(57)【要約】【課題】工期を短縮し建設コストを低減させることのできるトンネルの補修方法を提供する。【解決手段】既設トンネルの覆工コンクリート１０の内側に搬入した移動式型枠３０の外周面に被覆材２２を載置し、覆工コンクリート１０の内側で移動式型枠３０を拡径して被覆材２２を覆工コンクリート１０と間隔を空けて配置し、次いで覆工コンクリート１０と被覆材２２との間に充填材２１を充填して覆工コンクリート１０の損傷箇所に浸透させるとともに、充填材２１により被覆材２２を覆工コンクリート１０に接着する。充填材２１を覆工コンクリート１０の損傷箇所に浸透させることにより、覆工コンクリート１０の補修を行うことができる。また、充填材２１により被覆材２２を覆工コンクリート１０に接着するため、ローラー等による脱泡作業が不要となるとともに、補修された覆工コンクリート１０を被覆材２２により保護し、再劣化や、剥落を防止することができる。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既設トンネルの覆工コンクリートの内側に搬入した移動式型枠の外周面に被覆材を載置し、覆工コンクリートの内側で移動式型枠を拡径して被覆材を覆工コンクリートと間隔を空けて配置し、次いで覆工コンクリートと被覆材との間に充填材を充填して覆工コンクリートの損傷箇所に浸透させるとともに、充填材により被覆材を覆工コンクリートに接着することを特徴とするトンネルの補修方法。
【請求項２】
硬化後に収縮しない充填材を、覆工コンクリートに発生した幅３ｍｍ以上の亀裂に浸透させることを特徴とする請求項１に記載のトンネルの補修方法。
【請求項３】
前記被覆材は難燃性であることを特徴とする請求項１または２に記載のトンネルの補修方法。
【請求項４】
前記被覆材の内周面に沿って硬質材料からなる防護材を設けることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のトンネルの補修方法。
【請求項５】
前記移動式型枠は下部に車両防護工を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のトンネルの補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルの補修方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
山岳トンネル、シールドトンネル、地下駅、地下通路等のトンネルでは、経年等により覆工コンクリートが劣化し、亀裂や剥離等の損傷を起こし、耐力が減少するものもある。そこで従来からトンネル覆工の補修や補強が行われている。
【０００３】
トンネルの補強方法としては、覆工コンクリートの内面にコンクリートを打ち足して増厚する方法がある。また、覆工コンクリートの内面にセメントモルタル等の接着材を塗布し、その上から炭素繊維シートを貼り付ける方法がある（特許文献１参照）。また、覆工コンクリートの内面に吹き付けコンクリートを吹き付けて損傷部分を補強することも当業者により実施されている。
【特許文献１】特開平１０−２６６７９４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし覆工コンクリート内面にコンクリートを打ち足して増厚する方法では、劣化したコンクリートの将来的な落下を防止するために、はつり作業を行う必要があり、時間を要するとともに、はつり作業中は、第三者への災害を防止するために、通行止めにしなければならなかった。
【０００５】
また、炭素繊維シートを貼り付ける方法も、接着材の接着力を増すために覆工コンクリート内面の下地処理が必要となるとともに、貼り付け後にローラー等による脱泡作業が必要となり、時間を要する。
【０００６】
また、覆工コンクリート内面に吹き付けコンクリートを吹き付ける場合には、リバウンドと称する、跳ね返って落下した吹き付けコンクリートを処理するために時間を要していた。
【０００７】
本発明の課題は、工期を短縮し建設コストを低減させることのできるトンネルの補修方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
以上の課題を解決するために、請求項１に記載の発明は、トンネルの補修方法であって、例えば図１に示すように、既設トンネルの覆工コンクリート１０の内側に搬入した移動式型枠３０の外周面に被覆材２２を載置し、覆工コンクリート１０の内側で移動式型枠３０を拡径して被覆材２２を覆工コンクリート１０と間隔を空けて配置し、次いで覆工コンクリート１０と被覆材２２との間に充填材２１を充填して覆工コンクリート１０の損傷箇所に浸透させるとともに、充填材２１により被覆材２２を覆工コンクリート１０に接着することを特徴とする。
【０００９】
請求項１に記載の発明によれば、既設トンネルの覆工コンクリート１０の内側に搬入した移動式型枠３０の外周面に被覆材２２を載置し、覆工コンクリート１０の内側で移動式型枠３０を拡径して被覆材２２を覆工コンクリート１０と間隔を空けて配置し、次いで覆工コンクリート１０と被覆材２２との間に充填材２１を充填して覆工コンクリート１０の損傷箇所に浸透させることにより、覆工コンクリート１０の補修を行うことができる。また、充填材２１により被覆材２２を覆工コンクリート１０に接着するため、ローラー等による脱泡作業が不要となるとともに、補修された覆工コンクリート１０を被覆材２２により保護し、再劣化や、剥落を防止することができる。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のトンネルの補修方法であって、硬化後に収縮しない充填材２１を、覆工コンクリート１０に発生した幅３ｍｍ以上の亀裂１１に浸透させることを特徴とする。
【００１１】
一般に、覆工コンクリート１０に幅３ｍｍ以上の亀裂１１のある場合には、耐力が低下するとされるが、請求項２に記載の発明によれば、硬化後に収縮しない充填材２１を、覆工コンクリート１０に発生した幅３ｍｍ以上の亀裂１１に浸透させるため、覆工コンクリート１０の耐力を向上させることができる。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載のトンネルの補修方法であって、前記被覆材２２は難燃性であることを特徴とする。
【００１３】
請求項３に記載の発明によれば、被覆材２２が難燃性であるため、トンネル坑内での事故等により発生する火災の延焼を防ぐことができる。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれか一項に記載のトンネルの補修方法であって、前記被覆材２２の内周面に沿って硬質材料からなる防護材２３を設けることを特徴とする。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、被覆材２２の内周面に沿って硬質材料からなる防護材２３を設けることにより、被覆材２２がトンネル坑内の事故等によって損傷を受けることから防ぐことができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載のトンネルの補修方法であって、前記移動式型枠３０は下部に車両防護工３１を備えることを特徴とする。
【００１７】
請求項５に記載の発明によれば、移動式型枠３０が下部に車両防護工３１を備えるため、移動式型枠３０の車両防護工３１部分を車両等が自由に通行することができる。
【発明の効果】
【００１８】
請求項１に記載の発明によれば、既設トンネルの覆工コンクリートの内側に搬入した移動式型枠の外周面に被覆材を載置し、覆工コンクリートの内側で移動式型枠を拡径して被覆材を覆工コンクリートと間隔を空けて配置し、次いで覆工コンクリートと被覆材との間に充填材を充填して覆工コンクリートの損傷箇所に浸透させることにより、覆工コンクリートの補修を行うことができる。また、充填材により被覆材を覆工コンクリートに接着するため、ローラー等による脱泡作業が不要となるとともに、補修された覆工コンクリートを被覆材により保護し、再劣化や、剥落を防止することができる。
【００１９】
請求項２に記載の発明によれば、硬化後に収縮しない充填材を、覆工コンクリートに発生した幅３ｍｍ以上の亀裂に浸透させるため、覆工コンクリートの耐力を向上させることができる。
【００２０】
請求項３に記載の発明によれば、被覆材が難燃性であるため、トンネル坑内での事故等により発生する火災の延焼を防ぐことができる。
【００２１】
請求項４に記載の発明によれば、被覆材の内周面に沿って硬質材料からなる防護材を設けることにより、被覆材がトンネル坑内の事故等によって損傷を受けることから防ぐことができる。
【００２２】
請求項５に記載の発明によれば、移動式型枠が下部に車両防護工を備えるため、移動式型枠の車両防護工部分を車両等が通行することができる。このため補修中もトンネルを活用することができ、迂回路を混雑させることがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下に、本発明の第１の実施の形態について詳細に説明する。図１は本発明のトンネルの補修方法によって補修されたトンネルの形態例を示す断面図である。図１に示すように、地山１を掘削したトンネル内部に覆工コンクリート１０が設けられている。覆工には、亀裂１１や剥離等の損傷が生じているが、損傷部分には覆工内面に充填された充填材２１が浸透して修復されている。
【００２４】
充填材２１は後述する方法によって覆工コンクリート１０内面に沿って充填され、覆工コンクリート１０の亀裂１１や剥落部分等の損傷部分に浸透する。充填材２１は、幅３ｍｍ以上の亀裂１１に浸透するのに充分に粒子が細かく、また流動性が高いものであることが好ましい。充填材２１は、被覆材２２により被覆されている。また、充填材２１は硬化後に収縮しないことが好ましい。このような充填材２１としては、例えば無収縮モルタル等のセメント系間隙充填材２１などを用いることができる。
【００２５】
被覆材２２は難燃性の素材により形成されており、補修した覆工コンクリート１０の仕上がり面となっている。難燃性の被覆材２２の素材としては、例えば、硬質塩ビシートや、繊維シートなどが挙げられる。繊維シートとしては、例えばガラス繊維シート、炭素繊維シート、アラミド繊維シートなどが挙げられる。
【００２６】
また、補修された覆工コンクリート１０の内部には、照明などの供用設備が取り付けられる。供用設備の取り付けは、被覆材２２を簡易カッター等の刃物類で切断し、覆工コンクリート１０にアンカーを設けて行うため、被覆材２２は、刃物類による加工が容易な素材であることが好ましい。
【００２７】
ここで本発明のトンネルの補修方法について説明する。まず、覆工コンクリート１０の補修箇所の供用設備を仮撤去する（図２（ａ））。次いで、移動式型枠３０を覆工コンクリート１０の内部に挿入する。
【００２８】
なお、移動式型枠３０は、通常、トンネルを掘削し覆工コンクリート１０を形成する際に用いられる移動式型枠３０（セントル）と同様のものである。また、移動式型枠３０の下部には、人または車両の通過することができる車両防護工３１（プロテクター）が設けられているため、以下の移動式型枠３０を用いる作業の期間はトンネルを通行止めにすることが不要である。
【００２９】
次いで、移動式型枠３０の外周面に被覆材２２を載置した後に、移動式型枠３０を拡径して被服材を覆工コンクリート１０の内周面に接近させ、覆工コンクリート１０との間に隙間を空けて被覆材２２を配置する（図２（ｂ））。
【００３０】
次に、被覆材２２の縁部で被覆材２２と覆工コンクリート１０との隙間をエアーバルク（風船）等の周知の閉塞材で閉塞し、被覆材２２と覆工コンクリート１０との間に充填材２１が充填される空間を形成する。この空間に充填材２１を充填する（図２（ｃ））。充填材２１は覆工コンクリート１０に生じた亀裂１１にも浸透し、覆工コンクリート１０を修復する。ここで、少なくとも幅３ｍｍよりも大きい亀裂１１については、充填材２１が浸透するようにするが、それよりも幅の狭い亀裂１１に充填材２１を浸透させてもよい。
【００３１】
充填材２１が固化すると、被覆材２２は固化した充填材２１の内周面に固定される。被覆材２２の付着強度が充分に得られたら、移動式型枠３０を縮径する。覆工コンクリート１０に他に補修する区間がある場合には、移動式型枠３０を当該区間に移動し、上記の操作を繰り返す。覆工コンクリート１０の全ての箇所の補修が完了したら、移動式型枠３０をトンネル内部から撤去する（図２（ｄ））。
【００３２】
移動式型枠３０の移動や撤去と平行して、あるいは移動や撤去の完了後に、仮撤去した坑内設備類を取り付けて元の状態に順次復旧する。以上の工程により、トンネルの補修が完了する。このような補修方法によれば、覆工コンクリート１０の損傷箇所に充填材２１を充填して補修することができるとともに、充填材２１により被覆材２２を接着することができ、被覆材２２により補修された覆工コンクリート１０の再劣化や、剥落を防止することができる。また、被覆材２２と覆工コンクリート１０との間に充填材２１を充填することで、被覆材２２を覆工コンクリート１０に接着することができるので、ローラー等による脱泡作業が不要となる。
【００３３】
なお、図３に示すように、充填材２１が固化した後に、被覆材２２の内周面に沿って防護材２３を設けてもよい。防護材２３としては、プレキャストコンクリート板や、硬質パネルなどの硬質材料を用いることができる。
【００３４】
防護材２３を設ける場合には、移動式型枠３０を移動または撤去した後に、被覆材２２の内周面に沿って防護材２３を建て込む。また、仮撤去した坑内設備は防護材２３に取り付ける。この際、防護材２３を簡易カッター等の刃物類で加工してもよいし、あらかじめ防護材２３を坑内設備が取り付けられるような形状に形成しておいてもよい。防護材２３を設けることで、補修後のトンネル内で万が一の事故等が発生した場合にも、被覆材２２が破損することを防ぐことができる。
【００３５】
なお、被覆材２２の内周面に沿って防護材２３を設ける代わりに、被覆材２２の内周面に吹き付けコンクリートを吹き付けてもよい。また、両者を組み合わせてもよいし、トンネルの場所によって使い分けてもよい。また充填材２１や被覆材２２、防護材２３の素材や厚さ等についても適宜変更可能であることはもちろんである。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明のトンネルの補修方法により補修されたトンネルの断面図の一部である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は本発明のトンネルの補修方法を説明する断面図である。
【図３】本発明のトンネルの補修方法により補修されたトンネルの断面図の一部である。
【符号の説明】
【００３７】
１０   覆工コンクリート
１１   亀裂
２１   充填材
２２   被覆材
２３   防護材
３０   移動式型枠
３１   車両防護工
【図１】
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【図２】
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【図３】
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