JP3904982B2 - 薬剤注入用ホース - Google Patents

Description

【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、薬剤注入用ホースに関し、さらに詳しくは、コンクリート接合面に敷設することによって薬剤をコンクリート打ち継ぎ部との間に発生する隙間に均一に注入することができる薬剤注入用ホースに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、地中の大深工法の利用等で地下深いところにコンクリート建造物を建造することが多くなってきている。この建造においては、建造物、例えばトンネルは、所要の強度及び寸法を有する部品（以下、「セグメント」という）に分け、各セグメントを地上で造った後、地中の深い所に設置して各セグメントを連結する組み立てが行われる。特に複雑な構造を有する建造物ほど地上で造られる。加えて、これらの建造物を海水、湖水、地下水等の水のある空間に設置する場合には高い水圧に対する止水が必要不可欠である。
【０００３】
コンクリート建造物を構成する各セグメントを連結するには、セグメントの打ち継ぎ部に鉄筋等の補強材を網組みして設置すると共に、周囲に型枠を設置した後、型枠内にコンクリートを流し込んで各セグメント同士を連結する。しかし、セグメントと流し込んだコンクリート間には打設における凝固に時間差があるため、セグメントとコンクリートの連続した密着化を図ることが困難であり、セグメントとコンクリートの境界に隙間が発生する。また、コンクリートが硬化する際、コンクリート中のセメントは収縮し、セメントと砂、又はセメントと砂利等の界面に収縮亀裂、ひび割れ等が発生する。これらの隙間を通って水がしみ出すため、隙間には止水剤等の薬剤が注入される。その方法は、図５に示した一実施例のように、セグメントの接合面８１に従来の薬剤注入用ホース１６をコンクリート釘２６により、固定する。その後、鉄筋８３と従来の薬剤注入用ホース１６が共に設置された状態で、型枠８４で覆われているセグメントの打ち継ぎ部の中にコンクリートを打設する。コンクリートの硬化後に、コンクリートから外に張り出している従来の薬剤注入用ホース１６の全ての口から薬剤を注入する。例えば、その薬剤は、従来の薬剤注入用ホース内部に浸透した水と反応し、発泡膨張する。その薬剤が持つ膨張圧でセグメントとコンクリートの境界の隙間等に、薬剤は充填され、セグメントとコンクリートの隙間等は埋められる。
従来、当該方法により使用されていた従来の薬剤注入用ホース１６は、例えば図６に示すように、１〜３ｍｍの大きさの穴が開いた樹脂製のホース１７を２本並列に並べて、その外側にガラスクロス１８を配して構成されていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前記方法において使用されている従来の薬剤注入用ホース１６は、水を通過させ得る構造であったため、薬剤を確実に隙間に注入することが出来なかった。
なぜなら、コンクリートの硬化前の段階では、コンクリート中を水と共にセメントは移動する。図７（ａ）に示すように、水を通過させる従来の薬剤注入用ホース１６は、フィルターの役目を果たして、水とセメントを分離し、水はその内部に浸透する。そのため、図７（ｂ）に示すように、水が通過した後には、セメント主体の層５０が薬剤注入用ホースの表面１９近傍に形成される。この層は、セメントの割合が非常に高く極めて密に形成されたモルタル状となる。硬化後、薬剤注入用ホースの表面１９には薬剤５等の通り道となる空間が無くなってしまう。つまり、図７（ｃ）に示すように、セメント主体の層５０は、従来の薬剤注入用ホース１６からの薬剤５の発泡力及び／又は漏出を妨げることとなる。従って、セグメント８０とコンクリートの隙間及びコンクリート凝固時の収縮により発生した割れ等に薬剤５が浸透しなかった。かかる従来の方法に水を通す構造で出来ている従来の薬剤注入用ホース１６を用いてはコンクリートの隙間を塞ぐことが出来なかった。その結果、当該隙間が充分に塞がれず、水漏れ等を確実に阻止できないという問題があった。
【０００５】
そこで、本発明が解決すべき課題は、止水剤等の薬剤を注入する薬剤注入用ホース表面にセメント主体の層を形成させない薬剤注入用ホースを提供することと、セメント粒子に薬剤の吐出孔を塞がれない薬剤注入用ホースを提供することと、そして、このホースを用いることで、薬剤注入用ホースの中空部より、止水剤等の薬剤をコンクリートの打設に伴い生じた隙間等に圧入することを可能にすることである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために請求項１記載の発明は、コンクリートの打ち継ぎ面等に生じる隙間に薬剤を高圧で注入する際、使用する薬剤注入用ホースであって、
周囲に薬剤を吐出する吐出部が複数形成された耐圧性ホースと、耐圧性ホースの周囲を覆うように配置され、吐出部から吐出される薬剤を均一に沁み出させる多孔質の内側被覆材と、そして、内側被覆材のさらに外側を覆うように配置され、耐熱性及び水非透過性を有すると共に注入された薬剤によって破られる外側被覆材と、を備えて構成された薬剤注入用ホースを提供する。
【０００７】
上記課題を解決するために請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の薬剤注入用ホースにおいて、内側被覆材は、耐熱性を備えたグラスファイバー製の布状材であることを特徴とする薬剤注入用ホースを提供する。
【０００９】
上記課題を解決するために請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載の薬剤注入用ホースにおいて、外側被覆材は、薬剤に含まれる成分によって溶解する材質により形成されていることを特徴とする薬剤注入用ホースを提供する。
【００１０】
上記課題を解決するために請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の薬剤注入用ホースにおいて、端部に薬剤注入用ニップルを取り付けるためのジョイントが取着可能とされ、ジョイントに薬剤注入用ニップルを接続することにより薬剤を高圧で注入可能とされていることを特徴とする薬剤注入用ホースを提供する。
【００１１】
上記課題を解決するために請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の薬剤注入用ホースにおいて、薬剤が、コンクリートにおける漏水を防止するための止水剤であることを特徴とする薬剤注入用ホースを提供する。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る薬剤注入用ホースについて図示された一実施形態に基づいて、更に詳しく説明する。
【００１３】
図１（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る薬剤注入用ホースの一実施形態の構造を示す正面図と断面図である。図示された薬剤注入用ホース１０は、少なくとも、薬剤５の通る中空部１５を有し、注入された薬剤５を周囲に吐出する吐出部１１ａが複数形成された耐圧性ホース１１と、耐圧性ホース１１の周囲を覆うように配置された内側被覆材１２と、そして、内側被覆材１２のさらに外側を覆うように配置された外側被覆材１３を有して構成されている。
【００１４】
耐圧性ホース１１は、薬剤５の通り道である中空部１５がセグメント８０（図２参照）の固定及び各セグメント８０間の接合を目的としたコンクリート３０の重み、圧力等により押し潰されない以上の強度を有し、薬剤５を注入する圧力により内側から伸張又は破壊されない強度を備えており、内部を通る薬剤５と反応性がない材料により構成される。加えて、耐圧性ホース１１には、薬剤５の吐出を円滑に行う吐出部１１ａが開けられている。これら耐圧性ホース１１の吐出部１１ａは、ホース強度を損なわないような大きさ、形、例えばスリット、円形、角形を有している。
【００１５】
内側被覆材１２は、耐圧性ホース１１の外側に配置され、耐圧性ホース１１から吐出された薬剤５を均一に沁み出させるために多孔質形状とされている。内側被覆材１２は、耐圧性ホース１１内部を通る薬剤５の化学反応を促進するために薬剤５を高温で注入することと、薬剤注入用ホース１０の取り付けと同時に行われる鉄骨８３等の取り付けに伴う溶接等による火花や溶接滓の飛散により高温にさらされることを想定し、内側被覆材１２が耐熱性を備えたグラスファイバー製の布状材、ステンレスメッシュ等により形成することが好ましい。
また、内側被覆材１２は、金属製の繊維等により網目状に織られ、作製されることも可能である。
【００１６】
外側被覆材１３は、内側被覆材１２のさらに外側を覆って配置され、耐熱性及び水非透過性を有する材料から構成される。耐熱性を有するために薬剤注入用ホース１０の取り付けと同時に作業される溶接等からの火花、溶接屑等により、外側被覆材１３は溶解及び破断することなく、薬剤注入用ホース１０を構成する耐圧性ホース１１や内側被覆材１２の露出を防ぎ、薬剤注入用ホース１０を構成する耐圧性ホース１１や内側被覆材１２を保護する。また、外部から内部へ水を透過させないために、外側被覆材１３は水非透過性であり、穴が開いていないことが必要である。さらに、外側被覆材１３は薬剤注入用ホース１０内部を通って吐出される薬剤５により、機械的な力、例えば圧力等により、容易に破かれ、薬剤５が薬剤注入用ホース１０から外部へ吐出され、コンクリート３０内部及びセグメント８０の打ち継ぎ部の隙間へ拡がることを可能にする。一方で、コンクリート３０の重み、圧力、コンクリート建造物の建造時の衝撃等により、破壊されずに耐圧性ホース１１や内側被覆材１２を外部から守る保護皮膜的な効力も有する。このような効力を有する外側被覆材１３は、剛性、耐衝撃性に優れているポリエチレン、ポリプロピレン等の合成樹脂により構成されることが好ましい。
【００１７】
一方、外側被覆材１３は、薬剤５の一部又は全部を構成する化学成分との接触により、反応して溶解する材質により構成することも出来る。当該化学反応により、外側被覆材１３が破れて、薬剤５を外部に吐出する経路が形成される。例えば、外側被覆材１３を塩化ビニール、アクリル等の材料を原料にして作製し、アセトン、シンナー、トルエン等の有機溶剤を含んで構成されてなる止水材等の薬剤５を用いることにより、外側被覆材１３は溶かされ、薬剤５を外部に吐出する経路が確保される。
【００１８】
本願発明である薬剤注入用ホース１０の端部には、薬剤注入用ニップル２３を取り付けるためのジョイント２２が取り付けされ、ジョイント２２に薬剤注入用ニップル２３を取り付けることで薬剤５を、例えば約３０ＭＰａの高圧で注入することが可能になる。これにより、セグメント８０とコンクリート３０の間の０．０２ｍｍ〜０．２ｍｍの小さな隙間３３等にも薬剤５が貫入する。もちろんそれ以上の大きな隙間にも薬剤５は充填される。なお、薬剤注入用ホース１０の取り付けは、ホース固定具２０等により行うが、折り曲げて取り付ける際には、当該折り曲げ角度を有する高圧用エルボ２１等の取り付け治具を用いるとよい。
【００１９】
薬剤注入用ホース１０の内部を通り外部に吐出して、セグメント８０とコンクリート３０の間の隙間３３等を塞ぐ薬剤５には止水剤が含まれる。当該止水剤は、水と接触・混合することにより、硬化する止水剤がある。また、外側被覆材１３が止水材の成分と反応して溶解する材質等である場合には、外側被覆材１３と反応し、外側被覆材１３を溶解し、破断させる成分を含む止水剤であることが好ましい。
【００２０】
図２に示された好ましい実施例では、コンクリート建造物のセグメント８０の接合面８１に薬剤注入用ホース１０、鉄筋８３、型枠８４が取り付けられ、その後にコンクリート３０が打設され、各セグメント８０が接合されている。コンクリート３０から薬剤注入用ホース１０の端部が張り出され、薬剤注入用ニップル２３の取り付け用のジョイント２２が取り付けられていて、高圧ポンプ２４より高圧で薬剤５を注入することが出来る。
以下、薬剤５の吐出過程を模式的に示した図３、図４を用いて説明する。
【００２１】
外側被覆材１３は、水非透過性を有しており、水は薬剤注入用ホース１０内に浸入しない。そのため、薬剤注入用ホースの表面１９にセメントの集中を誘発することなく、図５に見られるようなセメント主体の層５０は、図３及び図４の薬剤注入用ホースの表面１９においては形成されない。すなわち、薬剤注入用ホースの表面１９には、薬剤注入用ホース１０とコンクリート３０の隙間３２やセグメント８０とコンクリート３０の間の隙間３３があり、薬剤５が浸透する経路が保たれている。
【００２２】
高圧ポンプ２４より圧力２５ＭＰａ以上で高圧注入された止水剤などの薬剤５は、薬剤注入用ホース１０内の耐圧性ホース１１の中空部１５を通って、薬剤注入用ホース１０内を満たしていく。薬剤注入用ホース１０内を通った薬剤５は耐圧性ホース１１の吐出部１１ａから吐出する。吐出した薬剤５はさらに多孔質の内側被覆材１２より、均一に沁み出される。
【００２３】
耐圧性ホース１１と内側被覆材１２から吐出された薬剤５は、外側被覆材１３に到達する。この薬剤５の有する吐出圧力は、高圧であるため外側被覆材１３は、その圧力によって破られる。それ故、薬剤５により破られた外側被覆材１３から薬剤５は、薬剤注入用ホース１０とコンクリート３０の隙間３２、セグメント８０とコンクリート３０の間の隙間３３及びコンクリートの隙間３１に高圧注入される。
一方、外側被覆材１３が薬剤５と反応して溶解する際にも、耐圧性ホース１１と内側被覆材１２から吐出された薬剤５は、薬剤注入用ホース１０とコンクリート３０の隙間３２、セグメント８０とコンクリート３０の間の隙間３３及びコンクリートの隙間３１に高圧注入される。
【００２４】
充填が終わった後も、薬剤注入用ニップル２３により、薬剤５は高圧を保たれる。薬剤５の硬化を待ってセメントから張り出しているジョイント２２、薬剤注入用ニップル２３等は切断処理され、セメント表面は平らとなるように表面処理される。
【００２５】
以上より、本願発明である薬剤注入用ホース１０を用いることで、薬剤注入用ホースの表面１９にセメント主体の層５０が形成されず、確実に薬剤注入用ホース１０とコンクリート３０の隙間３２、セグメント８０とコンクリート３０の間の隙間３３及びコンクリートの隙間３１に、薬剤５が到達して塞ぐことが可能になる。
【００２６】
【発明の効果】
請求項１に記載の本発明によれば、セメント主体の層が薬剤注入用ホースの表面に形成されることを防ぐことができる効果と、外側被覆材が耐熱性を有するため薬剤注入用ホースの埋設工事と同時に進行する鉄筋の溶接作業等に伴う高温環境下でも薬剤注入用ホースの欠損、溶解等が生じる危険性を取り除くことができる効果を有する。
【００２７】
請求項２に記載の本発明によれば、内側被覆材はグラスファイバー製の布状材から形成されるため、薬剤注入用ホースの埋設工事と同時に進行する鉄筋の溶接作業等に伴う高温環境下でも薬剤注入用ホースの欠損、溶融等が生じる危険性を取り除くことができる効果を有し、請求項１に記載の薬剤注入用ホースで記述されている耐熱性外側被覆材と共に薬剤注入用ホースの耐熱性をさらに向上させる効果を有する。
【００２９】
請求項３に記載の本発明によれば、外側被覆材は化学反応により溶解する材質で形成されているため、外側被覆材と反応し、外側被覆材が溶解する成分が含まれている薬剤を用いることで、外側被覆材を溶解して薬剤を確実に外側に吐出する効果を有する。
【００３０】
請求項４に記載の本発明によれば、薬剤注入用ホースの端部にジョイントが取り付けられ、薬剤注入用ニップルが取付可能であるため、薬剤を高圧で薬剤注入用ホースに注入し、高圧の薬剤により、外側被覆材が内部から破かれる効果を有する。
【００３１】
請求項５に記載の本発明によれば、適用する薬剤が止水材であるため、コンクリートの補修用に利用可能で、セグメントとコンクリートの隙間等に効率良く貫入して、隙間を塞ぎ、止水する効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明に係る薬剤注入用ホースの構造を示す正面図、（ｂ）は、本発明に係る薬剤注入用ホースの断面図である。
【図２】本発明に係る薬剤注入用ホースを用いて、コンクリート建造物の各セグメント接合を行うための実施例を示した概略図である。
【図３】（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る薬剤注入用ホースの実施例を、薬剤の注入過程に伴い表現した断面模式図であり、（ａ）は薬剤注入前、（ｂ）は薬剤注入後を表している。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、本発明に係る薬剤注入用ホースの実施例を、薬剤の注入過程に伴い表現した断面模式図であり、（ａ）は薬剤注入前、（ｂ）は薬剤注入後を表している。
【図５】従来の薬剤注入用ホースを用いて、コンクリート建造物の各セグメント接合を行うための従来の実施例を示した概略図である。
【図６】従来の薬剤注入用ホースの模式図である。
【図７】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、従来の薬剤注入用ホース適用例の断面模式図であり、（ａ）はコンクリート注入時、（ｂ）はセメント主体の層の形成時、（ｃ）は薬剤の注入時を表している。
【符号の説明】
５ 薬剤
１０ 薬剤注入用ホース
１１ 耐圧性ホース
１１ａ 吐出部
１２ 内側被覆材
１３ 外側被覆材
１５ 中空部
１６ 従来の薬剤注入用ホース
１７ 樹脂製のホース
１８ ガラスクロス
１９ 薬剤注入用ホースの表面
２０ ホース固定具
２１ 高圧用エルボ
２２ ジョイント
２３ 薬剤注入用ニップル
２４ 高圧ポンプ
２６ コンクリート釘
３０ コンクリート
３１ コンクリートの隙間
３２ 薬剤注入用ホースとコンクリートの隙間
３３ セグメントとコンクリートの間の隙間
５０ セメント主体の層
８０ セグメント
８１ セグメントの接合面
８３ 鉄筋
８４ 型枠

Claims (5)

1. コンクリートの打ち継ぎ面等に生じる隙間に薬剤を高圧で注入する際、使用する薬剤注入用ホースであって、
   周囲に薬剤を吐出する吐出部が複数形成された耐圧性ホースと、
   前記耐圧性ホースの周囲を覆うように配置され、前記吐出部から吐出される薬剤を均一に沁み出させる多孔質の内側被覆材と、そして、
   前記内側被覆材のさらに外側を覆うように配置され、耐熱性及び水非透過性を有すると共に注入された薬剤によって破られる外側被覆材と、
   を備えて構成された薬剤注入用ホース。
2. 請求項１に記載の薬剤注入用ホースにおいて、
   前記内側被覆材は、耐熱性を備えたグラスファイバー製の布状材であることを特徴とする薬剤注入用ホース。
3. 請求項１又は２に記載の薬剤注入用ホースにおいて、
   前記外側被覆材は、薬剤に含まれる成分によって溶解する材質により形成されていることを特徴とする薬剤注入用ホース。
4. 請求項１〜３のいずれか１項に記載の薬剤注入用ホースにおいて、
   端部に薬剤注入用ニップルを取り付けるためのジョイントが取着可能とされ、前記ジョイントに薬剤注入用ニップルを接続することにより薬剤を高圧で注入可能とされていることを特徴とする薬剤注入用ホース。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の薬剤注入用ホースにおいて、
   前記薬剤が、コンクリートにおける漏水を防止するための止水剤であることを特徴とする薬剤注入用ホース。

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