JP2022044065A - Ｐｃグラウト真空再注入工法 - Google Patents

Abstract

【課題】ＰＣ構造物の内部に配設されたシース管に存在するＰＣグラウト未充填空洞部にＰＣグラウトを再注入するに際し、作業者の負担及びＰＣ構造物を傷める度合いを軽減できるＰＣグラウト真空再注入工法を提供することを目的としている。【解決手段】ＰＣグラウト真空再注入工法は、ＰＣ構造物１の内部に配設されたシース管１０の内部に存在するＰＣグラウト未充填空洞部１１にＰＣグラウトを再注入するＰＣグラウト真空再注入工法であって、ＰＣグラウト未充填空洞部１１に向けてＰＣ構造物１に作業孔１３を削孔する削孔工程と、作業孔１３にＰＣグラウト注入用ノズル２０と排気用ノズル３０とを作業孔１３の孔口１３ａから挿入する挿入工程と、を有し、前記挿入工程において、ＰＣグラウト注入用ノズル２０の挿入深さに比べて排気用ノズル３０の挿入深さが浅くなるように、両者に挿入深さのずれを生じさせるように挿入する。【選択図】図３

Description

本発明は、既設のプレストレストコンクリート（以下ＰＣ）構造物のＰＣ緊張材挿通用シース管内に存在するＰＣグラウト未充填空洞部へのＰＣグラウト真空再注入工法に関する。

近年、ポストテンション方式のＰＣ構造物に使用されているＰＣ緊張材挿通用シース管の内部にＰＣグラウト未充填空洞部が存在し、その空洞部におけるＰＣ緊張材の腐食が問題となっている。そこで、従来、既設のＰＣ構造物のＰＣグラウト未充填空洞部に、ＰＣグラウトを再注入するための方法・装置が開発されている（特許文献１及び２参照）。

例えば、特許文献１には、ＰＣ構造物のシース管の内部に存在するＰＣグラウト未充填空洞部を特定し、このＰＣグラウト未充填空洞部に向けてＰＣ構造物の外部から複数の作業孔を削孔して連通させ、これらの作業孔のうち一部の作業孔から内部の空気を吸引し、他の作業孔からＰＣグラウトを再注入するＰＣグラウト真空再注入工法が開示されている。このＰＣグラウト再注入工法によれば、ＰＣ構造物のＰＣグラウト未充填空洞部へのＰＣグラウトの再注入を完全に行うことができると記載されている。

また、特許文献２には、ＰＣ構造物の表面にＰＣグラウト未充填空洞部に向けて１つの作業孔を削孔し、これにＰＣグラウトを再注入するためのＰＣグラウト注入用ホース、及びＰＣグラウト未充填空洞部の上端側に向けた上側排気管及び下端側に向けた下側排気管を挿入した後、作業孔を密閉し、ＰＣグラウト注入用ホースよりＰＣグラウトをＰＣグラウト未充填空洞部に圧入するのに用いるＰＣグラウト真空再注入装置が開示されている。ＰＣグラウト未充填空洞部には、その内部の空気が両排気管により排出され、ＰＣグラウトが再注入される。

しかしながら、前記従来技術においては、次に述べるように改善すべき点があった。

すなわち、特許文献１のＰＣグラウト真空再注入工法では、１つのＰＣグラウト未充填空洞部に対し、ＰＣ構造物に複数の作業孔を削孔する。よって、この方法では、作業量が多いため、作業者の負担が大きく、また、作業孔の数が多いため、ＰＣ構造物を傷める度合いが大きい。

また、特許文献２のＰＣグラウト真空再注入装置を使用するに際し、作業者は、ＰＣ構造物の表面に１つの作業孔を削孔し、ＰＣグラウト注入用ホースを挿入する他に、ＰＣグラウト未充填空洞部の上端側及び下端側に向けて排気管を挿入する。よって、この装置を使用してＰＣ構造物のＰＣグラウト未充填空洞部へＰＣグラウトを再注入する場合も、特許文献１と同様、作業量が多いため、作業者の負担が大きく、また、排気管を奥まで挿入するのに作業孔を大きくする必要があるため、ＰＣ構造物を傷める度合いが大きい。

特開２００５－０２３５６７号公報 特開２０１４－０６２４０２号公報

本発明は、前記したような事情のもとで考え出されたものであって、ＰＣ構造物の内部に配設されたシース管に存在するＰＣグラウト未充填空洞部にＰＣグラウトを再注入するに際し、作業者の負担及びＰＣ構造物を傷める度合いを軽減することができるＰＣグラウト真空再注入工法を提供することを目的としている。

本発明により提供されるＰＣグラウト真空再注入工法は、ＰＣ構造物の内部に配設されたシース管に存在するＰＣグラウト未充填空洞部にＰＣグラウトを再注入するＰＣグラウト真空再注入工法であって、前記ＰＣグラウト未充填空洞部に向けて前記ＰＣ構造物に作業孔を削孔する削孔工程と、前記作業孔にＰＣグラウト注入用ノズルと排気用ノズルとを前記作業孔の孔口から挿入する挿入工程と、を有し、前記挿入工程において、前記ＰＣグラウト注入用ノズルの挿入深さに比べて前記排気用ノズルの挿入深さが浅くなるように、両者に挿入深さのずれを生じさせるように挿入することを特徴としている。

好ましくは、前記ＰＣグラウト真空再注入工法は、前記挿入工程において、前記挿入深さのずれの大きさを５ｍｍ以上とする構成とされている。

好ましくは、前記ＰＣグラウト真空再注入工法は、前記挿入工程において、前記ＰＣグラウト注入用ノズルの前記挿入深さを２０ｍｍ以上とする構成とされている。

好ましくは、前記ＰＣグラウト真空再注入工法は、前記挿入工程において、前記排気用ノズルは、前記ＰＣグラウト注入用ノズルよりも上方に配置する構成とされている。

好ましくは、前記ＰＣグラウト真空再注入工法は、前記挿入工程において、前記排気用ノズルとして容易に変形可能な材料から製造されたものを使用し、前記作業孔の前記孔口の大きさに起因して前記作業孔に前記ＰＣグラウト注入用ノズルと前記排気用ノズルの両方を挿入できない場合に、前記排気用ノズルを扁平形状に変形させて挿入可能とする構成とされている。

好ましくは、前記ＰＣグラウト真空再注入工法は、前記挿入工程において、前記ＰＣグラウト注入用ノズルと前記排気用ノズルとを前記作業孔に挿入させた状態で、前記孔口をパテ状の接着剤により密閉する構成とされている。

好ましくは、前記ＰＣグラウト真空再注入工法は、前記削孔工程において、内径がφ３０ｍｍ程度の円形になるように、前記作業孔を削孔する構成とされている。

好ましくは、前記ＰＣグラウト真空再注入工法は、前記ＰＣグラウト注入用ノズルの後端部とグラウトポンプとをＰＣグラウト注入用ホースで接合し、前記ＰＣグラウトを供給可能とするグラウトポンプ接合工程と、前記排気用ノズルの後端部と真空ポンプとを排気用ホースで接合し、前記ＰＣグラウト未充填空洞部から空気を排出可能にする真空ポンプ接合工程と、前記真空ポンプを駆動させ、前記ＰＣグラウト未充填空洞部の空気を排出し、前記ＰＣグラウト未充填空洞部を減圧状態にする減圧工程と、前記減圧工程により前記ＰＣグラウト未充填空洞部が所定の減圧度になっていることを条件に、前記減圧状態による吸引力で前記ＰＣグラウト注入用ノズルから前記ＰＣグラウト未充填空洞部に向けて前記ＰＣグラウトの注入を行うＰＣグラウト減圧注入工程と、を更に有し、前記ＰＣグラウト減圧注入工程においては、前記ＰＣグラウトが前記排気用ノズルに流入するのを抑えつつ前記減圧工程を並行して行う構成とされている。

好ましくは、前記所定の減圧度は、－０．０７Ｍｐａ以下である構成とされている。

好ましくは、前記ＰＣグラウト真空再注入工法は、前記ＰＣグラウト減圧注入工程において前記ＰＣグラウトが前記ＰＣグラウト未充填空洞部に向けて前記ＰＣグラウト注入用ホース中を移動開始していることを条件に、グラウトポンプを駆動させることにより加圧力を発生させ、前記加圧力と前記減圧による前記吸引力とを併用して前記ＰＣグラウト注入用ノズルから前記ＰＣグラウト未充填空洞部に向けて前記ＰＣグラウトを注入するＰＣグラウト加圧減圧併用注入工程、を更に有する構成とされている。

好ましくは、前記グラウトポンプは、ハンドルを動かすことにより前記加圧力を発生させる手動式グラウトポンプである構成とされている。

好ましくは、前記ＰＣグラウト真空再注入工法は、前記ＰＣグラウト減圧加圧併用注入工程において前記ＰＣグラウトが前記排気用ホースに出てきたことを条件に、前記排気用ホースの所定の箇所を遮断することにより、前記真空ポンプによる排気を停止し、且つ前記グラウトポンプにより前記加圧力を所定の値になるように更に発生させ、前記ＰＣグラウトを前記ＰＣグラウト未充填空洞部に更に注入するＰＣグラウト加圧注入工程、を更に有する構成とされている。

好ましくは、前記加圧力の前記所定の値は、０．３Ｍｐａ以上である構成とされている。

好ましくは、前記ＰＣグラウト真空再注入工法は、前記ＰＣグラウト加圧注入工程において前記ＰＣグラウト注入用ホース内の圧力が低下しない事を注入完了の合図として検知することを条件に、前記ＰＣグラウト注入用ホースの所定の箇所を遮断することにより、前記ＰＣグラウトの注入を停止するＰＣグラウト注入停止工程、を更に有する構成とされている。

本発明によれば、ＰＣ構造物の内部に配設されたシース管に存在するＰＣグラウト未充填空洞部にＰＣグラウトを再注入するに際し、1つの作業孔を削孔し、その孔口付近にＰＣグラウト注入用ノズル及び排気用ノズルを挿入するだけでＰＣグラウトの再注入を実施できる結果、作業量を低減できるので、作業者の負担を軽減でき、ＰＣ構造物の加工量を低減できるので、ＰＣ構造物を傷める度合いを軽減することができる。

本発明のその他の特徴および利点は、添付図面を参照して以下に行なう発明の実施の形態の説明から、より明らかとすることができる。

本発明の実施形態に係るＰＣグラウト真空再注入工法に使用するＰＣグラウト再注入システムを示す図である。 図１のＰＣグラウト再注入システムのＰＣグラウト注入用ノズル及び排気用ノズルを作業孔に挿入した状態を示す斜視図である。 図２のIII－III線に沿う断面図である。 図１に示すＰＣグラウト再注入システムを用いたＰＣグラウト再注入作業の一例を説明するための図であり、真空ポンプによりＰＣグラウト未充填空洞部を減圧状態にしている状態を示す図である。 同じく、減圧状態による吸引力でＰＣグラウト未充填空洞部へＰＣグラウトを注入する状態を示す図である。 同じく、手動式グラウトポンプによる加圧力と減圧状態による吸引力とを併用してＰＣグラウト未充填空洞部へＰＣグラウトの注入作業を行う状態を示す図である。 同じく、排気用ホースを緊結することにより排気を遮断し、手動式グラウトポンプによる加圧力によりＰＣグラウト未充填空洞部へＰＣグラウトの注入作業を続ける状態を示す図である。 同じく、排気用ホース及びＰＣグラウト注入用ホースを緊結し、ＰＣグラウトの再注入を完了した状態を示す図である。

以下、本発明の好ましい実施の形態について、図面を参照して具体的に説明する。なお、以降の説明において、上下方向などの方向は、図面の記載にしたがったものとする。

［ＰＣグラウト再注入システム］
図１に示すように、本発明の実施形態に係るＰＣグラウト真空再注入工法は、ＰＣグラウト再注入システムＡを使用して実施される。このＰＣグラウト再注入システムＡを使用して、ＰＣ構造物１の内部に配設されているシース管１０の内部に存在するＰＣグラウト未充填空洞部１１にＰＣグラウト２４を再注入する。ＰＣ構造物１として、例えば、橋桁が挙げられる。シース管１０の内部には、ＰＣ緊張材１２が挿通されており、ＰＣグラウト未充填空洞部１１が存在する場合がある。このＰＣグラウト未充填空洞部１１にＰＣグラウト２４を再注入するために、ＰＣグラウト未充填空洞部１１に向けてＰＣ構造物１に作業孔１３が削孔される。なお、図３に示すように、ＰＣ緊張材１２は、複数本の単線１２ａの束である。また、シース管１０の外径Ｄ１は、例えば、φ１００ｍｍである。作業孔１３は、例えば、内径Ｄ２がφ３０ｍｍ程度の円形に削孔される。

図１に示すように、ＰＣグラウト再注入システムＡは、ＰＣグラウト注入経路２と排気経路３とを具備している。ＰＣグラウト注入経路２は、矢印Ｎ３で示すようにＰＣ構造物１の内部にＰＣグラウト２４を注入するための経路であり、ＰＣグラウト注入用ノズル２０、ＰＣグラウト注入用ホース２１、手動式グラウトポンプ２２、ペール缶２３、及びＰＣグラウト２４を有している。排気経路３は、矢印Ｎ４で示すようにＰＣ構造物１の内部の空気を排出して減圧するための経路であり、排気用ノズル３０、排気用ホース３１、圧力計付トラップ３２、真空ポンプ３３、及びガソリン式小型発電機３４を有している。なお、ここで、ＰＣ構造物１の内部は、作業孔１３とシース管１０内のＰＣグラウト未充填空洞部１１とを含む。

図１～図３に示すように、ＰＣグラウト注入用ノズル２０は、その先端部２０ａからＰＣ構造物１の内部にＰＣグラウト２４を注入するために、ＰＣ構造物１に削孔された作業孔１３の孔口１３ａ付近に取り付けられる。ＰＣグラウト注入用ノズル２０として、例えば、一般構造用炭素鋼鋼管製の接手が使用できる。中でも、両端がタケノコ形状になっているものが好ましい。図３に示すように、その外径Ｄ３は、例えば、φ２５ｍｍである。ＰＣグラウト注入用ノズル２０の作業孔１３への挿入深さＬ１は、例えば、２０ｍｍ以上であり、２０ｍｍ以上５０ｍｍ以下、２０ｍｍ以上４０ｍｍ以下、３０ｍｍ以上、又は３０ｍｍ以上５０ｍｍ以下とすることが好ましく、特に３０ｍｍ程度とすることが好ましい。

図１に示すように、ＰＣグラウト注入用ホース２１は、ＰＣグラウト２４を供給するためにＰＣグラウト注入用ノズル２０と後述する手動式グラウトポンプ２２とを繋ぐためのものであり、ＰＣグラウト２４の流れを確認できるように透明であることが好ましく、また、折り曲げて緊結することによりＰＣグラウト２４の流れを遮断できることが好ましい。ＰＣグラウト注入用ホース２１として、例えば、内径φ２５ｍｍ、外径φ３３ｍｍの軟質ポリ塩化ビニル製のものが挙げられ、具体的には、例えば、三洋化成株式会社製のＳＫソフトブレードホース（商品名）が使用できる。ＰＣグラウト注入用ホース２１は、ＰＣグラウト注入用ノズル２０と接合される側に約１ｍの長さの予減圧部２１ａを有しており、手動式グラウトポンプ２２と接合される側にＰＣグラウト２４の予充填部２１ｂを有している。予減圧部２１ａと予充填部２１ｂとの間には、バルブ２１ｃが設けられている。

予減圧部２１ａは、ＰＣグラウト２４の注入作業に当たり、ＰＣグラウト未充填空洞部１１及び作業孔１３と共に減圧される部分である。一方で、予充填部２１ｂは、ＰＣグラウト２４を予め充填しておくための部分である。バルブ２１ｃは、ＰＣグラウト注入用ホース２１中におけるＰＣグラウト２４の流れを制御するために設けられている。バルブ２１ｃとして、例えば、汎用ボールバルブが用いられる。バルブ２１ｃは、両端部がタケノコ形状になっている。予減圧部２１ａは、第１端部２１ｄがＰＣグラウト注入用ノズル２０の後端部２０ｂに接合されており、第２端部２１ｅがバルブ２１ｃの一方の端部に接合されている。予充填部２１ｂは、第１端部２１ｆがバルブ２１ｃの他方の端部に接合され、第２端部２１ｇが後述する手動式グラウトポンプ２２の吐出口２２ｆに接合されている。これらの接合部は、ホースバンド（図示略）を用いて固定される。接合された状態で、予減圧部２１ａの第１端部２１ｄは、ＰＣグラウト注入用ホース２１の第１端部（先端部）となり、予充填部２１ｂの第２端部２１ｇは、ＰＣグラウト注入用ホース２１の第２端部（後端部）となる。なお、バルブ２１ｃの位置は上記に限定されるものではなく、例えば、ＰＣグラウト注入用ノズル２０の後端部２０ｂの近傍や手動式グラウトポンプ２２の吐出口２２ｆの近傍に設けてもよい。

図１に示すように、手動式グラウトポンプ２２は、吸引ホース２２ａ、ポンプ本体２２ｂ、ストレーナー２２ｃ、ハンドル２２ｄ、エアーチャンバー２２ｅ、吐出口２２ｆ、及び圧力計２２ｇを具備しており、ＰＣグラウト２４を注入するための加圧力を発生するためのものである。吸引ホース２２ａの第１端部２２ｈは、ポンプ本体２２ｂの吸引口２２ｆに接合されている。また、第２端部２２ｊには、ストレーナー２２ｃが取り付けられている。ストレーナー２２ｃは、ペール缶２３に充填されたＰＣグラウト２４中に投入される。手動式グラウトポンプ２２は、手動ダイヤフラム作動式であり、ハンドル２２ｄを矢印Ｎ１，Ｎ２で示すように動かすと、ポンプ本体２２ｂ内のダイヤフラムが作動し、ペール缶２３に充填したＰＣグラウト２４を吸引し、吐出口２２ｆから吐出する。エアーチャンバー２２ｅは、吐出量を安定化するためのものである。また、圧力計２２ｇは、加圧力を確認するためのものである。手動式グラウトポンプ２２として、例えば、岡三機工株式会社製のＯＫＧ－０２Ａ型（型番）が使用できる。なお、手動式グラウトポンプ２２は、本発明でいうグラウトポンプの一例に相当する。但し、グラウトポンプは、手動式に限られず、エンジンを駆動力とするものでもよい。

ＰＣグラウト２４として、超低粘性のものが使用される。例えば、水材料比が３２％～４２％の場合、コンシステンシー（ＪＰ漏斗落下時間）が３．５秒～６．０秒（温度５℃～３５℃）のものが好ましい。具体的には、例えば、太平洋マテリアル株式会社製のハイジェクター（登録商標）ＡＤ－１（型番）、ハイジェクター（Ｐｒｅｍｉｘ－ＡＤ）（登録商標）が使用できる。

図１～図３に示すように、排気用ノズル３０は、ＰＣグラウト注入用ノズル２０と一緒に作業孔１３に取り付けられ、その先端部３０ａからＰＣ構造物１の内部の空気を排出するためのものである。両者の取り付けは、作業孔１３に挿入することにより行われ、挿入は、作業孔１３の長さの範囲において行われる。両者は、作業孔１３の孔口１３ａ付近に浅く挿入されるのが好ましい。排気用ノズル３０として、容易に変形可能な材料から製造されたものが使用でき、例えば、外径φ１０ｍｍ、厚み０．３ｍｍのアルミ管（特別注文品）が挙げられる。排気用ノズル３０は、作業孔１３の孔口１３ａ付近にＰＣグラウト注入用ノズル２０と重ねて挿入されるのが好ましい。その際、排気用ノズル３０は、作業孔１３の正面視において、ＰＣグラウト注入用ノズル２０に対して上下左右方向、斜め上方向、又は斜め下方向のいずれに配置されてもよいが、ＰＣグラウト注入用ノズル２０よりも上方になるように配置されるのが好ましい。上記したように作業孔１３の内径はφ３０ｍｍ程度であることが好ましく、ＰＣグラウト注入用ノズル２０の外径Ｄ３はφ２５ｍｍ程度が好ましいので、そのままでは両者を重ねて挿入できない。ＰＣグラウト注入用ノズル２０と排気用ノズル３０とを重ねて挿入するために、排気用ノズル３０の先端部３０ａの高さＬ２を５ｍｍ程度の扁平形状に変形させる。

上記したように、ＰＣグラウト注入用ノズル２０の作業孔１３への挿入深さＬ１は、例えば、約３０ｍｍとされる。これに対し、排気用ノズル３０の作業孔１３への挿入深さＬ３を、例えば、約２０ｍｍとする。このように排気用ノズル３０は、ＰＣグラウト注入用ノズル２０に比べて浅く、両者に１０ｍｍ程度の挿入深さのずれＬ４が生じるように、作業孔１３に挿入するのが好ましい。但し、ＰＣグラウト注入用ノズル２０と排気用ノズル３０との挿入深さのずれＬ４は、１０ｍｍ程度に限られず、５ｍｍ以上、１０ｍｍ以上、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下、又は１０ｍｍ以上２５ｍｍ以下であることが好ましい。

ＰＣグラウト注入用ノズル２０と排気用ノズル３０とが挿入された作業孔１３の孔口１３ａは、ＰＣ構造物１の内部の密閉性維持のため、パテ状の接着剤２５で埋められる。接着剤２５として、例えば、エポキシ樹脂系接着剤が好ましく、具体的には、例えば、ショーボンド建設株式会社製のショーボンド（登録商標）＃１０１（型番）が使用できる。

図１に示すように、排気用ホース３１は、排気用ノズル３０と後述する真空ポンプ３３とを繋ぐためのものである。排気用ホース３１として、例えば、内径１０ｍｍ、外形１６ｍｍの軟質ポリ塩化ビニル製のものが挙げられ、具体的には、例えば、三洋化成株式会社製のＳＫソフトブレードホース（商品名）が使用できる。排気用ホース３１は、ＰＣグラウト２４の流れを確認できるように、透明であることが好ましく、また、折り曲げて緊結することにより真空ポンプ３３による排気を止め、且つＰＣグラウト２４の流れを遮断できることが好ましい。

排気用ホース３１は、第１端部３１ａが排気用ノズル３０の後端部３０ｂに接合されており、第２端部３１ｂが真空ポンプ３３の吸引口３３ａに接合されている。これらの接合部は、ホースバンド（図示略）を用いて固定されている。排気用ホース３１の途中には圧力計付トラップ３２が設けられている。圧力計付トラップ３２は、ＰＣグラウト２４又はＰＣグラウト未充填空洞部１１に含まれる水もしくはホコリが真空ポンプ３３に入り込むことにより発生する故障を防止するためのものである。圧力計３２ａは、ＰＣ構造物１の内部の減圧度を確認するために設けられている。圧力計付トラップ３２として、例えば、蒸気配管の水抜き装置が使用される。

真空ポンプ３３は、排気用ノズル３０からＰＣ構造物１の内部の空気を排出し、減圧状態にするためのものである。減圧状態により発生する吸引力により、ＰＣグラウト２４は、ＰＣ構造物１の内部に注入される。真空ポンプ３３として、具体的には、例えば、タスコ社製の油回転式真空ポンプＴＡ１５０ＭＸ（型番）が使用できる。真空ポンプ３３は、ガソリン式小型発電機３４と電源供給ケーブル３３ｂにより接続されており、電源の供給を受ける。

［ＰＣグラウト真空再注入工法］
先ず、図２及び図３に示すように、ＰＣ構造物１に、シース管１０の内部に存在するＰＣグラウト未充填空洞部１１に向けて、内径Ｄ２がφ３０ｍｍ程度になるように、作業孔１３を削孔する。この作業孔１３の削孔工程は、本発明でいう削孔工程の一例に相当する。

次に、作業孔１３の孔口１３ａにＰＣグラウト注入用ノズル２０の先端部２０ａと排気用ノズル３０の先端部３０ａとを重ねて且つ両者の挿入深さをずらして挿入する。その際、排気用ノズル３０は、ＰＣグラウト注入用ノズル２０よりも上方に配置する。ＰＣグラウト注入用ノズル２０として、外径Ｄ３がφ２５ｍｍの一般構造用炭素鋼鋼管を使用する。排気用ノズル３０として、外径がφ１０ｍｍ、厚み０．３ｍｍのアルミ製の管を使用する。ＰＣグラウト注入用ノズル２０の先端部２０ａの挿入深さＬ１は、３０ｍｍとする。一方で、排気用ノズル３０の先端部３０ａの作業孔１３への挿入深さＬ３は、２０ｍｍとする。よって、ＰＣグラウト注入用ノズル２０と排気用ノズル３０との挿入深さのずれＬ４は、１０ｍｍとなる。内径Ｄ２がφ３０ｍｍ程度の作業孔１３に挿入できるように、排気用ノズル３０の先端部３０ａは、高さＬ２が５ｍｍ程度になるように扁平形状に変形させる。ＰＣグラウト注入用ノズル２０と排気用ノズル３０とを孔口１３ａに挿入させた状態で、孔口１３ａをパテ状の接着剤２５により密閉する。このＰＣグラウト注入用ノズル２０と排気用ノズル３０の作業孔１３への挿入工程は、本発明でいう挿入工程の一例に相当する。

次に、図４に示すように、ＰＣグラウト注入経路２を組み立てる。具体的には、先ず、ペール缶２３に、別途調整した超低粘性のＰＣグラウト２４を充填する。第１端部２１ｆにバルブ２１ｃが接合されたＰＣグラウト注入用ホース２１の予充填部２１ｂの第２端部２１ｇを手動式グラウトポンプ２２の吐出口２２ｆにホースバンドにより接合する。次に、第１端部２２ｈがポンプ本体２２ｂの吸引口２２ｉに接合された吸引ホース２２ａのストレーナー２２ｃが取り付けられた第２端部２２ｊをペール缶２３に投入する。次に、手動式グラウトポンプ２２のハンドル２２ｄを矢印Ｎ１及びＮ２で示すように動かすことによりＰＣグラウト２４を吐出口２２ｆから吐出させ、矢印Ｎ３で示すように予めバルブ２１ｃの位置まで充填する。次に、グラウト注入用ノズル２０の後端部２０ｂにＰＣグラウト注入用ホース２１の予減圧部２１ａの第１端部２１ｄをホースバンドにより接合する。更に、予減圧部２１ａの第２端部２１ｅをバルブ２１ｃにホースバンドにより接合する。このグラウト注入用ノズル２０と手動式グラウトポンプ２２の接合工程は、本発明でいうグラウトポンプ接合工程の一例に相当する。

次に、排気経路３を組み立てる。具体的には、先ず、排気用ノズル３０の後端部３０ｂに排気用ホース３１の第１端部３１ａをホースバンドにより接合する。次に、排気用ホース３１の第２端部３１ｂを真空ポンプ３３の吸引口３３ａにホースバンドにより接合する。また、排気用ホース３１の途中に圧力計付トラップ３２を設ける。この排気用ノズル３０と真空ポンプ３３の接合工程は、本発明でいう真空ポンプ接合工程の一例に相当する。

次に、図４に示すように、真空ポンプ３３のスイッチを入れて駆動させ、矢印Ｎ４で示すようにＰＣグラウト未充填空洞部１１から空気を排出し、減圧状態とする。次に、ＰＣグラウト未充填空洞部１１内の減圧度が、圧力計３２ａの読みで－０．０７Ｍｐａ以下で安定した状態になっていることを確認する。この真空ポンプ３３による減圧工程は、本発明でいう減圧工程の一例に相当する。

次に、図５に示すように、矢印Ｎ５で示すようにバルブ２１ｃを開けて、矢印Ｎ３で示すように減圧状態による吸引力で予充填部２１ｂからシース管１０の内部のＰＣグラウト未充填空洞部１１に向けてＰＣグラウト２４の注入を開始する。その際、ＰＣグラウト２４の排気用ノズル３０への流入が抑制され、矢印Ｎ４で示すように、真空ポンプ３３によるＰＣグラウト未充填空洞部１１の空気の排出を継続して行う。即ち、本工程においては、減圧状態により発生する吸引力による注入作業と真空ポンプ３３による減圧作業とを同時進行する。この真空ポンプ３３によるＰＣグラウト２４の減圧注入工程は、本発明でいうＰＣグラウト減圧注入工程の一例に相当する。

次に、図６に示すように、真空ポンプ３３の駆動によりＰＣグラウト２４がＰＣグラウト未充填空洞部１１に向けてＰＣグラウト注入用ホース２１中を移動開始していることを確認したら、手動式グラウトポンプ２２のハンドル２２ｄを矢印Ｎ１及びＮ２で示すように動かし、吸引の補助のため少し圧力を加えて、矢印Ｎ３で示すようにＰＣグラウト２４をＰＣグラウト未充填空洞部１１に注入する。即ち、本工程においては、手動式グラウトポンプ２２により発生する加圧力と真空ポンプ３３により発生する吸引力とを併用して注入作業を行う。ＰＣグラウト２４の排気用ノズル３０への流入が抑制されるからである。この手動式グラウトポンプ２２による加圧と真空ポンプ３３による減圧とを併用したＰＣグラウト２４の注入工程は、本発明でいうＰＣグラウト加圧減圧併用注入工程の一例に相当する。

次に、図７に示すように、加圧と減圧とを併用した注入工程において、注入作業が進み、排気用ノズル３０への流入を抑制できなくなり、矢印Ｎ３で示すようにＰＣグラウト２４が真空ポンプ３３側の排気用ホース３１に出てきたら、排気用ホース３１のＰＣグラウト２４がない箇所を折り曲げてガムテープ３１ｃ等により緊結し、真空ポンプ３３による排気を遮断する。排気用ホース３１のＰＣグラウト２４がない箇所は、本発明でいう排気用ホースの所定の箇所の一例に相当する。排気用ホース３１を緊結後、手動式グラウトポンプ２２のハンドル２２ｄを矢印Ｎ１及びＮ２で示すように動かすことにより加圧力を発生させ、矢印Ｎ３で示すようにＰＣグラウト２４をＰＣグラウト未充填空洞部１１に更に注入する。圧力計２２ｇを確認しながら、手動式グラウトポンプ２２により、０．３Ｍｐａ以上になるまで加圧する。但し、０．３Ｍｐａに達しない場合でも、圧力が低下しなければＰＣグラウト未充填空洞部１１に注入されているものとする。この手動式グラウトポンプ２２によるＰＣグラウト２４の加圧注入工程は、本発明でいうＰＣグラウト加圧注入工程の一例に相当する。

次に、図８に示すように、ＰＣグラウト注入用ホース２１内の圧力が低下しない事を再注入完了の合図として確認したら、ＰＣグラウト注入用ホース２１の予減圧部２１ａの中間部分の所定の箇所を折り曲げてガムテープ２１ｈ等により緊結し、加圧力によるＰＣグラウト２４のこれ以上の注入を遮断する。再注入作業は、ＰＣグラウト２４をＰＣグラウト未充填空洞部１１及び作業孔１３に充填して完了する。一方で、緊結した排気用ホース３１は、ＰＣグラウト２４が固まるまで、ガムテープ等を用いてＰＣ構造物１の壁面に止めておき、ＰＣグラウト２４が硬化するまで動かさないように養生する。このＰＣグラウト２４の注入を停止する工程は、本発明でいうＰＣグラウト注入停止工程の一例に相当する。

本実施形態によれば、１つのＰＣグラウト未充填空洞部１１に対し、1つの作業孔１３を削孔し、その孔口１３ａからＰＣグラウト注入用ノズル２０及び排気用ノズル３０を挿入する際に、ＰＣグラウト注入用ノズル２０の挿入深さＬ１に比べて排気用ノズル３０の挿入深さＬ３が浅くなるように、両者に挿入深さのずれＬ４を生じさせるように挿入する。これにより、１つの作業孔１３において注入作業と減圧作業とを同時進行した場合に、ＰＣグラウト未充填空洞部１１への注入中にＰＣグラウト２４が排気用ノズル３０へ流入するのを抑制し、遅延させることができる。そのため、シース管１０の内部のＰＣグラウト未充填空洞部１１へのＰＣグラウト２４の再注入を効率よく実施できる。このように、作業孔の削孔作業やノズルの挿入作業の作業量を少なくできるので、ＰＣグラウト再注入作業の省力化を図り、作業者の負担を軽減することができる。ひいては、ＰＣグラウト再注入の工期短縮、コスト削減を図ることができる。また、作業孔１３の数を少なくできることにより、ＰＣ構造物１の強度の低下を防止でき、ＰＣグラウト２４の使用量を抑制できることにより、材料費の点からもコスト低減を図ることができる。

また、前記したＰＣグラウト注入用ノズル２０と排気用ノズル３０の作業孔１３への挿入工程において、挿入深さのずれＬ４の大きさを例えば、５ｍｍ以上、特に１０ｍｍ程度とすることにより、ＰＣグラウト２４の再注入作業において特に良い結果を得ることができる。

また、ＰＣグラウト注入用ノズル２０の作業孔１３への挿入深さＬ１を、例えば、２０ｍｍ以上、３０ｍｍ以上、又は３０ｍｍ程度とすることにより、作業者は、作業孔１３の孔口１３ａ付近で挿入作業を行うだけで、ＰＣグラウト２４の注入作業を進めることができる。その結果、ＰＣグラウト再注入作業の省力化を図り、作業者の負担を軽減することができる。

また、排気用ノズル３０は、作業孔１３へ挿入する際に、ＰＣグラウト注入用ノズル２０よりも上方に配置する。これにより、１つの作業孔１３において注入作業と減圧作業とを同時進行した場合に、ＰＣグラウト未充填空洞部１１への注入中にＰＣグラウト２４が排気用ノズル３０へ流入するのをより確実に抑制し、遅延させることができる。

また、作業孔１３の孔口１３ａの大きさに起因して作業孔１３にＰＣグラウト注入用ノズル２０と排気用ノズル３０の両方を挿入できない場合に、排気用ノズル３０として容易に変形可能なアルミ製のものを扁平形状に変形させて挿入可能とする。これにより、作業孔１３を細くしてＰＣグラウト２４の注入作業を進めることができる。例えば、内径φ３０ｍｍ程度の円形の孔を作業孔１３として使用することができる。作業孔１３の加工量を少なくできることにより、作業孔１３に充填されるＰＣグラウト２４の必要量を少なくすることができるため、コスト低減を図ることができる。また、ＰＣ構造物１の強度の低下を防止できる点でも有利なものとなる。また、作業孔１３の削孔作業の省力化を図り、作業者の負担を軽減することができる。

また、作業孔１３の孔口１３ａは、小さいため、ＰＣグラウト注入用ノズル２０と排気用ノズル３０とを作業孔１３に挿入させた状態で、パテ状の接着剤２５を使用して簡便に密閉することができる。これにより、高強度モルタルキャップのような孔口１３ａを密閉するための追加の部材を必要としないので、コストの削減を図ることができる。また、作業孔１３の孔口１３ａの密閉作業の省力化を図ることができる結果、作業者の負担を軽減することができる。

また、前記した真空ポンプ３３によるＰＣグラウト２４の減圧注入工程においては、１つの作業孔１３にＰＣグラウト注入用ノズル２０と排気用ノズル３０とをずらして挿入すれば、減圧状態により発生する吸引力によりＰＣグラウト未充填空洞部１１へのＰＣグラウト２４の注入作業を開始したとしても、ＰＣグラウト２４が排気用ノズル３０へ流入するのを抑制し、遅延させることができる。これにより、真空ポンプ３３による減圧作業を並行して同時進行し、ＰＣグラウト未充填空洞部１１内を所定の減圧度（例えば、－０．０７Ｍｐａ以下）に維持できる。そのため、吸引力による注入作業を効率的に進めることができるので、作業の省力化を図り、作業者の負担を軽減することができる。

また、前記した手動式グラウトポンプ２２による加圧と真空ポンプ３３による減圧とを併用したＰＣグラウト２４の注入工程においては、手動式グラウトポンプ２２を駆動させることにより発生した加圧力と真空ポンプ３３により発生した減圧による吸引力との両方の力を利用してＰＣグラウト注入用ノズル２０からＰＣグラウト未充填空洞部１１に向けてＰＣグラウト２４を注入する。これもまた、ＰＣグラウト注入用ノズル２０と排気用ノズル３０とをずらして挿入することにより可能になった工程である。これにより、ＰＣグラウト未充填空洞部１１へのＰＣグラウト２４の注入作業を効率的に進めることができる。そのため、作業の省力化を図り、作業者の負担を軽減することができる。

また、前記した手動式グラウトポンプ２２によるＰＣグラウト２４の加圧注入工程においては、前記した加圧と減圧とを併用したＰＣグラウト２４の注入工程において注入作業が進み、排気用ノズル３０への流入を抑制できなくなり、ＰＣグラウト２４が排気用ホース３１に出てきたことを条件に、排気用ホース３１のＰＣグラウト２４の来ていない部分を緊結により遮断することにより真空ポンプ３３による排気を停止し、且つ手動式グラウトポンプ２２により前記加圧力を所定の値（例えば、０．３Ｍｐａ以上）になるように更に発生させ、前記加圧力のみによる注入に切り替える。このように、適切な時期に、減圧状態による吸引力による注入を停止することにより真空ポンプ３３へのＰＣグラウト２４の流入を防止し、手動式グラウトポンプ２２により発生させた加圧力による注入作業に切り替えることができる。これにより、ＰＣグラウト未充填空洞部１１へのＰＣグラウト２４の注入作業を効率的に進めることができ、作業の省力化を図り、作業者の負担を軽減することができる。

また、前記したＰＣグラウト２４の注入を停止する工程においては、前記した手動式グラウトポンプ２２によるＰＣグラウト２４の加圧注入工程においてＰＣグラウト注入用ホース２１内の圧力が低下しない事を注入完了の合図として検知することを条件に、ＰＣグラウト注入用ホース２１の所定の箇所を緊結して遮断することにより、前記ＰＣグラウトの注入を停止する。このように、注入作業の停止時期を適切に知ることができるため、ＰＣグラウト２４の注入作業を効率的に進めることができる。これにより、作業の省力化を図り、作業者の負担を軽減することができる。

本発明は、上述した実施形態の内容に限定されない。本発明に係るＰＣグラウト真空再注入工法の具体的な構成は、種々に設計変更自在である。

１ ＰＣ構造物
１０ シース管
１１ ＰＣグラウト未充填空洞部
１３ 作業孔
１３ａ 孔口（作業孔の）
２０ ＰＣグラウト注入用ノズル
２０ｂ 後端部（ＰＣグラウト注入用ノズルの）
２１ ＰＣグラウト注入用ホース
２２ 手動式グラウトポンプ（グラウトポンプ）
２２ｄ ハンドル（手動式グラウトポンプの）
２４ ＰＣグラウト
２５ パテ状の接着剤
３０ 排気用ノズル
３０ｂ 後端部（排気用ノズルの）
３１ 排気用ホース
３３ 真空ポンプ
Ｄ２ 内径（作業孔の）
Ｌ１ 挿入深さ（ＰＣグラウト注入用ノズルの）
Ｌ３ 挿入深さ（排気用ノズルの）
Ｌ４ 挿入深さのずれ

好ましくは、前記ＰＣグラウト真空再注入工法は、前記ＰＣグラウト減圧注入工程において前記ＰＣグラウトが前記ＰＣグラウト未充填空洞部に向けて前記ＰＣグラウト注入用ホース中を移動開始していることを条件に、グラウトポンプを駆動させることにより加圧力を発生させ、前記加圧力と前記減圧状態による前記吸引力とを併用して前記ＰＣグラウト注入用ノズルから前記ＰＣグラウト未充填空洞部に向けて前記ＰＣグラウトを注入するＰＣグラウト加圧減圧併用注入工程、を更に有する構成とされている。

好ましくは、前記ＰＣグラウト真空再注入工法は、前記ＰＣグラウト加圧減圧併用注入工程において前記ＰＣグラウトが前記排気用ホースに出てきたことを条件に、前記排気用ホースの所定の箇所を遮断することにより、前記真空ポンプによる排気を停止し、且つ前記グラウトポンプにより前記加圧力を所定の値になるように更に発生させ、前記ＰＣグラウトを前記ＰＣグラウト未充填空洞部に更に注入するＰＣグラウト加圧注入工程、を更に有する構成とされている。

Claims (14)

1. ＰＣ構造物の内部に配設されたシース管の内部に存在するＰＣグラウト未充填空洞部にＰＣグラウトを再注入するＰＣグラウト真空再注入工法であって、
   前記ＰＣグラウト未充填空洞部に向けて前記ＰＣ構造物に作業孔を削孔する削孔工程と、
   前記作業孔にＰＣグラウト注入用ノズルと排気用ノズルとを前記作業孔の孔口から挿入する挿入工程と、を有し、
   前記挿入工程において、前記ＰＣグラウト注入用ノズルの挿入深さに比べて前記排気用ノズルの挿入深さが浅くなるように、両者に挿入深さのずれを生じさせるように挿入する、ＰＣグラウト真空再注入工法。
2. 前記挿入工程において、前記挿入深さのずれの大きさを５ｍｍ以上とする、請求項１に記載のＰＣグラウト真空再注入工法。
3. 前記挿入工程において、前記ＰＣグラウト注入用ノズルの前記挿入深さを２０ｍｍ以上とする、請求項１又は２に記載のＰＣグラウト真空再注入工法。
4. 前記挿入工程において、前記排気用ノズルは、前記ＰＣグラウト注入用ノズルよりも上方に配置する、請求項１～３のいずれかに記載のＰＣグラウト真空再注入工法。
5. 前記挿入工程において、前記排気用ノズルとして容易に変形可能な材料から製造されたものを使用し、前記作業孔の前記孔口の大きさに起因して前記作業孔に前記ＰＣグラウト注入用ノズルと前記排気用ノズルの両方を挿入できない場合に、前記排気用ノズルを扁平形状に変形させて挿入可能とする、請求項１～４のいずれかに記載のＰＣグラウト真空再注入工法。
6. 前記挿入工程において、前記ＰＣグラウト注入用ノズルと前記排気用ノズルとを前記作業孔に挿入させた状態で、前記孔口をパテ状の接着剤により密閉する、請求項１～５のいずれかに記載のＰＣグラウト真空再注入工法。
7. 前記削孔工程において、内径がφ３０ｍｍ程度の円形になるように、前記作業孔を削孔する、請求項１～６のいずれかに記載のＰＣグラウト真空再注入工法。
8. 前記ＰＣグラウト注入用ノズルの後端部とグラウトポンプとをＰＣグラウト注入用ホースで接合し、前記ＰＣグラウトを供給可能とするグラウトポンプ接合工程と、
   前記排気用ノズルの後端部と真空ポンプとを排気用ホースで接合し、前記ＰＣグラウト未充填空洞部から空気を排出可能にする真空ポンプ接合工程と、
   前記真空ポンプを駆動させ、前記ＰＣグラウト未充填空洞部の空気を排出し、前記ＰＣグラウト未充填空洞部内を減圧状態にする減圧工程と、
   前記減圧工程により前記ＰＣグラウト未充填空洞部内が所定の減圧度になっていることを条件に、前記減圧状態による吸引力で前記ＰＣグラウト注入用ノズルから前記ＰＣグラウト未充填空洞部に向けて前記ＰＣグラウトの注入を行うＰＣグラウト減圧注入工程と、を更に有し、
   前記ＰＣグラウト減圧注入工程においては、前記ＰＣグラウトが前記排気用ノズルに流入するのを抑えつつ前記減圧工程を並行して行う、請求項１～７のいずれかに記載のＰＣグラウト真空再注入工法。
9. 前記所定の減圧度は、－０．０７Ｍｐａ以下である、請求項８に記載のＰＣグラウト真空再注入工法。
10. 前記ＰＣグラウト減圧注入工程において前記ＰＣグラウトが前記ＰＣグラウト未充填空洞部に向けて前記ＰＣグラウト注入用ホース中を移動開始していることを条件に、グラウトポンプを駆動させることにより加圧力を発生させ、前記加圧力と前記減圧による前記吸引力とを併用して前記ＰＣグラウト注入用ノズルから前記ＰＣグラウト未充填空洞部に向けて前記ＰＣグラウトを注入するＰＣグラウト加圧減圧併用注入工程、を更に有する、請求項８又は９に記載のＰＣグラウト真空再注入工法。
11. 前記グラウトポンプは、ハンドルを動かすことにより前記加圧力を発生させる手動式グラウトポンプである、請求項１０に記載のＰＣグラウト真空再注入工法。
12. 前記ＰＣグラウト減圧加圧併用注入工程において前記ＰＣグラウトが前記排気用ホースに出てきたことを条件に、前記排気用ホースの所定の箇所を遮断することにより、前記真空ポンプによる排気を停止し、且つ前記グラウトポンプにより前記加圧力を所定の値になるように更に発生させ、前記ＰＣグラウトを前記ＰＣグラウト未充填空洞部に更に注入するＰＣグラウト加圧注入工程、を更に有する、請求項１０又は１１に記載のＰＣグラウト真空再注入工法。
13. 前記加圧力の前記所定の値は、０．３Ｍｐａ以上である、請求項１２に記載のＰＣグラウト真空再注入工法。
14. 前記ＰＣグラウト加圧注入工程において前記ＰＣグラウト注入用ホース内の圧力が低下しない事を注入完了の合図として検知することを条件に、前記ＰＣグラウト注入用ホースの所定の箇所を遮断することにより、前記ＰＣグラウトの注入を停止するＰＣグラウト注入停止工程、を更に有する、請求項１２又は１３に記載のＰＣグラウト真空再注入工法。

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