WO2019013356A1 - 木骨造を補修する方法 - Google Patents
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- E04G—SCAFFOLDING; FORMS; SHUTTERING; BUILDING IMPLEMENTS OR AIDS, OR THEIR USE; HANDLING BUILDING MATERIALS ON THE SITE; REPAIRING, BREAKING-UP OR OTHER WORK ON EXISTING BUILDINGS
- E04G23/00—Working measures on existing buildings
- E04G23/02—Repairing, e.g. filling cracks; Restoring; Altering; Enlarging
Definitions
- the present invention relates to a method of repairing a timber frame such as a timber-frame brickwork or a timber-frame masonry.
- the frame is made of pillars and beams made of cedar wood and wood and other wood, and bricks and stones are piled up between the skeletons using plaster and mortar as joint material to make a wall.
- the timber frame construction is actively adopted in Japan as a building that imitates Western architecture in the Meiji period, and the existing buildings include historical value, including the warehouse of the former government-owned Tomioka Silk Mill located in Tomioka City, Gunma Prefecture.
- some buildings have gaps in the joints between columns, beams and walls, and such buildings If left unhandled, there is a risk that the wall may collapse or break away from the skeleton if an earthquake occurs.
- an object of the present invention is to provide a method for repairing a timber frame by filling a gap formed at a joint between a pillar or a beam and a wall in timber frame.
- the expansive resin is injected into the space formed at the joint of the pillar and / or the beam and the wall in the timber frame. By swelling and filling the void with the expanded resin.
- the pillars, beams, and the wall are fixed by the expanded resin, it is possible to prevent the wall from falling or collapsing.
- the method of repairing the timber structure of the present invention is by injecting and expanding the expansive resin into the void formed at the joint of the pillar and / or the beam and the wall in the timber structure, and filling the void with the expansive resin. It is.
- a frame is formed by columns and beams made of wood such as cedar and mulberry, bricks and stone etc. are inserted between the frames using plaster or mortar as joint material. It is constructed by stacking and making a wall, and it is exemplified by a timber-frame brickwork whose wall is made of brick, a timber-frame masonry whose wall is made of stone.
- FIG. 1 is an example of a schematic horizontal cross-sectional view at a certain height position in a timber-frame brick construction, showing a void occurring at a joint between a timber column and a brick.
- the wall thickness consists of the total length of the short sides of the two bricks, and the bricks at the end of the row arranged in the long-side direction of the bricks.
- the wooden pillars and bricks were fixed by fitting in the recessed part and filling the joints with plaster at the beginning of construction.
- the plaster used as the joint material falls off due to cracks and falls off over time, or becomes thin.
- There is a void at the joint (void A and void B).
- the joints between the upper, lower, left and right bricks are filled with plaster.
- the entire inner wall of the building is plastered with plaster.
- Injection of the intumescent resin into the void can be carried out, for example, by mixing the two kinds of intumescent resin components (a combination of a polyol and an isocyanate described later, etc. described below) which will become the intumescent resin by mixing.
- the location of the void is specified by visual observation from the outside, a joint where the plaster is falling off, or a CCD camera inserted from the joint from which the plaster is partially removed, and the expansive resin is injected according to the size of the void.
- the amount is determined in consideration of the expansion rate and the like. If the void is large, injecting a large amount of expansible resin at one time will eject from the injection point or from the opposite side if the void communicates with the opposite side of the wall, so a small amount (eg It is desirable to inject a plurality of injections of 30 mL or less at one time and expand the expansible resin a plurality of times.
- the expansive resin may be injected into the void by inserting or inserting the injection tube connected to the injection gun or the double syringe from the gap between the wood pillar and the brick.
- the injection pipe may be inserted or inserted from the joint where the stucco has fallen or the joint where a part of the stucco has been removed. Injection of intumescent resin by drilling bricks should be avoided as it leads directly to the loss of the historical value of the building.
- the expansible resin injected into the space is expanded in situ, and the expanded resin fills the space to fix the wood post and the brick.
- the expanded resin not only fills the void, but also penetrates the cracks and surface of the wooden column, bumps on the surface of the brick, cracks in the plaster, etc., and exerts an anchor effect.
- the rigid attachment of the wooden pillars and the bricks together with their flexibility make it possible to prevent cracking and cracking even if the weight of the building or distortion due to the weight is applied, and also to prevent thinning.
- the expanded resin also fills in the void formed in the joint of brick and brick, so brick and brick Is also fixed (see air gap A).
- the injection is performed in the order of the injection points from the lower injection point to the upper injection point.
- the expansive resin injected into the injection target space is present in situ when there is a space communicating with the upper injection target air space below. This is because the resin flows into the space existing below before expansion, and a predetermined amount of expandable resin does not expand in the space to be injected. After the completion of the repair, it is desirable to confirm the elimination situation of the void due to the expanded resin by visual observation or a CCD camera as needed.
- the periphery of the injection tube connected to the injection gun or double syringe is sealed by applying clay or packing waste (rag) so that the expansible resin injected into the air gap does not eject from the injection point. It is desirable to do.
- rag clay or packing waste
- a synthetic resin film such as a vinyl film
- paper tape is effective for curing the surface of stucco. Since the adhesive strength of the paper tape is weak, the plaster will not be peeled off when it is peeled off from the plaster after the completion of the repair.
- the plaster of the joint When a part of the plaster of the joint is removed in order to specify a void whose presence can not be identified by visual observation from the outside or inject an expansive resin into such a void, the plaster is restored using the new plaster after the repair is completed.
- the expansive resin is injected into the void at the joint of the brick and the brick to expand and expand the resin It is desirable to fill the void by
- FIG. 1 The above description using FIG. 1 is merely an example, and the method of the present invention is different in the material of columns and beams, the method of stacking bricks and stones for making a wall, the type of joint material, etc. There is no limitation on the application.
- the expansible resin used in the method of the present invention can be injected into a void formed at the joint of a column or a beam and a wall in a timber frame and expanded to fill the void and fix the column or beam and the wall. Any thing may be used if it is, but among them, non-fluorocarbon-based expansive resins which are environmentally friendly without causing global warming are desirable.
- non-fluorocarbon expansive resins include a commercially available product comprising a polyol and an isocyanate, which react to generate urethane foam without generating fluorocarbons (specifically, nonfluorocarbon polyol FF5020-UC from Nippon puff Them Co., Ltd.) The combination of the company's isocyanate NP-90 is illustrated).
- Such non-fluorocarbon expandable resin can be used by mixing a polyol and an isocyanate at a weight ratio of 1: 0.8 to 1.5 at 20 to 70.degree.
- the fluorocarbon-based intumescent resin is, in addition to one composed of a polyol and an isocyanate, one that foams a carbon dioxide gas by the reaction of water and an isocyanate, one that is foamed using liquefied carbon dioxide gas, a hydrocarbon-based resin that has foaming characteristics, etc. It may be.
- the present invention has industrial applicability in that it can provide a method of repairing a timber frame by filling a gap formed at a joint of a column or a beam and a wall in timber frame.
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Abstract
本発明の課題は、木骨造における柱や梁と壁体の目地に生じた空隙を埋めることにより、木骨造を補修する方法を提供することである。その解決手段としての本発明の方法は、木骨造における柱および／または梁と壁体の目地に生じた空隙に、膨張性樹脂を注入して膨張させ、膨張した樹脂によって空隙を埋めることによる。
Description
本発明は、木骨煉瓦造や木骨石造などの木骨造を補修する方法に関する。
杉材や桧材などの木材からなる柱と梁により骨組（フレーム）を作り、目地材として漆喰やモルタルなどを用いて骨組の間に煉瓦や石材などを積み上げて壁体を作ることで構成される木骨造は、我が国において明治期に西洋建築を模倣した建物に盛んに採用され、現存する建物は、群馬県富岡市に所在する旧官営富岡製糸場の繭倉庫をはじめとして、歴史的価値を持つものが多い。しかしながら、近年、経年による目地材の劣化（割れ欠けによる脱落や痩せ細りなど）が原因で、柱や梁と壁体の目地に空隙が生じている建物が散見されており、そうした建物をこのまま何らの対処もせずに放置した場合、地震が起こると壁体が崩れたり、骨組から外れてしまって倒壊したりする恐れがある。
そこで本発明は、木骨造における柱や梁と壁体の目地に生じた空隙を埋めることにより、木骨造を補修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の木骨造を補修する方法は、請求項１記載の通り、木骨造における柱および／または梁と壁体の目地に生じた空隙に、膨張性樹脂を注入して膨張させ、膨張した樹脂によって空隙を埋めることによる。
本発明の木骨造を補修する方法によれば、膨張した樹脂によって柱や梁と壁体が固定されるので、壁体の崩落や倒壊を防ぐことができる。
本発明の木骨造を補修する方法は、木骨造における柱および／または梁と壁体の目地に生じた空隙に、膨張性樹脂を注入して膨張させ、膨張した樹脂によって空隙を埋めることによるものである。
本発明の方法の適用対象となる木骨造は、杉材や桧材などの木材からなる柱と梁により骨組を作り、目地材として漆喰やモルタルなどを用いて骨組の間に煉瓦や石材などを積み上げて壁体を作ることで構成されるものであり、壁体が煉瓦で作られている木骨煉瓦造や、壁体が石材で作られている木骨石造などが例示される。
図１は、木骨煉瓦造における、ある高さ位置の模式的な水平断面図の一例であって、木柱と煉瓦の目地に生じている空隙を示す。図１に示す木骨煉瓦造においては、壁厚が二枚の煉瓦の短辺の長さ合計からなり、煉瓦の長辺方向に並べられた列の端部の煉瓦は、木柱の１０ｍｍほど削られた凹部に嵌合され、建築当初、目地が漆喰で埋められることで、木柱と煉瓦が固定されていた。しかしながら、木柱と煉瓦の目地には、建物の重みや重みによる歪みが加わるため、目地材として用いられている漆喰が、経年によって割れ欠けすることで脱落したり、痩せ細ったりすることにより、目地に空隙が生じている（空隙Ａおよび空隙Ｂ）。なお、上下左右の煉瓦同士の目地は、漆喰で埋められている。また、建物の内壁の全面は、漆喰で塗り固められている。
空隙への膨張性樹脂の注入は、例えば、混合することで膨張性樹脂となる２種類の膨張性樹脂成分（後述するポリオールとイソシアネートの組み合わせなど）を用事混合して注入することが可能な、コンプレッサからのエアで作動する注入ガンに接続した、内径が５～１５ｍｍの可撓性を有する合成樹脂製の注入管を用いたり、２種類の膨張性樹脂成分が個別に充填され、両者を用事混合して注入することが可能なダブルシリンジに接続した注入管を用いたりして行う。空隙の存在場所は、外からの目視、漆喰が脱落している目地や漆喰の一部を除去した目地から挿入したＣＣＤカメラなどによって特定し、空隙の大きさに応じて、膨張性樹脂の注入量を、その膨張率などを考慮して決定する。空隙が大きい場合、一度に大量の膨張性樹脂を注入すると、注入箇所から噴出したり、空隙が壁体の反対側まで連通している場合には反対側から噴出したりするため、少量（例えば一度の注入量は３０ｍＬ以下）を複数回にわたって注入し、膨張性樹脂を複数回にわたって膨張させることが望ましい。空隙への膨張性樹脂の注入は、外から目視できる空隙Ａの場合、木柱と煉瓦の隙間から、注入ガンやダブルシリンジに接続した注入管を挿入したり差し込んだりして行えばよく、外から目視できない空隙Ｂの場合、漆喰が脱落している目地や漆喰の一部を除去した目地から注入管を挿入したり差し込んだりして行えばよい。煉瓦を削孔することによる膨張性樹脂の注入は、建物の歴史的価値の毀損に直結するため避けるべきである。空隙に注入された膨張性樹脂は、その場で膨張し、膨張した樹脂によって空隙が埋まることで、木柱と煉瓦が固定される。特筆すべきは、膨張した樹脂は、空隙を単に埋めるだけでなく、木柱に生じた割れ目や表面のささくれ、煉瓦の表面の凹凸、漆喰に生じたヒビなどに入り込み、アンカー効果を発揮して木柱と煉瓦を堅固に固定するとともに、しなやかさを有するので、建物の重みや重みによる歪みが加わっても割れ欠けすることがなく、また、痩せ細ることもないことである。木柱と煉瓦の目地に生じた空隙が、煉瓦と煉瓦の目地にも拡大している場合には、膨張した樹脂は、煉瓦と煉瓦の目地に生じた空隙もあわせて埋めるので、煉瓦と煉瓦も固定される（空隙Ａを参照）。異なる高さに存在する複数の空隙に膨張性樹脂を異なる高さの複数の注入箇所から注入する場合、下の注入箇所から上の注入箇所の順で行う。上の注入箇所から下の注入箇所の順で膨張性樹脂を注入すると、上方の注入対象の空隙と連通する空隙が下方に存在する場合、注入対象の空隙に注入した膨張性樹脂がその場で膨張する前に下方に存在する空隙に流れ込んでしまい、所定量の膨張性樹脂が注入対象の空隙において膨張しないことになるからである。補修完了後は、必要に応じて、目視やＣＣＤカメラなどにより、膨張した樹脂による空隙の解消状況を確認することが望ましい。
空隙に膨張性樹脂を注入する際、木柱、煉瓦、漆喰の表面に膨張性樹脂が付着しないように養生することは、歴史的価値を持つ建物を保護するために重要である。例えば、空隙に注入した膨張性樹脂が注入箇所から噴出しないように、注入ガンやダブルシリンジに接続した注入管の周囲は、粘土を貼り付けたり布切れ（ウエス）を詰め込んだりすることで封止することが望ましい。また、注入箇所から注入した膨張性樹脂が噴出する可能性がある箇所（注入箇所の側に存在する箇所のみならずその反対側に存在する箇所を含む）も、同様にして封止することが望ましい。詰め物として布切れを用いる場合、合成樹脂フィルム（ビニールフィルムなど）を介して詰め込むことが望ましい。布切れを直接的に詰め込むと、膨張した樹脂と接着することで両者の分離が困難となり、詰め込んだ布切れを無理やり引き抜こうとすると周辺の漆喰の破損を招いたりする恐れがあるからである。また、漆喰の表面の養生には紙テープが有効である。紙テープは接着力が弱いので、補修完了後に漆喰から剥がす際に漆喰も剥がしてしまうといったことがない。
外からの目視で存在が特定できない空隙の特定や、そうした空隙に膨張性樹脂を注入するために、目地の漆喰の一部を除去した場合、補修完了後に新たな漆喰を用いて原状回復する。
木柱と煉瓦の目地に空隙が存在するとともに、煉瓦と煉瓦の目地にも空隙が存在する場合、煉瓦と煉瓦の目地に存在する空隙に、膨張性樹脂を注入して膨張させ、膨張した樹脂によって空隙を埋めることが望ましい。
なお、図１を用いた上記の説明は、あくまで例示に過ぎず、本発明の方法は、柱や梁の材質、壁体を作るための煉瓦や石材の積み上げ方、目地材の種類などの違いによって、適用に制限が生じるものではない。
本発明の方法において用いる膨張性樹脂は、木骨造における柱や梁と壁体の目地に生じた空隙に注入されて膨張し、空隙を埋めることで柱や梁と壁体を固定す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、木骨造における柱や梁と壁体の目地に生じた空隙を埋めることにより、木骨造を補修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。
Claims (1)
- 木骨造における柱および／または梁と壁体の目地に生じた空隙に、膨張性樹脂を注入して膨張させ、膨張した樹脂によって空隙を埋めることによる、木骨造を補修する方法。
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| JP2019529824A JP7090346B2 (ja) | 2017-07-14 | 2018-07-14 | 木骨造を補修する方法 |
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| JP2017-138644 | 2017-07-14 |
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Also Published As
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