Fasten ＆ Keeo Panel Method F K パ ネ ル 工 法 技 術 資 料 2013 年 10 月 FK パネル工法協会 FK Panel Method Association １．適用範囲 本資料は、トンネル・橋梁その他構造物等の経年劣化に対して、土木・建築用のコンクリート補 強材として、計画・設計・施工管理の各段階において利用する技術資料である。 ２．工法概要 連続炭素繊維シートによる覆工補強工法の特徴を活かして、繊維シート等の補強材を高強度・軽 量且つ耐久性に優れた成型パネルを用いて、トンネル・橋梁、その他構造物等を補修・補強する工 法である。また、炭素繊維内蔵パネル工法は、覆工コンクリートの剥落防止や塩害進行等を抑える ために表面のからの塩化物イオンの進入を防ぐ目的で繊維パネルをコンクリートパネルと一体化 させる工法である。 FK パネル FK パネル 当て板工 覆工内面補強工 図 1 FK パネル適用例 ３．ＦＫパネルの特徴 ＦＫパネル工法は、以下の特徴を有している。 ① 品質の安定 連続炭素繊維シート直貼工法では、現場での環境温度や作業員熟練度の影響を受け易いが、Ｆ Ｋパネル工法では、パネルが工場生産であるため、品質の安定が確保される。また、壁面との一 体化をパネル設置後行うため、外気温の影響を受けにくい。特に、冬季の補修・補強工法に適し た工法である。 ② 施工性の向上 炭素繊維貼付 現場での加工を基本的に無くすと共に、パネルが軽量であ け るため、迅速な施工が可能である。 ③ 連続繊維シートの目付の選定 構造物等の経年劣化の状況・環境に合わせた連続繊維シー トの必要目付量を、目的に合わせて選定できるため、地山荷 ｱﾗﾐﾄﾞ繊維貼付 重に対して安定した構造性能を発揮できる。 ④ 落下防止対策による安全性 パネルはアンカーを用いて壁面に固定し、その後エポキシ樹 【連続繊維シート使用例】 脂を注入することによりコンクリートと一体化させるため、 エポキシ樹脂接着度強度発現までの万一のパネル落下の安全対策となる。 ⑤ 耐火性・耐候性 表面に不燃材料 (フレキシブルボード) を使用しているため、耐火性・耐候性・耐衝撃性・柔 軟性に優れ、高い耐久性で、補強繊維シートを保護する。 ⑥ 施工現場での対応性 構造物形状が設計と多少異なっても、標準寸法の他、現場の状況に合わせた加工が可能であり、 品質の均一化が保てます。パネルは、工場で製作しますので、現場での切断作業が無く、繊維の 飛散が無いため、施工環境に優れる。 ４．ＦＫパネル ＦＫパネルは炭素繊維をエポキシ樹脂でフレキシブルボードに内蔵した構造のパネルで、剥落防 止効果を発揮する材料である。内蔵している炭素繊維は、目的に応じて定める。 パネルサイズは 2000×1000×6.5mm（重量は、従来の成型版の約 1/2）が標準である。現場での 構造や補強・補修の範囲により、寸法調整のための切断やアンカーの穴削孔など容易にできる加工 性、作業性に優れた材料である。 パネル厚さ 6.5mm 重量 12kgf/枚 図 2 ＦＫパネルの基本形状 ５．パネルの接合 パネルの接合は、炭素繊維シートの連続性を確保出来るように接合する。本体パネルの接合は、図 3 に示す方式で行う。継手長さは 100mm を標準とする。 < 接合方法 > < 接 合 後 > 図 3 ＦＫパネル接合部詳細図 ６．ＦＫパネルの構成材料と特性 ＦＫパネルは連続炭素繊維シート、フレキシブルボード、含浸剤 (FK 含浸剤) より構成され ており、特性を、表 1 に示す。 表 1 パネル構成材料の特性 品 名 種 連続炭素繊維シート 類 性 目付量 （g/㎡） 設計厚さ （ｍｍ） 引張強度 (Ｎ/ｍ㎡) 引張弾性係数 (Ｎ/ｍ㎡) 200×1 方向 0.111 ３４００以上 245 厚さ（ｍｍ） 曲げ強度 (Ｎ/m ㎡) 曲げヤング率 (Ｎ/m ㎡) 吸水率 （％） 6.0 28.0 以上 16×103 以上 24 以下 比重 引張強度 (Ｎ/m ㎡) 引張せん断接着強度 (Ｎ/m ㎡) 1.15±0.05 30.0 以上 10.0 以上 フレキシブルボード ＦＫ含浸剤 特 エポキシ樹脂 ７．ＦＫパネル以外の構成材料と特性 ＦＫパネルの施工材料は、プライマー、エポキシパテ、含浸接着剤、注入材およびアンカーが 主要材料で、特性を表２に示す。 表 2 FK パネル施工材料の特性 品 名 ＦＫプライマー ＦＫパテ ＦＫ含浸剤 ＦＫグラウト ＦＫアンカー 種 類 特 性 比重 付着強さ(Ｎ/ｍ㎡) 1.10±0.10 1.5 以上 エポキシ樹脂 比重 引張強度 (Ｎ/m ㎡) 引張せん断接着強度 (Ｎ/m ㎡) 1.70±0.10 20.0 以上 10.0 以上 比重 引張強度 (Ｎ/m ㎡) 引張せん断接着強度 (Ｎ/m ㎡) 1.15±0.10 30.0 以上 10.0 以上 比重 引張強度 (Ｎ/m ㎡) 引張せん断接着強度 (Ｎ/m ㎡) 1.20±0.10 30.0 以上 10.0 以上 アンカー ワッシャー 皿ビス M6×25 Φ6.5−φ22 M6×25 M8×30 φ8.5−φ28 M8×30 エポキシ樹脂 エポキシ樹脂 エポキシ樹脂 エポキシ樹脂 ８．設計の考え方 ８−１.補強の考え方 ＦＫパネルをトンネルの補強に用いる場合、構造系として軸直角方向 (周方向) で外力に抵抗 するようにその配置を行う。よって、トンネル軸方向には、連続させる必要はない。ＦＫパネル の機能は、連続炭素繊維シートの直貼りと同等であるため、トンネル壁面に接着しなければなら ない。そのため、壁面の強度不足・クラック・不陸などがある場合、ＦＫパネルを壁面と一体化 し、外力に抵抗させるためには、予め壁面コンクリートの止水工・導水工などを施し、断面修復 が必要である。 ８−２.炭素繊維量(目付量)の算定について 構造検討の結果求められた単位延長あたりの炭素繊維量(目付量)のほかに、次のことを考慮し て炭素繊維量(目付量)を検討しなければならない。 1) ＦＫパネルの幅は１ｍが標準であるが、施工上、パネル間に貼付け時の間隔(目地)が必要で ある。調査・測量の上、上記目地幅を決めることになる。最低目地幅は、パネル間の処理 を考え 1cm 程度である。 2) ＦＫパネルを壁面に接着するとき、仮止め及び万一の落下防止のため、ステンレス製のアン カーボルトを用いる。原則１ｍ 幅あたり 3 列とする。この時、ボルトは炭素繊維を切断す る。その欠損分を評価して炭素繊維量を定める。 ８−３.ＦＫパネルの割付けについて ＦＫパネルの配置は、測量結果に基づき予め割付け図を作成する。作図に当たっては、炭素 繊維を切断することになり、その機能が失われるため、パネルを斜めにカットしてはならない。 【標準施工図例】 ９．施工計画 ９−１．施工フロー 工 調査・測量などにより、設計図と現況との確認を行い、パネル 配置やパネル間隔を確認する。また、支障が発生する可能性が あるかどうか確認し、支障がある場合（漏水、段差、突起、剥 落・欠損、ジャンカ等）は、別途工事となる。 足場は、工期及び工種全体を考慮して、移動式足場、全面足場 などの選択を行う。 工 ディスクサンダー、サンドブラストあるいは高圧洗浄機等を用 いて、コンクリート表面の脆弱部、レイタンス、付着物、汚れ 等を除去し、発生したケレン粉の除去、処理。 下 地 プ ラ イ マ ー 工 ＦＫプライマーをローラー、刷毛でパネル設置個所のコンクリ ートに 0.20ｋｇ/㎡塗布する。 準 下 パ 備 地 ネ 処 ル 理 貼 付 工 ①パネル設置工 ②接合部含浸接着工 ③シール工 ③隣り合うパネルの目地、端部、アンカーボルトのエポキシリ ーク防止のため、周囲をＦＫパテでシールをする。 エ ポ キ シ 注 入 工 ①注入孔・エアー抜孔取付工 ②エポキシ注入工 ③打音確認 ④エポキシ調整注入工 仕 上 げ ①ＦＫパネル割付図に従い、パネルを設置し、ＦＫアンカー （7.5 本/㎡）を打ち込み、ワッシャーと皿ビスで固定する。 ②ＦＫパネルの接続部を含浸接着した後、直ちに接合パネルを ＦＫアンカーで固定する。 工 ①エポキシ注入に使う注入孔、エアー抜き孔をセットする。 使用する機械に応じて適切なものを準備し、取付作業を行 ②パネルの目地・端部シールや注入孔・エアー抜き孔の取付、 硬化が十分であることを確認してからエポキシ注入作業を 行う。エポキシ注入時にリークしてきた際には急結セメント ですぐに止める。 ③注入が完了して、エポキシ材料が硬化した後、打音確認を行 い、エアーだまりなどある箇所はマーキングする。 ④打音検査でエアーだまりが発見された場合には、その箇所 にエポキシ調整注入を行う。 エポキシ注入の注入孔・エアー抜き孔の撤去、表面汚れの 除去、アンカー頭部の塗装タッチアップなどの仕上げ作業 を行う。 ９−２．準備工 ① 準備工としては、まず調査・測量などにより、 設計図と現況との確認を行い、その結果に基 づき、パネルの配置やパネル間隔を定め、パ ネルの工場加工を行う。 ② 壁面の補修・補強の必要性を調査し、断面補 修・導水工・止水工などが必要な場合には対 処方法を検討し、処置を行う。 【処置が必要な例】 ・0.2ｍｍ以上のひび割れ。 ・深さ 5.0ｍｍ以上の剥落、断面欠損、ジャ ンカ。 【ひび割れ補修例】 ・漏水、侵入水（アンカー孔削孔することに より、漏水する場合がある） ・5.0ｍｍ以上の段差（なだらかな斜面になるように断面修復材で調整する）。 ・突起など。 ③ 足場は工期及び工種全体を考慮して、移動式足場、全面足場などの選択を行う。 ９−３.下地処理工 コンクリート表面の脆弱部、レイタンス、コンク リート表面に付着する排気ガスの煤、塵埃、遊離石 灰、既設の塗料等がある場合は、ディスクサンダー、 サンドブラストあるいは高圧洗浄機を用いてトンネ ルの壁面をケレンを実施し除去する。また、下地処 理により発生するケレン粉は、ブロワー、集塵機な どで十分に除去する。ケレンの確認は目視によるも のとする。 【下地処理状況】 ９−４．下地プライマー工 プライマー塗布については、ＦＫパネルを躯体と 一体化させるのに十分な接着力を得るため、及びク ラックからの注入時エポキシ材料のリークを防ぐ目 的のもとに施工するものとする。標準的な塗布量は、 0.2ｋｇ/㎡とし、ローラー、刷毛でＦＫパネル設置 個所に塗る。 【プライマー塗布状況】 ９−５.パネル貼付工 ① ＦＫパネルを設置位置にあてがい、アンカー孔 を削孔する。 ② 削孔粉を集塵機、ブロアーなどで除去、清掃す る。 ③ アンカーを挿入し、専用打ち込み棒で打設する。 ④ ＦＫパネルをボルトで固定する。 ⑤ ＦＫパネルの接続部を含浸接着した後、直ちに 接合パネルをアンカーボルトで固定する。 ⑥ 隣り合うパネルの目地、端部、アンカーボルト のエポキシリーク防止のため、周囲をＦＫパテ でシールをする。パネルが隣り合う目地幅を 10 ｍｍとし、端部の厚さに対し２倍の幅とする。 アンカー頭部のエポキシパテの塗布厚みは 6.5 ｍｍ程度を標準とする。 【パネル設置状況】 ９−６．エポキシ注入工 ｴｱｰ抜き孔 ① ＦＫパネルにφ3∼5ｍｍの注入孔を設ける。 ② 同様に、空気排出孔（ビニールチューブ付）を設 ける。 ③ エポキシ樹脂は、主剤：硬化剤＝2：1 の質量割合 で軽量し、ポリ容器にて均一に混合する。可使時 間は約３０分であるので、１回の撹拌量に注意す ること。 注入孔（3mm 程度） ④ エポキシ樹脂の注入は、機械式低圧注入機を用い て行う。注入はパネルの下部から上部に、かつ両 図 4 注入孔・エアー抜き孔の設置例 サイドから中央に向かって順次行う。充填状況は、 パネルの表面を小型ハンマー (50g 程度) で叩き、 打音で確認する。 ⑤ 注入が完了して、エポキシ材料が硬化した後、打 音確認を行い、エアーだまりなどある箇所はマー キングする。 ⑥ 打音検査でエアーだまりが発見された場合には、 その箇所にエポキシ調整注入を行う。 ⑦ エポキシ注入孔・空気抜き孔をエポキシパテで埋 め、仕上げる。 【エポキシ樹脂注入状況】 ９−７.仕上げ工 ① ＦＫパネルなどに付着した樹脂材料は、ケレンし 仕上げる。 ② 準備工で、撤去した懸架物、設備がある場合は復 旧する。 ③ 清掃片づけをする。 【完成状況】 ９−８．使用機材 ＦＫパネル工法に用いる機材を下記に示す。 表３．使用機材一覧 工種 機材・工具・他 備考 ディスクサンダー 下地処理工 プライマー工 ブロワー、集塵機など ケレン粉の除去 秤 電子秤が好ましい 攪拌機 少量の場合は手動撹拌 ローラー、刷毛 ＦＫパネル設置工 ハンマードリル ビット φ10.5 ブロワー、集塵機など 切削粉の孔内からの除去 アンカー打ち込み棒 専用打ち込み棒 ＦＫパネル仮固定用突張り棒 施工条件、環境に合わせて、長さ、形状を調整 電動ドライバー ＋ビット 秤 電子秤が好ましい 攪拌機 少量の場合は手動撹拌 ローラー、刷毛 ローラーは幅 100 ㎜以下 接合部含浸工 ＦＲＰ用含浸脱泡ローラー ハンマードリル ビット φ8.5 電動ドライバー ＋ビット 秤 電子秤が好ましい 攪拌機 少量の場合は手動撹拌 シール工 ゴムヘラ、金属ヘラ等 コーキングガン(注入器) ＦＫパテＭ使用の場合 秤 電子秤が好ましい 攪拌機 少量の場合は手動撹拌 電動ドリル ビッド φ3 ㎜ 注入ポンプ 最大圧力 10MPa 以上が好ましい 打音検査ハンマー 回転式が好ましい 充填接着工 充填検査工 ディスクサンダー 仕上げ工 全工種 スクレイパー他 汚染の程度により選択する 高所作業車 ブーム型 ９−９.サイクルタイムの算出 ①編成人員 ＦＫパネル工法にかかる坑内編成人員は、下表を標準とする。 表４．ＦＫパネル工編成人員 (一方当り) トンネル世話役 トンネル特殊作業員 トンネル普通作業員 1.0 2.0 1.0 注 :本標準の編成人員は上表とするが、夜間工事、特殊気候内工事等の場合は別 途協議の上編成する。 ②労務歩掛 ＦＫパネル工法についての日当り施工量は、下表を標準とする。 表５．ＦＫパネル工労務歩掛 工 種 ＦＫパネル工 種 別 日当り施工量(m2/日) 下地処理工 75 プライマー塗布工 75 パネル張り工 20 エポキシ注入工 18 仕上げ工 100 摘 要 注 :本標準歩掛には、足場仮設、仮設照明設置・撤去等の仮設工一式は含まない。 ③材料ロス率 ＦＫパネル工法についての各材料のロス率は、施工規模に応じて、下表を標準とする。 表６．ＦＫパネル工労務歩掛 種 別 ＦＫパネル 施工規模 ロス率 10m2 未満 +50% 10m2∼50m2 未満 +20% 50m2 以上 ±0% 100 m2 未満 +50% 100m2∼300m2 未満 +30% 300m2∼500m2 未満 +10% 500m2 以上 ±0% 摘 エポキシ注入材 注：その他、現場条件に応じて、材料の損失が見込まれる場合は、別途協議する 要 ④諸雑費 諸雑費はディスクサンダーの刃、洗浄剤等の費用であり、労務費・機械損料・運転経費の合 計額に下表の率を乗じた金額を上限として計上する。 表７.ＦＫパネル工法諸雑費率 ＦＫパネル工法 摘 要 労務費 4％ 機械損料、運転経費 20％ １０．材料品質管理 １０−１．材料管理 ①材料品質 材料納入毎に、管理基準値(品質保証書、承認図)と試験成績書及び実際の寸法を照合し、符 合することを確認する。 材料種 製品名 項目 寸法 基材 ＦＫパネル 含浸樹脂 補強繊維複 合パネル 補強繊維 シート ＦＫプライ マー ・ 規定寸法±2 ㎜ 6 ㎜ JISA5430 フレキシブルボード 曲げ強度 28N/㎜２以上 吸水率 24%以下 2 液混合硬化型エポキシ樹脂 密度 1.15±0.10g/cm２ 曲げ強さ 40 N/㎜２以上 引張強さ 30 N/㎜２以上 引張せん断接着強さ 10MPa 以上 高強度(PAN 系)炭素繊維シート 200g/㎡ 質量 200g/㎡以上 引張強さ 3400N/㎜２以上 引張弾性率 245000±24500N/㎜２ ※使用する補強繊維シートにより異なる。 管理書類 ＦＫパネル承認図 品質保証書 メーカー試験成績書 品質保証書 メーカー試験成績書 品質保証書 メーカー試験成績書 寸法 ・ 規定寸法±2 ㎜ 接合パネル承認図 基材 5 ㎜ JISA5430 フレキシブルボード 曲げ強度 28N/㎜２以上 吸水率 24%以下 品質保証書 メーカー試験成績書 接合パネル プライマー 一般特性/管理項目/管理基準値 2 液混合硬化型エポキシ樹脂 材料物性 粘度 500±100mPa・s 付着強さ 1.5N/㎜２以上 品質保証書 メーカー試験成績書 2 液混合硬化型エポキシパテ パテ ＦＫパテ 材料物性 垂れ試験 ダレ認めず 圧縮強さ 70N/㎜２以上 圧縮弾性係数 4.0×10３N/㎜２以上 曲げ強さ 40 N/㎜２以上 引張強さ 20 N/㎜２以上 衝撃強さ 2.0kJ/㎡以上 硬度 80HDD 以上 引張せん断接着強さ 14 N/㎜２以上 品質保証書 メーカー試験成績書 2 液混合硬化型エポキシ樹脂 含浸接着剤 充填材 アンカー Ｍ８ アンカー Ｍ６ ＦＫ含浸剤 材料物性 ＦＫ注入材 材料物性 アンカー 寸法,材質 物性 ワッシャー 寸法,材質 アンカー 寸法,材質 物性 ワッシャー 寸法,材質 曲げ強さ 40 N/㎜２以上 引張強さ 30 N/㎜２以上 引張せん断接着強さ 10N/㎜２以上 品質保証書 メーカー試験成績書 2 液混合硬化型エポキシ樹脂 品質保証書 メーカー試験成績書 ※必要に応じて、施 工現場で採取、養生 した供試体による試 験(圧縮強さ、引張せ ん断接着強さ)を実 施。 曲げ強さ 50N/㎜２以上 圧縮強さ 70 N/㎜２以上 圧縮弾性率 1.5×10３N/㎜２以上 引張強さ 35 N/㎜２以上 衝撃強さ 3.0 kJ/㎡以上 引張せん断接着強さ 10 N/㎜２以上 硬度 80HDD 以上 SUS304 内部打ち込み式アンカー φ8 ㎜-1.25 ㎜×φ10 ㎜×30 ㎜ 長期許容引張強度 1.48kN SUS304 しぼりワッシャー φ8.5-t1.0 ㎜×φ28 ㎜×h5.0 ㎜ SUS304 内部打ち込み式アンカー φ6 ㎜-1.00 ㎜×φ8 ㎜×25 ㎜ 長期許容引張強度 1.02kN 承認図 鋼材検査証明書 メーカーカタログ 承認図 鋼材検査証明書 承認図 鋼材検査証明書 メーカーカタログ SUS304 しぼりワッシャー φ6.5-t0.6 ㎜×φ22 ㎜×h3.5 ㎜ 承認図 鋼材検査証明書 ②保管、取扱い ＜ＦＫパネル、接合パネル＞ 保管は、直射日光、高温多湿、雨水がかかる場所は避けて下さい。(材料が変質する恐 れがあります。) 保管は、平滑な凹凸の無い床面に緩衝材を敷き、平置きして下さい。(材料が変質、破 損する恐れがあります。) 重ねて平置きする場合は、パネル間に異物が噛まないように注意して下さい。(材料は 破損する恐れがあります。) 平置きしたパネルの上に、物を置かないで下さい。(材料が変質、破損する恐れがあり ます。) ＦＫパネルは、できるだけ 2 人以上で、貼付シート面を下にして移動させて下さい。(材 料が破損する恐れがあります。) 作業時、ＦＫパネルを小端立てする場合は、緩衝材などを敷いて行って下さい。(材料 が破損する恐れがあります。) その他、パネルを変質、破損させる恐れがある環境での保管は避けて下さい。 ＜樹脂系材料＞ 保管は、直射日光、高温多湿、雨水がかかる場所は避けて下さい。(材料、容器が変質 する恐れがあります。) 開封した材料容器を保管する場合は、十分に密閉し、早めに使用して下さい。(材料が 変質する恐れがあります。) 引火性があるため、火気を近づけないで下さい。(引火する恐れがあります。) 危険物に該当する材料もあるため、関連法規、ＭＳＤＳに従って保管、使用して下さい。 その他、樹脂系材料及びその容器を変質、破損させる恐れがある環境での保管は避けて 下さい。 ＜金属系材料＞ 保管は、直射日光、高温多湿、雨水がかかる場所は避けて下さい。(材料が変質する恐 れがあります。) 重量物のため、保管は落下の危険がある場所や容器許容強度以上の段積みは避けて下さ い。 その他、金属系材料及びその容器を変質、破損させる恐れがある環境での保管は避けて 下さい。 １０−２.施工条件 ＦＫパネル工法施工適用条件を外れる環境での施工は避けるか、対策を講じてから施工をして 下さい。 １０−３.材料抜き取り試験 材料品質管理として施工現場で採取、養生したＦＫ注入材供試体による試験(圧縮強さ、引張 せん断接着強さ)を必要に応じて、実施してください。
© Copyright 2024 Paperzz
