JP5512342B2 - コンクリート構造物の補強兼用防食方法とその構造 - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート構造物の補強兼用防食方法とその構造に関するものである。

従来、海岸線の様な塩害若しくは中性化が予想される厳しい腐食環境下にある橋梁若しくは桟橋を形成するコンクリート構造物においては、鉄筋の腐食を防ぐために電気防食工法が知られており、例えば、特許文献１に記載のような方法が知られている（図３（Ａ），（Ｂ）参照）。これは、繊維強化樹脂とされる複数の補強筋を格子状に配置して形成されるＦＲＰ格子材１１と、電気防食電極１２とを一体化して形成して、これをコンクリート構造物１０の下に、支保工などを組んで設置して、セメントモルタル１０ａを打設することで埋設したものである。また、地震力や上載荷重などの外力増加によって補強する必要のあるコンクリート構造物の補強に関しては、特許文献２に記載され及び図４に示すように、コンクリート表面をカッターで切断後、所定の位置までコンクリートを撤去し（図４（Ａ））、超高圧水を噴射して鉄筋を損傷することなく所定深度まで削孔し（図４（Ｂ））、当該孔に補強芯材を挿入しエポキシ樹脂などの充填材を充填する（図４（Ｃ））、補強完了後にコンクリート面にモルタルを打設する（図４（Ｄ））ことで、せん断耐力を向上させる補強工法が知られている。

特開２００７−０３９９９６号公報 特開２００８−１１５５８４号公報

しかし、従来のコンクリート構造物の防食方法においては、鉄筋の防食と構造物の補強とを兼用する方法であるが、コンクリート構造物の死荷重が大きくなり、桟橋や橋梁では下部の基礎に影響することが懸念される。また、コンクリート構造物の下面への施工であって、支保工や足場が必要となり工期が長期化すると共にコストが嵩むことになる。桟橋の場合では、潮位によって作業時間が制限されることになり、工期が伸びることにもなる。また、防食と補強とを別途に施工すると、手間が掛かり工費も嵩むが、これを単に兼用して行っても、陽極材の近くに鉄筋を配置すると、その鉄筋に防食電流が多く流れて均一な防食が行えなくなる。本発明に係るコンクリート構造物の補強兼用防食方法とその構造は、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係るコンクリート構造物の補強兼用防食方法の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、コンクリート構造物の上表面側から孔を所要深さにて穿孔し、前記孔の略中心部にせん断力の一部を負担すべく太径にした陽極棒を挿入し、前記陽極棒の周囲に非導電性の補強材を前記孔に挿入し、前記孔の空間部に充填材を充填したことである。

前記充填材には、補強用の短繊維が適宜量混入されていることが好ましい。更に、陽極材は、防食する鉄筋に近い側の一端部を金属製の陽極材として、他の本体部には非導電性の部材としてその中に導電性材料を通すようにしたことも含むものである。

本発明に係るコンクリート構造物の補強兼用防食構造の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、コンクリート構造物の上表面側から所要深さで穿孔された孔に、せん断力の一部を負担すべく太径にした陽極棒が挿入され、該陽極棒の周囲に非導電性の補強材が囲堯して前記孔の周壁に沿って配設され、前記孔の空間部に充填材が充填されていることである。
また、前記充填材に、短繊維が混合されていることを含むものである。

本発明のコンクリート構造物の補強兼用防食方法とその構造によれば、コンクリート構造物の上から孔を削孔して施工するので、死荷重の増加がほとんど無い。従って、基礎への悪影響がない。また、コンクリート構造物の上側から穿孔して施工するので、支保工や足場の施工を行う必要が無く、工期が短縮されると共に、潮位による作業時間の制限も受けない工法となる。
補強工法と防食工法とを同一の工程で行うので、従来工法に比べて工費が抑えられる、など数々の優れた効果を奏するものである。

本発明に係るコンクリート構造物の補強兼用防食構造の斜視図（Ａ）と、その方法の手順を示す一部拡大断面図（Ｂ）とである。 同本発明のコンクリート構造物の補強兼用防食方法の手順を示す説明用の断面図（Ａ）と、同説明用の断面図（Ｂ）と、他の方法の説明用断面図（Ｃ）とである。 従来例に係るコンクリート構造物の防食方法の手順を示す斜視図（Ａ），（Ｂ）である。 従来例に係るコンクリート構造物の補強の手順を示す概略説明図（Ａ）〜（Ｄ）である。

本発明に係るコンクリート構造物の補強兼用防食方法は、図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、海岸に設けられるような桟橋等のコンクリート構造物１に適用されるものである。そして、その防食方法は、コンクリート構造物１の上表面にて施工されるものである。

まず、図１（Ｂ）に示すように、コンクリート構造物１の上表面側から、梁２にコンクリートコアカッター若しくはウォータージェットノズルから超高圧水を噴射して、孔３を所要深さにて穿孔する。前記コンクリートコアカッターで削孔すると、削孔面が平滑となって充填材との付着強度が低下するので、超高圧水による削孔の方が削孔壁面に凹凸が形成され充填材との付着強度が増すので好ましい。超高圧水の圧力・水量は削孔対象コンクリート構造物のコンクリート強度により適宜に設定する。符号６は梁２の梁主筋を示している。

前記孔３を所要深さで削孔した後、図１（Ｂ）および図２（Ａ）に示すように、前記孔３の略中心部にせん断力の一部を負担すべく太径にした陽極棒４を挿入する。この陽極棒４は、通常の防食に用いられる金属製の棒材に対して、せん断力の一部を負担させる分だけの径を増加させて太くさせたものである。

次に、図２（Ｂ）に示すように、前記陽極棒４の周囲に非導電性の補強材５を前記孔３に挿入する。この補強材５は、樹脂補強繊維複合材であるガラス繊維強化プラスチック材（ＦＲＰ材）若しくはメッシュ状の樹脂補強繊維複合材を円筒形にしたものである。この補強材５が非導電性なので防食電流がこの補強材５に短絡することが無く、メッシュ状にすること等で、陽極材（陽極棒４）から鉄筋（梁主筋６）へ流れる防食電流を阻害せず、せん断補強材として機能するものである。

その後、前記孔３の空間部に充填材を充填する。この充填材は、例えば、モルタル充填材である。こうして、コンクリート構造物１の上から、削孔して電気棒食用の陽極棒４を設置すると共に、この陽極棒４に、せん断補強筋としての作用を兼用させるものである。

第２実施例では、第１実施例における前記充填材に、補強用の短繊維が適宜量混入されているものを使用するものである。この短繊維は、例えばＰＶＡ繊維等の補強効果を持つ短繊維である。このような短繊維を多量に混入させたモルタルである高靱性繊維補強セメント複合材を充填材７としたものである。これにより、充填材７が、電気防食を阻害せず、ひび割れが生じた後も、充填材７が引張応力を負担でき、せん断補強材として機能するものである。

第３実施例として、陽極材４は、防食する鉄筋（梁鉄筋６）に近い側の一端部を金属製の陽極材として、他の本体部としては非導電性の部材、例えば棒状のＦＲＰ筋として、その本体部の中に導電性材料を通すようにするものである。このようにすることで、軽量な陽極材となって死荷重が一層軽減され、その製造コストも低減される。

第４実施例として、前記補強材５として、非導電性の棒状ＦＲＰ筋を複数本用意して、これを孔３の中で陽極材４の周囲に縦に配置するようにして、全体として補強材５とすることもできる。メッシュ状の円筒形を形成するより簡単であり、作業性も良好になるばかりでなく、コストも低減させることができる。

本発明に係るコンクリート構造物の補強兼用防食方法とその構造は、防食を必要とする場合だけでなく補強も必要とするところに適宜採用して、施工性を向上させることができる。

１ コンクリート構造物、
２ 梁、
３ 孔、
４ 陽極材、
５ 補強材、
６ 梁主筋、
７ 充填材、
１０ コンクリート構造物、 １０ａ セメントモルタル、
１１ ＦＲＰ格子材、
１２ 電気防食電極。

Claims (5)

1. コンクリート構造物の上表面側から孔を所要深さにて穿孔し、
   前記孔の略中心部にせん断力の一部を負担すべく太径にした陽極棒を挿入し、
   前記陽極棒の周囲に非導電性の補強材を前記孔に挿入し、
   前記孔の空間部に充填材を充填したこと、
   を特徴とするコンクリート構造物の補強兼用防食方法。
2. 充填材には、補強用の短繊維が適宜量混入されていること、
   を特徴とする請求項１に記載のコンクリート構造物の補強兼用防食方法。
3. 陽極材は、防食する鉄筋に近い側の一端部を金属製の陽極材として、他の本体部には非導電性の部材としてその中に導電性材料を通すようにしたこと、
   を特徴とする請求項１乃至２のいずれかに記載のコンクリート構造物の補強兼用防食方法。
4. コンクリート構造物の上表面側から所要深さで穿孔された孔に、せん断力の一部を負担すべく太径にした陽極棒が挿入され、該陽極棒の周囲に非導電性の補強材が囲堯して前記孔の周壁に沿って配設され、前記孔の空間部に充填材が充填されていること、
   を特徴とするコンクリート構造物の補強兼用防食構造。
5. 充填材に、短繊維が混合されていること、を特徴とする請求項４に記載のコンクリート構造物の補強兼用防食構造。
   

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