JP6187738B2 - Sectional repair method for concrete structures - Google Patents

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Description

本発明は、劣化や破損等したコンクリート構造物の断面修復方法に関するものである。   The present invention relates to a method for repairing a cross section of a concrete structure that has deteriorated or broken.

従来より、橋梁構造物、建築構造物、港湾構造物、工場プラント、道路構造物等、各種コンクリート構造物において、劣化や衝撃等によるコンクリートの断面の欠損及び剥落した場合の修復や、中性化や凍害、塩害などの劣化因子を含んだ部分を除去した場合の断面修復を目的とした補修工法である断面修復工法が知られている。   Conventionally, in various concrete structures such as bridge structures, building structures, harbor structures, factory plants, road structures, etc., repair or neutralization when concrete cross-sections are lost or dropped due to deterioration or impact, etc. There is known a cross-section repair method that is a repair method for the purpose of cross-section repair when a portion including deterioration factors such as frost damage and salt damage is removed.

このようなコンクリート構造物において劣化や損傷を受けた部分(以下、総称して劣化部分とする)の断面を元の断面形状に復旧・修復する断面修復方法は、先ず、コンクリート構造物のうち劣化部分とその周囲部分を断面修復対象部分としてコンクリート躯体から除去する。具体的には、例えば特許文献1に示されるようなコンクリートカッタで露出しているコンクリート面(コンクリート表面)のうち断面修復対象部分の四方を囲むように直線的に切り込み、その後、電動ハンマーやウォータージェット等の専用機具を用いて断面修復対象部分をはつり(除去し)、劣化部分よりもコンクリート表面から奥方にある健全な部分を露出させる。次いで、除去した空間にモルタル等の断面修復材を充填することで、コンクリート構造物を元の断面形状に復旧・修復させることが可能である。   In such a concrete structure, the cross-section restoration method for restoring / repairing the cross section of a deteriorated or damaged portion (hereinafter collectively referred to as a deteriorated portion) to the original cross-sectional shape is first of all a deterioration in the concrete structure. The part and the surrounding part are removed from the concrete frame as a section to be repaired. Specifically, for example, a concrete surface (concrete surface) exposed by a concrete cutter as disclosed in Patent Document 1 is cut linearly so as to surround the four sides of the section to be repaired. Use a special device such as a jet to hang (remove) the section to be repaired, and expose the sound part behind the concrete surface rather than the deteriorated part. Next, by filling the removed space with a cross-sectional restoration material such as mortar, the concrete structure can be restored and restored to the original cross-sectional shape.

特開2010−247434号公報JP 2010-247434 A

ところで、断面修復を実施した部分(断面修復済み部分)にひび割れ(クラック)が発生することがある。   By the way, a crack (crack) may occur in the portion where the cross-sectional repair has been performed (the cross-section repaired portion).

クラックが発生する要因としては、例えば、断面修復材を充填した後の硬化時に、断面修復材自体の凝集力によって、断面修復済み部分のコーナー部分に応力が集中することが挙げられる。   As a factor that causes the crack, for example, stress is concentrated on the corner portion of the repaired portion of the cross section due to the cohesive force of the cross section repair material itself at the time of curing after filling the cross section repair material.

従来の断面修復工法は、図17(同図は、施工現場であるコンクリート橋梁C1を模式的に示す図15のa方向から見た模式図である)に示すように、角(コーナー)U32が略直角となる空間(断面修復対象部分を除去した空間)に断面修復材を充填して形成した断面修復済み部分U2Xのコーナー付近に応力が集中する。特に、断面修復材としてモルタルを用いた場合、モルタルの高い接着力によって周囲コンクリート(コンクリート躯体CF)との一体性を実現しているが、一方で、硬化に伴う凝集力とコンクリート躯体CFの拘束力によってモルタル自体に内部引張力が発生し、これが要因となってクラックが発生することも考えられる。   As shown in FIG. 17 (which is a schematic diagram viewed from the a direction in FIG. 15 schematically showing the concrete bridge C1 as a construction site), the conventional cross-sectional repair method has a corner (corner) U32 as shown in FIG. Stress concentrates in the vicinity of the corner of the section repaired portion U2X formed by filling the section repair material into a space (space from which the section repair target portion is removed) that is substantially perpendicular. In particular, when mortar is used as a cross-section restoration material, the mortar's high adhesive strength achieves integrity with the surrounding concrete (concrete frame CF). It is conceivable that an internal tensile force is generated in the mortar itself due to the force, which causes a crack.

また、断面修復工事を実施している場合にも、コンクリート構造物には外力や構造物自体の重力が作用して、コンクリート躯体CFに撓み変形や振動などの動きが発生し、特に、図15に示すようなコンクリート橋梁C1や橋桁等の断面修復工事は、車両通行中にも施工されるため、図16に示すように、コンクリート躯体CFには車両の通行に伴う撓み変形や振動などの動きが頻繁に連続して発生している。なお、図16では、コンクリート躯体CFであるコンクリート橋桁が車両の通行によって撓み変形している状態を誇張して示している。   Further, even when the cross-section repair work is being performed, external forces and the gravity of the structure itself act on the concrete structure, causing the deformation of the concrete frame CF such as deformation and vibration. Since the cross-section repair work such as the concrete bridge C1 and the bridge girder as shown in Fig. 16 is also carried out while the vehicle is passing, as shown in Fig. 16, the concrete frame CF moves such as bending deformation and vibration accompanying the passing of the vehicle. Frequently occur continuously. In FIG. 16, the state where the concrete bridge girder, which is the concrete frame CF, is bent and deformed by the passage of the vehicle is exaggerated.

このような条件下で施工される断面修復工事では、施工位置によってはかなり大きな変形や振動を伴いながら施工が行われることになり、硬化初期では断面修復材の材料強度が低いことも相俟って、コンクリート躯体CFの撓み変形や振動によって断面修復済み部分U2Xにクラックが発生し易い。特に、図17に示すように、断面修復済み部分U2Xのコーナー部分U32にクラックが生じ易い。図17には、断面修復済み部分U2Xのコーナー部分U32からクラックが発生する方向を模式的に示している。   In cross-section repair work performed under such conditions, depending on the construction position, the work will be carried out with considerable deformation and vibration, and the material strength of the cross-section repair material is low at the initial stage of curing. Thus, cracks are likely to occur in the repaired section U2X due to bending deformation and vibration of the concrete frame CF. In particular, as shown in FIG. 17, cracks are likely to occur in the corner portion U32 of the cross-sectional repaired portion U2X. FIG. 17 schematically shows a direction in which a crack is generated from the corner portion U32 of the cross-sectional repaired portion U2X.

また、これらのクラックから断面修復材U2(モルタル)の水分蒸発が発生し易くなるので乾燥収縮が進み、断面修復済み部分U2Xに新たなクラックが発生したり、図15の要部拡大模式図である図18に示すように、周辺のコンクリート(コンクリート躯体CF)と断面修復材U2の付着力が低下して、断面修復材U2とコンクリート躯体CFが剥離し易くなり、撓み変形や振動などのコンクリート躯体CFの動きにより断面修復材U2がコンクリート躯体CFから剥離したり、剥落する懸念がある。図18では、コンクリート躯体CFから剥離した状態にある断面修復材U2を破線で模式的に示している。   In addition, since the moisture evaporation of the cross-sectional repair material U2 (mortar) is likely to occur from these cracks, the drying shrinkage proceeds, and a new crack is generated in the cross-section repaired portion U2X. As shown in FIG. 18, the adhesive force between the surrounding concrete (concrete frame CF) and the cross-section repair material U2 is reduced, and the cross-section repair material U2 and the concrete frame CF are easily peeled off. There is a concern that the cross-section repair material U2 may be peeled off or peeled off from the concrete housing CF due to the movement of the housing CF. In FIG. 18, the cross-sectional repair material U2 in a state of being peeled from the concrete housing CF is schematically shown by a broken line.

また、特に車両通行量の多い橋梁や橋桁に対して断面修復工事を行った場合には、断面修復工事完了後においても、車の移動などによる外力によってコンクリート躯体CFに撓み変形や振動が生じ、例えば施工後数日で断面修復済み部分U2Xのうちコーナー部分U32にひび割れが発生することもある。これは、橋桁に作用する剪断力(図17で矢印に示す方向の剪断力)によって、断面修復済み部分U2Xの角を起点として引張応力が発生し、この引張応力度が断面修復材U2の引張強度を超えることに起因してクラックが発生するものと考えられる。   In addition, when cross-section repair work is performed for bridges and bridge girders that have a large amount of vehicle traffic, even after the cross-section repair work is completed, deformation and vibration occur in the concrete frame CF due to external forces due to movement of the car, For example, a crack may occur in the corner portion U32 in the portion U2X whose cross section has been repaired within a few days after the construction. This is because tensile stress is generated from the corner of the repaired portion U2X as a starting point by the shearing force acting on the bridge girder (shearing force indicated by the arrow in FIG. 17), and this tensile stress level is the tensile force of the sectional repairing material U2. It is considered that cracks occur due to exceeding the strength.

さらに、断面修復工事完了後において断面修復済み部分U2Xにクラックが発生すると、この部分からモルタルの水分が蒸発し、モルタルの水分蒸発が進むと断面収縮が起きて、長期的にはコンクリート躯体CFと断面修復材U2の付着力が低下する。その結果、断面修復工事完了後においても、断面修復材U2とコンクリート躯体CFが剥離し易くなり、撓み変形や振動などのコンクリート躯体CFの動きにより断面修復材U2がコンクリート躯体CFから剥離する事態も生じ得る(図18参照)。   Furthermore, if a crack occurs in the repaired section U2X after the section repair work is completed, the moisture in the mortar evaporates from this section, and as the moisture evaporation in the mortar proceeds, the section contraction occurs. The adhesive force of the cross-sectional repair material U2 is reduced. As a result, even after completion of the cross-section repair work, the cross-section repair material U2 and the concrete housing CF are easily peeled off, and the cross-section repair material U2 may be peeled off from the concrete housing CF due to the movement of the concrete housing CF such as bending deformation and vibration. Can occur (see FIG. 18).

断面修復工事に伴って生じるひび割れは、自己収縮、乾燥収縮、線膨張係数、静弾性係数、下地との付着性等の断面修復材の特性値や、その他に加重作用や施工の良否等が相互に関連して発生すると考えられ、断面修復工事のひび割れ抵抗性については、それらの要因を考慮して総合的に判断する必要がある。しかし、現状ではひび割れ発生のメカニズムについては十分に解明されていない。   Cracks caused by cross-section repair work include self-shrinkage, drying shrinkage, linear expansion coefficient, static elastic modulus, cross-section repair material characteristics such as adhesion to the substrate, and other factors such as weighting and construction quality. The crack resistance of the cross-section repair work needs to be comprehensively determined in consideration of these factors. However, at present, the mechanism of cracking has not been fully elucidated.

このような様々な要因に基づくクラックの発生を防止・抑制可能な断面修復方法を見出すべく、本発明者は鋭意研究を行い、従来の断面修復工法における以下の点に着目した。   In order to find a cross-sectional repair method capable of preventing and suppressing the occurrence of cracks based on such various factors, the present inventor has intensively studied and focused on the following points in the conventional cross-section repair method.

先ず、1点目は、断面修復対象部分の四方を周むようにコンクリートカッタなどでコンクリート表面CSに直線部分U31と角(コーナー)U32との組み合わせからなる切り込みU3を入れて、コンクリートの劣化部を除去した状態で形成される除去部分の開口形状がコンクリート表面CS側から見て略矩形状であり、このような除去部分に断面修復材U2を充填して形成した断面修復済み部分U2XのコーナーU32を起点にクラックが生じている点である(図17参照)。特に、コンクリートカッタで直線状にコンクリート表面CSに切り込みU3を入れると、はつり除去した後の除去空間におけるコーナーの外側には、図17に模式的に示すように、交差するL字形のカッタの切り込み跡U33が残存し、新たなクラックが発生する原因となり易い。   First, the first part is a cut portion U3 made of a combination of a straight line portion U31 and a corner (corner) U32 in the concrete surface CS with a concrete cutter or the like so as to go around the four sides of the section to be repaired. The shape of the opening of the removed portion formed in this state is substantially rectangular when viewed from the concrete surface CS side, and the corner U32 of the section repaired portion U2X formed by filling such a removed portion with the section repair material U2 is provided. The starting point is a crack (see FIG. 17). In particular, when a cut U3 is made on the concrete surface CS in a straight line with a concrete cutter, the cut of the intersecting L-shaped cutters is formed on the outside of the corner in the removal space after the suspension is removed, as schematically shown in FIG. The trace U33 remains and is likely to cause a new crack.

そして、2点目は、通常コンクリートカッタでコンクリート表面CSに切り込みU3を入れる際、コンクリート表面CSに対して略直角となる角度で切り込みU3を入れ、その切り込み角度θに沿ってコンクリートの劣化部を除去するため、除去した空間を規定する切り込み面(コンクリート表面CSから奥方へ向かう方向の面)が、コンクリート表面CSに対して略直角な面になり、そのような切り込み面に囲まれる空間(除去空間)に断面修復材U2を充填している点である(図18参照)。つまり、このような除去部分に断面修復材U2を充填すれば、コンクリート躯体CFと断面修復材U2の付着面(接触面)は、コンクリート表面CSに対して略直角な面になり、例えば断面修復材U2を充填して形成した断面修復済み部分U2Xにクラックが発生すると、この部分から断面修復材U2の水分が蒸発して、この水分の蒸発量に応じて断面収縮量も大きくなり、コンクリート躯体CFに対する断面修復材U2の付着力が低下し、コンクリート躯体CFから剥離し易くなる。そのような状態下においてコンクリート躯体CFに撓み変形や振動が生じれば、断面修復材U2が、コンクリート躯体CFとの接着面から剥がれる界面剥離現象が生じ、剥落する事態にも陥るおそれがある。   The second point is that when the cut U3 is made in the concrete surface CS with a normal concrete cutter, the cut U3 is made at an angle substantially perpendicular to the concrete surface CS, and the deteriorated portion of the concrete is cut along the cut angle θ. In order to remove, the cut surface that defines the removed space (the surface in the direction from the concrete surface CS toward the back) becomes a surface that is substantially perpendicular to the concrete surface CS, and is surrounded by such a cut surface (removal) The space is filled with the cross-sectional repair material U2 (see FIG. 18). That is, if such a removed portion is filled with the cross-section repair material U2, the adhesion surface (contact surface) between the concrete frame CF and the cross-section repair material U2 becomes a surface substantially perpendicular to the concrete surface CS. When a crack occurs in the repaired section U2X formed by filling the material U2, the moisture of the section repair material U2 evaporates from this section, and the amount of contraction of the section increases according to the amount of evaporation of the moisture. The adhesive force of the cross-sectional repair material U2 to the CF is reduced, and it becomes easy to peel from the concrete frame CF. If bending deformation or vibration occurs in the concrete housing CF under such a state, an interface peeling phenomenon occurs in which the cross-section repair material U2 is peeled off from the adhesive surface with the concrete housing CF, and there is a risk of falling off.

以上の点に着目し、本願発明者は、クラックの発生を防止・抑制できるとともに、断面修復材がコンクリート躯体から剥落する事態を防止・抑制可能なコンクリート構造物の断面修復方法を着想するに至った。   Focusing on the above points, the inventor of the present application has come up with a method for repairing the cross section of a concrete structure that can prevent or suppress the occurrence of cracks and prevent or suppress the situation where the cross-section repair material peels off the concrete frame. It was.

すなわち、本発明は、コンクリート構造物における断面修復対象部分を囲むようにコンクリート表面を切断手段によって略四角形状を基本形状として単一の略四角形状又は複数の略四角形を相互に連結させた形状に切り込み、この切り込みによって囲まれた部分を除去し、その除去した部分に断面修復材を充填することによって新たな断面を形成するコンクリート構造物の断面修復方法において、切り込みのうち辺に相当する直線部分を前記切断手段で切り込む際に、切り込み深さ方向に沿ったコンクリート表面に対する切り込み角度を、切り込み深さ方向における先端が切り込み深さ方向における基端よりも断面修復対象部分から離間するように、コンクリート表面に対して所定角度傾斜させるテーパ形状切り込み工程と、切り込みのうち角を切断手段で切り込む際に、角が部分円弧形状となるように切り込むアール形状切り込み工程とを含むことを特徴としている。   That is, according to the present invention, a concrete surface is formed into a shape in which a single substantially quadrangular shape or a plurality of substantially quadrangular shapes are connected to each other by using a cutting means on a concrete surface so as to surround a section to be repaired in a concrete structure. In a method for repairing a cross section of a concrete structure, in which a portion surrounded by the cut is removed and a new cross section is formed by filling the removed portion with a cross section repair material, a straight portion corresponding to the side of the cut Is cut with the cutting means so that the cutting angle with respect to the concrete surface along the cutting depth direction is such that the tip in the cutting depth direction is further away from the cross-section restoration target portion than the base end in the cutting depth direction. The taper-shaped cutting process that inclines at a predetermined angle with respect to the surface, and of the cutting The when cutting by the cutting means, corners is characterized by comprising a rounded shape cut process cuts so that partial arc shape.

ここで、本発明における「略四角形」とは、「略矩形」は勿論のこと、矩形以外の四角形(例えば平行四辺形や台形)も含む概念である。また、このような略四角形を基本形状とする本発明における「切り込み」には、単一の略四角形状のものと、複数の略四角形を相互に連結させた形状のもの、これら両方が包含される。切り込みが前者の形状(単一の略四角形状)である場合、この切り込み3は、例えば図1に示すように、4つの辺(直線部分)31と、4つの角(より具体的には辺同士が180度未満の角度で交差し得る4つの入隅)32とからなる。一方、切り込みが後者の形状(複数の略四角形を相互に連結させた形状)である場合、この切り込み3は、例えば図2の(a)(b)(c)に代表例を示すように、少なくとも6つ以上の辺31と、少なくとも6つ以上の角32とからなり、角31は、辺31同士が180度未満の角度で交差し得る入隅32(I)と、辺31同士が180度を超えた角度で交差し得る出隅32(O)との両方が存在する。なお、図2では基本形状とする略四角形によって仕切られる部分を相互に異なるパターンを付して示している)また、切り込みのうち、断面修復対象部分を挟んで対向する辺(対辺)同士の線分の長さは同一であってもよいし、異なってもよい。また、「断面修復対象部分」とは、新たな断面に修復すべき部分であり、基本的には、コンクリート構造物における劣化や損傷した部分(劣化部分)とその周辺部分とを合わせた部分を意味するが、劣化部分そのものを断面修復対象部分として捉えることも可能である。さらに、本発明における「切断手段」はコンクリートカッタやドリルなど、コンクリート表面に対する切断処理が可能なものであれば特に限定されず、異なる複数種の切断手段を用いてテーパ形状切り込み工程やアール形状切り込み工程を行うことも可能である。   Here, “substantially square” in the present invention is a concept including not only “substantially rectangular” but also a rectangle other than a rectangle (for example, a parallelogram or a trapezoid). In addition, the “cut” in the present invention having such a substantially square shape as a basic shape includes both a single substantially square shape and a shape in which a plurality of substantially square shapes are connected to each other. The When the cut is in the former shape (single substantially quadrangular shape), the cut 3 has four sides (straight line portions) 31 and four corners (more specifically, sides as shown in FIG. 1). 4 corners) that can intersect at an angle of less than 180 degrees. On the other hand, when the incision is the latter shape (a shape in which a plurality of substantially squares are connected to each other), this incision 3 is, for example, as shown in a representative example in FIGS. It consists of at least six or more sides 31 and at least six or more corners 32. The corner 31 has an entry corner 32 (I) where the sides 31 can intersect at an angle of less than 180 degrees, and the sides 31 have 180. There is both an exit corner 32 (O) that can intersect at an angle greater than degrees. In addition, in FIG. 2, the part partitioned off by the substantially quadrilateral which makes a basic shape is shown with a mutually different pattern. Moreover, the line | wire of the edge | sides (opposite side) which opposes across a cross-section restoration object part among cuts. The length of the minutes may be the same or different. The “section repair target part” is a part that should be restored to a new section. Basically, the part of the concrete structure that is a combination of the deteriorated or damaged part (deteriorated part) and its peripheral part Although it means, it is also possible to regard the deteriorated part itself as a section repair target part. Further, the “cutting means” in the present invention is not particularly limited as long as it can cut the concrete surface, such as a concrete cutter or a drill, and a taper shape cutting process or a round shape cutting using a plurality of different types of cutting means. It is also possible to carry out the process.

本発明に係るコンクリート構造物の断面修復方法であれば、アール形状切り込み工程を経ることによって、断面修復部分を除去した空間(除去空間)の角(入隅であるか出隅であるかを問わず全てのコーナー)は略4分の1円の部分円弧形状(以下、アール形状と称す)となり、このような除去空間に充填した断面修復材の硬化時に、修復した断面部分(以下、「断面修復済み部分」と称す)のコーナー部分に断面修復材自体の凝集力が集中することを有効に回避することができる。したがって、例えば断面修復材として高い接着力を発揮するモルタルを用いて、断面修復済み部分とその周囲のコンクリート(健全なコンクリート躯体)との一体性を実現した場合において、モルタルの硬化に伴う凝集力と周囲コンクリートの拘束力によってモルタル自体に内部引張力が発生しても、除去空間の角(コーナー)が直角である場合と比較して、断面修復済み部分のコーナー部分に作用する内部引張力を低減することができ、クラックの発生を防止・抑制することができる。また、アール形状切り込み工程を経る本発明の断面修復工程であれば、切り込みによって規定される除去空間の角(コーナー)の外側に、交差するL字形の切り込み跡が出現することもなく、切り込み跡に起因する新たなクラックの発生を防止することができる。   In the method for repairing a cross section of a concrete structure according to the present invention, it is asked whether a corner (an entry corner or an exit corner) of a space (removal space) from which a cross-section repair portion has been removed by passing through an R-shaped cutting process. All corners) have a partial arc shape (hereinafter referred to as a round shape) of approximately a quarter of a circle, and when the cross-sectional repair material filled in such a removal space is cured, the repaired cross-sectional portion (hereinafter referred to as “cross-section”). Concentration of the cohesive force of the cross-sectional repair material itself on the corner portion of the “repaired portion”) can be effectively avoided. Therefore, for example, when mortar that exhibits high adhesive strength is used as a cross-section repair material, and the integrity of the cross-section repaired part and the surrounding concrete (a healthy concrete frame) is achieved, the cohesive force associated with the hardening of the mortar Even if an internal tensile force is generated in the mortar itself due to the restraining force of the surrounding concrete, the internal tensile force acting on the corner of the repaired portion of the section is smaller than when the corner of the removal space is a right angle. It can be reduced, and the occurrence of cracks can be prevented / suppressed. Moreover, if it is the cross-sectional repair process of this invention which passes through a round shape cutting process, the crossed L-shaped cutting trace does not appear on the outer side of the corner (corner) of the removal space prescribed | regulated by cutting, but a cutting trace It is possible to prevent the occurrence of new cracks due to the above.

そして、断面修復済み部分の角(コーナー)で発生し易いクラックの発生を防止・抑制することが可能な本発明に係る断面修復方法であれば、クラックを通じた断面修復材の水分蒸発を防止・抑制することができ、その結果、水分蒸発に伴う乾燥収縮が原因となる断面修復済み部分における新たなクラックの発生や、クラックに起因する断面修復材とコンクリート躯体との長期的な付着力低下に伴う断面修復材の剥離や剥落の発生を防止・抑制することが可能である。しがたって、本発明の断面修復方法であれば、断面修復工事完了後においても、断面修復材とコンクリート躯体が剥離したり、撓み変形や振動などのコンクリート躯体の動きにより断面修復材がコンクリート躯体から剥離する事態を防止・抑制することが期待できる。   And, if the cross-sectional repair method according to the present invention is capable of preventing and suppressing the occurrence of cracks that are likely to occur at the corners of the cross-section repaired portion, it prevents moisture evaporation of the cross-sectional repair material through the cracks. As a result, new cracks may occur in the repaired section due to drying shrinkage caused by moisture evaporation, and long-term adhesion between the repaired material and the concrete frame may be reduced due to the crack. It is possible to prevent / suppress the occurrence of peeling and peeling of the accompanying cross-sectional repair material. Therefore, according to the cross-section repair method of the present invention, even after the cross-section repair work is completed, the cross-section repair material and the concrete frame are separated, or the cross-section repair material becomes a concrete frame due to the movement of the concrete frame such as bending deformation and vibration. It can be expected to prevent / suppress the situation where it peels off.

また、本発明の断面修復方法を、特に車両通行量の多い橋梁や橋桁等のコンクリート構造物に対して断面修復工事を行う際に適用すれば、断面修復工事完了後において車両の通過などによる外力によってコンクリート躯体に撓み変形や振動が生じ、コンクリート躯体に作用する剪断力によって、断面修復済み部分のコーナー部分を起点として引張応力が発生したとしても、断面修復済み部分のコーナー部分がアール形状であるため、この引張応力を効果的に低減することができ、引張応力度が断面修復材の引張強度を超えることに起因するクラックの発生を効果的に防止・抑制することができる。   In addition, if the cross-section repair method of the present invention is applied when performing cross-section repair work on concrete structures such as bridges and bridge girders that have a large amount of vehicle traffic, external force due to passing of vehicles after the cross-section repair work is completed. Even if tensile stress is generated from the corner of the repaired section due to the shearing force acting on the concrete casing due to bending deformation or vibration, the corner of the repaired section is rounded. Therefore, this tensile stress can be effectively reduced, and the occurrence of cracks caused by the tensile stress exceeding the tensile strength of the cross-sectional repair material can be effectively prevented / suppressed.

特に、本願発明では、断面修復部分を除去した空間(除去空間)のコーナー部分をアール形状にすることにより、除去空間のコーナー部分が直角である場合として、コーナー部分に断面修復材を充填する際に、コーナー部分の空気が除去空間外へ抜け易くなり、いわゆるエア溜まりが生じ難く、コーナー部分におけるコンクリート躯体に対する断面修復材の密着度が向上し、充填処理後のエア溜まりの存在によって発生し得る断面修復済み部分の剥落や劣化を防止・抑制することができる。   In particular, in the present invention, when the corner portion of the removal space is a right angle by making the corner portion of the space (removal space) from which the cross-section repair portion is removed, the corner portion is filled with the cross-section repair material. In addition, the air in the corner portion easily escapes from the removal space, so that so-called air accumulation is less likely to occur, the degree of adhesion of the cross-sectional repair material to the concrete frame in the corner portion is improved, and it can be generated by the presence of air accumulation after the filling process It is possible to prevent or suppress the peeling or deterioration of the repaired section.

さらに、本発明に係るコンクリート構造物の断面修復方法は、切断手段による切り込み深さ方向に沿ったコンクリート表面に対する切り込み角度を、切り込み深さ方向における先端が切り込み深さ方向における基端よりも断面修復対象部分から離間するように、コンクリート表面に対して所定角度傾斜させるテーパ形状切り込み工程を経るため、このような直線部分によって略矩形状に仕切られる切り込みに沿って除去した部分に断面修復材を充填することで、硬化した断面修復材とコンクリート躯体との付着面(接触面)は、コンクリート表面に対して直角な面ではなく、切り込み深さ方向における先端が切り込み深さ方向における基端よりも断面修復対象部分から離間する方向に所定角度傾斜したテーパ面になる。その結果、例えばコンクリート躯体に対する断面修復材の乾燥収縮や、コンクリート躯体の撓み変形や振動に起因する断面修復材の付着力低下に伴って、断面修復材がコンクリート躯体との接触面から剥がれる界面剥離現象が生じた場合であっても、テーパ面の剪断抵抗によって断面修復材がコンクリート躯体から剥落する事態を防止することができる。   Furthermore, the method for repairing a cross section of a concrete structure according to the present invention is configured such that the cutting angle with respect to the concrete surface along the cutting depth direction by the cutting means is greater than the base end in the cutting depth direction at the distal end in the cutting depth direction. In order to go through a taper-shaped cutting process that inclines at a predetermined angle with respect to the concrete surface so as to be separated from the target part, the cross-section repair material is filled into the part removed along the cutting that is partitioned into a substantially rectangular shape by such a straight part. By doing so, the adhesion surface (contact surface) between the hardened cross-section restoration material and the concrete frame is not a plane perpendicular to the concrete surface, and the tip in the depth direction of cut is more cross-sectional than the base end in the depth direction of cut. The taper surface is inclined at a predetermined angle in a direction away from the portion to be repaired. As a result, interfacial debonding occurs when the cross-section repair material is peeled off from the contact surface with the concrete housing due to, for example, drying shrinkage of the cross-section repair material with respect to the concrete body, or a decrease in the adhesion of the cross-section repair material due to flexural deformation or vibration Even if the phenomenon occurs, it is possible to prevent the cross-sectional repair material from being peeled off from the concrete frame due to the shear resistance of the tapered surface.

なお、本発明における断面修復方法は、テーパ形状切り込み工程と、アール形状切り込み工程とを同時に行ってよいし、時間差で行ってもよい。   In addition, the cross-sectional repair method in this invention may perform a taper shape cutting process and a round shape cutting process simultaneously, and may be performed by a time difference.

また、本発明のコンクリート構造物の断面修復方法では、テーパ形状切り込み工程において、切断手段による切り込み深さ方向に沿ったコンクリート表面に対する切り込み角度を適宜の値に設定することが可能であるが、発明者らは試験を通じて、特に、切り込み角度が15度以上45度以下である場合に、上述の作用効果を効果的に得ることができることを見出した。とりわけ、テーパ形状切り込み工程における切り込み角度が、25度以上35度以下である場合に、より一層高い効果を得ることが分かった。   Further, in the method for repairing a cross section of a concrete structure of the present invention, in the taper-shaped cutting process, the cutting angle with respect to the concrete surface along the cutting depth direction by the cutting means can be set to an appropriate value. Through the test, the inventors have found that the above-described effects can be effectively obtained particularly when the cutting angle is 15 degrees or more and 45 degrees or less. In particular, it has been found that when the cutting angle in the taper-shaped cutting step is 25 degrees or more and 35 degrees or less, an even higher effect is obtained.

また、本発明に係るコンクリート構造物の断面修復方法において、除去した部分に充填した断面修復材のうちコンクリート表面側に露出している面と、この面の周囲にあるコンクリート表面とに亘って、可撓性及び靱性を有する補強材を塗布する補強材塗布工程を経るようにすれば、クラックの発生をさらに効果的に防止・抑制することができるとともに、コンクリート躯体に対する断面修復材の付着力が低下して界面剥離が生じた場合であっても、補強材の可撓性及び靱性によって断面修復材の剥落を防止することが可能である。   Further, in the method for repairing a cross section of a concrete structure according to the present invention, across the surface exposed to the concrete surface side of the cross-section repair material filled in the removed portion, and the concrete surface around this surface, By passing through a reinforcing material application step of applying a reinforcing material having flexibility and toughness, the occurrence of cracks can be more effectively prevented and suppressed, and the adhesion of the cross-section repair material to the concrete frame can be reduced. Even when the interface peeling occurs due to the decrease, it is possible to prevent the cross-sectional repair material from peeling off due to the flexibility and toughness of the reinforcing material.

さらに、本発明の断面修復方向において、アール形状切り込み工程が、切り込みのうち角を切断手段で切り込む際に、切り込み深さ方向における先端が前記切り込み深さ方向における基端よりも前記断面修復対象部分から離間するように、前記コンクリート表面に対して所定角度傾斜させる工程を含むようにすれば、切り込みの直線部分のみならず角も切り込み深さ方向に沿って所定角度傾斜したテーパ状となり、このような切り込みに囲まれた部分を除去し、除去した部分に断面修復材を充填することで、硬化した断面修復材とコンクリート躯体との付着面(接触面)の全領域が、コンクリート表面に対して直角な面ではなく、切り込み深さ方向における先端が切り込み深さ方向における基端よりも断面修復対象部分から離間する角度に傾斜したテーパ面になり、たとえ断面修復材がコンクリート躯体との接触面から剥がれる界面剥離現象が生じたとしても、テーパ面の領域増大に伴って、テーパ面の剪断抵抗も大きくなり、断面修復材がコンクリート躯体から剥落する事態をより一層高い確率で防止することができる。 Furthermore, cross-sectional in the repair direction, Earl shape cut process, when the cutting by the cutting means the angular notch, the sectional repair than the base end in the depth direction cut the tip in the depth direction cut target portion of the present invention If the step of inclining at a predetermined angle with respect to the concrete surface is included so as to be separated from the surface, not only the straight portion of the cut but also the corner becomes a tapered shape inclined at the predetermined angle along the cut depth direction. By removing the part surrounded by the notch and filling the removed part with the cross-section repair material, the entire area of the adhesion surface (contact surface) between the hardened cross-section repair material and the concrete frame is Instead of a right-angled surface, the tip in the cut depth direction is inclined at an angle that is farther from the cross-section repair target part than the base end in the cut depth direction. Even if the interfacial debonding phenomenon occurs in which the cross-section repair material peels off the contact surface with the concrete frame, the shear resistance of the taper surface increases as the taper area increases. The situation of peeling off from the concrete frame can be prevented with a higher probability.

本発明によれば、アール形状切り込み工程を経ることによって、断面修復済み部分のコーナーの丸くすることで、コーナーに集まる力を分散(応力分散)してクラックの発生を防止・抑制することができるとともに、テーパ形状切り込み工程を経ることによって、躯体コンクリートと断面修復材との接着面をコンクリート表面側から切り込み深さ方向の奥方に向かって逆テーパ状にすることで、断面修復材が、コンクリート躯体に保持されてコンクリート躯体から剥落しない構造を実現することができる。   According to the present invention, by passing through the round shape cutting process, the corner of the repaired section is rounded, whereby the force gathered at the corner can be dispersed (stress dispersion) to prevent / suppress the occurrence of cracks. At the same time, through the taper-shaped cutting process, the cross-section restoration material is made into a reverse taper shape from the concrete surface side toward the back in the depth direction, so that the cross-section restoration material becomes a concrete frame. It is possible to realize a structure that is held by the steel and does not peel off from the concrete frame.

本発明において単一の略四角形状の切り込みの一例を示す図。The figure which shows an example of a single substantially square-shaped cut in this invention. 本発明において複数の略四角形を相互に連結させた形状の切り込みの具体例を示す図。The figure which shows the specific example of the notch | incision of the shape which connected the some substantially square shape mutually in this invention. 本発明の一実施形態に係るコンクリート構造物の断面修復方法によって断面修復工事を施工した現場の一例を模式的に示す図。The figure which shows typically an example of the field which constructed the cross-section repair work by the cross-section repair method of the concrete structure which concerns on one Embodiment of this invention. 図3のa方向から見た状態を模式的に示す図。The figure which shows typically the state seen from the a direction of FIG. 図3の要部拡大模式図。The principal part expansion schematic diagram of FIG. 同実施形態に係る断面修復方法において切り込み工程直後の状態を図4に対応して示す図。The figure which shows the state immediately after a cutting process in the cross-section repair method which concerns on the embodiment corresponding to FIG. 同実施形態に係る断面修復方法において除去工程直後の状態を図5に対応して示す図。The figure which shows the state immediately after a removal process in the cross-section repair method which concerns on the embodiment corresponding to FIG. 同実施形態に係る断面修復方法において断面修復材充填工程直後の状態を図5に対応して示す図。The figure which shows the state immediately after a cross-section repair material filling process in the cross-section repair method which concerns on the embodiment corresponding to FIG. 同実施形態に係る断面修復方法において補強材塗布工程直後の状態を図5に対応して示す図。The figure which shows the state immediately after a reinforcing material application | coating process in the cross-section repair method which concerns on the embodiment corresponding to FIG. 図3に示す施工現場において撓み変形するコンクリート構造物を模式的に示す図。The figure which shows typically the concrete structure which bends and deforms in the construction site shown in FIG. 同実施形態に係る断面修復方法のテーパ形状切り込み工程において採用すべきテーパ角度の有効範囲を求める押し抜き試験の状態を模式的に示す図。The figure which shows typically the state of the punch test which calculates | requires the effective range of the taper angle which should be employ | adopted in the taper shape cutting process of the cross-section repair method which concerns on the embodiment. 同押し抜き試験に用いる試験体の一部を示す図。The figure which shows a part of test body used for the same punching test. 同押し抜き試験の試験結果を示す図。The figure which shows the test result of the same punching test. 同実施形態の他の変形例における切り込みの形状を図4に対応して示す図。The figure which shows the shape of the cut in the other modification of the embodiment corresponding to FIG. 従来のコンクリート構造物の断面修復方法によって断面修復工事を実施した現場の一例を図3に対応させて模式的に示す図。The figure which shows typically an example of the field which implemented the cross-section repair construction by the cross-section repair method of the conventional concrete structure corresponding to FIG. 図15に示す現場においてコンクリート構造物が撓み変形している状態を模式的に示す図。The figure which shows typically the state which the concrete structure is bending and deforming in the field shown in FIG. 図15のa方向から見た状態を模式的に示す図。The figure which shows typically the state seen from the a direction of FIG. 図15の要部を図5に対応させて示す模式図。The schematic diagram which shows the principal part of FIG. 15 corresponding to FIG.

以下、本発明の一実施形態を、図面を参照して説明する。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

本実施形態に係るコンクリート構造物の断面修復方法は、コンクリート構造物においてコンクリート躯体のうち、劣化や損傷している部分(以下、総称して「劣化部分」と称す)とその周囲にある健全な部分を断面修復対象部分として除去し、除去した空間(除去空間)に断面修復材を充填することでコンクリート構造物を元の断面形状に復旧させる場合に適用可能な方法である。   The method of repairing a cross section of a concrete structure according to the present embodiment is a method of deteriorating or damaging a concrete frame in a concrete structure (hereinafter collectively referred to as “degraded part”) and the sound surrounding it. This is a method applicable when a concrete structure is restored to its original cross-sectional shape by removing the portion as a cross-section restoration target portion and filling the removed space (removal space) with a cross-section restoration material.

以下では、例えば、図3に示すような複数の橋脚C2を跨ぐ位置に配置され、これら橋脚C2によって支持される橋梁C1(コンクリート構造物)の下向き面CSに出現している劣化部分とその周囲にある健全なコンクリート部分を断面修復対象部分として除去し、この除去した空間に新たな断面(断面修復済み部分1)を形成する際に適用する断面修復方法について説明する。   In the following, for example, a deteriorated portion appearing on a downward surface CS of a bridge C1 (concrete structure) arranged at a position straddling a plurality of piers C2 as shown in FIG. A section repairing method applied when removing a healthy concrete portion in the section as a section repair target section and forming a new section (section repaired section 1) in the removed space will be described.

本実施形態に係るコンクリート構造物の断面修復方法は、コンクリート構造物C1における断面修復対象部分1の四方を囲むようにコンクリート表面CSを切断手段で略四角形状に切り込む切り込み工程と、切り込み工程によって略四角形状に切り込まれた部分を除去する除去工程と、その除去した部分(除去空間S)に断面修復材2を充填する断面修復材充填工程とを経る工法である。そして、本発明の断面修復方法は、切り込み工程において、テーパ形状切り込み工程と、アール形状切り込み工程とを経る点に特徴を有する。   The method for repairing a cross section of a concrete structure according to the present embodiment includes a cutting process of cutting the concrete surface CS into a substantially square shape by a cutting means so as to surround the four sides of the cross section repair target portion 1 in the concrete structure C1, and a cutting process. This is a method of passing through a removal step of removing a portion cut into a square shape and a cross-sectional repair material filling step of filling the cross-section repair material 2 into the removed portion (removal space S). And the cross-section repair method of this invention has the characteristics in the point which passes through a taper shape cutting process and a round shape cutting process in a cutting process.

テーパ形状切り込み工程は、図4及び図5(図4は図3のa方向から見た状態を模式的に示す図であり、図5は図3の要部拡大模式図である)に示すように、略四角形状の切り込み3のうち少なくとも辺に相当する直線部分31を、コンクリート表面CS(本実施形態であれば橋梁C1の下向き面CS)に対して直角ではなく、所定角度傾斜させた角度でテーパ状に切り込む処理工程である。本実施形態では、適宜の切断手段によって例えばコンクリート表面CSから奥方に向かって10mm程度切り込むようにしており、その際、少なくとも直線部分31は、図5に示すように、切り込み深さ方向Aに沿った仮想直線とコンクリート表面CSとの相対角度(内角)θが90度未満となるように、換言すれば、コンクリート表面CSに対する切り込み深さ方向Aに沿った仮想直線の切り込み角度θを90度未満となるように切り込む。より具体的に、このテーパ形状切り込み工程は、略四角形状の切り込み3のうち断面修復対象部分1を挟んで対向する直線部分31同士(対辺31同士)の関係において、切り込み深さ方向Aにおける先端311同士の離間寸法が切り込み深さ方向Aにおける基端312同士の離間寸法よりも大きくなる切り込み角度θで、断面修復対象部分1の四方を囲むようにコンクリート表面CSを切り込む処理である。すなわち、テーパ形状切り込み工程は、切り込み深さ方向Aに沿ったコンクリート表面CSに対する切り込み角度を、切り込み深さ方向Aにおける直線部分31の先端が切り込み深さ方向Aにおける直線部分31の基端よりも断面修復対象部分1から離間する(換言すれば、切り込み深さ方向Aにおける直線部分の先端を断面修復対象部分1から外れた位置に位置付ける)ように、コンクリート表面CSに対して所定角度傾斜させる工程である。   As shown in FIGS. 4 and 5 (FIG. 4 is a diagram schematically showing the state seen from the direction a in FIG. 3, and FIG. 5 is an enlarged schematic view of the main part of FIG. 3). In addition, an angle obtained by inclining a straight portion 31 corresponding to at least a side of the substantially rectangular cut 3 with a predetermined angle instead of a right angle with respect to the concrete surface CS (the downward surface CS of the bridge C1 in this embodiment). This is a processing step of cutting into a tapered shape. In the present embodiment, for example, about 10 mm is cut from the concrete surface CS toward the back by an appropriate cutting means. At this time, at least the straight portion 31 is along the cutting depth direction A as shown in FIG. In other words, the cutting angle θ of the virtual straight line along the cutting depth direction A with respect to the concrete surface CS is less than 90 degrees so that the relative angle (inner angle) θ between the virtual straight line and the concrete surface CS is less than 90 degrees. Cut so that More specifically, the taper-shaped cutting step includes a tip in the cutting depth direction A in the relationship between the straight portions 31 (opposite sides 31) opposed to each other across the cross-section repair target portion 1 in the substantially rectangular cut 3. This is a process of cutting the concrete surface CS so as to surround the four sides of the section to be repaired 1 at a cutting angle θ at which the distance between 311 is larger than the distance between the base ends 312 in the cut depth direction A. That is, in the taper-shaped cutting step, the cutting angle with respect to the concrete surface CS along the cutting depth direction A is set such that the tip of the straight portion 31 in the cutting depth direction A is more than the base end of the straight portion 31 in the cutting depth direction A. The step of inclining by a predetermined angle with respect to the concrete surface CS so as to be separated from the cross-section repair target portion 1 (in other words, to position the tip of the straight portion in the cutting depth direction A at a position deviated from the cross-section repair target portion 1). It is.

また、アール形状切り込み工程は、図4及び図6(図6は切り込み工程直後の状態を図4に対応して示す図である)に示すように、略四角形状の切り込み3のうち角32を、丸みを帯びた部分円弧形状に切り込む処理工程である。本実施形態では、適宜の切断手段によって例えば半径20mm程度のアール形状となるように角32を切り込むように設定している。ここで、既存のハンディタイプの工具を用いてアール形状切り込み工程を実施すれば、大型の工具を施工現場に固定してアール形状切り込み工程を実施する場合と比較して、施工し易く、作業効率が向上するというメリットを得ることができ、ハンディタイプの工具で施工可能な角32のアール形状は半径20mm程度になる。もちろん、施工が適切に行えるのであれば、角32のアール形状の半径は20mm程度に限定されず、適宜の値に設定しても構わない。ここで、切り込み3が略四角形状である場合、全ての角32は、辺31同士が180度未満(図示例では略90度)で交差し得る入り隅であり、本実施形態に係る断面修復方向では、このような入り隅32をアール形状にしている。Further, as shown in FIG. 4 and FIG. 6 (FIG. 6 is a diagram showing the state immediately after the cutting process corresponding to FIG. 4), the rounded cutting process includes the corner 32 of the substantially rectangular cutting 3. This is a processing step of cutting into a rounded partial arc shape. In the present embodiment, the corner 32 is set to be cut by an appropriate cutting means so as to have a rounded shape with a radius of about 20 mm, for example. Here, if the round shape cutting process is performed using an existing handy-type tool, it is easier to construct and work efficiency than when a large tool is fixed to the construction site and the round shape cutting process is performed. The round shape of the corner 32 that can be constructed with a handy type tool has a radius of about 20 mm. Of course, as long as construction can be performed appropriately, the radius of the round shape of the corner 32 is not limited to about 20 mm, and may be set to an appropriate value. Here, when the notch 3 has a substantially quadrangular shape, all the corners 32 are corners where the sides 31 can intersect at less than 180 degrees (approximately 90 degrees in the illustrated example), and the cross-sectional repair according to the present embodiment In the direction, such a corner 32 is rounded.

さらに、本実施形態におけるアール形状切り込み工程では、略四角形状の切り込み3のうち直線部分31のみならず、角32を切り込む際にも、コンクリート表面CS(本実施形態であれば橋梁C1の下向き面CS)に対して直角ではなく、所定角度傾斜させた角度でテーパ状に切り込むように設定している。すなわち、切り込み3の角32を切断手段で切り込む際に、切り込み深さ方向Aにおける角32の先端が切り込み深さ方向Aにおける角32の基端よりも断面修復対象部分1から離間する(換言すれば、切り込み深さ方向Aにおける角32の先端を断面修復対象部分1から外れた位置に位置付ける)ように、コンクリート表面CSに対して所定角度傾斜させるようにしている。Furthermore, in the round shape cutting process in the present embodiment, the concrete surface CS (in the present embodiment, the downward surface of the bridge C1 in the case of cutting not only the straight portion 31 but also the corner 32 of the substantially rectangular cut 3). It is set so as to cut in a tapered shape at an angle inclined by a predetermined angle, not at a right angle to (CS). That is, when the corner 32 of the cut 3 is cut by the cutting means, the tip of the corner 32 in the cut depth direction A is farther from the cross-section repair target portion 1 than the base end of the corner 32 in the cut depth direction A (in other words, For example, the tip of the corner 32 in the cutting depth direction A is positioned at a position deviated from the cross-section repair target portion 1), and is inclined at a predetermined angle with respect to the concrete surface CS.

このようなテーパ形状切り込み工程と、アール形状切り込み工程は、同時に行ってもよいし、時間差で行うようにしてもよい。時間差で行う場合、テーパ形状切り込み工程又はアール形状切り込み工程の何れを先に行うかは適宜選択することが可能であり、また、略四角形状の切り込み3の直線部分31と角32を順番に交互に形成する際は、テーパ形状切り込み工程とアール形状切り込み工程とを交互に行えばよい。断面修復作業の効率化という点からは、断面修復対象部分1の角とする位置に先ずハンディタイプのドリル(切断手段)を用いて円形状の孔を穿ち、その際、コンクリート表面CSからコンクリート躯体CFの奥方に向かってドリルで孔を穿つ方向として、ドリルの先端を断面修復対象部分1から外れた位置に位置付けるように、コンクリート表面CSに対して所定角度傾斜させた方向に設定する。次いで、隣接する孔同士の間をつなぐようにコンクリートカッタ(切断手段)を用いて直線的に切り込むテーパ形状切り込み工程を実施すれば、略部分円弧状の角を有する略四角形の切り込み3をコンクリート表面CSに形成することができ、テーパ形状切り込み工程及びアール形状切り込み工程をスムーズ且つ適切に行うことができる。   Such a taper-shaped cutting process and a rounded-shaped cutting process may be performed simultaneously, or may be performed with a time difference. In the case of performing the time difference, it is possible to appropriately select which of the taper-shaped cutting process or the round-shaped cutting process is performed first, and the linear portions 31 and the corners 32 of the substantially rectangular-shaped cutting 3 are alternately alternated. When forming the film, the taper-shaped cutting process and the round-shaped cutting process may be performed alternately. From the viewpoint of improving the efficiency of the cross-section repair work, first, a circular hole is drilled using a handy type drill (cutting means) at the corner of the cross-section repair target portion 1, and at that time, the concrete surface CS is turned into the concrete frame. The direction in which the hole is drilled toward the back of the CF is set in a direction inclined at a predetermined angle with respect to the concrete surface CS so that the tip of the drill is positioned at a position away from the cross-section repair target portion 1. Next, if a taper-shaped cutting process is performed by using a concrete cutter (cutting means) so as to connect adjacent holes, a substantially rectangular cut 3 having a substantially arc-shaped corner is formed on the concrete surface. It can form in CS, and a taper shape cutting process and a round shape cutting process can be performed smoothly and appropriately.

テーパ形状切り込み工程とアール形状切り込み工程からなる切り込み工程の次に、除去工程を行う。   The removal process is performed next to the cutting process including the taper-shaped cutting process and the round-shaped cutting process.

除去工程は、図7に示すように、切り込み工程によって略四角形状に切り込まれた断面修復対象部分1を除去する処理工程であり、電動ピックやウォータージェットなどの機具を用いて、劣化部分を含む断面修復対象部分1をコンクリート表面CSから所定深さの位置まではつり取り、コンクリート躯体CFのうち健全なコンクリート部分を露出させる工程である。なお、切り込み3の先端311(切り込み深さ方向Aの先端311)よりもさらに奥方の部分をはつり除去する際には、切り込み角度θ(テーパ角度θ)と同一角度ではつり除去するようにしても構わないが、切り込み角度θとは異なる角度ではつり除去するようにしてよい。また、除去工程によって、コンクリート躯体CFのうち切り込み3の切り込み深さ方向Aの先端311よりも切り込み深さ方向A奥方に露出する面は、滑らか面であってもよいし、図7に示すような凹凸のある面であっても構わない。   As shown in FIG. 7, the removal step is a processing step of removing the cross-section repair target portion 1 cut into a substantially square shape by the cutting step, and the deteriorated portion is removed using a tool such as an electric pick or a water jet. This is a step of removing the portion 1 to be repaired from the concrete surface CS to a position of a predetermined depth and exposing a healthy concrete portion of the concrete frame CF. In addition, when removing the portion further deeper than the tip 311 of the cut 3 (tip 311 in the cut depth direction A), it may be removed at the same angle as the cut angle θ (taper angle θ). Of course, the suspension may be removed at an angle different from the cutting angle θ. Further, the surface exposed to the depth of the cut depth direction A from the tip 311 of the cut depth direction A of the cut 3 in the concrete frame CF may be a smooth surface as shown in FIG. It may be a rough surface.

断面修復材充填工程は、図8に示すように、除去工程で除去した部分(除去空間S)に断面修復材2を充填する処理工程であり、本実施形態では、断面修復材2としてモルタルを適用している。また、本実施形態では、除去工程と断面修復材充填工程との間に、コンクリート躯体CFのうち除去工程後に露出した面にプライマー(吸水調整材)を塗布するプライマー処理や、除去した空間Sに鉄筋Rが出現している場合にはその鉄筋Rに対して防錆処理を行うようにしている(図示省略)。吸水調整材は、除去した空間に充填する断面修復材2とコンクリート躯体CFとの接触面における接着性向上に貢献するものであればよい。   As shown in FIG. 8, the cross-sectional repair material filling step is a processing step of filling the cross-section repair material 2 into a portion (removal space S) removed in the removal step. In this embodiment, mortar is used as the cross-section repair material 2. Applicable. Moreover, in this embodiment, between the removal process and the cross-section repair material filling process, the primer treatment for applying a primer (water absorption adjusting material) to the surface exposed after the removal process in the concrete frame CF, and the removed space S When the reinforcing bar R appears, the anti-rust treatment is performed on the reinforcing bar R (not shown). The water absorption adjusting material may be any material that contributes to improving the adhesion at the contact surface between the cross-section restoration material 2 and the concrete frame CF filled in the removed space.

本実施形態では、断面修復材充填工程に引き続いて、図9に示すように、除去空間Sに断面修復材2を充填した部分(断面修復済み部分2X)のうちコンクリート表面CSと略面一となって露出している面(断面修復材露出面2XS)と、コンクリート表面CSのうち断面修復材露出面2XSに連続する面とに亘って、可撓性及び靱性を有する補強材4(例えば可撓性且つ高靱性を有するポリマーセメントモルタル)を塗布する補強材塗布工程を経るようにしている。なお、図3、図4及び図6では説明の便宜上、補強材4を省略している。   In the present embodiment, following the cross-sectional repair material filling step, as shown in FIG. 9, the portion of the removal space S filled with the cross-section repair material 2 (cross-section repaired portion 2X) is substantially flush with the concrete surface CS. The reinforcing material 4 having flexibility and toughness over the exposed surface (cross-sectional repair material exposed surface 2XS) and the surface continuous with the cross-sectional repair material exposed surface 2XS of the concrete surface CS (for example, possible) A polymer coating mortar having flexibility and high toughness) is applied. In addition, in FIG.3, FIG4 and FIG.6, the reinforcing material 4 is abbreviate | omitted for convenience of explanation.

以上の各工程を経ることによって、コンクリート躯体CFのうち劣化部分を含む断面修復対象部分1を除去し、その除去した部分に充填した断面修復材2は高い接着力によって周囲のコンクリート躯体CFと一体的に連続する断面を形成することができる(図9参照)。   By passing through the above processes, the cross-section restoration target portion 1 including the deteriorated portion of the concrete frame CF is removed, and the cross-section restoration material 2 filled in the removed portion is integrated with the surrounding concrete frame CF by a high adhesive force. A continuous cross section can be formed (see FIG. 9).

ところで、断面修復材2には硬化に伴う凝集力と周囲のコンクリート躯体CFの拘束力によって内部引張力が発生する。そして、この内部引張力が、断面修復済み部分2Xのうち除去空間Sの入り隅32周辺に充填したコーナー部分に過剰に集中した場合には、クラックが発生するおそれがある。従来の断面修復工法では、劣化部分を含む断面修復対象部分を除去する前の切り込み処理において、図17に示すように、四角形状の切り込みU3のうち角U32が、四角形の辺に該当する直線部分U31同士が直線的に交差した形状になり、この切り込みU3に沿って修復対象部分を除去した空間の角(入隅)は当然尖った角となる。このような除去空間に断面修復材U2を充填した場合、断面修復済み部分U2Xのコーナーに応力が集中してクラックが起こり易い。特に、図16に示すように、車両通行量の多いところ等、コンクリート躯体CFに撓み変形や振動が連続的に生じ得るコンクリート躯体CFには剪断力が過剰に作用し、断面修復済み部分U2Xのうちコーナーを起点として引張応力が発生する。この時に発生する引張応力度が断面修復材U2の引張強度を超えた場合にクラックが発生する。   By the way, an internal tensile force is generated in the cross-sectional repair material 2 due to the cohesive force accompanying hardening and the binding force of the surrounding concrete frame CF. If this internal tensile force is excessively concentrated on the corner portion filled in the periphery of the entering corner 32 of the removal space S in the repaired portion 2X of the cross section, cracks may occur. In the conventional cross-section repair method, as shown in FIG. 17, in the cutting process before removing the cross-section repair target part including the deteriorated part, the straight line part in which the corner U32 of the rectangular cut U3 corresponds to the side of the square. The corners (entrance corners) of the space from which the repair target portion is removed along the cuts U3 are naturally sharp corners. When such a removal space is filled with the cross-sectional repair material U2, stress is concentrated at the corner of the cross-section repaired portion U2X, and cracks are likely to occur. In particular, as shown in FIG. 16, an excessive shearing force acts on the concrete frame CF where the deformation and vibration can continuously occur in the concrete frame CF, such as where the amount of vehicle traffic is large, and the cross-section repaired portion U2X Tensile stress is generated starting from the corner. Cracks occur when the tensile stress generated at this time exceeds the tensile strength of the cross-sectional repair material U2.

しかしながら、本実施形態に係る断面修復方法では、アール形状切り込み工程を経ることで、図4及び図6に示すように、略四角形状の切り込み3における角32を、丸みを帯びたアール形状にしているため、このようなアール形状の角(コーナー)が出現する除去空間Sに断面修復材2を充填して形成した断面修復済み部分2Xのうち、各コーナーに集中する内部引張力(引張応力)を分散することができ、断面修復済み部分2Xのうちアール形状のコーナー周辺に作用する引張応力は減少し、クラックの発生を効果的に防止・抑制することができる。   However, in the cross-sectional repair method according to the present embodiment, the corners 32 of the substantially rectangular cut 3 are rounded into a rounded round shape as shown in FIGS. Therefore, the internal tensile force (tensile stress) concentrated at each corner of the repaired portion 2X of the cross-section repair material 2 formed by filling the cross-section repair material 2 into the removal space S in which such rounded corners (corners) appear. The tensile stress acting around the round-shaped corner of the repaired portion 2X of the cross section is reduced, and the generation of cracks can be effectively prevented / suppressed.

したがって、図10に示すように、コンクリート構造物である橋梁C1を通過する車両の通行量によりコンクリート躯体CFには撓み変形や振動が生じ、このようなコンクリート躯体CFの不規則な動きに起因してクラックが広がるという不具合に対しても、そもそも断面修復材2を充填する除去空間Sを規定する切り込み3の角32がアール形状であることによりクラックが発生しないか、極めて発生し難いため、有効に対処することができる。なお、図10では、コンクリート躯体CFであるコンクリート橋桁が車両の通行によって撓み変形している状態を誇張して示している。   Accordingly, as shown in FIG. 10, the concrete body CF is deformed and vibrated due to the amount of traffic of the vehicle passing through the bridge C1 which is a concrete structure, and this is caused by the irregular movement of the concrete body CF. In the first place, even if the crack spreads out, the corner 32 of the notch 3 that defines the removal space S to be filled with the cross-section repair material 2 is rounded so that cracks do not occur or are extremely unlikely to occur. Can deal with. FIG. 10 exaggerates the state where the concrete bridge girder, which is the concrete frame CF, is bent and deformed by the passage of the vehicle.

また、クラックが進行した場合には、除去空間Sに充填した断面修復材2の水分蒸発が増加し、断面修復材2自体の乾燥収縮(断面収縮)によりさらにクラックが広がり、長期的にはコンクリート躯体CFと断面修復材2との付着力が低下して断面修復材2の剥落が発生し得るが、このような不具合もまた硬化初期時のクラックの発生自体を防止・抑制可能な本実施形態に係る断面修復方法を採用することによって防止・抑制することが可能である。   In addition, when the crack progresses, the moisture evaporation of the cross-sectional repair material 2 filled in the removal space S increases, and the crack further spreads due to drying shrinkage (cross-section shrinkage) of the cross-section repair material 2 itself, and concrete in the long term Although the adhesive force between the housing CF and the cross-section repair material 2 may be reduced and the cross-section repair material 2 may be peeled off, this embodiment can also prevent and suppress the occurrence of cracks at the initial stage of curing. It is possible to prevent and suppress by adopting the cross-sectional repair method according to the above.

さらに、アール形状切り込み工程を経ることにより、コーナー部分32に断面修復材2を充填する際に、コーナー部分が直角である場合として、コーナー部分32の空気が除去空間外へ抜け易くなり、いわゆるエア溜まりが生じ難く、コーナー部分32におけるコンクリート躯体CFに対する断面修復材2の密着性が高まり、充填処理後のエア溜まりの存在がきっかけとなって発生し得る断面修復材2の剥落や劣化を防止・抑制することができる。また、鏝(こて)等の道具を用いて手作業により断面修復材2を角張ったコーナーに充填する場合、このコーナーに断面修復材2を充填する際の圧力(いわゆる鏝圧)を、他の部分に断面修復材2を充填する際の圧力よりもかなり大きくしなければ適切に充填できないという問題があるが、本実施形態のようにアール形状の角32に断面修復材2を充填する際の鏝圧は、角張ったコーナーに断面修復材2を充填する場合よりも小さい圧であっても適切に充填することが可能であり、充填し易さ(塗り易さ)の点で有利であり、作業効率の向上にも貢献する。   Furthermore, when the corner portion 32 is filled with the cross-sectional repair material 2 by passing through the rounded shape cutting step, the air in the corner portion 32 is easily discharged out of the removal space as a so-called air. It is difficult to cause accumulation, and the adhesion of the cross-section repair material 2 to the concrete frame CF at the corner portion 32 is enhanced, thereby preventing the cross-section repair material 2 from being peeled off or deteriorated due to the presence of an air reservoir after the filling process. Can be suppressed. In addition, when manually filling the cross-section repair material 2 into a square corner using a tool such as a trowel, the pressure (so-called soot pressure) when filling the cross-section repair material 2 into this corner is changed. There is a problem that it cannot be properly filled unless the pressure is much larger than the pressure at the time of filling the portion of the cross-sectional repair material 2. It is possible to properly fill even if the pressure is smaller than that when filling the cross-section repair material 2 into an angular corner, which is advantageous in terms of ease of filling (easy to apply). Contributes to improving work efficiency.

加えて、本実施形態に係る断面修復方法によれば、アール形状切り込み工程を経ることにより、コンクリート躯体CFのうち劣化部分を含む断面修復対象部分1を除去した際に現れるコンクリート躯体CFの露出面(断面修復材2との接触面)が、コンクリート表面CSに対して90度ではなく、切り込み深さ方向Aにおける切り込み3の先端が切り込み深さ方向Aにおける切り込み3の基端よりも断面修復対象部分1から離間する方向に所定角度傾斜したテーパ面となり、このようなテーパ面に囲まれた空間に断面修復材2を充填することによって、充填硬化後の断面修復材2がコンクリート躯体CFに保持されてコンクリート躯体CFから剥落しない構造を実現することができる。 In addition, according to the sectional repair method according to the present embodiment, by going through the rounded shape cut step, the exposed surface of the concrete skeleton CF appearing upon removal of the cross repaired portion 1 including the degraded portion of the concrete skeleton CF (The contact surface with the cross-section repair material 2) is not 90 degrees with respect to the concrete surface CS, and the tip of the cut 3 in the cut depth direction A is more subject to cross-section repair than the base end of the cut 3 in the cut depth direction A A tapered surface inclined by a predetermined angle in a direction away from the portion 1 is formed. By filling the space surrounded by the tapered surface with the cross-sectional repair material 2, the cross-section repair material 2 after filling and hardening is held in the concrete frame CF. Thus, a structure that does not peel off from the concrete frame CF can be realized.

このように、切り込み深さが深くなるほど開口面積が広がる切り込み3によって仕切られる除去空間Sに断面修復材2を充填して、断面修復材2とコンクリート躯体CFの接触面(接着面)を切り込み深さ方向Aに所定角度傾斜したくさび形状(テーパ形状)にできる本実施形態に係る断面修復工法を採用することによって、断面修復工事完了後に断面修復材2の乾燥収縮やコンクリート躯体CFに作用する外力に起因して断面修復材2とコンクリート躯体CFの接着面において界面剥離が生じた場合であっても、コンクリート躯体CFのくさび形状に起因する剪断抵抗によって断面修復材2がコンクリート躯体CFから剥落する事態を防止することが可能である。   Thus, the cross-section restoration material 2 is filled into the removal space S partitioned by the cut 3 whose opening area increases as the cut depth increases, and the contact surface (adhesion surface) between the cross-section restoration material 2 and the concrete frame CF is cut into the depth. By adopting the cross-section repair method according to this embodiment that can be formed into a wedge shape (tapered shape) inclined at a predetermined angle in the length direction A, external force acting on the drying shrinkage of the cross-section repair material 2 and the concrete frame CF after completion of the cross-section repair work Even when interface peeling occurs on the bonding surface between the cross-section repair material 2 and the concrete housing CF due to the cross-section, the cross-section repair material 2 is peeled off from the concrete housing CF due to the shear resistance due to the wedge shape of the concrete housing CF. It is possible to prevent the situation.

さらに、本実施形態に係る断面修復方法では、断面修復材2を充填後(好ましくは充填直後)に、断面修復済み部分2Xのうち露出している面と、この面に連続するコンクリート躯体CFの表面(コンクリート表面CS)とに亘って可撓性及び靱性を有する補強材4(例えばポリマーセメントモルタル)を塗布しているため、補強材4と断面修復材2との良好な結合状態を確保することができ、仮に断面修復材2がコンクリート躯体CFから剥がれたとしても、補強材4の靱性や可撓性(繊維連結)によって断面修復材2を保持することができる。   Furthermore, in the cross-sectional repair method according to the present embodiment, after filling the cross-sectional repair material 2 (preferably immediately after filling), the exposed surface of the cross-section repaired portion 2X and the concrete frame CF continuous to this surface are exposed. Since the reinforcing material 4 (for example, polymer cement mortar) having flexibility and toughness is applied over the surface (concrete surface CS), a good bonding state between the reinforcing material 4 and the cross-sectional repair material 2 is ensured. Even if the cross-sectional repair material 2 is peeled off from the concrete frame CF, the cross-section repair material 2 can be held by the toughness and flexibility (fiber connection) of the reinforcing material 4.

つまり、断面修復材2と補強材4が一体化され、何らかの原因で断面修復済み部分2Xにクラックが発生した場合においても、断面修復材2と一体化した補強材4(ポリマーセメントモルタル)の靱性と繊維の結合性によって断面修復材2の形状を保持することができ、断面修復材2の剥落を防止することができる。したがって、仮にクラックが生じた断面修復部分であっても周囲のコンクリート躯体CFとの連続した外観形状を維持することが可能である。   That is, the toughness of the reinforcing material 4 (polymer cement mortar) integrated with the cross-sectional repair material 2 even when the cross-sectional repair material 2 and the reinforcing material 4 are integrated and a crack occurs in the repaired portion 2X for some reason. The shape of the cross-sectional repair material 2 can be maintained by the bondability of the fibers and the cross-section repair material 2 can be prevented from peeling off. Therefore, it is possible to maintain a continuous appearance shape with the surrounding concrete frame CF even if it is a cross-sectional repaired portion where a crack has occurred.

さらに、本実施形態において、補強材塗布工程を断面修復材充填工程直後に実施可能とすることで、断面修復材2と補強材4を相互に強固に結合し、一体化することができるとともに、従来であれば断面修復工事とは別工程で施工せざるを得ないコンクリート剥落防止工事を、断面修復工法の一工程として処理することができ、この点においても有利である。   Furthermore, in the present embodiment, by making it possible to perform the reinforcing material application step immediately after the cross-sectional repair material filling step, the cross-sectional repair material 2 and the reinforcing material 4 can be firmly coupled to each other and integrated, Conventionally, concrete peeling prevention work that must be performed in a separate process from the cross-section repair work can be processed as one process of the cross-section repair method, which is also advantageous in this respect.

このように、本実施形態に係るコンクリート構造物の断面修復方法を採用することによって、施工後の早期クラックの発生を防止・抑制することができるとともに、コンクリート躯体CFと断面修復材2との付着力低下に伴って断面修復材2が接着面(接触面)を境界にコンクリート躯体CFから剥離しても、構造的にコンクリート躯体CF内に留めることができる。   Thus, by adopting the method for repairing a cross section of a concrete structure according to the present embodiment, the occurrence of early cracks after construction can be prevented / suppressed, and the concrete frame CF and the cross section repair material 2 can be attached. Even if the cross-sectional repair material 2 is peeled off from the concrete housing CF with the adhesion surface (contact surface) as a boundary as the adhesion force decreases, it can be structurally retained in the concrete housing CF.

また、可撓性と靱性を有するポリマーセメントモルタル等の補強材4を断面修復済み部分2Xの露出面2XSと及びその周辺CSに亘って塗布することで、断面修復済み部分2X及び断面修復済み部分2Xを囲むコンクリート躯体CFを保護することができるとともに、仮に断面修復済み部分2Xが劣化したり、鉄筋Rの腐食膨張で断面修復材2が剥がれても、補強材4が断面修復済み部分2Xの落下を防止する機能を発揮する。   Further, by applying a reinforcing material 4 such as a polymer cement mortar having flexibility and toughness over the exposed surface 2XS of the section repaired portion 2X and its peripheral CS, the section repaired portion 2X and the section repaired portion The concrete frame CF surrounding 2X can be protected, and even if the section repaired portion 2X is deteriorated or the section repair material 2 is peeled off due to the corrosion expansion of the reinforcing bar R, the reinforcing material 4 becomes the cross section repaired portion 2X. Demonstrates the ability to prevent falling.

本発明者は、本実施形態の断面修復方法のうちテーパ形状切り込み工程において、コンクリート表面CSに対する切り込み角度(テーパ角度θ)として、より一層有効な角度を検証すべく以下に示す試験を行った。   The inventor conducted the following test in order to verify a more effective angle as the cutting angle (taper angle θ) with respect to the concrete surface CS in the taper-shaped cutting step in the cross-sectional repair method of the present embodiment.

試験方法は、縦300mm、横300mm、厚さ20mmの型枠の中心に、外周面がテーパ形状である鋼材T1をセットした状態で、型枠内にモルタルを打設し、板状に硬化したモルタル(以下、「モルタル板T2」と称す)の圧縮強度が40N/mmに達した状態のモルタル板T2及び鋼材T1を型枠から抜き出したものを試験体Tとし、この試験体Tに対して押し抜き試験を実施した。その際、図11に示すように、鋼材T1の上面に第1加圧板T3を載置し、その第1加圧板T3を第2加圧板T4によって上方から押圧し、第1加圧板T3の上面に配置したロードセルT5によって計測した。ここで、試験体Tのうち、鋼材T1が断面修復済み部分2Xに相当し、モルタル板T2がコンクリート躯体CFに相当し、モルタル板T2の下向き面T21がコンクリート表面CSに相当する。なお、試験体Tは、アムスラー式モルタル圧縮試験機の架台T6の上向き面に配置した受け台T7上に載置している。 In the test method, a steel material T1 whose outer peripheral surface is tapered is set at the center of a mold having a length of 300 mm, a width of 300 mm, and a thickness of 20 mm. A mortar plate T2 and a steel material T1 in a state where the compressive strength of the mortar (hereinafter referred to as “mortar plate T2”) has reached 40 N / mm 2 is taken as a test piece T. The punch test was conducted. At that time, as shown in FIG. 11, the first pressure plate T3 is placed on the upper surface of the steel material T1, the first pressure plate T3 is pressed from above by the second pressure plate T4, and the upper surface of the first pressure plate T3. It measured with the load cell T5 arrange | positioned. Here, in the test body T, the steel material T1 corresponds to the section repaired portion 2X, the mortar plate T2 corresponds to the concrete frame CF, and the downward surface T21 of the mortar plate T2 corresponds to the concrete surface CS. In addition, the test body T is mounted on the receiving stand T7 arrange | positioned in the upward surface of the mount frame T6 of an Amsler type mortar compression tester.

そして、鋼材T1のテーパ面の角度(より具体的には、図12に示すように、モルタル板T2の水平な下向き面T21に対する鋼材T1のテーパ角度θのうち鋭角の角度であり、以下では「テーパ角度θ」と称す)をそれぞれ15度、25度、35度、45度に設定した4種類の試験体Tについて試験を行った。ここで、テーパ角度θが15度未満の試験体Tについて試験を行わなかった理由は、テーパ角度θが15度未満であれば、有効な剪断抵抗を得られず、くさび作用が発揮され難いことによって剥落防止効果を期待できないからである。また、テーパ角度θが45度を超える試験体Tについて試験を行わなかった理由は、テーパ角度θが45度を超えると、コンクリート躯体CFに相当するモルタル板T2に作用する垂直方向の力が過度に大きくなり、モルタル板T2を破壊する要因として作用すると考えられるからである。   And the angle of the taper surface of the steel material T1 (more specifically, as shown in FIG. 12, it is an acute angle of the taper angle θ of the steel material T1 with respect to the horizontal downward surface T21 of the mortar plate T2, The test was conducted on four types of test bodies T, which were set to 15 degrees, 25 degrees, 35 degrees, and 45 degrees, respectively. Here, the reason that the test was not performed on the specimen T having a taper angle θ of less than 15 degrees is that if the taper angle θ is less than 15 degrees, an effective shear resistance cannot be obtained, and the wedge action is hardly exhibited. This is because the anti-peeling effect cannot be expected. Further, the test was not performed for the specimen T having a taper angle θ exceeding 45 degrees. When the taper angle θ exceeds 45 degrees, the vertical force acting on the mortar plate T2 corresponding to the concrete frame CF is excessive. This is because it is considered to act as a factor that destroys the mortar plate T2.

また、鋼材T1の押し抜きによるモルタル板T2自体の割れを考慮し、試験体Tごとに、モルタル板T2の外周に鋼材T1を張り付けて試験体Tを拘束する「拘束あり」と、拘束しない「拘束なし」の2態様でそれぞれ試験を行った。   Moreover, considering the crack of the mortar plate T2 itself due to the punching of the steel material T1, for each test body T, the steel material T1 is attached to the outer periphery of the mortar plate T2 to constrain the test body T, and “not restrained”. Each of the tests was performed in two modes of “no constraint”.

試験結果は、図13に示す通りである。図13に示す試験結果から、テーパ角度θが45度の試験体Tが、拘束有無に関わらず一番高い押し抜き強さを有することが判明した。ただしテーパ角度θが大きいため、拘束なしの試験体Tにおいて押し抜き荷重による撓み変形がモルタル板T2に発生した。したがって、実際の断面修復工事中又は断面修復工事完了後においてコンクリート躯体CFに何らかの片荷重が作用した場合に、45度のテーパ角度θで得られる剪断抵抗が、断面修復済み部分2Xの周囲にある健全なコンクリート(コンクリート躯体CF)を部分的に破壊する要因として作用し、断面修復材2がコンクリート躯体CFから剥落する危険を新たに増やす可能性がある。したがって、テーパ角度θを45度に設定することは、高い剪断抵抗による有効なくさび効果を得られるものの、最適な角度であるとはいえない。   The test results are as shown in FIG. From the test results shown in FIG. 13, it was found that the test body T having a taper angle θ of 45 degrees has the highest punching strength regardless of the restraint. However, since the taper angle θ is large, a bending deformation due to a punching load occurred in the mortar plate T2 in the unconstrained specimen T. Therefore, when any one load is applied to the concrete frame CF during the actual cross-section repair work or after the cross-section repair work is completed, the shear resistance obtained at the taper angle θ of 45 degrees is around the cross-section repaired portion 2X. This may act as a factor that partially destroys the healthy concrete (concrete frame CF), and may newly increase the risk of the cross-section repair material 2 being peeled off from the concrete frame CF. Therefore, setting the taper angle θ to 45 degrees is not an optimum angle although an effective wedge effect due to high shear resistance can be obtained.

また、テーパ角度θが15度の試験体Tは、拘束の有無に関わらず、有効な押し抜き強さを有することも判明した。しかしながら、テーパ角度θが15度の試験体Tは、テーパ角度θが25度の試験体Tと比較すると、テーパ角度θの小ささに起因してモルタル板T2から抜け落ちる可能性が低くないと考えられる。   It was also found that the test specimen T having a taper angle θ of 15 degrees has an effective punching strength regardless of whether there is any constraint. However, it is considered that the specimen T having a taper angle θ of 15 degrees is not unlikely to drop out of the mortar plate T2 due to the small taper angle θ, as compared with the specimen T having a taper angle θ of 25 degrees. It is done.

そして、テーパ角度θが25度である試験体Tの押し抜き強度が、拘束あり、拘束なしの何れの態様においてもテーパ角度θが15度の試験体T及びテーパ角度θが35度の試験体Tよりも高いことがわかった。したがって、テーパ角度θを25度付近(25度±5度程度)に設定することで、モルタル板T2の撓み変形を招来することなく、高い押し抜き強度を得ることができ、剥落防止の効果を期待できる。   The test specimen T having a taper angle θ of 25 degrees has a punching strength of a test specimen T having a taper angle θ of 15 degrees and a test specimen having a taper angle θ of 35 degrees in any embodiment with or without constraint. It was found to be higher than T. Therefore, by setting the taper angle θ to around 25 degrees (about 25 degrees ± 5 degrees), it is possible to obtain a high punching strength without incurring bending deformation of the mortar plate T2, and to prevent peeling. I can expect.

また、テーパ角度θが35度である試験体Tの押し抜き強度は、テーパ角度θを25度に設定した試験体Tと比較すると低いものの、テーパ角度θを15度に設定した試験体Tよりも高く、剥落防止の効果を期待できる。   Further, the punching strength of the test specimen T having a taper angle θ of 35 degrees is lower than that of the test specimen T in which the taper angle θ is set to 25 degrees. The effect of preventing peeling can be expected.

以上の考察より、有効なくさび効果を得られるテーパ角度θは15度以上45度以下であること、及びそのうち特に優れたくさび効果を得られるテーパ角度θは25度付近から35度付近(試験結果に基づいて厳密に言えば25度以上35度以下)であることが判明した。   From the above considerations, the taper angle θ at which an effective wedge effect can be obtained is 15 degrees or more and 45 degrees or less, and the taper angle θ at which a particularly excellent wedge effect can be obtained is around 25 degrees to around 35 degrees (test results) Strictly speaking, it was found to be 25 degrees or more and 35 degrees or less.

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではない。例えば、切断手段による切り込みの形状が、図2や図14に示すように、複数の略四角形を相互に連結させた形状であってもよい。このような形状の切り込みを採用する理由は、共通のコンクリート表面CSにおいて、相互に離間した位置で発生している劣化部分をそれぞれ個別の略矩形の切り込みで囲んだ場合、各切り込みによって囲まれた部分を除去して形成される除去空間もまたそれぞれ相互に独立した空間となり、このような個別の除去空間にそれぞれ断面修復材を充填する工法よりも、近接する切り込みによって囲まれた部分同士を連結し、これら連結した部分を除去した共通の空間に断面修復材を充填する工法の方が作業効率及び断面修復工事完了後のコンクリート表面の平滑度を向上させることができるからである。   In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above. For example, the shape of the cut by the cutting means may be a shape in which a plurality of substantially squares are connected to each other as shown in FIGS. The reason for adopting the cut of such a shape is that, in the common concrete surface CS, when the deteriorated portions occurring at positions separated from each other are surrounded by individual substantially rectangular cuts, they are surrounded by the cuts. The removal spaces formed by removing the parts are also mutually independent spaces, and the parts surrounded by the adjacent cuts are connected to each other, rather than the method of filling each individual removal space with a cross-sectional repair material. This is because the method of filling the common space from which these connected portions are removed with the cross-section restoration material can improve the work efficiency and the smoothness of the concrete surface after the completion of the cross-section restoration work.

このような複数の略四角形を相互に連結させた形状の切り込み3は、辺に相当する直線部分31と、この切り込み3によって囲まれる部分(断面修復対象部分1)から見て直線部分31同士が180度未満で交差し得る入隅である角(以下「入隅角32(I)」と称す)と、直線部分31同士が180度を超えて交差し得る出隅である角(以下「出隅角32(O)」と称す)とからなる。   The notch 3 having a shape in which a plurality of substantially quadrangular shapes are connected to each other includes a straight part 31 corresponding to the side and a straight part 31 viewed from a part surrounded by the notch 3 (cross-section repair target part 1). An angle that is an entry corner that can intersect at less than 180 degrees (hereinafter referred to as “entrance angle 32 (I)”) and an angle that is an exit corner at which the straight line portions 31 can intersect at an angle exceeding 180 degrees (hereinafter referred to as “outward angle”). Corner angle 32 (O) ").

そして、切断手段を用いて直線部分31及び全ての角(入隅角32(I)及び出隅角32(O))を切り込む際に、切り込み深さ方向Aに沿ったコンクリート表面CSに対する切り込み角度を、切り込み深さ方向Aにおける切り込み3の先端が切り込み深さ方向Aにおける切り込み3の基端よりも断面修復対象部分1から離間する(切り込み深さ方向Aにおける切り込み3の先端が断面修復対象部分1から外れる)ようにコンクリート表面CSに対して所定角度傾斜させるテーパ形状切り込み工程と、切断手段を用いて角を切り込む際に、全ての角(入隅角32(I)及び出隅角32(O))が部分円弧形状となるように切り込むアール形状切り込み工程と、除去した部分に充填した断面修復材2のうちコンクリート表面CS側に露出している面及びこの面の周囲にあるコンクリート表面CSとに亘って可撓性及び靱性を有する補強材4を塗布する補強材塗布工程とを経るようにすれば、上述した実施形態で述べた作用効果と同様の作用効果を得ることができる。なお、図14に示す切り込み3の形状は、「複数の略四角形を相互に連結させた形状」の一例であり、複数の略四角形を相互に連結させるパターン及びそのパターンによって規定される切り込みの形状は同図や図2に示す形状に限定されないことはいうまでもない。   Then, when cutting the straight portion 31 and all the corners (incoming corner angle 32 (I) and outgoing corner angle 32 (O)) using the cutting means, the cutting angle with respect to the concrete surface CS along the cutting depth direction A The tip of the cut 3 in the cut depth direction A is farther from the cross-section repair target portion 1 than the base end of the cut 3 in the cut depth direction A (the tip of the cut 3 in the cut depth direction A is the cross-section repair target portion) The taper-shaped cutting process of inclining a predetermined angle with respect to the concrete surface CS so as to deviate from 1 and all the corners (incoming corner angle 32 (I) and outgoing corner angle 32 ( O)) is exposed to the concrete surface CS side of the round shape cutting process that cuts into a partial arc shape and the cross-section repair material 2 filled in the removed portion. If the reinforcing material applying step of applying the reinforcing material 4 having flexibility and toughness is applied to the surface and the concrete surface CS around the surface, the operational effects described in the above-described embodiments are obtained. Similar effects can be obtained. The shape of the notch 3 shown in FIG. 14 is an example of “a shape in which a plurality of substantially squares are connected to each other”, and a pattern in which a plurality of substantially squares are connected to each other and a shape of the notch defined by the pattern. Needless to say, is not limited to the shape shown in FIG.

また、本発明におけるテーパ形状切り込み工程は、切り込みのうち直線部分の切り込みを形成する際に切り込み深さ方向に沿ったコンクリート表面に対する切り込み角度を、切り込み深さ方向における切り込みの先端が切り込み深さ方向における切り込みの基端よりも断面修復対象部分から離間するように、コンクリート表面に対して所定角度傾斜させる工程であれば十分であり、角(コーナー)を切断手段で切り込む際、切り込み深さ方向に沿ったコンクリート表面に対する切り込み角度を従来のように略90度に設定しても構わない。   Further, in the taper-shaped cutting process according to the present invention, the cutting angle with respect to the concrete surface along the cutting depth direction when the cutting of the straight portion of the cutting is formed, the tip of the cutting in the cutting depth direction is the cutting depth direction. The step of inclining a predetermined angle with respect to the concrete surface so as to be farther from the cross-section restoration target portion than the base end of the incision is sufficient. You may set the cut angle with respect to the concrete surface along to about 90 degree | times like the past.

また、断面修復材としてモルタル以外のものを適用したり、補強材としてポリマーセメントモルタル以外のものを適用することも可能である。断面修復材の他の例としては、コンクリート、無収縮モルタル等のグラフト材、一般的に補修材として用いられる有機系又は無機系の剥落防止材を挙げることができる。   It is also possible to apply a material other than mortar as the cross-sectional restoration material, or a material other than polymer cement mortar as the reinforcing material. Other examples of the cross-sectional repair material include graft materials such as concrete and non-shrink mortar, and organic or inorganic peeling prevention materials that are generally used as repair materials.

また、本発明に係る断面修復方法は、橋梁以外のコンクリート構造物の補修時にも当然適用することができる。また、切断手段で切り込むコンクリート表面が、コンクリート構造物の下向き面ではなく、側面(起立面)や、上向き面であっても構わない。   In addition, the method for repairing a cross section according to the present invention can naturally be applied when repairing a concrete structure other than a bridge. Moreover, the concrete surface cut by the cutting means may be a side surface (standing surface) or an upward surface instead of the downward surface of the concrete structure.

その他、各工程の具体的な処理についても上記実施形態に限られるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々変形が可能である。   In addition, the specific processing of each process is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

1…断面修復対象部分
2…断面修復材
3…切り込み
31…直線部分
32,32(I),32(O)…角(コーナー)
4…補強材
C1…コンクリート構造物(コンクリート橋桁)
CS…コンクリート表面
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Section restoration object part 2 ... Section restoration material 3 ... Cut 31 ... Straight line part 32, 32 (I), 32 (O) ... Corner (corner)
4 ... Reinforcement material C1 ... Concrete structure (concrete bridge girder)
CS ... Concrete surface

Claims (5)

コンクリート構造物における断面修復対象部分を囲むようにコンクリート表面を切断手段によって略四角形を基本形状として単一の略四角形状又は複数の略四角形を相互に連結させた形状に切り込み、当該切り込みによって囲まれた部分を除去し、その除去した部分に断面修復材を充填することによって新たな断面を形成する断面修復方法であって、
前記切り込みのうち少なくとも辺に相当する直線部分を前記切断手段で切り込む際に、切り込み深さ方向に沿ったコンクリート表面に対する切り込み角度を、前記切り込み深さ方向における先端が前記切り込み深さ方向における基端よりも前記断面修復対象部分から離間するように、前記コンクリート表面に対して所定角度傾斜させるテーパ形状切り込み工程と、
前記切り込みのうち角を前記切断手段で切り込む際に、前記角が部分円弧形状となるように切り込むアール形状切り込み工程とを含むことを特徴とするコンクリート構造物の断面修復方法。
A concrete surface is cut into a shape of a single square or a plurality of squares connected to each other by a cutting means so as to surround a section to be repaired in a concrete structure, and surrounded by the cut. A cross-sectional repair method for forming a new cross-section by removing a portion that has been removed and filling a cross-section repair material into the removed portion,
When cutting the straight portion corresponding to at least the side of the cut with the cutting means, the cutting angle with respect to the concrete surface along the cutting depth direction is set so that the tip in the cutting depth direction is the base end in the cutting depth direction. A taper-shaped cutting step of inclining at a predetermined angle with respect to the concrete surface so as to be further away from the cross-section repair target part,
A method of repairing a cross section of a concrete structure, comprising: a round shape cutting step of cutting a corner of the cut so that the corner has a partial arc shape when the corner is cut by the cutting means.
前記テーパ形状切り込み工程における前記切り込み角度が15度以上45度以下である請求項1に記載のコンクリート構造物の断面修復方法。 The method for repairing a cross section of a concrete structure according to claim 1, wherein the cutting angle in the taper shape cutting step is 15 degrees or more and 45 degrees or less. 前記テーパ形状切り込み工程における前記切り込み角度が25度以上35度以下である請求項1に記載のコンクリート構造物の断面修復方法。 The method for repairing a cross section of a concrete structure according to claim 1, wherein the cutting angle in the taper shape cutting step is 25 degrees or more and 35 degrees or less. 前記除去した部分に充填した断面修復材のうち前記コンクリート表面側に露出している面と、この面の周囲にある前記コンクリート表面とに亘って、可撓性及び靱性を有する補強材を塗布する補強材塗布工程を経る請求項1乃至3の何れかに記載のコンクリート構造物の断面修復方法。 A reinforcing material having flexibility and toughness is applied over the surface exposed to the concrete surface side of the cross-sectional repair material filled in the removed portion and the concrete surface around the surface. The method for repairing a cross section of a concrete structure according to any one of claims 1 to 3, which undergoes a reinforcing material application step. 前記アール形状切り込み工程が、前記切り込みの前記角を前記切断手段で切り込む際に、前記切り込み深さ方向における先端が前記切り込み深さ方向における基端よりも前記断面修復対象部分から離間するように、前記コンクリート表面に対して所定角度傾斜させる工程を含む請求項1乃至4の何れかに記載のコンクリート構造物の断面修復方法。 When the round shape cutting step cuts the corner of the cut with the cutting means, the distal end in the cut depth direction is more distant from the cross-section repair target portion than the proximal end in the cut depth direction. The method for repairing a cross section of a concrete structure according to any one of claims 1 to 4, further comprising a step of inclining a predetermined angle with respect to the concrete surface.
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