JP4027817B2

JP4027817B2 - High pressure injection water stop method and water stop material used therefor

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Publication number: JP4027817B2
Application number: JP2003042798A
Authority: JP
Inventors: 正小野; 隆志柿崎; 右一山下; 裕生大久保; 育弘南條; 邦重穴澤
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2003-02-20
Filing date: 2003-02-20
Publication date: 2007-12-26
Anticipated expiration: 2023-02-20
Also published as: JP2004251007A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、コンクリート構造物におけるひび割れ部や打ち継ぎ部等の漏水亀裂を適切に止水できる高圧注入止水工法及びそれに用いる止水材に関する。
【０００２】
【従来の技術】
漏水しているコンクリート壁体の止水を行うためには、以下の性能を具備したものでなければならない。
（１）打ち継ぎやひび割れの不連続部の奥深くまで注入できること(注入充填性)。
（２）湿潤コンクリート面と良く接着すること(止水接着性)。
（３）耐アルカリ性などに優れていること(耐久性)。
【０００３】
このために、従来の止水方法は、コンクリート構造物おけるひび割れ部や打ち継ぎ部等の漏水亀裂に、湿気硬化型ポリウレタンプレポリマーから成る注入剤を高圧力で注入し、水との反応によって硬化させながら漏水を止めているが、単にポリウレタンプレポリマーが水と反応硬化することを利用して漏水亀裂に大量の注入剤を注入して急速に硬化させるために、注入剤中にポリウレタンプレポリマーの反応速度を高める触媒や発泡促進剤の添加が積極的に行なわれている。
【０００４】
しかして、この方法は、コンクリート構造物の表層部には急速に硬化体が形成されるが、コンクリート構造物の内部にまでは浸入せずに微細な亀裂は放置されるので、コンクリート構造物中の微細なクラックの接着や、漏水で低下したコンクリート構造物自体の物理的強度及び水密性の回復は図られていなかった。
【０００５】
一方、大型コンクリート構造物に対する止水方法も下記例のように提案されている。
提案の工法では、図７に施工の概要を示すように、コンクリート壁面２０の内側から穿孔して打継ぎ部２１（又はひび割れ部）による空隙部の中心部を貫通させながら、その開口位置２２がコンクリート厚みの中心位置２３になるような注入穴２４を穿けている。（図７（Ａ）、（Ｂ））次いで、この注入穴２４の開口部２５に注入具２６を装着して注入穴の底部２７と注入具２６との間に加圧域２８を形成して、この加圧域２８に注入具２６から充填材２９を１００〜３５０ｋｇ／ｃｍ²の注入圧力で注入している。（図７（Ｃ）、（Ｄ））
【０００６】
又、充填材２９は、疎水性ポリイソシアネートもしくは親水性ポリイソシアネートが採用されており、コンクリート壁面２０の内側に流出する３０まで注入されて、打継ぎ部２１（又はひび割れ部）の空隙部に溜まっている水を排出すると共に空隙部を充填材２９で置換させている。（図７（Ｅ））
【０００７】
そして、注入後の充填材は、養生されることで打継ぎ部（又はひび割れ部）の空隙部で硬化するものであり、この段階に至って注入穴の開口部２５から注入具２６を取り外してコンクリート壁面２０の仕上げ３１が行われている。（図７（Ｆ））
【０００８】
従って、充填材である疎水性ポリイソシアネートもしくは親水性ポリイソシアネートには、反応速度を高める触媒や硬化促進剤が添加されていることで環境問題が危惧されると共に、方法的にも以下の問題点を抱えている。
【０００９】
(１)コンクリート厚みの中心位置に注入孔を設けても、打ち継ぎ部やひび割れ部を塞がずに注入するので、圧力を伴った浸入水の作用で地盤側には充填材が入り難く室内側には注入し易いために、室内側に流出しても奥の方には充填され無い場合が多くなり注入充填性が良くない。
（２）疎水性ポリイソシアネート、親水性ポリイソシアネート等のポリウレタン系充填材は、発泡圧も無く低強度で接着性と耐久性が好ましくないので、高耐久で信頼性の高い止水接着性を形成し難く再漏水の危険が大きい。（例えば、特許文献１参照）
【００１０】
【特許文献１】
特許第３３０６３７５号公報（識別記号「０００９」〜「００１７」末行、図１、３）
【００１１】
又、コンクリート壁面における打継ぎ部又はひび割れ部の空隙部全域に、充填材が完全に注入されていることを確認できるような止水方法も提案されている。
【００１２】
本提案は、打継ぎ部又はひび割れ部における注入状態を何人でも容易に確認できるようにするために、打継ぎ部又はひび割れ部に注入プラグを適宜間隔に取り付け、注入プラグ間の打継ぎ部又はひび割れ部の表面を透明もしくは半透明のシールで目止めし、注入プラグから打継ぎ部又はひび割れ部内に注入材を注入するものである。
【００１３】
しかして、本提案もは、打継ぎ部又はひび割れ部の全域に注入材が行き渡った場合にこれを確認できるものの、上記例の（１）に指摘したような場合には、打継ぎ部又はひび割れ部の表面において透明もしくは半透明のシールから注入材の充填を観測できたとしても、コンクリート壁面の奥の方には充填されていい場合も多くなるものであり、このような場合には完全な止水を確立できない問題点を提起することになる。
【００１４】
一方、従来の止水方法における問題点を解決しながら、経済的で確実に止水すると共にコンクリート構造物自体の強度及び水密性をも回復するような止水方法も提供されている。
【００１５】
本止水方法は、コンクリート構造物の漏水亀裂に沿わせて密閉室を形成し、この密閉室に親水性一液型ポリウレタンプレポリマーを主成分にする止水用注入剤を所定量注入して、その後に密閉室を閉塞して保留・放置するものであり、親水性一液型ポリウレタンプレポリマーとコンクリート構造物中の漏水とが漸次反応することで、その発泡圧及び体積膨張によって漏水亀裂の狭間中に浸入・硬化して亀裂を密封、接着している。
【００１６】
これによって、本止水方法は、止水用注入剤をコンクリート構造物の内部にまで浸入させながら微細なクラックを確実に接着することで、漏水で低下したコンクリート構造物自体の物理的強度と水密性を回復させている。
【００１７】
しかして、本止水方法に用いる親水性一液型ポリウレタンプレポリマーを主成分にする止水用注入剤は、充分な圧縮強度と曲げ強さ及び硬化膜の充分な引張強さを発揮しているが、その粘度は２８００ｍＰａ・ｓ程度に調整されていることと止水用注入剤の漏水亀裂への浸入がその発泡圧と体積膨張のみによっていることから、土木系の大型コンクリート構造物におけるひび割れ部や打ち継ぎ部等の漏水亀裂に対して止水用注入剤を充分に浸入させるのには、状況によって困難さが伴っていた。（例えば、特許文献２参照）
【００１８】
【特許文献２】
特公平６−７８５２０号公報（第１頁、特許請求の範囲の項、第４頁左欄末行から９行〜第５頁左欄第７行、図１、２）
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、以上の状況に鑑みて提案するものであり、マスコンクリートにおけるひび割れ部や打ち継ぎ部等の漏水亀裂に対しても、注入充填性、止水接着性及び耐久性の要求性能を確立して適切に止水できる高圧注入止水工法及びそれに用いる止水材を提供している。
【００２０】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明である高圧注入止水工法は、コンクリート構造物の漏水亀裂に対応させて複数個の止水材注入孔を垂直方向に所定深さで削孔し、止水材注入孔の開口部に排水機構付き注入プラグを配置して、排水機構付き注入プラグの頭部を外して排水すると共に漏水亀裂のシールを行い、次いでシールを硬化させた後に排水機構付き注入プラグの頭部を螺着し、しかる後に止水材を加圧注入して止水材注入孔内と漏水亀裂とに充填しており、大型コンクリート構造物におけるひび割れ部や打ち継ぎ部等の漏水亀裂に対しても注入充填性、止水接着性及び耐久性の要求性能を確立して適切に止水している。
【００２１】
請求項２に記載の発明である高圧注入止水工法は、請求項１に記載の高圧注入止水工法において、漏水亀裂からの排水後に排水機構付き注入プラグに頭部を順次に螺着して行き、閉鎖後、漏水亀裂に沿って配置されている最下もしくは左右端の排水機構付き注入プラグに対してはその頭部を外して注水装置を装着し、排水機構付き注入プラグから止水材密閉室に反応水を注入し、注入後は排水機構付き注入プラグから頭部を外して漏水経路を確認すると共に、全ての確認を実施した後に全排水機構付き注入プラグから頭部を再度外し、しかる後に、止水材を最端部の排水機構付き注入プラグから順次に注入して、解放されている先方の排水機構付き注入プラグから止水材が漏出することを確認し、これに次いで排水機構付き注入プラグの頭部を封鎖しながら順次に加圧注入することを特徴としており、上記機能に加えて、コンクリート表層の漏水亀裂から反応水及び止水材が流出することを観測することで、漏水亀裂中にも止水材が確かに注入されていることを確認できる。
【００２２】
請求項３に記載の発明である高圧注入止水工法は、請求項１又は２に記載の高圧注入止水工法において、止水材注入孔をカップ状治具で止水材密閉室に形成し、カップ状治具に排水機構付き注入プラグを装備した後に止水材密閉室を固結材で止水材注入孔内に密封することを特徴としており、上記機能に加えて、反応水及び止水材の漏水亀裂への注入を確実にしている。
【００２３】
請求項４に記載の発明である高圧注入止水工法は、請求項1乃至3のいずれかに記載の高圧注入止水工法において、止水材注入孔を止水材密閉室に形成し、止水材密閉室に親水性一液型ポリウレタンプレポリマーを主成分にする止水材を所定量充填することを特徴としており、上記機能に加えて、止水材を浸入水との化学反応で発泡させながら体積膨張させて漏水亀裂内に浸透させており、止水材は高圧注入されると共に発泡による体積膨張でコンクリート躯体の外側まで奥深く充填することになって漏水亀裂の止水を確実にしている。
【００２４】
請求項５に記載の発明である高圧注入止水工法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の高圧注入止水工法において、止水材を、１０〜２０ＭＰａの圧力で密閉室内と漏水亀裂とに注入することを特徴としており、上記機能に加えて、発泡前の止水材を漏水亀裂の狭間中に適切に浸入させている。
【００２５】
請求項６に記載の発明である高圧注入止水工法は、請求項１乃至５のいずれかに記載の高圧注入止水工法において、止水材の充填注入量を、浸入水との化学反応で発揮される発泡倍率を勘案して決定することを特徴としており、上記機能に加えて、止水材の使用量を適切に調整することができる。
【００２６】
本発明による止水材は、上記の各高圧注入止水工法に用いるものであって、親水性一液型ポリウレタンプレポリマーを主成分にする止水材において、粘度を７００〜１４００ｍＰａ・ｓにすることを特徴としており、大型コンクリート構造物における漏水亀裂に対しても注入充填性を良くして、止水接着性や耐久性に優れた止水を確立している。
【００２７】
【発明の実施の形態】
本発明による高圧注入止水工法は、コンクリート構造物の漏水亀裂に対応させて複数個の止水材注入孔を垂直方向に所定深さで削孔し、止水材注入孔の開口部に排水機構付き注入プラグを配置して、排水機構付き注入プラグの頭部を外して排水すると共に漏水亀裂のシールを行い、次いでシールを硬化させた後に排水機構付き注入プラグの頭部を螺着し、しかる後に止水材を加圧注入して止水材注入孔内と漏水亀裂とに充填することを基本しており、具体的には、上記漏水亀裂からの排水後に排水機構付き注入プラグに頭部を順次に螺着して行き、閉鎖後の排水機構付き注入プラグから止水材密閉室に反応水を注入して漏水経路を確認すると共に、全ての確認を実施した後に全排水機構付き注入プラグから再度頭部を外し、しかる後に、止水材を最端部の排水機構付き注入プラグから順次に注入して、解放されている先方の排水機構付き注入プラグから止水材が漏出することを確認し、これに次いで、排水機構付き注入プラグの頭部を封鎖しながら順次に加圧注入したり、この他にも、止水材注入孔に直接もしくはカップ状治具で止水材密閉室を形成し、止水材注入孔もしくはカップ状治具に排水機構付き注入プラグを装備した後に、カップ状治具は固結材で止水材注入孔内に密封して、この止水材密閉室と漏水亀裂とに親水性一液型ポリウレタンプレポリマーを主成分にする止水材を１０〜２０ＭＰａの圧力の下に、親水性一液型ポリウレタンプレポリマーの化学反応で発揮される発泡倍率を勘案した所定量で注入充填することを特徴にしている。
【００２８】
以下に、本発明による高圧注入止水工法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。
【００２９】
図１は、大きな壁厚のコンクリート壁に本発明による高圧注入止水工法を適用する各実施の形態図であり、形成された止水材注入孔の止水材密閉室と排水機構付き注入プラグの配置を断面図で示している。
【００３０】
図１（ａ）は、コンクリート壁面に発生しているひび割れによる漏水亀裂に止水材注入孔を削孔して、排水機構付き注入プラグを直に装備する実施の形態を示している。
【００３１】
本実施の形態での止水材注入孔２は、コンクリート壁１の内側から漏水亀裂に沿って配置されるように削孔されるが、止水材注入孔２の穴あけピッチは、止水材注入孔２からの到達距離が、コンクリート壁１の外側までの壁厚と隣接する次の止水材注入孔２との間隔と同じになるように、コンクリート壁１の壁厚程度にしているが、止水材の選択に合わせて適宜の値に設定できるものである。
【００３２】
止水材注入孔２の先端部には、拡大穿孔された止水材密閉室４が形成されており、削孔された後の止水材注入孔２と止水材密閉室４とは、内部に残存しているコンクリート粉をエアーブロー等によって入念に除去されている。
【００３３】
本実施の形態では、漏れてくる水を排水できる排水機構付き注入プラグ５が、作成された止水材密閉室４に臨む密閉状態で止水材注入孔２の開口部６に堅固に設置されており、次いで行われる反応水や止水材の高圧注入に耐えられるように構成されている。
【００３４】
排水機構付き注入プラグ５は、頭部５−１が外せるように形成されているので、頭部５−１を外した場合には、上記のように漏水亀裂から漏れてくる水を外部に排水できるように構成されている。
【００３５】
図１（ｂ）は、コンクリート壁面の漏水亀裂に止水材注入孔を削孔して、止水材注入孔を封鎖する封入栓に排水機構付き注入プラグを装備する実施の形態を示している。
【００３６】
本実施の形態では、コンクリート壁１の内側から漏水亀裂に沿って行われる止水材注入孔７が、ひび割れ３の不連続面に対して、直径２０〜６０ｍｍ程度で深さ１００ｍｍ以上のコアボーリングで垂直方向に削孔することで形成されているが、この他にも、蟻穴に削孔しても良いものである。
【００３７】
本実施の形態における止水材注入孔７は、その開口部８に排水機構付き注入プラグ５を装備するための封入栓９が密封状態に嵌合されており、止水材注入孔７の先端部と封入栓９との間に止水材密閉室４を形成している。そして、排水機構付き注入プラグ５と封入栓９との結合関係は、上記実施の形態と同様に反応水や止水材の高圧注入に耐えられるように構成されることになっている。
【００３８】
図１（ｃ）は、コンクリート壁面の漏水亀裂に止水材注入孔を削孔して、止水材注入孔の底部に排水機構付き注入プラグを螺着するカップ状治具を装備する実施の形態を示している。
【００３９】
本実施の形態の止水材注入孔１０は、コンクリート壁１の内側から漏水亀裂に沿って形成されているが、ひび割れ３の不連続面に対して、直径２０〜６０ｍｍ程度で深さ１００ｍｍ以上のコアボーリングで垂直方向に削孔されている。
【００４０】
コアボーリングされた止水材注入孔１０の底部には、排水機構付き注入プラグ５が螺着されたカップ状治具１１が設置されており、急結セメント、無収縮モルタルもしくは速硬型エポキシ樹脂等の充填材１２で埋め戻されている。又、排水機構付き注入プラグ５を使用する蟻穴削孔の場合には、排水機構付き注入プラグ５を所定位置に挿入した後に装備されている定着ネジを締めることで固定している。
【００４１】
本発明による高圧注入止水工法は、上記の実施の形態を中心にして図２、３に示す各施工工程に従って実施されるものである。
【００４２】
図２は、本発明による高圧注入止水工法の工程を示す第１の実施形態であり、コンクリート壁内側の漏水亀裂を示す斜視図と部分拡大図である。
【００４３】
図２（ａ）は、漏水亀裂に沿って施工される止水材注入孔のコアボーリング工程である。
本実施の形態における止水材注入孔１０は、コンクリート壁１のひび割れ３の不連続面に対して、直径２０〜６０ｍｍ程度で深さ１００ｍｍ以上のコアボーリングで垂直方向に削孔することで形成されており、削孔された後の止水材注入孔１０は、内部に残存しているコンクリート粉をエアーブロー等によって入念に除去されている。
【００４４】
又、止水材注入孔１０の配置ピッチは、止水材注入孔１０からの到達距離が、コンクリート壁１の外側までの壁厚と隣接する次の止水材注入孔１０との間隔とが同じになるように、コンクリート壁１の壁厚程度にすることが望ましいものである。
【００４５】
図２（ｂ）は、施工された止水材注入孔にカップ状治具を設置する工程である。
本工程では、コアボーリングされた止水材注入孔１０の底部に排水機構付き注入プラグ５が螺着されたカップ状治具１１を設置して、急結セメント等の充填材１２で埋め戻されており、ひび割れ３の不連続面に対峙しているカップ状治具１１の内部に止水材密閉室４を形成している。
【００４６】
図２（ｃ）は、排水機構付き注入プラグを取り付けたカップ状治具を埋め戻して排水する工程である。
カップ状治具が埋め戻された後には、配置されている各止水材注入孔１０の間に存在するひび割れ３の表面をシール１３している。シールが硬化した後には、排水機構付き注入プラグ５の頭部５−１を外して漏れてくる水を排水１４している。
【００４７】
図２（ｄ）は、排水機構付き注入プラグを封鎖する工程であり、図２（ｅ）は、排水機構付き注入プラグから止水材を注入する工程である。
排水によってひび割れ３と排水機構付き注入プラグ５との繋がりが確認された後には、排水機構付き注入プラグ５に頭部５−１を再び螺着しており、排水機構付き注入プラグ５は封鎖されることになる。
【００４８】
これによって、ひび割れ３は、コンクリート壁面の表面において完全に封鎖されることになり、止水材１４が、排水機構付き注入プラグ５から加圧注入される場合には、止水材注入孔内と漏水亀裂とに止水材１４が充分に充填されることになるものであり、止水材注入孔内と漏水亀裂とに充填された止水材１４は、水との反応で発生する発泡によって体積膨張することで、ひび割れ３がコンクリート壁１の内側に止水材を漏洩させないように防止されていることと相俟って、コンクリート躯体の外側まで奥深く浸透されて行、漏水亀裂の細部まで綿密に充填されることになる。
【００４９】
図３は、本発明による高圧注入止水工法の工程を示す第２の実施形態であり、排水機構付き注入プラグがコンクリート壁内側の漏水亀裂に沿って配置された場合の施工法を示す斜視図と部分拡大図である。
【００５０】
図３（ａ）は、漏水亀裂のシールを行って硬化させ、排水機構付き注入プラグを封鎖してからの工程を示している。
本工程では、全ての排水機構付き注入プラグ５が頭部５−１を取り付けることで封鎖されているが、漏水亀裂に沿って配置されている最下もしくは左右端の排水機構付き注入プラグ１５に対してはその頭部５−１を外して注水装置１６を装着する。
【００５１】
図３（ｂ）は、排水機構付き注入プラグがひび割れと繋がっていることを確認する工程を示している。
注水装置１６は、貯留水容器１７から排水機構付き注入プラグ１５に圧力５〜１０ＭＰａで反応水を注入するものであり、反応水１８は、排水機構付き注入プラグ１５から止水材密閉室４を経由してひび割れ３に供給されることによって全ての漏水経路に浸透されることになる。
【００５２】
注入後は、排水機構付き注入プラグ１５の反対側の排水機構付き注入プラグ５から順次に頭部５−１を外して行き、図示のように排水機構付き注入プラグ５から流出する反応水１８を観察することで、全てのひび割れ３が各排水機構付き注入プラグ５に繋がっていることを確認している。
【００５３】
図３（ｃ）は、止水材を排水機構付き注入プラグから注入する工程を示している。
全ての排水機構付き注入プラグ５について確認を終了した後に、全ての排水機構付き注入プラグ５から再び頭部５−１を外し、最下もしくは左右端の排水機構付き注入プラグ１５から１０〜２０ＭＰａの圧力で親水性一液型ポリウレタンプレポリマーを主成分にする止水材１９を注入する。
【００５４】
止水材１９が、次の排水機構付き注入プラグ５から流出したことで、排水機構付き注入プラグ１５からの注入を完了して頭部５−１を取り付けるものであるが、止水材１９の注入は、次の排水機構付き注入プラグ５に移って実施し、これらの操作を順次に遂行して全ての排水機構付き注入プラグ５から止水材の流出を確認して、止水材がひび割れの全域に充填されるようにしている。
【００５５】
図３（ｄ）は、止水材密閉室及びひび割れの不運続面に止水材を高圧注入する最終工程を示している。
本工程では、止水材１９がひび割れ全域の不運続面に充填されていることを確認した後に、止水材１９を圧力１０〜２０ＭＰａで排水機構付き注入プラグ５に注入しており、所定の注入量を充填した後には、次の排水機構付き注入プラグ５に移って、順次に高圧注入をして行く。本発明による止水材１９は、全ての注入が終了してひび割れ３と止水材密閉室４とに保留されると、供給されている反応水１８やコンクリート躯体の外側から浸透してくる水と化学反応することで、硬化する前に発泡し体積膨張する。
【００５６】
この体積膨張によって、止水材１９はひび割れ３のコンクリート躯体外側の隅々まで確実に浸透して行き、ひび割れ３の全域を完全に止水することができる。止水材の硬化は、体積膨張の終了後に開始されるが、所定の養生期間を経て止水材が硬化した後には、排水機構付き注入プラグ５を折ると共にひび割れ３の表面シール１３も撤去して、コンクリート壁１を補修モルタル等で仕上げている。
【００５７】
以上のように、本発明による高圧注入止水工法は、排水機構付き注入プラグから反応水及び止水材が流出することを観測することで、漏水亀裂中にも止水材が確かに注入されていることを確認でき、ひび割れのコンクリート壁内側の表面を封鎖することで、止水材は高圧注入されると共に発泡しながら体積膨張することによってコンクリート躯体の外側まで奥深く充填することになり、大型コンクリート構造物であって下記のように施工性、注入充填性、止水接着性及び耐久性に優れているので、漏水しているひび割れの止水効果に優れ、長期の止水耐久性が期待でき、併せて、工期の短縮、美麗な仕上がりも確保されるので、大きな壁厚のコンクリート躯体への施工が容易に違成できる。
【００５８】
▲１▼ ひび割れや打ち継ぎ部の表面をシールしての高圧注入なので、圧力が止水材に無駄なく伝って狭いひび割れの隅々まで注入できる。
▲２▼ 硬化反応が緩やかで高圧注入後の発泡膨張圧で浸透が行われるので狭いひび割れの隅々まで注入できる。
【００５９】
次に本発明による高圧注入止水工法に用いる止水材について説明する。
本発明による高圧注入止水工法に用いる止水材としては、疎水性ポリイソシアネート、親水性ポリイソシアネート等の発泡圧の無いポリウレタン系充填材であっても採用することが出来るものであるが、以下に説明する本発明による止水材が最も望ましいものである。
【００６０】
本発明による止水材は、親水性一液型ポリウレタンプレポリマーを主成分にする止水材において、常温で粘度を７００〜１４００ｍＰａ・ｓにすることを特徴としており、大型コンクリート構造物における漏水亀裂に対しても注入充填性を良くして、止水接着性や耐久性に優れた止水を確立している。
【００６１】
本発明による止水材は、親水性一液型ポリウレタンプレポリマーを主成分とするものであるが、この親水性一液型ポリウレタンプレポリマーは、基本的に水と反応して発泡硬化する性状を有しており、例えば、ポリアルキレングリコール、ポリアルキレングリコールアルキルエーテル、ポリアルキレングリコールアリールエーテル、ポリアルキレングリコールアルキルアリールエーテル、あるいはポリアルキレングリコールとポリアルキレングリコールの有機酸エステルとの混合物と、イソシアネート基を有する有機化合物とを反応させた反応生成物である。
【００６２】
ここで、ポリアルキレングリコール、ポリアルキレングリコールアルキルエーテル、ポリアルキレングリコールアリールエーテル、ポリアルキレングリコールアルキルアリールエーテルはエチレンオキシド、もしくはプロピレンオキシドの重合体あるいはこれらの共重合体で、分子量は１０００〜１００００である。また、ポリアルキレングリコールの有機酸エステルとは、前記ポリアルキレングリコールの多価カルポン酸エステルであって、多価カルボン酸の具体例としては、マレイン酸、アジピン酸、フタール酸等が挙げられる。
【００６３】
上記ポリアルキレングリコール、ポリアルキレングリコールアルキルエーテル、ポリアルキレングリコールアリールエーテル、ポリアルキレングリコールアルキルアリールエーテル、あるいはこれとポリアルキレングリコールの有機酸エステルとの混合物と反応する前記イソシアネート基を有する化合物としては、イソシアネート基を少なくとも2つ以上有する化合物であって、具体的には、トリレンジイソシアネート、メチレンジフェニルジイソシアネート(ポリメチレンポリフェニレンイソシアネート)、キシリレンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート等が挙げられる。なかでも、トリレンジイソシアネート、メチレンジフェニルジイソシアネートは硬化速度を制御するのに好ましい。
【００６４】
ポリアルキレングリコール、ポリアルキレングリコールアルキルエーテル、ポリアルキレングリコールアリールエーテル、ポリアルキレングリコールアルキルアリールエーテル、あるいはポリアルキレングリコールとポリアルキレングリコールの有機酸エステルとの混合物と、イソシアネート基を有する有機化合物との割合は、前者の水酸基1個当たりイソシアネート基1〜１０個となる範囲で反応させるのが好ましい。前者の水酸基を1個当たり、イソシアネート基を1個未満の割合で反応させると、重合度が低下し硬化性が劣るので好ましくない。又、１０個以上では、重合速度が速くなって硬化速度のコントロールが難しい等の理由により好ましくない。
【００６５】
親水性一液型ポリウレタンプレポリマーの反応方法は、一般的な公知の方法で反応させているものであり、親水性一液型ポリウレタンプレポリマー（２Ｒ−ＮＣＯ）が水（Ｈ₂Ｏ）と接して炭酸ガス（ＣＯ₂）を発生させる化学反応を進行させて、発泡膨張しながら硬化物（Ｒ−ＮＨＣＯＮＨ）に成る反応式は、以下の通りである。
２Ｒ−ＮＣＯ＋Ｈ₂Ｏ → Ｒ−ＮＨＣＯＮＨ−Ｒ＋ＣＯ₂
【００６６】
本実施の形態では、親水性一液型ポリウレタンプレポリマーの粘度を７００〜１４００ｍＰａ・ｓに調整しており、この他にも以下の各種特性を発揮出来るように調合している。
【００６７】
○ 比重１．１６ｇ／ｃｍ³
○ 見かけ密度０．０９ｇ／ｃｍ²
○ 圧縮強さ０．１５〜０．１９ＭＰａ
○ 曲げ強さ０．４１〜０．６１ＭＰａ
○ 独立気泡率７７．８〜８０．２％
○ 温度―粘度特性図４
【００６８】
従来の親水性一液型ポリウレタンプレポリマーと本発明による親水性一液型ポリウレタンプレポリマーの一般用、冬季用とを比較して示している。
【００６９】
○ 発泡速度図５一般用（ａ）、冬季用（ｂ）
親水性一液型ポリウレタンプレポリマーは、反応が高温度になるに伴って早くなるので、温度の上昇と共に発泡時間が短くなっている。
【００７０】
○ 発泡倍率図６一般用（ａ）、冬季用（ｂ）
親水性一液型ポリウレタンプレポリマーの発泡倍率は、温度が高くなるほど大きく、水の混合割合が大きいと発泡倍率が小さくなる傾向を示しており、水質による差は見られていない。
【００７１】
○ 発泡を押さえた硬化物の引張強度３５〜４２ＭＰａ
【００７２】
本発明による止水材は、親水性一液型ポリウレタンプレポリマーを主成分にして以上の特性を備えていることで、壁厚の大きいコンクリート構造物に発生するひび割れや打継ぎ部の不運続面に対しても、親水性一液型ポリウレタンプレポリマーを主成分にしている止水材は、止水材注入孔に装着される逆流防止弁付注入プラグから高圧で注入される際に浸透し易いように構成されているものであり、これによって、止水材は、湿潤面への接着性、硬化物の強度特性と引張強度とに優れた止水接着系を形成できるものである。
【００７３】
以上、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明してきたが、本発明による親水性一液型ポリウレタンプレポリマーから成る止水材の高圧注入止水工法及び止水材は、上記実施の形態に何ら限定されるものでなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、出願時において既に公知のものを適用することによる種々の変更が可能であることは、当然のことである。
【００７４】
【発明の効果】
請求項１に記載の高圧注入止水工法は、コンクリート構造物の漏水亀裂に対応させて複数個の止水材注入孔を垂直方向に所定深さで削孔し、止水材注入孔の開口部に排水機構付き注入プラグを配置して、排水機構付き注入プラグの頭部を外して排水すると共に漏水亀裂のシールを行い、次いでシールを硬化させた後に排水機構付き注入プラグの頭部を螺着し、しかる後に止水材を加圧注入して止水材注入孔内と漏水亀裂とに充填しているので、下記のように漏水しているひび割れの具体的な止水効果に優れ、長期の止水耐久性が期待できると共に工期の短縮、美麗な仕上がりも確保されて大きな壁厚のコンクリート躯体への施工が容易に違成でき、注入充填性、止水接着性及び耐久性の要求性能を確立して適切に止水できる効果を発揮している。
【００７５】
▲１▼ ひび割れや打ち継ぎ部の表面をシールしての高圧注入なので、圧力が止水材に無駄なく伝って狭いひび割れの隅々まで注入できる。
▲２▼ 硬化反応が緩やかで高圧注入後の発泡膨張圧で注人が行われるので狭いひび割れの隅々まで注入できる。
【００７６】
請求項２に記載の高圧注入止水工法は、請求項１に記載の高圧注入止水工法において、漏水亀裂からの排水後に排水機構付き注入プラグに頭部を順次に螺着して行き、閉鎖後、漏水亀裂に沿って配置されている最下もしくは左右端の排水機構付き注入プラグに対してはその頭部を外して注水装置を装着し、排水機構付き注入プラグから止水材密閉室に反応水を注入し、注入後は排水機構付き注入プラグから頭部を外して漏水経路を確認すると共に、全ての確認を実施した後に全排水機構付き注入プラグから頭部を再度外し、しかる後に、止水材を最端部の排水機構付き注入プラグから順次に注入して、解放されている先方の排水機構付き注入プラグから止水材が漏出することを確認し、これに次いで排水機構付き注入プラグの頭部を封鎖しながら順次に加圧注入することを特徴としているので、上記効果に加えて、コンクリート表層の漏水亀裂から反応水及び止水材が流出することを観測することで、漏水亀裂中にも止水材が確かに注入されていることを確認できる効果を発揮している。
【００７７】
請求項３に記載の高圧注入止水工法は、請求項１又は２に記載の高圧注入止水工法において、止水材注入孔をカップ状治具で止水材密閉室に形成し、カップ状治具に排水機構付き注入プラグを装備した後に止水材密閉室を固結材で止水材注入孔内に密封することを特徴としているので、上記効果に加えて、反応水及び止水材の漏水亀裂への注入を確実にできる効果を発揮している。
【００７８】
請求項４に記載の高圧注入止水工法は、請求項1乃至３のいずれかに記載の高圧注入止水工法において、止水材注入孔を止水材密閉室に形成し、止水材密閉室に親水性一液型ポリウレタンプレポリマーを主成分にする止水材を所定量充填することを特徴としているので、上記効果に加えて、止水材を浸入水との化学反応で発泡させながら体積膨張させて漏水亀裂内に浸透させており、止水材は高圧注入されると共に発泡による体積膨張でコンクリート躯体の外側まで奥深く充填することになって漏水亀裂の止水を確実にできる効果を発揮している。
【００７９】
請求項５に記載の高圧注入止水工法は、請求項１乃至４のいずれかに記載の高圧注入止水工法において、止水材を、１０〜２０ＭＰａの圧力で密閉室内と漏水亀裂とに注入することを特徴としているので、上記効果に加えて、発泡前の止水材を漏水亀裂の狭間中に適切に浸入できる効果を発揮している。
【００８０】
請求項６に記載の高圧注入止水工法は、請求項１乃至５のいずれかに記載の高圧注入止水工法において、止水材の充填注入量を、浸入水との化学反応で発揮される発泡倍率を勘案して決定することを特徴としているので、上記効果に加えて、止水材の使用量を適切に調整できる効果を発揮している。
【００８１】
本発明による止水材は、上記の各高圧注入止水工法に用いるものであって、親水性一液型ポリウレタンプレポリマーを主成分にする止水材において、粘度を７００〜１４００ｍＰａ・ｓにすることを特徴としているので、大型コンクリート構造物における漏水亀裂に対しても注入充填性を良くして止水接着性や耐久性に優れた止水を確立でき、湿潤面への接着性、硬化物の強度特性と引張強度に優れた止水接着系を形成できる効果を発揮している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による高圧注入止水工法を壁厚の大きなコンクリート壁に適用した実施の形態図
【図２】本発明による高圧注入止水工法の工程を示す第１の実施形態図
【図３】本発明による高圧注入止水工法の工程を示す第２の実施形態図
【図４】本発明による止水材の温度―粘度特性図
【図５】本発明による止水材の発泡速度図
【図６】本発明による止水材の発泡倍率図
【図７】従来の壁厚の大きなコンクリート壁に対する高圧注入止水施工図
【符号の説明】
１コンクリート壁、２、７、１０止水材注入孔、３ひび割れ、
４止水材密閉室、５、１５排水機構付き注入プラグ、５−１頭部、
６、８開口部、９封入栓、１１カップ状治具、１２充填材、
１３シール、１４排水、１６注水装置、１７貯留水装置、
１８反応水、１９止水材、２０コンクリート壁面、
２１打継ぎ部、２２開口位置、２３中心位置、２４注入穴、
２５開口部、２６注入具、２７底部、２８加圧域、
２９充填材、３０流出、[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a high-pressure injection water-stop method that can appropriately stop water leakage cracks such as cracks and joints in concrete structures, and a water-stop material used therefor.
[0002]
[Prior art]
In order to stop the leaking concrete wall, it must have the following performance.
(1) It is possible to inject deeply into the discontinuous part of jointing and cracking (injection filling property).
(2) Adhere well to wet concrete surface (water stop adhesion).
(3) Excellent alkali resistance (durability).
[0003]
For this reason, the conventional water-stop method injects an injectant made of moisture-curing polyurethane prepolymer at high pressure into leaking cracks such as cracks and joints in concrete structures, and cures by reaction with water. In order to inject a large amount of injectant into the water leakage crack and cure rapidly by simply utilizing the reaction hardening of the polyurethane prepolymer with water, Addition of a catalyst or a foaming accelerator for increasing the reaction rate has been actively carried out.
[0004]
In this method, a hardened body is rapidly formed on the surface layer portion of the concrete structure, but fine cracks are left without entering the concrete structure. However, it was not possible to recover the physical strength and water tightness of the concrete structure itself, which was deteriorated due to water leakage.
[0005]
On the other hand, a water stop method for a large concrete structure has also been proposed as in the following example.
In the proposed construction method, as shown in FIG. 7, the opening position 22 is formed while drilling from the inside of the concrete wall surface 20 and penetrating through the center portion of the gap portion by the joint portion 21 (or crack portion). An injection hole 24 is formed so as to be the center position 23 of the concrete thickness. (FIGS. 7A and 7B) Next, an injection tool 26 is attached to the opening 25 of the injection hole 24 to form a pressure region 28 between the bottom 27 of the injection hole and the injection tool 26. , 100 to 350 kg / cm of the filler 29 from the injection tool 26 to the pressure region 28²Injecting at an injection pressure of. (Fig. 7 (C), (D))
[0006]
The filler 29 is made of a hydrophobic polyisocyanate or a hydrophilic polyisocyanate, and is injected up to 30 flowing out to the inside of the concrete wall surface 20 and collected in the gap portion of the joint portion 21 (or crack portion). The discharged water is discharged and the gap is replaced with the filler 29. (Fig. 7 (E))
[0007]
And the filler after injection | pouring hardens | cures in the space | gap part of a joint part (or crack part) by being cured, and it reaches this stage and removes the injection tool 26 from the opening part 25 of an injection hole, and concrete. Finishing 31 of the wall surface 20 is performed. (Fig. 7 (F))
[0008]
Therefore, the hydrophobic polyisocyanate or hydrophilic polyisocyanate that is a filler is concerned with environmental problems due to the addition of a catalyst and a curing accelerator that increase the reaction rate, and the following problems are also present in the method. I have it.
[0009]
(1) Even if an injection hole is provided at the center of the concrete thickness, it is injected without blocking the joints and cracks, so that it is difficult for the filler to enter the ground due to the intrusion of water with pressure. Since it is easy to inject inside, even if it flows out to the indoor side, there are many cases where it is not filled in the back, and the injection filling property is not good.
(2) Polyurethane fillers such as hydrophobic polyisocyanate and hydrophilic polyisocyanate have no foaming pressure, low strength, unfavorable adhesion and durability, and form highly durable and highly reliable waterproof adhesive It is difficult to re-leak water. (For example, see Patent Document 1)
[0010]
[Patent Document 1]
Japanese Patent No. 3306375 (identification symbols “0009” to “0017”, FIGS. 1 and 3)
[0011]
There has also been proposed a water stopping method that can confirm that the filler is completely injected into the entire void portion of the joint portion or crack portion in the concrete wall surface.
[0012]
In this proposal, in order to allow anyone to easily check the injection state at the joint or crack, an injection plug is attached to the joint or crack at appropriate intervals, and the joint or crack between the injection plugs is installed. The surface of the portion is sealed with a transparent or translucent seal, and the injection material is injected from the injection plug into the joint or crack portion.
[0013]
Thus, this proposal can also confirm this when the injected material spreads over the entire area of the joint or crack, but in the case indicated in (1) of the above example, the joint or crack Even if the filling of the injection material can be observed from the transparent or translucent seal on the surface of the part, there are many cases where it is not necessary to fill the depth of the concrete wall. It will raise the problem that water stoppage cannot be established.
[0014]
On the other hand, there is also provided a water stopping method that solves the problems in the conventional water stopping method while economically and reliably stopping water and restoring the strength and water tightness of the concrete structure itself.
[0015]
In this water stop method, a sealed chamber is formed along a water leak crack in a concrete structure, and a predetermined amount of a water stop injecting agent containing a hydrophilic one-component polyurethane prepolymer as a main component is injected into the sealed chamber. After that, the sealed chamber is closed and retained and left. The hydrophilic one-part polyurethane prepolymer and the water leakage in the concrete structure react gradually, and the water leakage cracks due to the foaming pressure and volume expansion. The cracks are sealed and bonded by entering and hardening in the gap.
[0016]
As a result, this water-stopping method ensures the adhesion of fine cracks while infiltrating the water-stopping intruder to the inside of the concrete structure, thereby reducing the physical strength and watertightness of the concrete structure itself that has been reduced by water leakage. Regaining sex.
[0017]
Therefore, the water-stopping injectant based on the hydrophilic one-component polyurethane prepolymer used in the water-stopping method exhibits a sufficient compressive strength and bending strength and a sufficient tensile strength of the cured film. However, since the viscosity is adjusted to about 2800 mPa · s and the penetration of the water-stopping injection into the leakage crack is only due to its foaming pressure and volume expansion, cracks in civil engineering large-scale concrete structures It has been difficult depending on the situation to sufficiently infiltrate the water-stopping injecting agent with respect to water leakage cracks such as the joints and joints. (For example, see Patent Document 2)
[0018]
[Patent Document 2]
Japanese Examined Patent Publication No. 6-78520 (first page, claims section, page 4 left column, last line 9 to page 5, left column seventh line, FIGS. 1 and 2)
[0019]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention is proposed in view of the above situation, and establishes the required performance of pouring fillability, waterstop adhesion and durability against water leakage cracks such as cracks and joints in mass concrete. Thus, a high pressure injection water stop method that can stop water appropriately and a water stop material used therefor are provided.
[0020]
[Means for Solving the Problems]
The high-pressure injection water-stop method according to the first aspect of the present invention is a method in which a plurality of water-stop material injection holes are drilled at a predetermined depth in a vertical direction so as to correspond to water leakage cracks in a concrete structure. Place the injection plug with drainage mechanism in the opening of the hole, remove the head of the injection plug with drainage mechanism to drain, seal the leaking crack, then harden the seal, then head of the injection plug with drainage mechanism After that, the water-stopping material is pressurized and injected into the water-stopping material injection hole and the water leakage cracks to prevent the water leakage cracks such as cracks and joints in large concrete structures. However, the required performance of injection filling property, water-stop adhesiveness and durability is established and water is stopped appropriately.
[0021]
The high-pressure injection waterproofing method according to claim 2 is the high-pressure injection waterproofing method according to claim 1, wherein the head is sequentially screwed onto the injection plug with a drainage mechanism after drainage from the water leakage crack. After going and closingFor the bottom or left and right end injection plugs with drainage mechanism arranged along the water leakage crack, remove the head and attach the water injection device,Reaction water is injected from the injection plug with a drainage mechanism into the watertight material sealed chamber.After injection, remove the head from the injection plug with drainage mechanism.After confirming the water leakage path, and after performing all checks, remove the head from the injection plug with all drainage mechanism again, and then inject water-stopping material sequentially from the injection plug with drainage mechanism at the end, It is characterized by confirming that the water-stopping material leaks from the released injection plug with the drainage mechanism, and then injecting the pressure sequentially while sealing the head of the injection plug with the drainage mechanism, In addition to the above function, by observing that the reaction water and the water stop material flow out from the water leak crack in the concrete surface layer, it is possible to confirm that the water stop material is surely injected into the water leak crack.
[0022]
The high pressure injection water stop method according to claim 3 is the high pressure injection water stop method according to claim 1 or 2, wherein the water stop material injection hole is formed in the water stop material sealing chamber with a cup-shaped jig. The water-tight material sealing chamber is sealed in the water-stopping material injection hole with a solidified material after the cup-shaped jig is equipped with an injection plug with a drainage mechanism. The injection of water material into the water leakage crack is ensured.
[0023]
The high-pressure injection water-stop method according to claim 4 is the high-pressure injection water-stop method according to any one of claims 1 to 3, wherein a water-stop material injection hole is formed in the water-stop material sealing chamber. In addition to the above functions, the water-stopping material is foamed by a chemical reaction with intrusion water. The water-stopping material is infiltrated into the water-cracking crack while being injected, and the water-stopping material is injected at a high pressure and filled to the outside of the concrete frame by volume expansion by foaming to ensure the water-stopping of the water-cracking crack. Yes.
[0024]
The high-pressure injection water-stop method according to claim 5 is the high-pressure injection water-stop method according to any one of claims 1 to 4, wherein the water-stopping material is sealed between the sealed chamber and a water leakage crack at a pressure of 10 to 20 MPa. In addition to the above function, the water stop material before foaming is appropriately infiltrated into the gap between the water leakage cracks.
[0025]
The high-pressure injection water-stop method according to claim 6 is the high-pressure injection water-stop method according to any one of claims 1 to 5, wherein the filling injection amount of the water-stopping material is determined by a chemical reaction with intrusion water. It is characterized in that it is determined in consideration of the expansion ratio to be exhibited. In addition to the above function, the amount of water-stopping material used can be appropriately adjusted.
[0026]
The water-stopping material according to the present invention is used for each of the above-described high-pressure injection water-stopping methods, and the water-stopping material containing a hydrophilic one-component polyurethane prepolymer as a main component has a viscosity of 700 to 1400 mPa · s. It is characterized by the fact that it has improved injection filling properties against water leakage cracks in large concrete structures, and has established a water stop with excellent water stop adhesion and durability.
[0027]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
According to the high pressure injection water stop method of the present invention, a plurality of water stop material injection holes are drilled at a predetermined depth in a vertical direction in response to a water leak crack in a concrete structure, and drained into the opening of the water stop material injection hole. Place the injection plug with mechanism, remove the head of the injection plug with drainage mechanism to drain and seal the leaking crack, then harden the seal and screw the head of the injection plug with drainage mechanism, After that, it is basic to inject the water-stopping material under pressure and fill the water-stopping material injection hole and the water leakage crack. Specifically, after draining from the water leakage crack, the head is inserted into the injection plug with a drainage mechanism. In order to confirm the water leakage path by injecting reaction water into the watertight material sealing chamber from the injection plug with drainage mechanism after closing, and injecting with all drainage mechanism Remove the head from the plug again, and then stop the water In order from the injection plug with drainage mechanism at the end, and confirm that the water-stopping material leaks from the released injection plug with drainage mechanism. In addition to this, pressure injection is performed sequentially while the head is sealed, or a water-sealing material sealed chamber is formed directly in the water-stopping material injection hole or with a cup-shaped jig. After the fitting is equipped with an injection plug with a drainage mechanism, the cup-shaped jig is sealed in the water-stopping material injection hole with a solidified material, and a hydrophilic one-component polyurethane pre-polymer is formed between the water-stopping material sealing chamber and the water leakage crack. It is characterized by injecting and filling a water-stopping material mainly composed of a polymer under a pressure of 10 to 20 MPa in a predetermined amount considering a foaming ratio exhibited by a chemical reaction of a hydrophilic one-component polyurethane prepolymer. Yes.
[0028]
Hereinafter, an embodiment of a high-pressure injection waterproofing method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
[0029]
FIG. 1 is a diagram showing each embodiment in which the high-pressure injection water-stop method according to the present invention is applied to a concrete wall having a large wall thickness. Is shown in a sectional view.
[0030]
FIG. 1A shows an embodiment in which a water-stopping material injection hole is drilled in a water leakage crack caused by a crack generated on a concrete wall surface, and an injection plug with a drainage mechanism is directly equipped.
[0031]
The water-stopping material injection hole 2 in the present embodiment is drilled so as to be arranged along the water leakage crack from the inside of the concrete wall 1, but the drilling pitch of the water-stopping material injection hole 2 is the water-stopping material. Although the reach distance from the injection hole 2 is the same as the wall thickness of the concrete wall 1 so that the wall thickness to the outside of the concrete wall 1 is the same as the interval between the adjacent water-stopping material injection holes 2. The value can be set to an appropriate value in accordance with the selection of the water stop material.
[0032]
The water-stopping material injection hole 2 is formed with a water-stopping material sealing chamber 4 which is expanded and drilled. The water-stopping material injection hole 2 and the water-stopping material sealing chamber 4 after being drilled are: The concrete powder remaining inside is carefully removed by air blow or the like.
[0033]
In the present embodiment, the injection plug 5 with a drainage mechanism capable of draining leaking water is firmly installed in the opening 6 of the waterstop material injection hole 2 in a sealed state facing the created waterstop material sealing chamber 4. It is configured to withstand the subsequent high-pressure injection of the reaction water or water-stopping material.
[0034]
The injection plug 5 with the drainage mechanism is formed so that the head 5-1 can be removed. Therefore, when the head 5-1 is removed, the water leaking from the water leakage crack is drained to the outside as described above. It is configured to be able to.
[0035]
FIG. 1 (b) shows an embodiment in which a water-stopping material injection hole is drilled in a water leak crack in a concrete wall surface, and an injection plug with a drainage mechanism is provided in a sealing plug that seals the water-stopping material injection hole. .
[0036]
In the present embodiment, the water-stopping material injection hole 7 formed along the water leakage crack from the inside of the concrete wall 1 is a core boring having a diameter of about 20 to 60 mm and a depth of 100 mm or more with respect to the discontinuous surface of the crack 3. However, in addition to this, it may be drilled in a dovetail.
[0037]
In the water-stopping material injection hole 7 in the present embodiment, a sealing plug 9 for fitting an injection plug 5 with a drainage mechanism is fitted in the opening 8 in a sealed state. A water blocking material sealing chamber 4 is formed between the portion and the sealing plug 9. Then, the connection relationship between the injection plug 5 with the drainage mechanism and the sealing plug 9 is configured to withstand the high-pressure injection of the reaction water or the water stop material as in the above embodiment.
[0038]
Fig. 1 (c) shows an implementation in which a water-stopping material injection hole is drilled in a water leak crack in a concrete wall, and a cup-shaped jig for screwing an injection plug with a drainage mechanism to the bottom of the water-stopping material injection hole is installed. The form is shown.
[0039]
The water-stopping material injection hole 10 of the present embodiment is formed along the water leakage crack from the inside of the concrete wall 1, but has a diameter of about 20 to 60 mm and a depth of 100 mm or more with respect to the discontinuous surface of the crack 3. Are drilled in the vertical direction by core boring.
[0040]
A cup-shaped jig 11 having a drainage mechanism injection plug 5 screwed therein is installed at the bottom of the core-bored water-stopping material injection hole 10, and quick setting cement, non-shrink mortar or fast-hardening type epoxy resin. It is backfilled with a filler 12 such as. Further, in the case of a dovetail hole using the injection plug 5 with the drainage mechanism, it is fixed by tightening the fixing screw provided after the injection plug 5 with the drainage mechanism is inserted into a predetermined position.
[0041]
The high-pressure injection waterproofing method according to the present invention is carried out according to each construction process shown in FIGS.
[0042]
FIG. 2 is a perspective view and a partially enlarged view showing a water leakage crack inside a concrete wall, which is a first embodiment showing a process of the high-pressure injection water-stop method according to the present invention.
[0043]
FIG. 2A is a core boring process of a water stop material injection hole constructed along a water leak crack.
The water stop material injection hole 10 in the present embodiment is formed by drilling in a vertical direction with a core boring having a diameter of about 20 to 60 mm and a depth of 100 mm or more with respect to the discontinuous surface of the crack 3 of the concrete wall 1. In the water stop material injection hole 10 after being drilled, the concrete powder remaining inside is carefully removed by air blow or the like.
[0044]
Further, the arrangement pitch of the water stop material injection holes 10 is such that the distance from the water stop material injection holes 10 is the wall thickness to the outside of the concrete wall 1 and the interval between the adjacent water stop material injection holes 10. It is desirable that the wall thickness of the concrete wall 1 be approximately the same so as to be the same.
[0045]
FIG.2 (b) is a process which installs a cup-shaped jig | tool in the constructed water stop material injection hole.
In this step, a cup-shaped jig 11 having a drainage mechanism injection plug 5 screwed to the bottom of the core boring water stop injection hole 10 is installed and backfilled with a filler 12 such as quick setting cement. The water stop material sealing chamber 4 is formed inside the cup-shaped jig 11 facing the discontinuous surface of the crack 3.
[0046]
FIG.2 (c) is a process which backfills and drains the cup-shaped jig | tool which attached the injection | pouring plug with a drainage mechanism.
After the cup-shaped jig is backfilled, the surface of the crack 3 existing between the respective water-stopping material injection holes 10 is sealed 13. After the seal is hardened, the head 5-1 of the injection plug 5 with the drainage mechanism is removed and the leaked water is drained.
[0047]
FIG. 2D is a step of sealing the injection plug with the drainage mechanism, and FIG. 2E is a step of injecting a water stop material from the injection plug with the drainage mechanism.
After the connection between the crack 3 and the injection plug 5 with the drainage mechanism is confirmed by drainage, the head 5-1 is screwed again to the injection plug 5 with the drainage mechanism, and the injection plug 5 with the drainage mechanism is sealed. Will be.
[0048]
As a result, the crack 3 is completely sealed off on the surface of the concrete wall surface. When the water-stopping material 14 is injected under pressure from the injection plug 5 with the drainage mechanism, The water-stopping material 14 is sufficiently filled in the water leakage crack, and the water-stopping material 14 filled in the water-stopping material injection hole and the water leakage crack is caused by foaming generated by reaction with water. Combined with the fact that the crack 3 is prevented from leaking the water-stopping material inside the concrete wall 1 due to the volume expansion, it penetrates deeply outside the concrete frame to the details of the water leakage crack It will be packed closely.
[0049]
FIG. 3 is a perspective view showing a construction method in the case where an injection plug with a drainage mechanism is arranged along a water leakage crack inside a concrete wall, which is a second embodiment showing the process of the high-pressure injection waterproofing method according to the present invention. FIG.
[0050]
FIG. 3A shows a process after sealing and hardening the leakage crack and sealing the injection plug with a drainage mechanism.
In this step, all the injection plugs 5 with drainage mechanism are sealed by attaching the head 5-1 to the bottom or left and right end injection plugs 15 with drainage mechanism arranged along the water leak crack. On the other hand, the head 5-1 is removed and the water injection device 16 is attached.
[0051]
FIG.3 (b) has shown the process of confirming that the injection | pouring plug with a drainage mechanism is connected with the crack.
The water injection device 16 injects reaction water from the storage water container 17 into the injection plug 15 with a drainage mechanism at a pressure of 5 to 10 MPa, and the reaction water 18 passes through the water stop material sealing chamber 4 from the injection plug 15 with the drainage mechanism. By being supplied to the crack 3 via, it will permeate all the water leakage paths.
[0052]
After the injection, the head 5-1 is sequentially removed from the injection plug 5 with the drainage mechanism on the opposite side of the injection plug 15 with the drainage mechanism, and the reaction water 18 flowing out from the injection plug 5 with the drainage mechanism as shown in the figure. By observing, it has confirmed that all the cracks 3 are connected to each injection plug 5 with a drainage mechanism.
[0053]
FIG.3 (c) has shown the process of inject | pouring a water stop material from the injection | pouring plug with a drainage mechanism.
After confirming all of the injection plugs 5 with drainage mechanism, the head 5-1 is removed from all of the injection plugs 5 with drainage mechanism, and 10-20 MPa from the injection plugs 15 with the drainage mechanism at the bottom or left and right ends. A water blocking material 19 mainly composed of a hydrophilic one-component polyurethane prepolymer is injected under pressure.
[0054]
When the water stop material 19 flows out from the next injection plug 5 with the drainage mechanism, the injection from the injection plug 15 with the drainage mechanism is completed and the head 5-1 is attached. The injection is carried out by moving to the next injection plug 5 with a drainage mechanism, and these operations are sequentially performed to confirm the outflow of the waterstop material from all the injection plugs 5 with a drainage mechanism, and the waterstop material is cracked. The whole area is filled.
[0055]
FIG. 3D shows a final process of injecting the water-stopping material into the water-stopping material sealing chamber and the cracked uncarried surface.
In this step, after confirming that the water-stopping material 19 is filled in the uncarried surface of the entire crack, the water-stopping material 19 is injected into the injection plug 5 with a drainage mechanism at a pressure of 10 to 20 MPa. After filling the injection amount, the process proceeds to the next injection plug 5 with a drainage mechanism and sequentially performs high-pressure injection. The water-stopping material 19 according to the present invention, when all the injection is completed and retained in the crack 3 and the water-stopping material sealing chamber 4, the water that permeates from the outside of the supplied reaction water 18 or the concrete frame. It will foam and expand in volume before it cures.
[0056]
By this volume expansion, the water stop material 19 surely permeates all the corners of the crack 3 outside the concrete housing, and the entire region of the crack 3 can be completely stopped. Curing of the water-stopping material is started after the end of the volume expansion, but after the water-stopping material is hardened through a predetermined curing period, the injection plug 5 with the drainage mechanism is folded and the surface seal 13 of the crack 3 is also removed. The concrete wall 1 is finished with repair mortar.
[0057]
As described above, the high-pressure injection water-stop method according to the present invention ensures that the water-stopping material is injected even during a water leakage crack by observing that the reaction water and the water-stopping material flow out from the injection plug with a drainage mechanism. By sealing the inner surface of the cracked concrete wall, the water-stopping material is injected at a high pressure and expanded volume while foaming, so that it fills deeply to the outside of the concrete frame. It is a concrete structure and has excellent workability, pouring and filling properties, water-stopping adhesiveness and durability as shown below, so it has excellent water-stopping effect on cracks that are leaking water and is expected to have long-term water-stopping durability. At the same time, shortening the construction period and ensuring a beautiful finish ensure easy construction of construction on concrete walls with large wall thickness.
[0058]
(1) Since it is high-pressure injection with the surface of cracks and joints sealed, the pressure can be transferred to the water-stopping material without waste and injected into every corner of narrow cracks.
{Circle around (2)} Since the curing reaction is slow and the infiltration is performed with the expansion pressure after high-pressure injection, it can be injected to every corner of a narrow crack.
[0059]
Next, the water stop material used in the high pressure injection water stop method according to the present invention will be described.
As the water-stopping material used in the high-pressure injection water-stopping construction method according to the present invention, it is possible to employ even a polyurethane-based filler having no foaming pressure, such as hydrophobic polyisocyanate and hydrophilic polyisocyanate. The water-stopping material according to the present invention described in (1) is most desirable.
[0060]
The water-stop material according to the present invention is a water-stop material mainly composed of a hydrophilic one-component polyurethane prepolymer, and has a viscosity of 700 to 1400 mPa · s at room temperature. In addition, it has improved injection filling properties, and has established a water stop with excellent water stop adhesion and durability.
[0061]
The water-stopping material according to the present invention is mainly composed of a hydrophilic one-component polyurethane prepolymer, but this hydrophilic one-component polyurethane prepolymer basically has a property of foaming and curing by reacting with water. For example, polyalkylene glycol, polyalkylene glycol alkyl ether, polyalkylene glycol aryl ether, polyalkylene glycol alkyl aryl ether, or a mixture of polyalkylene glycol and organic acid ester of polyalkylene glycol, and an isocyanate group. It is a reaction product obtained by reacting with an organic compound.
[0062]
Here, polyalkylene glycol, polyalkylene glycol alkyl ether, polyalkylene glycol aryl ether, and polyalkylene glycol alkyl aryl ether are ethylene oxide or propylene oxide polymers or copolymers thereof, and have a molecular weight of 1000 to 10,000. The organic acid ester of polyalkylene glycol is a polyvalent carboxylic acid ester of polyalkylene glycol, and specific examples of the polyvalent carboxylic acid include maleic acid, adipic acid, and phthalic acid.
[0063]
Examples of the compound having an isocyanate group that reacts with the polyalkylene glycol, polyalkylene glycol alkyl ether, polyalkylene glycol aryl ether, polyalkylene glycol alkyl aryl ether, or a mixture thereof with an organic acid ester of polyalkylene glycol include isocyanate. A compound having at least two groups, specifically, tolylene diisocyanate, methylene diphenyl diisocyanate (polymethylene polyphenylene isocyanate), xylylene diisocyanate, hexamethylene diisocyanate and the like. Of these, tolylene diisocyanate and methylene diphenyl diisocyanate are preferable for controlling the curing rate.
[0064]
The ratio of polyalkylene glycol, polyalkylene glycol alkyl ether, polyalkylene glycol aryl ether, polyalkylene glycol alkyl aryl ether, or a mixture of polyalkylene glycol and organic acid ester of polyalkylene glycol and an organic compound having an isocyanate group is The former is preferably reacted in the range of 1 to 10 isocyanate groups per hydroxyl group. When the former hydroxyl group is reacted at a ratio of less than one isocyanate group, the degree of polymerization is lowered and the curability is inferior. On the other hand, the number of 10 or more is not preferable because the polymerization rate is high and the control of the curing rate is difficult.
[0065]
The reaction method of the hydrophilic one-component polyurethane prepolymer is a reaction performed by a generally known method, and the hydrophilic one-component polyurethane prepolymer (2R-NCO) is water (H₂Carbon dioxide (CO) in contact with O)₂The reaction formula for forming a cured product (R-NHCONH) while foaming and expanding by causing a chemical reaction to generate) is as follows.
2R-NCO + H₂O → R-NHCONH-R + CO₂
[0066]
In the present embodiment, the viscosity of the hydrophilic one-component polyurethane prepolymer is adjusted to 700 to 1400 mPa · s, and in addition to this, it is blended so as to exhibit the following various characteristics.
[0067]
○ Specific gravity 1.16 g / cm^Three
○ Apparent density 0.09 g / cm²
○ Compressive strength 0.15 to 0.19 MPa
○ Bending strength 0.41-0.61 MPa
○ Closed-cell ratio 77.8-80.2%
○ Temperature-viscosity characteristics Fig. 4
[0068]
The conventional hydrophilic one-component polyurethane prepolymer and the general one and the winter one for the hydrophilic one-component polyurethane prepolymer according to the present invention are shown in comparison.
[0069]
○ Foaming speed Fig. 5 General use (a), Winter use (b)
Since the hydrophilic one-component polyurethane prepolymer becomes faster as the reaction becomes higher in temperature, the foaming time becomes shorter as the temperature increases.
[0070]
○ Foaming ratio Fig. 6 General use (a), Winter use (b)
The foaming ratio of the hydrophilic one-component polyurethane prepolymer increases as the temperature increases, and the foaming ratio tends to decrease as the mixing ratio of water increases, and there is no difference in water quality.
[0071]
○ Tensile strength of cured product with suppressed foaming 35-42 MPa
[0072]
The water-stopping material according to the present invention is mainly composed of a hydrophilic one-component polyurethane prepolymer and has the above characteristics, so that cracks occurring in a concrete structure having a large wall thickness and an unlucky surface of a joint portion are formed. On the other hand, a water-stop material mainly composed of a hydrophilic one-component polyurethane prepolymer easily penetrates when injected at high pressure from an injection plug with a backflow prevention valve attached to the water-stop material injection hole. Thus, the water-stopping material can form a water-stopping adhesive system having excellent adhesion to a wet surface, strength properties of the cured product, and tensile strength.
[0073]
As mentioned above, although the present invention has been described in detail based on the embodiment, the high-pressure injection water-stop method and the water-stop material of the water-stop material made of the hydrophilic one-component polyurethane prepolymer according to the present invention are the above-described embodiments. Of course, various modifications can be made by applying what is already known at the time of filing without departing from the spirit of the present invention.
[0074]
【The invention's effect】
The high-pressure injection water-stop method according to claim 1 is formed by drilling a plurality of water-stop material injection holes at a predetermined depth in a vertical direction so as to correspond to water leakage cracks in a concrete structure. An injection plug with a drainage mechanism is placed on the head, and the head of the injection plug with a drainage mechanism is removed to drain water and seal the leaking crack, and then the head of the injection plug with drainage mechanism is screwed after the seal is cured. Wearing and then injecting the water-stopping material under pressure to fill the water-stopping material injection hole and the water leakage crack, it is excellent in the specific water-stopping effect of cracks leaking as follows, Long-term water-stopping durability can be expected, shortening the construction period, ensuring a beautiful finish, and making it easy to dispose of large-walled concrete frames, requiring injection filling, water-stopping adhesiveness and durability The performance is established and the water can be stopped properly. .
[0075]
(1) Since it is high-pressure injection with the surface of cracks and joints sealed, the pressure can be transferred to the water-stopping material without waste and injected into every corner of narrow cracks.
{Circle around (2)} Since the curing reaction is slow and the pouring is performed with the foaming expansion pressure after high-pressure injection, it is possible to inject every corner of a narrow crack.
[0076]
The high pressure injection waterproofing method according to claim 2 is the same as the high pressure injection waterproofing method according to claim 1, wherein the head is sequentially screwed into the injection plug with a drainage mechanism after drainage from the water leakage crack, and then closed. rearFor the bottom or left and right end injection plugs with drainage mechanism arranged along the water leakage crack, remove the head and attach the water injection device,Reaction water is injected from the injection plug with a drainage mechanism into the watertight material sealed chamber.After injection, remove the head from the injection plug with drainage mechanism.After confirming the water leakage path, and after performing all checks, remove the head from the injection plug with all drainage mechanism again, and then inject water-stopping material sequentially from the injection plug with drainage mechanism at the end, Since it is confirmed that the water-stopping material leaks from the released injection plug with the drainage mechanism, and then the pressure injection is sequentially performed while sealing the head of the injection plug with the drainage mechanism. In addition to the above effects, by observing that the reaction water and the water-stopping material flow out from the water-cracking crack in the concrete surface layer, it is possible to confirm that the water-stopping material is surely injected into the water-cracking crack. Demonstrating.
[0077]
The high pressure injection water stop method according to claim 3 is the high pressure injection water stop method according to claim 1 or 2, wherein the water stop material injection hole is formed in the water stop material sealing chamber with a cup-shaped jig, and is cup-shaped. Since the jig is equipped with an injection plug with a drainage mechanism, the water-stopping material sealing chamber is sealed in the water-stopping material injection hole with a solidified material. It has the effect of ensuring injection into the water leakage crack.
[0078]
The high-pressure injection water-stop method according to claim 4 is the high-pressure injection water-stop method according to any one of claims 1 to 3, wherein a water-stop material injection hole is formed in the water-stop material sealing chamber to seal the water-stop material. Since the chamber is filled with a predetermined amount of a water-stop material mainly composed of a hydrophilic one-component polyurethane prepolymer, in addition to the above effects, the water-stop material is foamed by a chemical reaction with intrusion water. Volume expansion is infiltrated into the water leakage crack, and the water-stopping material is injected at high pressure, and the volume expansion due to foaming fills the outside of the concrete frame deeply. Demonstrating.
[0079]
The high-pressure injection water-stop method according to claim 5 is the high-pressure injection water-stop method according to any one of claims 1 to 4, wherein the water-stop material is injected into the sealed chamber and the leak crack at a pressure of 10 to 20 MPa. Therefore, in addition to the above-described effect, the water-stopping material before foaming can be appropriately infiltrated into the gap between the water leakage cracks.
[0080]
The high-pressure injection waterproofing method according to claim 6 is the high-pressure injection waterproofing method according to any one of claims 1 to 5, wherein the filling injection amount of the waterproof material is exhibited by a chemical reaction with intrusion water. Since it is characterized in that it is determined in consideration of the expansion ratio, in addition to the above-described effect, the effect of appropriately adjusting the amount of water-stopping material used is exhibited.
[0081]
The water-stopping material according to the present invention is used for each of the above-described high-pressure injection water-stopping methods, and the water-stopping material containing a hydrophilic one-component polyurethane prepolymer as a main component has a viscosity of 700 to 1400 mPa · s. Therefore, it is possible to establish water-stopping with excellent water-stopping adhesion and durability by improving the filling and filling properties against water leakage cracks in large concrete structures. It has the effect of forming a water-stopping adhesive system with excellent strength properties and tensile strength.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing an embodiment in which a high-pressure water-stop method according to the present invention is applied to a concrete wall having a large wall thickness.
FIG. 2 is a first embodiment showing a process of a high-pressure injection waterproofing method according to the present invention.
FIG. 3 is a second embodiment showing the steps of the high-pressure injection waterproofing method according to the present invention.
FIG. 4 is a temperature-viscosity characteristic diagram of a waterstop material according to the present invention.
[FIG. 5] Foaming speed chart of water-stopping material according to the present invention
FIG. 6 is an expansion ratio diagram of a waterstop material according to the present invention.
[Fig. 7] High-pressure injection stoppage for conventional concrete wall with large wall thickness
[Explanation of symbols]
1 concrete wall, 2, 7, 10 water blocking material injection hole, 3 cracks,
4 Sealing material sealed chamber, 5, 15 Injection plug with drainage mechanism, 5-1 Head,
6, 8 opening, 9 enclosing stopper, 11 cup-shaped jig, 12 filler,
13 seal, 14 drainage, 16 water injection device, 17 water storage device,
18 reaction water, 19 water blocking material, 20 concrete wall,
21 jointing part, 22 opening position, 23 center position, 24 injection hole,
25 opening, 26 injection tool, 27 bottom, 28 pressure zone,
29 filler, 30 spill,

Claims

Corresponding to water leak cracks in the concrete structure, a plurality of water stop material injection holes are drilled at a predetermined depth in the vertical direction, and an injection plug with a drainage mechanism is arranged at the opening of the water stop material injection hole, The head of the injection plug with the drainage mechanism is removed and drained, and a leak crack is sealed, then the seal is cured, the head of the injection plug with the drainage mechanism is screwed, and then a water stop material is attached. A high-pressure injection water-stop method that fills the water-stopping material injection hole and a water leakage crack by pressure injection.

For the bottom or left and right end injection plugs with drainage mechanism arranged along the leak crack after closing the head sequentially to the injection plug with drainage mechanism after draining from the leak crack Remove the head, attach a water injection device, inject reaction water from the injection plug with drainage mechanism into the watertight material sealed chamber, and after injection, remove the head from the injection plug with drainage mechanism and check the water leakage path. After confirming all, remove the head from the injection plug with all drainage mechanism again, and then inject water-stopping material sequentially from the injection plug with drainage mechanism at the end, and release the other 2. The high pressure according to claim 1, wherein it is confirmed that the water-stopping material leaks from the injection plug with a drainage mechanism, and then pressure injection is sequentially performed while blocking the head of the injection plug with the drainage mechanism. Water injection method.

The water-stopping material injection hole is formed by forming a water-stopping material sealing chamber with a cup-shaped jig, and after the cup-shaped jig is equipped with an injection plug with a drainage mechanism, the water-stopping material sealing chamber is stopped with a caking material. 3. The high pressure injection water stop method according to claim 1 or 2, wherein the water material injection hole is sealed.

The water-stopping material injection hole is formed by forming a water-stopping material sealing chamber, and the water-stopping material sealing chamber is filled with a predetermined amount of a water-stopping material mainly composed of a hydrophilic one-component polyurethane prepolymer. The high-pressure injection waterproofing method according to any one of claims 1 to 3.

The high-pressure injection water-stop method according to any one of claims 1 to 4, wherein the water-stop material is injected into the water-stop material sealed chamber and the water leakage crack at a pressure of 10 to 20 MPa.

The filling injection amount of the waterstop material is determined in consideration of a foaming ratio exhibited by a chemical reaction between a waterstop material mainly composed of a hydrophilic one-component polyurethane prepolymer and water. Item 6. The high-pressure injection waterproofing method according to any one of Items 1 to 5.

The water-stopping material used for the high-pressure injection water-stopping method according to any one of claims 1 to 6, characterized in that it comprises a hydrophilic one-component polyurethane prepolymer as a main component and has a viscosity of 700 to 1400 mPa · s. .