被覆工法、及び被覆構造体
【課題】高い剥落防止性が確保できているか否かを簡単にチェック出来、従って被覆材の剥落防止が一層確実で、かつ、その実施コストが低廉な剥落防止被覆技術を提供する。
【解決手段】構造物１に設けられたタッピン螺子５に掛止された被覆材剥落防止材２の少なくとも一部が覆われるように被覆材４が被覆される構造物表面の被覆工法であって、構造物１にタッピン螺子５が設けられる工程ａと、被覆材剥落防止材２がタッピン螺子５に掛止されて固定される工程ｂと、被覆材剥落防止材２の少なくとも一部が覆われるように被覆材４が設けられる工程ｃとを具備し、被覆材４が設けられる前であって、かつ、タッピン螺子５が設けられた後において、構造物１に設けられたタッピン螺子５が、予め求められているタッピン螺子５の貫入指数閾値の条件を満たし、所定の引抜強度を保持しているか否かを、測定する測定工程を具備する。
【解決手段】構造物１に設けられたタッピン螺子５に掛止された被覆材剥落防止材２の少なくとも一部が覆われるように被覆材４が被覆される構造物表面の被覆工法であって、構造物１にタッピン螺子５が設けられる工程ａと、被覆材剥落防止材２がタッピン螺子５に掛止されて固定される工程ｂと、被覆材剥落防止材２の少なくとも一部が覆われるように被覆材４が設けられる工程ｃとを具備し、被覆材４が設けられる前であって、かつ、タッピン螺子５が設けられた後において、構造物１に設けられたタッピン螺子５が、予め求められているタッピン螺子５の貫入指数閾値の条件を満たし、所定の引抜強度を保持しているか否かを、測定する測定工程を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は被覆構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネルや高架橋等の構造物には、鉄（例えば、鋼、鋳鉄）が使用されている。そして、前記構造物の表面は、構造材（構成材）である鉄材が露出していることも多かった。ところで、火災に遭った場合、鉄の強度低下は甚だしい。又、鉄は熱が伝わり易い。このようなことに鑑み、セメント系軽量被覆材が、鉄製構造物（鉄を構成材料とした構造物）の表面に被覆されることも多い。
【０００３】
ところで、表面を被覆しているセメント系軽量被覆材が剥落する虞が考えられる。そこで、被覆したセメント系軽量被覆材が鉄製構造物の表面から剥離しても、当該セメント系軽量被覆材が剥落しないようにする為の技術が提案された。すなわち、網状、棒状又はメッシュ状の剥落防止材が鉄製構造物の表面に取り付けられ、前記剥落防止材が埋設されるようにセメント系軽量被覆材を被覆することが提案された。
【０００４】
特開２００９−２３５８９０号公報では、剥落防止材を鉄製構造物の表面に取り付ける方法が提案されている。例えば、鉄製構造物に孔を設け、この孔に後打ちアンカ（ボルト）を固定し、このボルトに通したナットにより剥落防止材を鉄製構造物の表面に締め付けて止める方法が提案されている。或いは、ネジ山を設けた孔を鉄製構造物に設け、この孔にボルトを螺合させ、このボルトに通したナットにより剥落防止材を鉄製構造物の表面に締め付けて止める方法が提案されている。又は、ボルト止め用インサートやナットを鉄製構造物に設けた孔の裏側に固定し、このボルト止め用インサート等にボルトを螺合させ、このボルトに通したナットにより剥落防止材を鉄製構造物の表面に締め付けて止める方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３５８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１の剥落防止材を鉄製構造物の表面に取り付ける方法は、手間が掛かる。従って、施工が簡単な技術が求められる。
【０００７】
ところで、剥落防止材が設けられている場合において、剥落防止材と鉄製構造物との接触箇所近傍において、腐食現象が起きていることが判って来た。この腐食現象についての考察が行われた結果、これは、次のようなことに基づくであろうことも判って来た。すなわち、鉄製構造物と、剥落防止材または剥落防止材固定金具とは、殆どの場合において、異種金属であった。言うよりも、鉄製構造物の構成素材と剥落防止材や剥落防止材固定金具の構成素材とが同一素材であった場合は無いと言っても過言では無い。因みに、鉄製構造物の素材は炭素鋼（普通鋼）又は鋳鉄であり、剥落防止材や剥落防止材固定金具の素材はステンレス鋼である。しかしながら、単に、異種金属であると言うのみでは、腐食現象は起きない。すなわち、構成素材が異種金属であり、かつ、水が介在した場合に、両者の間で局部電池が形成され、腐食現象が起きる。この結果、鉄製構造物に腐食が起き易い。尚、鉄製構造物の表面は、一般的には、防食塗装が施されている。しかしながら、前記防食塗装は一般的な防食の観点からなされているに過ぎない。すなわち、鉄製構造物と剥落防止材や剥落防止材固定金具との接合箇所における腐食防止と言った観点からの防食塗装ではなかったことから、現実には、ボルト等を通す為に設けられた孔（貫通孔）の内部まで確実な防食塗装が行われてなかった。しかも、孔内部までの完全な防食塗装は非常に手間が掛り、注意力も要求される。従って、このような処理はコストが掛かり、現実には、行われ難い。
【０００８】
そこで、本発明者等によって、火災に遭った場合でも、火が鉄製構造物の鉄材に直接に当たることは無く、鉄材の機械的強度の著しい低下が起きないようにする為、鉄製構造物表面にセメント系軽量被覆材が被覆された場合において、かつ、前記セメント系軽量被覆材の剥落防止の為に、剥落防止材や剥落防止材固定金具が用いられた場合において、腐食現象が起き難く、しかも前記腐食現象防止の為の作業が簡単な技術が提供されるに至った。
【０００９】
すなわち、鉄製構造物表面に設けられた剥落防止材が埋設されるよう該鉄製構造物表面にセメント系軽量被覆材が被覆される鉄製構造物表面の被覆方法であって、前記鉄製構造物に未貫通穴が設けられる工程Ａと、前記未貫通穴にタッピン螺子が捻じ込まれる工程Ｂと、前記捻じ込まれたタッピン螺子と前記鉄製構造物表面とによって前記剥落防止材が挟持され、該剥落防止材が該鉄製構造物表面に固定される工程Ｃと、前記剥落防止材が埋設されるよう前記鉄製構造物表面にセメント系軽量被覆材が被覆される工程Ｄとを具備する鉄製構造物表面の被覆方法が提案された。
【００１０】
さて、この提案の技術にも改善点が求められるに至った。すなわち、捻じ込んだタッピン螺子が強固に捻じ込まれているか否かが判り難いことであった。捻じ込まれたタッピン螺子が容易に引き抜かれる場合には、鉄製構造物表面に被覆されたセメント系軽量被覆材の剥落防止が不十分であると考えられる。ところが、捻じ込まれたタッピン螺子が、剥落防止材が内在するセメント系軽量被覆材の重量により構造物表面から剥落することを防ぐことが出来るものであるか否かを確認する為には、所定の荷重を掛けてタッピン螺子が抜けないものであるか否かを確認するしかなかった。ここで、所定の荷重とは、セメント系軽量被覆材が鉄製構造物表面から剥離した場合に、１個のタッピン螺子が受ける被覆材及び剥落防止材の重量の合計に安全率を掛けた力である。
【００１１】
しかしながら、捻じ込まれた全てのタッピン螺子に所定の荷重を掛けて抜けないことを確認するのは実に大変である。時間と労力が掛かり過ぎる。更には、全てのタッピン螺子が抜けなかったとしても、前記安全性を調べる為に加えた引抜力によって、タッピン螺子が僅かと雖も抜け易くなってしまったかも知れないと言う懸念が残る。捻じ込まれた全てのタッピン螺子について調査するのは大変であるからとして、抜き取り検査が行われた場合には、検査されなかったタッピン螺子については不具合の懸念が残ってしまう。
【００１２】
従って、本発明が解決しようとする課題は、前記問題点を解決することである。すなわち、高い剥落防止性が確保できているか否かを簡単にチェック出来、従って被覆材の剥落防止が一層確実で、かつ、その実施コストが低廉な剥落防止被覆技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の課題は、
構造物に設けられたタッピン螺子に掛止された被覆材剥落防止材の少なくとも一部が覆われるように被覆材が被覆される構造物表面の被覆工法であって、
構造物にタッピン螺子が設けられる工程ａと、
被覆材剥落防止材がタッピン螺子に掛止されて固定される工程ｂと、
前記被覆材剥落防止材の少なくとも一部が覆われるように被覆材が設けられる工程ｃ
とを具備してなり、
被覆材が設けられる前であって、かつ、タッピン螺子が設けられた後において、
前記構造物に設けられたタッピン螺子が、予め求められているタッピン螺子の貫入指数閾値の条件を満たし、所定の引抜強度を保持しているか否かを、測定する測定工程
を具備することを特徴とする構造物表面の被覆工法によって解決される。
【００１４】
好ましくは、前記構造物表面の被覆工法であって、更に、構造物に設けられたタッピン螺子が予め求められているタッピン螺子の貫入指数閾値の条件を満たしていない場合には、工程ｃに先立って、前記タッピン螺子が前記貫入指数閾値の条件を満たすまで更に捻じ込まれる工程を具備することを特徴とする構造物表面の被覆工法によって解決される。
【００１５】
前記構造物表面の被覆工法において、前記測定工程は、例えば、構造物に設けられたタッピン螺子の該構造物表面から該タッピン螺子の所定箇所までの突出高さが測定される工程である。例えば、構造物に設けられたタッピン螺子の該構造物表面から該タッピン螺子の突出高さが測定される工程である。或いは、構造物に設けられたタッピン螺子の頭部と該構造物表面との間の距離が測定される工程である。
【００１６】
前記の課題は、
前記構造物表面の被覆工法が実施され、構造物に設けられたタッピン螺子に掛止された被覆材剥落防止材の少なくとも一部が覆われるように被覆材が被覆されてなる構造物によって解決される。
【発明の効果】
【００１７】
剥落防止確実性の高い被覆材が被覆されてなる構造物が低廉なコストで得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】タッピン螺子の引抜き荷重を測定する際の概略図
【図２】タッピン螺子の引抜き荷重とタッピン螺子の突出高さとの関係を示すグラフ
【図３】タッピン螺子の引抜き荷重とタッピン螺子が捻じ込まれる穴径（ドリル径）との関係を示すグラフ
【図４】タッピン螺子の突出高さを測定する際の概略図
【図５】タッピン螺子の概略図
【図６】本発明の工法の概略工程図
【図７】被覆材剥落防止材の概略図
【図８】被覆材剥落防止材の概略図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の本発明は被覆工法である。特に、構造物に設けられたタッピン螺子に掛止された被覆材剥落防止材の少なくとも一部が覆われるように被覆材が被覆される構造物表面の被覆工法である。構造物は、例えば鉄製構造物である。被覆材は、例えばセメント系軽量被覆材である。従って、例えばセメント系軽量被覆材によって鉄製構造物表面が被覆される被覆工法である。前記構造物表面には被覆材剥落防止材が設けられており、前記被覆されたセメント系軽量被覆材によって前記被覆材剥落防止材は埋設される。尚、この埋設は完全な埋設が好ましいものの、一部露出・一部埋設の場合も考えられる。勿論、全埋設が好ましい。本工法は工程ａを具備する。本工程ａでは、構造物にタッピン螺子が設けられる。例えば、構造物に穿設された下穴（貫通孔または未貫通穴）にタッピン螺子が捻じ込まれる。従って、本工程は、場合によっては、構造物に下穴を設ける工程と、前記下穴にタッピン螺子が捻じ込まれる工程とを有する。本工法は工程ｂを具備する。本工程ｂでは、被覆材剥落防止材がタッピン螺子に掛止されて固定される。被覆材剥落防止材は、例えば網状、棒状、線状、メッシュ状又はシート状のものである。この被覆材剥落防止材（場合によっては固定材とも表記される。）が、構造物との間に空隙（間隙：隙間）を持たせて、タッピン螺子で取り付けられる（固定される：掛止される）。特に、捻じ込まれたタッピン螺子と構造物表面とによって被覆材剥落防止材が挟持され、該剥落防止材が該構造物表面に固定される。剥落防止材の取付部は、剥落防止材の一部分であっても良い。取り付けに際しては、金具や、樹脂製又はセラミック製の取付用部材が用いられても良い。本工法は工程ｃを具備する。本工程ｃでは、前記被覆材剥落防止材の少なくとも一部が覆われるように被覆材が設けられる。被覆材は、例えばセメント系軽量被覆材である。本工法は、好ましくは、前記下穴と前記タッピン螺子との螺合部分が防水処理される工程を具備する。例えば、防水性の弾性パッキングが、構造物表面と取付部との間、及び／又は取付部とタッピン螺子の頭部との間に挟まれる工程を、好ましくは、具備する。
【００２０】
本工法は次の測定工程を具備する。この測定工程は、被覆材が設けられる前であって、かつ、タッピン螺子が設けられた後に行われる。本測定工程は、構造物に設けられたタッピン螺子が、予め求められているタッピン螺子の貫入指数閾値の条件を満たし、所定の引抜強度を保持しているか否かを判断する為に行われる工程である。例えば、測定工程は、構造物に設けられたタッピン螺子の該構造物表面から該タッピン螺子の所定箇所（目印となる位置（箇所）。頭頂からｘｍｍの位置と決めても良い。）までの突出高さが測定される工程である。例えば、構造物に設けられたタッピン螺子の該構造物表面から該タッピン螺子の突出高さが測定される工程である。或いは、構造物に設けられたタッピン螺子の頭部と該構造物表面との間の距離が測定される工程である。そして、好ましくは、構造物に設けられたタッピン螺子が予め求められているタッピン螺子の貫入指数閾値の条件を満たしていない場合（所定の引抜強度を保持していない場合）には、工程ｃに先立って、前記タッピン螺子が前記貫入指数閾値（所定の引抜強度）の条件を満たすまで更に捻じ込まれる工程を具備する。
【００２１】
第２の本発明は構造物である。この構造物は、前記構造物表面の被覆工法が実施されたものである。すなわち、前記被覆工法が実施され、構造物に設けられたタッピン螺子に掛止された被覆材剥落防止材の少なくとも一部が覆われるように被覆材が被覆されてなる構造物である。
【００２２】
以下更に詳しく説明される。
【００２３】
本発明における構造物は、例えば鉄製構造物である。鋼製（特に普通鋼製）構造物である。或いは、鋳鉄製構造物である。又は、コンクリート製構造物である。その他にも、木製構造物、石製構造物、樹脂製構造物が挙げられる。或いは、前記素材が適宜組み合わされた複合材製の構造物等も挙げられる。具体的には、例えば普通鋼製セグメント、鋳鉄製セグメント、鋼材とコンクリートとからなる合成セグメント、鋳鉄とコンクリートとからなる合成セグメントが挙げられる。前記の一種又は二種以上のセグメントからなるシールドトンネル、或いは鋼殻コンクリート製沈埋トンネル等の金属を構造用部材として用いたトンネル、コンクリートと鋼材とからなる山岳トンネル、鋼製タンク、鉄筋コンクリート製タンク、鋼製の橋脚、鋼製の高架橋、鉄筋コンクリート製高架橋、鋼管、鉄骨、鋼板或いは鋼管充填コンクリートからなる壁、屋根、柱、梁又は床を備える建物、鋼殻の内部にコンクリートが充填された沈埋トンネル、木造住宅、鉄骨製住宅、コンクリート製住宅等が挙げられる。
【００２４】
構造物に予め穿設される下穴は、その内径が用いるタッピン螺子の直径よりも小さなものである。構造物が鉄製構造物の場合は、下穴は未貫通穴であることが好ましい。貫通させてしまうと、下穴（貫通孔）を穿設した部分の構造物の裏面に地下水が在る場合等ではここから水が浸み込み、金属に腐食が引き起こされる虞が有る。
【００２５】
タッピン螺子の形状や大きさは、構造物に形成された下穴の内径や深さによって決まる。好ましくは、下穴に捻じ込まれたタッピン螺子によって、被覆されたセメント系軽量被覆材と剥落防止材との合計重量を持ち耐えることが出来るものであれば良い。
【００２６】
腐食防止の観点から、剥落防止材の素材とタッピン螺子の素材とは同じ（同一・同等）であることが好ましい。同系統のものであれば、電位差が小さく、接触していても腐食が起こり難い。因みに、剥落防止材はステンレス鋼で出来ていることが多い。従って、タッピン螺子の材質も、ステンレス鋼であることが好ましい。
【００２７】
剥落防止材は、金属、セラミック、樹脂、ガラス、炭素から選ばれる一種又は二種以上を主材として構成されていることが多い。具体的には、ステンレス鋼、防錆処理した金属、樹脂、耐アルカリ性ガラス、炭素等の腐食や発錆が起こり難い素材である。耐火性の観点から、不燃性（難燃性）のものが好ましい。このようなことから、ステンレス鋼、防錆処理した金属、セラミック、耐アルカリ性ガラス等が特に好ましい。中でも、ステンレス鋼は好ましい。
【００２８】
剥落防止材の形状は、網状、棒状、線状、メッシュ状又は有孔シート状から選ばれる何れでもよい。尚、セメント系被覆材を吹付工法により構造物表面に配置する場合、セメント系被覆材の吹付性から、剥落防止材の形状は、網状、棒状、又は線状のものが好ましい。
【００２９】
被覆材（例えば、セメント系軽量被覆材）としては、セメントと、水と、混和材料と、軽量骨材等からなる耐火被覆モルタルが好ましい例として挙げられる。同様な組成の断熱性モルタルも挙げられる。ロックウール吹付け材に代表される、ロックウール等の鉱物質繊維と、セメントと、水と、必要により混和される混和材との混合物からなる耐火被覆材、断熱材、保温材又は吸音材等も挙げられる。セメントと、水と、細骨材と、混和材とが混合されたセメントモルタルに起泡剤により泡立てた気泡を有する気泡モルタルも挙げられる。セメントと、水と、発泡剤と、他の混和材が混合された軽量モルタルなども挙げられる。勿論、これ等に限られない
【００３０】
本工法における重要必須工程、即ち、測定工程は、前述の通り、構造物に設けられたタッピン螺子が、予め求められているタッピン螺子の貫入指数閾値の条件を満たし、所定の引抜強度を保持しているか否かを、測定する工程である。例えば、予め、タッピン螺子の貫入深さを表す指標と引抜荷重（強度）との関係が求められている。例えば、工事が行われる箇所における構造物（模擬構造物）にタッピン螺子が捻じ込まれ、図１のような形態にて引抜荷重が求められ、図２，３に示される如くのデータが求められている。これによれば、下穴の径（ドリル径）がＸＸｍｍで、軸径がＹＹｍｍ、長さがＺＺｍｍのタッピン螺子が構造物の下穴に捻じ込まれた場合において、この捻じ込まれたタッピン螺子の構造物表面からの突出高さと引抜荷重との関係が判っている。従って、タッピン螺子突出高さが測定されたならば、このタッピン螺子を引き抜く為にはＷＷの荷重を要することが判る。すなわち、タッピン螺子の引抜荷重が幾ら確保されておれば良いかは被覆材や剥落防止材の合計重量から計算できることから、被覆材や剥落防止材の剥落を防止する為には、タッピン螺子突出高さを測定し、これが基準値（閾値）より小さければ合格と判定することが出来る。タッピン螺子突出高さを測定するのみで判定できるから、非常に、スムーズ、かつ、簡単に、実施できる。そして、タッピン螺子突出高さが基準値（閾値）を越えておれば、これが所定値になるまでタッピン螺子を捻じ込む。タッピン螺子を捻じ込む強さ（トルク）については、構造物に形成された下穴の内径（ドリル径）、タッピン螺子の形状や大きさによって決まる。従って、タッピン螺子を捻じ込む強さはタッピン螺子の貫入指数閾値の条件を満たす強さであって、かつ、タッピン螺子を捻じ込む際に構造物に形成された下穴の破壊が発生しない強さであることが好ましい。
【００３１】
本発明の測定工程は次のように行われる。タッピン螺子の貫入深さを表す指標は、捻じ込まれたタッピン螺子の貫入深さである。タッピン螺子の貫入深さに換算できる指標であればどのようなものでもよい。タッピン螺子の貫入深さ（Ｄ１）を表す指標としては、例えば構造物表面からのタッピン螺子の突出高さ（Ｈ）又は構造物表面とタッピン螺子の頭部との距離（Ｄ２）等が挙げられる。すなわち、タッピン螺子の長さが決まっておれば、前記Ｄ１は前記ＨやＤ２で以って代用できる。これらの指標と、タッピン螺子の長さ（全長）（Ｌ１）との関係は、次式（１）〜（３）のようになる。タッピン螺子の頭部の高さは（ＨＨ）、首下長さ（軸長）は（Ｌ２）である。
式（１） Ｄ１＝Ｌ１−Ｈ
式（２） Ｄ１＝Ｌ１−（Ｄ２＋ＨＨ）
式（３） Ｄ１＝Ｌ２−Ｄ２
【００３２】
この時、構造物表面に防食塗装などが施されている場合には、その塗装の膜厚（Ｔ）も考慮に入れて前記ＨまたはＤ２で前記Ｄ１を代用することが好ましい。前記Ｔを考慮するとき、前記式（１）〜（３）は、それぞれ次式（４）〜（６）のようになる。また、構造物表面に施される塗料の膜厚（Ｔ）が薄く、タッピン螺子の貫入深さ（Ｄ１）を前記ＨまたはＤ２で代用するときへの影響が軽微であると判断できれば、補正は省略してもよい。
式（４） Ｄ１＝Ｌ１−Ｈ−Ｔ
式（５） Ｄ１＝Ｌ１−（Ｄ２＋ＨＨ＋Ｔ）
式（６） Ｄ１＝Ｌ２−Ｄ２−Ｔ
【００３３】
前記Ｈ，Ｄ２等のタッピン螺子の貫入深さを表す指標を測定する方法は特に限定されない。例えば、ノギス、マイクロメータ、定規、隙間ゲージ等が適宜用いられる。図４には、下穴が設けられた鋼板にタッピン螺子を捻じ込んだ時、構造物表面とタッピン螺子の突出高さ（Ｈ）がマイクロメータで測定される模式図が示されている。
【００３４】
以下、具体的な実施例が挙げられて説明される。勿論、本発明はこれに限定されるものでは無い。
【００３５】
図５は用いられたタッピン螺子の概略図である。図６（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本発明になる被覆工法の工程図である。図７はステンレス鋼製金網からなる剥落防止材の概略平面図である。図８は鋼製構造物表面にステンレス製金網からなる剥落防止材が取り付けられた状態の概略平面図である。
【００３６】
各図中、１は、建物やトンネルと言った各種の構築物における鉄製構造物である。２は金網（剥落防止材）である。３は、鉄製構造物１の所望の箇所に形成された未貫通穴（下穴）である。４はセメント系軽量被覆材である。５はタッピン螺子である。６は平ワッシャである。７は防水性・絶縁性の弾性パッキングである。８は金網２の取付部である。尚、取付部８は、図８からも判る通り、線材の一部分を折り曲げ突出させるとともに、線材と線材との幅を短くすることによって構成されたものである。すなわち、線材と線材との幅を平ワッシャ６の径またはタッピン螺子５の頭部の幅よりも短く構成することにより、タッピン螺子５で金網２を取り付けることが出来るようになっている。９は鉄製構造物１の表面である。１０は、未貫通穴（下穴）３とタッピン螺子５との螺合部分である。１１はタッピン螺子５の頭部である。１２はねじ穴（十字穴）である。２２はタッピングする為に設けられている溝である。
【００３７】
先ず、図６（ａ）に示される如く、鉄製構造物を構成する鋼板等の鉄材を貫通しない下穴（未貫通穴）３が、鉄製構造物１の所望箇所に形成される。この工程は、鉄製構造物に未貫通穴が設けられる工程である。この下穴３の深さは、タッピン螺子５の軸長（Ｌ２）によっても左右されるが、前記軸長より多少長くても短くても差し支えない。但し、タッピン螺子５を捻じ込んだ際、下穴３が未貫通穴であった場合には、タッピン螺子の先端が下穴の底に接触しないことが好ましい。この意味では、タッピン螺子５の軸長（Ｌ２）は、鉄製構造物１の鉄材の厚さと、剥落防止材の取付部の厚さ（金網取付部の線材の太さ）と、平ワッシャ６の厚さとの合計値よりも短いものが好ましい。下穴３を未貫通穴としたから、鉄製構造物１の背面側（図６中、鉄製構造物１の左側）からの水分が、鉄製構造物１の正面側（図６中、鉄製構造物１の右側）に進入して来ることが無い。因みに、下穴３が未貫通穴では無く、貫通孔であったとすると、鉄製構造物１の背面側（図６中、鉄製構造物１の左側）からの水分が、鉄製構造物１の正面側（図６中、鉄製構造物１の右側）に浸入して来る虞が高い。
【００３８】
次に、図６（ｂ）に示される如く、鉄製構造物１に対して、弾性パッキング７、金網２、及び平ワッシャ６が配置される。この工程は、未貫通穴とタッピン螺子との螺合部分が防水処理される工程の予備（前）工程である。ここで用いられた弾性パッキング７は、その厚さが、金網２の線材の太さより大きなものである。
【００３９】
そして、図６（ｂ）（ｃ）に示される如く、タッピン螺子５が配置され、タッピン螺子５が下穴３内に捻じ込まれる。これによって、金網２が固定されることになる。この工程は、下穴にタッピン螺子が捻じ込まれる工程と、捻じ込まれたタッピン螺子と鉄製構造物表面とによって剥落防止材（金網２）が挟持され、剥落防止材２が鉄製構造物１表面に固定される工程である。更には、この工程によって、下穴とタッピン螺子との螺合部分が防水処理される工程が完了する。すなわち、鉄製構造物１の表面９に圧接された弾性パッキング７と平ワッシャ６との間に金網２が挟まれ、平ワッシャ６には未貫通穴３内に捻じ込まれたタッピン螺子５からの力が作用している。従って、金網２は鉄製構造物１に強固に固定されていることになる。しかも、結果的に、防水処理が施されたものになる。よって、鉄製構造物１と金網２とが異種金属であっても、両者の間には、絶縁性（非金属性）の弾性パッキング７が存在しているから、仮に、水分が存在していたとしても、局部電池が形成され難い。つまり、腐食が起き難い。そして、下穴３の開口部は弾性パッキング７、平ワッシャ６及びタッピン螺子５の頭部１１によって封鎖されており、下穴３内に水分が浸入する虞が無い。このことは、タッピン螺子５と鉄製構造物１とが異種金属で構成されていても、かつ、下穴３内においてタッピン螺子５と鉄製構造物１とが結合（接合）していても、局部電池が形成され難い。つまり、腐食が起き難い。そして、金網２とタッピン螺子５と平ワッシャ６とが同等な素材で構成されておれば、ここに水分が存在したとしても、局部電池が形成され難い。つまり、腐食が起き難い。
【００４０】
さて、図６（ｃ）及び図４に示される如く、構造物１表面からのタッピン螺子５の突出高さＨがマイクロメータで測定される。先に、予め、タッピン螺子突出高さＨとタッピン螺子引抜荷重との関係が求められている（図２参照）。従って、この関係から、所定の引抜荷重が得られる時のタッピン螺子突出高さＨ１が、予め、求められている。そこで、図６（ｃ）の工程にて、構造物１表面からのタッピン螺子突出高さＨが測定される。そして、この測定値Ｈが基準値Ｈ１（予め求められている所定の引抜荷重を確保するタッピン螺子突出高さＨ１）より大きいか否かが判定される。この工程は、下穴に捻じ込んだタッピン螺子のタッピン螺子の貫入深さを表す指標が、所定の引抜荷重が得られるタッピン螺子の貫入深さを表す指標であるか否かを確認する工程である。仮に、構造物１表面からのタッピン螺子５の突出高さＨがＨ１を越えている場合は、構造物１表面からのタッピン螺子５の突出高さＨがＨ１に達する（ＨがＨ１以下となる）まで、タッピン螺子５が更に捻じ込まれる。この工程は、下穴３に捻じ込まれたタッピン螺子５のタッピン螺子貫入深さを表す指標が、所定の引き抜き荷重が得られるタッピン螺子の貫入深さを表す指標に達していない場合に、所定の引き抜き荷重が得られるタッピン螺子の貫入深さを表す指標に達するまで、タッピン螺子を更に捻じ込む工程である。
【００４１】
前記工程（ｃ）の後、即ち、全てのタッピン螺子の突出高さＨが基準値Ｈ１以下であることが確認された（基準値Ｈ１を越えている場合には、そのタッピン螺子の突出高さが基準値Ｈ１以下となるように更に捻じ込まれた）後、図６（ｄ）に示される如く、金網２が埋設されるように耐火被覆モルタル等のセメント系軽量被覆材が塗設され、鉄製構造物１の表面９がセメント系軽量被覆材４によって被覆される。この工程は、剥落防止材が埋設されるよう鉄製構造物表面にセメント系軽量被覆材が被覆される工程である。
【００４２】
以下、更に具体的な例が挙げられる。
厚さ９ｍｍの鋼板に、径が４．５ｍｍ、４．６ｍｍ、４．７ｍｍの削孔用ドリルを用いて、深さ約８ｍｍとなるように各２０箇所ずつ下穴３が設けられた。直径５ｍｍ、首下長さ（Ｌ２）９．７ｍｍ、頭部の高さ（ＨＨ）３．１ｍｍのタッピン螺子が用意された。このタッピン螺子が、厚さ１ｍｍのステンレス鋼製ワッシャ及び引抜試験用冶具を挟み込みながら各下穴に捻じ込まれた。この時、挟み込むワッシャの枚数を調整することで、タッピン螺子の貫入深さ（Ｄ１）、鋼板表面からのタッピン螺子の突出高さ（Ｈ）、及び鋼板表面とタッピン螺子の頭部との距離（Ｄ２）を調整した。
【００４３】
この時の鋼板表面からのタッピン螺子の突出高さ（Ｈ）は、ワッシャの枚数が０枚のとき（ワッシャを挟み込まないとき）は５．７ｍｍ、１枚のときは６．７ｍｍ、２枚のときは７．７ｍｍ、３枚のときは８．７ｍｍである。貫入深さ（Ｄ１）は、各々、表１の通りである。
【００４４】
表１
【００４５】
万能試験機を用いて捻じ込まれたタッピン螺子の引抜き試験を実施した。すなわち、引抜荷重（タッピン螺子が引き抜けた時の引張応力）が測定された。引抜試験の概略が図１に示される。図１において、タッピン螺子の螺子山は省略されている。この結果が図２，３に示される。図２は、ドリル径毎の引抜荷重と鋼板表面からのタッピン螺子の突出高さ（Ｈ）との関係を示すグラフである。図３は、鋼板表面からのタッピン螺子の突出高さ（Ｈ）毎の引抜荷重とドリル径との関係を示すグラフである。
【００４６】
そして、タッピン螺子に要求される特性、即ち、タッピン螺子が剥落防止材（金網２）及びセメント系軽量被覆材４の合計重量を越える荷重を支える力に安全率を掛けた値（引抜荷重）が３０００Ｎであったとすると、図２から、鋼板表面からのタッピン螺子の突出高さ（Ｈ）を、ドリル径がφ４．５ｍｍならば７．９ｍｍ以内、ドリル径がφ４．６ならば７．７ｍｍ以内、ドリル径がφ４．７ならば６．７ｍｍ以内であれば良いことが判る。従って、図６（ｃ）の工程で測定される長さが上記値のものであるか否かを判定し、鋼板表面からのタッピン螺子の突出高さ（Ｈ）が上記値よりも大きければ、タッピン螺子の更なる捻じ込みが行われる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 構造物
２ 金網（被覆材剥落防止材）
３ 下穴（未貫通穴）
４ セメント系軽量被覆材
５ タッピン螺子
６ 平ワッシャ
７ 防水性・絶縁性の弾性パッキング
８ 金網取付部
９ 鉄製構造物表面
１０ 下穴（未貫通穴）とタッピン螺子との螺合部分
１１ タッピン螺子の頭部
１２ ねじ穴（十字穴）
１９ マイクロメータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は被覆構造体に関する。
【背景技術】
【０００２】
トンネルや高架橋等の構造物には、鉄（例えば、鋼、鋳鉄）が使用されている。そして、前記構造物の表面は、構造材（構成材）である鉄材が露出していることも多かった。ところで、火災に遭った場合、鉄の強度低下は甚だしい。又、鉄は熱が伝わり易い。このようなことに鑑み、セメント系軽量被覆材が、鉄製構造物（鉄を構成材料とした構造物）の表面に被覆されることも多い。
【０００３】
ところで、表面を被覆しているセメント系軽量被覆材が剥落する虞が考えられる。そこで、被覆したセメント系軽量被覆材が鉄製構造物の表面から剥離しても、当該セメント系軽量被覆材が剥落しないようにする為の技術が提案された。すなわち、網状、棒状又はメッシュ状の剥落防止材が鉄製構造物の表面に取り付けられ、前記剥落防止材が埋設されるようにセメント系軽量被覆材を被覆することが提案された。
【０００４】
特開２００９−２３５８９０号公報では、剥落防止材を鉄製構造物の表面に取り付ける方法が提案されている。例えば、鉄製構造物に孔を設け、この孔に後打ちアンカ（ボルト）を固定し、このボルトに通したナットにより剥落防止材を鉄製構造物の表面に締め付けて止める方法が提案されている。或いは、ネジ山を設けた孔を鉄製構造物に設け、この孔にボルトを螺合させ、このボルトに通したナットにより剥落防止材を鉄製構造物の表面に締め付けて止める方法が提案されている。又は、ボルト止め用インサートやナットを鉄製構造物に設けた孔の裏側に固定し、このボルト止め用インサート等にボルトを螺合させ、このボルトに通したナットにより剥落防止材を鉄製構造物の表面に締め付けて止める方法が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２３５８９０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記特許文献１の剥落防止材を鉄製構造物の表面に取り付ける方法は、手間が掛かる。従って、施工が簡単な技術が求められる。
【０００７】
ところで、剥落防止材が設けられている場合において、剥落防止材と鉄製構造物との接触箇所近傍において、腐食現象が起きていることが判って来た。この腐食現象についての考察が行われた結果、これは、次のようなことに基づくであろうことも判って来た。すなわち、鉄製構造物と、剥落防止材または剥落防止材固定金具とは、殆どの場合において、異種金属であった。言うよりも、鉄製構造物の構成素材と剥落防止材や剥落防止材固定金具の構成素材とが同一素材であった場合は無いと言っても過言では無い。因みに、鉄製構造物の素材は炭素鋼（普通鋼）又は鋳鉄であり、剥落防止材や剥落防止材固定金具の素材はステンレス鋼である。しかしながら、単に、異種金属であると言うのみでは、腐食現象は起きない。すなわち、構成素材が異種金属であり、かつ、水が介在した場合に、両者の間で局部電池が形成され、腐食現象が起きる。この結果、鉄製構造物に腐食が起き易い。尚、鉄製構造物の表面は、一般的には、防食塗装が施されている。しかしながら、前記防食塗装は一般的な防食の観点からなされているに過ぎない。すなわち、鉄製構造物と剥落防止材や剥落防止材固定金具との接合箇所における腐食防止と言った観点からの防食塗装ではなかったことから、現実には、ボルト等を通す為に設けられた孔（貫通孔）の内部まで確実な防食塗装が行われてなかった。しかも、孔内部までの完全な防食塗装は非常に手間が掛り、注意力も要求される。従って、このような処理はコストが掛かり、現実には、行われ難い。
【０００８】
そこで、本発明者等によって、火災に遭った場合でも、火が鉄製構造物の鉄材に直接に当たることは無く、鉄材の機械的強度の著しい低下が起きないようにする為、鉄製構造物表面にセメント系軽量被覆材が被覆された場合において、かつ、前記セメント系軽量被覆材の剥落防止の為に、剥落防止材や剥落防止材固定金具が用いられた場合において、腐食現象が起き難く、しかも前記腐食現象防止の為の作業が簡単な技術が提供されるに至った。
【０００９】
すなわち、鉄製構造物表面に設けられた剥落防止材が埋設されるよう該鉄製構造物表面にセメント系軽量被覆材が被覆される鉄製構造物表面の被覆方法であって、前記鉄製構造物に未貫通穴が設けられる工程Ａと、前記未貫通穴にタッピン螺子が捻じ込まれる工程Ｂと、前記捻じ込まれたタッピン螺子と前記鉄製構造物表面とによって前記剥落防止材が挟持され、該剥落防止材が該鉄製構造物表面に固定される工程Ｃと、前記剥落防止材が埋設されるよう前記鉄製構造物表面にセメント系軽量被覆材が被覆される工程Ｄとを具備する鉄製構造物表面の被覆方法が提案された。
【００１０】
さて、この提案の技術にも改善点が求められるに至った。すなわち、捻じ込んだタッピン螺子が強固に捻じ込まれているか否かが判り難いことであった。捻じ込まれたタッピン螺子が容易に引き抜かれる場合には、鉄製構造物表面に被覆されたセメント系軽量被覆材の剥落防止が不十分であると考えられる。ところが、捻じ込まれたタッピン螺子が、剥落防止材が内在するセメント系軽量被覆材の重量により構造物表面から剥落することを防ぐことが出来るものであるか否かを確認する為には、所定の荷重を掛けてタッピン螺子が抜けないものであるか否かを確認するしかなかった。ここで、所定の荷重とは、セメント系軽量被覆材が鉄製構造物表面から剥離した場合に、１個のタッピン螺子が受ける被覆材及び剥落防止材の重量の合計に安全率を掛けた力である。
【００１１】
しかしながら、捻じ込まれた全てのタッピン螺子に所定の荷重を掛けて抜けないことを確認するのは実に大変である。時間と労力が掛かり過ぎる。更には、全てのタッピン螺子が抜けなかったとしても、前記安全性を調べる為に加えた引抜力によって、タッピン螺子が僅かと雖も抜け易くなってしまったかも知れないと言う懸念が残る。捻じ込まれた全てのタッピン螺子について調査するのは大変であるからとして、抜き取り検査が行われた場合には、検査されなかったタッピン螺子については不具合の懸念が残ってしまう。
【００１２】
従って、本発明が解決しようとする課題は、前記問題点を解決することである。すなわち、高い剥落防止性が確保できているか否かを簡単にチェック出来、従って被覆材の剥落防止が一層確実で、かつ、その実施コストが低廉な剥落防止被覆技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
前記の課題は、
構造物に設けられたタッピン螺子に掛止された被覆材剥落防止材の少なくとも一部が覆われるように被覆材が被覆される構造物表面の被覆工法であって、
構造物にタッピン螺子が設けられる工程ａと、
被覆材剥落防止材がタッピン螺子に掛止されて固定される工程ｂと、
前記被覆材剥落防止材の少なくとも一部が覆われるように被覆材が設けられる工程ｃ
とを具備してなり、
被覆材が設けられる前であって、かつ、タッピン螺子が設けられた後において、
前記構造物に設けられたタッピン螺子が、予め求められているタッピン螺子の貫入指数閾値の条件を満たし、所定の引抜強度を保持しているか否かを、測定する測定工程
を具備することを特徴とする構造物表面の被覆工法によって解決される。
【００１４】
好ましくは、前記構造物表面の被覆工法であって、更に、構造物に設けられたタッピン螺子が予め求められているタッピン螺子の貫入指数閾値の条件を満たしていない場合には、工程ｃに先立って、前記タッピン螺子が前記貫入指数閾値の条件を満たすまで更に捻じ込まれる工程を具備することを特徴とする構造物表面の被覆工法によって解決される。
【００１５】
前記構造物表面の被覆工法において、前記測定工程は、例えば、構造物に設けられたタッピン螺子の該構造物表面から該タッピン螺子の所定箇所までの突出高さが測定される工程である。例えば、構造物に設けられたタッピン螺子の該構造物表面から該タッピン螺子の突出高さが測定される工程である。或いは、構造物に設けられたタッピン螺子の頭部と該構造物表面との間の距離が測定される工程である。
【００１６】
前記の課題は、
前記構造物表面の被覆工法が実施され、構造物に設けられたタッピン螺子に掛止された被覆材剥落防止材の少なくとも一部が覆われるように被覆材が被覆されてなる構造物によって解決される。
【発明の効果】
【００１７】
剥落防止確実性の高い被覆材が被覆されてなる構造物が低廉なコストで得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】タッピン螺子の引抜き荷重を測定する際の概略図
【図２】タッピン螺子の引抜き荷重とタッピン螺子の突出高さとの関係を示すグラフ
【図３】タッピン螺子の引抜き荷重とタッピン螺子が捻じ込まれる穴径（ドリル径）との関係を示すグラフ
【図４】タッピン螺子の突出高さを測定する際の概略図
【図５】タッピン螺子の概略図
【図６】本発明の工法の概略工程図
【図７】被覆材剥落防止材の概略図
【図８】被覆材剥落防止材の概略図
【発明を実施するための形態】
【００１９】
第１の本発明は被覆工法である。特に、構造物に設けられたタッピン螺子に掛止された被覆材剥落防止材の少なくとも一部が覆われるように被覆材が被覆される構造物表面の被覆工法である。構造物は、例えば鉄製構造物である。被覆材は、例えばセメント系軽量被覆材である。従って、例えばセメント系軽量被覆材によって鉄製構造物表面が被覆される被覆工法である。前記構造物表面には被覆材剥落防止材が設けられており、前記被覆されたセメント系軽量被覆材によって前記被覆材剥落防止材は埋設される。尚、この埋設は完全な埋設が好ましいものの、一部露出・一部埋設の場合も考えられる。勿論、全埋設が好ましい。本工法は工程ａを具備する。本工程ａでは、構造物にタッピン螺子が設けられる。例えば、構造物に穿設された下穴（貫通孔または未貫通穴）にタッピン螺子が捻じ込まれる。従って、本工程は、場合によっては、構造物に下穴を設ける工程と、前記下穴にタッピン螺子が捻じ込まれる工程とを有する。本工法は工程ｂを具備する。本工程ｂでは、被覆材剥落防止材がタッピン螺子に掛止されて固定される。被覆材剥落防止材は、例えば網状、棒状、線状、メッシュ状又はシート状のものである。この被覆材剥落防止材（場合によっては固定材とも表記される。）が、構造物との間に空隙（間隙：隙間）を持たせて、タッピン螺子で取り付けられる（固定される：掛止される）。特に、捻じ込まれたタッピン螺子と構造物表面とによって被覆材剥落防止材が挟持され、該剥落防止材が該構造物表面に固定される。剥落防止材の取付部は、剥落防止材の一部分であっても良い。取り付けに際しては、金具や、樹脂製又はセラミック製の取付用部材が用いられても良い。本工法は工程ｃを具備する。本工程ｃでは、前記被覆材剥落防止材の少なくとも一部が覆われるように被覆材が設けられる。被覆材は、例えばセメント系軽量被覆材である。本工法は、好ましくは、前記下穴と前記タッピン螺子との螺合部分が防水処理される工程を具備する。例えば、防水性の弾性パッキングが、構造物表面と取付部との間、及び／又は取付部とタッピン螺子の頭部との間に挟まれる工程を、好ましくは、具備する。
【００２０】
本工法は次の測定工程を具備する。この測定工程は、被覆材が設けられる前であって、かつ、タッピン螺子が設けられた後に行われる。本測定工程は、構造物に設けられたタッピン螺子が、予め求められているタッピン螺子の貫入指数閾値の条件を満たし、所定の引抜強度を保持しているか否かを判断する為に行われる工程である。例えば、測定工程は、構造物に設けられたタッピン螺子の該構造物表面から該タッピン螺子の所定箇所（目印となる位置（箇所）。頭頂からｘｍｍの位置と決めても良い。）までの突出高さが測定される工程である。例えば、構造物に設けられたタッピン螺子の該構造物表面から該タッピン螺子の突出高さが測定される工程である。或いは、構造物に設けられたタッピン螺子の頭部と該構造物表面との間の距離が測定される工程である。そして、好ましくは、構造物に設けられたタッピン螺子が予め求められているタッピン螺子の貫入指数閾値の条件を満たしていない場合（所定の引抜強度を保持していない場合）には、工程ｃに先立って、前記タッピン螺子が前記貫入指数閾値（所定の引抜強度）の条件を満たすまで更に捻じ込まれる工程を具備する。
【００２１】
第２の本発明は構造物である。この構造物は、前記構造物表面の被覆工法が実施されたものである。すなわち、前記被覆工法が実施され、構造物に設けられたタッピン螺子に掛止された被覆材剥落防止材の少なくとも一部が覆われるように被覆材が被覆されてなる構造物である。
【００２２】
以下更に詳しく説明される。
【００２３】
本発明における構造物は、例えば鉄製構造物である。鋼製（特に普通鋼製）構造物である。或いは、鋳鉄製構造物である。又は、コンクリート製構造物である。その他にも、木製構造物、石製構造物、樹脂製構造物が挙げられる。或いは、前記素材が適宜組み合わされた複合材製の構造物等も挙げられる。具体的には、例えば普通鋼製セグメント、鋳鉄製セグメント、鋼材とコンクリートとからなる合成セグメント、鋳鉄とコンクリートとからなる合成セグメントが挙げられる。前記の一種又は二種以上のセグメントからなるシールドトンネル、或いは鋼殻コンクリート製沈埋トンネル等の金属を構造用部材として用いたトンネル、コンクリートと鋼材とからなる山岳トンネル、鋼製タンク、鉄筋コンクリート製タンク、鋼製の橋脚、鋼製の高架橋、鉄筋コンクリート製高架橋、鋼管、鉄骨、鋼板或いは鋼管充填コンクリートからなる壁、屋根、柱、梁又は床を備える建物、鋼殻の内部にコンクリートが充填された沈埋トンネル、木造住宅、鉄骨製住宅、コンクリート製住宅等が挙げられる。
【００２４】
構造物に予め穿設される下穴は、その内径が用いるタッピン螺子の直径よりも小さなものである。構造物が鉄製構造物の場合は、下穴は未貫通穴であることが好ましい。貫通させてしまうと、下穴（貫通孔）を穿設した部分の構造物の裏面に地下水が在る場合等ではここから水が浸み込み、金属に腐食が引き起こされる虞が有る。
【００２５】
タッピン螺子の形状や大きさは、構造物に形成された下穴の内径や深さによって決まる。好ましくは、下穴に捻じ込まれたタッピン螺子によって、被覆されたセメント系軽量被覆材と剥落防止材との合計重量を持ち耐えることが出来るものであれば良い。
【００２６】
腐食防止の観点から、剥落防止材の素材とタッピン螺子の素材とは同じ（同一・同等）であることが好ましい。同系統のものであれば、電位差が小さく、接触していても腐食が起こり難い。因みに、剥落防止材はステンレス鋼で出来ていることが多い。従って、タッピン螺子の材質も、ステンレス鋼であることが好ましい。
【００２７】
剥落防止材は、金属、セラミック、樹脂、ガラス、炭素から選ばれる一種又は二種以上を主材として構成されていることが多い。具体的には、ステンレス鋼、防錆処理した金属、樹脂、耐アルカリ性ガラス、炭素等の腐食や発錆が起こり難い素材である。耐火性の観点から、不燃性（難燃性）のものが好ましい。このようなことから、ステンレス鋼、防錆処理した金属、セラミック、耐アルカリ性ガラス等が特に好ましい。中でも、ステンレス鋼は好ましい。
【００２８】
剥落防止材の形状は、網状、棒状、線状、メッシュ状又は有孔シート状から選ばれる何れでもよい。尚、セメント系被覆材を吹付工法により構造物表面に配置する場合、セメント系被覆材の吹付性から、剥落防止材の形状は、網状、棒状、又は線状のものが好ましい。
【００２９】
被覆材（例えば、セメント系軽量被覆材）としては、セメントと、水と、混和材料と、軽量骨材等からなる耐火被覆モルタルが好ましい例として挙げられる。同様な組成の断熱性モルタルも挙げられる。ロックウール吹付け材に代表される、ロックウール等の鉱物質繊維と、セメントと、水と、必要により混和される混和材との混合物からなる耐火被覆材、断熱材、保温材又は吸音材等も挙げられる。セメントと、水と、細骨材と、混和材とが混合されたセメントモルタルに起泡剤により泡立てた気泡を有する気泡モルタルも挙げられる。セメントと、水と、発泡剤と、他の混和材が混合された軽量モルタルなども挙げられる。勿論、これ等に限られない
【００３０】
本工法における重要必須工程、即ち、測定工程は、前述の通り、構造物に設けられたタッピン螺子が、予め求められているタッピン螺子の貫入指数閾値の条件を満たし、所定の引抜強度を保持しているか否かを、測定する工程である。例えば、予め、タッピン螺子の貫入深さを表す指標と引抜荷重（強度）との関係が求められている。例えば、工事が行われる箇所における構造物（模擬構造物）にタッピン螺子が捻じ込まれ、図１のような形態にて引抜荷重が求められ、図２，３に示される如くのデータが求められている。これによれば、下穴の径（ドリル径）がＸＸｍｍで、軸径がＹＹｍｍ、長さがＺＺｍｍのタッピン螺子が構造物の下穴に捻じ込まれた場合において、この捻じ込まれたタッピン螺子の構造物表面からの突出高さと引抜荷重との関係が判っている。従って、タッピン螺子突出高さが測定されたならば、このタッピン螺子を引き抜く為にはＷＷの荷重を要することが判る。すなわち、タッピン螺子の引抜荷重が幾ら確保されておれば良いかは被覆材や剥落防止材の合計重量から計算できることから、被覆材や剥落防止材の剥落を防止する為には、タッピン螺子突出高さを測定し、これが基準値（閾値）より小さければ合格と判定することが出来る。タッピン螺子突出高さを測定するのみで判定できるから、非常に、スムーズ、かつ、簡単に、実施できる。そして、タッピン螺子突出高さが基準値（閾値）を越えておれば、これが所定値になるまでタッピン螺子を捻じ込む。タッピン螺子を捻じ込む強さ（トルク）については、構造物に形成された下穴の内径（ドリル径）、タッピン螺子の形状や大きさによって決まる。従って、タッピン螺子を捻じ込む強さはタッピン螺子の貫入指数閾値の条件を満たす強さであって、かつ、タッピン螺子を捻じ込む際に構造物に形成された下穴の破壊が発生しない強さであることが好ましい。
【００３１】
本発明の測定工程は次のように行われる。タッピン螺子の貫入深さを表す指標は、捻じ込まれたタッピン螺子の貫入深さである。タッピン螺子の貫入深さに換算できる指標であればどのようなものでもよい。タッピン螺子の貫入深さ（Ｄ１）を表す指標としては、例えば構造物表面からのタッピン螺子の突出高さ（Ｈ）又は構造物表面とタッピン螺子の頭部との距離（Ｄ２）等が挙げられる。すなわち、タッピン螺子の長さが決まっておれば、前記Ｄ１は前記ＨやＤ２で以って代用できる。これらの指標と、タッピン螺子の長さ（全長）（Ｌ１）との関係は、次式（１）〜（３）のようになる。タッピン螺子の頭部の高さは（ＨＨ）、首下長さ（軸長）は（Ｌ２）である。
式（１） Ｄ１＝Ｌ１−Ｈ
式（２） Ｄ１＝Ｌ１−（Ｄ２＋ＨＨ）
式（３） Ｄ１＝Ｌ２−Ｄ２
【００３２】
この時、構造物表面に防食塗装などが施されている場合には、その塗装の膜厚（Ｔ）も考慮に入れて前記ＨまたはＤ２で前記Ｄ１を代用することが好ましい。前記Ｔを考慮するとき、前記式（１）〜（３）は、それぞれ次式（４）〜（６）のようになる。また、構造物表面に施される塗料の膜厚（Ｔ）が薄く、タッピン螺子の貫入深さ（Ｄ１）を前記ＨまたはＤ２で代用するときへの影響が軽微であると判断できれば、補正は省略してもよい。
式（４） Ｄ１＝Ｌ１−Ｈ−Ｔ
式（５） Ｄ１＝Ｌ１−（Ｄ２＋ＨＨ＋Ｔ）
式（６） Ｄ１＝Ｌ２−Ｄ２−Ｔ
【００３３】
前記Ｈ，Ｄ２等のタッピン螺子の貫入深さを表す指標を測定する方法は特に限定されない。例えば、ノギス、マイクロメータ、定規、隙間ゲージ等が適宜用いられる。図４には、下穴が設けられた鋼板にタッピン螺子を捻じ込んだ時、構造物表面とタッピン螺子の突出高さ（Ｈ）がマイクロメータで測定される模式図が示されている。
【００３４】
以下、具体的な実施例が挙げられて説明される。勿論、本発明はこれに限定されるものでは無い。
【００３５】
図５は用いられたタッピン螺子の概略図である。図６（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は本発明になる被覆工法の工程図である。図７はステンレス鋼製金網からなる剥落防止材の概略平面図である。図８は鋼製構造物表面にステンレス製金網からなる剥落防止材が取り付けられた状態の概略平面図である。
【００３６】
各図中、１は、建物やトンネルと言った各種の構築物における鉄製構造物である。２は金網（剥落防止材）である。３は、鉄製構造物１の所望の箇所に形成された未貫通穴（下穴）である。４はセメント系軽量被覆材である。５はタッピン螺子である。６は平ワッシャである。７は防水性・絶縁性の弾性パッキングである。８は金網２の取付部である。尚、取付部８は、図８からも判る通り、線材の一部分を折り曲げ突出させるとともに、線材と線材との幅を短くすることによって構成されたものである。すなわち、線材と線材との幅を平ワッシャ６の径またはタッピン螺子５の頭部の幅よりも短く構成することにより、タッピン螺子５で金網２を取り付けることが出来るようになっている。９は鉄製構造物１の表面である。１０は、未貫通穴（下穴）３とタッピン螺子５との螺合部分である。１１はタッピン螺子５の頭部である。１２はねじ穴（十字穴）である。２２はタッピングする為に設けられている溝である。
【００３７】
先ず、図６（ａ）に示される如く、鉄製構造物を構成する鋼板等の鉄材を貫通しない下穴（未貫通穴）３が、鉄製構造物１の所望箇所に形成される。この工程は、鉄製構造物に未貫通穴が設けられる工程である。この下穴３の深さは、タッピン螺子５の軸長（Ｌ２）によっても左右されるが、前記軸長より多少長くても短くても差し支えない。但し、タッピン螺子５を捻じ込んだ際、下穴３が未貫通穴であった場合には、タッピン螺子の先端が下穴の底に接触しないことが好ましい。この意味では、タッピン螺子５の軸長（Ｌ２）は、鉄製構造物１の鉄材の厚さと、剥落防止材の取付部の厚さ（金網取付部の線材の太さ）と、平ワッシャ６の厚さとの合計値よりも短いものが好ましい。下穴３を未貫通穴としたから、鉄製構造物１の背面側（図６中、鉄製構造物１の左側）からの水分が、鉄製構造物１の正面側（図６中、鉄製構造物１の右側）に進入して来ることが無い。因みに、下穴３が未貫通穴では無く、貫通孔であったとすると、鉄製構造物１の背面側（図６中、鉄製構造物１の左側）からの水分が、鉄製構造物１の正面側（図６中、鉄製構造物１の右側）に浸入して来る虞が高い。
【００３８】
次に、図６（ｂ）に示される如く、鉄製構造物１に対して、弾性パッキング７、金網２、及び平ワッシャ６が配置される。この工程は、未貫通穴とタッピン螺子との螺合部分が防水処理される工程の予備（前）工程である。ここで用いられた弾性パッキング７は、その厚さが、金網２の線材の太さより大きなものである。
【００３９】
そして、図６（ｂ）（ｃ）に示される如く、タッピン螺子５が配置され、タッピン螺子５が下穴３内に捻じ込まれる。これによって、金網２が固定されることになる。この工程は、下穴にタッピン螺子が捻じ込まれる工程と、捻じ込まれたタッピン螺子と鉄製構造物表面とによって剥落防止材（金網２）が挟持され、剥落防止材２が鉄製構造物１表面に固定される工程である。更には、この工程によって、下穴とタッピン螺子との螺合部分が防水処理される工程が完了する。すなわち、鉄製構造物１の表面９に圧接された弾性パッキング７と平ワッシャ６との間に金網２が挟まれ、平ワッシャ６には未貫通穴３内に捻じ込まれたタッピン螺子５からの力が作用している。従って、金網２は鉄製構造物１に強固に固定されていることになる。しかも、結果的に、防水処理が施されたものになる。よって、鉄製構造物１と金網２とが異種金属であっても、両者の間には、絶縁性（非金属性）の弾性パッキング７が存在しているから、仮に、水分が存在していたとしても、局部電池が形成され難い。つまり、腐食が起き難い。そして、下穴３の開口部は弾性パッキング７、平ワッシャ６及びタッピン螺子５の頭部１１によって封鎖されており、下穴３内に水分が浸入する虞が無い。このことは、タッピン螺子５と鉄製構造物１とが異種金属で構成されていても、かつ、下穴３内においてタッピン螺子５と鉄製構造物１とが結合（接合）していても、局部電池が形成され難い。つまり、腐食が起き難い。そして、金網２とタッピン螺子５と平ワッシャ６とが同等な素材で構成されておれば、ここに水分が存在したとしても、局部電池が形成され難い。つまり、腐食が起き難い。
【００４０】
さて、図６（ｃ）及び図４に示される如く、構造物１表面からのタッピン螺子５の突出高さＨがマイクロメータで測定される。先に、予め、タッピン螺子突出高さＨとタッピン螺子引抜荷重との関係が求められている（図２参照）。従って、この関係から、所定の引抜荷重が得られる時のタッピン螺子突出高さＨ１が、予め、求められている。そこで、図６（ｃ）の工程にて、構造物１表面からのタッピン螺子突出高さＨが測定される。そして、この測定値Ｈが基準値Ｈ１（予め求められている所定の引抜荷重を確保するタッピン螺子突出高さＨ１）より大きいか否かが判定される。この工程は、下穴に捻じ込んだタッピン螺子のタッピン螺子の貫入深さを表す指標が、所定の引抜荷重が得られるタッピン螺子の貫入深さを表す指標であるか否かを確認する工程である。仮に、構造物１表面からのタッピン螺子５の突出高さＨがＨ１を越えている場合は、構造物１表面からのタッピン螺子５の突出高さＨがＨ１に達する（ＨがＨ１以下となる）まで、タッピン螺子５が更に捻じ込まれる。この工程は、下穴３に捻じ込まれたタッピン螺子５のタッピン螺子貫入深さを表す指標が、所定の引き抜き荷重が得られるタッピン螺子の貫入深さを表す指標に達していない場合に、所定の引き抜き荷重が得られるタッピン螺子の貫入深さを表す指標に達するまで、タッピン螺子を更に捻じ込む工程である。
【００４１】
前記工程（ｃ）の後、即ち、全てのタッピン螺子の突出高さＨが基準値Ｈ１以下であることが確認された（基準値Ｈ１を越えている場合には、そのタッピン螺子の突出高さが基準値Ｈ１以下となるように更に捻じ込まれた）後、図６（ｄ）に示される如く、金網２が埋設されるように耐火被覆モルタル等のセメント系軽量被覆材が塗設され、鉄製構造物１の表面９がセメント系軽量被覆材４によって被覆される。この工程は、剥落防止材が埋設されるよう鉄製構造物表面にセメント系軽量被覆材が被覆される工程である。
【００４２】
以下、更に具体的な例が挙げられる。
厚さ９ｍｍの鋼板に、径が４．５ｍｍ、４．６ｍｍ、４．７ｍｍの削孔用ドリルを用いて、深さ約８ｍｍとなるように各２０箇所ずつ下穴３が設けられた。直径５ｍｍ、首下長さ（Ｌ２）９．７ｍｍ、頭部の高さ（ＨＨ）３．１ｍｍのタッピン螺子が用意された。このタッピン螺子が、厚さ１ｍｍのステンレス鋼製ワッシャ及び引抜試験用冶具を挟み込みながら各下穴に捻じ込まれた。この時、挟み込むワッシャの枚数を調整することで、タッピン螺子の貫入深さ（Ｄ１）、鋼板表面からのタッピン螺子の突出高さ（Ｈ）、及び鋼板表面とタッピン螺子の頭部との距離（Ｄ２）を調整した。
【００４３】
この時の鋼板表面からのタッピン螺子の突出高さ（Ｈ）は、ワッシャの枚数が０枚のとき（ワッシャを挟み込まないとき）は５．７ｍｍ、１枚のときは６．７ｍｍ、２枚のときは７．７ｍｍ、３枚のときは８．７ｍｍである。貫入深さ（Ｄ１）は、各々、表１の通りである。
【００４４】
表１
【００４５】
万能試験機を用いて捻じ込まれたタッピン螺子の引抜き試験を実施した。すなわち、引抜荷重（タッピン螺子が引き抜けた時の引張応力）が測定された。引抜試験の概略が図１に示される。図１において、タッピン螺子の螺子山は省略されている。この結果が図２，３に示される。図２は、ドリル径毎の引抜荷重と鋼板表面からのタッピン螺子の突出高さ（Ｈ）との関係を示すグラフである。図３は、鋼板表面からのタッピン螺子の突出高さ（Ｈ）毎の引抜荷重とドリル径との関係を示すグラフである。
【００４６】
そして、タッピン螺子に要求される特性、即ち、タッピン螺子が剥落防止材（金網２）及びセメント系軽量被覆材４の合計重量を越える荷重を支える力に安全率を掛けた値（引抜荷重）が３０００Ｎであったとすると、図２から、鋼板表面からのタッピン螺子の突出高さ（Ｈ）を、ドリル径がφ４．５ｍｍならば７．９ｍｍ以内、ドリル径がφ４．６ならば７．７ｍｍ以内、ドリル径がφ４．７ならば６．７ｍｍ以内であれば良いことが判る。従って、図６（ｃ）の工程で測定される長さが上記値のものであるか否かを判定し、鋼板表面からのタッピン螺子の突出高さ（Ｈ）が上記値よりも大きければ、タッピン螺子の更なる捻じ込みが行われる。
【符号の説明】
【００４７】
１ 構造物
２ 金網（被覆材剥落防止材）
３ 下穴（未貫通穴）
４ セメント系軽量被覆材
５ タッピン螺子
６ 平ワッシャ
７ 防水性・絶縁性の弾性パッキング
８ 金網取付部
９ 鉄製構造物表面
１０ 下穴（未貫通穴）とタッピン螺子との螺合部分
１１ タッピン螺子の頭部
１２ ねじ穴（十字穴）
１９ マイクロメータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物に設けられたタッピン螺子に掛止された被覆材剥落防止材の少なくとも一部が覆われるように被覆材が被覆される構造物表面の被覆工法であって、
構造物にタッピン螺子が設けられる工程ａと、
被覆材剥落防止材がタッピン螺子に掛止されて固定される工程ｂと、
前記被覆材剥落防止材の少なくとも一部が覆われるように被覆材が設けられる工程ｃ
とを具備してなり、
被覆材が設けられる前であって、かつ、タッピン螺子が設けられた後において、
前記構造物に設けられたタッピン螺子が、予め求められているタッピン螺子の貫入指数閾値の条件を満たし、所定の引抜強度を保持しているか否かを、測定する測定工程を具備する
ことを特徴とする構造物表面の被覆工法。
【請求項２】
構造物に設けられたタッピン螺子が予め求められているタッピン螺子の貫入指数閾値の条件を満たしていない場合には、工程ｃに先立って、前記タッピン螺子が前記貫入指数閾値の条件を満たすまで更に捻じ込まれる工程を具備する
ことを特徴とする請求項１の構造物表面の被覆工法。
【請求項３】
測定工程は、構造物に設けられたタッピン螺子の該構造物表面から該タッピン螺子の所定箇所までの突出高さが測定される工程である
ことを特徴とする請求項１の構造物表面の被覆工法。
【請求項４】
測定工程は、構造物に設けられたタッピン螺子の該構造物表面から該タッピン螺子の突出高さが測定される工程である
ことを特徴とする請求項３の構造物表面の被覆工法。
【請求項５】
測定工程は、構造物に設けられたタッピン螺子の頭部と該構造物表面との間の距離が測定される工程である
ことを特徴とする請求項３の構造物表面の被覆工法。
【請求項６】
請求項１〜請求項５いずれかの構造物表面の被覆工法が実施され、構造物に設けられたタッピン螺子に掛止された被覆材剥落防止材の少なくとも一部が覆われるように被覆材が被覆されてなる構造物。
【請求項１】
構造物に設けられたタッピン螺子に掛止された被覆材剥落防止材の少なくとも一部が覆われるように被覆材が被覆される構造物表面の被覆工法であって、
構造物にタッピン螺子が設けられる工程ａと、
被覆材剥落防止材がタッピン螺子に掛止されて固定される工程ｂと、
前記被覆材剥落防止材の少なくとも一部が覆われるように被覆材が設けられる工程ｃ
とを具備してなり、
被覆材が設けられる前であって、かつ、タッピン螺子が設けられた後において、
前記構造物に設けられたタッピン螺子が、予め求められているタッピン螺子の貫入指数閾値の条件を満たし、所定の引抜強度を保持しているか否かを、測定する測定工程を具備する
ことを特徴とする構造物表面の被覆工法。
【請求項２】
構造物に設けられたタッピン螺子が予め求められているタッピン螺子の貫入指数閾値の条件を満たしていない場合には、工程ｃに先立って、前記タッピン螺子が前記貫入指数閾値の条件を満たすまで更に捻じ込まれる工程を具備する
ことを特徴とする請求項１の構造物表面の被覆工法。
【請求項３】
測定工程は、構造物に設けられたタッピン螺子の該構造物表面から該タッピン螺子の所定箇所までの突出高さが測定される工程である
ことを特徴とする請求項１の構造物表面の被覆工法。
【請求項４】
測定工程は、構造物に設けられたタッピン螺子の該構造物表面から該タッピン螺子の突出高さが測定される工程である
ことを特徴とする請求項３の構造物表面の被覆工法。
【請求項５】
測定工程は、構造物に設けられたタッピン螺子の頭部と該構造物表面との間の距離が測定される工程である
ことを特徴とする請求項３の構造物表面の被覆工法。
【請求項６】
請求項１〜請求項５いずれかの構造物表面の被覆工法が実施され、構造物に設けられたタッピン螺子に掛止された被覆材剥落防止材の少なくとも一部が覆われるように被覆材が被覆されてなる構造物。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１２−１３２１９１（Ｐ２０１２−１３２１９１Ａ）
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−２８４４４３（Ｐ２０１０−２８４４４３）
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【出願人】（５０１１７３４６１）太平洋マテリアル株式会社 (307)
【出願人】（５９５００２６６１）ナイガイ株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年７月１２日（２０１２．７．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年１２月２１日（２０１０．１２．２１）
【出願人】（５０１１７３４６１）太平洋マテリアル株式会社 (307)
【出願人】（５９５００２６６１）ナイガイ株式会社 (5)
【Ｆターム（参考）】
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