JP3890664B2 - 逆打ち工法における打継面の処理方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、逆打ち工法における打継面の処理方法に関し、特に、打継面に好適な凹凸を形成する処理方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
逆打ち工法は、深度方向に沿って上部側から下部側に向けて順次壁体を溝築する工法であり、直接法，充填法，注入法が知られており、いずれの方法においても先打ちコンクリートの下面側に打継面が形成される。
【０００３】
直接法の場合には、先打ちコンクリートの下面と後打ちコンクリートの上面とが打継部分となり、充填法では、先打ちコンクリートの下面と充填コンクリート（ または、充填モルタル）とが打継部分となり、注入法では、先打ちコンクリートの下面と注入グラウト材とが打継部分となる。
【０００４】
このような打継部分の終局的なせん断耐力は、打継部分の鉄筋量に比例して増大するが、ずれ変形を起こすまでのせん断耐力は、荷重による摩擦抵抗を考慮しない場合、材料同士の付着（せん断）強度に支配される。
【０００５】
材料同士の付着強度を高めるために、従来から、実施工においては、打継部分を清掃し、後打ちコンクリートのレイタンスをワイヤーブラシ，高圧ジェット水，エアーコンプレッサなどで除去している。
【０００６】
しかしながら、このような従来の打継面の処理方法には、以下に説明する技術的な課題があった。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
すなわち、先打ちコンクリートの下面にシアーコッターを設けたり、目粗し処理を施すことは、材料同士の付着強度を高める上で有効な手段ではあるが、先打ちコンクリートの下面をワイヤーブラシやピッチングによる方法で目粗し作業をする場合には、足場上での作業となって、作業し難い上に、鉄筋が障害しなったり、開口部が狭く、完全に目粗しを行うことは、殆ど不可能であった。
【０００８】
このような理由から、現状では、先打ちコンクリートの下面、すなわち、打継面は、特別な処理を行っていないのが実状である。ところが、近年、重要構造物の地下躯体が大深度化し、施工においては、逆打ち工法が採用されるケースが増加している。
【０００９】
この場合、設計上の打継部のせん断耐力をアップするために付着強度を高めることが要求されており、この要求に応え得る打継面の処理方法が希求されていた。
【００１０】
本発明は、このような実状に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、作業の困難性を伴うことなく、打継面に目粗し処理を行うことができる逆打ち工法における打継面の処理方法を提供することにある。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明は、深度方向に沿って上部から下部に向けて順次コンクリートを打設して壁体を溝築する逆打ち工法において、先打ちコンクリート打設空間の下面を画成する底型枠の上面側に凝結遅延剤を塗布したシートを貼着しておき、脱型後に打設形成した先打ちコンクリートの下面を洗浄する処理方法であって、前記凝結遅延剤が、水に溶解せず、アルカリ水に対して分解して、セメントの硬化を遅延させるものであり、前記凝結遅延剤は、グリコールと二塩基酸とを主成分とし、重量平均分子量が２０００の不飽和ポリエステルを、この不飽和ポリエステル１００重量部に対して、５重量部のスチレンモノマーで架橋したものであって、前記シートは、前記先打ちコンクリート下面の少なくとも６２％以上の面積に介在させるようにした。
この構成によれば、底型枠の上面側に、水に溶解せず、アルカリ水に対して分解して、セメントの硬化を遅延させる凝結遅延剤を塗布したシートが設けられているので、先打ちコンクリートを型枠内に打設すると、凝結遅延剤がコンクリート中に溶出し、シートと接触しているコンクリート中のセメントが未水和状態になる。
このため、脱型後、この未水和状態のセメントを高圧ジェット水などで洗浄すると、深さが０．５〜１ｍｍ程度の凹凸面が得られ、この凹凸面により後打ちコンクリートの天端面との間の付着力を高めることができる。
なお、充填性の確保が問題になる場合には、先打ちコンクリートの下面に勾配を設け、気泡の逃げ道を確保するなどの対策を採ればよい。
前記凝結遅延剤は、グリコールと二塩基酸とを主成分とし、重量平均分子量が２０００の不飽和ポリエステルを、この不飽和ポリエステル１００重量部に対して、５重量部のスチレンモノマーで架橋したものである。
この場合、不飽和ポリエステルのグリコールは、ポリエチレングリコールおよびポリプロピレングリコールよりなるポリオキシアルキレングリコールを主成分とし、このグリコールがグリコール成分重量の５０〜１００重量％を占める。
本発明の凝結遅延剤では、この不飽和ポリエステル樹脂が、アルカリ水中でのみ加水分解して、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールとが生成され、これらがコンクリートの硬化反応に必要な水を吸収して、セメントの水和反応を抑制する。
また、この凝結遅延剤によれば、分解により生じてきた分解生成物が、セメント粒子の表面に吸着することにより、セメントの水和反応を抑制する効果が長く維持され、例えば、材齢２８日の長期材齢でも洗浄することができる。
また、スチレン系モノマーは、不飽和ポリエステルのアルカリ水への溶解性の制御と耐水性の制御とを目的に添加する反応性希釈剤であって、これ以外に、メチルアクリレート、エチルアクリレート，ブチルアクリレート，アルキルアクリレート，ヒドロキシエチルアクリレートや、これらのメタアクリレートなどが挙げられ、重合モノマーとして一種以上使用することができる。
【００１２】
前記洗浄は、高圧水の噴射により行われ、この洗浄を後打ちコンクリートのレイタンス処理時に行うことができる。
この構成によれば、先打ちコンクリート下面の目粗しと、後打ちコンクリートのレイタンス処理とが同時に行えるので、施工能率が良くなる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。図１から図４は、本発明にかかる逆打ち工法における打継面の処理方法の一実施例を示している。
【００１４】
同図に示した逆打ち工法では、地上から土留め壁１０を地中連続壁工法などにより溝築し、土留め壁１０で囲繞された内部の掘削がある程度進行した段階で、内巻き壁の構築が、深度方向の上部から下部に向けて行われる。
【００１５】
図１には、内巻き壁の先打ちコンクリート１２を打設する状態が示されている。先打ちコンクリート１２を打設する際には、型枠１４が土留め壁１０の内側に設置される。
【００１６】
型枠１４は、先打ちコンクリート１２の打設空間を画成するものであり、打設空間の下面を画成する底型枠１４ａと、同内側側面を画成する側型枠１４ｂとを備えている。
【００１７】
底型枠１４ａは、先打ちコンクリート１２を打設した際に、空気泡の脱気を容易にするために、土留め壁１０側から内側に向けて、上方に向かって傾斜している。また、この底型枠１４ａの上面側には、先打ちコンクリトー１２を打設する前に、予めシート１６が貼着されている。
【００１８】
シート１６は、底型枠１４ａの面積とほぼ同じ面積のものであり、図４にその詳細を示すように、シート基材１６ａと、このシート基材１６ａの表面に塗布された凝結遅延剤１６ｂとから構成されている。
【００１９】
本実施例の凝結遅延剤１６ｂは水に溶解せず、コンクリート中のアルカリ水に対して分解して、セメントの硬化を遅延させる性質を有している。より具体的には、グリコールと二塩基酸とを主成分とし、重量平均分子量が３００〜２５０００の不飽和ポリエステルを、この不飽和ポリエステル１００重量部に対して、１〜５０重量部のスチレンモノマーで架橋したもので構成されている。
【００２０】
このように構成された凝結遅延剤１６ｂでは、この不飽和ポリエステル樹脂が、アルカリ水中でのみで分解して、ポリエチレングリコールとポリプロピレングリコールとが生成され、これらがコンクリートの硬化反応に必要な水を吸収して、セメントの水和反応を抑制する。
【００２１】
また、分解により生じてきた分解生成物が、セメント粒子の表面に吸着することにより、セメントの水和反応を抑制する。凝結遅延剤１６ｂが塗布されているシート１６上に先打ちコンクリート１２を打設すると、凝結遅延剤１６ｂがコンクリート中に溶出し、シート１６と接触しているコンクリート中のセメントが未水和状態になる。
【００２２】
そして、先打ちコンクリート１２の強度が発現された段階で、型枠１４を脱型する。次いで、図２に示すように、先打ちコンクリート１２の下面側を、高圧ジェット水１８などで洗浄する。
【００２３】
このとき、先打ちコンクリート１２の下面側は、前述した凝結遅延剤１６ｂを介在させることにより、セメントの硬化が抑制されているので、未水和状態のセメントを高圧ジェット水１８などで洗浄すると、図３に示すように、深さが０．５〜１ｍｍ程度の凹凸面が得られ、この凹凸面により後打ちコンクリートの天端面との間の付着力を高めることができる。
【００２４】
なお、先打ちコンクリート１２の下面側の洗浄は、後打ちコンクリートを打設して、その天端側のレイタンス処理を行う際に同時に行うことができ、このような方法を採用すると、工事の施工能率を向上させることができる。
【００２５】
本発明者らは、前述した凝結遅延剤１６ｂを用いて、先打ちコンクリート１２の打継面に凹凸を形成した場合に、どの度の付着力が得られるかを、以下に説明する付着せん断試験により確認した。
【００２６】
試験体は、図５に示した寸法形状のコンクリートブロックを２個準備し、これらを先打ちおよび後打ちコンクリートに見立てて、逆打ち工法としては、ブロック間にグラウト材を注入する注入法を採用した。
【００２７】
打継面の表面状態は、ワイヤーブラシによる目粗し、シート１６による目粗し、何もしない無処理の３種類とし、シート１６による目粗しに関しては、シート１６の面積を１００％とした場合と、同５０％とした場合について行った。
【００２８】
シート１６に塗布した凝結遅延剤１６ｂは、グリコールと二塩基酸を主成分とし、重量平均分子量が２０００の不飽和ポリエステルに、この不飽和ポリエステル１００重量部に対して、５重量部のスチレン系モノマーで架橋したものを使用した。
【００２９】
図６に付着せん断試験の試験状態を示している。この付着せん断試験では、試験体を一対の挟持部材２０間に挟み込み、部材２０の上下から荷重を加えた。荷重を印加した際に、試験体の打継部分にせん断力が加わるように、挟持部材２０の内面の略半分を覆うプレート２２を互い違いに介在させた。
【００３０】
図７は、この付着せん断試験で得られた結果を示している。同図には、シート１６を用いた場合のせん断強度が、ワイヤーブラシで深さが１ｍｍ程度の目粗しを行った場合のせん断強度比で示されている。
【００３１】
図７に示した結果から明らかなように、シート１６を打継面に対して、１００％の面積率で貼り付けた場合、ワイヤーブラシの手作業により目粗しを行った場合の１．４倍のせん断強度が得られた。
【００３２】
また、シート１６の貼付面積を半分（残りの半分は、無処理）とした場合でも、同目粗しの８６％のせん断強度が得られることが判った。さらに、無処理の場合には、同目粗しの３１％のせん断強度しか得られないことが判った。
【００３３】
このような関係から、ワイヤーブラシによる目粗しと同等のせん断強度を確保する目安としては、打継面に対して、６２％以上の面積のシート１６、すなわち、凝結遅延剤１６ｂを介在させればよい。
【００３４】
【発明の効果】
以上実施例で詳細に説明したように、本発明にかかる逆打ち工法における打継面の処理方法によれば、先打ちコンクリートの下面が接触する底型枠の上面に凝結遅延剤を塗布したシートを貼着しておき、脱型後に下面側を洗浄することにより十分なせん断強度が得られる目粗しが行えるので、作業が簡単でかつ開口部が狭くても問題無く行え、時代の要請に応え得る高品質のコンクリート構造物を溝築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明にかかる逆打ち工法における打継面の処理方法の最初の工程を示す断面説明図である。
【図２】図１の工程に引き続いて行われる工程を示す断面説明図である。
【図３】図２の工程に引き続いて行われる工程を示す断面説明図である。
【図４】本発明の処理方法で使用するシートの一例を示す説明図である。
【図５】本発明の処理方法で使用するシートの付着せん断試験の試験体の側面図である。
【図６】同付着せん断試験の試験状態の説明図である。
【図７】同付着せん断試験の試験結果のグラフである。
【符号の説明】
１０ 土留め壁
１２ 先打ちコンクリート
１４ 型枠
１４ａ 底型枠
１４ｂ 側型枠
１６ シート
１６ａ シート基材
１６ｂ 凝結遅延剤
１８ 高圧ジェット水

Claims (2)

1. 深度方向に沿って上部から下部に向けて順次コンクリートを打設して壁体を溝築する逆打ち工法において、
   先打ちコンクリート打設空間の下面を画成する底型枠の上面側に凝結遅延剤を塗布したシートを貼着しておき、脱型後に打設形成した先打ちコンクリートの下面を洗浄する処理方法であって、
   前記凝結遅延剤が、水に溶解せず、アルカリ水に対して分解して、セメントの硬化を遅延させるものであり、
   前記凝結遅延剤は、グリコールと二塩基酸とを主成分とし、重量平均分子量が２０００の不飽和ポリエステルを、この不飽和ポリエステル１００重量部に対して、５重量部のスチレンモノマーで架橋したものであって、
   前記シートは、前記先打ちコンクリート下面の少なくとも６２％以上の面積に介在させることを特徴とする逆打ち工法における打継面の処理方法。
2. 前記洗浄は、高圧水の噴射により行われ、この洗浄を後打ちコンクリートのレイタンス処理時に行うことを特徴とする請求項１項記載の逆打ち工法における打継面の処理方法。

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