(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル内壁の施工方法であって、下地処理を施したコンクリート躯体表面に、
主にナイロン６繊維、ナイロン６６繊維、および／またはポリフェニレンサルファ
イド繊維によって構成されている剥落防止用ネットを張り付けた後、単糸繊度が４
〜５０ｄｔｅｘ、繊維長が３〜２５ｍｍの範囲内にある繊維補強材を混和した繊維
補強モルタルを少なくとも前記ネットが埋もれる厚さに塗布することを特徴とする
トンネル内壁施工方法。
【請求項２】
剥落防止用ネットを実質的にコンクリート躯体面から浮かせて張り付けることを
特徴とする請求項１記載のトンネル内壁施工方法。
【請求項３】
コンクリート躯体内面の所定の位置にアンカーピンを取り付け、これに剥落防止
用ネットを、スペーサを挟んで前記内面から浮かせて固定し張り付けることを特徴
とする請求項１または２記載のトンネル内壁施工方法。
【請求項４】
網目の最大内寸およびピッチが、ともに１０〜２００ｍｍの範囲内に形成されて
いる剥落防止用ネットを張り付けることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記
載のトンネル内壁施工方法。
【請求項５】
網目の一辺を構成する繊維体の総繊度が、１，０００〜６０，０００ｄｔｅｘの
範囲内にある剥落防止用ネットを張り付けることを特徴とする請求項１〜４のいず
れかに記載のトンネル内壁施工方法。
【請求項６】
網目の１辺を構成する繊維体の曲げ硬さが１００〜１，０００ｇｆ・ｃｍ／ｙａ
ｒｎの範囲内にある剥落防止用ネットを張り付けることを特徴とする請求項１〜５
のいずれかに記載のトンネル内壁施工方法。
【請求項７】
樹脂加工を施して曲げ硬さを付与した剥落防止用ネットを張り付けることを特徴
とする請求項１〜６のいずれかに記載のトンネル内壁施工方法。
【請求項８】
少なくとも防炎加工を施した剥落防止用ネットを張り付けることを特徴とする請
求項１〜７のいずれかに記載のトンネル内壁施工方法。
【請求項９】
ループを形成させ繊維体により編成された剥落防止用ネットを張り付けることを
特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載のトンネル内壁施工方法。
【請求項１０】
セメント１００重量部に対してポリアミド系繊維を０．１〜１重量部の範囲で混
和した繊維補強モルタルを塗布することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記
載のトンネル内壁施工方法。
【請求項１１】
コンクリート躯体（１）と、コンクリート躯体内面側（Ａ）に積層された繊維補
強モルタル層（２）と、主としてナイロン６繊維、ナイロン６６繊維、および／ま
たはポリフェニレンサルファイド繊維によって構成されている剥落防止用ネット（
３）と、単糸繊度が４〜５０ｄｔｅｘ、繊維長が３〜２５ｍｍの範囲内にある繊維
補強材を混和した繊維補強モルタル層（２）とが前記の順で構成されていることを
特徴とするトンネル内壁。
【請求項１２】
繊維補強モルタル層に混和されている繊維補強材（９）が、ポリアミド系補強繊
維であることを特徴とする請求項１１記載のトンネル内壁。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明が属する技術分野】
本発明は、剥落防止用のネットを埋め込んで剥落の危険を防止したトンネル内壁を、迅速、合理的に施工するトンネル内壁施工方法、およびトンネル壁に関する。本発明は、もともと鉄道や道路トンネル内壁、とくに天井部分の補修を目的になされたが、広く新規のトンネル内壁工事や内壁においても効果的に利用することができる。
【０００２】
【従来の技術】
鉄道や道路のトンネル内壁、とくに天井部分の剥落事故は大事故につながる可能性があるので、これを事前に察知し安全なトンネルに補修する必要がある。ところが、これらのトンネル、とくに鉄道用のトンネルは、その性格上きわめて限られた時間内に迅速、確実に実施し、かつ、列車の通行に支障を来さないよう施工を終えなければならない点で、その制約がビルの外壁などの他の建築物とは大きく異なる。
【０００３】
従来の剥落防止用ネット埋込方式のトンネル内壁補修工事について典型的な例を説明すると、まず、最終列車の通過後、トンネル内壁の浮き等の不良部分をはつり落としてコンクリート躯体表面を洗浄し、プライマー処理などの準備作業を行う。ついで、剥落防止用のネットを複数の作業員がジグを用いてたるみが出ないようにトンネルの内壁に押しつけ、押しつけたネットの部分にモルタルを塗布してネットを躯体に仮留めする。躯体の所定の位置にアンカー穴を開け、ピンを挿入しワッシャでネットを留める。通常はここで第１日目の作業を終え、後始末をして始発列車をまつ。そして第２日目の終列車通過後に所要の厚さにモルタルを塗布して固化させ、補修施工を終了していた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
前記のようにトンネル内壁補修施工の多くは、仕様通りに施工を所定の時間内に実施し、その遅延は許されないものであった。従来の剥落防止用ネット埋込方式の施工方法、とくに補修のための同施工方法は、施工後の剥落防止効果が大きい利点がある反面、短時間で仕上げるために多数の作業員を動員する効率の悪い方法であった。本発明は、仕様に忠実な施工を迅速、かつ合理的に実施できる方法を検討の結果、完成したものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明において、「トンネル内壁施工方法」の語にはトンネル内壁における補修施工方法を含み、「トンネル内壁」の語にはトンネルの補修内壁を含むものである。また、曲げ硬さの測定は、純曲げ試験機（ＫＥＳ−ＦＢ２−Ｓ：カトーテック株式会社製）を用い、剥落防止用ネット（亀甲網）の辺部繊維体（ヤーン）を試験体として測定し、平均値を求めた。
【０００６】
本発明を例示する図面を参照して説明する。本発明は、前記の課題を解決するト
ンネル内壁施工方法として、下地処理を施したコンクリート躯体表面に、主にナイ
ロン６繊維、ナイロン６６繊維、および／またはポリフェニレンサルファイド繊維
によって構成されている剥落防止用ネットを張り付けた後、単糸繊度が４〜５０ｄ
ｔｅｘ、繊維長が３〜２５ｍｍの範囲内にある繊維補強材を混和した繊維補強モル
タルを少なくとも前記ネットが埋もれる厚さに塗布することを特徴とするトンネル
内壁施工方法を提供する。剥落防止用ネット３は、実質的にコンクリート躯体１内
面から浮かせて張り付けることが望ましく、好ましくは、コンクリート躯体１内面
の所定の位置にアンカーピン４を取り付け、これに剥落防止用ネット３を、スペー
サ６を挟んで躯体面から浮かせて固定して張り付ける。スペーサ７を挟むことによ
り、モルタル吹き付け時にトンネル内壁とネットとが付くのを防ぐのに必要なら挟
んでもよい。
【０００７】
張り付ける剥落防止用ネット３としては、網目の最大内寸およびピッチが、ともに１０〜２００ｍｍの範囲内に形成されているものが好ましい。また、網目の一辺を構成する繊維体の総繊度は、１，０００〜６０，０００ｄｔｅｘの範囲内が好適であり、網目の１辺を構成する繊維体の曲げ硬さは１００〜１，０００ｇｆ・ｃｍ／ｙａｒｎの範囲内にあるものがよい。曲げ硬さは、樹脂加工を施して付与してもよい。剥落防止用ネットには、安全のために防炎加工を施しておくことが望まれる。
【０００８】
繊維補強モルタル２に混和する繊維補強材９の量は、好ましくは、セメント１０
０重量部に対してポリアミド系繊維を０．１〜１重量部の範囲内である。
【０００９】
さらに本発明は、コンクリート躯体１と、コンクリート躯体内面側（Ａ）に積層
された繊維補強モルタル層２と、主としてナイロン６繊維、ナイロン６６繊維、お
よび／またはポリフェニレンサルファイド繊維によって構成されている剥落防止用
ネット３と、単糸繊度が４〜５０ｄｔｅｘ、繊維長が３〜２５ｍｍの範囲内にある
繊維補強材を混和した繊維補強モルタル層２とが前記の順で構成されていることを
特徴とするトンネル内壁を提供する。繊維補強モルタル層に混和する繊維補強材９
には、ポリアミド系補強繊維が好適である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明につき実施形態例をあげ、図面を参照して具体的に説明する。図１は本発明にかかるトンネル内壁を例示する断面図である。
【００１１】
さて、本発明トンネル内壁施工方法においては、まず、従来の施工方法と同様にコンクリート躯体１にプライマー等を用いて下地処理を施す。補修施工の場合には、内壁の欠陥部分、たとえば浮き上がったモルタル等をはつり落として施工面を水洗し、下地処理を施す。
【００１２】
つぎに、下地処理を施したコンクリート躯体１表面に剥落防止用ネット３を張り
付ける。本発明トンネル内壁施工方法においては、剥落防止用ネット３を躯体１に
接して張り付けるのではなく実質的に浮かせて張り付けることが望ましい。とくに
コンクリート躯体１の一部をはつり落とした内壁の補修施工に対して有用である。
剥落防止用ネット３の裏面に繊維補強モルタル２を行きわたらせて凹凸の多い躯体
１面と全モルタル層２との接着を強化し、かつ剥落防止用ネット３を繊維補強モル
タル層２内に取り込んで補強繊維９により板状に連結一体化し、総合的にモルタル
層２を強化し、剥落を防止することができる。躯体１の表面状態にもよるが、通常
、躯体１から平均して３〜１０ｍｍ程度、好ましくは５〜１０ｍｍの範囲内で浮か
せるとよい。なお、「実質的に」は、補修施工などでコンクリート躯体１表面の凹
凸が大きくネットの一部に浮かせることが施工上困難な場合などを除く意である。
【００１３】
また、本発明においては、主にナイロン６繊維、ナイロン６６繊維、および／またはポリフェニレンサルファイド繊維により構成された剥落防止ネット３を用いる。ナイロン繊維に親水性、保水性がありモルタル２との親和性がよく、耐アルカリ性が良好で自己消火性のあることによる。また、ポリフェニレンサルファイド繊維は、強度、剛性が高く、難燃性なので安心して使用できる。
【００１４】
剥落防止ネット３の網目形状にとくに制限はないが、形状の保持特性の点で亀甲網目が好適である。また、網目の最大内寸およびピッチは、使用する繊維補強材９の長さによるところが大きく、塗布する繊維補強モルタル２がネット３の裏側、すなわち１回の塗布によりコンクリート躯体１側に容易に入り込め、かつ一部がネット３に絡みつくように、通常は１０〜２００ｍｍ程度の範囲内に、好ましくは５０〜１５０ｍｍの範囲内に編成するとよい。
【００１５】
ネット３を編成する繊維体は、一般に総繊度が１，０００〜６０，０００ｄｔｅｘの範囲内にあるものを使用するが、好ましくは３，０００〜５０，０００ｄｔｅｘの範囲内にあるものである。１，０００ｄｔｅｘ未満になると剛性が小さすぎ施工し辛くなり、６０，０００ｄｔｅｘを超えると原糸コストが上昇するうえ、太すぎて編みにくくなる。繊維体は適当な曲げ硬さがあればマルチフィラメントであってもモノフィラメントであっても差し支えない。また、繊維体にループを形成させておくと、躯体１側のループはより確実にネット３を躯体１から浮き上がらせ、またその逆の面のループはモルタル２中へのアンカー効果を得ることができる。
【００１６】
また、剥落防止用ネットは適度の曲げ硬さを有することが望ましく、必要によっては樹脂加工を施して曲げ硬さを付与してもよい。樹脂加工にはＰＶＡ、メラミン、ポリエステル、アクリル酸エステル、エポキシなどの樹脂を用いる。曲げ硬さが低いとネットが垂れ下がってネットの固定、モルタルの塗布その他の施工が困難になるばかりでなく、走行する電車のパンダグラフに絡まるおそれがあり危険である。高すぎても施工が困難になり、折れたりしわが寄って弱点になる場合がある。
【００１７】
網目の形態や大きさにによって相違があるが、亀甲形の場合、網目を構成する繊維体の曲げ硬さは約１００〜１，０００ｇｆ・ｃｍ／ｙａｒｎの範囲内が望ましく、２００〜７００ｇｆ・ｃｍ／ｙａｒｎの範囲内であれば好適である。樹脂加工を施した場合、１００ｇｆ・ｃｍ／ｙａｒｎ以下になると剛性が不足してネットが垂れ下がりやすくなる。１，０００ｇｆ・ｃｍ／ｙａｒｎを超えて硬すぎると、施工中の取扱などで折れたりしわが発生して弱点になる場合がある。モノフィラメントで製造したネットは、曲げ剛性が前記の値より高くても折れ曲がることが少ない。他の網目形状の場合もほぼ亀甲形に準じて考えればよい。従来の剥落防止用ネットに較べると曲げ硬さがかなり大きいが、張付けに際してたるみが少なく作業性がよいので、とくに補修施工の迅速化に有利であり、かつ、電車走行の安全を図ることができる。
【００１８】
防炎加工は、パンダグラフの火花からの着火を防止するものであって、繊維原料に防炎剤を添加してもよいが、繊維強度を低下させることがあるので前記樹脂加工時に施すとよい。防炎剤としては、臭素系、リン系、チオ尿素系、無機・複合系等から適宜に選択して使用できる。
【００１９】
さて、剥落防止用ネットを張り付ける手段には、接着剤による方法、接着マットを利用する方法等があるが、確実で迅速な施工が可能なアンカーピン４を用いる方法が望ましい。アンカーピン４はステンレススチール製がよい。図１にはコンクリート躯体１に固定しネット３を張り付けたアンカーピン４の具体例を示した。前記の曲げ硬さのネット３を使用すれば、多くの場合１ｍ四方の各頂点に１本ずつ、中心に１本使用すれば足りる。
【００２０】
剥落防止用ネットを張り付けた後、モルタルを少なくとも前記ネットが埋もれる程度の厚さに、一般に３０ｍｍ前後、塗布する。本発明においては、モルタルの強度、耐衝撃性を向上し、剥離を防止するために繊維補強材を混和した繊維補強モルタルを塗布する。繊維補強モルタルの使用により、網目の最大内寸およびピッチが大きな剥落防止用ネットを使用することができるのでネットの軽量化、易施工性および低コスト化をはかれる。トンネル内壁の場合、塗布手段にはもっぱら自動化に有利な吹付法が採用されるが、これに限定されるものではない。
【００２１】
混和する繊維補強材は、単糸繊度が４〜５０ｄｔｅｘの範囲、好ましくは８〜２５ｄｔｅｘの範囲内、繊維長が３〜５０ｍｍの範囲、好ましくは１０〜２５ｍｍの範囲内のものを用いる。単糸繊度が４ｄｔｅｘ未満ではモルタル中での分散が不均一になり、ファイバーボールを作りやすく、モルタルの補強効果を十分に得られないおそれがある。一方、５０ｄｔｅｘを超えるとモルタルとの接着面積が少なくなって結合効果を十分に発現することが難しくなる。また、長さが３ｍｍ未満ではモルタルとの接着長さが足りず所要の補強効果を得ることができないおそれがある。また、５０ｍｍを超えるとモルタル中での分散性が悪くなり施工性が低下し、かつネットに絡まる繊維が増えてモルタルがネット裏面に十分に回り込まなくなる。この他、伸度は１５％以上、引張強度は３ｃＮ／ｄｔｅｘ以上であることが好ましい。また、異形断面糸は本発明にかかる繊維補強モルタルに好ましく利用できる。
【００２２】
本発明トンネル施工に使用する繊維補強材にはポリアミド系繊維補強材が、他の繊維補強材に較べると耐アルカリ性、適度の吸水性、親水性を有し、引張強さ、伸度が大きく、じん性に富み、モルタル中での分散性に優れモルタルとなじみやすく作業性がよいという大きな特長があり、最適である。ポリアミド系繊維として、ポリアミドからなる、あるいは主にポリアミドを含んだポリアミド繊維があげられるが、中でもいわゆるナイロン繊維が好ましく用いられる。ナイロンとしては、ナイロン６、ナイロン６６、高収縮性共重合ナイロン、柔軟性共重合ナイロンなどが好適である。混和するポリアミド系繊維補強材は、通常、セメント１００重量部に対して０．１〜１重量部が適量である。本発明に使用する繊維強化モルタルには、必要により急結剤（アルミン酸ソーダ、炭酸ソーダなど）を添加することができる。
【００２３】
【実施例】
実施例１
ダブルラッセル編機により、総繊度が１，４００ｄｔｅｘ、フィラメント数が２０４本のナイロン６マルチフィラメントの３本引き揃えおよび９３５ｄｔｅｘのナイロン６モノフィラメントを１繊維体として、最大内寸が６０ｍｍ、網目のピッチが５０ｍｍ、ループ高さが６ｍｍであるループ付亀甲目のネットを編成した。このネットをメラミン樹脂が３５％、チオ尿素系防炎剤が１５％、水が５０％の水溶液に含浸し１７０℃でヒートセットして樹脂加工を施した。網目の１辺を構成する繊維体の曲げ硬さは、測定部位によって若干の相違があるが、ほぼ２８０ｇｆ・ｃｍ／ｙａｒｎであった。つぎに、下地処理の終わったトンネル内壁の施工部分に、図１に示したのと同じ形状のアンカーピンを前記と同じ１ｍ四方に５本を配列して取り付け、上記のネットを躯体表面からほぼ５ｍｍ程度浮かせて一面に張り付けた。ループ付ネットなのでトンネル躯体とネット本体の繊維体がくっつくことはなかった。ネットがしっかりしているので非常に作業をし易かった。
【００２４】
ネットを張り付けた後、繊維補強材として単糸繊度が６ｄｔｅｘ、繊維長が１５ｍｍ、引張強度が５．５ｃＮ／ｄｔｅｘ、伸度が２０％のナイロン６繊維を、対セメント比が０．５重量％になるように混和した繊維補強モルタルに、急結剤（無機アルミン酸塩）を４．５重量％添加して、ほぼ３０ｍｍの厚さに吹き付けた。モルタルは、添加した補強繊維は分離されることなく確実、均一にネットの裏面に入り込んでいた。施工現場での労務工数は、従来の通常モルタルを用いる施工方法と比較しても約４割であって非常に効率的であった。施工後に何の問題も生じていない。
【００２５】
実施例２
製網機を用いて４５，０００ｄｔｅｘのナイロン６モノフィラメントを最大内寸が６０ｍｍ、ピッチが５０ｍｍの亀甲網を編成した。編成したネットの網目の１辺を構成する繊維体の曲げ硬さは、そのままの状態で、ほぼ６７０ｇｆ・ｃｍ／ｙａｒｎであった。このネットには樹脂加工を施さないで、下地処理の終わったトンネル内壁の施工部分に実施例１と同じように張り付けた。網目の交差部が太く、それがネットと躯体との間に適当な間隙を形成する作用があり、ネット自体に適度の剛性があって上記作業はやりやすかった。ネットを張り付けた後、実施例１と同様にしてモルタルを吹き付けた。モルタルは、添加した補強繊維は分離されることなく確実、均一にネットの裏面に入り込んでいた。施工現場での労務工数は、従来の通常モルタルを用いる施工方法と比較しても約４割であって非常に効率的であった。
【００２６】
【発明の効果】
本発明を利用することによって、コンクリート躯体、繊維補強モルタルおよび剥落防止ネットが繊維補強材を介して一体に連結され、トンネル内壁の剥落を防止する。かつ、トンネル内壁、とくに天井部の施工に焦点を合わせた剥落防止ネットを使用することによって現場施工時間を短縮し、制約の多い鉄道トンネル内壁の補修工事を迅速化するのに顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明にかかるトンネル内壁を例示する断面図
【符号の説明】
Ａ：トンネルの内側
１：コンクリート躯体                ２：繊維補強モルタル
３：剥落防止ネット                  ４：アンカーピン
５：（ネットを押さえる）ワッシャ    ６：スペーサ
７：スペーサ                        ８：充填接着剤
９：繊維補強材
【図１】
0003918030.tif 000002