(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
水路トンネルの内周面を覆ってプラスチック防食シートによる防食ライニング層を形成する方法であって、前記プラスチック防食シートを、前記水路トンネルの外部において前記水路トンネルの内周面の形状に沿った断面形状の筒状シートとなるように加工形成し、該筒状シートを縮径するように折りたたんだ状態で前記水路トンネル内の設置現場まで搬入した後、前記筒状シートを前記水路トンネルの内周面に沿った形状に配設して、前記水路トンネルの内周に設けたスペーサにより前記筒状シートをその背面側から仮固定し、前記筒状シートの内周面に沿って設けた、筒状に形成されたチューブ部材を膨張させたものである支保部材を用いて前記筒状シートをその内周側から固定し、固定した筒状シートの背面側にコンクリートやモルタル等の注入固化材を充填してこれを固化させることにより、前記プラスチック防食シートを水路トンネルの内周面に固着して防食ライニング層を形成することを特徴とする水路トンネル内における防食ライニング層の形成方法。
【請求項２】
水路トンネルの内周面を覆ってプラスチック防食シートによる防食ライニング層を形成する方法であって、前記プラスチック防食シートを、前記水路トンネルの外部において前記水路トンネルの内周面の形状に沿った断面形状の筒状シートとなるように加工形成し、該筒状シートを縮径するように折りたたんだ状態で前記水路トンネル内の設置現場まで搬入した後、前記筒状シートを前記水路トンネルの内周面に沿った形状に配設して、前記水路トンネルの内周に設けたスペーサにより前記筒状シートをその背面側から仮固定し、前記筒状シートの内周面に沿って設けた、前記水路トンネルの軸方向に間隔をおいて複数配置された支持リングと、これら支持リングに架設支持され、前記支持リングの外周に沿って前記筒状シートと前記支持リングとの間に介在するよう配設された板部材とからなる支保部材を用いて前記筒状シートをその内周側から固定し、固定した筒状シートの背面側にコンクリートやモルタル等の注入固化材を充填してこれを固化させることにより、前記プラスチック防食シートを水路トンネルの内周面に固着して防食ライニング層を形成することを特徴とする水路トンネル内における防食ライニング層の形成方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水路トンネル内における防食ライニング層の形成方法に関し、特に、水路トンネルの内周面を覆ってプラスチック防食シートによる防食ライニング層を形成する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
例えば、下水道トンネルや発電所の導水トンネル等の水路トンネルでは、流下する水に含まれる有害物質や土砂によって、長い間にトンネルの内壁面が腐蝕したりすり減ったりする場合がある。
【０００３】
そして、このような腐蝕やすり減りが生じたトンネル内壁面の改修方法としては、例えば、このような劣化した部分をはつり取るなどして取り除き、コンクリートやモルタルを打ち直して断面復旧するとともに、これの表面にエポキシ樹脂等の耐食性の高い樹脂材料を塗布して防食ライニングを行なう方法が採用されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような従来の改修方法によれば、コンクリートやモルタルによる断面復旧の完了後に樹脂材料を塗布する必要があり、長い工事期間を必要とすることになるとともに、樹脂材料を塗布するためにはコンクリートを十分に乾燥させる必要がある一方で、乾燥が不十分であると樹脂材料が剥がれやすくなり、また耐摩耗性を十分に発揮することができないという課題があった。
【０００５】
また、鉄板等によるライニング材を用いて水路トンネルの内周面を覆う方法も考えられるが、コンクリート等の打設後あるいは打設前の何れの場合であっても、かかる鉄板等による剛性の高いライニング材を水路トンネルの内周面に沿って組み立てて、当該内周面を覆って連続設置してゆくことが困難であるという課題があった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたもので、水路トンネルの内周面に耐食性及び耐摩耗性に優れた防食被覆層を容易かつ迅速に形成してゆくことのできる水路トンネル内における防食ライニング層の形成方法を提供することを目的とするものである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明は、上記目的を達成するためになされたもので、その要旨は、水路トンネルの内周面を覆ってプラスチック防食シートによる防食ライニング層を形成する方法であって、前記プラスチック防食シートを、前記水路トンネルの外部において前記水路トンネルの内周面の形状に沿った断面形状の筒状シートとなるように加工形成し、該筒状シートを縮径するように折りたたんだ状態で前記水路トンネル内の設置現場まで搬入した後、前記筒状シートを前記水路トンネルの内周面に沿った形状に配設して、前記水路トンネルの内周に設けたスペーサにより前記筒状シートをその背面側から仮固定し、前記筒状シートの内周面に沿って設けた、筒状に形成されたチューブ部材を膨張させたものである支保部材を用いて前記筒状シートをその内周側から固定し、固定した筒状シートの背面側にコンクリートやモルタル等の注入固化材を充填してこれを固化させることにより、前記プラスチック防食シートを水路トンネルの内周面に固着して防食ライニング層を形成することを特徴とする水路トンネル内における防食ライニング層の形成方法にある。
【０００８】
また、本発明の他の要旨は、水路トンネルの内周面を覆ってプラスチック防食シートによる防食ライニング層を形成する方法であって、前記プラスチック防食シートを、前記水路トンネルの外部において前記水路トンネルの内周面の形状に沿った断面形状の筒状シートとなるように加工形成し、該筒状シートを縮径するように折りたたんだ状態で前記水路トンネル内の設置現場まで搬入した後、前記筒状シートを前記水路トンネルの内周面に沿った形状に配設して、前記水路トンネルの内周に設けたスペーサにより前記筒状シートをその背面側から仮固定し、前記筒状シートの内周面に沿って設けた、前記水路トンネルの軸方向に間隔をおいて複数配置された支持リングと、これら支持リングに架設支持され、前記支持リングの外周に沿って前記筒状シートと前記支持リングとの間に介在するよう配設された板部材とからなる支保部材を用いて前記筒状シートをその内周側から固定し、固定した筒状シートの背面側にコンクリートやモルタル等の注入固化材を充填してこれを固化させることにより、前記プラスチック防食シートを水路トンネルの内周面に固着して防食ライニング層を形成することを特徴とする水路トンネル内における防食ライニング層の形成方法にある。
【００１０】
ここで、この発明によれば、プラスチック防食シートとして、耐食性に富んだ例えば高密度ポリエチレンシート、ポリプロピレンシート、塩化ビニールシート等を用いることができるが、本発明は、これらのシートを使用する場合に限定されるものではない。
【００１１】
また、上記記載において、筒状シートを縮径するように折りたたんだ状態とは、その断面積が小さくなるように、その外周面を筒状断面の中心側に押し出してその内空が小さくなるように変形させてまとめた状態を意味するものである。
【００１２】
さらに、上記注入固化材としてはコンクリートやモルタル等のセメント系の固化材の他、気泡モルタル、ベントナイトモルタル、ポリマーセメントモルタル等を使用することもできる。
【００１３】
さらにまた、上記記載において、プラスチック防食シートを水路トンネル内周面の形状に沿った断面形状の筒状シートとなるように加工形成するとは、例えばプラスチック防食シートが軟らかい場合には、当該形状に直接加工するのではなく、筒状シートの内周面の周長をあわせておき、トンネル内において、支保部材を用いてトンネル内周面の形状に沿った断面形状に支持固定するような態様をも含むものである。
【００１４】
なお、この発明によれば、水路トンネルの改修を目的とする場合のみならず、水路トンネルの覆工体を形成すべく新たにコンクリートを打設して行く際にも、例えば型枠等の内面に筒状シートを配設して、この発明を適用することができる。
【００１５】
そして、この発明によれば、プラスチック防食シートは、水路トンネルの外部の例えば地上における作業により、水路トンネルの内周面の形状に沿った断面形状の筒状シートとなるように容易に加工形成することができるとともに、このような筒状シートは、筒状シートを縮径するように折りたたんだ状態で、例えばマンホールや立坑等を介して水路トンネル内の設置現場まで容易に搬入することができ、またこれを元の筒状に拡げることにより、水路トンネルの内周面に沿った形状に容易かつ速やかに配設固定されることになるので、これの背面側に注入固化材を充填固化させて、耐食性及び耐摩耗性に優れたプラスチック防食シートによる防食ライニング層を、水路トンネルの内周面を覆って迅速かつ容易に形成してゆくことができる。
【００１６】
また、前記筒状シートを水路トンネル内の設置現場に複数搬入し、各筒状シートを前記水路トンネルの内周面に沿った形状に配設する際に、これらを水路トンネルの軸方向に接合一体化するようにして配設してから、背面側に注入固化材を充填固化すれば、かかる充填作業を長い区間で一度に行うことにより、防食ライニング層を、さらに迅速かつ容易に形成してゆくことができる。
【００１７】
さらに、プラスチック防食シートの一方の面には、多数のアンカー突起を突出形成し、かかるアンカー突起が設けられた面を外周面側として、前記筒状シートを加工形成すれば、かかるアンカー突起をアンカーとして背面側の注入固化材に埋設することにより、プラスチック防食シートを水路トンネルの内周面に強固に固着することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。この実施形態の防食ライニング層の形成方法は、一例として、コンクリートにより内周面が覆工された、水路トンネルとしての発電所の導水トンネルが、有害物質や土砂によって腐食やすり減りを生じて劣化した際に、かかる覆工コンクリートの劣化部分を補修して、トンネルの内周面に耐食性及び耐摩耗性に優れた防食ライニング層を形成するために採用されたものである。
【００１９】
そして、この実施形態の防食ライニング層の形成方法によれば、導水トンネルの外部における地上での作業として、図１（ａ）〜（ｃ）に示すように、プラスチック防食シートとしての、一方の面に多数のアンカー突起１１が突出形成された、例えば２〜３ｍｍ程度の厚さの高密度ポリエチレンシート１０を（（ａ）参照）、アンカー突起１１が設けられた面を外周面側としてドーナツ状に湾曲させて、その両端部を溶着接合することにより（（ｂ）参照）、導水トンネルの楕円断面の内周形状に沿った断面形状の筒状シート１２を加工形成する（（ｃ）参照）。
【００２０】
次に、加工形成された筒状シート１２を、図２に示すように、外周面を断面中心側に押し出すようにして、その断面積が小さくなるように縮径させ、折りたたんでまとめあげた状態で、導水トンネルと地上とを連通するマンホールや立坑を介して導水トンネル内の設置箇所である改修現場まで搬入するとともに、これを元の筒状に拡げた後に、導水トンネルの内周面に沿って配設する。なお、高密度ポリエチレンシートは、２ｍｍ程度の厚さであれば折りたたみ可能であり、３ｍｍ程度の厚さの場合でも、お湯をかけて暖めれば折りたたみ可能である。また高密度ポリエチレンの原料の配合をかえることにより軟らかいシートを製造することが可能である。
【００２１】
そして、図３に示すように、筒状シート１２の設置現場では、導水トンネル１３の覆工コンクリート１４の劣化部分が、予めはつり取られているとともに、かかるはつり取られた改修箇所には、筒状シート１２を係止してトンネルの内周面に沿った位置に保持するためのスペーサ１５が設けられ、このスペーサ１５を介して筒状シート１２を所定の位置に仮固定する。
【００２２】
また、このようにして導水トンネル１３の内周面に沿った所定の位置に仮固定された筒状シート１２の内部には、例えば図４に示すように、膨張した時に導水トンネル１３の内空の断面形状と一致する断面形状となるように筒状に予め加工形成されたチューブ部材１６を挿入し、これに空気や水を圧して膨張することによって、かかる膨張したチューブ部材１６を支保部材として、筒状シート１２が導水トンネル１３の内周面の断面形状に沿った位置に配設固定されることになる。
【００２３】
そして、このようにして導水トンネル１３の内周面に沿って配設固定された筒状シート１２の背面側の覆工コンクリート１４のはつり面との間の空間１７には、公知の方法により妻型枠や注入パイプなどを設置した後、コンクリートやモルタル等の注入固化材を充填してこれを固化させ、養生期間が経過したらチューブ部材１６を収縮して撤去すれば、覆工コンクリート１４の劣化部分が、周方向に連続する筒状シート１２を構成する耐食性及び耐摩耗性に優れた高密度ポリエチレンシート１０によってその内周面を覆われた状態で、改修されることになる。
【００２４】
すなわち、この実施形態によれば、高密度ポリエチレンシート１０を地上での作業により導水トンネル１３の内周面に沿った形状となるようにその周長をあわせるようにして筒状に加工形成し、これを折りたたんで導水トンネル１３内に搬入して所定の位置に配設固定し、背面側に注入固化材を充填固化させるだけの簡易な作業により、耐食性及び耐摩耗性に優れた高密度ポリエチレンシート１０による防食被覆層を水路トンネルの内周面に容易かつ迅速に形成してゆくことができる。
【００２５】
また、この実施形態によれば、導水トンネル１３内に搬入された高密度ポリエチレンシート１０による複数の筒状シート１２を、設置現場においてトンネルの軸方向に接合一体化するようにして配設固定した後に、これらの背面側に注入固化材を充填固化することもでき、これによって充填作業を長い区間で一度に行うことにより、防食ライニング層を、さらに迅速かつ容易に形成してゆくことが可能になる。
【００２６】
なお、この実施形態では、トンネルの軸方向に隣接する筒状シート１２の端部同士は、例えば図５に示すような断面形状の帯状の接合部材１８を用いて、これの両側部分を各筒状シート１２の端部に各々溶着することにより、水密な状態で接合一体化してゆくことになる。かかる接合部材１８の溶着は、完全に行っても良いが、仮止めとしておいて、筒状シート１２の背面側への充填固化作業の後に、チューブ部材１６を撤去して、トンネル内面からプラスチック溶接によって左右のシートを溶接し、一体化することも可能である。
【００２７】
また、筒状シート１２は、地上での作業により、高密度ポリエチレンシート１０の端部を水密な状態で確実に溶着して筒状に形成されるとともに、高密度ポリエチレンシート１０は、プラスチックシートであるため薄いシートでも確実な水密性を期待することができ、また相当の軟らかさを備えていて、支保部材や簡単な型枠等を用いて、馬蹄形や卵形等の自由な断面形状で容易に設置することができ、かつ小さく折りたたむことも可能である。
【００２８】
さらに、この実施形態によれば、注入固化材が充填固化される筒状シート１２の背面側には、多数のアンカー突起１１が突出形成されていることから、高密度ポリエチレンシート１０が水路トンネルの内周面に強固に固着して、確実な防食被覆が可能となる。
【００２９】
図６は、筒状シート１２をこれの設置個所において、導水トンネル１３の内周面に沿って配設固定するための他の態様を示すものである。すなわち、これによれば、導水トンネル１３の内周面の形状よりやや小さな形状のドーナツ状の支持リング１９をトンネルの軸方向に間隔をおいて複数配置するとともに、これらに架設支持されるようにして、多数の板部材２０を、支持リング１９の外周に沿って、筒状シート１２と支持リング１９との間に介在するようにして連接配置し、かかる支持リング１９や多数の板部材２０を支保部材として支持させて、筒状シート１２の形状を保持するようにしたものである。
【００３１】
そして、このような支保部材によっても、筒状シート１２を導水トンネル１３の内周面に沿った所定の位置に容易に配設固定することができ、これによって高密度ポリエチレンシート１０による防食被覆層を導水トンネル１３の内周面に容易かつ迅速に形成してゆくことができる。
【００３２】
なお、この発明は、上記実施形態の実施の態様のものに限定されるものではなく、各請求項に記載された構成の範囲内において、種々に変更して採用することができる。例えば、この発明は、導水トンネルに限らずその他の種々の水路トンネルに対して採用することができ、また、覆工コンクリートの改修時に限定されることなく、新たに覆工コンクリートを形成する際に、これの表面に防食ライニング層を設けるために採用することもできる。
【００３３】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の水路トンネル内における防食ライニング層の形成方法によれば、プラスチック防食シートを、前記水路トンネルの外部において前記水路トンネルの内周面の形状に沿った断面形状の筒状シートとなるように加工形成し、該筒状シートを縮径するように折りたたんだ状態で前記水路トンネル内の設置現場まで搬入した後、前記筒状シートを前記水路トンネルの内周面に沿った形状に配設して、前記水路トンネルの内周に設けたスペーサにより前記筒状シートをその背面側から仮固定し、前記筒状シートの内周面に沿って設けた支保部材を用いて前記筒状シートをその内周側から固定し、固定した筒状シートの背面側にコンクリートやモルタル等の注入固化材を充填してこれを固化させることにより、前記プラスチック防食シートを水路トンネルの内周面に固着して防食ライニング層を形成し、前記支保部材として、筒状に形成されたチューブ部材を膨張させたもの、あるいは、前記水路トンネルの軸方向に間隔をおいて複数配置された支持リングと、これら支持リングに架設支持され、前記支持リングの外周に沿って前記筒状シートと前記支持リングとの間に介在するよう配設された板部材とを用いるので、水路トンネルの内周面に耐食性及び耐摩耗性に優れた防食ライニング層を容易かつ迅速に形成してゆくことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】プラスチック防食シートを用いて水路トンネルの内周面の形状に沿った断面形状の筒状シートを加工形成する状況を説明する（ａ）は略示斜視図、（ｂ）及び（ｃ）は断面図である。
【図２】筒状シートを、縮径するように折りたたんだ状態を説明する断面図である。
【図３】筒状シートを水路トンネルの内周面に沿って配設する状況を説明する断面図である。
【図４】筒状シートを、支保部材を用いて水路トンネルの内周面に沿って固定する状況を説明する断面図である。
【図５】隣接する筒状シートを、トンネル軸方向に連接一体化する状況を説明する部分拡大断面図である。
【図６】筒状シートを、支保部材を用いて水路トンネルの内周面に沿って固定する他の態様を説明する断面図である。
【符号の説明】
１０  高密度ポリエチレンシート（プラスチック防食シート）
１１  アンカー突起
１２  筒状シート
１３  導水トンネル（水路トンネル）
１４  覆工コンクリート
１５  スペーサ
１６  チューブ部材（支保部材）
１７  空間（改修箇所）
１８  接合部材
１９  支持リング（支保部材）
２０  板部材（支保部材）
【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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