に油圧を供給受けて油圧モーター22を高速回転させて下部に多数のビット40が具備された回転盤30を高速で回転させることでマンホールカバー周辺に一定な深みの円形溝が形成されながら舗装道路面を掘削するようになって、この時回転盤30の力強い震動によって掘削されるアスファルトコンクリートが破砕される。
前記S10段階の施工は、マンホールカバー撤去機が人によって操作されるので施工者の熟練度とどの程度連関性があり得るが、図4に示すように撤去機を装着させた後、舗装道路面を破砕掘削するのに必要となる時間は4分程度である。
上記破砕掘削された舗装道路内側のマンホールカバーを撤去して破損された高さ調節部を除去する段階S20は、図１２のようにマンホールカバーを易しく撤去するようにマンホールカバー蓋撤去手段60の回転盤30にワイヤ80と連結されたかける掛けがね81を設置してマンホールカバー200に固定させたマンホールカバー引揚手段70の掛けがね78に前記かける掛けがね81をかけて持ちあげてマンホールルカバー200を撤去した後、コンクリートマンホール構造物600上部面の破損された高さ調節部500を除去して上部面を平坦にさせる。
このような前記S20段階は、図4に示すようにマンホールカバー200を撤去して高さ調節部500を除去してコンクリートマンホール構造物300上部面を平坦にさせるのに必要となる時間が3分程度である。
上記高さ調節部500を除去した後、マンホール穴100の直径に相応する規格及び道路舗装面とマンホールカバーの上端部が一致するように高さ調節材300を製作して新たに製作された調節材300を高さ調節部に施工する段階S30は、マンホールカバーの重さ200kgないし400kgの荷重を支持するように円形フレームの高さ調節材300を製作してマンホール穴の外側上部面に設置する。
前記高さ調節材300は、図9aまたは図9bに示すように、合成樹脂が使われて、厚さ1cm x 高さ1cm、厚さ1cm x 高さ2cm、厚さ1cm x 高さ3cm、厚さ1cm x 高さ4cm、厚さ1cm x 高さ5cmの規格で製作されたフレーム形象の高さ調節材をワインタ(winder;図示しない)に巻取しておいて、マンホール穴の直径及びマンホールカバーの引上高さに相応する長さで切断して切断した部分を図9a及び図9bに図示すように左右連結具310と、上下連結具320で連結してマンホール穴100の直径及びマンホールカバーの引上高さに当たるように円形フレームの高さ調節材300を製作する。
このようにフレーム形態に製作される高さ調節材300は、マンホールカバー補修補強施工が始まれば施工するマンホールカバーの大きさと個数を把握してマンホールカバーを撤去する間にあらかじめ製作することで施工時間を縮めることができる。
前記新しい高さ調節材300を製作して設置するのに必要となる時間は4分程度必要となって、前記4分程度必要となる時間の中には第1プライマーを撒布する時間も含まれる。
前記コンクリートマンホール構造物上部に第１プライマーを撒布する段階S70は、前記超速硬形高強度コンクリート400がコンクリートマンホール構造物600上部に直接打設されれば超速硬形高強度コンクリート400が持つ水分をコンクリートマンホール構造物600が吸収するようになることで養生される超速硬形高強度コンクリート400で割れ目が発生することができるので、割れ目防止のために水のような成分の第1プライマーを超速硬形高強度コンクリート400が打設されるコンクリートマンホール構造物600の上部に撒布する。
前記高さ調節材300は、マンホールカバー200を支持するだけでなく本発明の超速硬形高強度コンクリート400打設の時コンクリートがマンホール穴に入って行くことを防止する。
超速硬形高強度コンクリートを配合わせて、配合された超速硬形高強度コンクリートを前記製作された高さ調節材の外側から破砕掘削された道路鋪装内側の間に打設する段階S40は、高さ調節材を設置した後、高さ調節材の外側から破砕掘削された舗装道路の内側の間に超速硬形高強度コンクリートを打設するようになる。
前記本発明のS40段階で使われる超速硬形高強度コンクリート組成物に対して説明すれば次のようだ。
本発明の超速硬形高強度コンクリート組成物は、打設した後、15分以上20分以内に約150kgf/cm2以上の実用圧縮強度が発現されることでマンホール補修補強工事外に緊急な工事を要する他の工事現場にも適用されることができる。
また、本発明は廃棄物で捨てられる廃アスファルトコンクリートをリサイクルして、廃棄物をリサイクルすることで骨材費用を節減する経済的側面も考慮した。
本発明の超速硬形高強度コンクリート組成物は、比表面積6,000ｃｍ２/gないし12,000ｃｍ２/gの高粉末カルシウムサルファアルミネート(3CaO・3Al2O3・CaSO4)50重量%ないし79.8重量%と、比表面積6,000ｃｍ２/gないし12,000ｃｍ２/gの高粉末無水石膏10重量%ないし25重量%と、普通ポートランドセメント10重量%ないし30重量%と、メラミン系またはポリカルボン酸系の高流動化剤0.1重量%ないし3.0重量%と、凝結促進剤0.1重量%ないし3.0重量%が配合されてからなる超速硬形セメントを100重量部にする時、前記超速硬形セメント100±10重量部と、5mm以下の骨材大きさから0.1mm以上の微粒子大きさに粉砕された廃アスファルトコンクリート100±10重量部と、配合水40ないし48重量部を配合わせて打設した後、15分以上20分以内に圧縮強度が約150kgf/cm2以上に発現されることを特徴とする。
本発明の超速硬形高強度コンクリート組成物は、前記超速硬形セメントを 100重量部にする時、コンクリートの配合及び打設に作業性を確保するために凝結遅延剤0.1ないし0.3重量部を外部温度(冬期または夏期による温度)によって追加で添加して15分以上20分以内に圧縮強度が約150kgf/cm2以上に発現される超速硬形高強度コンクリート組成物である。
前記超速硬形高強度コンクリート組成物の構成要素らを次でもっと詳しく説明する。
前記粉砕された廃アスファルトコンクリートは、鋪装道路を掘削して新しい 鋪装道路を施工する過程で廃棄されるアスファルトコンクリートを粉砕したこととして、粉砕された廃アスファルトコンクリートの粒子は、5mm以下の骨材大きさから0.1mm以上の大きさが好ましい。
すなわち、前記粉砕された廃アスファルトコンクリート5mm以下の骨材大きさから0.1mm以上の多様な大きさがお互いに混合した状態で前記超速硬形セメントを配合わせることで前記超速硬形セメントによって早い結合力が発生されるので早い時間内に実用圧縮強盗が発現される。
前記で使われる超速硬形セメントは、比表面積6,000ｃｍ２/gないし12,000ｃｍ２/gの高粉末カルシウムサルファアルミネート(3CaO・3Al2O3・CaSO4)50重量%ないし79.8重量%と、比表面積6,000ｃｍ２/gないし12,000ｃｍ２/gの高粉末無水石膏10重量%ないし25重量%と、普通ポートランドセメント10重量%ないし30重量%と、高流動化剤0.1重量%ないし3.0重量%と、凝結促進剤0.1重量%ないし3.0重量%が配合された100重量部になり、追加で凝結遅延剤0.1ないし0.3重量部を添加することができる。
前記高流動化剤は、メラミン系またはポリカルボン酸系が好ましい。
本発明では、比表面積6,000ｃｍ２/gないし12,000ｃｍ２/gの高粉末カルシウムサルファアルミネート(3CaO・3Al2O3・CaSO4)と比表面積6,000ｃｍ２/gないし12,000ｃｍ２/gの高粉末無水石膏を配合わせて使うため、少ない凝結促進剤を使っても実用圧縮強度が早く発現される。
前記凝結促進剤は、炭酸リチウム(Li2CO3)、硫酸ナトリウム(Na2SO4)、炭酸ナトリウム(Na2co3)、炭酸カリウム(K2CO3)、水酸化リチウム(LiOH・H2O)、酸化アルミニウム(Al2O3)のいずれか1種または2種以上の混合物を使う。
また、コンクリート配合と打設の時作業者の作業性を確保するために外部の温度によって凝結遅延剤0.1ないし0.3重量部追加で添加することができることを特徴とする。
前記凝結遅延剤は、クエン酸(Citric Acid)、グルコン酸ナトリウム(Sodium Gluconate)などが使われる。
前記カルシウムサルファアルミネートは、前記無水石膏と応じて速硬性、粗鋼性、無収縮性などの特性が発生されて、特に本発明のカルシウムサルファアルミネートの粉末度を比表面積6,000ｃｍ２/gないし12,000ｃｍ２/gで使われる場合に、従来の粉末度6,000ｃｍ２/g未満で使ったことより早期強度増加の效果が高くなる。
前記無水石膏は、カルシウムサルファアルミネートのエトリンガイト(Ettringite)を形成するために添加するものとして、強度向上と水和反応を遅延する作用をして、特に無水石膏を6,000ｃｍ２/gないし12,000ｃｍ２/gの高粉末を使うことで強度増加の效果と水和反応の遅延で作業時間を確保することができる。
前記配合水は、固形粉40%ないし50%である水性ポリマーエマルジョン20重量%ないし25重量%に水75重量%ないし80重量%を配合して希釈したものとして、超速硬形セメントを100重量部にする時、秒速頃型セメントを100重量部にする時、40ないし48重量部が配合されて、前記配合水は、水性ポリマーエマルジョンが含まれてマンホール構造物の上部面のコンクリートと本発明のコンクリート組成物の間に接着力を増加させて、前記コンクリート組成物の引 張強度を増加させる。
本発明に使われる前記水性ポリマーエマルジョンは、EVA(Ethylene Vinyl Acetate)系エマルジョン樹脂が使われる。
次に、本発明を一実施例によって説明する。
実施例
比表面積6,000ｃｍ２/gないし12,000ｃｍ２/gの高粉末カルシウムサルファアルミネート(3CaO・3Al2O3・CaSO4)63重量%に、比表面積6,000ｃｍ２/gないし12,000ｃｍ２/gの高粉末無水石膏15重量%と、普通ポートランドセメント20重量%及びメラミン系の高流動化剤0.1重量%と、炭酸リチウム1.0重量%が配合されてからなる超速硬形セメント100重量部に、5mm以下の骨材大きさから0.1mm以上の微粒子大きさに粉砕された廃アスファルトコンクリート100重量部と、固形粉40%であるEVA系エマルジョン樹脂25重量%に水75重量%を配合して希釈した配合水44重量部を配合わせてコンクリート供試体を製造して時間帯別圧縮強度を試した結果、次の表1のようだった。
Figure 2008248676
 前記表1を見れば、本発明の超速硬形高強度コンクリート組成物の供試体は、常温でコンクリート打設後、15分経過した後の圧縮強度が147kgf/cm2であり、20分経過した後の圧縮強度が167kgf/cm2で現われて約15分以上20分以内に実用圧縮強度150kgf/cm2を満足することを分かった。
図4に図示すように前記S10段階後から超速硬形高強度コンクリート配合物をあらかじめ準備することで時間を節約して、コンクリート配合時間は、約4分、コンクリート打設時間は、約6分程度必要となる。
前記超速硬形高強度コンクリートが打設された後、前記高さ調節材及び前記超速硬形高強度コンクリート上部にマンホールカバーを再設置する段階S50は、高さ調節材300を設置して、前記高さ調節材300の外側に超速硬形高強度コンクリート400を打設した後、直ちにマンホールカバーを再設置する。
前記合成樹脂になった高さ調節材300の強度は、マンホールカバーを支持するに十分に製作されたし、15分ないし20分が経った後には超速硬形コンクリート400の実用圧縮強度が発現されてコンクリートがマンホールカバーを支持するようになる。
前記マンホールカバー撤去及び再設置は図１２に示すようにマンホールカバー撤去機の回転盤30の穴にワイヤ80連結して、前記ワイヤ80の下端部にかける掛けがね81を設置して前記かける掛けがね81に固定されたマンホールカバー引揚手段70の掛けがね78をかけてマンホールカバーを持ち上げてマンホールカバーを撤去及び再設置する。
したがって、マンホールカバー撤去及び再設置施工は、マンホールカバー撤去機とマンホールカバー引揚手段70を利用して撤去及び再設置することで図４に示すように約20分程度に完了する。
前記マンホールカバー引揚手段70は、十字型ボディー部71と前記十字型ボディー部71の二つの側端にマンホールカバー500のわく部分がかかるようにそれぞれ形成された係止突起部72と、前記十字型ボディー部71の長さを調節するための長さ調節片74と、前記長さ調節片74の長さを調節して固定する固定具76と、前記マンホールカバー500を持ち上げるように前記十字型ボディー部71の中央に附着した掛けがね78とからなる。
前記十字型ボディー部71の長さの調整は、十字型ボディー部71の隣合う二つの側端部にそれぞれ形成された長穴73と長さ調節片74の長穴75から固定具76を解いて長さを調整した後、固定具76でまた固定するようになるのに、前記固定具76としては、ボルトとナットがそれぞれ２個ずつ使われる。
マンホールカバー引揚手段70を固定した後、マンホールカバー撤去機10の回転盤30の穴に連結されたワイヤ80の端部に設置された、かける掛けがね81で前記マンホールカバー引揚手段70の掛けがね78をかけてマンホールカバー200を持ち上げて撤去及び再設置をするようになる。
前記S50段階後にコンクリートマンホール構造物上部に第２プライマーを撒布する段階S80は、図１０に示すように破砕掘削されたマンホールカバー周辺とマンホールカバー間の空間Ｘにアスファルトコンクリートを直接鋪設すればマンホールカバーとアスファルトコンクリートの材質差で接着がよくできない恐れがあるのでマンホールカバーと破砕掘削されたマンホールカバー周辺を油分のような成分である第２プライマーを撒布してアスファルトコンクリートとの接着力を強化する。
前記マンホールカバー再設置後にマンホールカバー外周面と撤去機によって破砕掘削された道路舗装面間にアスファルトコンクリートを鋪設した後、固める段階S60は、前記超速硬形高強度コンクリート400を打設して、マンホールカバーを再設置すれば、図１０の"Ｘ"部分のようにマンホールカバー外周面と撤去機によって破砕掘削された道路舗装面間に空間が生ずるので前記空間にアスファルトコンクリートを鋪設して固めてマンホールカバー200が固定されるようにする。
前記アスファルトコンクリートを鋪設した後、固める施工は、アスファルトコンクリート固める装置を使って、前記固める装置を使用する者の熟練度を考慮してもアスファルトコンクリート固めることは約８分程度なら完了する。
前記約８分は、S80段階の第2プライマーを撒布するのに必要となる時間が含まれた時間である。
図４に示すようにマンホールカバー補修補強工事の手始めと完了が20分内に成り立ったが、車両の通行はマンホールカバー補修補強完了後、5分ないし10分後になるようになる。
これは超速硬形高強度コンクリートが打設後、約15分ないし20分が経過されると150kgf/cm2以上の実用圧縮強度が発現されるからである。
したがって、マンホールカバー補修補強工事手始めから完了後、車両通行が成り立つまでの全体時間は、約25分ないし30分程度必要となるものである。
以上で説明したことは、本発明で道路鋪装と同時にマンホールカバーを補修補強施工する場合である。
しかし、道路鋪装とは別にマンホールカバーのみを補修補強する場合にはアスファルトコンクリート鋪設及び固めをしなければならない空間が狭くてアスファルトコンクリート固める装置を使っても固めが易しくなくてアスファルトコンクリートに対する良質の固めのために１層アスファルトコンクリート鋪設及び固めと２層アスファルトコンクリート鋪設及び固めで分けて施工する。
したがって、１層アスファルトコンクリート鋪設及び固めに約8分が必要となって、２層アスファルトコンクリート鋪設及び固めにも約8分が必要となって前記道路鋪装と同時にマンホールカバー補修補強施工する場合より別途でマンホールカバーのみを補修補強を施工する場合に約8分がもっと必要となるものである。
従来のマンホール構造の断面図である。 従来の破損された高さ調節部の状態図である。 本発明によるマンホールカバー補修補強方法の順序図である。 本発明によるマンホールカバー補修補強方法の各工程別時間帯別分析図である。 本発明によるマンホールカバー撤去機期が車両に搭載された状態の側面図である。 前記図５の撤去機の中でブームと回転盤が結合された部分の斜視図である。 前記図５の撤去機の中でブームと回転盤が結合された部分の分解斜視図である。 前記図５の撤去機の中でブームと回転盤が結合された部分の断面図である。 （ａ）、（ｂ）ともに本発明に使われる高さ調節材の斜視図である。 本発明によるマンホールカバー補修補強方法に適用されるマンホール構造の断面図である。 本発明によるマンホールカバーの撤去及び再設置に使われる引揚手段がマンホールカバーに固定された状態図である。 本発明によるマンホールカバー撤去機でマンホールカバーに固定された引揚手段を利用してマンホールカバーを引揚する状態図である。
符号の説明
10 掘削機
11 油圧シリンダーのピストン
12 ブーム
20 油圧モーター部
22 油圧モーター
30 回転盤
40 ビット
60 マンホールカバー撤去手段
70 引揚手段
71 十字型ボディー部
78 掛けがね
100 マンホール穴
200 マンホールカバー
300 高さ調節材
400 超速硬形高強度コンクリート
500 高さ調節部
600 コンクリートマンホール構造物

Claims (11)

  1. 掘削機と、前記掘削機のブームの先端と油圧シリンダーのピストンの先端にマンホールカバー撤去手段が具備されたマンホールカバー撤去機でマンホールカバーの周辺の舗装道路面を円形で破砕掘削する段階S10と、前記破砕掘削された舗装道路内側のマンホールカバーを撤去してマンホールカバーの高さを調節する高さ調節部を除去する段階S20と、マンホール穴の直径に相応する規格及び舗装道路面とマンホールカバーの上端部が一致する高さに製作された高さ調節材を高さ調節部に施工する段階S30と、前記で施工された高さ調節材の外側から破砕掘削された舗装道路内側の間に超速硬形高強度コンクリートを打設する段階S40と、前記超速硬形高強度コンクリートを打設した後、前記高さ調節材及び打設された超速硬形高強度コンクリート上部にマンホールカバーを再設置する段階S50と、前記マンホールカバーを再設置した後、マンホールカバー外周面と破砕掘削された舗装道路面間にアスファルトコンクリートを鋪設した後、固める段階S60とからなるマンホールカバー補修補強方法。
  2. 前記マンホールカバー撤去手段は、前記掘削機から油圧を供給受けて回転力を発生させる油圧モーター部と、前記油圧モーター部に内蔵した油圧モーターのモーター軸に結合されるマンホールカバーより大きい直径を有する回転盤と、前記回転盤の下部周囲に備えられ、マンホールカバーの周辺の道路舗装面を円形に破砕掘削するビットと、を含んでなることを特徴とする請求項１に記載のマンホールカバー補修補強方法。
  3. 前記高さ調節材を高さ調節部に施工する段階S30後に、コンクリートマンホール構造物上部面に水のような成分の第１プライマーを撒布する段階S70を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のマンホールカバー補修補強方法。
  4. 前記高さ調節材及び打設された超速硬形高強度コンクリート上部にマンホールカバーを再設置する段階S50後に、マンホールカバーの外周縁と破砕掘削された舗装道路面間に油分のような成分の第２プライマーを撒布する段階S80を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のマンホールカバー補修補強方法。
  5. 前記高さ調節部に施工する高さ調節材は、合成樹脂からなることを特徴とする請求項１又は２に記載のマンホールカバー補修補強方法。
  6. 前記S20段階及びS50段階での前記マンホールカバー撤去及び再設置は、 十字型ボディー部と前記十字型ボディー部の隣る二つの側端にマンホールカバーのわく部分がかかるようにそれぞれ形成された係止突起部と、前記十字型ボディー部の長さを調節するための長さ調節片、前記長さ調節片の長さを調節して固定する固定具と、前記マンホールカバーを持ち上げるように前記十字型ボディー部の中央に附着した掛けがねとからなるマンホールカバー引揚手段を使うことを特徴とする請求項１又は２に記載のマンホールカバー補修補強方法。
  7. 前記アスファルトコンクリートを鋪設した後、押し堅める段階S60は、道路鋪装と別にマンホールルカバーのみを補修補強する場合にアスファルトコンクリートに対する良質の固めのために第１層アスファルトコンクリート鋪設及び 固めと第２層アスファルトコンクリート鋪設及び固めで分けられることを特徴とする、請求項１又は２に記載のマンホールカバー補修補強方法。
  8. 前記第1項ないし第7項のいずれか1項に記載の超速硬形高強度コンクリート組成物は、
    比表面積6,000ｃｍ２/gないし12,000ｃｍ２/gの高粉末カルシウムサルファアルミネート(3CaO・3Al2O3・CaSO4)50重量%ないし79.8重量%に比表面積6,000ｃｍ２/gないし12,000ｃｍ２/gの高粉末無水石膏10重量%ないし25重量%と普通ポートランドセメント10重量%ないし30重量%及びメラミン系またはポリカルボン酸系の高流動化剤0.1重量%ないし3.0重量%と、凝結促進剤が0.1重量%ないし3.0重量%配合されてからなる超速硬型セメントを100重量部にする時、
    前記超速硬形セメント100±10重量部と、5mm以下の骨材大きさから0.1mm 以上の微粒子大きさに粉砕された廃アスファルトコンクリート100±10重量部と配合水40ないし48重量部が配合されてからなることを特徴とする超速硬形高強度コンクリート組成物。
  9. 前記凝結促進剤は、炭酸リチウム(Li2CO3)、硫酸ナトリウム(Na2SO4)、炭酸ナトリウム(Na2co3)、炭酸カリウム(K2CO3)、水酸化リチウム(LiOH・H2O)、酸化アルミニウム(Al2O3)のいずれか１種または２種以上の混合物であることを特徴とする請求項８に記載の超速硬形高強度コンクリート組成物。
  10. 前記超速硬形高強度コンクリート組成物には作業性を確保するために凝結遅延剤0.1ないし0.3重量部を追加で配合することを特徴とする、請求項8又は9に記載の超速硬形高強度コンクリート組成物。
  11. 前記配合水は、固形粉40%ないし50%である水性ポリマーエマルジョン20重量%ないし25重量%に水75重量%ないし80重量%を配合して希釈したことを特徴とする請求項８又は９に記載の超速硬形高強度コンクリート組成物。
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