RC床版上面増厚の新工法と新材料を開発

補強ではなく「覆う」がコンセプト
　接着力強化を図り全面に高耐久性エポキシ接着剤を塗布

　――物性は
　蔵治　首都高速道路の多くのRC床版は下面から補強されています。そのため、前述の舗装打ち換えによって生じる上面の損傷に対しては、力学的な補強ではなく「上面を緻密で不透水なセメント系材料によって覆うことで床版の鉄筋を保護する」というコンセプトで、厚さ50㍉の基層の打換え材料としてPCM舗装を開発しました。被覆による効果を持続させるため、材料開発は層間剥離対策に力点が置かれました。まず、既設RC床版より弾性係数の低い材料を採用することで、層間に発生する応力を低減することにしました。さらなる層間接着力の改善のため、既設床版上面に鋼床版で多くの実績がある高耐久性エポキシ系接着剤を全面塗布することにしました。次に曲げ強度と応力分散を期待して長さ30㍉（φ0.027㍉）のビニロン繊維を添加しています。これに加え、粉体がホース内で閉塞しないよう5㍉径の珪砂を超速硬セメントにプレミックスしています。低弾性化、緻密性、ひび割れ発生抑制に寄与するポリマーエマルションはフィニッシャによる敷き均し性を阻害しない割合で水と混合しています。

ビニロン繊維入りPCMの配合例

乾式吹付け工法を応用
　新たに減速装置を開発

　――施工法は
　蔵治　移動式プラントを使わずに材料を混合する手法として乾式吹き付け工法に着目しました。乾式吹付工法は首都高速道路では東京港トンネルの補修で採用されています。同工法は、専用のロータリーガンとコンプレッサーが脈動なく粉体を圧送し、ポンプがポリマーエマルジョン添加の混練水（液体）を圧送します。この工法は材料を200㍍先の現場まで圧送することができます。ホースの中を時速約200㌔で飛来してきた粉体と液体は専用特殊ノズルの中で瞬時に混合され、均一に練り上げられ、速度を維持したまま状態でノズルから飛び出し、対象物に吹き付けられ固着します。しかし、床版の上面増厚の場合は時速200㌔で材料が飛び出してきては困るわけです。そこで、専用特殊ノズルの中で材料の混合が終わりましたら、徐々に速度を落として空気を抜き、RC床版上に打設する減速機を開発しました。

施工法の元になった乾式吹付け工法の機構概要（左）／ロータリーガンによる粉体圧送のメカニズム（右）

　新たに開発した減速装置は、粉体と液体が専用特殊ノズルの中で混合された材料を筒の中で回転させることで徐々に減速させ、下の穴からはPCMが打設位置に供給され、圧送と練り混ぜに使った空気は筒の中心から上に抜けるという機構です。こうした工法を用いることで材料運搬に伴う重労働からも解放されます。

新たに開発した減速装置

　なお、エマルションを含んだ材料を引きずらず平滑に仕上げるため、フィニッシャのスクリードを円筒形に改良しています。

ロータリーガンへのプレミックス材料の投入（左）／減速装置から排出される材料（右）

スクリードは円筒形に改良している