増厚床版の剥離部補修並びに床版コンクリートのひび割れ補修工法
【課題】既設床版上に増厚床版とアスファルト舗装がなされた道路または橋梁において、道路内に発生した剥離部やひび割れが清浄化されたのを確認でき、且つ剥離部や狭いひび割れに樹脂接着剤が流入して確実且つ強固な補修ができるようにする。
【解決手段】道路又は橋梁の上面又は下面から少なくとも剥離部やひび割れ部分に達する深さまで複数の注入孔を設定されたパターンに基づいて穿設する工程と、少なくとも剥離部の範囲にある注入孔の近傍に複数の洗浄孔を穿設する工程と、前記洗浄孔にエアーと加圧洗浄水とを交互に供給して剥離部内と注入孔とを洗浄する工程と、該洗浄工程後に注入孔に水をパイロット注入する工程と、該パイロット注入工程後に剥離部の範囲にある隣接する注入孔の一方から樹脂接着剤を注入し他方の注入孔から吐出するのを確認する樹脂接着剤の注入工程と、前記剥離部の範囲外にある全ての注入孔に樹脂接着剤を注入する工程とからなる。
【解決手段】道路又は橋梁の上面又は下面から少なくとも剥離部やひび割れ部分に達する深さまで複数の注入孔を設定されたパターンに基づいて穿設する工程と、少なくとも剥離部の範囲にある注入孔の近傍に複数の洗浄孔を穿設する工程と、前記洗浄孔にエアーと加圧洗浄水とを交互に供給して剥離部内と注入孔とを洗浄する工程と、該洗浄工程後に注入孔に水をパイロット注入する工程と、該パイロット注入工程後に剥離部の範囲にある隣接する注入孔の一方から樹脂接着剤を注入し他方の注入孔から吐出するのを確認する樹脂接着剤の注入工程と、前記剥離部の範囲外にある全ての注入孔に樹脂接着剤を注入する工程とからなる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速道路や橋梁などの床版コンクリート上に一体的に形成された増厚床版の剥離部を補修並びに床版コンクリートのひび割れを補修する工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の補修工法としては、複数の技術が公知になっている。その第１の従来例としては、床版補強注入工事において使用される水性エポキシ樹脂注入材であって、該注入材は水性エポキシ樹脂、セメント及び混和剤よりなるものであり、熱膨張係数・弾性係数・吸水時の定積膨張をコンクリートとほぼ同等にし、水性エポキシ樹脂を少量用いて接着力を増強せしめ、混和剤の使用で作業性向上と揺変性を付与し、水系化することにより安全衛生の向上を図るというものである（特許文献１）。
【０００３】
そして、この水性エポキシ樹脂注入材は湿潤面でもコンクリートとモルタルとの接着、コンクリートと鋼板との接着が乾燥面と同等に堅固に接着できると共に、経時変化による接着力の低下も少ない。また、取り扱いにおいては発熱もなく、容器や器具は水で洗浄できると共に、容器は一般廃棄物として処理できるので取り扱いが容易となる、というものである。
【０００４】
また、第２の従来例としては、上面増厚床版の補修工法であって、上面増厚床版及び／又は橋梁床版の内部に出来ている空隙に上部からバインダ材が充填され、前記空隙に充填されたバインダ材によって前記上面増厚床版が密実一体化されるもので、上面増厚床版に穴を穿つ穿穴工程と、前記穿穴工程で設けられた穴からバインダ材を注入する注入工程と、前記注入工程で注入されたバインダ材が上面増厚床版の内部に出来ている空隙に充填され、該充填固化したバインダ材によって前記空隙が埋められて密実一体化工程とからなること、そして、穴の径が５０ｍｍで間隔が０．５〜５ｍであり、バインダ材がセメント系グラウト材で、バインダ材注入に先立って、前記穴の清浄化が行われる清浄化工程を有するというものである（特許文献２）。
【０００５】
そして、上面増厚床版の上部から下部に向かって穴を穿設し、この穴の開口部からバインダ材（セメント系グラウト材）を注入してやれば、この穴に連通した空隙（横（水平方向）に拡がった空隙）にバインダ材（セメント系グラウト材）がスムーズに充填されるようになる。そして、バインダ材（セメント系グラウト材）の固化によって、上面増厚床版が確実に密実構造のものになる。従って、上面増厚床版が確実に補修されるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−７２５０８号公報
【特許文献２】特開２００８−２０８５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記従来例１の発明においては、床版補強注入工事において使用される水性エポキシ樹脂注入材を示すだけであって、その注入材をどのように注入して床版を補強するのか全く不明である。
【０００８】
また、前記従来例２の発明においては、バインダ材注入に先立って、前記穴の清浄化が行われる清浄化工程を有するとしており、その清浄化については、水や空気などの流体を吹き込んだり吸引することにより清浄化されるとしか記載されていないのであり、流体をどこにどのように注入したりどこから吸引したりして清浄化するのか、又は、バインダ材の注入状態や清浄化の状況が全く記載されていないのである。
【０００９】
そして、従来例２において、使用されるバインダ材として流動性がＪ１４ロートのセメント系グラウト材を使用するとしている。しかしながら、前記穴の清浄化が終わった後に、どのようにしてセメント系グラウトを注入するのかが不明であるばかりでなく、このようなセメント系グラウト材では狭いひび割れへの流入が困難であるし、また接着性と靱性にも乏しいので要求される接着強度が得られず、確実で強固な補修が実質的にできないという問題点を有している。
【００１０】
従って、従来技術においては、道路内に発生した剥離部やひび割れを効率よく洗浄できるようにすること、及び、接着力の強い注入材を使用して剥離部や狭いひび割れにも流入させて確実且つ強固な補修ができるようにすることに解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前述の従来例の課題を解決する具体的手段として、既設床版上に増厚床版とアスファルト舗装がなされた道路または橋梁で、前記既設床版と増厚床版との間及び増厚床版の継ぎ目に生じた剥離部や既設床版内に発生したひび割れを補修する補修工法であって、前記道路又は橋梁の上面又は下面から少なくとも剥離部やひび割れ部分に達する深さまで複数の注入孔を設定されたパターンに基づいて穿設する工程と、少なくとも剥離部の範囲にある注入孔の近傍に複数の洗浄孔を穿設する工程と、前記洗浄孔にエアーと加圧洗浄水とを交互に供給して剥離部内と注入孔とを洗浄する工程と、該洗浄工程後に注入孔に水をパイロット注入する工程と、該パイロット注入工程後に剥離部の範囲にある隣接する注入孔の一方から樹脂接着剤を注入し他方の注入孔から吐出するのを確認する樹脂接着剤の注入工程と、前記剥離部の範囲外にある全ての注入孔に樹脂接着剤を注入する工程とからなることを特徴とする補修工法を提供するものである。
【００１２】
この発明においては、前記設定されたパターンは、略１ｍ間隔以内で複数の線をクロス状に線引きしたものであること；前記注入孔の径が略１０．５±２ｍｍで、洗浄孔の径が略２８±４ｍｍであること；前記エアーの洗浄圧が略０．０１〜０．２ＭＰａで、前記加圧洗浄水の洗浄圧は略０．１５ＭＰａ以下で、前記パイロット駆動圧が略０．７ＭＰａ以下であり、前記樹脂接着剤の駆動圧が略０．３ＭＰａ以下であること；前記注入孔の径において、アスファルト舗装部分は略１４．５±２ｍｍに拡径されていること；及び前記エアーの洗浄圧は、洗浄孔周辺の注入孔からエアーの吹き出しを確認しながら徐々に増加させること；を付加的な要件として含むものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る補修工法は、注入孔の他に洗浄孔を設け、洗浄工程で洗浄孔からエアーと加圧洗浄水とを交互に供給して洗浄することによって、内部の剥離部やひび割れ部及び注入孔の内部を水と泡とで攪拌して洗浄するので、洗浄力が大幅にアップし、また、水をパイロット注入することで、狭いひび割れにも樹脂接着剤を誘導流入させることができ、しかも、樹脂接着剤の注入工程で隣接する注入孔同士において注入状態が確認できると共に、剥離部の範囲外にある全ての注入孔に樹脂接着剤を注入するので、補修しようとする部位において確実且つ強固に補修ができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る増厚床版の剥離部の補修工法における剥離位置の調査を行うに当たって、注入孔及び洗浄孔の割付を行うパターン図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る補修工法に関する剥離部の補修部分を略示的に示した断面図である。
【図３】同実施の形態に係る剥離部の補修部分を洗浄する工程を略示的に示した説明図である。
【図４】同実施の形態に係る剥離部の補修部分に樹脂を注入する工程を略示的に示した説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る補修工法に関する剥離部の補修部分を略示的に示した断面図である。
【図６】同実施の形態に係る剥離部の補修部分に樹脂を注入する工程を略示的に示した説明図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る補修工法に関する高架高速道路又は橋梁における剥離部の補修部分を略示的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を図示の実施の形態に基づいて詳しく説明する。図１において、例えば、高速道路における補修をしようとする位置において、補修用の樹脂を注入するための注入孔と洗浄水の注入孔を設定する目安のためのパターン図であり、該パターンを路面１上に予め略１ｍ間隔でクロス状に線２を引くパターン図作成工程を行い、線２の各交点部分が注入孔３の穿設予定位置である。この場合に、黒丸部分が交点に注入孔３を穿設したもので、白丸部分は剥離部分が存在している範囲Ａにおいて穿設した注入孔３であって、その近傍に剥離部内を洗浄するために複数個の洗浄孔４が所定間隔をもって穿設される。また、補修すべき範囲およびひび割れの状況等によっては線引きパターンの間隔を適宜変更できるのであり、例えば、ひび割れ幅が０．０５ｍｍ以下の小さい場合には、略０．５ｍ間隔でパターン図を作成する場合もある。なお、剥離範囲が小規模な補修の場合には、略０．５ｍや１ｍ間隔でのクロス状の線引きパターン図作成を行わずに、剥離範囲内に適宜間隔で注入孔等を設けて施工する場合もある。従って、略１ｍ間隔のパターン図作成は、あくまでも洗浄と樹脂注入の作業上好ましい注入孔穿設の目安となる間隔なのであって、これに限定されることはないのである。
【００１６】
また、これら注入孔３及び洗浄孔４の穿設に当たって、剥離部分の検出は９００ｇのハンマーで道路を叩くことによる打音により範囲Ａを判断し、且つ道路勾配を考慮すると共に道路内に配設又は敷設してある鉄筋が存在するか否かも検出する工程を行い、鉄筋に当たる部分については交点から少しズラして鉄筋を切断しない位置に約１０．５ｍｍ程度の注入孔３と約２８ｍｍ程度の洗浄孔４とを穿設する工程を行う。この場合の注入孔３と洗浄孔４の孔の径については、対象物である躯体の損傷を少なく且つ効率よく作業を行うために使用される装置の容量および器具の大きさ等によって決まるものであって、一応実施する上で好ましい範囲を記載したに過ぎないのである。つまり、注入孔３については実質的に１０．５±２ｍｍ程度、洗浄孔４については実質的に２８±４ｍｍ程度の範囲まで変更可能なのである。なお、洗浄孔４は道路勾配の上方位置で剥離の大きい（深そうな）位置を選んで穿設する。
【００１７】
図２に示した第１の実施の形態においては、上面にアスファルト舗装を剥がして除去した状態で補修する例であって、既設床版５上にコンクリート製の増厚床版６が全面的に露出したものであり、既設床版５には上部鉄筋７と下部鉄筋８とが配設されている。このような道路部分において既設床版５と増厚床版６との間に生じた剥離部１０や増厚床版６の施工時に発生する打ち継ぎ目に生じた剥離部１０ａが有ったり、既設床版５の内部に水平または縦方向に生じたひび割れ１１が有ったり、各鉄筋７、８の下部に隙間１２、１３が生じていたりする。
【００１８】
このような補修を必要とする道路１において、まず、表面に露出していて補修工程において注入される注入材が漏れるようなひび割れについては、事前に調査して速硬性樹脂モルタル等により予め表面側から塗布してシールしておく。次ぎに、道路１に対して穿孔工程で補修のために穿設される複数の注入孔３と複数の洗浄孔４は、少なくとも既設床版５の下部鉄筋８と同レベル位置までの深さに穿設される。
【００１９】
そして、穿設工程後に洗浄工程が行われる。この洗浄工程は、図３に示したように、洗浄孔４に洗浄装置１４が取り付けられる。この洗浄装置１４は、コンプレッサー１５と、圧力可変自在の加圧水装置１６と、レギュレータ１７と、Ｙ字状を呈する二股の洗浄プラグ１８とから構成され、洗浄プラグ１８の先端側にゴム製のパッカー部１９が設けられており、該パッカー部１９を洗浄孔４に装着して増厚床版６の位置で圧接し定着させるようにして取り付ける。
【００２０】
洗浄プラグ１８の二股の一方１８ａには、レギュレータ１７が着脱自在に接続され、他方１８ｂには加圧水装置１６が着脱自在に接続され、コンプレッサー１５からの加圧エアーをレギュレータ１７を介して洗浄孔４に供給すると共に、加圧水装置１６に水の供給９とコンプレッサー１５からの駆動用エアーとを供給して加圧水（洗浄水）が洗浄孔４に供給される。また、二股の部分にはそれぞれ開閉自在なバルブ２０ａ、２０ｂが設けられている。
【００２１】
このように洗浄装置１４をセットし、注入孔３を開放した状態で、バルブ２０ａを開にしバルブ２ｂを閉にして、まず最初にコンプレッサー１５から０．０１〜０．２ＭＰａ（０．７ＭＰａエアー圧力時）：１ｍ３／分程度のエアーを供給する。この場合に、いきなり強い風圧のエアーを送付すると増厚床版６が浮き上がったりしてさらにひび割れを増大させる危険性があるためレギュレータ１７で徐々に圧力を上昇させてエアー漏れを確認する。エアー漏れが確認されない場合には、洗浄孔４と注入孔３間の増厚コンクリートに、９００ｇ程度のハンマーで打撃を加えて貫通させる。
【００２２】
このエアーの供給によって、剥離部１０、１０ａ、ひび割れ１１及び隙間１２、１３に溜まっているコンクリートの粉末や切削屑等の汚れが周囲の注入孔３から外部に吹き出す。もし、剥離しているとした範囲内において、エアーの吹き出しが確認できない注入孔３があった場合には、再度ハンマー打撃を行って状態を確認するし、逆に剥離部の範囲Ａと認められない位置の注入孔３からエアーが吹き出した場合も同様に確認をする。
【００２３】
エアーが吹き出す注入孔３を確認したら、好ましくは洗浄孔４に近い順番に注入孔３とその近傍の剥離部やひび割れ部等の洗浄を行う。この洗浄は、洗浄対象の注入孔３を開放し他の注入孔は栓などで閉鎖した状態で行う。バルブ２０ａを閉にしバルブ２０ｂを開にして、加圧水装置１６から０．１５ＭＰａ以下（０．７ＭＰａエアー圧力時）：１．５Ｌ／分程度の水を適宜供給する。なお、図中の矢印ａはエアーまたは水の流れ方向を示すものである。
【００２４】
加圧洗浄水の供給を一次中断し、バルブ２０ｂを閉にしバルブ２０ａを開にして、コンプレッサー１５から最初と同じようにレギュレータ１７で徐々に圧力を上昇させてエアーを供給する。このエアーの供給によって内部にある洗浄水を泡立たせて攪拌し不純物や汚れ（泥状のコンクリート粉）を含む水を注入孔３から外部に排出させる。この動作を繰り返し行って、汚れのない洗浄水が出るまで行う。そして、他の注入孔３についても、順番に同様な洗浄作業を行うのであり、予定した範囲の洗浄が行われた後に、最後にはエアーを供給して一番遠い勾配の低い位置にある注入孔３から内部の洗浄水をできる限り排出するのである。洗浄工程が終了した後に洗浄装置１４を洗浄孔４から除去し、洗浄孔４は栓等で封鎖する。この洗浄工程において、泥状のコンクリート粉等の汚れをいかにきれいに除去するかが、良好な接着（補修）を確保する上で極めて重要なのである。
【００２５】
なお、剥離部の範囲Ａ外に設けられた注入孔３については、穿設によって生じた切粉又は切り屑などを除去するために、例えば、洗浄プラグ１８に径の細い所要長さのノズルを付けて各注入孔３を個別にエアーと加圧洗浄水とで洗浄すれば良いのである。その理由は、要するに、道路に剥離部がない正常な状態であるので、後で補修用の樹脂接着剤で埋めれば良いからである。
【００２６】
次ぎに、図４に示した補修用の樹脂接着剤の注入工程について説明する。
使用される樹脂接着剤は主剤（変性エポキシ樹脂）と硬化剤（変性脂肪族ポリアミン）とからなる二液性で水中接着型の速硬エポキシ樹脂剤であり、使用時に両者を混合させた時に、温度により粘度、可使時間、硬化時間が変化する性質を有する。外気温度によっては、作業に最適な性状になるように樹脂接着剤の温度調整を行う。好ましくは２０℃程度であるから、それよりも外気温度が低い場合は保温し、外気温度が高い場合には冷却するようにして最適温度に保温調整をする。
【００２７】
この樹脂接着剤の特性（物性）値について表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
全ての注入孔３に着脱自在なニップル２１付の注入プラグ２２を取り付ける。この注入プラグ２２の先端部側にはゴム製のパッカー部２３を備えており、該パッカー部２３が増厚床版６に圧接して強固に水密状態に取り付けられる。そして、一つの注入プラグ２２にプランジャーポンプ２４がニップル２１を介して着脱自在に接続され、該プランジャーポンプ２４はコンプレッサー２５により駆動され、樹脂接着剤２６をプランジャーポンプ２４により注入プラグ２２を介して注入孔３内に所要の注入圧力をもって注入するのである。また、隣接する一つの注入プラグ２２には、ニップル２１を外した状態でビニールチューブ２７を取り付けておき、その自由端部側には流出物を受けるための容器２８を設置しておき、さらに、他の注入プラグ２２は全て閉塞状態にしておく。
【００３０】
まず、樹脂接着剤の注入に先行して、水を用いたパイロット注入を行う。この場合に使用されるプランジャーポンプ２４（エアーレスポンプ）は、
ポンプレシオ・・・・・３０対１
駆動圧力・・・・・・・０．４ＭＰａ以下
最大吐出流量・・・・・４．２Ｌ／分
であって、既設床版内の微少隙間では穿設時の切粉または切り屑が除去しきれないため樹脂接着剤が侵入して貫通するまで時間が掛かり、材料の初期硬化や能率低下を防ぐ目的で一種の水先案内的な意味、つまり、狭いひび割れでも水は侵入するので、その水に沿って樹脂が入りやすいように道を造るパイロット注入を行うのである。この場合に、洗浄圧力となる駆動圧力を０．４ＭＰａ以下にしたのは、躯体に損傷を与えないで効率よく洗浄できる圧力なのであり、種々実験の結果から確認したものである。
【００３１】
次ぎに、セットしたプランジャーポンプ２４（エアーレスポンプ）を用いて樹脂接着剤２６を注入する。使用されるプランジャーポンプ２４（エアーレスポンプ）は、
ポンプレシオ・・・・・４０対１
駆動圧力・・・・・・・０．３ＭＰａ
最大吐出流量・・・・・１５Ｌ／分
であって、注入された樹脂接着剤２６は注入孔３に面している剥離部１０、１０ａ、水平または縦方向のひび割れ１１や隙間１２、１３内を流れて、その一部が開放状態にある隣接の注入孔３に取り付けられたビニールチューブ２７から直接外部に吐出する。この吐出した樹脂接着剤２６の状態を目視して、その中に水や汚物等の不純物が混じっていた場合には、不純物がなくなるまで樹脂接着剤２６の注入をし続け、不純物がなくなった時点でビニールチューブ２７を折り曲げて流出を止める。この場合に、注入圧力となる駆動圧力を０．３ＭＰａにしたのは、やはり躯体に損傷を与えないで効率よく注入できる圧力なのであり、実験の結果から確認したものである。
【００３２】
このような操作を、隣接の注入孔３同士の間で順次繰り返して行うことによって、剥離部の範囲Ａ内の全ての注入孔３に樹脂接着剤２６を注入すると共に、剥離部の範囲Ａ外の注入孔３については、各注入孔３毎に注入プラグ２２を介して樹脂接着剤２６を注入するのであり、この樹脂接着剤の注入によって内部にパイロット注入で溜まっている水が押し出されるとともに、縦方向の狭いひび割れ１１等にある水も押し出されて樹脂接着剤と置換されるので効率よく且つ隙間なく樹脂接着剤が注入できるのであり、全ての注入孔３に樹脂接着剤２６が注入されるので、剥離部の有無に拘わらずひび割れも含めて全体が補強され、より一層強固なものとなるのである。なお、図中の矢印ｂは樹脂接着剤の流れ方向を示すものである。
【００３３】
樹脂接着剤２６を注入した後、樹脂接着剤が初期硬化するまで約２時間程度養生し、樹脂接着剤が初期硬化したら注入プラグ２２や栓材等を撤去する。これらの撤去によって注入孔３又は洗浄孔４の上部に孔が存在する場合には、速硬性樹脂モルタルを用いて増厚床版６の上面に合わせて孔埋めをする。なお、樹脂接着剤の注入時に外気温度が低く樹脂粘度が高い場合には、無理に注入圧力を上げると、注入プラグの抜け出しや注入プラグ周囲のひび割れ発生又は床版の爆裂等の不具合が生ずる恐れがある。そのような時は、樹脂接着剤の加温のみならず、マット状のカーボンヒータを用いて増厚床版６や既設床版５も加温することで３時間程度で３〜４℃上昇させることができ、それによって速やかな注入作業が行えるのである。
【００３４】
次ぎに、図５及び図６に示した第２の実施の形態について説明する。この実施の形態は道路又は橋梁の表面にあるアスファルト舗装を除去することなく行う補修工法である。なお、前記第１の実施の形態と同一部分には同一符合を付してその詳細は重複するので省略する。
【００３５】
この第２の実施の形態において、表面のアスファルト舗装３０を剥がすことなく、そのままの状態で補修するのである。もちろん、既設床版５と増厚床版６との間や増厚床版６の継ぎ目に剥離部１０、１０ａがあること、既設床版５や増厚床版６に水平または縦方向のひび割れ１１があること、上部鉄筋７と下部鉄筋８に沿って隙間１２、１３がある点では、前記第１の実施の形態と同じ例である。
【００３６】
そして、前記第１の実施の形態と同様に、注入孔と洗浄孔を穿設するためのパターン図を作成し、各交点部分で鉄筋を切断しない位置に約１０．５ｍｍ程度の注入孔３と約２８ｍｍ程度の洗浄孔４とを穿設する。この場合に、各注入孔３は約１０．５ｍｍ径で穿設した後に、アスファルト舗装３０部分に設けられる孔３ａは、その孔径を１４．５ｍｍ程度に拡径して形成する。その理由は、注入プラグ２２を確実に増厚床版６に定着固定するためと、垂直なひび割れを伝った樹脂接着剤によってアスファルト舗装３０を浮かせない圧力抜きのためである。なお、この実施の形態においても、各孔径については、前記各数値に±２ｍｍの範囲で変更可能であることはいうまでもない。
【００３７】
この第２の実施の形態においても、洗浄工程は、前記第１の実施の形態で説明したと同様に洗浄装置１４を使用して同様の操作をして注入孔３及び剥離部１０、１０ａ、ひび割れ１１及び隙間１２、１３を洗浄するのである。
【００３８】
更に、洗浄後において、樹脂接着剤２６の注入については、図６に示したように、全ての注入孔３に着脱自在なニップル２１付の注入プラグ２２を取り付ける。この場合に、注入プラグ２２を注入孔３の上部の孔３ａから差し込む時に、ゴム製のパッカー部２３が孔３ａの内周面に全く接触しない状態であるので、更に、差し込んで増厚床版６の注入孔３に接触する感覚が得られるのであり、それによって、注入プラグ２２を確実に注入孔３に取り付けることができるのである。そして、樹脂接着剤２６の注入に工程については、前記第１の実施の形態とほとんど同じであり、重複するのでその説明は省略する。
【００３９】
次ぎに、第３の実施の形態を図７に示してある。この第３の実施の形態においては、例えば、橋梁の下面側から補修する工法である。この場合に、橋梁の道路１は既設床版５の肉厚部分５ａが桁３１により支持されており、該既設床版５の上部に増厚床版６とアスファルト舗装３０とが積層された構成であると共に、既設床版５内には上部鉄筋７と下部鉄筋８とが配設されている。
【００４０】
そして、既設床版５と増厚床版６との間や増厚床版６の継ぎ目に剥離部１０、１０ａがあること、既設床版５と増厚床版６とに水平または縦方向のひび割れ１１があること、上部鉄筋７と下部鉄筋８に沿って隙間１２、１３がある点、及び下面側に露出していて注入材が漏れるようなひび割れについては、事前にエポキシ樹脂等を塗布してシールしておく点では、前記第１の実施の形態と同じ例である。
【００４１】
このような構成の橋梁の道路１において、下側の既設床版５側から径が１０．５ｍｍの注入孔３と、径が２８ｍｍの洗浄孔４とが穿設される。この場合でも、注入孔３の実質的な孔の間隔を略１ｍにするために、桁３１で支持される肉厚部５ａについては、斜めに穿設した方が好ましいのである。そして、各注入孔３の終端部は既設床版５と増厚床版６との境界部分、即ち、剥離部１０が発生している位置に達する深さまでとする。また、洗浄孔４についても同様である。なお、この実施の形態においても、各孔径については、前記各数値に±２ｍｍの範囲で変更可能であることはいうまでもない。
【００４２】
さらに、洗浄工程は、上部からと下部からの差があるけれども、実質的に前記第１の実施の形態で説明したと同様に洗浄装置１４を使用して同様の操作をして注入孔３及び剥離部１０、１０ａひび割れ１１及び隙間１２、１３を洗浄するのである。
【００４３】
この第３の実施の形態で使用される樹脂接着剤については、前記第１の実施の形態で示した樹脂接着剤２６と同種のものが使用される。また、各注入孔３に取り付けられる注入プラグ２２や樹脂接着剤の注入工程についても前記第１の実施の形態とほとんど同じであり、重複するのでその説明は省略する。なお、前記いずれの実施の形態においても使用される樹脂接着剤としては、好ましくはエポキシ樹脂であるが、その他に水が存在する場合にはアクリル樹脂が使用可能であり、水を乾燥させた状態では、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂及びビニルエステル樹脂などが使用可能なのであり、樹脂接着剤として実施の形態に記載の樹脂に限定されるものではないのである。
【００４４】
本願発明の実施の形態１に係る発明を実験例１とし、前記従来例２の発明を比較例１として、同一の条件下において実験した。
［実験例１］
既設の道路において、増厚床版が剥離していると認められる領域に１ｍ間隔で１０．５ｍｍの注入孔を複数個穿設し、これら注入孔の近傍に２８ｍｍの洗浄孔を所要の間隔をもって複数穿設し、洗浄孔から０．１ＭＰａ：１ｍ３／分のエアーを供給して周囲の注入孔からエアーの噴出を確認してから、洗浄孔から水を０．１ＰＭａ：１．５Ｌ／分程度供給して増厚床版内の隙間に存在する汚れを水と一緒に注入孔から外部に排出した（洗浄工程）後、再度エアーを供給して内部の水と共に汚れを概ね排除する。この排除行為と共に、全ての注入孔及び洗浄孔に順番に細いチューブを差し込み吸引除去することも行った。
【００４５】
次ぎに、清水によるパイロット注入を行った。このパイロット注入では、洗浄孔から清水を０．４ＭＰａ：４．２Ｌ／分で略１分間注入することにより、内部にある０．０５ｍｍ以下の狭い隙間（ひび割れ）にも清水は浸透する。その後に各注入孔から順次樹脂接着剤を注入する。この樹脂接着剤の粘度は６００ｍＰａ・ｓであり、注入に際しては、洗浄孔は所要の栓部材により塞いでおき、隣接する１つの注入孔は開放し他方の１つの注入孔から０．３ＭＰａ：１５Ｌ／分で注入すると、開放する注入孔側からパイロット水が徐々に溢出し、さらに樹脂接着剤が吐出する状態になったときに注入を中止する。順次同様にして他の注入孔から樹脂接着剤を注入して全ての注入孔を埋めると共に、洗浄孔は速硬性樹脂モルタルで埋めた。
【００４６】
［比較例１］
前記実験例１と同じ既設道路において、同じ日時に増厚床版が剥離していると認められる領域に１ｍ間隔で５０ｍｍの穴を複数個（５、６）穿設した。これら穴の隣接する１つの穴（５）から水を（水の供給については、その量や注入圧などについて何等記載がないので、実験例１と沿うように）０．１ＰＭａ：１．５Ｌ／分程度供給して増厚床版内の隙間に存在する汚れを水と一緒に他の穴（６）から溢れ出させた後、一つの穴（５）から圧搾空気を約５分間程度注入して穴や空隙の内壁面を乾燥させた。
【００４７】
セメントグラウト材として、比較例１の明細書中に記載の材料配合を忠実に再現し、流動性がＪ１４ロートによる流下時間が２０秒以下のセメントグラウト材を使用した。このグラウト材を（グラウト材の注入の仕方についても記載がないので）隣接する１つの注入用の穴（６）は開放し他方の１つの注入穴から０．３ＭＰａ：１５Ｌ／分で注入し、開放する注入穴側からセメントグラウト材が目視できる状態で注入を中止する。順次同様にしてセメントグラウト材を注入し穴の上部に残った空間部には上部からセメントグラウト材を詰めて全ての穴を埋めた。
なお、セメントグラウト材の注入において、一方の穴から注入したセメントグラウト材が他方の穴から吐出する状態になるには、グラウト材の滑り性が悪いので時間が掛かると共に注入圧を上げなければならないので、目視できる程度で注入を中止したのである。
【００４８】
［実験結果］
前記実験例１と比較例１とを２４時間後にそれぞれ複数箇所（３箇所）で５０ｍｍのコアサンプルを採取して調べた結果、一方の実験例１のものは０．０５ｍｍ以下の狭い隙間（ひび割れ）にも樹脂接着剤が侵入して隙間を埋めると共に強い接着強度が確認された。他方の比較例１のものは、０．１ｍｍ以上の隙間（ひび割れ）にはセメントグラウト材は侵入していたが、０．０５ｍｍ以下の狭い隙間にはほとんど侵入していなかった。また、セメントグラウト材が侵入して固化した部所でも、接着面にはコンクリートの粉末や切削屑等の汚れが残っており、手で少し捩るだけでボロボロと剥がれるのであり、実質的な接着強度は確認出来なかった。
【００４９】
上記の実験結果からして、実験例１の樹脂接着剤は粘性が低く且つ滑り性が良いので、パイロット水に導かれて狭い隙間（ひび割れ）にも侵入して隙間を完全に埋めると共に、硬化した状態においては増厚床版と一体的に強固に結合しており、接着強度が強いことが確認され、０．０５ｍｍ以下のひび割れが多く存在して問題となっている道路の補修に適していると認められた。他方の比較例１のセメントグラウト材は、流動性が良いといっても骨材となる珪砂を混合しているため、０．１ｍｍ以下の狭い隙間には侵入できないばかりでなく、固化しても増厚床版との馴染性または接着性が弱いこともあって、問題となっている道路の補修には適さないことが確認できた。
【００５０】
特に、高速道路における床版コンクリートと増厚床版との間の剥離現象によって、増厚床版には０．０５ｍｍ以下のひび割れなどによる狭い隙間が多数存在しているのであり、その狭い隙間は走行する自動車及びトラックの走行による振動によって、ひび割れが徐々に拡大するのであり、脆くて接着力の弱いセメントグラウト材では、振動によって粉砕されてしまうので、この種の道路の補修には実質的に適さないことが実験の結果から明らかになったのである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る増厚床版の剥離部補修並びに床版コンクリートのひび割れ補修工法については、道路又は橋梁の上面又は下面から少なくとも剥離部やひび割れ部分に達する深さまで複数の注入孔を設定されたパターンに基づいて穿設する工程と、少なくとも剥離部の範囲にある注入孔の近傍に複数の洗浄孔を穿設する工程と、前記洗浄孔にエアーと水とを供給できる洗浄装置を連設し、エアーと加圧洗浄水とを交互に供給して洗浄する工程と、該洗浄工程後に水をパイロット注入する工程と、該パイロット注入工程後に隣接する注入孔の一方から樹脂接着剤を注入して他方の注入孔から吐出するのを確認する工程とからなる構成としたことによって、どのような状況にある道路又は橋梁であっても広く利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ 道路又は橋梁
２ クロス状の線（パターン）
３ 注入孔
３ａ 拡径された孔（アスファルト舗装部位）
４ 洗浄孔
５ 既設床版
５ａ 既設床版の肉厚部
６ 増厚床版
７ 上部鉄筋
８ 下部鉄筋
９ 水供給
１０、１０ａ 剥離部
１１ ひび割れ
１２、１３ 隙間
１４ 洗浄装置
１５、２５ コンプレッサー
１６ 加圧水装置
１７ レギュレータ
１８ 洗浄プラグ
１９ パッカー部
２０ａ、２０ｂ バルブ
２１ ニップル
２２ 注入プラグ
２３ パッカー部
２４ プランジャーポンプ
２６ 樹脂接着剤
２７ ビニールチューブ
２８ 容器
３０ アスファルト舗装
３１ 桁
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高速道路や橋梁などの床版コンクリート上に一体的に形成された増厚床版の剥離部を補修並びに床版コンクリートのひび割れを補修する工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の補修工法としては、複数の技術が公知になっている。その第１の従来例としては、床版補強注入工事において使用される水性エポキシ樹脂注入材であって、該注入材は水性エポキシ樹脂、セメント及び混和剤よりなるものであり、熱膨張係数・弾性係数・吸水時の定積膨張をコンクリートとほぼ同等にし、水性エポキシ樹脂を少量用いて接着力を増強せしめ、混和剤の使用で作業性向上と揺変性を付与し、水系化することにより安全衛生の向上を図るというものである（特許文献１）。
【０００３】
そして、この水性エポキシ樹脂注入材は湿潤面でもコンクリートとモルタルとの接着、コンクリートと鋼板との接着が乾燥面と同等に堅固に接着できると共に、経時変化による接着力の低下も少ない。また、取り扱いにおいては発熱もなく、容器や器具は水で洗浄できると共に、容器は一般廃棄物として処理できるので取り扱いが容易となる、というものである。
【０００４】
また、第２の従来例としては、上面増厚床版の補修工法であって、上面増厚床版及び／又は橋梁床版の内部に出来ている空隙に上部からバインダ材が充填され、前記空隙に充填されたバインダ材によって前記上面増厚床版が密実一体化されるもので、上面増厚床版に穴を穿つ穿穴工程と、前記穿穴工程で設けられた穴からバインダ材を注入する注入工程と、前記注入工程で注入されたバインダ材が上面増厚床版の内部に出来ている空隙に充填され、該充填固化したバインダ材によって前記空隙が埋められて密実一体化工程とからなること、そして、穴の径が５０ｍｍで間隔が０．５〜５ｍであり、バインダ材がセメント系グラウト材で、バインダ材注入に先立って、前記穴の清浄化が行われる清浄化工程を有するというものである（特許文献２）。
【０００５】
そして、上面増厚床版の上部から下部に向かって穴を穿設し、この穴の開口部からバインダ材（セメント系グラウト材）を注入してやれば、この穴に連通した空隙（横（水平方向）に拡がった空隙）にバインダ材（セメント系グラウト材）がスムーズに充填されるようになる。そして、バインダ材（セメント系グラウト材）の固化によって、上面増厚床版が確実に密実構造のものになる。従って、上面増厚床版が確実に補修されるというものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０００−７２５０８号公報
【特許文献２】特開２００８−２０８５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
前記従来例１の発明においては、床版補強注入工事において使用される水性エポキシ樹脂注入材を示すだけであって、その注入材をどのように注入して床版を補強するのか全く不明である。
【０００８】
また、前記従来例２の発明においては、バインダ材注入に先立って、前記穴の清浄化が行われる清浄化工程を有するとしており、その清浄化については、水や空気などの流体を吹き込んだり吸引することにより清浄化されるとしか記載されていないのであり、流体をどこにどのように注入したりどこから吸引したりして清浄化するのか、又は、バインダ材の注入状態や清浄化の状況が全く記載されていないのである。
【０００９】
そして、従来例２において、使用されるバインダ材として流動性がＪ１４ロートのセメント系グラウト材を使用するとしている。しかしながら、前記穴の清浄化が終わった後に、どのようにしてセメント系グラウトを注入するのかが不明であるばかりでなく、このようなセメント系グラウト材では狭いひび割れへの流入が困難であるし、また接着性と靱性にも乏しいので要求される接着強度が得られず、確実で強固な補修が実質的にできないという問題点を有している。
【００１０】
従って、従来技術においては、道路内に発生した剥離部やひび割れを効率よく洗浄できるようにすること、及び、接着力の強い注入材を使用して剥離部や狭いひび割れにも流入させて確実且つ強固な補修ができるようにすることに解決すべき課題がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明は、前述の従来例の課題を解決する具体的手段として、既設床版上に増厚床版とアスファルト舗装がなされた道路または橋梁で、前記既設床版と増厚床版との間及び増厚床版の継ぎ目に生じた剥離部や既設床版内に発生したひび割れを補修する補修工法であって、前記道路又は橋梁の上面又は下面から少なくとも剥離部やひび割れ部分に達する深さまで複数の注入孔を設定されたパターンに基づいて穿設する工程と、少なくとも剥離部の範囲にある注入孔の近傍に複数の洗浄孔を穿設する工程と、前記洗浄孔にエアーと加圧洗浄水とを交互に供給して剥離部内と注入孔とを洗浄する工程と、該洗浄工程後に注入孔に水をパイロット注入する工程と、該パイロット注入工程後に剥離部の範囲にある隣接する注入孔の一方から樹脂接着剤を注入し他方の注入孔から吐出するのを確認する樹脂接着剤の注入工程と、前記剥離部の範囲外にある全ての注入孔に樹脂接着剤を注入する工程とからなることを特徴とする補修工法を提供するものである。
【００１２】
この発明においては、前記設定されたパターンは、略１ｍ間隔以内で複数の線をクロス状に線引きしたものであること；前記注入孔の径が略１０．５±２ｍｍで、洗浄孔の径が略２８±４ｍｍであること；前記エアーの洗浄圧が略０．０１〜０．２ＭＰａで、前記加圧洗浄水の洗浄圧は略０．１５ＭＰａ以下で、前記パイロット駆動圧が略０．７ＭＰａ以下であり、前記樹脂接着剤の駆動圧が略０．３ＭＰａ以下であること；前記注入孔の径において、アスファルト舗装部分は略１４．５±２ｍｍに拡径されていること；及び前記エアーの洗浄圧は、洗浄孔周辺の注入孔からエアーの吹き出しを確認しながら徐々に増加させること；を付加的な要件として含むものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係る補修工法は、注入孔の他に洗浄孔を設け、洗浄工程で洗浄孔からエアーと加圧洗浄水とを交互に供給して洗浄することによって、内部の剥離部やひび割れ部及び注入孔の内部を水と泡とで攪拌して洗浄するので、洗浄力が大幅にアップし、また、水をパイロット注入することで、狭いひび割れにも樹脂接着剤を誘導流入させることができ、しかも、樹脂接着剤の注入工程で隣接する注入孔同士において注入状態が確認できると共に、剥離部の範囲外にある全ての注入孔に樹脂接着剤を注入するので、補修しようとする部位において確実且つ強固に補修ができるという優れた効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施の形態に係る増厚床版の剥離部の補修工法における剥離位置の調査を行うに当たって、注入孔及び洗浄孔の割付を行うパターン図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係る補修工法に関する剥離部の補修部分を略示的に示した断面図である。
【図３】同実施の形態に係る剥離部の補修部分を洗浄する工程を略示的に示した説明図である。
【図４】同実施の形態に係る剥離部の補修部分に樹脂を注入する工程を略示的に示した説明図である。
【図５】本発明の第２の実施の形態に係る補修工法に関する剥離部の補修部分を略示的に示した断面図である。
【図６】同実施の形態に係る剥離部の補修部分に樹脂を注入する工程を略示的に示した説明図である。
【図７】本発明の第３の実施の形態に係る補修工法に関する高架高速道路又は橋梁における剥離部の補修部分を略示的に示した断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明を図示の実施の形態に基づいて詳しく説明する。図１において、例えば、高速道路における補修をしようとする位置において、補修用の樹脂を注入するための注入孔と洗浄水の注入孔を設定する目安のためのパターン図であり、該パターンを路面１上に予め略１ｍ間隔でクロス状に線２を引くパターン図作成工程を行い、線２の各交点部分が注入孔３の穿設予定位置である。この場合に、黒丸部分が交点に注入孔３を穿設したもので、白丸部分は剥離部分が存在している範囲Ａにおいて穿設した注入孔３であって、その近傍に剥離部内を洗浄するために複数個の洗浄孔４が所定間隔をもって穿設される。また、補修すべき範囲およびひび割れの状況等によっては線引きパターンの間隔を適宜変更できるのであり、例えば、ひび割れ幅が０．０５ｍｍ以下の小さい場合には、略０．５ｍ間隔でパターン図を作成する場合もある。なお、剥離範囲が小規模な補修の場合には、略０．５ｍや１ｍ間隔でのクロス状の線引きパターン図作成を行わずに、剥離範囲内に適宜間隔で注入孔等を設けて施工する場合もある。従って、略１ｍ間隔のパターン図作成は、あくまでも洗浄と樹脂注入の作業上好ましい注入孔穿設の目安となる間隔なのであって、これに限定されることはないのである。
【００１６】
また、これら注入孔３及び洗浄孔４の穿設に当たって、剥離部分の検出は９００ｇのハンマーで道路を叩くことによる打音により範囲Ａを判断し、且つ道路勾配を考慮すると共に道路内に配設又は敷設してある鉄筋が存在するか否かも検出する工程を行い、鉄筋に当たる部分については交点から少しズラして鉄筋を切断しない位置に約１０．５ｍｍ程度の注入孔３と約２８ｍｍ程度の洗浄孔４とを穿設する工程を行う。この場合の注入孔３と洗浄孔４の孔の径については、対象物である躯体の損傷を少なく且つ効率よく作業を行うために使用される装置の容量および器具の大きさ等によって決まるものであって、一応実施する上で好ましい範囲を記載したに過ぎないのである。つまり、注入孔３については実質的に１０．５±２ｍｍ程度、洗浄孔４については実質的に２８±４ｍｍ程度の範囲まで変更可能なのである。なお、洗浄孔４は道路勾配の上方位置で剥離の大きい（深そうな）位置を選んで穿設する。
【００１７】
図２に示した第１の実施の形態においては、上面にアスファルト舗装を剥がして除去した状態で補修する例であって、既設床版５上にコンクリート製の増厚床版６が全面的に露出したものであり、既設床版５には上部鉄筋７と下部鉄筋８とが配設されている。このような道路部分において既設床版５と増厚床版６との間に生じた剥離部１０や増厚床版６の施工時に発生する打ち継ぎ目に生じた剥離部１０ａが有ったり、既設床版５の内部に水平または縦方向に生じたひび割れ１１が有ったり、各鉄筋７、８の下部に隙間１２、１３が生じていたりする。
【００１８】
このような補修を必要とする道路１において、まず、表面に露出していて補修工程において注入される注入材が漏れるようなひび割れについては、事前に調査して速硬性樹脂モルタル等により予め表面側から塗布してシールしておく。次ぎに、道路１に対して穿孔工程で補修のために穿設される複数の注入孔３と複数の洗浄孔４は、少なくとも既設床版５の下部鉄筋８と同レベル位置までの深さに穿設される。
【００１９】
そして、穿設工程後に洗浄工程が行われる。この洗浄工程は、図３に示したように、洗浄孔４に洗浄装置１４が取り付けられる。この洗浄装置１４は、コンプレッサー１５と、圧力可変自在の加圧水装置１６と、レギュレータ１７と、Ｙ字状を呈する二股の洗浄プラグ１８とから構成され、洗浄プラグ１８の先端側にゴム製のパッカー部１９が設けられており、該パッカー部１９を洗浄孔４に装着して増厚床版６の位置で圧接し定着させるようにして取り付ける。
【００２０】
洗浄プラグ１８の二股の一方１８ａには、レギュレータ１７が着脱自在に接続され、他方１８ｂには加圧水装置１６が着脱自在に接続され、コンプレッサー１５からの加圧エアーをレギュレータ１７を介して洗浄孔４に供給すると共に、加圧水装置１６に水の供給９とコンプレッサー１５からの駆動用エアーとを供給して加圧水（洗浄水）が洗浄孔４に供給される。また、二股の部分にはそれぞれ開閉自在なバルブ２０ａ、２０ｂが設けられている。
【００２１】
このように洗浄装置１４をセットし、注入孔３を開放した状態で、バルブ２０ａを開にしバルブ２ｂを閉にして、まず最初にコンプレッサー１５から０．０１〜０．２ＭＰａ（０．７ＭＰａエアー圧力時）：１ｍ３／分程度のエアーを供給する。この場合に、いきなり強い風圧のエアーを送付すると増厚床版６が浮き上がったりしてさらにひび割れを増大させる危険性があるためレギュレータ１７で徐々に圧力を上昇させてエアー漏れを確認する。エアー漏れが確認されない場合には、洗浄孔４と注入孔３間の増厚コンクリートに、９００ｇ程度のハンマーで打撃を加えて貫通させる。
【００２２】
このエアーの供給によって、剥離部１０、１０ａ、ひび割れ１１及び隙間１２、１３に溜まっているコンクリートの粉末や切削屑等の汚れが周囲の注入孔３から外部に吹き出す。もし、剥離しているとした範囲内において、エアーの吹き出しが確認できない注入孔３があった場合には、再度ハンマー打撃を行って状態を確認するし、逆に剥離部の範囲Ａと認められない位置の注入孔３からエアーが吹き出した場合も同様に確認をする。
【００２３】
エアーが吹き出す注入孔３を確認したら、好ましくは洗浄孔４に近い順番に注入孔３とその近傍の剥離部やひび割れ部等の洗浄を行う。この洗浄は、洗浄対象の注入孔３を開放し他の注入孔は栓などで閉鎖した状態で行う。バルブ２０ａを閉にしバルブ２０ｂを開にして、加圧水装置１６から０．１５ＭＰａ以下（０．７ＭＰａエアー圧力時）：１．５Ｌ／分程度の水を適宜供給する。なお、図中の矢印ａはエアーまたは水の流れ方向を示すものである。
【００２４】
加圧洗浄水の供給を一次中断し、バルブ２０ｂを閉にしバルブ２０ａを開にして、コンプレッサー１５から最初と同じようにレギュレータ１７で徐々に圧力を上昇させてエアーを供給する。このエアーの供給によって内部にある洗浄水を泡立たせて攪拌し不純物や汚れ（泥状のコンクリート粉）を含む水を注入孔３から外部に排出させる。この動作を繰り返し行って、汚れのない洗浄水が出るまで行う。そして、他の注入孔３についても、順番に同様な洗浄作業を行うのであり、予定した範囲の洗浄が行われた後に、最後にはエアーを供給して一番遠い勾配の低い位置にある注入孔３から内部の洗浄水をできる限り排出するのである。洗浄工程が終了した後に洗浄装置１４を洗浄孔４から除去し、洗浄孔４は栓等で封鎖する。この洗浄工程において、泥状のコンクリート粉等の汚れをいかにきれいに除去するかが、良好な接着（補修）を確保する上で極めて重要なのである。
【００２５】
なお、剥離部の範囲Ａ外に設けられた注入孔３については、穿設によって生じた切粉又は切り屑などを除去するために、例えば、洗浄プラグ１８に径の細い所要長さのノズルを付けて各注入孔３を個別にエアーと加圧洗浄水とで洗浄すれば良いのである。その理由は、要するに、道路に剥離部がない正常な状態であるので、後で補修用の樹脂接着剤で埋めれば良いからである。
【００２６】
次ぎに、図４に示した補修用の樹脂接着剤の注入工程について説明する。
使用される樹脂接着剤は主剤（変性エポキシ樹脂）と硬化剤（変性脂肪族ポリアミン）とからなる二液性で水中接着型の速硬エポキシ樹脂剤であり、使用時に両者を混合させた時に、温度により粘度、可使時間、硬化時間が変化する性質を有する。外気温度によっては、作業に最適な性状になるように樹脂接着剤の温度調整を行う。好ましくは２０℃程度であるから、それよりも外気温度が低い場合は保温し、外気温度が高い場合には冷却するようにして最適温度に保温調整をする。
【００２７】
この樹脂接着剤の特性（物性）値について表１に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
全ての注入孔３に着脱自在なニップル２１付の注入プラグ２２を取り付ける。この注入プラグ２２の先端部側にはゴム製のパッカー部２３を備えており、該パッカー部２３が増厚床版６に圧接して強固に水密状態に取り付けられる。そして、一つの注入プラグ２２にプランジャーポンプ２４がニップル２１を介して着脱自在に接続され、該プランジャーポンプ２４はコンプレッサー２５により駆動され、樹脂接着剤２６をプランジャーポンプ２４により注入プラグ２２を介して注入孔３内に所要の注入圧力をもって注入するのである。また、隣接する一つの注入プラグ２２には、ニップル２１を外した状態でビニールチューブ２７を取り付けておき、その自由端部側には流出物を受けるための容器２８を設置しておき、さらに、他の注入プラグ２２は全て閉塞状態にしておく。
【００３０】
まず、樹脂接着剤の注入に先行して、水を用いたパイロット注入を行う。この場合に使用されるプランジャーポンプ２４（エアーレスポンプ）は、
ポンプレシオ・・・・・３０対１
駆動圧力・・・・・・・０．４ＭＰａ以下
最大吐出流量・・・・・４．２Ｌ／分
であって、既設床版内の微少隙間では穿設時の切粉または切り屑が除去しきれないため樹脂接着剤が侵入して貫通するまで時間が掛かり、材料の初期硬化や能率低下を防ぐ目的で一種の水先案内的な意味、つまり、狭いひび割れでも水は侵入するので、その水に沿って樹脂が入りやすいように道を造るパイロット注入を行うのである。この場合に、洗浄圧力となる駆動圧力を０．４ＭＰａ以下にしたのは、躯体に損傷を与えないで効率よく洗浄できる圧力なのであり、種々実験の結果から確認したものである。
【００３１】
次ぎに、セットしたプランジャーポンプ２４（エアーレスポンプ）を用いて樹脂接着剤２６を注入する。使用されるプランジャーポンプ２４（エアーレスポンプ）は、
ポンプレシオ・・・・・４０対１
駆動圧力・・・・・・・０．３ＭＰａ
最大吐出流量・・・・・１５Ｌ／分
であって、注入された樹脂接着剤２６は注入孔３に面している剥離部１０、１０ａ、水平または縦方向のひび割れ１１や隙間１２、１３内を流れて、その一部が開放状態にある隣接の注入孔３に取り付けられたビニールチューブ２７から直接外部に吐出する。この吐出した樹脂接着剤２６の状態を目視して、その中に水や汚物等の不純物が混じっていた場合には、不純物がなくなるまで樹脂接着剤２６の注入をし続け、不純物がなくなった時点でビニールチューブ２７を折り曲げて流出を止める。この場合に、注入圧力となる駆動圧力を０．３ＭＰａにしたのは、やはり躯体に損傷を与えないで効率よく注入できる圧力なのであり、実験の結果から確認したものである。
【００３２】
このような操作を、隣接の注入孔３同士の間で順次繰り返して行うことによって、剥離部の範囲Ａ内の全ての注入孔３に樹脂接着剤２６を注入すると共に、剥離部の範囲Ａ外の注入孔３については、各注入孔３毎に注入プラグ２２を介して樹脂接着剤２６を注入するのであり、この樹脂接着剤の注入によって内部にパイロット注入で溜まっている水が押し出されるとともに、縦方向の狭いひび割れ１１等にある水も押し出されて樹脂接着剤と置換されるので効率よく且つ隙間なく樹脂接着剤が注入できるのであり、全ての注入孔３に樹脂接着剤２６が注入されるので、剥離部の有無に拘わらずひび割れも含めて全体が補強され、より一層強固なものとなるのである。なお、図中の矢印ｂは樹脂接着剤の流れ方向を示すものである。
【００３３】
樹脂接着剤２６を注入した後、樹脂接着剤が初期硬化するまで約２時間程度養生し、樹脂接着剤が初期硬化したら注入プラグ２２や栓材等を撤去する。これらの撤去によって注入孔３又は洗浄孔４の上部に孔が存在する場合には、速硬性樹脂モルタルを用いて増厚床版６の上面に合わせて孔埋めをする。なお、樹脂接着剤の注入時に外気温度が低く樹脂粘度が高い場合には、無理に注入圧力を上げると、注入プラグの抜け出しや注入プラグ周囲のひび割れ発生又は床版の爆裂等の不具合が生ずる恐れがある。そのような時は、樹脂接着剤の加温のみならず、マット状のカーボンヒータを用いて増厚床版６や既設床版５も加温することで３時間程度で３〜４℃上昇させることができ、それによって速やかな注入作業が行えるのである。
【００３４】
次ぎに、図５及び図６に示した第２の実施の形態について説明する。この実施の形態は道路又は橋梁の表面にあるアスファルト舗装を除去することなく行う補修工法である。なお、前記第１の実施の形態と同一部分には同一符合を付してその詳細は重複するので省略する。
【００３５】
この第２の実施の形態において、表面のアスファルト舗装３０を剥がすことなく、そのままの状態で補修するのである。もちろん、既設床版５と増厚床版６との間や増厚床版６の継ぎ目に剥離部１０、１０ａがあること、既設床版５や増厚床版６に水平または縦方向のひび割れ１１があること、上部鉄筋７と下部鉄筋８に沿って隙間１２、１３がある点では、前記第１の実施の形態と同じ例である。
【００３６】
そして、前記第１の実施の形態と同様に、注入孔と洗浄孔を穿設するためのパターン図を作成し、各交点部分で鉄筋を切断しない位置に約１０．５ｍｍ程度の注入孔３と約２８ｍｍ程度の洗浄孔４とを穿設する。この場合に、各注入孔３は約１０．５ｍｍ径で穿設した後に、アスファルト舗装３０部分に設けられる孔３ａは、その孔径を１４．５ｍｍ程度に拡径して形成する。その理由は、注入プラグ２２を確実に増厚床版６に定着固定するためと、垂直なひび割れを伝った樹脂接着剤によってアスファルト舗装３０を浮かせない圧力抜きのためである。なお、この実施の形態においても、各孔径については、前記各数値に±２ｍｍの範囲で変更可能であることはいうまでもない。
【００３７】
この第２の実施の形態においても、洗浄工程は、前記第１の実施の形態で説明したと同様に洗浄装置１４を使用して同様の操作をして注入孔３及び剥離部１０、１０ａ、ひび割れ１１及び隙間１２、１３を洗浄するのである。
【００３８】
更に、洗浄後において、樹脂接着剤２６の注入については、図６に示したように、全ての注入孔３に着脱自在なニップル２１付の注入プラグ２２を取り付ける。この場合に、注入プラグ２２を注入孔３の上部の孔３ａから差し込む時に、ゴム製のパッカー部２３が孔３ａの内周面に全く接触しない状態であるので、更に、差し込んで増厚床版６の注入孔３に接触する感覚が得られるのであり、それによって、注入プラグ２２を確実に注入孔３に取り付けることができるのである。そして、樹脂接着剤２６の注入に工程については、前記第１の実施の形態とほとんど同じであり、重複するのでその説明は省略する。
【００３９】
次ぎに、第３の実施の形態を図７に示してある。この第３の実施の形態においては、例えば、橋梁の下面側から補修する工法である。この場合に、橋梁の道路１は既設床版５の肉厚部分５ａが桁３１により支持されており、該既設床版５の上部に増厚床版６とアスファルト舗装３０とが積層された構成であると共に、既設床版５内には上部鉄筋７と下部鉄筋８とが配設されている。
【００４０】
そして、既設床版５と増厚床版６との間や増厚床版６の継ぎ目に剥離部１０、１０ａがあること、既設床版５と増厚床版６とに水平または縦方向のひび割れ１１があること、上部鉄筋７と下部鉄筋８に沿って隙間１２、１３がある点、及び下面側に露出していて注入材が漏れるようなひび割れについては、事前にエポキシ樹脂等を塗布してシールしておく点では、前記第１の実施の形態と同じ例である。
【００４１】
このような構成の橋梁の道路１において、下側の既設床版５側から径が１０．５ｍｍの注入孔３と、径が２８ｍｍの洗浄孔４とが穿設される。この場合でも、注入孔３の実質的な孔の間隔を略１ｍにするために、桁３１で支持される肉厚部５ａについては、斜めに穿設した方が好ましいのである。そして、各注入孔３の終端部は既設床版５と増厚床版６との境界部分、即ち、剥離部１０が発生している位置に達する深さまでとする。また、洗浄孔４についても同様である。なお、この実施の形態においても、各孔径については、前記各数値に±２ｍｍの範囲で変更可能であることはいうまでもない。
【００４２】
さらに、洗浄工程は、上部からと下部からの差があるけれども、実質的に前記第１の実施の形態で説明したと同様に洗浄装置１４を使用して同様の操作をして注入孔３及び剥離部１０、１０ａひび割れ１１及び隙間１２、１３を洗浄するのである。
【００４３】
この第３の実施の形態で使用される樹脂接着剤については、前記第１の実施の形態で示した樹脂接着剤２６と同種のものが使用される。また、各注入孔３に取り付けられる注入プラグ２２や樹脂接着剤の注入工程についても前記第１の実施の形態とほとんど同じであり、重複するのでその説明は省略する。なお、前記いずれの実施の形態においても使用される樹脂接着剤としては、好ましくはエポキシ樹脂であるが、その他に水が存在する場合にはアクリル樹脂が使用可能であり、水を乾燥させた状態では、ウレタン樹脂、ポリエステル樹脂及びビニルエステル樹脂などが使用可能なのであり、樹脂接着剤として実施の形態に記載の樹脂に限定されるものではないのである。
【００４４】
本願発明の実施の形態１に係る発明を実験例１とし、前記従来例２の発明を比較例１として、同一の条件下において実験した。
［実験例１］
既設の道路において、増厚床版が剥離していると認められる領域に１ｍ間隔で１０．５ｍｍの注入孔を複数個穿設し、これら注入孔の近傍に２８ｍｍの洗浄孔を所要の間隔をもって複数穿設し、洗浄孔から０．１ＭＰａ：１ｍ３／分のエアーを供給して周囲の注入孔からエアーの噴出を確認してから、洗浄孔から水を０．１ＰＭａ：１．５Ｌ／分程度供給して増厚床版内の隙間に存在する汚れを水と一緒に注入孔から外部に排出した（洗浄工程）後、再度エアーを供給して内部の水と共に汚れを概ね排除する。この排除行為と共に、全ての注入孔及び洗浄孔に順番に細いチューブを差し込み吸引除去することも行った。
【００４５】
次ぎに、清水によるパイロット注入を行った。このパイロット注入では、洗浄孔から清水を０．４ＭＰａ：４．２Ｌ／分で略１分間注入することにより、内部にある０．０５ｍｍ以下の狭い隙間（ひび割れ）にも清水は浸透する。その後に各注入孔から順次樹脂接着剤を注入する。この樹脂接着剤の粘度は６００ｍＰａ・ｓであり、注入に際しては、洗浄孔は所要の栓部材により塞いでおき、隣接する１つの注入孔は開放し他方の１つの注入孔から０．３ＭＰａ：１５Ｌ／分で注入すると、開放する注入孔側からパイロット水が徐々に溢出し、さらに樹脂接着剤が吐出する状態になったときに注入を中止する。順次同様にして他の注入孔から樹脂接着剤を注入して全ての注入孔を埋めると共に、洗浄孔は速硬性樹脂モルタルで埋めた。
【００４６】
［比較例１］
前記実験例１と同じ既設道路において、同じ日時に増厚床版が剥離していると認められる領域に１ｍ間隔で５０ｍｍの穴を複数個（５、６）穿設した。これら穴の隣接する１つの穴（５）から水を（水の供給については、その量や注入圧などについて何等記載がないので、実験例１と沿うように）０．１ＰＭａ：１．５Ｌ／分程度供給して増厚床版内の隙間に存在する汚れを水と一緒に他の穴（６）から溢れ出させた後、一つの穴（５）から圧搾空気を約５分間程度注入して穴や空隙の内壁面を乾燥させた。
【００４７】
セメントグラウト材として、比較例１の明細書中に記載の材料配合を忠実に再現し、流動性がＪ１４ロートによる流下時間が２０秒以下のセメントグラウト材を使用した。このグラウト材を（グラウト材の注入の仕方についても記載がないので）隣接する１つの注入用の穴（６）は開放し他方の１つの注入穴から０．３ＭＰａ：１５Ｌ／分で注入し、開放する注入穴側からセメントグラウト材が目視できる状態で注入を中止する。順次同様にしてセメントグラウト材を注入し穴の上部に残った空間部には上部からセメントグラウト材を詰めて全ての穴を埋めた。
なお、セメントグラウト材の注入において、一方の穴から注入したセメントグラウト材が他方の穴から吐出する状態になるには、グラウト材の滑り性が悪いので時間が掛かると共に注入圧を上げなければならないので、目視できる程度で注入を中止したのである。
【００４８】
［実験結果］
前記実験例１と比較例１とを２４時間後にそれぞれ複数箇所（３箇所）で５０ｍｍのコアサンプルを採取して調べた結果、一方の実験例１のものは０．０５ｍｍ以下の狭い隙間（ひび割れ）にも樹脂接着剤が侵入して隙間を埋めると共に強い接着強度が確認された。他方の比較例１のものは、０．１ｍｍ以上の隙間（ひび割れ）にはセメントグラウト材は侵入していたが、０．０５ｍｍ以下の狭い隙間にはほとんど侵入していなかった。また、セメントグラウト材が侵入して固化した部所でも、接着面にはコンクリートの粉末や切削屑等の汚れが残っており、手で少し捩るだけでボロボロと剥がれるのであり、実質的な接着強度は確認出来なかった。
【００４９】
上記の実験結果からして、実験例１の樹脂接着剤は粘性が低く且つ滑り性が良いので、パイロット水に導かれて狭い隙間（ひび割れ）にも侵入して隙間を完全に埋めると共に、硬化した状態においては増厚床版と一体的に強固に結合しており、接着強度が強いことが確認され、０．０５ｍｍ以下のひび割れが多く存在して問題となっている道路の補修に適していると認められた。他方の比較例１のセメントグラウト材は、流動性が良いといっても骨材となる珪砂を混合しているため、０．１ｍｍ以下の狭い隙間には侵入できないばかりでなく、固化しても増厚床版との馴染性または接着性が弱いこともあって、問題となっている道路の補修には適さないことが確認できた。
【００５０】
特に、高速道路における床版コンクリートと増厚床版との間の剥離現象によって、増厚床版には０．０５ｍｍ以下のひび割れなどによる狭い隙間が多数存在しているのであり、その狭い隙間は走行する自動車及びトラックの走行による振動によって、ひび割れが徐々に拡大するのであり、脆くて接着力の弱いセメントグラウト材では、振動によって粉砕されてしまうので、この種の道路の補修には実質的に適さないことが実験の結果から明らかになったのである。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る増厚床版の剥離部補修並びに床版コンクリートのひび割れ補修工法については、道路又は橋梁の上面又は下面から少なくとも剥離部やひび割れ部分に達する深さまで複数の注入孔を設定されたパターンに基づいて穿設する工程と、少なくとも剥離部の範囲にある注入孔の近傍に複数の洗浄孔を穿設する工程と、前記洗浄孔にエアーと水とを供給できる洗浄装置を連設し、エアーと加圧洗浄水とを交互に供給して洗浄する工程と、該洗浄工程後に水をパイロット注入する工程と、該パイロット注入工程後に隣接する注入孔の一方から樹脂接着剤を注入して他方の注入孔から吐出するのを確認する工程とからなる構成としたことによって、どのような状況にある道路又は橋梁であっても広く利用することができる。
【符号の説明】
【００５２】
１ 道路又は橋梁
２ クロス状の線（パターン）
３ 注入孔
３ａ 拡径された孔（アスファルト舗装部位）
４ 洗浄孔
５ 既設床版
５ａ 既設床版の肉厚部
６ 増厚床版
７ 上部鉄筋
８ 下部鉄筋
９ 水供給
１０、１０ａ 剥離部
１１ ひび割れ
１２、１３ 隙間
１４ 洗浄装置
１５、２５ コンプレッサー
１６ 加圧水装置
１７ レギュレータ
１８ 洗浄プラグ
１９ パッカー部
２０ａ、２０ｂ バルブ
２１ ニップル
２２ 注入プラグ
２３ パッカー部
２４ プランジャーポンプ
２６ 樹脂接着剤
２７ ビニールチューブ
２８ 容器
３０ アスファルト舗装
３１ 桁
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設床版上に増厚床版とアスファルト舗装がなされた道路または橋梁で、前記既設床版と増厚床版との間及び増厚床版の継ぎ目に生じた剥離部や既設床版内に発生したひび割れを補修する補修工法であって、
前記道路又は橋梁の上面又は下面から少なくとも剥離部やひび割れ部分に達する深さまで複数の注入孔を設定されたパターンに基づいて穿設する工程と、
少なくとも剥離部の範囲にある注入孔の近傍に複数の洗浄孔を穿設する工程と、
前記洗浄孔にエアーと加圧洗浄水とを交互に供給して剥離部内と注入孔とを洗浄する工程と、
該洗浄工程後に注入孔に水をパイロット注入する工程と、
該パイロット注入工程後に剥離部の範囲にある隣接する注入孔の一方から樹脂接着剤を注入し他方の注入孔から吐出するのを確認する樹脂接着剤の注入工程と
前記剥離部の範囲外にある全ての注入孔に樹脂接着剤を注入する工程とからなること
を特徴とする補修工法。
【請求項２】
前記設定されたパターンは、略１ｍ間隔以内で複数の線をクロス状に線引きしたものであること
を特徴とする請求項１に記載の補修工法。
【請求項３】
前記注入孔の径が略１０．５±２ｍｍで、洗浄孔の径が略２８±４ｍｍであること
を特徴とする請求項１に記載の補修工法。
【請求項４】
前記エアーの洗浄圧が略０．０１〜０．２ＭＰａで、前記加圧洗浄水の洗浄圧は略０．１５ＭＰａ以下で、前記パイロット駆動圧が略０．４ＭＰａ以下であり、前記樹脂接着剤の駆動圧力が略０．３ＭＰａ以下であること
を特徴とする請求項１に記載の補修工法。
【請求項５】
前記注入孔の径において、アスファルト舗装部分は１４．５±２ｍｍに拡径されていること
を特徴とする請求項１又は３に記載の補修工法。
【請求項６】
前記エアーの洗浄圧は、洗浄孔周辺の注入孔からエアーの吹き出しを確認しながら徐々に増加させること
を特徴とする請求項１または４に記載の補修方法。
【請求項１】
既設床版上に増厚床版とアスファルト舗装がなされた道路または橋梁で、前記既設床版と増厚床版との間及び増厚床版の継ぎ目に生じた剥離部や既設床版内に発生したひび割れを補修する補修工法であって、
前記道路又は橋梁の上面又は下面から少なくとも剥離部やひび割れ部分に達する深さまで複数の注入孔を設定されたパターンに基づいて穿設する工程と、
少なくとも剥離部の範囲にある注入孔の近傍に複数の洗浄孔を穿設する工程と、
前記洗浄孔にエアーと加圧洗浄水とを交互に供給して剥離部内と注入孔とを洗浄する工程と、
該洗浄工程後に注入孔に水をパイロット注入する工程と、
該パイロット注入工程後に剥離部の範囲にある隣接する注入孔の一方から樹脂接着剤を注入し他方の注入孔から吐出するのを確認する樹脂接着剤の注入工程と
前記剥離部の範囲外にある全ての注入孔に樹脂接着剤を注入する工程とからなること
を特徴とする補修工法。
【請求項２】
前記設定されたパターンは、略１ｍ間隔以内で複数の線をクロス状に線引きしたものであること
を特徴とする請求項１に記載の補修工法。
【請求項３】
前記注入孔の径が略１０．５±２ｍｍで、洗浄孔の径が略２８±４ｍｍであること
を特徴とする請求項１に記載の補修工法。
【請求項４】
前記エアーの洗浄圧が略０．０１〜０．２ＭＰａで、前記加圧洗浄水の洗浄圧は略０．１５ＭＰａ以下で、前記パイロット駆動圧が略０．４ＭＰａ以下であり、前記樹脂接着剤の駆動圧力が略０．３ＭＰａ以下であること
を特徴とする請求項１に記載の補修工法。
【請求項５】
前記注入孔の径において、アスファルト舗装部分は１４．５±２ｍｍに拡径されていること
を特徴とする請求項１又は３に記載の補修工法。
【請求項６】
前記エアーの洗浄圧は、洗浄孔周辺の注入孔からエアーの吹き出しを確認しながら徐々に増加させること
を特徴とする請求項１または４に記載の補修方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１２−７４００（Ｐ２０１２−７４００Ａ）
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４４８７７（Ｐ２０１０−１４４８７７）
【出願日】平成２２年６月２５日（２０１０．６．２５）
【出願人】（５０５３９８９４１）東日本高速道路株式会社 (66)
【出願人】（５０５３９８９５２）中日本高速道路株式会社 (94)
【出願人】（５０５３９８９６３）西日本高速道路株式会社 (105)
【出願人】（５０７１９４０１７）株式会社高速道路総合技術研究所 (33)
【出願人】（３９１０４８０１６）アルファ工業株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月１２日（２０１２．１．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２５日（２０１０．６．２５）
【出願人】（５０５３９８９４１）東日本高速道路株式会社 (66)
【出願人】（５０５３９８９５２）中日本高速道路株式会社 (94)
【出願人】（５０５３９８９６３）西日本高速道路株式会社 (105)
【出願人】（５０７１９４０１７）株式会社高速道路総合技術研究所 (33)
【出願人】（３９１０４８０１６）アルファ工業株式会社 (9)
【Ｆターム（参考）】
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