JP2008308882A - 鋼板コンクリート構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 解体に際して鋼板に付着したコンクリートの分離作業が不要な鋼板コンクリート構造を提供すること。
【解決手段】 鋼板コンクリート構造の鋼板１とコンクリート２の間に、当該鋼板１と当該コンクリート２の密着性を低くする材料の部材６を挿入し、解体に際してコンクリート２の表面が剥離するのを抑え、鋼板１に剥離したコンクリートが付着してしまうのが防止できるようにしたもの。このとき、部材６の設置に代えてコーティングしてもよい。
【選択図】図１

Description

本発明は、２枚の鋼板の間にコンクリートを充填して固化した鋼板コンクリート構造に係り、特に、原子力施設の建屋などに好適な鋼板コンクリート構造に関する。

近年、建材として優れた特性を備え、且つ施工時の省力化に有利であることから鋼板コンクリート構造が注目され、設計技術についての権威ある指針も与えられている(例えば非特許文献１参照)。
そこで、この鋼板コンクリート構造の一例として、上記の指針に従って作られている鋼板コンクリート構造について、図４により説明する。

この図４に示す鋼板コンクリート構造は、図示のように、基本的には２枚の略平行になっている鋼板１の間にコンクリート２が充填されているもので、このため鋼板１は、通常、表面鋼板と呼ばれている。
なお、この図４において、(a)は鋼板コンクリート構造を横から見た図であり、(b)はＸ−Ｘ’線から見た図で、鋼板コンクリート構造を上から見た場合であり、従って、このコンクリート２は、鋼板１の間に、図では上から生コンクリートを充填した後、それを固化させたものである。

このとき、鋼板１と固化したコンクリート２の力学的結合のため、図示のように、スタッド３を複数本、鋼板１に植え込んだり、図示してないが、リブを鋼板１に形成したりしてあり、しかも生コンクリートの充填に際して、鋼板１の間の間隔寸法を所定値に保つため、タイバー４などが連結材として用いられることもある。
また、横方向の寸法が大きな場合、図示のように、隔壁５を所定の間隔で設け、横方向に区画してコンクリート２の充填が容易になるようにしてあり、従って、隔壁５のことを縦隔壁と呼ぶこともある。
なお、このとき、鋼板１とコンクリート２の密着による力学的結合は、強度設計上は考慮しないのが通例である。

ところで、どのような施設でも、いずれは耐用年月に達してしまうことはいうまでもないが、このとき施設の解体が必要な場合がある。なお、耐用年月に達しない場合でも、改装など、解体が必要になる場合も考えられるが、何れにしても、このとき当該施設が鋼板コンクリート構造による場合、当該鋼板コンクリート構造の解体を意味する。そこで、この鋼板コンクリート構造の解体に際して、従来から用いられている解体手順の一例について、図５により説明する。

ここで、この図５の解体手順の場合、まず、手順Ｐ１として、表面鋼板(図３の鋼板１)の外側からドリルなどによる座ぐり作業や、スパナなどによるボルトやナットの取り外し作業を行い、スタッドやタイバーなどを表面鋼板からち切り離す。
次に、手順Ｐ２として、表面鋼板をコンクリート(図３のコンクリート２)から剥がす。このとき、表面鋼板とコンクリートが密着しているので、剥がすためには大きな力が必要である。

こうして手順Ｐ２により表面鋼板が剥がされたコンクリートについては、次に手順Ｐ３として、コンクリートの粉砕を行い、コンクリートをある程度の大きさに粉砕すると共にスタッドやタイバーを分離する。そして、それぞれコンクリート廃材と鉄類廃材に区分けしてやればよい。なお、このときのスタッドやタイバーの分離については、通常、磁力による分別処理が用いられる。
他方、表面鋼板については、手順Ｐ２によりコンクリートから剥がされたにも関わらず、分離された一部のコンクリートが付着したままになっている。

これは、鋼板コンクリート構造の場合、表面鋼板とコンクリートが密着していることから、手順Ｐ２の処理において、コンクリートの表面の一部も表面鋼板と一緒に剥がされてしまうからであり、このため表面鋼板には、剥がした後もコンクリートの一部が付着したままになってしまうからである。
そこで、表面鋼板については、手順Ｐ４を実行し、表面鋼板に付着したコンクリートを剥がす。そして、この後、それぞれコンクリート廃材と鉄類廃材に区分けすることになる。

ところで、近年は、環境保護、いわゆるエコロジーの観点から、施設を解体したときの廃材の再利用も考慮する必要があり、この観点からすれば、鋼板コンクリート構造においても、解体時には鋼板とコンクリートが分離し易い構造であることが望ましい。
また、原子力発電施設の場合、鋼板とコンクリートが放射化している部分では、解体に際して被曝量の低減につながるため、短時間の作業で済むように、分離しやすい構造になっていることが特に望ましいといえる。

このとき、まず、スタッドの分離を容易にする技術については、従来から、例えば特許文献１による提案があり、ここで、この提案は、鋼板に植え込んであるスタッドの位置が鋼板の外側から簡単に判るようにするため、予め鋼板の外側にプレスマークを設けておくというものであり、この場合、鋼板の外側で、プレスマークがついている部分を、ドリルなどの工具により、鋼板の外側から所定の深さまで座ぐるだけで、容易にスタッドが分離できる。

一方、タイバーの分離に関しては、タイバーの鋼板に対する取付けにボルトを用い、タイバーをねじで取付けるようにした技術が従来から提案されている(例えば特許文献２参照)。この場合、鋼板の外側からボルトを緩め、取り外すだけで容易にタイバーが分離できる。
"鋼板コンクリート構造耐震設計技術指針" 建物・構築物編 JEAG 4618-2005 社団法人 日本電気協会 原子力規格委員会 特開平５−１９５５７６号公報 特開２０００−２４０１９６号公報

上記従来技術は、鋼板コンクリート構造の解体に際して鋼板に付着したままになってしまうコンクリートの除去に配慮がされておらず、面倒な作業工程の存在に問題があった。
従来技術では、上記したように、スタッドやタイバーなどについては容易に分離できる構造が知られているが、鋼板とコンクリートの分離に関しては良い方法が提案されておらず、鋼板に付着したコンクリートを分離するという手作業による面倒な作業工程が必要になってしまうのである。

また、上記したように、原子力発電施設の場合、解体に際して、鋼板とコンクリートが放射化している部分においては、作業工数の低減は作業時間の短縮をもたらし、被曝量の低減につながるため、分離しやすい構造が極力望ましいが、しかし、従来技術では、叶わぬ望みであった。
本発明の目的は、解体に際して鋼板に付着したコンクリートの分離作業が不要な鋼板コンクリート構造を提供することにある。

上記目的は、２枚の鋼板の間にコンクリートを充填して固化した鋼板コンクリート構造において、前記コンクリートと前記鋼板の間に、前記鋼板と前記コンクリートの間の密着性を低くする部材が設けられているようにして達成される。
また、上記目的は、２枚の鋼板の間にコンクリートを充填して固化した鋼板コンクリート構造において、前記鋼板の前記コンクリートに対する接合面に、前記コンクリートに対する前記鋼板の密着性を低くするコーティングが施されていることことによっても達成される。

このとき、鋼板コンクリート構造が隔壁を備え、前記隔壁と前記コンクリートの間に、前記隔壁と前記コンクリートの間の密着性を低くする部材が設けられているようにしても良く、前記隔壁と前記コンクリートの間に、前記隔壁の前記コンクリートに対する密着性を低くするコーティングが施されているようにしても良く、更には、前記隔壁は、コンクリートに対する密着性が低い材料で作られているようにしても良い。
また、このとき、前記部材は、コンクリート中の水分などの鋼材腐食物質を透過しない材料であっても良く、前記コーティングは、コンクリート中の水分などの鋼材腐食物質を透過しない材料であっても良い。

本発明によれば、鋼板コンクリート構造物の解体に際して、コンクリートと鋼板が効率的に分離でき、このため、特に原子力発電施設の解体に際して被曝を更に低く抑えることができる。
また、本発明によれば、腐食物質が透過しない材料を使用することにより、鋼板や隔壁が守られるため、長期にわたり供用期間中の健全性が向上する。

以下、本発明による鋼板コンクリート構造について、いくつかの実施形態により詳細に説明する。
まず、図１は、本発明の第１の実施形態で、図において、鋼板１とコンクリート２、スタッド３、タイバー４、それに隔壁５は、図４で説明した従来技術の場合と同じであり、このとき、図１の(a)は、鋼板コンクリート構造を横から見た図で、(b)は、Ｘ−Ｘ’線から見た図で、鋼板コンクリート構造を上から見た場合である点も同じである。

従って、この実施形態に係る鋼板コンクリート構造が、図４の従来技術による鋼板コンクリート構造と異なる点は、部材６が鋼板１の内面、すなわち鋼板１とコンクリート２の間に設けられている点にある。そこで、以下、この部材６について説明すると、これは、フツ素樹脂やポリプロピレン、或いはポリエチレンなど、コンクリートに対する密着性が低い材料で作られている板状の部材又はシート、或いは布材である。そして、これらは、鋼板１の間にコンクリート２を充填し、鋼板コンクリート構造として施工する前、予め鋼板１の内面に、例えば接着剤を用いて貼着けておく。

そして、この部材６が存在している状態で２枚の鋼板１の間に生コンクリートを注入し、充填した後、固化してコンクリート２を形成し、鋼板コンクリート構造とする。このとき、スタッド３により鋼板１とコンクリート２の接合強度が保たれ、鋼板コンクリート構造としての所定の強度が与えられていることも、従来技術の場合と同じであり、従って、この実施形態に係る鋼板コンクリート構造の場合、部材６が存在しているにも関わらず、従来技術の場合と同等の強度性能をもっている。何故なら、上記したように、鋼板１とコンクリート２の密着による力学的結合は、設計上は考慮しないのが通例だからである。

ここで、この実施形態に係る鋼板コンクリート構造が効力を発揮するのは解体に際してである。すなわち、この部材６は、上記したように、例えばフツ素樹脂など、コンクリートに対する密着性が低い材料で作られている。従って、鋼板１の間にコンクリート２を充填したとき、コンクリートが鋼板１に密着するのを抑える働きをする。そこで、施工後、解体に際して、鋼板１をコンクリート２から引き剥がそうとしたとき、コンクリート２は、この部材６の表面からは簡単に剥がれてしまう。

そこで、鋼板コンクリート構造を解体すべく鋼板１に力を加え、コンクリート２から剥がそうとした場合、鋼板１は、部材６の表面でコンクリート２から引き剥がされることになり、従って、小さな力を加えるだけで容易に引き剥がすことができる。しかも、このときコンクリート２の表面部分も、部材６の表面から剥がされるだけなので、コンクリート２の表面部分に大きな応力が掛ることは無く、勿論、鋼板２の引き剥がし面にコンクリート２の表面部分が剥がれて付着してしまう虞も無い。

従って、この実施形態によれば、鋼板コンクリート構造の解体に際して、鋼板１にさほど大きな力を加えなくても、当該鋼板１をコンクリート２から引き剥がすことができ、しかも、引き剥がしただけで、そのまま鋼板１を廃材として処理することができ、この結果、引き剥がし作業に必要な力が少なくて済み、しかも鋼板１をコンクリート２から引き剥がした後で、鋼板１から更にコンクリートを取り除く必要がないので、作業工数を少なく抑え、短時間で作業を終えることができる。

ところで、以上の説明では、部材６を板状の部材又はシート、或いは布材としているが、これに代えて、コーティングを施すようにしても良い。従って、この場合の実施形態では、鋼板１のコンクリート２に対する接合面に、コンクリートに対する密着性が低い材料をコーティングすることになる。このときのコーティングの材料としては、例えば建築用型枠剥離材として市販されているものが使用できる。そして、この実施形態の場合、コーティング材は塗布作業により簡単に施工でき、しかも板状の部材やシート、布材などでは施工が難しい複雑な構造部分にも容易に対応することができる。

ここで、次に、本発明の他の実施形態について、図２により説明すると、これは、鋼板の間に隔壁を備えた鋼板コンクリート構造を対象とした場合の一実施形態であり、従って、図示のように、鋼板１の間には隔壁５が設けられている。なお、この隔壁５は、鋼板コンクリート構造の横方向の寸法が大きな場合、内部を横方向に区画してコンクリート２の充填が容易になるようにするためのものであることは、既に説明した通りであるが、この実施形態では、更に、この隔壁５にも部材６が設けられるようにしたものである。

このように隔壁５を備えた鋼板コンクリート構造の場合、解体に際して隔壁５も廃材として処理されることには変わりは無く、このとき、コンクリートが付着していたのでは、引き剥がし作業に必要な力が大きくなり、かつ、そのための作業工程も必要になるのも同じであるが、この実施形態によれば、それも不要にできる。なお、この実施形態でも、隔壁５に対する部材６としては、フツ素樹脂やポリプロピレン、或いはポリエチレンなど、コンクリートに対する密着性が低い材料を用いる点に変わりは無く、このときコーティングするようにしても良い点にも変わりはない。

ところで、以上の実施形態では、部材６やコーティングを設けたことにより解体が容易な構成となっているが、これと共に、これら部材６やコーティングとして、水分や塩分などの鋼材腐食物質が透過しないフツ素樹脂やポリプロピレンやポリエチレンなどの材料を用いた実施形態の場合、これらの存在により鋼板や隔壁が腐食から守られるようになり、このため、供用期間中の健全性が長期にわたり向上し、信頼性に富んだ施設の構築にも大きく寄与することができる。

本発明に係る鋼板コンクリート構造の一実施の形態を示す説明図である。 本発明に係る鋼板コンクリート構造の他の一実施の形態を示す説明図である。 本発明に係る鋼板コンクリート構造の場合の解体手順の一例を示す説明図である。 従来技術による鋼板コンクリート構造の一例を示す説明図である。 本発明に係る鋼板コンクリート構造の場合の解体手順の一例を示す説明図である。

符号の説明

１：鋼板(表面鋼板)
２：コンクリート
３：スタッド
４：タイバー(連結材)
５：隔壁(縦隔壁)
６：部材(コンクリートに対する密着性が低い材料で作られている板状の部材又はシート或いは布材、コーティング)

Claims (7)

1. ２枚の鋼板の間にコンクリートを充填して固化した鋼板コンクリート構造において、
   前記コンクリートと前記鋼板の間に、前記鋼板と前記コンクリートの間の密着性を低くする部材が設けてあることを特徴とする鋼板コンクリート構造。
2. ２枚の鋼板の間にコンクリートを充填して固化した鋼板コンクリート構造において、
   前記鋼板の前記コンクリートに対する接合面に、前記コンクリートに対する前記鋼板の密着性を低くするコーティングが施されていることを特徴とする鋼板コンクリート構造。
3. 請求項１又は請求項２に記載の鋼板コンクリート構造において、
   当該鋼板コンクリート構造が隔壁を備え、
   前記隔壁と前記コンクリートの間に、前記隔壁と前記コンクリートの間の密着性を低くする部材が設けてあることを特徴とする鋼板コンクリート構造。
4. 請求項１又は請求項２に記載の鋼板コンクリート構造において、
   当該鋼板コンクリート構造が隔壁を備え、
   前記隔壁と前記コンクリートの間に、前記隔壁の前記コンクリートに対する密着性を低くするコーティングが施されていることを特徴とする鋼板コンクリート構造。
5. 請求項１又は請求項２に記載の鋼板コンクリート構造において、
   当該鋼板コンクリート構造が隔壁を備え、
   前記隔壁は、コンクリートに対する密着性が低い材料で作られていること特徴とする鋼板コンクリート構造。
6. 請求項１又は請求項３に記載の鋼板コンクリート構造において、
   前記部材は、コンクリート中の水分などの鋼材腐食物質を透過しない材料であることを特徴とする鋼板コンクリート構造。
7. 請求項２又は請求項４に記載の鋼板コンクリート構造において、
   前記コーティングは、コンクリート中の水分などの鋼材腐食物質を透過しない材料であることを特徴とする鋼板コンクリート構造。

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