JP5562720B2 - コンクリート片防護ネット - Google Patents

Description

本発明は、コンクリート片防護ネットに関する。さらに詳しくは、トンネル、建物、橋などのコンクリート構造物から劣化により生じたコンクリート剥落片の落下を防止する防護ネットに関する。

従来のコンクリート片の剥落防止技術として、特許文献１がある。
この従来技術は、ＦＲＰ格子筋で広い面積を支持できるようにした広面格子体を用いるもので、これを図７に基づき説明する。
ＦＲＰ格子筋100は、直交して格子状に配置された縦補強筋101と横補強筋102とから広面格子体に構成されている。各補強筋101、102は、主にガラス繊維、炭素繊維、アラミド繊維を芯材として、ビニルエステル系樹脂等のマトリックス樹脂を含浸させたものを複数積層し、硬化して形成されたものである。このＦＲＰ格子筋100は、通常、補強筋幅（ｗ）が３〜１０ｍｍ、厚さが１〜５ｍｍ、であり、格子間距離（Ｗ１）が３０〜150ｍｍとされている。

上記の従来例では、ＦＲＰ格子筋100からなる広面格子体を、アンカーボルト101を用いてコンクリート面に固定してコンクリート片の剥落を防止するようにされる。すなわち、ＦＲＰ格子筋100をコンクリート面に重ねた後、ＦＲＰ格子筋100の少なくとも１升分に相当する外形状をなし中央部に凹部を備えたワッシャー102を、凹部がコンクリート面側に窪んだ状態になるように、ＦＲＰ格子筋100の外表面に適合し、次いで、ワッシャー102の凹部に形成した貫通孔を貫通してアンカーボルト101をコンクリート面に打ちこみ、ワッシャー102を介してＦＲＰ格子筋100をコンクリート面に固定する。

特許文献１では、上記のＦＲＰ格子筋100からなる広面格子体に、目の細かい網を重ねて用いる方法も開示されている。この場合、網目が細かいポリエステル製網状物103を、升目の大きいＦＲＰ格子筋１００の下に重ねて、即ち、ＦＲＰ格子筋100とコンクリート構造物との間に配置して、拡張式アンカーボルト101及びワッシャー102を用いてコンクリート構造物に取り付けている。網状物103の網目の大きさは一目の大きさがＦＲＰ格子筋100の升目より小さく、升目である正方形の１辺が３０〜150ｍｍのＦＲＰ格子筋100に対して、網状物３の升目は１辺１〜２５ｍｍのものが用いられている。

ところが、上記従来技術では、以下のような問題がある。
（１）施工面積が広い場合は、ＦＲＰ格子筋からなる広面格子体を継ぎ合わせるが、補強筋101,102が交差しているので、複数枚の広面格子体を重ねることはできず、継ぎ目部分では隙間が生じやすかったり、支持強度が弱いので破損しやすいという欠点がある。
（２）ＦＲＰ格子筋100は格子間隔が比較的大きいので、小さいコンクリート片の落下は防止できなかった。仮にポリエステル製網状物103を用いても、これは強度が弱いので、すぐ破れ、用をなさないことが多かった。
（３）縦横の補強筋101,102は視覚的に目立つので、施工後の景観が悪かった。

特開２００６−９２６６号公報

本発明は上記事情に鑑み、広い面積の壁面に効果的であり、施工作業が容易で作業時間が短くてすみ、しかも大きなコンクリート片から小さなコンクリート片まで落下を防止できるコンクリート片防護ネットを提供することを目的とする。

第１発明のコンクリート片防護ネットは、コンクリートの剥落片を受止めるメッシュシートと、該メッシュシートに形状保持性を与える形状保持帯とからなり、前記メッシュシートは、芯線がビニロン繊維である補強筋を網状に形成したシートであって、本体部の網目は、目開きが５〜２０ｍｍであり、前記形状保持帯は、引き揃えたガラス繊維に耐アルカリ性を有する熱硬化性合成樹脂を含浸させて固めたものであり、前記メッシュシートの面上で、少なくとも一方向に向けて取付けられていることを特徴とする。
第２発明のコンクリート片防護ネットは、第１発明において、前記形状保持帯は、前記メッシュシートの面上で互いに交差する方向に向けて取付けられていることを特徴とする。
第３発明のコンクリート片防護ネットは、第１発明において、前記補強筋は、芯線の外周に耐候性のある合成樹脂被膜を形成していることを特徴とする。
第４発明のコンクリート片防護ネットは、第１発明において、前記合成樹脂被膜がＰＶＣ被膜であることを特徴とする。

第１発明によれば、つぎの効果を奏する。
ａ）メッシュシートがビニロン繊維を芯線とするので柔軟性を有するが、形状保持帯によって自然には曲ったり折れたりしない形状保持性を有しているので、施工面が湾曲していたり、下向きになっている壁面でも容易に取付けることができる。また、ビニロン繊維でシートを形成しているので、シート自体が薄く、２枚のシートを側縁同士で重ね合わすことが可能であるので、広面積の壁面にも隙間なく施工することができる。そして、シートの本体部分は網目が大きいので重量が軽くなるが、小さなコンクリート片でも通過は許容しない目開きであり、強度も高いので、コンクリート片の大小に拘らず、その剥落を有効に防止できる。
ｂ）形状保持帯が引き揃えたガラス繊維に耐アルカリ性を有する合成樹脂を含浸させて固めたもので、ガラス繊維は、引張り強度が高いものの剛性は低いが、これに合成樹脂を含ませることにより曲げに対する抵抗力を付与して剛性を上げている。
第２発明によれば、形状保持帯が交差する方向に向いているので、全方向で防護ネットの形状保持性が発揮される。このため施工面で湾曲していたり下向きになっている場所でも、防護ネットの垂れ下がりが小さくなるので、作業中に防護ネットを仮保持する手間が不要となって施工性が向上する。
第３発明によれば、補強筋の外周面は耐候性のある合成樹脂で被膜されているので、長期の使用によっても劣化することがない。よって、長期にわたってコンクリート片の落下を防止できる。
第４発明によれば、補強筋の外周面にＰＶＣ被膜が形成されるので、耐候性だけでなく、形状保持性が良いので施工性が良くなり、難燃性もあるので、火災等の熱によっても劣化しにくい。

本発明の一実施形態に係るコンクリート片防護ネットの斜視図である。 コンクリート片防護ネットにおけるメッシュシート部分の部分平面図である。 コンクリート片防護ネットにおけるメッシュシート部分の部分裏面図である。 （Ａ）図はアンカーボルトの説明図、（Ｂ）図はアンカーボルトの打込み状態断面図である。 本発明に係るコンクリート片防護ネットの施工方法の説明図である。 同実施形態に係るコンクリート片防護ネットをトンネル内に施工した状態の説明図である。 従来のコンクリート剥落防止技術の説明図である。

つぎに、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。
図１はコンクリート片防護ネットＡを示しており、メッシュシート１０と形状保持帯６とからなる。メッシュシート１０は本体部１と端縁２とからなるが、端縁２は設けず、本体部１のみであってもよい。
形状保持帯６は、メッシュシート１０に対し、それ自体の形状保持が可能な剛性を与えるものである。本明細書では形状保持が可能な剛性を形状保持性という。換言すれば、形状保持に必要な以上の剛性を与えることは、不必要に固くなり、施工性を低下させるので好ましくない。

形状保持帯６は、メッシュシート１０に対し、一方向に設けてもよいが、互いに直交する二方向に設けてもよい。
一方向に形状保持帯６を設けた場合、形状保持帯６の延びる方向について剛性が高まり形状保持性を発揮する。
直交する二方向に形状保持帯６を設けた場合、直交方向への剛性が高くなるので、結果として全方向への形状保持性を発揮する。

図２および図３に基づきメッシュシート１０を説明する（なお、図２および図３では、形状保持帯６は図示を省略している）。
図２の表面図に示すように、１は本体部、２は端縁である。図は一部分のみ示しているが、実際のメッシュシート１０は四角形のシート状物であって、縦の寸法が1.0〜2.1ｍ位、横の寸法が２〜５０ｍ位である。
なお、この寸法は施行作業や運搬等の容易さから決められるものであり、発明としては、その寸法に制限はない。

本体部１の両端（たとえば、上下の両端。ただし、図２では上端のみ図示。）は、端縁２となっている。本体部１も端縁２も補強筋３を網状に形成したメッシュシートであるが、升目の大きさが異なっている。本体部１の目開きＳ１は縦横とも５〜２０ｍｍであり、とくに１０ｍｍ位が好ましい。これに対し、端縁２の目開きＳ２は、縦横とも0.5〜２ｍｍ位であり、とくに１ｍｍ位が好ましい。

本体部１の目開きは、余り詰んでいないが、これは重量を軽くすると共に、小さなコンクリート片でも抜け落ちないようにするため選択された数値である。また、この本体部１の目開きは、ネット設置後、コンクリートの劣化が進行し、コンクリート片の剥落が赤外線写真を通して確認できるように選択した数値である。
端縁２の目開きは、アンカーボルトを貫通させても破れることなく、コンクリート面にコンクリート片防護ネットＡを固定する強度を与えるため選択された数値である。

補強筋３は芯線がビニロン繊維からなる。ビニロン繊維製の芯線は、柔軟性に富み、しかも引張り強度が高いという特徴がある。
柔軟性が高いということは、屈曲性に富むということであり、施工面に小さな凹凸や曲率の小さいコーナー部等があっても適用できることを意味する。また、引張り強度が高いということは、大きなコンクリート片の重量にも耐えて落下を防止でき、コンクリート片のエッジで破れることも防止できる。

補強筋３はビニロン繊維を芯線３１として、その外周面にＰＶＣ被膜３２を形成している。
ＰＶＣ被膜は、耐候性に優れるので長期にわたって紫外線等に当っても劣化することがない。また、難燃性があるので、火災にあったり太陽熱が高熱を蓄えたとしても劣化しにくくなる。
なお、芯線３１の被膜としては、ＰＶＣに限らず、同様の性能を有するもの、あるいは耐候性を有するもの、たとえばシリコン樹脂、フッ素樹脂などで被覆してもよい。

本実施形態では、補強筋３は、被膜付きの芯線３１を２本合わせて１本の補強筋としている。２本にすると、強度が高くなるが、これに限ることなく、１本であってもよく、３本をまとめてもよい。
また、２本の被膜付き芯線３１は、互いに縒り合わせてもよく、平行に配置しただけのものでもよい。

図３の裏面図に示すように、端縁２の裏面には接着剤層４が形成されている。この接着剤層４はメッシュシート１０をコンクリート面に仮止めするために設けられている。接着剤層４を形成するためには、適当な接着剤を塗布してもよく、両面テープを貼付してもよい。
この接着剤層４はメッシュシート１０の重量を支えた後でアンカーボルトを打ち込むまでの間ズレ落ちないように保持するだけの接着力があればよい。
図には示していないが、接着剤層４は、本体部１の両端（たとえば上下の端。ただし、図２では上端のみ図示。）の双方に形成するとよい。しかし、本発明において接着剤層４は必須ではなく、全く用いないもの、あるいは一方の端部にのみ接着剤層４を形成したものも、本発明に含まれる。

上記したメッシュシート１０の構成から明らかなように、ビニロン繊維を主材とするメッシュシート１０は柔軟性に富むものである。
そして、図１に示す形状保持帯６は、メッシュシート１０に剛性を付与するものであるが、その素材は、ガラス繊維に耐アルカリ性を有する熱硬化性合成樹脂を含浸させたものである。より具体的には、ガラス繊維の束を引き揃えて、ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、エポキシ樹脂などの耐アルカリ性がある熱硬化性のある合成樹脂を含浸させて固めたものである。

ガラス繊維は、引張り強度が高いものの剛性は低いが、これに合成樹脂を含ませることにより曲げに対する抵抗力を付与して剛性を上げている。
また、ガラス繊維に含ませている合成樹脂が耐アルカリ性が高いのでコンクリートから浸出するアルカリ成分によっても劣化することがない。

上記形状保持帯６とメッシュシート１０の一体化には、つぎのような工法によって実現できる。熱加圧する工法が好適であり、これには上下の金型を用いる。金型のうち、下型の底面と上型の上面に形状保持帯６を形成する溝を加工したものを用いる。
下型の上に上記合成樹脂を含んだガラス繊維を引き揃えて配置し、その上にメッシュシート１０を配置する。更に別のガラス繊維（合成樹脂を含んだもの）をメッシュシート１０の上に置き、その上に上型をセットする。この状態では、メッシュシート１０の表裏両面をガラス繊維の束で挟んだ状態となっている。

ついで、上下の金型を締め付け、熱風炉に入れる。このようにして、加熱加圧することでメッシュシート１０の表裏両面に形状保持帯６が、熱硬化性樹脂の硬化により強く一体化される。所定時間経過後に脱型し冷却すると、コンクリート片防護ネットＡが完成する。このようにして一体化されたメッシュシート１０と形状保持帯６は強固に接合しているので、トンネルのような湾曲面に取付けるため、曲げを加えても互いに剥がれることなく、一体化したままで施工することが可能となる。

図４（Ａ）はコンクリート片防護ネットＡを取付けるためのアンカーボルト５を示している。
このアンカーボルト５は、中空の筒体５１を有し、その先端には割れ目５２が形成されている。筒体５１の内部には栓体５３が挿入されている。５５はプレート、５６はワッシャーである。プレート５５は、一辺が６０ｍｍ程度の四角形の大形座金である。

図４（Ｂ）はこのアンカーボルト５の使用状態を示している。
コンクリート壁Ｃｗにドリルで孔をあけ、コンクリートＣｗに本発明のコンクリート片防護ネットＡを置き、プレート５５とワッシャー５６を介在させて、孔の内部にアンカーボルト５を挿入する。そして、栓体５３を専用工具でたたき込むと、割れ目５２が開いてボルト先端部に広がる。続いて、筒体５１の基端から液状の固化剤５７を注入すると筒体５１の内外に固化剤５７が充満する。

その後、固化剤５７が硬化すると、先端が開いているアンカーボルト５は抜けることがない。また、外部から雨水等がコンクリート内に入らないので、内部の鉄筋の腐食も防止できる。なお、アンカーボルト５は、上記に限ることなく、同様の機能を果すものであれば、とくに制限なく利用することができる。

つぎに、図５および図６に基づき、コンクリート片防護ネットＡの施工面への施工方法を説明する。
図５に示すように、コンクリート片防護ネットＡの本体部１や端縁２の適所にアンカーボルト５を通すことになる。このアンカーボルト５を通す場所と数はメッシュシート１０の任意の部分を選択してよく、施工後に落下しないように取付けておけばよい。

つぎに、図６に基づきトンネルＴの内壁面への施工方法を説明する。
コンクリート片防護ネットＡを湾曲したトンネルＴ内壁へ施工するとき、作業員は高所作業車や足場の上に立ってコンクリート片防護ネットＡを保持しながらアンカーボルト５を打ち込んでいく。このとき、コンクリート片防護ネットＡは湾曲面に沿うだけの柔軟性があるものの、それ自体が折れ曲ったり、垂れ下がらないだけの形状保持性を有しているので、垂れ下り防止のための手間は必要なく、施工作業は容易に行える。

アンカーボルト５による固定は、既述のごとく場所を自由に選択できるので、上下の端縁だけでなく、左右の端縁、そして本体部１の内部の適所もコンクリート片防護ネットＡの大きさや施工コンクリート面の形状に応じて、適宜行えばよい。

また、施工面が広くコンクリート片防護ネットＡの面積が小さい場合は、複数枚のコンクリート片防護ネットＡを用いればよく、この場合、コンクリート片防護ネットＡの側縁部同士を重ねておいてアンカーボルト５で一緒にメッシュシート１０が厚さを薄く仕上げても充分な強度を確保できるビニロン繊維を主材とし、形状保持帯６も厚さを薄く仕上げても充分な剛性を確保できる合成樹脂含浸ガラス繊維を用いているので、重ね貼りして隙間が生じないようにアンカーボルト５で壁面に取付けることが可能である。

本実施形態のコンクリート片防護ネットＡでは、メッシュシート１０の本体部１は網目が大きいので重量が軽くなるが、小さなコンクリート片でも通過は許容しない目開きであり、強度も高いので、コンクリート片の大小に拘らず、その剥落を有効に防止できる。

また、形状保持帯６が耐アルカリ性がある熱硬化性合成樹脂を含浸しているので、耐アルカリ性が高く、施工後にコンクリート内のアルカリ成分によって劣化することがない。このため、施工後長期にわたってコンクリート片防護ネットＡの良好な性能を維持できる。

さらに、メッシュシート１０を構成する補強筋３はＰＶＣ被覆３２を有し、耐紫外線性に優れているので、トンネルの坑口付近の施工にも適している。

また、メッシュシート１０は全体に目が細かいので目につきにくく、形状保持帯６も薄く仕上げているので外観的に目立たない。このため、施工後の景観がよい。

しかもメッシュシート１０の補強筋３を構成するビニロン繊維は、荷重がかかっても５％程度しか伸びないので、これを施工面に押圧するプレート５５を高剛性のものにしたときは、たとえコンクリート剥離片が落下して、これをしっかり受け止めることができる。つまり、メッシュシート１０にほとんど伸びが生じないので、コンクリート片の落下を受けてもコンクリート片防護ネットＡが垂れ下ることなく保持できるので、トンネル内の走行の安全性が保たれる。なお、高剛性のプレート５５は、金属製のものにするか、あるいは合成樹脂製でも厚さの厚いものにすればよい。

上記実施形態では、トンネルへの適用を説明したが、これに限ることなく、どのようなコンクリート構造物にでも本発明を適用することができる。

１ 本体部
２ 端縁
３ 補強筋
４ 接着剤層
５ アンカーボルト

Claims (4)

1. コンクリートの剥落片を受止めるメッシュシートと、該メッシュシートに形状保持性を与える形状保持帯とからなり、
   前記メッシュシートは、芯線がビニロン繊維である補強筋を網状に形成したシートであって、
   本体部の網目は、目開きが５〜２０ｍｍであり、
   前記形状保持帯は、引き揃えたガラス繊維に耐アルカリ性を有する熱硬化性合成樹脂を含浸させて固めたものであり、前記メッシュシートの面上で、少なくとも一方向に向けて取付けられている
   ことを特徴とするコンクリート片防護ネット。
2. 前記形状保持帯は、前記メッシュシートの面上で互いに交差する方向に向けて取付けられている
   ことを特徴とする請求項１記載のコンクリート片防護ネット。
3. 前記補強筋は、芯線の外周に耐候性のある合成樹脂被膜を形成している
   ことを特徴とする請求項１記載のコンクリート片防護ネット。
4. 前記合成樹脂被膜がＰＶＣ被膜である
   ことを特徴とする請求項１記載のコンクリート片防護ネット。