JP7421279B2 - How to install galvanic anode material - Google Patents
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Description
本発明は、高架道路や橋梁等を構成する鉄筋コンクリート床版や箱桁、地中に埋設されたボックスカルバート等のコンクリート構造物の電気化学的防食工法に用いられる点状陽極方式の流電陽極材の設置方法に関する。 The present invention is a dotted anode type galvanic anode material used in electrochemical corrosion protection methods for concrete structures such as reinforced concrete slabs and box girders constituting elevated roads and bridges, and box culverts buried underground. Regarding the installation method.
例えば、高架道路や橋梁等を構成する鉄筋コンクリート床版やコンクリート箱桁のウェブ部、地中構造物を構成するボックスカルバート等のように、鉄筋等の鋼材が埋設された厚みのあるコンクリート部を有するコンクリート構造物では、コンクリートの中性化、コンクリートの材料に含まれる塩分、外部からの飛来塩分や凍結防止材等の影響(塩害)によって内部鋼材が腐食し、コンクリート構造物の劣化を招く場合がある。 For example, there are thick concrete sections with embedded steel materials such as reinforcing bars, such as reinforced concrete slabs and web sections of concrete box girders that make up elevated roads and bridges, box culverts that make up underground structures, etc. In concrete structures, internal steel materials may corrode due to the neutralization of concrete, salt contained in concrete materials, and the effects of flying salt from the outside and antifreeze materials (salt damage), leading to deterioration of the concrete structure. be.
このような鉄筋等の鋼材の腐食対策には、鋼材に電流を供給することにより鉄筋等の鋼材(以下、防食対象鋼材という)の腐食を防止する電気化学的防食工法が知られており、電流の供給方式によって外部電源方式と流電(犠牲)陽極方式とに大別される。 As a countermeasure against corrosion of steel materials such as reinforcing bars, an electrochemical corrosion protection method is known, which prevents corrosion of steel materials such as reinforcing bars (hereinafter referred to as steel materials subject to corrosion protection) by supplying an electric current to the steel materials. Depending on the supply method, it is broadly divided into external power supply method and galvanic (sacrificial) anode method.
外部電源方式は、コンクリート表面又はコンクリート内部にチタン等からなる不溶性陽極を設置し、この不溶性陽極と陰極を成す鉄筋との間に直流電源装置を接続し、鉄筋に不溶性陽極から電流を供給するものであって、電流量を調節でき、長期の防食性にも優れていることから、鉄筋コンクリート構造物の電気化学的防食工法に多く用いられている。 In the external power supply method, an insoluble anode made of titanium or the like is installed on the concrete surface or inside the concrete, and a DC power supply is connected between this insoluble anode and the reinforcing bars that form the cathode, and current is supplied from the insoluble anode to the reinforcing bars. Because it allows the amount of current to be adjusted and has excellent long-term corrosion protection, it is often used in electrochemical corrosion protection methods for reinforced concrete structures.
しかし、この種の外部電源方式による電気化学的防食工法は、外部電源装置やその制御装置等を必要とする為、設備費が高価であるとともに、その維持管理費も嵩むという問題があった。 However, this type of electrochemical corrosion protection method using an external power source requires an external power source, its control device, etc., and therefore has the problem of high equipment costs and high maintenance and management costs.
それに対し、流電陽極方式は、防食対象鋼材に比べて酸化還元電位の低い亜鉛、アルミニウム等からなる流電陽極をコンクリート表面部に設置し、この流電陽極と鉄筋との電位差を利用して鉄筋に電流を供給するものであって、発生する電流量は小さいが、十分な防食効果が期待でき、且つ、外部電源等が不要で導入費用や維持管理費用が安価であることから、この方式による防食工法のコンクリート床版、コンクリート箱桁、ボックスカルバート等の各種コンクリート構造物への適用が望まれている。 On the other hand, the galvanic anode method installs a galvanic anode made of zinc, aluminum, etc., which has a lower oxidation-reduction potential than the steel to be protected against corrosion, on the concrete surface, and utilizes the potential difference between the galvanic anode and the reinforcing steel. This method supplies current to the reinforcing bars, and although the amount of current generated is small, it can be expected to have a sufficient corrosion prevention effect, and since it does not require an external power source, the installation cost and maintenance cost are low. It is hoped that the anti-corrosion method will be applied to various concrete structures such as concrete floor slabs, concrete box girders, and box culverts.
一方、コンクリート構造物の電気化学的防食構造では、防食対象鋼材が埋設されたコンクリート部に対する陽極の配置によって、面状陽極方式、線状陽極方式及び点状陽極方式に分類される。 On the other hand, electrochemical corrosion protection structures for concrete structures are classified into a planar anode system, a linear anode system, and a dot anode system, depending on the placement of the anode in the concrete part where the steel material to be protected against corrosion is buried.
面状陽極方式は、シート状又は網状に形成された陽極材をコンクリート部の表面に敷設するものであり、線状陽極方式では、コンクリート部表面に複数の溝を形成し、その溝に線状の陽極材が埋め込まれる(特許文献1参照)。点状陽極方式は、鉄筋量に応じてコンクリートに複数の穴を設け、そこに陽極を挿入した後、当該穴をセメント系の無収縮性モルタル等によって埋め戻し、陽極をコンクリート内に設置する工法である(特許文献2参照)。 In the planar anode method, an anode material formed in the form of a sheet or net is laid on the surface of the concrete part, and in the linear anode method, multiple grooves are formed on the surface of the concrete part, and linear wires are placed in the grooves. Anode material is embedded (see Patent Document 1). The point anode method is a construction method in which multiple holes are made in concrete depending on the amount of reinforcing steel, an anode is inserted into the hole, the hole is backfilled with cement-based non-shrinkable mortar, etc., and the anode is installed in the concrete. (See Patent Document 2).
面状陽極方式は、陽極材によってコンクリート表面が覆われるので、腐食抑制効果がコンクリートの全面において漏れなく得られることが期待できる。しかし、コンクリート面が見えなくなるため、コンクリート表面側から防食効果を確認することが困難である。さらに、面状陽極方式は、防食対策を必要としない部位をも含めて陽極材によってコンクリート表面が全体的に覆われるため、部分的に防食したい場合に不向きである。線状陽極方式においても面状陽極方式ほどではないものの、やはり線状陽極の埋め込み部分が防食効果確認の際の障害物になる、部分的な防食対策に不向きであるなど、同様な課題がある。また、線状陽極方式は、埋め込んだ線状陽極材同士を導線で電気的に接続する必要があり、その作業に多大な手間を要する。 In the planar anode method, since the concrete surface is covered with the anode material, it can be expected that the corrosion inhibiting effect will be obtained throughout the entire surface of the concrete. However, since the concrete surface is not visible, it is difficult to confirm the anticorrosion effect from the concrete surface side. Furthermore, the planar anode method is unsuitable when partial corrosion protection is desired because the entire concrete surface is covered with the anode material, including areas that do not require anticorrosion measures. Although the linear anode method is not as bad as the planar anode method, it still has similar problems, such as the embedded part of the linear anode becoming an obstacle when confirming the corrosion protection effect and being unsuitable for partial corrosion protection measures. . Furthermore, in the linear anode method, it is necessary to electrically connect the embedded linear anode materials to each other using conductive wires, which requires a great deal of effort.
また、線状陽極方式および点状陽極方式では、陽極材をコンクリート構造物に埋設して防食対象鋼材と電気的に接続するために、防食対象鋼材が露出するまでコンクリートの表面部分を斫り取ることが行われることが多い。しかしながら、コンクリートの斫り作業、斫り取った部分の修復作業などに多大な手間と時間がかかる。また、このような埋設型の点状陽極方式は、流電陽極材をコンクリート構造物の表面に鉛直に挿入埋設することなどによって、コンクリート構造物の表面近くの鉄筋のみならず、それより奥にある鉄筋に対しても防食効果を得られることが期待できるものの、コンクリート構造物に流電陽極材を埋め込むための削孔をコアドリルなどの大がかりな器具を使ってくり抜く必要があり、やはり手間とコストが嵩む。 In addition, in the linear anode method and point anode method, in order to bury the anode material in the concrete structure and electrically connect it to the steel material to be protected against corrosion, the surface of the concrete is scraped away until the steel material to be protected against corrosion is exposed. This is often done. However, it takes a lot of effort and time to scoop out the concrete and repair the scooped out area. In addition, with this type of buried point anode method, by inserting and burying the galvanic anode material vertically into the surface of the concrete structure, it is possible to penetrate not only the reinforcing bars near the surface of the concrete structure but also deeper into the structure. Although it is expected that a corrosion-preventing effect can be obtained for certain reinforcing bars, it is necessary to drill holes using large-scale equipment such as core drills to embed galvanic anode materials in concrete structures, which is still time-consuming and costly. increases.
さらに、一般的には面状陽極方式、線状陽極方式ともコンクリート構造物表面全体に対して施されるが、電気防食が必要な領域は偏在していることが多いため、流電陽極材が局部的に溶解してしまい、一部交換が必要な場合であっても広範囲に交換する必要があった。 Furthermore, although both the planar anode method and the linear anode method are generally applied to the entire surface of a concrete structure, the areas that require cathodic protection are often unevenly distributed, so galvanic anode materials are used. Even if it melts locally and requires partial replacement, it is necessary to replace it over a wide area.
本発明の目的は、点状陽極方式の流電陽極材の設置、流電陽極材の設置後のコンクリートの修復、および流電陽極材の交換が容易なコンクリート構造物の電気化学的防食構造を得ることのできる流電陽極材の設置方法を提供することにある。 The purpose of the present invention is to provide an electrochemical corrosion protection structure for concrete structures that facilitates the installation of point anode type galvanic anode materials, the repair of concrete after galvanic anode material installation, and the easy replacement of galvanic anode materials. It is an object of the present invention to provide a method for installing a galvanic anode material that can be obtained.
上記の課題を解決するために、本発明に係る一形態の流電陽極材の設置方法は、防食対象鋼材が埋設されたコンクリート構造物のコンクリート表面に前記防食対象鋼材の位置に合わせて削孔した施工孔の近傍の前記コンクリート表面にアンカー孔を設け、前記アンカー孔にアンカーを設置し、前記施工孔の底面に前記防食対象鋼材と接触するように金属製の接続部材を設置し、板状の流電陽極材と、この流電陽極材を前記コンクリート表面と自らの内面によって立体的に包囲する空間を形成するカバーと、前記流電陽極材ならびに前記カバーを支持する支持部および前記アンカーに着脱可能な上端部を有し、前記接続部材とリード線で電気的に接続された金属製棒材とを有する電気化学的防食ユニットの前記上端部を前記アンカーに固着することによって、前記防食対象鋼材と前記流電陽極材とを、前記接続部材、前記リード線および前記金属製棒材を通じて電気的に接続する。 In order to solve the above-mentioned problems, a method for installing a galvanic anode material according to one embodiment of the present invention involves drilling holes in the concrete surface of a concrete structure in which the steel material to be protected against corrosion is buried, in accordance with the position of the steel material to be protected against corrosion. An anchor hole is provided in the concrete surface near the construction hole, an anchor is installed in the anchor hole, a metal connecting member is installed on the bottom of the construction hole so as to be in contact with the steel material to be protected against corrosion, and a plate-shaped A galvanic anode material, a cover that forms a space three-dimensionally surrounding the galvanic anode material by the concrete surface and its own inner surface, a support part that supports the galvanic anode material and the cover, and the anchor. The corrosion protection target is fixed to the anchor by fixing the upper end of an electrochemical corrosion protection unit having a removable upper end and a metal rod electrically connected to the connecting member by a lead wire. The steel material and the galvanic anode material are electrically connected through the connection member, the lead wire, and the metal bar.
本発明の一形態の流電陽極材の設置方法によれば、点状陽極方式の流電陽極材をコンクリート構造物の外に取り付けることができる。このため、コンクリート構造物の防食対象鋼材と導通をとるために必要な部分だけコンクリート部を斫り取ればすむなど、コンクリート部の切削量をより少なく抑えることができ、流電陽極材の設置作業を効率的に行うことができる。さらに、流電陽極材をコンクリート構造物の外部に棒材を介して着脱可能な構成とすることによって、カバーを外すだけで流電陽極材の消耗状態を目視確認することができ、消耗がすすんだ流電陽極材の交換作業を含めた保守管理コストも低く抑えることができる。さらに、この設置方法によれば、コンクリート構造物において防食対象鋼材の位置に合わせて削孔した施工孔の位置に対して、電気化学的防食ユニットの位置を高い自由度で決めることができる。これにより、例えば、鉄筋コンクリート床版1の隅部や縁部など、設置が困難な場所にも、電気化学的防食ユニットを設置することができるなど、設置自由度を高めることができる。
According to the galvanic anode material installation method of one embodiment of the present invention, a dot-type galvanic anode material can be installed outside a concrete structure. Therefore, it is possible to reduce the amount of cutting of the concrete part by cutting off only the part necessary to establish continuity with the steel material to be protected against corrosion in the concrete structure, and the installation work of the galvanic anode material. can be done efficiently. Furthermore, by making the galvanic anode material removable from the outside of the concrete structure via a rod, the state of consumption of the galvanic anode material can be visually checked simply by removing the cover, which speeds up wear and tear. Maintenance costs, including replacement work for the electrolytic anode material, can also be kept low. Furthermore, according to this installation method, the position of the electrochemical corrosion protection unit can be determined with a high degree of freedom with respect to the position of the construction hole drilled in accordance with the position of the steel material to be protected against corrosion in the concrete structure. Thereby, for example, the electrochemical corrosion protection unit can be installed even in places where installation is difficult, such as corners and edges of the reinforced
次に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。 Next, embodiments according to the present invention will be described based on the drawings.
<第1の実施形態>
図1は本発明に係る第1の実施形態のコンクリート構造物の電気化学的防食構造を示す断面図である。
同図において、コンクリート構造物である鉄筋コンクリート床版1には、下面1Uから所定距離離れた位置に防食対象鋼材である鉄筋2が配設されている。鉄筋コンクリート床版1の下面1Uには、点状陽極方式の電気化学的防食ユニット10が設置される。この電気化学的防食ユニット10は、棒材である取り付けボルト11と、流電陽極材13と、カバー15とを有する。
<First embodiment>
FIG. 1 is a sectional view showing an electrochemical corrosion protection structure of a concrete structure according to a first embodiment of the present invention.
In the figure, a reinforced
取り付けボルト11は、鉄筋コンクリート床版1の下面1U側に電気化学的防食ユニット10を取り付けるための一本の棒状部材である。取り付けボルト11は例えばアルミニウム材、炭素鋼材などの耐食性を有する金属材料で構成される。取り付けボルト11の全長部分あるいはその一部の周面にはねじ山が設けられている。取り付けボルト11は、鉄筋コンクリート床版1に設置されたアンカー3に挿入されて固定される上端部11aと、流電陽極材13およびカバー15を互いに棒軸方向に離間した位置で支持する支持部11bとを有する。
The mounting
本実施形態のコンクリート構造物の電気化学的防食構造では、鉄筋コンクリート床版1の下面1Uに、例えば鉄筋2の下端またはその近傍の深さにまでに達する鉄筋接続用の施工孔1Hが削孔される。この施工孔1Jの奥底面には、鉄筋コンクリート床版1の鉄筋2に対して互いの側面同士が接触するように金属ネジ5がねじ込んで設置される。
In the electrochemical corrosion protection structure of the concrete structure of this embodiment, construction holes 1H for connecting reinforcing bars are drilled in the
図2は図1のコンクリート構造物の電気化学的防食構造における施工孔1J周辺の構造を拡大して示す断面図である。同図に示すように、施工孔1Jの底面1Kには、鉄筋2に対して互いの側面同士が接触するように、金属製の接続部材として、例えばタッピングネジなどの金属ネジ21がねじ込まれる。より詳細には、施工孔1Jの底面1Kには、鉄筋コンクリート床版1の下面1Uに対して直交方向にネジ孔5がハンドドリルなどを使用して穿孔され、このネジ孔5に金属ネジ21が鉄筋2の側面に接触しつつねじ込まれる。ネジ孔5にねじ込まれた金属ネジ21の頭部21aと施工孔1Jの底面1Kとの間には、リード線23の一端が接続された第1の端子金具25が挟持される。施工孔1Jは、例えば無収縮性モルタルあるいはバックフィル材などの充填材19によって埋められる。
FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the structure around the
鉄筋コンクリート床版1の下面1Uの施工孔1Jの近傍には、例えば本体打ち込み式メスネジタイプなどのアンカー3が設置され、このアンカー3のアンカー本体である中空筒状のスリーブ3Aに取り付けボルト11の上端部11aが螺入される。なお、アンカー3は導電性を有するものである必要はない。そして施工孔1J内で金属ネジ21の頭部21aと施工孔1Jの底面1Kとの間に挟持された第1の端子金具25に一端が接続されたリード線23の他端側の部分が施工孔1Jから鉄筋コンクリート床版1の下面1Uより下方に引き出され、そのリード線23の他端部は、第2の端子金具26を介して取り付けボルト11に電気的に接続される。
An
アンカー3には、例えば、本体打ち込み式メスネジタイプの金属製のアンカー3などを用い得る。本体打ち込み式メスネジタイプのアンカー3は、鉄筋コンクリート床版1の下面1Uに削孔されたアンカー孔4に圧入保持されるアンカー本体である中空筒状のスリーブ3Aを有し、スリーブ3Aの一方端部には拡張部3Cが設けられる。拡張部3Cは、スリーブ3Aの軸方向上端部に開けられた開口3Fよりスリーブ3A内に押し込まれたプラグ3Eによって半径方向に拡張し、拡張部3Cの外周部3Bがアンカー孔4の内壁面4Aに喰い込む。これによって、アンカー3がアンカー孔4に固着する。また、スリーブ3Aには、軸方向他端面に開口したネジ孔3Jが設けられており、このネジ孔3Jに取り付けボルト11の上端部11aが螺入されることによって、取り付けボルト11がアンカー3に固定される。
The
上記のように、施工孔1Jの底面1Kに鉄筋コンクリート床版1中の鉄筋2に対して互いの周面同士が接触するように金属ネジ5を設置する一方で、施工孔1Jの近傍の鉄筋コンクリート床版1の下面1Uにアンカー3を設置してこのアンカー3に金属製の取り付けボルト11の上端部11aを固定し、上記の金属ネジ5と取り付けボルト11とを、第1の端子金具25、リード線23および第2の端子金具26を通じて互いに電気的に接続することによって、鉄筋2と流電陽極材13との電位差に起因した防食電流が流れるようになっている。
As described above,
図1に戻って、取り付けボルト11の支持部11bには流電陽極材13とカバー15が支持される。流電陽極材13は、防食対象鋼材である鉄筋2に比べ酸化還元電位の低い材料例えば亜鉛、アルミニウム、マグネシウム合金等からなる板状例えば円盤状の部材である。流電陽極材13の例えば中心部などの所定の部位には取り付けボルト11が挿通される孔部13aがあり、流電陽極材13は、この孔部13aに挿通された取り付けボルト11に一対の取付金具14A、14Bによって取り付けられる。
Returning to FIG. 1, the
カバー15は、上側が開口した筒形(円筒形あるいは多角筒型)であり、取り付けボルト11に取り付けられた流電陽極材13を、コンクリート表面1Uと自らの内面によって立体的に包囲する空間を形成する。カバー15は、取り付けボルト11の支持部11bの下端部分に座金付きナットなどの取付金具14Cを用いて着脱可能に取り付けられる。カバー15は、上部の開口周りの上端面15aを、パッキン材16を挟んで鉄筋コンクリート床版1の下面1Uに突き当てた状態にして設置される。
The
流電陽極材13は、カバー15の内面とコンクリート表面1Uとで形成される立体空間の略中央に配置され、この空間内にはバックフィル材18が充填される。バックフィル材18は、流電陽極材13の周囲近傍の抵抗を下げることによって、流電陽極材13の溶解を容易にすることなどを目的とするものである。なお、バックフィル材18には、例えば石膏、ベントナイトなどを主剤とする流動性材料を用い得る。あるいは、フェノール樹脂連続発泡体等の保水性を有する多孔質部材内部に電解質溶液を含浸保持したものなども用い得る。
The
なお、鉄筋コンクリート床版1の下面1Uに削孔した施工孔1Jは、例えばカバー15が取り付けられる前に、例えば無収縮性モルタルあるいはバックフィル材などの充填材19によって埋められてもよい。
Note that the
<施工手順>
次に、本実施形態のコンクリート構造物の電気化学的防食構造に係る流電陽極材の設置方法の手順について図3から図8を用いて説明する。
まず、防食施工対象の鉄筋コンクリート床版1の設計図等を参照し、鉄筋コンクリート床版1内の防食対象鋼材である鉄筋2の位置を調べ、施工孔1Jの位置を決定する。あるいは、コンクリート内部探査レーダを使用して鉄筋2を探索して施工孔1Jの位置を決定してもよい。
<Construction procedure>
Next, a procedure for installing a galvanic anode material related to the electrochemical corrosion protection structure of a concrete structure according to the present embodiment will be explained using FIGS. 3 to 8.
First, with reference to the design drawing of the reinforced
次に、図3に示すように、鉄筋コンクリート床版1の下面1U側にドリルカッターなどを使って施工孔1Jを削孔する。この際、鉄筋2の位置を目視できる程度の深さまで削孔し、鉄筋2の直ぐ脇に金属ネジ21を設置可能な領域が確保されるように施工孔1Jの位置が決められる。
Next, as shown in FIG. 3, a
次に、図4に示すように、施工孔1Jの底面1Kにハンドドリルなどを用いてネジ孔5を穿孔し、このネジ孔5に金属ネジ21を螺入して設置する。このとき、金属ネジ21と鉄筋2の互いの側面同士が接触して両者の電気的な接続が確実に得られるように注意すべきである。ここで、金属ネジ21として鉄筋2より硬度の高いものを使用するとともに、ネジ孔5の内径を金属ネジ21の径よりネジ山分だけ小さいものとし、金属ネジ21をネジ孔5にねじ入れる際に金属ネジ21のネジ山をネジ孔5の内壁面に喰い込ませる。これによって鉄筋2と金属ネジ21との電気的接続がより確実になる。逆に、金属ネジ21として鉄筋2より硬度の低いものを使用し、金属ネジ21をネジ孔5にねじ込んだ際にネジ山が鉄筋2に潰された状態としてもよい。
Next, as shown in FIG. 4, a
また、金属ネジ21をネジ孔5にねじ込む際、金属ネジ21の頭部21aと施工孔1Jの底面1Kとの間に、リード線23の一端が接続された第1の端子金具25を挟持する。このリード線23の他端には第2の端子金具26が接続されている。
Furthermore, when screwing the
次に、図5に示すように、鉄筋コンクリート床版1の下面1Uに削孔した施工孔1Jを、例えば無収縮性モルタルやバックフィル材などの充填剤19で埋める。なお、この工程は、カバー15内にバックフィル材18を充填する際に同時に施工孔1Jもバックフィル材で埋める場合には省くことができる。
Next, as shown in FIG. 5, the
一方、施工孔1Jの近傍の鉄筋コンクリート床版1の下面1Uにハンドドリルなどを用いてアンカー孔4を穿孔し、このアンカー孔4にアンカー3を圧入して設置する。
On the other hand, an
続いて、図6に示すように、取り付けボルト11の上端部11aをアンカー3のスリーブ3Aのネジ孔3J内に螺入してアンカー3に取り付けボルト11を固定し、この取り付けボルト11の支持部11bに流電陽極材13を上下一対の座金付きナットなどの取付金具14A、14Bで取り付ける。取り付けボルト11において流電陽極材13が取り付けられる高さ位置は、鉄筋コンクリート床版1の下面1Uより低い位置であり、あるいは、バックフィル材18の充填性を考慮すると、鉄筋コンクリート床版1の下面1Uから下方に突出した取り付けボルト11の略中間の高さ位置が適当である。すなわち、鉄筋コンクリート床版1の下面1Uから流電陽極材13までの隙間が狭すぎると、その隙間部分にバックフィル材18が十分充填されない可能性があるからである。
Subsequently, as shown in FIG. 6, the
次に、図1に示したように、取り付けボルト11の支持部11bに取付金具14Cでカバー15を取り付けるとともに、鉄筋コンクリート床版1の下面1Uとカバー15の内面とによって形成される立体空間内にバックフィル材18を充填する。
Next, as shown in FIG. 1, the
以上のように、この第1の実施形態のコンクリート構造物の電気化学的防食構造および流電陽極材の設置方法によれば、点状陽極方式の流電陽極材13を鉄筋コンクリート床版1の外に取り付けることができる。これにより、流電陽極材を鉄筋コンクリート床版1のコンクリート部に埋め込む工法に比べ、コンクリート部の切削量を低く抑えることができる。具体的には、鉄筋コンクリート床版1中の鉄筋2と導通をとるために必要な部分だけコンクリート部を削孔すれば済む。このコンクリート切削量の低減によって、流電陽極材を含む電気化学的防食ユニットの設置作業を効率的に行うことが可能になる。さらに、流電陽極材13を鉄筋コンクリート床版1の外に取り付けたことによって、カバー15を外すだけで流電陽極材13の防食による消耗状態を目視確認することができる。したがって、コンクリート部に流電陽極材を埋め込む工法などに比べ、流電陽極材13の交換作業を速やかに行うことができ、保守管理コストを低減できる。さらに、この第1の実施形態のコンクリート構造物の電気化学的防食構造および流電陽極材の設置方法によれば、鉄筋2に金属ネジ21を接触させるために削孔した施工孔1Jから離れた位置に流電陽極材13を配置することができる。このため、例えば、鉄筋コンクリート床版1の隅部や縁部など、設置が困難な場所にも、電気化学的防食ユニット10を設置することができるなど、設置自由度を高めることができる。
As described above, according to the electrochemical corrosion protection structure of a concrete structure and the installation method of the galvanic anode material of the first embodiment, the
<バックフィル材の充填方法>
次に、流動性のバックフィル材18を鉄筋コンクリート床版1の下面1Uとカバー15の内面とによって形成される立体空間内に充填する方法について説明する。
流動性のバックフィル材を充填する方法には、注入方法と余盛方法がある。
<How to fill with backfill material>
Next, a method of filling the
There are two methods for filling the fluid backfill material: an injection method and an overfill method.
注入方法は、取り付けボルト11の支持部11bにカバー15を仮止めした状態でバックフィル材18を注入する方法である。図7に示すように、カバー15内に流動性のバックフィル材18を注入するために、カバー15には注入口15bが設けられる。注入口15bは、例えば、カバー15の取り付け完了状態において底部となる部位などに設けられることが好ましい。注入口15bにバックフィル材供給用のノズル17を指し込み、ノズル17を通じてカバー15内にバックフィル材18を注入(圧入)する。
The injection method is a method in which the
カバー15内へのバックフィル材18の注入によってカバー15内の空間のエアーEがバックフィル材18で置き換えられることに伴って、エアーEがスムースにカバー15外に排出されるように、バックフィル材18の注入時、鉄筋コンクリート床版1の下面1Uとカバー15の上部開口周りの端面15aに接着されたパッキン材16の端面との間に適度な隙間Gを確保しておくことが望ましい。
The
図8に示すように、カバー15内がバックフィル材18でほぼ満たされると、上記の隙間Gからバックフィル材18が溢れ出すので、この状態をバックフィル材18の充填完了状態と見なしてバックフィル材18の注入を終了し、ノズル17を外すとともに注入口15bを蓋などで塞ぐ。
As shown in FIG. 8, when the inside of the
この後、カバー15を、開口周りの上端面15aに接着されたパッキン材16の端面が鉄筋コンクリート床版1の下面1Uに突き当たる高さまでを持ち上げ、取り付け金具14Cでカバー15の高さ位置を固定する。もって電気化学的防食ユニット10の取り付けが完了する。
After that, the
図9、図10は余盛方法を説明するための図である。
図9に示すように、予め、例えばカバー15を取り付けボルト11に取り付ける前などに、カバー15内に、鉄筋コンクリート床版1の下面1Uとカバー15の内面とにより形成される空間(流電陽極材13が占める空間を除く。)を満たすのに十分な量のバックフィル材18を余盛状態で入れる。
FIGS. 9 and 10 are diagrams for explaining the overfilling method.
As shown in FIG. 9, for example, before attaching the
次に、図10に示すように、カバー15の底面に設けられた孔部(図示省略)に取り付けボルト11の支持部11bを挿入し、カバー15を鉄筋コンクリート床版1の下面1Uへ向けて持ち上げる。カバー15が鉄筋コンクリート床版1の下面1Uに接近したところで、カバー15内のバックフィル材18の余剰分がカバー15と鉄筋コンクリート床版1の下面1Uとの隙間Gから溢れはじめる。したがって、カバー15の開口周りのパッキン材16の端面が鉄筋コンクリート床版1の下面1Uに突き当たった時点では、鉄筋コンクリート床版1の下面1Uとカバー15の内面とにより形成される立体空間内にバックフィル材18が満たされた状態となる。最後に、図1に示したように、カバー15を取り付けボルト11の支持部11bに取付金具14Cで高さ位置を固定する。以上で、バックフィル材18が充填された電気化学的防食ユニット10の取り付けが完了する。
Next, as shown in FIG. 10, the
また、流電陽極材13の上面と鉄筋コンクリート床版1の下面1Uとの間の空間にバックフィル材18が十分回り込むように、図11に示すように、流電陽極材13にバックフィル材18を通過させるための貫通口13bを設けてもよい。
In addition, as shown in FIG. 11, the
この余盛方法によれば、上記の注入方法に比べ、バックフィル材18の充填を短時間に行うことができる。また、バックフィル材18をカバー15内に余盛状態に入れる作業は、地上で下向きで行うことができる。よって、上記の注入方法に比べ、作業効率に優れ、カバー15に注入口を設けたり、注入口を塞ぐための蓋を用意する必要がないため、低コスト化を期待できる。
According to this overfilling method, the
<変形例>
次に、上記実施形態の変形例を示す。
図12は、本発明に係る流電陽極材の設置方法の変形例を示す断面図である。
本変形例は、取り付けボルト11の鉄筋コンクリート床版1への固定および鉄筋2との電気的接続に金属製のクリップ部材6を用いた例である。
<Modified example>
Next, a modification of the above embodiment will be shown.
FIG. 12 is a sectional view showing a modification of the method for installing a galvanic anode material according to the present invention.
This modification is an example in which
クリップ部材6は、バネ鋼板などのバネ鋼材から曲げ加工などによって製作され得るものであり、基部6aと、互いに対向する一対の脚部6b、6cからなる。基部6aは、鉄筋2の外周形状に対応する略円筒形の断面形状を有し、鉄筋2を内側に嵌め込むことによって鉄筋2に掛止される。一対の脚部6b、6cは基部6aから延設された部分であり、取り付けボルト11の上端部11aを両側より挟持する。それぞれの脚部6b、6cは鉄筋2を基部6aの内側に嵌め込むために脚部6b、6c間を通過する際に内側から外に押圧されて開脚し、鉄筋2が基部6a内に収まると弾性復元力によって閉脚して鉄筋2を基部6a内にホールドする。この後、閉脚状態の一対の脚部6b、6cの間に、取り付けボルト11の上端部11aが挿入され、溶着あるいは接着などによって互いに固着される。
The
以降は、第1の実施形態の設置方法と同様に、施工孔1M内への充填材の充填、流電陽極材13およびカバー15の取り付け、バックフィル材18の充填が行われて防食ユニットの設置作業が完了となる。
Thereafter, in the same manner as the installation method of the first embodiment, filling of the filling material into the
なお、この変形例では、鉄筋2をクリップ部材6の基部6aの内側に嵌め込むために、施工孔1Mの奥に露出した鉄筋2の全周囲のコンクリート部を斫り取ることによってクリップ設置空間7を形成する必要がある。
In this modification, in order to fit the reinforcing
なお、本発明に係るコンクリート構造物の電気化学的防食構造は、上述の鉄筋コンクリート床版の例に限定されず、例えば、コンクリート箱桁や、地中に埋設されたボックスカルバート、その他のコンクリート構造物にも適用することができる。 The electrochemical corrosion protection structure of a concrete structure according to the present invention is not limited to the above-mentioned reinforced concrete slab example, but can be applied to, for example, concrete box girders, box culverts buried underground, and other concrete structures. It can also be applied to
図13はコンクリート箱桁に本発明に係るコンクリート構造物の電気化学的防食構造を採用した施行例を示す断面図である。
この施工例では、コンクリート箱桁30の下床版32の下側の鉄筋2、および各ウェブ33、34の外側の鉄筋2を防食対象鋼材とするため、下床版32の下側面と各ウェブ33、34の外側面にそれぞれ電気的に独立した電気化学的防食ユニット10が設置される。
なお、下床版32の上側の鉄筋、各ウェブ33、34の内側の鉄筋、あるいは上床版31の鉄筋2を防食対象鋼材とする場合も同様に、その防食対象鋼材である鉄筋2の配置位置に近いコンクリート面側に電気化学的防食ユニット10を設置すればよい。
FIG. 13 is a cross-sectional view showing an example of implementation in which the electrochemical corrosion protection structure of a concrete structure according to the present invention is adopted for a concrete box girder.
In this construction example, since the reinforcing
In addition, when the reinforcing bars on the upper side of the
以上、鉄筋2を防食対象鋼材とする場合について説明したが、コンクリート構造物中の例えば鉄骨など、その他の鋼材を防食対象鋼材とする場合においても、本発明は応用し得るものである。
Although the case where the reinforcing
1…鉄筋コンクリート床版
1J…施工孔
2…鉄筋
3…アンカー
4…アンカー孔
10…電気化学的防食ユニット
11…取り付けボルト
11a…上端部
11b…支持部
13…流電陽極材
15…カバー
18…バックフィル材
21…金属ネジ
23…リード線
1...Reinforced
Claims (3)
前記コンクリート表面に削孔された施工孔に、前記防食対象鋼材と接触するように金属製の接続部材を設置する一方、
前記コンクリート表面の前記施工孔から離間する位置にアンカー孔を設けてこのアンカー孔にアンカーを設置し、
前記施工孔に設置された前記金属製の接続部材とリード線を通じて電気的に接続された板状の流電陽極材が取り付けられた金属製棒材を、前記アンカー孔に設置された前記アンカーに、前記流電陽極材が前記コンクリート表面から外に離間した位置になるように固着し、
前記金属製棒材の固着後、一端面に開口を有する円筒形あるいは多角筒形の形状を成し、前記一端面を前記コンクリート表面に突き当てた状態で前記コンクリート表面と自らの内面との間に前記流電陽極材を収容する立体的な空間を形成するように構成されるカバーを前記金属製棒材に取り付ける
流電陽極材の設置方法。 Drilling a construction hole in the concrete surface of the concrete structure in which the steel material to be protected against corrosion is buried, in accordance with the position of the steel material to be protected against corrosion,
A metal connecting member is installed in the construction hole drilled in the concrete surface so as to be in contact with the steel material to be protected against corrosion,
An anchor hole is provided in the concrete surface at a position spaced apart from the construction hole, and the anchor is installed in the anchor hole,
A metal bar to which a plate-shaped galvanic anode material is attached is electrically connected to the metal connecting member installed in the construction hole through a lead wire, to the anchor installed in the anchor hole. , the galvanic anode material is fixed at a position spaced outward from the concrete surface;
After the metal bar is fixed, it forms a cylindrical or polygonal cylinder shape with an opening on one end surface, and with the one end surface abutted against the concrete surface, it is placed between the concrete surface and its own inner surface. A method for installing a galvanic anode material, comprising: attaching a cover configured to form a three-dimensional space for accommodating the galvanic anode material to the metal bar.
前記接続部材は、金属ネジである
流電陽極材の設置方法。 A method for installing a galvanic anode material according to claim 1, comprising:
The connecting member is a metal screw. Method for installing a galvanic anode material.
前記接続部材は、金属製クリップ部材である
流電陽極材の設置方法。 A method for installing a galvanic anode material according to claim 1, comprising:
The connecting member is a metal clip member. A method for installing a galvanic anode material.
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