JP2014098239A - 既設水路の補修構造及び補修方法 - Google Patents

Abstract

【課題】既設水路の底面上に配置したパネル板と底面との間に両側部から水が入り込むおそれがない既設水路の補修構造及び補修方法とする。
【解決手段】既設水路１００の補修構造であって、既設水路１００の側面及び底面両側部が覆工材１０で覆われ、底面両側部を覆う覆工材１０の上面にシーリング層５０が設けられ、底面両側部を覆う覆工材１０間に緩衝材４２が配置され、緩衝材４２及びシーリング層５０上にパネル板４３が配置され、パネル板４３の底面両側部上の部位が、覆工材１０及びシーリング層５０を介して床面に固定されている。
【選択図】図４

Description

本発明は、既設水路の補修構造及び補修方法に関するものである。

既設水路の補修方法としては、例えば、「既設水路の内面に固定部材を配設し、前記固定部材上にＦＲＰ板を張設し、然る後、既設水路の内面とＦＲＰ板との間にセメントミルクを打設」する方法が存在する（特許文献１参照）。しかしながら、この補修方法によると、既設水路の内面とＦＲＰ板との間に打設したセメントミルクの養生に時間がかかり、作業を迅速に進めることができないとの問題が生じる。

そこで、「既設水路の内面にライニング板を設け、上記内面を補修する補修方法において、上記内面に裏込材として緩衝材を設け、その緩衝材にライニング板を固定」する方法を採用することが考えられる（特許文献２参照）。この方法によると、セメントミルク等の裏込材を打設する必要がないため、作業を迅速に進めることができる。

しかしながら、この方法によると、既設水路の底面と緩衝材との間や、緩衝材とライニング板との間に、両側部から水が入り込み、この水が滞留するおそれがある。この点、同文献は、「内面と緩衝材の間、あるいは、緩衝材とライニング板の間に水が滞留し、その滞留水が凍結溶解を繰り返しても、それによる体積変化がその緩衝材によって吸収され」（段落［００１３］）、「ライニング板には上記滞留水が凍結溶解する際の体積変化が直接伝達」されないとする（段落［００１４］）。

しかるに、既設水路の底面と緩衝材との間や、緩衝材とライニング板との間において水が滞留すると緩衝材が劣化する原因となる。同文献は、「緩衝材として化学的及び物理的に安定な材質を選択すれば、埋設環境下でもその性能が劣化しない」（段落［００１３］）とするが、程度の問題であり、水が滞留しない方が好ましい。また、緩衝材とライニング板との間に滞留する水の体積変化が、ライニング板に影響を与えるのを十分に抑制することはできない。

そこで、以上の問題を解決するために、すなわち、両側部から水が入り込むのを防止するために、「角度を有して隣接する更生パネルの継目を塞ぐためのコーナ部材であって、全体として前記隣接する更生パネルにまたがる幅を有するかつ所定の角度をなす第１部と第２部とを含む本体、および 前記本体の裏面に設けられるシール部を備える、コーナ部材」（特許文献３等参照）を使用することも考えられる。しかしながら、コーナ部材を使用すると、コーナ部材設置のための作業負荷が増える。また、コーナ部材に水路内を流れるゴミ等の異物が引っ掛かるおそれがあり、しかも、材料コストの増加につながる。

特開平３−２４７８０９号公報 特開２００８−９５４２８号公報 特開２００９−１９１５５３号公報

本発明が解決しようとする主たる課題は、既設水路の底面上に配置したパネル板と底面との間に両側部から水が入り込むおそれがなく、しかもコーナ部材等の部材を必要としない既設水路の補修構造及び補修方法を提供することにある。

この課題を解決するための本発明は、次のとおりである。
〔請求項１記載の発明〕
既設水路の補修構造であって、
前記既設水路の側面及び底面両側部が覆工材で覆われ、
前記底面両側部を覆う覆工材の上面にシーリング層が設けられ、
前記底面両側部を覆う覆工材間に緩衝材が配置され、
前記緩衝材及び前記シーリング層上にパネル板が配置され、
前記パネル板の少なくとも前記底面両側部上の部位が、前記覆工材及び前記シーリング層を介して前記床面に固定されている、
ことを特徴とする既設水路の補修構造。

（主な作用効果）
本発明においては、パネル板の底面両側部上の部位が覆工材及びシーリング層を介して床面に固定されている。したがって、パネル板と底面との間に両側部から水が入り込むおそれがなく、コーナ部材等の部材を必要ともしない。

〔請求項２記載の発明〕
前記底面に水硬性樹脂を含む充填材の塗布層が設けられ、
この塗布層上に前記緩衝材が配置され、
前記パネル板の前記底面両側部間の部位も、前記緩衝材及び前記塗布層を介して前記床面に固定されている、
請求項１記載の既設水路の補修構造。

（主な作用効果）
本発明においては、底面に水硬性樹脂を含む充填材の塗布層が設けられ、この塗布層上に緩衝材が配置され、また、パネル板の底面両側部間の部位も緩衝材及び塗布層を介して床面に固定されている。したがって、底面両側部間におけるパネル板の浮上り等を確実に防止することができる。

〔請求項３記載の発明〕
前記底面両側部を覆う覆工材の幅が、それぞれ４０〜６０ｍｍとされている、
請求項１又は請求項２記載の既設水路の補修構造。

（主な作用効果）
本発明においては、底面両側部を覆う覆工材の幅が４０ｍｍ以上とされている。したがって、底面両側部を覆う覆工材の上面に設けられるシーリング層を十分な幅とすることができ、パネル板と底面との間に両側部から水が入り込むのをより確実に防止することができる。

〔請求項４記載の発明〕
既設水路の補修方法であって、
前記既設水路の側面及び底面両側部を覆工材で覆い、
前記底面両側部を覆う覆工材の上面にシーリング材を塗布してシーリング層を設け、
前記底面両側部を覆う覆工材間に緩衝材を配置するとともに、前記緩衝材及び前記シーリング層上にパネル板を配置し、
前記パネル板の少なくとも前記底面両側部上の部位を、前記覆工材及び前記シーリング層を介して前記床面に固定する、
ことを特徴とする既設水路の補修方法。

（主な作用効果）
本発明においては、請求項１記載の発明と同様の作用効果を奏する。

本発明によると、既設水路の底面上に配置したパネル板と底面との間に両側部から水が入り込むおそれがなく、しかもコーナ部材等の部材を必要としない既設水路の補修構造及び補修方法となる。

対象となる開水路（１）、及び前処理した開水路（２）の正面図である。 覆工し（１）、穿孔を形成した（２）開水路の正面図（２）である。 ホールインアンカーを固定し（１）、塗布層及びシーリング層を設けた（２）開水路の正面図である。 緩衝材を配置し（１）、パネル板を配置した（２）開水路の正面図である。 開水路に対するパネル板及び緩衝材の配置例（ａ）、パネル板及び緩衝材の平面図（ｂ）、及びパネル板及び緩衝材の正面図（ｃ）である。 アンカー止め手段の形態例である。

次に、本発明の実施の形態を説明する。
本形態の補修構造・補修方法は、既設水路の床面や側面等の内面を補修するものである。既設水路としては、開水路のほか、閉水路等も対象とすることができるが、以下では、開水路の場合を例に説明する。

（前処理）
図１の（１）に示すように、本形態の開水路（既設水路）１００は、その床面１０１ａ及び両側面１０１ｂがコンクリート１０１で画成されている。床面１０１ａ及び側面１０１ｂは、流水や土砂等によって摩耗・損傷しており、従来、覆工材、あるいはパネル板等を使用して床面１０１ａ及び側面１０１ｂを同様の態様で補修していた。

しかるに、現実には、床面１０１ａと側面１０１ｂとでは摩耗・損傷の程度が異なり、通常、床面１０１ａの摩耗・損傷の方が激しいものとなっている。そこで、本形態においては、床面１０１ａと側面１０１ｂとで補修の態様を異なるものとする。ただし、前処理に関しては、従来と同様とすることができる。

すなわち、まず、ＷＪ（ウォータージェット）等の高圧ジェット式の洗浄機を使用して床面１０１ａ及び側面１０１ｂの洗浄や目荒らしを行い、また、必要により、図１の（２）に示すように、コンクリート１０１の損傷した表層１０１ｘを除去する。

（覆工）
次に、図２の（１）に示すように、開水路１００の両側面１０１ｂから床面両側部１０１ｃ（符号Ｗ２で示す範囲）までをモルタル等の覆工材１０で連続的に覆う（覆工）。この覆工により、開水路１００の両側面１０１ｂに存在するひび割れ等が止水処理され、また、損傷等が補修される。側面１０１ｂの摩耗・損傷は、通常、底面１０１ａの摩耗・損傷よりも軽いものであるため、覆工材１０による覆工でも十分な補修となる。また、この覆工は、開水路１００の内面１０１ｂ，１０１ｃとパネル板等との間にセメントミルク等を裏込め（充填）するのと異なり、作業の遅延を招くおそれがない。

覆工材１０の覆工は、例えば、こて等による塗り上げや、吹付け機等による吹付け等によって行うことができる。

また、覆工材１０の覆工厚は、好ましくは５〜２０ｍｍ、より好ましくは１０〜１５ｍｍとすることができる。

さらに、底面両側部１０１ｃを覆う覆工材１０の幅Ｗ２は、好ましくは４０〜６０ｍｍ、より好ましくは５０ｍｍとすることができる。この覆工材１０の幅Ｗ２が狭すぎると、後述するシーリング層５０による作用効果を十分に発揮させることができなくなるおそれがある。他方、この覆工材１０の幅Ｗ２が広すぎても、シーリング層５０による作用効果は向上せず、費用対効果が劣るものとなり、また、後述する緩衝材４２を配置する幅Ｗ１が狭くなるため、緩衝効果が劣るものとなる。

（穿孔）
次に、図２の（２）に示すように、図示しないドリル等を使用して開水路１００の床面１０１ａ上から覆工コンクリート１０１に穿孔２１を形成する。この穿孔２１は、後述するパネル板４３の孔４３ｘ（図５参照）と一致するように形成する。したがって、穿孔２１は、パネル板４３の大きさ、つまり、開水路１００の広さに応じて適宜の数、位置に形成することができる。

ただし、穿孔２１は、少なくとも底面両側部１０１ｃにおいて形成するのが好ましく、底面両側部１０１ｃが覆工材１０によって覆われている本形態においては、当該覆工材１０上から形成する。

また、本形態においては、床面１０１ａの底面両側部１０１ｃ間の部位（符号Ｗ１で示す範囲）においても穿孔２１を形成する。この底面両側部１０１ｃ間の部位は覆工材１０によって覆われていないため、この穿孔２１は、床面１０１ａ上から直接形成する。

穿孔２１は、図示例のように、「最深位置」が同じとなるように形成されていても、特に図示はしないが、「深さ」が同じとなるように、つまり覆工材１０が介在される底面両側部１０１ｃの穿孔２１の最深位置が、底面両側部１０１ｃ間の穿孔２１の最深位置よりも浅くなるように形成されていてもよい。強度を重視する場合は前者が好適に採用され、全ての位置において同一長のアンカー手段３０，３２を使用し、もってコスト削減を図る場合は後者が好適に採用される。

（ホールインアンカーの固定）
次に、図３の（１）に示すように、穿孔２１内に雌ネジが備わる拡張式のホールインアンカー３０を挿入し、このホールインアンカー３０の中心部に備わる芯棒３１をハンマー等で打ち込んで当該ホールインアンカー３０を拡張（拡径）させる。この拡張により、ホールインアンカー３０の基端部が覆工コンクリート１０１中に食い込み、当該ホールインアンカー３０が覆工コンクリート１０１に固定される。

この点、本形態においては拡張式のホールインアンカー３０を使用するが、これに変えて、例えば、雌ネジが備わる接着式のアンカーボルトを用いることもできる。接着式のアンカーボルトを用いる場合は、穿孔２１に、当該アンカーボルトを挿入するとともに、セメント、モルタル、接着剤等の充填剤を充填し、もって覆工コンクリート１０１に当該アンカーボルトを固定する。

（シーリング層及び塗布層の形成）
次に、図３の（２）に示すように、底面１０１ａの両側部１０１ｃを除く部位に、水硬性ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコンシーラント、ウレタンシーリング等の水硬性樹脂を含む充填材（パテ）を塗布して塗布層４１を形成する。この塗布層４１の形成により、床面１０１ａの止水等が図られ、また、水硬性樹脂が接着性を有する場合は、後述する緩衝材４２と床面１０１ａとの接着が図られる。塗布層４１の塗布厚は、好ましくは１〜５ｍｍ、より好ましくは３ｍｍとすることができる。

一方、この充填材の塗布に前後して、底面両側部１０１ｃを覆う覆工材１０の上面に、ポリウレタン樹脂、エポキシ樹脂、シリコンシーラント、ウレタンシーリング等からなるシーリング材を塗布してシーリング層５０を形成する。このシーリング層５０の形成により、後述するパネル板４３と底面両側部１０１ｃ上の覆工材１０との間に水が入り込むのが防止される。シーリング層５０の塗布厚は、好ましくは１〜５ｍｍ、より好ましくは３ｍｍとすることができる。

（緩衝材及びパネル板の配置）
次に、図４の（１）に示すように、水硬性樹脂を含む充填材の塗布層４１上に緩衝材４２を配置するとともに、図４の（２）に示すように、当該緩衝材４２及びシーリング層５０上にパネル板４３を配置する。緩衝材４２の配置によって底面両側部１０１ｃを覆う覆工材１０間が充填され、また、パネル板４３の配置によって開水路１００の新たな底面が形成される。

緩衝材４２及びパネル板４３の配置は、緩衝材４２、パネル板４３の順に行うこともできるが、図５の（ｃ）に示すように、緩衝材４２及びパネル板４３を両面テープ、接着剤等で接合しておき、この接合した緩衝材４２及びパネル板４３を同時に配置すると現場での施工時間を短縮することができ好適である。

緩衝材４２としては、例えば、発泡ポリエチレン、発泡ポリスチレン、発泡ポリプロピレン、発泡ウレタン等の発泡樹脂からなる発泡樹脂フォームや、発泡エチレンプロピレンゴム、発泡ポリブタジエンゴム等の発泡ゴムからなる発泡ゴム成形材等を使用することができる。緩衝材４２の厚さは、好ましくは７〜１５ｍｍ、より好ましくは１０〜１３ｍｍとすることができる。

また、図示例においては、緩衝材４２の表面（パネル板４３側）及び裏面（塗布層４１側）が平面とされているが、緩衝材４２の裏面は平面とされつつも、表面には複数の突起が形成されているのが好ましい。この突起は、好ましくは千鳥状に配置され、また、各突起の大きさは、例えば、直径２〜３ｍｍ、高さ２〜３ｍｍ、相互に隣接する突起の先端間距離５〜６ｍｍとされる。

一方、パネル板４３としては、例えば、繊維強化樹脂製パネル（ＦＲＰパネル、ＦＲＰＭパネル、ＦＦＵパネル等）や硬質塩化ビニルパネル等の樹脂製パネルを使用することができる。パネル板４３の厚さは、好ましくは３〜１０ｍｍ、より好ましくは５〜８ｍｍとすることができる。

（パネル板の固定（アンカー止め））
次に、パネル板４３を床面１０１ａに固定する。この固定は適宜の方法によることができるが、ホールインアンカー３０を床面１０１ａに固定している本形態においては、図６の（１）に示すように、パネル板４３上からホールインアンカー３０に皿パッキンを装着した皿ボルト３２を螺合し、もってパネル板４３をアンカー止めする。

このアンカー止めは、図５の（ａ）に示すように、各パネル板４３の底面両側部１０１ｃ上において開水路１００の流れ方向に適宜の間隔をおいて３箇所、各パネル板４３の底面中央部上において開水路１００の流れ方向に適宜の間隔をおいて３箇所の合計９箇所で行う。このアンカー止めにより、パネル板４３の底面両側部１０１ｃ上の部位は、覆工材１０及びシーリング層５０を介して床面１０１ａ（１０１ｃ）に固定される。また、パネル板４３の底面中央部上の部位は、塗工層４１及び緩衝材４２を介して床面１０１ａに固定される。

この形態においては、床面両側部１０１ｃと覆工材１０とが一体化しており、また、覆工材１０とパネル板４３との間がシーリング層５０によってシールされているため、両側部から水が入り込むおそれがない。また、底面両側部１０１ｃ上の覆工材１０は、スペーサーとしての機能も有しており、パネル板４３と床面１０１ａとの間の離間距離を適正に保つことができる。

以上においては、拡張式のホールインアンカー３０及び皿ボルト３２からなるアンカー手段を使用し、両者３０，３２を螺合してアンカー止めする形態を示した。ただし、この他にも、例えば、皿ボルト３２に変えて、図６の（２）に示すように、寸切りボルト（六角ボルト）３３、スペーサー３４及び爪付きナット３５を使用し、これらの部材３３，３４，３５とホールインアンカー３０とでアンカー止めすることもできる。この形態によると、スペーサー３４が床面１０１ａとパネル板４３とのスペーサーとして機能するため、底面１０１ａの幅方向中央部における両者４３，１０１ａの離間距離を適正により保つことができる。

（その他）
その後、必要により、パネル板４３と覆工材１０との間からはみ出したシーリング材を拭き取り、また、アンカー止めした部位のシーリング処理等を行い、開水路１００の補修を終了する。

本発明は、開水路や閉水路等の既設水路の補修構造及び補修方法として適用可能である。

１０…覆工材、２１…穿孔、３０…ホールインアンカー、３２…皿ボルト、３３…寸切りボルト、３４…スペーサー、３５…爪付きナット、４１…塗工層、４２…緩衝材、４３…パネル板、５０…シーリング層、１００…開水路、１０１…覆工コンクリート、１０１ａ…底面、１０１ｂ…側面、１０１ｃ…底面両側部。

Claims (4)

1. 既設水路の補修構造であって、
   前記既設水路の側面及び底面両側部が覆工材で覆われ、
   前記底面両側部を覆う覆工材の上面にシーリング層が設けられ、
   前記底面両側部を覆う覆工材間に緩衝材が配置され、
   前記緩衝材及び前記シーリング層上にパネル板が配置され、
   前記パネル板の少なくとも前記底面両側部上の部位が、前記覆工材及び前記シーリング層を介して前記床面に固定されている、
   ことを特徴とする既設水路の補修構造。
2. 前記底面に水硬性樹脂を含む充填材の塗布層が設けられ、
   この塗布層上に前記緩衝材が配置され、
   前記パネル板の前記底面両側部間の部位も、前記緩衝材及び前記塗布層を介して前記床面に固定されている、
   請求項１記載の既設水路の補修構造。
3. 前記底面両側部を覆う覆工材の幅が、それぞれ４０〜６０ｍｍとされている、
   請求項１又は請求項２記載の既設水路の補修構造。
4. 既設水路の補修方法であって、
   前記既設水路の側面及び底面両側部を覆工材で覆い、
   前記底面両側部を覆う覆工材の上面にシーリング材を塗布してシーリング層を設け、
   前記底面両側部を覆う覆工材間に緩衝材を配置するとともに、前記緩衝材及び前記シーリング層上にパネル板を配置し、
   前記パネル板の少なくとも前記底面両側部上の部位を、前記覆工材及び前記シーリング層を介して前記床面に固定する、
   ことを特徴とする既設水路の補修方法。