特開 2023-92706 コンクリート構造物の壁面の保護構造及び壁面保護構造の施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023092706

(43)【公開日】2023-07-04

(54)【発明の名称】コンクリート構造物の壁面の保護構造及び壁面保護構造の施工方法

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/00 20060101AFI20230627BHJP

   B32B 13/14 20060101ALI20230627BHJP

【ＦＩ】

E21D11/00 Z

B32B13/14

【審査請求】有

【請求項の数】2

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021207882

(22)【出願日】2021-12-22

(71)【出願人】

【識別番号】597068179

【氏名又は名称】株式会社シクソン

(74)【代理人】

【識別番号】110000626

【氏名又は名称】弁理士法人英知国際特許商標事務所

(72)【発明者】

【氏名】豊田 紘治

【テーマコード（参考）】

2D155

4F100

【Ｆターム（参考）】

2D155AA02

2D155CA04

2D155LA02

2D155LA06

2D155LA16

4F100AD00B

4F100AE01A

4F100AG00C

4F100AH06C

4F100AT00B

4F100BA03

4F100BA07

4F100DG12C

4F100DH00C

4F100GB07

4F100JD01C

4F100JJ07C

(57)【要約】      （修正有）

【課題】コンクリート構造物の壁面の保護機能を長期にわたって保持できる保護構造の提供。
【解決手段】保護構造Ａは、コンクリート構造物１の壁面１０に貼り付けられた仕上げ材Ｔの表面に、透過性及び不燃性を備えた透過層２が積層されていると共に、透過層内に介在するように網状体３が積層されており、透過層は、透過性と不燃性と硬化性を有する液剤が、網状体に含侵した状態で硬化されてなることを特徴とする。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンクリート構造物の壁面に貼り付けられた仕上げ材の表面に、透過性及び不燃性を備えた透過層が積層されていると共に、透過層内に介在するように網状体が積層されており、透過層は、透過性と不燃性と硬化性を有する液剤が、網状体に含侵した状態で硬化されてなることを特徴とする保護構造。

【請求項2】

コンクリート構造物の壁面に貼り付けられた仕上げ材の表面に、透過性と不燃性と硬化性を有する液剤を塗布する下塗り工程と、下塗り層の表面に網状体を被着する被着工程と、下塗り工程で用いられた液剤を下塗り層の表面に重ねると共に、網状体に被せるように塗布する上塗り工程と、乾燥によって液剤を硬化させる工程を含むことを特徴とする保護構造の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、コンクリート構造物における壁面の保護構造及びコンクリート構造物における壁面の保護構造の施工方法に関する。

【背景技術】

【0002】

コンクリート構造物の壁面は、仕上げ材の貼り付けや塗装等による保護がされているが、経年劣化等による保護機能の低下が避けられないため、コンクリート構造物の壁面を定期的に目視検査及び修繕している。
コンクリート構造物の壁面を保護する保護構造については、高速道路のトンネルの壁面を保護する構造が例示される。
トンネルの壁面の保護構造については、トンネルの壁面の保護をした上で、自動車のヘッドライトを反射させることで、ドライバーに壁面の位置を認識させるために施される。

【0003】

このようなトンネルの壁面の保護構造には、
（１）パネルに塗装を施した内装パネル或いはパネルに仕上げ材(タイル)を貼り付けた内装パネルを用いて、トンネルの壁面にアンカーを使用して貼り付けた保護構造、
（２）トンネルの壁面に塗装を施した保護構造、
（３）トンネルの壁面にタイルを直接貼り付けた保護構造、
等が提案されている。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

(１)の保護構造では、コンクリートの壁面からの漏水による内装パネルの表面が汚れず、タイルが貼られた内装パネルの場合、タイルの洗浄に対する抵抗力が高く、長期にわたり反射率を保持できる。
しかしながら、壁面のコンクリートの状態を確認する場合には、内装パネルを撤去するが、作業時間の制約がある中での、重い内装パネルの撤去作業が困難であった。
また、アンカーが経年劣化により壁面から抜けて内装パネルが壁面から外れてしまうおそれがあった。
また、パネルに塗装を施した内装パネルである場合には、塗装表面の経年劣化や塗装表面の清掃等により塗装が剥がれ落ちてしまうおそれがあった。
タイルを貼り付けた内装パネルである場合では、接着剤の経年劣化によるタイルの剥がれ落ちが生じるおそれがあった。

【0005】

(２)の保護構造では、壁面に直接塗装するものであるため、安価であると共に、施工性が良い。
しかしながら、コンクリートからの漏水、塗装表面の経年劣化、塗装表面の清掃等により塗装が剥がれ落ちてしまうおそれがあった。

【0006】

(３)の保護構造では、(１)のタイルが貼られた内装パネルと同様に、タイルの洗浄に対する抵抗力が高く、長期にわたり反射率を保持できる。
しかしながら、(１)のタイルが貼られた内装パネルと同様に、タイルが剥がれ落ちるおそれがある。
この保護構造では、接着剤の経年劣化に加え、壁面に対して直貼りのため、壁面からの漏水、タイル(焼き物)とコンクリートの壁面との温度差による伸び率の違い、車両の通行による振動等が大きな要因となっている。

【0007】

このことから、コンクリート構造物の壁面の保護機能を長期にわたって保持できる保護構造が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0008】

前述の課題を解決するために、請求項１に記載の保護構造は、コンクリート構造物の壁面に貼り付けられた仕上げ材の表面に、透過性及び不燃性を備えた透過層が積層されていると共に、透過層内に介在するように網状体が積層されており、透過層は、透過性と不燃性と硬化性を有する液剤が、網状体に含侵した状態で硬化されてなることを特徴とする。

【0009】

また、請求項２に記載の壁面の施工方向は、コンクリート構造物の壁面に貼り付けられた仕上げ材の表面に、透過性と不燃性と硬化性を有する液剤を塗布する下塗り工程と、下塗り層の表面に網状体を被着する被着工程と、下塗り工程で用いられた液剤を下塗り層の表面に重ねると共に、網状体に被せるように塗布する上塗り工程と、乾燥によって液剤を硬化させる工程を含むことを特徴とする。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】本発明に係る実施形態の保護構造を示す概略図であり、（ａ）は、正面図、（ｂ）は、（ａ）の（ｂ）-（ｂ）線断面図である。

【図2】（ａ）～(ｃ)は、本発明に係る実施形態の施工方法を示す工程図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明に係る実施形態の保護構造Ａを図１に基づいて説明する。
以下の図面は説明を目的に作成されたもので、分かりやすくするため、説明に不要な部材を意図的に図示していない場合がある。
また、説明のため部材を意図的に大きくまたは小さく図示している場合があり、正確な縮尺を示す図面ではない。
なお、以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

【0012】

[保護構造Ａの基本構成]
本実施形態の保護構造Ａは、道路のトンネル(コンクリート構造物)１における壁面１０に用いられるものであり、トンネル１の壁面１０の保護をした上で、自動車のヘッドライトを反射させることで、ドライバーに壁面１０の位置を認識させるために施されるものである。
なお、保護構造Ａは、トンネル１の壁面１０のすでに貼られている既存のタイル（仕上げ材）Ｔを改修した保護構造Ａ、壁面１０に新規にタイルＴを貼り付けて構成される保護構造Ａのいずれも含む。

【0013】

保護構造Ａは、図１に示すように、トンネル１の壁面１０に複数のタイルＴを貼り付けた壁面内装に用いられるものであり、タイルＴの表面Ｔ１に透過層２が積層されていると共に、透過層２内に介在するように網状体３が積層されたものである。
このような保護構造Ａは、外側から透過層２を介してタイルＴの表面Ｔ１を視認でき、これによって、タイルＴの表面Ｔ１のひび割れや膨張が視認できるようになっている。
タイルＴは、壁面１０の表面に接着剤により貼り付けられていると共に、透過層２及び網状体３により保持されている。

【0014】

[透過層２の構成]
透過層２は、前述のように、タイルＴの表面Ｔ１、この表面Ｔ１のひび割れや膨張が視認できる程度の透過性を有している。
ここで透過性は、透過層２の外側から少なくともタイルＴの表面Ｔ１が視認できる程度の透過率を有する性質を意味し、このような性質を備えるものであれば、無色透明、或いは有色透明、半透明のいずれでもよい。
本実施形態のように、保護構造Ａがトンネル１の壁面１０の内装に用いられる場合では、タイルＴに自動車のヘッドライトを反射させて、ドライバーに壁面１０の位置を認識させることが必要である。
そのため、タイルＴの表面Ｔ１の反射を阻害しないように、ヘッドライトの光を効率的にタイルＴの表面Ｔ１に至らせ、タイルＴの表面Ｔ１で反射した光を確実にドライバーに認識させるには、無色透明が適している。

【0015】

透過層２は、シランカップリング剤を含む液剤をタイルＴの表面Ｔ１に塗布して硬化させてなるものであり、硬化することによって、表面Ｔ１に対して強固に密着している。
また、透過層２内には、シランカップリング剤を含む液剤の硬化により保持された網状体３が介在されている。

【0016】

ここでシランカップリング剤を含む液剤として、不燃性及び透過性を有し、空気に触れることで硬化する性質を有した粘性液が好ましい。
粘性液は、塗布した際にたれにくい粘度を有することが好ましい。
また、シランカップリング剤を含む液剤は、硬化時間が速い性質を有するものが好ましく、約３時間程度で鉛筆硬度に達するものがより好ましい。
このような液剤としては、出願人が製造販売している商品名「ＴＳボンド４０Ｓ(国土交通省不燃認定取得（認定番号ＮＭ－４９７０）)」が例示できる。
なお、透過層２を構成する素材は、シランカップリング剤を含む液剤(例えばＴＳボンド４０Ｓ)に限らず、不燃性及び透過性を有すると共に、空気に触れることで硬化し、硬化時間が速い性質を有するものであればよい。

【0017】

[網状体３の構成]
網状体３は、細く透明であり、不燃性を有するガラス繊維を多数束ねてなる経糸３Ａと緯糸３Ｂとを織ることで網状に形成されたものである。
経糸３Ａと緯糸３Ｂに用いられるガラス繊維の屈折率は、液剤が硬化した透過層２の屈折率と同等であることが好ましい。
経糸３Ａと緯糸３Ｂに用いられるガラス繊維と液剤が硬化した透過層２の屈折率を同等又は近似する値にすることにより、透過層２内に積層された経糸３Ａと緯糸３Ｂが視覚されず、しかも、経糸３Ａと緯糸３Ｂによる乱反射を防ぐことができる。
これによって、タイルＴの表面Ｔ１で反射した光を安全、且つ確実にドライバーに認識させることができる。
前述のガラス繊維と透過層２の屈折率の差は、０～０．５ｎ程度が好ましく、この範囲であれば、屈折の差が最大値であった場合でも、運転中のドライバーからは経糸３Ａと緯糸３Ｂが視覚しにくく、ドライバーに対する乱反射の影響は極めて少ないものと思われる。
また、より好ましい屈折率の差は、０～０．３ｎの範囲であり、この範囲であれば、屈折の差が最大値であった場合でも、経糸３Ａと緯糸３Ｂが視覚されず、乱反射もほぼ確実に防ぐことができる。

【0018】

このような網状体３は、図１に示すように、シランカップリング剤を含む液剤が、経糸３Ａと緯糸３Ｂの間に形成された網目３Ｃを貫通すると共に、経糸３Ａと緯糸３Ｂとを囲むように含侵して硬化することによって、網状体３が透過層２内で強固に保持された状態となる。
網状体３は、ある程度の大きさ（面積）に形成した定形のものであってもよいし、経方向或いは緯方向に長尺として形成したものであってもよい。
経糸３Ａと緯糸３Ｂを構成するガラス繊維は、引張強度が高いものがよい。
また、経糸３Ａと緯糸３Ｂは、ガラス繊維以外でも引張強度が高い各種繊維（例えば、金属線）を用いることができ、或いは、一本物の線条体（例えば金属線）を用いることができる。
網状体３は、経糸３Ａと緯糸３Ｂとを織ってなるものに限らず、成形型によって網状に成形された成型品を使用することもできる。
網目３Ｃの大きさは、タイルＴの表面Ｔ１の状態を視認することができると共に、タイルＴの表面Ｔ１のひび割れや膨張を保持できる程度の大きさであることが好ましい

【0019】

このような保護構造Ａによると、透過層２と網状体３がタイルＴの表面Ｔ１に積層されることによって、トンネル１の壁面１０及びタイルＴを補強すると共に、タイルＴを保持することができる。
また、タイルＴの表面Ｔ１のひび割れや膨張等の状態を、透過層２を介して視認できると共に、トンネル１の壁面１０から剥落しようとするタイルＴの破片を透過層２及び網状体３によって保持することで落下を防止することができる。
また、トンネル１内で自動車事故による火災が発生した場合でも、不燃性の透過層２及び網状体３に燃え移らないため、火災の被害を抑制することができる。
したがって、トンネル１の壁面１０の保護機能を長期にわたって保持できる保護構造Ａを提供できる。

【0020】

次に、保護構造Ａの施工方法を図２(ａ)～(ｃ)に基づいて説明する。
この施工方法は、トンネル１の壁面１０の表面にすでに貼られている既存のタイル（仕上げ材）Ｔを改修して保護構造Ａを施工する方法、壁面１０の表面に新規にタイルＴを貼り付けて構成される保護構造Ａを施工する方法に適用できる。

【0021】

下塗り (第１)工程(図２(ａ))：壁面１０の表面に貼られたタイルＴの表面Ｔ１にシランカップリング剤を含む液剤（ＴＳボンド４０Ｓ使用）４をローラや刷毛等を用いて塗布するか、噴射ノズルによってシランカップリング剤を含む液剤４を表面Ｔ１に吹き付け、仕上げとしてローラや刷毛等を用いて塗布して下塗り層２０Ａとする。
この下塗り工程では、タイルＴの表面Ｔ１の凹凸等を無くして下塗り層２０Ａの表面を平滑にするプライマーとして機能させるとよい。

【0022】

網状体被着(第２)工程(図４(ｂ))：下塗り層２０Ａが乾燥して硬化する前に、網状体３を下塗り層２０Ａの表面に被着する。
このとき、網状体３が折れ曲がったりにしわが生じたりしないように被着するが、前述の下塗り工程によって、下塗り層２０Ａの表面を平滑にしているので、網状体３の被着作業が行いやすくなっている。

【0023】

上塗り(第３)工程(図４(ｃ))：下塗り層２０Ａが乾燥して硬化する前に、下塗り層２０Ａの表面に下塗りで用いられた液剤４をローラや刷毛等を用いて塗布するか、噴射ノズルによって液剤４を下塗り層２０Ａの表面に吹き付け、仕上げとしてローラや刷毛等を用いて塗布して上塗り層２０Ｂとする。
この上塗り工程では、網状体被着工程において被着された網状体３に被せるように塗布すると共に、下塗り層２０Ａの表面に対する網状体３の被着状態を確実なものするように塗布する。
そして、下塗り層２０Ａに上塗り層２０Ｂが積層された状態で硬化することにより、下塗り層２０Ａに上塗り層２０Ｂが一体となって透過層２が形成される。

【0024】

また、上塗り工程と前述の網状体被着工程をほぼ同時に行うことも考えられる。
具体的には、下塗り層２０Ａに網状体３を被着する際に、シランカップリング剤を含む液剤４を含侵させたローラや刷毛等で、網状体３を下塗り層２０Ａに押し付けながら上塗りすることで、網状体３を被着しながら上塗りすることができる。

【0025】

前述の被着工程から上塗り工程では、被着された網状体３にシランカップリング剤を含む液剤４が、含侵しながら徐々に硬化することによって、図１に示すように、上塗り層２０Ｂと下塗り層２０Ａとが網状体３を間にして一体化された透過層２が構成される。
透過層２の厚みは、透過層２内で積層される網状体３が透過層２の表面から突出しない程度の厚みとし、透過層２の表面に凹凸が出ないようにする。

【0026】

このような施工方法によって、トンネル１の壁面１０に貼られたタイルＴの表面Ｔ１を可視化できると共に、タイルＴの剥落を防止した上で、不燃性を有する保護構造Ａを構築することができる。
したがって、トンネル１の壁面１０の保護機能を長期にわたって保持できる保護構造Ａを施工することができる。
また、液剤４の硬化時間が速いので、短工期（３時間程度で完成）で保護構造Ａが構築でき、これにより、車両の規制が短時間ですみ、総合的なコスト削減効果が高い。

【0027】

前述した保護構造Ａ及び保護構造Ａの施工方法は、トンネル１の壁面１０の保護構造Ａ及び保護構造Ａの施工像法に限らず、コンクリート建築物(コンクリート構造物)の外壁の保護構造及び保護構造の施工方法にも適用できる（図示せず）。
コンクリート建築物の外壁の保護構造である場合、タイルＴの色合いに合わせた着色剤を混ぜることで有色透明としてもよいし、タイルＴが透けて見える無色透明としてもよい。
また、仕上げ材については、タイルＴに限らない。

【0028】

以上、本発明のコンクリート構造物における壁面の保護構造Ａ及びコンクリート構造物における壁面の保護構造Ａの施工方法について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。
また、各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

【符号の説明】

【0029】

Ａ：保護構造
Ｔ：タイル(仕上げ材)
Ｔ１：表面
１：トンネル(コンクリート構造物)
１０：壁面
２：透過層
３：網状体
４：液剤
２０Ａ：下塗り層

【図1】

【図2】