第５編
道路トンネル分科会

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第５編 道路トンネル分科会

目次

1. 研究課題の抽出
1.1 これまでの成果のまとめ .................................................................................. 5-1-1
1.1.1 1 期報告書 .................................................................................................. 5-1-1
1.1.2 2 期報告書 .................................................................................................. 5-1-1
1.1.3 3 期報告書 .................................................................................................. 5-1-2
1.2 自治体ヒアリング ............................................................................................. 5-1-4
1.3 本報告書の目的................................................................................................. 5-1-11
2. トンネル背面空洞充填対策の精度向上について
2.1 はじめに............................................................................................................ 5-2-1
2.2 空洞充填の現状と課題 ...................................................................................... 5-2-2
2.2.1 空洞充填の現状 .......................................................................................... 5-2-2
2.2.2 背面空洞の調査 .......................................................................................... 5-2-5
2.2.3 背面空洞対策の設計................................................................................... 5-2-7
2.2.4 背面空洞対策の施工................................................................................... 5-2-14
2.3 自治体ヒアリングによる空洞充填の設計と施工の乖離................................... 5-2-19
2.3.1 空洞充填における設計事例 ........................................................................ 5-2-19
2.3.2 実施工における設計との乖離状況 ............................................................. 5-2-19
2.4 空洞充填対策における注入率の考え方 ............................................................ 5-2-20
2.4.1 空洞充填対策における注入率 .................................................................... 5-2-20
2.5 おわりに............................................................................................................ 5-2-43
3. 素掘りトンネルの現状と課題
3.1 はじめに........................................................................................................ 5-3-1

3.2 用語の説明 ........................................................................................................ 5-3-2
3.3 素掘りトンネルの現状 ...................................................................................... 5-3-3
3.3.1 素掘りトンネルの現状 ............................................................................... 5-3-3
3.3.2 素掘りトンネルの課題 ............................................................................... 5-3-3
3.4 素掘りトンネルの点検方法 .............................................................................. 5-3-6
3.5 素掘りトンネルにおける変状の種類と対策区分の判定................................... 5-3-7
3.6 素掘りトンネルの変状対策................................................................................. 5-3-25
3.7 おわりに............................................................................................................ 5-3-41
4. ＯＳＶ計測技術の適用について

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4.1 はじめに第５編 道路トンネル分科会........................................................................................................ 5-4-1

4.2 ＯＳＶ計測技術による計測事例 ....................................................................... 5-4-2
4.3 ＰＯＦギャップセンサーを利用した空洞充填確認 .......................................... 5-4-9
4.3.1 概要 ............................................................................................................ 5-4-9
4.3.2 室内実験による確認................................................................................... 5-4-11
4.3.3 下五原トンネルの背面空洞充填確認 ......................................................... 5-4-13
4.4 おわりに............................................................................................................ 5-4-17
5. まとめ5.1 課題の要約 ........................................................................................................ 5-5-1
5.2 背面空洞充填対策の精度向上について ............................................................ 5-5-1
5.3 素掘りトンネル維持管理について ................................................................... 5-5-1
5.4 ＯＳＶ計測技術の適用について ....................................................................... 5-5-2

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第５編 道路トンネル分科会

1. 研究課題の抽出
1.1

これまでの成果のまとめ

インフラメンテナンス研究委員会（維持管理研究委員会）では，これまでに３編の報告書を発刊している。
1 期報告書①

平成 24 年 7 月

資料 No12-4
2 期報告書②

3 期報告書③４.道路トンネル維持管理の現状と課題

平成 27 年 4 月

資料 No.15-1

維持管理研究会報告書

３.今後の道路トンネル点検のあり方について

平成 30 年 5 月

資料 No.17-5

公共土木施設の維持管理に関する研究委員会報告書

維持管理研究会

報告書

変状対策および補修・補強後の点検・判定方法について

1 期報告書1.1.1(1) 概要1 期報告書では，現状と課題を調査するため，自治体(3 団体)へのヒアリングを実施し，以下の結果を得ている。この時点で基本とされている点検マニュアルは，平成 14 年｢道路トンネル定期点検要領｣である。
・点検マニュアルは，各自治体で国交省に基づき個別に整備されている。
・点検標準歩掛かりは整備されていない。
・補修設計マニュアルは，各自治体とも整備されておらず，変状原因の推定が難しい
ことからマニュアルの必要性については認識が低い。
・補修設計標準歩掛かりは，各自治体とも整備されていない。標準化が困難であることや標準化が障害となるなどの意見もあった。

(2) 課題
1 期報告書の今後の課題をまとめると以下のとおりである。
・補修設計マニュアルがなく，必要に応じて委託によって対応している。
・損傷度判定は，現状では覆工表面のひび割れ情報で実施されているが，施工時の地
山状況，ひび割れ温度影響などを考慮する必要がある。
・設備点検の考え方を整理する必要がある。

1.1.2

2 期報告書(1) 概要2 期では，平成 24 年 12 月 2 日，中央自動車道笹子トンネル天井板落下事故が発生し，

5-1-1

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第５編 道路トンネル分科会

この事故を契機に，社会資本の維持管理・更新の重要性が再認識された状況下で編纂された。国土交通省では，平成 25 年を「社会資本メンテナンス元年」と位置付けて以降，以下の取組を進めており，「道路トンネル維持管理」の進め方や基準は転換期を迎えている。
このような背景から，H26.6 道路トンネル定期点検要領が改訂され，以降この要領を基本として維持管理が実施されている。
2 期報告書では，トンネル維持管理の現状と課題を整理し，これまでのトンネル点検方法で本当によいのか？トンネルの維持管理を行ううえでどのようなことが必要なのか？維
持管理予算の抜本的な考え方について提言するという方針で纏められている。

(2) 課題2 期報告書では，検討の結果を踏まえ，当時の課題を以下のように整理している。
・変状対策のマニュアルが整備されていない。
・変状対策の設計法のうち，外力性要因による対策工設計が不足している。
・空洞充填対策の設計法が不完全である。
・対策後の点検法，判定法が未整備である。
・付属施設の点検法が○×となっており未整備である。
・長期耐久性に対する設計側のアプローチが未整備である。

1.1.3

3 期報告書(1) 概要2 期報告書でとりまとめた整理課題のうち，特に下記が重要であると認識し，3 期報告書の主要な課題として抽出し，各課題に対し解決方法を検討し，留意点や提言をまとめる
ことを 3 期報告書の目的としている。

・変状対策・変状対策の課題(点検方法，判定方法)
・附属物の課題(点検方法，判定方法)
・長期耐久性の課題(2) まとめと今後の展望
3 期報告書では，過去 2 回の報告書を引き継ぎ，建コン協としてトンネル維持管理分野の課題に対して提言するべき内容をとりまとめる。最終報告書で取り扱うテーマ（変状対策，附属物，長期耐久性）は，いずれも点検要領，示方書，維持管理便覧などで十分議論されておらず，維持管理に従事するコンサルタンツ技術者として，対応を求められている

5-1-2

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第５編 道路トンネル分科会

内容であり意義深いテーマである。これらについて，検討成果を踏まえ，提言と今後の展望について述べている。

① トンネル点検の課題
裏込め注入工は，覆工背面空洞の変状対策として最も基本的かつ効果的な対策であり，原則として空洞を有するトンネルでは裏込め注入工を計画する必要がある。そのため，矢板工法のトンネルにおいては全線の調査実施が必要である。また，NATM においても背面空洞が存在する場合があるため，近接目視，打音検査で変状が確認された場合，全線実施
することが望ましい。
既に対策工として裏込め注入工を施工した後の再調査においては，ウレタン系の充填材の場合，地中レーダー探査では捕捉できない等の問題があり，調査手法については，常に最新の調査技術や知見を反映する必要がある。

② 変状対策設計への提言
1）背面空洞対策に関する提言
提言①：矢板工法のトンネルでは点検時に背面空洞調査を必須とする。
提言②：空洞充填施工済みのトンネルであっても再調査を検討する。
提言③：調査精度の向上を目指す。
2)

ひび割れ対策に関する提言
提言①：ひび割れの有害性の有無を確認することが必要である。

3)

はく落対策に関する提言
提言①：遊離石灰を伴う漏水部に於いてもひび割れに対する評価は必要である。
提言②：はく落対策に関する提言

5-1-3

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1.2

第５編 道路トンネル分科会

自治体ヒアリング

4 期の研究課題の抽出として発注者（国土交通省，地方自治体）のニーズを把握するためのヒアリングを行い、どのような内容について要望が高いのか確認を行った。ヒアリン
グはアンケート形式で実施し，以下の様式を用いて事業担当者に回答を頂いた。

アンケート調査票
道路トンネル分科会では、道路トンネルの維持管理に関する研究を行っています。研究を進めるに当たり、発注者側からのご意見を参考にさせていただきたいと考えております。誠にお手数をおかけいたしますが、以下のアンケートにご協力いただきますよう、お願い申し上げます。
質問１．所属所属
役職
年齢

10 代 20 代

30 代 40 代 50 代 60 代

質問２．研究項目の優先度について
道路トンネル分科会では、下記テーマを研究対象としています。発注者側として優先すべきと考える研究テーマを５つお答え下さい。
研究テーマ一覧表
No.

テーマ

内容

備考

1 トンネル空洞充填の精度向上

背面空洞充填対策について設計、施工の実態調査を行い適切な空洞の推定お 過年度からのよび設計注入量の考え方について整理する。
継続テーマ

2 トンネル補修対策後の経年劣化

補修対策後の健全性について、対策工自体の経年劣化または覆工の再劣化に 過年度からのよる変状状況および不具合事例について現地調査し、整理する。
継続テーマ

3 ＯＳＶ活用フィールド実験

ＯＳＶ技術（見える化）を用いた実証フィールド実験を実施し、具体的な商 過年度からの品開発を行う。(OSV研究会HP（http://www.osv.sakura.ne.jp/）)
継続テーマ

4 盤ぶくれ対策（インバート設置）

盤ぶくれに起因する路面変状への対応として、インバート対策が実施されて 過年度からのきている。同種事例などから変状原因の推定、適切な対策工の検討を行う。 継続テーマ

5 トンネル外力対策、漏水対策

外力対策設計に関する考え方について検討を行う。また、漏水対策（水抜き 過年度からのの有効性）について検討を行う。
継続テーマ

6 トンネル点検要領改訂

現在の点検要領に走行型画像撮影技術など点検作業の省力化を考慮した点検 過年度からのマニュアルの改訂を行う。
継続テーマ

7 素掘りトンネルの維持管理

素掘りトンネルの点検、補修方法の現状、課題について整理し、具体的な点
新規テーマ
検方法、対策方法について提言する。

8 ブロック積トンネルの維持管理

道路規格の低い単線トンネルなどでブロック積（レンガ積）トンネルが存在
新規テーマ
し、点検方法、対策方法について検討を行う。
ＡＩ技術導入による点検結果の判定の効率化、対策設計の省力化について検9 ＡＩ技術を用いたトンネル維持管理 討を行う。
10 シェルタートンネルとしての開発

回答欄

優先順位

新規テーマ

ミサイルや大規模地震時にトンネルが安全な避難空間となるよう緊急時に配新規テーマ慮したトンネル計画のあり方について検討する。

テーマ No

理由

１
２
３
４
５

5-1-4

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第５編 道路トンネル分科会

質問３．各テーマに関する質問
各テーマに関する質問にご回答ください。
1.空洞充填の精度向上
背面空洞充填対策について設計，施工の実態調査を行い適切な空洞の推定および設計注入量の考え方について研究を実施致します。工事ならびに設計における課題についてお答
えください。
質問１

背面空洞充填対策設計において空洞充填材の補正率は，背面空洞体積に対してどの程度見込んでいますか？

回答

例：可塑性モルタルの場合○○倍を見込んでいる。40 倍発泡ウレタ
ンの場合○○倍を見込んでいる等

質問２

背面空洞充填工事においてどのような問題が発生していますか。
また，どの程度設計数量と乖離していますか。

回答

例：設計数量の○○％程度充填量となる。充填時に覆工にひび割れが発生した等質問３

背面空洞充填設計の精度向上対策に有効な対策はありますか。また，設計時に留意すべき事項はありますか回答

例：背面空洞調査の縦断方法や横断方向の測線数を増やす等

5-1-5

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第５編 道路トンネル分科会

2.補修対策後の経年劣化
補修対策後の健全性について，対策工自体の経年劣化または覆工の再劣化による変状状況および不具合事例について現地調査を検討しています。補修対策後における課題についてお答え下さい。
質問１

補修対策後の変状事例の情報提供をお願い致します。また，点検調書などの提供は可能でしょうか。

回答

例：○○トンネルにおいて繊維シート張り工を実施したが，すぐにはく離した
過年度の点検成果の提供は可能・不可能である

過年度の点検成果の提供は可能・不可能である

過年度の点検成果の提供は可能・不可能である

3.OSV 技術（見える化技術）のフィールド提供について
ＯＳＶ（On-Site Visualization）技術を用いた実証フィールド実験を実施し，具体的な商品開発を検討しています。現在建設中のトンネルにおいてフィールド提供は可能でしょう
OSV 研究会 HP（http://www.osv.sakura.ne.jp/）

か。
回答

例：新設○○トンネルの内空変位の監視，既設○○トンネルの空洞充填確認等

OSV 活用例
計 測 例

トンネル建設中の内空変位の監視

計測概要

決められた変位増分ごとに LED の色が青，空色，緑，黄色，赤と変化する光る変位計を吹付けコンクリート表面に設置した例。
（協力：鴻池組，北斗電子工業）

計 測 例

レーザーセンサーを利用した例

計測概要

吹付けコンクリート表面に設置したセンサーが決められたラインに沿って照射されているレーザー光線が装置のどの位置にあたっているかをセンシングして，そこからトンネルの内空変位を計算して表示した例。（協力：錢高組，演算工房）

5-1-6

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

4.盤ぶくれ対策
既設トンネルにおいて，盤ぶくれに起因する路面変状への対応として，インバート対策等の事例を収集しています。盤ぶくれが発生したトンネルの対策事例や計測事例の資料提供は可能でしょうか回答

例：○○トンネルにおいて盤ぶくれが発生したため，○○対策を実施

対策に関する資料提供は可能・不可能である。

対策に関する資料提供は可能・不可能である。

対策に関する資料提供は可能・不可能である。
5.点検要領改訂
現在の道路トンネル定期点検要領に走行型画像撮影技術などによる点検作業の効率化，省力化を考慮した点検マニュアルの改訂を提言したいと考えています。点検要領改訂に伴う走行型計測画像技術などの採用予定等についてご回答ください
質問１

点 検 要 領 改 訂 に 向 け て 走 行 型 計 測技 術 な ど の 支 援 を 要 領 に 取 り 入 れる予定でしょうか。また，走行型計測技術を採用するための課題をお
答え下さい

回答

質問２

点検作業の省力化に向けた検討すべき項目(近接目視，打音，詳細調
査等)はありますか

回答

5-1-7

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第５編 道路トンネル分科会

6.特殊トンネルの事例
素掘りトンネルやブロック積トンネル等の特殊なトンネルについて，点検方法，補修方法等の課題整理ならびに具体的な点検方法や補修方法について提言したいと考えています。
トンネル事例についてお答え下さい。
質問１

管理されている素掘りトンネルの有無，点検マニュアルの有無，点検台帳の有無について

回答

質問２

管理しているトンネル名：
点検マニュアルの有無

：

有り

・

無し

点検台帳の有無

：

有り

・

無し

管理されているブロック積（レンガ積）トンネルの有無，点検マニ
ュアルの有無，点検台帳の有無について

回答

管理しているトンネル名：
点検マニュアルの有無

：

有り

・

無し

点検台帳の有無

：

有り

・

無し

以上になります。ご記入いただきありがとうございました。

5-1-8

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第５編 道路トンネル分科会(1) 国土交通省のヒアリング結果
国土交通省に対するヒアリング結果として 6 事務所からの回答があった。
研究テーマに対する優先度について表 1.1 に示す。
表 1.1

研究テーマに対する優先度
優先度

1 空洞充填精度向上

1

2

1

2

2 対策後の経年劣化

2

3

4

5

1
1

3 OSV活⽤フィールド1
1

4 盤ぶくれ対策項⽬

5 外⼒対策、漏⽔対策
6 点検要領改訂

4
2

2

1

7 素掘りトンネル

1

8 ブロック積みトンネル
9 ＡＩ技術2

2

10 シェルター

1

1

優先度
図 1.1

研究テーマ毎の優先度

優先度の高いものは，「1.空洞充填精度向上」，「2.対策後の経年劣化」，「5.外力対策，漏水対策」，「6.点検要領改訂」，「9.ＡＩ技術」，「10.シェルター」であった。
反対に，「4.盤ぶくれ対策」，「8.ブロック積みトンネル」は，回答が無かった。
「3.OSV 活用フィールド」，「7.素掘りトンネル」については，優先度は低いが要望があ
った。

5-1-9

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会(2) 地方自治体のヒアリング結果
以下に示す 4 県を対象にヒアリングを実施した。
和歌山県：3 事務所からアンケートの回答があった。
奈良県：担当者より代表回答があった。素掘りトンネルの情報提供を頂いた。
滋賀県：2 事務所からアンケートの回答があった。
福井県：担当者から代表回答があった。レンガ積み 7 トンネルの情報提供を頂いた 。
表 1.2

研究テーマに対する優先度
優先度
1

2

3

1 空洞充填精度向上

3

1

2 対策後の経年劣化

1

1

2

1

1

3 OSV活⽤フィールド

4

5

1

4 盤ぶくれ対策項⽬

5 外⼒対策、漏⽔対策

2

6 点検要領改訂

1
2

7 素掘りトンネル

1

2

8 ブロック積みトンネル

1

9 ＡＩ技術2

1

10 シェルター

優先度
図 1.2

研究テーマ毎の優先度「2.対策後の経年劣化」，「3.OSV 活用フィ
優先度の高いものは，「1.空洞充填精度向上」，
ールド」，「5.外力対策，漏水対策」，「6.点検要領改訂」，「7.素掘りトンネル」であった。
反対に，「4.盤ぶくれ対策」，「10.シェルター」は，回答が無かった。
「8.ブロック積みトンネル」，「9.ＡＩ技術」については，優先度は低いが要望があった。

5-1-10インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

以上のように，得られた回答数は少ないものの，国土交通省，地方自治体それぞれの傾向として，国土交通省においては管理する国道の交通量が多いため覆工背面空洞調査や空洞充填対策などは，既に実施済の状況であり，地方自治体においては，覆工背面空洞調査
や空洞充填対策等の補修工事が未実施であるため，これらの優先度が著しく高いことがわ
かる。
また，対策後の経年劣化については，前期の委員会でも示したように対策後の確認，判定方法等が明確でないため国土交通省，地方自治体とも優先度が高い。
さらに，地方自治体では，管理するトンネルとして素掘りトンネル，レンガ積みトンネ
ル等があり，これらの点検，補修方法についても明確なマニュアル等がないことから，優先度が高くなっていることがわかる。

1.3

本報告書の目的

本報告においては，3 期報告書の継続課題に対して，国土交通省，地方自治体へのヒア
リング結果からニーズが高い研究課題として「背面空洞充填対策の精度向上について」，「Ｏ
ＳＶ計測技術を用いた計測技術の適用」があげられる。また，新規課題として自治体においては「素掘りトンネルの維持管理」に対して要望があることから，本研究報告書の主要な課題として抽出し，各課題に対し解決方法を検討し，留意点や提言をまとめることを本
報告書の目的とする。

・背面空洞充填対策の精度向上
・素掘りトンネルの維持管理
・ＯＳＶ計測技術の適用

5-1-11

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第５編 道路トンネル分科会

2. トンネル背面空洞充填対策の精度向上について
2.1

はじめに
トンネル背面空洞は，覆工への背面地山の落下による衝撃荷重などから覆工陥没や損傷を与える恐れがあるため，背面の地山状況に応じて覆工と地山の間を裏込め注入
材などで充填する必要がある。
しかし，事前の背面空洞の把握としては，覆工表面から実施するレーダー探査や覆工コアボーリング調査等があるが，探査精度が地山条件，覆工条件等から高くない場合が多いことや背面の地山への逸走などもあり，当初設計から施工段階で大幅な数量の増大となる場合が多くみられる。これらの数量増に伴う工事費の増額は事業費予算を逼迫することから適切な予算確保が重要課題となっている。
そのため，空洞充填の現状と課題について整理するとともに，自治体ヒアリングによる状況把握，過去に研究整理された文献からの考察を行い，空洞充填における注入率の考え方について提言を行った。

5-2-1

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2.2

第５編 道路トンネル分科会

空洞充填の現状と課題

2.2.1 空洞充填の現状
背面空洞対策に関して道路トンネルを対象とした基準については、過去も含め、以下に示す基準および要領が挙げられる。
Ａ：道路トンネル維持管理便覧（平成 5 年 11 月、(社)日本道路協会）
Ｂ：道路トンネル変状対策工マニュアル(案)（平成 15 年 2 月、独立行政法人土木研究所

基礎道路技術研究グループ(トンネルチーム)）

Ｃ：矢板工法トンネルの背面空洞注入工設計・施工要領（平成 18 年 10 月、東日本
高速道路株式会社、中日本高速道路株式会社、西日本高速道路株式会社）
Ｄ：トンネル補修工法に関する手引き(案)（平成 19 年 4 月、国土交通省中国地方整備局）
Ｅ：道路トンネル維持管理便覧（平成 27 年 6 月、(社)日本道路協会）
Ｆ：道路トンネル維持管理便覧【本体工編】（令和 2 年 8 月、(社)日本道路協会）
これらの技術基準の内容について、主に調査方法、設計方法、施工方法などに関する内容の違いについて以下に示す。

表 2.2.1
項目
調査

設計

施工

背面空洞の調査
診断・健全性評価
対策工の選定注入材の選定注入量の算定設計配合
施工方法
削孔・注入孔の配置
充填確認
注入管理

A
〇
〇
〇
〇
×
〇
〇
〇
×
〇

各基準における星取表
B
×
〇
〇
〇
〇
〇
〇
〇
〇
〇

基準及び要領
C
D
〇
〇
〇
〇
×
〇
〇
〇
〇
〇
〇
×
〇
〇
〇
〇
〇
〇
〇
〇

E
〇
〇
〇
〇
×
〇
〇
〇
×
〇

F
〇
〇
〇
〇
×
〇
〇
〇
×
〇

※ 〇記載あり、×記載なし

5-2-2

インフラメンテナンス研究委員会報告書

項目

調査

背面空洞
の調査

診断・健全性
評価

対策工
の選定
注入材
の種類

設計

注入材
の選定

注入量
の算定

設計配合

第５編 道路トンネル分科会

A:道路トンネル維持管理便覧
平成 5 年 11 月、(社)日本道路協会

B:道路トンネル変状対策工マニュアル(案)
独立行政法人土木研究所

以下に示す調査方法に関する概要を記載
・簡易ボーリング調査(標準調査 B)
・非破壊検査(詳細調査)
打音法、超音波法、電磁波法に関する概要が記載
・ボーリング調査(詳細調査)
ファイバースコープ、ボアホールカメラによる観察・状況確認。
・覆工コンクリート材質試験(詳細調査)
強度、アルカリ骨材反応、中性化、空隙率試験等の概要を記載。
≪判定区分(3A,2A,A,B)≫
・突発性の崩壊は、外力による変状に対する判定基準に分類≪目安≫・覆工 30cm 程度以上の空隙、有効巻圧 30cm 以下で 3A～2A 程度とすることを目安に判定することが明記。
・変 状 原因 と 対 策工 法 選定 の目 安 とし て 、 背面 に 空洞 が存 在 する 場
合、裏込め注入工、地山注入工、部分改築工が効果的と考えられる対策として挙げられている。
セメントミルク、モルタル、エアーミルク、エアーモルタル等
以下の留意点が記載
・材料分離、ブリージング、注入後の体積収縮の小さいもの。
・湧水がある場合、比重の小さい材料は流れるため、大きいもの。
・注入材により作用土圧を均等に伝達させる必要があり、そのための強度として通常 10～15kgf/ 程度のものを活用。

特に記載なし≪セメント系≫
・設計基準強度は、10～15kgf/ 程度(約 1.0～1.5N/・エアモルタル、エアミルクの配合例を記載)

・標準的な施工順序フローを記載。
・注入管の設置例を記載
・注入材の逸走防止措置を記載

施工方法

施工

削孔・注入工
の配置

充填確認

注入管理

≪セメント系≫・トンネルセンターより 0.5m～1.0m 程度離して上下線に配置。
・縦断方向に 6.0m ピッチで１側線。

特に記載なし・新設トンネルの場合は、注入圧 3kgf/ 程度
・ひび割れ等が発生している場合、1.5～2.0kgf/

程度

特に記載なし≪判定区分(3A,2A,A,B)≫
・対策が必要な区間毎の優先度、他の外力対策・漏水対策の併用やそれらへの影響等について総合的に検討。

・裏込め注入(覆工背面空洞充填対策)
・有効巻厚 20cm 以下および一軸圧縮強度 10N/ 以下の場合、内巻工、内巻補強工等の併用を検討する(場合によっては、覆工改築)。
セメント系(モルタル、エアミルク等)に加え、非セメント系の発泡ウレタン注入箇所への適用性や施工性等を踏まえ、概算工事費を比較し選定。
・覆工への影響(覆工巻厚が不足する場合)
・注入箇所の湧水状況
・空洞細部への充填性
・坑内・坑外の施工・仮設ヤードの確保
・環境に与える影響(主に坑内排水の水質に与える影響)
・背面空洞調査結果を基に、以下の式で算出する。
設計注入量＝Σ(空洞断面積×施工区間長)・空洞断面積の算定方法は、以下の２つの方法①空洞断面積を多角形の面積の総和で求める方法②平均空洞厚を求め、空洞断面積を算出する方法≪セメント系≫
・設計基準強度(28 日強度)は、1.5N/ 以上
・エアモルタル、可塑性注入材の配合例を記載。
≪非セメント系注入材≫
・設計者が個別に設計基準強度を設定。
・発泡倍率と強度の関係例を記載。(発泡倍率 10,12,20,30 倍)≪セメント系≫
・標準的な注入施工フローを記載
・注入順序はトンネル縦断方向で高低の低い方から片押し施工。
・基本、縦断方向測線毎に注入するが、変形・変状発生が懸念される
場合は、左右交互に注入。
≪ウレタン系≫・セメント系と同様の順序・方法である。注入施工フロー記載。
≪セメント系≫
・アーチ肩部に注入孔を設置、確認孔をアーチ天端部に配置。
・事前の調査孔も注入孔として活用。
・両肩部および天端部に縦断方向 5m ピッチで 3 側線。
≪ウレタン系≫
・縦断方向 1.5m ピッチ、横断方向 1.3m ピッチの千鳥配置
・注入間隔が狭いため、注入孔を確認孔として代用可能。
・確認孔(ウレタンの場合、隣接注入孔)から注入材がリークした場合・施工前に定めた 1 孔当り注入量を一定以上上回る場合、注入を一時中断し、周辺の注入孔へ移動。
・覆工コンクリートに 0.2MPa 程度以上の圧力が作用した場合
・1 孔当りの設計注入量に達した場合、圧力上昇が認められなくても隣接孔に移動5-2-3

C:矢板工法トンネルの背面空洞注入工設計・施工要領
平成 18 年 10 月 東日本・中日本・西日本高速道路株式会社
以下に示す調査方法に関する概要を記載
・削孔調査(コアドリル)：PVM システム(回転打撃式削孔)
施工時の注入孔及び確認孔の配置を念頭に調査孔の配置を設定
・観察調査(ボアホールカメラ)
・非破壊検査・トンネル延長が 1km を超過する場合、天端部のみの 1 側線を対象とした電磁波探査法を適用
・湧水・水利用調査
特に記載なし≪覆工の健全性(注入を実施することを前提)≫
・覆工が注入圧に耐えれるかの判断(健全度)を行うため、覆工巻厚と覆工強度を調査し、総合的に評価する。
・二次元線形骨組解析による事前対策の目安を記載
特に記載なしセメント系(エアモルタル)に加え、非セメント系注入材、可塑性注入材(発泡ウレタン、シリカレジン含む)
・以下に示す条件を整理した上で、安全性、施工性、経済性の面で最も合理的な注入が可能な材料を選定①充填性、流動性 ②非漏出性 ③水中分離抵抗性④非収縮性 ⑤硬化時間(凝結時間) ⑦比重・背面空洞注入用材料の比較表および選定フローを記載
・空 洞 断面 積 の 算定 方 法は 、道 路 トン ネ ル 標準 対 策マ ニュ ア ルと 同様、空洞面積を多角形の面積の総和で求める方法

・各材料種別の設計基準強度(28 日強度)は、1.5N/ 以上
・各注入材の配合例を記載
・背面空洞注入材の品質規格を記載
・適用性確認試験方法(案)を記載①充填性試験 ②非漏出性試験 ③水中分離抵抗性試験④非収縮性試験・標準的な施工手順フローを記載
・注入順序および注入工の施工管理フローを記載
・注入管の取付けから後処理までの一般的な手順を記載。
・参考資料として、PVM システム、主要機械の仕様、注入工の種類、工事用仮設備、事前対策工事例を記載
・調査孔の閉塞事例(ゴム栓および閉塞プレート)を記載
・セメント系における配置計画のみ記載
・両肩部および天端部に縦断方向 5m ピッチで 3 側線
・天端部は、道路中心から 1.0m 程度離した位置

・注入圧力が 0.1～0.2MPa 程度で管理し(静水圧のない場合)、0.2MPaまで上昇した場合は充填確認。
・隣接の注入管から注入材が流出(リーク)した場合
・注入量が設計数量の 1.5 倍に達した場合には、注入を一度中断し、他の注入箇所への注入による再検証。

インフラメンテナンス研究委員会報告書

項目

調査

背面空洞
の調査

診断・健全性
評価

対策工
の選定
注入材
の種類
設計

注入材
の選定

注入量
の算定

設計配合

施工方法

施工

削孔・注入工
の配置

充填確認

注入管理

第５編 道路トンネル分科会

D:トンネル補修工法に関する手引き(案)平成 19 年 4 月、国土交通省中国地方整備局
以下に示す調査方法に関して、3 段階(対策工の要否判定、詳細設計、施工段階)に区分し、必要な調査項目および内容を記載
・観察調査
・地中レーダ探査(電磁波法)
・簡易ボーリング調査
・内視鏡観察・材料試験
強度、アルカリ骨材反応、中性化、空隙率試験等の概要を記載。

E:道路トンネル維持管理便覧
平成 27 年 6 月、(社)日本道路協会
以下に示す調査方法に関する概要を記載≪局所破壊検査≫・覆工ボーリング調査
・内視鏡観察・回転打撃式削孔による調査≪非破壊検査≫・地中レーダ法(電磁波法)
・強度試験と材質試験

F:道路トンネル維持管理便覧
令和 2 年 8 月、(社)日本道路協会
以下に示す調査方法に関する概要を記載≪局所破壊検査≫・覆工ボーリング調査
・内視鏡観察・回転打撃式削孔による調査≪非破壊検査≫・地中レーダ法(電磁波法)≪判定区分(3A,2A,A,B)≫
・覆工の最小覆工巻厚と最大空洞厚の関係で評価する。
・上記、対策要否の判断目安は、空洞の分布および規模(平面的もしくは局所的)に応じて、判定指標が異なる。
・局所的の判断目安：(α×β)/(0.9×L)＜0.2 程度
以下の条件を目安に、覆工内面補強対策の実施を検討する。
・覆工巻厚が 20cm 以下の場合
・一軸圧縮強度が 10N/ 以下の場合
セメント系(エアモルタル系材料、可塑性材料)および非セメント系(発泡ウレタン系注入材) ※40 倍発泡のウレタン系材料も含む
・注入箇所への適用性、施工条件、経済性等を考慮して選定
・「道路トンネル変状対策工マニュアル(案)」に記載される注入箇所への適用性、施工性を考慮して選定する。
・材料特性と適用性による選定の目安を記載「道路トンネル変状対策工マニュアル(案)」に加筆
・空 洞 断面 積 の 算定 方 法は 、道 路 トン ネ ル 標準 対 策マ ニュ ア ルと 同様、空洞面積を多角形の面積の総和で求める方法
・空洞量に対して、注入補正率を考慮する。注入補正率は 10％≪判定区分(I,IIa,IIb,III,IV≫・突発性の崩壊は、外力による変状に対する判定基準に分類≪目安≫
・覆工巻厚の大小(30cm を境界)、背面空洞深さの大小(30cm を境界)を目安に背面空洞と巻厚不足の面的な広がりを考慮して判定
外力対策工の一般的な適用区分の目安において、覆工背面空洞対策として、内巻補強工、裏込め注入工、覆工改築工が有効≪判定区分(I,IIa,IIb,III,IV≫・突発性の崩壊は、材質劣化を基本とした変状として判定基準で分類≪目安≫
・覆工巻厚の大小(30cm を境界)、背面空洞深さの大小(30cm を境界)を目安に背面空洞と巻厚不足の面的な広がりを考慮して判定
外力対策工の一般的な適用区分の目安において、覆工背面空洞対策として、内巻補強工、裏込め注入工、覆工改築工が有効

セメント系(非可塑性注入材、可塑性注入材)および非セメント系(発泡ウレタン) ※発泡倍率 40～12 倍)・背面空洞の状態、覆工コンクリートの巻厚や強度、湧水状況、地質
状況、坑内ヤードの状況、環境に与える影響、施工性、経済性、施工量を考慮して、てきせつなものを選定
・裏込め注入材の適用性による選定の目安が記載「道路トンネル変状対策工マニュアル(案)」に加筆

セメント系(非可塑性注入材、可塑性注入材)および非セメント系(発泡ウレタン) ※発泡倍率 40～12 倍)・背面空洞の状態、覆工コンクリートの巻厚や強度、湧水状況、地質
状況、坑内ヤードの状況、環境に与える影響、施工性、経済性、施工量を考慮して、てきせつなものを選定
・裏込め注入材の適用性による選定の目安が記載「道路トンネル変状対策工マニュアル(案)」に加筆

特に記載なし特に記載なし≪セメント系≫
・設計基準強度(28 日強度)は、1.0～1.5N/ の例が多い。
≪非セメント系注入材≫
・緩 み 土圧 等 の 外力 対 策や 将来 の 突発 性 崩 壊防 止 を目 的と し た注 入
なのか、目的を明確にし、個別に設計基準および薬液の配合を決定
・外力対策の場合は、12 倍から 30 倍程度の材料が用いられる・施工時の留意事項が記載
・注入順序は、トンネル縦断方向の高低の低いほうから高いほうに片押しで片車線ごとに施工する例が多い
・覆工巻厚が薄く、注入材の偏りに伴う覆工が変形、変状発生が懸念される場合、左右交互にバランスの取れた注入順序とする
・セメント系における配置計画のみ記載
・両肩部および天端部に縦断方向 5m ピッチで 3 側線
・天端部は、道路中心から 1.0m 程度離した位置≪セメント系≫
・設計基準強度(28 日強度)は、1.0～1.5N/ の例が多い。
≪非セメント系注入材≫
・緩 み 土圧 等 の 外力 対 策や 将来 の 突発 性 崩 壊防 止 を目 的と し た注 入
なのか、目的を明確にし、個別に設計基準および薬液の配合を決定
・外力対策の場合は、12 倍程度の材料が用いられる・施工時の留意事項が記載
・注入順序は、トンネル縦断方向の高低の低いほうから高いほうに片押しで片車線ごとに施工する例が多い
・覆工巻厚が薄く、注入材の偏りに伴う覆工が変形、変状発生が懸念される場合、左右交互にバランスの取れた注入順序とする
・セメント系における配置計画のみ記載
・両肩部および天端部に縦断方向 5m ピッチで 3 側線
・天端部は、道路中心から 1.0m 程度離した位置

特に記載なし特に記載なし特に記載なし道路トンネル標準対策マニュアルに準拠(一部加筆)≪セメント系≫
・標準的な注入施工フローを記載≪ウレタン系≫・セメント系と同様の順序・方法である。注入施工フロー記載
道路トンネル標準対策マニュアルに準拠≪セメント系≫
・アーチ肩部に注入孔を設置、確認孔をアーチ天端部に配置。
・両肩部および天端部に縦断方向 5m ピッチで 3 側線。
≪ウレタン系≫
・縦断方向 1.5m ピッチ、横断方向 1.3m ピッチの千鳥配置
・注入間隔が狭いため、注入孔を確認孔として代用可能。
道路トンネル標準対策マニュアルに準拠
・確認・隣接孔から注入材がリークした場合、また施工前に定めた 1
孔当り注入量を一定以上上回る場合
道路トンネル標準対策マニュアルに準拠
・覆工コンクリートに 0.2MPa 程度以上の圧力が作用した場合、また1 孔当り設計注入量に達した場合、圧力上昇が認められない場合

・施行中には上限値を設定して圧力管理を行う

5-2-4

・強度試験と材質試験

・施行中には上限値を設定して圧力管理を行う

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

2.2.2 背面空洞の調査(1) 調査方法
背面空洞の調査は、主に覆工の巻厚や背面の空洞及び地山状況を確認・調査し、変状原因の推定及び対策工設計に必要な情報を得ることを目的として実施するものである。前述した各基準には、必要な調査項目および概要が記載されており、主に覆工巻厚の位置、規模を地中レーダ法による非破壊検査で調査し、ボーリング調査等により精度向上やキャリブレーション、調査孔を活用した孔内観察により覆工背面状況の確認が行われている。表 2.2.1 に背面空洞調査の方法とその概要を示す。

表 2.2.1

覆工巻厚と背面空洞の調査方法とその概要 6)

表 2.2.2 に地中レーダ法による非破壊検査とボーリング調査における調査方法を比較したものを示す。｢道路トンネル定期点検業務積算資料(暫定版)｣（平成 26 年 8 月、国土交通省道路局、以下｢積算資料版｣）には調査の項目として覆工背面空洞調査に関する記述があるため、併せて記載する。地中レーダ法による非破壊検査の測線は、天端部および両肩部の３～４測線を基本とし、非破壊検査の結果に基づき、レーダ探査
測線上で空洞が大きいと予想される位置にボーリング調査を実施することを基本としている基準が多い。

表 2.2.2
数量・レーダ探査の測線上で実D：トンネル補修工法に関す施。
る手引き
・１測線100mあたり１箇所
中国地方整備局
程度。

積算資料版
道路トンネル定期点検業
務積算資料

背面空洞の調査方法に関する比較
ボーリング調査
口径

地中レーダ探査その他
・材料試験の場合は別途φ
100mm程度で実施

・φ32mm程度

記載なし(別途計上と記載)

C:矢板工法トンネルの背面
空洞注入工設計・施工要領
NEXCO

・斜め上に10m間隔で実施。結果を基に間隔を適宜延伸。

・注入口径を考慮して選定

F:道路トンネル維持管理便
覧
日本道路協会・レーダ探査1測線あたり、最低1箇所が基本

・校正用の削孔は、損傷・漏水の影響を鑑み、計測機器が進入できる最小限の大きさ

数量・縦断方向3測線
・横断測線は不要

その他
・NATMでは天端1測線のみ・1トンネルあたり
・覆工面積10,000㎡あ縦断3測線、横断5測線 たりの数量
・50mに1箇所程度で圧縮 ・トンネル延長が1kmを超え
強度試験を実施して総合評 る場合、天端部のみ1測線の
価を行う。
適用可能

5-2-5

―

・縦断方向：3～4測線
・横断測線は適宜追加―・削孔による校正が必要

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会(2) 調査対象となるトンネル「トンネル補修工法に関する手引き(案)平成 19 年 3 月(中国地方整備局)」では、覆工巻厚の確認と背面空洞の有無の把握を目的とした地中レーダ探査等の調査を矢板工法における全トンネルで実施する規定であり、中国地区に限定せず全国の道路トンネ
ルにおいても、同基準の適用を提案する。

(3) 調査における課題
課題①：定期点検における「有効巻厚の不足また減少」の判定について「道路トンネル定期点検要領」(平成 26 年 6 月、国土交通省道路局

国道・防災課)では、定期点検を実施した場合には 6 つの変状種類について判定を行うこととなっている。このうち、⑤有効巻厚の不足または減少については、覆工コンクリートについて設計巻厚と有効巻厚の割合を目安として判定を行う。しかし、通常の定期点検を実施しただけでは有効 巻 厚を確認することは 困 難である(打音検 査の結 果覆工コンクリートに穴が開いた場合などには判定可能な場合がある)。この変状種類について適切な判定を行う上でも、「トンネル補修工法に関する手引き(案)」に記載された程度の調査は必要と考える。
課題②：調査精度の向上
事前 調査 結果 によ る推 定注 入量 と施 工時の注 入量 で大 きな 乖離 が発 生す る事 例が多数報告されている。これは、事前調査の精度、空洞量算定方法、岩盤亀裂内への注
入材の逸走、施工範囲外への逸走などが理由として考えられる。このため、施工段階で削孔した注入孔により注入量について再度算出を行い、設計時に算出した注入量の修正を必ず行う必要がある。
調査と設計の結果の乖離に関する点について、背面空洞調査時に実施するレーダ探査における解析手法や設計方法についての提言がなされている 6) 。この中で、地中レーダ探査の解析事例として誤った解析事例について記載されている。誤った解析事例
としては、①反射の原理に反する解析、②極性の性質を利用していない解析、③速度の原理に反する解析、が挙げられている。図 2.2.1 に誤った解析として挙げられている例を示す。
これらの知見も踏まえて、調査精度を向上させて調査段階と施工段階の空洞量の乖離を減少させる必要がある。しかし調査精度の向上には限界もあることから、施工段
階で削孔した注入孔により再度注入量の算出を行うのが重要である。

5-2-6

インフラメンテナンス研究委員会報告書

図 2.2.1

第５編 道路トンネル分科会

誤った地下レーダ探査の解析事例 7)

課題③：背面空洞対策後のトンネルに対する調査の必要性
点検調書および施工履歴等から背面空洞対策の実施を確認した場合においても、以下の内容から、条件・必要によって、調査の実施を検討する必要がある。
・「A:道路トンネル維持管理便覧 平成 5 年 11 月」の過去基準を参考に施工した場合、注入管の配列が天端 1 列のみと充填不足が懸念される。現地の注入管削孔跡や施工記録(実施年数)等から過去基準での参考が懸念される場合は、背面空洞の調査を実施することが望ましい。
・充填不足や注入材の劣化、地下水に伴う流出等により背面空洞の再発や拡大も散見される。充填区間のひび割れや漏水発生状況等の観察調査等を踏まえ、総合的に評
価し、追加調査の実施の有無を検討することが望ましい。
2.2.3 背面空洞対策の設計(1) 注入材の種類
注入材には、セメント系注入材と非セメント系注入材があり、セメント系注入材は非可塑性注入材と可塑性注入材に分類され、さらにエア系と非エア系に分類される。
セメント系注入材の適用実績としては、近年は可塑性注入材の実績が多く、非セメン
ト系注入材ではウレタン系が多く用いられる傾向にある。表 2.2.3 に裏込め注入材の材料特性等を示す。

5-2-7

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

表 2.2.3

裏込め注入材料の材料特性と選定の目安 4)(「道路トンネル変状対策マニュアル(案)」に加筆）

5-2-8

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会(2) 注入材の選定
注入材の選定は、「 B:道路トンネル変状対策工マニュアル ( 案 )」を基本とした表 2.2.3
や NEXCO では「C:矢板工法トンネルの背面空洞注入工設計・施工要領」における 図

2.2.2 に示すフローを基本として選定することが一般的である。
注入量が多い場合はセメント系可塑性注入材の使用が一般的であったが、近年では非セメント系の裏込め注入用発泡ウレタンにおける発泡倍率 40 倍が採用される実績が多い。
発泡ウレタン採用時は、適用する地山条件と発泡倍率について検討を行う必要がある。注意すべき場合としては、設計時には対象トンネルにおける地質状況を把握して、断層等が存在しており地震時には断層の活動が懸念される場合や、地山の膨潤により外力がかかる可能性がある場合があげられる。
設計にあたっては、設計対象トンネルにおける空洞充填を行うにあたっての目的 ( 突
発性崩壊対策なのか、外力対策も考慮する必要があるのか ) について整理をしたうえで、その目的に合う充填を行う必要がある。
また、充填対象区間の覆工コンクリートの部材厚が薄い場合やコンクリート性状が良好でない場合、注入材の自重により覆工コンクリートに影響を与える可能性がある。
このため、選定した注入材によっては覆工コンクリートの内巻き補強等の検討が必要である。

図 2.2.2

注入材選定フロー 3)

5-2-9

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会(3) 注入量の算定
注入量の算定方法は、「 B: 道路トンネル変状対策工マニュアル ( 案 ) 」を基本として、「 C: 矢板工法トンネルの背面空洞注入工設計・施工要領」および「 D: トンネル補修工法に関する手引き ( 案 ) 」に述べられており、一般的に空洞断面積を多角形の面積総和で求める図 2.2.3 の手法が用いられる。

図 2.2.3

空洞断面積の算定方法 4)「 D: トンネル補修工法に関する手引き ( 案 ) 」では、注入補正率が定められている。前
述した調査における課題にも示す通り、既往の実績では調査・測定精度や岩盤亀裂等
への逸走等の影響から設計注入量と実績との乖離が大きい。その為、調査および測定精度を高めるとともに、注入補正率 ( α ) を 10% として注入量を算出することとしている。ただし、注入箇所が点在し、かつ、１箇所あたりの注入量が少ない場合には注入補正率を別途考慮することとなっている。
調査精度の向上も重要である一方、背面地山状況も踏まえ、注入補正率の反映も考慮する必要がある。
W=V × (1 ＋α )ここに、 W ：設計空洞充填量 ()

Ｖ：調査結果に基づく想定空洞量 (α：注入補正率 ( ％ )5-2-10)インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

表 2.2.4

空洞量の算出方法 4)

5-2-11

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会(4) 注入材の配合【セメント系材料】
注入材料の一軸圧縮強度の目標値は、セメント系材料の場合、一般に品質管理上 1N/以上を有していればよい。ただし施工時の湧水や過度な流入剤が流動することが考えられるため、注入後の材料品質ばらつきを抑制するため、余裕を見込んだ設計基準
強度 (28 日強度 ) を 1.5N/

以上とする。

以下に、設計配合例を記載する。あくまでも参考配合例であり、現地で所定の品質が得られるように配合試験等を実施し、確認する必要がある。

表 2.2.5

表 2.2.6

表 2.2.7

エアモルタル配合例(1当たり) 2)

可塑性注入材(エアモルタル系)配合例(1

可塑性注入材(ポリマーセメント系)配合例(1当たり) 2)当たり) 2)【非セメント系注入材】
緩み土圧等の外力対策や将来の突発性崩壊防止を目的とした注入なのか、目的を明確にし、個別に設計基準および薬液の配合を決定する。外力対策の場合は、12 倍から30 倍程度の材料が望ましい。

非セメント系は、各メーカーの定めた参考例に従って、薬液の配合比率を定める。
表 2.2.8 に発泡倍率と単位重量、強度の例を示す。

表 2.2.8

発泡ウレタンの発泡倍率と強度との関係例 2)

5-2-12

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会(5) 設計における課題
課題①：覆工事前補強の必要性「 F: 道路トンネル維持管理便覧（令和 2 年 8 月）」では、覆工コンクリートの巻厚が薄い箇所や強度が不足している箇所には、裏込め注入材の自重や注入圧によって、覆工コンクリートに発生する応力が増加し、変状が発生する懸念があるため、事前に内面・内巻補強工の検討をすることが記述されている。
事前補強対策の必要性に対する検証の手法や条件等は、前述した基準に明記されておらず、各設計者によって統一が図れていないのが現状である。セメント系材料の場
合は、自重や注入圧、非セメント系材料の場合は、自重等の荷重影響は小さいと考えられるため、発泡および注入圧による影響が対象となると考えられる。
事前補強の必要性検証にあたって、設定条件やフレーム解析による部材評価の実施について提言を行う必要がある。

≪荷重の組み合わせ≫
ケース 1：覆工コンクリートの自重のみ
ケース 2：覆工コンクリート自重＋注入圧
ケース 3：覆工コンクリート自重＋注入圧＋注入材自重

図 2.2.4

解析モデルおよび荷重の概念図(一部加筆) 4)

課題②：発泡ウレタンの設計
発泡ウレタンの適用範囲および発泡倍率に関する問題である。
「 D：トンネル補修工法に関する手引き ( 案 ) （平成 19 年 4 月、国土交通省中国地方整備局）」以前に発行されたものでは発泡ウレタンの発泡倍率が 12 ～ 30 倍までの採用である。セメント系の注入材より高価となるため、小規模な空洞に対しての限定された使用方法や、湧水箇所や覆工に自重をかけられない場合などの限定した使用方法となっている。これに対して、Ｄの手引き以降は発泡倍率 40 倍が採用されている。ただし、「 F：道路トンネル
維持管理便覧（令和 2 年 8 月、( 社 ) 日本道路協会）」においては「外力対策が必要な場
合には、 12 倍から 30 倍程度の材料が用いられている」との記述がある。このことから発泡ウレタンの採用については適用する地山条件と発泡倍率について検討を行う必要があることがわかる。しかし実際の設計においては注入材の選定に関する選定理由が明確でないものが見受けられる。

5-2-13

インフラメンテナンス研究委員会報告書

2.2.4

第５編 道路トンネル分科会

背面空洞対策の施工(1) 施工方法
セメント系注入材および非セメント系注入材ともに、注入施工の流れは、削孔⇒注
入管・注入ホース設置⇒注入の手順が標準である。一般的な施工手順を図 2.2.5 に示す。注入順序は、トンネル縦断方向に高低の低い方から高い方に片押しで施工することを基本としており、覆工厚が薄く、注入材の偏りによって覆工コンクリートへの変形や変状発生が懸念される場合は、交互に注入したバランスに配慮した注入計画を立案することが必要である。

※非セメント系注入材の場合も基本フローは同様

図 2.2.5

注入施工フロー(セメント系注入材の場合) 4)

5-2-14

インフラメンテナンス研究委員会報告書

図 2.2.6

第５編 道路トンネル分科会

注入管の設置例（セメント系注入材の場合） 4)

5-2-15

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会(2) 注入管の配置
注入管の配置は、「 A：道路トンネル維持管理便覧（平成 5 年 11 月、( 社 ) 日本道路協会）」では、注入管の配置例が天端ほぼ 1 列のみとなっている。これに対して B 以降の技術基準ではセメント系で 3 列、ウレタン系で 5 列程度の注入孔配置となっている。
セメント系注入材では、覆工アーチ部の背面空洞を確実に充填するために、アーチ肩部に注入孔を設置し、そこから注入した材料が流出して充填状況を確認できる確認
孔をアーチ天端部付近に配置する計画を基本としている。
非セメント系注入材 ( ウレタン系 ) の場合、一般的な条件下においては直径 2m 程度
が流動範囲と考え、1.5m 程度の間隔で配置することが一般的である。尚、注入孔の間隔が狭いため、確認孔は隣接する注入孔で代用して問題ない。

図 2.2.7

図 2.2.8

セメント系注入材の注入孔配置の施工例 6)

非セメント系注入材(発泡ウレタン)の注入孔配置の施工例 2)

5-2-16

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会(3) 注入管理施工時の注入管理については、「 B：道路トンネル変状対策工マニュアル ( 案 )」と「 C：
矢板工法トンネルの背面空洞注入工設計・施工要領」に明記されている。施工中に覆工背面の充填状態を詳細に把握することは困難であるため、充填確認方法としては、注入量と注入圧を同時に監視することが挙げられている。以下に B に記載される充填確認方法を記載する。
また、設計時に注入量を正確に算出することは困難であるため、施工時の注入孔検尺結果等を踏まえ、設計数量の修正を実施することが望ましい。
≪充填確認方法：注入量≫①確認孔 (発泡ウレタンの場合は隣接の注入孔 )から注入材が流出 ( リーク ) した場合、次の注入孔に移動する。
②施工前に定めた 1 孔当りの注入量 ※ 1 を一定量上回るようであれば、当該注入孔箇所
での注入を一時中断し、周辺の注入孔に移る。このような作業を繰り返し、最終的に事前に定めた 1 孔当りの注入量が注入されなかった範囲を特定し、再度注入孔を設けて注入を行う。この注入孔の再施工は残存する空洞の未充填範囲・量を特定する意味もある。
③ただし、周辺注入孔での注入で圧力上昇を確認できた場合、あるいは最終的に確認
孔から充填して圧力上昇した場合は、②の再注入作業を省略できる。
≪充填確認方法：注入圧≫①覆工コンクリートに 0.2MPa 程度以上の圧力が作用した場合、直ちに注入を中止し次の注入孔に移動する。
②注入開始当初の数孔においては相当広範囲に注入材が広がり易いので、 1 孔当り設
計注入量に達しても注入圧力が挙がらない場合が多い。このような場合は 1 孔当り
設計注入量に達したら圧力上昇が認められなくても隣接孔に移り、所定の範囲の注入が終了した時点で、注入材のリークができなかった確認孔から最終的に注入を行って注入圧の上昇を確認する。
③三次注入によっても圧力上昇が確認できない場合は、一旦注入を中断し、確認孔を追加削孔して充填状況を確認するとともに、その追加孔を利用して再注入を行う等の対応を検討する。
※ 1 「 C ：矢板工法トンネルの背面空洞注入工設計・施工要領」では、設計数量の 1.5倍に達した場合に一次中断等の対応

5-2-17

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会(4) 施工時の課題
課題①：注入材の逸走防止措置
ひび割れや他空洞部への注入材逸走は、注入量の増大に加え、供用車線への影響や水質への影響等、様々な影響を及ぼす。
「 B：道路トンネル変状対策工マニュアル (案 ) 」においても、覆工背面空洞がトンネ
ル縦断方向に連続する区間で、部分的に裏込め注入を行う場合は、注入区間両側に粘性の高い充填材で隔壁を形成させる等の逸走措置を講ずることが記述されている。これを踏まえ、適切な注入圧および充填量の管理を実施するとともに、必要に応じて逸走措置の対策を講じる必要がある。ただし、現時点では逸走措置に関する対策工法や事例等は明記されていない。
課題②：充填に伴う漏水への影響
背面空洞の充填を実施するとそれまでの水みちが変化して、従来漏水がなかった目
地やひび割れから新たな漏水の発生や反対に漏水が止まる事例がある。このため、導水工が同時に施工される場合には先に充填を実施して、施工完了後に ( できれば降雨後に ) 覆工面観察を実施したうえで導水工位置を最終決定するのが望ましい。

参考文献
1) (社)日本道路協会：道路トンネル維持管理便覧，1993.11.
2) 独立行政法人土木研究所

基礎道路技術研究グループ(トンネルチーム)：道路トンネ

ル変状対策工マニュアル(案)，2003.2.
3) 東日本高速道路株式会社，中日本高速道路株式会社，西日本高速道路株式会社：矢板工
法トンネルの背面空洞注入工設計・施工要領，2006.10.
4) 国土交通省中国地方整備局：トンネル補修工法に関する手引き(案)，2007.4.
5) (社)日本道路協会：道路トンネル維持管理便覧，2015.6.
6) (社)日本道路協会：道路トンネル維持管理便覧【本体工編】，2020.8.
7) NPO 法人臨床トンネル工学研究所

技術研究部会トンネル維持管理委員会：平成 24 年

～25 年度活動報告書，2014.6.
8) (社)土木学会：トンネル・ライブラリー第 25 号 山岳トンネルのインバートー設計・施工から維持管理までー，2013.11

5-2-18

インフラメンテナンス研究委員会報告書

2.3

第５編 道路トンネル分科会

自治体ヒアリングによる空洞充填設計と施工の乖離

本節では，1 章で実施した自治体ヒアリング結果に基づき「空洞充填における設計」，「実施工における設計と施工との乖離」について以下に列記する。

2.3.1 空洞充填における設計事例

補修設計段階における注入率は，自治体ヒアリング結果から，自治体，設計コンサル
によっても考え方に一定の基準がなく，回答はばらつきが多い。事例として回答の中で多いものとしては，注入のロスとして 1.05 倍とする場合や，設計と施工の乖離実績などから 1.5～2.0 倍程度で設計が行われているようである。
最近では，裏込め注入材の協会資料に基づき 1.5 倍の注入率で設計されるケースが多くなっている。
自治体ヒアリング結果においても施工時に多く入る場合や，反対に少なくなる場合もあるため，一律ではないが，実態として概ね 1.5 倍程度の注入率を採用しているのが多いとの回答を得た。

2.3.2 実施工における設計との乖離状況

上記のように設計段階の注入率のばらつきによって，設計と施工時の乖離は大きく左右される。設計時注入率は，一律ではないものの設計と施工時の乖離状況について
自治体アンケートを行い，以下の意見が得られたので列記する。
・事例 1：充填量が設計数量の 1.5～3.0 倍になることがある。
・事例 2：施工において設計の 1.85 倍となった事例がある。
・事例 3：トンネルや地山条件によっても異なるが，10 倍となった事例がある。
・事例 4：設計数量に対して，数倍～20 倍程度の充填量となった事例がある。
・事例 5：設計数量の 3～4 倍以上の注入量となった事例がある。
・事例 6：乖離が大きく，予算確保や年次計画が困難。約 5 倍の注入量となった。

以上のことから，設計注入量に対して，非常に多くの実注入量の増加に伴う変更事例が多く，このようにばらつきが大きく，自治体においては，予算確保や年次工事発注
計画において非常に苦慮していることがうかがえる。

5-2-19

インフラメンテナンス研究委員会報告書

2.4

第５編 道路トンネル分科会

空洞充填対策における注入率の考え方

2.4.1 空洞充填対策における注入率(1) 注入量の算定
山岳工法で施工されたトンネルのうち，特に矢板工法（在来工法）で施工されたものは，当時の覆工コンクリート打設方法の特徴も相まって，覆工アーチ部の背面に空洞が残りやすい。覆工背面に空洞が残ることで，直ちに構造安定性が損なわれるわけではないが，外力が作用するような場合，突発性の崩壊が懸念されるような地山条件の場合には，空洞充填対策が実施されることとなる。
空洞充填対策における注入量は，覆工レーダ探査や簡易ボーリング調査結果に基づ
き空洞ボリュームを算出することとなるが，(a)空洞断面積を多角形の面積の総和で求める方 法， (b) 平 均空 洞 厚を求 め空 洞断 面積 を 算定す る方 法が 用い ら れるこ とが 多い(図 2.4.1 参照 )。

図 2.4.1

空洞断面積の算定方法 1)(2) 注入量算定に際しての留意点
空洞充填対策の注入実績では，設計注入量 ( 調査結果に基づき算出された空洞量 ) に対して，実際の注入量が大きく乖離する事例が確認されている。このような設計注入
量と実注入量とに大幅な差異が生じる原因として，「道路トンネル変状対策工マニュ
アル (案 )」 (平成 15 年 2 月，独立行政法人土木研究所 基礎道路技術研究グループ (トンネルチーム )) では，以下の事項が示されている。
① 矢板工法におけるトンネル施工方法上の特性（矢板と地山の間に隙間があり，
基本的にアーチ部覆工背面は排水構造となっている）② 空洞の調査方法や測定精度，測定間隔（くり抜き本数，レーダ側線数）③ 空洞量算出方法（空洞範囲α ※ の設定；特に平均空洞厚で空洞を算定する場合）※図 2.4.1 算定方法(b)参照

5-2-20インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会④ 岩盤の亀裂内への裏込め注入材の逸走（地質状況）⑤ 側壁部の裏面排水工やトンネル縦断方向への裏込め注入材の逸走⑥ 湧水による裏込め注入材の流出⑦ 注入材別の材料特性
また，「トンネル空洞フィールド調査結果（合理的な補修設計前の調査方法並びに合理的な施工管理方法について」(平成 15 年 3 月，(財 )道路保全技術センター 道路構造
物保全研究会 大型試験企画 WG) においても，同様の内容であるが，想定される乖離原因として以下を示している ( 図 2.4.4 参照 ) 。
① 探査精度および探査機器の限界② 探査頻度による未確認③ 注入時の注入材の逸走
1.

岩盤の亀裂，空隙への逸走

2.

側壁コンクリート背面への逸走

3.

注入材量の特性による違い

4.

部分注入の場合のトンネル前後空隙への注入材の逸走④ 背面空洞状況
1.

既設トンネルの掘削工法の違いによる注入材逸走

どちらの記載も，探査精度向上だけでは解決できない要因を含んでおり，空洞充填対策における課題として認識されるものである。

(3) 注入量の乖離事例
空洞充填対策として実績が増えてきている非セメント系材料 (40 倍発泡ウレタン )におけるデータ
であるが，設計数量，実調査数量に対する注入数
量の比率を参考までに添付する (図 2.4.3 参照 )。
なお，用語の定義は以下の通りである。
設計数量
覆工レーダ探査，簡易ボーリング結果に基づき，注入量を算定したもの。物理探査
結果に精度は大きく起因することとなる。
実調査数量
充 填 材 注 入 孔 を 利 用 し た 空 洞 厚 ( 実 測値 )に基づき，注入量を算定したもの。簡易ボーリングを多数実施したことと同意である。
なお，注入孔配置を 図 2.4.2 に示す。

図 2.4.2

注入孔配置 2）

注入数量（実注入量）
空洞充填対策工事として，実際に注入したボリューム (実績値 )。

5-2-21

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

設計数量に対する注入数量の増加率
500%
450%
400%
350%

増加率

300%
250%

平均値：216%

200%
150%
100%
50%
0%
0

50

100

150
物件番号

200

250

実調査数量に対する注入数量の増加率
500%
450%
400%
350%

増加率

300%
250%
200%
150%
100%

平均値：132%

50%
0%
0

50

100

150
物件番号

200

250

2020.7 時点 ケミカルフォーム協会(セットフォーム工法)からの提供資料

図 2.4.3

注入数量と設計，実調査数量の対比

5-2-22

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

同資料は平成 14 年より 300 件を超える注入実績を整理したものであるが，設計数量との乖離として，設計数量を上回るものとして最大 4.5 倍程度が確認できる一方，下回る場合には 4 割程度となった事例も見受けられる。また，設計数量よりも実調査
数量の方が精度的に高くなることは容易に想像できるが，実調査数量を用いても 2 倍近い乖離を示している事例が見受けられる。
なお，設計数量についてはトンネル規模 ( 断面積，延長 ) ，地山性状といった分類までできていないことに加え，設計数量算出に際して『当初より乖離を見込んだ数量計上が実施されていたか』の確認までできていないので，留意願いたい。

(4) 空洞充填対策における提言
既往文献ならびに工事実績より，注入量の乖離は調査数量，精度のみに起因するものではないこと，注入削孔を利用した実調査数量においても乖離が生じることが確認された。また，注入量の乖離は増加するケースが圧倒的に多いが，減少するケースがあることも確認できた。
これらの知見より，空洞充填対策工事の実施 ( 工事発注 ) に際しての提言を以下に示す。
注入量の精度向上のために調査数量 ( レーダ側線，ボーリング調査 ) を増やすことは否定しないが，乖離原因には岩盤状況等も影響するため，決定的な対策とはなりえない場合がありえる点に留意が必要である。
設計数量算出に際しては，既往実績等を参考に乖離を見越した割増しを当初より見込んでおくことが望ましい。工事規模，地山条件等の影響を受けると考えられるが 1.5 ～ 2.0 倍程度の注入率と考えられる。なお，近隣トンネルでの実績がある場合には，地山条件も近いと想定されるので，データ蓄積に配慮願いたい。
注入量の乖離としては，増加のみならず減少の可能性を有することが確認できた。補修対策工事のなかで空洞充填対策費は大きな要素となるので，複数年度に跨っての対策実施の可能性や，複数トンネルの同時発注による平準化といった対応にも配慮が必要である。
乖離により注入量が増加する場合，セメント系材料の場合は薄肉覆工への荷重増，ウレタン系材料の場合は発熱による異臭リスクが懸念されるので，注入材の選定に際しては留意が必要である。
ウレタン系注入材により空洞充填が既に実施されていても，覆工レーダ探査では確認できないため，補修対策履歴の整理が重要となる。

5-2-23

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

2.4.2 注入率に関する参考文献
空洞充填対策における設計，施工の乖離に関しては， ( 財 ) 道路保全技術センターにおいて，フィールド試験を通じた整理が実施されている ( 平成 14 ～ 16 年度 ) 。
同センターが平成 23 年 3 月に解散しており，フィールド試験結果の入手も困難になってくることを踏まえ，注入率の精度向上に際しての参考資料として，要旨を整理することとした。

(1) 報告書の概要
今回，参考資料として収集した報告書は以下の 4 編である。
（平成 14 年度報告書）「トンネル空洞フィールド調査結果（合理的な補修設計
前の調査方法並びに合理的な施工管理方法について）」（平成 15 年 3 月）
(財 )道路保全技術センター 道路構造物保全研究会 大型試験企画 WG

背面空洞充填現場を対象に，非破壊検査による調査・解析と充填施工状況調査を実施し，設計数量と実注入量の乖離原因を，調査方法の問題点，探査機器精度，調査結果の解析上の問題点，施工管理上の問題点等の観点から整理検討し，①合理的な補修設計前の調査方法，②合理的な施工管理手法についての提案を目指して活動。
フィールド試験結果： 1 件（静岡県 S トンネル［道路トンネル］）（平成 15 年度報告書）「トンネル空洞フィールド調査結果（合理的な補修設計
前の調査方法並びに合理的な施工管理方法について）」（平成 16 年 3 月）
(財 )道路保全技術センター 道路構造物保全研究会 大型試験企画 WG

昨年度に引き続き，フィールド試験結果を実施。
フィールド試験結果： 1 件（長野県 N トンネル［道路トンネル］）（平成 16 年度報告書）「トンネル空洞フィールド調査結果（合理的な補修設計
前の調査方法並びに合理的な施工管理方法について）」（平成 17 年 3 月）
(財 )道路保全技術センター 道路構造物保全研究会 大型試験企画 WG

残された検討課題である注入材の「トンネル側壁部への流出」，「背面岩盤の亀裂への流出」，「注入材の消泡，体積収縮」といった材料特性面の要因について，
材料実験を通じて整理検討を実施。
（平成 16 年度報告書②）「トンネル保全工事の技術資料（その１）－覆工背面
空洞充填対策工－」（平成 17 年 3 月）
(財 )道路保全技術センター 道路構造物保全研究会 トンネル委員会

平成 13 年度に，矢板工法で構築された 2 車線道路トンネルの補修工事を対象に，標準対策工選定一覧表を作成し，概算工事単価，対策工設定根拠，単価根拠を検討。
平成 14 年度は，その中の主要工種について，積算上の問題点について検討。そ5-2-24

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会の結果，積算と実態では，大規模工事と小規模工事で単価が大きく異なることが問題であることを整理。
平成 15 年度より 2 ヵ年で，特に積算と実態の乖離の大きい覆工背面空洞充填対策工に着目し，不採算の具体的な原因を究明すべく背面空洞充填対策工の技術資料を作成。技術資料は，独立行政法人土木研究所作成による「道路トンネ
ル変状対策工マニュアル ( 案 ) 平成 15 年 2 月」を参考に，対策工の設計，施工
および積算の紹介とモデルトンネルによる設計・積算事例について取りまとめ。
技術資料を作成する中で，積算上の問題点として，①空洞調査精度や空洞量算
出方法など設計上の問題，②工事規模の問題，③施工条件の問題，④積算構成の問題について報告。

(2) （平成 14 年度報告書）での報告要旨・抜粋
i)「 1.2 大型試験の概要」より
裏込め注入の乖離原因として，想定される以下の乖離原因について着目し，原因の絞り込みや，改良・提案事項を整理検討することを目的とした。

図 2.4.4

注入材逸走の概念図 3）

5-2-25

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会ii) 「 5.3 各空洞算定値の比較」より

図 2.4.5

探査精度と数量算定の課題 3）iii) 「 5.4 注入量と調査結果算定値の乖離原因」より

5-2-26

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

図 2.4.6

乖離原因と改良点 3）(3) （平成 15 年度報告書）での報告要旨・抜粋
i)「 5.1 電磁波レーダ探査精度」より

5-2-27

インフラメンテナンス研究委員会報告書

図 2.4.7

第５編 道路トンネル分科会

電磁波レーダ探査精度（覆工コンクリート） 4）

5-2-28

インフラメンテナンス研究委員会報告書

図 2.4.8

第５編 道路トンネル分科会

電磁波レーダ探査精度（覆工背面空洞） 4）ii) 「 5.2 算定注入と注入量の比較」より

図 2.4.9

実注入量と算定空洞量との比較 4）

5-2-29

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会iii) 「 5.3 差異要因及び乖離原因」より

図 2.4.10

空洞調査方法からの乖離原因 4）

5-2-30インフラメンテナンス研究委員会報告書

図 2.4.11

第５編 道路トンネル分科会

掘削形状（地山状況）による乖離原因 4）

5-2-31

インフラメンテナンス研究委員会報告書

図 2.4.12

第５編 道路トンネル分科会

空洞算出方法による乖離原因 4）iv) 「 1.2 大型試験の概要」より

充填材注入前後のレーダ探査結果より，調査手法としての有用性が示されている。

5-2-32

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

なお，同結果は「可塑性注入材に代表されるようなセメント系材料を用いた場合」であり，近年採用が増えている「ウレタン系注入材を用いた場合」には，レーダ探査では捕捉できない課題を有するので，ボーリング等による確認が望ましい。また，充填を含めた補修対策履歴を残していくことも重要となる。

図 2.4.13

充填前後の電磁波レーダ探査結果 4）

5-2-33

インフラメンテナンス研究委員会報告書

v)

第５編 道路トンネル分科会「 7. 調査結果のまとめ」より

図 2.4.14

フィールド試験結果 4）

5-2-34

インフラメンテナンス研究委員会報告書

表 2.4.1

第５編 道路トンネル分科会

フィールド試験で得られた知見 4）

5-2-35

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会(4) （平成 16 年度報告書）での報告要旨・抜粋
i)「 1.2 既往の調査結果」より

図 2.4.15

注入量の乖離原因 5）

5-2-36

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会ii) 「 1.3 試験のねらい」より

図 2.4.16

新たな乖離原因の検証(1) 5）

5-2-37

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

図 2.4.17

新たな乖離原因の検証(2) 5）iii) 「 4.3 漏出性試験の考察」より

図 2.4.18

試験確認できた可塑性注入材の特徴 5）

5-2-38

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会iv) 「 4.4 施工管理方法の提案」より

図 2.4.19

側壁部周辺への漏出防止と注入手順による課題 5）

5-2-39

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

図 2.4.20

注入手順の提案 5）

5-2-40インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会(5) （平成 16 年度報告書②）での報告要旨・抜粋
i)「 5.1 電磁波レーダ探査精度」より

図 2.4.21

乖離による積算上の課題 6）ii) 「おわりに」より

図 2.4.22

積算上の課題 6）

5-2-41

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

参考文献
1) 独立行政法人土木研究所

基礎道路技術研究グループ(トンネルチーム)：道路トンネ

ル変状対策工マニュアル(案)，2003.2.
2) ケミカルフォーム協会：既設道路トンネル裏込注入工法 セットフォーム工法 技術資料，2020.7.1.
3) (財)道路保全技術センター

道路構造物保全研究会

大型試験企画 WG：トンネル空洞フィールド調査結果（合理的な補修設計前の調査方法並びに合理的な施工管理方法について）（平成 14 年度報告書），2003.3.
4) (財)道路保全技術センター

道路構造物保全研究会

大型試験企画 WG：トンネル空洞フィールド調査結果（合理的な補修設計前の調査方法並びに合理的な施工管理方法について）（平成 15 年度報告書），2004.3.
5) (財)道路保全技術センター

道路構造物保全研究会

大型試験企画 WG，トンネル空洞

SWG：トンネル空洞充填注入材材料試験結果（合理的な補修設計前の調査方法並びに合理的な施工管理手法について）（平成 16 年度報告書），2005.3.
6) (財)道路保全技術センター

道路構造物保全研究会

保全工事部会トンネル委員会：

トンネル保全工事の技術資料（その１）－覆工背面空洞充填対策工－，2005.3.

5-2-42

インフラメンテナンス研究委員会報告書

2.5

第５編 道路トンネル分科会

おわりに
本章では，トンネル背面空洞充填対策の精度向上について現状と課題の整理を行い，自治体ヒアリング結果の整理および既往に整理された道路保全センターの報告書の考察を行い以下の知見が得られた。
・注入量の精度向上のために調査数量 ( レーダ側線，ボーリング調査 ) を増やすことは否定しないが，乖離原因には岩盤状況等も影響するため，決定的な対策とはなりえない
場合がありえる点に留意が必要である。
・設計数量算出に際しては，既往実績等を参考に乖離を見越した割増しを当初より見込
んでおくことが望ましい。工事規模，地山条件等の影響を受けると考えられるが 1.5～ 2.0 倍程度の注入率と考えられる。なお，近隣トンネルでの実績がある場合には，地山条件も近いと想定されるので，データ蓄積に配慮願いたい。
・注入量の乖離としては，増加のみならず減少の可能性を有することが確認できた。補修対策工事のなかで空洞充填対策費は大きな要素となるので，複数年度に跨っての対策実施の可能性や，複数トンネルの同時発注による平準化といった対応にも配慮が必要である。
・乖離により注入量が増加する場合，セメント系材料の場合は薄肉覆工への荷重増，ウレタン系材料の場合は発熱による異臭リスクが懸念されるので，注入材の選定に際しては留意が必要である。
・ウレタン系注入材により空洞充填が既に実施されていても，覆工レーダ探査では確認できないため，補修対策履歴の整理が重要となる。

5-2-43

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

3. 素掘りトンネルの現状と課題
3.1

はじめに
平成 24 年 12 月 2 日，中央自動車道笹子トンネル天井板落下事故が発生し，この事故を契機に，社会資本の維持管理・更新の重要性が再認識され，その後，平成 26
年 7 月 1 日に道路法改正，点検要領の改訂により，全道路管理者に「近接目視により5 年に 1 回の頻度で点検を実施し，健全性を診断するとともに点検結果を記録し保存する」義務が明確化されている。
「道路トンネル定期点検要領」は，「矢板工法」（～ 1980 年代 /木製または鋼製支保（ 1980 年代以降 /吹付コンクリート，ロッ
工と矢板による掘削方法）および「 NATM 」
クボルト，鋼製支保工による掘削方法）の 2 工法を対象としているため，「素掘りトンネル」（ 1600 ～ 1945/ 江戸時代から戦前における人力による掘削）に対する維持管理
手法（点検手法および判定方法等）が明確化されていない。
本書では，「素掘りトンネル」に関する維持管理における点検手法および健全性の判定等について提案するものである。
なお，本書では素掘りトンネルのうち，本書では，吹付トンネルおよび無巻きトンネルを取り扱い，煉瓦積みトンネルについては取り扱わないものとする。

5-3-1

インフラメンテナンス研究委員会報告書

3.2

第５編 道路トンネル分科会

用語の説明
本稿では，次のように用語を定義する。

（1）素掘りトンネル
トンネルのアーチ側壁部が覆工コンクリートで被覆されていないトンネルのことであり，ここでは，無巻トンネル，吹付けトンネル等の総称をいう。
（2）無巻きトンネル
トンネル内面に一次吹付けや二次覆工等が施工されていないトンネルをいう。
（3）吹付けトンネル
トンネル内面が吹付けコンクリート（または吹付けモルタル）仕上げのトンネルをいう。
（4）変状
道路トンネル内に発生した変状 ※１ と異常 ※２ の総称をいう。
※1 変状
トンネルの素掘り面等に発生した不具合の総称をいう。
※2 異常
トンネル内附属物等の取付部材に発生した不具合の総称をいう。

（5）対策
対策には，短期的に道路トンネルの機能を維持することを目的とした応急対策 ※３ と中～長期的に道路トンネルの機能を回復・維持することを目的とした本対策 ※４ がある。
※3 応急対策
定期点検等で，利用者被害が生じる可能性が高い変状が確認された場合，調査や本対策を実施するまでの期間に限定し，短期的に道路トンネルの機能を維持することを目的として適用する対策をいう。

※4 本対策中～長期的に道路トンネルの機能を回復・維持することを目的として適用する対策をいう。

（6）措置
点検・調査の結果に基づいて，トンネルの機能や耐久性等を回復させることを目に，対策，監視を行うことをいう。具体的には，対策，定期的あるいは常時の監視，緊急に対策を講じることができない場合などの対応として，通行規制・通行止めがある。

5-3-2

インフラメンテナンス研究委員会報告書

3.3

第５編 道路トンネル分科会

素掘りトンネルの現状
素掘りトンネルの現状

現在，山岳トンネルにおける施工はＮＡＴＭが主流となっているが，全国各地には江戸時代～戦前にかけて掘られた「素掘りトンネル」が多数存在し，現在も供用されているものが多い。
建設当時の用途としては，林道や一般道，鉄道，軍事用，景勝地への道路等，様々であるが，一般的にトンネルの施工が困難な場所で，幅員が狭く，かつ延長の短いトンネルが大半を占めている。
素掘りトンネルの構造としては，①トンネル内面に地山が露岩している「無巻トンネル」，②吹付けコンクリート又は吹付けモルタル仕上げによる「吹付けトンネル」に大別され，道路トンネル
では①，②の適用事例が多い。
特に，房総半島や紀伊半島には多くの素掘りトンネルが現在も存在しており，近年における交通量の増大やトンネルの老朽化に伴い，活線拡幅や内面補強等を実施している事例もあるが，その大半は部分的な補修を実施しながら供用している状況にある。

写真 3.1

無巻トンネル

写真 3.2

吹付けトンネル

素掘りトンネルの課題
覆工が構築されているトンネルでは，変状要因を「外力（ひび割れ）」，「材質劣化」，「漏水」に区分し，各変状毎に判定基準の指標を示すことで判定結果のバラツキを回避することが可能であるが，素掘りトンネルの維持管理方法については，現在のところ明確な点検要領や判定基準が確立されていないため， 5 年に 1 回の頻度で実施されている定期点
検では，「道路トンネル定期点検要領／国土交通省」等に準拠しながら，各点検技術者の経験的な判断に委ねて個々に対応している状況にある。
素掘りトンネル点検時の課題として，①内空断面が小さい場合が多く，トンネル点検車
両の統一化を図れないケースが発生すること，②変状の多いトンネルでは変状展開図等の基礎資料を精度よく作成することが困難であること，③不陸が著しいため，部分的な肌落
ちや剥落する可能性のある浮き・剥離，浮き石等の変状を的確に把握することが困難であること，④点検時の天候や気象条件によっても，漏水の発生状況が著しく異なること等が挙げられる。

5-3-3

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

このため，素掘りトンネルの構造や地質的な特性，気象条件等を考慮し，素掘りトンネ
ルの効率的な点検方法（判定項目と判定基準を含む）を確立する必要がある。
表 3.1
変

状

写

変状発生状況写真（1／2）

真変状発生状況等
・無巻トンネルの表面から浮き石が落下した形跡がある。
・無支保構造による地山の肌落ちが原因。

・地山にブルーシートが設置されており，その表面の吹付けモルタルが剥落している。
・吹付けモルタルの材質劣化に加え，地山からの漏水による凍害の影響，排水不良が原因と推定。

・側壁部の吹付けモルタルが肌落ちしている。
・吹付けモルタルの材質劣化に加え，地山からの漏水による凍害の影響，排水不良が原因と推定。

5-3-4

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

表 3.1
変

状

写

変状発生状況写真（2／2）

真変状発生状況等
・鋼製支保工設置後，吹付けモルタ
ルが施工されているが，鋼材の著しい腐食や吹付けモルタルの材
質劣化により浮き・剥離が発生している。
・吹付けモルタルの材質劣化，巻圧不足が原因と推定。

・吹付けモルタル施工後，漏水対策として塩ビ管が設置されているが，流末が未整備のため，路面に滞水している（降雨時のみ滞水している状態）。
・流末の未整備が原因。

トンネル構造上の課題としては，以下のような点が挙げられる。
表 3.2
トンネル構造無巻トンネル

吹付けトンネル

素掘りトンネルにおける構造上の課題
構 造 上 の 課 題

・素掘り面の長期安定性に対する評価
・浮き石等の肌落ち対策
・漏水対策（漏水処理方法，凍害への対応，流末排水処理方法等）
・吹付け材の材質劣化
・吹付け材の浮き，剥離対策
・漏水対策（漏水処理方法，凍害への対応，流末排水処理方法等）

5-3-5

インフラメンテナンス研究委員会報告書

3.4

第５編 道路トンネル分科会

素掘りトンネルの点検方法
概要
素掘りトンネルについては，明確な点検方法を記載した要領等は発刊されていない。
総点検実施要領 ( 案 ) においては，素掘りトンネルの場合は現地状況に応じた点検を実施する旨が記載されている。このように，点検者の判断によるところが多い。
そこで，本章では，現在の点検要領，維持管理便覧等を参考に，素掘りトンネルの点検方法について提言を行うものである。
対象の素掘りトンネルについて
素掘りトンネルとは，トンネルのアーチ側壁部が覆工コンクリートで被覆されていないトンネルのことであり，対象とする素掘りトンネルは下記のとおりとする。なお，レンガ積トンネルは対象外としている。

・無巻トンネル
・吹付トンネル
点検の目的(1) 点検の種類

点検には，定期点検，臨時点検，日常点検などがあるが，ここでは定期点検を対象とする。
(2) 定期点検の目的

素掘りトンネルにおいても，一般的な NATM や在来工法と同じように定期点検の目
的が達せられるように点検を行う必要がある。道路トンネル定期点検要領に記載されている定期点検の目的を以下に示す。

5-3-6

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

定期点検の頻度
素掘りトンネルは，道路法（昭和 27 年法律第 180 号）第 2 条第 1 項に規定する道路
トンネルに該当する。そのことから，道路法施工規則 (昭和 27 年建設省令第 25 号 )第 4
条の 5 の 5 に準じて５年に１回の頻度で定期点検を行うことを基本とする。
定期点検は，道路トンネルの状態把握を行い，次回の定期点検までに措置の必要性の判断を行う上で必要な技術的所見を得るために行う。点検頻度については，変状の発生
状況，変状進展状況，地山状況等を踏まえて 5 年に拘らずに適切な頻度を提案することが望ましい。
定期点検の体制道路トンネル定期点検要領 1) に記載されている定期点検の目的を以下に示す。素掘り
トンネルにおいても同様の体制とする。ただし，トンネル内面に地山が露岩している場
合は岩種判定に関する知識及び技能を有する地質技術者やトンネル技術者を配置する。

5-3-7

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

状態の把握
対策区分の判定や健全性の診断にあたって必要な情報が得られるよう，状態の把握を実施する。素掘りトンネルについては，近接目視ならびに打音検査により行うことを基本とする。また，必要に応じて触診や非破壊検査等を併用して行う。
事前準備
定期点検の現地作業の実施に先立ち，点検対象トンネルに関する資料収集・整理を行う。収集する資料としては，点検対象トンネルの点検記録や補修・補強記録，設計
図書，施工記録等を可能な限り収集する。資料収集・整理後に現地踏査を行い，道路利用状況，トンネル内空高さ等の現地状況を把握し，規制方針や点検車両等の使用機器の選定結果を踏まえた点検作業計画を立案する。特に素掘りトンネルは高さが低い
トンネルが多いことから注意は必要である。
状態の把握
状態の把握は，基本としてトンネルアーチや側壁部の変状を把握し，効率的な維持管理をする上で必要となる記録を行う評価が行える距離まで近接して目視により観察する。また，近接目視による観察ならびに打音検査による状態把握を行う。変状や異常を発見した場合は，うき・はく離の有無および範囲等を把握する打音検査を行う。
打音検査の結果，利用者被害の可能性のあるうき・はく離を確認した場合は，うき箇所の除去を行うなどの応急対策を講じる。ただし，素掘りトンネルの場合，うき箇所の積極的な除去は緩みが拡大する恐れがあることから，十分注意して行う。前回点検時の状態との差異については，以下の情報を記載する。
・前回定期点検から変状の進行が認められる・前回定期点検から変状の進行が認められない・今回の定期点検において新たな変状を確認
トンネル附属物が設置されている場合は，通常の定期点検と同様に取付状態や取付部材の異常をハンマー等による打音検査や手による触診により確認する。利用者被害の可能性のある異常を確認した場合は取付状態の改善を行うなどの応急措置を講じるものとする。
1 ）近接目視

アーチ部や坑門上部等に対して，トンネル点検車等を用いて肉眼により部材の変状等の状態を把握し評価が行えるまで近接し，吹付コンクリートに関してはひび割れ，
うき・はく離，漏水等の状態を，露岩については D 級岩盤については基本覆工を行っているため C 級岩盤以上が露頭岩の対象となる。露頭岩は地山風化状況や割目間隔・

5-3-8

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

割目状況，漏水等の状態を観察する。特に層状岩盤には注意して観察する必要がある。
2 ）打音検査

打音検査にあたっては，点検用ハンマーまたはロックハンマーを用いて実施する。
打音検査による判定の目安は表 3.4.1 を参考とする。
表 3.4.1

打音検査による判定の目安 1）

濁音を発するうき・はく離を確認した箇所は，ハンマーを用いてできる限り撤去す
ることを基本とする。ただし，素掘りトンネルの場合，うき箇所の積極的な除去は緩みが拡大する恐れがあることから，十分注意して行う。なお，撤去したコンクリート
片もしくは岩片は写真などに記録する。また，打音異常箇所については，次回点検時に変状進展を確認できるように現地にマーキングしておく。
3 ）主な着眼点

定期点検で着目すべき変状・異常現象の例について，吹付コンクリートの場合を表
3.4.2 に露岩の場合を表 3.4.3 に示す。なお，露岩している素掘りトンネルの主な着眼点は，切羽観察等を参考に記載した。
表 3.4.2

定期点検で着目すべき変状・異常現象の例 1）

5-3-9

インフラメンテナンス研究委員会報告書

表 3.4.3

第５編 道路トンネル分科会

定期点検で着目すべき変状・異常現象の例（露岩の場合）

定期点検対象着 目 すべき変 状 ・異 常 現 象 の例
割れ目の状況（割目間隔，割目状態，岩塊の緩み，岩塊の大きさ，交差）

露

岩

風化状況

露岩の肌落ち・範囲
うき・はく離，はく落
ロックボルトなどの腐食 ， 漏 水

応急措置
応急措置の概要
応急措置とは，日常点検や定期点検において，利用者被害を与えるような吹付コン
クリートのうき・はく離，露岩のうき等の変状が発見された場合に，利用者被害を未然に防ぐために，点検作業の範囲内で行う応急的な処置をいう。
応急措置は，ハンマーでの除去等があるが，うき箇所の積極的な除去は緩みが拡大する恐れや落盤する可能性があることから十分注意して行う。
照明などの附属物の取付状態の異常に対する応急措置は，取付ボルトの締め直しや番線による固定などがある。
トンネル本体における応急措置
1 ）応急措置の種類

応急措置の具体例を表 3.4.4 に示す。
表 3.4.4

本体工における応急措置の具体例 2)5-3-10インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

2 ）応急措置の留意事項

応急措置を行う場合，下記のような点に留意する。
・点検時にうき・はく離が発見された場合は，点検作業の範囲内で，応急措置としてハンマー等により可能な限り危険箇所を除去する必要がある。除去した吹付コンクリート片などは産業廃棄物になるため，適切に処理する。
・露岩の場合において不安定な岩塊を確認した際は，積極的な除去は落盤する可能性があるため十分注意してハンマー等で除去する。規模が大きくすぐにでも落下する危険性がある場合は，道路管理者の判断により通行規制等の対応を行う。
・応急対策が必要な変状で対策を実施するまでの期間で安全性が確保されないと判断された緊急性の高い変状が確認された場合は，道路管理者の判断により通行規制などの対応を行う。
(3) 附属物における応急措置

応急措置の具体例を 表 3.4.5 に示す。
表 3.4.5

本体工における応急措置の具体例 2)

ボルト締直しなどにより異常に対処できたと判断できる場合は，判定区分を「○」とし締め直しを行ったことを記録する。ただし，番線固定等の簡易な応急措置の場合は，点検結果の判定は変更しないことに留意する。なお，その応急措置の実施状況がわかる写真を記録しておく。

参考文献
1) 道路トンネル定期点検要領

国土交通省

2) 道路トンネル維持管理便覧【本体工編】

道路局

国道・技術課 H31.3(社)日本道路協会 R2.8

5-3-11

インフラメンテナンス研究委員会報告書

3.5

第５編 道路トンネル分科会

素掘りトンネルにおける変状の種類と対策区分の判定
変状の種類
無巻
無巻トンネルに発生する主な変状を以下に示す。
無巻トンネルの変状で最も重要なのは岩片，岩塊等の落下である。
覆工コンクリートがあるトンネルと同列に比較すれば，無巻状態での危険度は非常に高いと言え，常に突発性の崩壊の可能性がある状態と考えられる。
このため，ひび割れ，うき・はく離などを総合的に評価し，評価する必要がある。
なお，無巻トンネルは，岩盤の種類により変状状況が大きく変わることに留意が必要である。

表 3.5.1

変状種類及び変状区分との関係

変状種類

変状区分
外力 (突発性の崩壊 )①ひび割れ○②うき・はく離○③変形，移動，沈下

○

材質劣化

漏水

○

④鋼材腐食
⑤巻厚の不足または減少，背面空洞⑥漏水等による変状○

吹付けコンクリート
吹付けコンクリートに発生する主な変状を以下に示す。
吹付けコンクリートの変状は，基本的にはコンクリートによる覆工と同じである。
不陸があるため巻厚不足に対する判定は難しいと考えられるが，その他の変状は吹付けコンクリートにも同様に発生すると考えられる。

表 3.5.2

変状種類及び変状区分との関係

変状種類

変状区分
外力 (突発性の崩壊 )①圧ざ，ひび割れ○②うき・はく離○③変形，移動，沈下

○

材質劣化

○

④鋼材腐食

○

⑤巻厚の不足または減少，背面空洞○⑥漏水等による変状

漏水○

5-3-12

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

健全性に対する評価方法
無巻

定期点検では，トンネルの変状を把握したうえで，変状毎に表 3.5.の判定区分による判定を行う。

表 3.5.3
区分
Ⅳ

Ⅲ

判定区分

無巻トンネルにおける判定区分
利用者に対して影響が及ぶ可能性が高いため，緊急に対策を講じる必要がある状態。
早晩，利用者に対して影響が及ぶ可能性が高いた
め，早期に対策を講じる必要がある状態
将来的に，利用者に対して影響が及ぶ可能性が高Ⅱ

いため，重点的な監視を行い，予防保全の観点から計画的に対策を必要とする状態

Ⅰ

利用者に対して影響が及ぶ可能性がないため，措置を必要としない状態※）判定区分Ⅲにおいて，専門技術者の判断により緊急度が高いと判断されたものは，Ⅳ（緊急措置）とする。
なお，判定区分Ⅳにおける「緊急」とは，早期に措置を講じる必要がある状態から，交通開放できない状態までを言う。

【解説】
対策区分の判定は，トンネルの変状・異常が利用者に及ぼす影響を詳細に把握し，適切な措置を計画するために行うものであり，従来の点検，調査結果の判定と同様に，点検・調査実施後に変状等に対して判定を行う。変状状況の把握に基づき，変状・異常を判定の単位とし，健全性を診断する。
ここでは，個々の変状を表 3.5.の判定区分に応じて評価する。判定区分の位置づけは，覆工コンクリートトンネルの判定区分と整合させている。
判定にあたり，原因の特定など調査が必要な場合には，変状原因を推定するための調査を行う。調査は変状の状態に応じて，調査項目を適宜選定する。なお，調査の結果から，
本対策の必要性や緊急性を踏まえて，変状等の健全性を診断する。
調査の代表的な手法としては，ひび割れ進行性調査，漏水（状況）調査，漏水水質試験，
覆工厚・背面空洞調査（吹付けトンネルの場合）が挙げられる。これら調査手法は，覆工
コンクリートトンネルと同じ手法であり，実施方法等については「道路トンネル定期点検要領

平成 31 年 2 月

国土交通省道路局」を参照のこと。

5-3-13

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

なお，調査が不要で，応急対策の実施に代えて本対策を実施することが合理的な場合があるため，対策区分の判定では，変状の状況の把握による結果，対策の緊急性を含めて総合的に判断する。
以下に無巻トンネルの対策区分の判定の目安を示す。
判定は，変状毎の判定結果のうち，最も悪いものを当該スパンの評価として代表させる。
無巻トンネルの対策区分の判定は，新設トンネルにおいて切羽評価で用いられるパラメータ（表 3.5.5）のうち，無巻トンネルの健全性に影響すると考えられる変状を選択して対策区分を判定することとした。
なお，無巻トンネルの評価で使用するパラメータは，覆工コンクリートトンネルの変状区分（外力，材質劣化，漏水）と整合を図り，下記の変状区分の分類とした。
表 3.5.4

無巻トンネルの対策区分の判定で使用するパラメータの種類

新設トンネルにおいて切羽評価

無巻トンネルの対策区分の判定

覆工コンクリートトン

で使用するパラメータの種類で使用するパラメータの種類

ネルにおける変状区分

①圧縮強度

①圧縮強度

外力

②風化変質

②風化変質

材質劣化

③割目間隔，割目状態

外力

⑤走向傾斜

対策区分の判定で使用しない

－

⑥湧水量

対策区分の判定で使用しない

材質劣化⑦水による劣化⑤水による劣化

材質劣化

－

⑥浮石状況

材質劣化

－

⑦湧水による路面状態

漏水

③割目間隔
④割目状態

なお，以下に示す判定の目安は地山等級 C に相当する地山に対する適用を想定したものである。地山等級 D に相当する強風化岩等が分布する場合には，はく落など利用者に影響が及ぶ可能性が高いため，状況に応じて適宜判断する必要がある。

5-3-14

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

表 3.5.5

切羽の評価区分

出典：参考文献 2)

5-3-15

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

出典：参考文献 2)

5-3-16

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

出典：参考文献 2)

5-3-17

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

出典：参考文献 2)

5-3-18

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

吹付けコンクリート
覆 工 コ ン ク リ ー ト が 未 施 工 で 吹 付 け コ ン ク リ ート が 仕 上 が り 面 と な っ て い る ト ン ネ ル
は，発生する変状の種類は覆工コンクリートとほぼ同様であることから，「道路トンネル定期点検要領

平成 31 年 2 月

国土交通省道路局」に準じて評価を行うものとする。

対策区分の判定
無巻①圧縮強度（変状区分：外力）
下記を参考に判定を行う。
表 3.5.6
判定Ⅲ

圧縮強度に対する判定区分（無巻トンネル）

圧縮強度

強度の目安

岩石の特徴

ハンマーの刃先が食いこ

軟質および風化

むによる劣化が著

(MPa）

5 以下

しい。

Ⅱ

5～20

ハンマーの軽い打撃で砕風化による表面ける

剥離が生じやすい。

20～100

ハンマー打撃で砕ける

風化による劣化は少ない。

Ⅰ
100 以上ハンマー打撃がはね返る－②風化変質（変状区分：材質劣化）
下記を参考に判定を行う。
表 3.5.7
判定
Ⅲ

Ⅱ

Ⅰ

風化変質に対する判定区分（無巻トンネル）

風化変質の目安

熱水変質などの目安

土砂状風化，未固結土砂

著しい変質により全体が土砂状，粘土化

岩心まで風化変質

変質により岩芯まで強度低下

割れ目沿いの風化変質

変質により割れ目に粘土を挟む

概ね新鮮

変質は見られない

5-3-19

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

なお，湧水による劣化や不安定化等の影響有無やスレーキング性の有無なども考慮し，適宜判断することが望ましい。

③割目間隔・割目状態（変状区分：外力）
下記を参考に判定を行う。
表 3.5.8

割目間隔に対する判定区分（無巻トンネル）

割目間隔
割目状態

5cm 以下5～20cm20～100cm

100cm 以上

Ⅲ

Ⅲ

Ⅲ

Ⅲ

Ⅲ

Ⅲ

Ⅲ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅲ

Ⅲ

Ⅱ

Ⅲ

Ⅲ

Ⅱ

Ⅰ

Ⅲ

Ⅱ

Ⅱ

Ⅰ

Ⅱ

Ⅱ

Ⅰ

Ⅰ

Ⅰ

Ⅰ

Ⅰ

Ⅰ

開口（5mm 以上）
厚い粘土(5mm 以上）
開口（5mm 以上）
開口（1～5mm）
薄い粘土(5mm 以下）
開口（1～5mm）
多く開口（1mm 以下）
一部開口（1mm 以下）密着

なお，健全性の判定には割目の進展も重要な情報であるため，必要に応じてマーキング等を行い定点観測を行うなどの対応も考慮することが望ましい。
特に，山間部などで凍結・融解が繰り返し発生するような場合には注意が必要である。

⑤水による劣化（変状区分：材質劣化）
下記を参考に判定を行う。
表 3.5.10

水による劣化に対する判定区分（無巻トンネル）
判定

状態

Ⅲ

土砂，細片の 流出
軟弱化

Ⅱ
緩みを生ず
Ⅰ

なし

5-3-20インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会⑥浮石状況（変状区分：材質劣化）
下記を参考に判定を行う。
表 3.5.11
判定Ⅲ

浮石状況に対する判定区分（無巻トンネル）
打音区分

状態

・ボコボコ，ペコペコなど薄さ

浮石周囲の全周，または３方向を感じる音がする～２方向に開口亀裂が生じてい・ドンドン，ドスドスなど鈍い

る。

音がする。
Ⅱ
Ⅰ

浮石周囲の１方向に開口亀裂が同上生じている。

キンキン，コンコンといった清割目は密着している音を発し，反発感がある（浮石ではない）⑦漏水等による路面の状態（変状区分：漏水）
下記を参考に判定を行う。
表 3.5.12 漏水状況に対する判定区分（無巻トンネル）
判定

状態
岩盤の亀裂等から湧水の流下があり，または，Ⅲ

排水不良により路面に滞水があり，利用者の安全性を損なう可能性がある状態
岩盤の亀裂等から湧水の滴水または浸出があⅡり，または，排水不良により路面に滞水を生じるおそれがあり，将来的に利用者の安全性を損なう可能性がある状態

Ⅰ

湧水がみられないもの，または湧水があっても利用者の安全性に影響がない状態

5-3-21

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

吹付けコンクリート
吹付けコンクリートの対策区分の判定は，道路トンネル定期点検要領
2月

平成 31 年

国土交通省道路局」に示される判定の目安を参考として判定を行うものとする。

以下に，判定における留意点を示す。

(a) 圧ざ，ひび割れ
吹付けコンクリートは薄肉部材であること，無筋構造であること，凹凸面に施工されていることからひび割れが発生しやすい構造である（特に，金網未設置の場合）。
そのため，ひび割れ幅や長さのほか，ひび割れの形状や漏水有無などの状況も勘案して判定することが重要である。

(b) うき・はく離
吹付けコンクリートの背面は地山または覆工コンクリート等であることや，薄肉部材であることから，健全であっても打音検査により濁音を発する場合もある。
そのため打音異常の判断は慎重に行う必要がある。金網設置の有無やひび割れを伴う場合はひび割れ形状などの状況も勘案して判定することが重要である。

5-3-22

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会○亀裂があまりない地山○亀裂や層理面が発達する地山

5-3-23

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会○無巻トンネルの崩落事例（廃坑）
いずれも石積み覆工設置区間の端部の無巻部で発生

参考文献
1) 国土交通省道路局：道路トンネル定期点検要領，2019.2.
2)

近畿地方整備局道路部道路工事課：トンネル地山等級判定マニュアル（試行案），2016.8

5-3-24

インフラメンテナンス研究委員会報告書

3.6

素掘りトンネルの変状対策

3.6.1

概要

第５編 道路トンネル分科会

素掘りトンネルについては，現状では変状対策のマニュアルが整備されていない状況
であり，ここでは文献等を基に，素掘りトンネルの主な変状に対する対策工について整理した。
素掘りトンネルには，①トンネル内面が露岩している無巻トンネル，②吹付コンクリートにより構築されているトンネルがある。
本章では，これらのトンネルを対象とした変状対策工について記載する。
3.6.2

素掘りトンネルの主な変状

素掘りトンネルに発生している主な変状としては，無巻トンネルでは地山の風化による肌落ち，漏水，吹付トンネルでは材料劣化によるひび割れ，うき，漏水等が多くみられる。
① 無巻トンネル
・地山の亀裂，うき石，肌落ち・漏水・滞水（排水不良）② 吹付トンネル
・ひび割れ・うき，はく離・漏水・滞水（排水不良）

5-3-25

インフラメンテナンス研究委員会報告書

3.6.3

第５編 道路トンネル分科会

対策工の種類

素掘りの変状に対する主な対策工を表 3.6.1 に示す。
(1) 主な変状と対策工

表 3.6.1

主な対策工 1)

主な変状
対策内容
無巻トンネル

亀裂

吹付トンネル
吹付部の亀裂，ひび割れ部

ひび割れ

の一体化
不良部の撤去うき石

対策工・ひび割れ注入工
・はつり落とし工・金網，ネット工

吹付部のうきはく落防止・当て板工・補強セントル工
・断面修復工・吹付コンクリート工（※繊維補強コンクリート工

地山の風化，肌吹付部の覆工の補修補強，落ち

はく離，はく落構築※裏面排水との併用）
・場所打ちコンクリート工・プレキャスト版工
（※ＰＣＬ版 )・ロックホルト工

止水
漏水（滴水等）

漏水（滞水）

導水・止水注入工・線導水工，面導水工，
裏面排水工

地下水低下

・地下水低下工法

流末処理

・排水処理施設※代表的な工法を示す。

5-3-26

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会(2) 対策工 ( はく落防止，覆工の補修補強・構築 )の概要

対策工の概要を表 3.6.2 ならびに表 3.6.3 に示す。

表 3.6.2
内容

対策工の概要

対策工

概要図

金網，
ネット工

金網工(クリンプ金網)

ネット工(FRP メッシュ)

金網・ネット工 2)

は
く
落
防
止

当て板工

形鋼系当て板工(等辺山形鋼，平鋼)

当て板工

パネル当て板工(鋼板)2)補強セントル工

補強セントル工 2)

断面修復工

，

覆
工
の
構補
築修
補
強

断面修復工 2)5-3-27

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

表 3.6.3
内容

対策工の概要(２)

対策工

概要図

吹付コンクリート工※繊維補強コン
クリート工※裏面排水との併用吹付コンクリート工 2)

場所打ちコンク
リート工
覆
工
の
補
修
補
強

場所打ちコンクリート工 3)，構
築

プレキャスト版
工※ＰＣＬ工法プレキャスト版工 2)

ﾛｯｸﾎﾞﾙﾄ

ロックボルト工

ロックボルト工 4)※代表的な工法を示す。

5-3-28

インフラメンテナンス研究委員会報告書

3.6.4

第５編 道路トンネル分科会

対策工の施工事例(1) 露岩している側壁部崩落の対策事例

露岩している側壁部崩壊の対策事例を図 3.6.3 に示す。
露岩している側壁部の風化による崩落に対して，場所打ちコンクリート工を施工。
地山の支持が期待できない箇所は，モルタル吹付工，小規模な風化，亀裂部は金網・ネット工を施工している。

図 3.6.3

露岩している側壁部崩落の対策事例 5)5-3-29

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会(2) 吹付トンネルのうき，ひび割れ，漏水対策工事例

吹付トンネルのうき，ひび割れ，漏水の対策事例を図 3.6.4 に示す。
トンネル点検により，うき，ひび割れ，漏水等が確認され，既設吹付コンクリート
をはつり落とした後に，ロックボルト工，防水シート設置，繊維吹付コンクリート工を施工している。

図 3.6.4

吹付トンネルのうき，ひび割れ，漏水対策工事例 4)

5-3-30インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会(3) 無巻トンネルへの吹付コンクリート工対策の事例

無巻トンネルへの吹付コンクリートによる対策事例を図 3.6.5 に示す。
露岩している無巻トンネルに対して，岩の劣化を防ぐために表面に吹付コンクリート工を施工している。

図 3.6.5

無巻トンネルへの吹付コンクリート工対策の事例 3)(4) 場所打ちコンクリート工，プレキャスト版工，吹付コンクリート工の比較事例

場所打ちコンクリート工，プレキャスト版工，吹付コンクリート工の工法比較事例を表 3.6.4 に示す。対策工法として，場所打ちコンクリート工，プレキャスト版工，吹付コンクリート工について特徴，経済性等について比較している。

表 3.6.4

内面補強工比較例 3)

5-3-31

インフラメンテナンス研究委員会報告書

3.6.5

第５編 道路トンネル分科会

対策工計画上の留意点

素掘りトンネルの対策は，覆工自体を新たに構築する抜本的な対策と既設トンネルの補修・補強による延命的な対策がある。素掘りトンネルは，内空断面が小さいことも多く，対策工の計画にあたっては，変状の規模，建築限界に対する余裕，施工機械の制約，
交通量，路線の重要性等に留意し計画する必要がある。
(1) 覆工自体を新たに構築する抜本的な対策

新たに覆工を構築する対策としては，トンネル拡幅工法，場所打ちコンクリート工による全面改築，プレキャスト版の設置（ＰＣＬ工法）等がある。施工にあたっては，トンネル内空断面や施工スペースに十分な余裕が必要であり，トンネル拡幅工法等は工事費も高価なものとなる。
トンネル拡幅工法の事例を写真 3.6.7 に示す。また，覆工を新たに構築する対策の留意点を表 3.6.5 に示す。

写真 3.6.7
表 3.6.5

トンネル拡幅工法の例 6)

覆工を新たに構築する対策の留意点

対策工法

対策工計画上の留意点

・トンネル拡幅工法

・品質の高いトンネルが構築できるが，工・場所打ちコンクリート工（全面改築）
・プレキャスト版（ＰＣＬ版）設置工

事費が高価となる。
・建築限界に対して余裕のある断面や施工
スペースに十分な余裕が必要となる。

5-3-32

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会(2) 補修・補強による対策

補修・補強による対策は，変状状況（変状の種類や規模，）やトンネル内空の規模等
により，対策工を組み合わせた形（導水工＋吹付工等）で施工されている。また，はつり落とし，金網・ネット工等は，本対策までの応急対策として施工することもできる。補修・補強による対策の留意点を表 3.6.6 に示す。

表 3.6.6

補修・補強による対策の留意点

対策工法
・ひび割れ注入工
・はつり落とし工・金網，ネット工
・当て板工

対策工計画上の留意点

備考

・施工上の制約は少ない。

応急対策可

・ う き 石 や 吹 付 コン ク リ ー ト の う き の 規 模 が応急対策可

大きい場合は適用に注意が必要である。
・うきの規模，アンカーを設置する地山強度等

応急対策可に留意する必要がある。

・補強セントル工・建築限界の確保，施工機械の規模，施工スペ・ロックボルト工ースに留意する必要があり，内空断面が小さ・場所打ちコンクリート工

いトンネルでは適用は難しい。

本対策（部分改築）
・施工上の制約は比較的少ない。
・吹付コンクリート工

本対策・ 繊 維 補 強 コ ン クリ ー ト の 適 用 に よ り 強 度 増加が可能である。
・漏水箇所周辺の地山状況（アンカーを設置す

・線導水工，面導水工
裏面排水工

本対策

る地山強度等）に留意する必要がある。
・ 吹 付 コ ン ク リ ート の 裏 面 処 理 等 に 利 用 さ れる。

・排水処理施設・内空幅に留意した構造が必要である。

本対策

施工事例では，施工スペースや内空断面の制約から吹付コンクリート工が比較的多く採用されているが，補修による吹付コンクリートの再劣化の事例も見られることから，吹付コンクリート工の採用にあたっては，繊維を混入することではく落を防止す
る繊維補強コンクリートの採用が望ましい。
また，漏水を伴う場合は，導水工を設置した後に吹付コンクリート工を施工することも考えられる。
次ページ以降に，繊維補強コンクリートによる吹付コンクリート工及び不陸のある箇所における導水工について記載する。

5-3-33

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

1 ）繊維補強コンクリートによる吹付コンクリート工a ） 吹付方式

吹付工法は，大きく湿式吹付工法と乾式吹付工法に分けられ，湿式吹付工法は，十分に混合されたコンクリートを１系統のホースでノズルまで圧送し，吹付ける方式である。乾式吹付工法は，水と粉体を２系統のホースでノズルまで圧送し，ノズルで混合し吹付ける方式である。コンクリートの吹付方式の系統を図 3.6.6 に示す。
湿式吹付工法は，吹付け機器が比較的小さく，粉塵が少ないため吹付面積がそれほど広くない条件での施工に適している。

図 3.6.6

コンクリートの吹付方式 7)b ） 補強繊維の種類

吹付コンクリートに用いる繊維には，鋼繊維とビニロン（ポリビニルアルコール）
繊 維 ， ポ リ プ ロ ピ レ ン 繊 維 等 の 有 機 繊 維 が あ る。 補 強 繊 維 の 種 類 と そ の 用 途 例 を 表
3.6.7 に示す。

表 3.6.7

補強繊維の種類とその用途例 7)

短繊維を吹付コンクリートに混入する場合，乾式吹付工法はノズルまで２系統で圧送されるため，繊維の種類に関係なく適用することが可能である。一方，湿式吹付工
法は，混合されたコンクリートを１系統で圧送するため，吹付機械や圧送距離等に応

5-3-34

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

じてコンクリートの流動性や粘性を確保する必要がある。
乾式吹付け材料では，長さ 25 ㎜前後の鋼繊維や有機繊維が使用され，湿式吹付け
材料では，長さ 6 ㎜前後の有機繊維を使用しているものが多い。これは，吹付けノズ
ル先端の口径が湿式吹付工法の方が小さく，長い繊維の場合にノズル先端の閉塞を引き起こしやすいためである。
c ） 吹付コンクリートの設計基準強度

吹付コンクリートの設計基準強度は，材齢 28 日の圧縮強度を 18N/㎜ 2 程度としている場合が多く見られるが，材料，配合，施工機械の技術の進展により， NEXCO ではトンネル構造に応じて 36N/㎜ 2 が標準的に使用されている。
素掘りトンネルでは，設計基準強度 36N/ ㎜ 2 の繊維補強コンクリートを適用する
ことで吹付厚さを小さくすることが可能で，①内空断面が小さいトンネルでの断面の確保，②施工量低減による経済性向上等の面から有効と考えられる。
NEXCO における「吹付けコンクリートの配合決定のための基準」を表 3.6.8 に示す。

表 3.6.8

吹付けコンクリートの配合決定のための基準 8)

5-3-35

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会d ） 吹付材料の配合

鋼繊維の場合の乾式吹付け材料の配合の目安を表 3.6.9 に示し，湿式吹付け材料の配合の目安を表 3.6.10 に示す。湿式吹付け工法では一般にプレミックス材料が使用されている。

表 3.6.9

乾式吹付け材料の配合の目安(超速硬鋼繊維補強吹付モルタルの場合) 7)

表 3.6.10

プレミックス材料を使用した湿式吹付コンクリートの配合の範囲 7)

また，ポリプロピレン補強繊維を使用した場合の配合例を表 3.6.11 に示す。

表 3.6.11

繊維補強コンクリートの標準配合例(1m 3 当り)【設計基準強度：36N/mm 2 】
単位量（kg／m 3 ）
液

Gmax

W/C

（mm） （％）

15

42

空気量

S／a

（％）

（％）

4.5

65

繊維

高性能

(ﾊﾞﾙﾁｯﾌﾟ)

減水剤

体

急結剤

水

ｾﾒﾝﾄ

細骨材

粗骨材

W

C

S

G

1.0vol％(C×1.3％)(C×7％)

189

450

1095

589

9.1

5.85

31.5

注）セメントの密度：3.15，細骨材の密度：2.57，粗骨材の密度：2.60，バルチップの密度：0.91 として算定，高性能減水剤・液体急結剤を適用

5-3-36

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会e ） 鋼繊維吹付コンクリートの配合事例

鋼繊維吹付コンクリートの配合事例を 表 3.6.12 ， 表 3.6.13 に示す。
表 3.6.12

鋼繊維吹付コンクリートの配合事例（１） 9)

5-3-37

インフラメンテナンス研究委員会報告書

表 3.6.13

第５編 道路トンネル分科会

鋼繊維吹付コンクリートの配合事例（２） 9)

5-3-38

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会2 ）不陸のある面での導水工

素掘りトンネルのような不陸のある面に設置可能な導水工の例を写真 3.6.8，写真
3.6.9 に示す。

写真 3.6.8

導水工設置状況 10)

写真 3.6.9

ドレン材 10)

5-3-39

インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

参考文献
1) 大分県土木建築部道路保全課：大分県素掘りトンネル維持管理マニュアル（案），2015.7.に加筆
2)

公益社団法人 日本道路協会道路:トンネル維持管理便覧【本体工編】，2020.8.

3)鳥取県江府町役場建設課：江府町道路トンネル長寿命化修繕計画，2019.3.
(https://www.town-kofu.jp/user/filer_public/4b/e6/4be644f3-5c71-4156-bef6d97be20a6926/jiang-fu-ting-dao-lu-tonneruchang-shou-ming-hua-xiu-shan-jihua.pdf)

4)「厳しい現場条件の中での隧道補修工事について～一般国道 459 号如月・師走隧道補
修工事～」

5)

平成 27 年度

北陸地方整備局

事業研究発表会(URL：http://www.hrr.mlit.go.jp/library/happyoukai/h27/B/B11.pdf)「飯田線における素掘りトンネル部側壁部対策について」土木学会第 66 回年次学術講演会,2011.9

6)(http://library.jsce.or.jp/jsce/open/00035/2011/66-04/66-04-0192.pdf)「狭小断面道路トンネルにおける活線拡幅の施工」 土木学会第 66 回年次学術講演
会,2005.9(http://library.jsce.or.jp/jsce/open/00035/2005/60-6/60-6-0034.pdf)

7)

公益社団法人土木学会：吹付コンクリート指針(案)[補修・補強編]，2005.6

8)

東日本高速道路株式会社，中日本高速道路株式会社，西日本高速道路株式会社：
トンネル施工管理要領（本体工編），2020.7.

9)鋼繊維補強コンクリート設計施工マニュアル

10) 日本ドレーン・ドレン株式会社

トンネル編[第 2 版],2002.11

製品カタログ（シール・ドレン）

5-3-40インフラメンテナンス研究委員会報告書

3.7

第５編 道路トンネル分科会

おわりに

本章では，素掘りトンネルの現状と課題について整理を行い，点検方法，判定，変状対策についてとりまとめた結果，以下の知見が得られた。
・素掘りトンネルの維持管理方法については，明確な点検要領や判定基準が確立されていないため，「道路トンネル定期点検要領」等に準拠しながら，各点検技術者の経験的な判断に委ねて個々に対応している状況にある。
・トンネル内面に地山が露岩している場合は，岩種判定に関する知識及び技能を有する地質技術者やトンネル技術者を配置する体制とする必要がある。
・無巻きトンネルの対策区分の判定の目安は，切羽評価で用いられるパラメーターを目安としたが，地山等級 D に相当する場合等は，利用者への影響を及ぼす可能性が高いことから，状況に応じて適宜判断する必要がある。
・吹付トンネルの対策区分の判定の目安は「道路トンネル定期点検要領」を参考とするが，吹付コンクリートの特質（薄肉部材の無筋構造物であり，施工上凹凸面を呈している等，
ひび割れや濁音が発生しやすい）を考慮して判定することが重要である。
・トンネルの変状対策については，「道路トンネル維持管理便覧」等で示されている工法と同様である。

5-3-41

5-4-#インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

4. ＯＳＶ計測技術の適用について
4.1

はじめに
OSV（ On-Site Visualization)とは，光ファイバー等のセンサーに生じる変状や多様な現象に関する有益な情報を簡単な装置でリアルタイムに「見える化」する計測技術である。
覆工背面の空洞充填は，注入箇所が「見えない」ため，通常は，注入圧及び注入量で施工管理を行っている。しかし，事前調査でレーダ探査や削孔により空洞厚さを実測しても，設計数量と実際の注入量には乖離があり，誤差は一定ではないため，空洞を完全に充填できたかリアルタイムで確認できないことが課題であった。
本章では， POF（プラスチック光ファイバー, Plastic Optic Fiber ）を利用した簡易に空洞充填状況を把握する OSV 計測技術について，室内実験，フィールド実験で有効性を検証し，リアルタイムで空洞の充填状況を見える化した事例を紹介する。

5-4-#インフラメンテナンス研究委員会報告書

4.2

第５編 道路トンネル分科会

ＯＳＶ計測技術による計測事例

これまでに実施された OSV 技術の 代表的な適用例を 表 4.2.1 ~表 4.2.7 に示す。
表 4.2.1
計 測 例
計測概要

OSV の適用例（その１）

トンネル建設中の内空変位の監視決められた変位増分ごとに LED の色が青，空色，緑，黄色，赤と変化する光る変位計を吹付けコンクリート表面に設置した例。
（協力：鴻池組，北斗電子工業 ）概 要 図

表 4.2.2

OSV の適用例（その２）

計 測 例

トンネル建設中の坑口法面の監視例

計測概要

トンネル坑口法面の動きを監視するために光る変位計を設置した例。
（協力：鴻池組，北斗電子工業）

概 要 図

5-4-#インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

表 4.2.3

OSV の適用例（その３）

計 測 例

内空変位を監視した例

計測概要

土被りの浅いトンネルを地上から地盤改良し，その後，掘削を進めた
際の内空変位を監視した例。（協力：西松建設，東亞エルメス）

概 要 図

表 4.2.4

OSV の適用例（その４）計 測 例

内空変位を監視した例

計測概要

土被りの浅いトンネルを地上から地盤改良し，その後，掘削を進めた際の内空変位を監視した例。（協力：西松建設，東亞エルメス）

概 要 図

5-4-#インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

表 4.2.5

OSV の適用例（その５）

計 測 例

レーザーセンサーを利用した例

計測概要

吹 付 け コ ン ク リ ー ト 表 面 に 設 置 した セ ン サ ー が 決 め ら れ た ラ イ ン に
沿 っ て 照 射 さ れ て い る レ ー ザ ー 光線 が 装 置 の ど の 位 置 に あ た っ て い
るかをセンシングして，そこからトンネルの内空変位を計算して表示した例。（協力：錢高組，演算工房）

概 要 図

表 4.2.6

OSV の適用例（その６）

計 測 例

レーザーセンサーを利用した例

計測概要

覆 工 コ ン ク リ ー ト の 打 設 が 型 枠 最上 部 ま で 完 全 に 行 わ れ て い る か ど
う か を 確 認 す る た め に ， 光 フ ァ イバ ー を 利 用 し た 充 填 確 認 を 行 っ た
例．この例では，ポンプから注入される生コンがセントル内を充填し最上部に確実に到達した際，ギャップを有する光ファイバーセンサーのギャップ空間を埋め，その部分の光を遮断することによって充填を確認するしくみ．充填の様子はパソコンで明瞭に確認できる。
（協力：鹿島建設，レーザック，環境総合テクノス）

概 要 図

（

パソコン上で充填を確認）

5-4-#インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

表 4.2.7
計 測 例

OSV の適用例（その７） 1)

OSV を活用したトンネル附属物の監視技術（国土交通省
技術番号

点検支援技術性能カタログ（案）令和2年6月
TN030001-V0020）

計測概要

光ファイバーを用いた OSV センサー（現場可視化技術）により照明
灯具等の附属物の脱落の異常を監視するものである。
本技術は，附属物の取付部材の腐食が進行し，監視を必要とするようなものを対象とし，計測対象附属物の取付金具の一部に破断等が発生した場合，附属物等に発生する変位を OSV センサーにて検知するものである。（協力：パシフィックコンサルタンツ）

概 要 図以下に示す３段階の開発のうち，フェーズ１の段階である

本技術の開発段階

設置模式図（↑模擬トンネルにおける計測機器の設置状況）

5-4-#インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

表 4.2.8

OSV の適用例（その８） 2)

計 測 例

画像アプリを利用した計測例

計測概要

ス マ ー ト フ ォ ン や タ ブ レ ッ ト の 様な モ バ イ ル 機 器 の カ メ ラ を 有 効 利
用して POF が捉えた光データをデジタル処理し，最終的にはモニタリ
ングシステム全体の大幅なコストカットを実現する方法である。
近年のモバイル機器はほとんどの機種が小型カメラを内蔵しており，
多くの場合，機器の前側と後側の両方に最低 1 個ずつ装着されている。
さらに，レンズの小型化によって，カメラが光を取り入れる部分の大
きさがおおよそ 2mm 程度のものが多く，このサイズが POF の外径 2.2mm（POF 本体の直径は 1mm で被覆を含める場合）に近いことから，光データを持ち帰った POF を直接カメラに当てることによって，それをモバイル装置内のアプリソフトで分析することが可能となる。

概 要 図

画像処理アプリを使ったモニタリングの概念図

表 4.2.9
計 測 例

OSV の適用例（その９）OSV を活用したトンネル附属物の監視技術＋

画像アプリを利用した計測例
計測概要

適用例（７）で紹介したＯＳＶを活用したトンネル附属物の監視技術が試行されており，現地にて監視状況を視察した。また，適用例（８）で紹介した画像アプリを利用した計測を試行し，スマートフォンでモ
ニタリングが可能であることを確認した。

概 要 図

設置状況 1(照明からの配線)

画像アプリを利用した計測状況(スマートフォンの画面で青色確認
設置状況 2(光ファイバー)→附属物に変位がなくＯＫ）

5-4-#インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

表 4.2.10

OSV の適用例（その１０） 3)

計 測 例

傾斜の計測を検討した例

計測概要

下記概要図の傾斜計は，下げ振りの重りにプラスチック製光ファイバーを設置しており，観測点まで延伸することで光を届けることが可能である。また，ファイバーの先端にはカラーフィルターと光源を設置しており，傾斜が発生することでファイバーの受け取る光の色が変化する。そこで，ファイバーに表示される色の変化を正確に読み取ることができるか。また，設置位置からのファイバーを伸ばす長さに光がどの程度影響を受けるのかについて検討した例。
（協力：ＪＦＥ商事テールワン）

概 要 図

使用した傾斜計

表 4.2.11

OSV の適用例（その１１） 4)

計 測 例

レーザー光を用いた補強土壁の変状のモニタリング

計測概要

壁面にレーザー光を照射したとき，その壁面に傾き・はらみ出しなどの 変 状 が 生 じ れ ば 壁 面 に 映 る レ ーザ ー 光 の 様 子 は 下 図 の よ う に あ る
ずれをもって変化すると推定される。
実験壁面においてこの手法について検証した。壁面の計測対象部に対し，正対する方向及び角度をつけた方向の 2 方向からレーザー墨出し器によりそれぞれレーザー光 1 及び 2 を照射する。レーザー光 1 は壁面の様子に関係なく垂直に表示され，レーザー光 2 は壁面変形に応じた表示となる。したがって，壁面に表示された 2 つのレーザー光が映る位置の差分が任意の倍率をもって実際の壁面の変形量を示す。
（協力：ＪＦＥ商事テールワン）

概 要 図

光がずれる原理

実験壁面

5-4-#インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

表 4.2.12

OSV の適用例（その１２） 5)

計 測 例

ＰＯＦセンサーを用いた地下鉄構造物の漏水検知モニタリング

計測概要

現 在 地 下 鉄 ト ン ネ ル に お け る 漏 水へ の 対 応 は 適 切 な ト ン ネ ル の 維 持のため必要不可欠となっている。その対策として漏水検知の為に光ファイバーセンサーを用いて東京の地下鉄にてモニタリングを行った。
下図のように二本のファイバーの先端を接着し，その先端部分をそれ
ぞれ 45 度に切断した RR（Reflection&Refraction）センサーを用いる。この RR センサーの中を光は下図のような経路で光源から受光部に届く。このセンサーは切断面に存在する物質の屈折率と光ファイバ
ーの屈折率の差によって受光部に届く光の量が変化することで，先端の物質の屈折率変化をモニタリングすることができ，漏水の検知が可能となっている。
（協力：東京地下鉄,地域地盤環境研究所,レーザック）

概 要 図

ＲＲセンサーの模式図

センサー設置の外観

5-4-#インフラメンテナンス研究委員会報告書

4.3

第５編 道路トンネル分科会

ＰＯＦギャップセンサーを利用した空洞充填確認

4.3.1

概要

POF を用いたセ ンシン グでは基本

的には，計測の対象となっている事象の変化を光の変化（明 るさや色合い）として捉えて，それを光専用のデータ
ロガーで記録することになる。計測対
象箇所に，自然光などが存在する場合には 1 本の POF でモニタリングが可能となる（図 4.3.1 の SINGLE fiber
sensor ）。計 測対 象箇 所 に光 がな いケース（暗部や地盤内部など）では 1 本の POF を光供給目的で使用し， 2 本
目の POF が反射光（図 4.3.1 の TWIN
fiber sensor ）や透過光（図 4.3.1 のGAP fiber sensor ）をデータロガーに

図 4.3.1 POF だけを用いたセンシングの種類

持ち帰る役割を果たす。
また， 2 本の POF を先端部で接着し，それぞれ 45 度の角度で切断した状態（図4.3.1 の RR fiber sensor ）にすると， 2 つの切断面における光の反射 (Reflection) ・屈折 (Refraction) の現象を利用することによって水分の検知が可能になることも分かっている。本実験では充填材料の到達確認が目的であることから，GAP fiber sensor （略称 GAP センサー）を採用する。
図 4.3.2 に GAP センサーの概念図を示す。ここでは，直径 1mm の POF でそ

POF（直径1mm）

L1の被覆を含めると外径 2.2mm の POF2本を用意し，それらが 5mm の GAP 空間を有するように，3D プリンターでホルダ

GAP（高さ5mm）

ーを製作した。ホルダーには後に複数のGAP セ ン サ ー を セ ッ ト で き る よ う 装 着するためのロッド用の穴を設けている。
ここで 5mm という GAP のサイズに特GAPセンサー保持用のホルダーLR段の根拠はないが，極端に狭い GAP には発泡ウレタンが浸入困難になる可能性が危惧されたこと，また極端に大きい
GAP では 2 本の POF 間でやり取りでき

る光の強さが弱まることが懸念されたため，経験的な値として 5mm を採用している。

図 4.3.2 GAP センサーの概念図

センサロッド5-4-#インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

図 4.3.3 にこの GAP センサ
ーを用いた場合に発泡ウレタ
ンが示す挙動を示す。ここでは，トンネル覆工コンクリー

Step 1

Step 2

Step 3

Step 4

Step 5

Step 6

トに開けられた注入孔に挿入された注入パイプから，その上側に存在する空洞に発泡ウレタンが移動し，徐々に GAP
空間に侵入することを想定し

図 4.3.3 GAP センサーと発泡ウレタンの挙動特性ている。

この材料は，注入パイプから射出された後，ある程度の流動性を持って広がり，かつ同時に気泡を発生させながら発泡する。既定の発泡倍率までには数分程度であるが，空洞の大きさにより到達時間は異なり，GAP 空間は短い時間で一気に発泡ウレタンに占拠されることもあれば，逆にその付近まで到達した材料がゆっくりと発泡する過程
で，その空間を徐々に埋めてゆくことも想定される。
図 4.3.4 は，空洞にギャップセンサーの高さを変えて設置し，充填状況を確認する
イメージ図である。
ギャップセンサー

ギャップセンサー

地山

注入材(発砲ウレタン)

覆工

覆工

①注入前
ギャップセンサー設置完了
上下ギャップセンサーとも光を透過していることを確認

図 4.3.4

ギャップセンサー
地山

地山②注入途中段階
下側ギャップセンサー間に注入材が充填されて光が透過できなくなり，数値・明るさに異変を確認。上側の数値・明るさは注入前と変わらない。

注入材(発砲ウレタン)

覆工②注入完了
上側ギャップセンサー間にも注入材が充填されて光が透過できなくなり，上下ギャップセンサーとも数値・明るさに異変を確認。

ギャップセンサーによる空洞充填確認イメージ図

5-4-#インフラメンテナンス研究委員会報告書

4.3.2

第５編 道路トンネル分科会

室内実験による確認

現場フィールド実験に向けて，ＰＯＦギャップセンサーを試作し，室内試験で発泡ウレタン注入材の充填をギャップセンサーで検知可能か確認を行った。

(1) 概要実験日：令和元年 7 月 10 日（水）場所：神戸大学芥川研究室
使用材料： 40 倍発泡ウレタン（セットフォーム工法）
裏込め注入工に使用される注入材は，下表のとおりセメント系と非セメント系があるが，本実験では，最近採用事例が多い非セメント系の発泡ウレタン（発泡倍率40 倍）を使用した。

表 4.3.1

裏込め注入材の材料特性一覧
セメント系

非可塑性注入材
材料

エア系
エアモルタル，
エアミルク

材料の特徴
単位体積
重量
（kN/m3）
ゲルタイム（硬化時間）
フロー値（mm）

モルタルやセメン
トミルクに，空気を混入し流動性を良くしたもの11～14：
エアモルタル
6程度：
エアミルク
数時間～
1日程度
（硬化時間）
200±20mm（シリンダ法）

非エア系
モルタル，
セメントベントナイト
モルタルや，モルタルにベントナイトを混合して流動性を良くしたもの
20程度
数時間～
1日程度
（硬化時間）
15～20sec（Pロート法）

可塑性注入材非セメント系

エア系

非エア系

エアモルタル
+添加剤

ポリマー
セメント等

裏込め注入用
発泡ウレタン

エアモルタルに可塑剤を添加したものセメントベントナイ
ト等にポリマー材
料を混入し流動性を高めたもの等

発泡ウレタンを用いた注入材

11～12

13～15

0.2～1.0（発泡倍率40
～12）

混合直後か
ら可塑性

混合直後か
ら可塑性

1～3分程度（硬化時間）

80～150mm（シリンダ法）80～120mm（シリンダ法）－注1)

注1) 発泡ウレタンの場合，発泡しながら硬化するため，とくにフロー値はない。

発泡ウレタン注入材の特徴は以下のとおりである。
(a) 単位体積重量がセメント系注入材に比べてきわめて小さく，注入材の自重によって既設コンクリートに与える負荷が小さい。
(b) 硬化時間が短く，水中でも発泡・硬化するため，湧水による材料分離が生じにくい。
(c) 施工機材が軽量かつコンパクトで，施工性（搬入・移動）に優れる。
(d) 発泡開始から硬化までの時間が短く，流動範囲が注入孔を中心として直径２ｍ程度に限られるため，注入孔の間隔はセメント系注入材に比べて狭くする必要がある。しかし，注入材のリークが少ないため，限定注入が可能である。

図 4.3.5

40 倍発泡ウレタンの発泡状況

5-4-#インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会(2) 試験結果
ギャップユニットを付けた光ファイバーを容器内に入れて 40 倍発泡ウレタンを発泡させ充填確認を行った。ウレタンが発泡しギャップユニットに到達した段階で急激に光の変化がみられ，システムの有効性が確認できた。
室内試験の状況写真を以下に示す。

写真 4.3.1

写真 4.3.3

写真 4.3.5

40 倍発泡ウレタン発泡状況

注入前検知機器設置状況

注入後発泡完了状況(約 1 分後)

写真 4.3.2

写真 4.3.4

光検知システム

注入後充填材到達状況

写真 4.3.6

光波形変化状況

5-4-#インフラメンテナンス研究委員会報告書

4.3.3

第５編 道路トンネル分科会

下五原トンネルの背面空洞充填確認(1) 概要実験日：令和元年 11 月 20 日（水）場所：広島県広島市佐伯区 一般国道 433 号 下五原トンネル（全長 162m, 幅員 7m ）本フィールド実験は，神戸大学芥川研究室，株式会社マシノとの共同研究である。

下五原トンネル

図 4.3.6 下五原トンネル位置図(2)実験結果
広島県広島市佐伯区一般国道 433 号のルート上にある下五原トンネル（全長 162m，
幅員 7m）に生じた背面空洞の充填作業において， GAP センサーを利用したフィール
ド実験を実施した。このトンネルは 1991 年に完成した在来工法のトンネルで，定期点検により背面空洞が存在することが確認された。予備調査において確認された背面
空洞の状況を考慮し，ここでは注入孔 C1 からの充填作業中に観測されたデータに基づいて GAP センサーの有効性を示す。まず，図 4.3.7 に注入孔 C1 と充填確認を行った 3 つの観測孔（注入孔からそれぞれ 50cm, 100cm, 150cm 離れた場所で，以降 C1+0.5,
C1+1.0, C1+1.5 と表記する）の位置関係と GAP センサー設置後の様子を示す。予備

調査によってそれぞれの場所における覆工コンクリートの厚さ，背面空洞部の高さが把握されていたため，観測孔に挿入した GAP センサーは，地山から 5cm の箇所に 1
個（上），またそこから覆工コンクリート部の上端部（即ち，背面空洞の最下部）の中点にもう 1 個（下）を設置した。

5-4-#インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

地山
背面空洞

30cm

21cm
83cm

46cm

覆工コンクリート

69cm

75cm

C1注入孔

(a) C1 注入孔と観測孔の配置(b) GAP センサーの設置が完了した様子

図 4.3.7 C1 注入孔とその近傍に設置した 3 つの観測孔 6)
なお，このフィールド実験では POF 専用データロガーによって GAP センサーが捉えた光の状態をデジタル記録すると同時に，光の変化を肉眼でも確認できることを示すために，それぞれの GAP センサーには 2 系統の POF をセットできる GAP センサ
ー用のホルダー（図 4.3.8 参照）を使用した。

図 4.3.8 POF 専用データロガー用と肉眼確認用の 2 系統の POF を設置できる
GAP センサーホルダー 6)
図 4.3.9 に C1 注入孔から発泡ウレタン（発泡倍率 40 倍）を使用して実施した充填作業のモニタリング結果を示す。注入孔に最も近い観測孔 C1+0.5 では上側がやや早く反応したが，下側もその直後に GAP が充填され，それぞれ迅速に発泡ウレタンがGAP を埋めたことが分かる。データロギングは 1 秒ごとに実施していたため，光強度がほぼ垂直に下がっているのは，発泡ウレタンが GAP 空間に届き，そこを完全に埋5-4-#インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

めるのに 1 秒程度しかかかっていないことを表す。なお，上側が先に反応した理由は不明であるが，注入口から勢いよく発泡ウレタンが放出される際，その一部はノズル
先から飛び散ることが考えられ，材料の流動による下から上への押し上げ以外のメカ
ニズムでも GAP が埋まることがあることを示唆している。次に，C1+1.0 の観測孔では下側が先に反応し，それに続いて上側が反応しており，どちらも 1 秒程度で GAP 空間の充填が完了したことが分かる。最後に C1+1.5 の観測孔においては下側が先に反応し，およそ 150 秒程度の時間をかけてゆっくりと GAP が埋まっていった様子がうかがえる。また，上側は下側が反応を始めた時刻よりも 150 秒程度遅れて反応が始まり，一端，光強度が低下した後に，再び上昇しモニタリング開始時よりも高い値を示
してから最終的には 440 秒付近で完全に充填されたことがわかる。光強度がモニタリ
ング開始時より大きくなるのは GAP 空間に到達した発泡ウレタンの位置・形状によって，その表面で光の反射が発生し，結果的にそこに何もない状態よりも受け取る光の量が増大する可能性があることが理由であると考えられる（図 4.3.10 参照）。全体
としては，注入孔に近いサイドから順に充填が確認できたことが分かる。図 4.3.11 にフィールド試験の後で C1+1.0 の観測孔をコア抜きし，実際の充填状況を調べた結果を示す。想定されていたこの位置での空洞部が完全に充填できていたことがわかる。
500
450
400
350

光強度

300

C1+0.5 下C1+0.5 上

250

C1+1.0 下C1+1.0 上

200

C1+1.5 下C1+1.5 上

150
100
50

1
22
43
64
85
106
127
148
169
190
211
232
253
274
295
316
337
358
379
400
421
442
463
484
505
526
547
568
589
610
631
652
673
694
715
736
757

0

経過時間 (秒)図 4.3.9 C1 注入孔から実施した充填作業のモニタリング結果 6)
L1

L1

LR

LR

図 4.3.10 GAP 空間の状態によって受け取る光の量が増大するメカニズム

図 4.3.11 GAP センサーの概念図 6)6)

5-4-#インフラメンテナンス研究委員会報告書(a) Step 1

第５編 道路トンネル分科会(b) Step 2(c) Step 3

図 4.3.12 肉眼によって充填確認を行った例 6)
また，今回のフィールド実験においては肉眼でも充填が確認できるよう，すべてのGAP センサーに 2 系統の POF をセットしていた。図 4.3.12 にその一例（ C1 注入孔からの充填とは別の充填作業中に記録した例）を示す。ある観測孔の下側＆上側の 2
つの GAP センサーに取り付けられた第 2 系統（肉眼確認用）の POF が捉えた光の状
態（左から右へ 3 step の記録）を見ると，この観測孔では上側（写真内で左側の POF ）が先に充填完了の状態となり，時間の経過とともに下側が遅れて充填完了となったことが肉眼で確認できることがわかる。

(3)考察
本実験では，POF を利用したセンシング手法の内，2 本の POF 端部間の GAP 空間に物質が到達する現象を計測できる GAP センサーを利用して，矢板工法で建設されたトンネルの覆工背面空洞充填作業のモニタリングを実施した。
室内実験とフィールド実験を通して，提案する GAP センサーが発泡ウレタンによる充填作業の進展を効率よくモニタリングできることが確認できた。GAP センサーの製作は比較的低コストで可能であることと，充填確認は最終的には肉眼で行うだけでも良いので，トンネルの背面空洞の注入作業の品質確保の観点から多点でのモニタリ
ングを必要に応じて実施することが推奨される。また，今回のフィールド実験では終了後に GAP センサーは現地に埋めたままとしたが，充填確認直後にそれを引き抜くことも可能である。なお，空洞充填のような問題においては， GAP 空間は最初「空」の状態で作業後に「物質あり」の状態となるが，逆に，豪雨時の土砂災害などにおいては，最初は「物質あり（即ち土質材料）」の状態で，水による土砂流出が起こると「空」の状態へと変化するため，このような逆の状態変化においても GAP センサーを有効利用することが考えられる。

5-4-#インフラメンテナンス研究委員会報告書

4.4

第５編 道路トンネル分科会

おわりに
覆工背面空洞の広がりを事前に精度よく把握することは難しく，設計注入量と実際の注入量は乖離があり，注入率には，ばらつきが生じる。そのため，目視できない覆工背面空洞充填は，注入量で管理すると空洞が残る可能性があり，空洞が残る場合は，地山と覆工の一体化が図れず，突発的崩壊のリスクが残存する。
本章では，室内実験とフィールド実験で， OSV 技術の一つである GAP センサーを用いて，目視できない覆工背面の空洞充填状況を，簡易に効率よくモニタリングできることが確認できた。低コストで有効性が高い技術であり，今後の活用が望まれる。
OSV 技術は，覆工背面空洞充填状況の確認のほか，照明等附属物取付状況の監視技

術，漏水状況の確認などのトンネル維持管理への適用例があり，いずれも光ファイバーを使用して，比較的安価で簡易に実現が可能である。インフラの維持管理費が高騰するなか，トンネル新設時や補修時，附属物設置時にセンサー（光ファイバー）を設置し，積極的に OSV 技術を活用することによりトンネル維持管理費のコスト縮減・効率化が今後期待される。

参考文献
1)

国土交通省：点検支援技術性能カタログ（案），2020.6.
https://www.mlit.go.jp/road/sisaku/inspection-support/pdf/17.pdf

2)

芥川真一・井上雅之・林稔・松村匡樹・土本真史：プラスチック製光ファイバーセン
サ ー と ス マ ー ト フ ォ ン ア プ リ を 用 い た 斜 面 防 災モ ニ タ リ ン グ の 低 コ ス ト 化 の 実 現 に向けた研究，地盤工学会関西支部

3)

Kansai Geo-Symposium 2020，2020.11.

芥川真一・井上雅之・友重勇気・木村隆志：プラスチック光ファイバーとカラーフィ
ルターを用いた下げ振り式傾斜計に関する基礎的検討，令和 2 年度土木学会全国大会
第 75 回年次学術講演会，2020.9.

4)

大島淳矢・芥川真一・井上雅之・友重勇気・木村隆志：補強土壁の維持管理における合理的モニタリングに関する基礎的研究，令和 2 年度土木学会全国大会第 75 回年次
学術講演会，2020.9.

5)

増本智紀・芥川真一・伊藤聡・小西真治・今泉直也・榎谷祐輝・田中大介・水原勝由・
町島祐一：POF センサーを用いた地下鉄構造物のモニタリングに関する研究，令和 2
年度土木学会全国大会第 75 回年次学術講演会，2020.9.

6)

福井悠太・芥川真一・木下泰範・米村紳也・河原幸弘・石村勝伸・市川真治：下五原
トンネル背面空洞充填検知実験，地盤工学会関西支部
2020.11.

Kansai Geo-Symposium 2020，インフラメンテナンス研究委員会報告書

第５編 道路トンネル分科会

5. まとめ
5.1

課題の要約

本研究において自治体ヒアリングの結果から，研究課題として「背面空洞充填対策の精度」，「素掘りトンネル維持管理」，「ＯＳＶ計測技術の適用」の３つの課題について抽出し検討整理を行った。
各課題の検討結果について整理し，以下にまとめるものとする。

5.2

背面空洞充填対策の精度向上について

・注入量の精度向上のために調査数量 ( レーダ側線，ボーリング調査 ) を増やすことは否定しないが，乖離原因には岩盤状況等も影響するため，決定的な対策とはなりえない
場合がありえる点に留意が必要である。
・設計数量算出に際しては，既往実績等を参考に乖離を見越した割増しを当初より見込
んでおくことが望ましい。工事規模，地山条件等の影響を受けると考えられるが 1.5～ 2.0 倍程度の注入率と考えられる。なお，近隣トンネルでの実績がある場合には，地山条件も近いと想定されるので，データ蓄積に配慮願いたい。
・注入量の乖離としては，増加のみならず減少の可能性を有することが確認できた。補修対策工事のなかで空洞充填対策費は大きな要素となるので，複数年度に跨っての対策実施の可能性や，複数トンネルの同時発注による平準化といった対応にも配慮が必要である。
・乖離により注入量が増加する場合，セメント系材料の場合は薄肉覆工への荷重増，ウレタン系材料の場合は発熱による異臭リスクが懸念されるので，注入材の選定に際しては留意が必要である。
・ウレタン系注入材により空洞充填が既に実施されていても，覆工レーダ探査では確認できないため，補修対策履歴の整理が重要となる。

5.3

素掘りトンネル維持管理について・素掘りトンネルの適用範囲など明確ではなかったため，用語説明にて整理を行った。
・素掘り面の地山評価など地質的な評価が重要となることから，健全度評価，判定にあたっては，地質およびトンネルの専門技術者を配置することを提言した。
・D等級の地山では，トンネルの自立性や肌落ち等の問題が懸念されるため，内巻き補強等の対策が必要である。そのため，最新の切羽評価基準を入手し，施工時や維持管理時における参考資料として提示した。
・トンネル工事における吹付けコンクリート技術の動向を確認し，繊維補強コンクリー
トや高強度コンクリートの配合事例等を提示した。
・対策事例などを収集し，今後の補修設計の参考として提言した。

5-5-1

インフラメンテナンス研究委員会報告書

5.4

第５編 道路トンネル分科会

ＯＳＶ計測技術の適用について

・ＰＯＦギャップセンサーを利用したウレタン注入充填確認を室内試験，現場実験で実施し，安価で容易に計測できる計測システムを構築し，その有用性を確認した。
・現場実験結果から，センサー設置位置によっては空洞充填確認が困難なことが判明したため，次回以降に改善方法について知見が得られた。
・現場視察により，トンネルの付属設備（照明灯具）について光ファイバーを用いたＯ
ＳＶ技術が活用されており，今後，点検方法の簡素化，効率化などの参考になることを確認した。
・新技術，新工法について，点検の省力化に向けた計測方法などについて情報収集を行い，資料としてとりまとめを行った。

5-5-2