JP4053933B2 - 構造物の表層部剥落防止方法およびアンカー - Google Patents
構造物の表層部剥落防止方法およびアンカー Download PDFInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばトンネル等の構造物の表層部の剥落を防止する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、コンクリートで形成されたトンネル等のコンクリートからなる構造物は、経年変化等によって劣化していき、その表層部にひび割れが生じ、剥落の可能性があるコンクリート片（表層部片）が生じている場合がある。このようなコンクリート片の剥落を防止するために、従来では、例えば、繊維シートの貼り付けや、Ｌ型鋼や金網などを利用した剥落防止工が行われている（例えば、非特許文献１参照）。
繊維シートの貼り付けは、剥落の可能性があるコンクリート片を含む表層部の表面に、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等のシートを含浸・接着樹脂によって積層するとともに接着するものである。
また、Ｌ型鋼や金網などを利用した方法は、コンクリート構造物の表層部の表面を金網によってコンクリート片を含んで大きく覆い、その金網の端部をＬ型鋼によって抑え、このＬ型鋼をアンカーボルトによって表層部に固定するものである。
【０００３】
【非特許文献１】
「トンネル保守マニュアル」財団法人 鉄道総合技術研究所発行、平成１２年５月初版第１刷、１０５頁、１０８〜１０９頁
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような従来の剥落防止工では以下のような課題があった。
すなわちまず、Ｌ型鋼や金網などを利用した方法では、Ｌ型鋼や金網を吊り上げるためのクレーン等の重機が必要となって、工事が大掛かりなものとなる。特に鉄道のトンネル等、作業空間が狭く、工事の時間帯が限られる場合は工事が非常に困難となる。
また、Ｌ型鋼を固定しているアンカーボルトの本数がさほど多くないため、品質管理のためのアンカーボルトの抜き出し試験ができない。
【０００５】
繊維シートの貼り付けによるものは、ひび割れ等が発生している劣化箇所を覆ってしまうため、対策後（工事後）の状況を確認できない。さらに、ひび割れ箇所から漏水が発生した場合、繊維シートで覆っているため、この繊維シートが漏水によって膨れて剥がれてしまう。
また、両方法いずれの場合でも、万が一施工不良により繊維シートが剥がれたり、Ｌ型鋼が外れたりした場合、これらがトンネル内を走行する列車等に衝突して、この列車に大きな衝撃を与えてしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、コンクリート片等の表層部片の剥落防止のための工事が容易であり、工事後の状況も容易に確認でき、漏水にも強く、品質管理のための抜き出し試験もでき、さらには、万が一施工不良があっても列車等に大きな衝撃を与えることのない構造物の表層部剥落防止方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、コンクリート、ブロック、レンガのうちの少なくとも１種類で構成された構造物の表層部の剥落を防止する構造物の表層部剥落防止方法であって、
ひび割れ３やコールドジョイントによって、前記表層部の一部に剥落の可能性がある表層部片（コンクリート片）４がある場合に、
前記表層部の構造物本体（コンクリート本体）２にＬ型のアンカー５の一端部５ａを埋設固定し、この構造物本体（コンクリート本体）２に隣接する前記表層部片（コンクリート片）４に前記アンカー５の他端部５ｂを隙間をもつようにして近接させることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、構造物の表層部の構造物本体にアンカーの一端部を埋設固定し、この構造物本体に隣接する表層部片に前記アンカーの他端部を隙間をもつようにして近接させる。したがって、表層部片が剥落しようとすると、その表層部片がアンカーの他端部によって支持されるので、表層部片の剥落を防止できる。
また、アンカーの一端部を構造物本体に埋設固定するとともに、他端部を表層部片に隙間をもつようにして近接させるだけの簡単な作業であるので、従来のようなクレーン等の重機が必要なく、工事が容易であり、さらに、ひび割れ等の劣化が生じるたびに、その部分の表層部片が剥落しないように補修するのが容易である。
また、ひび割れ等が発生している劣化箇所を覆うことがないので、工事後の状況も容易に確認でき、漏水にも強いものとなる。
さらに、表層部片の剥落を防止する場合、多数のアンカーを使用することにより、品質管理のためのアンカーの抜き出し試験も容易にでき、また、万が一アンカーの一部に施工不良があっても、そのアンカーが脱落するだけであるので、列車等に大きな衝撃を与えることがない。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構造物の表層部剥落防止方法において、例えば図４に示すように、
前記表層部の一部に剥落の可能性がある表層部片（コンクリート片４（４ａ〜４ｃ））が複数ある場合に、互いに隣接する表層部片（コンクリート片４ａ，４ｂ（４ｃ，４ｂ））のうちの少なくとも一方の表層部片（コンクリート片４ａ（４ｃ））にＬ型のアンカー５の一端部５ａを埋設固定し、他方の表層部片（コンクリート片４ｂ）に前記アンカー５の他端部５ｂを隙間をもつようにして近接させることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、ひび割れ等によって、表層部片が複数ある場合に、構造物本体に隣接する表層部片の剥落がアンカーによって防止され、さらに、互いに隣接する表層部片がそれぞれアンカーによって剥落が防止されるので、複数の表層部片は、アンカーや表層部片を介して全て支持され、それらの剥落が防止される。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の構造物の表層部剥落防止方法において、
前記構造物はトンネル１であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、トンネルの表層部の表層部片の剥落を防止できる。
また、トンネル内を列車等が通過しない短い時間帯で容易に表層部片剥落防止工事を行える。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、例えば図９および図１０に示すように、請求項１〜３のいずれか一項に記載の表層部剥落防止方法で使用されるＬ型のアンカー２０であって、
前記構造物本体（コンクリート本体）２に、この構造物本体（コンクリート本体）２の表面から突出した状態で一端部が埋設固定される軸部２１と、この軸部２１の突出している他端部に軸部２１と交差するようにして係合し、先端部が前記表層部片（コンクリート片）４に隙間をもつようにして近接する支持部２３とを備えていることを特徴とする。
【００１５】
ここで、前記軸部としては、丸棒状のものや角棒状のものが好適に使用されるが、これに限ることなく、異形断面の棒状のものでもよいし、棒状に限らず筒状のものでもよい。
また、軸部に支持部を係合させる場合、例えば、軸部の突出している他端部に雄ねじ部を形成する一方で、支持部にこの雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を形成し、これらを螺合させることによって、軸部に支持部を係合させればよい。
また、係合の手段はこれに限ることなく、例えば、支持部に軸部が貫通する孔を形成するとともに、軸部と支持部の少なくともいずれか一方に、支持部が軸部に対して抜け出るのを防止する防止手段を設けてもよい。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、ひび割れやコールドジョイントによって、前記表層部の一部に剥落の可能性がある表層部片がある場合に、前記表層部の構造物本体（コンクリート本体）２にアンカーの軸部の一端部を埋設固定し、この構造物本体に隣接する前記表層部片に支持部の先端部を隙間をもつようにして近接させる。したがって、表層部片が剥落しようとすると、その表層部片が支持部の先端部によって支持されるので、表層部片の剥落を防止できる。
また、この軸部の突出している他端部に支持部が軸部と交差するようにして係合しているので、この係合量を大きくとることによって、軸部に対する支持部の固定強度が高くなり、よって、剥落しようとする表層部片の重量に十分耐えることができる。
さらに、軸部と支持部が別体であるので、構造物の性状や表層部片の大きさによって、軸部や支持部の大きさ、形状等を容易に変更でき、また、軸部を埋設固定した後でも、支持部の大きさ、形状等を容易に変更できる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のアンカーにおいて、
前記軸部２１に、前記支持部２２と前記構造物本体（コンクリート本体）２との間に介在する介在物（ワッシャ）２３が外挿されていることを特徴とする。
【００１８】
ここで、前記介在物は、軸部が挿通される孔が形成された板状のものが望ましいく、また、この介在物の厚さは数ｍｍ程度のものが望ましい。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、軸部に、支持部と構造物本体との間に介在する介在部が外挿されているので、介在物に支持部を当接するとともに、介在物を構造物本体に当接することによって、支持部と構造物本体との間の隙間を確実に一定に保持できる。したがって、表層部片が構造物本体から完全に剥落する前においては、前記隙間が狭まるので、剥落の危険性を事前に察知することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、例えば図１１および図１２に示すように、請求項４または５に記載のアンカーにおいて、
前記支持部２２の先端部に、押圧されることによって破損するカプセル３０が取付けられており、このカプセル３０内に、該カプセル３０が破損した際に外部に放出されて物体に付着する付着物３１が充填されていることを特徴とする。
【００２１】
ここで、前記カプセルは接着剤等によって支持部の先端部に取付けるのが望ましい。また、カプセルの材料としては、例えば、ポリプロピレンやビニール、プラスチックなどの高分子材料や、ガラスなどの無機材料が好適であり、所定の押圧力で容易に破損して、内部の付着物を外部に容易に放出でき、しかも、漏水などに対して抵抗性があり、容易に溶解しないものが望ましい。また、カプセルは所定の押圧力で容易に破砕するのが望ましいが、破砕に至らなくても破損し、内部の付着物を外部に容易に放出できるもであればよい。
また、カプセル内に充填する付着物としては、淡色の塗料や蛍光体、発光体などを含む液体等が好ましいが、粉体であってもよく、要は物体に付着可能でかつ目視可能なものであればよい。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、ひび割れやコールドジョイントによって、前記表層部の一部に剥落の可能性がある表層部片がある場合に、前記表層部の構造物本体にアンカーの軸部の一端部を埋設固定し、この構造物本体に隣接する前記表層部片に支持部の先端部を近接させ、これによって、支持部の先端部と表層部片との間に、カプセルを挟み込む。この際、カプセルは表層部片に当接するか、あるいは表層部片との間に僅かの隙間を設ける。
そして、表層部片が剥落すると、この表層部片によってカプセルが押圧されて破損し、表層部片は支持部の先端部によって支持される。カプセルが破損するとその内部から付着物が放出されて、この付着物が表層部片や支持部の先端部に付着する。したがって、この付着した付着物を目視することによって、表層部片の剥離（変位）を、至近距離でなくても容易に確認できる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、例えば図１３に示すように、請求項６に記載のアンカーにおいて、
前記カプセル３０は緩衝材３２に埋設されており、この緩衝材３２を介して前記支持部２２の先端部に取付けられていることを特徴とする。
【００２４】
ここで、緩衝材としては、比較的柔軟な樹脂や、発泡樹脂等が好適に使用される。緩衝材にカプセルを埋設する場合、例えば、カプセルを被覆するようにして緩衝材となる樹脂を成形すればよい。
【００２５】
請求項７に記載の発明によれば、カプセルが緩衝材に埋設されているので、アンカーを搬送したり、表層部の構造物本体にセットしたりする場合において、カプセルの破損を未然に防止できる。
また、カプセルの形状が丸みをおびていたり、カプセルを複数支持部に取付ける場合に、カプセルが緩衝材に埋設されているので、この緩衝材を支持部に取付けることによって、カプセルを容易にかつ強固に支持部に取付けることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、構造物としてコンクリートで築造されたトンネルの断面を示す。このトンネル１の内周部には覆工コンクリート（構造物本体）２が形成されている。この覆工コンクリート２の表層部の一部には、経年変化等によるひび割れや継目等３（以下、ひび割れや継目等３を、ひび割れ３と略称する。）が存在している。このひび割れ３によって、前記覆工コンクリート２の表層部には、図２および図３に示すように、剥落の可能性があるコンクリート片（表層部片）４が生じている。
【００２７】
本実施の形態の構造物の表層部剥落防止方法では、前記コンクリート片４の剥落を防止する。
すなわちまず、Ｌ型のアンカー５を多数用意しておく。このアンカー５は接着式のアンカーである。
そして、コンクリート片４の外側に隣接しているコンクリート本体（覆工コンクリート（構造物本体））２に、コンクリートドリルで下孔６を形成する。この下孔６はコンクリート本体２に隣接するコンクリート片４の外周方向に沿って、つまり、ひび割れ３に沿って所定間隔で多数形成する。
次に、各下孔６からコンクリートの切粉を除去した後、各下孔６に接着用の樹脂が充填されたカプセル（図示せず）を挿入する。
【００２８】
次に、各下孔６にそれぞれアンカー５の一端部５ａをハンマー等によって叩いて挿入していく。すると、アンカー５の一端部５ａによってカプセルが破られ、このカプセル内から接着用の樹脂が押出されてアンカー５の一端部５ａの回りを覆うようにして下孔６内に充填される。このとき、アンカー５の他端部５ｂは、コンクリート片４の外周縁部側に向けて配置し、コンクリート片４の表面に対して若干の隙間をもつようにして近接させておく。また、各アンカー５の他端部５ｂはひび割れ３に対して略直角となるように配置する。樹脂が硬化すると、アンカー５の一端部５ａがコンクリート本体２に埋設固定され、他端部５ｂはコンクリート片４に近接した状態で固定される。
【００２９】
このようにして、コンクリート片４の外周側に位置するコンクリート本体２に多数のアンカー５の一端部５ａをひび割れ３に沿って所定間隔で埋設固定し、他端部５ｂをコンクリート片４に近接させる。
なお、前記下孔６にアンカー５の一端部５ａを埋設固定する場合、全ての下孔６を形成した後、これら下孔６にアンカー５の一端部５ａを埋設固定してもよいし、下孔６を所定の個数だけ形成した後、その下孔６にアンカー５の一端部５ａを埋設固定してもよいし、一つずつ下孔６を形成して、その下孔６にアンカー５の一端部５ａを埋設固定してもよい。
【００３０】
そして、コンクリート片４が剥落しようとすると、そのコンクリート片４が多数のアンカー５の他端部５ｂに当接する。アンカー５の一端部５ａはコンクリート本体２に埋設固定されているので、コンクリート片４はアンカー５の他端部５ｂによって支持され、これによって、コンクリート片４の剥落を防止できる、つまりアンカー５のせん断耐力によってコンクリート片４の剥落を防止できる。
また、コンクリート片４がコンクリート本体２から完全に剥落する前においては、アンカー５の他端部５ｂとコンクリート片４との間の隙間が狭まるので、剥落の危険性を事前に察知することができる。
【００３１】
さらに、アンカー５の一端部５ａをコンクリート本体２に埋設固定するとともに、他端部５ｂをコンクリート片４に近接させるだけの簡単な作業であるので、従来のようなクレーン等の重機が必要なく、工事が容易であり、さらに、ひび割れ等の劣化が生じるたびに、その部分のコンクリート片４が剥落しないように補修するのが容易である。
また、ひび割れ３が発生している劣化箇所を覆うことがないので、工事後の状況も容易に確認でき、漏水にも強いものとなる。
さらに、コンクリート片４の剥落を防止するために、多数のアンカー５を使用しているので、品質管理のためのアンカー５の抜き出し試験も容易にでき、また、万が一アンカー５の一部に施工不良があっても、そのアンカー５が脱落するだけであるので、列車等に大きな衝撃を与えることがない。
【００３２】
なお、本実施の形態では、剥落の可能性があるコンクリート片４が一つの場合について説明したが、剥落の可能性があるコンクリート片４が複数生じている場合には、以下のようにしてコンクリート片の剥落防止を行う。
すなわち、図４に示すように、コンクリート本体２にひび割れ３によって、複数のコンクリート片４（４ａ,４ｂ,４ｃ）が生じている場合に、互いに隣接するコンクリート片４ａと４ｂのうちの一方のコンクリート片４ａにアンカー５の一端部５ａを埋設固定し、他方のコンクリート片４ｂにアンカー５の他端部５ｂを近接させる。
同様にして、互いに隣接するコンクリート片４ｃと４ｂのうちの一方のコンクリート片４ｃにアンカー５の一端部５ａを埋設固定し、他方のコンクリート片４ｂにアンカー５の他端部５ｂを近接させる。
さらに、両側にあるコンクリート本体２,２にそれぞれアンカー５の一端部５ａを埋設固定し、各コンクリート本体２に隣接するコンクリート片４ａ,４ｃにそれぞれアンカー５の他端部５ｂを近接させる。
【００３３】
このようにすれば、ひび割れ３によって、コンクリート片４が複数生じている場合に、コンクリート本体２に隣接するコンクリート片４ａ,４ｃの剥落がアンカー５によって防止され、さらに、互いに隣接するコンクリート片４ａ,４ｂや４ｂ,４ｃがそれぞれアンカー５によって剥落が防止されるので、複数のコンクリート片４ａ〜４ｃは、アンカー５やコンクリート片４を介して全て支持され、それらの剥落が防止される。
【００３４】
また、本実施の形態では、Ｌ型のアンカー５を用いた場合を例にとって説明したが、本発明では、図５に示すようにＵ型のアンカー１０を用いてもよい。このアンカー１０をコンクリート本体２やコンクリート片４に埋設固定する場合、例えば図６に示すような、ガン式の穴明け工具１１を用いるのが望ましいが、他の穴明け工具を用いてもよいのは勿論である。
前記穴明け工具１１は、平行な２本のコンクリートドリル１１ａ,１１ａを備えており、これらコンクリートドリル１１ａ,１１ａの距離は、Ｕ型アンカー１０の一端部１０ａと他端部１０ｂとの間の長さと等しく設定されている。また、引き金１１ｂを引くことによって、コンクリートドリル１１ａ,１１ａが軸回りに回転するようになっている。
【００３５】
そして、図５に示すように、コンクリート本体（覆工コンクリート）２と、このコンクリート本体２に隣接しているコンクリート片４とに、穴明け工具１１を用い、そのコンクリートドリル１１ａ,１１ａによって下孔６,６を同時に形成する。コンクリートドリル１１ａ,１１ａの距離は、Ｕ型アンカー１０の一端部１０ａと他端部１０ｂとの間の長さと等しいので、下孔６,６間の距離もＵ型アンカー１０の一端部１０ａと他端部１０ｂとの間の長さに等しくなる。
【００３６】
次に、下孔６,６からコンクリートの切粉を除去した後、下孔６,６に接着用の樹脂が充填されたカプセル（図示せず）を挿入したうえで、下孔６,６にそれぞれアンカー１０の一端部１０ａと他端部１０ｂとをハンマー等によって叩いて挿入していく。すると、アンカー１０の一端部１０ａと他端部１０ｂによってカプセルが破られ、このカプセル内から接着用の樹脂が押出されてアンカー１０の一端部１０ａと他端部１０ｂの回りを覆うようにして下孔６,６内に充填される。樹脂が硬化すると、アンカー１０の一端部１０ａと他端部１０ｂがコンクリート本体２とコンクリート片４にそれぞれ埋設固定される。
【００３７】
このようにして、コンクリート本体２とコンクリート片４とを、多数のアンカー１０によって連結する。
そして、コンクリート片４が剥落しようとすると、アンカー１０の一端部１０ａはコンクリート本体２に埋設固定されており、他端部１０ｂがコンクリート片４に埋設固定されているので、コンクリート片４はアンカー１０の他端部１０ｂによって支持され、これによって、コンクリート片４の剥落を防止できる。
【００３８】
また、Ｌ型のアンカー５を使用した場合と同様に、コンクリート片剥落防止のための工事が容易であり、工事後の状況も容易に確認でき、漏水にも強く、品質管理のための抜き出し試験もでき、さらには、万が一施工不良があっても列車等に大きな衝撃を与えることがない。
さらに、アンカー１０の他端部１０ｂがコンクリート片４に埋設固定されているので、より確実にコンクリート片４の剥落を防止でき、また、コンクリート片４の横方向へのずれも防止できる。
また、穴明け工具１１を使用したので、アンカー１０を挿入できる下孔６,６を同時かつ容易に形成でき、作業性がよい。
【００３９】
さらに、本発明では、前記Ｌ型のアンカー５やＵ型のアンカー１０の他に、図７に示すような三つ又のアンカー１２や、図８に示すようなオス・メス型のアンカー１３を用いても、Ｌ型のアンカー５やＵ型のアンカー１０を用いた場合と同様の効果が得られる。
アンカー１２は、図７（ｂ）に示すように、側面視Ｌ型のものであり、一端部１２ａは、図７（ａ）に示すように、３本に分れている。このアンカー１２は、３本の一端部１２ａをコンクリート本体２に埋設固定し、他端部１２ｂによってコンクリート片４を支持する。
アンカー１３は、図８に示すように、オス型１４とメス型１５とから構成されている。オス型１４はＬ型のアンカーであり、その一端部１４ａの外周部には多数の突起が形成されている。メス型１５は筒状のものあり、その内部にはオス型の突起に係合する突起が多数が形成されている。
そして、このようなアンカー１３は、そのメス型１５をコンクリート本体２に前記アンカー５の一端部５ａと同様にして、埋設固定したうえで、メス型１５にオス型１４の一端部１４ａを係合させることで、コンクリート本体２に埋設固定され、オス型１４の他端部１４ｂによってコンクリート片４を支持するようになっている。
【００４０】
また、本発明では、上述したようなアンカー５，１０，１２，１３の他に、図９に示すようなアンカー２０を使用してもよい。
すなわち、アンカー２０は、軸部２１と支持部２２とワッシャ（介在物）２３とを備えている。
軸部２１は丸棒状のものであり、その一端部（図９においては上端部）はコンクリート本体２に埋設固定されるようになっており、他端部（図９においては下端部）には雄ねじ部２１ａが形成されている。
【００４１】
支持部２２はその先端部で剥落してきたコンクリート片４を支持するものであり、側面視において頂点が円弧状の略三角形状をなしている。また、支持部２２は先端側（図９において右側）に向かうほど細くなるような尖った形状とされ、基端部には上下に貫通して前記軸部２１の下端部が挿通される孔が形成され、この孔の内面には軸部２１の雄ねじ部２１ａに螺合（係合）する雌ねじ部２２ａが形成されている。また、支持部２２の基端部（図９において左端部）は、孔が形成された部分の上下方向の厚さが最も肉厚に形成されており、先端部に向かうほど薄くなるように形成されている。また、支持部２２はその先端部がコンクリート片４の外周部に達するに足るだけの長さを有している。さらに、支持部２２の上面は平面とされている。
【００４２】
前記ワッシャ２３は、円板状のものであり、その直径は支持部２２の基端部の平面視における直径とほぼ等しくなっている。ワッシャ２３には孔が形成されており、この孔に軸部２１を挿通することによって、ワッシャ２３が支持部２２とコンクリート本体２の間に介在するようになっている。
【００４３】
上記のような構成のアンカー２０を用いて、コンクリート片４の剥落を防止するには、前記Ｌ型のアンカー５を用いた場合とほぼ同様にして行う。
すなわちまず、図９および図１０に示すように、アンカー２０を多数用意しておき、コンクリート片４の外側に隣接しているコンクリート本体（覆工コンクリート（構造物本体））２に、下孔６を、ひび割れ３に沿って所定間隔で多数形成する。
次に、各下孔６からコンクリートの切粉を除去した後、各下孔６に接着用の樹脂が充填されたカプセル（図示せず）を挿入する。
【００４４】
次に、各下孔６にそれぞれ、アンカー２０の軸部２１をハンマー等によって叩いて挿入していく。すると、軸部２１の一端部によってカプセルが破られ、このカプセル内から接着用の樹脂が押出されて軸部２１の一端部の回りを覆うようにして下孔６内に充填される。樹脂が硬化すると、軸部２１の一端部がコンクリート本体２に埋設固定され、他端部はコンクリートー本体２の表面から突出した状態となっている。
【００４５】
次に、コンクリート本体２の表面から突出している軸部２１の他端部に、ワッシャ（介在物）２３を外挿するとともに、支持部２２の孔を外挿して、その孔に形成されている雌ねじ部２２ａを、軸部２１の他端部に形成されている雄ねじ部２１ａに螺合する。これによって、軸部２１の他端部に支持部２２を軸部２１と交差（直交）するようにして係合する。
この場合、支持部２２を回しながら係合していき、この支持部２２とコンクリート本体２とによって、ワッシャ２３を挟み付ける。このように、ワッシャ２３に支持部２２を当接するとともに、ワッシャ２３をコンクリート本体２に当接することによって、支持部２２とコンクリート本体２との間の隙間を確実に一定に保持できる。
また、ワッシャ２３を支持部２２とコンクリート本体２とで挟み付けた状態では、支持部２２の先端部をコンクリート片４の外周縁部側向けて配置することで、支持部２２の先端部がコンクリートー片４に近接した状態となる。
【００４６】
なお、前記下孔６にアンカー２０の軸部２１を埋設固定する場合、全ての下孔６を形成した後、これら下孔６に軸部２１を埋設固定してもよいし、下孔６を所定の個数だけ形成した後、その下孔６に軸部２１を埋設固定してもよいし、一つずつ下孔６を形成して、その下孔６に軸部２１を埋設固定してもよい。
さらに、予め、軸部２１にワッシャ２３と支持部２２とを取り付けておき、軸部２１をワッシャ２３、支持部２２と共に、下孔６に埋設固定してもよい。
【００４７】
そして、コンクリート片４が剥落しようとすると、そのコンクリート片４が多数のアンカー２０の支持部２２の先端部に当接する。支持部２２が係合している軸部２１はコンクリート本体２に埋設固定されているので、コンクリート片４は支持部２２によって支持され、これによって、コンクリート片４の剥落を防止できる、つまり軸部２１のせん断耐力によってコンクリート片４の剥落を防止できる。
また、軸部２１の突出している他端部に支持部２２が軸部と交差するようにして係合（螺合）しており、軸部２１が螺合している部分の支持部２２の肉厚が厚く、その分、軸部２１と支持部２２との係合量が大きくなるので、軸部２１に対する支持部２２の固定強度が高くなり、よって、剥落しようとするコンクリート片４の重量に十分耐えることができる。
【００４８】
さらに、軸部２１と支持部２２が別体であるので、コンクリート本体２の性状やコンクリート片４の大きさによって、軸部２１や支持部２２の大きさ、形状等を容易に変更でき、また、軸部２１を埋設固定した後でも、支持部２２の大きさ、形状等を容易に変更できる。
さらに、コンクリート片４がコンクリート本体２から完全に剥落する前においては、支持部２３の先端部とコンクリート片４との間の隙間が狭まるので、剥落の危険性を事前に察知することができる。
【００４９】
また、図１１に示すように、前記アンカー２０の支持部２２の先端部に、カプセル３０を接着剤等によって取付けてもよい。このカプセル３０は所定の押圧力によって破損し、かつ、漏水などに対して抵抗性があり、容易に溶解しないもので形成されており、例えば、ポリプロピレンやビニール、プラスチックなどの高分子材料や、ガラスなどの無機材料等によって形成されている。
カプセル３０内には、このカプセル３０が破損した際に外部に放出されて物体（例えば、コンクリート片４や支持部２２）に付着して目視可能な付着物３１が充填されている。この付着物３１としては、例えば淡色の塗料や蛍光体、発光体などを含む液体が使用される。
【００５０】
そして、ひび割れやコールドジョイントによって、表層部の一部に剥落の可能性があるコンクリート片４がある場合に、表層部のコンクリート本体２にアンカー２０の軸部２１の一端部を埋設固定し、このコンクリート本体２に隣接するコンクリート片４に支持部２２の先端部を近接させ、これによって、支持部２２の先端部とコンクリート片４との間に、カプセル３０を挟み込む。この際、カプセル３０はコンクリート片４に当接するか、あるいはコンクリート片４との間に僅かの隙間を設ける。
そして、コンクリート片４が剥落すると、このコンクリート片４によってカプセル３０が押圧されて破損し、コンクリート片４は支持部２２の先端部によって支持される。
一方、カプセル３０が破損するとその内部から付着物３１が放出されて、図１２に示すように、この付着物３１がコンクリート片４や支持部２２の先端部に付着する。したがって、この付着した付着物３１を目視することによって、コンクリート片の剥離（変位）を、至近距離でなくても容易に確認できる。
【００５１】
また、カプセル３０を、支持部２２の先端部に直接ではなく緩衝材３２によって間接的に取付けてもよい。
すなわち、図１３に示すように、複数のカプセル３０,３０が緩衝材３２に埋設されており、この緩衝材３２を介して支持部２２の先端部に取付けられている。緩衝材３２は、比較的柔軟な樹脂によって形成されており、この緩衝材３２にカプセル３０,３０を埋設する場合、図示しない金型内にカプセルを配置し、この金型内に樹脂を充填することによって行われている。
【００５２】
この場合、カプセル３０,３０が緩衝材３２に埋設されているので、アンカー２０を搬送したり、表層部のコンクリート本体２にセットしたりする場合において、カプセル３０,３０の破損を未然に防止できる。
また、カプセル３０の形状が丸みをおびていたり、カプセル３０を複数支持部２２に取付ける場合に、カプセル３０,３０が緩衝材３２に埋設されているので、この緩衝材３２を支持部２２に取付けることによって、カプセル３０,３０を容易にかつ強固に支持部２２に取付けることができる。
【００５３】
なお、上述した実施の形態では、接着式のアンカー５,１０,１２,１３，２０を用いたが、本発明ではこれに限ることなく、下孔を形成したうえで、打撃や回転による締め付けによって機械的に固定するものでもよく、さらには下孔を形成することなく、コンクリート本体やコンクリート片に直接打ち込みによって埋設固定するものでもよい。この場合、打ち込みは、エアー、油圧、火薬等を利用して行えばよい。
また、本実施の形態では、本発明をコンクリート造りのトンネルに適用した場合を例にとって説明したが、本発明は、コンクリート構造物であればどのようなものに適用してもよい。
さらに、継目の剥離により、剥落の可能性のあるブロックやレンガ造りの構造物にも適用できるのは勿論である。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ひび割れやコールドジョイントによって、表層部の一部に剥落の可能性がある表層部片がある場合に、表層部の構造物本体にＬ型のアンカーの一端部を埋設固定し、この構造物本体に隣接する表層部片にアンカーの他端部を隙間をもつようにして近接させることによって、表層部片の剥落を防止したので、表層部剥落防止のための工事が容易であり、工事後の状況も容易に確認でき、漏水にも強く、品質管理のための抜き出し試験もでき、さらには、万が一施工不良があっても列車等に大きな衝撃を与えることがない。
【００５５】
また、アンカーが、軸部と、この軸部に係合する支持部とを備えているので、この係合量を大きくとることによって、軸部に対する支持部の固定強度が高くなり、よって、剥落しようとする表層部片の重量に十分耐えることができる。
さらに、支持部の先端部に、内部に付着物が充填されたカプセルが取付けられているので、支持部の先端部と表層部片との間に、カプセルを挟み込むようにしてアンカーをセットすることによって、表層部片が剥落すると、カプセルが押圧されて破損し、その内部から付着物が放出されて表層部片や支持部の先端部に付着する。したがって、この付着した付着物を目視することによって、表層部片の剥離（変位）を、至近距離でなくても容易に確認できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表層部剥落防止方法の一例を説明するためのもので、トンネルの横断面図である。
【図２】同、図１における要部の拡大図である。
【図３】同、コンクリート片を示す平面図である。
【図４】同、コンクリート片が複数ある場合のトンネルの要部の横断面図である。
【図５】同、アンカーの第１の変形例を示す図である。
【図６】同、下孔を形成するための穴明け工具を示す図である。
【図７】同、アンカーのその他の変形例を示す図である。
【図８】同、アンカーのその他の変形例を示す図である。
【図９】同、軸部と支持部を備えたアンカーの例を示す図である。
【図１０】同、コンクリート片を示す平面図である。
【図１１】同、アンカーの支持部の先端部にカプセルが取付けられている状態を示す断面図である。
【図１２】同、カプセルが破損して付着物が支持部に付着した状態を示す断面図である。
【図１３】同、カプセルを緩衝材を介して取付けた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ トンネル（コンクリート構造物）
２ 覆工コンクリート（構造物本体（コンクリート本体））
３ ひび割れ
４ コンクリート片（表層部片）
５,１２,１３，２０ アンカー
２１ 軸部
２２ 支持部
２３ ワッシャ（介在物）
３０ カプセル
３１ 付着物
３２ 緩衝材
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えばトンネル等の構造物の表層部の剥落を防止する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、コンクリートで形成されたトンネル等のコンクリートからなる構造物は、経年変化等によって劣化していき、その表層部にひび割れが生じ、剥落の可能性があるコンクリート片（表層部片）が生じている場合がある。このようなコンクリート片の剥落を防止するために、従来では、例えば、繊維シートの貼り付けや、Ｌ型鋼や金網などを利用した剥落防止工が行われている（例えば、非特許文献１参照）。
繊維シートの貼り付けは、剥落の可能性があるコンクリート片を含む表層部の表面に、炭素繊維、アラミド繊維、ガラス繊維等のシートを含浸・接着樹脂によって積層するとともに接着するものである。
また、Ｌ型鋼や金網などを利用した方法は、コンクリート構造物の表層部の表面を金網によってコンクリート片を含んで大きく覆い、その金網の端部をＬ型鋼によって抑え、このＬ型鋼をアンカーボルトによって表層部に固定するものである。
【０００３】
【非特許文献１】
「トンネル保守マニュアル」財団法人 鉄道総合技術研究所発行、平成１２年５月初版第１刷、１０５頁、１０８〜１０９頁
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記のような従来の剥落防止工では以下のような課題があった。
すなわちまず、Ｌ型鋼や金網などを利用した方法では、Ｌ型鋼や金網を吊り上げるためのクレーン等の重機が必要となって、工事が大掛かりなものとなる。特に鉄道のトンネル等、作業空間が狭く、工事の時間帯が限られる場合は工事が非常に困難となる。
また、Ｌ型鋼を固定しているアンカーボルトの本数がさほど多くないため、品質管理のためのアンカーボルトの抜き出し試験ができない。
【０００５】
繊維シートの貼り付けによるものは、ひび割れ等が発生している劣化箇所を覆ってしまうため、対策後（工事後）の状況を確認できない。さらに、ひび割れ箇所から漏水が発生した場合、繊維シートで覆っているため、この繊維シートが漏水によって膨れて剥がれてしまう。
また、両方法いずれの場合でも、万が一施工不良により繊維シートが剥がれたり、Ｌ型鋼が外れたりした場合、これらがトンネル内を走行する列車等に衝突して、この列車に大きな衝撃を与えてしまう可能性がある。
【０００６】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、コンクリート片等の表層部片の剥落防止のための工事が容易であり、工事後の状況も容易に確認でき、漏水にも強く、品質管理のための抜き出し試験もでき、さらには、万が一施工不良があっても列車等に大きな衝撃を与えることのない構造物の表層部剥落防止方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、例えば図１〜図３に示すように、コンクリート、ブロック、レンガのうちの少なくとも１種類で構成された構造物の表層部の剥落を防止する構造物の表層部剥落防止方法であって、
ひび割れ３やコールドジョイントによって、前記表層部の一部に剥落の可能性がある表層部片（コンクリート片）４がある場合に、
前記表層部の構造物本体（コンクリート本体）２にＬ型のアンカー５の一端部５ａを埋設固定し、この構造物本体（コンクリート本体）２に隣接する前記表層部片（コンクリート片）４に前記アンカー５の他端部５ｂを隙間をもつようにして近接させることを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、構造物の表層部の構造物本体にアンカーの一端部を埋設固定し、この構造物本体に隣接する表層部片に前記アンカーの他端部を隙間をもつようにして近接させる。したがって、表層部片が剥落しようとすると、その表層部片がアンカーの他端部によって支持されるので、表層部片の剥落を防止できる。
また、アンカーの一端部を構造物本体に埋設固定するとともに、他端部を表層部片に隙間をもつようにして近接させるだけの簡単な作業であるので、従来のようなクレーン等の重機が必要なく、工事が容易であり、さらに、ひび割れ等の劣化が生じるたびに、その部分の表層部片が剥落しないように補修するのが容易である。
また、ひび割れ等が発生している劣化箇所を覆うことがないので、工事後の状況も容易に確認でき、漏水にも強いものとなる。
さらに、表層部片の剥落を防止する場合、多数のアンカーを使用することにより、品質管理のためのアンカーの抜き出し試験も容易にでき、また、万が一アンカーの一部に施工不良があっても、そのアンカーが脱落するだけであるので、列車等に大きな衝撃を与えることがない。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の構造物の表層部剥落防止方法において、例えば図４に示すように、
前記表層部の一部に剥落の可能性がある表層部片（コンクリート片４（４ａ〜４ｃ））が複数ある場合に、互いに隣接する表層部片（コンクリート片４ａ，４ｂ（４ｃ，４ｂ））のうちの少なくとも一方の表層部片（コンクリート片４ａ（４ｃ））にＬ型のアンカー５の一端部５ａを埋設固定し、他方の表層部片（コンクリート片４ｂ）に前記アンカー５の他端部５ｂを隙間をもつようにして近接させることを特徴とする。
【００１１】
請求項２に記載の発明によれば、ひび割れ等によって、表層部片が複数ある場合に、構造物本体に隣接する表層部片の剥落がアンカーによって防止され、さらに、互いに隣接する表層部片がそれぞれアンカーによって剥落が防止されるので、複数の表層部片は、アンカーや表層部片を介して全て支持され、それらの剥落が防止される。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の構造物の表層部剥落防止方法において、
前記構造物はトンネル１であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、トンネルの表層部の表層部片の剥落を防止できる。
また、トンネル内を列車等が通過しない短い時間帯で容易に表層部片剥落防止工事を行える。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、例えば図９および図１０に示すように、請求項１〜３のいずれか一項に記載の表層部剥落防止方法で使用されるＬ型のアンカー２０であって、
前記構造物本体（コンクリート本体）２に、この構造物本体（コンクリート本体）２の表面から突出した状態で一端部が埋設固定される軸部２１と、この軸部２１の突出している他端部に軸部２１と交差するようにして係合し、先端部が前記表層部片（コンクリート片）４に隙間をもつようにして近接する支持部２３とを備えていることを特徴とする。
【００１５】
ここで、前記軸部としては、丸棒状のものや角棒状のものが好適に使用されるが、これに限ることなく、異形断面の棒状のものでもよいし、棒状に限らず筒状のものでもよい。
また、軸部に支持部を係合させる場合、例えば、軸部の突出している他端部に雄ねじ部を形成する一方で、支持部にこの雄ねじ部に螺合する雌ねじ部を形成し、これらを螺合させることによって、軸部に支持部を係合させればよい。
また、係合の手段はこれに限ることなく、例えば、支持部に軸部が貫通する孔を形成するとともに、軸部と支持部の少なくともいずれか一方に、支持部が軸部に対して抜け出るのを防止する防止手段を設けてもよい。
【００１６】
請求項４に記載の発明によれば、ひび割れやコールドジョイントによって、前記表層部の一部に剥落の可能性がある表層部片がある場合に、前記表層部の構造物本体（コンクリート本体）２にアンカーの軸部の一端部を埋設固定し、この構造物本体に隣接する前記表層部片に支持部の先端部を隙間をもつようにして近接させる。したがって、表層部片が剥落しようとすると、その表層部片が支持部の先端部によって支持されるので、表層部片の剥落を防止できる。
また、この軸部の突出している他端部に支持部が軸部と交差するようにして係合しているので、この係合量を大きくとることによって、軸部に対する支持部の固定強度が高くなり、よって、剥落しようとする表層部片の重量に十分耐えることができる。
さらに、軸部と支持部が別体であるので、構造物の性状や表層部片の大きさによって、軸部や支持部の大きさ、形状等を容易に変更でき、また、軸部を埋設固定した後でも、支持部の大きさ、形状等を容易に変更できる。
【００１７】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のアンカーにおいて、
前記軸部２１に、前記支持部２２と前記構造物本体（コンクリート本体）２との間に介在する介在物（ワッシャ）２３が外挿されていることを特徴とする。
【００１８】
ここで、前記介在物は、軸部が挿通される孔が形成された板状のものが望ましいく、また、この介在物の厚さは数ｍｍ程度のものが望ましい。
【００１９】
請求項５に記載の発明によれば、軸部に、支持部と構造物本体との間に介在する介在部が外挿されているので、介在物に支持部を当接するとともに、介在物を構造物本体に当接することによって、支持部と構造物本体との間の隙間を確実に一定に保持できる。したがって、表層部片が構造物本体から完全に剥落する前においては、前記隙間が狭まるので、剥落の危険性を事前に察知することができる。
【００２０】
請求項６に記載の発明は、例えば図１１および図１２に示すように、請求項４または５に記載のアンカーにおいて、
前記支持部２２の先端部に、押圧されることによって破損するカプセル３０が取付けられており、このカプセル３０内に、該カプセル３０が破損した際に外部に放出されて物体に付着する付着物３１が充填されていることを特徴とする。
【００２１】
ここで、前記カプセルは接着剤等によって支持部の先端部に取付けるのが望ましい。また、カプセルの材料としては、例えば、ポリプロピレンやビニール、プラスチックなどの高分子材料や、ガラスなどの無機材料が好適であり、所定の押圧力で容易に破損して、内部の付着物を外部に容易に放出でき、しかも、漏水などに対して抵抗性があり、容易に溶解しないものが望ましい。また、カプセルは所定の押圧力で容易に破砕するのが望ましいが、破砕に至らなくても破損し、内部の付着物を外部に容易に放出できるもであればよい。
また、カプセル内に充填する付着物としては、淡色の塗料や蛍光体、発光体などを含む液体等が好ましいが、粉体であってもよく、要は物体に付着可能でかつ目視可能なものであればよい。
【００２２】
請求項６に記載の発明によれば、ひび割れやコールドジョイントによって、前記表層部の一部に剥落の可能性がある表層部片がある場合に、前記表層部の構造物本体にアンカーの軸部の一端部を埋設固定し、この構造物本体に隣接する前記表層部片に支持部の先端部を近接させ、これによって、支持部の先端部と表層部片との間に、カプセルを挟み込む。この際、カプセルは表層部片に当接するか、あるいは表層部片との間に僅かの隙間を設ける。
そして、表層部片が剥落すると、この表層部片によってカプセルが押圧されて破損し、表層部片は支持部の先端部によって支持される。カプセルが破損するとその内部から付着物が放出されて、この付着物が表層部片や支持部の先端部に付着する。したがって、この付着した付着物を目視することによって、表層部片の剥離（変位）を、至近距離でなくても容易に確認できる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、例えば図１３に示すように、請求項６に記載のアンカーにおいて、
前記カプセル３０は緩衝材３２に埋設されており、この緩衝材３２を介して前記支持部２２の先端部に取付けられていることを特徴とする。
【００２４】
ここで、緩衝材としては、比較的柔軟な樹脂や、発泡樹脂等が好適に使用される。緩衝材にカプセルを埋設する場合、例えば、カプセルを被覆するようにして緩衝材となる樹脂を成形すればよい。
【００２５】
請求項７に記載の発明によれば、カプセルが緩衝材に埋設されているので、アンカーを搬送したり、表層部の構造物本体にセットしたりする場合において、カプセルの破損を未然に防止できる。
また、カプセルの形状が丸みをおびていたり、カプセルを複数支持部に取付ける場合に、カプセルが緩衝材に埋設されているので、この緩衝材を支持部に取付けることによって、カプセルを容易にかつ強固に支持部に取付けることができる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は、構造物としてコンクリートで築造されたトンネルの断面を示す。このトンネル１の内周部には覆工コンクリート（構造物本体）２が形成されている。この覆工コンクリート２の表層部の一部には、経年変化等によるひび割れや継目等３（以下、ひび割れや継目等３を、ひび割れ３と略称する。）が存在している。このひび割れ３によって、前記覆工コンクリート２の表層部には、図２および図３に示すように、剥落の可能性があるコンクリート片（表層部片）４が生じている。
【００２７】
本実施の形態の構造物の表層部剥落防止方法では、前記コンクリート片４の剥落を防止する。
すなわちまず、Ｌ型のアンカー５を多数用意しておく。このアンカー５は接着式のアンカーである。
そして、コンクリート片４の外側に隣接しているコンクリート本体（覆工コンクリート（構造物本体））２に、コンクリートドリルで下孔６を形成する。この下孔６はコンクリート本体２に隣接するコンクリート片４の外周方向に沿って、つまり、ひび割れ３に沿って所定間隔で多数形成する。
次に、各下孔６からコンクリートの切粉を除去した後、各下孔６に接着用の樹脂が充填されたカプセル（図示せず）を挿入する。
【００２８】
次に、各下孔６にそれぞれアンカー５の一端部５ａをハンマー等によって叩いて挿入していく。すると、アンカー５の一端部５ａによってカプセルが破られ、このカプセル内から接着用の樹脂が押出されてアンカー５の一端部５ａの回りを覆うようにして下孔６内に充填される。このとき、アンカー５の他端部５ｂは、コンクリート片４の外周縁部側に向けて配置し、コンクリート片４の表面に対して若干の隙間をもつようにして近接させておく。また、各アンカー５の他端部５ｂはひび割れ３に対して略直角となるように配置する。樹脂が硬化すると、アンカー５の一端部５ａがコンクリート本体２に埋設固定され、他端部５ｂはコンクリート片４に近接した状態で固定される。
【００２９】
このようにして、コンクリート片４の外周側に位置するコンクリート本体２に多数のアンカー５の一端部５ａをひび割れ３に沿って所定間隔で埋設固定し、他端部５ｂをコンクリート片４に近接させる。
なお、前記下孔６にアンカー５の一端部５ａを埋設固定する場合、全ての下孔６を形成した後、これら下孔６にアンカー５の一端部５ａを埋設固定してもよいし、下孔６を所定の個数だけ形成した後、その下孔６にアンカー５の一端部５ａを埋設固定してもよいし、一つずつ下孔６を形成して、その下孔６にアンカー５の一端部５ａを埋設固定してもよい。
【００３０】
そして、コンクリート片４が剥落しようとすると、そのコンクリート片４が多数のアンカー５の他端部５ｂに当接する。アンカー５の一端部５ａはコンクリート本体２に埋設固定されているので、コンクリート片４はアンカー５の他端部５ｂによって支持され、これによって、コンクリート片４の剥落を防止できる、つまりアンカー５のせん断耐力によってコンクリート片４の剥落を防止できる。
また、コンクリート片４がコンクリート本体２から完全に剥落する前においては、アンカー５の他端部５ｂとコンクリート片４との間の隙間が狭まるので、剥落の危険性を事前に察知することができる。
【００３１】
さらに、アンカー５の一端部５ａをコンクリート本体２に埋設固定するとともに、他端部５ｂをコンクリート片４に近接させるだけの簡単な作業であるので、従来のようなクレーン等の重機が必要なく、工事が容易であり、さらに、ひび割れ等の劣化が生じるたびに、その部分のコンクリート片４が剥落しないように補修するのが容易である。
また、ひび割れ３が発生している劣化箇所を覆うことがないので、工事後の状況も容易に確認でき、漏水にも強いものとなる。
さらに、コンクリート片４の剥落を防止するために、多数のアンカー５を使用しているので、品質管理のためのアンカー５の抜き出し試験も容易にでき、また、万が一アンカー５の一部に施工不良があっても、そのアンカー５が脱落するだけであるので、列車等に大きな衝撃を与えることがない。
【００３２】
なお、本実施の形態では、剥落の可能性があるコンクリート片４が一つの場合について説明したが、剥落の可能性があるコンクリート片４が複数生じている場合には、以下のようにしてコンクリート片の剥落防止を行う。
すなわち、図４に示すように、コンクリート本体２にひび割れ３によって、複数のコンクリート片４（４ａ,４ｂ,４ｃ）が生じている場合に、互いに隣接するコンクリート片４ａと４ｂのうちの一方のコンクリート片４ａにアンカー５の一端部５ａを埋設固定し、他方のコンクリート片４ｂにアンカー５の他端部５ｂを近接させる。
同様にして、互いに隣接するコンクリート片４ｃと４ｂのうちの一方のコンクリート片４ｃにアンカー５の一端部５ａを埋設固定し、他方のコンクリート片４ｂにアンカー５の他端部５ｂを近接させる。
さらに、両側にあるコンクリート本体２,２にそれぞれアンカー５の一端部５ａを埋設固定し、各コンクリート本体２に隣接するコンクリート片４ａ,４ｃにそれぞれアンカー５の他端部５ｂを近接させる。
【００３３】
このようにすれば、ひび割れ３によって、コンクリート片４が複数生じている場合に、コンクリート本体２に隣接するコンクリート片４ａ,４ｃの剥落がアンカー５によって防止され、さらに、互いに隣接するコンクリート片４ａ,４ｂや４ｂ,４ｃがそれぞれアンカー５によって剥落が防止されるので、複数のコンクリート片４ａ〜４ｃは、アンカー５やコンクリート片４を介して全て支持され、それらの剥落が防止される。
【００３４】
また、本実施の形態では、Ｌ型のアンカー５を用いた場合を例にとって説明したが、本発明では、図５に示すようにＵ型のアンカー１０を用いてもよい。このアンカー１０をコンクリート本体２やコンクリート片４に埋設固定する場合、例えば図６に示すような、ガン式の穴明け工具１１を用いるのが望ましいが、他の穴明け工具を用いてもよいのは勿論である。
前記穴明け工具１１は、平行な２本のコンクリートドリル１１ａ,１１ａを備えており、これらコンクリートドリル１１ａ,１１ａの距離は、Ｕ型アンカー１０の一端部１０ａと他端部１０ｂとの間の長さと等しく設定されている。また、引き金１１ｂを引くことによって、コンクリートドリル１１ａ,１１ａが軸回りに回転するようになっている。
【００３５】
そして、図５に示すように、コンクリート本体（覆工コンクリート）２と、このコンクリート本体２に隣接しているコンクリート片４とに、穴明け工具１１を用い、そのコンクリートドリル１１ａ,１１ａによって下孔６,６を同時に形成する。コンクリートドリル１１ａ,１１ａの距離は、Ｕ型アンカー１０の一端部１０ａと他端部１０ｂとの間の長さと等しいので、下孔６,６間の距離もＵ型アンカー１０の一端部１０ａと他端部１０ｂとの間の長さに等しくなる。
【００３６】
次に、下孔６,６からコンクリートの切粉を除去した後、下孔６,６に接着用の樹脂が充填されたカプセル（図示せず）を挿入したうえで、下孔６,６にそれぞれアンカー１０の一端部１０ａと他端部１０ｂとをハンマー等によって叩いて挿入していく。すると、アンカー１０の一端部１０ａと他端部１０ｂによってカプセルが破られ、このカプセル内から接着用の樹脂が押出されてアンカー１０の一端部１０ａと他端部１０ｂの回りを覆うようにして下孔６,６内に充填される。樹脂が硬化すると、アンカー１０の一端部１０ａと他端部１０ｂがコンクリート本体２とコンクリート片４にそれぞれ埋設固定される。
【００３７】
このようにして、コンクリート本体２とコンクリート片４とを、多数のアンカー１０によって連結する。
そして、コンクリート片４が剥落しようとすると、アンカー１０の一端部１０ａはコンクリート本体２に埋設固定されており、他端部１０ｂがコンクリート片４に埋設固定されているので、コンクリート片４はアンカー１０の他端部１０ｂによって支持され、これによって、コンクリート片４の剥落を防止できる。
【００３８】
また、Ｌ型のアンカー５を使用した場合と同様に、コンクリート片剥落防止のための工事が容易であり、工事後の状況も容易に確認でき、漏水にも強く、品質管理のための抜き出し試験もでき、さらには、万が一施工不良があっても列車等に大きな衝撃を与えることがない。
さらに、アンカー１０の他端部１０ｂがコンクリート片４に埋設固定されているので、より確実にコンクリート片４の剥落を防止でき、また、コンクリート片４の横方向へのずれも防止できる。
また、穴明け工具１１を使用したので、アンカー１０を挿入できる下孔６,６を同時かつ容易に形成でき、作業性がよい。
【００３９】
さらに、本発明では、前記Ｌ型のアンカー５やＵ型のアンカー１０の他に、図７に示すような三つ又のアンカー１２や、図８に示すようなオス・メス型のアンカー１３を用いても、Ｌ型のアンカー５やＵ型のアンカー１０を用いた場合と同様の効果が得られる。
アンカー１２は、図７（ｂ）に示すように、側面視Ｌ型のものであり、一端部１２ａは、図７（ａ）に示すように、３本に分れている。このアンカー１２は、３本の一端部１２ａをコンクリート本体２に埋設固定し、他端部１２ｂによってコンクリート片４を支持する。
アンカー１３は、図８に示すように、オス型１４とメス型１５とから構成されている。オス型１４はＬ型のアンカーであり、その一端部１４ａの外周部には多数の突起が形成されている。メス型１５は筒状のものあり、その内部にはオス型の突起に係合する突起が多数が形成されている。
そして、このようなアンカー１３は、そのメス型１５をコンクリート本体２に前記アンカー５の一端部５ａと同様にして、埋設固定したうえで、メス型１５にオス型１４の一端部１４ａを係合させることで、コンクリート本体２に埋設固定され、オス型１４の他端部１４ｂによってコンクリート片４を支持するようになっている。
【００４０】
また、本発明では、上述したようなアンカー５，１０，１２，１３の他に、図９に示すようなアンカー２０を使用してもよい。
すなわち、アンカー２０は、軸部２１と支持部２２とワッシャ（介在物）２３とを備えている。
軸部２１は丸棒状のものであり、その一端部（図９においては上端部）はコンクリート本体２に埋設固定されるようになっており、他端部（図９においては下端部）には雄ねじ部２１ａが形成されている。
【００４１】
支持部２２はその先端部で剥落してきたコンクリート片４を支持するものであり、側面視において頂点が円弧状の略三角形状をなしている。また、支持部２２は先端側（図９において右側）に向かうほど細くなるような尖った形状とされ、基端部には上下に貫通して前記軸部２１の下端部が挿通される孔が形成され、この孔の内面には軸部２１の雄ねじ部２１ａに螺合（係合）する雌ねじ部２２ａが形成されている。また、支持部２２の基端部（図９において左端部）は、孔が形成された部分の上下方向の厚さが最も肉厚に形成されており、先端部に向かうほど薄くなるように形成されている。また、支持部２２はその先端部がコンクリート片４の外周部に達するに足るだけの長さを有している。さらに、支持部２２の上面は平面とされている。
【００４２】
前記ワッシャ２３は、円板状のものであり、その直径は支持部２２の基端部の平面視における直径とほぼ等しくなっている。ワッシャ２３には孔が形成されており、この孔に軸部２１を挿通することによって、ワッシャ２３が支持部２２とコンクリート本体２の間に介在するようになっている。
【００４３】
上記のような構成のアンカー２０を用いて、コンクリート片４の剥落を防止するには、前記Ｌ型のアンカー５を用いた場合とほぼ同様にして行う。
すなわちまず、図９および図１０に示すように、アンカー２０を多数用意しておき、コンクリート片４の外側に隣接しているコンクリート本体（覆工コンクリート（構造物本体））２に、下孔６を、ひび割れ３に沿って所定間隔で多数形成する。
次に、各下孔６からコンクリートの切粉を除去した後、各下孔６に接着用の樹脂が充填されたカプセル（図示せず）を挿入する。
【００４４】
次に、各下孔６にそれぞれ、アンカー２０の軸部２１をハンマー等によって叩いて挿入していく。すると、軸部２１の一端部によってカプセルが破られ、このカプセル内から接着用の樹脂が押出されて軸部２１の一端部の回りを覆うようにして下孔６内に充填される。樹脂が硬化すると、軸部２１の一端部がコンクリート本体２に埋設固定され、他端部はコンクリートー本体２の表面から突出した状態となっている。
【００４５】
次に、コンクリート本体２の表面から突出している軸部２１の他端部に、ワッシャ（介在物）２３を外挿するとともに、支持部２２の孔を外挿して、その孔に形成されている雌ねじ部２２ａを、軸部２１の他端部に形成されている雄ねじ部２１ａに螺合する。これによって、軸部２１の他端部に支持部２２を軸部２１と交差（直交）するようにして係合する。
この場合、支持部２２を回しながら係合していき、この支持部２２とコンクリート本体２とによって、ワッシャ２３を挟み付ける。このように、ワッシャ２３に支持部２２を当接するとともに、ワッシャ２３をコンクリート本体２に当接することによって、支持部２２とコンクリート本体２との間の隙間を確実に一定に保持できる。
また、ワッシャ２３を支持部２２とコンクリート本体２とで挟み付けた状態では、支持部２２の先端部をコンクリート片４の外周縁部側向けて配置することで、支持部２２の先端部がコンクリートー片４に近接した状態となる。
【００４６】
なお、前記下孔６にアンカー２０の軸部２１を埋設固定する場合、全ての下孔６を形成した後、これら下孔６に軸部２１を埋設固定してもよいし、下孔６を所定の個数だけ形成した後、その下孔６に軸部２１を埋設固定してもよいし、一つずつ下孔６を形成して、その下孔６に軸部２１を埋設固定してもよい。
さらに、予め、軸部２１にワッシャ２３と支持部２２とを取り付けておき、軸部２１をワッシャ２３、支持部２２と共に、下孔６に埋設固定してもよい。
【００４７】
そして、コンクリート片４が剥落しようとすると、そのコンクリート片４が多数のアンカー２０の支持部２２の先端部に当接する。支持部２２が係合している軸部２１はコンクリート本体２に埋設固定されているので、コンクリート片４は支持部２２によって支持され、これによって、コンクリート片４の剥落を防止できる、つまり軸部２１のせん断耐力によってコンクリート片４の剥落を防止できる。
また、軸部２１の突出している他端部に支持部２２が軸部と交差するようにして係合（螺合）しており、軸部２１が螺合している部分の支持部２２の肉厚が厚く、その分、軸部２１と支持部２２との係合量が大きくなるので、軸部２１に対する支持部２２の固定強度が高くなり、よって、剥落しようとするコンクリート片４の重量に十分耐えることができる。
【００４８】
さらに、軸部２１と支持部２２が別体であるので、コンクリート本体２の性状やコンクリート片４の大きさによって、軸部２１や支持部２２の大きさ、形状等を容易に変更でき、また、軸部２１を埋設固定した後でも、支持部２２の大きさ、形状等を容易に変更できる。
さらに、コンクリート片４がコンクリート本体２から完全に剥落する前においては、支持部２３の先端部とコンクリート片４との間の隙間が狭まるので、剥落の危険性を事前に察知することができる。
【００４９】
また、図１１に示すように、前記アンカー２０の支持部２２の先端部に、カプセル３０を接着剤等によって取付けてもよい。このカプセル３０は所定の押圧力によって破損し、かつ、漏水などに対して抵抗性があり、容易に溶解しないもので形成されており、例えば、ポリプロピレンやビニール、プラスチックなどの高分子材料や、ガラスなどの無機材料等によって形成されている。
カプセル３０内には、このカプセル３０が破損した際に外部に放出されて物体（例えば、コンクリート片４や支持部２２）に付着して目視可能な付着物３１が充填されている。この付着物３１としては、例えば淡色の塗料や蛍光体、発光体などを含む液体が使用される。
【００５０】
そして、ひび割れやコールドジョイントによって、表層部の一部に剥落の可能性があるコンクリート片４がある場合に、表層部のコンクリート本体２にアンカー２０の軸部２１の一端部を埋設固定し、このコンクリート本体２に隣接するコンクリート片４に支持部２２の先端部を近接させ、これによって、支持部２２の先端部とコンクリート片４との間に、カプセル３０を挟み込む。この際、カプセル３０はコンクリート片４に当接するか、あるいはコンクリート片４との間に僅かの隙間を設ける。
そして、コンクリート片４が剥落すると、このコンクリート片４によってカプセル３０が押圧されて破損し、コンクリート片４は支持部２２の先端部によって支持される。
一方、カプセル３０が破損するとその内部から付着物３１が放出されて、図１２に示すように、この付着物３１がコンクリート片４や支持部２２の先端部に付着する。したがって、この付着した付着物３１を目視することによって、コンクリート片の剥離（変位）を、至近距離でなくても容易に確認できる。
【００５１】
また、カプセル３０を、支持部２２の先端部に直接ではなく緩衝材３２によって間接的に取付けてもよい。
すなわち、図１３に示すように、複数のカプセル３０,３０が緩衝材３２に埋設されており、この緩衝材３２を介して支持部２２の先端部に取付けられている。緩衝材３２は、比較的柔軟な樹脂によって形成されており、この緩衝材３２にカプセル３０,３０を埋設する場合、図示しない金型内にカプセルを配置し、この金型内に樹脂を充填することによって行われている。
【００５２】
この場合、カプセル３０,３０が緩衝材３２に埋設されているので、アンカー２０を搬送したり、表層部のコンクリート本体２にセットしたりする場合において、カプセル３０,３０の破損を未然に防止できる。
また、カプセル３０の形状が丸みをおびていたり、カプセル３０を複数支持部２２に取付ける場合に、カプセル３０,３０が緩衝材３２に埋設されているので、この緩衝材３２を支持部２２に取付けることによって、カプセル３０,３０を容易にかつ強固に支持部２２に取付けることができる。
【００５３】
なお、上述した実施の形態では、接着式のアンカー５,１０,１２,１３，２０を用いたが、本発明ではこれに限ることなく、下孔を形成したうえで、打撃や回転による締め付けによって機械的に固定するものでもよく、さらには下孔を形成することなく、コンクリート本体やコンクリート片に直接打ち込みによって埋設固定するものでもよい。この場合、打ち込みは、エアー、油圧、火薬等を利用して行えばよい。
また、本実施の形態では、本発明をコンクリート造りのトンネルに適用した場合を例にとって説明したが、本発明は、コンクリート構造物であればどのようなものに適用してもよい。
さらに、継目の剥離により、剥落の可能性のあるブロックやレンガ造りの構造物にも適用できるのは勿論である。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、ひび割れやコールドジョイントによって、表層部の一部に剥落の可能性がある表層部片がある場合に、表層部の構造物本体にＬ型のアンカーの一端部を埋設固定し、この構造物本体に隣接する表層部片にアンカーの他端部を隙間をもつようにして近接させることによって、表層部片の剥落を防止したので、表層部剥落防止のための工事が容易であり、工事後の状況も容易に確認でき、漏水にも強く、品質管理のための抜き出し試験もでき、さらには、万が一施工不良があっても列車等に大きな衝撃を与えることがない。
【００５５】
また、アンカーが、軸部と、この軸部に係合する支持部とを備えているので、この係合量を大きくとることによって、軸部に対する支持部の固定強度が高くなり、よって、剥落しようとする表層部片の重量に十分耐えることができる。
さらに、支持部の先端部に、内部に付着物が充填されたカプセルが取付けられているので、支持部の先端部と表層部片との間に、カプセルを挟み込むようにしてアンカーをセットすることによって、表層部片が剥落すると、カプセルが押圧されて破損し、その内部から付着物が放出されて表層部片や支持部の先端部に付着する。したがって、この付着した付着物を目視することによって、表層部片の剥離（変位）を、至近距離でなくても容易に確認できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の表層部剥落防止方法の一例を説明するためのもので、トンネルの横断面図である。
【図２】同、図１における要部の拡大図である。
【図３】同、コンクリート片を示す平面図である。
【図４】同、コンクリート片が複数ある場合のトンネルの要部の横断面図である。
【図５】同、アンカーの第１の変形例を示す図である。
【図６】同、下孔を形成するための穴明け工具を示す図である。
【図７】同、アンカーのその他の変形例を示す図である。
【図８】同、アンカーのその他の変形例を示す図である。
【図９】同、軸部と支持部を備えたアンカーの例を示す図である。
【図１０】同、コンクリート片を示す平面図である。
【図１１】同、アンカーの支持部の先端部にカプセルが取付けられている状態を示す断面図である。
【図１２】同、カプセルが破損して付着物が支持部に付着した状態を示す断面図である。
【図１３】同、カプセルを緩衝材を介して取付けた状態を示す断面図である。
【符号の説明】
１ トンネル（コンクリート構造物）
２ 覆工コンクリート（構造物本体（コンクリート本体））
３ ひび割れ
４ コンクリート片（表層部片）
５,１２,１３，２０ アンカー
２１ 軸部
２２ 支持部
２３ ワッシャ（介在物）
３０ カプセル
３１ 付着物
３２ 緩衝材
Claims (7)
- コンクリート、ブロック、レンガのうちの少なくとも１種類で構成された構造物の表層部の剥落を防止する構造物の表層部剥落防止方法であって、
ひび割れやコールドジョイントによって、前記表層部の一部に剥落の可能性がある表層部片がある場合に、
前記表層部の構造物本体にＬ型のアンカーの一端部を埋設固定し、この構造物本体に隣接する前記表層部片に前記アンカーの他端部を隙間をもつようにして近接させることを特徴とする構造物の表層部剥落防止方法。 - 請求項１に記載の構造物の表層部剥落防止方法において、
前記表層部の一部に剥落の可能性がある表層部片が複数ある場合に、
互いに隣接する表層部片のうちの少なくとも一方の表層部片にＬ型のアンカーの一端部を埋設固定し、他方の表層部片に前記アンカーの他端部を隙間をもつようにして近接させることを特徴とする構造物の表層部剥落防止方法。 - 請求項１または２に記載の構造物の表層部剥落防止方法において、
前記構造物はトンネルであることを特徴とする構造物の表層部剥落防止方法。 - 請求項１〜３のいずれか一項に記載の表層部剥落防止方法で使用されるＬ型のアンカーであって、
前記構造物本体に、この構造物本体の表面から突出した状態で一端部が埋設固定される軸部と、この軸部の突出している他端部に軸部と交差するようにして係合し、先端部が前記表層部片に隙間をもつようにして近接する支持部とを備えていることを特徴とするアンカー。 - 請求項４に記載のアンカーにおいて、
前記軸部に、前記支持部と前記構造物本体との間に介在する介在物が外挿されていることを特徴とするアンカー。 - 請求項４または５に記載のアンカーにおいて、
前記支持部の先端部に、押圧されることによって破損するカプセルが取付けられており、このカプセル内に、該カプセルが破損した際に外部に放出されて物体に付着する付着物が充填されていることを特徴とするアンカー。 - 請求項６に記載のアンカーにおいて、
前記カプセルは緩衝材に埋設されており、この緩衝材を介して前記支持部の先端部に取付けられていることを特徴とするアンカー。
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