格子体およびその製造方法ならびにコンクリート体の施工方法
【課題】コンクリート体の表層部の剥落を防止するための格子体とその製造方法ならびにコンクリート体の施工方法を提供する。
【解決手段】本発明の格子体１は線状体２が交差して格子状に形成されるとともに線状体どうしの交差部分に面外方向に突出する交差部結合体３が設けられている。その製造は、２方向の線状体を交差配置するための縦横の溝を有するとともに交差部に凹部を有する治具を使用し、２方向の線状体をそれぞれ溝内に交差配置して凹部内に流動状態の交差部結合体を充填し硬化せしめることで行う。上記の格子体をその交差部結合体の先端を型枠内面に当接せしめた状態で装着するか、ブラケットにより支持して型枠の内側に配置し、型枠内にコンクリートを打設することによって格子体をコンクリート体の表層部に一体に埋設せしめる。
【解決手段】本発明の格子体１は線状体２が交差して格子状に形成されるとともに線状体どうしの交差部分に面外方向に突出する交差部結合体３が設けられている。その製造は、２方向の線状体を交差配置するための縦横の溝を有するとともに交差部に凹部を有する治具を使用し、２方向の線状体をそれぞれ溝内に交差配置して凹部内に流動状態の交差部結合体を充填し硬化せしめることで行う。上記の格子体をその交差部結合体の先端を型枠内面に当接せしめた状態で装着するか、ブラケットにより支持して型枠の内側に配置し、型枠内にコンクリートを打設することによって格子体をコンクリート体の表層部に一体に埋設せしめる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主としてコンクリート体の表層部の剥落を防止するためにコンクリート体の表層部に埋設される格子体、およびその製造方法、ならびにその格子体を用いてコンクリート体を施工するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、トンネルの覆工コンクリートの万一の剥落を防止するために覆工コンクリートの表面近くに網状のコンクリート補強材を予め埋設しておくことが開示されている。また、特許文献２には、格子状あるいは網目状の繊維補強シートを覆工コンクリートに埋設する場合における施工技術についての提案がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６０４３１５号公報
【特許文献２】特開２００９−１３８５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１や特許文献２に示されるコンクリート補強材や繊維補強シートによる覆工コンクリートの剥落防止技術は基本的に有効であると考えられるが、以下のような解決するべき課題を残している。
すなわち、特許文献１では、網状体を製作後に、接着剤を含浸させ、粒状体を接着させる為、製造に手間がかかる。また、接着させた粒状体により、型枠からの隔離を確保するが、隔離の調整が困難である。それから、特許文献２では、コンクリート表面に露出する恐れがあり、補強材の劣化が懸念される。
さらに、特許文献１に示されているコンクリート補強材や特許文献２に示されている繊維補強シートはいずれも容易にかつ安価に製造できるものではないし、覆工コンクリートへの埋設作業にはかなりの手間を要するものでもあり、したがって工費や工期への影響も無視できない。
【０００５】
以上のことから、この種のコンクリート補強材や繊維補強シートによる覆工コンクリートの剥落防止技術を真に有効なものとしてその普及を図るためには、上記の点での改良が必要とされ有効な改善策が模索されているのが実状である。
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明は主としてコンクリート体の表層部の剥落を防止し得る有効適切な格子体を提供し、併せてその格子体を製造するための有効適切な製造方法と、その格子体を用いてコンクリート体を施工するための有効適切な施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明の格子体は、線状体が交差して格子状に形成されるとともに線状体どうしの交差部分に面外方向に突出する交差部結合体が設けられてなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の格子体を製造するための方法であって、２方向の線状体を交差配置するための縦横の溝を有するとともに各方向の溝どうしの交差部に前記交差部結合体を形成するための凹部を有する治具を使用し、２方向の線状体をそれぞれ前記溝内に交差配置するとともに前記凹部内に流動状態の交差部結合体を充填し硬化せしめることにより、前記交差結合体を面外方向に突出せしめた状態で形成するとともに該交差部結合体により２方向の線状体を相互に結合することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の格子体を表層部に埋設したコンクリート体を施工するための方法であって、前記コンクリート体を形成するための型枠内面に前記格子体をその交差部結合体の先端を型枠内面に当接せしめた状態で装着した後、該型枠内にコンクリートを打設することによって該格子体をコンクリート体の表層部に一体に埋設せしめることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明のコンクリート体の施工方法であって、前記型枠内面に対する前記格子体の装着を、該格子体を前記型枠内面に接着した両面接着テープを介して前記型枠内面に当接せしめたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項３または４記載の発明のコンクリート体の施工方法であって、前記型枠内面に対する前記格子体の装着を、該格子体を前記型枠内面に対して仮留め部材により仮留めすることで行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明の格子体を表層部に埋設したコンクリート体を施工するための方法であって、隣接の施工済みのコンクリート体の端面にブラケットを固定し、前記格子体を該ブラケットにより支持して次段で施工するべきコンクリート体の表層部の位置に配置し、該格子体の外側に型枠を配置して該型枠の内面を前記格子体の交差部結合体の先端に当接せしめた後、該型枠内にコンクリートを打設することによって該格子体をコンクリート体の表層部に一体に埋設せしめることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の格子体は、コンクリート体中に埋設される場合には、縦横に交差する両方向の線状体を結合するための交差部結合体がコンクリート体中への埋設深さを規定するためのスペーサとして機能するので、コンクリート体の施工に際して型枠への装着作業や位置決め作業を容易に行い得てコンクリート体の表層部の適正位置に確実に埋設することができ、以てコンクリート体表層部の剥落を確実に防止することが可能である。
【００１４】
本発明の格子体の製造方法によれば、上記の格子体を極めて容易にしたがって充分に安価に製造可能であり、従来のコンクリート補強材や繊維補強シートに比較して充分なるコストダウンを実現し得る。
【００１５】
本発明のコンクリート体の施工方法によれば、コンクリート体の施工に際して上記の格子体の交差部結合体の先端部を型枠内面に当接させた状態で型枠内面に装着することにより、あるいは施工済みのコンクリート体の端部からブラケットにより支持して配置することにより、格子体を適正位置に容易に位置決めすることが可能であり、コンクリート体の施工を効率的に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の格子体の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の格子体の製造方法の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の格子体を表層部に埋設したコンクリート体を示す図である。
【図４】本発明のコンクリート体の施工方法の実施形態を示す図である。
【図５】本発明のコンクリート体の施工方法の他の実施形態を示す図である。
【図６】本発明のコンクリート体の施工方法において用いる仮留め部材の例を示す図である。
【図７】同、仮留め部材の他の例を示す図である。
【図８】同、仮留め部材のさらに他の例を示す図である。
【図９】本発明のコンクリート体の施工方法のさらに他の実施形態を示す図である。
【図１０】本発明のコンクリート体の施工方法のさらに他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の格子体の実施形態を図１に示す。
本実施形態の格子体１はトンネル覆工コンクリートの表層部の剥落を防止するためのもので、引張強度に優れた線状体２を縦横に交差させてそれらの交差部に形成した交差部結合体３により両方向の線状体２どうしを格子状に結合するとともに、交差部結合体３を格子体１の一方の面外方向（図１では下面側）に突出させた状態で形成することにより、その交差部結合体３がスペーサとして機能して覆工コンクリートの表層部への埋設位置を自ずと規定できるものである。
【００１８】
線状体２の素材としては、特許文献１に示されている従来のコンクリート補強材や特許文献２に示されている従来の繊維補強シートと同様に、金属繊維や各種の高強度非金属繊維（ガラス繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、ポリエチレン繊維等）が採用可能であり、特に熱可塑性樹脂であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂が好適であり、とりわけ再生ＰＥＴ樹脂は新たにＰＥＴを製造するよりも製造に要するエネルギーが少なくて済む、つまりＣＯ２排出削減による環境負荷低減に寄与できるため好適である。
線状体２の線径は素材に応じて所望強度が得られるように適宜設定すれば良いが、いずれの素材も1mmφ以下で充分な強度が得られる。格子体１の格子の枡目形状は四角に限らず適宜の多角形で良い他、枡目寸法も適宜で良いが、覆工コンクリート中の骨材の剥落を防止するためには20mm×20mm程度とすると、粗骨材の大きさとの関係から粗骨材の一部が枡目より出ることで層分かれがなくなるため好適である。
【００１９】
交差部結合体３の形状や寸法は、両方向の線状体２を確実に結合できかつスペーサとして機能し得る限りにおいて適宜設計すれば良いが、たとえば径寸法2mm程度、高さ寸法を数mm程度とすれば良く、特にスペーサとして確保するべき突出寸法ｓ（図１（ｃ）参照）は1〜5mm程度の範囲内で最適に設定すれば良い。要は、格子体１と後述の型枠７との間にモルタル分が確実に充填できる寸法になっていれば良い。
交差部結合体３の素材も適宜で良いが、後述するような製造工程を前提とする場合には熱可塑性樹脂が好適であり、特に線状体２と同様に再生ＰＥＴ樹脂が最適である。
【００２０】
交差部結合体３として熱可塑性樹脂を用いる場合における格子体１の製造方法の実施形態を図２示す。
この場合、（ａ）に示すように、両方向の線状体２を交差配置するための縦横の溝４ａを有するとともに溝４ａどうしの交差部に交差部結合体３を形成するための凹部４ｂを有する治具４を使用する。
そして、（ｂ）に示すように両方向の溝４ａにそれぞれ線状体２を交差状態で配置した後、（ｃ）に示すようにノズル５から凹部４ｂ内に加熱溶融状態の熱可塑性樹脂を充填して自然冷却あるいは強制冷却により交差部全体を包囲するように硬化成形せしめることにより、両方向の線状体２が自ずと格子状に結合され、同時にスペーサとしての所望寸法の交差部結合体３が形成される。
なお、交差部結合体３の突出寸法は埋設するコンクリート体の種別使用条件等により種々変わりうるものである。本発明の製造方法においては治具４の凹部４ｂの深さを変えることで交差部結合体３の突出寸法を変えることができる。この場合、凹部４ｂの深さが異なった治具４を複数製造しておき、凹部４ｂの深さ毎に治具４自体を変えることでも良いが、治具４の凹部４ｂの深さを予め大きく作っておき、深さの調整はその凹部４ｂの底に詰材を詰めることで行うか、深さを変えた凹部４ｂのみの型枠を別途製作し、それを治具４に開けた凹部型枠用穴に嵌め込む形式にして、深さの調整はその凹部型枠を交換することで行うことでも良い。このようにすれば、容易に交差結合体３の突出寸法を変えることができる。
【００２１】
上記構成の格子体１は上記製造工程により極めて容易にしたがって充分に安価に製造可能であり、特許文献１、２に示される従来のコンクリート補強材や繊維補強シートに比較して充分なるコストダウンを実現し得る。
また、両方向の線状体２を結合するための交差部結合体３が同時にスペーサとして機能するので、覆工コンクリートの施工に際して型枠への装着作業やその位置決め作業を容易に行い得る。
【００２２】
上記の格子体１を用いてトンネル覆工コンクリート（コンクリート体）を施工する場合の施工方法の実施形態を以下に示す。
図３に示すように、覆工コンクリート６を１打設長（たとえば約１０ｍ程度）ずつ打ち継いでいくに際し、目地部の両側の一定幅の範囲（たとえば５０ｃｍの範囲）に対してそれぞれ格子体１を埋設することとする。
【００２３】
そのためには、図４に示すように、覆工コンクリート６を施工するための型枠７（セントルのスキンプレート）の内面（コンクリート打設側）に両面接着テープ８を張り付け、その両面接着テープ８に目地部の形状に沿って折り曲げた格子体１の交差部結合体３の先端を当接させる。切羽側の妻型枠９に対しては結束線１０により結束あるいはコの字形ステープラ１０’により固定しておけば良い。
このように格子体１の交差部結合体３の突出側先端部を両面接着テープ８を介して間接的に当接することにより、型枠７を所定位置に配設することで格子体１の位置決めが自ずと正確になされるから、覆工コンクリート６を打設して脱型し両面接着テープ８を剥がすだけで格子体１を覆工コンクリート６の表層部に対して交差部結合体３の突出寸法相当分の深さの位置に埋設することができる。
【００２４】
また、上記のように格子体１を両面接着テープ８により張り付けることに代えて、あるいはそれに加えて、適宜の仮留め部材により格子体１を型枠７内面に対して仮留めすることでも良い。
たとえば、図５〜図６に示すように、円盤状の押さえプレート１１ａと板バネによる脚部１１ｂからなる仮留め部材１１を用いることとして、型枠７に脚部１１ｂを通すための小孔７ａを形成しておき、その仮留め部材１１によって格子体１の交差部結合体３突出側先端部を型枠７内面に当接せしめた状態で装着することが考えられる。この場合、押さえプレート１１ａは格子体１とともに覆工コンクリート６中に埋設してしまうが、脚部１１ｂは脱型後に切断して除去するか、あるいは図６（ｃ）に示すように覆工コンクリート６が完全に硬化する前に抜き取るようにしても良い。
【００２５】
あるいは、図７に示すようにボルト・ナットによる仮留め部材１２も好適に採用可能である。
その仮留め部材１２は、ボルト１２ａと、つば部を有しボルト１２ａと螺合するナット１２ｂとからなる。ナット１２ｂの本体部の外径は格子体１の格子枡目の大きさよりも小さく、つば部の大きさは格子枡目の大きさよりも大きくなっている。型枠７にはボルトネジ部径よりも大きくナット本体部外径よりも小さい孔７ａを形成しておき、型枠７の内面（コンクリート打設側）に格子体１の交差部結合体３の突出部先端が当接するように配置する。格子体１の枡目内にナット１２ｂの本体部を通して、型枠７の孔７ａを貫通したボルト１２ａとナット１２ｂの本体部を螺合させる。このようにすることでナット１２ｂの本体部及びつば部で格子体１が型枠７に仮留めされる。そして、覆工コンクリート６を打設したら、ボルト１２ａを取り外して型枠７を脱型する。なお、ナット１２ｂは覆工コンクリート６中に埋設される。
【００２６】
さらに、図８に示すように、型枠７内面に形成した凹部に差し込んだピン１３を仮留め部材としてそれに格子体１を引っ掛けることでも良い。ピン１３としては硬質ゴムや硬質樹脂製のものが好適に採用可能であり、脱型後には（ｂ）に示すようにピン１３の基端部が覆工コンクリート６の表面に露出するのでそれは切除すれば良い。
【００２７】
その他、特許文献２に示されている手法も採用可能であって、たとえば型枠７に形成したスリットに格子体１を通して型枠７の内側で固定するようにしたり、テグスやロープ等の紐状体により型枠７に対して巻き付けた状態で固定することでも、交差部結合体３の先端を型枠７内面に当接させた状態で格子体１を適正位置に配設することが可能である。
【００２８】
なお、覆工コンクリート６の坑口側の端部に対しては、施工済みの覆工コンクリート６の端面から格子体１を支持する。
すなわち、図９に示すように、隣接する施工済みの覆工コンクリート６の端面長さ方向（周方向）に所定間隔でインサートを打ち込んだ後、その端面に位置する格子体１を交差部結合体３の突出部先端が端面に当接するようにあてがい、その上をアングル状のブラケット１４の一辺で押さえるとともに、そのブラケット１４をブラケットに開けた孔を貫通させてインサートにボルトを螺合させることで、格子体１及びブラケット１４を施工済みの覆工コンクリート６の端面に取り付けるものである。その後、型枠７に位置することになる格子体１部分を折り曲げてブラケット１４の他辺に結束線１０等で固定する。そして、次段で型枠７を所定位置に配置して覆工コンクリート６を打設する。この方法においても、格子体１の交差部結合体３の突出部先端が型枠７に当接し、かつブラケット１４により固定されているので、次段の覆工コンクリート６の表層適正位置に格子体１を埋設することができる。
また、このような施工方法は、型枠７の配置前に施工済みの覆工コンクリート端面を含めて予め格子体１を所定位置に取り付けておくので、型枠７内部に組み立てた鉄筋があって作業スペースがない場合に好適である。
この場合、切羽側の端部においては図４〜図５に示しているように妻型枠９の内側に結束線１０やコの字形ステープラ１０’により固定しておけば良い。ただ、妻型枠９は、型枠７を所定位置に設置した後に覆工コンクリート打設空間を閉塞するためのものであるため、覆工コンクリート打設側から格子体１の設置作業をするのは容易でないことが考えられる。そのため、覆工コンクリートの鉄筋にブラケット１４を坑口側端部とは逆の向きになるように固定し、それに格子体１を予め固定し、その後に妻型枠９を設置するようにしてもよい。
【００２９】
以上のように、本発明の格子体は面外方向に突出する交差部結合体がスペーサとして機能するものであって、その先端を両面接着テープや各種の仮留め部材により直接的または間接的に当接させた状態で型枠内面に装着可能であり、あるいは施工済みの覆工コンクリートに対してブラケットにより支持することで適正位置に配置することが可能であるから、それにより格子体を覆工コンクリートの表層部に容易にかつ適正深さの位置に確実に埋設することが可能である。
したがって本発明の格子体によれば、特許文献２に示される従来の繊維補強シートのように覆工コンクリートの表面に浮き出るようなことはないし、覆工コンクリートに対して確実に一体化させることができ、以て覆工コンクリート表層部の剥落を確実に防止することが可能である。
【００３０】
以上で本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまで好適な一例であって本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、スペーサーとして機能するような交差部結合体を有するものとする限りにおいて本発明の格子体は適宜の設計的変更や応用が可能である。
たとえば、上記実施形態では全ての交差部結合体を一方向に突出させてそれらの全てがスペーサーとして機能するようにしたが、必ずしもそうすることはなく、一部の交差部結合体のみをスペーサーとするべく突出させ、他の交差部結合体は単に線状体を結合するのみとすることでも良い。
また、上記実施形態では交差部結合体を格子体の一方側に突出させるようにしたが、交差部結合体を格子体の両面側に突出させることも考えられ、その場合は格子体を表裏の別なく使用することができる。
【００３１】
その他、本発明の格子体は、トンネルの覆工コンクリートに限らず柱（側面）や床版（下面）等のコンクリート体にも適用できるものであり、格子体自体の用途もコンクリート体の表層部への埋設用途に限定されるものではない。
【００３２】
さらに、上記のコンクリート体の施工方法において、両面接着テープを用いる施工方法は面外方向に突出する交差部結合体を有する格子体を用いることを必須とするものであるが、例えば格子体を埋設するべきコンクリート体が鉄筋コンクリートである場合には、図１０に示すように棒状部材の両端部に拡大平板を取り付けた仮留め部材２０を用いて所定位置に配置された鉄筋２１と格子体１を結束線１０で固定する施工方法が考えられる。この場合、図１０のように型枠７に交差部結合体を当接させても良いが、そうすることは必ずしも必要ではなくなるため、突出部がほとんどない交差部結合体を有する格子体または従来の補強シートを用いることができる。ブラケット１４を用いる施工方法でも同様のことがいえる。
【符号の説明】
【００３３】
１ 格子体
２ 線状体
３ 交差部結合体
４ 治具
４ａ 溝
４ｂ 凹部
５ ノズル
６ 覆工コンクリート（コンクリート体）
７ 型枠（セントルのスキンプレート）
７ａ 小孔
８ 両面接着テープ
９ 妻型枠
１０ 結束線
１０’ステープラ
１１ 仮留め部材
１１ａ 押さえプレート
１１ｂ 脚部
１２ 仮留め部材
１２ａ ボルト
１２ｂ ナット
１３ ピン（仮留め部材）
１４ ブラケット
２０ 仮留め部材
２１ 鉄筋
【技術分野】
【０００１】
本発明は、主としてコンクリート体の表層部の剥落を防止するためにコンクリート体の表層部に埋設される格子体、およびその製造方法、ならびにその格子体を用いてコンクリート体を施工するための方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、トンネルの覆工コンクリートの万一の剥落を防止するために覆工コンクリートの表面近くに網状のコンクリート補強材を予め埋設しておくことが開示されている。また、特許文献２には、格子状あるいは網目状の繊維補強シートを覆工コンクリートに埋設する場合における施工技術についての提案がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３６０４３１５号公報
【特許文献２】特開２００９−１３８５１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１や特許文献２に示されるコンクリート補強材や繊維補強シートによる覆工コンクリートの剥落防止技術は基本的に有効であると考えられるが、以下のような解決するべき課題を残している。
すなわち、特許文献１では、網状体を製作後に、接着剤を含浸させ、粒状体を接着させる為、製造に手間がかかる。また、接着させた粒状体により、型枠からの隔離を確保するが、隔離の調整が困難である。それから、特許文献２では、コンクリート表面に露出する恐れがあり、補強材の劣化が懸念される。
さらに、特許文献１に示されているコンクリート補強材や特許文献２に示されている繊維補強シートはいずれも容易にかつ安価に製造できるものではないし、覆工コンクリートへの埋設作業にはかなりの手間を要するものでもあり、したがって工費や工期への影響も無視できない。
【０００５】
以上のことから、この種のコンクリート補強材や繊維補強シートによる覆工コンクリートの剥落防止技術を真に有効なものとしてその普及を図るためには、上記の点での改良が必要とされ有効な改善策が模索されているのが実状である。
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明は主としてコンクリート体の表層部の剥落を防止し得る有効適切な格子体を提供し、併せてその格子体を製造するための有効適切な製造方法と、その格子体を用いてコンクリート体を施工するための有効適切な施工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１記載の発明の格子体は、線状体が交差して格子状に形成されるとともに線状体どうしの交差部分に面外方向に突出する交差部結合体が設けられてなることを特徴とする。
【０００８】
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明の格子体を製造するための方法であって、２方向の線状体を交差配置するための縦横の溝を有するとともに各方向の溝どうしの交差部に前記交差部結合体を形成するための凹部を有する治具を使用し、２方向の線状体をそれぞれ前記溝内に交差配置するとともに前記凹部内に流動状態の交差部結合体を充填し硬化せしめることにより、前記交差結合体を面外方向に突出せしめた状態で形成するとともに該交差部結合体により２方向の線状体を相互に結合することを特徴とする。
【０００９】
請求項３記載の発明は、請求項１記載の発明の格子体を表層部に埋設したコンクリート体を施工するための方法であって、前記コンクリート体を形成するための型枠内面に前記格子体をその交差部結合体の先端を型枠内面に当接せしめた状態で装着した後、該型枠内にコンクリートを打設することによって該格子体をコンクリート体の表層部に一体に埋設せしめることを特徴とする。
【００１０】
請求項４記載の発明は、請求項３記載の発明のコンクリート体の施工方法であって、前記型枠内面に対する前記格子体の装着を、該格子体を前記型枠内面に接着した両面接着テープを介して前記型枠内面に当接せしめたことを特徴とする。
【００１１】
請求項５記載の発明は、請求項３または４記載の発明のコンクリート体の施工方法であって、前記型枠内面に対する前記格子体の装着を、該格子体を前記型枠内面に対して仮留め部材により仮留めすることで行うことを特徴とする。
【００１２】
請求項６記載の発明は、請求項１記載の発明の格子体を表層部に埋設したコンクリート体を施工するための方法であって、隣接の施工済みのコンクリート体の端面にブラケットを固定し、前記格子体を該ブラケットにより支持して次段で施工するべきコンクリート体の表層部の位置に配置し、該格子体の外側に型枠を配置して該型枠の内面を前記格子体の交差部結合体の先端に当接せしめた後、該型枠内にコンクリートを打設することによって該格子体をコンクリート体の表層部に一体に埋設せしめることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明の格子体は、コンクリート体中に埋設される場合には、縦横に交差する両方向の線状体を結合するための交差部結合体がコンクリート体中への埋設深さを規定するためのスペーサとして機能するので、コンクリート体の施工に際して型枠への装着作業や位置決め作業を容易に行い得てコンクリート体の表層部の適正位置に確実に埋設することができ、以てコンクリート体表層部の剥落を確実に防止することが可能である。
【００１４】
本発明の格子体の製造方法によれば、上記の格子体を極めて容易にしたがって充分に安価に製造可能であり、従来のコンクリート補強材や繊維補強シートに比較して充分なるコストダウンを実現し得る。
【００１５】
本発明のコンクリート体の施工方法によれば、コンクリート体の施工に際して上記の格子体の交差部結合体の先端部を型枠内面に当接させた状態で型枠内面に装着することにより、あるいは施工済みのコンクリート体の端部からブラケットにより支持して配置することにより、格子体を適正位置に容易に位置決めすることが可能であり、コンクリート体の施工を効率的に行うことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の格子体の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の格子体の製造方法の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の格子体を表層部に埋設したコンクリート体を示す図である。
【図４】本発明のコンクリート体の施工方法の実施形態を示す図である。
【図５】本発明のコンクリート体の施工方法の他の実施形態を示す図である。
【図６】本発明のコンクリート体の施工方法において用いる仮留め部材の例を示す図である。
【図７】同、仮留め部材の他の例を示す図である。
【図８】同、仮留め部材のさらに他の例を示す図である。
【図９】本発明のコンクリート体の施工方法のさらに他の実施形態を示す図である。
【図１０】本発明のコンクリート体の施工方法のさらに他の実施形態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
本発明の格子体の実施形態を図１に示す。
本実施形態の格子体１はトンネル覆工コンクリートの表層部の剥落を防止するためのもので、引張強度に優れた線状体２を縦横に交差させてそれらの交差部に形成した交差部結合体３により両方向の線状体２どうしを格子状に結合するとともに、交差部結合体３を格子体１の一方の面外方向（図１では下面側）に突出させた状態で形成することにより、その交差部結合体３がスペーサとして機能して覆工コンクリートの表層部への埋設位置を自ずと規定できるものである。
【００１８】
線状体２の素材としては、特許文献１に示されている従来のコンクリート補強材や特許文献２に示されている従来の繊維補強シートと同様に、金属繊維や各種の高強度非金属繊維（ガラス繊維、アラミド繊維、ビニロン繊維、ポリエチレン繊維等）が採用可能であり、特に熱可塑性樹脂であるＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）樹脂が好適であり、とりわけ再生ＰＥＴ樹脂は新たにＰＥＴを製造するよりも製造に要するエネルギーが少なくて済む、つまりＣＯ２排出削減による環境負荷低減に寄与できるため好適である。
線状体２の線径は素材に応じて所望強度が得られるように適宜設定すれば良いが、いずれの素材も1mmφ以下で充分な強度が得られる。格子体１の格子の枡目形状は四角に限らず適宜の多角形で良い他、枡目寸法も適宜で良いが、覆工コンクリート中の骨材の剥落を防止するためには20mm×20mm程度とすると、粗骨材の大きさとの関係から粗骨材の一部が枡目より出ることで層分かれがなくなるため好適である。
【００１９】
交差部結合体３の形状や寸法は、両方向の線状体２を確実に結合できかつスペーサとして機能し得る限りにおいて適宜設計すれば良いが、たとえば径寸法2mm程度、高さ寸法を数mm程度とすれば良く、特にスペーサとして確保するべき突出寸法ｓ（図１（ｃ）参照）は1〜5mm程度の範囲内で最適に設定すれば良い。要は、格子体１と後述の型枠７との間にモルタル分が確実に充填できる寸法になっていれば良い。
交差部結合体３の素材も適宜で良いが、後述するような製造工程を前提とする場合には熱可塑性樹脂が好適であり、特に線状体２と同様に再生ＰＥＴ樹脂が最適である。
【００２０】
交差部結合体３として熱可塑性樹脂を用いる場合における格子体１の製造方法の実施形態を図２示す。
この場合、（ａ）に示すように、両方向の線状体２を交差配置するための縦横の溝４ａを有するとともに溝４ａどうしの交差部に交差部結合体３を形成するための凹部４ｂを有する治具４を使用する。
そして、（ｂ）に示すように両方向の溝４ａにそれぞれ線状体２を交差状態で配置した後、（ｃ）に示すようにノズル５から凹部４ｂ内に加熱溶融状態の熱可塑性樹脂を充填して自然冷却あるいは強制冷却により交差部全体を包囲するように硬化成形せしめることにより、両方向の線状体２が自ずと格子状に結合され、同時にスペーサとしての所望寸法の交差部結合体３が形成される。
なお、交差部結合体３の突出寸法は埋設するコンクリート体の種別使用条件等により種々変わりうるものである。本発明の製造方法においては治具４の凹部４ｂの深さを変えることで交差部結合体３の突出寸法を変えることができる。この場合、凹部４ｂの深さが異なった治具４を複数製造しておき、凹部４ｂの深さ毎に治具４自体を変えることでも良いが、治具４の凹部４ｂの深さを予め大きく作っておき、深さの調整はその凹部４ｂの底に詰材を詰めることで行うか、深さを変えた凹部４ｂのみの型枠を別途製作し、それを治具４に開けた凹部型枠用穴に嵌め込む形式にして、深さの調整はその凹部型枠を交換することで行うことでも良い。このようにすれば、容易に交差結合体３の突出寸法を変えることができる。
【００２１】
上記構成の格子体１は上記製造工程により極めて容易にしたがって充分に安価に製造可能であり、特許文献１、２に示される従来のコンクリート補強材や繊維補強シートに比較して充分なるコストダウンを実現し得る。
また、両方向の線状体２を結合するための交差部結合体３が同時にスペーサとして機能するので、覆工コンクリートの施工に際して型枠への装着作業やその位置決め作業を容易に行い得る。
【００２２】
上記の格子体１を用いてトンネル覆工コンクリート（コンクリート体）を施工する場合の施工方法の実施形態を以下に示す。
図３に示すように、覆工コンクリート６を１打設長（たとえば約１０ｍ程度）ずつ打ち継いでいくに際し、目地部の両側の一定幅の範囲（たとえば５０ｃｍの範囲）に対してそれぞれ格子体１を埋設することとする。
【００２３】
そのためには、図４に示すように、覆工コンクリート６を施工するための型枠７（セントルのスキンプレート）の内面（コンクリート打設側）に両面接着テープ８を張り付け、その両面接着テープ８に目地部の形状に沿って折り曲げた格子体１の交差部結合体３の先端を当接させる。切羽側の妻型枠９に対しては結束線１０により結束あるいはコの字形ステープラ１０’により固定しておけば良い。
このように格子体１の交差部結合体３の突出側先端部を両面接着テープ８を介して間接的に当接することにより、型枠７を所定位置に配設することで格子体１の位置決めが自ずと正確になされるから、覆工コンクリート６を打設して脱型し両面接着テープ８を剥がすだけで格子体１を覆工コンクリート６の表層部に対して交差部結合体３の突出寸法相当分の深さの位置に埋設することができる。
【００２４】
また、上記のように格子体１を両面接着テープ８により張り付けることに代えて、あるいはそれに加えて、適宜の仮留め部材により格子体１を型枠７内面に対して仮留めすることでも良い。
たとえば、図５〜図６に示すように、円盤状の押さえプレート１１ａと板バネによる脚部１１ｂからなる仮留め部材１１を用いることとして、型枠７に脚部１１ｂを通すための小孔７ａを形成しておき、その仮留め部材１１によって格子体１の交差部結合体３突出側先端部を型枠７内面に当接せしめた状態で装着することが考えられる。この場合、押さえプレート１１ａは格子体１とともに覆工コンクリート６中に埋設してしまうが、脚部１１ｂは脱型後に切断して除去するか、あるいは図６（ｃ）に示すように覆工コンクリート６が完全に硬化する前に抜き取るようにしても良い。
【００２５】
あるいは、図７に示すようにボルト・ナットによる仮留め部材１２も好適に採用可能である。
その仮留め部材１２は、ボルト１２ａと、つば部を有しボルト１２ａと螺合するナット１２ｂとからなる。ナット１２ｂの本体部の外径は格子体１の格子枡目の大きさよりも小さく、つば部の大きさは格子枡目の大きさよりも大きくなっている。型枠７にはボルトネジ部径よりも大きくナット本体部外径よりも小さい孔７ａを形成しておき、型枠７の内面（コンクリート打設側）に格子体１の交差部結合体３の突出部先端が当接するように配置する。格子体１の枡目内にナット１２ｂの本体部を通して、型枠７の孔７ａを貫通したボルト１２ａとナット１２ｂの本体部を螺合させる。このようにすることでナット１２ｂの本体部及びつば部で格子体１が型枠７に仮留めされる。そして、覆工コンクリート６を打設したら、ボルト１２ａを取り外して型枠７を脱型する。なお、ナット１２ｂは覆工コンクリート６中に埋設される。
【００２６】
さらに、図８に示すように、型枠７内面に形成した凹部に差し込んだピン１３を仮留め部材としてそれに格子体１を引っ掛けることでも良い。ピン１３としては硬質ゴムや硬質樹脂製のものが好適に採用可能であり、脱型後には（ｂ）に示すようにピン１３の基端部が覆工コンクリート６の表面に露出するのでそれは切除すれば良い。
【００２７】
その他、特許文献２に示されている手法も採用可能であって、たとえば型枠７に形成したスリットに格子体１を通して型枠７の内側で固定するようにしたり、テグスやロープ等の紐状体により型枠７に対して巻き付けた状態で固定することでも、交差部結合体３の先端を型枠７内面に当接させた状態で格子体１を適正位置に配設することが可能である。
【００２８】
なお、覆工コンクリート６の坑口側の端部に対しては、施工済みの覆工コンクリート６の端面から格子体１を支持する。
すなわち、図９に示すように、隣接する施工済みの覆工コンクリート６の端面長さ方向（周方向）に所定間隔でインサートを打ち込んだ後、その端面に位置する格子体１を交差部結合体３の突出部先端が端面に当接するようにあてがい、その上をアングル状のブラケット１４の一辺で押さえるとともに、そのブラケット１４をブラケットに開けた孔を貫通させてインサートにボルトを螺合させることで、格子体１及びブラケット１４を施工済みの覆工コンクリート６の端面に取り付けるものである。その後、型枠７に位置することになる格子体１部分を折り曲げてブラケット１４の他辺に結束線１０等で固定する。そして、次段で型枠７を所定位置に配置して覆工コンクリート６を打設する。この方法においても、格子体１の交差部結合体３の突出部先端が型枠７に当接し、かつブラケット１４により固定されているので、次段の覆工コンクリート６の表層適正位置に格子体１を埋設することができる。
また、このような施工方法は、型枠７の配置前に施工済みの覆工コンクリート端面を含めて予め格子体１を所定位置に取り付けておくので、型枠７内部に組み立てた鉄筋があって作業スペースがない場合に好適である。
この場合、切羽側の端部においては図４〜図５に示しているように妻型枠９の内側に結束線１０やコの字形ステープラ１０’により固定しておけば良い。ただ、妻型枠９は、型枠７を所定位置に設置した後に覆工コンクリート打設空間を閉塞するためのものであるため、覆工コンクリート打設側から格子体１の設置作業をするのは容易でないことが考えられる。そのため、覆工コンクリートの鉄筋にブラケット１４を坑口側端部とは逆の向きになるように固定し、それに格子体１を予め固定し、その後に妻型枠９を設置するようにしてもよい。
【００２９】
以上のように、本発明の格子体は面外方向に突出する交差部結合体がスペーサとして機能するものであって、その先端を両面接着テープや各種の仮留め部材により直接的または間接的に当接させた状態で型枠内面に装着可能であり、あるいは施工済みの覆工コンクリートに対してブラケットにより支持することで適正位置に配置することが可能であるから、それにより格子体を覆工コンクリートの表層部に容易にかつ適正深さの位置に確実に埋設することが可能である。
したがって本発明の格子体によれば、特許文献２に示される従来の繊維補強シートのように覆工コンクリートの表面に浮き出るようなことはないし、覆工コンクリートに対して確実に一体化させることができ、以て覆工コンクリート表層部の剥落を確実に防止することが可能である。
【００３０】
以上で本発明の実施形態について説明したが、上記実施形態はあくまで好適な一例であって本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、スペーサーとして機能するような交差部結合体を有するものとする限りにおいて本発明の格子体は適宜の設計的変更や応用が可能である。
たとえば、上記実施形態では全ての交差部結合体を一方向に突出させてそれらの全てがスペーサーとして機能するようにしたが、必ずしもそうすることはなく、一部の交差部結合体のみをスペーサーとするべく突出させ、他の交差部結合体は単に線状体を結合するのみとすることでも良い。
また、上記実施形態では交差部結合体を格子体の一方側に突出させるようにしたが、交差部結合体を格子体の両面側に突出させることも考えられ、その場合は格子体を表裏の別なく使用することができる。
【００３１】
その他、本発明の格子体は、トンネルの覆工コンクリートに限らず柱（側面）や床版（下面）等のコンクリート体にも適用できるものであり、格子体自体の用途もコンクリート体の表層部への埋設用途に限定されるものではない。
【００３２】
さらに、上記のコンクリート体の施工方法において、両面接着テープを用いる施工方法は面外方向に突出する交差部結合体を有する格子体を用いることを必須とするものであるが、例えば格子体を埋設するべきコンクリート体が鉄筋コンクリートである場合には、図１０に示すように棒状部材の両端部に拡大平板を取り付けた仮留め部材２０を用いて所定位置に配置された鉄筋２１と格子体１を結束線１０で固定する施工方法が考えられる。この場合、図１０のように型枠７に交差部結合体を当接させても良いが、そうすることは必ずしも必要ではなくなるため、突出部がほとんどない交差部結合体を有する格子体または従来の補強シートを用いることができる。ブラケット１４を用いる施工方法でも同様のことがいえる。
【符号の説明】
【００３３】
１ 格子体
２ 線状体
３ 交差部結合体
４ 治具
４ａ 溝
４ｂ 凹部
５ ノズル
６ 覆工コンクリート（コンクリート体）
７ 型枠（セントルのスキンプレート）
７ａ 小孔
８ 両面接着テープ
９ 妻型枠
１０ 結束線
１０’ステープラ
１１ 仮留め部材
１１ａ 押さえプレート
１１ｂ 脚部
１２ 仮留め部材
１２ａ ボルト
１２ｂ ナット
１３ ピン（仮留め部材）
１４ ブラケット
２０ 仮留め部材
２１ 鉄筋
【特許請求の範囲】
【請求項１】
線状体が交差して格子状に形成されるとともに線状体どうしの交差部分に面外方向に突出する交差部結合体が設けられてなることを特徴とする格子体。
【請求項２】
請求項１記載の格子体を製造するための方法であって、
２方向の線状体を交差配置するための縦横の溝を有するとともに各方向の溝どうしの交差部に前記交差部結合体を形成するための凹部を有する治具を使用し、２方向の線状体をそれぞれ前記溝内に交差配置するとともに前記凹部内に流動状態の交差部結合体を充填し硬化せしめることにより、前記交差結合体を面外方向に突出せしめた状態で形成するとともに該交差部結合体により２方向の線状体を相互に結合することを特徴とする格子体の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の格子体を表層部に埋設したコンクリート体を施工するための方法であって、
前記コンクリート体を形成するための型枠内面に前記格子体をその交差部結合体の先端を型枠内面に当接せしめた状態で装着した後、該型枠内にコンクリートを打設することによって該格子体をコンクリート体の表層部に一体に埋設せしめることを特徴とするコンクリート体の施工方法。
【請求項４】
請求項３記載のコンクリート体の施工方法であって、
前記型枠内面に対する前記格子体の装着を、該格子体を前記型枠内面に接着した両面接着テープを介して前記型枠内面に当接せしめたことを特徴とするコンクリート体の施工方法。
【請求項５】
請求項３または４記載のコンクリート体の施工方法であって、
前記型枠内面に対する前記格子体の装着を、該格子体を前記型枠内面に対して仮留め部材により仮留めすることで行うことを特徴とするコンクリート体の施工方法。
【請求項６】
請求項１記載の格子体を表層部に埋設したコンクリート体を施工するための方法であって、
隣接の施工済みのコンクリート体の端面にブラケットを固定し、前記格子体を該ブラケットにより支持して次段で施工するべきコンクリート体の表層部の位置に配置し、該格子体の外側に型枠を配置して該型枠の内面を前記格子体の交差部結合体の先端に当接せしめた後、該型枠内にコンクリートを打設することによって該格子体をコンクリート体の表層部に一体に埋設せしめることを特徴とするコンクリート体の施工方法。
【請求項１】
線状体が交差して格子状に形成されるとともに線状体どうしの交差部分に面外方向に突出する交差部結合体が設けられてなることを特徴とする格子体。
【請求項２】
請求項１記載の格子体を製造するための方法であって、
２方向の線状体を交差配置するための縦横の溝を有するとともに各方向の溝どうしの交差部に前記交差部結合体を形成するための凹部を有する治具を使用し、２方向の線状体をそれぞれ前記溝内に交差配置するとともに前記凹部内に流動状態の交差部結合体を充填し硬化せしめることにより、前記交差結合体を面外方向に突出せしめた状態で形成するとともに該交差部結合体により２方向の線状体を相互に結合することを特徴とする格子体の製造方法。
【請求項３】
請求項１記載の格子体を表層部に埋設したコンクリート体を施工するための方法であって、
前記コンクリート体を形成するための型枠内面に前記格子体をその交差部結合体の先端を型枠内面に当接せしめた状態で装着した後、該型枠内にコンクリートを打設することによって該格子体をコンクリート体の表層部に一体に埋設せしめることを特徴とするコンクリート体の施工方法。
【請求項４】
請求項３記載のコンクリート体の施工方法であって、
前記型枠内面に対する前記格子体の装着を、該格子体を前記型枠内面に接着した両面接着テープを介して前記型枠内面に当接せしめたことを特徴とするコンクリート体の施工方法。
【請求項５】
請求項３または４記載のコンクリート体の施工方法であって、
前記型枠内面に対する前記格子体の装着を、該格子体を前記型枠内面に対して仮留め部材により仮留めすることで行うことを特徴とするコンクリート体の施工方法。
【請求項６】
請求項１記載の格子体を表層部に埋設したコンクリート体を施工するための方法であって、
隣接の施工済みのコンクリート体の端面にブラケットを固定し、前記格子体を該ブラケットにより支持して次段で施工するべきコンクリート体の表層部の位置に配置し、該格子体の外側に型枠を配置して該型枠の内面を前記格子体の交差部結合体の先端に当接せしめた後、該型枠内にコンクリートを打設することによって該格子体をコンクリート体の表層部に一体に埋設せしめることを特徴とするコンクリート体の施工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１１−１６３０２６（Ｐ２０１１−１６３０２６Ａ）
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２７８３６（Ｐ２０１０−２７８３６）
【出願日】平成２２年２月１０日（２０１０．２．１０）
【出願人】（５０７１９４０１７）株式会社高速道路総合技術研究所 (33)
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（３９００２２７４７）株式会社サンゴ (5)
【出願人】（０００１５８７２５）岐阜工業株式会社 (56)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年２月１０日（２０１０．２．１０）
【出願人】（５０７１９４０１７）株式会社高速道路総合技術研究所 (33)
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【出願人】（３９００２２７４７）株式会社サンゴ (5)
【出願人】（０００１５８７２５）岐阜工業株式会社 (56)
【Ｆターム（参考）】
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