JP3749449B2

JP3749449B2 - 壁面の補修工法

Info

Publication number: JP3749449B2
Application number: JP2001130164A
Authority: JP
Inventors: 芳範松田; 敏彦新堀; 実喜西村; 正徳佐藤; 平三郎栄田
Original assignee: East Japan Railway Co
Current assignee: East Japan Railway Co
Priority date: 2001-04-26
Filing date: 2001-04-26
Publication date: 2006-03-01
Anticipated expiration: 2021-04-26
Also published as: JP2002322816A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は壁面の補修工法に関するものであり、特に、建築物やトンネル等の壁面の経年劣化による老朽化した箇所を効率的に補修すると共に、補修部の長期安全性を確保することができる壁面の補修工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、予め洗浄したトンネル覆工表面に吹付け機のノズル部分で急結剤及びカッテングされたガラス繊維を添加したポリマーセメントモルタルを略１５mmの厚さで吹付けるトンネル覆工の補修工法がある。
【０００３】
又、建築物やトンネル等の壁面を洗浄する工程、コーテング材の通過を可能とする多数の小貫孔と、アンカーを挿入・係止させるための貫孔とを有する押え板を取り付けるための挿入孔を前記壁面に穿孔する工程、該壁面にプライマーを塗着する工程、該プライマーが塗着された壁面の上にネットを装着する工程、該ネットの上にパテを塗着して不陸調整及び目地処理を行う工程、アンカーを前記挿入孔に挿入し、該アンカーに係止させた前記押え板で前記ネットを壁面に押え付ける工程及び、該ネットの上から仕上げのコーテング材を吹き付ける工程の各工程を順次行うことにより壁面を補修する工法がある。（特開２０００−６４６２８号公報）
更に、セメントと骨材としての砂とのセメント−砂比（Ｃ／Ｓ）が１／１〜１／４（重量比）であり、硬化時間が５〜１５分の急結性能を有する急結セメントに、ポリマーエマルジョンを１０〜３０重量％添加して混練したポリマーセメントモルタルを予め躯体の止水個所に固着した網目を有する網布ネットに塗付けられて硬化させる止水工法がある。（特開２０００−２７２９５０号公報）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記トンネル覆工表面にポリマーセメントモルタルを吹付ける工法は、施工が容易であるため作業効率に優れると共に、覆工との接着性等、物性的にも優れた工法である。
【０００５】
しかし、該工法を行う施工場所によっては吹付け前の覆工表面の洗浄が不十分であって、煤煙や表面析出物質等のポリマーセメントモルタル付着阻害物が残存したり、又は吹付け後に漏水の影響を受けて、覆工表面と該ポリマーセメントモルタルとの付着界面で該ポリマーセメントモルタルに変状が生じて付着が損なわれる場合がある。このような箇所では、該ポリマーセメントモルタルに経年剥落の恐れがあるため、例えば鉄道トンネルの場合には列車運行の安全性に問題が生ずる。
【０００６】
又、前記特開２０００−６４６２８号公報による工法は、アンカーにより固定されたネットによりコーテング材が補強され、且つ、保持されているので、前述のポリマーセメントモルタル付着阻害要因に拘わらず、経年剥落等に対する安全性確保上は有効である。しかし、この工法はアンカーを挿入するための孔を壁面洗浄後に穿孔するので、穿孔時の応力負荷により欠損部から壁面が割れるなどして該アンカー固定に支障を来すと共に、安全性が損なわれる。
【０００７】
又、該壁面に前記ネットを装着する前に前記プライマーを塗着したり、該ネット装着後も前記パテを塗着する等、各工程が煩雑になり作業効率が低下する。
【０００８】
更に、前記特開２０００−２７２９５０号公報による工法も、アンカーにより固定された網布ネットによりポリマーセメントモルタルが補強されるので、この点に於いては前記特開２０００−６４６２８号公報に記載の工法と同様に安全性確保上有効である。
【０００９】
しかし、この工法は、前記ポリマーセメントモルタルを吹付ける前に覆工面に前記アンカーで前記網布ネットを固定されるので、その時の応力負荷により欠損部から壁面が割れるなどして該アンカー固定に支障を来すと共に安全性が損なわれる。
【００１０】
そこで、壁面に吹付け施工したポリマーセメントモルタルに該壁面との付着阻害要因があった場合に於いても該ポリマーセメントモルタルが剥落しなく長期安全性が確保でき、且つ、効率的に施工することができる壁面の補修工法を得るため解決すべき技術的課題が生じてくるのであり、本発明は該課題を解決することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記目的を達成するために提案されたものであり、繊維素材からなる適度な目開きの網目を多数有するメッシュシートを、予め洗浄した建築物やトンネル等の壁面上にアンカーにより固定し、該メッシュシートの表面に急結剤を添加したポリマーセメントモルタルを吹付けて行う壁面の補修工法に於いて、該壁面上に該メッシュシートを展着させながら該ポリマーセメントモルタルを吹付けて、該メッシュシートを該壁面に接着させた後、該壁面に前記アンカーの挿入孔を穿孔し、該アンカーにより該メッシュシートを固定し、再度、該メッシュシートの表面に前記ポリマーセメントモルタルを吹付けて成す壁面の補修工法、及び、前記メッシュシートは、地組織の少なくとも一方の面に多数のループパイルを有する三次元構造の織物である壁面の補修工法を提供するものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態を図１乃至図６に従って詳述する。図１は事務所ビル、集合住宅等の建築物や橋脚、トンネル等の劣化した壁面の補修工法の作業手順を示すフローチャートである。又、図２は例えば、レンガ２ａ，２ａ…で構築されたトンネルの覆工面となる壁面１の欠損状態を示すものである。該レンガ２ａ，２ａ…は地山Ｇに目地２ｂ，２ｂ…によって複数積層されて所定厚さのトンネル覆工面が形成されているが、経年劣化で前記壁面１に目地切れ部２ｃ，２ｃ…や欠損部２ｄ，２ｄ…が生じ、該レンガ２ａ，２ａ…が剥落する原因となる。
【００１３】
この場合の壁面１の補修作業の手順を図１に従い説明する。先ず、前処理として、高圧水洗浄により該壁面１に付着している煤煙や白華物等を除去する。（１０１）尚、高圧水の圧力は２０Ｎ／mm²以上を可とする。
【００１４】
次に、図４に示すように、トンネルＴの該壁面１上に後述するメッシュシート３を押え棒１６で展着させる。（１０２）
展着と同時に該メッシュシート３に向けて急結剤を添加したポリマーセメントモルタル５ａを吹付ける。（１０３）
尚、急結剤としては、液体の急結剤を用いると共に吹付け機１０からのホース１１の先端部に取着されている吹付けノズル１２に添加される。又、前記ポリマーセメントモルタル５ａは例えば、酢酸ビニル、スチレンブタジエンラバー（ＳＢＲ）、アクリル系樹脂等の合成樹脂エマルジョンをセメントモルタルに混和したものを用いる。吹付けは、前記トンネルＴ内に敷設されているレール１７上を走行する台車１３上に設置される作業架台１４上に搭乗するノズルマン１５ａによって行われると共に、助手１５ｂによって該メッシュシート３を展着させる。
【００１５】
図３は、前記図２に示す壁面１の目地切れ部２ｃや欠損部２ｄ，２ｄの補修状態を示す断面図であり、前述したポリマーセメントモルタル５ａの吹付けによって該目地切れ部２ｃ及び欠損部２ｄ，２ｄ内に該ポリマーセメントモルタル５ａが充填され、前記壁面１が平坦になるように壁面処理が行われる。（１０４）
そして、該壁面１と前記メッシュシート３との間に隙間なく該ポリマーセメントモルタル層５が形成され、該壁面１に該メッシュシート３が接着される。（１０５）これにより、該ポリマーセメントモルタル５ａを完全に捕促した状態で仮止めすることができる。尚、該メッシュシート３は後述するように所定の大きさのものを用いるが、１枚のメッシュシート３では補修すべき壁面１を被覆することができないので、所定幅のメッシュシート３の端部同士をラップさせて用いるようにする。
【００１６】
次に、図３に示すように、該メッシュシート３の上部から該壁面１にアンカー７の挿入孔６を電動ドリル等（図示せず）で穿孔する。（１０６）
その後、該挿入孔６に該アンカー７を挿入して打込み、該アンカー７に係止させてあるワッシャー８により該メッシュシート３を該壁面１に完全に固定する。（１０７）尚、該アンカー７の種類、面積当たりの打込み本数等は適宜状況に応じて決定する。又、アンカー７の材質は、耐久性の点からステンレス鋼を用いるとよい。更に、前記挿入孔６に樹脂を充填させることにより、該アンカー７の引き抜き強度を一層高め、且つ、安定化させることができる。
【００１７】
該アンカーによる固定作業終了後、前記メッシュシート３に向けて再度、前記ポリマーセメントモルタル５ｂを吹付けて、該メッシュシート３を介して先に吹付けたポリマーセメントモルタル５ａに接着させると共に、該アンカー７を該ポリマーセメントモルタル５ａ，５ｂ内で一体化させる。（１０８）
ここで、前記メッシュシート３について説明する。本発明のメッシュシート３を構成する繊維素材は天然繊維は勿論、合成繊維等の高分子重合体からなる繊維、化学繊維、ガラス繊維、炭素繊維、鋼繊維或いはこれらの混合糸等が例示され、これらの製繊維したもの、更にこれらの糸段階或いは製繊維後に樹脂加工等の後加工が施されたものを用いることができる。尚、繊維素材として、機械的特性、取り扱い性、軽量性、耐熱性等の点から合成繊維が好ましく、該合成繊維の中でも前記ポリマーセメントモルタル５ａ，５ｂとの親和性、耐アルカリ性等の点からポリビニルアルコール系繊維がより好ましい。
【００１８】
これらの繊維素材から編機（図示せず）により製造された多数の網目を有するメッシュシート３を用いる。該編機にはトリコット編機、ラッシェル編機等があるが、編地の剛性や形状保持性に優れたラッシェル編機を用いるものがより好ましい。
【００１９】
該メッシュシート３は図５（ａ）（ｂ）に示すように、ループネットと称されるメッシュ構造に編成した地組織３ｄ，３ｄ…を有し、且つ、該地組織３ｄ，３ｄ…の少なくとも一方の面に多数のループパイル３ｃ，３ｃ…を有する三次元構造の織物で形成する。該メッシュ構造としては、図５（ａ）に示す菱目状（菱形状）の目開き４ａ，４ａ…のものや、図５（ｂ）に示す格子状（方形状）の目開き４ｂ，４ｂ…のものを用いる。これらの目開き構造のメッシュシート３ａ，３ｂを用いることにより施工性、取り扱い性等が良好となる。
【００２０】
尚、前記菱目状の目開き４ａ，４ａ…は図５（ａ）に示すように地組織に於ける菱形の空隙部での対角線ａ₁及びａ₂の長さをいい、又前記格子状の目開き４ｂ，４ｂ…は図５（ｂ）に示すように地組織に於ける方形の空隙部での対向する２つの辺間の距離ｂ₁及びｂ₂をいう。
【００２１】
そして、該目開き４ａ又は４ｂの大きさは５〜５０mmに形成するのが好ましい。５mmを下回ると前記壁面１に吹付けられるポリマーセメントモルタル５ａ，５ｂが前記メッシュシート３を通り難くなり、前記壁面の欠損部２ｄ，２ｄ…等への充填性や該壁面１とのブリッジ効果が低下する。又、逆に５０mmを上回ると該壁面の欠損部２ｄ，２ｄ…への充填性やブリッジ効果は向上するが、前記ポリマーセメントモルタル５ａ，５ｂに対する補強効果及び保持力が低下するからである。尚、メッシュ構造は前記菱目状や格子状に限らず、三角形状又は五角形以上の多角形等のものでもよい。
【００２２】
次に、図５（ｃ）に従い、前記ループネットを構成するループパイル３ｃ，３ｃ…を説明する。該ループパイル３ｃ，３ｃ…は地組織３ｄとなるネット基部の前面又は後面のいずれかからループ糸によって楕円状に形成され、その大きさは、ループ基部からループ頂部までの長さＨが２〜２０mmであることが望ましい。即ち、該長さＨが２mmよりも小さいとループ径（空隙部径）が必然的に小さくなって、ループの空隙内に前記ポリマーセメントモルタル５ａ，５ｂが入り難くなり、前記ループパイル３ｃ，３ｃ…による該ポリマーセメントモルタル５ａ，５ｂへのアンカー効果が小さくなって、該ポリマーセメントモルタル５ａ，５ｂに対する補強効果及び保持力が低下するためである。
【００２３】
一方、該長さＨが２０mmを越えると、前記メッシュシート３に向けて該ポリマーセメントモルタル５ａ，５ｂを吹付けたとき、該ループパイル３ｃ，３ｃ…が地組織３ｄ，３ｄ…と同じ平面方向に倒れた状態になって該ポリマーセメントモルタル５ａ，５ｂ中で起立状態を保ち難くなり、該ループパイル３ｃ，３ｃ…によるアンカー効果及び補強効果が発揮し難くなり、該ポリマーセメントモルタル５ａ，５ｂに対する保持力が低下するためである。
【００２４】
尚、該ループパイル３ｃ，３ｃ…を構成するループ糸は合成繊維や天然繊維が用いられるが、特にポリプロピレン繊維、ポリエステル繊維及び／又はナイロン繊維が結節強力が大きくて効果的である。結節強力が小さいと該ループパイル３ｃ，３ｃ…による該ポリマーセメントモルタル５ａ，５ｂの補強効果が発揮し難くなり、該ポリマーセメントモルタル５ａ，５ｂに対する保持力が低下するためである。又、該ループネットの地組織３ｄ，３ｄ…の単位面積当りのループパイル数は該地組織１００cm²当り５０〜１００００個を有することが該ポリマーセメントモルタル５ａ，５ｂに対するアンカー効果の点から好ましい。
【００２５】
更に、前記メッシュシート３はある程度の硬さ、引張り強さ、破断伸び率、厚さが要求される。硬さについては、ＪＩＳＬ１０９６に於ける剛軟性が４５°カンチレバー法による剛軟度３０〜５００mmが望ましい。何故ならば、剛軟度３０mm未満では該メッシュシート３が柔らかすぎて前記ポリマーセメントモルタル５ａ，５ｂを補強できず、施工作業上にも支障が生じ、又、剛軟度５００mmを越えると硬すぎて前記壁面１の凹凸にフィットしにくく、該メッシュシート３の該壁面１への展着及び該ポリマーセメントモルタル５ａ，５ｂの吹付けによる接着が悪くなる。
【００２６】
前記引張り強さとしては、該壁面１の落下を支えるに足る強さが必要である。即ち、元々の覆工面の施工状況や補修モルタル、覆工の厚さ、覆工落下要因−例えば覆工界面に於ける補修モルタルの付着阻害による大寸法モルタル片の剥離等では、かなり大きな強さを必要とし、これらの諸点を勘案すると前記ＪＩＳＬ１０９６の引張り強さにより１KN／m 〜１００KN／m 程度が望ましい数値である。又、以上の点から伸び率もＪＩＳＬ１０９６の破断伸び率で３〜２５％に押さえることが安全上望ましい。
【００２７】
更に、前記メッシュシート３の厚さは０．１〜１０mmが望ましく、０．１mm未満では施工取り扱い上、ひらひらして扱いにくく、逆に１０mmを越えた場合には覆工面上に吹付けられるポリマーセメントモルタル５ａ，５ｂと前記壁面１とのブリッジ効果が低下する。
【００２８】
斯くして、該メッシュシート３のループパイル３ｃが先に吹付けられたポリマーセメントモルタル５ａと後で吹付けられたポリマーセメントモルタル５ｂとの双方に対してアンカー効果が図れる。
【００２９】
（実施例）
前記図２に示すように、トンネル覆工を構成するレンガ２ａ，２ａ…の欠損部２ｄ，２ｄ…や目地切れ部２ｃの補修工事を行った。
【００３０】
先ず、２０Ｎ／mm²の高圧水洗浄により該レンガ２ａ，２ａ…の壁面１に付着している煤煙や白華物等を除去した。
【００３１】
次に、図５（ｂ）（ｃ）に示すように、ラッシェル編機により製造された表にループパイル３ｃ，３ｃ…を多数有する三次元構造のラッシェル編地であって、繊維素材にはポリビニルアルコール系のビニロン繊維を、又、ループ糸にはポリプロピレン繊維を使用した格子状ループネットで、且つ、目開き４ｂの辺間の距離ｂ₁，ｂ₂を３０mm、ループパイル３ｃ，３ｃの長さＨを５mm、ループパイル数が地組織１００cm²当り８００個、剛軟度が１２０mm、引張り強さ４０KN／m 、厚さが２．１mmのメッシュシート３を図６に示すように長さＬを５ｍ、幅Ｗを２ｍに裁断したものを使用した。
【００３２】
次に、図４に示すように、該メッシュシート３をトンボ状の押え棒１６で壁面１に押し付け、且つ、拡げながら該メッシュシート３に向けてアルミン酸アルカリを主成分とする液体急結剤を吹付け機１０から接続されるノズル１２で添加したビニロン繊維及びアクリル樹脂系の粉末エマルジョンを混和した−材型ポリマーセメントモルタル５ａ（セメンテックスコーポレーション製）を厚さ７．５mm吹付けて、該メッシュシート３を前記壁面１に接着した。更に、別のメッシュシート３を１００mmのラップ代で継ぎ足しながら同様の作業を繰り返し、トンネル覆工全面に連続的に該メッシュシート３，３…を接着した。
【００３３】
次に、図３に示すように、該メッシュシート３，３…上から電気ドリルを用いてレンガ２ａにステンレス製で長さ７０mm、溝切り部分の長さが６０mmのアンカー７を挿入するための孔６の穿孔作業を行った。尚、穿孔長は前記ポリマーセメントモルタル５ａが薄く被覆されたメッシュシート表面から７０mmの深さとした。又、該孔６の間隔は図６に示すように、アンカー定着位置部７ａ，７ａでは１００cmに設定し、端部のメッシュシートラップ位置部７ｂ，７ｂ…では５０cmで穿孔した。その後、該孔６の中に速硬性のアクリル系樹脂を注入し、直ぐに前記アンカー７を挿入し、ピンをハンマーで打ち込んで該アンカー７を前記レンガ２ａに定着させると共に、該アンカー７に係止させてあるワッシャー８により前記メッシュシート３を完全に該レンガ２ａに固定させた。
【００３４】
次に、該メッシュシート３に向けて再びポリマーセメントモルタル５ｂを７．５mm吹付けて、先に吹付けたポリマーセメントモルタル５ａに接着させ、且つ、前記アンカー７と一体化させた。尚、吹付け終了後、該メッシュシート３を芯材として一体化されたポリマーセメントモルタル５ａ，５ｂをサンプリングして観察したところ、前記ループパイル３ｃ，３ｃ…が先に吹付けられたポリマーセメントモルタル５ａと後で吹付けられたポリマーセメントモルタル５ｂの双方に対してアンカー効果を呈していることが確認された。
【００３５】
而して、本発明は、本発明の精神を逸脱しない限り種々の改変を為すことができ、そして、本発明が該改変されたものに及ぶことは当然である。
【００３６】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１記載の発明は壁面上にメッシュシートを展着させながら急結剤を添加したポリマーセメントモルタルを吹付けて該メッシュシートを該壁面に接着させるので、壁面の欠損部等を補修しながら該メッシュシートを仮止めでき、作業効率が向上する。又、前記ポリマーセメントモルタルで欠損部等の補強を行った後、アンカーの挿入孔を穿孔するので、穿孔やアンカー打ち込み時の応力負荷によってアンカー効果が損なわれることがない。
【００３７】
更に、該アンカーにより前記メッシュシートを固定した後、再度、該メッシュシートの表面に前記ポリマーセメントモルタルを吹付けるので、壁面一帯に固定されたメッシュシートを芯材とするポリマーセメントモルタルの層が一体に形成され、強度が高まり、譬え該ポリマーセメントモルタルが該壁面との付着阻害要因により剥落しそうになっても、該アンカーにより固定されたメッシュシートがこれを支えて剥落を未然に防止し、剥落等に対する長期安全性を確保することができる。
【００３８】
請求項２記載の発明は、前記請求項１記載の発明の効果に加えて前記メッシュシートを地組織の少なくとも一方の面に多数のループパイルを有する三次元構造の織物で形成するので、ループパイルのアンカー効果により一層ポリマーセメントモルタルに対する保持力を増大させ、該ポリマーセメントモルタルの剥落を抑止することができる。
【００３９】
斯くして、建築物やトンネル等の壁面の補修工事の経済性、安全性が向上する等、正に諸種の著大なる効果を奏する発明である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示し、壁面の補修工法の作業手順を示すフローチャート。
【図２】レンガ壁面の欠損状態を示す断面図。
【図３】レンガ壁面の補修状態を示す断面図。
【図４】壁面の補修状態を示すトンネル軸方向に沿った縦断側面図。
【図５】（ａ）菱目状のメッシュシートの斜視図。
（ｂ）格子状のメッシュシートの斜視図。
（ｃ）ループパイルの正面図。
【図６】メッシュシート固定用アンカーの配置図。
【符号の説明】
１壁面
３，３ａ，３ｂメッシュシート
３ｃループパイル
３ｄ地組織
４ａ，４ｂ目開き
５ａ，５ｂポリマーセメントモルタル
６挿入孔
７アンカー

Claims

繊維素材からなる適度な目開きの網目を多数有するメッシュシートを、予め洗浄した建築物やトンネル等の壁面上にアンカーにより固定し、該メッシュシートの表面に急結剤を添加したポリマーセメントモルタルを吹付けて行う壁面の補修工法に於いて、該壁面上に該メッシュシートを展着させながら該ポリマーセメントモルタルを吹付けて、該メッシュシートを該壁面に接着させた後、該壁面に前記アンカーの挿入孔を穿孔し、該アンカーにより該メッシュシートを固定し、再度、該メッシュシートの表面に前記ポリマーセメントモルタルを吹付けることを特徴とする壁面の補修工法。
前記メッシュシートは、地組織の少なくとも一方の面に多数のループパイルを有する三次元構造の織物であることを特徴とする請求項１記載の壁面の補修工法。