JP5380742B2 - 鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用電極設置方法及び該方法に使用する長溝開口部閉鎖具 - Google Patents

Description

本発明は、鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食の施工に際し、該構造物表面に形成した長溝内に陽極材を埋設する、鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用電極設置方法及び該方法に使用する長溝開口部閉鎖具に関する。

一般に、鉄筋コンクリート構造物の電気防食方法の一方式として非消耗帯状陽極方式が知られている。帯状陽極の設置にあたっては、コンクリート表面に一定定問隔で溝を切削し、コンクリートドリル等を用いて溝底而に穴を形成し、この穴に嵌合する樹脂製のピン等を用いて陽極材をその溝内に同定した後に、陽極被覆材としてのセメントモルタル等のセメント系固化材を左官により溝内に充填して溝を修復する。この非消耗帯状陽極方式で用いられる陽極材は帯状形状を有する網目状のものであって、寸法は、幅が１０ｍｍ程度〜２０ｍｍ程度、厚さが０．５ｍｍ程度〜１．３ｍｍ程度で、電気防食の設計条件により使い分けられる。

このような帯状陽極方式における陽極材の設置方法として、垂直設置方法や水平設置方法が知られている（例えば、特許文献１）。

陽極材を垂直設置するための溝（幅４ｍｍ程度〜１０ｍｍ程度、深さ２０ｍｍ程度〜２５ｍｍ程度）は、コンクリート表面の切削すべき溝位置に、カッタを用いて、陽極材の幅より深い深さを有する長溝を切削することにより形成する。これに対して、陽極材を水平設置するための溝（幅２０ｍｍ程度〜２５ｍｍ程度、深さ１５ｍｍ程度〜２０ｍｍ程度）は、陽極材の幅より大きな幅を有する長溝であることから、まずコンクリート表面の切削すべき溝の両端位置をカッタで切削し、次にチッパー等を用いてカッタ目間のコンクリートをはつり取ることにより形成する。

従って、コンクリート表面に溝を切削する費用は、水平設置方法よりも垂直設置方法の方が安価であるため、帯状陽極方式におけるコスト縮減のためには、陽極材を垂直設置することが好ましい。
特開２００２‐３７１３９１号公報

しかし、帯状の陽極材の幅より深い深さを有する、陽極材を垂直設置した長溝内に、網目状の陽械材を完全に覆うようにセメント系固化材を、左官仕事によって充填することは、陽極材を水平設置した幅広の長溝内にセメント系固化材を充填するよりも困難である。特に鉄筋コンクリート構造物の下面に形成された、陽極材を垂直設置した長溝内に、セメント系固化材を充填することは困難性がより一層高く、充填不良によって耐久性の低下や電気防食の誤作動を引き起こすおそれがある。

また、長溝内へのセメント系固化材の充填方法として、長溝の開口部を閉鎖し、内部に固化材を注入することにより充填する方法が考えられ、長溝開口部閉鎖具の取り付け方法として、鉄筋コンクリート構造物表面にアンカーを設置して固定する方法や接着剤により固定する方法が考えられるが、アンカーの設置はコンクリート表面を傷つけることとなって好ましくなく、かつ作業工数が多くなってコスト高となるという問題がある。また、接着剤のみによる固定では、保持力が不十分となって作業中に剥れ落ちる危険性があるという問題があった。

更に、陽極材を電気防食として作用させるとき、該陽極材から酸素ガスが発生するため、これを排出する必要がある。

本発明は、上述の如き従来の問題に鑑み、鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用電極設置に際し、陽極材を挿入した長溝内へのコンクリート系固化材からなる充填材の充填作業が、少ない工数で、より簡単に行うことができ、しかも陽極材表面に発生する酸素ガスが大気に放出されることとなる鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用電極設置方法の提供を目的としてなされたものである。

上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項１に記載の発明の特徴は、鉄筋コンクリート構造物の表面に長溝を形成し、該長溝内に陽極材を挿入し、該長溝内にセメント系固化材からなる充填材を注入することにより前記陽極材を埋設する鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用電極設置方法において、前記長溝の開口部の該長溝長さ方向に直行する向きの幅より広い幅で、かつ該長溝の長さ方向に長い平板状をしたフランジの裏面中央に、前記長溝の開口部に圧入することによって抜け止めされる圧入用突条を一体に有するゴム状の弾性材によって形成された長溝開口部閉鎖具を使用し、該長溝開口部閉鎖具の前記圧入用突条を、前記長溝内に陽極材を挿入した後該長溝の開口部に圧入させるとともに前記フランジの裏面を粘着材層又は接着剤層を介して鉄筋コンリート構造物表面に密着させることにより該長溝開口部を閉鎖し、しかる後前記長溝内に充填材を注入し、該充填材の固化後に前記長溝開口部閉鎖具を除去することにある。

請求項２に記載の発明の特徴は、前記請求項１の構成に加え、前記長溝開口部閉鎖具は、フランジ表面の幅方向中央位置から前記圧入用突条内に至る深さの細溝が長さ方向に連続して形成され、かつ前記フランジ下面は、両側縁部側が下向きに傾斜したテーパ状に形成されたものを使用することにある。

請求項３に記載の発明の特徴は、全体がゴム状の弾性材によって形成され、陽極材設置用の長溝の長さ方向に長い細長の平板状をしたフランジと、該フランジの裏面中央にその長さ方向に連続した圧入用突条とを一体に有し、前記フランジの表面に、その幅方向中央位置から前記圧入用突条内に至る深さの細溝が長さ方向に連続して形成され、かつ前記フランジの下面は、両側縁部側が下向きに傾斜したテーパ状に形成され、前記圧入用突条を鉄筋コンクリート構造物の表面に形成された陽極材設置用の長溝の開口部に圧入される電気防食用電極設置長溝開口部閉鎖具にある。

請求項４に記載の発明は、前記請求項３の構成に加え、前記圧入用突条は、その突出先端部が、その先端が前記陽極材設置用の長溝の長さ方向に直行する向きの開口部幅より細い幅に形成され、該圧入用突条の両側面には、該圧入用突条の長さ方向に直行する向きの断面が先細りのテーパ状をなし、その先端が前記フランジ側に傾斜された逆止めひれ状部が１又は複数一体に形成され、該逆止めひれ状部が、押し倒されて前記長溝開口部に圧入されるようにしていることにある。

請求項５に記載の発明は、前記請求項３の構成に加え、前記圧入用突条は、その突出先端部が前記陽極材設置用の長溝の長さ方向に直行する向きの開口部幅より細い幅となる先細りテーパ状に形成され、基端側の幅が前記開口部幅より大きい長溝内圧入部となっていることにある。

本発明においては、鉄筋コンクリート構造物に形成した陽極材設置用の長溝の開口部の該長溝長さ方向に直行する向きの幅より広い幅で、かつ該長溝の長さ方向に長い平板状をしたフランジの裏面中央に、前記長溝の開口部に圧入することによって抜け止めされる圧入用突条を一体に有する長溝開口部閉鎖具を使用し、該長溝開口部閉鎖具の前記圧入用突条を、前記長溝内に陽極材を挿入した後該長溝の開口部に圧入させることにより該長溝開口部を閉鎖し、しかる後前記長溝内に充填材を注入することとしたことにより、長溝が横向き更には下向き等、左官仕事では充填材を充填しにくい角度であっても、その充填材をポンプ注入によって容易且つ完全になすことができる。

また、フランジの裏面を粘着材層又は接着剤層を介して鉄筋コンリート構造物表面に密着させることにより、長溝開口部の閉鎖がより完全なものとなり、充填材注入作業時の漏れをなくすることができる。

また、アンカー等の止め具を使用しないため、鉄筋コンクリート構造物表面を傷付けることなく作業ができる。

また、本発明方法によれば、充填材の固化後に前記長溝開口部閉鎖具を除去することにより長溝内の充填材表面が大気に開放され、充填材固化後における充填材表面の全域が大気に開放されるため陽極発生ガスの放出がより効果的となる。

本発明に係る長溝開口部閉鎖具は、フランジの表面に、その幅方向中央位置から圧入用突条内に至る深さの細溝が長さ方向に連続して形成され、かつフランジの下面は、両側縁部側が下向きに傾斜したテーパ状に形成され、圧入用突条が鉄筋コンクリート構造物の表面に形成された陽極材設置用の長溝の開口部に圧入されるようにしたことにより、弾性力の大きい硬質のゴム状弾性材を使用した場合にも、押圧用突条の圧入が容易となり、圧入時に細溝が狭まる方向に変形し、且つフランジ下面のテーパ面がコンクリート構造物表面と平行な配置となり、接着剤又は粘着材によるコンクリート構造物面への優れた密着性が得られる。

また、前記圧入用突条は、その突出先端部が前記陽極材設置用の長溝の長さ方向に直行する向きの開口部幅より細い幅となる先細りテーパ状に形成され、基端側の幅が前記長溝開口部幅より大きい長溝内圧入部となっていることにより、長溝への圧入が容易であるが抜け難いものとすることができる。

更に、フランジ表面に前記細溝を設けるとともに、前記圧入用突条は、その突出先端部が前記陽極材設置用の長溝の長さ方向に直行する向きの開口部幅より細い幅となる先細りテーパ状に形成され、基端側の幅が前記開口部幅より大きい長溝内圧入部となすことによって、圧縮変形量が小さく、高弾性の材料を使用して、充填材の高圧注入による高内圧にも容易に抜け出ることがなく、しかも充填材固化後に長溝から抜き取る際には、細溝の内面をカットすることによって容易に抜き取ることができる。

次に本発明の実施の一例を図１〜図３に基づいて説明する。図において符号１は、本発明にて使用する長溝開口部閉鎖具の一例を示しており、この長溝開口部閉鎖具１は、細長の平板状をしたフランジ２と、その幅方向中央位置に長さ方向に向けて一体に突設された圧入用突条３とから構成されている。

圧入用突条３は、その突出先端部が、その先端が後述する陽極材設置用の長溝１１の開口部幅、即ち長溝開口部の該長溝１１の長さ方向と直行するする向きの寸法と略同じ幅に形成され、基端側の両側面には断面が先細りのテーパ状をなし、その先端がフランジ２側に傾斜された複数の逆止めひれ状部４が左右対称な配置に一体に形成されている。この左右の逆止めひれ状部４，４の先端部間の幅が、前記陽極材設置用の長溝１１の幅より大きく形成されている。

フランジ２の両翼部２ａ，２ａは、表面が水平に形成され、裏面は両翼部先端側が厚くなる方向に傾斜したテーパ面２ｂ，２ｂとなっている。即ち、裏面は、両先端側が水平よりやや下向きに傾斜した形状となっている。

また、フランジ２の表面の幅方向中央部分には、長さ方向に向けた細溝５が形成されている。この細溝５は、フランジ２の表面から圧入用突条３の中間高さ位置に至る深さに形成されている。

更にフランジ２の両翼部２ａ，２ａの裏面には予め両面粘着テープ６を貼着させることにより粘着財層を被着させおく。

次に、上述の如き長溝開口部閉鎖具１を使用した本発明の鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用電極設置方法の一例について説明すると、図２に示すように電気防食処理を施そうとする鉄筋コンクリート構造物１０の表面に、陽極材設置用の長溝１１を形成する。この長溝の形成は、前述した従来技術と同様の方法によって切削形成する。

次いで、この長溝１１内に陽極材１２を挿入し、例えば図に示す如き断面Ｃ型の弾性保持具１３を使用して長溝１１内から脱落しないように保持させる。然る後、前述した長溝開口部閉鎖具１をそのフランジ２の両翼部裏面に両面粘着テープ６を貼着した状態で、その圧入用突条３を長溝１１の開口部に、フランジ２の裏面が構造物１０の表面に密着するまで圧入し、フランジ２の裏面を両面粘着テープ６による粘着材層により鉄筋コンクリート構造物表面に被着させる。

この時、圧入用突条３は、その両側面の逆止めひれ状部４が圧入用突条根元側に寝かされる方向に押しつぶされ、且つ圧入用突条３が全体が圧縮されて長溝１１の開口部に圧入されることとなるが、フランジ２１の上面に細溝５が形成されているため、この細溝５が狭められる方向に変形されることによって初期変形が容易になされ、図２に示すように、細溝４の開口部が閉じられるまで変形されると、変形の際の反力が大きくなって細溝４の内面と圧入用突条３の側面との摩擦力が大きいものとなる。

また、これによって両翼部２ａ，２ａの底面は、鉄筋コンクリート構造物１０の表面と平行な角度にまで変形され、その裏面の両面粘着テープ６により鉄筋コンクリート構造物１０の表面に貼着される。この両面粘着テープ６の貼着力と圧入用突条３側面と長溝内面との摩擦力によって長溝開口部閉鎖具１が剥れ止めされ、長溝１１開口部の閉鎖状態が維持される。

このようにして長溝開口部閉鎖具１をもって長溝１１の開口部を閉鎖した後、長溝１１の適宜位置に充填材注入パイプ１５を連通させ、圧入用ポンプ１６を使用して長溝１１内へ無収縮モルタル、セメントミルク等のセメント系固化材からなる充填材１７を注入する。

充填材１７の注入後、その固化を待って、長溝開口部閉鎖具１を除去する。この除去に際しては、両面粘着テープ６による粘着力に対しては、これを強制的に剥離するものであるが、細溝４の互いに接触している開口縁部５ａをカッタにて図２中仮線で示す切断線ａのように切断する。これによって圧入用突条３の圧縮に対する反力が小さくなり、容易に長溝内から抜き取ることができることとなる。

このようにして、充填材の固化後に長溝開口部閉鎖具１を除去することにより充填材表面を大気に開放することととなり、陽極材から発生するガスが大気に放出されることとなる。

尚、上述の両実施例において、フランジ裏面に両面粘着テープを貼着することにより粘着材層を被着させているが、フランジ裏面と鉄筋コンクリート構造物表面との間には接着剤層を介在させて両者を密着させても良く、この場合には、フランジ裏面又は鉄筋コンクリート構造物表面に接着剤を塗布して両者間を密着させる。

この例の長溝開口部閉鎖具１は、一例として全体が合成樹脂材からなる弾性材をもって形成されたものを使用しているが、他のゴム状弾性材等、コンクリート構造物の長溝内に押し込んだ状態で該長溝内に充填材を注入する際に、その注入圧に抗して長溝開口部を閉鎖できる弾性力がある材料であればよい。

接着剤層又は粘着材層に使用する接着剤又は粘着剤は、長溝開口部閉鎖具１に対して接着又は粘着し、且つコンクリート構造物表面に密着して長溝開口部閉鎖具１との隙間を塞ぐことができる性質のものであればよい。

次に、本発明に係る長溝開口部閉鎖具の第二実施例を図４、図５について説明する。尚、前述した第一実施例と同じ部分には同じ符号を付して重複説明を省略する。

この例の長溝開口部閉鎖具２０においては、その平板状をしたフランジ２の裏面中央の圧入用突条２１が、先端部両側面に、先端部分を先細り状とするテーパ面２２を有し、根元部分の両側面が互いに平行な形状をした形状となっている。

この圧入用突条２１は、その根元部分即ち根元部分の幅が前述した後述する陽極材設置用の長溝１１の幅より大きく形成され、これが長溝１１内への圧入部となっている
この長溝開口部閉鎖具２０の使用に際しては、図５に示すように、圧入用突条２１をコンクリート構造物１０の長溝に押し込む。この時、圧入用突条２１の根元部分の幅（厚さ）が、長溝１１の幅より大きく形成されているため、その差だけ圧入用突条２１が圧縮されて長溝１１の開口部に圧入されることとなるが、フランジ２１の上面に細溝５が形成されているため、この細溝５が狭められる方向に変形されることによって初期変形が容易になされ、図５に示すように、細溝５の開口部が閉じられるまで変形されると、変形の際の反力が大きくなって細溝５の内面と圧入用突条２１の側面との摩擦力が大きいものとなる。

本発明の第一実施例に使用する長溝開口部閉鎖具の一例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。 本発明の第一実施例における長溝内に充填材を注入した状態の断面図である。 同上の充填材注入工程を示す断面図である。 本発明の第二実施例に使用する長溝開口部閉鎖具の一例を示すもので、（ａ）は平面図、（ｂ）は底面図である。 本発明の第二実施例における長溝内に充填材を注入した状態の断面図である。

１ 長溝開口部閉鎖具
２ フランジ
２ａ 翼部
２ｂ テーパ面
３ 圧入用突条
４ 逆止め用ひれ状部
５ 細溝
５ａ 開口縁部
６ 両面粘着テープ
１０ 鉄筋コンクリート構造物
１１ 陽極材設置用の長溝
１２ 陽極材
１３ 弾性保持具
１５ 充填材注入パイプ
１６ 圧入用ポンプ
１７ 充填材
２０ 長溝開口部閉鎖具
２１ 圧入用突条
２２ テーパ面
ａ 切断線

Claims (5)

1. 鉄筋コンクリート構造物の表面に陽極材設置用の長溝を形成し、該長溝内に陽極材を挿入し、該長溝内にセメント系固化材からなる充填材を注入することにより前記陽極材を埋設する鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用電極設置方法において、
   前記長溝の開口部の該長溝長さ方向に直行する向きの幅より広い幅で、かつ該長溝の長さ方向に長い平板状をしたフランジの裏面中央に、前記長溝の開口部に圧入することによって抜け止めされる圧入用突条を一体に有するゴム状の弾性材によって形成された長溝開口部閉鎖具を使用し、
   該長溝開口部閉鎖具の前記圧入用突条を、前記長溝内に陽極材を挿入した後該長溝の開口部に圧入させるとともに前記フランジの裏面を粘着材層又は接着剤層を介して鉄筋コンリート構造物表面に密着させることにより該長溝開口部を閉鎖し、
   しかる後前記長溝内に充填材を注入し、該充填材の固化後に前記長溝開口部閉鎖具を除去することを特徴としてなる鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用電極設置方法。
2. 前記長溝開口部閉鎖具は、フランジ表面の幅方向中央位置から前記圧入用突条内に至る深さの細溝が長さ方向に連続して形成され、かつ前記フランジ下面は、両側縁部側が下向きに傾斜したテーパ状に形成されたものを使用することを特徴としてなる請求項１に記載の鉄筋コンクリート構造物に対する電気防食用電極設置方法。
3. 全体がゴム状の弾性材によって形成され、
   陽極材設置用の長溝の長さ方向に長い細長の平板状をしたフランジと、該フランジの裏面中央にその長さ方向に連続した圧入用突条とを一体に有し、
   前記フランジの表面に、その幅方向中央位置から前記圧入用突条内に至る深さの細溝が長さ方向に連続して形成され、
   かつ前記フランジの下面は、両側縁部側が下向きに傾斜したテーパ状に形成され、
   前記圧入用突条を鉄筋コンクリート構造物の表面に形成された陽極材設置用の長溝の開口部に圧入される電気防食用電極設置長溝開口部閉鎖具。
4. 前記圧入用突条は、その突出先端部が、その先端が前記陽極材設置用の長溝の長さ方向に直行する向きの開口部幅より細い幅に形成され、該圧入用突条の両側面には、該圧入用突条の長さ方向に直行する向きの断面が先細りのテーパ状をなし、その先端が前記フランジ側に傾斜された逆止めひれ状部が１又は複数一体に形成され、該逆止めひれ状部が、押し倒されて前記長溝開口部に圧入されるようにしてなる請求項３に記載の電気防食用電極設置長溝開口部閉鎖具。
5. 前記圧入用突条は、その突出先端部が、前記陽極材設置用の長溝の長さ方向に直行する向きの開口部幅より細い幅となる先細りテーパ状に形成され、基端側の幅が前記開口部幅より大きい長溝内圧入部となっている請求項３に記載の電気防食用電極設置長溝開口部閉鎖具。
   

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