JP3648493B2 - 水路の補修構造およびその施工方法 - Google Patents

水路の補修構造およびその施工方法 Download PDF

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【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、用水路、上下水道、河川、運河等の水路の補修構造およびその施工方法に関する。
【0002】
【背景技術】
従来、水路は、現場打ちコンクリートや、プレキャストコンクリート部材の組み合わせによって形成され、底部とこの底部の幅方向両端に立設された立上り部とを含んで構成されている。
ところで、このような従来の水路では、経年変化によりコンクリートが劣化して凹みが生じ、内部の鉄筋材の露出や錆汁の漏出等が発生して、円滑な通水が困難となる場合がある。
以上のような問題点を解決するため、モルタル等の補修材を凹みに充填して部分補修する方法や、樹脂にガラス繊維を混合したものを水路の表面に吹き付けてコーティング膜を形成して補修する方法が採られている。さらには、既存の水路を撤去して新たな水路を建設する方法も採られている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、補修材で部分補修する方法では、凹みの補修跡が散在することとなり、また、水路表面にコーティング膜を形成する方法では、既に形成された凹凸がそのまま残るため、水路の美観を損ねるおそれがあった。
また、水路を新設する方法では、既存の水路の撤去、山留め、掘削、コンクリート打設等の多大な時間と費用がかかっていた。
【0004】
本発明の目的は、円滑な通水を確保でき外観良好かつ安価な水路の補修構造およびその施工方法を提供することにある。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明の水路の補修構造およびその施工方法は、次の構成を採用する。
請求項1に記載の水路の補修構造は、既存の水路の補修構造であって、前記既存の水路の表面のうち少なくとも水中にある凹みに補修材が充填されて形成された補修面と、この補修面を含む水路の少なくとも水中にある部分覆う複数のレジンコンクリート製のパネル材と、これらパネル材と前記補修面との間に設けられ、低温状態から常温状態になることによって硬化する接着シートで形成された接着層とを備えていることを特徴とする。
【0006】
ここで、レジンコンクリートとは、ポリマーコンクリートの一種であって、結合材にレジン(合成樹脂)を用いて骨材を結合したものをいう。このようなレジンコンクリートは、普通コンクリートに比べ、耐候性、耐摩耗性に富む性質を有している。
【0007】
この発明によれば、既存の水路の表面のうち水中にある凹みを補修材で補修して平坦な補修面を形成した後、この補修面を含む水路の水中にある部分に接着層を介して複数のパネル材を取り付けることにより、一体化させる。
したがって、水が流れる面に既存の水路のコンクリート構造体が露出しないため、コンクリート構造体内の鋼材の露出や錆汁の漏出を抑えることができる。
また、パネル材を平滑なレジンコンクリートで形成したので、水路表面の粗度を改善して、円滑な通水を確保できるうえに、部分補修する場合や、水路表面にコーティング膜を形成する場合に比べ、水路表面の外観を良好にできる。
さらに、接着層を接着シートで形成したので、例えば、接着シートを低温状態で保管しておき、この接着シートを取り出してパネル材と水路表面との間に挟んで所定時間放置するだけで、接着シートが硬化して、容易にパネル材を水路表面に取り付けることができるから、接着材をパネル材の裏面に塗布する必要がなく、簡単に施工できる。
【0008】
また、既存の水路の構造体に何ら手を加えることなく施工できるから、水路を新設する場合に比べ、短期間で安価に施工できる。また、騒音を出さずに施工できるうえに、産業廃棄物の発生を抑えることができるから、環境保護に貢献できる。
さらに、既存の水路の表面を補修材で補修したので、補修面に薄くかつ均一に樹脂接着層を設けることができ、接着材の硬化に伴う収縮によって接着力が低下することがなく、パネル材を強固に補修面に接着できる。
【0009】
請求項2に記載の水路の補修構造は、請求項1に記載の水路の補修構造において、前記パネル材は、厚みが10mm〜15mmであることを特徴とする。
この発明によれば、パネル材の強度を必要最低限としつつ、水路の断面積の減少率を低く抑えることができる。パネル材の厚みが10mm未満である場合は、パネル材加わる力、つまりパネル材表面に交叉する方向に加わる力に対して、ひびや割れが生じるおそれがある。パネル材の厚みが15mmを超えると、水路の断面積の減少率が大きくなってしまい、十分な通水量を確保できないおそれがある。
【0010】
請求項3に記載の水路の補修構造は、請求項1または2に記載の水路の補修構造において、前記パネル材は、重量が約50kg程度であることを特徴とする。この発明によれば、パネル材の重量を約50kg程度としたので、チェーンブロック、ウインチ等の小型の揚重機を利用することによって、容易に取り扱うことができるから、施工能率を向上できる。
【0011】
請求項4に記載の水路の補修構造は、請求項1から3のいずれかに記載の水路の補修構造において、前記パネル材の表面は、樹脂でコーティングされていることを特徴とする。
この発明によれば、パネル材の表面を樹脂でコーティングしたので、パネル材を形成するレジンコンクリートの耐候性、耐摩耗性をさらに向上できるから、耐用年数を延長できる。
また、パネル材表面に文字や絵をプリントし、この上から樹脂でコーティングすることにより、看板としても使用できる。
【0014】
請求項に記載の水路の補修構造の施工方法は、既存の水路から水を抜き取り、この既存の水路の表面のうち少なくとも水中にある凹みを補修材で埋めて補修面を形成した後、この補修面を含む水路の少なくとも水中にある部分に複数のレジンコンクリート製のパネル材を、低温状態から常温状態になることによって硬化する接着シートで形成された接着層を介して取り付けることを特徴とする。
この際、前記パネル材を前記水路の表面に接着する以前に当該パネル材の裏面に前記接着シートを予め張り付けておくことが望ましい。
この発明によれば、請求項1と同様に、コンクリート構造体内の鋼材の露出や錆汁の漏出を抑えることができる。また、円滑な通水を確保でき、水路表面の外観を良好にできるうえに、安価に施工できる。さらに、騒音を出さずに施工できるうえに、産業廃棄物の発生を抑えることができるから、環境保護に貢献できる。また、パネル材を強固に補修面に接着できる。
【0015】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図1には、既存の水路10の断面図が示されている。
既存の水路10は、用水路であって、壁面12の中間高さに水面があって水が流れている。水路10は、現場でコンクリートを打設することによって一体に形成されたものであり、底面11とこの底面11の幅方向両端から立ち上がった壁面12とを備えている。
水路10では、経年変化によりコンクリートが劣化して、底面11および壁面12の水中に有る部分には、それぞれ凹み11A,12Aが生じている。
【0016】
図2には、既存の水路10の水路の補修構造1の断面図が示されている。
水路10の補修構造1は、凹み11A,12Aに補修材が充填されて形成された補修面13と、補修面13を含む水路10の表面全面を覆う複数のレジンコンクリート製のパネル材21と、パネル材21と補修面13との間に設けられた接着層14とを備えている。
パネル材21は、底面11の幅方向には3枚、壁面12の幅方向には2枚ずつ取り付けられている。また、パネル材21は、その成分が熱硬化性樹脂、珪砂、炭酸カルシウムおよび添加剤であって、大きさが1m×2m、厚みが15mm、重量は48kg、粗度係数は0.010〜0.015とされ、その表面は樹脂でコーティングされている。なお、骨材として軽量骨材を用いることにより、パネル材を軽量化してもよい。
【0017】
接着層14は、樹脂接着材が硬化することにより形成されている。樹脂接着材は、使用時に硬化剤および促進剤を添加することにより接着力を生じさせるタイプでもよいし、2種類の材料を混合することにより接着力を生じさせるタイプでもよい。
【0018】
図3および図4には、既存の水路10の補修構造の施工に用いられるパネル材取付装置30の正面図および部分拡大図が示されている。
パネル材取付装置30は、支持機構31と、水平移動機構32と、垂直移動機構33と、保持機構34とを備えている。
【0019】
支持機構31は、門形状であって、既存の水路10をその幅方向に跨いで配置されており、水路10の幅と略同一の長さを有しかつ水平移動機構32を支持する本体41と、この本体41の両端に一体形成されて水路10の両端に係合される支持部42とを備えている。なお、支持部42は、水路10の長さ方向の所望の位置に係合可能とされている。
【0020】
水平移動機構32は、所定長さを有するH鋼材で形成され、かつその一端側で支持機構31に水平方向に回動自在に支持された本体43と、この本体43の下フランジ面に沿って全長に亘って移動可能な台車部44とを備えている。
本体43は、支持機構31の本体41の中央部にピン46を介して支持され、このピン46から本体41の他端までの寸法はSとされている。
台車部44は、その内部に本体43の下フランジの上面に当接する車輪(図示省略)を有し、この車輪が回転することによって水平移動機構32のフランジ面上を移動できるようになっている。
水平移動機構32によれば、支持機構31の本体41のピン46を中心とした半径Sの領域内において台車部44を自在に移動させることができる。
【0021】
垂直移動機構33は、台車部44に支持された揚重装置45を備え、この揚重装置45は、滑車、歯車、チェーンから構成されたいわゆるチェーンブロックとされている。
垂直移動機構33によれば、チェーンをたぐることにより、その下端に設けられたフック47を自在に上昇・下降させることができる。
【0022】
保持機構34は、垂直移動機構33のフック47に連結された本体48と、この本体48に水平方向を軸として回動自在に設けられた回動部49と、この回動部49に設けられた把持部50と、この把持部50の先端に設けられパネル材21に密着して保持する吸盤51とを備えている。
保持機構34によれば、把持部50を手で握って回動部49を回動させることにより、吸盤51で保持されたパネル材21を自在に起伏できる。
【0023】
以上のようなパネル材取付装置30によれば、支持機構31のピン46を中心とした半径Sの領域内に位置する水路10の底面11および壁面12に、パネル材21を容易に運搬することができる。
【0024】
本実施形態に係る水路の補修構造の施工方法は、以下のようになる。
まず、既存の水路10から水を抜き取り、水路10の底面11および壁面12をウオッシャーで洗浄した後、水分を拭き取る。水路10の凹み11A,12Aにプライマ材を塗布し、補修材で補修を行い、平坦な補修面とする。
一方、パネル材21は現場に搬入して材料置場に置いておく。
次に、クレーン等の揚重機を用いて、パネル材取付装置30を水路10の所定位置に固定する。このとき、パネル材取付装置30の支持機構31のピン46を中心とした半径Sの領域内に、パネル材21の材料置き場とパネル材21の取り付け箇所とが収まるようにしておく。
【0025】
次に、作業員Aは、保持機構34の把持部50を手で握りながら、水平移動機構32および垂直移動機構33を介して、保持機構34を材料置場に移動し、その吸盤51でパネル材21を保持する。
次に、パネル材21の裏面に樹脂接着材をコテまたは機械で塗布し、水平移動機構32および垂直移動機構33を介して、パネル材21を底面11および壁面12の取り付け箇所に位置決めし、対向する壁面12に反力をとってジャッキで所定時間押し当てて、接着材を硬化させる。
このようにして、パネル材取付装置30のピン46を中心とした半径Sの領域内において、全てのパネル材21の取り付けを行う。その後、パネル材取付装置30を移動し、再びピン46から半径Sの領域内において、パネル材21の取り付けを行う。
以上の作業を繰り返すことにより、全てのパネル材21の取付けを行う。
【0026】
したがって、本実施形態によれば以下の効果がある。
(1)既存の水路10のコンクリート構造体、つまり底面11および壁面12が露出しないため、鋼材の露出や錆汁の漏出を抑えることができる。
【0027】
(2)パネル材21を平滑なレジンコンクリートで形成したので、水路表面の粗度を改善して、円滑な通水を確保できるうえに、部分補修する場合や、水路表面にコーティング膜を形成する場合に比べ、水路表面の外観を良好にできる。
【0028】
(3)既存の水路10の構造体に何ら手を加えることなく施工できるから、水路を新設する場合に比べ、短期間で安価に施工できる。また、騒音を出さずに施工できるうえに、産業廃棄物の発生を抑えることができるから、環境保護に貢献できる。
【0029】
(4)既存の水路10の表面を補修材で補修したので、補修面に薄くかつ均一に樹脂接着層を設けることができ、接着材の硬化に伴う収縮によって接着力が低下することがなく、パネル材21を強固に補修面に接着できる。
【0030】
(5)パネル材の厚みを15mmとしたので、パネル材の強度を必要最低限としつつ、水路の断面積の減少率を低く抑えることができる。
【0031】
(6)パネル材21の重量を約50kg程度としたので、チェーンブロック、ウインチ等の小型の揚重機を利用することによって、作業員が容易に取り扱うことができるから、施工能率を向上できる。
【0032】
(7)パネル材21の表面を樹脂でコーティングしたので、パネル材21を形成するレジンコンクリートの耐候性、耐摩耗性をさらに向上できるから、耐用年数を延長できる。
【0033】
[第2実施形態]
図5(A)には、本発明の第2実施形態に係るパネル材21が示されている。
本実施形態において、第1実施形態と異なり、パネル材21は、その裏面に通電接着シート23が取り付けられている。
このようなパネル材21の取り付け方法としては、まず、パネル材21の裏面に通電することにより硬化する通電接着シート23を張り付け、このパネル材21を取り付け箇所に移動して位置合わせをした後、通電することにより通電接着シート23を硬化させて、パネル材21を底面11および壁面12に取り付ける。
【0034】
したがって、本実施形態によれば、第1実施形態で述べた(1)〜(7)の効果に加え、以下の効果がある。
(8)接着層を通電接着シート23で形成したので、低温状態においても、樹脂接着材のように硬化が遅延することがないから、寒冷地でも施工できる。
【0035】
[第3実施形態]
図5(B)には、本発明の第3実施形態に係るパネル材21が示されている。
本実施形態において、第1実施形態と異なり、パネル材21は、その裏面に接着シート24が取り付けられている。接着シート24は、不織布、ガラス、麻等からなるシートに熱可塑性樹脂および硬化剤を含浸させたものである。
このようなパネル材21の取り付け方法としては、まず、接着シート24を低温状態で保管しておき、この接着シート24を取り出してパネル材21と水路10の底面11および壁面12との間に挟んで所定時間放置する。すると、硬化剤が低温状態から常温状態になることによって徐々に硬化し、パネル材21を水路10の底面11および壁面12に取り付けできる。
【0036】
したがって、本実施形態によれば、第1実施形態で述べた(1)〜(7)の効果に加え、以下の効果がある。
(9)接着層14を接着シート24で形成したので、接着シート24をパネル材と水路表面との間に挟んで所定時間放置するだけで、接着シート24に含まれる硬化剤が硬化して、容易にパネル材21を水路10表面に取り付けることができるから、接着材をパネル材の裏面に塗布する必要がなく、簡単に施工できる。
【0037】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
例えば、本実施形態に係るレジンコンクリートの成分は、熱硬化性樹脂、珪砂、炭酸カルシウムおよび添加剤であり、結合材として熱硬化性樹脂を用いたが、これに限らず、エポキシ樹脂等その他の樹脂を結合材として用いてもよい。また、セメントを加えることにより、結合材としてセメントと合成樹脂とを用いてもよい。
【0038】
また、本実施形態では、パネル材21の大きさを1m×2m×15mmとしたが、これに限らず、パネル材の大きさは任意に設定してよい。また、本実施形態では、パネル材21の厚みを15mmとしたが、これに限らず、パネル材の取り付け箇所の状況によっては、5mmから10mmとしてもよい。
【0039】
また、本実施形態では、パネル材取付装置30を用いてパネル材21を取り付けたが、これに限らず、2人の作業員により人力で取り付けてもよい。さらに、パネル材の大きさや重量を調整すれば、1人の作業員で取り付けることもできる。
また、本実施形態では、吸盤51をパネル材21に密着させることによりパネル材21を保持したが、これに限らず、パネル材21の両端面を挟み込むことによって保持してもよい。
また、本実施形態では、ジャッキを用いてパネル材21を固定したが、これに限らず、壁12にアンカーを打設し、このアンカーからパネル材21を支持してもよいし、パネル材21に孔を設け、この孔を通して直接アンカーを壁12に打設して支持してもよい。
【0040】
【発明の効果】
本発明の水路の補修構造およびその施工方法によれば、以下のような効果がある。
水が流れる面に既存の水路のコンクリート構造体が露出しないため、コンクリート構造体内の鋼材の露出や錆汁の漏出を抑えることができる。また、パネル材を平滑なレジンコンクリートで形成したので、水路表面の粗度を改善して、円滑な通水を確保できるうえに、部分補修する場合や、水路表面にコーティング膜を形成する場合に比べ、水路表面の外観を良好にできる。また、既存の水路の構造体に何ら手を加えることなく施工できるから、水路を新設する場合に比べ、短期間で安価に施工できる。また、産業廃棄物の発生を抑えることができ、環境保護に貢献できる。さらに、既存の水路の表面を補修材で補修したので、補修面に薄くかつ均一に樹脂接着層を設けることができ、経時変化による接着層のやせ等によるパネル材の脱落の問題がなく、パネル材を強固に補修面に接着できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施形態に係る既存の水路を示す断面図である。
【図2】前記実施形態に係る既存の水路の補修構造の断面図である。
【図3】前記実施形態に係る既存の水路の補修構造の施工に用いられる装置の正面図である。
【図4】前記実施形態に係る既存の水路の補修構造の施工に用いられる装置の部分拡大図である。
【図5】(A)本発明の第2実施形態に係るパネル材を示す斜視図である。
(B)本発明の第3実施形態に係るパネル材を示す斜視図である。
【符号の説明】
1 水路の補修構造
10 水路
11A,12A 凹み
13 補修面
14 接着層
21 パネル材
23 通電接着シート
24 接着シート

Claims (7)

  1. 既存の水路の補修構造であって、
    前記既存の水路の表面のうち少なくとも水中にある凹みに補修材が充填されて形成された補修面と、
    この補修面を含む水路の少なくとも水中にある部分を覆う複数のレジンコンクリート製のパネル材と、
    これらパネル材と前記補修面との間に設けられ、低温状態から常温状態になることによって硬化する接着シートで形成された接着層とを備えていることを特徴とする水路の補修構造。
  2. 請求項1に記載の水路の補修構造において、
    前記パネル材は、厚みが10mm〜15mmであることを特徴とする水路の補修構造。
  3. 請求項1または2に記載の水路の補修構造において、
    前記パネル材は、重量が約50kg程度であることを特徴とする水路の補修構造。
  4. 請求項1から3のいずれかに記載の水路の補修構造において、
    前記パネル材の表面は、樹脂でコーティングされていることを特徴とする水路の補修構造。
  5. 請求項1から4のいずれかに記載の水路の補修構造において、
    前記パネル材の裏面には、当該パネル材を前記水路の表面に接着する以前に前記接着シートが予め張り付けられていることを特徴とする水路の補修構造。
  6. 既存の水路から水を抜き取り、この既存の水路の表面のうち少なくとも水中にある凹みを補修材で埋めて補修面を形成した後、この補修面を含む水路の少なくとも水中にある部分に複数のレジンコンクリート製のパネル材を、低温状態から常温状態になることによって硬化する接着シートで形成された接着層を介して取り付けることを特徴とする水路の補修構造の施工方法。
  7. 請求項6に記載の水路の補修構造の施工方法において、
    前記パネル材を前記水路の表面に接着する以前に当該パネル材の裏面に前記接着シートを予め張り付けておくことを特徴とする水路の補修構造の施工方法。
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