JP3645190B2 - コンクリート構造物の補強・補修材塗り装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋、トンネル、ビル等のコンクリート構造物を補強、若しくは補修するための、補強・補修材の塗り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
震災で高速道路等の橋脚が倒れることや、トンネルの天井下面からコンクリート破片が落下した等の事故が発生したことから、橋脚の側面や天井スラブ下面等のコンクリート構造物の側壁、側面、スラブ下面の補強、補修が行われている。
従来このような、コンクリート構造物の側面やスラブ下面の補強、補修は、コンクリート構造物の側面やスラブ下面にＰＰＭＧモルタル等の補強・補修材をこて等で人手によってなされていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
補強・補修材をこて塗りにより人手によって行うことは、単位時間当たりの施工量が少なく、施工日数がかかり工事費も高いものとなっている。又、コンクリート構造物の側面や、スラブ下面に補強・補修材をこて塗りで塗りつけて補強、補修する人手による作業は、困難な作業で苦渋に満ちた作業である。
【０００４】
通常コンクリート構造物を補強するような場合には、補強しようとする作業対象面に対して鉄筋を配設し補強・補修材をこの鉄筋の上から充填塗布することによって、鉄筋を補強・補修材内に埋め込み、コンクリート構造物の柱や壁面、スラブ下面を補強するものである。手作業で補強・補修材を塗る場合には、この補強・補修材を鉄筋の裏側、すなわち、鉄筋とコンクリート構造物の側面や、スラブ下面等の作業対象面との間に充填させて隙間空間が生じないように施工しなければならず、その分この補強・補修作業を困難にしている。さらに、この補強、補修作業中に補強・補修材が抜け落ちたり、剥がれ落ちる場合があり、補強・補修材の無駄な使用となっていた。
【０００５】
又、この作業をこて塗りによる手作業ではなく、圧送機等で補強・補修材をコンクリート構造物の側面や、スラブ下面等の作業対象面に圧送して塗りつける方法もあるが、この場合、圧送機等で補強・補修材を作業対象面に圧送して塗りつけるだけでは、鉄筋の裏側の、鉄筋とコンクリート構造物の側面やスラブ下面等の作業対象面との間に補強・補修材が確実に充填されず、隙間が生じる場合があり、十分な補強、補修ができないという問題がある。この圧送機で作業を行う場合でも、補強・補修材が抜け落ちたり、剥がれ落ちる場合があり、補強・補修材の無駄な使用を招いていた。この圧送機で作業を行う場合も、人手による作業であることから、その作業は困難で苦渋に満ちたものである。
【０００６】
そこで、本発明は、鉄筋の裏側にも補強・補修材を確実に充填でき、自動的に補強・補修材を塗ることができる補強・補修材塗り装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本願請求項１に係るコンクリート構造物の補強・補修材塗り装置は、筐体に設けられた送り手段の駆動により移動するスライドベースと、該スライドベースに取り付けられたフィルム供給手段と、コンクリート構造物の面と前記フィルムの間に補強・補修材を供給する供給手段と、前記フィルムの上から供給された補強・補修材を押し付けコンクリート構造物の面に塗りつける押圧機構とを備え、該押圧機構は、押圧ローラと、該押圧ローラに押圧力を付与する圧力付与手段と、該圧力付与手段で与えられた圧力を調整する圧力調整手段で構成されたものである。
【０００８】
又、請求項２に係る発明は、前記筐体に、さらに、補強・補修とするコンクリート構造物の面とスライドベース間の間隔を調整する間隔調整手段を設けたものである。又、請求項３に係る発明は、前記圧力調整手段の代わりに押圧ローラの押圧方向への移動を制限するストッパを設けたものである。又、請求項４に係る発明は、前記筐体には前記フィルムの一端をコンクリート構造物の面に押さえつけるフィルム押さえ手段を備えるものとした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明のコンクリート構造物の補強・補修材塗り装置の一実施形態の側面図であり、図２はその正面図である。
この実施形態における補強・補修材塗り装置の筐体１は、スライドベース１０の移動をガイドするガイドレール３と、該ガイドレール３の両端に設けられた間隔調整手段取付部材２で構成され、該間隔調整手段取付部材２の両端には間隔調整手段８が設けられている。この間隔調整手段８は取付部材２から突出する量をネジ等により調整できる構造となっている。又、下部の間隔調整手段取付部材２には、フィルム押さえ手段９が設けられ、該フィルム押さえ手段９の先端ロッド９ａはスプリング等によって前方へ突き出るように付勢されている。
【００１０】
ガイドレール３には、その長さ方向に沿ってボールネジ４が配設され、該ボールネジ４は、駆動モータ６によって歯車等の伝動機構７を介して駆動されるようになっている。このボールネジ４にはスライドベース１０に設けられたボールナット（図示せず）が螺合しており、このボールネジ４の回転によって、スライドベース１０は、ガイドレール３にガイドされて直線移動するように構成されている。又、図１において、符号５は、補強・補修材塗り装置をパワーショベルやバックホウ等の建設機械のアーム先端に取り付けるために筐体１に設けられた取付部材である。
【００１１】
スライドベース１０には、押圧機構１１が組み付けてあり、該押圧機構１１は、押圧ローラ１２と、該押圧ローラ１２が回転自在に取り付けられているスイングアーム１３と、押圧ローラ１２に押圧力を与えるための圧力付与手段としてのスプリング１４と、押圧力の調整手段としてのアーム制御シリンダー１５で構成されている。
【００１２】
スイングアーム１３は一端に回転自在に押圧ローラ１２が枢着され、他方の端部は、スライドベース１０に取り付けられている軸１６に回転自在に取り付けられている。又、該軸１６を中心にスイングアーム１３を外方向（図１において軸１６を中心に時計回り方向）に回動させるように、前記他方の端部とスライドベース１０間に圧力付与手段としてのスプリング１４がかけられている。さらに、このスプリング１４で付与される押圧ローラの外方向（図１において軸１６を中心に時計回り方向）への押圧力を調整するための圧力調整手段としてのアーム制御シリンダー１５がスイングアーム１３の前記他方の端部とスライドベース１０間に設けられている。
【００１３】
さらに、スライドベース１０には、ポリエチレン系ビニールやポリ塩化系ビニール等の高分子系フイルム２０を供給するフィルムロール等で構成されるフィルム供給手段２１と該フィルム２０をガイドするガイドローラ２２が設けられている。又、スライドベース１０には、押圧ローラ１２の下側（押圧ローラ１２を挟んでガイドローラ２２の反対側）に、フィルム押さえアーム２３が設けられ、該フィルム押さえアーム２３の先端ロッド２３ａはスプリング等で突出方向に付勢されており、該先端ロッド２３ａの先端にはローラが回転自在に枢着されている。ガイドローラ２２と押圧ローラ１４の間には、補強・補修材の供給状態を検出するセンサ２４が設けられている。この実施形態では３つのセンサ２４が図２に示すように並んで配設されている。
また、前記ガイドローラ２２よりも外側の位置に先端が配置された補強・補修材供給手段としての供給ノズル２５がスライドベース１０に取り付けられている。
【００１４】
次に、この補強・補修材塗り装置を用いて、コンクリート構造物の側面やスラブ下面の補強、補修作業を行う場合の作業動作について説明する。図１に示す例は、コンクリート構造物の側面を補強しようとする作業における補強・補修材塗り作業を行うときの状態を示している。
【００１５】
まず、コンクリート構造物の補強、補修しようとする躯体３０の表面をケレンし塵埃、油分、かび等を除去した後、補強鉄筋３１を取り付け金具により取り付け、その後、接着剤としての補強・補修部材（ＰＰＭＧモルタル）をこの作業対象表面に吹き付け下塗り吹きつけを行う。
その後、本発明の補強・補修材塗り装置を用いて、補強・補修材の塗り工程を行う。
【００１６】
まず、筐体１に設けられた取付部材５を介してパワーショベルやバックホウ等の建設機械のアーム先端にこの補強・補修材塗り装置を取り付けると共に、塗りつけようとする補強・補修材４０の厚さに応じて、間隔調整手段８の突出量を調整する。又、この補強・補修材４０の厚さに応じた圧力付与手段のスプリング１４を選択して取り付ける。さらに、圧力調整手段のアーム制御シリンダー１５を調整して、押圧ローラ１２で押圧する圧力を調整する。
【００１７】
そこで、建設機械を運転し、この補強・補修材塗り装置を補強、補修しようとするコンクリート構造物の躯体３０の表面に図１に示すように配置する。すなわち、間隔調整手段８の先端が作業対象面を押圧し、この作業対象面とスライドベース１０のスライド面が平行となるように配置する。この際、フィルム供給手段２１のフィルムロールからフイルム２０を取り出し、ガイドローラ２２、押圧ローラ１２の外側（作業対象面側）を通し、作業対象面の下端位置でフィルム押さえ手段９で押さえて固定する。
【００１８】
次に供給ノズル２５から補強・補修材４０を作業対象面とフィルム２０の間に送り込み投入する。補強・補修材４０は落下し、躯体３０の作業対象面とフィルム２０の間に充填され、該補強・補修材４０の重みで、３つのセンサ２４が共にオンとなると、駆動モータ６を駆動し、スライドベース１０をボールネジ４とナットの機構により上昇させる。押圧ローラ１２はスプリング１４の張引力によりフィルム２０を介して補強・補修材４０を体躯３０の表面に押し付け、その押し付け力は、アーム制御シリンダー１５により設定された圧力で押し付けることになる。
【００１９】
そして、スライドベース１０が上昇すれば、押圧ローラ１２も回転しながら上昇し、この上昇につれてフィルム供給手段２１からフィルム２０が供給されて、補強・補修材４０は、躯体３０の表面に所定厚さで塗りつけられ、かつその表面はフィルム２０で覆われ保持されることになる。しかも、押圧ローラ１２で補強・補修材４０はフィルム２０を介して押圧されながら躯体３０の表面に塗りつけられるから、鉄筋３１の裏側、すなわち鉄筋３１と躯体３０表面間の間隙にもむらなく充填され、空間が生じることはない。又、フィルム押さえアーム２３がフィルム２０を補強・補修材４０に押し付けることにより、フイルム２０は補強・補修材４０と密着し、補強・補修材４０が剥がれ落ちることを防止する。
【００２０】
又、躯体３０の作業対象表面が一部崩れ落ち凹部を形成していているような場合には、補強・補修材４０がこの凹部に充填され、その結果、センサ２４に加わる負荷が低下して、少なくとも１つのセンサ２４がオフになるとスライドベース１０の上昇が停止し、この箇所で補強・補修材４０が多量に充填されることになる。これにより、作業対象面の凹凸に対しても確実に補強・補修材４０を充填させることができるものである。しかも、補強・補修材４０はフイルム２０と作業対象面間に充填するように投入されるから、補強・補修材４０がこぼれ落ちることは少なく、補強・補修材４０のロスが少なくて済む。
【００２１】
こうして、フィルム２０と作業対象面間に補強・補修材４０を充填し該作業対象面に補強・補修材４０を押圧塗りつけていき、作業対象面への塗りつけが終了すると、供給ノズル２５からの補強・補修材４０の投入を停止し、フイルム２０を切断して、この作業対象面へのこの補強・補修材塗り作業を終了し、建設機械を駆動してこの補強・補修材塗り装置を次の作業対象面位置に移動させる。なお、この補強・補修材塗り装置にフイルム切断装置を取り付けておき、この切断装置で自動的に切断するようにしてもよい。
【００２２】
以上が、本発明における補強・補修材塗り装置の動作、作業説明である。
上述した例では、作業対象面がコンクリート構造物の側壁である例を示したが、コンクリート構造物のスラブ下面に対しても、本発明の補強・補修材塗り装置による補強・補修材塗り方法は適用できるものである。特に、スラブ下面を補強、補修する場合、補強・補修材４０がスラブ下面に押圧押し付けて塗られその表面はフィルムで覆われることになるから、補強・補修材４０が部分的に落下するようなことはない。
【００２３】
補強・補修材４０を塗った後、該補強・補修材４０がある程度乾燥した後にフイルム２０を該補強・補修材４０から剥がし、さらに増圧して補強・補修材４０を塗る場合には、再度同じ方法によって、補強・補修材４０を重ね塗りする。又、仕上げ加工を行うときには、フイルム２０を剥がした後、仕上げ用の補強・補修材を表面に吹き付け、この補強、補修作業を終了する。
【００２４】
補強・補修材４０とコンクリート表面との接着力は、補強・補修材４０とフイルム２０の接着力よりも格段に大きく、フイルム２０を補強・補修材４０から剥がしても、該補強・補修材４０がフイルムに付着して共に剥がれるようなことはない。このフイルムの厚さは０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍ程度がよく、０．０５ｍｍが望ましい。又、透明なフィルムを使用することによって、塗りつけた補強・補修材４０の乾燥状態や品質を確認することができる。
【００２５】
上述した説明では、鉄筋を施した上から補強・補修材４０を塗る作業を説明したが、鉄筋を施さず直接コンクリート構造物の表面に補強・補修材４０を塗りつける場合にも本発明は適用できるものである。
【００２６】
上記実施形態では、圧力調整手段としてのアーム制御シリンダー１５を設けたが、このアーム制御シリンダー１５の代わりにスイングアームの外方向（図１において軸１６を中心に時計回り方向）の移動を規制するストッパを設けてもよい。この場合、ストッパの位置と間隔調整手段８とにより、充填塗布する補強・補修材４０の厚みが決まり、押圧ローラ１２がフイルム２０を介して補強・補修材４０を押圧する押圧力は、圧力付与手段のスプリング１４の張引力によって決まり、所望する押圧力になるようにスプリング１４を選択して取り付けるようにすればよい。
【００２７】
又、上記実施形態では、押圧手段として回転自在のローラを用いたが、ローラ以外で、表面が円弧状になった押圧部材でもよい。又、本実施形態ではスイングアーム１３の先端に押圧ローラ１２を取り付けて、この押圧ローラ１２による押圧力の分力が該押圧ローラの進行方向（補強・補修材の供給側方向）にもあるようにしたが、該押圧ローラ等の押圧部材を単に作業対象面に対して垂直方向に油圧シリンダやソレノイド等によって押圧するようにしてもよい。
【００２８】
又、上記実施形態ではフィルム押さえ手段９をこの補強・補修材塗り装置に設けたが、このフイルム押さえ手段は補強・補修材塗り装置に設けず、補強・補修材の塗りを開始するときに、人手によってフィルム２０を作業対象面に固定するようにしてもよい。
【００２９】
さらに、上述した実施形態では、ボールネジナット機構によりスライドベースを移動させたが、ボールネジナット機構の変わりに、リニアモータやエンドレスチェーン、ベルト等を用いてもよい。特に、トンネルの内周面の補強、補修の場合では、作業対象面が円弧の状態である場合があるから、上述した実施形態のようにボールネジナット機構によってスライドベース１０が直線移動しかできないものよりも、作業対象面の円弧面に沿って押圧ローラが移動することが望ましい。このような場合には、エンドレスチェーン、ベルト、クローラー等を用いてスライドベースが、円弧状に移動し、押圧ローラも円弧状に移動するようにすればよい。そして、エンドレスチェーン、ベルト、クローラー等で形成されるスライドベースの走行面の曲面を任意に変更できるように、エンドレスチェーン、ベルト、クローラー等の走行曲面をローラ等で変更可能にしておけば、コンクリート構造物の補強、補修しようとする面の曲面に合わせて、押圧手段の押圧ローラを所定圧力で補強・補修部材をフイルムを介して作業対象面に押圧しながら塗りつけることができるものである。
【００３０】
【発明の効果】
本発明は、フイルムを使用して、補強・補修材をコンクリート構造物表面に塗りつけ保持するようにしたから、補強・補修材を確実にコンクリート構造物表面に塗りつけ付着させることができ、補強剤として鉄筋を組み込んだ場合でも、鉄筋と補強しようとするコンクリート構造物表面間に確実にコンクリート構造物表面を充填し、空間を形成することがないから、正確で確実な補強、補修ができる。
又、フィルムの使用により補強・補修材の乾燥速度が遅くなり修復作業が用意となる。
【００３１】
さらに、本発明の補強・補修材塗り装置を用いることによって、補強・補修材塗りが自動的に行われるから、施工効率が向上し、省力化も図れる。さらに、押圧機構によって補強・補修材の厚みが調節でき、かつその厚みも均一にすることができ、加工精度が格段と向上する。そして、機械により補強・補修材塗り作業が行われるから、従来の困難で苦渋に満ちた作業から解放され、作業環境をよくするものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明のコンクリート構造物の補強・補修材塗り装置の一実施形態の側面図である。
【図２】 同実施形態の正面図である。
【符号の説明】
１ 筐体
２ 間隔調整手段取付部材
３ ガイドレール
４ ボールネジ
５ 取付部材
６ 駆動モータ
７ 伝動機構
８ 間隔調整手段
９ フィルム押さえ手段
１０ スライドベース
１１ 押圧機構
１２ 押圧ローラ
１３ スイングアーム
１４ スプリング（圧力付与手段）
１５ アーム制御シリンダー（押圧力調整手段）
２０ フイルム
２１ フイルム供給手段
２２ ガイドローラ
２３ フィルム押さえアーム
２４ センサ
２５ 供給ノズル
３０ 躯体
３１ 補強鉄筋
４０ 補強・補修材

Claims (4)

1. 筐体に設けられた送り手段の駆動により移動するスライドベースと、該スライドベースに取り付けられたフィルム供給手段と、コンクリート構造物の面と前記フィルムの間に補強・補修材を供給する供給手段と、前記フィルムの上から供給された補強・補修材を押し付けコンクリート構造物の面に塗りつける押圧機構とを備え、該押圧機構は、押圧ローラと、該押圧ローラに押圧力を付与する圧力付与手段と、該圧力付与手段で与えられた圧力を調整する圧力調整手段とを有するコンクリート構造物の補強・補修材塗り装置。
2. 前記筐体には、補強・補修とするコンクリート構造物の面とスライドベース間の間隔を調整する間隔調整手段を備えている請求項１に記載のコンクリート構造物の補強・補修材塗り装置。
3. 前記圧力調整手段の代わりに押圧ローラの押圧方向への移動を制限するストッパを有する請求項１又は請求項２に記載のコンクリート構造物の補強・補修材塗り装置。
4. 前記筐体には前記フィルムの一端をコンクリート構造物の面に押さえつけるフィルム押さえ手段が設けられている請求項１乃至３の内１項記載のコンクリート構造物の補強・補修材塗り装置。

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