JP7421433B2

JP7421433B2 - 流電陽極材の設置方法

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Publication number: JP7421433B2
Application number: JP2020117935A
Authority: JP
Inventors: 知繁鴨谷
Original assignee: 株式会社ピーエス三菱
Priority date: 2020-07-08
Filing date: 2020-07-08
Publication date: 2024-01-24
Anticipated expiration: 2040-07-08
Also published as: JP2022015231A

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板や箱桁、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。

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板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剤等の影響（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。

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。

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。

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。

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板、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。

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。

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）。

さらに、流電陽極方式の電気化学的防食構造では、流電陽極の保護とともに溶解反応の活性化を目的として、流電陽極の周囲をバックフィルと呼ばれるイオン導電体材料で包囲することが行われる場合がある（特許文献３参照）。

特開２００８－１６９４６２号公報特開２０１７－１７９５２６号公報特開２０１７－１２８７６９号公報

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。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。

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（以下、「陽極設置穴」と呼ぶ。）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る。

かかる設置方法では、コンクリート構造物に一体の流電陽極材につき一つの陽極設置穴を設ける必要がある。したがって、設置する流電陽極材の数が多くなると、陽極設置穴を削孔する作業負荷が大きくなる。特に、コンクリート構造物の下面などに陽極設置穴を設ける場合には、コアドリルをコンクリート構造物の下面にアンカーなどで固定する必要があるため、アンカーの位置決めおよび打ち込み作業に多大な手間を要し、流電陽極材のトータルの設置作業に長い時間を要していた。

また、コンクリート部の切削量を抑え、流電陽極材の消耗状態の確認や交換を容易化するために、流電陽極をコンクリート構造物の外に配置する構造が本発明者らによって検討されている。流電陽極をコンクリート構造物の外に配置する構造として、板状の流電陽極材を有する電気化学的防食ユニットを、一端部がコンクリート構造物の下面にアンカーで固定された金属製棒材に支持し、流電陽極とコンクリート構造物の鉄筋とを金属製棒材によって導通させる方法が提案されている。こ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鉄筋と流電陽極との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など、コンクリート部の切削量をより低く抑えることができる。しかしこの場合も、流電陽極の設置場所一か所につき、施工孔の削孔作業が必要であるため、やはりアンカーの位置決めおよび打ち込み作業に多大な手間を要することに変わりはない。
さらに、従来の工法においては、コアドリルをコンクリート構造物に固定するためのアンカーは仮設備であるため作業終了後は不要となるが、アンカーを撤去するためには費用と手間がかかるためそのまま放置されることが多く、資材の有効活用ができていなかった。

本発明の目的は、流電陽極材をコンクリート構造物の面に固定するために必要なアンカーおよびアンカー設置作業の一部を省くことができ、複数の流電陽極材を規則的に配設するための流電陽極材の設置作業効率を向上す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。

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、
コンクリート構造物の表面に、流電陽極材を埋め込むための複数の陽極設置穴を削孔するにあたり、
前記コンクリート構造物の表面に第１のアンカーボルト（２９ａ）および第２のアンカーボルト（２９ｂ）を設置するステップＡと、
両端部に前記第１のアンカーボルト（２９ａ）に対応する第１のボルト孔および前記第２のアンカーボルト（２９ｂ）に対応する第２のボルト孔を有する治具を、前記第１のアンカーボルト（２９ａ）および前記第２のアンカーボルト（２９ｂ）を通じて前記コンクリート構造物の表面に固定するステップＢと、
前記第１のボルト孔の中心点および前記第２のボルト孔の中心点とを結んだ直線を底辺とする第１の直角二等辺三角を、前記第１のボルト孔の中心点および前記第２のボルト孔の中心点とで形成する第１の点が削孔中心となるように前記治具に前記コアドリルを装着して第１の陽極設置穴を削孔するステップＣと、
前記直線を軸として前記第１の直角二等辺三角に対して線対称をなす第２の直角二等辺三角を、前記第１のボルト孔の中心点および前記第２のボルト孔の中心点との間で形成する第２の点が前記削孔中心となるように前記治具にコアドリルを装着して第２の陽極設置穴を削孔するステップＤと、
前記治具を前記コンクリート構造物の表面から一旦取り外した後、前記第１の陽極設置穴および前記第２の陽極設置穴それぞれの底面の中心にアンカーを設置して第３のアンカーボルト（２９ｃ）および第４のアンカーボルト（２９ｄ）を取り付け、前記第１のボルト孔および前記第２のボルト孔を通じて前記治具を前記第３のアンカーボルト（２９ｃ）および前記第４のアンカーボルト（２９ｄ）に固定し、前記ステップＣおよび前記ステップＤにより第３の陽極設置穴および第４の陽極設置穴を削孔するステップＥと、
を有する。

本発明に係る一形態の流電陽極材の設置方法によれば、複数の流電陽極材を鉄筋コンクリート構造物に配設する場合に、陽極設置穴の底面に打ち込んだアンカーを、他の陽極設置穴を削孔する際のコアドリルを取り付けるための治具の固定に用いることができる。したがって、治具を固定するアンカーの設置作業の工数を低減できるとともに、陽極設置穴の位置決めを容易に行うことができ、流電陽極材の設置作業の効率を向上させ、資材の有効活用ができる。

さらに、上記の流電陽極材の設置方法は、
第５のアンカーボルト（２９ｆ）をコンクリート構造物の表面に固定し、前記治具を前記第１のアンカーボルト（２９ａ）、前記第２のアンカーボルト（２９ｂ）、前記第３のアンカーボルト（２９ｃ）または前記第４のアンカーボルト（２９ｄ）のいずれか一つと前記第５のアンカーボルト（２９ｆ）に固定するステップＦと、
前記第１のボルト孔の中心点と前記第２のボルト孔の中心点とを結んだ直線を底辺とする第３の直角二等辺三角を、前記第１のボルト孔の中心点および前記第２のボルト孔の中心点との間で形成する第３の点がカッター中心となるように前記治具に前記コアドリルを装着して第５の陽極設置穴を削孔するステップＧと、
前記直線を軸として前記第３の直角二等辺三角に対して線対称をなす第４の直角二等辺三角を、前記第１のボルト孔の中心点および前記第２のボルト孔の中心点との間で形成する第４の点がカッター中心となるように前記治具に前記コアドリルを装着して第６の陽極設置穴を削孔するステップＨとをさらに有してもよい。

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。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１Ｈ周辺の構造を拡大して示す断面図である。本発明に係る流電陽極材の設置方法において鉄筋コンクリート床板下面に固定された治具の側面図である。図１１の治具を下から見た平面図である。鉄筋コンクリート床板下面に固定された治具とコアドリルを示す側面図である。図１３の治具およびコアドリルを下から見た平面図である。コアドリルによる鉄筋コンクリート床板下面の削孔を示す側面図である。鉄筋コンクリート床板の下面に規則的に配設された複数の流電陽極材１３（電気化学的防食ユニット１０）を示す平面図である。施工孔１Ｈの削孔手順におけるステップＡおよびステップＢを示す平面図である。図９のＡ－Ａ´断面図である。施工孔１Ｈの削孔手順におけるステップＣを示す図である。図１１のＡ－Ａ´断面図である。施工孔１Ｈの削孔手順におけるステップＤを示す平面図である。施工孔１Ｈの削孔手順におけるステップＥの治具の付け替えを示す平面図である図１４のＡ－Ａ´断面図である。削孔位置Ｐ３の削孔を示す平面図である。削孔位置Ｐ４の削孔を示す平面図である。削孔位置Ｐ５の削孔を示す平面図である図１８のＡ－Ａ´断面図である。削孔位置Ｐ６の削孔を示す平面図である本発明に係る流電陽極材の設置方法を採用したコンクリート箱桁を示す断面図である。

次に、本発明に係る実施形態を図面に基づいて説明する。

＜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板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、２が配設されている。鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕには、流電陽極材１０が設置される陽極設置孔１Ｈが開口する。陽極設置孔１Ｈは鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに一端が開口し、他端は鉄筋２、２付近の高さで閉鎖する円筒形を成す。陽極設置穴１Ｈの上底部、すなわち奥側底部には、アンカー穴４が陽極設置孔１Ｈに対して同心的に穿孔され、アンカー穴４にカットアンカー等のアンカー部材３が埋設されている。

図２は図１の陽極設置孔１Ｈ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、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、陽極設置孔１Ｈの底面１Ｋ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、スリープ３Ａの一方端部は拡張部３Ｃを有する。拡張部３Ｃは、スリープ３Ａの軸方向一端部に開けられた開口３Ｆよりスリープ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に圧接する。これによって、アンカー３がアンカー孔４に固着される。また、スリープ３Ａは、軸方向他端面に開口したネジ孔３Ｊを有する。このネジ孔３Ｊに流電陽極材１０の陽極用芯材１１の一端部に設けられた雄ネジ部１１ｂが螺入されて陽極用芯材１１がアンカー３に固定される。

陽極用芯材１１は、導電性を有する金属材をもって形成され、棒状の本体部１１ａと、本体部１１ａの一端部に形成された雄ネジ部１１ｂと、本体部１１ａの他端部に支持されたボルト頭部１１ｃとを備える。

陽極用芯材１１の本体部１１ａには、円盤状の複数の流電陽極部１３および流電陽極部１３と略同形の複数の板状充填部１４が陽極用芯材１１の軸方向に互い違いに積層されて一体化され、全体として円柱形の流電陽極材１０を成すように同軸的に支持される。板状充填部１４は電解質溶液が含浸された多孔質部材により流電陽極部１３と略同形に形成されたものである。電解質溶液には、例えば、ｐＨ８～１０に調整された亜硝酸リチウム水溶液やｐＨ１２～１４に調整された水酸化リチウム水溶液等を用いることができる。

上記の円柱形の流電陽極材１０の外径は陽極設置孔１Ｈの内径よりも小さく設定されている。このため流電陽極材１０が鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕ側より陽極設置穴１Ｈに奥まで挿入されると陽極設置孔１Ｈの内壁面と流電陽極材１０の外周面との隙間ができる。この隙間の部分に、鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕ側より多孔質部材が充填され、電解質溶液が注入されることによって、流電陽極材１０を被覆する被覆充填部１５が形成される。

なお、上の説明では、複数の流電陽極部１３と複数の板状充填部１４を陽極用芯材１１の軸方向に互い違いに積層して一体化されたものを流電陽極材１０としたが、これを被覆する被覆充填部１５を含めたものを「流電陽極材１０」と呼んでもよい。

陽極設置穴１Ｈの開口部は密閉体１６によって封止され、この密閉体１６は陽極用芯材１１のボルト頭部１１ｃに座金１７を挟んで保持される。また、座金１７とボルト頭部１１ｃとの間には、一端にリード線１８に接続された接続端子１９が挟持されている。リード線１８は、他端が接続ボックス５に接続され、この接続ボックス５を介して鉄筋２に接続される。このように、流電陽極材１０がリード線１８を介して鉄筋２と接続され、流電陽極材１０と鉄筋２との電位差に起因して鉄筋２に防食電流が流れることによって、鉄筋２の腐食が抑制されるようになっている。

＜陽極設置穴１Ｈの削孔方法＞
一般的に、流電陽極材１０を配置する陽極設置穴１Ｈの削孔は、鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕにコアドリルを複数のアンカーにより固定した状態で行われる。この場合、陽極設置穴１Ｈの削孔位置はコアドリルの据付位置によって略決まるので、コアドリルの据付位置の精度が要求される。しかしコアドリルの据付位置はアンカー位置に依存するため、アンカーがある程度正確な位置に設置されていないと、目標位置に陽極設置穴１Ｈを削孔することは困難になる。このためアンカーの打ち直しやアンカー補修箇所が増えるなどの作業の手間が増える可能性があった。

本実施形態の陽極設置穴１Ｈの削孔方法では、流電陽極材１０の陽極用芯材１１を固定するため陽極設置穴１Ｈの底面１Ｋに打ち込んだアンカー３を、コアドリルを鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに装着するための治具の固定にも用いる。これにより、アンカーの設置作業の工数を低減できるとともに、陽極設置穴の位置決めを容易に行うことができ、流電陽極材１０の設置作業の効率を向上させ、資材の有効活用ができる。

以下に、本実施形態の陽極設置穴１Ｈの削孔方法の詳細を説明する。
陽極設置穴１Ｈの削孔にはコアドリルと、このコアドリルを鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに固定するための治具が用いられる。

図３は鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに固定された治具の側面図、図４は図３の治具を下から見た平面図、図５は鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに固定された治具とコアドリルを示す側面図、図６は図５の治具およびコアドリルを下から見た平面図である。
これらの図に示すように、治具２０は例えば２つの直方形の板材２１、２２を互いに直交する向きに組み合わせ、互いに重なり合う部分で結合するなどして構成される十字形状の部材である。治具２０を構成する２つの板材２１、２２のうち、一方の板材２１は、鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに固定される部材であり、両端部には鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに埋設された第１のアンカーおよび第２のアンカー（それぞれ図示せず）にそれぞれ一端部が支持された第１のアンカーボルトおよび第２のアンカーボルト（それぞれ図示せず）が挿通される第１のボルト孔２１ａおよび第２のボルト孔２１ｂ（図４）が設けられている。他方の板材２２はコアドリルが装着（セット）される部材であり、当該コアドリルを着脱可能に支持する支持ボルト２２ａ、２２ｂが二つの板材２１、２２の接合部分２３を挟んで互いに離間する少なくとも２か所に設けられている。

コアドリル３０が治具２０を介して鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに装着された状態が図５の側面図および図６の平面図（鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕを見た平面図）に示される。
これらの図に示すように、コアドリル３０は、円筒形のカッター３１と、カッター３１の昇降を案内するガイド部３２と、カッター３１をモータの動力で回転させるカッター駆動部３３と、ガイド部３２およびカッター駆動部３３を支持する支持台３４と、カッター３１を作業員がマニュアルで昇降移動させるための操作アーム（図示せず）などを具備する。支持台３４は、治具２０の板材２２に下垂する支持ボルト２２ａまたは支持ボルト２２ｂに座金３５とナット３６などの締結具によって締結される。これにより、治具２０にコアドリル３０が装着される。

コアドリル３０は、作業員による駆動ＯＮの操作によってカッター駆動部３３がカッター３１を回転駆動する。作業員は操作アーム（図示せず）をマニュアルで操作してカッター３１を上昇または下降させる。図７に示すように、カッター３１の上昇によりカッター３１先端の歯３１ａが鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに接触し、回転によって下面１Ｕを円形に削ることによって、円柱形の陽極設置穴１Ｈを形成する。

以上の構成を有する治具２０及びコアドリル３０を用いることによって、例えば、図８に示すように、鉄筋コンクリート床板１に複数の流電陽極材１０を配設するために必要な複数の陽極設置穴１Ｈを効率的に得ることができる。なお、図８では、一体の流電陽極材１０で、ｘ方向及びｙ方向においてそれぞれ両側の鉄筋２を防食対象としてカバーする場合の陽極設置穴１Ｈのレイアウトを示しているが、ｘ方向及びｙ方向において２倍の密度で複数の流電陽極材１０が配置されるようなレイアウトにしてもよいし、ｘ方向及びｙ方向において２倍以上のピッチで複数の流電陽極材１０が配置されるようなレイアウトにしてもよい。

（治具２０のサイズ条件について）
ここで、治具２０に関するサイズ的条件を説明する。図６において、鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに直接固定される側の一方の板材２１において第１のボルト孔２１ａ中心と第２のボルト孔２１ｂ中心との距離Ｌ１と、他方の板材２２の支持ボルト２２ａにコアドリル３０の支持台３４が支持されるときのカッター中心Ｃ１と、同じく他方の板材２２のもう一つの支持ボルト２２ｂにコアドリル３０の支持台３４が支持されるときのカッター中心Ｃ２との距離Ｌ２は同一とする。距離Ｌ１、Ｌ２は流電陽極材１０の配設間隔に応じて決まり、つまり鉄筋２の配筋間隔に依存して決まる値である。

第１のボルト孔２１ａ中心、カッター中心Ｃ１、第２のボルト孔２１ｂ中心、カッター中心Ｃ２をこの順で直線で結ぶと正方向Ｓｑが形成される。すなわち、第１のボルト孔２１ａ中心、第２のボルト孔２１ｂ中心、カッター中心Ｃ１の３点は、第１のボルト孔２１ａ中心と第２のボルト孔２１ｂ中心とを結んだ直線Ｓｔを底辺とする第１の直角二等辺三角Ｔｒ１を形成する。また、第１のボルト孔２１ａ中心、第２のボルト孔２１ｂ中心、カッター中心Ｃ２の３点は、上記直線Ｓｔを底辺とする第２の直角二等辺三角Ｔｒ２を形成する。

＜複数の陽極設置穴１Ｈの削孔手順＞
次に、上記の複数の陽極設置穴１Ｈの削孔手順を図９から図１８を用いて説明する。
図９および図１０は陽極設置穴１Ｈの削孔手順におけるステップＡおよびステップＢを説明するための図である。
図９においてＰ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４は陽極設置穴１Ｈの４つの削孔位置であり、Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４の順で削孔されることとする。図１０は図９のＡ－Ａ´断面図である。初めに治具２０を鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに固定するために、下面１ＵのＰ３、Ｐ４の位置にハンドドリルなどを使って２つのアンカー孔４（図１０参照）を穿孔し、各アンカー孔４にアンカー３を圧入して設置し、それぞれのアンカー３に第１のアンカーボルト２９ａおよび第２のアンカーボルト２９ｂの一端部を螺入して固定する（ステップＡ）。

次に、治具２０の一方の板材２１の両端部に設けられた第１のボルト孔２１ａと第２のボルト孔２１ｂに第１のアンカーボルト２９ａおよび第２のアンカーボルト２９ｂをそれぞれ挿通し、下から座金３７とナット３８で締結することによって、鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに治具２０を固定する（ステップＢ）。

図１１および図１２は陽極設置穴１Ｈの削孔手順におけるステップＣを説明するための図であり、図１１は図１０の治具２０にコアドリル３０が装着された状態を示す平面図、図１２は図１１のＡ－Ａ´断面図である。
治具２０の板材２２に下垂する支持ボルト２２ａ（図５、図１１参照）に、座金３５とナット３６などの締結具を用いてコアドリル３０の支持台３４を締結して、治具２０にコアドリル３０を装着する。このとき図１１に示すように、コアドリル３０のカッター中心Ｃ１が削孔位置Ｐ１中心にくる。すなわち、治具２０の第１のボルト孔２１ａ中心と第２のボルト孔２１ｂ中心とを結んだ直線Ｓｔを底辺とする第１の直角二等辺三角Ｔｒ１を、第１のボルト孔２１ａ中心および第２のボルト孔２１ｂ中心とで形成する点（第１の点）にコアドリル３０のカッター中心Ｃ１が位置付けられ、この状態で第１の陽極設置穴（削孔位置Ｐ１の陽極設置穴１Ｈ）を削孔する（ステップＣ）。
なお、必要に応じて、陽極設置穴１Ｈの削孔前にカッター３１の軸方向の傾きが傾き調整ネジ３９によって調整することが可能である。

図１３は陽極設置穴１Ｈの削孔手順におけるステップＤを説明するための平面図である。
削孔位置Ｐ１の陽極設置穴１Ｈの削孔後、図１３に示すように、治具２０を鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに固定したまま、コアドリル３０を治具２０の中心周りに平面視上１８０度回転させた位置に装着しなおす。すなわち、コアドリル３０を、支持ボルト２２ａへの支持状態から支持ボルト２２ｂへの支持状態に装着しなおす。これにより、コアドリル３０のカッター中心Ｃ２が削孔位置Ｐ２中心に位置付けられる。この状態からコアドリル３０により、削孔位置Ｐ２の陽極設置穴１Ｈを削孔する（ステップＤ）。つまりこの作業が、治具２０の第１のボルト孔２１ａ中心と第２のボルト孔２１ｂ中心とを結んだ直線Ｓｔを軸として上記第１の直角二等辺三角Ｔｒ１に対して線対称をなす第２の直角二等辺三角Ｔｒ２を、第１のボルト孔２１ａ中心および第２のボルト孔２１ｂ中心との間で形成する点（第２の点）がカッター中心Ｃ２となるように治具２０にコアドリル３０を装着して削孔位置Ｐ２の陽極設置穴１Ｈ（第２の陽極設置穴）を削孔するステップＤである。

図１４から図１７は削孔位置Ｐ３、Ｐ４の削孔を説明するための図である。
削孔位置Ｐ２の陽極設置穴１Ｈの削孔後、図１４および図１５に示すように、治具２０を鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕから一旦取り外し、２つの削孔位置Ｐ１及びＰ２に削孔された２つの陽極設置穴１Ｈにハンドドリルなどを用いてアンカー孔４をそれぞれ穿孔し、これらのアンカー孔４にそれぞれアンカー３を圧入設置する。次に、それぞれのアンカー３に第３のアンカーボルト２９ｃおよび第４のアンカーボルト２９ｄの一端部を螺入して固定する。ここで、第３のアンカーボルト２９ｃおよび第２のアンカーボルト２９ｄは、陽極設置穴１Ｈの略深さ分、第１のアンカーボルト２９ａおよび第２のアンカーボルト２９ｂよりも長尺なものであることに注意されたい。

この後、第３のアンカーボルト２９ｃおよび第４のアンカーボルト２９ｄに、治具２０の板材２１の第１のボルト孔２１ａおよび第２のボルト孔２１ｂを挿通して下から座金３７とナット３８で締結することによって、鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに治具２０を固定する。

続いて、上記ステップＣおよび上記ステップＤと同様に治具２０にコアドリル３０を装着して、削孔位置Ｐ１と削孔位置Ｐ３、Ｐ４それぞれの陽極設置穴１Ｈを順次削孔する（ステップＥ）。すなわち、図１６に示すように、治具２０の支持ボルト２２ａに、座金３５とナット３６などの締結具を用いてコアドリル３０の支持台３４を締結して、治具２０にコアドリル３０を装着する。このときコアドリル３０のカッター中心Ｃ１が削孔位置Ｐ３中心にくるので、そのまま削孔位置Ｐ３の陽極設置穴１Ｈ（第３の陽極設置穴）を削孔する。

削孔位置Ｐ３への陽極設置穴１Ｈの削孔後、図１７に示すように、治具２０を鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに固定したまま、コアドリル３０を治具２０の中心周りに１８０度回転させた位置に治具２０を装着しなおす。すなわち、コアドリル３０を、支持ボルト２２ａへの支持状態から支持ボルト２２ｂへの支持状態に装着しなおす。これにより、コアドリル３０のカッター中心Ｃ２が削孔位置Ｐ４中心に位置付けられるので、この状態からコアドリル３０により削孔位置Ｐ４の陽極設置穴１Ｈ（第４の陽極設置穴）を削孔する。

次に、図８において削孔位置Ｐ５の陽極設置穴１Ｈを削孔する場合を説明する。
図１７の状態からコアドリル３０及び治具２０を取り外した後、図１８及び図１９に示すように、削孔位置Ｐ２と削孔位置Ｐ６の２点での支持状態となるように治具２０を付け替える。
ここで、削孔位置Ｐ２には第１のアンカーボルト２９ａが設けられているものの、削孔位置Ｐ６には、まだ陽極設置穴１Ｈが設けられていない。そこで、削孔位置Ｐ６にハンドドリルを使ってアンカー孔４を穿孔し、このアンカー孔４にアンカー３を設置して、このアンカー３に第５のアンカーボルト２９ｆを螺入固定する（ステップＦ）。

次に、削孔位置Ｐ２の第１のアンカーボルト２９ａと第５のアンカーボルト２９ｆに治具２０の板材２１の第１のボルト孔２１ａおよび第２のボルト孔２１ｂをそれぞれ挿通し、下から座金３７とナット３８で締結することによって、鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに治具２０を固定する。この後、治具２０の第２の板材２２に下垂する支持ボルト２２ａに支持台３４を座金３５とナット３６などの締結具によってコアドリル３０の支持台３４を締結することによって、治具２０にコアドリル３０を装着する。これにより、コアドリル３０のカッター中心Ｃ１が削孔位置Ｐ５の陽極設置穴１Ｈの中心に位置付けられるので、この状態から削孔位置Ｐ５の陽極設置穴１Ｈ（第５の陽極設置穴）の削孔を行う（ステップＧ）。つまりこの作業が、第１のボルト孔２１ａ中心と第２のボルト孔２１ｂ中心とを結んだ直線Ｓｔを底辺とする第３の直角二等辺三角Ｔｒ３を、第１のボルト孔２１ａ中心および第２のボルト孔２１ｂ中心とで形成する第３の点がカッター中心Ｃ２となるように治具２０にコアドリル３０を装着して削孔位置Ｐ５の陽極設置穴１Ｈ（第５の陽極設置穴）を削孔するステップＧにあたる。

続いて、削孔位置Ｐ６の陽極設置穴１Ｈを削孔する場合を説明する。
図１８および図１９の状態からコアドリル３０及び治具２０を取り外した後、図２０に示すように、削孔位置Ｐ４と削孔位置Ｐ５の２点で支持された状態となるように治具２０を付け替える。
ここで、削孔位置Ｐ４と削孔位置Ｐ５には既に陽極設置穴１Ｈが削孔済みであるが、これらの陽極設置穴１Ｈの底面にはアンカー孔が設けられていない。そこで、これらの陽極設置穴１Ｈの底面にハンドドリルを使ってアンカー孔をそれぞれ穿孔し、これらのアンカー孔にアンカー３を設置して、各アンカー３に第６のアンカーボルト２９ｇおよび第７のアンカーボルト２９ｈをそれぞれ螺入固定する。次に、これらの第６のアンカーボルト２９ｇおよび第７のアンカーボルト２９ｈに治具２０の板材２１の第１のボルト孔２１ａおよび第２のボルト孔２１ｂをそれぞれ挿通し、下から座金３７とナット３８で締結することによって、鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに治具２０を固定する。

この後、治具２０の第２の板材２２に下垂する支持ボルト２２ｂにコアドリル３０の支持台３４を締結することによって、治具２０にコアドリル３０を装着する。これにより、コアドリル３０のカッター中心Ｃ２が削孔位置Ｐ６中心に位置付けられ、この状態から削孔位置Ｐ６の陽極設置穴１Ｈを削孔する（ステップＨ）。すなわち、この作業が、第１のボルト孔２１ａ中心と第２のボルト孔２１ｂ中心とを結んだ直線Ｓｔを軸として上記第３の直角二等辺三角Ｔｒ３に対して線対称をなす第４の直角二等辺三角Ｔｒ４を、第１のボルト孔２１ａ中心および第２のボルト孔２１ｂ中心とで形成する第４の点がカッター中心となるように治具２０にコアドリル３０を装着して削孔位置Ｐ６の陽極設置穴１Ｈ（第６の陽極設置穴）を削孔するステップＨにあたる。

この後も同様に治具２０およびコアドリル３０を付け替えを繰り返して、その他周囲の陽極設置穴１Ｈの削孔を順次行うことができる。

以上説明したように、本実施形態によれば、上記のような治具２０を用いることによって、流電陽極材１０の陽極用芯材１１を固定するため陽極設置穴１Ｈの底面１Ｋに打ち込んだアンカー３を、コアドリル３０を鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに装着するための治具２０の固定にも用いることができる。これにより、アンカーの設置作業の工数を低減できるとともに、陽極設置穴の位置決めを容易に行うことができ、流電陽極材１０の設置作業の効率を向上させることができる。

なお、本発明に係る流電陽極材の設置方法は、流電陽極材１０を鉄筋コンクリート床板１の下面１Ｕに設置する例に限定されず、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などの側面に流電陽極材１０を設置する場合にも適用することができる。

図２１はコンクリート箱桁に本発明に係る流電陽極材の設置方法により流電陽極材１０を有する複数の流電陽極材１０を設置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の下床板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、下床板３２の下側面と各ウェブ３３、３４の外側面に流電陽極材１０が設置される。
なお、下床板３２の上側の鉄筋、各ウェブ３３、３４の内側の鉄筋、あるいは上床板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流電陽極材１０を設置すればよい。

１…鉄筋コンクリート床板
１Ｈ…陽極設置穴
２…鉄筋
３…アンカー
１０…流電陽極材
１１…陽極用芯材
２０…治具
２１ａ…第１のボルト孔
２１ｂ…第２のボルト孔
２２ａ．２２ｂ…支持ボルト
２９ａ…第１のアンカーボルト
２９ｂ…第２のアンカーボルト
２９ｃ…第３のアンカーボルト
２９ｄ…第４のアンカーボルト
２９ｆ…第５のアンカーボルト
３０…コアドリル

Claims

コンクリート構造物の表面に、流電陽極材を埋め込むための複数の陽極設置穴をコアドリルを用いて削孔するにあたり、
前記コンクリート構造物の表面に第１のアンカーボルトおよび第２のアンカーボルトを設置するステップＡと、
両端部に前記第１のアンカーボルトに対応する第１のボルト孔および前記第２のアンカーボルトに対応する第２のボルト孔を有する治具を、前記第１のアンカーボルトおよび前記第２のアンカーボルトを通じて前記コンクリート構造物の表面に固定するステップＢと、
前記第１のボルト孔の中心点および前記第２のボルト孔の中心点とを結んだ直線を底辺とする第１の直角二等辺三角を、前記第１のボルト孔の中心点および前記第２のボルト孔の中心点とで形成する第１の点が削孔中心となるように前記治具に前記コアドリルを装着して第１の陽極設置穴を削孔するステップＣと、
前記直線を軸として前記第１の直角二等辺三角に対して線対称をなす第２の直角二等辺三角を、前記第１のボルト孔の中心点および前記第２のボルト孔の中心点との間で形成する第２の点が前記削孔中心となるように前記治具にコアドリルを装着して第２の陽極設置穴を削孔するステップＤと、
前記治具を前記コンクリート構造物の表面から一旦取り外した後、前記第１の陽極設置穴および前記第２の陽極設置穴それぞれの底面の中心にアンカーを設置して第３のアンカーボルトおよび第４のアンカーボルトを取り付け、前記第１のボルト孔および前記第２のボルト孔を通じて前記治具を前記第３のアンカーボルトおよび前記第４のアンカーボルトに固定し、前記ステップＣおよび前記ステップＤにより第３の陽極設置穴および第４の陽極設置穴を削孔するステップＥと、
を有する流電陽極材の設置方法。
請求項１に記載の流電陽極材の設置方法であって、
第５のアンカーボルトをコンクリート構造物の表面に固定し、前記治具を前記第１のアンカーボルト、前記第２のアンカーボルト、前記第３のアンカーボルトまたは前記第４のアンカーボルトのいずれか一つと前記第５のアンカーボルトに固定するステップＦと、
前記第１のボルト孔の中心点と前記第２のボルト孔の中心点とを結んだ直線を底辺とする第３の直角二等辺三角を、前記第１のボルト孔の中心点および前記第２のボルト孔の中心点との間で形成する第３の点がカッター中心となるように前記治具に前記コアドリルを装着して第５の陽極設置穴を削孔するステップＧと、
前記直線を軸として前記第３の直角二等辺三角に対して線対称をなす第４の直角二等辺三角を、前記第１のボルト孔の中心点および前記第２のボルト孔の中心点との間で形成する第４の点がカッター中心となるように前記治具に前記コアドリルを装着して第６の陽極設置穴を削孔するステップＨと
をさらに有する流電陽極材の設置方法。