(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの底面のインバート部の補修構造であって、劣化したインバート部が、インバート部の表面のモルタル部分のみに摩耗が発生している状態を「摩耗レベル−１」とし、モルタル部分のみだけでなく粗骨材の摩耗が発生している状態を「摩耗レベル−２」とし、粗骨材の剥離が生じているような状態を「摩耗レベル−３」として、場所によって、前記「摩耗レベル−１」、前記「摩耗レベル−２」、前記「摩耗レベル−３」に分類され、前記「摩耗レベル−３」の範囲は、複数枚のレジンコンクリート製の型枠ユニットによって覆われ、該型枠ユニットと前記劣化したインバート部との間には硬化性充填材が充填され、前記「摩耗レベル−２」の範囲は、水中硬化型の樹脂モルタルが塗布されるとともに、前記樹脂モルタルの表面が前記型枠ユニットおよび前記「摩耗レベル−１」のインバート部に連続するように均されていることを特徴とするトンネルインバート部の補修構造。
【請求項２】
請求項１記載のトンネルインバート部の補修構造において、前記インバート部の中央部の最も低い部分にトンネルが連続する方向に沿って排水ダクトが敷設されていることを特徴とするトンネルインバート部の補修構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば導水路等として用いるトンネルの底部を補修するときに用いて好適なトンネルインバート部の補修構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、水力発電施設の導水路等として用いられているトンネルは、長年の使用により、特に底面のインバート部の摩耗による劣化が顕著である。
【０００３】
このようなトンネルのインバート部のみを補修するには、トンネルの使用を中断して断水した後、まず、大型のブレーカーを用いてトンネルのインバート部のコンクリートを斫り取る。斫り取ったコンクリートは、必要に応じ手持ち用のブレーカー等で分割した後、収集してコンベアや運搬車両等に積み込んでトンネルから搬出する。
そして、上記のようにトンネルのインバート部の所定範囲のコンクリートの斫り取りを終えた後に、ここにコンクリートを打設することによって新たなインバート部の表面を形成している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述したような従来の工法には以下のような問題が存在する。まず、例えば内径２．５ｍ程度以下の小径トンネルのインバート部を補修しようとすると、インバート部の斫り、ガラの運搬、コンクリートの打設等を行うための重機類をトンネル内に入れることができないために、上記のような工法を適用することができない。このため、従来このような小径のトンネルのインバート部を補修する場合には、人力でインバート部のコンクリートの斫り、新規のコンクリート打設を行っているのが現状である。このような補修工法では、狭いトンネル内での作業となるために作業環境が悪く、しかも効率が悪いために工期の長期化を招く。そして、工期が長期化すれば、その間トンネルを使用することができないために発電等の業務にも影響を及ぼすという問題があった。
【０００５】
また、劣化したインバート部の表面に、新たにコンクリートを単に打設したのでは、コンクリートの耐久性が低いために再補修を余儀なくされる場合が多いという問題もある。
【０００６】
本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、作業を効率よく行なって短工期化を図るとともに、より高品質で高い耐久性を有したトンネルインバート部の補修構造を提供することを課題とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る発明は、トンネルの底面のインバート部の補修構造であって、劣化したインバート部が、インバート部の表面のモルタル部分のみに摩耗が発生している状態を「摩耗レベル−１」とし、モルタル部分のみだけでなく粗骨材の摩耗が発生している状態を「摩耗レベル−２」とし、粗骨材の剥離が生じているような状態を「摩耗レベル−３」として、場所によって、前記「摩耗レベル−１」、前記「摩耗レベル−２」、前記「摩耗レベル−３」に分類され、前記「摩耗レベル−３」の範囲は、複数枚のレジンコンクリート製の型枠ユニットによって覆われ、該型枠ユニットと前記劣化したインバート部との間には硬化性充填材が充填され、前記「摩耗レベル−２」の範囲は、水中硬化型の樹脂モルタルが塗布されるとともに、前記樹脂モルタルの表面が前記型枠ユニットおよび前記「摩耗レベル−１」のインバート部に連続するように均されていることを特徴としている。
【０００８】
請求項２に係る発明は、請求項１記載のトンネルインバート部の補修構造において、前記インバート部の中央部の最も低い部分にトンネルが連続する方向に沿って排水ダクトが敷設されていることを特徴としている。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るトンネルインバート部の補修構造およびその工法の実施の形態の一例を、図１ないし図５を参照して説明する。
【００１２】
図１は、本発明に係るインバート部の補修構造およびその工法を適用することによって補修したトンネルを示すものであって、この図において符号１は劣化したトンネルである。この図に示すように、導水路等として用いられているトンネル１は、長年の使用により底部のインバート部２が摩耗して劣化してしまっている。
【００１３】
このような劣化したインバート部２を補修するにあたっては、まずインバート部２の劣化状態をレベル分けする。例えば図２に示すように、インバート部２の表面のモルタル部分３のみに摩耗が発生している状態を「摩耗レベル−１」とし、モルタル部分３のみだけでなく粗骨材４の摩耗が発生している状態を「摩耗レベル−２」、さらに劣化が進行して、粗骨材４の剥離が生じているような状態を「摩耗レベル−３」とする。
【００１４】
図３に示すように、インバート部２の劣化状態を、場所によって「摩耗レベル−１」、「摩耗レベル−２」、「摩耗レベル−３」に分類した後、そのレベルに応じて適切な材料を用いて補修を施す。ここでは、「摩耗レベル−１」の箇所に対しては特に補修を行わず、「摩耗レベル−２」および「摩耗レベル−３」の箇所に対してのみ以下のような補修を行うこととする。
【００１５】
これにはまず、インバート部２の劣化部分を清掃する。
続いて、図１に示したように、インバート部２の中央部の最も低い部分に、トンネル１が連続する方向に沿って、排水ダクト６を布設する。
【００１６】
また、図３に示したように、インバート部２の「摩耗レベル−３」となっている箇所の所定位置には、例えばケミカルアンカー等のアンカー部材７を所定本数打設する。
【００１７】
この後、「摩耗レベル−３」の範囲に所定枚数の埋込型枠８を配設するが、この埋込型枠８は、例えばＡＳフォーム（商品名）等、結合体に鉱物質の材料を使用せずに熱硬化性ポリマーのみを使用した材料である、レジンコンクリートで形成されているものである。このような埋込型枠８は、新たなインバート部２の表面を形成するため予めユニット化されたもので、断面形状がインバート部２の表面に対応した湾曲形状をなし、トンネル１の連続する方向に所定長さを有している。そして、図４に示すように、埋込型枠８の所定位置には、前記アンカー部材７を挿入するための取付穴９が形成されている。
【００１８】
各埋込型枠８を設置するには、各アンカー部材７の先端部に、例えばナット１０，１０をいわゆるダブルナットにして所定の高さに取り付け、ワッシャー１１およびゴム板１２を装着する。次いで、埋込型枠８の各取付穴９をアンカー部材７に通し、その先端部にワッシャー１３およびナット１４を取り付けることによって、埋込型枠８をアンカー部材７に固定する。さらに、ナット１４をセットするために取付穴９の上部に形成しておいた凹部１５は、例えばエポキシ系のシーリング材１６等で塞ぐ。これにより、埋込型枠８はアンカー部材７とナット１０，１０によって所定レベルに支持された状態となる。
【００１９】
このようにして、図４および図５に示すように、トンネル１の連続する方向に複数枚の埋込型枠８，８，…を並べて設置した後は、トンネル１が連続する方向において互いに前後する埋込型枠８，８間に、例えばエポキシ系のシーリング材（図示なし）を充填し、目地を塞ぐ。
【００２０】
次いで、図３および図４に示したように、アンカー部材７，７，…に支持された埋込型枠８と劣化したインバート部２との間の空間に、例えば高流動モルタル等の硬化性充填材１８を注入する。この硬化性充填材１８が硬化することにより、「摩耗レベル−３」の範囲の施工が完了した状態となる。
【００２１】
次に、図３に示したように、埋込型枠８の両側の「摩耗レベル−２」の範囲を補修する。これには、水中硬化型の樹脂モルタル２０等を、埋込型枠８の両側に位置する「摩耗レベル−２」の範囲に塗布し、その表面を埋込型枠８および両側の「摩耗レベルー１」のインバート部２に連続するよう均す。そして、この樹脂モルタル２０が硬化することにより、トンネル１のインバート部２の補修が完了することとなる。
【００２２】
上述したように、トンネル１のインバート部２の補修構造およびその工法では、劣化したインバート部２の劣化状態をレベル分けし、最も劣化の進んでいる部分には、新たなインバート部２の表面を形成する埋込型枠８を配設し、他の部分には、水中硬化性の樹脂モルタル２０を塗布して新たなインバート部２の表面を形成する構成となっている。このようにしてインバート部２の劣化状態をレベル分けしてそれぞれ最適な補修材を用いることにより、最小限のコストで効率よく補修を施すことができる。また、補修に埋込型枠８を用いることにより、インバート部２のコンクリートの斫り、新規のコンクリート打設・養生等の作業が不要となり、重機を用いる必要もないので、トンネル１が小径なものであっても、施工の容易化・効率化、作業環境の向上を図ることができ、工期を短縮化することができる。さらに、補修に水中硬化性の樹脂モルタル２０を用いているので、施工後直ちにトンネル１を使用することができ、この点においても工期短縮化を図り、発電等の業務の中断期間を最小限に抑えることができる。
また、インバート部２の表面をレジンコンクリート製の埋込型枠８で形成することによって、従来のように単にコンクリートを打設した場合に比較して高い耐久性を確保することができ、質の高い補修工事を施すことができる。
【００２３】
なお、上記実施の形態で示した構成については、本発明に係るトンネルインバート部の補修構造の主旨を逸脱しない範囲内であればいかなる構成を採用しても良い。
例えば、補修工法の施工順序については、埋込型枠８をセットした後に、その下方に硬化性充填材１８を注入する構成としたが、これを、硬化性充填材１８を敷いた後にその上に埋込型枠８をセットするようにしても良い。
さらに、補修すべきトンネル１については、小径のものに限らず、大径のものであっても良く、またその形状や用途を何ら限定するものではない。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係るトンネルインバート部の補修構造によれば、劣化したインバート部の「摩擦レベル−３」の範囲が、レジンコンクリート製の型枠ユニットによって覆われ、型枠ユニットと劣化したインバート部との間に硬化性充填材が充填され、また、「摩擦レベル−２」の範囲には水中硬化型の樹脂モルタルが塗布された構成となっている。このようにして、インバート部の表面をレジンコンクリート製の型枠ユニット及び樹脂モルタルで形成することによって、従来のように単にコンクリートを打設した場合に比較して高い耐久性を確保することができ、質の高い補修工事を施すことができる。
【００２５】
また、このようにして型枠ユニットを用いることにより、インバート部のコンクリートの斫り、新規のコンクリート打設・養生等の作業が不要となり、重機を用いる必要もないので、大径トンネルはもちろんのこと、小径トンネルにおいても、施工の容易化・効率化、作業環境の向上を図ることができ、工期を短縮化することができる。
【００２６】
さらに、劣化したインバート部の劣化状態をレベル分けしておき、劣化が最も進行した「摩耗レベル−３」の部分には型枠ユニットを配し、「摩耗レベル−２」の部分には水中硬化型の樹脂モルタルを塗布して新たなインバート部の表面を形成することにより、最小限のコストで効率よく補修を施すことができる。しかも水中硬化型の樹脂モルタルを用いているので、施工後直ちにトンネルを使用することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明に係るトンネルインバート部の補修構造およびその工法を適用して補修したトンネルの一例を示す立断面図である。
【図２】  前記工法において、インバート部の劣化状態のレベル分けの一例を示す図である。
【図３】  図１の要部を示す立断面図である。
【図４】  前記インバート部への型枠ユニットの取付部を示す立断面図である。
【図５】  前記型枠ユニットのインバート部への設置状況を示す斜視図である。
【符号の説明】
１  トンネル
２  インバート部
８  埋込型枠（型枠ユニット）
１８  硬化性充填材
２０  樹脂モルタル
【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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