JP2020059975A - コンクリート構造物からのコア採取方法 - Google Patents

Abstract

【課題】室内試験等に使用することが可能な状態でコアを採取することを可能としたコンクリート構造物からのコア採取方法を提案する。【解決手段】コンクリート構造物１に注入孔３を削孔する工程と、注入孔３から樹脂５を注入する工程と、樹脂５が固化した後、コンクリート構造物１から注入孔３を中心としたコンクリートコア２を採取する工程とを備えるコンクリート構造物からのコア採取方法。注入孔３の内径は４．５ｍｍから１０ｍｍの範囲内とする。また、コンクリートコア２の外径は１４．５ｍｍから１００ｍｍの範囲内でとする。【選択図】図１

Description

本発明は、損傷が生じて内部ひび割れが発生したコンクリート構造物等から、各種試験に適用できる円柱状のコアを採取するためのコンクリート構造物からのコア採取方法に関する。

コンクリート構造物の劣化の進行具合等を調査する方法として、目視調査、打音調査、非破壊検査、コア抜き調査等がある。
目視調査は、コンクリート表面を目視・観察することで、コンクリート構造物の状況を判断するものである。目視調査は、担当者が目視により実施するため、人によって評価に差が出る恐れがある。また、コンクリートの内部に生じた劣化の進行は確認することはできない。

打音調査は、ハンマ等によりコンクリート表面を打撃することで、コンクリート内部での変化を確認するものである。コンクリート内部の空洞や、コンクリート表面の浮き等を確認することができるものの、打撃の強さや音の変化の感じ方が評価に影響するため、人によって評価に差が出る恐れがある。また、打音調査では、コンクリート内部の状況を正確に把握することはできない。

非破壊検査は、コンクリート構造物に対して超音波やＸ線等を照射して、コンクリート内部の状況（ひび割れやジャンカの有無等）を検査する。非破壊検査を実施すれば、ひび割れなどの有無等を把握することができるものの、コンクリート内部の状況を正確に把握することはできなかった。

コア抜き調査は、コンクリート構造物から柱状の試験体（コンクリートコア）を採取して、このコンクリートコアを使用した各種試験（例えば、一軸圧縮試験）を実施するものである。コンクリートコアを使用すれば、コンクリート強度等を実測することができるため、より正確な状況を判断することが可能となる。また、コンクリートコアの外面等を視認することで、構造物内の状況を確認することができる。ここで、コンクリートコアのコア径を小さくすれば、構造物に与えるダメージを軽減することができるが、採取時に割れやすいことや、各種試験に適する形でのコアを採取することができない。そのため、コンクリートコアは一定の直径以上である必要がある。

なお、特許文献１には、コンクリート構造物の表面から不揮発性の低粘度液からなる診断薬を注入した後、コンクリートコアを採取して、コンクリートコアを採取した採取孔の壁面への診断薬の浸透状況を目視してひび割れ状況を確認するとともに、コンクリートコアへの診断液の浸透状況を目視してひび割れ状況を確認するコンクリート構造物のひび割れ検査方法が開示されている。

特開２０１５−４９１５２号公報

ひび割れが生じたコンクリート構造物等からコンクリートコアを採取すると、ひび割れに沿ってコンクリートコアが壊れてしまい、柱状の状態（一体化した状態）で採取できない場合がある。コンクリートコアが柱状ではない場合、その後の試験を実施することができない場合がある。例えば、一軸圧縮試験は実施することができず、また、中性化深さや塩分量の測定では位置の特定が不正確となる。なお、コアの採取は、コンクリート構造物に限らず、岩盤等から採取する場合もあるが、岩盤においても、同様の課題がある。

このような観点から、本発明は、室内試験等に使用することが可能な状態でコアを採取することを可能としたコンクリート構造物からのコア採取方法を提案することを課題とする。

前記課題を解決するために、本発明のコンクリート構造物からのコア採取方法は、検査対象物に注入孔を削孔する工程と、前記注入孔から樹脂を注入する工程と、前記樹脂が固化した後、前記検査対象物から前記注入孔を中心としたコアを採取する工程とを備えている。前記注入孔の内径は、例えば４．５ｍｍから１０ｍｍの範囲内にすればよい。また、前記コアの外径は、例えば１４．５ｍｍから１００ｍｍの範囲内にすればよい。

かかるコンクリート構造物からのコア採取方法によれば、検査対象物にひび割れが生じている場合であっても、注入孔から注入した樹脂がひび割れに浸透して固化することで、コアを柱状のまま採取することができる。そのため、採取したコアをその後の室内試験（例えば、一軸圧縮試験）等に利用することができる。

本発明のコンクリート構造物からのコア採取方法によれば、ひび割れが生じている検査対象物から、室内試験等に利用することが可能な状態で柱状の試料（コア）を採取することを可能となる。

本実施形態のコンクリート構造物からのコア採取方法の各工程を模式的に示す断面図であって、（ａ）は削孔工程、（ｂ）は注入工程、（ｃ）はコア抜き工程である。 コンクリートコアの例を示す斜視図である。 他の形態に係るコンクリート構造物からのコア採取方法を示す正面図である。

本実施形態では、一例として、ＲＣ床版（コンクリート構造物１）の疲労試験を目的として、コンクリート構造物１から採取した試料（コンクリートコア２）に対して各種試験を行う場合におけるコンクリート構造物からのコア採取方法（以下、単に「コア採取方法」という）について説明する。
コア採取方法は、削孔工程と、注入工程と、コア抜き工程とを含むように行われる。

削孔工程は、コンクリート構造物１の所定の位置に、注入孔３を削孔する工程である。注入孔３は、検査の対象となる壁面に一か所以上形成される。また、ここでは、注入孔３をひび割れ４が生じていることが予想される位置に形成するものとする。すなわち、削孔工程では、ひび割れ４と注入孔３とが連続するように形成する。注入孔３は、コンクリート構造物１を貫通することなく、有底の状態で削孔する。注入孔３は、内径が４．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下の円形断面とする。なお、注入孔３の内径は限定されるものではなく、樹脂５を注入することができる大きさにおいて、適宜決定すればよい。注入孔３の削孔は、ハンドドリルやコアビットドリルにより行う。なお、注入孔３の削孔に使用する機械は限定されるものではなく、例えば、削孔機等を使用すればよい。
なお、削孔工程後、必要に応じて注入孔３内を清掃して内部のコンクリート屑等を除去する。

注入工程は、注入孔３の孔口から樹脂５を圧入する工程である。注入孔３に樹脂５を圧入することで、注入孔３に面するひび割れ４に樹脂５が浸透する。樹脂５には、例えば、エポキシ樹脂を使用する。なお、樹脂５として使用可能な材料は、ひび割れ４に浸透して硬化することでコンクリート同士を接着することが可能な材料であれば限定されるものではなく、例えば、アクリル樹脂やメタクリル酸アクリル樹脂であってもよい。樹脂５の注入は、注入ガン６により行う。なお、樹脂５の注入するための注入手段は限定されるものではなく、例えば、ポンプを使用してもよい。注入工程では、採取するコンクリートコア２に含まれるひび割れ４の全体に対して樹脂５が行きわたるように、注入孔３の容積の１．１倍〜５倍の量の樹脂５を注入する。なお、樹脂５の注入量は限定されるものではなく、適宜決定すればよい。

コア抜き工程は、コンクリート構造物１からコンクリートコア２を採取する工程である。コンクリートコア２は、注入工程において注入した樹脂５が固化した後、コアドリルを利用して採取する。コンクリートコア２は、注入孔３を中心とした、外径が１４．５以上１００ｍｍ以下の円柱状とする。コンクリートコア２を採取する際の削孔深さは、注入孔３の深さと同等とする。

コンクリートコア２は、図２に示すように、柱状の状態で採取する。コンクリートコア２は、圧縮強度試験、中性化試験、微破壊調査等の各種試験に使用する。また、コンクリートコア２を目視することで、ひび割れ４の位置の確認に使用する。

以上、本実施形態のコア採取方法によれば、コンクリート構造物１にひび割れ４が生じている場合であっても、注入孔３から注入した樹脂５がひび割れ４に浸透して固化することで、コンクリートコア２を柱状のまま採取することができる。そのため、採取したコンクリートコア２をその後の室内試験等に利用することができる。

以上、本発明の実施形態について説明したが本発明は、前述の実施形態に限られず、前記の各構成要素については、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、適宜変更が可能である。
例えば、前記実施形態では、ＲＣ床版（コンクリート構造物１）の疲労試験においてコンクリートコア２を採取する場合について説明したが、コンクリートコア２を採取するコンクリート構造物１はＲＣ床版に限定されるものではない。例えば、橋脚、橋台、橋桁、トンネル覆工、ダム、側壁、建築構造物等、あらゆるコンクリート構造物１を対象とする。また、撤去床版の損傷調査等に採用してもよい。また、コンクリート構造物１の構造は限定されるものではなく、例えば、無筋コンクリート、鉄筋コンクリート、鉄骨鉄筋コンクリート等であってもよい。

また、コンクリートコア２に含まれるひび割れ４に樹脂５が浸透していることを確認することを目的として、図３に示すように、注入孔３の周囲に内径４．５ｍｍの確認孔７を形成しておいてもよい。確認孔７は、コアドリルによる切削位置８と一致する位置（コンクリートコア２の外周囲）に形成しておく。注入工程では、確認孔７から樹脂５の流出を確認するまで樹脂５を注入する。なお、確認孔７の数および配置は限定されるものではないが、等間隔に複数設けるのが望ましい。

また、採取するコンクリートコア２に含まれるひび割れ４の全体に対して樹脂５が行きわたるようにする管理方法としては、樹脂注入時の注入圧を測定することにより行ってもよい。すなわち、樹脂注入時の注入圧が急激に上昇した場合に、ひび割れ４への樹脂５の浸透が完了したものとして、樹脂５の注入を終了する。

また、樹脂５として、着色したものを使用することで、ひび割れ４の位置や方向を確認しやすくしてもよい。
前記実施形態では、コンクリートコア２の長さと注入孔３の深さを同等としたが、コンクリートコア２の長さと注入孔３の深さは必ずしも同等である必要はない。例えば、注入孔３は有底として、コンクリートコア２はコンクリート構造物１を貫通させてもよい。

１ コンクリート構造物（検査対象物）
２ コンクリートコア（コア）
３ 注入孔
４ ひび割れ
５ 樹脂
６ 注入ガン（注入手段）

Claims (2)

1. 検査対象物に注入孔を削孔する工程と、
   前記注入孔から樹脂を注入する工程と、
   前記樹脂が固化した後、前記検査対象物から前記注入孔を中心としたコアを採取する工程と、を備えることを特徴とする、コンクリート構造物からのコア採取方法。
2. 前記注入孔の内径が４．５ｍｍから１０ｍｍの範囲内で、
   前記コアの外径が１４．５ｍｍから１００ｍｍの範囲内であることを特徴とする、請求項1に記載のコンクリート構造物からのコア採取方法。

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