(57)【要約】【課題】  補強体によりトンネル内部空間の形状に変化を来すことがなく、トンネル内における車両の通行に支障を来さない建築限界を確保することができるトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法を提供する。【解決手段】  トンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法において、トンネルの覆工コンクリート３の内側に補強溝４を切削し、この補強溝４に補強材５を配置し、この補強材５が配置された補強溝に充填材６を充填し、前記トンネルの覆工コンクリート２を補強する。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）トンネルの覆工コンクリートの内側に補強溝を切削し、
（ｂ）該補強溝に補強材を配置し、
（ｃ）該補強材が配置された補強溝に充填材を充填し、
（ｄ）前記トンネルの覆工コンクリートを補強することを特徴とするトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法。
【請求項２】
請求項１記載のトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法において、前記補強溝が深溝であることを特徴とするトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法。
【請求項３】
請求項２記載のトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法において、前記深溝に平板型補強材を配置することを特徴とするトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法。
【請求項４】
請求項３記載のトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法において、前記平板型補強材が繊維シートであることを特徴とするトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法。
【請求項５】
請求項３記載のトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法において、前記平板型補強材が鋼板であることを特徴とするトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法。
【請求項６】
請求項２記載のトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法において、前記深溝に鋼材網を配置することを特徴とするトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法。
【請求項７】
請求項１記載のトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法において、前記補強溝が地山側に広がった楔型溝であることを特徴とするトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法。
【請求項８】
請求項１記載のトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法において、前記充填材の表面及び該充填材の表面の周囲の前記覆工コンクリートの表面に薄い補強シートを貼り付けることを特徴とするトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルの補強を行うトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、トンネルの覆工コンクリート構造物の補修は以下のようになされている。
【０００３】
（１）トンネルの覆工コンクリートの表面に補強材を貼る工法（下記非特許文献１，ｐｐ．II−２５〜II−２８，IV−２８〜IV−３０参照）。
【０００４】
この工法では、補強材の剥がれを極力なくすため、トンネルの覆工コンクリートの表面にあらかじめ不陸調整等の前処理が必要となる。
【０００５】
また、補強材を接着する際多量の有機接着剤や塗料をトンネル内の閉空間で使用するため、作業時の換気が必要である。
【０００６】
（２）補強鋼材を設置する工法（下記非特許文献１，ｐｐ．II−２３〜II−２５，IV−２７参照）
この工法では、トンネルの内空空間に補強鋼材を設けるためのスペースが必要である。
【０００７】
また、人力だけで施工することが困難であるため、トンネル内での施工が困難である。
【０００８】
施工に要する資材や機材が多く、対象補強場所への乗り込み・撤収に時間がかかり、実際に補強作業を行う時間が短くなる。
【非特許文献１】「トンネル補修・補強マニュアル」，平成１９年１月，財団法人  鉄道総合技術研究所，ｐｐ．II−２３〜II−２８，IV−２７〜IV−３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記したように、従来のトンネルの覆工コンクリートの補修工法には種々の問題があった。そこで、補強対象構造物の内部に補強材、充填材を埋設し、補強体により補強対象構造物の形状を変化させることのない補強工法を提供するようにした。特にトンネルの場合、内空空間が減ることによる建築限界の問題がないためメリットが大きい。
【００１０】
本発明は、上記状況に鑑みて、補強体によりトンネル内部空間の形状に変化を来すことがなく、トンネル内における車両の通行に支障を来さない建築限界を確保することができるトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工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】
【００１１】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕トンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法において、トンネルの覆工コンクリートの内側に補強溝を切削し、この補強溝に補強材を配置し、この補強材が配置された補強溝に充填材を充填し、前記トンネルの覆工コンクリートを補強することを特徴とする。
【００１２】
〔２〕上記〔１〕記載のトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法において、前記補強溝が深溝であることを特徴とする。
【００１３】
〔３〕上記〔２〕記載のトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法において、前記深溝に平板型補強材を配置することを特徴とする。
【００１４】
〔４〕上記〔３〕記載のトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法において、前記平板型補強材が繊維シートであることを特徴とする。
【００１５】
〔５〕上記〔３〕記載のトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法において、前記平板型補強材が鋼板であることを特徴とする。
【００１６】
〔６〕上記〔２〕記載のトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法において、前記深溝に鋼材網を配置することを特徴とする。
【００１７】
〔７〕上記〔１〕記載のトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法において、前記補強溝が地山側に広がった楔型溝であることを特徴とする。
【００１８】
〔８〕上記〔１〕記載のトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法において、前記充填材の表面及び該充填材の表面の周囲の前記覆工コンクリートの表面に薄い補強シートを貼り付けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
【００２０】
（１）トンネルの覆工コンクリートの内部に補強材と充填材を埋設するため、補強体により覆工コンクリートの形状が変化することがない。特にトンネルの場合、内空空間が減ることがないため、建築限界を確保することができる。
【００２１】
（２）補強材が充填材で保護され露出しないため、火災、流水などによる劣化の影響を受け難い。
【００２２】
（３）作業時間に制約がある場合に、任意の過程で中断しても構造物の安定と使用安全性に影響を及ぼさない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
本発明のトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法において、トンネルの覆工コンクリートの内側に補強溝を切削し、この補強溝に補強材を配置し、この補強材が配置された補強溝に充填材を充填し、前記トンネルの覆工コンクリートを補強する。
【実施例】
【００２４】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００２５】
図１は本発明の実施例を示すトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法を示す模式図、図２は本発明の第１実施例を示すトンネルの覆工コンクリートの溝切り部の断面図、図３はそのトンネルの覆工コンクリートの切削補強工程を示す図である。
【００２６】
これらの図において、１は地山、２はトンネル、３はトンネル２の覆工コンクリート、４はその覆工コンクリート３に形成される補強溝、５はその補強溝４内に配置される補強材、６は補強材５が配置される補強溝４内に充填される充填材である。
【００２７】
本発明のトンネルの覆工コンクリートの切削補強工法を、図３を参照しながら説明する。
【００２８】
（１）まず、トンネル２の覆工コンクリート３のトンネル内空Ａ側に補強溝４を切削する（ステップＳ１）。
【００２９】
（２）次に、補強溝４内部の清掃を行う。例えば、ブロアーＢで補強溝４内部にエアーを吹きつけて清掃する（ステップＳ２）。
【００３０】
（３）次に、補強溝４内に補強材５を設置する（ステップＳ３）。
【００３１】
（４）最後に、補強材５が配置される補強溝４内に充填材６を充填する（ステップＳ４）。
【００３２】
図４は本発明の第２実施例を示すトンネル覆工コンクリートの溝切り部の断面図、図５は本発明の第２実施例の変形例を示すトンネル覆工コンクリートの溝切り部の断面図である。
【００３３】
ここでは、図４に示すように、トンネルの覆工コンクリート３に補強に必要な深溝１１を切削して設け、その深溝１１に２本の補強材１２，１３（一本でもよい）を配置し、そこに充填材１４を充填する。
【００３４】
この深溝は、トンネルの覆工コンクリート３の必要とする補強度合いに応じて、図５に示すように、複数の深溝２１，２２，２３を設けるようにしてもよい。ここでは、深溝２１には２本の補強材２４，２５が、深溝２２には補強材２６が、深溝２３には補強材２７，２８を配置するようにしており、補強材２７，２８が配置される深溝２１，２２，２３には充填材２９を充填する。
【００３５】
図６は本発明の第３実施例を示すトンネル覆工コンクリートの溝切り部の断面図である。
【００３６】
この実施例では、深溝３１内に平板型補強材３２を配置し、その深溝３１内に充填材３３を充填する。ここでは、平板型補強材３２として、繊維シートや鋼板を用いる。
【００３７】
図７は本発明の第４実施例を示すトンネル覆工コンクリートの溝切り部の断面図である。
【００３８】
ここでは、深溝４１内に鋼材網４２を配置し、その鋼材網４２が配置された深溝４１内に充填材４３を充填する。
【００３９】
図８は本発明の第５実施例を示すトンネル覆工コンクリートの溝切り部の断面図である。
【００４０】
ここでは、地山１側（溝の奥の方向）が広がった楔型溝５１を切削し、その楔型溝５１内に補強材５２を配置し、補強材５２が配置された楔型溝５１内に充填材５３を充填する。
【００４１】
図９は本発明の第６実施例を示すトンネル覆工コンクリートの溝切り部の断面図である。
【００４２】
ここでは、補強溝６１内に補強材６２を配置し、補強材６２が配置された補強溝６１内に充填材６３を充填する。さらに、その充填材６３のトンネル内空に露出した表面に補強シート６４を貼り付ける。
【００４３】
この場合、トンネル空間に補強シート６４が設置されることになるので、この補強シート６４としては薄い補強シート材を用い、強力な接着材などにより、充填材６３の表面とその表面の周囲のトンネルの覆工コンクリートの表面に強固に貼り付ける。
【００４４】
この第６実施例によれば、補強シート６４の貼り付けにより充填材６３の脱落を有効に防止することができる。特に、トンネルの天井部分では側面に比べて充填材６３の脱落が懸念されるので、この実施例は有効である。また、充填材６３として流動性の高い材料を使用する場合にも、補強シート材６４が補強溝を覆うようにしたので充填材６３が流れ出ることがない。このように、補強シート材６４の設置により相乗的な補強効果が期待できる。
【００４５】
以上のように、トンネルの覆工コンクリートの補強に必要な任意形状、任意断面の補強溝を覆工コンクリートのトンネル内空側に切削により形成する。補強溝の深さは必要とされる補強の強度に応じて任意の深さに切削することができる。場合によっては地山側に貫通させるようにしてもよい。また、覆工コンクリートの既設の目地を利用して、目地材を除去・清掃し、補強材及び充填材を設置することも可能である。
【００４６】
補強溝の切削方向は基本的には横断方向であるが、安全性を確保できることを前提に、斜め方向、軸方向など補強に効果的な方向に切削することができる。
【００４７】
なお、補強溝内に設置する補強材は金属、連続繊維材等のいずれの材質でも適用可能である。
【００４８】
また、補強溝内に充填する充填材は、有機無機のいずれの材質のものを用いてもよい。
【００４９】
なお、上記実施例では、地山トンネルの覆工コンクリートを例に挙げて述べたが、これに限定されるものではなく、都市トンネル（ボックスカルバート）への適用も含まれる。つまり、トンネル覆工には、都市トンネル（ボックスカルバート）をも含まれ、例えば、都市トンネルにおける止水のためのＶカット工法の止水材の中に補強材を入れるようにしてもよい。
【００５０】
また、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明のトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法は、トンネルの覆工コンクリートを補強するツールとして利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施例を示すトンネルの覆工コンクリート構造物の切削補強工法を示す模式図である。
【図２】本発明の第１実施例を示すトンネルの覆工コンクリートの溝切り部の断面図である。
【図３】本発明の第１実施例を示すトンネルの覆工コンクリートの切削補強工法を示す図である。
【図４】本発明の第２実施例を示すトンネルの覆工コンクリート構造物の溝切り部の断面図である。
【図５】本発明の第２実施例の変形例を示すトンネルの覆工コンクリート構造物の溝切り部の断面図である。
【図６】本発明の第３実施例を示すトンネルの覆工コンクリート構造物の溝切り部の断面図である。
【図７】本発明の第４実施例を示すトンネルの覆工コンクリート構造物の溝切り部の断面図である。
【図８】本発明の第５実施例を示すトンネルの覆工コンクリート構造物の溝切り部の断面図である。
【図９】本発明の第６実施例を示すトンネルの覆工コンクリート構造物の溝切り部の断面図である。
【符号の説明】
【００５３】
１    地山
２    トンネル
３    覆工コンクリート
４，６１    補強溝
５，１２，１３，２４，２５，２６，２７，２８，５２，６２    補強材
６，１４，２９，３３，４３，５３，６３    充填材
Ａ    トンネル内空
Ｂ    ブロアー
１１，２１，２２，２３，３１，４１    深溝
３２    平板型補強材
４２    鋼材網
５１    楔型溝
６４    補強シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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