床版補強方法およびそれに用いられるコンクリート仕上げ装置
【課題】従来の床版上面増厚工法と比較して薄い増厚でありながらも、床版の耐久性を高めて品質の向上を図ることができるうえ、施工に伴って生じる振動や騒音を小さくするようにした。
【解決手段】橋梁や高速道路などに使用される既設の床版１の表面を研掃し、研掃した床版１の表面にスランプ１０ｃｍ以上の軟質コンクリート２を被覆施工し、コンクリート仕上げ装置１０のスクリードプレート１２に高周波振動を与えて軟質コンクリート２を締め固めて既設の床版１に一体化させるようにした。軟質コンクリート２は、水、水硬性組成物、骨材、膨張性混和材及び繊維を含むと共に、水硬性組成物は軟質コンクリート２の硬化速度として施工後２〜３時間で１０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を発現する材料とした。
【解決手段】橋梁や高速道路などに使用される既設の床版１の表面を研掃し、研掃した床版１の表面にスランプ１０ｃｍ以上の軟質コンクリート２を被覆施工し、コンクリート仕上げ装置１０のスクリードプレート１２に高周波振動を与えて軟質コンクリート２を締め固めて既設の床版１に一体化させるようにした。軟質コンクリート２は、水、水硬性組成物、骨材、膨張性混和材及び繊維を含むと共に、水硬性組成物は軟質コンクリート２の硬化速度として施工後２〜３時間で１０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を発現する材料とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床版補強方法およびそれに用いられるコンクリート仕上げ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼橋などの橋梁に適用されるコンクリート床版が損傷した場合の床版補強方法として、床版上面増厚工法が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。この工法は、既設コンクリート床版の上面から数ｃｍの深さまで切削し、その切削面をスチールショットによりブラスト処理した後、スチールファイバーなどの鋼繊維を混入した補強コンクリートを舗設して、新旧コンクリートを一体化させて増厚を行うことにより床版を補強する工法である。
【特許文献１】特開平９−５９９２９号公報
【特許文献２】特開平８−３３３８１６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、従来の床版上面増厚工法では、以下のような問題があった。
すなわち、収縮ひずみによるひび割れの発生を防ぐためにコンクリートに膨張材を添加していたが、その効果は十分ではなく、完全に収縮ひずみをなくすことはできず、コンクリートにひび割れが生じるおそれがあり、床版のコンクリートの品質をより向上させることが求められており、その点で改良の余地が残されていた。
また、コンクリートを舗設するためにエンジンを備えたコンクリート仕上げ装置を使用しているために、舗設時にコンクリート仕上げ装置から発生する振動や騒音が大きく、環境保全の観点から例えば都市内高速道路などの都心部にある床版には適用し難いといった問題があった。
【０００４】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、従来の床版上面増厚工法と比較して薄い増厚でありながらも、床版の耐久性を高めて品質の向上を図ることができる床版補強方法およびそれに用いられるコンクリート仕上げ装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、施工に伴って生じる振動や騒音を小さくするようにした床版補強方法およびそれに用いられるコンクリート仕上げ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る床版補強方法では、既設の床版の表面を研掃する研掃工程と、研掃した床版の表面にスランプ１０ｃｍ以上の軟質コンクリートを被覆施工する施工工程と、スクリードによって高周波振動を与えて軟質コンクリートを締め固めて既設の床版に一体化させる締め固め工程とを備えたことを特徴としている。
本発明では、スランプが１０ｃｍ以上の軟質コンクリートを使用するため、薄層に敷き均した場合でも高周波振動を与えながら締め固めることで十分な強度と平坦性を得られるので、床版の増厚を例えば４０ｍｍ程度と薄くすることができる。そして、床版を研掃することで床版上面の劣化部分を除去するとともに床版面を粗面とすることができるので、旧コンクリートと新コンクリートとの付着強度を高めることができる。しかも、増厚分が薄層となることから、死荷重が小さくなり床版の耐久性を向上させることができる。
【０００６】
また、本発明に係る床版補強方法では、軟質コンクリートを締め固めた後の床版の厚さは、研掃前の床版の厚さから１０〜５０ｍｍの範囲で増大されていることが好ましい。
本発明では、軟質コンクリートの増厚量を研掃前の床版の厚さから１０〜５０ｍｍの範囲とすることで、その上にアスファルト舗装を仕上げた状態で、既設舗装上面との段差を小さくすることができることから、仕上げ作業後に段差をすり付ける必要がなく、そのまま車両を通行させることができるので、工事に伴う交通規制の時間を短縮することができる。
【０００７】
また、本発明に係る床版補強方法では、スクリードの高周波振動数は１００〜４００Ｈｚとすることが好ましい。
本発明では、高周波バイブレータ等を使用してスクリードを１００〜４００Ｈｚの振動数で振動させて軟質コンクリートを締め固めることで、振動や騒音を抑制しつつ、所定強度を確保して薄層に仕上げることができる。
【０００８】
また、本発明に係る床版補強方法では、スクリードは、床版上の移動速度が２０〜１００ｃｍ／ｍｉｎであることが好ましい。
本発明では、スクリードを２０〜１００ｃｍ／ｍｉｎの速度で移動させて軟質コンクリートを締め固めることで、仕上がり品質の低下を防ぐことができるうえ、施工速度を確保することができる。
【０００９】
また、本発明に係る床版補強方法では、軟質コンクリートは水、水硬性組成物、骨材、膨張性混和材及び繊維を含むと共に、水硬性組成物は軟質コンクリートの硬化速度として施工後２〜３時間で１０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を発現することが好ましい。
本発明では、短時間で交通荷重に耐え得るコンクリート強度が得られることから、床版補強工事の施工速度が上がり、施工効率を向上させることができ、工期を短縮できるうえ、交通規制時間を短くすることができる。
【００１０】
また、本発明に係る床版補強方法では、膨張性混和材は、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物およびＣａＯ−間隙物質系組成物から選ばれる１種または２種以上の組成物を含み、かつＣａＯの含有割合が５０〜９２重量％であるクリンカ組成物および石膏を含むことが好ましい。
本発明では、コンクリートに含まれる膨張性混和材によりコンクリートの収縮が抑制されて自己収縮や乾燥収縮によるコンクリートの収縮ひずみが低減されるので、床版上に打設したコンクリートにひび割れが発生することを防止できる。また、膨張性混和材に含まれる石膏とカルシウムアルミネートとの反応によりエトリンガイトが生成され、このエトリンガイトによりコンクリートの収縮を抑制することができるので、床版上に打設したコンクリートにひび割れが発生することをさらに効果的に防止できる。
【００１１】
また、本発明に係る床版補強方法では、水硬性組成物は、（１）カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）３〜６０質量％および無水石膏１〜４０質量％を含むカルシウムサルホアルミネート組成物１００質量部に対して、比表面積が１０００〜４０００ｃｍ２／ｇの炭酸リチウム０．１〜３．０質量部を含む、または（２）３ＣａＯ・ＳｉＯ２、１１ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３・ＣａＦ、Ｃ２Ｓ等を含むことが好ましい。
本発明では、水硬性組成物に含まれるカルシウムサルホアルミネートによりコンクリートの強度が早期に発現されるので、床版上にコンクリートを打設した後の養生時間を短縮することができる。また、炭酸リチウムによりコンクリートの収縮ひずみ量を低減することができるので、床版上に打設したコンクリートにひび割れが発生することをさらに効果的に防止できる。
【００１２】
また、本発明に係る床版補強方法では、既設の床版はコンクリート床版または鋼床版であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係るコンクリート仕上げ装置では、上記床版補強方法に用いられるコンクリート仕上げ装置であって、本体と、本体に支持されていてコンクリートを敷き均して締め固めるスクリードと、スクリードに高周波振動を付与する高周波バイブレータと、床版に対して本体及びスクリードを移動させる牽引用ウインチとを備えたことを特徴としている。
本発明では、スクリードプレートへの振動付与に高周波バイブレータを用いるとともにコンクリート仕上げ装置の動力源としてエンジンではなくて手動又は電動で操作する牽引用ウインチを用いることができるので、コンクリート打設に伴う振動および騒音の発生を抑制することができる。そして、スランプが１０ｃｍ以上の軟質コンクリートを使用し、薄層に敷き均して高周波バイブレータによって振動を与えながら締め固めることで、床版の増厚を例えば４０ｍｍ程度と薄くすることができる。このように増厚分が薄層となることから、死荷重が小さくなり床版の耐久性を向上させることができる。また、動力源にエンジンを使用しない小型、且つ軽量のコンクリート仕上げ装置となることから、クレーンなどの吊上げ用機械を使わずに人力でコンクリート仕上げ装置を施工箇所に載置することができ、施工幅員が狭い箇所であっても容易に施工することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の床版補強方法によれば、軟質コンクリートに高周波振動を与えて締め固めて、床版の増厚を薄層に仕上げることができる。そのため、増厚分の死荷重が小さくなり、床版の耐久性が高められて品質の向上を図ることができる。
また、本発明の床版補強方法に用いられるコンクリート仕上げ装置によれば、増厚を薄くすることで、スクリードに高周波バイブレータを取り付けた簡単且つ軽量な構造のコンクリート仕上げ装置を使用することができることから、従来のようなエンジンを搭載した大型のコンクリート仕上げ装置を使用する必要がなくなり、床版補強工事に伴って生じる騒音や振動を小さくすることができ、例えば都市内高速道路などの都心部のような施工現場でも採用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態による床版補強方法およびそれに用いられるコンクリート仕上げ装置について、図１乃至図１２に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態による床版補強方法の概要を示す斜視図、図２は図１に示す施工中のコンクリート仕上げ装置の正面図、図３はコンクリート仕上げ装置の平面図、図４（ａ）は図３に示すＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は同じくＢ−Ｂ線断面図、図５は移動式コンクリート製造装置を示す側面図、図６（ａ）〜（ｄ）は床版補強の施工工程を示す図、図７〜図１２は試験例１の結果を示すグラフ等である。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態による床版補強方法は、橋梁や高速道路などに使用される床版１上に、移動式コンクリート製造装置３（図５参照）により製造したコンクリート（以下、軟質コンクリート２とする）をコンクリート仕上げ装置１０により敷き均して締め固める方法である。具体的な床版補強方法は、既設の床版１の表面を研掃し、研掃した床版１の表面にスランプ１０ｃｍ以上の軟質コンクリート２を被覆施工し、スクリード（後述するスクリードプレート１２）によって高周波振動を与えて軟質コンクリート２を締め固めて既設の床版１に一体化させる方法である。
【００１７】
ここで、本実施の形態では、軟質コンクリート２の材料として、水、水硬性組成物、骨材、膨張性混和材および繊維が用いられる。なお、本実施の形態の適用対象となる床版１は、橋面舗装の基盤となるものであって、コンクリート床版および鋼床版などとされる。
【００１８】
先ず、コンクリート仕上げ装置１０の構成について、図面に基づいて説明する。
図１乃至図４に示すように、コンクリート仕上げ装置１０は、本体１１と、本体１１に支持されていて軟質コンクリート２を敷き均して締め固めるためのスクリードプレート１２（スクリード）と、スクリードプレート１２に振動を付与するための高周波バイブレータ１３と、本体１１に設けられた牽引用ウインチ１４、１４とから概略構成されている。
【００１９】
本体１１は、前後左右および底面が板部材で囲われるとともに、上面が開口した略直方体形状の箱状部材により構成されている。本体１１の箱状部材の中にはカウンタウエイト（図示省略）などのおもりが配置されており、コンクリート打設時の反力を確保するようにしている。本体１１の前後方向（進行方向）の長さは、本体前方に設けたスクリードプレート１２による軟質コンクリート２への振動付与により軟質コンクリート２の仕上がり精度に影響が出ることのないように十分な長さとすることが好ましく、例えば概ね５０〜６０ｃｍ以上である。本体１１の左右端部の前面内側には、断面Ｌ字状の第１柱状部材１５が立設されている。本体１１の外側底面１１ａは、打設された軟質コンクリート２を平坦に仕上げるための部分であり、平坦かつ平滑な面に形成されている。
【００２０】
スクリードプレート１２は、前後左右および底面が板部材で囲われていて上面が開口してなり、進行方向に直交する方向に長手方向を向けた略直方体形状の箱状部材により構成されている。スクリードプレート１２の内側底面左右にはそれぞれ一対のアングルからなる基台１６が設けられている。基台１６における一対のアングルどうしは、防振ゴム１９を介して接続されている。この防振ゴム１９に用いる素材としては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴムなどの適宜のゴムを用いることができる。この防振ゴム１９はスクリードプレート１２に付与された振動が本体１１に伝わりにくくする一方で、高周波バイブレータ１３による荷重が軟質コンクリート２によく伝達させる作用を有することから、スクリードプレート１２による押さえの効果と相まって、軟質コンクリート２を平坦かつ十分に締め固めることができ、仕上げ精度を良好にすることができるようになっている。
【００２１】
そして、基台１６の上面に第２柱状部材１７がボルト止めで立設され、第１柱状部材１５と第２柱状部材１７とは、それぞれの上部同士が接続部材１８によって固定されている。この接続部材１８の一端部１８ａは、第１柱状部材１５の上部に万力或いはボルトなどによってスクリードプレート１２を本体１１に対して上下方向に移動可能に取り付けられてなり、軟質コンクリート２の仕上がり高さに合わせてその高さ位置を調整することができる。通常、軟質コンクリート２の仕上がり厚さ寸法が４０ｍｍ程度であれば、スクリードプレート１２の外側底面１２ａの高さが本体１１の外側底面１１ａの高さより略１０ｍｍ程度上方位置となるように調整する。
【００２２】
また、スクリードプレート１２の外側底面１２ａの前部は、コンクリート仕上げ装置１０の進行方向前側（図１、３、４（ｂ）に示す矢印Ｅ方向）が高く後側が低くなるテーパ面１２ｂ（図４（ｂ）参照）が形成されており、軟質コンクリート２打設時の材料が本体１１の外側底面１１ａ側に進入しやすくなっている。
【００２３】
図３、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、高周波バイブレータ１３は、スクリードプレート１２の箱状部材の内側底面中央部に取り付けられている。この高周波バイブレータ１３を駆動することによりスクリードプレート１２に振動を付与するようになっている。なお、本実施の形態では、振動数として１００〜４００Ｈｚが好ましく、本高周波バイブレータ１３では１００〜２４０Ｈｚの範囲で調節可能なものを採用している。
【００２４】
また、図１及び図２に示すように、本体１１の左右板部材の外側にはそれぞれＬ字状のブラケット２０がボルトにより取り付けられており、各ブラケット２０の上面には人力で巻き取り可能な牽引用ウインチ１４が設けられている。すなわち、本コンクリート仕上げ装置１０は、ウインチ１４、１４のそれぞれに巻き掛けられたワイヤロープ２１の端部２１ａを構造物（ここでは既設床版１上のアンカー２２）などに固定しておき、ウインチ１４を人力で左右バランスよく回転させてワイヤロープ２１を巻き取ることにより、コンクリート仕上げ装置１０が上面を軟質コンクリート２の仕上がり高さに一致するように設けられた型枠２３、２３上を移動するように構成されている。ここで、ウインチ１４の巻き取り速度、すなわち床版１上のスクリードプレート１２の移動速度は、２０〜１００ｃｍ／ｍｉｎが好ましい（詳しくは後述する）。
【００２５】
本実施の形態の軟質コンクリート２は、水、水硬性組成物、骨材、膨張性混和材及び繊維を含むと共に、水硬性組成物は軟質コンクリート２の硬化速度として施工後２〜３時間で１０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を発現する材料であり、上述したように打設時のスランプが１０ｃｍ以上となる材料とである。この軟質コンクリート２の使用材料について、以下で具体的に説明する。
【００２６】
（ａ）水硬性組成物
本実施の形態における図１に示す軟質コンクリート２に使用する水硬性組成物としては、カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）および無水石膏を含むカルシウムサルホアルミネート組成物と、炭酸リチウムとを含むものが好ましい。カルシウムサルホアルミネート組成物は、カルシウムサルホアルミネート３〜６０質量％および無水石膏１〜４０質量％を含むものであり、好ましくはカルシウムサルホアルミネート２０〜４０質量％および無水石膏５〜１５質量％を含むものである。水硬性組成物における炭酸リチウムの配合量はカルシウムサルホアルミネート組成物１００質量部に対して０．１〜３．０質量部であり、好ましくは０．５〜１．５質量部である。水硬性組成物における炭酸リチウムの配合量が０．１質量部未満であると軟質コンクリートの初期強度が十分に発現しなくなり、３．０質量部を超えると軟質コンクリートの収縮ひずみの低減効果に大きな変化が見られず製造コストが割高になってしまう。
【００２７】
水硬性組成物に含まれる炭酸リチウムの比表面積（ブレーン比表面積）は、１０００〜４０００ｃｍ２／ｇであり、好ましくは２０００〜３０００ｃｍ２／ｇである。比表面積が１０００ｃｍ２／ｇ未満であると炭酸リチウムの粒子が粗くなるのでコンクリートに混練するときに炭酸リチウムが均質に分散しにくくなり、軟質コンクリートの強度が低下してしまう。比表面積が４０００ｃｍ２／ｇを超えると、収縮ひずみの低減効果が十分には得られなくなってしまう。
【００２８】
（ｂ）骨材
本実施の形態の軟質コンクリートに使用する骨材としては、細骨材および粗骨材がある。細骨材としては、川砂、山砂および海砂などの天然砂と、砕砂および高炉スラグ細骨材などの人工砂を用いることができる。細骨材の粒径は、５ｍｍ以下であることが好ましい。軟質コンクリートにおける細骨材の配合量は、水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して０〜５００質量部であることが好ましく、１００〜２００質量部であることがより好ましい。粗骨材としては、砂利および砕石などを用いることができる。粗骨材の粒径は、５〜２５ｍｍであることが好ましく、特に５〜１３ｍｍであることが好ましい。軟質コンクリートにおける粗骨材の配合量は、コンクリート硬化後の機械的強度や生コンクリートの作業性などの観点から、水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して０〜５００質量部であることが好ましく、１００〜２００質量部であることがより好ましい。
【００２９】
（ｃ）膨張性混和材
本実施の形態の軟質コンクリートに使用する膨張性混和材としては、クリンカ組成物および石膏を含むものが好ましい。クリンカ組成物は、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物およびＣａＯ−間隙物質系組成物から選ばれる１種または２種以上の組成物を含み、かつＣａＯの含有割合が５０〜９２質量％のものである。膨張性混和材中のクリンカ組成物に含まれる間隙物質は、セメントクリンカ鉱物中のエーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）やビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）の間を埋める鉱物に類するものである。このような間隙物質としては、２ＣａＯ・Ｆｅ２Ｏ３などのカルシウムフェライト鉱物、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３などのカルシウムアルミネート鉱物、６ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３、４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３、６ＣａＯ・２Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３などのカルシウムアルミノフェライト鉱物などが挙げられる。
【００３０】
上述したようにクリンカ組成物中のＣａＯの含有割合は、クリンカ組成物の全質量に対して５０〜９２質量％である。ＣａＯの含有割合が５０質量％未満であると軟質コンクリートの早期強度発現が困難となるおそれがあり、９２質量％を超えると相対的に間隙物質の含有量が減少して軟質コンクリートの収縮を低減することが困難となるおそれがある。
【００３１】
膨張性混和材には、前記クリンカ組成物とともに石膏が含まれている。この石膏はカルシウムアルミネートと反応してエトリンガイト（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３ＣａＳＯ４・３２Ｈ２Ｏ）を生成するため、これにより軟質コンクリートの収縮を抑制することができるとともに軟質コンクリートの初期強度（簡易蒸気養生時の脱型強度）を高めることができる。膨張性混和材における石膏の配合量は、クリンカ組成物１００質量部に対して５〜５０質量部であることが好ましい。膨張性混和材に生石灰が含まれる場合の石膏の配合量は、クリンカ組成物と生石灰との合計量１００質量部に対して５〜５０質量部であることが好ましい。石膏の配合量が５質量部未満であると軟質コンクリートの収縮を低減することが困難であり早期に強度が発現しないおそれがあり、５０質量部を超えると軟質コンクリートに膨張ひび割れが生じるおそれがある。
【００３２】
膨張性混和材は、さらに生石灰を含むことが好ましい。生石灰は水和反応に伴い膨張および発熱するため、軟質コンクリートの収縮をさらに抑制することができるとともに、膨張性混和材全体の発熱量が高まり軟質コンクリートの早期強度発現性をさらに向上させることができる。膨張性混和材に生石灰を含む場合の生石灰の含有量は、前記クリンカ組成物と生石灰との合計質量の８０質量％以下であることが好ましい。生石灰の含有量が８０質量％を超えると、水和反応による軟質コンクリートの膨張量が増大しすぎてしまうおそれがある。
【００３３】
（ｄ）繊維
本実施の形態の軟質コンクリートに含まれる繊維は、金属繊維または有機繊維である。これらの繊維が含まれることにより、膨張性混和材により膨張した軟質コンクリートを拘束して軟質コンクリートの収縮を防止することができるとともに、軟質コンクリートの膨張を制御して軟質コンクリートが膨張しすぎないようにすることができる。金属繊維としては、鋼繊維、アモルファス繊維、ステンレス繊維などを挙げることができるが、これらのうち軟質コンクリートをより効果的に拘束することができる鋼繊維を使用することが好ましい。有機繊維としては、ビニロン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、セルロース繊維などを挙げることができるが、これらのうち軟質コンクリートをより効果的に拘束することができるビニロン繊維を使用することが好ましい。
【００３４】
金属繊維または有機繊維の配合量は、軟質コンクリートの体積に対して０．７〜２．０体積％であることが好ましい。これらの繊維の配合量が０．７体積％未満であると軟質コンクリートの強度が低下するおそれがあり、２．０体積％を超えると水硬性組成物との混練作業のワーカビリティが低下するおそれがある。
金属繊維または有機繊維の繊維長は、１５〜６０ｍｍであることが好ましく、３０ｍｍ程度であることがより好ましい。繊維長が１５ｍｍ未満であると軟質コンクリートを効果的に拘束できないおそれがあり、繊維長が６０ｍｍを超えると水硬性組成物と金属繊維または有機繊維とを混練する際にファイバーボールが生じやすくなるおそれがある。
金属繊維または有機繊維の直径は、０．６２〜０．９０ｍｍであることが好ましい。直径が０．６２ｍｍ未満であると金属繊維または有機繊維の強度が不足してこれらの繊維が張力を受けたときに切れてしまうおそれがあり、直径が０．９０ｍｍを超えると軟質コンクリート中の金属繊維または有機繊維の本数が相対的に少なくなるため、いずれの場合も軟質コンクリートを効果的に拘束できないおそれがある。
【００３５】
（ｅ）凝結遅延剤
本実施の形態の軟質コンクリートは、前記水硬性組成物と前記膨張性混和材との合計１００質量部に対して、クエン酸換算で０．５〜３．０質量部のクエン酸もしくはその塩、酒石酸換算で０．０５〜１．５質量部の酒石酸もしくはその塩および／またはヘプトン酸換算で０．０５〜１．５質量部のヘプトン酸もしくはその塩をさらに含んでいることが好ましい。
【００３６】
本実施の形態の軟質コンクリートの混練方法としては、前記水硬性組成物と前記膨張性混和材とをあらかじめ混合しておきこれに水を加えて混練する方法、および前記水硬性組成物に水を加えて混練しておきこれに前記膨張性混和材を添加してさらに混練する方法がある。本発明においては凝結遅延剤としてクエン酸（クエン酸塩）、酒石酸（酒石酸塩）および／またはヘプトン酸（ヘプトン酸塩）を添加することが好ましい。特に、酒石酸（酒石酸塩）および／またはヘプトン酸（ヘプトン酸塩）はクエン酸と同様に凝結遅延作用を有しているが、水硬性組成物と膨張性混和材と酒石酸（酒石酸塩）および／またはヘプトン酸（ヘプトン酸塩）とをあらかじめ混合しておきその後に水を添加したとしても、エトリンガイトが急激に生成することはなく軟質コンクリートの急結を防止することができる。これにより、十分な可使時間を確保することができるとともに膨張性混和材を軟質コンクリートに均一に混和させることができるため、より効果的に軟質コンクリートの収縮ひずみを抑制することができる。
【００３７】
水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対する酒石酸（酒石酸塩）、またはヘプトン酸（ヘプトン酸塩）の配合量が酒石酸換算またはヘプトン酸換算で０．０５質量部未満であると、軟質コンクリートの可使時間を十分に確保することができないおそれがある。配合量が１．５質量部を超えると、凝結不良を起こして軟質コンクリートの強度が十分に発現しなかったり、場合によっては硬化しなくなったりするおそれがある。
酒石酸（酒石酸塩）の配合量は、前記水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して０．１５〜１．２質量部であることがより好ましく、０．２〜１．０質量部であることが特に好ましい。ヘプトン酸（ヘプトン酸塩）の配合量は、前記水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して０．２〜１．２質量部であることがより好ましく、０．２５〜１．０質量部であることが特に好ましい。
【００３８】
本実施の形態の軟質コンクリートは、前記水硬性組成物と前記膨張性混和材との合計１００質量部に対して、ホウ酸換算で０．０１〜０．３質量部のホウ酸またはその塩を含むものであってもよい。軟質コンクリートに前記範囲内でホウ酸を含ませることにより、軟質コンクリート硬化時の水和熱を低減することができ軟質コンクリートの練り上がり温度を低下させることができるので、夏期などにおける高温環境下であっても容易に軟質コンクリートの出荷および施工を行うことができる。
【００３９】
水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対するホウ酸（ホウ酸塩）の配合量がホウ酸換算で０．０１質量部未満であると、軟質コンクリート硬化時の水和熱を効果的に低減することができないおそれがあり、０．３質量部を超えると、軟質コンクリートの強度が低下したり凝結遅延が発生したりするおそれがある。ホウ酸（ホウ酸塩）の配合量は、前記水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して０．０５〜０．２質量部であることがより好ましく、０．１〜０．１５質量部であることが特に好ましい。
【００４０】
次に、上述した軟質コンクリートの製造に用いられる移動式コンクリート製造装置について、図面に基づいて説明する。
図５に示すように、移動式コンクリート製造装置３は、コンクリート材料補給装置３０およびコンクリート材料混練装置４０からなり、それぞれ車両に搭載されている。
【００４１】
コンクリート材料補給装置３０は、水硬性組成物を貯蔵する第１容器３１と、第１容器３１から水硬性組成物を取り出してコンクリート材料混練装置４０へ搬送する第１フィーダ３２と、骨材を貯蔵する第２容器３３と、第２容器３３から骨材を取り出してコンクリート材料混練装置４０へ搬送する第２フィーダ３４と、第１容器３１から取り出された水硬性組成物をコンクリート材料混練装置４０へ搬送してこの水硬性組成物の搬送量を測定する第１計量装置３５と、第２容器３３から取り出された骨材をコンクリート材料混練装置４０へ搬送してこの骨材の搬送量を測定する第２計量装置３６とを備えている。
【００４２】
コンクリート材料混練装置４０は、コンクリート材料補給装置３０から搬送された水硬性組成物を受け入れてこの水硬性組成物の受け入れ量を測定する第３容器４１と、第３容器４１から水硬性組成物を取り出す第３フィーダ４２と、コンクリート材料補給装置３０から搬送された骨材を受け入れてこの骨材の受け入れ量を測定する第４容器４３と、第４容器４３から骨材を取り出す第４フィーダ４４と、供給された水を受け入れてこの水の受け入れ量を測定する第５容器４５と、第３フィーダ４２が第３容器４１から取り出した水硬性組成物と第４フィーダ４４が第４容器４３から取り出した骨材と第５容器４５から供給された水とを受け入れて混練する第６容器４６と、第６容器４６の下側に配置されてこの第６容器４６で得られた生コンクリートを排出する第５フィーダ４７とを備えている。
なお、これらのコンクリート材料補給装置３０およびコンクリート材料混練装置４０は、図５のようにそれぞれ別個の車両に搭載してもよいし、両装置を１台の車両にまとめて搭載してもよい。
【００４３】
次に、本実施の形態のコンクリート仕上げ装置１０を用いた軟質コンクリート２の施工手順、すなわち床版補強方法について、図６などを用いて具体的に説明する。
ここでは、コンクリート床版に適用する場合であって、例えば１日の施工量は施工幅員３．５ｍ×施工延長３０ｍ程度とする。
【００４４】
先ず、図６（ａ）に示すように、既設の橋面舗装（アスファルト混合物層４）を図示しない路面切削機により切削して除去する。このとき、既設コンクリート床版１Ａの損傷を避けかつアスファルト混合物層４を完全に除去するために、２層に分けて切削作業を行う。次に、コンクリート床版１Ａ上のレイタンスなどの新旧コンクリートの付着に支障となる部分を路面切削機により約１０ｍｍの深さまで切削して除去する。図６（ａ）において、符号１ａの二点鎖線が切削前の位置、符号１ｂの実線が切削後の位置を示している。
その後、コンクリート床版１Ａの表面をショットブラストにより研掃してモルタル分を取り除いて、床版面に骨材が見える状態とする工程を行う（研掃工程）。このときの鋼球（スチールショット）の投射密度は、１５０ｋｇ／ｃｍ２程度とする。
【００４５】
続いて、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、研掃したコンクリート床版１Ａの表面にスランプ１０ｃｍ以上の軟質コンクリート２を被覆施工する（施工工程）。具体的には、図６（ｂ）に示すように、軟質コンクリート２を打設する領域の周囲に木製などの型枠２３を設けて、この型枠２３の上面２３ａが軟質コンクリート２の仕上がり高さ（符号２ａの位置）と一致するように高さを調整する（図２参照）。
【００４６】
そして、図６（ｃ）及び図１に示すように、施工起点部の型枠２３上にコンクリート仕上げ装置１０を載置して、コンクリート仕上げ装置１０の両端部に設けた牽引用ウインチ１４、１４からワイヤロープ２１を巻き出し、その端部２１ａを既設コンクリート床版１Ａ上に打ち込んだアンカー２２に固定する。そして、施工現場内で移動式コンクリート製造装置３（図５参照）を用いて製造した軟質コンクリート２を一輪車などで運搬して、コンクリート仕上げ装置１０の進行方向前方の既設コンクリート床版１Ａ上に供給してレーキなどで押し拡げて敷き均す。
【００４７】
続いて、図６（ｃ）に示すように、スクリードプレート１２によって高周波振動を与えて軟質コンクリート２を締め固めて既設の床版１に一体化させる工程を行う（締め固め工程）。具体的には、図１に示すように、コンクリート仕上げ装置１０の高周波バイブレータ１３を駆動した後、牽引用ウインチ１４、１４を人力で左右バランスよく回転させてワイヤロープ２１、２１を巻き取って仕上げ装置１０を型枠２３に沿って前進（図１に示す矢印Ｅ方向に移動）させ、軟質コンクリート２がスクリードプレート１２により締め固められながら後方へ送られ、本体１１の外側底面１１ａにより敷き均されて平坦に仕上げられ、所定の厚さで軟質コンクリート２が増厚されることになる。軟質コンクリート２の打設終了後、ただちに被膜養生剤を散布して、養生マットで全面を覆って養生する。
【００４８】
次いで、軟質コンクリート２の硬化後、コンクリート内部への水の浸透を防ぐために、防水層の施工を行う。防水層としてはシート系防水層と塗膜系防水層があり、防水性およびアスファルト混合物層とコンクリートとの接着性がよいものを使用する。
そして、図６（ｄ）に示すように、防水層の施工後には、施工領域周辺の既設アスファルト混合物層４の高さと一致するようにしてアスファルト混合物層４を敷設して作業が完了となる。
【００４９】
このように、本床版補強方法では、スランプが１０ｃｍ以上の軟質コンクリート２を使用するため、薄層に敷き均して高周波バイブレータ１３によってスクリードプレート１２に１００〜４００Ｈｚの高周波振動を与えながら締め固めることで、床版１の増厚を例えば４０ｍｍ程度と薄くすることができる。なお、振動数が１００Ｈｚ未満の場合には、材料が大きく波打ってしまい軟質コンクリート２の締固めが不十分となり、所定のコンクリート強度が得られないことが想定される。さらに、振動数が４００Ｈｚを越える場合には、騒音と振動が大きくなるといった不具合が生じることになる。
【００５０】
そして、床版１を研掃することで床版上面の劣化部分を除去するとともに床版面を粗面とすることができるので、旧コンクリートと新コンクリートとの付着強度を高めることができる。しかも、増厚分が薄層となることから、死荷重が小さくなり床版１の耐久性を向上させることができる。
【００５１】
そして、スクリードプレート１２（コンクリート仕上げ装置１０）を２０〜１００ｃｍ／ｍｉｎの移動速度とすることで、仕上がり品質の低下を防ぐことができるうえ、施工速度を確保することができる。なお、移動速度が２０ｃｍ／ｍｉｎ未満では、軟質コンクリート２の品質には問題ないが、施工速度が遅くなることから工期に影響を及ぼすことになる。また、施工速度が１００ｃｍ／ｍｉｎを越えると、コンクリートの締固めが十分でなく、仕上がり面が悪くなるうえ、強度不足となって品質が低下することになる。
【００５２】
ここで、軟質コンクリート２を締め固めた後の床版１の厚さは、研掃前の床版１の厚さから１０〜５０ｍｍの範囲で増大されるように設定することが好ましい。このように施工することで、増厚された軟質コンクリート２の上にアスファルト舗装を仕上げた状態で、既設舗装上面との段差を小さくすることができることから、仕上げ作業後に段差をすり付ける必要がなく、そのまま車両を通行させることができるので、工事に伴う交通規制の時間を短縮することができる。つまり、増大される厚さが１０ｍｍ未満の場合には、既設舗装上面との段差が大きくなるとともに、仕上がった軟質コンクリート２が薄すぎて交通荷重に耐え得る強度を確保できないおそれがある。また、増大される厚さが５０ｍｍを超える場合には、既設舗装上面との段差が大きくなるとともに、死荷重も大きくなり例えば橋梁が床版の重さに耐えられないおそれがある。
【００５３】
また、スクリードプレート１２への振動付与に高周波バイブレータ１３を用いるとともにコンクリート仕上げ装置１０の動力源としてエンジンではなくて人力で操作する牽引用ウインチ１３を用いるので、コンクリート打設に伴う振動および騒音の発生を抑制することができる。そのため、工事箇所の周辺住民に対する環境保全に対応することができ、都市部の工事や夜間の工事に本床版補強方法を採用することができる。
また、コンクリート仕上げ装置１０が動力源にエンジンを使用しない小型、且つ軽量な構造となることから、クレーンなどの吊上げ用機械を使わずに人力でコンクリート仕上げ装置を施工箇所に載置することができ、施工幅員が狭い箇所であっても容易に施工することができる。
【００５４】
さらに、本施工方法では、スクリードプレート１２と本体１１との間の適切な位置に防振ゴム１９が取り付けられているので、高周波バイブレータ１３による振動が本体１１に伝わりにくくなるとともにスクリードプレート１２には効率よく伝わり、少ない数の高周波バイブレータ１３でも十分に軟質コンクリート２を平坦かつ十分に締め固めることができ、高周波バイブレータ１３の数が少ないことにより騒音の発生を抑制することができるという利点もある。
【００５５】
次に、本実施の形態の床版補強方法を鋼床版に適用する場合の施工手順について説明するが、基本的にはコンクリート床版に適用する場合と同様の施工方法である。
先ず、既設の橋面舗装（表層のアスファルト混合物層および基層のグースアスファルト混合物層）を路面切削機により除去する。次に、基層の下の防水層を平爪バケットを装着したパワーショベルにより剥ぎ取る。その後、切削後の鋼床版面をショットブラストにより研掃して、残留する防水層を取り除く。このときのスチールショットの投射密度は、１５０ｋｇ／ｃｍ２程度とする。研掃作業の終了後、鋼床版面への水の浸透を防ぐために、防水層の施工を行う。防水層としてはシート系防水層と塗膜系防水層があり、防水性およびアスファルト混合物層と鋼床版との接着性がよいものを使用する。
【００５６】
次いで、図１に示すように、軟質コンクリート２の打設箇所に型枠２３を設置して、この型枠２３の上面２３ａが軟質コンクリート２の仕上がり高さとなるように高さを調整する。そして、施工起点部の型枠２３上にコンクリート仕上げ装置１０を載置して、仕上げ装置１０に設けた牽引用ウインチ１４のワイヤロープ２１を巻き出して、その端部２１ａを鋼床版上に溶接した鉄棒（アンカー２２に相当）に固定する。施工現場内で移動式コンクリート製造装置３（図５参照）を用いて製造した軟質コンクリート２を一輪車などで運搬して、仕上げ装置１０前方の既設鋼床版上に供給し、これを仕上げ装置１０により所定の厚さおよび幅員となるように敷き均して平坦に仕上げる。軟質コンクリート２の打設終了後、ただちに被膜養生剤を散布して、養生マットで全面を覆って養生する。
【００５７】
（試験例１）
次に、上述した本実施の形態の増厚補強の効果を確認するために、次のような試験を行った。
本試験では、あらかじめ損傷を与えたＲＣ床版の上面に膨張材を含む本実施の形態の軟質コンクリート２を用いて増厚補強を行い、補強前後の静的載荷試験および輪荷重走行疲労試験を実施することにより、補強効果および疲労損傷の程度を確認した。
【００５８】
（１）静的載荷試験
本試験で使用するＲＣ床版は、橋軸方向長さが３０００ｍｍ、橋軸直角方向幅が２０００ｍｍ、中央部の床版厚が１６０ｍｍ、試験時の床版支間が１８００ｍｍである。主鉄筋、配力鉄筋にはそれぞれＤ１６、Ｄ１３のＳＤ２９５Ａ鉄筋を使用し、床版内における鉄筋の配置間隔は、引張側主鉄筋が１５０ｍｍ、圧縮側主鉄筋が３００ｍｍ、引張側配力鉄筋が１２５ｍｍ、圧縮側配力鉄筋が２５０ｍｍとした。このＲＣ床版に対して予備載荷を行いあらかじめ損傷を与え、これに本発明の軟質コンクリートを用いて増厚補強（増厚量４０ｍｍ）を行い、その後に静的載荷試験を行った。
【００５９】
静的載荷試験は、クランク式輪荷重走行試験機を用いて行った。本試験機は載荷能力が最大で２９４ｋＮ、荷重走行範囲が床版の中心から１０００ｍｍ、荷重走行速度が３０往復／ｍｉｎである。荷重走行範囲には軌道装置を配置した。本載荷試験では、装置中の載荷ブロックにより３００ｍｍ×１２０ｍｍの載荷面積を確保した。これは設計Ｂ活荷重の後輪（５００ｍｍ×２００ｍｍ）の０．６倍縮尺であり、この面積を採用することにより加速試験を実現した。
【００６０】
本載荷試験におけるＲＣ床版の支持条件は、橋軸方向の二辺を単純支持、橋軸直角方向の二辺を横桁による弾性支持とした。横桁の剛性は、輪荷重走行疲労試験において実橋梁に近い挙動を示すことを期待して、床版の挙動が半無限版と同等になるように設定した。ＲＣ床版の四隅には、荷重載荷時に発生する床版端部の浮き上がりを防止するために、浮き上がり防止装置を取り付けた。
【００６１】
ＲＣ床版に対する予備載荷は、１３７．２ｋＮで５０，０００回の輪荷重を走行させて行った。床版中央の９８ｋＮ換算たわみの経時変化を図７に示す。図中には、全断面有効および引張側コンクリート無視時の理論活荷重たわみをＨｕｂｅｒの版理論式より求めた結果を示した。活荷重たわみは全断面有効から始まり、引張側無視まで漸増して、引張側コンクリート無視時の理論たわみに対する活荷重たわみ比（たわみ劣化度）が０．９９に到達した時点で載荷を終了した。
【００６２】
増厚補強を施す直前と直後のＲＣ床版の中央に輪荷重を静的載荷した。図８に示す９８ｋＮに換算した活荷重たわみの床版中央線上橋軸方向における分布より、活荷重たわみが補強前後で約５６％低減されたことが分かる。この試験結果より、本実施の形態の軟質コンクリートを用いて増厚補強を行うことにより、床版のたわみ量が低減され床版１Ｂに作用する交通荷重による応力を抑制することができ、その耐久性が向上することが推定できる。
【００６３】
（２）輪荷重走行疲労試験
本実施の形態の軟質コンクリートを用いて増厚補強されたＲＣ床版に対して、輪荷重走行疲労試験を実施した。このときの床版中央におけるたわみの経時変化は図９に示すとおりであり、引張側コンクリート無視時の理論たわみを超えると急激にたわみが上昇して押し抜きせん断破壊した。また、ＲＣ床版下面のひび割れ発生状況は図１０に示すとおりであり、二方向ひび割れが進展して実際の橋梁におけるひび割れ発生状況を再現できた。ひび割れについて定量的な評価をするためにひび割れの長さを計測し、床版下面の面積で除することでひび割れ密度Ｃｄを求めた。ひび割れ密度Ｃｄを測定した結果は図１１に示すとおりであり、無補強床版と比較するとほぼ同様のひび割れの増加傾向を辿っている。
【００６４】
疲労耐久性を測定した結果、本実施の形態の軟質コンクリートで補強した床版と無補強床版は同様の損傷過程を辿ったと考えられ、輪荷重走行疲労試験によって得られた結果をＳ−Ｎ関係図にプロットした（図１２参照）。この試験結果より、本実施の形態の軟質コンクリートを用いて増厚補強を行うことにより、無補強床版と比較して押し抜きせん断耐力および疲労寿命（耐久性）が向上することが確認できた。
【００６５】
（試験例２）
次に、上述した本実施の形態の騒音低減効果を確認するために、次のような試験を行った。
試験例２では、上述したコンクリート仕上げ装置１０（図１など参照）を使用して敷き均しを行った場合（実施例）と、エンジンを搭載したオフレール式（タイヤ走行式）のフィニッシャ（コンクリート仕上げ装置）を使用して敷き均しを行った場合（比較例）との騒音を、それぞれについて施工箇所の側方で測定した。比較例のフィニッシャは、フェーゲル社製「ＣＦＭ４５００１」、定格出力７０ｐｓ／ＤＩＮ、定格回転数２，５００ｒｐｍを使用した。
【００６６】
表１に示すように、測定箇所は、施工箇所から側方に５ｍ離れた位置、１０ｍの位置、１５ｍの位置の３箇所とした。その結果、比較例では７７〜８７ｄＢであるのに対して、実施例では６８〜７３ｄＢの値となり、実施例が比較例より平均してほぼ１０ｄＢ程度低減できることが確認された。とくに、施工箇所に近い５ｍの位置では、実施例と比較例との差が１４〜１７ｄＢとなり、低減効果が大きいことが確認された。
【００６７】
【表１】
【００６８】
（試験例３）
次に、上述した本実施の形態の効果を確認するために、次のような試験を行った。
上述した床版１（図１及び図２など参照）に見立てた幅１ｍ×長さ３ｍ×厚さ０．２ｍのコンクリート版を２基、準備し、その表面をショットブラストにより研掃してモルタル分を取り除き、表面に骨材が見える状態とした。そして、コンクリート版の周囲に幅３０ｍｍ×高さ１５０ｍｍの木製の型枠を配置してアンカーにより固定した。
本試験で使用するコンクリートの配合は、表２に示すとおりである。ここで、本実施の形態による配合Ａは膨張材を含む本実施の形態のコンクリートであり、比較例による配合Ｂは膨張材を含まない一般的なコンクリートである。
【００６９】
【表２】
【００７０】
コンクリートの打設は、上述したコンクリート仕上げ装置１０（図１〜図４参照）を用いて行った。本試験で使用するコンクリートは、トラックの荷台にコンクリート材料補給装置およびコンクリート材料混練装置を搭載した移動式コンクリート製造装置を用いて行った。コンクリートの打設終了後、そのコンクリートの表面に養生剤を散布したのちビニルシートで覆って養生を行った。このようにして打設したコンクリートについて、スランプ試験、圧縮強度試験および付着強度試験を行った結果を表３に示す。
【００７１】
【表３】
【００７２】
この試験結果より、次のことがいえる。すなわち、スランプに関しては、膨張材を含む本実施の形態のコンクリートは膨張材を含まない一般的なコンクリートと同程度の値を示しており、コンクリートを打設するに当たっての十分なワーカビリティをもつものと考えられる。圧縮強度および付着強度に関しては、本実施の形態のコンクリートでは一般的なコンクリートと比較して各材齢において大きな値を示しており、膨張材を混入することによりコンクリートの強度が改善されたものと考えられる。
【００７３】
なお、表３に示すように、移動式コンクリート製造装置より排出した直後のスランプが約８ｃｍと小さい値となっているが、これはコンクリートの流動性を確保するためにコンクリートに混入した混和剤の効果が発現するまでに多少時間がかかるためである。軟質コンクリートを打設する時点では排出後十分に時間が経過しており、混和剤の効果により軟質コンクリートのスランプ１０ｃｍ以上が確保されることになる。つまり、本試験の配合のコンクリートでは、排出後１０分程度でコンクリートを打設することが好ましい。
【００７４】
上述のように本実施の形態による床版補強方法では、軟質コンクリート２に高周波振動を与えて締め固めて、床版１の増厚を薄層に仕上げることができる。そのため、増厚分の死荷重が小さくなり、床版の耐久性が高められて品質の向上を図ることができる。
また、本実施の形態による床版補強方法に用いられるコンクリート仕上げ装置では、増厚を薄くすることで、スクリードプレート１２に高周波バイブレータ１３を取り付けた簡単且つ軽量な構造のコンクリート仕上げ装置１０を使用することができることから、従来のようなエンジンを搭載した大型のコンクリート仕上げ装置を使用する必要がなくなり、床版補強工事に伴って生じる騒音や振動を小さくすることができ、例えば都市内高速道路などの都心部のような施工現場でも採用することができる。
【００７５】
以上、本発明による床版補強方法およびそれに用いられるコンクリート仕上げ装置の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では水硬性組成物として、カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）３〜６０質量％および無水石膏１〜４０質量％を含むカルシウムサルホアルミネート組成物１００質量部に対して、比表面積が１０００〜４０００ｃｍ２／ｇの炭酸リチウム０．１〜３．０質量部を含む材料としているが、これに限定されることはなく、例えば、３ＣａＯ・ＳｉＯ２、１１ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３・ＣａＦ、Ｃ２Ｓ等を含む速硬性セメントを採用することができる。
【００７６】
そして、コンクリート仕上げ装置１０の大きさ、形状、高周波バイブレータ１３の取り付け位置、数量、牽引用ウインチ１４の取り付け位置などの具体的な構成その他は、実施すべき床版の施工条件を考慮して最適に設計すればよい。
また、本実施の形態では型枠２３を軟質コンクリートの仕上がり高さ（図２に示す符号２ａ）の基準として用いたが、これに限定されるものではない。例えば、コンクリート仕上げ装置１０の本体１１の外側底面１１ａの両端部に、仕上げ装置１０の進行方向と平行な長尺状の板部材（エンドプレート）を鉛直に設けて、この板部材の高さをコンクリートの仕上がり厚さとなるようにし、この板部材の下端部を施工基面となる既設床版面に当接させながら仕上げ装置１０を前進させて軟質コンクリート２を打設するようにしてもよい。
【００７７】
また、左右一対の牽引用ウインチ１４、１４を常時は連動して回転するようにしておき、必要に応じて左右別々に回転するように切り替えられるような構成とすることもできる。また、ウインチ１４は人力で回転させるものに限定されるものではなく、たとえば電動モータなどの騒音や振動の少ない動力源により駆動する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施の形態による床版補強方法の概要を示す斜視図である。
【図２】図１に示す施工中のコンクリート仕上げ装置の正面図である。
【図３】コンクリート仕上げ装置の平面図である。
【図４】（ａ）は図３に示すＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は同じくＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】移動式コンクリート製造装置を示す側面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は床版補強の施工工程を示す図である。
【図７】試験例１の結果を示すグラフである。
【図８】試験例１の結果を示すグラフである。
【図９】試験例１の結果を示すグラフである。
【図１０】試験例１の結果を示す図である。
【図１１】試験例１の結果を示すグラフである。
【図１２】試験例１の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７９】
１ 床版
２ 軟質コンクリート
３ 移動式コンクリート製造装置
１０ コンクリート仕上げ装置
１１ 本体
１１ａ 外側底面
１２ スクリードプレート（スクリード）
１３ 高周波バイブレータ
１４ 牽引用ウインチ
２３ 型枠
【技術分野】
【０００１】
本発明は、床版補強方法およびそれに用いられるコンクリート仕上げ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、鋼橋などの橋梁に適用されるコンクリート床版が損傷した場合の床版補強方法として、床版上面増厚工法が知られている（例えば、特許文献１、２参照）。この工法は、既設コンクリート床版の上面から数ｃｍの深さまで切削し、その切削面をスチールショットによりブラスト処理した後、スチールファイバーなどの鋼繊維を混入した補強コンクリートを舗設して、新旧コンクリートを一体化させて増厚を行うことにより床版を補強する工法である。
【特許文献１】特開平９−５９９２９号公報
【特許文献２】特開平８−３３３８１６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、従来の床版上面増厚工法では、以下のような問題があった。
すなわち、収縮ひずみによるひび割れの発生を防ぐためにコンクリートに膨張材を添加していたが、その効果は十分ではなく、完全に収縮ひずみをなくすことはできず、コンクリートにひび割れが生じるおそれがあり、床版のコンクリートの品質をより向上させることが求められており、その点で改良の余地が残されていた。
また、コンクリートを舗設するためにエンジンを備えたコンクリート仕上げ装置を使用しているために、舗設時にコンクリート仕上げ装置から発生する振動や騒音が大きく、環境保全の観点から例えば都市内高速道路などの都心部にある床版には適用し難いといった問題があった。
【０００４】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、従来の床版上面増厚工法と比較して薄い増厚でありながらも、床版の耐久性を高めて品質の向上を図ることができる床版補強方法およびそれに用いられるコンクリート仕上げ装置を提供することを目的とする。
また、本発明の他の目的は、施工に伴って生じる振動や騒音を小さくするようにした床版補強方法およびそれに用いられるコンクリート仕上げ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するため、本発明に係る床版補強方法では、既設の床版の表面を研掃する研掃工程と、研掃した床版の表面にスランプ１０ｃｍ以上の軟質コンクリートを被覆施工する施工工程と、スクリードによって高周波振動を与えて軟質コンクリートを締め固めて既設の床版に一体化させる締め固め工程とを備えたことを特徴としている。
本発明では、スランプが１０ｃｍ以上の軟質コンクリートを使用するため、薄層に敷き均した場合でも高周波振動を与えながら締め固めることで十分な強度と平坦性を得られるので、床版の増厚を例えば４０ｍｍ程度と薄くすることができる。そして、床版を研掃することで床版上面の劣化部分を除去するとともに床版面を粗面とすることができるので、旧コンクリートと新コンクリートとの付着強度を高めることができる。しかも、増厚分が薄層となることから、死荷重が小さくなり床版の耐久性を向上させることができる。
【０００６】
また、本発明に係る床版補強方法では、軟質コンクリートを締め固めた後の床版の厚さは、研掃前の床版の厚さから１０〜５０ｍｍの範囲で増大されていることが好ましい。
本発明では、軟質コンクリートの増厚量を研掃前の床版の厚さから１０〜５０ｍｍの範囲とすることで、その上にアスファルト舗装を仕上げた状態で、既設舗装上面との段差を小さくすることができることから、仕上げ作業後に段差をすり付ける必要がなく、そのまま車両を通行させることができるので、工事に伴う交通規制の時間を短縮することができる。
【０００７】
また、本発明に係る床版補強方法では、スクリードの高周波振動数は１００〜４００Ｈｚとすることが好ましい。
本発明では、高周波バイブレータ等を使用してスクリードを１００〜４００Ｈｚの振動数で振動させて軟質コンクリートを締め固めることで、振動や騒音を抑制しつつ、所定強度を確保して薄層に仕上げることができる。
【０００８】
また、本発明に係る床版補強方法では、スクリードは、床版上の移動速度が２０〜１００ｃｍ／ｍｉｎであることが好ましい。
本発明では、スクリードを２０〜１００ｃｍ／ｍｉｎの速度で移動させて軟質コンクリートを締め固めることで、仕上がり品質の低下を防ぐことができるうえ、施工速度を確保することができる。
【０００９】
また、本発明に係る床版補強方法では、軟質コンクリートは水、水硬性組成物、骨材、膨張性混和材及び繊維を含むと共に、水硬性組成物は軟質コンクリートの硬化速度として施工後２〜３時間で１０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を発現することが好ましい。
本発明では、短時間で交通荷重に耐え得るコンクリート強度が得られることから、床版補強工事の施工速度が上がり、施工効率を向上させることができ、工期を短縮できるうえ、交通規制時間を短くすることができる。
【００１０】
また、本発明に係る床版補強方法では、膨張性混和材は、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物およびＣａＯ−間隙物質系組成物から選ばれる１種または２種以上の組成物を含み、かつＣａＯの含有割合が５０〜９２重量％であるクリンカ組成物および石膏を含むことが好ましい。
本発明では、コンクリートに含まれる膨張性混和材によりコンクリートの収縮が抑制されて自己収縮や乾燥収縮によるコンクリートの収縮ひずみが低減されるので、床版上に打設したコンクリートにひび割れが発生することを防止できる。また、膨張性混和材に含まれる石膏とカルシウムアルミネートとの反応によりエトリンガイトが生成され、このエトリンガイトによりコンクリートの収縮を抑制することができるので、床版上に打設したコンクリートにひび割れが発生することをさらに効果的に防止できる。
【００１１】
また、本発明に係る床版補強方法では、水硬性組成物は、（１）カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）３〜６０質量％および無水石膏１〜４０質量％を含むカルシウムサルホアルミネート組成物１００質量部に対して、比表面積が１０００〜４０００ｃｍ２／ｇの炭酸リチウム０．１〜３．０質量部を含む、または（２）３ＣａＯ・ＳｉＯ２、１１ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３・ＣａＦ、Ｃ２Ｓ等を含むことが好ましい。
本発明では、水硬性組成物に含まれるカルシウムサルホアルミネートによりコンクリートの強度が早期に発現されるので、床版上にコンクリートを打設した後の養生時間を短縮することができる。また、炭酸リチウムによりコンクリートの収縮ひずみ量を低減することができるので、床版上に打設したコンクリートにひび割れが発生することをさらに効果的に防止できる。
【００１２】
また、本発明に係る床版補強方法では、既設の床版はコンクリート床版または鋼床版であることが好ましい。
【００１３】
また、本発明に係るコンクリート仕上げ装置では、上記床版補強方法に用いられるコンクリート仕上げ装置であって、本体と、本体に支持されていてコンクリートを敷き均して締め固めるスクリードと、スクリードに高周波振動を付与する高周波バイブレータと、床版に対して本体及びスクリードを移動させる牽引用ウインチとを備えたことを特徴としている。
本発明では、スクリードプレートへの振動付与に高周波バイブレータを用いるとともにコンクリート仕上げ装置の動力源としてエンジンではなくて手動又は電動で操作する牽引用ウインチを用いることができるので、コンクリート打設に伴う振動および騒音の発生を抑制することができる。そして、スランプが１０ｃｍ以上の軟質コンクリートを使用し、薄層に敷き均して高周波バイブレータによって振動を与えながら締め固めることで、床版の増厚を例えば４０ｍｍ程度と薄くすることができる。このように増厚分が薄層となることから、死荷重が小さくなり床版の耐久性を向上させることができる。また、動力源にエンジンを使用しない小型、且つ軽量のコンクリート仕上げ装置となることから、クレーンなどの吊上げ用機械を使わずに人力でコンクリート仕上げ装置を施工箇所に載置することができ、施工幅員が狭い箇所であっても容易に施工することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の床版補強方法によれば、軟質コンクリートに高周波振動を与えて締め固めて、床版の増厚を薄層に仕上げることができる。そのため、増厚分の死荷重が小さくなり、床版の耐久性が高められて品質の向上を図ることができる。
また、本発明の床版補強方法に用いられるコンクリート仕上げ装置によれば、増厚を薄くすることで、スクリードに高周波バイブレータを取り付けた簡単且つ軽量な構造のコンクリート仕上げ装置を使用することができることから、従来のようなエンジンを搭載した大型のコンクリート仕上げ装置を使用する必要がなくなり、床版補強工事に伴って生じる騒音や振動を小さくすることができ、例えば都市内高速道路などの都心部のような施工現場でも採用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の実施の形態による床版補強方法およびそれに用いられるコンクリート仕上げ装置について、図１乃至図１２に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態による床版補強方法の概要を示す斜視図、図２は図１に示す施工中のコンクリート仕上げ装置の正面図、図３はコンクリート仕上げ装置の平面図、図４（ａ）は図３に示すＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は同じくＢ−Ｂ線断面図、図５は移動式コンクリート製造装置を示す側面図、図６（ａ）〜（ｄ）は床版補強の施工工程を示す図、図７〜図１２は試験例１の結果を示すグラフ等である。
【００１６】
図１に示すように、本実施の形態による床版補強方法は、橋梁や高速道路などに使用される床版１上に、移動式コンクリート製造装置３（図５参照）により製造したコンクリート（以下、軟質コンクリート２とする）をコンクリート仕上げ装置１０により敷き均して締め固める方法である。具体的な床版補強方法は、既設の床版１の表面を研掃し、研掃した床版１の表面にスランプ１０ｃｍ以上の軟質コンクリート２を被覆施工し、スクリード（後述するスクリードプレート１２）によって高周波振動を与えて軟質コンクリート２を締め固めて既設の床版１に一体化させる方法である。
【００１７】
ここで、本実施の形態では、軟質コンクリート２の材料として、水、水硬性組成物、骨材、膨張性混和材および繊維が用いられる。なお、本実施の形態の適用対象となる床版１は、橋面舗装の基盤となるものであって、コンクリート床版および鋼床版などとされる。
【００１８】
先ず、コンクリート仕上げ装置１０の構成について、図面に基づいて説明する。
図１乃至図４に示すように、コンクリート仕上げ装置１０は、本体１１と、本体１１に支持されていて軟質コンクリート２を敷き均して締め固めるためのスクリードプレート１２（スクリード）と、スクリードプレート１２に振動を付与するための高周波バイブレータ１３と、本体１１に設けられた牽引用ウインチ１４、１４とから概略構成されている。
【００１９】
本体１１は、前後左右および底面が板部材で囲われるとともに、上面が開口した略直方体形状の箱状部材により構成されている。本体１１の箱状部材の中にはカウンタウエイト（図示省略）などのおもりが配置されており、コンクリート打設時の反力を確保するようにしている。本体１１の前後方向（進行方向）の長さは、本体前方に設けたスクリードプレート１２による軟質コンクリート２への振動付与により軟質コンクリート２の仕上がり精度に影響が出ることのないように十分な長さとすることが好ましく、例えば概ね５０〜６０ｃｍ以上である。本体１１の左右端部の前面内側には、断面Ｌ字状の第１柱状部材１５が立設されている。本体１１の外側底面１１ａは、打設された軟質コンクリート２を平坦に仕上げるための部分であり、平坦かつ平滑な面に形成されている。
【００２０】
スクリードプレート１２は、前後左右および底面が板部材で囲われていて上面が開口してなり、進行方向に直交する方向に長手方向を向けた略直方体形状の箱状部材により構成されている。スクリードプレート１２の内側底面左右にはそれぞれ一対のアングルからなる基台１６が設けられている。基台１６における一対のアングルどうしは、防振ゴム１９を介して接続されている。この防振ゴム１９に用いる素材としては、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、クロロプレンゴムなどの適宜のゴムを用いることができる。この防振ゴム１９はスクリードプレート１２に付与された振動が本体１１に伝わりにくくする一方で、高周波バイブレータ１３による荷重が軟質コンクリート２によく伝達させる作用を有することから、スクリードプレート１２による押さえの効果と相まって、軟質コンクリート２を平坦かつ十分に締め固めることができ、仕上げ精度を良好にすることができるようになっている。
【００２１】
そして、基台１６の上面に第２柱状部材１７がボルト止めで立設され、第１柱状部材１５と第２柱状部材１７とは、それぞれの上部同士が接続部材１８によって固定されている。この接続部材１８の一端部１８ａは、第１柱状部材１５の上部に万力或いはボルトなどによってスクリードプレート１２を本体１１に対して上下方向に移動可能に取り付けられてなり、軟質コンクリート２の仕上がり高さに合わせてその高さ位置を調整することができる。通常、軟質コンクリート２の仕上がり厚さ寸法が４０ｍｍ程度であれば、スクリードプレート１２の外側底面１２ａの高さが本体１１の外側底面１１ａの高さより略１０ｍｍ程度上方位置となるように調整する。
【００２２】
また、スクリードプレート１２の外側底面１２ａの前部は、コンクリート仕上げ装置１０の進行方向前側（図１、３、４（ｂ）に示す矢印Ｅ方向）が高く後側が低くなるテーパ面１２ｂ（図４（ｂ）参照）が形成されており、軟質コンクリート２打設時の材料が本体１１の外側底面１１ａ側に進入しやすくなっている。
【００２３】
図３、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、高周波バイブレータ１３は、スクリードプレート１２の箱状部材の内側底面中央部に取り付けられている。この高周波バイブレータ１３を駆動することによりスクリードプレート１２に振動を付与するようになっている。なお、本実施の形態では、振動数として１００〜４００Ｈｚが好ましく、本高周波バイブレータ１３では１００〜２４０Ｈｚの範囲で調節可能なものを採用している。
【００２４】
また、図１及び図２に示すように、本体１１の左右板部材の外側にはそれぞれＬ字状のブラケット２０がボルトにより取り付けられており、各ブラケット２０の上面には人力で巻き取り可能な牽引用ウインチ１４が設けられている。すなわち、本コンクリート仕上げ装置１０は、ウインチ１４、１４のそれぞれに巻き掛けられたワイヤロープ２１の端部２１ａを構造物（ここでは既設床版１上のアンカー２２）などに固定しておき、ウインチ１４を人力で左右バランスよく回転させてワイヤロープ２１を巻き取ることにより、コンクリート仕上げ装置１０が上面を軟質コンクリート２の仕上がり高さに一致するように設けられた型枠２３、２３上を移動するように構成されている。ここで、ウインチ１４の巻き取り速度、すなわち床版１上のスクリードプレート１２の移動速度は、２０〜１００ｃｍ／ｍｉｎが好ましい（詳しくは後述する）。
【００２５】
本実施の形態の軟質コンクリート２は、水、水硬性組成物、骨材、膨張性混和材及び繊維を含むと共に、水硬性組成物は軟質コンクリート２の硬化速度として施工後２〜３時間で１０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を発現する材料であり、上述したように打設時のスランプが１０ｃｍ以上となる材料とである。この軟質コンクリート２の使用材料について、以下で具体的に説明する。
【００２６】
（ａ）水硬性組成物
本実施の形態における図１に示す軟質コンクリート２に使用する水硬性組成物としては、カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）および無水石膏を含むカルシウムサルホアルミネート組成物と、炭酸リチウムとを含むものが好ましい。カルシウムサルホアルミネート組成物は、カルシウムサルホアルミネート３〜６０質量％および無水石膏１〜４０質量％を含むものであり、好ましくはカルシウムサルホアルミネート２０〜４０質量％および無水石膏５〜１５質量％を含むものである。水硬性組成物における炭酸リチウムの配合量はカルシウムサルホアルミネート組成物１００質量部に対して０．１〜３．０質量部であり、好ましくは０．５〜１．５質量部である。水硬性組成物における炭酸リチウムの配合量が０．１質量部未満であると軟質コンクリートの初期強度が十分に発現しなくなり、３．０質量部を超えると軟質コンクリートの収縮ひずみの低減効果に大きな変化が見られず製造コストが割高になってしまう。
【００２７】
水硬性組成物に含まれる炭酸リチウムの比表面積（ブレーン比表面積）は、１０００〜４０００ｃｍ２／ｇであり、好ましくは２０００〜３０００ｃｍ２／ｇである。比表面積が１０００ｃｍ２／ｇ未満であると炭酸リチウムの粒子が粗くなるのでコンクリートに混練するときに炭酸リチウムが均質に分散しにくくなり、軟質コンクリートの強度が低下してしまう。比表面積が４０００ｃｍ２／ｇを超えると、収縮ひずみの低減効果が十分には得られなくなってしまう。
【００２８】
（ｂ）骨材
本実施の形態の軟質コンクリートに使用する骨材としては、細骨材および粗骨材がある。細骨材としては、川砂、山砂および海砂などの天然砂と、砕砂および高炉スラグ細骨材などの人工砂を用いることができる。細骨材の粒径は、５ｍｍ以下であることが好ましい。軟質コンクリートにおける細骨材の配合量は、水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して０〜５００質量部であることが好ましく、１００〜２００質量部であることがより好ましい。粗骨材としては、砂利および砕石などを用いることができる。粗骨材の粒径は、５〜２５ｍｍであることが好ましく、特に５〜１３ｍｍであることが好ましい。軟質コンクリートにおける粗骨材の配合量は、コンクリート硬化後の機械的強度や生コンクリートの作業性などの観点から、水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して０〜５００質量部であることが好ましく、１００〜２００質量部であることがより好ましい。
【００２９】
（ｃ）膨張性混和材
本実施の形態の軟質コンクリートに使用する膨張性混和材としては、クリンカ組成物および石膏を含むものが好ましい。クリンカ組成物は、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物およびＣａＯ−間隙物質系組成物から選ばれる１種または２種以上の組成物を含み、かつＣａＯの含有割合が５０〜９２質量％のものである。膨張性混和材中のクリンカ組成物に含まれる間隙物質は、セメントクリンカ鉱物中のエーライト（３ＣａＯ・ＳｉＯ２）やビーライト（２ＣａＯ・ＳｉＯ２）の間を埋める鉱物に類するものである。このような間隙物質としては、２ＣａＯ・Ｆｅ２Ｏ３などのカルシウムフェライト鉱物、３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３などのカルシウムアルミネート鉱物、６ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３、４ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３、６ＣａＯ・２Ａｌ２Ｏ３・Ｆｅ２Ｏ３などのカルシウムアルミノフェライト鉱物などが挙げられる。
【００３０】
上述したようにクリンカ組成物中のＣａＯの含有割合は、クリンカ組成物の全質量に対して５０〜９２質量％である。ＣａＯの含有割合が５０質量％未満であると軟質コンクリートの早期強度発現が困難となるおそれがあり、９２質量％を超えると相対的に間隙物質の含有量が減少して軟質コンクリートの収縮を低減することが困難となるおそれがある。
【００３１】
膨張性混和材には、前記クリンカ組成物とともに石膏が含まれている。この石膏はカルシウムアルミネートと反応してエトリンガイト（３ＣａＯ・Ａｌ２Ｏ３・３ＣａＳＯ４・３２Ｈ２Ｏ）を生成するため、これにより軟質コンクリートの収縮を抑制することができるとともに軟質コンクリートの初期強度（簡易蒸気養生時の脱型強度）を高めることができる。膨張性混和材における石膏の配合量は、クリンカ組成物１００質量部に対して５〜５０質量部であることが好ましい。膨張性混和材に生石灰が含まれる場合の石膏の配合量は、クリンカ組成物と生石灰との合計量１００質量部に対して５〜５０質量部であることが好ましい。石膏の配合量が５質量部未満であると軟質コンクリートの収縮を低減することが困難であり早期に強度が発現しないおそれがあり、５０質量部を超えると軟質コンクリートに膨張ひび割れが生じるおそれがある。
【００３２】
膨張性混和材は、さらに生石灰を含むことが好ましい。生石灰は水和反応に伴い膨張および発熱するため、軟質コンクリートの収縮をさらに抑制することができるとともに、膨張性混和材全体の発熱量が高まり軟質コンクリートの早期強度発現性をさらに向上させることができる。膨張性混和材に生石灰を含む場合の生石灰の含有量は、前記クリンカ組成物と生石灰との合計質量の８０質量％以下であることが好ましい。生石灰の含有量が８０質量％を超えると、水和反応による軟質コンクリートの膨張量が増大しすぎてしまうおそれがある。
【００３３】
（ｄ）繊維
本実施の形態の軟質コンクリートに含まれる繊維は、金属繊維または有機繊維である。これらの繊維が含まれることにより、膨張性混和材により膨張した軟質コンクリートを拘束して軟質コンクリートの収縮を防止することができるとともに、軟質コンクリートの膨張を制御して軟質コンクリートが膨張しすぎないようにすることができる。金属繊維としては、鋼繊維、アモルファス繊維、ステンレス繊維などを挙げることができるが、これらのうち軟質コンクリートをより効果的に拘束することができる鋼繊維を使用することが好ましい。有機繊維としては、ビニロン繊維、ポリエチレン繊維、ポリプロピレン繊維、ポリビニルアルコール繊維、セルロース繊維などを挙げることができるが、これらのうち軟質コンクリートをより効果的に拘束することができるビニロン繊維を使用することが好ましい。
【００３４】
金属繊維または有機繊維の配合量は、軟質コンクリートの体積に対して０．７〜２．０体積％であることが好ましい。これらの繊維の配合量が０．７体積％未満であると軟質コンクリートの強度が低下するおそれがあり、２．０体積％を超えると水硬性組成物との混練作業のワーカビリティが低下するおそれがある。
金属繊維または有機繊維の繊維長は、１５〜６０ｍｍであることが好ましく、３０ｍｍ程度であることがより好ましい。繊維長が１５ｍｍ未満であると軟質コンクリートを効果的に拘束できないおそれがあり、繊維長が６０ｍｍを超えると水硬性組成物と金属繊維または有機繊維とを混練する際にファイバーボールが生じやすくなるおそれがある。
金属繊維または有機繊維の直径は、０．６２〜０．９０ｍｍであることが好ましい。直径が０．６２ｍｍ未満であると金属繊維または有機繊維の強度が不足してこれらの繊維が張力を受けたときに切れてしまうおそれがあり、直径が０．９０ｍｍを超えると軟質コンクリート中の金属繊維または有機繊維の本数が相対的に少なくなるため、いずれの場合も軟質コンクリートを効果的に拘束できないおそれがある。
【００３５】
（ｅ）凝結遅延剤
本実施の形態の軟質コンクリートは、前記水硬性組成物と前記膨張性混和材との合計１００質量部に対して、クエン酸換算で０．５〜３．０質量部のクエン酸もしくはその塩、酒石酸換算で０．０５〜１．５質量部の酒石酸もしくはその塩および／またはヘプトン酸換算で０．０５〜１．５質量部のヘプトン酸もしくはその塩をさらに含んでいることが好ましい。
【００３６】
本実施の形態の軟質コンクリートの混練方法としては、前記水硬性組成物と前記膨張性混和材とをあらかじめ混合しておきこれに水を加えて混練する方法、および前記水硬性組成物に水を加えて混練しておきこれに前記膨張性混和材を添加してさらに混練する方法がある。本発明においては凝結遅延剤としてクエン酸（クエン酸塩）、酒石酸（酒石酸塩）および／またはヘプトン酸（ヘプトン酸塩）を添加することが好ましい。特に、酒石酸（酒石酸塩）および／またはヘプトン酸（ヘプトン酸塩）はクエン酸と同様に凝結遅延作用を有しているが、水硬性組成物と膨張性混和材と酒石酸（酒石酸塩）および／またはヘプトン酸（ヘプトン酸塩）とをあらかじめ混合しておきその後に水を添加したとしても、エトリンガイトが急激に生成することはなく軟質コンクリートの急結を防止することができる。これにより、十分な可使時間を確保することができるとともに膨張性混和材を軟質コンクリートに均一に混和させることができるため、より効果的に軟質コンクリートの収縮ひずみを抑制することができる。
【００３７】
水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対する酒石酸（酒石酸塩）、またはヘプトン酸（ヘプトン酸塩）の配合量が酒石酸換算またはヘプトン酸換算で０．０５質量部未満であると、軟質コンクリートの可使時間を十分に確保することができないおそれがある。配合量が１．５質量部を超えると、凝結不良を起こして軟質コンクリートの強度が十分に発現しなかったり、場合によっては硬化しなくなったりするおそれがある。
酒石酸（酒石酸塩）の配合量は、前記水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して０．１５〜１．２質量部であることがより好ましく、０．２〜１．０質量部であることが特に好ましい。ヘプトン酸（ヘプトン酸塩）の配合量は、前記水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して０．２〜１．２質量部であることがより好ましく、０．２５〜１．０質量部であることが特に好ましい。
【００３８】
本実施の形態の軟質コンクリートは、前記水硬性組成物と前記膨張性混和材との合計１００質量部に対して、ホウ酸換算で０．０１〜０．３質量部のホウ酸またはその塩を含むものであってもよい。軟質コンクリートに前記範囲内でホウ酸を含ませることにより、軟質コンクリート硬化時の水和熱を低減することができ軟質コンクリートの練り上がり温度を低下させることができるので、夏期などにおける高温環境下であっても容易に軟質コンクリートの出荷および施工を行うことができる。
【００３９】
水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対するホウ酸（ホウ酸塩）の配合量がホウ酸換算で０．０１質量部未満であると、軟質コンクリート硬化時の水和熱を効果的に低減することができないおそれがあり、０．３質量部を超えると、軟質コンクリートの強度が低下したり凝結遅延が発生したりするおそれがある。ホウ酸（ホウ酸塩）の配合量は、前記水硬性組成物と膨張性混和材との合計１００質量部に対して０．０５〜０．２質量部であることがより好ましく、０．１〜０．１５質量部であることが特に好ましい。
【００４０】
次に、上述した軟質コンクリートの製造に用いられる移動式コンクリート製造装置について、図面に基づいて説明する。
図５に示すように、移動式コンクリート製造装置３は、コンクリート材料補給装置３０およびコンクリート材料混練装置４０からなり、それぞれ車両に搭載されている。
【００４１】
コンクリート材料補給装置３０は、水硬性組成物を貯蔵する第１容器３１と、第１容器３１から水硬性組成物を取り出してコンクリート材料混練装置４０へ搬送する第１フィーダ３２と、骨材を貯蔵する第２容器３３と、第２容器３３から骨材を取り出してコンクリート材料混練装置４０へ搬送する第２フィーダ３４と、第１容器３１から取り出された水硬性組成物をコンクリート材料混練装置４０へ搬送してこの水硬性組成物の搬送量を測定する第１計量装置３５と、第２容器３３から取り出された骨材をコンクリート材料混練装置４０へ搬送してこの骨材の搬送量を測定する第２計量装置３６とを備えている。
【００４２】
コンクリート材料混練装置４０は、コンクリート材料補給装置３０から搬送された水硬性組成物を受け入れてこの水硬性組成物の受け入れ量を測定する第３容器４１と、第３容器４１から水硬性組成物を取り出す第３フィーダ４２と、コンクリート材料補給装置３０から搬送された骨材を受け入れてこの骨材の受け入れ量を測定する第４容器４３と、第４容器４３から骨材を取り出す第４フィーダ４４と、供給された水を受け入れてこの水の受け入れ量を測定する第５容器４５と、第３フィーダ４２が第３容器４１から取り出した水硬性組成物と第４フィーダ４４が第４容器４３から取り出した骨材と第５容器４５から供給された水とを受け入れて混練する第６容器４６と、第６容器４６の下側に配置されてこの第６容器４６で得られた生コンクリートを排出する第５フィーダ４７とを備えている。
なお、これらのコンクリート材料補給装置３０およびコンクリート材料混練装置４０は、図５のようにそれぞれ別個の車両に搭載してもよいし、両装置を１台の車両にまとめて搭載してもよい。
【００４３】
次に、本実施の形態のコンクリート仕上げ装置１０を用いた軟質コンクリート２の施工手順、すなわち床版補強方法について、図６などを用いて具体的に説明する。
ここでは、コンクリート床版に適用する場合であって、例えば１日の施工量は施工幅員３．５ｍ×施工延長３０ｍ程度とする。
【００４４】
先ず、図６（ａ）に示すように、既設の橋面舗装（アスファルト混合物層４）を図示しない路面切削機により切削して除去する。このとき、既設コンクリート床版１Ａの損傷を避けかつアスファルト混合物層４を完全に除去するために、２層に分けて切削作業を行う。次に、コンクリート床版１Ａ上のレイタンスなどの新旧コンクリートの付着に支障となる部分を路面切削機により約１０ｍｍの深さまで切削して除去する。図６（ａ）において、符号１ａの二点鎖線が切削前の位置、符号１ｂの実線が切削後の位置を示している。
その後、コンクリート床版１Ａの表面をショットブラストにより研掃してモルタル分を取り除いて、床版面に骨材が見える状態とする工程を行う（研掃工程）。このときの鋼球（スチールショット）の投射密度は、１５０ｋｇ／ｃｍ２程度とする。
【００４５】
続いて、図６（ｂ）及び（ｃ）に示すように、研掃したコンクリート床版１Ａの表面にスランプ１０ｃｍ以上の軟質コンクリート２を被覆施工する（施工工程）。具体的には、図６（ｂ）に示すように、軟質コンクリート２を打設する領域の周囲に木製などの型枠２３を設けて、この型枠２３の上面２３ａが軟質コンクリート２の仕上がり高さ（符号２ａの位置）と一致するように高さを調整する（図２参照）。
【００４６】
そして、図６（ｃ）及び図１に示すように、施工起点部の型枠２３上にコンクリート仕上げ装置１０を載置して、コンクリート仕上げ装置１０の両端部に設けた牽引用ウインチ１４、１４からワイヤロープ２１を巻き出し、その端部２１ａを既設コンクリート床版１Ａ上に打ち込んだアンカー２２に固定する。そして、施工現場内で移動式コンクリート製造装置３（図５参照）を用いて製造した軟質コンクリート２を一輪車などで運搬して、コンクリート仕上げ装置１０の進行方向前方の既設コンクリート床版１Ａ上に供給してレーキなどで押し拡げて敷き均す。
【００４７】
続いて、図６（ｃ）に示すように、スクリードプレート１２によって高周波振動を与えて軟質コンクリート２を締め固めて既設の床版１に一体化させる工程を行う（締め固め工程）。具体的には、図１に示すように、コンクリート仕上げ装置１０の高周波バイブレータ１３を駆動した後、牽引用ウインチ１４、１４を人力で左右バランスよく回転させてワイヤロープ２１、２１を巻き取って仕上げ装置１０を型枠２３に沿って前進（図１に示す矢印Ｅ方向に移動）させ、軟質コンクリート２がスクリードプレート１２により締め固められながら後方へ送られ、本体１１の外側底面１１ａにより敷き均されて平坦に仕上げられ、所定の厚さで軟質コンクリート２が増厚されることになる。軟質コンクリート２の打設終了後、ただちに被膜養生剤を散布して、養生マットで全面を覆って養生する。
【００４８】
次いで、軟質コンクリート２の硬化後、コンクリート内部への水の浸透を防ぐために、防水層の施工を行う。防水層としてはシート系防水層と塗膜系防水層があり、防水性およびアスファルト混合物層とコンクリートとの接着性がよいものを使用する。
そして、図６（ｄ）に示すように、防水層の施工後には、施工領域周辺の既設アスファルト混合物層４の高さと一致するようにしてアスファルト混合物層４を敷設して作業が完了となる。
【００４９】
このように、本床版補強方法では、スランプが１０ｃｍ以上の軟質コンクリート２を使用するため、薄層に敷き均して高周波バイブレータ１３によってスクリードプレート１２に１００〜４００Ｈｚの高周波振動を与えながら締め固めることで、床版１の増厚を例えば４０ｍｍ程度と薄くすることができる。なお、振動数が１００Ｈｚ未満の場合には、材料が大きく波打ってしまい軟質コンクリート２の締固めが不十分となり、所定のコンクリート強度が得られないことが想定される。さらに、振動数が４００Ｈｚを越える場合には、騒音と振動が大きくなるといった不具合が生じることになる。
【００５０】
そして、床版１を研掃することで床版上面の劣化部分を除去するとともに床版面を粗面とすることができるので、旧コンクリートと新コンクリートとの付着強度を高めることができる。しかも、増厚分が薄層となることから、死荷重が小さくなり床版１の耐久性を向上させることができる。
【００５１】
そして、スクリードプレート１２（コンクリート仕上げ装置１０）を２０〜１００ｃｍ／ｍｉｎの移動速度とすることで、仕上がり品質の低下を防ぐことができるうえ、施工速度を確保することができる。なお、移動速度が２０ｃｍ／ｍｉｎ未満では、軟質コンクリート２の品質には問題ないが、施工速度が遅くなることから工期に影響を及ぼすことになる。また、施工速度が１００ｃｍ／ｍｉｎを越えると、コンクリートの締固めが十分でなく、仕上がり面が悪くなるうえ、強度不足となって品質が低下することになる。
【００５２】
ここで、軟質コンクリート２を締め固めた後の床版１の厚さは、研掃前の床版１の厚さから１０〜５０ｍｍの範囲で増大されるように設定することが好ましい。このように施工することで、増厚された軟質コンクリート２の上にアスファルト舗装を仕上げた状態で、既設舗装上面との段差を小さくすることができることから、仕上げ作業後に段差をすり付ける必要がなく、そのまま車両を通行させることができるので、工事に伴う交通規制の時間を短縮することができる。つまり、増大される厚さが１０ｍｍ未満の場合には、既設舗装上面との段差が大きくなるとともに、仕上がった軟質コンクリート２が薄すぎて交通荷重に耐え得る強度を確保できないおそれがある。また、増大される厚さが５０ｍｍを超える場合には、既設舗装上面との段差が大きくなるとともに、死荷重も大きくなり例えば橋梁が床版の重さに耐えられないおそれがある。
【００５３】
また、スクリードプレート１２への振動付与に高周波バイブレータ１３を用いるとともにコンクリート仕上げ装置１０の動力源としてエンジンではなくて人力で操作する牽引用ウインチ１３を用いるので、コンクリート打設に伴う振動および騒音の発生を抑制することができる。そのため、工事箇所の周辺住民に対する環境保全に対応することができ、都市部の工事や夜間の工事に本床版補強方法を採用することができる。
また、コンクリート仕上げ装置１０が動力源にエンジンを使用しない小型、且つ軽量な構造となることから、クレーンなどの吊上げ用機械を使わずに人力でコンクリート仕上げ装置を施工箇所に載置することができ、施工幅員が狭い箇所であっても容易に施工することができる。
【００５４】
さらに、本施工方法では、スクリードプレート１２と本体１１との間の適切な位置に防振ゴム１９が取り付けられているので、高周波バイブレータ１３による振動が本体１１に伝わりにくくなるとともにスクリードプレート１２には効率よく伝わり、少ない数の高周波バイブレータ１３でも十分に軟質コンクリート２を平坦かつ十分に締め固めることができ、高周波バイブレータ１３の数が少ないことにより騒音の発生を抑制することができるという利点もある。
【００５５】
次に、本実施の形態の床版補強方法を鋼床版に適用する場合の施工手順について説明するが、基本的にはコンクリート床版に適用する場合と同様の施工方法である。
先ず、既設の橋面舗装（表層のアスファルト混合物層および基層のグースアスファルト混合物層）を路面切削機により除去する。次に、基層の下の防水層を平爪バケットを装着したパワーショベルにより剥ぎ取る。その後、切削後の鋼床版面をショットブラストにより研掃して、残留する防水層を取り除く。このときのスチールショットの投射密度は、１５０ｋｇ／ｃｍ２程度とする。研掃作業の終了後、鋼床版面への水の浸透を防ぐために、防水層の施工を行う。防水層としてはシート系防水層と塗膜系防水層があり、防水性およびアスファルト混合物層と鋼床版との接着性がよいものを使用する。
【００５６】
次いで、図１に示すように、軟質コンクリート２の打設箇所に型枠２３を設置して、この型枠２３の上面２３ａが軟質コンクリート２の仕上がり高さとなるように高さを調整する。そして、施工起点部の型枠２３上にコンクリート仕上げ装置１０を載置して、仕上げ装置１０に設けた牽引用ウインチ１４のワイヤロープ２１を巻き出して、その端部２１ａを鋼床版上に溶接した鉄棒（アンカー２２に相当）に固定する。施工現場内で移動式コンクリート製造装置３（図５参照）を用いて製造した軟質コンクリート２を一輪車などで運搬して、仕上げ装置１０前方の既設鋼床版上に供給し、これを仕上げ装置１０により所定の厚さおよび幅員となるように敷き均して平坦に仕上げる。軟質コンクリート２の打設終了後、ただちに被膜養生剤を散布して、養生マットで全面を覆って養生する。
【００５７】
（試験例１）
次に、上述した本実施の形態の増厚補強の効果を確認するために、次のような試験を行った。
本試験では、あらかじめ損傷を与えたＲＣ床版の上面に膨張材を含む本実施の形態の軟質コンクリート２を用いて増厚補強を行い、補強前後の静的載荷試験および輪荷重走行疲労試験を実施することにより、補強効果および疲労損傷の程度を確認した。
【００５８】
（１）静的載荷試験
本試験で使用するＲＣ床版は、橋軸方向長さが３０００ｍｍ、橋軸直角方向幅が２０００ｍｍ、中央部の床版厚が１６０ｍｍ、試験時の床版支間が１８００ｍｍである。主鉄筋、配力鉄筋にはそれぞれＤ１６、Ｄ１３のＳＤ２９５Ａ鉄筋を使用し、床版内における鉄筋の配置間隔は、引張側主鉄筋が１５０ｍｍ、圧縮側主鉄筋が３００ｍｍ、引張側配力鉄筋が１２５ｍｍ、圧縮側配力鉄筋が２５０ｍｍとした。このＲＣ床版に対して予備載荷を行いあらかじめ損傷を与え、これに本発明の軟質コンクリートを用いて増厚補強（増厚量４０ｍｍ）を行い、その後に静的載荷試験を行った。
【００５９】
静的載荷試験は、クランク式輪荷重走行試験機を用いて行った。本試験機は載荷能力が最大で２９４ｋＮ、荷重走行範囲が床版の中心から１０００ｍｍ、荷重走行速度が３０往復／ｍｉｎである。荷重走行範囲には軌道装置を配置した。本載荷試験では、装置中の載荷ブロックにより３００ｍｍ×１２０ｍｍの載荷面積を確保した。これは設計Ｂ活荷重の後輪（５００ｍｍ×２００ｍｍ）の０．６倍縮尺であり、この面積を採用することにより加速試験を実現した。
【００６０】
本載荷試験におけるＲＣ床版の支持条件は、橋軸方向の二辺を単純支持、橋軸直角方向の二辺を横桁による弾性支持とした。横桁の剛性は、輪荷重走行疲労試験において実橋梁に近い挙動を示すことを期待して、床版の挙動が半無限版と同等になるように設定した。ＲＣ床版の四隅には、荷重載荷時に発生する床版端部の浮き上がりを防止するために、浮き上がり防止装置を取り付けた。
【００６１】
ＲＣ床版に対する予備載荷は、１３７．２ｋＮで５０，０００回の輪荷重を走行させて行った。床版中央の９８ｋＮ換算たわみの経時変化を図７に示す。図中には、全断面有効および引張側コンクリート無視時の理論活荷重たわみをＨｕｂｅｒの版理論式より求めた結果を示した。活荷重たわみは全断面有効から始まり、引張側無視まで漸増して、引張側コンクリート無視時の理論たわみに対する活荷重たわみ比（たわみ劣化度）が０．９９に到達した時点で載荷を終了した。
【００６２】
増厚補強を施す直前と直後のＲＣ床版の中央に輪荷重を静的載荷した。図８に示す９８ｋＮに換算した活荷重たわみの床版中央線上橋軸方向における分布より、活荷重たわみが補強前後で約５６％低減されたことが分かる。この試験結果より、本実施の形態の軟質コンクリートを用いて増厚補強を行うことにより、床版のたわみ量が低減され床版１Ｂに作用する交通荷重による応力を抑制することができ、その耐久性が向上することが推定できる。
【００６３】
（２）輪荷重走行疲労試験
本実施の形態の軟質コンクリートを用いて増厚補強されたＲＣ床版に対して、輪荷重走行疲労試験を実施した。このときの床版中央におけるたわみの経時変化は図９に示すとおりであり、引張側コンクリート無視時の理論たわみを超えると急激にたわみが上昇して押し抜きせん断破壊した。また、ＲＣ床版下面のひび割れ発生状況は図１０に示すとおりであり、二方向ひび割れが進展して実際の橋梁におけるひび割れ発生状況を再現できた。ひび割れについて定量的な評価をするためにひび割れの長さを計測し、床版下面の面積で除することでひび割れ密度Ｃｄを求めた。ひび割れ密度Ｃｄを測定した結果は図１１に示すとおりであり、無補強床版と比較するとほぼ同様のひび割れの増加傾向を辿っている。
【００６４】
疲労耐久性を測定した結果、本実施の形態の軟質コンクリートで補強した床版と無補強床版は同様の損傷過程を辿ったと考えられ、輪荷重走行疲労試験によって得られた結果をＳ−Ｎ関係図にプロットした（図１２参照）。この試験結果より、本実施の形態の軟質コンクリートを用いて増厚補強を行うことにより、無補強床版と比較して押し抜きせん断耐力および疲労寿命（耐久性）が向上することが確認できた。
【００６５】
（試験例２）
次に、上述した本実施の形態の騒音低減効果を確認するために、次のような試験を行った。
試験例２では、上述したコンクリート仕上げ装置１０（図１など参照）を使用して敷き均しを行った場合（実施例）と、エンジンを搭載したオフレール式（タイヤ走行式）のフィニッシャ（コンクリート仕上げ装置）を使用して敷き均しを行った場合（比較例）との騒音を、それぞれについて施工箇所の側方で測定した。比較例のフィニッシャは、フェーゲル社製「ＣＦＭ４５００１」、定格出力７０ｐｓ／ＤＩＮ、定格回転数２，５００ｒｐｍを使用した。
【００６６】
表１に示すように、測定箇所は、施工箇所から側方に５ｍ離れた位置、１０ｍの位置、１５ｍの位置の３箇所とした。その結果、比較例では７７〜８７ｄＢであるのに対して、実施例では６８〜７３ｄＢの値となり、実施例が比較例より平均してほぼ１０ｄＢ程度低減できることが確認された。とくに、施工箇所に近い５ｍの位置では、実施例と比較例との差が１４〜１７ｄＢとなり、低減効果が大きいことが確認された。
【００６７】
【表１】
【００６８】
（試験例３）
次に、上述した本実施の形態の効果を確認するために、次のような試験を行った。
上述した床版１（図１及び図２など参照）に見立てた幅１ｍ×長さ３ｍ×厚さ０．２ｍのコンクリート版を２基、準備し、その表面をショットブラストにより研掃してモルタル分を取り除き、表面に骨材が見える状態とした。そして、コンクリート版の周囲に幅３０ｍｍ×高さ１５０ｍｍの木製の型枠を配置してアンカーにより固定した。
本試験で使用するコンクリートの配合は、表２に示すとおりである。ここで、本実施の形態による配合Ａは膨張材を含む本実施の形態のコンクリートであり、比較例による配合Ｂは膨張材を含まない一般的なコンクリートである。
【００６９】
【表２】
【００７０】
コンクリートの打設は、上述したコンクリート仕上げ装置１０（図１〜図４参照）を用いて行った。本試験で使用するコンクリートは、トラックの荷台にコンクリート材料補給装置およびコンクリート材料混練装置を搭載した移動式コンクリート製造装置を用いて行った。コンクリートの打設終了後、そのコンクリートの表面に養生剤を散布したのちビニルシートで覆って養生を行った。このようにして打設したコンクリートについて、スランプ試験、圧縮強度試験および付着強度試験を行った結果を表３に示す。
【００７１】
【表３】
【００７２】
この試験結果より、次のことがいえる。すなわち、スランプに関しては、膨張材を含む本実施の形態のコンクリートは膨張材を含まない一般的なコンクリートと同程度の値を示しており、コンクリートを打設するに当たっての十分なワーカビリティをもつものと考えられる。圧縮強度および付着強度に関しては、本実施の形態のコンクリートでは一般的なコンクリートと比較して各材齢において大きな値を示しており、膨張材を混入することによりコンクリートの強度が改善されたものと考えられる。
【００７３】
なお、表３に示すように、移動式コンクリート製造装置より排出した直後のスランプが約８ｃｍと小さい値となっているが、これはコンクリートの流動性を確保するためにコンクリートに混入した混和剤の効果が発現するまでに多少時間がかかるためである。軟質コンクリートを打設する時点では排出後十分に時間が経過しており、混和剤の効果により軟質コンクリートのスランプ１０ｃｍ以上が確保されることになる。つまり、本試験の配合のコンクリートでは、排出後１０分程度でコンクリートを打設することが好ましい。
【００７４】
上述のように本実施の形態による床版補強方法では、軟質コンクリート２に高周波振動を与えて締め固めて、床版１の増厚を薄層に仕上げることができる。そのため、増厚分の死荷重が小さくなり、床版の耐久性が高められて品質の向上を図ることができる。
また、本実施の形態による床版補強方法に用いられるコンクリート仕上げ装置では、増厚を薄くすることで、スクリードプレート１２に高周波バイブレータ１３を取り付けた簡単且つ軽量な構造のコンクリート仕上げ装置１０を使用することができることから、従来のようなエンジンを搭載した大型のコンクリート仕上げ装置を使用する必要がなくなり、床版補強工事に伴って生じる騒音や振動を小さくすることができ、例えば都市内高速道路などの都心部のような施工現場でも採用することができる。
【００７５】
以上、本発明による床版補強方法およびそれに用いられるコンクリート仕上げ装置の実施の形態について説明したが、本発明は上記の実施の形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
例えば、本実施の形態では水硬性組成物として、カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）３〜６０質量％および無水石膏１〜４０質量％を含むカルシウムサルホアルミネート組成物１００質量部に対して、比表面積が１０００〜４０００ｃｍ２／ｇの炭酸リチウム０．１〜３．０質量部を含む材料としているが、これに限定されることはなく、例えば、３ＣａＯ・ＳｉＯ２、１１ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３・ＣａＦ、Ｃ２Ｓ等を含む速硬性セメントを採用することができる。
【００７６】
そして、コンクリート仕上げ装置１０の大きさ、形状、高周波バイブレータ１３の取り付け位置、数量、牽引用ウインチ１４の取り付け位置などの具体的な構成その他は、実施すべき床版の施工条件を考慮して最適に設計すればよい。
また、本実施の形態では型枠２３を軟質コンクリートの仕上がり高さ（図２に示す符号２ａ）の基準として用いたが、これに限定されるものではない。例えば、コンクリート仕上げ装置１０の本体１１の外側底面１１ａの両端部に、仕上げ装置１０の進行方向と平行な長尺状の板部材（エンドプレート）を鉛直に設けて、この板部材の高さをコンクリートの仕上がり厚さとなるようにし、この板部材の下端部を施工基面となる既設床版面に当接させながら仕上げ装置１０を前進させて軟質コンクリート２を打設するようにしてもよい。
【００７７】
また、左右一対の牽引用ウインチ１４、１４を常時は連動して回転するようにしておき、必要に応じて左右別々に回転するように切り替えられるような構成とすることもできる。また、ウインチ１４は人力で回転させるものに限定されるものではなく、たとえば電動モータなどの騒音や振動の少ない動力源により駆動する構成としてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施の形態による床版補強方法の概要を示す斜視図である。
【図２】図１に示す施工中のコンクリート仕上げ装置の正面図である。
【図３】コンクリート仕上げ装置の平面図である。
【図４】（ａ）は図３に示すＡ−Ａ線断面図、（ｂ）は同じくＢ−Ｂ線断面図である。
【図５】移動式コンクリート製造装置を示す側面図である。
【図６】（ａ）〜（ｄ）は床版補強の施工工程を示す図である。
【図７】試験例１の結果を示すグラフである。
【図８】試験例１の結果を示すグラフである。
【図９】試験例１の結果を示すグラフである。
【図１０】試験例１の結果を示す図である。
【図１１】試験例１の結果を示すグラフである。
【図１２】試験例１の結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００７９】
１ 床版
２ 軟質コンクリート
３ 移動式コンクリート製造装置
１０ コンクリート仕上げ装置
１１ 本体
１１ａ 外側底面
１２ スクリードプレート（スクリード）
１３ 高周波バイブレータ
１４ 牽引用ウインチ
２３ 型枠
【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設の床版の表面を研掃する研掃工程と、該研掃した床版の表面にスランプ１０ｃｍ以上の軟質コンクリートを被覆施工する施工工程と、スクリードによって高周波振動を与えて前記軟質コンクリートを締め固めて前記既設の床版に一体化させる締め固め工程とを備えたことを特徴とする床版補強方法。
【請求項２】
前記軟質コンクリートを締め固めた後の前記床版の厚さは、前記研掃前の床版の厚さから１０〜５０ｍｍの範囲で増大されている請求項１に記載の床版補強方法。
【請求項３】
前記スクリードの高周波振動数は１００〜４００Ｈｚとする請求項１または２に記載の床版補強方法。
【請求項４】
前記スクリードは、前記床版上の移動速度が２０〜１００ｃｍ／ｍｉｎである請求項１乃至３のいずれかに記載の床版補強方法。
【請求項５】
前記軟質コンクリートは水、水硬性組成物、骨材、膨張性混和材及び繊維を含むと共に、前記水硬性組成物は前記軟質コンクリートの硬化速度として施工後２〜３時間で１０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を発現する請求項１乃至４のいずれかに記載の床版補強方法。
【請求項６】
前記膨張性混和材は、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物およびＣａＯ−間隙物質系組成物から選ばれる１種または２種以上の組成物を含み、かつＣａＯの含有割合が５０〜９２重量％であるクリンカ組成物および石膏を含む請求項５に記載の床版補強方法。
【請求項７】
前記水硬性組成物は、（１）カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）３〜６０質量％および無水石膏１〜４０質量％を含むカルシウムサルホアルミネート組成物１００質量部に対して、比表面積が１０００〜４０００ｃｍ２／ｇの炭酸リチウム０．１〜３．０質量部を含む、または（２）３ＣａＯ・ＳｉＯ２、１１ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３・ＣａＦ、Ｃ２Ｓ等を含む請求項５または６に記載の床版補強方法。
【請求項８】
前記既設の床版はコンクリート床版または鋼床版である請求項１乃至７のいずれかに記載の床版補強方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載された床版補強方法に用いられるコンクリート仕上げ装置であって、本体と、該本体に支持されていてコンクリートを敷き均して締め固める前記スクリードと、該スクリードに高周波振動を付与する高周波バイブレータと、前記床版に対して前記本体及びスクリードを移動させる牽引用ウインチとを備えたことを特徴とするコンクリート仕上げ装置。
【請求項１】
既設の床版の表面を研掃する研掃工程と、該研掃した床版の表面にスランプ１０ｃｍ以上の軟質コンクリートを被覆施工する施工工程と、スクリードによって高周波振動を与えて前記軟質コンクリートを締め固めて前記既設の床版に一体化させる締め固め工程とを備えたことを特徴とする床版補強方法。
【請求項２】
前記軟質コンクリートを締め固めた後の前記床版の厚さは、前記研掃前の床版の厚さから１０〜５０ｍｍの範囲で増大されている請求項１に記載の床版補強方法。
【請求項３】
前記スクリードの高周波振動数は１００〜４００Ｈｚとする請求項１または２に記載の床版補強方法。
【請求項４】
前記スクリードは、前記床版上の移動速度が２０〜１００ｃｍ／ｍｉｎである請求項１乃至３のいずれかに記載の床版補強方法。
【請求項５】
前記軟質コンクリートは水、水硬性組成物、骨材、膨張性混和材及び繊維を含むと共に、前記水硬性組成物は前記軟質コンクリートの硬化速度として施工後２〜３時間で１０Ｎ／ｍｍ２以上の圧縮強度を発現する請求項１乃至４のいずれかに記載の床版補強方法。
【請求項６】
前記膨張性混和材は、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、３ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物、２ＣａＯ・ＳｉＯ２−ＣａＯ−間隙物質系組成物およびＣａＯ−間隙物質系組成物から選ばれる１種または２種以上の組成物を含み、かつＣａＯの含有割合が５０〜９２重量％であるクリンカ組成物および石膏を含む請求項５に記載の床版補強方法。
【請求項７】
前記水硬性組成物は、（１）カルシウムサルホアルミネート（３ＣａＯ・３Ａｌ２Ｏ３・ＣａＳＯ４）３〜６０質量％および無水石膏１〜４０質量％を含むカルシウムサルホアルミネート組成物１００質量部に対して、比表面積が１０００〜４０００ｃｍ２／ｇの炭酸リチウム０．１〜３．０質量部を含む、または（２）３ＣａＯ・ＳｉＯ２、１１ＣａＯ・７Ａｌ２Ｏ３・ＣａＦ、Ｃ２Ｓ等を含む請求項５または６に記載の床版補強方法。
【請求項８】
前記既設の床版はコンクリート床版または鋼床版である請求項１乃至７のいずれかに記載の床版補強方法。
【請求項９】
請求項１乃至８のいずれかに記載された床版補強方法に用いられるコンクリート仕上げ装置であって、本体と、該本体に支持されていてコンクリートを敷き均して締め固める前記スクリードと、該スクリードに高周波振動を付与する高周波バイブレータと、前記床版に対して前記本体及びスクリードを移動させる牽引用ウインチとを備えたことを特徴とするコンクリート仕上げ装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−３５９００（Ｐ２００９−３５９００Ａ）
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２００００７（Ｐ２００７−２００００７）
【出願日】平成１９年７月３１日（２００７．７．３１）
【出願人】（８９９００００５７）学校法人日本大学 (650)
【出願人】（５９０００２４８２）株式会社ＮＩＰＰＯコーポレーション (130)
【出願人】（００００００２４０）太平洋セメント株式会社 (1,449)
【出願人】（０００１８５９７２）小野田ケミコ株式会社 (58)
【出願人】（５０５３８９６９５）首都高速道路株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年２月１９日（２００９．２．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月３１日（２００７．７．３１）
【出願人】（８９９００００５７）学校法人日本大学 (650)
【出願人】（５９０００２４８２）株式会社ＮＩＰＰＯコーポレーション (130)
【出願人】（００００００２４０）太平洋セメント株式会社 (1,449)
【出願人】（０００１８５９７２）小野田ケミコ株式会社 (58)
【出願人】（５０５３８９６９５）首都高速道路株式会社 (47)
【Ｆターム（参考）】
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