JP7129745B2 - 剥落防止構造及びその構築方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えばコンクリート構造物のような構造物から剥離した剥片の落下を防止する剥落防止シートが用いられる剥落防止構造及びその構築方法に関する。

従来、経年劣化したコンクリート構造物の表面から剥離した剥片の落下を防止する剥落防止シートとして、特許文献１の形状保持体が重ねられた合成樹脂シート、特許文献２の網状のメッシュシート、特許文献３のＦＲＰ格子筋が重ねられた網状のメッシュシート（特許文献３の図７、段落［００４５］～［００４９］参照）が知られている。

これらの合成樹脂シートやメッシュシートは、単体では柔らかくて形が変りやすいことから、取付面に凹凸や湾曲部がある場合にも取付面になじんで貼りやすいものの、単体では保形性が低いために敷設作業時の取扱いに難がある。このような施工時の取扱いの不便さは、特許文献１の形状保持体や、特許文献３のＦＲＰ格子筋をシートに重ねて設けることにより、ある程度解消することが可能である。

特開２０１５－１２９４０６号公報 特開２００１－３５５３４３号公報 特許２００６－９２６６号公報

ところで、網状のメッシュシートで剥落防止構造を構築する場合、ワッシャー及びアンカーボルトに対応する大きさの正方形の開口が縦横に配置されるようにＦＲＰ格子筋が設けられる特許文献３のメッシュシートを用いると、施工時の取扱いは容易になるものの、取付面になじませることが困難となる。即ち、このＦＲＰ格子筋が重ねられたメッシュシートは、正方形の開口を構成するＦＲＰ格子筋の高い剛性によって良好な保形性が得られるものの、高すぎる剛性、保形性により、凹凸や湾曲部がある取付面に追従させることが難しくなってしまう。そのため、凹凸や湾曲部がある取付面に追従させることができると同時に、良好な保形性を有する剥落防止シートが求められている。

本発明は上記課題に鑑み提案するものであり、トンネルの凹凸や湾曲部がある取付面に優れた追従性を発揮することができると共に、良好な保形性を有し、施工時の取扱いを容易化することができる剥落防止シートが用いられる剥落防止構造及びその構築方法を提供することを目的とする。

本発明の剥落防止構造は、網状のメッシュシートと、前記メッシュシートの一方の面に重ねられて前記メッシュシートと固着されている格子状の保形材を備え、前記保形材の横桟の相互の間隔が前記保形材の縦桟の相互の間隔よりも大きく形成され、前記保形材の前記横桟と前記縦桟で囲まれた長方形の開口が縦横に配置されており、前記横桟の相互の間隔と前記縦桟の相互の間隔との比が５：１～２：１の範囲である剥落防止シートが用いられ、前記剥落防止シートの前記メッシュシートが、コンクリート構造物であるトンネルの覆工コンクリート面若しくは前記覆工コンクリート面に形成されたプライマー層の表面を取付面として、前記取付面側に配置されて前記取付面に略沿うように敷設され、前記トンネルに打設されたアンカーに螺合されたナットでプレートが前記取付面側に押圧され、前記プレートで前記保形材が前記取付面側に押圧されて前記剥落防止シートが取り付けられていると共に、前記保形材の前記横桟が並ぶ縦方向をトンネル周方向に、前記保形材の前記縦桟が並ぶ横方向をトンネル軸方向にして、前記剥落防止シートが配置されていることを特徴とする。
これによれば、メッシュシートに重ねられる長方形の開口が縦横に配置される保形材により、適度な保形性を得ることができる。また、保形材の横桟の間隔を保形材の縦桟の間隔よりも大きく形成し、長方形の開口が縦横に配置された構成により、剥落防止シートを横方向に曲げて変形しやすくすることができ、剥落防止シートを変形して凹凸や湾曲部になじませることができる。即ち、凹凸や湾曲部がある取付面に優れた追従性を発揮することができると共に、良好な保形性を有し、施工時の取扱いを容易化することができる剥落防止シートとすることができる。また、保形材をプレートで押圧して、剥落防止シートを取付面に簡単に取り付けることができる。また、トンネルの覆工コンクリート面には掘進方向に湾曲した部分、へこんだ部分、突き出した部分がある場合が多いが、保形材の縦桟が並ぶ横方向には剥落防止シートは曲げて変形しやすいことから、横方向をトンネル軸方向に揃えて剥落防止シートを敷設することにより、覆工コンクリート面に掘進方向に存在する湾曲した部分、へこんだ部分、或いは突き出した部分に容易に追従することができる。また、保形材の横桟が並ぶ縦方向において、剥落防止シートはトンネル周方向に沿って撓む程度の適度な剛性を発揮することから、取り扱いを容易化することができる。

本発明の剥落防止構造は、前記プレートの幅方向の両端に前記剥落防止シートと逆側に浮き上がる段差部が形成され、両端の前記段差部の間隔が前記保形材の前記縦桟の相互の間隔に対応して設定され、前記プレートの両端の前記段差部により前記保形材の前記縦桟が前記取付面側に押圧されて前記剥落防止シートが取り付けられていることを特徴とする。
これによれば、両端の段差部により、保形材の縦桟を取付面側に押圧して剥落防止シートを取付面により簡単に取り付けることができる。また、両端の段差部が保形材の縦桟を押圧する構成であるから、長方形の開口の長手方向にプレートや段差部を移動して取り付けることが容易であり、剥落防止シートの取り付けに際してアンカーの打設箇所の変更、調整に柔軟に適応することができる。

本発明の剥落防止構造の構築方法は、本発明の剥落防止構造を構築する方法であって、コンクリート構造物であるトンネルの覆工コンクリート面にプライマー層を形成して前記剥落防止シートを配置し、前記剥落防止シートの前記メッシュシートと前記プライマー層を貫通するようにして前記トンネルの覆工コンクリートに穿孔を形成する第１工程と、前記プレートが外挿され、前記プレートの後側に前記ナットが螺合された前記アンカーを前記穿孔に挿入し、前記アンカーを前記覆工コンクリートに打設する第２工程と、前記ナットを螺入して、前記プレートで前記保形材を前記取付面側に押圧する第３工程を備えることを特徴とする。
これによれば、プライマー層でもコンクリート構造物の施工面の剥落防止を図ることができる。また、プレートで剥落防止シートの保形材を取付面側に押圧することにより、メッシュシートをプライマー層と密着させ、確実に剥落防止を図ることができると共に、メッシュシートとプライマー層の密着、保形材の取付面側への押圧により、補強効果も得ることができる。

本発明の剥落防止構造を用いることにより、トンネルの凹凸や湾曲部がある取付面に優れた追従性を発揮することができると共に、良好な保形性を有することから、施工時の取扱いを容易化することができる。

本発明による実施形態の剥落防止シートの平面説明図。 実施形態の剥落防止シートにプレート、アンカー、ナットを配置した状態の部分正面図。 実施形態の剥落防止シートにプレート、アンカー、ナットを配置した状態の部分斜視図。 （ａ）は実施形態の剥落防止シートの取付に用いられるアンカーの正面図、（ｂ）はその縦断面図、（ｃ）はその拡張状態の縦断面図。 （ａ）は実施形態の剥落防止シートの取付に用いられるナットの側面図、（ｂ）はその縦断面図。 （ａ）は実施形態の剥落防止シートの取付に用いられるプレートの側面図、（ｂ）はその正面図。 （ａ）～（ｃ）は実施形態の剥落防止シートが敷設される剥落防止構造の施工例を説明する断面説明図。 実施形態の剥落防止シートが敷設された第１例の剥落防止構造の斜視説明図。 実施形態の剥落防止シートが敷設された第２例の剥落防止構造の斜視説明図。

〔実施形態の剥落防止シート、剥落防止構造及びその構築方法〕
本発明による実施形態の剥落防止シート１は、図１～図３に示すように、網状のメッシュシート２と、メッシュシート２の一方の面に重ねられてメッシュシート２と固着されている格子状の保形材３を備える。

メッシュシート２は、例えば基糸が縦糸と横糸として縦横配置されるなど基糸が網状に配置される基布２１と、基布の表面を被覆する被覆材２２とから構成される（図７参照）。メッシュシート２は、被覆材２２で基糸毎に外周を被覆することにより、隣り合う基糸間に開口が設けられる構成としてもよく、又は、被覆材２２で基布２１全体の片側面若しくは両側面を面状に被覆することにより、隣り合う基糸間に開口がなく被覆材２２で閉じられる構成としてもよい。図７の例のメッシュシート２は、基布２１全体の施工面と逆側の片側面が被覆材２２で面状に被覆されているものである。

メッシュシート２の素材、編み方や織り方等の形状には適用可能な範囲で適宜の素材、形状を用いることが可能である。例えば、基布２１の基糸を高強度のビニロン繊維とし、このビニロン繊維を緯糸挿入ラッセル編みで編んだものとし、更に、ビニロン繊維の基糸の外周にポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）系合成樹脂の被覆材２２を周設するようにして被覆したメッシュシート２、又は、基布２１の基糸をポリエステル繊維として平織等で織り、ポリ塩化ビニル樹脂フィルム等のフィルム状の合成樹脂を基布２１全体の片側面若しくは両側面に固着したメッシュシート２等とすると良好である。また、メッシュシート２の目開きの最大箇所の長さは、後述する保形材３の縦桟３２・３２相互の間隔よりも小さくすることが剥落防止の観点から好ましい。

保形材３は、横桟３１と縦桟３２が縦横に配置されており、横桟３１・３１相互の間隔が縦桟３２・３２相互の間隔よりも大きく形成され、横桟３１と縦桟３２で囲まれた長方形の開口３３が縦横に配置されている。横桟３１・３１相互の間隔と、縦桟３２・３２相互の間隔は、本発明の趣旨の範囲内で適宜設定することが可能であるが、横桟３１・３１相互の間隔と、縦桟３２・３２相互の間隔の比は、５：１～２：１の範囲とすると好適である。図示例の横桟３１・３１相互の間隔は１６３ｍｍ、縦桟３２・３２相互の間隔の５５ｍｍとなっており、横桟３１・３１相互の間隔と縦桟３２・３２相互の間隔の比は、約３：１になっている。

保形材３の横桟３１と縦桟３２の断面視形状は本発明の趣旨の範囲内で適宜であり、例えば断面視矩形、断面視円形、断面視楕円形、断面視Ｈ字形等とすると良好である。また、保形材３の素材には、適用可能な範囲で適宜の素材を用いることが可能であり、例えばＦＲＰとすると良好である。図示例の保形材３の素材は、ガラス繊維に耐アルカリ性を有する熱硬化合成樹脂を含浸させたＦＲＰとしている。本発明による実施形態の剥落防止シート１は、メッシュシート２で柔軟性を、保形材３で剛性を保つものであり、メッシュシート２と保形材３の仕様によって施工箇所に応じた最適な可撓性を選択することができる。

本実施形態の剥落防止シート１を敷設する剥落防止構造では、例えばアンカー４、ナット５、プレート６を用いて剥落防止シート１が取付面に取り付けられる。本例のアンカー４は、芯棒打込み式アンカーであり、図４に示すように、スリーブ状のアンカー本体４１と、アンカー本体４１に内挿される芯棒４２とから構成される。アンカー本体４１には、先端から軸方向に複数のスリット４１１が切り込まれ、周方向に離間するスリット４１１で分割された拡張片４１２が設けられている。拡張片４１２の内側には段差部４１３が形成されており、芯棒４２が打ち込まれて弾頭形の先端部４２１が段差部４１３に入り込むことにより、拡張片４１２が拡張するようになっている。また、アンカー本体４１の後部の外周面には雄ねじ４１４が形成されている。

本例のナット５は、図５に示すように、座付きの緩み止めナットである。ナット５には、雌ねじ穴５１の座部５２と逆側に板バネ５３が嵌着されており、図示例では２枚の板バネ５３が嵌め込まれている。雌ねじ穴５１は、アンカー本体４１の雄ねじ４１４に螺合可能な大きさとピッチで形成され、ナット５は、プレート６が外挿されたアンカー本体４１の雄ねじ４１４に、プレート６の後側に位置して螺合される。

本例のプレート６は、ステンレス等で形成され、図６に示すように、平板状の基部６１を有し、基部６１の略中央にアンカー４を挿通する挿通穴６２が形成されている。基部６１の幅方向の両側には、略く字形に屈曲されて段差部６３が形成されており、換言すればプレート６の幅方向の両端に剥落防止シート１と逆側に浮き上がるようにして段差部６３が形成されている。段差部６３の基部６１からの浮かし高さＨは、保形材３の縦桟３２の厚みに略対応する高さになっており、例えば縦６５ｍｍ×横６５ｍｍ×厚さ２ｍｍのプレート６において浮かし高さ５ｍｍ等で形成される。また、プレート６の両端の段差部６３・６３の間隔は、保形材３の縦桟３２・３２の間隔に対応するように設定されている。

そして、剥落防止シート１を敷設する剥落防止構造を構築する際には、例えば図７に示すように、コンクリート構造物１１の施工面１２を整え、プライマーを塗布してプライマー層１３を形成する。下地層に相当するプライマー層１３は、例えばウレタン樹脂、エポキシ樹脂、又はアクリル樹脂等の施工面１２のひび割れに含浸して固化するプライマー等を塗布して形成する。プライマー層１３を形成する場合には、プライマー層１３の表面が剥落防止シート１の取付面となる。

その後、メッシュシート２を取付面に相当するプライマー層１３の表面側に配置して剥落防止シート１を配置し、ドリル１４を剥落防止シート１のメッシュシート２とプライマー層１３を貫通させるようにして、施工面１２の所定位置でコンクリート構造物１１に穿孔１５を形成する（図７（ａ）参照）。この際、穿孔１５を形成する位置は、プレート６を支持するアンカー４が打設される位置であることから、プレート６の両側の段差部６３・６３を隣り合う縦桟３２・３２に対応するように配置し、配置したプレート６の挿通穴６２にドリル１４を通して穿孔１５を形成しても良好である。

次いで、予めプレート６が外挿され、アンカー埋込長＋剥落防止シート厚＋プレート厚に略対応するプレート６の後側の位置にナット５が螺合されたアンカー４を穿孔１５内に挿入し、芯棒４２をハンマー１６で打ち込んで拡張片４１２を拡張させ、アンカー４をコンクリート構造物１１に打設する（図７（ｂ）、（ｃ）参照）。この剥落防止シート１を貫通するアンカー４の打設により、剥落防止シート１は施工面１２に対して仮固定される。

その後、アンカー４の雄ねじ４１４に螺合されているナット５を螺入し、ナット５でプレート６を取付面側或いは施工面１２側に押圧して、プレート６の両端の段差部６３・６３で保形材３の隣り合う縦桟３２・３２を取付面側或いは施工面１２側に押圧する。これにより、プレート６を介して剥落防止シート１或いはそのメッシュシート２がプライマー層１３の外表面に押し付けられるように取り付けられ、剥落防止構造が構築される（図７（ｃ）参照）。構築された剥落防止構造では、剥落防止シート１或いはそのメッシュシート２が取付面に相当するプライマー層１３の表面に略沿うように敷設されてプライマー層１３の外表面と隙間なく密着し、プライマー層１３の表面に湾曲した隆起部等がある場合にも、剥落防止シート１或いはそのメッシュシート２が密接するように設けられる。

本実施形態の剥落防止シート１或いはこれを用いる剥落防止構造は、起伏の大きなコンクリート構造物１１の施工面１２に良好に適応することが可能であり、例えば図８のように施工の進行方向Ｄに大きな凹み１２１がある施工面１２に適応することが可能である。この場合、剥落防止シート１は、凹み１２１が現われる施工の進行方向Ｄに曲げやすい剥落防止シート１の縦桟３２が並ぶ横方向（横桟３１の延びる方向で延在する桟の本数の少ない方向）を合わせ、進行方向Ｄに直交する方向に剥落防止シート１の横桟３１が並ぶ縦方向（縦桟３１の延びる方向で延在する桟の本数の多い方向）を合わせて敷設するようにし、剥落防止構造を構築すると好適である。

また、図９のように施工面１２がトンネルＴの覆工コンクリート面であり、この覆工コンクリート面に剥落防止シート１を敷設して剥落防止構造を構築する場合、剥落防止シート１の横桟３１が並ぶ縦方向（縦桟３１の延びる方向で延在する桟の本数の多い方向）をトンネル周方向Ｃに合わせ、剥落防止シート１の曲げやすい縦桟３２が並ぶ横方向（横桟３１の延びる方向で延在する桟の本数の少ない方向）をトンネル軸方向Ｘに合わせて剥落防止シート１を敷設し、剥落防止構造を構築すると好適である。これにより、トンネル軸方向Ｘの施工面１２に現われる起伏に、曲げやすい縦桟３２が並ぶ横方向で剥落防止シート１を曲げて略沿わせることができると共に、トンネル内周面に倣う程度に撓ませることができる横桟３１が並ぶ縦方向で剥落防止シート１を曲げてトンネル内周面の施工面１２或いは取付面に相当するプライマー層１３の表面に略沿わせることができる。

本実施形態の剥落防止シート１によれば、メッシュシート２に重ねられる長方形の開口３３が縦横に配置される保形材３により、適度な保形性を得ることができる。また、保形材３の横桟３１の間隔を縦桟３２の間隔よりも大きく形成し、長方形の開口３３が縦横に配置された構成により、剥落防止シート１を横方向に曲げて変形しやすくすることができ、剥落防止シート１を変形して凹凸や湾曲部になじませることができる。即ち、凹凸や湾曲部がある取付面或いは施工面１２に優れた追従性を発揮することができると共に、良好な保形性を有し、施工時の取扱いを容易化することができる剥落防止シート１とすることができる。

また、本実施形態の剥落防止シート１を用いる剥落防止構造やその構築方法によれば、プライマー層１３でもコンクリート構造物１１の施工面１２の剥落防止を図ることができる。また、保形材３をプレート６で押圧して、剥落防止シート１を施工面１２或いは取付面に相当するプライマー層１３の表面に簡単に取り付けることができる。また、メッシュシート２をプライマー層１３と密着させ、確実に剥落防止を図ることができると共に、メッシュシート２とプライマー層１３の密着、保形材３の施工面１２或いは取付面側への押圧により、補強効果も得ることができる。

また、段差部６３・６３で保形材３の縦桟３２・３２を施工面１２側に押圧する構成により、剥落防止シート１を施工面１２或いは取付面に相当するプライマー層１３の表面により簡単に取り付けることができる。更に、長方形の開口３３の長手方向にプレート６や段差部６３・６３を移動して取り付けることが容易であり、剥落防止シート１の取り付けに際してアンカー４の打設箇所の変更、調整に柔軟に適応することができる。

また、トンネルＴの覆工コンクリート面を施工面１２として剥落防止構造を構築する場合、トンネルＴの覆工コンクリート面には掘進方向に湾曲した部分、へこんだ部分、突き出した部分がある場合が多いが、保形材３の縦桟３２・３２が並ぶ横方向には剥落防止シート１は曲げて変形しやすいことから、横方向をトンネル軸方向Ｘに揃えて剥落防止シート１を敷設することにより、覆工コンクリート面に掘進方向に存在する湾曲した部分、へこんだ部分、或いは突き出した部分に容易に追従することができる。また、保形材３の横桟３１が並ぶ縦方向において、剥落防止シート１はトンネル周方向Ｔに沿って撓む程度の適度な剛性を発揮することから、取り扱いを容易化することができる。

〔本明細書開示発明の包含範囲〕
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記内容や変形例も含まれる

例えば上記実施形態の剥落防止構造では、プレート６の段差部６３・６３で剥落防止シート１の保形材３の縦桟３２・３２を施工面１２側に押圧する構造としたが、プレートで保形材を施工面側に押圧して剥落防止シートを取り付ける構成であれば本発明の剥落防止構造に含まれる。また、本発明の剥落防止構造で用いられるアンカー、ナット、プレートは本発明の趣旨の範囲内で適宜である。また、本発明の剥落防止構造には、プライマー層が施工面に形成されておらず、コンクリート構造物等の施工面を取付面として剥落防止シートが敷設される構成も含まれる。

本発明は、トンネル、橋、塔等の剥片が落下するおそれがある各種構造物、或いは柱、梁、桁、壁、スラブ下面等の剥片が落下するおそれがある各種構造物の一部に設置して利用することができる。

１…剥落防止シート ２…メッシュシート ２１…基布 ２２…被覆材 ３…保形材 ３１…横桟 ３２…縦桟 ３３…開口 ４…アンカー ４１…アンカー本体 ４１１…スリット ４１２…拡張片 ４１３…段差部 ４１４…雄ねじ ４２…芯棒 ４２１…先端部 ５…ナット ５１…雌ねじ穴 ５２…座部 ５３…板バネ ６…プレート ６１…基部 ６２…挿通穴 ６３…段差部 １１…コンクリート構造物 １２…施工面 １２１…凹み １３…プライマー層 １４…ドリル １５…穿孔 １６…ハンマー Ｈ…浮かし高さ Ｄ…施工の進行方向 Ｔ…トンネル Ｃ…トンネル周方向 Ｘ…トンネル軸方向

Claims (3)

1. 網状のメッシュシートと、前記メッシュシートの一方の面に重ねられて前記メッシュシートと固着されている格子状の保形材を備え、前記保形材の横桟の相互の間隔が前記保形材の縦桟の相互の間隔よりも大きく形成され、前記保形材の前記横桟と前記縦桟で囲まれた長方形の開口が縦横に配置されており、前記横桟の相互の間隔と前記縦桟の相互の間隔との比が５：１～２：１の範囲である剥落防止シートが用いられ、
   前記剥落防止シートの前記メッシュシートが、コンクリート構造物であるトンネルの覆工コンクリート面若しくは前記覆工コンクリート面に形成されたプライマー層の表面を取付面として、前記取付面側に配置されて前記取付面に略沿うように敷設され、前記トンネルに打設されたアンカーに螺合されたナットでプレートが前記取付面側に押圧され、前記プレートで前記保形材が前記取付面側に押圧されて前記剥落防止シートが取り付けられていると共に、
   前記保形材の前記横桟が並ぶ縦方向をトンネル周方向に、前記保形材の前記縦桟が並ぶ横方向をトンネル軸方向にして、前記剥落防止シートが配置されていることを特徴とする剥落防止構造。
2. 前記プレートの幅方向の両端に前記剥落防止シートと逆側に浮き上がる段差部が形成され、
   両端の前記段差部の間隔が前記保形材の前記縦桟の相互の間隔に対応して設定され、
   前記プレートの両端の前記段差部により前記保形材の前記縦桟が前記取付面側に押圧されて前記剥落防止シートが取り付けられていることを特徴とする請求項１記載の剥落防止構造。
3. 請求項１又は２記載の剥落防止構造の構築方法であって、
   コンクリート構造物であるトンネルの覆工コンクリート面にプライマー層を形成して前記剥落防止シートを配置し、前記剥落防止シートの前記メッシュシートと前記プライマー層を貫通するようにして前記トンネルの覆工コンクリートに穿孔を形成する第１工程と、
   前記プレートが外挿され、前記プレートの後側に前記ナットが螺合された前記アンカーを前記穿孔に挿入し、前記アンカーを前記覆工コンクリートに打設する第２工程と、
   前記ナットを螺入して、前記プレートで前記保形材を前記取付面側に押圧する第３工程を備えることを特徴とする剥落防止構造の構築方法。

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