JP2001355394A

JP2001355394A - トンネル崩落防止構造

Info

Publication number: JP2001355394A
Application number: JP2000176272A
Authority: JP
Inventors: Yasuhiro Yamaguchi; 山口　　泰弘
Original assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Current assignee: Mitsubishi Heavy Industries Ltd
Priority date: 2000-06-13
Filing date: 2000-06-13
Publication date: 2001-12-26

Abstract

(57)【要約】【課題】省スペースで構成が簡易であり、ランニング
コストが安価であり、煙源の成分に影響されることな
く、さらに応答性に優れる等の多くの利点を有するトン
ネル崩落防止構造を提供する。【解決手段】本発明にかかるトンネル崩落防止構造
は、トンネル１の内壁面２に対して間隔を隔てて発泡材
支持部１０を設け、これら内壁面２と発泡材支持部１０
との間に発泡材１２を充填して構成されている。この構
造によれば、内壁面２を保温できて、その崩落を予防的
に阻止することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、各種交通車両や人
等が通過するトンネルに対して適用可能な構造であっ
て、特に、トンネルの内壁面の崩落を防止するためのト
ンネル崩落防止構造に関する。

【０００２】

【従来の技術】電車用のトンネルにおいて、その内部の
壁面が崩落することによって電車の運行が妨げられる事
態が発生しており、大きな問題となっている。このよう
なトンネルの崩落を引き起こす原因としては種々のもの
が考えられるが、主要な原因の一つとして、トンネルを
形成するコンクリートの内部に水分が浸入し、この水分
が氷結した際の体積膨張にて生じる圧力によって、コン
クリートに亀裂が生じることが挙げられている。このよ
うな傾向は、特に氷結の生じやすい寒冷地において顕著
であり、その対策が要望されている。

【０００３】一方、従来のトンネル崩落に対する対応策
としては、主として、コンクリートの内壁面に接着剤を
塗布する方法と、内壁面を梁や鉄板等によって補強支持
する方法が提案されていた。前者の方法では、内壁面に
塗布された接着剤によってその亀裂等が埋められること
により、この亀裂の成長が阻止され、コンクリートの耐
力の向上が図られていた。また、後者の方法では、梁や
鉄板等が内壁面に対して直接的に接触した状態で固定さ
れ、この内壁面が崩壊した場合においてもこの壁面が欠
落等することが阻止されていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うな従来のトンネル崩落の防止方法は、トンネルに亀裂
等が生じることを前提として、その進行や影響を軽減す
るために行われる事後的な措置であり、亀裂等の発生を
予め防止する予防的意義をほとんど考慮していないもの
であった。また、特に、梁や鉄板等によって補強支持す
る方法では、これら梁や鉄板自体が重いためにその支持
構造が長大化し、スペース的な余力のないトンネルに対
しては採用することが困難であった。また、このような
長大的な支持構造を施工するためには比較的長時間を要
するため、電車や幹線道路のトンネルのように長期間の
通行停止を行うことが困難なトンネルに対しては採用す
ることが困難であった。

【０００５】この発明は、従来のトンネル崩落防止構造
における上記のような問題点に鑑みてなされたものであ
って、亀裂等の発生を予め防止する予防的意義を有し、
また、省スペースで短期間に施工することのできるトン
ネル崩落防止構造を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上述の目的を達成するた
めに、請求項１にかかるトンネル崩落防止構造は、トン
ネルの内壁面に対して間隔を隔てて発泡材支持部を設
け、これら内壁面と発泡材支持部との間に発泡材を充填
して構成されている。

【０００７】上述したように従来の方法では、亀裂等の
発生を予め防止する予防的意義がほとんど考慮されてい
なかった。これに対して本構造においては、トンネルの
内壁面と発泡材支持部との間に発泡材が充填されるの
で、トンネルの内壁面が発泡材によって覆われることに
なる。したがって、この内壁面が断熱され、壁面内部に
水分が浸入した場合であってもその氷結が防止されるの
で、亀裂等が生じることを予防することができる。この
点において、トンネル崩落を予防的に阻止することがで
きる。また、発泡材は吸水性を有するので、トンネルか
ら染み出した水が外部に排水されることを妨げることが
ない。さらに、発泡材は軽量であり、この発泡材を支持
するための発泡材支持部も比較的簡易な構造で足りるの
で、従来に比べて省スペースで短期間に施工することが
可能となる。

【０００８】ここで、発泡材支持部とは、発泡材を支持
し得る任意の構造体を意味し、例えば、薄厚の平板や網
材を備えて構成することができる。また、トンネルの内
壁面に対する間隔は、一定の間隔であることが好ましい
が、不均一な間隔であってもよい。また、発泡材支持部
は、その全体に渡って必ずしも一体に形成される必要は
なく、例えば、後述するように複数のパネルを接続する
ことによって構成することも可能である。また、発泡材
の材質は任意であるが、特に耐低温性であることが好ま
しい。なお、発泡材支持部および発泡材は、トンネルの
内壁面のうちの全部または任意の一部にのみ設けること
ができる。

【０００９】また、請求項２にかかるトンネル崩落防止
構造は、上記発泡材支持部を複数のパネルを備えて構成
し、隣接するパネル同士を各々の縁部に形成された折り
曲げ部を介して接続して構成されている。

【００１０】このような構成によれば、パネルの剛性が
向上するので、パネル自体を薄厚軽量化することができ
る。すなわち、折り曲げ部はパネル面に対して一定の角
度（例えば、直角）を有するように形成されているの
で、パネル面に直交するような向きで荷重が加えられた
場合に、折り曲げ部がこの荷重に抗することによってパ
ネル面が支持される。したがって、パネル面自体には高
い強度が要求されないために薄厚軽量化することができ
る。このため、発泡材支持部の固定構造の簡易化を図る
ことができるために一層の省スペース化を図ることがで
き、また、発泡材支持部の固定作業が非常に容易になる
ので一層の工期短縮を図ることができる。

【００１１】さらに、パネル同士を折り曲げ部を介して
接続しているので、接続作業が非常に容易である。すな
わち、パネル面同士をその両面からボルト等にて接続す
ることも可能であるが、この場合にはパネルの内外両面
から固定作業を行う必要があり、パネルを固定した後で
なければ内壁面への取り付けを行うことができない。こ
れに対して、折り曲げ部を介して接続した場合には、パ
ネルを内壁面に押しつけた後でも、この折り曲げ部の両
側面からボルト固定等を行うことができるので、パネル
を一枚ずつ固定するようなことも容易であり、また、固
定後のメンテナンス時等にパネルを部分的に取り外すこ
とも容易である。

【００１２】ここで、パネルの折り曲げ部は、パネルの
四辺のうち、全部または任意の一部にのみ形成すること
ができる。また、この折り曲げ部は、パネル面に対して
直交するように折り曲げられる他、上述の機能を発揮し
得る範囲において任意の角度で折り曲げて形成されてよ
い。また、折り曲げ部とパネル面とは必ずしも一体に形
成される必要はなく、別体に形成されて溶接等にて固定
されてもよい。なお、折り曲げ部の折り曲げ幅は任意に
決定することができる。なお、パネルの材質は任意であ
り、その構造としては、必ずしも平板構造に限られず、
網材を含んだ任意の構造にて構成することができる。

【００１３】また、請求項３にかかるトンネル崩落防止
構造は、上記発泡材支持部に複数の貫通孔を形成して構
成されている。

【００１４】上述のように発泡材支持部は、薄厚の平板
や網材にて形成することができる。網材にて形成した場
合には当然のことながら多くの貫通孔が形成され、ま
た、平板にて形成した場合には、プレス打ち抜き加工等
によって複数の貫通孔が形成される。このように貫通孔
を形成した場合には、その分だけ発泡材支持部の軽量化
を図ることができ、施工作業が一層容易になる。また、
トンネルから染み出た水が、発泡材を介して貫通孔から
外部に排水可能となるので、排水性を向上させることに
よって、水分氷結によるひび割れ等を一層効果的に予防
することができる。さらには、このような貫通孔を形成
した場合、トンネル内を通過する電車や自動車等の騒音
振動が貫通孔を通過して発泡材に至り、この発泡材によ
って吸音される。したがって、トンネル内の騒音を低減
することができる。またさらに、トンネル内を電車や大
型トラックが通過した場合のように、トンネル内の圧力
が急激に変化するような場合においても、高圧となった
空気等が貫通孔を通過して発泡材に至り、この発泡材で
圧力変動が緩和される。したがって、本構造の耐圧性を
高めることができる。なお、貫通孔の数、大きさ、ある
いは、平面形状は任意であり、例えば、発泡材支持部の
表面積の２０〜４０％程度を占める複数の丸孔として形
成することができる。

【００１５】また、請求項４にかかるトンネル崩落防止
構造は、上記発泡材支持部を網体にて形成して構成され
ている。

【００１６】上述のように発泡材支持部は、任意の材質
にて形成することができるが、網材にて形成した場合に
は平板等にて形成した場合に比べて軽量化を図ることが
でき、施工作業が一層容易である。また、プレス加工等
を施さずとも、上述の貫通孔や、当該発泡材支持部をト
ンネル内壁面に固定するためのボルト孔等が網目として
既に形成されているので、発泡材支持部の製造が容易で
あり、製造コストを低減することができる。

【００１７】

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかるトンネル
崩落防止構造の実施の形態につき図面を参照しつつ詳細
に説明する。以下の実施の形態においては、本構造を、
電車用のトンネルの内壁面の崩落防止のために適用した
例を示すが、任意の目的で使用されるトンネルの内壁面
の崩落防止について同様に適用することができる。ま
た、本発明は、その他の各構成要素および各方法につい
ても、以下の実施の形態により限定されるものではな
い。

【００１８】（実施の形態１）図１は実施の形態１にか
かるトンネル崩落防止構造等の全体構成を示す縦断面
図、図２は図１のＡ部拡大図である。本実施の形態は概
略的に、発泡材支持部を、平板状のパネルを複数接続し
て構成したトンネル崩落防止構造にかかるものである。

【００１９】まず、施工対象となるトンネル１について
概説する。図１においてトンネル１は、コンクリートを
打設固化させて形成されており、その内壁面２によって
縦断面アーチ状の空間部３が形成されている。この空間
部３において、地上面には一対のレール４が敷設されて
おり、このレール４の上を電車が走行可能である。

【００２０】このようなトンネル１の内壁面２の崩落を
防止するため、本トンネル崩落防止構造（以下、本構
造）は、発泡材支持部１０、下端支持部１１、および、
発泡材１２を備えて構成されている（なお、以下の説明
においては、本構造の各構成要素の側面のうち、内壁面
２側の面を外側面、空間部３側の面を内側面とする）。
このうち、発泡材支持部１０は、内壁面２との間におい
て発泡材１２を支持するものである。図３は発泡材支持
部１０および下端支持部１１をトンネル内部側から見た
斜視図、図４は図３の発泡材支持部１０および下端支持
部１１の要部分解斜視図である。これら図３、４に示す
ように、発泡材支持部１０は、複数のパネル１３を接続
することによって、内壁面２に略沿った縦断面アーチ状
に形成されている。

【００２１】これら各パネル１３は、図３、４に示すよ
うに、パネル面１４と折り曲げ部１５とを備えて構成さ
れている。このうち、パネル面１４は、方形の薄厚平板
状に形成されており、複数の貫通孔１４ａと複数の固定
孔１４ｂを備える。このうち、貫通孔１４ａは、パネル
面１４をプレス加工等によって穿設することによって形
成されるもので、このパネル面１４の各部に分散配置さ
れている。このように貫通孔１４ａが形成されることに
よって、パネル１３の軽量化が図られ、また、内壁面２
から染み出した水が空間部３側に排水され、騒音振動が
発泡材１２に伝達され吸収されることによって騒音低減
が図られ、さらには、圧力が発泡材１２に伝達され緩和
されることによって圧力緩和が図られる。なお、固定孔
１４ｂの機能については後述する。

【００２２】また、折り曲げ部１５は、パネル面１４の
両側辺に対して、一体に、かつ、略直交するように立ち
上げられて形成されたもので、その長手方向の端部近傍
位置にはそれぞれ連結孔１５ａを備える。この連結孔１
５ａの機能については後述する。なお、折り曲げ部１５
は、必ずしも一体に形成される必要がないことは上述の
通りである。

【００２３】このように構成されるパネル１３の正面形
状（パネル面１４に対して略直交する方向から見た形状
を正面形状とする）、大きさ、厚み、あるいは、材質は
任意である。例えば、正面形状については、菱形状やハ
ニカム状にて形成することができるが、最も単純には正
方形や長方形に形成することもできる。また、大きさに
ついては、作業員が一人で持ち運びできる程度で、極力
パネル１３総数が少なくなるように構成されることが好
ましく、さらに、折り曲げ部１５については後述するパ
ネル１３同士の接続を容易に行うことができる程度の折
り曲げ幅であることが好ましい。一例としては、パネル
面１４を約１〜1.2ｍ四方とし、折り曲げ部１５の折り
曲げ幅を約２０〜５０mmとすることができる。また、厚
みは、所要の剛性を得ることができる限りにおいて極力
薄厚にされることが好ましく、例えば、約２mm厚程度に
形成することができる。また、材質については、剛性、
軽量性、コスト、保温性等を考慮して決定することがで
き、例えば、鉄材や強化プラスチックにて形成すること
ができる。

【００２４】次に、各パネル１３同士の接続構造につい
て説明する。各パネル１３は、その折り曲げ部１５の長
手方向の端部において、隣接する他のパネル１３と接続
されている。この接続は、折り曲げ部１５の連結孔１５
ａを用いて、一対の連結プレート１６、ボルト１７、お
よび、ナット１８を介して行われている。具体的には、
隣接する折り曲げ部１５の端部の内側に連結プレート１
６を押し当てて、この連結プレート１６に形成された連
結孔１５ａと折り曲げ部１５の連結孔１５ａとにボルト
１７を挿通させ、このボルト１７の先端部にナット１８
を締結することにより、接続が行われている。これによ
って図４に示すように、上下左右に隣接する４枚のパネ
ル１３が一括して相互に接続される（なお、発泡材支持
部１０の端部等に配置されるパネル１３の場合には、２
枚のパネル１３が一括して相互に接続される）。特に、
上下に隣接するパネル１３の折り曲げ部１５を１枚の連
結プレート１６によって締結しているので、これら上下
に隣接するパネル１３を容易に接続することができる。

【００２５】ただし、このような接続構造は任意に変更
することができる。例えば、隣接する４枚のパネル１３
を必ずしも一括して接続する必要はなく、例えば、上下
に隣接する２枚のパネル１３同士、または、左右に隣接
する２枚のパネル１３同士を接続するようにしてもよ
い。また、連結プレート１６を長尺に形成して、より多
くのボルト１７を挿通させて一層強固な締結を行うよう
にしてもよい。ただし、各パネル１３は後述するように
内壁面２に対して固定支持されているので、必ずしも各
パネル１３同士を強固に締結する必要はなく、パネル１
３同士の接続を省略することも可能である。また、上下
のパネル１３を接続する必要がない場合には、連結プレ
ート１６を省略して、単にボルト１７とナット１８にて
接続することも可能である。その他、各折り曲げ部１５
を単に溶接等にて固定することも可能である。しかしな
がら、上述のようにボルト１７およびナット１８を用い
た固定構造によれば、メンテナンス時等にパネル１３を
取り外すことが容易である。

【００２６】次に、内壁面２に対する各パネル１３の固
定構造について説明する。上述したように各パネル１３
のパネル面１４には、貫通状の固定孔１４ｂが形成され
ている。一方、図１、４に示すように、内壁面２には、
固定孔１４ｂに対応する位置および形状でパネル用アン
カー１９が打設されており、このパネル用アンカー１９
の先端近傍にはナット２０が設けられている。そして、
図２、３に示すように、各パネル用アンカー１９を固定
孔１４ｂに挿通させ、このパネル用アンカー１９の先端
部に形成されたネジ溝にナット２１を螺合させることに
より、各パネル１３がナット２０、２１にて狭持された
状態でパネル用アンカー１９に対して固定され、さらに
は内壁面２に固定されている。

【００２７】ただし、この固定構造は任意に改変可能で
ある。例えば、図３、４においては１枚のパネル１３に
対して固定孔１４ｂとパネル用アンカー１９が４組設け
られているが、パネル１３を支持し得る限りにおいてこ
の数は任意に増減することができる。特に、発泡材１２
による保温性を維持するためには、このパネル用アンカ
ー１９は極力小数とすることが好ましい。また、ナット
２１を省略して、パネル用アンカー１９の先端部をパネ
ル１３に溶接等によって固定してもよい。しかしなが
ら、このようにナット２０、２１を用いた固定構造によ
れば、メンテナンス時等にパネル１３を取り外すことが
容易である。また、パネル用アンカー１９は内壁面２を
形成した後に打設してもよいが、内壁面２のコンクリー
トを打設する際に予め挿入してもよい。なお、ナット２
０、２１の構造は任意であるが、脱落防止のためにはロ
ックナットを用いることが好ましい。

【００２８】次に、図１の下端支持部１１について説明
する。この下端支持部１１は、発泡材支持部１０の両下
端部において、この発泡材支持部１０の奥行き方向（ト
ンネルの経路方向）の略全長に配置されるもので、この
発泡材支持部１０を下方から補助的に支持するものであ
る。すなわち、発泡材支持部１０は、基本的には各パネ
ル１３が上述のように内壁面２に固定されることによっ
てその重量が支持されているが、この下端支持部１１に
て補助的に支持することによってさらに耐久性・安全性
等を向上させている。したがって、補助的な支持が必要
ない場合には、この下端支持部１１を省略することもで
きる。

【００２９】この下端支持部１１は、図２〜４に示すよ
うに、ベース部２２と立ち上げ部２３とから縦断面略Ｌ
字状（アングル状）に形成されており、内壁面２から空
間部３に向けて突設されている。このベース部２２の空
間部３方向への突設幅は、発泡材１２の厚みと、各パネ
ル１３のパネル面１４の厚みとの和にほぼ対応するよう
に決定されており、図２、３に示すように、その立ち上
げ部２３の外側面にパネル面１４の内側面がほぼ接触す
る関係となっている。

【００３０】また、立ち上げ部２３には、図３、４に示
すように、折り曲げ部１５に対応する位置および形状で
切り欠き部２３ａが形成されており、この切り欠き部２
３ａに折り曲げ部１５が配置されることによって、これ
ら立ち上げ部２３と折り曲げ部１５が相互に干渉しない
ように構成されている。また、この切り欠き部２３ａ
は、発泡材１２を介して排出された水が、さらに下端支
持部１１の外部に排出されるための排水路としても機能
する。なお、単に立ち上げ部２３と折り曲げ部１５との
干渉を回避するためには、切り欠き部２３ａを省略する
一方で、折り曲げ部１５の下部を切り欠いてもよい。ま
た、排水機能は、ベース部２２に貫通孔を形成すること
によって達成してもよい。

【００３１】このように形成される下端支持部１１の固
定構造について説明する。下端支持部１１の立ち上げ部
２３には、貫通状の固定孔２３ｂが形成されている。一
方、図２、４に示すように、内壁面２には、固定孔２３
ｂに対応する位置および形状で支持部用アンカー２４が
打設されており、この支持部用アンカー２４の先端近傍
にはナット２５が設けられている。また、下端に配置さ
れるパネル１３のパネル面１４には、固定孔２３ｂに対
応する位置および形状で固定孔１４ｃが形成されてい
る。そして、図１、３に示すように、各支持部用アンカ
ー２４を固定孔１４ｃ、２３ｂに挿通させ、この支持部
用アンカー２４の先端部に形成されたネジ溝にナット２
６を螺合させることにより、立ち上げ部２３がナット２
５、２６に狭持された状態で支持部用アンカー２４に対
して固定され、したがって下端支持部１１が内壁面２に
固定される。

【００３２】ただし、この固定構造は、パネル用アンカ
ー１９の説明で述べたのと同様に、任意に改変可能であ
る。例えば、支持部用アンカー２４の数は任意に増減す
ることができ、特に、発泡材１２による保温性を維持す
るためには、この支持部用アンカー２４についても極力
小数とすることが好ましい。また、支持部用アンカー２
４を立ち上げ部２３に溶接等によって固定してもよい
が、ナット２５、２６を用いた固定構造の方が取り外し
性に優れる。また、支持部用アンカー２４は内壁面２の
コンクリートを打設する際に予め挿入してもおくことが
できる。

【００３３】次に、発泡材１２について説明する。この
発泡材１２は、内壁面２と各パネル１３との間に充填さ
れるもので、外部温度を断熱することによって内壁面２
を保温し、内壁面２から染み出した水分を吸収し、パネ
ル面１４の貫通孔１４ａを介して伝達された騒音振動を
吸収し、さらには、トンネル内の急激な圧力変化を吸収
するものである。ただし、必ずしもこれら全ての機能を
達し得るものに限られず、少なくとも保温機能を達し得
る保温材であれば、水分の氷結を防いでひび割れ等を予
防することができるので有用である。このような諸性能
を一層有効に発揮させるためには、内壁面２と各パネル
１３との間を極力隙間無く充填することが好ましいの
で、充填時においては流動性の高い発泡材１２を用いる
ことが好ましい。しかしながら、内壁面２と各パネル１
３との間は、発泡材１２によって必ずしも完全に充填さ
れる必要は無く、発泡材１２の機能を大きく損なわない
程度の隙間が残存することは許容される。なお、発泡材
１２の注入方法については後述する。

【００３４】この発泡材１２としては、その材質および
発泡方法は任意であるが、その一例としては、ウレタン
系の２溶液（例えば、イソシアメート液とポリオル液）
を１対１で混合して発泡させる２液混合式の発泡材１２
を用いることができる。この発泡材１２の耐熱温度は、
約−１７０℃と優れているため、特に極寒冷地のトンネ
ルにおいても良好な保温効果を奏する。ただし、一般的
には、−１０〜−３０℃程度の耐熱温度を有する発泡材
１２であれば充分な保温を行うことができる。

【００３５】次に、本構造の施工手順について説明す
る。まず、トンネル１の内壁面２に支持部用アンカー２
４を打設し、この支持部用アンカー２４を用いて上述の
ように下端支持部１１を固定する。また、パネル用アン
カー１９を内壁面２に打設し、このパネル用アンカー１
９を用いて上述のように各パネル１３を固定する。そし
て、隣接する各パネル１３を、上述のように連結プレー
ト１６を用いて接続する。なお、パネル用アンカー１９
は、支持部用アンカー２４の打設時に一括して打設して
もよい。また、各パネル１３を固定してから、下端支持
部１１を固定することも可能である。その他、各パネル
１３を相互に接続してから、パネル用アンカー１９に固
定してもよい。ただし、この場合には、全てのパネル１
３を一度に接続しておく必要はなく、必要に応じて適宜
接続することができる。

【００３６】ここで、内壁面２に対する各パネル１３の
位置決め方法について説明する。図５はパネル１３の位
置決め構造を説明する図であり、（ａ）はパネル１３の
取り付け前の要部縦断面図、（ｂ）はパネル１３の取り
付け後の要部縦断面図である。この図５（ａ）に示すよ
うに、パネル用アンカー１９の先端には予めナット２０
が設けられている。このナット２０は、その内側面と内
壁面２との間の距離が、発泡材１２の所要の幅Ｗに対応
するように配置されている。このような配置は、例え
ば、パネル用アンカー１９の先端のネジ溝１９ａを、幅
Ｗに対応する部分よりも先端側にのみ形成しておき、ナ
ット２０をネジ溝１９ａの最末端に至るように螺合させ
ることによって容易に行うことができる。そして、図５
（ｂ）に示すように、パネル１３を、ナット２０の内側
面に接触する位置まで押し入れて、ナット２１を締め付
けることによって、各パネル１３の位置決めを行うこと
ができる。

【００３７】あるいは、各パネル１３の位置決めを、ス
ペーサを用いて行うことができる。図６はパネル１３の
位置決め構造を説明する図であり、（ａ）はパネル１３
の取り付け前の要部縦断面図、（ｂ）はパネル１３の取
り付け後の要部縦断面図である。この図６（ａ）に示す
ように、パネル用アンカー１９には、同心円筒状のスペ
ーサ２７が装着されている。このスペーサ２７は、その
長さが上記の幅Ｗに対応するように形成されている。そ
して、図６（ｂ）に示すように、パネル１３を、スペー
サ２７の内側面に接触する位置まで押し入れて、ナット
２１を締め付けることによって、各パネル１３の位置決
めを行うことができる。その他、ここに示した構造に限
られず、任意の構造によって各パネル１３の位置決めを
行うことができる。例えば、スペーサ２７は、パネル用
アンカー１９と同心状に限られず、任意の位置に配置す
ることができる。

【００３８】その後、内壁面２と各パネル１３との間
に、発泡材１２を充填する。この充填は、例えば、図示
しないノズルを内壁面２と各パネル１３との間に挿入
し、このノズルの先端から発泡材１２を徐々に排出する
ことによって行うことができる。なお、当然のことなが
ら、２液混合式の発泡材１２の場合には、２本のノズル
を用いて充填が行われる。この充填における充填量の決
定は、容易に行うことができる。すなわち、上述のよう
に既に各パネル１３の位置決めが行われているので、内
壁面２と各パネル１３との間に発泡材１２が隙間無く充
填されていることを目視等にて確認することにより、発
泡材１２を所要量だけ充填することができる。

【００３９】ここで、発泡材１２が固化する前には、貫
通孔１４ａや、最端部に配置されたパネル１３の側方か
ら発泡材１２が流出してしまうことが考えられる。以
下、この発泡材１２の流出防止構造について説明する。
図７は貫通孔１４ａからの発泡材１２の流出を防止する
構造を説明する図であり、（ａ）はシートが貼付された
状態、（ｂ）はシートが剥がされた状態を示す。この図
７（ａ）に示すように、各パネル１３の内側面には、薄
厚のビニールや紙等にて形成されたシート２８が貼付さ
れている。そして、発泡材１２を充填して固化させた
後、図７（ｂ）に示すようにシート２８が剥がされる。
これによって、貫通孔１４ａからの発泡材１２の流出を
防止することができる。このシート２８の材質等は任意
であるが、少なくとも発泡材１２の充填圧力によって破
けない程度の強度を備えることが必要となる。また、シ
ート２８は、発泡材１２の充填状況を目視するためには
透明であることが好ましく、容易に剥がすことができる
ことが好ましい。なお、シート２８は、各パネル１３の
外側面に設けてもよく、この場合には、パネル１３から
剥がすことなく、当該パネル１３と発泡材１２との間に
残存させてもよい。

【００４０】また、図８はパネル１３の側方からの発泡
材１２の流出を防止する構造を説明する図であり、
（ａ）は流出防止板を設けた状態、（ｂ）は折り曲げ部
１５を逆に折り曲げた状態を示す。この図８（ａ）に示
すように、発泡材支持部１０のうちの最も端部に配置さ
れるパネル１３には、流出防止板２９が設けられてい
る。この流出防止板２９は、折り曲げ部１５に対してボ
ルト３０およびナット（図８（ａ）にはナットを図示せ
ず）を用いて固定されている。このボルト３０は、連結
孔１５ａを介して折り曲げ部１５に貫通させることがで
きる。このような構成によれば、この流出防止板２９に
よって発泡材１２の流出を防止することができる。特
に、この場合には、パネル１３自体の構成を特に変更す
る必要がないので、部品点数を増加させることがない。
また、図８（ｂ）に示すように、最端部に配置されるパ
ネル１３に関してのみ、その端部側の折り曲げ部１５Ａ
を、他の折り曲げ部１５とは逆方向（内壁面２に向かう
方向）に折り曲げて、流出防止板として機能させてもよ
い。特に、この場合には、流出防止板を別個に取り付け
る手間を省くことができる。

【００４１】最後に、貫通孔１４ａと、発泡材１２との
関係について説明する。上述のようにパネル面１４には
貫通孔１４ａが形成されているため、発泡材１２を充填
させた際には、この貫通孔１４ａの周辺や内部に発泡材
１２が若干入り込むことになる（ただし、貫通孔１４ａ
からの流出は上述のように防止される）。ここで、貫通
孔１４ａの形成方法等を工夫することによって、貫通孔
１４ａと発泡材１２との接合力を強化し、パネル１３の
固定強度を向上させることができる。

【００４２】図９には、貫通孔１４ａの拡大縦断面図を
示す。この図９に示すように、貫通孔１４ａを内側面か
ら外側面に向けて打ち抜くことによって、貫通孔１４ａ
の外周縁には凹凸部３１が形成されている。そして、こ
の凹凸部３１が発泡材１２によって取り囲まれることに
より、貫通孔１４ａと発泡材１２との接触面積が増加
し、これら両者の接合力が強化されている。また、図１
０には、他の例における貫通孔１４ａの拡大縦断面図を
示す。この図１０に示すように、貫通孔１４ａを内側面
から外側面に向けて打ち抜く際、この打ち抜き部分を欠
落させずに残すことによって、貫通孔１４ａの外周縁に
は係止部３２が形成されている。そして、この係止部３
２は、発泡材１２によって取り囲まれることにより、発
泡材１２に対して係止されている。この場合にも、貫通
孔１４ａと発泡材１２との接触面積が増加し、さらに係
止構造が構成されるので、両者の接合力が一層強化され
る。

【００４３】（実施の形態２）図１１は実施の形態２に
かかるトンネル崩落防止構造におけるパネルを示す斜視
図、図１２は図１１のパネルの分解斜視図である。な
お、特に説明なき構成は上述した実施の形態１と同じで
あり、同じ構成を同符号にて示す。本実施の形態は、概
略的に、網部を用いてパネルを形成したトンネル崩落防
止構造にかかるものである。

【００４４】図１２に示すように、パネル４０は、連結
用網パネル４１、構造用網プレート４２、および、ナイ
ロンシート４３を備えて構成されている。連結用網パネ
ル４１は、比較的に目の粗い網材にて構成されるもの
で、実施の形態１と同様に、パネル面４４と折り曲げ部
４５を備える。ただし、実施の形態１とは異なる点を有
する。すなわち、パネル面４４には貫通孔１４ａや固定
孔１４ｂが形成されておらず、また、折り曲げ部４５は
パネル面４４の四辺にそれぞれ形成されており、また、
折り曲げ部４５には連結孔１５ａが形成されていない。
これらの理由については後述する。

【００４５】また、構造用網プレート４２は、連結用網
パネル４１よりも目の細かい網材にて構成されるもの
で、パネル面４４にほぼ対応する方形状に形成され、こ
のパネル面４４の外側面に溶接等によって固定されてい
る。また、ナイロンシート４３は、構造用網プレート４
２にほぼ対応する方形状に形成され、この構造用網プレ
ート４２の外側面に接着等によって固定されている。

【００４６】次に、パネル４０を構成する上記各要素の
機能等について説明する。まず、連結用網パネル４１
は、各パネル４０を相互に連結するための連結部材とし
て機能する。このため、連結用網パネル４１には上述の
ように四辺に折り曲げ部４５が形成されており、この折
り曲げ部４５を介して、隣接する連結用網パネル４１を
ボルト１７およびナット１８にて相互に締結することが
できる。ここで、連結用網パネル４１は、網材で形成さ
れているために、特に連結孔１５ａを設けることなく任
意の位置にボルト１７を挿通させることができる。ま
た、上下に隣接されたパネル４０同士も、各パネル４０
の上下辺に形成された折り曲げ部４５をボルト止めする
ことによって、連結することができる。したがって、連
結プレート１６が不要となる。

【００４７】一方、構造用網プレート４２は、パネル４
０の主構造材として機能し、連結用網パネル４１を補強
して発泡材１２を支持する。このため、構造用網プレー
ト４２は、発泡材１２を支持するために最低限必要とな
る強度を有するように、比較的目の細かい網材にて形成
されている。その一方で、上述の連結用網パネル４１に
ついては、あまり強度が要求されないと共に、極力軽量
を図ることが好ましいため、上述のように目の粗い網材
にて構成されている。また、ナイロンシート４３は、充
填された発泡材１２がパネル４０の外部に流出すること
を防止する流出防止材として機能する。このためナイロ
ンシート４３は、少なくとも発泡材１２の充填強度に対
抗することができる程度の強度にて形成される。

【００４８】このように構成されたパネル４０は、実施
の形態１と同様に内壁面２に固定される。すなわち、内
壁面２に打設したパネル用アンカー１９を、ナイロンシ
ート４３、構造用網プレート４２、および、パネル面４
４に順次挿通させ、内側面の方からナット２１を締結す
ることによって固定することができる。ここで、構造用
網プレート４２およびパネル面４４は網材にて形成され
ているので、固定孔を形成することなく、その任意の位
置にパネル用アンカー１９を挿通させて固定を行うこと
ができる。なお、ナイロンシート４３については、パネ
ル用アンカー１９に強く押し付けることによってこれを
破くことができる。

【００４９】このように、パネル４０は、その大部分が
網材によって形成されていることから、種々の利点を有
する。すなわち、実施の形態１のパネル４０に比べて極
めて軽量であり、発泡材支持部１０の軽量化を図ること
ができる。また、上述のように連結孔や固定孔を形成す
る必要がなく、固定位置を任意に決定して接続等を行う
ことができる。なお、網材としては、金属性の金網の
他、プラスチック繊維や炭素繊維を用いた網材を採用す
ることもできる。

【００５０】なお、連結用網パネル４１および構造用網
プレート４２の網目は、基本的にはナイロンシート４３
によって塞がれているが、発泡材１２の充填後にこのナ
イロンシート４３を破く等すれば、網目を介して排水や
吸音等を行うことができるので、実施の形態１の如き貫
通孔１４ａも不要となる。あるいは、ナイロンシート４
３は、図７（ａ）に示した如く連結用網パネル４１の内
側面に貼り付けて、発泡材１２の固化後に剥がすように
してもよい。

【００５１】

【発明の効果】以上説明したように、この発明にかかる
トンネル崩落防止構造（請求項１）によれば、トンネル
の内壁面に対して間隔を隔てて発泡材支持部を設け、こ
れら内壁面と発泡材支持部との間に発泡材を充填して構
成されているので、トンネルの内壁面を保温できて、ト
ンネル崩落を予防的に阻止することができる。また、発
泡材は吸水性を有するので、トンネルから染み出した水
が外部に排水されることを妨げず、さらに、発泡材は軽
量なため発泡材支持部も比較的簡易な構造で足りるの
で、従来に比べて省スペースで短期間に施工することが
可能となる。

【００５２】また、この発明にかかるトンネル崩落防止
構造（請求項２）によれば、上記発泡材支持部を複数の
パネルを備えて構成し、隣接するパネル同士を各々の縁
部に形成された折り曲げ部４５を介して接続して構成さ
れているので、パネルの剛性が向上するので、パネル自
体を薄厚軽量化することができ、一層の省スペース化や
工期短縮を図ることができる。さらに、パネル同士を折
り曲げ部を介して接続しているので、接続作業が非常に
容易である。

【００５３】また、この発明にかかるトンネル崩落防止
構造（請求項３）によれば、上記発泡材支持部に複数の
貫通孔を形成して構成されているので、発泡材支持部の
軽量化を図ることができ、排水性を向上させることがで
き、トンネル内の騒音を低減することができ、さらに
は、圧力変動を緩和できて本構造の耐圧性を高めること
ができる。

【００５４】また、この発明にかかるトンネル崩落防止
構造（請求項４）によれば、上記発泡材支持部を網体に
て形成したので、この発泡材支持部の軽量化を図ること
ができ、また、貫通孔等を別個に設ける必要がないの
で、製造コストを低減することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明の実施の形態１にかかるトンネル崩落
防止構造等の全体構成を示す縦断面図である。

【図２】図１のＡ部拡大図である。

【図３】発泡材支持部および下端支持部をトンネル内部
側から見た斜視図である。

【図４】図３の発泡材支持部および下端支持部の要部分
解斜視図である。

【図５】パネルの位置決め構造を説明する図であり、
（ａ）はパネルの取り付け前の要部縦断面図、（ｂ）は
パネルの取り付け後の要部縦断面図である。

【図６】パネルの位置決め構造を説明する図であり、
（ａ）はパネルの取り付け前の要部縦断面図、（ｂ）は
パネルの取り付け後の要部縦断面図である。

【図７】貫通孔からの発泡材の流出を防止する構造を説
明する図であり、（ａ）はシートが貼付された状態、
（ｂ）はシートが剥がされた状態を示す。

【図８】パネルの側方からの発泡材の流出を防止する構
造を説明する図であり、（ａ）は流出防止板を設けた状
態、（ｂ）は折り曲げ部を逆に折り曲げた状態を示す。

【図９】貫通孔の拡大縦断面図を示す。

【図１０】他の例における貫通孔の拡大縦断面図を示
す。

【図１１】この発明の実施の形態２にかかるトンネル崩
落防止構造におけるパネルを示す斜視図である。

【図１２】図１１のパネルの分解斜視図である。

【符号の説明】

１トンネル２内壁面３空間部４レール１０発泡材支持部１１下端支持部１２発泡材１３、４０パネル１４、４４パネル面１４ａ貫通孔１４ｂ、２３ｂ固定孔１５、４５折り曲げ部１５ａ連結孔１６連結プレート１７、３０ボルト１８、２０、２１、２５、２６ナット１９パネル用アンカー２２ベース部２３立ち上げ部２３ａ切り欠き部２４支持部用アンカー２７スペーサ２８シート２９流出防止板３１凹凸部３２係止部４１連結用網パネル４２構造用網プレート４３ナイロンシート

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】トンネルの内壁面に対して間隔を隔てて
発泡材支持部を設け、これら内壁面と発泡材支持部との
間に発泡材を充填したことを特徴とするトンネル崩落防
止構造。
【請求項２】上記発泡材支持部を複数のパネルを備え
て構成し、隣接するパネル同士を各々の縁部に形成され
た折り曲げ部を介して接続したことを特徴とする請求項
１記載のトンネル崩落防止構造。
【請求項３】上記発泡材支持部には複数の貫通孔を形
成したことを特徴とする請求項１または２記載のトンネ
ル崩落防止構造。
【請求項４】上記発泡材支持部を網体にて形成したこ
とを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のト
ンネル崩落防止構造。