JP5688937B2 - 修復パネル - Google Patents

Description

本発明は、塩害などによって損傷を受けた道路，橋梁，トンネルなどのコンクリート構造物を修復するための修復パネルに関する。

道路、橋梁、トンネルなどのコンクリート構造物では、凍結防止剤の散布や塩害などによってこれらのコンクリート構造物の表面から塩化物イオンが侵入し、コンクリート構造物の内部の鉄筋などの鋼材が腐食してその膨張圧によりコンクリートに、例えば、ひび割れ、浮きが生じたりし、その結果、コンクリートが剥離したり、損傷したりすることがある。このようなコンクリート構造物の剥離損傷は、放置するとコンクリート片が脱落して事故や災害につながる虞がある。

このため、従来から、例えば、特許文献１に示されるように、損傷したコンクリート部分をはつり、除去した後、はつり箇所に型枠を設け、はつり箇所と型枠で囲まれた部分に断面修復用コンクリート（グラウトモルタル）を充填して修復が行われている。

具体的には、特許文献１は、塩害によって損傷したコンクリート構造物の表面をはつった後、このはつり箇所の周囲に型枠を組み立て、型枠とコンクリート構造物との隙間に、亜硝酸塩を含有するグラウト若しくはモルタルからなる無収縮材料を充填してコンクリート構造物の補強を行う方法である。

この特許文献１に示す、現場で型枠を組み立てながらコンクリート構造物の補強を行う方法は、現場での型枠の組み立て作業が必要であるため厄介である。

そこで、近年、現場での作業効率を更に改善するためプレキャストされたコンクリートパネルを用いる方法が提案されており、例えば、特許文献２には、プレキャストコンクリート製の柱壁部材の提案がある。

この特許文献２は、柱部と壁部とを有し、柱部には上下方向に縦鋼材が貫通される貫通孔が設けられたプレキャストコンクリート部材を用いるもので、予め工事床面の所定位置に縦鋼材を配設し、この縦鋼材をプレキャストコンクリート部材の貫通孔に挿通し、プレキャストコンクリート部材を複数重ねて用いるものである。

特開２００４−５２４１３号公報 特開２０１０−１５６１８３号公報

しかし、この特許文献２のプレキャストコンクリート部材を用いた工事では、作業するコンクリート面に予め縦鋼材を多数立設しておかなければならず、手間がかかり、更に、この立設した多数の縦鋼材をプレキャストコンクリート部材に設けた多数の貫通孔に同時に挿入しなければならず、この作業はかなり厄介な作業である。

従って、このプレキャストコンクリート部材を用いる方法も作業効率が悪い。

本発明は、所要の強度を有しながら薄肉化が達成され、かさばらず、取り扱いが容易にして作業性に優れた修復パネルを提供することを目的とする。

添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。

コンクリート構造物１の損傷した部位をはつり取ることで現出するはつり部２に、モルタル等の充填材３を介して設けられるコンクリート製の修復パネル20であって、下記の構造の配筋６が内部に埋設されていることを特徴とする修復パネルに係るものである。
記
複数の縦材４及び横材５が平面格子状に固着され、また、螺旋溝７が形成された径大な螺子棒10が前記縦材４若しくは前記横材５に平行に設けられており、更に、前記螺子棒10の両端部夫々には孔12を有する固定部材11が設けられている構造の配筋。

また、請求項１記載の修復パネルにおいて、固定部材11には取付部15が設けられ、この取付部15はこの修復パネルの裏面から突出せしめられ、この修復パネルは前記取付部15により前記コンクリート構造物１に固定されるものであることを特徴とする修復パネルに係るものである。

また、請求項１，２いずれか１項に記載の修復パネルにおいて、前記螺子棒10の一方の端部は、この修復パネルの周面から突出せしめられていることを特徴とする修復パネルに係るものである。

また、請求項３記載の修復パネルにおいて、前記螺子棒10の他方の端部は、この修復パネルの周面から没入せしめられ、この没入部分には雌螺子孔14が設けられていることを特徴とする修復パネルに係るものである。

また、請求項１〜４いずれか１項に記載の修復パネルにおいて、前記螺子棒10は、鋼材，ステンレス若しくは繊維強化プラスチックで形成されていることを特徴とする修復パネルに係るものである。

また、請求項１〜５いずれか１項に記載の修復パネルにおいて、前記固定部材11はエキスパンドメタルであることを特徴とする修復パネルに係るものである。

また、請求項１〜６いずれか１項に記載の修復パネルにおいて、この修復パネルは横方向に連設されるものであり、この修復パネルの周面には凹溝16が設けられ、隣接する修復パネル同士は前記凹溝16に設けられるシール材17を介して連設されるものであることを特徴とする修復パネルに係るものである。

また、請求項１〜７いずれか１項に記載の修復パネルにおいて、この修復パネルの裏面は目荒らしされ凹凸が形成されていることを特徴とする修復パネルに係るものである。

また、請求項１〜８いずれか１項に記載の修復パネルにおいて、前記縦材４及び前記横材５は、鋼材，ステンレス若しくは繊維強化プラスチックで形成されていることを特徴とする修復パネルに係るものである。

また、請求項１〜９いずれか１項に記載の修復パネルにおいて、この修復パネルのコンクリート８は、水，セメント，骨材及び混和材料が練合わされてなり、前記混和材料として、界面活性作用を奏する混和剤，膨張剤及びポリプロピレン繊維が混合されていることを特徴とする修復パネルに係るものである。

本発明は上述のように、平面格子状の配筋に、螺旋溝が形成されている縦材，横材若しくは螺子棒を設けたから、配筋がコンクリートと強固に結合されることになり、所要の強度を有しながら薄肉化が達成され、従って、かさばらず、取り扱いが容易で、損傷したコンクリート構造物の修復作業を速やか且つ効率的に行える修復パネルとなる。

本実施例に係る修復パネルの配筋の構成の説明図である。 本実施例に係る修復パネルの要部の説明図である。 本実施例に係る修復パネルの外観図（正面）である。 本実施例に係る修復パネルの外観図（裏面）である。 本実施例に係る修復パネル同士の連結状態の説明図である。 本実施例に係る修復パネルの上部固定部の説明図である。 本実施例に係る修復パネルを用いた工事の説明図である。 本実施例に係る断面修復を行うはつり部の説明図である。 本実施例に係る修復パネルの下部定着部の説明図である。 本実施例に係る修復パネルの取付け時の状態の説明図である。 本実施例に係る修復パネルの取付け後の状態の説明図である。 本実施例に係る修復パネルを用いた修復後の状態の説明図である。

少なくとも一つの縦材４，横材５若しくは螺子棒10に螺旋溝７が形成されていると、コンクリート８と螺旋溝７とが噛み合った状態になり、螺旋溝７が形成された縦材４，横材５若しくは螺子棒10とコンクリート８との結合が強固となって配筋６が補強され、剛性のある修復パネルとなる。

即ち、螺旋溝７によって配筋６とコンクリート８の結合が強固となって剛性を高めることができるため、十分な断面強度を有しながら薄板の形成が可能になり、よって、コンクリート構造物１の損傷した部位をはつり取ることで現出するはつり部２に、モルタル等の充填材３を介して本発明の修復パネルを設けるだけで、損傷したコンクリート構造物の修復作業を速やか且つ効率的に行えることになり、更に、この修復パネルは十分な断面剛性を備えながらパネル状でかさばらないため、運搬や取り扱いが容易となる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例の修復パネル20は、例えば、図７のようにトンネル21内に設けられている監視員の通路側壁部22におけるコンクリートの損傷箇所の修復作業に用いられる。尚、この通路側壁部22が請求項におけるコンクリート構造物１である。

本実施例の修復パネル20は、コンクリート構造物１に生じた浮きや剥離等の損傷した部位をはつり取った後、このはつり部２を修復するために、予め製造されて現場にトラック23等で搬入され、吊下げて、はつり部２に近接状態で対置させて現場の床面に立設し、コンクリート構造物１に固定した後、はつり部２とこの修復パネル20との間にモルタル等の充填材３を注入し、修復現場にそのまま固定して残置されるものであり、通路側壁部22に沿って一枚以上の修復パネル20を横方向に連設して用いる。

詳細には、修復パネル20は、複数の縦材４及び横材５が平面格子状に固着された配筋６が内部に埋設され、配筋６の少なくとも一つの縦材４若しくは横材５に螺旋溝７が形成されているか、縦材４若しくは横材５とは別個に螺旋溝７が形成された径大な螺子棒10が縦材４若しくは横材５に平行に設けられたものか、図示したように１つの縦材４の代わりに螺旋溝７が形成された径大な螺子棒10を設けたものである。螺旋溝７はコンクリート８との強固な結合という観点から、全長に形成されていることが望ましい。

また、縦材４、横材５及び螺子棒10は、防錆処理された鋼材，ステンレス若しくは繊維強化プラスチックで形成した円柱棒材である。

繊維強化プラスチックの場合、ガラス繊維でも炭素繊維でもよく、いずれも鋼材より優れた剛性を有すものとなる。

配筋８は、前述した円柱棒状の縦材４、横材５及び螺子棒10が平面格子状に配設されて固着されたものである。

螺子棒10は、この平面状格子を形成する他の縦材４及び横材５に比しやや径大であり、縦材４と平行にこの平面状格子の左右寄り二カ所に固着されている。

この縦材４，横材５及び螺子棒10で形成される格子間隔は略等間隔に形成され、この配筋６によって、修復パネル20の面方向の強度（断面剛性）を均等に高め、更に螺子棒10によって特に前後方向へ曲がり難くしている。

尚、使用する螺子棒10の本数は、修復パネル20の大きさ及び必要とする断面剛性の値により適宜に設定すればよい。

また、螺子棒10の一方の端部は、修復パネル20の周面から突出せしめられ、また、螺子棒10の他方の端部は、この修復パネルの周面から没入せしめられ、この没入部分には雌螺子孔14が設けられている。

詳細には、本実施例では、螺子棒10の両端部にやや長尺の貫通ナット28・29が夫々螺着されている。具体的には、螺子棒10の一方の端部には、この端部が突出した状態で貫通ナット28が固定され、また、螺子棒10の他方の端部には貫通ナット29が途中まで螺入された状態で固定されている。

また、貫通ナット28を螺着した螺子棒10の一方の端部は修復パネル20の周面から突出され、この端部が後述の下部定着部30の挿入孔27に挿入される取付足24として機能するように構成されている。

また、貫通ナット29は、端面のみが露出するように修復パネル20に設けられている。この貫通ナット29の他端は螺子棒10が螺着されずに中空部が形成された状態であり、この貫通ナット29が上述の雌螺子孔14を形成する。

本実施例では、この雌螺子孔14は、修復パネル20を吊下げる吊下げフックの螺着部を螺入できるように構成されている。

また、この雌螺子孔14は、貫通ナット29の一端部の内径を取付足24の径より大きく設定して、他の修復パネル20の取付足24を挿入することで複数の修復パネル20を上下縦方向に連設できる構成である。

更に、この貫通ナット28・29には、夫々、孔12を有する固定部材11が設けられている。この固定部材11は板材に孔12として網目若しくは多数の小穴が形成されたものであり、コンクリート８と配筋６との一体性を高めるものである。

この固定部材11に形成された孔12として設けられた網目若しくは多数の小穴によって、コンクリート８との結合が強固になると共に、固定部材11を板状とすることによって螺子棒10の端部に加わった応力がコンクリート８のなかに分散され、或いは、修復パネル20のコンクリート８に加わった応力がこの固定部材11によって緩和されて螺子棒10に加わるため、螺子棒10とコンクリート８との乖離が低減されて修復パネル20の周縁部の割れを可及的に防止できることになり、修復パネル20を保護できることになる。

尚、本実施例の固定部材11はエキスパンドメタルである。

本実施例は、配筋６に螺子棒10を２本配しただけで、修復パネル20の上部側面方向からの圧力に対する強度が高まって十分な断面剛性を得ることができると共に、修復パネル20を薄板に形成することが可能となる。

また、配筋８には修復パネル20の取付部15としてボルト15が設けられ、このボルト15が修復パネル20の裏面から突出され、このボルト15により修復パネル20をコンクリート構造物１に固定するようにしている。

本実施例では、このボルト15は、螺子棒10に設けられた上部側の固定部材11上に設けられ、修復パネル20の裏面に突出すように構成されている。修復パネル20の上部位置にボルト15を設けると、修復パネル20を後述する下部定着部30に設けて、このボルト15に鋼材若しくは鋼線などの取付部材を取り付けてコンクリート構造物１に固定し、コンクリート構造物１のはつり部との間にモルタルを注入する際、安定且つ確実、強固に固定できることになる。

この修復パネル20は、所定の大きさの矩形状の堰板に前記配筋８を配設して、所定のコンクリート８を注入して製造される。

このコンクリート８は、水，セメント，骨材，混和材料が夫々所定量練合わされてなり、混和材料として、界面活性作用を奏する混和剤，膨張剤及びポリプロピレン繊維が混合されている。

詳細には、水は、地下水であり、セメントは、普通ポルトランドセメントであり、骨材は細骨材として陸砂及び粗骨材として砕石を含み、骨材の最大寸法は、最大１０ｍｍである。また、このコンクリート８の充填性を向上するために、流動性の高い配合とし、また、強度を上げるためにセメントを富配合すると共に、水／セメント比を低減するために、混和剤として高性能ＡＥ減水剤を配合する。また、硬化収縮を小さくするために混和材として、膨張剤を配合し、更に、ひび割れ抵抗性や靭性を保持させるためにポリプロピレン繊維を混入している。

また、この堰板から螺子棒10の端部を突出させることで取付足24が形成される。

また、矩形に配置された堰板を、内側にＶ字状に変形させることで、修復パネル20にＶ字状の凹溝16を形成している。凹溝16は、修復パネル20同士を隣接させた場合、この凹溝16にシール材17を挟むことで、モルタル等の充填材３を充填しても、この充填材３が修復パネル20間の隙間から漏れ出ないようにするものである。

本実施例では、修復パネル20を横方向に連設させるため、凹溝16を左右側面にのみ形成したが、縦方向に連設する場合には、凹溝16を上下面にも形成する。

また、この修復パネル20の裏面26は、目荒らしされて任意形状の凹凸が形成されている。

この凹凸状の目荒らしは、配筋６を堰板に入れてコンクリート８を打設後、表面に凝結遅延剤を噴霧し、脱型後に高圧洗浄して形成したものである。このように目荒らしを形成することによって、修復パネル20の裏面26を修復するコンクリート構造物１に対置させて近接させ、修復パネル20とコンクリート構造物１とはつり部２の間にモルタル３を充填し固化した際、この目荒しされて生じた凹凸にモルタル３が充填されることで修復パネル20とモルタル３とが強固に結合して修復パネル20とコンクリート構造物１との結合が確実に強固になる。

次に、以上の修復パネル20を用いてコンクリート構造物１の修復を行う方法を図８〜図１２を参照して説明する。

コンクリート構造物１の修復箇所をはつり後（図８参照）、コンクリート構造物１の近傍床面の所定位置に修復パネル20を立設する下部定着部30を設ける（図９参照）。この下部定着部30は、修復場所の近傍床面にシリコーン系のシール材31を囲繞状態で設け、このシール材31で囲繞された部分にモルタル32を堆積し固化させ、次いで、このモルタル32に修復パネル20の下端に突設させた取付足24が挿入される挿入穴27を設けたもので、この下部定着部30により修復パネル20を所定の位置及び高さに配置する。

次いで、修復パネル20の雌螺子孔14に吊下フック35を螺着し、この吊下フック35を用いて修復パネル20を吊下げながら修復箇所の下部定着部30に降ろし（図１０参照）、この下部定着部30の挿入穴27に修復パネル20の取付足24を挿入して修復パネル20を下部定着部30の上に載置し、続いて、コンクリート構造物１の修復箇所に修復パネル20の上部を固定する上部固定部33（コンクリート構造物１にボルトを穿設したもの）を設け、この上部固定部33と修復パネル20のボルト15とをＬ型アングル鋼板34を用いて連結固定する（図１１参照）。この修復パネル20と上部固定部33との固定はＬ型アングル鋼板34以外の形状でも、鋼線でもよく、修復箇所の状況によって適宜に変更可能である。

次いで、この修復パネル20で囲まれたコンクリート構造物１のはつり部２及び上部固定部33にモルタル３を充填し、所定時間を経て固化させることでコンクリート構造物１のはつり箇所を修復する（図１２参照）。

また、複数個の修復パネル20を必要とする場合には、予め、下部定着部30を延長して設けておき、修復パネル20同士を横方向に配設できるようにする。また、この際、隣接する修復パネルの側面の凹溝16に、断面が正方形若しくは円形のシール材17を挟持させ、修復パネル20間の間隙から充填材３としてのモルタルの漏出を防止する。

以上の本実施例は、少なくとも一つの縦材４，横材５若しくは螺子棒10に螺旋溝７が形成されていると、コンクリート８と螺旋溝７とが噛み合った状態になり、螺旋溝７が形成された縦材４，横材５若しくは螺子棒10とコンクリート８との結合が強固となって配筋６が補強され、剛性のありながら薄肉化が達成され、パネル状でかさばらないため、運搬や取り扱いが容易で作業性に優れた修復パネルとなる。

即ち、螺旋溝７によって配筋６とコンクリート８の結合が強固となって剛性を高めることができるため、十分な断面強度を有しながら薄板の形成が可能になり、よって、コンクリート構造物１の損傷した部位をはつり取ることで現出するはつり部２に、モルタル等の充填材３を介して本発明の修復パネルを設けるだけで、損傷したコンクリート構造物の修復作業を速やか且つ効率的に行えることになる。

更に、上述のように構成した修復パネル20をコンクリート構造物１のはつり部の近傍に下部定着部30を設けた後、修復パネル20の裏面をコンクリート構造物１のはつり部に対向させた状態で修復パネル20を下部定着部30上に載置し、修復パネル20の上部をコンクリート構造物１に設けた上部固定部33に固定し、次いで、修復パネル20とコンクリート構造物１との間に充填材３を充填し、所定時間放置すれば、修復パネル20はコンクリート構造物１に強固に固定されて一体化されてコンクリート構造物１が修復されることになる。

本実施例の修復パネル20を用い上述のようにしてトンネル21内の監視員通路側壁部22の断面修復工事を行った結果、資材費を低減すると共に、工期を半減できて、極めて効率的な修復工事を行えることを確認した。

１ コンクリート構造物
２ はつり部
３ 充填材
４ 縦材
５ 横材
６ 配筋
７ 螺旋溝
８ コンクリート
10 螺子棒
11 固定部材
12 孔
14 雌螺子孔
15 取付部
16 凹溝
17 シール材
20 修復パネル

Claims (10)

1. コンクリート構造物の損傷した部位をはつり取ることで現出するはつり部に、モルタル等の充填材を介して設けられるコンクリート製の修復パネルであって、下記の構造の配筋が内部に埋設されていることを特徴とする修復パネル。
   記
   複数の縦材及び横材が平面格子状に固着され、また、螺旋溝が形成された径大な螺子棒が前記縦材若しくは前記横材に平行に設けられており、更に、前記螺子棒の両端部夫々には孔を有する固定部材が設けられている構造の配筋。
2. 請求項１記載の修復パネルにおいて、固定部材には取付部が設けられ、この取付部はこの修復パネルの裏面から突出せしめられ、この修復パネルは前記取付部により前記コンクリート構造物に固定されるものであることを特徴とする修復パネル。
3. 請求項１，２いずれか１項に記載の修復パネルにおいて、前記螺子棒の一方の端部は、この修復パネルの周面から突出せしめられていることを特徴とする修復パネル。
4. 請求項３記載の修復パネルにおいて、前記螺子棒の他方の端部は、この修復パネルの周面から没入せしめられ、この没入部分には雌螺子孔が設けられていることを特徴とする修復パネル。
5. 請求項１〜４いずれか１項に記載の修復パネルにおいて、前記螺子棒は、鋼材，ステンレス若しくは繊維強化プラスチックで形成されていることを特徴とする修復パネル。
6. 請求項１〜５いずれか１項に記載の修復パネルにおいて、前記固定部材はエキスパンドメタルであることを特徴とする修復パネル。
7. 請求項１〜６いずれか１項に記載の修復パネルにおいて、この修復パネルは横方向に連設されるものであり、この修復パネルの周面には凹溝が設けられ、隣接する修復パネル同士は前記凹溝に設けられるシール材を介して連設されるものであることを特徴とする修復パネル。
8. 請求項１〜７いずれか１項に記載の修復パネルにおいて、この修復パネルの裏面は目荒らしされ凹凸が形成されていることを特徴とする修復パネル。
9. 請求項１〜８いずれか１項に記載の修復パネルにおいて、前記縦材及び前記横材は、鋼材，ステンレス若しくは繊維強化プラスチックで形成されていることを特徴とする修復パネル。
10. 請求項１〜９いずれか１項に記載の修復パネルにおいて、この修復パネルのコンクリートは、水，セメント，骨材及び混和材料が練合わされてなり、前記混和材料として、界面活性作用を奏する混和剤，膨張剤及びポリプロピレン繊維が混合されていることを特徴とする修復パネル。

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