JP4910200B2 - Sectional repair method for concrete structures - Google Patents
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Description
本発明は、コンクリート構造物の劣化した部分などの要修復部分をはつり取り、その部分に新たにモルタルやグラウト等の修復材を充填することによって断面を修復するコンクリート構造物の断面修復方法に関する。 The present invention relates to a method for repairing a cross section of a concrete structure, in which a repaired portion such as a deteriorated portion of a concrete structure is picked up and a new repair material such as mortar or grout is filled in the portion to repair the cross section.
近年、コンクリート構造物の中性化、塩害、アルカリ骨材反応などによってコンクリート片の剥落などの変状が発生している。このうち塩害のように塩化物イオンが鉄筋位置まで浸透して鉄筋腐食を生じさせ、それに伴うひび割れが著しい場合や、かぶり厚以上に中性化が進行し、同様の変化が生じている場合には、ひび割れ修復を行っても充分な耐力の回復は望めず、再損傷発生のリスクも大きい。 In recent years, deformations such as peeling of concrete pieces have occurred due to neutralization of concrete structures, salt damage, alkali aggregate reaction, and the like. Of these, when chloride ions permeate to the rebar position and cause corrosion of the rebar, such as salt damage, the cracks associated therewith are significant, or when neutralization has progressed beyond the cover thickness and the same change has occurred However, even after repairing cracks, sufficient yield strength cannot be restored, and the risk of re-damage is high.
このような場合には、従来、損傷、要修復部分をウォータージェットではつり取った後、断面修復する方法が一般的である。 In such a case, conventionally, a method of repairing a cross section after the damaged or repaired portion is suspended with a water jet is generally used.
この従来の断面修復方法は、コンクリートの要修復部分を除去した後の欠損断面や、既にかぶりコンクリートの剥離や剥落によって生じている欠損断面に対し、断面に合わせた形状で型枠を組み、流動性に優れたポリマーセメントモルタル等の断面修復材によって従前の断面に修復する。修復材の充填は下部に開口させた充填口から上方に向けて注人し(逆打ち工法)、上部には排気パイプが設けられる(例えば特許文献1,2)。
This conventional cross-section repair method uses a formwork that fits the cross-section of the missing cross-section after removing the part that needs to be repaired in concrete or the cross-section that has already occurred due to peeling or peeling off of the cover concrete. It is restored to the previous cross-section with a cross-section restoration material such as polymer cement mortar with excellent properties. The restoration material is filled from the filling port opened in the lower part upward (reverse driving method), and an exhaust pipe is provided in the upper part (for example,
上述した従来の逆打ちによる断面修復方法では、型枠とはつり面とに囲まれた修復材充填空隙内に修復材を充填する際に、下方から上方向けて圧入することによって、充填される空隙内の空気を排気パイプから排出させ、排気パイプから修復材があふれ出ることによって充填完了の目安としているが、はつり面が下向きである場合には、空気溜りの発生を完全に防止することができず、修復材の充分な充填ができなかった(例えば非特許文献1,2)。
In the above-described conventional cross-section repair method by backlash, when filling the restoration material into the restoration material filling space surrounded by the mold and the suspension surface, the gap is filled by press-fitting upward from below. The air inside is exhausted from the exhaust pipe, and the restoration material overflows from the exhaust pipe, which is used as a guideline for filling.However, if the lifting surface is facing downward, it is possible to completely prevent the accumulation of air. Therefore, the restoration material could not be sufficiently filled (for example, Non-Patent
本発明はこのような従来の問題に鑑み、下向きのはつり面と型枠間の修復材充填空間内に修復材を充填する際に、充填不良によって空気溜りが生じることなく、完全な修復材充填がなされ、強度の再生がより完全になされるコンクリート構造物の断面修復方法の提供を目的としてなされたものである。 In the present invention, in view of such a conventional problem, when the restoration material is filled in the restoration material filling space between the downward hanging surface and the mold, the restoration material is completely filled without causing air accumulation due to poor filling. The purpose of this is to provide a method for repairing the cross section of a concrete structure in which the strength is more completely regenerated.
上述の如き従来の問題を解決し、所期の目的を達成するための請求項1に記載の発明の特徴は、コンクリート構造物の下向き又は横向き面の要修復部分をはつり取り、該はつり取り後の修復空間に無収縮モルタル、ポリマーセメントモルタル等のモルタル若しくはグラウト材等の修復材によって修復するコンクリート構造物の断面修復方法において、 前記要修復部分のはつり取りに際し、前記はつり取り後の修復空間の下向きはつり面に、前記コンクリート構造物躯体外周面のはつり部上縁より高い位置まではつり取った下向き凹状部を形成し、前記はつり取り後の修復空間の外面を型枠若しくは吹き付けモルタルなどの外面閉鎖部材によって閉鎖するとともに、前記下向き凹状部の最高部に近づけた高さ位置に前記修復空間外に通じる減圧用通気路を連通させ、しかる後前記外面閉鎖部材とはつり面とに囲まれた修復空隙内に前記修復材を加圧注入し、前記下向き凹状部内のみに空気溜りを残した状態まで修復材を注入した後、前記減圧用通気路を通じて下向き凹状部内を減圧して該空気溜り内の空気を抜くことにより修復空隙全域に修復材を行き渡らせるようにしたことを特徴としてなるコンクリート構造物の断面修復方法。
In order to solve the above-mentioned conventional problems and achieve the intended purpose, the feature of the invention described in
請求項2に記載の発明の特徴は、請求項1の構成に加え、前記下向き凹状部の下向き面を部分的に深く窪ませた1又は複数の空気溜り形成部を形成し、該空気溜り形成部の最高部に近づけた高さ位置に前記修復空間外に通じる減圧用通気路を連通させることにある。 According to a second aspect of the present invention, in addition to the structure of the first aspect, one or a plurality of air reservoir forming portions in which the downward surface of the downward concave portion is partially deeply recessed are formed. The pressure reducing air passage communicating with the outside of the repair space is communicated at a height position close to the highest portion of the portion.
請求項3に記載の発明の特徴は、請求項1又は2の何れか1の請求項の構成に加え、前記減圧用通気路に、予め内部を減圧させた耐真空圧容器を開閉弁を介して連通させておき、前記下向き凹状部に空気溜りを残した状態まで修復材を注入した後、前記開閉弁を開くことにより下向き凹状部内を減圧することにある。 According to a third aspect of the present invention, in addition to the configuration of the first or second aspect of the present invention, a vacuum-resistant vessel whose interior is previously depressurized is provided in the depressurizing vent passage through an on-off valve. Then, after injecting the repair material to a state where an air pocket remains in the downward concave portion, the inside of the downward concave portion is decompressed by opening the on-off valve.
請求項4に記載の発明の特徴は、請求項3の構成に加え、前記真空圧容器の一部又は全部を透明材料によって内部が透視できるようにしておき、前記開閉弁を開いた後、前記真空圧容器内に修復材が流入するのを待って修復材の注入を停止させることにある。 According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the third aspect, a part or the whole of the vacuum pressure vessel is made transparent by a transparent material, and after opening the on-off valve, The injection of the restoration material is stopped after waiting for the restoration material to flow into the vacuum pressure vessel.
請求項5に記載の発明の特徴は、請求項1〜4の何れか1の請求項の構成に加え、前記下向き凹状部内の、前記減圧通気路の上端より低い位置に開口させた排気路を連通させておき、該排気路開口高さまで前記修復材の注入がなされることによって該排気路から修復材が排出され始めるのを待って前記減圧用通気路を通じて下向き凹状部内の減圧を開始させることにある。 According to a fifth aspect of the present invention, in addition to the configuration of any one of the first to fourth aspects, an exhaust passage that is opened at a position lower than the upper end of the decompression air passage in the downward concave portion is provided. Communication is started, and after the restoration material is injected to the exhaust passage opening height, the restoration material starts to be discharged from the exhaust passage, and the decompression in the downward concave portion is started through the decompression air passage. It is in.
本発明においては、コンクリート構造物の下向き又は横向き面の要修復部分をはつり取り、該はつり取り後の修復空間に無収縮モルタル、ポリマーセメントモルタル等のモルタル若しくはグラウト材等の修復材によって修復するコンクリート構造物の断面修復方法において、前記要修復部分のはつり取りに際し、前記はつり取り後の修復空間の下向きはつり面に、前記コンクリート構造物躯体外周面のはつり部上縁より高い位置まではつり取った下向き凹状部を形成し、この下向き凹状部を含む修復空間に下側から補修材を圧入することによって、下向き凹状部の下向き開口部が修復材によって閉鎖され、その上が閉鎖された空間である空気溜りとなり、その内部の空気を強制排気することによって減圧状態とすることができる。この減圧状態による吸引力と、底部からの修復材の圧入によって、空気溜りが消滅される。このように、下向き凹状部を形成し、その部分を残して補修材を充填することによって、積極的に空気溜りを所定の位置に形成し、形成された空気溜り内を強制減圧(脱気)と、補修材加圧充填による加圧によって消滅させるようにしたことによって、空気溜りを残すこと無く補修部分に対する補修材の完全な充填がなされる。 In the present invention, concrete that is required to be repaired on the downward or sideways surface of the concrete structure is repaired, and the repaired space after the suspension is repaired with a restorative material such as non-shrink mortar, polymer cement mortar, or grout material. In the method of repairing the cross section of the structure, when the portion requiring repair is suspended, the downward direction of the repair space after the suspension is suspended to the suspended surface, and the concrete structure housing outer circumferential surface is suspended downward to a position higher than the upper edge of the suspended portion. By forming a concave part and press-fitting the repair material from below into the repair space including this downward concave part, the downward opening of the downward concave part is closed by the repair material, and the air is the space where the upper part is closed It becomes a pool and can be made into a pressure reduction state by forcibly exhausting the air inside. The air pocket disappears due to the suction force in this reduced pressure state and the press-fitting of the restoration material from the bottom. In this way, by forming a downward concave portion and filling the repairing material while leaving that portion, an air reservoir is actively formed at a predetermined position, and the inside of the formed air reservoir is forcibly depressurized (degassed) Then, by eliminating the pressure by the pressure filling of the repair material, the repair material is completely filled with the repair material without leaving an air pocket.
また、前記下向き凹状部の下向き面を部分的に深く窪ませた1又は複数の空気溜り形成部を形成することによって、下向き凹部内に積極的に形成される空気溜りをより小さいものとすることができ、空気溜りを消滅させるために使用する減圧手段が規模の小さいものでよくなり、装置が簡略化できる。 In addition, by forming one or a plurality of air reservoir forming portions in which the downward surface of the downward concave portion is partially deeply recessed, an air reservoir positively formed in the downward recess is made smaller. The pressure reducing means used for eliminating the air pocket can be small, and the apparatus can be simplified.
更に、前記減圧用通気路に、予め内部を減圧させた耐真空圧容器を開閉弁を介して連通させておき、前記下向き凹状部に空気溜りを残した状態まで修復材を注入した後、前記開閉弁を開くことにより下向き凹状部内を減圧するようにすることにより、比較的軽量で小径の真空容器を、工場で減圧した状態で現場に搬入することができ、減圧ポンプなどの減圧装置を現場に搬入する必要が無いため、作業が簡略化できる。 Further, the vacuum-resistant container whose pressure is reduced in advance is communicated with the decompression vent passage through an on-off valve, and after injecting the repair material to a state in which an air pocket remains in the downward concave portion, By opening the open / close valve to reduce the pressure in the downward concave part, it is possible to carry a relatively light and small-diameter vacuum vessel to the site under reduced pressure at the factory. Since there is no need to carry it in, work can be simplified.
また、前記真空圧容器の一部又は全部を透明材料によって内部が透視できるようにしておき、前記開閉弁を開いた後、前記真空圧容器内に修復材が流入するのを待って修復材の注入を停止させることにより、空気溜りの消滅を早期に判断することができ、真空容器内の減圧状態を残した状態で、再減圧や再利用ができるため、エネルギーの消費を抑えることができる。 Further, a part or the whole of the vacuum pressure vessel is made transparent with a transparent material, and after opening the on-off valve, waiting for the restoration material to flow into the vacuum pressure vessel, By stopping the injection, it is possible to determine the disappearance of the air reservoir at an early stage, and it is possible to re-depressurize and reuse in a state where the decompressed state in the vacuum container remains, so that energy consumption can be suppressed.
更に、前記下向き凹状部内の、前記減圧通気路の上端より低い位置に開口させた排気路を連通させておき、該排気路開口高さまで前記修復材の注入がなされることによって該排気路から修復材が排出され始めるのを待って前記減圧用通気路を通じて下向き凹状部内の減圧を開始させることにより、作業の切り換え時を的確に判断でき、作業効率が良く、エネルギーの無駄な消費を抑えることができる。 Further, an exhaust passage opened at a position lower than the upper end of the decompression air passage in the downward concave portion is communicated, and the restoration material is injected up to the height of the exhaust passage opening, thereby repairing from the exhaust passage. By waiting for the material to begin to be discharged and starting the pressure reduction in the downward concave portion through the pressure reducing air passage, it is possible to accurately determine when the work is switched, improving work efficiency and suppressing wasteful consumption of energy. it can.
本発明の実施の形態を、実施例の図面に基づいて説明する。 Embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings of the embodiments.
図1〜図6について、コンクリート構造物の下向き面の断面修復について説明する。 The cross-sectional restoration of the downward surface of the concrete structure will be described with reference to FIGS.
図1、図2に示すごとき形状にコンクリート構造物躯体1下面のはつり取り作業を行う。はつり取りは、中性化、塩害、アルカリ骨材反応などによってコンクリート片の剥落などの変状が発生し、修復を要する部分に対して行うものであり、ウォータージェットによる他、電動ピックや空気圧式のブレーカー(削岩機)等が使用できる。
The bottom surface of the
このはつり取り作業に際し、はつりによって形成される下向きはつり面2に、コンクリート構造物躯体1外周面のはつり部上縁2aより高い位置まではつり取った下向き凹状部3を形成する。この下向き凹状部3の形成に際し、該下向き凹状部の下向き面を部分的に深く窪ませた1又は複数の空気溜り形成部3aを形成する。この下向き凹状部3の形成は後述する修復材の充填に際し、積極的に空気溜りができるようにするためのものであり、空気溜り形成部3aの形成は、補修材充填後に残る空気溜りをより小さなものとするためである。
In this suspending operation, a downward
このようにしてはつり作業を行った後、必要に応じて鉄筋の修復やアンカーの設置(図示せず)等の作業を行った後、はつり空間、即ち修復材を充填する修復空間4の外側を覆う外面閉鎖部材である型枠5を組み立てる。
After carrying out the hanging work in this way, after carrying out work such as repairing the reinforcing bars and installing anchors (not shown) as necessary, the outside of the hanging space, that is, the
型枠5の組み立てに際し、図1に示すように、型枠底面に修復材充填パイプ6を連通させるとともに型枠に排気兼用のパイロットドレーン路7を連通させる。この排気兼用パイロットドレーン路7の先端は、凹状部3内部に開口させ、充填材を注入した際に型枠内の排気とともに、修復材の充填高さ検出の役目をもたせる。
In assembling the
更に、これらのパイプの設置と同時に、前記空気溜り形成部3aの最奥部に耐圧製のパイプからなる減圧用通気路10の先端を連通開口させる。この減圧用通気路10の他端は、修復空間4外に導出し、その端部を減圧手段に連通させ、必要なときに凹状部3内を減圧できるようにする。
Further, simultaneously with the installation of these pipes, the tip of the
減圧手段としては、図1に示すように減圧タンク11とその内部の減圧する真空ポンプ12が使用できる。減圧タンク11には開閉弁14を介して前記減圧用通気路10が連通されている。減圧タンク11は一部又は全部を透明な容器をもって構成されている。
As the decompression means, as shown in FIG. 1, a
次いで、修復空間4内への修復材の充填作業を行う。修復材としては、流動性のある無収縮モルタルやグラウト材が使用できる。この充填作業に際しては、図3に示すように、初めは減圧用通気路10からの減圧を行わないで修復材充填パイプ6を通じて加圧注入ポンプ15より修復空間4内にその底部から修復材aを加圧注入する。
Next, the
修復材の加圧注入に伴って修復空間4内の空気は排気兼用のパイロットドレーン路7より排出され、充填された修復材aの上面が所定の高さに達すると図4に示すように排気兼用のパイロットドレーン路7から修復材が漏れ出ることとなり、これによって補修材が凹状部3の下向き開口部を閉鎖し、凹状部3内に空気溜りbが形成された状態となったことを判別できるとともに、空気溜り形成部3aのみに空気溜りbが形成されることとなる。
As the restoration material is pressurized and injected, the air in the
次いで、修復材充填パイプ6からの加圧充填を継続させつつ、減圧通気路10の開閉弁14を開き、減圧手段によって凹状部3内を減圧させる。これによって閉鎖空間となっている空気溜りb内の空気が抜かれ、修復材aが押し上げられて凹状部3内全域が埋められる。
Next, while the pressure filling from the restoration
このようにして凹状部3内の最奥部まで補修材が充填されると、図5に示すように減圧通気路10から修復材が吸い出され、これが内部が透視できる減圧タンク11内に吐出されることによって、凹状部3内が完全に修復材によって満たされ、空気溜りbが消滅したことが判別できる。
When the repair material is filled to the innermost part in the
尚、前述した空気溜り形成部3aは必ずしも必要ではなく、図3に示すように下向き凹状部3の下向きの開口部分が修復材aによって閉鎖され、下向き凹状部3が空気溜りとなった状態で減圧用通気路10からの減圧を開始しても良い。この場合排気兼用パイロットドレーン路7は必ずしも必要ではない。
Note that the air
この実施例では、減圧手段として減圧タンク11と真空ポンプ12を使用しているが、この他、図6に示すように、予め内部を減圧させた耐真空圧容器17を開閉弁16を介して減圧用通気路10に連通されるようにしてもよい。この場合、耐真空圧容器17の一部又は全部を透明な材料によって形成し、内部が透視できるものを使用する。
In this embodiment, the
これによって、凹状部の下向き開口部が修復材によって閉鎖された後に、開閉弁16を開くことによって凹状部3の内空気を吸引させて修復材の充填を促進させるとともに、空気溜り消失を、修復材の容器17内への吐出を視認することによって判断することができる。
As a result, after the downward opening of the concave portion is closed by the restoration material, the on-off
上述した実施例では、コンクリート構造物の下側面全域の補修の場合について述べたが、コンクリート構造物の側面などの鉛直面の補修に際しては、コンクリート構造物躯体1の側面の要修復部分を図7に示すように、横向きにはつって修復空間4を形成するとともに、はつりによって形成される下向きはつり面2に、コンクリート構造物躯体1外周面のはつり部上縁2aより高い位置まではつり取った下向き凹状部3及びその一部又は複数個所に前述と同様の空気溜り形成部3aを形成する。
In the above-described embodiment, the case of repairing the entire lower surface of the concrete structure has been described. However, when repairing a vertical surface such as the side surface of the concrete structure, the repaired portion of the side surface of the
このようにして修復空間4を形成した後、その開口部を型枠5によって閉鎖するとともに、その型枠5を貫通させて修復空間4の下側に修復材充填パイプ6を、上側に排気パイプ7を連通させるとともに、空気溜り形成部3aの最奥部に前述と同様に減圧用通気路10の先端を開口させる。修復材の充填は前述と同様の手順によって行う。
After the
また、図8、図9に示すように、PC緊張材を挿通したシース20が多数埋設されている箱桁コーナー部21において、そのシース20より深い部分を修復する際には、同図に示すように箱桁底面よりウォータージェットによってシースをよけ、その上の要修復部分をはつり取ることによって、下向き凹部3を形成するとともに、その一部又は複数個所に前述と同様の空気溜り形成部3aを形成する。
Further, as shown in FIGS. 8 and 9, when repairing a deeper portion than the
次いで、この空気溜り形成部3aの最奥部に前述と同様に減圧用通気路10を連通させるとともに、空気溜り形成部3aより低い位置の下向き凹部3内に排気パイプ7を連通させる。しかる後、最も外側のシース20間及びそれより下側の下向き凹部3の開口部を閉鎖するように複数の吹き付けモルタル層22による外面閉鎖部材によって閉鎖させる。この吹き付けモルタル層22に貫通させて修復材充填パイプ6を設置する。修復材の充填は前述と同様の手段によって行う。
Next, the pressure reducing
近年、コンクリート構造物の中性化、塩害、アルカリ骨材反応などによってコンクリート片の剥落などの変状が発生している。このうち塩害のように塩化物イオンが鉄筋位置まで浸透して鉄筋腐食を生じさせ、それに伴うひび割れが著しい場合や、かぶり厚以上に中性化が進行しており、特にクンクリート橋梁や高架道路のコンクリート桁は、安全上の観点から早期に補修が必要な箇所が多発している。かかる状況下において本発明は極めて有用である。 In recent years, deformations such as peeling of concrete pieces have occurred due to neutralization of concrete structures, salt damage, alkali aggregate reaction, and the like. Of these, chloride ions permeate to the position of the reinforcing bars, such as salt damage, and corrosion of the reinforcing bars occurs, and the accompanying cracks are significant, or neutralization has progressed more than the cover thickness, especially Kunkreet bridges and elevated roads. The concrete girder has a number of places that need to be repaired at an early stage from the viewpoint of safety. Under such circumstances, the present invention is extremely useful.
a 修復材
b 空気溜り
1 コンクリート構造物躯体
2 下向きはつり面
2a はつり部上縁
3 下向き凹状部
3a 空気溜り形成部
4 修復空間
5 型枠(外面閉鎖部材)
6 修復材充填パイプ
7 排気兼用のパイロットドレーン路
10 減圧用通気路
11 減圧タンク
12 真空ポンプ
14,16 開閉弁
15 加圧注入ポンプ
17 耐真空圧容器
20 シース
21 箱桁コーナー部
22 吹き付けモルタル層
a Restoration material
6 Restoration
Claims (5)
前記要修復部分のはつり取りに際し、前記はつり取り後の修復空間の下向きはつり面に、前記コンクリート構造物躯体外周面のはつり部上縁より高い位置まではつり取った下向き凹状部を形成し、
前記はつり取り後の修復空間の外面を型枠若しくは吹き付けモルタルなどの外面閉鎖部材によって閉鎖するとともに、前記下向き凹状部の最高部に近づけた高さ位置に前記修復空間外に通じる減圧用通気路を連通させ、
しかる後前記外面閉鎖部材とはつり面とに囲まれた修復空隙内に前記修復材を加圧注入し、
前記下向き凹状部内のみに空気溜りを残した状態まで修復材を注入した後、前記減圧用通気路を通じて下向き凹状部内を減圧して該空気溜り内の空気を抜くことにより修復空隙全域に修復材を行き渡らせるようにしたことを特徴としてなるコンクリート構造物の断面修復方法。 Restoring the repair required part of the downward or lateral surface of the concrete structure and repairing the non-shrink mortar, non-shrink mortar such as polymer cement mortar, mortar such as polymer cement mortar or grout material in the repair space after the suspension In the method of repairing the cross section of a concrete structure to be repaired by
At the time of removing the repaired portion, a downward concave portion is formed on the suspended surface of the repaired space after the removal, and a downwardly recessed portion is suspended to a position higher than the upper edge of the suspended portion of the outer peripheral surface of the concrete structure housing.
The restoration space after the suspension is closed by an outer surface closing member such as a mold or sprayed mortar, and a decompression air passage leading to the outside of the restoration space at a height position close to the highest portion of the downward concave portion Communicate
Thereafter, the restoration material is pressurized and injected into a restoration gap surrounded by the outer surface closing member and the suspension surface,
After injecting the repair material to a state in which the air pocket remains only in the downward concave portion, the decompression portion is decompressed through the pressure reducing air passage, and the air in the air reservoir is discharged to restore the repair material over the entire repair gap. A method for repairing a cross section of a concrete structure, characterized by being spread.
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