JP2011153884A - 堤防表面のクラック調査方法 - Google Patents

Abstract

【課題】堤防表面の被覆コンクリートにおけるクラックの規模（内部における広がり状況など）を適切に評価し、堤防の健全性を正確に且つ容易に診断できるようにする。
【解決手段】開口部の周縁がコンクリート表面に密着可能な容器状の注水部１０と、試験用の注入水を貯めておく水タンク１２と、コック１４を備え水タンクと注水部との間を接続する連通管１６とを具備しているクラック試験器具を用い、注水部を、その開口部が堤防の被覆コンクリートに生じている調査対象クラック３０の少なくとも一部を覆い、且つ開口部の周縁がコンクリート表面に密着するように設置し、水タンク内の水を連通管を経由して注水部からクラック内に注入し、その注水状況によってクラック規模を評価する堤防表面のクラック調査方法である。
【選択図】図１

Description

本発明は、堤防の表面を被覆しているコンクリート内のクラック規模を調査する方法に関し、更に詳しく述べると、調査対象とするクラック内に水を注入し、その注水状況によってコンクリート内部におけるクラックの広がり状況などを簡便に評価できる方法に関するものである。この技術は、例えば高潮堤防などの劣化診断に有用である。

近年、高潮堤防の老朽化に伴う治水機能の低下が懸念されており、安全性確保のための点検・補修の実施が必要となっている。堤防の調査・点検では、堤防本体の表面を被覆しているコンクリートの健全性を評価する必要があり、そのためにはコンクリートに生じているクラック等の変状を適切に把握することが重要となる。そのようなクラックの表面的な長さや幅については直接測定することができる。しかし、表面は幅広のクラックでも内部では狭く閉じているような場合もあるし、表面は狭幅のクラックでも内部では広がり開いているような場合もある。そのため、クラックがコンクリート内部でどの程度の広がりをもっているのか、あるいはクラックが内部で開いているのか、閉じているのか、などを直接測定することはできない。クラックの規模（内部における広がり状況など）については定まった調査方法がないのが現状である。

関連する従来技術としては、クラック内の流体（空気など）を真空吸引し、その吸引圧力の変化を圧力計で測定して、コンクリート構造物の欠陥を検知する方法が提案されている（特許文献１）。

しかし、このような従来方法では、クラックが内部で開いているか閉じているかは推定できるものの、クラック規模を正確に評価することは難しい。また、特に調査対象が堤防の場合、健全性の評価においては通水性が問題になるが、クラック内の空気を強制吸引する方法では、必ずしも健全性評価にはつながらない。実態に即してクラックの通水性あるいは遮水性を検証し判定しなければ、適切な補修方法が見出せず、補修計画が立てられないからである。これらのことから、堤防表面の被覆コンクリートに生じているクラック等の変状については、堤防の設置状況に見合った適切で且つ簡便に評価できる調査手法の開発が求められている。

特開２００２−５９２３号公報

本発明が解決しようとする課題は、堤防表面の被覆コンクリートにおけるクラックの規模（内部における広がり状況など）を適切に評価し、堤防の健全性を正確に且つ容易に診断できるようにすることである。

本発明は、開口部の周縁がコンクリート表面に密着可能な容器状の注水部と、試験用の注入水を貯めておく水タンクと、コックを備え前記水タンクと注水部との間を接続する連通管とを具備しているクラック試験器具を用い、前記注水部を、その開口部が堤防の被覆コンクリートに生じている調査対象クラックの少なくとも一部を覆い、且つ開口部の周縁がコンクリート表面に密着するように設置し、水タンク内の水を前記連通管を経由して注水部からクラック内に注入し、その注水状況によって、
（Ａ）コックを全開にした状態で注水しても、水タンクが空になるまでクラック内に水が入り続ける。
（Ｂ）コックを全開にした状態で注水すると途中から水が溢れ出る。その後、コックを絞って注水量を少なくした状態で注水すると、水タンクが空になるまでクラック内に水が入り続ける。
（Ｃ）コックを全開にした状態で注水すると途中から水が溢れ出る。その後、コックを絞って注水量を少なくした状態で注水しても、短時間で水が溢れ出る。
（Ｄ）注水してもクラック内に水が入らず、すぐに溢れ出る。
に区分し、
（Ａ）の場合は、開口クラックが広範囲に分布している。
（Ｂ）の場合は、開口幅の小さいクラックが広範囲に分布している。
（Ｃ）の場合は、開口クラックが分布している範囲は限定的である。
（Ｄ）の場合は、クラックは殆ど閉じている。
とクラック規模を評価することを特徴とする堤防表面のクラック調査方法である。

ここで、注水部の下端周縁が柔軟なシール材からなり、凹凸のあるコンクリート表面に馴染み水密性を保つようにしたクラック試験器具を用いるのが好ましい。水タンクと注水部を分離し、両者間をフレキシブルチューブで接続した構造とすることもできる。

本発明に係る堤防表面のクラック調査方法は、水を調査対象クラック内に注入し、その注水状況によって堤防表面のクラック規模を区分し評価する調査方法であるので、堤防表面の被覆コンクリートにおけるクラック規模（内部における広がり状況など）を正確に評価できる。

本発明方法は、クラック内に実際に水を注入する調査方法であるので、堤防使用の実態に即した劣化診断、健全性評価が行える。クラックの通水性あるいは遮水性を判定でき、それによって適切な補修方法の選択、補修計画の立案が可能となる。しかも、水タンクを備えた簡単な構造のクラック試験器具で実施でき、難しい操作を必要としないため誰でも簡単に調査できる利点もある。

クラック試験器具を水タンクと注水部を分離し、両者間をフレキシブルチューブで接続した構造にすると、調査対象のコンクリート表面が傾斜していても、水タンクは垂直に、注水部は傾斜したコンクリート表面に沿って、それぞれ配置できるため、傾斜面での調査も可能である。

本発明方法で用いるクラック試験器具の一例を示す使用状況の説明図。 本発明方法で用いるクラック試験器具の他の例を示す使用状況の説明図。

本発明方法で用いるクラック試験器具の一例とその使用状態を図１に示す。このクラック試験器具は、開口部の周縁がコンクリート表面に密着可能な容器状の注水部１０と、試験用の注入水を貯めておく水タンク１２と、中途にコック１４を備え前記水タンク１２と注水部１０との間を接続する連通管１６とを具備している。この例は、水タンク１２と連通管１６と注水部１０とが一体となった構造である。一体構造の場合、実際には、図示するのを省略するが、注水部と水タンクとの間は、連通管を囲むように配置した３〜４本の連結部材で結合し、強固に一体化するのが好ましい。水タンク１２の上部にハンドル１８を設け、全体を吊り下げて運搬できるように構成する。試験用の水は、水タンク上部の供給口２０から給水できるようにする。

注水部１０は、開口部が下向き（従って下面開放・上面閉塞）となるように容器を伏せたような状態であり、円筒型でもよいし角筒型（例えば箱型など）でもよい。注水部１０の開口部の周縁には柔軟なシール材２２を取り付ける。例えば、ゴム製の弾性シール材でもよいし、あるいは低反発クッション材などでもよい。それによって、凹凸のあるコンクリート表面でも馴染み水密性を保つことができるようになる。水タンク１２は、内部が見えるように、側面が透明な構造（例えば、アクリル樹脂製）とし、水位を目視測定できるように目盛り２４を設けておく。連通管１６は、水タンク１２と注水部１０とを直結しており、その途中に止水及び流量調整可能なコック１４が組み込まれている。なお、注水部と水タンクとの間を連結部材で強固に結合した場合には、連通管は必ずしも剛な構造でなくてもよい。

このようなクラック試験器具を用いるクラック調査方法は次の通りである。注水部１０を、その開口部が堤防の被覆コンクリートに生じている調査対象クラック３０の少なくとも一部を覆い、且つ開口部の周縁のシール材２２がコンクリート表面に密着するように設置する。そして、コック１４を開いて水タンク１２内の水を前記連通管１６を経由して注水部１０からクラック３０内に注入し、注水状況（クラック３０内に水が充満するまでの注水量及び経過時間など）を観察する。

その注水状況によって、少なくとも
（Ａ）コックを全開にした状態で注水しても、水タンクが空になるまでクラック内に水が入り続ける。
（Ｂ）コックを全開にした状態で注水すると途中から水が溢れ出る。その後、コックを絞って注水量を少なくした状態で注水すると、水タンクが空になるまでクラック内に水が入り続ける。
（Ｃ）コックを全開にした状態で注水すると途中から水が溢れ出る。その後、コックを絞って注水量を少なくした状態で注水しても、短時間で水が溢れ出る。
（Ｄ）注水してもクラック内に水が入らず、すぐに溢れ出る。
に区分する。そして、それらの結果から、
（Ａ）の場合は、開口クラックが広範囲に分布し、当該クラック箇所における水の浸透性は高い。
（Ｂ）の場合は、開口幅の小さいクラックが広範囲に分布し、当該クラック箇所における水の浸透性は中位である。
（Ｃ）の場合は、開口クラックが分布している範囲は限定的であり、当該クラック箇所における水の浸透性は低い。
（Ｄ）の場合は、クラックは殆ど閉じており、当該クラック箇所における水の浸透性は低い。
というように４段階でクラック規模を評価する。

本発明方法で用いるクラック試験器具の他の例とその使用状態を図２に示す。基本的な構成は、図１に示すものと同様であるので、説明を簡略化するため対応する部材・部分には同一符号を付す。クラック試験器具は、開口部の周縁がコンクリート表面に密着可能な容器状の注水部１０と、試験用の注入水を貯めておく水タンク１２と、コック１４を備え前記水タンク１２と注水部１０との間を接続する連通管とを具備している。この例は、水タンク１２と注水部１０を分離し、両者間をフレキシブルチューブ３２で接続した構造である。水タンク１２の上部にハンドル１８を設けて、水タンクを持ち運び容易とし、水タンクの底部に３本の脚部３４を設けて自立可能とする。

注水部１０は、開口部が下向き（従って下面開放・上面閉塞）となるように容器を伏せたような状態であり、円筒型でもよいし角筒型（例えば箱型など）でもよい。水タンク１２は、内部が見えるように、側面が透明な構造（例えば、アクリル樹脂製）とし、水位を目視測定できるように目盛り２４を設けておく。ここでは、水タンク１２の底部には出口管３６を突設し、該出口管３６にコック１４を組み込む。他方、注水部１０の上部には入口管３８を突設する。そして、水タンク１２の出口管３６と注水部１０の入口管３８をフレキシブルチューブ３２で接続する。

このようなクラック試験器具の使用方法は、前記の例と同様である。水タンク１２を、測定対象クラック近傍の水平な場所に立設する。他方、注水部１０を、その開口部が堤防の被覆コンクリートに生じている調査対象クラック３０の少なくとも一部を覆い、且つ開口部の周縁のシール材２２がコンクリート表面に密着するように設置する。そして、コック１４を開いて水タンク１２内の水をフレキシブルチューブ３２を経由して注水部１０からクラック３０内に注入し、その注水状況（クラック内に水が充満するまでの注水量及び経過時間など）を観察する。注水状況によるクラック規模の評価は、前記の例と同様に行うことになる。

このように、注水部１０と水タンク１２とをフレキシブルチューブ３２で接続した構造にすると、注水部１０を傾けてもクラックに注水できるので、傾斜したコンクリートでもクラック規模の調査が行える。

試作したクラック試験器具の水タンクの大きさは、高さ約５０ｃｍ、直径約１０ｃｍである。注水部の開口部の周縁には弾性シール材を取り付け、コンクリート表面に密着可能とした。水タンク内を水で満たし、コックを操作して試験を行ったところ、コンクリート表面に多少の凹凸があっても、側方への漏水を防ぐことができ、クラック内に注水することができた。難しい操作は必要としないため、誰でも簡単に試験を行い、クラック内への水の注入状況を観察することができた。これによってクラックの内部における広がり状態や通水性を概略的に把握することができ、表面からは見えないクラック規模を適切に評価することができた。また、小型・軽量であるため、一人で簡単に持ち運びでき、クラック調査が行えた。

上記の例は、水タンクにおける水位変化を目視観察する方式である。これは、構造が最も簡素化されたクラック試験器具である。しかし、水タンク内の水位変化を水位計や水圧計で計測したり、注水量を流量計で計測するなどの工夫を加えれば、クラック規模をより細かく区分したり、自動計測を行うことも可能となる。

１０ 注水部
１２ 水タンク
１４ コック
１６ 連通管
３０ クラック

Claims (3)

1. 開口部の周縁がコンクリート表面に密着可能な容器状の注水部と、試験用の注入水を貯めておく水タンクと、コックを備え前記水タンクと注水部との間を接続する連通管とを具備しているクラック試験器具を用い、前記注水部を、その開口部が堤防の被覆コンクリートに生じている調査対象クラックの少なくとも一部を覆い、且つ開口部の周縁がコンクリート表面に密着するように設置し、水タンク内の水を前記連通管を経由して注水部からクラック内に注入し、その注水状況によって、
   （Ａ）コックを全開にした状態で注水しても、水タンクが空になるまでクラック内に水が入り続ける。
   （Ｂ）コックを全開にした状態で注水すると途中から水が溢れ出る。その後、コックを絞って注水量を少なくした状態で注水すると、水タンクが空になるまでクラック内に水が入り続ける。
   （Ｃ）コックを全開にした状態で注水すると途中から水が溢れ出る。その後、コックを絞って注水量を少なくした状態で注水しても、短時間で水が溢れ出る。
   （Ｄ）注水してもクラック内に水が入らず、すぐに溢れ出る。
   に区分し、
   （Ａ）の場合は、開口クラックが広範囲に分布している。
   （Ｂ）の場合は、開口幅の小さいクラックが広範囲に分布している。
   （Ｃ）の場合は、開口クラックが分布している範囲は限定的である。
   （Ｄ）の場合は、クラックは殆ど閉じている。
   とクラック規模を評価することを特徴とする堤防表面のクラック調査方法。
2. 注水部の開口部の周縁が柔軟なシール材からなり、凹凸のあるコンクリート表面に馴染み水密性を保つようにした構造のクラック試験器具を用いる請求項１記載の堤防表面のクラック調査方法。
3. 水タンクと注水部を切り離し、両者間をフレキシブルチューブで接続した構造のクラック試験器具を用いる請求項２記載の堤防表面のクラック調査方法。

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