コンクリートのひび割れ進展抑制工法
【課題】施工手間やコストの増加を抑えることができるコンクリートのひび割れ進展抑制工法を提供する。
【解決手段】拘束体となる床版２に接する部分に、短繊維混入コンクリートを打設することによって短繊維混入コンクリート部４を施工し、次に、短繊維混入コンクリートが硬化しないうちに、短繊維混入コンクリート部４上に通常のコンクリートを連続して打設することによってコンクリート壁本体５を施工することによって、短繊維混入コンクリート部に発生するひび割れの幅を小さく抑制できるとともに、このひび割れがコンクリート壁本体に進展するのを抑制できる。そして、短繊維コンクリートは拘束体となる床版２に接する部分に打設するだけであり、その次に連続して通常のコンクリートを打設するので、施工手間の増加とコストの増加を抑えることができる。
【解決手段】拘束体となる床版２に接する部分に、短繊維混入コンクリートを打設することによって短繊維混入コンクリート部４を施工し、次に、短繊維混入コンクリートが硬化しないうちに、短繊維混入コンクリート部４上に通常のコンクリートを連続して打設することによってコンクリート壁本体５を施工することによって、短繊維混入コンクリート部に発生するひび割れの幅を小さく抑制できるとともに、このひび割れがコンクリート壁本体に進展するのを抑制できる。そして、短繊維コンクリートは拘束体となる床版２に接する部分に打設するだけであり、その次に連続して通常のコンクリートを打設するので、施工手間の増加とコストの増加を抑えることができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物のコンクリートのひび割れ進展抑制工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートは、打設後、数日から数年間の間に、温度降下や乾燥の影響により、体積収縮ひずみを生じる。この体積収縮ひずみが、コンクリート構造物の床版やインバート部等の拘束体に拘束されることで引張応力が発生し、引張応力が引張強度に達することで、ひび割れ（外部拘束型ひび割れ）が発生する。外部拘束型ひび割れは、例えば図５示すように、拘束体（床版２）に接する部分で発生し易く、拘束体に接する部分でひび割れＫが発生すると、配置される鉄筋量が少ない場合、ひび割れＫが上部まで進展する。
コンクリート構造物において、ひび割れは、構造物の美観を損ねること、コンクリート内に配置した鉄筋の腐食を促進すること、構造性能が低下することなどの影響があり、発生した場合には、その幅に応じて補修が必要となる。
そこで、コンクリートのひび割れを抑制するために、従来から材料面（例えば特許文献１参照）や施工面（例えば特許文献２、３参照）から抑制方法が検討されている。
【特許文献１】特開２００４−１７５６３３号公報
【特許文献２】特開２００５−１７９８８９号公報
【特許文献３】特開２００７−５６５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の材料面や施工面からの抑制方法では、施工手間の増加やコストの増加により十分に適用されるに至っていない。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、施工手間やコストの増加を抑えることができるコンクリートのひび割れ進展抑制工法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、コンクリート製の床版とコンクリート製の壁とを備えたコンクリート構造物のコンクリートのひび割れ進展抑制工法であって、
まず、前記床版に接する部分に短繊維混入コンクリートを打設することによって短繊維混入コンクリート部を施工し、
次に、前記短繊維混入コンクリートが硬化しないうちに、前記短繊維混入コンクリート部上に通常のコンクリートを連続して打設することによってコンクリート壁本体を施工することを特徴とする。
【０００６】
ここで、コンクリート製の床版とコンクリート製の壁とを備えたコンクリート構造物としては、地上または地中に施工するコンクリート構造物、ボックスカルバート、インバート部とアーチ部とを備えたトンネル等が挙げられるがこれらに限るものではない。
また、前記コンクリート製の床版やコンクリート製の壁は、コンクリートのみで構成されたもの、鉄筋コンクリートで構成されたもの、鉄骨コンクリートで構成されたもの、鉄骨・鉄筋コンクリートで構成されたもの等を含むものである。
さらに、前記短繊維混入コンクリート中の短繊維の種類は、合成繊維や鋼繊維などであり、短繊維の体積混入率は０．５％程度とするのが望ましい。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコンクリートのひび割れ進展抑制工法において、前記床版がトンネルのインバート部であり、前記コンクリート壁本体がトンネルのアーチ部であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、短繊維混入コンクリートは、ひび割れ発生後も応力を保持し続けるため、拘束体となる床版に接する部分に、短繊維混入コンクリートを打設することによって、短繊維混入コンクリート部を施工し、次に、前記短繊維混入コンクリートが硬化しないうちに、前記短繊維混入コンクリート部上に通常のコンクリートを連続して打設することによってコンクリート壁本体を施工するので、短繊維混入コンクリート部に発生するひび割れの幅を小さく抑制できるとともに、このひび割れがコンクリート壁本体の上部に進展するのを抑制できる。したがって、コンクリート構造物の耐久性や使用性が向上する。
特に、前記床版がトンネルのインバート部であり、前記コンクリート壁本体がトンネルのアーチ部である場合、トンネル覆工のコンクリートでは、アーチ部は鉄筋が配置されない場合が多く、アーチ部の効果的なひび割れ対策がないため、その抑制に有効である。
そして、短繊維コンクリートは拘束体となる床版に接する部分に打設するだけであり、その次に連続して通常のコンクリートを打設するので、施工手間の増加とコストの増加を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係るひび割れ進展抑制工法を説明する要部の斜視図である。この図に示すコンクリート構造物１は鉄筋コンクリート製のものであるが、図において鉄筋は省略してある。
コンクリート構造物１は、鉄筋コンクリート製の床版２と、この床版２の端部に立設された鉄筋コンクリート製の壁３とを備えている。壁３は床版２の端部に短繊維混入コンクリートを打設することにより施工された短繊維混入コンクリート部４と、この短繊維混入コンクリート部４上に通常のコンクリートを連続して打設することによって施工されたコンクリート壁本体５とによって構成されている。
【００１０】
上記のようなコンクリート構造物１を施工するには、つまり本発明に係るコンクリートのひび割れ進展抑制工法を行うには、まず、床版２用の型枠を設置するとともに、この型枠内に鉄筋を配置したうえで、通常のコンクリートを打設することによって、鉄筋コンクリート製の床版２を施工する。
次に、床版２を施工してから数日後に、床版２の端部に接する部分に、短繊維混入コンクリートを打設することによって短繊維混入コンクリート部４を施工する。
この場合、前記壁３用の型枠を設置するとともに、この型枠内に鉄筋を配置したうえで、短繊維混入コンクリートを所定の厚さになるまで打設することによって、短繊維混入コンクリート部４を施工する。なお、鉄筋は次に施工されるコンクリート壁本体５の高さまで配置する。
【００１１】
次に、前記短繊維混入コンクリートが硬化しないうちに、前記短繊維混入コンクリート部４上に通常のコンクリートを連続して打設することによってコンクリート壁本体５を施工する。
この場合、前記前記壁３用の型枠内に通常のコンクリートを打設するとともに、バイブレータを使用して通常の締固め作業を行うことによって、前記繊維混入コンクリートと通常のコンクリートとを締め固めて一体性を確保する。
【００１２】
このようにして施工されたコンクリート構造物１では、図２に示すように、短繊維混入コンクリート部４に発生するひび割れＫは、図５に示すものに比して、幅が抑制され、しかもひび割れの進展が抑制される。
つまり、図３に示すように、コンクリートは、引張応力が引張強度に達すると、ひび割れが発生し、σｔ点から応力が低下する。通常のコンクリートでは、ひび割れの幅の増加が小さい段階で応力が急激に低下する。これに対して、短繊維混入コンクリートでは、ひび割れがある程度増加しても、応力を保持し続けることができる。したがって、コンクリート部４に発生するひび割れＫの幅が抑制されるとともにひび割れＫの進展が抑制される。
【００１３】
このように、本実施の形態では、短繊維混入コンクリート部４に発生するひび割れＫの幅を小さく抑制できるとともに、このひび割れＫがコンクリート壁本体５の上部に進展するのを抑制できる。したがって、コンクリート構造物１の耐久性や使用性が向上する。
そして、短繊維コンクリートは拘束体となる床版２に接する部分に打設するだけであり、その次に連続して通常のコンクリートを打設するので、施工手間の増加とコストの増加を抑えることができる。
【００１４】
なお、本実施の形態では、本発明を図１に示すようなコンクリート構造物１に適用した場合を例にとって説明したが、本発明はその他のコンクリート構造物にも適用できる。
例えば、図４に示すように、トンネル覆工部にも適用できる。
すなわちまず、トンネルのインバート部１２を施工した後、このインバート部１２の両側端部に接する部分に、短繊維混入コンクリートを打設して短繊維混入コンクリート部１４，１４を施工する。
次に、前記短繊維混入コンクリートが硬化しないうちに、前記短繊維混入コンクリート部１４，１４上に通常のコンクリートを連続して打設することによってアーチ部１５を施工する。
【００１５】
トンネル覆工のコンクリートでは、アーチ部１５は鉄筋が配置されない場合が多く、アーチ部の効果的なひび割れ対策がないため、その抑制に有効である。
そして、短繊維コンクリートは拘束体となるインバート部１２に接する部分に打設するだけであり、その次に連続して通常のコンクリートを打設するので、施工手間の増加とコストの増加を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るひび割れ進展抑制工法を説明するためのもので、コンクリート構造物の要部の斜視図である
【図２】同、コンクリート構造物に生じたひび割れの進展抑制のイメージを示す図である。
【図３】同、引張応力とひび割れ幅との関係を示すグラフである。
【図４】本発明に係るひび割れ進展抑制工法をトンネル覆工に適用した場合を説明するための図である。
【図５】従来のコンクリート構造物に生じたひび割れの進展抑制のイメージを示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
１ コンクリート構造物
２ 床版
３ 壁
４ 短繊維混入コンクリート部
５ コンクリート壁本体
１２ インバート部
１４ 短繊維混入コンクリート部
１５ アーチ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、コンクリート構造物のコンクリートのひび割れ進展抑制工法に関する。
【背景技術】
【０００２】
コンクリートは、打設後、数日から数年間の間に、温度降下や乾燥の影響により、体積収縮ひずみを生じる。この体積収縮ひずみが、コンクリート構造物の床版やインバート部等の拘束体に拘束されることで引張応力が発生し、引張応力が引張強度に達することで、ひび割れ（外部拘束型ひび割れ）が発生する。外部拘束型ひび割れは、例えば図５示すように、拘束体（床版２）に接する部分で発生し易く、拘束体に接する部分でひび割れＫが発生すると、配置される鉄筋量が少ない場合、ひび割れＫが上部まで進展する。
コンクリート構造物において、ひび割れは、構造物の美観を損ねること、コンクリート内に配置した鉄筋の腐食を促進すること、構造性能が低下することなどの影響があり、発生した場合には、その幅に応じて補修が必要となる。
そこで、コンクリートのひび割れを抑制するために、従来から材料面（例えば特許文献１参照）や施工面（例えば特許文献２、３参照）から抑制方法が検討されている。
【特許文献１】特開２００４−１７５６３３号公報
【特許文献２】特開２００５−１７９８８９号公報
【特許文献３】特開２００７−５６５２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、前記従来の材料面や施工面からの抑制方法では、施工手間の増加やコストの増加により十分に適用されるに至っていない。
【０００４】
本発明は上記事情に鑑みてなされたもので、施工手間やコストの増加を抑えることができるコンクリートのひび割れ進展抑制工法を提供することを課題としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、コンクリート製の床版とコンクリート製の壁とを備えたコンクリート構造物のコンクリートのひび割れ進展抑制工法であって、
まず、前記床版に接する部分に短繊維混入コンクリートを打設することによって短繊維混入コンクリート部を施工し、
次に、前記短繊維混入コンクリートが硬化しないうちに、前記短繊維混入コンクリート部上に通常のコンクリートを連続して打設することによってコンクリート壁本体を施工することを特徴とする。
【０００６】
ここで、コンクリート製の床版とコンクリート製の壁とを備えたコンクリート構造物としては、地上または地中に施工するコンクリート構造物、ボックスカルバート、インバート部とアーチ部とを備えたトンネル等が挙げられるがこれらに限るものではない。
また、前記コンクリート製の床版やコンクリート製の壁は、コンクリートのみで構成されたもの、鉄筋コンクリートで構成されたもの、鉄骨コンクリートで構成されたもの、鉄骨・鉄筋コンクリートで構成されたもの等を含むものである。
さらに、前記短繊維混入コンクリート中の短繊維の種類は、合成繊維や鋼繊維などであり、短繊維の体積混入率は０．５％程度とするのが望ましい。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のコンクリートのひび割れ進展抑制工法において、前記床版がトンネルのインバート部であり、前記コンクリート壁本体がトンネルのアーチ部であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、短繊維混入コンクリートは、ひび割れ発生後も応力を保持し続けるため、拘束体となる床版に接する部分に、短繊維混入コンクリートを打設することによって、短繊維混入コンクリート部を施工し、次に、前記短繊維混入コンクリートが硬化しないうちに、前記短繊維混入コンクリート部上に通常のコンクリートを連続して打設することによってコンクリート壁本体を施工するので、短繊維混入コンクリート部に発生するひび割れの幅を小さく抑制できるとともに、このひび割れがコンクリート壁本体の上部に進展するのを抑制できる。したがって、コンクリート構造物の耐久性や使用性が向上する。
特に、前記床版がトンネルのインバート部であり、前記コンクリート壁本体がトンネルのアーチ部である場合、トンネル覆工のコンクリートでは、アーチ部は鉄筋が配置されない場合が多く、アーチ部の効果的なひび割れ対策がないため、その抑制に有効である。
そして、短繊維コンクリートは拘束体となる床版に接する部分に打設するだけであり、その次に連続して通常のコンクリートを打設するので、施工手間の増加とコストの増加を抑えることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
図１は本発明に係るひび割れ進展抑制工法を説明する要部の斜視図である。この図に示すコンクリート構造物１は鉄筋コンクリート製のものであるが、図において鉄筋は省略してある。
コンクリート構造物１は、鉄筋コンクリート製の床版２と、この床版２の端部に立設された鉄筋コンクリート製の壁３とを備えている。壁３は床版２の端部に短繊維混入コンクリートを打設することにより施工された短繊維混入コンクリート部４と、この短繊維混入コンクリート部４上に通常のコンクリートを連続して打設することによって施工されたコンクリート壁本体５とによって構成されている。
【００１０】
上記のようなコンクリート構造物１を施工するには、つまり本発明に係るコンクリートのひび割れ進展抑制工法を行うには、まず、床版２用の型枠を設置するとともに、この型枠内に鉄筋を配置したうえで、通常のコンクリートを打設することによって、鉄筋コンクリート製の床版２を施工する。
次に、床版２を施工してから数日後に、床版２の端部に接する部分に、短繊維混入コンクリートを打設することによって短繊維混入コンクリート部４を施工する。
この場合、前記壁３用の型枠を設置するとともに、この型枠内に鉄筋を配置したうえで、短繊維混入コンクリートを所定の厚さになるまで打設することによって、短繊維混入コンクリート部４を施工する。なお、鉄筋は次に施工されるコンクリート壁本体５の高さまで配置する。
【００１１】
次に、前記短繊維混入コンクリートが硬化しないうちに、前記短繊維混入コンクリート部４上に通常のコンクリートを連続して打設することによってコンクリート壁本体５を施工する。
この場合、前記前記壁３用の型枠内に通常のコンクリートを打設するとともに、バイブレータを使用して通常の締固め作業を行うことによって、前記繊維混入コンクリートと通常のコンクリートとを締め固めて一体性を確保する。
【００１２】
このようにして施工されたコンクリート構造物１では、図２に示すように、短繊維混入コンクリート部４に発生するひび割れＫは、図５に示すものに比して、幅が抑制され、しかもひび割れの進展が抑制される。
つまり、図３に示すように、コンクリートは、引張応力が引張強度に達すると、ひび割れが発生し、σｔ点から応力が低下する。通常のコンクリートでは、ひび割れの幅の増加が小さい段階で応力が急激に低下する。これに対して、短繊維混入コンクリートでは、ひび割れがある程度増加しても、応力を保持し続けることができる。したがって、コンクリート部４に発生するひび割れＫの幅が抑制されるとともにひび割れＫの進展が抑制される。
【００１３】
このように、本実施の形態では、短繊維混入コンクリート部４に発生するひび割れＫの幅を小さく抑制できるとともに、このひび割れＫがコンクリート壁本体５の上部に進展するのを抑制できる。したがって、コンクリート構造物１の耐久性や使用性が向上する。
そして、短繊維コンクリートは拘束体となる床版２に接する部分に打設するだけであり、その次に連続して通常のコンクリートを打設するので、施工手間の増加とコストの増加を抑えることができる。
【００１４】
なお、本実施の形態では、本発明を図１に示すようなコンクリート構造物１に適用した場合を例にとって説明したが、本発明はその他のコンクリート構造物にも適用できる。
例えば、図４に示すように、トンネル覆工部にも適用できる。
すなわちまず、トンネルのインバート部１２を施工した後、このインバート部１２の両側端部に接する部分に、短繊維混入コンクリートを打設して短繊維混入コンクリート部１４，１４を施工する。
次に、前記短繊維混入コンクリートが硬化しないうちに、前記短繊維混入コンクリート部１４，１４上に通常のコンクリートを連続して打設することによってアーチ部１５を施工する。
【００１５】
トンネル覆工のコンクリートでは、アーチ部１５は鉄筋が配置されない場合が多く、アーチ部の効果的なひび割れ対策がないため、その抑制に有効である。
そして、短繊維コンクリートは拘束体となるインバート部１２に接する部分に打設するだけであり、その次に連続して通常のコンクリートを打設するので、施工手間の増加とコストの増加を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明に係るひび割れ進展抑制工法を説明するためのもので、コンクリート構造物の要部の斜視図である
【図２】同、コンクリート構造物に生じたひび割れの進展抑制のイメージを示す図である。
【図３】同、引張応力とひび割れ幅との関係を示すグラフである。
【図４】本発明に係るひび割れ進展抑制工法をトンネル覆工に適用した場合を説明するための図である。
【図５】従来のコンクリート構造物に生じたひび割れの進展抑制のイメージを示す図である。
【符号の説明】
【００１７】
１ コンクリート構造物
２ 床版
３ 壁
４ 短繊維混入コンクリート部
５ コンクリート壁本体
１２ インバート部
１４ 短繊維混入コンクリート部
１５ アーチ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コンクリート製の床版とコンクリート製の壁とを備えたコンクリート構造物のコンクリートのひび割れ進展抑制工法であって、
まず、前記床版に接する部分に短繊維混入コンクリートを打設することによって短繊維混入コンクリート部を施工し、
次に、前記短繊維混入コンクリートが硬化しないうちに、前記短繊維混入コンクリート部上に通常のコンクリートを連続して打設することによってコンクリート壁本体を施工することを特徴とするコンクリートのひび割れ進展抑制工法。
【請求項２】
前記床版がトンネルのインバート部であり、前記コンクリート壁本体がトンネルのアーチ部であることを特徴とする請求項１に記載のコンクリートのひび割れ進展抑制工法。
【請求項１】
コンクリート製の床版とコンクリート製の壁とを備えたコンクリート構造物のコンクリートのひび割れ進展抑制工法であって、
まず、前記床版に接する部分に短繊維混入コンクリートを打設することによって短繊維混入コンクリート部を施工し、
次に、前記短繊維混入コンクリートが硬化しないうちに、前記短繊維混入コンクリート部上に通常のコンクリートを連続して打設することによってコンクリート壁本体を施工することを特徴とするコンクリートのひび割れ進展抑制工法。
【請求項２】
前記床版がトンネルのインバート部であり、前記コンクリート壁本体がトンネルのアーチ部であることを特徴とする請求項１に記載のコンクリートのひび割れ進展抑制工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２００９−１３３０８３（Ｐ２００９−１３３０８３Ａ）
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０８８５０（Ｐ２００７−３０８８５０）
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００２０１４７８）前田建設工業株式会社 (358)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１８日（２００９．６．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２９日（２００７．１１．２９）
【出願人】（０００２０１４７８）前田建設工業株式会社 (358)
【Ｆターム（参考）】
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