説明

水路の保護方法

【課題】水路の表面に形成された樹脂層の一部が剥がれても、周囲まで次々に剥がれないような工法を提案すること。
【解決手段】本発明では、水路の表面に樹脂層2を形成することによって、前記水路を保護する水路の保護方法において、前記水路2の表面に溝3を設け、樹脂を前記溝の内部まで充填するとともに水路の表面を覆うようにした。

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、土砂等を含んだ水流による水路の磨耗や損傷を防ぐとともに、水流に対する抵抗を小さくするために、水路の表面(水流と接する可能性のある水路の内面等)に、樹脂層を形成する技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、一般の水路は、水流に含まれる混入物によって磨耗するという問題があった。そこで、水路の表面にウレタン樹脂(ポリウレア樹脂)を塗布・吹きつけすることがあった。こうすることにより、水流に対する抵抗を小さくすることもできる。このようなウレタン樹脂の吹きつけ作業は、まず、水路の吹きつけ面を清掃し、プライマーを塗布した後に行われる。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところが、上述したような従来の樹脂を吹きつける工法では、工事現場での吹きつけ面の清掃には限界があり、樹脂層と水路の表面との間における十分な付着強度が得られなかった。また、特にダムの放水路等では、水流に混入した土砂等の衝撃によって、樹脂層の一部が磨耗したり損傷したりすると、その部分が剥がれてしまう。このようにして、樹脂層の一部が剥がれるとそこから水流が樹脂層と水路の表面の間に侵入して、周囲まで次々に剥がれてしまうという問題があった。
【0004】以上の問題に鑑みて、本発明は、仮に樹脂層の一部が剥がれても、周囲まで次々に剥がれないような工法を提案することを目的としてなされたものである。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明にかかる請求項1の水路の保護方法では、水路の表面に樹脂層を形成することによって、前記水路を保護する水路の保護方法において、前記水路の表面に溝を設け、樹脂を前記溝の内部まで充填するとともに水路の表面を覆うことを特徴としている。請求項2では、水路の表面に樹脂層を形成することによって、前記水路を保護する水路の保護方法において、前記樹脂層に溝を設けたことを特徴としている。請求項3では、水路の表面に樹脂層を形成することによって、前記水路を保護する水路の保護方法において、前記水路の表面に溝を設け、樹脂を前記溝の内部まで充填するとともに水路の表面を覆い、前記水路に設けた溝より上流側の樹脂層に溝を設けたことを特徴としている。請求項4では、水路の表面に、溝によって周囲が囲まれた複数の閉領域を形成することを特徴としている。請求項5では、樹脂層に設けた溝によって、周囲が囲まれた複数の閉領域を形成することを特徴としている。
【0006】本発明の請求項1、3、4では、樹脂層が溝の内部まで充填されているので、樹脂層と水路の表面との密着力が強い。また、前記溝の上流側の樹脂層が剥離しても、樹脂層と水路の表面との密着力が強い溝で剥離は止まる。そして、剥離した樹脂層は水流を受けて浮き上がるが、前記樹脂層の一端は溝の部分で水路に対して強く付着している。従って、さらに強い水流があると、剥離した樹脂層は破断して、残った部分は水流の影響を受けにくくなる。このようにして、溝の上流側で発生した剥離は下流側へは伝わらない。本発明の請求項2、3、5では、樹脂層に溝を設けたので、前記溝の上流側の樹脂層が剥離しても溝の部分で破断して、溝の下流側まで剥離することは抑制できる。このようにして、溝の上流側で発生した剥離は下流側へは伝わらない。そして、請求項4では、水路の表面に、溝によって周囲が囲まれた複数の閉領域が形成されているので、前記閉領域の内部で発生した剥離はその閉領域の外へは伝わらない。また、前記閉領域の外部で発生した剥離はその閉領域の内部へは伝わらない。そして、請求項5では、樹脂層に設けた溝によって、周囲が囲まれた複数の閉領域が形成されているので、前記閉領域の内部で発生した剥離はその閉領域の外へは伝わらない。また、前記閉領域の外部で発生した剥離はその閉領域の内部へは伝わらない。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の方法を、その方法を適用した水路の図面に基づいて詳細に説明する。
【0008】図1は、本発明の水路の保護方法を適用した水路の部分的な斜視図である。この図1において、水路1はダムの放流用の水路であり、コンクリートで構築されている。この水路1の表面にはウレア系樹脂Uが吹きつけられて保護のための樹脂層2が形成されている。ウレア系樹脂の吹きつけにあたっては、本発明の特徴である溝3を水路の表面に形成する。溝3の形成にあたっては、切削してもよいが、型枠に凸条を形成しておいてもよい。そして、吹きつけ面となる下地4を清掃する。その後、下地4と樹脂層2との付着力を確保するためにプライマー5を塗布する。その上に、ウレア系樹脂Uを吹きつけて3mm〜10mm程度の樹脂層2を形成する。
【0009】なお、ウレア系樹脂の吹きつけにあたっては、小型のノズルを使用し、霧状になったウレア系樹脂をプライマー処理された水路の表面に吹きつけ塗布することによって、樹脂層を形成するものである。ウレア系樹脂としては、ウレアウレタン樹脂とポリウレアウレタン樹脂が使用できる。これらのウレア系樹脂では、吹きつけ後数十秒から数分で硬化して十分な強度が得られるので養生時間がほとんど必要でなく、吹きつけ後短時間で供用可能になる。
【0010】なお、ウレア系樹脂とは、アミンを持つ化合物とイソシアネート類との反応により生成するウレア結合を有するポリマーのことであり、反応速度が非常に早く数十秒から数分で硬化する。また、経時的な性能低下が少なく、長期間にわたって安定した保護性能が維持される。また、耐薬品性も高い。更に、クラックや下地の変位等に十分に追従できる弾性も備えている。ウレア系樹脂層の試験結果は、引っ張り強度10〜20MPa(試験方法JIS K 6301)、伸び率300〜500%(試験方法JIS K 6301)、引裂強度490〜970N/cm(試験方法JIS K 6301)、硬度80〜97(JIS A)(試験方法JIS K 6301)
【0011】水路の表面の一部を水流の方向で切断した断面を示した図2を参照して、本発明の特徴となる溝を説明する。図2に示したように、前記水路1の表面には水流に直交する方向に形成された溝3が適宜間隔で形成されている。この溝3の断面形状は矩形であり、ウレア系樹脂層の厚みが3mmのとき、溝の幅Wは10mm前後で、溝の深さDはウレア系樹脂層の厚みの2倍以上とすることが好ましい。このことは、以下の表1に示した剥離強度測定結果からも明らかである。
【0012】
【表1】


【0013】なお、表1の剥離強度測定は、JIS K 6854に規定された浮動ローラー法剥離試験に準拠した図3の(A)に示したような試験方法で行ったものであり、テストスピードは100mm/min、測定温度は21〜23℃で行った。表1における、剥離強度の「平坦部の平均」は、図4R>4の「平坦部」における剥離荷重の平均を示しており、「ピーク(破断)」は、同じく図4の「剥離ピークor破断」における荷重を示している。
【0014】例えば、表1に示されているように、溝の深さが7.5mm、幅が10mmのとき、ケース4、5では、樹脂層が溝の部分まで剥離した後に、図3の(B)のように、樹脂層が破断した。しかし、同じ条件でケース6では、樹脂層が溝の部分で破断することなく、図3の(C)のように、全面剥離したことを示している。そして、溝の深さが10mm以上になると樹脂層の厚さが3mm程度でも、樹脂層は溝の部分まで剥離した後に破断した。従って、溝の深さが樹脂層の厚さの約2.5(≒7.5/3.03)倍以上であれば、溝の上流側で発生した樹脂層の剥離が、溝の下流側まで広がることを防止できるといえる。
【0015】このようにして、水路の表面に溝を設けて樹脂を吹きつけることにより、溝の内部に充填された樹脂が、水路の表面の樹脂層のアンカーとして作用するために、表1のような大きな剥離強度が得られたのである。このような剥離強度が得られるため、溝の上流側において、樹脂層の剥離が発生しても、溝の下流側まで剥離することは防止されるのである。従って、樹脂層による水路の保護効果は長期間にわたって維持されるのである。
【0016】なお、溝の平面形状は、図5の(A)〜(D)に示したように、種々の形状が実現可能である。そして、溝によって周囲が囲まれた複数の閉領域Rを形成することによって、前記閉領域Rの周囲は十分な付着強度で水路の表面に付着している事になり、容易には剥離しない。また、仮に、前記閉領域が剥離した場合でも、周囲の溝によって周りの領域に剥離が広がらないので、樹脂層が保護されるのである。また、溝の断面形状は矩形に限らず、V字状や平行四辺形状のものとしてもよい。
【0017】なお、図6に示したように、樹脂層にスリット状の切れ目Sを溝として形成してもよい。この切れ目Sによって、上流側で発生した剥離はスリットSを超えて下流側へ広がる事が防止されるのである。特に、図6R>6の(A)に示したように、水路の表面に設けた溝3より上流側に、樹脂層の切れ目Sを設けることにより、上流側で発生した樹脂層の剥離の広がりを前記切れ目Sでほぼ確実に止めることができるのである。また、図6の(A)に示したように、樹脂層の最上流側の端部51を、水路の表面に設けた溝52に埋め込んだり、鉄板53等で覆ったり、図6の(B)に示したように斜めに加工することが好ましい。図6においては、樹脂層の溝と水路の表面の溝の両方を設けた例を図示したが、樹脂層の溝だけであっても、上流側で発生した樹脂層の剥離が下流側へ広がることを抑制できる。そして、樹脂層に設けた溝によって、周囲が囲まれた閉領域を形成すると、水路に設けた溝の場合と同様に剥離が広がることを抑制できるのである。樹脂層に設ける溝は、水路の表面までの深さの溝としてもよいが、溝の底に若干の樹脂層を残した状態としてもよい。いずれにせよ、溝の部分で樹脂層が破断しやすい状態となっていればよいのである。
【0018】また、水路は、コンクリート製でも鋼製でもよい。そして、樹脂層は水路の施工現場で吹きつけ等によって形成してもよいが、予め工場においてコンクリート等の水路構成用セグメントに樹脂層を形成しておき、それらのセグメントを施工現場で組み立ててもよい。また、水路の形式は、上部が開いた開渠でも暗渠や管路のような水路でもよい。いずれの場合でも、水流と接する可能性のある部分に樹脂層を形成して保護すればよいのである。
【0019】以上のようにして形成された樹脂層は、優れた耐薬品性、耐磨耗性が得られる。しかも、低温での施工が可能であるので、新設の水路に限らず、作業条件の悪い既設の水路を補修する場合にも適している。なお、樹脂はエポキシ樹脂系あるいはウレタン樹脂系を用いることも可能である。
【0020】
【発明の効果】本発明の請求項1、3、4では、溝によって、樹脂層が水路の表面から剥離しにくくなったので、樹脂層による保護効果が長期間にわたって維持される。そして、前記溝を設けることによって、溝の上流側で剥離が発生しても、その範囲の拡大は抑制されるので、剥離部分を最小限に抑えることができる。従って、樹脂層による保護効果が長期間にわたって維持される。また、請求項2、3、5では、樹脂層に溝を設けて、溝の上流側で発生した剥離は下流側へは伝わらないようにしたので、剥離部分を最小限に抑えることができる。従って、樹脂層による保護効果が長期間にわたって維持される。そして、請求項4では、水路の表面に、溝によって周囲が囲まれた複数の閉領域を形成して、剥離が広がらないようにしたので、樹脂層による保護効果が長期間にわたって維持される。そして、請求項5では、樹脂層に設けた溝によって、周囲が囲まれた複数の閉領域を形成して、剥離が広がらないようにしたので、樹脂層による保護効果が長期間にわたって維持される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかる水路の保護方法を適用する水路の部分的な斜視図である。
【図2】図1の一部を拡大した断面図である。
【図3】剥離強度測定の方法を説明する図である。
【図4】剥離強度測定における剥離荷重と剥離長さとの関係を示すグラフである。
【図5】溝の種々の平面形状を示した図である。
【図6】樹脂層の端部の断面形状を示した断面図である。
【符号の説明】
1 水路
2 樹脂層
3 溝
4 下地
5 プライマー
U ウレア系樹脂

【特許請求の範囲】
【請求項1】水路の表面に樹脂層を形成することによって、前記水路を保護する水路の保護方法において、前記水路の表面に溝を設け、樹脂を前記溝の内部まで充填するとともに水路の表面を覆うことを特徴とする水路の保護方法。
【請求項2】水路の表面に樹脂層を形成することによって、前記水路を保護する水路の保護方法において、前記樹脂層に溝を設けたことを特徴とする水路の保護方法。
【請求項3】水路の表面に樹脂層を形成することによって、前記水路を保護する水路の保護方法において、前記水路の表面に溝を設け、樹脂を前記溝の内部まで充填するとともに水路の表面を覆い、前記水路に設けた溝より上流側の樹脂層に溝を設けたことを特徴とする水路の保護方法。
【請求項4】水路の表面に、溝によって周囲が囲まれた複数の閉領域を形成することを特徴とする請求項1または3の何れか1項に記載の水路の保護方法。
【請求項5】樹脂層に設けた溝によって、周囲が囲まれた複数の閉領域を形成することを特徴とする請求項2または3の何れか1項に記載の水路の保護方法。

【図1】
image rotate


【図2】
image rotate


【図3】
image rotate


【図4】
image rotate


【図5】
image rotate


【図6】
image rotate


【公開番号】特開2001−214421(P2001−214421A)
【公開日】平成13年8月7日(2001.8.7)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2000−22932(P2000−22932)
【出願日】平成12年1月31日(2000.1.31)
【出願人】(000140292)株式会社奥村組 (469)
【出願人】(000149206)株式会社大阪防水建設社 (44)
【出願人】(000207090)大都産業株式会社 (6)