JP2887170B2 - 複合式裏込め注入止水工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、地下コンクリート構造物等に発生したクラ
ックからの漏水の補修のために止水剤を前記クラック部
分の背面または場合によりクラック中にも注入して止水
を図る複合式裏込め止水工法に関する。

〔従来の技術〕

たとえば道路トンネル、地下鉄、地下商店街、地下通
路等の地下コンクリート構造物は地下空間の開発ととも
に年々増加している。

また、近年都市等においては、地上利用の過密化に伴
い、大深度地下開発構想が提唱されている。

一般に、地下構造物は地下水位以下に構築される場合
が普通であるため、古い地下構造物の維持管理上の問題
として地下水による漏水の問題がある。

この漏水は、地下構造物のコンクリート部材に発生し
たクラック等によるものであり、クラックの発生原因と
しては過大応力の他、コンクリートの中性化、アルカリ
骨材反応、地下水中の酸の影響による劣化または地震等
による異常発生外力等が挙げられる。

クラックの発生は、コンクリート構造物設計・施工時
において、発生応力の低減、あるいはコンクリート配合
等に対する配慮により、ある程度は防止することはでき
るが、完全にその発生を防止することはできない。その
ため、有効なクラック補修工法の開発が望まれている。

従来、地下構造物のコンクリート部材におけるクラッ
ク補修方法としては、主に裏込め注入工法およびクラッ
ク注入工法がある。

前者の裏込め注入工法は、第５図のように、コンクリ
ート部材50に発生したクラック51部分に、コンクリート
部材50を貫通して形成した注入孔52内に配設した注入管
53により通常は薬液系の裏込め材54をかなり広い範囲に
わたって注入し、この裏込め材54により、そのコンクリ
ート部材50の補強とともに、クラック51の背面（コンク
リート部材の背面）を裏込め材54により覆うことで止水
を図る工法である。

一方、後者のクラック注入工法は、第６図および第７
図に示されるように、漏水クラック51に沿って、Ｖカッ
ト55を施し、次に漏水クラック51部分に注入がなされる
ように注入管56を所定の間隔を置いて取付けて、Ｖカッ
ト55部分を急結セメントなどからなる止水セメント57等
によりシールした後、注入管56より止水剤を注入する工
法である。

また、止水セメント57は、注入管56により注入される
止水剤がクラック部分より逆流出しないよう閉止すると
ともに、施工完了後においては充填止水剤として機能す
る。

他方、クラック注入工法における止水剤としては、エ
ポキシ系やウレタン系などの有機系の他、無機系など多
種のものがあるが、たとえばエポキシ系タイプの２液型
を使用した場合には、図示されているように主剤と硬化
剤とをＹ字型注入管路を用い、中間で合流させて注入を
行う1.5ショット方式が用いられる。この方式では、ク
ラックの奥深くまで浸透させるために注入時間として３
〜5hr程度が必要とされ、このために硬化時間が同程度
に長い止水剤が採用されている。

〔発明が解決しようとする課題〕

しかしながら、前記従来のクラック補修方法によって
は、完全に地下水の漏水を遮断することはできないかま
たはきわめて困難であった。

具体的には、前者の裏込め注入工法の場合には、特に
地下水Ｗの流れがあると裏込め注入剤が、地下水Ｗの流
れに押し流されて地盤中に逸走してしまい、第５図のよ
うに、クラック51発生部分の背面全体を確実に覆うこと
は困難であり、裏込め材で被覆されない部分が生じ、そ
こから漏水を生じることがある。

また、後者のクラック注入工法の場合には、クラック
51の奥深い部分にまで充分に止水剤を注入することが困
難であり、特に細いクラックの場合には、完全に止水を
図ることはできなかった。また、浸透性を重視する場合
には、注入する止水剤として浸透性の悪いセメント系の
ものを用いることはできず、樹脂系のものを用いる必要
がある。

樹脂系の止水剤は、価格が高いばかりでなく、コンク
リート構造物との馴染みが悪く、長期的には再度の補修
が必要となるなどの難点もある。

したがって本発明の課題は、地下構造物に発生したク
ラック部分を止水剤により確実に塞ぎ、クラックの性状
によってはクラック中に浸透させることができる止水工
法を提供することにある。

〔課題を解決するための手段〕

上記課題は、地下コンクリート構造物の地盤に接する
コンクリート部材に発生した貫通クラックまたはそのク
ラックの近傍に、前記コンクリート部材をその前面から
背面に貫通して止水材を注入するための注入孔を形成
し、 この注入孔より第１材料を注入し前記コンクリート部
材背面のクラック開口部近傍の地盤に第１材料による改
良体を造成し、 次いで前記第１材料と異なる第２材料と前記注入孔ま
たはその近傍に別途形成した注入孔より注入し、 コンクリート部材背面のクラック開口部を覆う前記第
２材料による遮水体を造成することで解決できる。

〔作用〕

本発明においては、地下コンクリート構造物のコンク
リート部材に発生したクラック部分に、コンクリート部
材を貫通する注入孔を形成する。この注入孔から第１材
料をコンクリート部材の背面に注入して改良体を造成す
る。その際、第１材料を注入する注入管の先端は、コン
クリート部材の背面側に到達しているかもしくは突出し
ていることが望ましい。このようにすることで第１材料
による注入孔の閉塞を防止できる。

次いで前記第１材料と異なる第２材料を、前記注入孔
またはその近傍に別途形成した注入孔より注入する。

このとき、先に造成された改良体が、注入孔の前方に
ドーム上に存在するので、続いて注入される第２材料に
対する逸走防止の壁体として作用する。その結果、注入
された第２材料は、主に改良体とコンクリート部材の背
面との間に注入され硬化し遮水体を生成する。

さらに、注入を続行すると、第２材料がクラック中に
浸透するようになり、止水の完全化を図ることができ
る。

本発明では、第１材料として好ましくは瞬結性材料を
用いることができ、このような第１材料を用いることに
より、コンクリート部材の背面側に迅速に改良体を造成
できる。

このようにして改良体が造成された後に注入される第
２材料は、逸走する心配がないので硬化時間に制限がな
くなり、たとえば硬化時間が長いセメント系の材料を用
いることができる。セメント系の材料を用いると、コン
クリート部材との馴染みがよくなり、またクラックに浸
透したとき高い耐久性を示す。

本発明の方法によれば、地下水の流れなどに影響され
ることがなく、材料の逸走が防止されて材料ロスがなく
なり、止水効果の確実性が高まる。

〔発明の具体的な構成〕

以下、本発明を図面を参照しながら具体例に基づき詳
説する。

第１図〜第３図は第１実施例を示したもので、第１図
および第３図はクラックに沿った縦断面図、第２図はコ
ンクリート部材の背面側からの視図である。

コンクリート部材１にクラック２が発生していると
き、クラック２またはその近傍に注入孔２がハンマード
リルなどにより削孔される。次いで、先端部に吐出口4A
が形成され、それより基部側にパーカー4Bを備えた注入
管４が注入孔３内に挿入される。この際、注入管４の吐
出口4Aはコンクリート部材１の背面側に到達している
か、もしくは突出した状態に保持される。

この状態で、注入管４に第１材料５、たとえばＡ液と
Ｂ液との２液型瞬結硬化性注入剤がコンクリート部材１
の背面に注入される。この裏込め注入により、クラック
２の背面を覆う改良体Ｍが造成される。

第１材料の注入が終了したならば、第３図のように、
第２材料６、たとえばセメント系の注入剤を注入する。
この注入により、第２材料６は、改良体Ｍにより前方が
覆われているので、改良体Ｍとコンクリート部材１背面
との間に沿って注入され、一部はクラック２中に浸透し
て硬化する。この第２材料６の硬化により遮水体Ｓが造
成される。

本発明の方法において、注入管４としては、単管、1.
5ショット管、２重管など適宜のものを用いることがで
きる。

裏込め用の第１材料としては、瞬結硬化性のものを用
いることができる。地下水の流れによる材料の逸走を防
止するためには、ゲルタイムが５分以内、より望ましく
は１分以内、特に30秒以内の速硬性のものがよい。この
ための材料としては、好ましいのは２液型のものであ
り、特に水ガラス系のものが望ましく、その硬化剤には
従来公知の種々のものを用いることができる。また急結
セメントを用いることもできる。

他方、第２材料としては、ゲルタイムの制限はなく、
耐久性やコンクリートとの馴染みの点で、セメント系の
ものが望ましい。しかし、水ガラス系のものを用いても
よい。また、第１材料および第２材料として、次記の材
料を用いることを排除するものではない。

すなわち、用いることができる材料としては、天然ゴ
ムラテックス：スチレン−ブンジエンゴム（SBR）、ニ
トリル−ブタンジエンゴム（NBR）、クロロプレン、メ
タクリル酸メチル−ブタンジエンゴムなどの合成ゴムラ
テックス：アクリル酸エステル系、酢酸ビニル系、エチ
レン−酢酸ビニル共重合系、塩化ビニリデン、塩化ビニ
ル共重合系などの合成樹脂エマルジョンなどの各種の水
性ポリマーディスパージョン類：不飽和ポリエステル
系、エポキシ系、ポリウレタン系、タールエポキシ系、
タールウレタン系、エポキシアスファルト系、ゴムアス
ファルト系、フッ素樹脂系などの各種の液またはペース
トレジン類：スチレン、アクリロニトリル、スチレン−
アクリロニトリル、塩化ビニル、酢酸ビニル、メタクリ
ル酸エステル、ジアリルフタレート、トリメチロールプ
ロパントリメタクリレート、エポキシスチレン、アクリ
ルアミド、Ｎ−メチロールアクリルアミド、ポリエチレ
ングリコールジメタクリレート、メチルシリコネート、
変成アルキルシリコネートなどのシリコネート類、シラ
ン化合物系、メチルシリコン、変成アルキルシリコンな
どのシリコン系などの各種のコンクリート含浸用モノマ
ーまたはポリマー類：鉄筋用防錆剤、界面活性剤などを
挙げることでき、これらは一種または二種以上を用いる
ことができる。

第１材料および第２材料共に注入圧力としては適宜で
よい。また、第２材料が注入管４の外周と注入孔３との
間隙からコンクリート部材１の側面側に流出するのを防
止するためには、注入管４にパッカー4Bを付設するのが
好適であるが、注入孔３の入口に止水セメントなどを充
填することができる。

上記第１実施例は、第１材料の注入にあたり、注入孔
３をクラック２中に形成し第２材料の注入用注入孔を兼
用した例である。第４図のように、第１材料注入用注入
孔3Aをクラック２の近傍に形成した場合には、第２材料
の注入用注入孔3Bを注入孔3Aとは別個にクラック２中に
形成して第２材料を注入するようにしてもよい。

さらに、第２材料の注入においても、クラック２の中
である必要はなく、クラック２の近傍でもよい。

なお、クラック２の長さが長い場合、注入孔をそのク
ラック２に沿って複数形成しながら注入を行うことでき
る。

〔発明の効果〕

以上詳説したように本発明によれば、地下コンクリー
ト構造物に発生するクラック部分を止水剤により確実に
塞ぎ、クラックの性状によってはクラック中に浸透させ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例における第１材料の注入状
態を示す縦断面図、第２図はそのコンクリート部材の背
面からの視図、第３図は第１実施例における第２材料の
注入段階の縦断面図、第４図は他の実施例の縦断面図、
第５図は従来の裏込め注入工法の縦断面図、第６図は従
来のクラック注入工法の縦断面図、第７図はそのコンク
リート部材の背面からの視図である。 １……コンクリート部材、２……クラック、３……注入
孔、４……注入管、５……第１材料、６……第２材料、
Ｍ……改良体、Ｓ……遮水体。

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地下コンクリート構造物の地盤に接するコ
   ンクリート部材に発生した貫通クラックまたはそのクラ
   ックの近傍に、前記コンクリート部材をその前面から背
   面に貫通して止水材を注入するための注入孔を形成し、 この注入孔より第１材料を注入し前記コンクリート部材
   背面のクラック開口部近傍の地盤に第１材料による改良
   体を造成し、 次いで前記第１材料と異なる第２材料を前記注入孔また
   はその近傍に別途形成した注入孔より注入し、 コンクリート部材背面のクラック開口部を覆う前記第２
   材料による遮水体を造成することを特徴とする複合式裏
   込め止水工法。