特許 7244318 埋設方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2023-03-13

(45)【発行日】2023-03-22

(54)【発明の名称】埋設方法

(51)【国際特許分類】

   E04G 23/02 20060101AFI20230314BHJP

【ＦＩ】

E04G23/02 A

【請求項の数】 4

(21)【出願番号】P 2019053520

(22)【出願日】2019-03-20

(65)【公開番号】P2020153160

(43)【公開日】2020-09-24

【審査請求日】2021-09-13

(73)【特許権者】

【識別番号】000000240

【氏名又は名称】太平洋セメント株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100114258

【弁理士】

【氏名又は名称】福地 武雄

(74)【代理人】

【識別番号】100125391

【弁理士】

【氏名又は名称】白川 洋一

(72)【発明者】

【氏名】落合 昂雄

(72)【発明者】

【氏名】関根 麻里子

(72)【発明者】

【氏名】早野 博幸

【審査官】荒井 隆一

(56)【参考文献】

【文献】特開２００８－０１３９３１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１４５３３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平１０－０４８３８０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｇ ２３／０２

Ｅ０４Ｂ １／６２－１／７０

Ｈ０２Ｇ １／００－３／４０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

コンクリート構造物に埋設される配線または配管の埋設方法であって、
配線または配管が、コンクリート構造物の表面から内部へ進入すると共に、劣化因子の到達を回避すべき部位よりも重力方向に進んだ位置で重力方向と反対の方向に折り返す少なくとも一つの屈曲部を生じるように、前記配線または配管の位置決めをする工程と、
前記配線または配管の位置決め後にコンクリートを打設する工程と、を少なくとも含み、
前記屈曲部は、前記配線または配管がコンクリート構造物に進入する位置と劣化因子の到達を回避すべき部位との間となるように設けられ、劣化因子の進入を防げることを特徴とする埋設方法。

【請求項2】

コンクリート構造物に埋設される配線または配管の埋設方法であって、
配線または配管の表面に、劣化因子の進入を妨げる少なくとも一つのストッパを設ける工程と、
前記ストッパの位置が、前記配線または配管がコンクリート構造物に進入する位置と劣化因子の到達を回避すべき部位との間となるように、前記配線または配管の位置決めをする工程と、
前記配線または配管の位置決め後にコンクリートを打設する工程と、を少なくとも含み、
前記配線または配管の表面に、蛇腹状の凹凸が形成されていることを特徴とする埋設方法。

【請求項3】

コンクリート構造物に埋設され、劣化因子の進入を妨げる少なくとも一つのストッパを表面に備えた配線または配管の埋設方法であって、
前記ストッパの位置が、前記配線または配管がコンクリート構造物に進入する位置と劣化因子の到達を回避すべき部位との間となるように、前記配線または配管の位置決めをする工程と、
前記配線または配管の位置決め後にコンクリートを打設する工程と、を少なくとも含み、
前記配線または配管の表面に、蛇腹状の凹凸が形成されていることを特徴とする埋設方法。

【請求項4】

前記ストッパは、板状または前記部位とは反対の方向に開口する円錐状に形成されていることを特徴とする請求項２または請求項３記載の埋設方法。

【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埋設される配線または配管の埋設方法に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、コンクリート構造物の維持管理やモニタリングを目的とした各種センサの研究が進められている。このような研究では、光ファイバセンサや通信および給電を目的としたケーブルをコンクリート構造物の内部に埋設することが検討されている。例えば、特許文献１には、コンクリートに、ひび割れ検知センサと共に導電線を埋設する技術が開示されており、特許文献２には、コンクリート構造体に、コンクリートによる衝撃力および熱および化学的劣化等に耐えるケーブルを埋設する技術が開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－２４１４７号公報

【文献】特開平５－２１９６２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

コンクリート構造物にセンサおよびケーブル等を埋設する場合、コンクリート構造物が塩害環境下にあるときは、配線したケーブルに沿って塩化物イオンがコンクリート構造物内部に浸入し、センサの検知部分に塩化物イオンが到達してしまう可能性がある。さらに、配線したケーブルに沿ってコンクリート構造物内部に浸入した塩化物イオンが、鉄筋の腐食を引き起こす可能性もある。

【0005】

図１２は、配線したケーブルに沿ってコンクリート構造物の内部に劣化因子が到達することを示す試験体の一例を示す図である。図１２に示すように、塩水に浸漬したモルタルに硝酸銀水溶液を噴霧し、白色呈色領域を塩化物イオンの浸透領域と判断することができる。図１２中、破線部分が呈色領域を示し、モルタル中に配線したケーブルの先端に塩化物イオンが到達したことがわかる。

【0006】

本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、配線したケーブルに沿って劣化因子がセンサや鉄筋に浸入することを回避することができる埋設方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

（１）上記の目的を達成するために、本発明は、以下のような手段を講じた。すなわち、本発明の埋設方法は、コンクリート構造物に埋設される配線または配管の埋設方法であって、配線または配管が、コンクリート構造物の表面から内部へ進入すると共に、劣化因子の到達を回避すべき部位よりも重力方向に進んだ位置で重力方向と反対の方向に折り返す少なくとも一つの屈曲部を生じるように、前記配線または配管の位置決めをする工程と、前記配線または配管の位置決め後にコンクリートを打設する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。

【0008】

このように、劣化因子の到達を回避すべき部位よりも重力方向に進んだ位置で重力方向と反対の方向に折り返す少なくとも一つの屈曲部があるため、劣化因子が重力に逆らって配線または配管に沿って進行することが無くなり、さらに、距離が大きくなるため、劣化因子が進行し難くなる。これにより、劣化因子がセンサや鉄筋に到達することを回避することが可能となる。

【0009】

（２）また、本発明の埋設方法は、コンクリート構造物に埋設される配線または配管の埋設方法であって、配線または配管の表面に、劣化因子の進入を妨げる少なくとも一つのストッパを設ける工程と、前記ストッパの位置が、前記配線または配管がコンクリート構造物に進入する位置と劣化因子の到達を回避すべき部位との間となるように、前記配線または配管の位置決めをする工程と、前記配線または配管の位置決め後にコンクリートを打設する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。

【0010】

このように、ストッパを有するため、劣化因子の進行を阻止することが可能となる。これにより、劣化因子がセンサや鉄筋に到達することを回避することが可能となる。

【0011】

（３）また、本発明の埋設方法は、コンクリート構造物に埋設され、劣化因子の進入を妨げる少なくとも一つのストッパを表面に備えた配線または配管の埋設方法であって、前記ストッパの位置が、前記配線または配管がコンクリート構造物に進入する位置と劣化因子の到達を回避すべき部位との間となるように、前記配線または配管の位置決めをする工程と、前記配線または配管の位置決め後にコンクリートを打設する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。

【0012】

このように、ストッパを有するため、劣化因子の進行を阻止することが可能となる。これにより、劣化因子がセンサや鉄筋に到達することを回避することが可能となる。

【0013】

（４）また、本発明の埋設方法において、前記ストッパは、板状または前記部位とは反対の方向に開口する円錐状に形成されていることを特徴とする。

【0014】

このように、ストッパの形状が、板状またはコンクリート構造物の表面側に開口する円錐状に形成されているので、劣化因子の進行を阻止することが可能となる。これにより、劣化因子がセンサや鉄筋に到達することを回避することが可能となる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、配線したケーブルに沿った劣化因子の浸入を回避することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１の実施形態に係る配線または配管の埋設方法の概要を示す図である。

【図2】第２の実施形態に係る配線または配管の埋設方法の概要を示す図である。

【図3】第３の実施形態に係るケーブルの概要を示す図である。

【図4】本実施形態に係る埋設方法の手順を示すフローチャートである。

【図5A】供試体の概要を示す図である。

【図5B】供試体の概要を示す図である。

【図5C】供試体の概要を示す図である。

【図6】基準となる配線方法を示す図である。

【図7】第１の実施形態で示した「屈曲部３」を有するように番線を配置した図である。

【図8】第２の実施形態で示した「ストッパ５」を設けて番線を配置した図である。

【図9】試験結果を示す図である。

【図10】試験結果を示す図である。

【図11】試験結果を示す図である。

【図12】配線したケーブルに沿ってコンクリート構造物の内部に劣化因子が到達することを示す試験体の一例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明者らは、配線したケーブルに沿って塩化物イオンがコンクリート構造物内部に浸入し、不都合を生じさせることに着目し、ケーブルに沿った塩化物イオンの浸入を妨げることによって、このような不都合を回避できることを見出し、本発明に至った。

【0018】

すなわち、本発明の埋設方法は、コンクリート構造物に埋設される配線または配管の埋設方法であって、配線または配管が、コンクリート構造物の表面から内部へ進入すると共に、劣化因子の到達を回避すべき部位よりも重力方向に進んだ位置で重力方向と反対の方向に折り返す少なくとも一つの屈曲部を生じるように、前記配線または配管の位置決めをする工程と、前記配線または配管の位置決め後にコンクリートを打設する工程と、を少なくとも含むことを特徴とする。

【0019】

これにより、本発明者らは、配線したケーブルに沿った塩化物イオン、硫酸イオン、炭酸イオンなどの劣化因子の浸入を回避することを可能とした。以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら具体的に説明する。

【0020】

［第１の実施形態］
図１は、第１の実施形態に係る配線または配管の埋設方法の概要を示す図である。また、図４は、本実施形態に係る埋設方法の手順を示すフローチャートである。図１および図４に示すように、第１の実施形態では、ケーブル１が、コンクリート構造物１００の表面から内部へ進入すると共に、劣化因子の到達を回避すべき部位であるセンサ１０および鉄筋１２よりも重力方向に進んだ位置で、重力方向と反対の方向に折り返す少なくとも一つの屈曲部３を生じるように、ケーブル１の位置を決める（ステップＳ１）。次に、このように、ケーブル１の位置を決めた上で、コンクリートを打設する（ステップＳ２）。

【0021】

このように、屈曲部３を生じるようにケーブル１を配置することによって、コンクリートの表面から塩化物イオンがケーブル１に沿って浸入したとしても、屈曲部３があることから、センサ１０や鉄筋１２までの進行距離が大きくなると共に、重力によって表面方向への進行が妨げられるため、塩化物イオンがセンサ１０や鉄筋１２まで進行することを回避することが可能となる。

【0022】

［第２の実施形態］
図２は、第２の実施形態に係る配線または配管の埋設方法の概要を示す図である。図２に示すように、第２の実施形態では、ケーブル１に、劣化因子の進入を妨げる少なくとも一つのストッパ５が設けられている。ストッパ５は、ケーブル１とは別体であっても良いし、ケーブル１の表面に予め設けられていても良い。そして、図２に示すように、ストッパ５の位置が、ケーブル１がコンクリート構造物に進入する位置と劣化因子の到達を回避すべき部位であるセンサ１０および鉄筋１２との間となるように、ケーブル１の位置が決められている。このようにケーブル１の位置を決めた上で、コンクリートを打設する。

【0023】

ストッパ５の形状は、板状またはセンサ１０および鉄筋１２とは反対の方向に開口する円錐状とすることができる。ストッパ５の形状が、板状またはセンサ１０および鉄筋１２とは反対の方向に開口する円錐状に形成することによって、劣化因子の進行を阻止することが可能となる。ストッパ５の材質は問わないが、モルタルセメントペーストのようなセメント硬化体、あるいはセラミックスであると、コンクリート界面の付着が良好であるので、より劣化因子の進行を阻止することができる。

【0024】

［第３の実施形態］
図３は、第３の実施形態に係るケーブルの概要を示す図である。図３に示すように、ケーブル７の表面に凹凸を設けて蛇腹７ａとすることで、ケーブルの表面積が増加し、塩化物イオンの浸入経路が長くなる。そのため、塩化物イオンの浸入の抑制が期待できる。また、ケーブル１のコンクリートへの付着が向上することで、ケーブル１に引張負荷が掛かった場合の引抜抵抗が向上する。

【0025】

［その他］
第１の実施形態と第２の実施形態を組み合わせて適用しても良い。すなわち、ケーブル１に屈曲部３を設けると共に、ストッパ５を設けても良い。これにより、更に塩化物イオンの浸入の抑制が期待できる。さらに、ケーブル１の表面の全部または一部を第３の実施形態のように、蛇腹状とすることでさらに効果が高まると考えられる。

【実施例1】

【0026】

本発明者らは、モルタル中に埋設した配線による塩化物イオンの浸透深さの評価を行なった。本実施例は、ケーブルの配線方法が、塩化物イオン等の劣化因子の浸透性状に及ぼす影響について評価したものである。本実施例では、ケーブルを配線したモルタルを塩水へ浸漬したのち、硝酸銀溶液を用いて塩化物イオンの浸透性状に対するケーブルの配線方法の影響を確認した。

【0027】

［使用材料・配合］
本実施例で作製したモルタルの使用材料および配合を以下の表に示す。本実施例では、「W/C = 80 %」とした配合である。なお、ブリーディングの低減を目的として、「W/P=50%」となるように炭酸カルシウム（石灰石微粉末）を混和した。

【0028】

【表1】

【表2】

【0029】

［供試体の作成］
図５Ａ～図５Ｃは、供試体１０１の概要を示す図である。供試体１０１の寸法は、「φ50×40mm」とし、供試体１０１の打設面から内部に向かって直径１ｍｍの番線２０を配線した。図６～図８は、番線２０の配線方法を示す図である。図６は、基準となる配線方法を示し、従来の通り、番線２０を表面から進入させた状態となっている。図７では、第１の実施形態で示した「屈曲部３」を有するように番線２０を配置している。図８では、第２の実施形態で示したように、「ストッパ５」を設けている。なお、ストッパ５は、中心に直径１ｍｍの孔を開けた１５×１５×１ｍｍの樹脂製プレートを使用し、番線２０に該プレートを設置した。

【0030】

作製した供試体１０１は、湿布養生し、材齢３日で脱型して側面および底面をエポキシ樹脂１０３で被覆したのち、１０％塩水に５日間浸漬した。その後、湿式ダイヤモンドカッターで切断して、断面に０．１（ｍｏｌ／Ｌ）硝酸銀溶液を噴霧して白色に呈色した領域を塩化物イオンの浸透深さとした。

【0031】

［結果］
図９～図１１は、試験結果を示す図である。図９に示すように、基準となる配線方法では、設置した番線２０の最奥部まで塩化物イオンが浸透していることがわかる。一方、図１０に示すように、屈曲部３を設けた場合は、最奥部まで塩化物イオンは到達しておらず、塩化物イオンの浸入回避策として有効であることが確認された。また、図１１に示すように、ストッパ５を設けた場合は、ストッパ５の設置により、ストッパ５以降への塩化物イオンの浸透が妨げられていた。これについても、塩化物イオンの浸入回避策として有効であることが確認された。

【0032】

以上説明したように、本実施形態によれば、配線したケーブル１に沿った劣化因子の浸入を回避することが可能となる。なお、ケーブル１の代わりに、配管について本発明を適用することも可能である。

【符号の説明】

【0033】

１ ケーブル
３ 屈曲部
５ ストッパ
７ ケーブル
７ａ 蛇腹
１０ センサ
１２ 鉄筋
２０ 番線
１００ コンクリート構造物
１０１ 供試体
１０３ エポキシ樹脂

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5A】

【図5B】

【図5C】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】