JP6387124B2

JP6387124B2 - 電気防食用電極の設置方法

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Publication number: JP6387124B2
Application number: JP2017004151A
Authority: JP
Inventors: 真悟中島; 良美松居; 成城齋藤; 英一郎黒岩
Original assignee: Estech Corp
Current assignee: Estech Corp
Priority date: 2017-01-13
Filing date: 2017-01-13
Publication date: 2018-09-05
Anticipated expiration: 2035-02-04
Also published as: JP2017101543A

Description

本発明は、鉄筋コンクリート構造物に、鉄筋の腐食を防止するための電気防食用電極を設置するための設置方法に関する。

鉄筋コンクリート構造物は、設置場所によっては、塩害等により埋設されている鉄筋とともに表面側のコンクリートも劣化する。そうなると、鉄筋コンクリート構造物の表面側の修復（以下、「断面修復」と称する）が必要になる。断面修復の際には、鉄筋の腐食を防止するための電気防食用電極（電気防食用帯状陽極）を、修復用のモルタルに埋設することがある。

電気防食用電極の設置は、次のようにして行われる。すなわち、鉄筋コンクリート構造物の表面のコンクリートを必要な面積だけはつり取って鉄筋を露出させ、露出させた鉄筋の錆取り作業（ケレン）を行い、錆取りされた鉄筋を覆うように、モルタルを設定厚みとなるよう打設する。そしてモルタル硬化後に、電気防食用電極の設置予定部位を切削して設置溝を形成し、設置溝の底面に沿って電気防食用電極を倣わせた状態で、設置溝にモルタルで埋める。

また、既設の鉄筋コンクリート構造物の表面側に電気防食用電極を設置する方法として、下記特許文献１に記載の技術が提案されている。特許文献１の技術は、鉄筋コンクリート構造物において、電気防食用電極の設置予定部位を切削して設置溝を形成し、設置溝の底面に沿って電気防食用電極を倣わせた状態で設置溝をモルタルで埋めるというものである。

特開２０１２−２１４８２４号公報

上記従来の技術において、断面修復に伴って電気防食用電極を設置する場合でも、断面修復を伴わずに電気防食用電極を設置する場合でも、電気防食用電極が設置される設置溝を切削して加工するという作業が伴う。そして切削は、モルタル（コンクリート）に対して行うので粉塵が発生してしまい、作業環境の悪化が指摘される。

そこで本発明は、上記課題に鑑み、作業環境の悪化を抑制しつつ電気防食用電極の設置ができる電気防食用電極の設置方法の提供を目的とする。

本発明の電気防食用電極の設置方法は、鉄筋コンクリート構造物の表面側の鉄筋を露出させるようコンクリートをはつるはつり工程と、前記コンクリートのはつり面に対し、露出させた鉄筋を覆うよう吹付けによって第一モルタルを打設する第一打設工程と、該第一打設工程により打設された第一モルタルに対して第二モルタルを吹付けによって打設する第二打設工程と、前記第一打設工程と第二打設工程の間の工程であって、前記第二モルタルの天端面に電気防食用電極の設置のための凹部が形成されるように、該凹部の型となる型部材を設置する型部材設置工程と、該型部材設置工程で形成された前記凹部に電気防食用電極を設置する設置工程、とを備えたことを特徴としている。

本発明の電気防食用電極の設置方法によれば、作業環境の悪化を抑制しつつ電気防食用電極の設置ができる。

図１（ａ）は、本発明の一実施形態を表す電気防食用電極の設置方法のはつり工程の説明図、（ｂ）は同じく設計厚み表示工程の説明図、（ｃ）は同じく第一打設工程の説明図、（ｄ）は同じく墨打工程の説明図である。同じく糸張工程の説明図である。同じく挿入部材の全体構成を表した説明図である。図４（ａ）は、同じく型部材設置工程の説明図（断面図）、（ｂ）は説明図（正面図）である。図５（ａ）は、同じく図４（ｂ）におけるＸ−Ｘ線断面矢視図、図５（ｂ）は、同じく図４（ｂ）におけるＹ−Ｙ線断面矢視図である。図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は、同じく順に第二打設工程の説明図である。図７（ａ）（ｂ）は、同じく順に型部材取外工程の説明図である。図８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、同じく順に電極設置工程の説明図である。

以下、本発明の一実施形態に係る電気防食用電極の設置方法（以下、単に「電極設置方法」と称する）を、図面を参照しつつ説明する。本実施形態に係る電極設置方法では、既設の鉄筋コンクリート構造物（以下、単に「構造物」と称する）Ａにおいて、塩害等により腐食した構造物Ａの鉄筋Ｒ、およびその外側の表面コンクリート部Ｃを断面修復する際に、併せて電気防食用電極（以下「電極」と称する）Ｅを設置するようにしている。

本実施形態に係る電極設置方法は、次の（１）〜（９）の工程を備える。すなわち、
（１）．はつり工程…Ｎ１
（２）．設計厚み表示工程…Ｎ２
（３）．第一打設工程…Ｎ３
（４）．墨打工程…Ｎ４
（５）．糸張工程…Ｎ５
（６）．型部材設置工程…Ｎ６
（７）．第二打設工程…Ｎ７
（８）．型部材取外工程…Ｎ８
（９）．電極設置工程…Ｎ９
を備える電極設置方法である。

電極設置方法は、（１）．はつり工程Ｎ１から（９）．電極設置工程Ｎ９へ順次行われる工程であり、以下、各工程を具体的に説明する。なお、上記各工程は、作業者が必要に応じた工具等を用いて行うものである。

（１）．〔はつり工程〕
〔はつり工程Ｎ１〕は、塩害等により腐食した表面コンクリート部Ｃをはつることで、構造物Ａの表面側の腐食した鉄筋Ｒを露出させる工程である。図１（ａ）では、便宜上、構造物Ａの一部の表面コンクリート部Ｃをはつる場合を示している。しかしながら、同図に破線で示すように、現場に応じて構造物Ａの一面全部の表面コンクリート部Ｃをはつる場合もある。

〔はつり工程Ｎ１〕では、表面側の鉄筋Ｒが露出するまで表面コンクリート部Ｃをはつることで、はつり面Ｃ１を形成する。〔はつり工程Ｎ１〕は、露出させた鉄筋Ｒの錆を除去する（ケレンする）、錆除去作業を含むものとする。錆の除去は、ワイヤーブラシやサンダー等を用いて行われる。

（２）．〔設計厚み表示工程〕
〔設計厚み表示工程Ｎ２〕は、設定された基準面を設定する工程である。この基準面は、後述する第二モルタルｍ２（図６、７参照）によって最終的に形成される第二モルタルｍ２の天端面ｍ２ａに面一の面でもあり、構造物Ａの本来の表面位置Ａ１に相当する。図１（ｂ）に示すように、基準面は、杆状部材１を用いてその天端面１ａとして設定する。杆状部材１としては特に限定されるものではないが、本実施形態では、発泡スチロール製の杆状部材１を用いており、角柱状で所定長さに形成されている。そして、杆状部材１を、〔はつり工程Ｎ１〕で得られたはつり面Ｃ１に対し、垂直方向に沿うよう立設する。

杆状部材１の天端面１ａから所定距離（例えば、３５ｍｍ）だけはつり面Ｃ１側に移動した位置には、設定位置用目印２が施されている。設定位置用目印２は、後に詳述する挿入部材３の底面の位置に相当する位置に施されている。杆状部材１は、表面コンクリート部Ｃをはつった面積や距離に応じて必要本数用いられ、互いに等間隔だけ置いて配置されることが好ましい。なお、杆状部材１をはつり面Ｃ１に対して垂直方向に沿うよう立設するためには、接着剤等を用いて、はつり面Ｃ１や鉄筋Ｒに固定することが考えられる。

（３）．〔第一打設工程〕
〔第一打設工程Ｎ３〕は、図１（ｃ）に示すように、はつり面Ｃ１に対し、第一モルタルｍ１を打設する工程である。第一モルタルｍ１の打設は、吹付ノズルからの吹付けによって行われる。吹付けるモルタルは、乾式モルタル、湿式モルタルの何れでもよいが、本実施形態では乾式モルタルが用いられる。乾式モルタルは吹付けにより、設定位置用目印２の高さ位置まで打設される。設定位置用目印２の高さ位置まで打設された第一モルタルｍ１の天端面ｍ１ａは、後に詳述するように、陽極である帯状の電極Ｅの設置位置（設置高さ）の目処として用いられる。なお、電極Ｅとして、チタン製のリボンメッシュが用いられる。吹付けられた第一モルタルｍ１の天端面ｍ１ａは、定規ずりされ、鏝等を用いて均される。

（４）．〔墨打ち工程〕
〔墨打工程Ｎ４〕は、〔第一打設工程Ｎ３〕で得られた第一モルタルｍ１が硬化した後、その天端面ｍ１ａに、図１（ｄ）に示すように墨ｍ１ｂを打つ工程である。墨ｍ１ｂを打つ位置および長手方向距離は、帯状の電極Ｅを伸ばして付設する位置に相当する。このため墨ｍ１ｂは、はつり面Ｃ１の面方向に沿って施される。墨ｍ１ｂは、断面修復の面積に応じて、すなわち設置する電極Ｅの枚数に応じて、複数条打たれる。

（５）．〔糸張り工程〕
〔糸張工程Ｎ５〕は、図２に示すように、〔墨打工程Ｎ４〕によって施された墨ｍ１ｂに倣って、且つ墨ｍ１ｂから離れた（浮いた）位置に糸４を張る工程である。〔糸張工程Ｎ５〕では、墨ｍ１ｂの位置に一致するよう、且つ所定間隔置き（例えば１０ｍ間隔置き）に糸張用コンクリートビス５がねじ込まれ、これら糸張用コンクリートビス５に、糸４が掛けられる。

糸４は、糸張用コンクリートビス５上にあって、第一モルタルｍ１の天端面ｍ１ａから、前記所定距離（例えば、３５ｍｍ）だけ離間した位置に配置される。この糸４の高さ位置が、後述する型部材６の天端面である広幅面６ａの設定位置であり、第一モルタルｍ１の天端面ｍ１ａに対する広幅面６ａの高さ位置である。

（６）．〔型部材設置工程〕
〔型部材設置工程Ｎ６〕は、〔糸張工程Ｎ５〕で張られた糸４と、〔墨打工程Ｎ４〕で施した墨ｍ１ｂとの間に、図３に示すような型部材（「面木」とも称される）６を設置する工程である。

前記挿入部材３は、型部材６と伸縮材７とから構成されている。型部材６は硬質材から形成され、弾性的に伸縮可能な伸縮材７と一体的に構成されている。この場合、型部材６は、長手方向断面が台形状で長尺（例えば、糸張用コンクリートビス５の間の長さ）に形成されている。型部材６には、木材や発泡樹脂等が用いられる。型部材６の狭幅面６ｂが伸縮材７に貼着されることで、型部材６と伸縮材７とが一体的に構成されている。伸縮材７は、長手方向断面が正方形状に形成されている。伸縮材７は、アスファルト系材料であるエラスタイト（登録商標）により形成されている。

図４（ｂ）に示すように、伸縮材７は、型部材６に対し所定間隔置きに配置されている。この所定間隔は、後述する固定用コンクリートビス８（図４、５参照）が配置される間隔である。型部材６と伸縮材７を合わせた挿入部材３全体の高さは、第一モルタルｍ１の天端面ｍ１ａから糸４までの距離よりもわずかに高く設定しておくことが好ましい。すなわち、墨ｍ１ｂを打った天端面ｍ１ａと糸４との間に、伸縮材７を天端面ｍ１ａ側にして挿入部材３を設置すると、図４（ａ）に示すように、直線状に張られた糸４が、挿入部材３の型部材６によって、第一モルタルｍ１の天端面ｍ１ａに対してわずかに持ち上げられる。

〔型部材設置工程Ｎ６〕は、保持工程をさらに含んでいる。該保持工程は、図４（ｂ）に示すように、前記固定用コンクリートビス８を、伸縮材７に対応する位置において挿入部材３に螺入することで、挿入部材３を第一モルタルｍ１の天端面ｍ１ａに保持固定する工程である。固定用コンクリートビス８は、糸張用コンクリートビス５とは別であり、糸張用コンクリートビス５の間に配置されるものである。

〔型部材設置工程Ｎ６〕は、締付工程をさらに含んでいる。締付工程は、図５（ａ）（ｂ）に示すように、挿入部材３によって持ち上げられた糸４が直線状になるまで、すなわち直線状に復元するまで、固定用コンクリートビス８を第一モルタルｍ１に螺入して型部材６を設置する工程である。固定用コンクリートビス８が第一モルタルｍ１に螺入されるのに伴い、伸縮材７が型部材６によって押圧されて、伸縮材７の高さが減少するから、型部材６の天端面である広幅面６ａの位置を、第一モルタルｍ１の天端面ｍ１ａから直線状に張られた糸４の高さとすることができる。

型部材６の広幅面６ａから伸縮材７の底面７ａまでの距離、すなわち、挿入部材３全体の高さは、例えば、４０ｍｍに設定しておく。具体的には、型部材６の高さを２０ｍｍ、伸縮材７の高さを２０ｍｍに設定しておく。そして、固定用コンクリートビス８の螺入によって伸縮材７の高さが１５ｍｍ程度まで潰される場合を例示できる。このように、容易に変形しない型部材６とともに容易に弾性変形可能な伸縮材７を用い、伸縮材７の高さを減少させるようにすることで、第一モルタルｍ１の天端面ｍ１ａから型部材６の広幅面６ａまでの距離を変更でき、したがって、例えば天端面ｍ１ａの位置の精度が正確でなくても、その天端面ｍ１の位置に応じて、広幅面６ａを正確な位置に調節することができる。なお、型部材６の広幅面６ａの位置を、第一モルタルｍ１の天端面ｍ１ａから直線状に張られた糸４の高さ位置にした後は、糸張用コンクリートビス５および糸４は取外す。

（７）．〔第二打設工程〕
〔第二打設工程Ｎ７〕は、図６（ａ）（ｂ）に示すように、前記保持工程で保持された型部材６が没するよう、〔第一打設工程Ｎ３〕で打設された第一モルタルｍ１に重ねて第二モルタルｍ２を打設する工程である。

第二モルタルｍ２の打設は、第一モルタルｍ１の打設と同様、吹付ノズルからの吹付けによって行われる。吹付けるモルタルは、乾式モルタル、湿式モルタルの何れでもよいが、本実施形態では乾式モルタルが用いられる。ここで、型部材６が没するとは、型部材６の広幅面６ａ以外の面である狭幅面６ｂ、側面６ｃ，６ｃが埋められる状態である。

伸縮材７は型部材６に対して第一モルタルｍ１側にあるから、第一モルタルｍ１に重ねて第二モルタルｍ２を打設すると、伸縮材７の全体が第二モルタルｍ２に埋められる。また、伸縮材７は、型部材６に対し所定間隔置きに配置されていて、その間は空間であるから、該空間にも第二モルタルｍ２が充填される。この場合、吹付ノズルを必要方向に移動させて吹付けるようにすれば、前記空間が第二モルタルｍ２により容易に充填される。

〔第二打設工程Ｎ７〕は、第二モルタルｍ２の天端面ｍ２ａを均す均し工程を含んでいる。上記したように吹付けて打設された第二モルタルｍ２は、図６（ｂ）（ｃ）に示すように、定規９による定規ずりで余分な第二モルタルｍ２が除去され、鏝１０を用いて均される。

（８）．〔型部材取外し工程〕
〔型部材取外工程Ｎ８〕は、図７に示すように、挿入部材３を第二モルタルｍ２から取外す工程である。第二モルタルｍ２の硬化後に、固定用コンクリートビス８を取外し、挿入部材３を第二モルタルｍ２から引き剥がすようにして取外す。挿入部材３を第二モルタルｍ２から取外すには、例えばバール、ドライバー、カワスキ等が用いられる。このようにすることで、第二モルタルｍ２の天端面ｍ２ａに挿入部材３の外形形状に応じた凹部１１が形成される。

詳述すれば、図７（ｂ）に示すように、凹部１１は、奥側（第一モルタルｍ１側）にあって、伸縮材７の外形に応じた奥側凹部１１ａと、第二モルタルｍ２の天端面ｍ２ａ側の天端側凹部１１ｂとを備えている。伸縮材７は間欠的に配置されていることから、奥側凹部１１ａもまた、間欠的に形成されている。型部材６は長尺に形成されているから、天端側凹部１１ｂもまた、長尺に形成されている。なお、奥側凹部１１ａおよび天端側凹部１１ｂは、連設されている。

（９）．〔電極設置工程〕
〔電極設置工程Ｎ９〕は、凹部１１に電極Ｅを設置する工程である。はじめに、図８（ａ）に示すように、凹部１１の底に、第三モルタルｍ３を敷く。この場合の第三モルタルｍ３は、接着性の高いものが好ましい。一例として、商品名：エルガードモルタルＲＭが用いられる。

なお、第三モルタルｍ３は、奥側凹部１１ａにも充填されたうえで、凹部１１の底に塗布される。第三モルタルｍ３の塗布が終了すれば、図８（ｂ）に示すように、電極Ｅを直ちに凹部１１の長手方向に倣うように、第三モルタルｍ３に取付ける。すなわち、第一モルタルｍ１の天端面ｍ１ａを電極Ｅの設置位置（設置高さ）の目処として用いる。そして、第三モルタルｍ３が硬化したら、図８（ｃ）に示すように、第四モルタルｍ４を凹部１１に充填し、第四モルタルｍ４の表面仕上げをする。第四モルタルｍ４の一例として、商品名：エルガードモルタルＳＰが用いられる。

以上のようにして電極Ｅを構造物Ａに設置するようにすれば、凹部１１を形成するためにモルタルを切削する必要がないことから、切削に伴う粉塵の発生がなく、作業者は良好な環境のなかで、電極Ｅを構造物Ａに設置することができる。また、第一モルタルｍ１、第二モルタルｍ２を吹付けにより打設するようにしたことにより、従来のように、塩害等により腐食した表面コンクリート部Ｃをはつった後にモルタルで修復し、モルタルの硬化後に凹部を切削により形成する場合に比べて、断面修復のための作業や、電極Ｅの設置作業が楽になるとともに、施工時間の短縮化を図ることができる。

本発明の電気防食用電極の設置方法は、コンクリートをはつるはつり工程と、電気防食用電極の設置のための凹部の型となる型部材をコンクリートのはつり面から所定の距離だけ離間する位置に保持させる保持工程と、型部材が没するようコンクリートのはつり面に対しモルタルを打設する打設工程と、硬化後のモルタルから型部材を取外すことでモルタルに形成される凹部に電気防食用電極を設置する設置工程とを備えたことを特徴としている。

上記電気防食用電極の設置方法では、コンクリートをはつり、電気防食用電極の設置のための凹部の型となる型部材をコンクリートのはつり面から所定の距離だけ離間する位置に保持させた状態で、コンクリートのはつり面に対し型部材が没する厚みにモルタルを打設し、硬化後のモルタルから型部材を取外してモルタルに残留する凹部に電気防食用電極を設置することにより、電気防食用電極を設置するための凹部を、コンクリートを切削して形成するといった作業がないことから粉塵の発生がなく、したがって作業環境の悪化を抑制しつつ電気防食用電極の設置ができる。

本発明の電気防食用電極の設置方法では、前記はつり工程は、既設の鉄筋コンクリート構造物において、その表面側に配置された鉄筋を露出させ、露出させた鉄筋の錆を除去する作業を含む工程を採用できる。

上記電気防食用電極の設置方法では、コンクリートをはつった後に、露出させた鉄筋の錆を除去することで、鉄筋を確実に、電気防食用電極の対極の電極として用いることができる。

本発明の電気防食用電極の設置方法では、前記打設工程は、第一打設工程と第二打設工程とを備え、前記保持工程は第一打設工程によって打設されたモルタルを基準として用いて第一打設工程に続いて行われる工程であり、前記第二打設工程は、保持工程で保持された型部材が没するよう、第一打設工程で打設されたモルタルに重ねてモルタルを打設する工程として採用できる。

上記電気防食用電極の設置方法では、第一打設工程でコンクリートのはつり面に対して打設されたモルタルを基準に型部材を保持するので型部材を設定位置に近い位置で位置決めできるため、型部材を正確に位置決めし易く、モルタルは第一打設工程と第二打設工程とに分けて打設するので、一度で全てのモルタルを打設する場合に比べて、打設するモルタルの厚みが調整し易い。

本発明の電気防食用電極の設置方法では、前記打設工程は、吹付けによってモルタルを打設する工程として採用できる。

上記電気防食用電極の設置方法では、グラウトによるモルタルの打設に比べて容易な作業となり、しかもモルタルの厚みを調整し易い。

本発明は、上記実施形態に限定されない。上記実施形態では、断面修復のために、第一モルタルｍ１、第二モルタルｍ２の吹付けを分けるように、経時的に用いた。これは、モルタルを〔第一打設工程〕と〔第二打設工程〕とを経時的に分けて打設することで、作業のし易さを図る方法である。しかしながら、場合によっては、はつり面Ｃ１に対し、モルタルを分けずに一度の打設工程で吹付けて、断面修復をすることも可能である。この場合では、型部材は、はつり面Ｃ１や露出させた鉄筋Ｒに、図示しない保持部材を介して保持させるようにする。そして、モルタルの硬化後に、型部材をモルタルから取外し、型部材を取外すことによって形成される凹部に、電極を設置することができる。

なお、上記実施形態では、断面台形状の型部材を用いたがこれに限定されるものではなく、硬化したモルタルから容易に取外すことができ、電極を設置できる断面形状であれば、例えば断面正方形、あるいは半円形状や半楕円形状であってもよい。

１…杆状部材、１ａ…天端面、２…設定位置用目印、３…挿入部材、４…糸、５…糸張用コンクリートビス、６…型部材、７…伸縮材、８…固定用コンクリートビス、１１…凹部、１１ａ…奥側凹部、１１ｂ…天端側凹部、Ａ…構造物、Ａ１…表面位置、Ｃ１…はつり面、Ｅ…電極、ｍ１…第一モルタル、ｍ１ａ…天端面、ｍ１ｂ…墨、ｍ２…第二モルタル、ｍ２ａ…天端面、Ｎ１…はつり工程、Ｎ２…設計厚み表示工程、Ｎ３…第一打設工程、Ｎ４…墨打工程、Ｎ５…糸張工程、Ｎ６…型部材設置工程、Ｎ７…第二打設工程、Ｎ８…型部材取外工程、Ｎ９…電極設置工程、Ｒ…鉄筋

Claims

鉄筋コンクリート構造物の表面側の鉄筋を露出させるようコンクリートをはつるはつり工程と、
前記コンクリートのはつり面に対し、露出させた鉄筋を覆うよう吹付けによって第一モルタルを打設する第一打設工程と、
該第一打設工程により打設された第一モルタルに対して第二モルタルを吹付けによって打設する第二打設工程と、
前記第一打設工程と第二打設工程の間の工程であって、前記第二モルタルの天端面に電気防食用電極の設置のための凹部が形成されるように、該凹部の型となる型部材を設置する型部材設置工程と、該型部材設置工程で形成された前記凹部に電気防食用電極を設置する設置工程、とを備えたことを特徴とする電気防食用電極の設置方法。