工法紹介

【経年変化に伴う漏水】

周辺地盤の不等沈下、温度変化に伴う繰り返し伸縮、地震による変位、材料の劣化などにより、コンクリート打継ぎ目の目開き、目地材の劣化、新たなコンクリート亀裂の発生などがあり、これにより漏水が発生する。

【コンクリートクラックからの漏水】

地震、地盤沈下、施工不良などにより地下鉄筋コンクリート構造物にクラックが発生し、これに伴い漏水するケースが見られる。

【打継ぎ目からの漏水】

大規模な構造物では、一度に大量のコンクリートを打設することが出来ないため、構造物には打継ぎ目が生じ、一律化の不足や止水板などによる構造上の弱点が発生する。 また、躯体温度の変化に伴うコンクリートの伸縮や地震等の地盤変位により目開きが発生し、地下水が流入する場合がある。

【漏水に伴う周辺への影響】

• 構造物への漏水に伴う地盤沈下 地下水の水位が低下することにより、地盤の圧密現象等が発生し、特に粘性土では地盤沈下が発生する。
• 構造物への土砂流入による路面陥没洞道内に地下水や土砂が流入することで、地盤内に空洞が発生し、 路面陥没に繋がる。
• 前述の構造物の劣化を放置すると、構造物の耐力を低下させ、大規模補修や設備の更新を余儀なくされる。
• 構造物周辺の地盤や建物などに影響を与える場合がある。

【コンクリートへの影響例】

• クラック、コンクリートの中性化、 施工不良による鉄筋被りの不足などにより、塩分や水分などがコンクリート内に侵入し、鉄筋に錆が発生する。
• 鉄筋に錆が発生すると体積膨張が 起こりコンクリート内が圧迫され ひび割れが発生する。
• ひび割れが発生するとコンクリート内に侵入する水や塩分の量が多くなり、鉄筋の錆が発生し、コンクリートのひび割れが拡大する。 そして、鉄筋の体積膨張やコンクリートのひび割れの拡大が進むと、コンクリー ト内の膨張した鉄筋にコンクリートが押し出され浮きが発生したり、コン クリートの表面剥離が進行する。

【硬化プロセス】

アルファー・ゾルは石油樹脂ポリマーとアクリル樹脂ポリマーを高分子アルコール（ポリビニルアルコール）により乳化した水性エマルジョン分散液である。

吸水性ウレタンプレポリマーは周囲に水ポリが存在すると、これを急速に吸収して、炭酸ガスを放出しながら重合し、ウレタンになる。 アルファー・ゾルと吸水性ウレタンプレポリマーを混合すると、アルフ ァー・ゾルの水分は吸水性ウレタンプレポリマーの反応により急速に吸い取られ、脱水、濃縮されて、石油樹脂アクリル樹脂ポリマー粒子同士が密着融合し流動性のないゲル化状態になり固化する。この吸水性ウレタンプレポリマーとしてOH-1Xを使用している。

【STTG材を浸析させた水の水質分析の結果】

【STTG材の各薬品での影響の評価】

【STTG工法標準歩掛】

【止水延長当たりの構造物の相違による材料注入量】

※標準歩掛りは一般的な躯体状況や漏水量を想定しており、設計に適用する際は、現場確認による詳細な調査をする。

【機器構成】

石油樹脂・アクリル樹脂系材料(商品名：アルファー・ゾル‐ＳＴＴＧとアルファー・ゾル‐ゲル化剤)を主材とし、現場において硬化促進剤である親水性ウレタンプレポリマー（商品名：ハイセルＯＨ－１Ｘ）と混合して漏水部へ注入することで、 STTG材と硬化促進剤をそれぞれの専用ポンプで混合割合を制御しながら別々に圧送 し、注入直前に攪拌混合し、あらかじめ設置した注入ピンを介して注入対象部位に注入するものである。
※石油樹脂・アクリル樹脂系材料のアルファーゾル・STTGと硬化促進剤のウレタンプレポリマーをそれぞれ専用ポンプで圧送すると、混合割合を制御 しながら注入直前に撹拌混合することで、材料の硬化時間（ゲルタイム）を適 切に早める。

注入ピンの設置標準と注入設備概要を示す。

1. コンクリート面のひび割れ等に対し等間隔となるようにドリルで注入孔を空けて注入ビンを設置する。
2. 注入装置より、Y字混合機のノズルを注入ビンに差し込み、STTG材と硬化促進剤を同時に注入する。

【材料配合】

【注入孔削孔】

• 漏水の発生している目地やひび割れに対して直径10㎜の孔を、漏水原因の水みちと交差するように削孔する。削孔角度は目地やひび割れに対して入角30度程度とする。
• 削孔間隔、削孔深さはコンクリート躯体の形状、厚さ等で個別に検討する必要があるが、概ね削孔間隔・削孔深さ共にコンクリート躯体厚さの2/3程度を標準とする。
• 削孔は、ひび割れに対して左右に千鳥に行うことを基本とするが、打ち継ぎ目や現場状況に より千鳥削孔ができない場合は、個別に検討する。
• 削孔時に発生した切り粉はエアーブロー又は水洗いにて念入りに除去する。

【注入ピン取付け】

• 削孔した穴に注入用ピン（注入用高圧パッカー）を取り付け、回転により締め付ける。

【STTG材注入】

• 取り付けた注入ピンにＳＴＴＧ用Ｙ字ノズルをセットし、主材（アルファー・ゾル‐ＳＴＴＧとアルファー・ゾル‐ゲル化剤および水）と硬化促進剤(親水性ウレタンプレポリマー )を別々の系統でポンプ圧送し、ＳＴＴＧ用Ｙ字ノズル先端で攪拌混合しながら注入する。
• 主材に対し硬化促進剤の配合率（重量比）が5％～10％の範囲で混合できるよう、予め硬 化促進剤注入ポンプに備えた流量調節装置を調整する。
• 冬季の施工では主材の温度が20℃を下回らないよう、ウォーマー等を用いて加温する。
• 注入は、クラックからの材料のリーク状況や注入圧力の状況、漏水の減少具合等を確認しながら行う。

【注入機械】

【個別検討が必要な事例】

建物等、躯体厚が450㎜を超える場合

• 孔間隔削および削孔深さを洞道と同じ2/3Ｈにすると、削孔間隔が広すぎる等の原因 により、クラックへの止水剤の充填が不十分になることから、個別に検討する。

躯体裏への材料の流出を少なくする場合

• 止水剤を注入する躯体の裏面への材料流出を少なくする必要がある場合は、個別に削孔長の検討をする。
  ※シールド洞道のセグメントの継ぎ目を止水する場合
  シールド洞道においてリング間等、セグメントの継ぎ目を止水する場合は、通常どおり の削孔では、鉄筋に当たり施工が困難な場合が多いため、削孔方法について個別に検討する。

【注入材料の取り扱い】

注入材料の安全データシート（SDS）の概要は下記の通りである。

工種名:注入工