JP6456556B2

JP6456556B2 - 沈下した地盤上のコンクリート版の傾きを修正する方法

Info

Publication number: JP6456556B2
Application number: JP2018518658A
Authority: JP
Inventors: 展和松藤; 川口　宏二; 宏二川口
Original assignee: UPCON CORPORATION
Current assignee: UPCON CORPORATION
Priority date: 2016-12-27
Filing date: 2017-12-27
Publication date: 2019-01-23
Anticipated expiration: 2037-12-27
Also published as: JPWO2018124251A1; US20190323182A1; NZ754801A; AU2017386879B2; US11072895B2; WO2018124251A1; AU2017386879A1

Description

本発明は、沈下した地盤上のコンクリート版の傾きを修正する方法に関する。より詳細には、本発明は、道路、港湾、空港などにおける、沈下した地盤上の、目地部をタイバーやダウエルバーで連結された隣り合うコンクリート版の、目地部の沈下による傾きを修正する方法に関する。

近年、様々な原因に基づく地盤沈下により、道路、港湾、空港などにおけるコンクリート版舗装が影響を受けて生じる被害が問題になっている。具体的には、例えば、軟弱な地盤帯からの工場用水としての地下水の大量の汲み上げ、地下トンネルの開発による大量の湧水、海域埋立地や大規模造成地における土壌の締め固め不足などにより、地盤沈下が起こると、コンクリート版が傾くことで、自動車や航空機の通行の妨げとなり、人や物資の輸送に支障をきたす。このような問題に対処するための方法として、沈下した地盤の内部や地盤とコンクリート版の間に生じた空隙に、コンクリート版に削孔した注入孔から膨張性樹脂を注入し、膨張させて、傾いたコンクリート版を所定の高さにまで押し上げることによる方法が知られている（例えば特許文献１）。

特開２００６−１４４２６９号公報

膨張性樹脂を利用した特許文献１に記載の方法は、コンクリート版の傾きを修正するために既設舗装を取り壊す必要がないため、工期が短時間で済むことから通行規制の早期解放が行えるといった利点を有する。しかしながら、道路、港湾、空港などにおけるコンクリート版は、隣り合うコンクリート版が、目地部をタイバーやダウエルバーで連結されているため、目地部の沈下によって傾いたコンクリート版の下方に膨張性樹脂を注入して膨張させる工程を適切に行わないと、タイバーやダウエルバーの存在が膨張した膨張性樹脂のコンクリート版の押し上げ力の抵抗となってしまうことで、コンクリート版を効果的に押し上げることができないといった事態を招く。
そこで本発明は、沈下した地盤上の、目地部をタイバーやダウエルバーで連結された隣り合うコンクリート版の、目地部の沈下による傾きを修正する方法を提供することを目的とする。

上記の点に鑑みてなされた本発明は、請求項１記載の通り、沈下した地盤上の、目地部をタイバーおよび／またはダウエルバーで連結された隣り合うコンクリート版の、目地部の沈下による傾きを修正する方法であって、沈下した目地部を境にして隣り合うコンクリート版の一方のコンクリート版の目地部から１０〜２００ｃｍ離れたポイントと、このポイントが線上にある目地部に対して直交する線の線上にある他方のコンクリート版の目地部から１０〜２００ｃｍ離れたポイントに、膨張性樹脂を注入するための注入孔を削孔し、双方の注入孔から膨張性樹脂を間欠的に注入する操作を同時に開始して双方のコンクリート版の下方で膨張性樹脂を膨張させることで、傾いたコンクリート版を押し上げる工程を含む。

本発明によれば、沈下した地盤上の、目地部をタイバーやダウエルバーで連結された隣り合うコンクリート版の、目地部の沈下による傾きを修正する方法を提供することができる。

地盤沈下が発生している範囲（点線枠内）と、沈下した目地部を境にして隣り合うコンクリート版の双方における、膨張性樹脂を注入するための注入孔を削孔する候補となるポイント（・）の一例の平面模式図、および、双方のコンクリート版の傾きの断面模式図である。また別の一例の平面模式図である。

本発明は、沈下した地盤上の、目地部をタイバーおよび／またはダウエルバーで連結された隣り合うコンクリート版の、目地部の沈下による傾きを修正する方法であって、沈下した目地部を境にして隣り合うコンクリート版の一方のコンクリート版の目地部から１０〜２００ｃｍ離れたポイントと、このポイントが線上にある目地部に対して直交する線の線上にある他方のコンクリート版の目地部から１０〜２００ｃｍ離れたポイントに、膨張性樹脂を注入するための注入孔を削孔し、双方の注入孔から膨張性樹脂を間欠的に注入する操作を同時に開始して双方のコンクリート版の下方で膨張性樹脂を膨張させることで、傾いたコンクリート版を押し上げる工程を含むものである。

本発明の方法が適用されるコンクリート版は、１枚が例えば一辺が３〜１０ｍの正方形または長方形であり、隣り合うコンクリート版が、目地部を例えば３〜４０本のタイバーやダウエルバーで連結されたものである。タイバーやダウエルバーは、公知のもの（例えば直径１０〜５０ｍｍで長さ５０〜１００ｃｍの鋼製のもの）であってよい。

本発明の方法においてまず肝要なのは、沈下した目地部を境にして隣り合うコンクリート版の双方の下方に膨張性樹脂を注入するための注入孔を削孔するポイントを、一方のコンクリート版の目地部から１０〜２００ｃｍ離れたポイントと、このポイントが線上にある目地部に対して直交する線の線上にある他方のコンクリート版の目地部から１０〜２００ｃｍ離れたポイントとすることである。膨張性樹脂を注入するための注入孔を削孔するポイントをこのように設定することで、タイバーやダウエルバーの存在が、注入孔から注入して膨張した膨張性樹脂のコンクリート版の押し上げ力の抵抗となることを回避して、傾いたコンクリート版を膨張した膨張性樹脂によって効果的に押し上げることができる。傾いたコンクリート版と目地部を境にして対向するコンクリート版が、傾いたコンクリート版と同じ程度の傾きを有していない場合や、傾きそのものを有していない場合（即ちそれ自体を押し上げる必要がない場合）であってもよい。傾いたコンクリート版と目地部を境にして対向するコンクリート版が、傾きそのものを有していない場合でも、地盤沈下の影響によってその下方に空隙が存在したり下方の地盤が軟弱であったりすることが通常であるので、その下方に膨張性樹脂を注入して膨張させることで、空隙を充填したり軟弱な地盤を締め固めたりする必要がある。双方のコンクリート版における膨張性樹脂を注入するための注入孔を削孔するポイントを、目地部に対して直交する線の線上に設定することにより、タイバーやダウエルバーの存在が、注入孔から注入して膨張した膨張性樹脂のコンクリート版の押し上げ力の抵抗となることを回避することができる。膨張性樹脂を注入するための注入孔を削孔するポイントを、双方のコンクリート版の目地部から１０〜２００ｃｍ離れたポイントに設定するのは、目地部からの距離が近すぎると、タイバーやダウエルバーの存在が、注入孔から注入して膨張した膨張性樹脂のコンクリート版の押し上げ力の抵抗となることで、コンクリート版に局所的な過度の負荷がかかってクラックが生じるおそれがあることに加え、注入孔から注入した膨張性樹脂が目地部から噴出するおそれや、目地部を境にして対向するコンクリート版の下方に膨張性樹脂が流入して膨張することで当該コンクリート版を不必要に押し上げてしまうおそれなどがあるからである。一方、目地部からの距離が遠すぎると、膨張した膨張性樹脂によるコンクリート版の傾きの修正が効果的に行われないからである。目地部からの距離は、２０〜１５０ｃｍが望ましく、３０〜１００ｃｍがより望ましい。膨張性樹脂を注入するための注入孔の削孔は、例えばドリルを用いて直径１０〜５０ｍｍの範囲で行えばよい。

本発明の方法において次に肝要なのは、沈下した目地部を境にして隣り合うコンクリート版の双方に削孔した注入孔から膨張性樹脂を間欠的に注入する操作を同時に開始して双方のコンクリート版の下方で膨張性樹脂を膨張させることである。この操作を同時に開始しないと、タイバーやダウエルバーの存在が、注入孔から注入して膨張した膨張性樹脂のコンクリート版の押し上げ力の抵抗となり、コンクリート版の傾きの修正が効果的に行われない。注入孔から膨張性樹脂を間欠的に注入する操作は、例えば注入孔から膨張性樹脂を注入するために用いる注入ガンの取り扱いにより、膨張性樹脂を注入する時間（例えば１〜６０秒間、標準的には３〜３０秒間）と、注入した膨張性樹脂を膨張させるために膨張性樹脂の注入を休止する時間（例えば１〜１０秒間、標準的には２〜５秒間）を１セットにしてこのセットを繰り返すことで行うことが望ましい。膨張性樹脂を注入する時間（即ち膨張性樹脂の注入量）と膨張性樹脂の注入を休止する時間の決定は、コンクリート版の傾きの程度や、用いる膨張性樹脂の性質などに基づいて適宜行うことができる。双方のコンクリート版に対して同時に開始して行う膨張性樹脂を間欠的に注入する操作１回あたりのコンクリート版の押し上げの程度は、コンクリート版に局所的な過度の負荷がかかってクラックが生じることがないことを条件に、１〜３０ｍｍ、望ましくは３〜２０ｍｍ、より望ましくは５〜１５ｍｍとし、レーザーレベル噐などによって管理する。膨張性樹脂を間欠的に注入する操作１回あたりのコンクリート版の押し上げの程度が３０ｍｍを超えると、コンクリート版に局所的な過度の負荷がかかってクラックが生じやすくなる。

図１は、地盤沈下が発生している範囲１と、沈下した目地部を境にして隣り合うコンクリート版Ａ１およびＡ２に膨張性樹脂を注入するための注入孔を削孔する候補となるポイント２の一例の平面模式図、および、コンクリート版Ａ１およびＡ２の傾きの断面模式図である。図１に示す状況においては、地盤沈下が発生している範囲１が、目地部（縦目地）３を５本のタイバー５で連結された隣り合うコンクリート版Ａ１およびＡ２の双方にわたっており、双方のコンクリート版が傾いている。コンクリート版Ａ１およびＡ２の下方に膨張性樹脂を注入するための注入孔を削孔する候補となるポイント２は、目地部３に対して直交する線の線上とし、目地部３から１０〜２００ｃｍ離れた範囲とする。コンクリート版Ａ１およびＡ２における目地部３に対して直交する線の線上の膨張性樹脂を注入するための注入孔を削孔するポイントの決定は、コンクリート版Ａ１およびＡ２の傾きの程度や、用いる膨張性樹脂の性質などに基づいて適宜行うことができる。膨張性樹脂を間欠的に注入する操作は、例えば、目地部３に対して直交する列２の線の線上の、コンクリート版Ａ１におけるポイントＡ１ｂに削孔した注入孔と、コンクリート版Ａ２におけるポイントＡ２ａに削孔した注入孔から、同時に開始して行う。膨張性樹脂を注入する時間を長くすると、広い範囲で膨張性樹脂を膨張させることができる一方、膨張性樹脂を注入する時間を短くすると、狭い範囲で膨張性樹脂を膨張させることができる。注入孔を削孔するポイントの組み合わせは、コンクリート版Ａ１およびＡ２の傾きの程度や、用いる膨張性樹脂の性質などに基づいて、コンクリート版Ａ１におけるポイントＡ１ｂとコンクリート版Ａ２におけるポイントＡ２ａの組み合わせのように、目地部３からの距離が異なる組み合わせにしてもよいし、目地部３からの距離が同じ組み合わせ（Ａ１ａとＡ２ａの組み合わせやＡ１ｂとＡ２ｂの組み合わせ）にしてもよい。例えば、コンクリート版Ａ１におけるポイントＡ１ｂに削孔した注入孔と、コンクリート版Ａ２におけるポイントＡ２ａに削孔した注入孔から、同時に開始して行う膨張性樹脂を間欠的に注入する操作１回あたりのコンクリート版の押し上げの程度は、前述の通り、コンクリート版に局所的な過度の負荷がかかってクラックが生じることがないことを条件に、１〜３０ｍｍとする。こうして目地部３に対して直交する列２の線の線上において所定の工程を行った後、例えば、目地部３に対して直交する列１の線の線上において同様の工程を行い、さらに目地部３に対して直交する列３の線の線上において同様の工程を行う。必要であれば追加で目地部３に対して直交する列１〜３の少なくとも１つの列の線の線上において再び同様の工程を行ったり、目地部３に対して直交する新たな列の線の線上において同様の工程を行ったりすることで、コンクリート版Ａ１およびＡ２を所定の高さにまで押し上げる。その後、所定の高さにまで押し上げられたコンクリート版Ａ１およびＡ２の下方に存在し得る空隙を充填したり軟弱な地盤を締め固めたりするために、別途にコンクリート版に削孔した注入孔から膨張性樹脂を注入して膨張させてもよい。膨張性樹脂を注入した後の注入孔は、例えば無収縮性モルタルで閉塞することが望ましい。

図２は、地盤沈下が発生している範囲１と、４枚の隣り合うコンクリート版Ａ３〜Ａ６に膨張性樹脂を注入するための注入孔を削孔する候補となるポイント２の一例の平面模式図である。図２に示す状況においては、地盤沈下が発生している範囲１が、目地部（縦目地）３をタイバー５で、目地部（横目地）４をダウエルバー６で連結された、４枚の隣り合うコンクリート版Ａ３〜Ａ６の全てにわたっている。４枚のコンクリート版Ａ３〜Ａ６の下方に膨張性樹脂を注入するための注入孔を削孔する候補となるポイント２に削孔した注入孔から膨張性樹脂を間欠的に注入する操作は、前述の通りである。

本発明の方法において用いる膨張性樹脂は、沈下した地盤の内部や地盤とコンクリート版の間に生じた空隙に注入されて膨張し、コンクリート版を押し上げることができるものであり、また、修正されたコンクリート版に対する載荷重に耐えることができるものであればどのようなものであってもよいが、中でも地球温暖化を引き起こすことなく環境に優しいノンフロン系膨張性樹脂が望ましい。ノンフロン系膨張性樹脂としては、フロンガスを発生することなく反応して発泡ウレタンとなる、ポリオールとイソシアネートからなる市販のものなどが挙げられる（具体的には日本パフテム株式会社のノンフロンポリオールＦＦ５０２０−ＵＣと同社のイソシアネートＮＰ−９０の組み合わせが例示される）。このようなノンフロン系膨張性樹脂は、ポリオールとイソシアネートを１：０．８〜１．５の重量割合で２０〜７０℃にて混合して用いることができる。ノンフロン系膨張性樹脂は、ポリオールとイソシアネートからなるものの他、水とイソシアネートとの反応で炭酸ガス発泡するもの、液化炭酸ガスを利用して発泡させるもの、発泡特性を有する炭化水素系のものなどであってもよい。

本発明は、沈下した地盤上の、目地部をタイバーやダウエルバーで連結された隣り合うコンクリート版の、目地部の沈下による傾きを修正する方法を提供することができる点において産業上の利用可能性を有する。

Ａ１〜Ａ６コンクリート版
１地盤沈下が発生している範囲（点線枠内）
２、Ａ１ａ、Ａ１ｂ、Ａ２ａ、Ａ２ｂ
膨張性樹脂を注入するための注入孔を削孔する候補となるポイント
３目地部（縦目地）
４目地部（横目地）
５タイバー
６ダウエルバー（スリップバー）

Claims

沈下した地盤上の、目地部をタイバーおよび／またはダウエルバーで連結された隣り合うコンクリート版の、目地部の沈下による傾きを修正する方法であって、沈下した目地部を境にして隣り合うコンクリート版の一方のコンクリート版の目地部から１０〜２００ｃｍ離れたポイントと、このポイントが線上にある目地部に対して直交する線の線上にある他方のコンクリート版の目地部から１０〜２００ｃｍ離れたポイントに、膨張性樹脂を注入するための注入孔を削孔し、双方の注入孔から膨張性樹脂を間欠的に注入する操作を同時に開始して双方のコンクリート版の下方で膨張性樹脂を膨張させることで、傾いたコンクリート版を押し上げる工程を含む方法。