(57)【要約】【課題】トンネル内壁面等に施工された湿式耐火被覆材層を対象として、その機械的強度についての健全度（経時的劣化や火災後の劣化等の度合）を容易に診断することのできる方法を提供する。【解決手段】湿式耐火被覆材層の健全度の診断方法は、貫入針５を有する貫入抵抗測定具（プッシュプルゲージ）１によって湿式耐火被覆材層の貫入抵抗値を測定し、この貫入抵抗値に基づいて、▲１▼湿式耐火被覆材層が健全な場合の貫入抵抗値を基準値とする貫入抵抗値比、および／又は、▲２▼予め求めておいた貫入抵抗値と圧縮強度との相関関係から定められる圧縮強度の推定値を求め、これら▲１▼貫入抵抗値比および／又は▲２▼圧縮強度の推定値から、健全度を診断するものである。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
施工された現場の湿式耐火被覆材層の健全度を診断する方法であって、貫入針を有する貫入抵抗測定具によって前記湿式耐火被覆材層の貫入抵抗値を測定し、該貫入抵抗値に基づいて、▲１▼前記湿式耐火被覆材層が健全な場合の貫入抵抗値を基準値とする貫入抵抗値比、および／又は、▲２▼予め求めておいた貫入抵抗値と圧縮強度との相関関係から定められる圧縮強度の推定値を求め、これら▲１▼貫入抵抗値比および／又は▲２▼圧縮強度の推定値から、前記湿式耐火被覆材層の健全度を診断することを特徴とする湿式耐火被覆材層の健全度診断方法。
【請求項２】
前記貫入針は、４〜５０ｍｍ２の断面積を有するものである請求項１に記載の湿式耐火被覆材層の健全度診断方法。
【請求項３】
前記貫入抵抗測定具は、プッシュプルゲージの本体に前記貫入針を取り付けたものである請求項１又は２に記載の湿式耐火被覆材層の健全度診断方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、トンネル内壁面等に施工された湿式耐火被覆材層の機械的強度についての健全度診断方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、現場施工された硬化後のコンクリートを対象として、所定の測定具を用いて、コンクリートの強度を推定する方法が提案されている。
例えば、複数本の所定直径の釘状ピンをエアハンマー内に装填し、該釘状ピンを、所定のエア圧力値に設定された前記エアハンマーにより、複数箇所の測定点において硬化コンクリートの表面に打ち込んで各測定点に残置させ、該コンクリート表面から突出した前記釘状ピンの各突出長を測定し、対応する釘状ピンのコンクリートへの貫入深さを算定し、予め求めておいた貫入深さと圧縮強度の関係曲線に、前記貫入深さを適用して前記硬化コンクリートの各測定点での圧縮強度を推定するようにした硬化コンクリートの強度推定方法において、想定される高強度域のコンクリートに対して、前記エア圧力値を当初標準圧力より高めて、前記釘状ピンを打ち込むようにする一方、想定される若材齢低強度域のコンクリートに対して、前記釘状ピンの直径を当初標準径より太くして打ち込むようにして、各測定点での圧縮強度を推定することを特徴とする硬化コンクリートの強度推定方法が、提案されている（特許文献１）。
【０００３】
【特許文献１】
特許第３３２９６７６号公報（第１頁、第４〜５頁）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特許文献１の方法では、エアハンマー内の釘状ピンをエア圧力によってコンクリート内に打ち込むため、太径の釘状ピンを用いた場合であっても、例えば、３Ｎ／ｍｍ２の圧縮強度を有するコンクリートに対する貫入深さが４０ｍｍ以上であり、２２Ｎ／ｍｍ２の圧縮強度を有するコンクリートに対する貫入深さが２０ｍｍ以上であるなど、比較的大きな貫入深さとなっている。
一方、トンネルの内壁面等に施工される湿式耐火被覆材層は、通常、４０ｍｍ以下の厚みを有する。この湿式耐火被覆材層の施工後に、経時的劣化の進み具合や、火災発生後の劣化の程度等を診断する場合には、診断対象となる劣化後の耐火被覆材層の強度の測定値または推定値や、強度比（劣化後の強度／劣化前の強度）を求めることが必要とされることがある。
【０００５】
ところが、特許文献１の方法を、湿式耐火被覆材層の強度を推定するのに用いた場合、湿式耐火被覆材層では、概ね、コンクリート層に比べて湿式耐火被覆材層の厚さが薄くかつ強度も著しく小さいことから、釘状ピンが湿式耐火被覆材層を貫通してしまい、貫入深さや貫入抵抗値を測定することができず、それゆえ、強度を求めることができない。
また、特許文献１の方法で用いるエアハンマーは、エアホースを介してコンプレッサに接続されたものであり、施工された対象物を直接測定する場合には、作業時に携帯し易いものとは言えない。この点、コンプレッサの如き比較的大きな重量を有する装置を用いずに、小型の携帯可能な測定具のみで測定作業を行なうことができれば、好都合である。
そこで、本発明は、トンネル内壁面等に施工された湿式耐火被覆材層を対象として、その機械的強度についての健全度を容易に診断することのできる方法を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、小型の携帯可能な測定具を用いて、特定の手順による測定及び評価を行なうことによって、トンネル内壁面等に施工された湿式耐火被覆材層の健全度を容易に診断することができることに想到し、本発明を完成した。
すなわち、本発明（請求項１）の湿式耐火被覆材層の健全度診断方法は、施工された現場の湿式耐火被覆材層の健全度（具体的には、機械的強度に関し、経時的劣化や火災による劣化等が生じておらず、所定の強度を維持しているかどうかの度合）を診断する方法であって、貫入針を有する貫入抵抗測定具によって前記湿式耐火被覆材層の貫入抵抗値を測定し、該貫入抵抗値に基づいて、▲１▼前記湿式耐火被覆材層が健全な場合の貫入抵抗値を基準値とする貫入抵抗値比、および／又は、▲２▼予め求めておいた貫入抵抗値と圧縮強度との相関関係（具体的には、関係曲線、関係式等）から定められる圧縮強度の推定値を求め、これら▲１▼貫入抵抗値比および／又は▲２▼圧縮強度の推定値から、前記湿式耐火被覆材層の健全度を診断することを特徴とする。
このように、経時的な劣化や火災による劣化が疑われる湿式耐火被覆材層に対して、貫入抵抗測定具を用いて貫入抵抗値を測定し、その測定結果を特定の評価方法で評価することによって、湿式耐火被覆材層の健全度を適正に診断することができる。
【０００７】
ここで、前記貫入針としては、好ましくは、４〜５０ｍｍ２の断面積を有するものを用いることができる（請求項２）。
貫入針の断面積が上記数値範囲内であれば、コンクリート層と比べて厚さが薄く低強度である湿式耐火被覆材層のような対象物であっても、適当な貫入抵抗値が得られ、診断結果の信頼性を高めることができる。
前記貫入抵抗測定具としては、プッシュプルゲージの本体に前記貫入針を取り付けたものを用いることができる（請求項３）。
プッシュプルゲージは、小型の携帯可能な圧縮力等の測定具として広く用いられているものであるが、表示部や操作部を有する本体に対して、従来からある付属の計測用アタッチメントに代えて、本発明者が種々検討した結果に基づく所定の貫入針を取り付けることによって、貫入抵抗測定具として好適に用い得ることを見出した。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を詳細に説明する。
本発明の湿式耐火被覆材層の健全度診断方法は、施工された現場の湿式耐火被覆材層を対象として、その機械的強度（特に圧縮強度）が経時的劣化等によって低下してしないかどうかの健全度を直接診断しようというものであり、具体的手順として、（Ａ）貫入針を有する貫入抵抗測定具によって湿式耐火被覆材層の貫入抵抗値を測定した後、（Ｂ）得られた貫入抵抗値に基づいて、▲１▼湿式耐火被覆材層が健全な場合の貫入抵抗値を基準値とする貫入抵抗値比、および／又は、▲２▼予め求めておいた貫入抵抗値と圧縮強度との相関関係から定められる圧縮強度の推定値を求め、（Ｃ）次いで、これら▲１▼貫入抵抗値比および／又は▲２▼圧縮強度の推定値から、湿式耐火被覆材層の健全度を診断し、その診断結果に基いて補修等の必要な措置を採ることを内容とするものである。
【０００９】
本発明で対象とする湿式耐火被覆材層の好ましい例としては、例えば、沈埋トンネル、シールドトンネル等の如きトンネルの内壁面（一次覆工の覆工面）に吹付けによって施工されるセメント系水硬性組成物からなる被覆層が挙げられる。
また、本発明で対象とする湿式耐火被覆材層の厚さは、好ましくは１０〜５０ｍｍ、より好ましくは２０〜４０ｍｍである。このように、本発明では、湿式耐火被覆材層の厚さが比較的薄い場合であっても、湿式耐火被覆材層の健全度を適正に診断することができる。
【００１０】
貫入抵抗測定具による測定の観点からは、測定対象とする湿式耐火被覆材層の圧縮強度の上限値は、貫入針の貫入が可能な限りにおいて特に限定されないが、本発明における健全度の診断の精度等の観点から、好ましくは２０Ｎ／ｍｍ２以下、より好ましくは１０Ｎ／ｍｍ２以下、特に好ましくは５Ｎ／ｍｍ２以下である。
また、湿式耐火被覆材層の圧縮強度の下限値は、特に限定されないが、本発明における健全度の診断の精度等の観点から、好ましくは０．３Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは０．５Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは０．７Ｎ／ｍｍ２以上である。
【００１１】
上記の圧縮強度の条件（数値範囲）を満たす湿式耐火被覆材層の材料としては、例えば、セメントと、必要に応じて配合されるセメント以外の各種混和材料と、水と、必要に応じて配合される化学混和剤とを含むものが挙げられる。
ここで、セメントとしては、例えば、耐火セメント、アルミナセメント等が挙げられる。セメント以外の混和材料としては、例えば、高炉スラグ、タルク、バーミキュライト、パーライト、マイカ、石灰石粉末等が挙げられる。化学混和剤としては、例えば、有機系収縮低減剤や各種減水剤等が挙げられる。これらの材料を適宜の配合割合で混練すれば、湿式耐火被覆材層を形成するための水硬性組成物を得ることができる。
【００１２】
本発明の方法は、特に、湿式吹付等によって施工された現場の湿式耐火被覆材層を対象としている。
すなわち、トンネル内壁面等に施工された後の湿式耐火被覆材層は、経時的に劣化して機械的強度（圧縮強度等）が低下したり、あるいは、火災の発生によって高温に曝され、局所的に機械的強度（圧縮強度等）が大きく低下するなどの事態が想定される。
しかしながら、施工前に湿式耐火被覆材自体の物性を測定する場合と異なり、施工後においては、湿式耐火被覆材層をなるべく破壊せずに、現場で簡便に機械的強度の低下の度合を測定することが求められる。特に、施工後の湿式耐火被覆材は、コンクリートと異なり、コア抜きによるサンプリングを行なって機械的強度を測定することが困難である。また、湿式耐火被覆材層は、上述のように厚さが薄くかつ強度も低い（特に火災の影響を受けている場合）ため、測定具にも従来のコンクリート用や岩盤用の測定具とは異なる工夫が必要とされる。したがって、コンクリートや岩盤を対象とした従来の圧縮強度の推定方法や健全度の診断方法を用いたとしても、施工された現場の湿式耐火被覆材層に対して、機械的強度を直接測定することは困難である。
本発明は、これまで健全度診断方法の対象とされなかった現場の湿式耐火被覆材層を対象とし、施工後における機械的強度に関する健全度を適正に診断する方法を確立したものである。
【００１３】
次に、本発明の健全度診断方法の手順を説明する。
［Ａ．貫入抵抗値の測定］
本発明の健全度診断方法においては、まず、貫入針を有する貫入抵抗測定具によって湿式耐火被覆材層の貫入抵抗値を測定する。
ここで、貫入針を有する貫入抵抗測定具の好ましい具体例として、例えば、図１に示すように、プッシュプルゲージの本体２（表示部３、操作部４、演算部等を備えた電子機器）に貫入針５を取り付けた貫入抵抗測定具１が挙げられる。
プッシュプルゲージは、例えば、（株）イマダ、アイコーエンジニアリング（株）等から市販されている圧縮力や引張力を測定する器具であり、プッシュプルゲージ本体と、目的に応じて使い分けられる付属部品（数種の計測用アタッチメント）とからなる。使用に際しては、選択された１種の計測用アタッチメントをプッシュプルゲージ本体に取り付けて、所定の計測を行なう。プッシュプルゲージの一例として、図２に、圧縮力を測定するための計測用アタッチメント１１を取り付けた市販のプッシュプルゲージ１０を示す。
【００１４】
本発明においては、市販のプッシュプルゲージ１０（図２参照）に対し、その付属部品である計測用アタッチメント１１に代えて、本発明の目的に合致するように新たに作製された適宜の形状及び寸法を有する貫入針５を取り付けることによって、貫入抵抗測定具１（図１参照）を得ることができる。
貫入針５の断面積は、好ましくは４〜５０ｍｍ２、より好ましくは４〜２５ｍｍ２、特に好ましくは５〜１２ｍｍ２である。
該断面積が４ｍｍ２以上であると、貫入抵抗値の数値がある程度大きくなるので、高い信頼性を伴って湿式耐火被覆材層の健全度を診断することができ、好ましい。該断面積が５０ｍｍ２以下であると、所定の深さまで人力で貫入させることが容易になるので、好ましい。
なお、貫入針の「断面積」とは、先端部分の断面積（針の軸線に垂直な切断面の面積）をいう。
【００１５】
貫入針５の長さ（貫入可能な部分の寸法）は、貫入深さに応じて定めればよく、特に限定されないが、トンネル内壁面等に施工される湿式耐火被覆材層を対象とする場合には、１５〜５０ｍｍとするのが好ましい。
貫入針５の先端は、貫入抵抗値を正確に測定することができるように、通常、貫入方向に対して垂直な平面（すなわち、貫入針の軸線に対して垂直な平面）として形成される。
なお、貫入針５として、先端から根元に向かって所定の長さだけ細径の円柱体として形成し、かつ、この円柱体の根元側の端部から根元までの所定の長さに亘って太径の円柱体として形成するとともに、先端から所定の距離を隔てた上述の細径の円柱体上の地点に、貫入深さを規定するための目印を付けたものを用いると、貫入針の折れ曲がり等が起きず、好適に貫入作業を行なうことができる。
貫入針の材質としては、錆びずかつ丈夫なものであれば任意であり、例えば、従来から用いられているステンレス等が挙げられる。
【００１６】
貫入抵抗値の測定は、例えば、湿式耐火被覆材層中に貫入針を所定の深さ（例えば、１０ｍｍ）だけ貫入させ、その時の貫入抵抗値をプッシュプルゲージの本体２の表示部３で読み取ることによって行なう。
この際、貫入針を貫入させる深さは、湿式耐火被覆材層の厚さと、貫入針の断面積の大きさとによって異なるが、好ましくは５〜５０ｍｍ、より好ましくは５〜３５ｍｍ、特に好ましくは５〜２０ｍｍである。なお、貫入針の断面積が１０ｍｍ２以下の場合、貫入させる深さは、３０ｍｍ以下であることが好ましい。
【００１７】
所定の深さまで貫入針を貫入させるには、例えば、貫入針の先端から根元に向かって所定の長さだけ隔てた位置に刻印を付けておき、この刻印を目印にして貫入作業を行なえばよい。
貫入に要する時間は、特に限定されないが、所定の時間（例えば、１０秒間）を定めておくことが、本発明による診断の精度を高めるうえで望ましい。
湿式耐火被覆材層の圧縮強度が５Ｎ／ｍｍ２以下である場合、貫入針の貫入は、人力によって容易に行なうことができる。該圧縮強度が５Ｎ／ｍｍ２を超える場合には、必要に応じて、貫入針を打ち出すための機構を設ければよい。
以上のようなプッシュプルゲージは、携帯可能であるので、現場の湿式耐火被覆材層に対して直接用いて、貫入抵抗値を測定することができる。
なお、貫入抵抗値を測定する手段は、プッシュプルゲージに限定されるものではなく、貫入針等の所定の構成部品を備えたものであればよい。
【００１８】
［Ｂ．貫入抵抗値比等の算出］
上述の貫入抵抗測定具による測定で得られた貫入抵抗値に基づいて、▲１▼湿式耐火被覆材層が健全な場合の貫入抵抗値を基準値とする貫入抵抗値比、および／又は、▲２▼予め求めておいた貫入抵抗値と圧縮強度との相関関係から定められる圧縮強度の推定値を求める。
▲１▼  貫入抵抗値比の算出
貫入抵抗値比は、次の式から算出することができる。
貫入抵抗値比＝（健全度診断対象の測定箇所における貫入抵抗値の実測値を、貫入針の断面積で除して得られる単位面積当たりの貫入抵抗値（単位：Ｎ／ｍｍ２））÷（別途測定されるほぼ同材令で同一材料からなる健全な湿式耐火被覆材の単位面積当たりの貫入抵抗値（単位：Ｎ／ｍｍ２））
【００１９】
なお、上述の貫入抵抗値比の算出に用いられる健全な湿式耐火被覆材の単位面積当たりの貫入抵抗値は、例えば、施工後の十分に強度を発現した時点（例えば、材令２８日または９１日）で、貫入抵抗測定具を用いて所定の深さ（ただし、健全度診断対象の測定箇所での測定と同一の深さとする。）で貫入針を貫入して貫入抵抗値（単位：Ｎ／ｍｍ２）を測定し、その測定値を上記健全度診断の測定対象物の測定時の材令の値に換算することによって得ることができる。また、火災発生後の健全度を診断する場合には、火災の影響を全く受けていない箇所において、他の原因による劣化がないと認められる湿式耐火被覆材層の貫入抵抗値を求め、得られた値を健全な湿式耐火被覆層の値（基準値）として用いてもよい。これらの他、現場施工時に管理試験用の試験体を作製しておき、この試験体を健全度診断時に測定して得られる貫入抵抗値を基準値としてもよい。
【００２０】
▲２▼  圧縮強度の推定値の決定
これまでコンクリートについては知られていたが、湿式耐火被覆材についても、単位面積当たりの貫入抵抗値（単位：Ｎ／ｍｍ２）と、圧縮強度（単位：Ｎ／ｍｍ２）は、相関関係を有し、グラフ上で関係直線を作成できることがわかった。そして、この関係直線に基づいて、関係式を定めることもできる。したがって、測定対象となる湿式耐火被覆材と同一の材料からなる健全な湿式耐火被覆材について、関係直線または関係式を求めておけば、単位面積当たりの貫入抵抗値（実測値）に基いて、圧縮強度を推定することができる。
【００２１】
［Ｃ．湿式耐火被覆材層の健全度の診断］
上述のようにして貫入抵抗値比および／又は圧縮強度の推定値を得た後、これらの値に基いて、測定箇所の湿式耐火被覆材層の健全度を診断する。
貫入抵抗値比に基いて健全度を診断する場合には、劣化が生じていない健全な場合（貫入抵抗値比＝１）と比べて、値が小さいほど、劣化が進行しており、健全ではないと判断することができる。診断基準としては、例えば、「貫入抵抗値比が０．８以下では健全ではない。貫入抵抗値比が０．６以下では緊急の補修を必要とする。」等の基準を設けておけばよい。
圧縮強度に基いて健全度を診断する場合には、湿式耐火被覆材に最小限必要とされている圧縮強度の一般的な基準値と比較して、健全度を診断してもよいし、あるいは、上記貫入抵抗値の場合と同様に、健全な湿式耐火被覆材における圧縮強度を推定または実測して、得られた値を基準として健全度を診断してもよい。
【００２２】
健全な湿式耐火被覆材の圧縮強度の推定値は、例えば、診断対象となる湿式耐火被覆材に対し施工後の十分に強度を発現した時点で貫入抵抗測定具を用いて測定しておいた貫入抵抗値、または、火災発生後に火災の影響を全く受けていない箇所において貫入抵抗測定具を用いて測定された健全とみなし得る湿式耐火被覆材の貫入抵抗値に基いて、上述の貫入抵抗値−圧縮強度の関係直線または関係式から求めることができる。これらの方法の他、前記と同様に、施工時に管理試験用の試験体を作製しておき、診断時に、この試験体の圧縮強度を直接測定して、得られた測定値を基準値としてもよい。
なお、トンネル内壁面に形成される湿式吹付けによる湿式耐火被覆材層については、その圧縮強度は、一般的に２．０Ｎ／ｍｍ２以上にするのが好ましいとされている。
【００２３】
単なる経時変化による劣化の程度（健全度）を診断する場合には、通常、貫入抵抗値比による診断を行なう。ただし、この場合、健全性の判断基準を厳しくすることが望ましい。
火災による劣化等のように著しい劣化が予測される場合には、貫入抵抗値比による診断に加えて、圧縮強度による診断を行なうことが望ましい。例えば、まず、第１ステップとして貫入抵抗値比による診断を行ない、０．８以下の測定値が得られた場合に、第２ステップとして圧縮強度による診断を行なう方法が挙げられる。
なお、場合によっては、貫入抵抗値比による診断を省略し、圧縮強度による診断のみを行なってもよい。すなわち、既に貫入抵抗値比と圧縮強度の関係直線が得られている場合において、この関係直線に基づいて圧縮強度の推定値を求め、得られた圧縮強度の推定値のみに基づいて、診断を行なうこともできる。
このように、貫入抵抗値比と圧縮強度のいずれか一方または両方によって診断することができるが、これら３つの選択肢（すなわち、貫入抵抗値比のみ、圧縮強度のみ、貫入抵抗値比と圧縮強度の両方）のいずれを採用するかは、目的に応じて使い分ければよい。ただし、貫入抵抗値−圧縮強度の関係直線が常に得られているとは限らないので、貫入抵抗値比による診断を優先することは好ましい。
【００２４】
次に、本発明の好適な実施形態である、貫入抵抗値比と圧縮強度の両方を用いた、トンネル内壁面に施工された湿式耐火被覆材層についての健全度診断方法の一例を、図３に示すフロー図に基づいて説明する。
図３中、まず予備診断として、健全度診断の対象となる湿式耐火被覆材層に対して、従来から行なわれているような目視検査及び打診検査を行ない（Ｓ１）、概略の劣化状況を把握する。その結果に基づいて、本発明の方法により詳細な健全度診断を行なうべき二次診断範囲（領域）を決定する（Ｓ２）。ここまでを一次診断とする。
次に、二次診断範囲（領域）を適宜の数に区画割りする（Ｓ３）。一方、二次診断範囲（領域）内で得られる貫入抵抗値の測定値に対する基準値を定めるために、例えば、二次診断範囲（領域）外の健全とみなし得る地点において、貫入抵抗値を測定し、基準値を決定しておく（Ｓ４）。
【００２５】
区画割り（Ｓ３）後、各区画毎に１つまたは複数の測定地点を定め、これら測定地点において貫入抵抗値Ｐを測定し（Ｓ５）、上記基準値に対する貫入抵抗値比Ｒを算出する（Ｓ６）。得られた貫入抵抗値比Ｒに基づいて一次判定（Ｓ７）を行ない、Ｒが０．７５未満の場合には「要補修」とし、Ｒが０．８５を超える場合には「補修不要」とする。
Ｒが０．７５〜０．８５の範囲内の場合には、予め作成済み（Ｓ８）の貫入抵抗値と圧縮強度の関係直線に基づいて、上記ステップ（Ｓ５）で得られた貫入抵抗値に対応する圧縮強度を推定する（Ｓ９）。そして、得られた圧縮強度の推定値σに基づいて二次判定を行なう（Ｓ１０）。二次判定では、σが２．０Ｎ／ｍｍ２以上の場合には「補修不要」とし、σが２．０Ｎ／ｍｍ２未満の場合には「要補修」とする。
一次判定で「要補修」と判定された区画と、二次判定で「要補修」と判定された区画とから、最終的な補修範囲（領域）を決定する（Ｓ１１）。
なお、「補修不要」と判定された領域であっても、外観上、小さな補修を要すると判断される箇所については、適宜補修を行なう。
【００２６】
上記において各区画毎における貫入抵抗値の測定地点の決定と貫入抵抗値の測定（Ｓ５）〜（Ｓ７）は、次のようにして行なわれる。
まず、診断対象となる特定の領域内において、１ｍ程度の間隔で格子状に多数の測定地点を定め、これらの測定地点において貫入抵抗値の一回目の測定を行なう。一方、診断対象となる領域外の健全とみなし得る地点において、貫入抵抗値の測定を行ない、得られた測定値を健全度診断の基準値とする。この基準値に基づいて、診断対象となる領域内の各測定地点における貫入抵抗値比を算出し、健全度を診断する。次いで、これらの貫入抵抗値比から、これら測定地点以外の更に測定すべき地点（例えば、正方形を形作る特定の４つの測定地点のうちの２つのみが健全度に劣ると判断された場合において、当該４つの測定地点で囲まれた領域内にて、ほぼ等間隔に分布する複数の地点）を定め、これら追加の測定地点において、貫入抵抗値の二回目の測定を行なう。このようにすれば、診断対象となる特定の領域内において、きめ細かく健全度の診断を行なうことができる。
【００２７】
図４に、本発明の診断方法の対象となる湿式耐火被覆材層の一例を示す。図４中、トンネル覆工体２０の覆工面に湿式耐火被覆材層２１が形成されている。湿式耐火被覆材層２１の表面（内壁面）上に、本発明の診断方法の対象とする適宜の広さの診断対象領域２２を定めた後、この診断対象領域２２内に例えば１ｍ間隔で複数の測定地点２３（図中、○を付けた地点）を定める。その後、各測定地点２３において、貫入抵抗値比による診断と圧縮強度による診断のうちの少なくとも一つ以上を行なって、診断対象領域２２内で補修の必要な部分を判断する。診断対象領域２２内に補修すべきか否かの判断が微妙な部分（区画）が存在する場合には、さらにその区画内において、例えば５０ｃｍ間隔で複数の測定地点２４（図中、×を付けた地点）を定め、これらの測定地点２４において更に上記と同様の診断を行なって、補修すべきか否かの最終的な判断を行なえばよい。
【００２８】
【実施例】
以下、実験例に基づいて本発明を説明する。
［Ａ．貫入抵抗値比及び圧縮強度の推定に関する基礎実験］
［１．湿式耐火被覆材層試験体の作製］
セメント系の湿式耐火被覆材を調製した後、この湿式耐火被覆材を型枠内に充填して成形することによって試験体（２１個）（寸法：４０ｍｍ×４０ｍｍ×１６０ｍｍ）を作製し、室内に放置した。
［２．試験体の加熱］
作製した試験体（材令９１日）に対し、火災による劣化を想定して、室温（２０℃）のままに維持した試験体（３個）を除き、電気炉内で１００℃、２００℃、４００℃、６００℃、８００℃、１，２００℃の各温度（各々について試験体６個）で、２４時間加熱した。
【００２９】
［３．試験体の貫入抵抗値及び圧縮強度の測定］
▲１▼  断面積が７．５ｍｍ２の貫入針を用いた測定
加熱後、貫入針（断面積：７．５ｍｍ２、長さ：５０ｍｍ）を先端に取り付けたプッシュプルゲージ（商品名：ＤＳＰ−５０、（株）イマダ社製）を用いて、貫入深さが１０ｍｍになるように、室温のまま維持した試験体、および加熱温度の異なる各試験体（３個ずつ）中に貫入針を貫入（６ヶ所ずつ）させて、貫入抵抗値（Ｎ）を測定した。
また、貫入抵抗値を貫入針の断面積で除することによって、単位面積当たりの貫入抵抗値（Ｎ／ｍｍ２）を得た。
一方、各試験体の圧縮強度（Ｎ／ｍｍ２）をＪＩＳ  Ｒ５２０１に規定する「セメントの強さ試験方法」に準じて測定した。
▲２▼  断面積が１０ｍｍ２の貫入針を用いた測定
断面積が１０ｍｍ２の貫入針（長さ：５０ｍｍ）を用いた他は、上記「Ａ．断面積が７．５ｍｍ２の貫入針を用いた測定」と同様にして、貫入抵抗値（Ｎ）及び単位面積当たりの貫入抵抗値（Ｎ／ｍｍ２）を求めた。
以上の結果（試験体３個の平均値）を表１に示す。
【００３０】
【表１】
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【００３１】
図５に、表１中の単位面積当たりの貫入抵抗値（Ｎ／ｍｍ２）と、圧縮強度（Ｎ／ｍｍ２）の関係を示す。
図６に、表１中の加熱温度（℃）と、貫入抵抗値比（Ｎ／ｍｍ２）の関係、及び、加熱温度（℃）と、圧縮強度比（試験体Ｎｏ．１の圧縮強度（基準値）に対する比）の関係を示す。
図５から、貫入抵抗値と圧縮強度の間にはグラフ上で直線状の強い相関関係があり、貫入抵抗値に基いて圧縮強度を推定可能であることがわかる。
図６から、加熱による圧縮強度の低下の度合（圧縮強度比）は、貫入抵抗値比の低下の度合と概ね同じ傾向を示すことがわかる。そして、貫入抵抗値比を求めることによって、健全度の大略が推測できることもわかる。
【００３２】
［Ｂ．模擬覆工試験体による健全度診断測定］
模擬覆工試験体を用いて、次のように、火災を想定した実験を行なった。
［１．模擬覆工体の作製］
まず、模擬覆工体として、１，５００ｍｍ×５，０００ｍｍ×２７０ｍｍ（厚さ）のコンクリート成形体を作製した。この模擬覆工体の上に、吹付けによって厚さ３０ｍｍの前記実験Ａと同一のセメント系湿式耐火被覆材を積層させて、模擬覆工試験体を得た。この模擬覆工試験体の加熱実験の対象面（１，５００ｍｍ×５，０００ｍｍ）を、図７に示す。図７中、加熱実験の対象面３０は、非加熱部Ａおよび加熱部Ｂ，Ｃ，Ｄの各診断エリアを含む。なお、非加熱部Ａの寸法は、 ４００ｍｍ×９００ｍｍ、加熱部Ｂ，Ｄの寸法は、４００ｍｍ×９００ｍｍ、加熱部Ｃの寸法は、９００ｍｍ×９００ｍｍとした。
【００３３】
［２．加熱および健全度診断］
（１）加熱条件
加熱条件としては、次の▲１▼、▲２▼の条件を採用した。
▲１▼１，２００℃での加熱
具体的には、加熱領域の領域内の全体を対象として、バーナを用いて５分間で１，２００℃まで昇温した後、５５分間１，２００℃に保持し、その後、１１０分間で常温まで徐冷した。
なお、温度の測定は、Ｋ型（０．７５級）の熱電対と、東京測器研究所社製のデータロガーＴＤＳ６０１とを用いて行なった。
▲２▼４００℃での加熱
具体的には、加熱領域の領域内の全体を対象として、バーナを用いて５分間で４００℃まで昇温した後、５５分間４００℃に保持し、その後、１１０分間で常温まで徐冷した。
【００３４】
（２）貫入抵抗値等の測定
上記加熱条件下において、表２に示す診断エリアＡ〜Ｄを対象にして、表２に示す断面積を有する貫入針（長さ：５０ｍｍ、最大荷重５００Ｎのプッシュプルゲージ（商品名：ＤＳＰ−５０、（株）イマダ社製）に取り付けたもの）を用いて、貫入抵抗値（単位：Ｎ）を測定した。なお、測定は、各診断エリア毎にほぼ均等な分布となるように測定地点を選択して１０箇所ずつ行なった。測定後、各診断エリアで得られた貫入抵抗値（単位：Ｎ）のデータの平均値を算出した。また、得られた貫入抵抗値（単位：Ｎ）を貫入針の断面積（ｍｍ２）で除することによって、貫入針の単位面積当たりの貫入抵抗値（単位：Ｎ／ｍｍ２）を算出した。さらに、加熱しない診断エリアＡにおける単位面積当たりの貫入抵抗値（単位：Ｎ／ｍｍ２）を基準にして、診断エリアＢ〜Ｄにおける貫入抵抗値比を求めた。
さらに、貫入抵抗値の測定地点における圧縮強度（単位：Ｎ／ｍｍ２）を、図４に示すグラフを用いて推定した。また、加熱しない診断エリアＡにおける圧縮強度を基準にして、診断エリアＢ〜Ｄにおける圧縮強度比を求めた。
以上の結果を表２に示す。
【００３５】
（３）健全度診断
得られた貫入抵抗値比および強度比に基づいて、表２に示す判定基準によって、補修の要否を決定した。
判定基準は、次の点を考慮して定めた。すなわち、湿式耐火被覆材については、耐久性の観点から０．８程度の強度保持率が求められる。そこで、一次判定を貫入抵抗値比で行なうと定めた上で、貫入抵抗値比が、補修の要否の判断が微妙な数値範囲である０．８０±０．０５内にある場合にのみ、二次判定を圧縮強度の推定値で行なうこととした。そして、二次判定における圧縮強度の判定基準は、最低保証値である２Ｎ／ｍｍ２と定めた。結果を表３に示す。表３から明らかなように、本発明の方法を用いれば、火災を受けた湿式耐火被覆材層の補修の要否を容易に診断することができる。
【００３６】
【表２】
2004294154.tif 000004
【００３７】
【表３】
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【００３８】
【発明の効果】
本発明の方法によれば、小型の携帯可能な貫入抵抗測定具を用い、かつ特定の簡易な手順によって測定及び評価を行なうだけで、トンネル内壁面等に施工された湿式耐火被覆材層の健全度（例えば、火災発生後の強度低下の度合）を簡便かつ適正に診断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の方法で用いられる貫入抵抗測定具の一例を示す斜視図である。
【図２】市販のプッシュプルゲージの一例を示す斜視図である。
【図３】本発明の診断方法の手順（ステップ）を説明するためのフロー図である。
【図４】トンネルの覆工面を対象にして本発明の診断方法を適用する場合における測定地点の一例を説明するための模式的な斜視図である。
【図５】単位面積当たりの貫入抵抗値と、圧縮強度の関係を示すグラフである。
【図６】加熱温度と、劣化の度合（圧縮強度比、貫入抵抗値比）の関係を示すグラフである。
【図７】模擬覆工試験体の試験対象面中の加熱領域と非加熱領域の位置を示す図である。
【符号の説明】
１  貫入抵抗測定具
２  プッシュプルゲージの本体
３  表示部
４  操作部
５  貫入針
１０  プッシュプルゲージ
１１  計測用アタッチメント
２０  トンネル覆工体
２１  湿式耐火被覆材層
２２  診断対象領域
２３，２４  測定地点
３０  加熱実験の対象面
Ａ  非加熱部
Ｂ，Ｃ，Ｄ  加熱部
【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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