JP2002201896A

JP2002201896A - トンネル用耐火パネル、トンネル内の耐火被覆構造及びその構築方法

Info

Publication number: JP2002201896A
Application number: JP2001316305A
Authority: JP
Inventors: Tatsuji Aso; 辰二阿蘇; Kiyoshi Sawano; 清志澤野; Noriyuki Hirozawa; 規行広沢; Minoru Nakamura; 稔中村; Akiyoshi Kawamura; 彰誉川村
Original assignee: Nippon Steel Corp
Current assignee: Nippon Steel Corp
Priority date: 2000-10-23
Filing date: 2001-10-15
Publication date: 2002-07-19

Abstract

(57)【要約】【課題】既設、新設の道路用トンネルのコンクリート
内壁を火災の熱から守るためのトンネル用耐火パネル、
トンネル内の耐火被覆構造及びその構築方法を提供す
る。【解決手段】シールドトンネル、沈埋トンネル又は開
削トンネルの何れかのトンネルに施工された鉄筋コンク
リート、鉄又は鉄及びコンクリートの合成体からなる一
次覆工体３の内側に用いる耐火パネル６であって、トン
ネル内空側表面が金属板１０で覆われた断熱材８よりな
ることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、主として既設や新
設の道路用トンネルであって、かつ、シールドトンネ
ル、沈埋トンネル又は開削トンネルの内壁面を火災の熱
から守るために提案された、トンネル用耐火パネル、ト
ンネル内の耐火被覆構造及びその構築方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】シールドトンネルにあっては、シールド
マシンにより地盤を掘削すると同時に、地山の内面をコ
ンクリートセグメント、鋼−コンクリートの合成セグメ
ントなどの一次覆工体で補強して構築される。開削トン
ネルにあっては、土留め壁築造後に地上より地盤を掘削
した後、主に鉄筋コンクリート製のトンネル駆体を施工
し、埋め戻して構築される。

【０００３】また、沈埋トンネルは海底等に沈設して構
築される。この海底に設置される沈埋トンネルの場合
は、工場で製作された巨大なボックス断面の鉄筋コンク
リートブロックを作業船で海上の設置場所まで運搬した
うえ海底に沈め、海底において複数の前記鉄筋コンクリ
ートブロック同士を接続して海底道路トンネル等として
構築される。

【０００４】ところで、道路網が発達しトンネルの数が
増えたことや、自動車の増加により交通量が増えたこと
などにより、道路トンネル内での自動車同士の衝突、転
倒等による火災事故の頻度が増え、また火災事故の規模
も大形化の傾向にある。特に、引火性の液体燃料や液化
薬品を搭載したタンクローリーによりトンネル内の火災
事故が発生したときの災害の危険性は予測をはるかに超
えるものがある。

【０００５】トンネル内の火災事故において、人的災害
を最小に抑えなければならないのは勿論であるが、他の
問題として、トンネル内壁、特に覆工コンクリートを如
何にして熱から守るかという問題がある。

【０００６】つまり、既設の道路用トンネルにあって
は、トンネル内壁面に覆工コンクリートが露出している
ものが殆どであって、このようなトンネルにあっては、
火災が発生した場合、急速に上昇した高温の熱が覆工コ
ンクリートに直に熱衝撃的に伝わり、コンクリートに含
まれる水分が急速に蒸発されるなどの原因で、当該コン
クリートが曝裂してトンネル崩壊等の大事故になりかね
ない。又、曝裂に至らない場合でも、当該コンクリート
が劣化して亀裂が入り、火災が鎮火した後、コンクリー
トの崩落・剥落の危険が生じる。この場合、火災事故の
後、相当長期にわたり覆工コンクリートの修復作業を行
うことになるが、その間はトンネル内を走行禁止とし、
あるいは、片側通行とするなど、いずれにしても、経済
的、社会的損失は少なくない。

【０００７】前述のことから、現在、道路トンネル耐火
基準の策定作業が精力的に進められている。従来、シー
ルドトンネルに施工された鉄筋コンクリート、鉄又は鉄
及びコンクリートの合成体からなる一次覆工体の内側に
用いる耐火パネルであるトンネル用耐火パネルはＰｒｏ
ｍａｔ社が実施している。その構成は一次覆工体の内側
に断熱材を覆う構成である。その断熱材はセメント珪酸
カルシウム質の耐火ボード材質である。

【０００８】また、特許２９５８２８５号公報には組成
が限定された断熱性耐火物の記載がある。本公報にはト
ンネルに被覆することを目的にした記述があり、その構
成は一次覆工体の内側に断熱材を覆う構成体の断熱耐火
物の組成である。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】従来の道路用トンネル
では、トンネル内壁面に覆工コンクリートが露出してお
り、トンネル内火災が発生した場合、覆工コンクリート
の曝裂によりトンネルが崩壊したり、覆工コンクリート
が熱で劣化し、長期間掛けてその修復作業が必要とな
り、それによる経済的、社会的損失が大きくなる。一
方、従来技術の一次覆工体の内側に用いる耐火パネルで
ある断熱材を覆う構成は、耐火パネルが無機材料系の耐
火断熱材である。その材料そのものの断熱機能に問題が
あるわけではない。

【００１０】しかし、覆工コンクリート内面の曲率とパ
ネル背面の曲率の不整合（誤差）、あるいは覆工コンク
リート内面の凹凸により、パネル背面に隙間が生じやす
い。そのため、断熱性能を損なう。更に、パネル間の目
地部の密着性（閉塞性）を完全にすることが困難なので
熱流が目地部の隙間からパネル背面の隙間へ入りやす
い。また、道路トンネルの耐火パネルはトンネルの天井
部を中心に設置され、トンネルは数十年に亘り使用され
るため、供用時の落下不安がないことが重要な要素であ
る。従来の無機材料系の耐火断熱材が耐火パネルとして
使用される場合、例えば、ボルトにより固定された耐火
パネルが長期間天井部にあると、耐火パネルが無機材料
であるが故に、固定部分の箇所からクラックが成長する
ことを否定できず落下不安が残っていた。

【００１１】また、運搬時及び施工時に作用する衝撃力
により割れ易かったり、覆工コンクリートの内面形状と
耐火パネル背面との不整合のためにボルト締め付け時に
割れ易いという欠点を有し、上記の供用時安全性を低下
させる傾向があった。

【００１２】また、一次覆工体の内側に従来の無機材料
系の耐火断熱材が耐火パネルとして使用される場合、ト
ンネルの美観保持のための清掃作業上の機能として不足
があった。水噴霧による清掃を行うと、耐火パネルが多
孔体であるが故に汚れがその表面に付着し易かった。

【００１３】本発明は前記の欠点を解決するもので、ト
ンネル内火災が発生した場合でも、その高温の熱が覆工
コンクリートに直に伝わらず、したがって、覆工コンク
リートが曝裂しないのは勿論のこと、覆工コンクリート
が劣化しないので、その復旧作業をしなくて済むように
したトンネル内壁の耐火パネルと、耐火被覆構造とその
構築方法を提供することを目的とする。

【００１４】

【問題を解決するための手段】前記の目的を達成するた
めに、本発明は次のように構成する。

【００１５】請求項１に記載の発明は、シールドトンネ
ル、沈埋トンネル又は開削トンネルの何れかのトンネル
に施工された鉄筋コンクリート、鉄又は鉄及びコンクリ
ートの合成体からなる一次覆工体の内側に用いる耐火パ
ネルであって、トンネル内空側表面が金属板で覆われた
断熱材よりなることを特徴とする。

【００１６】請求項２記載の発明は、請求項１に記載の
発明において、前記断熱材が不定形耐火物、耐火ボー
ド、セラミックファイバー及びグラスファイバーの１種
又は２種以上からなることを特徴とする。

【００１７】請求項３記載の発明は、請求項１または２
に記載の発明において、前記断熱材の一次覆工体側に、
前記断熱材より耐熱温度の低い第２の断熱材が配置され
ていることを特徴とする。

【００１８】請求項４の記載の発明は、請求項３に記載
の発明において、前記第２の断熱材が不定形耐火物、耐
火ボード、セラミックファイバー及びグラスファイバー
の１種又は２種以上からなることを特徴とする。

【００１９】請求項５記載の発明は、請求項１又は２記
載の前記断熱材が不定形耐火物あるいは耐火ボード等の
可縮性のない固形物であり、当該断熱材の一次覆工体側
にセラミックファイバー、グラスファイバー等の可縮性
のある第２の断熱材が配置されていることを特徴とす
る。

【００２０】請求項６記載の発明は、請求項１又は２記
載の前記断熱材である不定形耐火物とトンネル内空側の
金属板との間に剥離材、油紙等の絶縁材が設置されてい
ることを特徴とする。

【００２１】請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何
れか１項に記載の発明において、前記金属板はトンネル
軸方向に波形状に成形された金属板よりなることを特徴
とする。

【００２２】請求項８記載の発明は、請求項１〜６の何
れか１項に記載の発明において、前記金属板はトンネル
周方向に波形状に成形された金属板よりなることを特徴
とする。

【００２３】請求項９記載の発明は、請求項１〜８の何
れか１項に記載の発明において、前記耐火パネルの隣接
する耐火パネルと接続するパネル周辺部の前記金属板の
背面側には、ａ寸法とｂ寸法の和がｃ寸法より大きくな
るように可縮性を有する目地部断熱材が配置されている
ことを特徴とする。

【００２４】請求項１０に記載の発明は、請求項１〜９
の何れか１項に記載の発明において、シールドトンネ
ル、沈埋トンネル又は開削トンネルの何れかのトンネル
内の耐火被覆構造であって、一次覆工体が鉄筋コンクリ
ート、鉄又は鉄及びコンクリートの合成体からなり、前
記一次覆工体の内側にトンネル用耐火パネルが固定され
ていることを特徴とする。

【００２５】請求項１１記載の発明は、請求項１０記載
の発明において、前記耐火パネルは一次覆工体のコンク
リート部に埋め込まれたボルトにより固定され、当該ボ
ルトの周囲は不定形耐火物で被覆されていることを特徴
とする。

【００２６】請求項１２記載の発明は、請求項１０又は
１１の何れか１項に記載の発明において、前記耐火パネ
ルにおける前記断熱材及び／又は前記第２の断熱材は可
縮性のあるセラミックファイバーまたはグラスファイバ
ーからなり、当該断熱材及び／又は前記第２の断熱材は
一次覆工体のコンクリート部に埋め込まれたボルトある
いは一次覆工体の鉄部に固着されたボルトにより締め付
けて圧縮されていることを特徴とする。

【００２７】請求項１３記載の発明は、請求項１０〜１
２の何れか１項に記載の発明において、前記耐火パネル
同士の接続目地部は、可縮性を有するセラミックファイ
バー又はグラスファイバーがパネル間方向に圧縮されて
充填されていることを特徴とする。

【００２８】請求項１４記載の発明は、請求項１０〜１
３の何れか１項に記載の発明において、前記トンネルが
シールドトンネルであり、パネルで構成される一次覆工
体において、パネル継手及び／又はリング継手の位置と
前記耐火パネル同士の接続目地部の位置をずらすように
前記耐火パネルが固定されていることを特徴とする。

【００２９】請求項１５記載の発明は、請求項１〜９の
何れか１項に記載の発明において、シールドトンネル、
沈埋トンネル又は開削トンネルの何れかのトンネルに鉄
筋コンクリート、鉄又は鉄及びコンクリートの合成体か
らなる一次覆工体を施した後に、トンネル用耐火パネル
を前記一次覆工体の内側に固定することを特徴とする。

【００３０】

【作用】本発明によると、シールドトンネル、沈埋トン
ネル又は開削トンネルの何れかの方法で構築されたトン
ネルにおいて、これに施工された鉄筋コンクリート、鉄
又は鉄及びコンクリートの合成体からなる一次覆工体の
内側に、トンネル内空側表面が金属板で覆われた断熱材
からなる耐火パネルを設置したことにより、トンネル内
で火災事故が発生したとき、火災によるトンネル内の高
温の熱は前記耐火パネルで遮断されて一次覆工体のコン
クリートに伝達されることが可及的に少ないので、当該
コンクリートが熱衝撃から保護されて曝裂は勿論のこ
と、熱劣化を防止でき、特に、断熱材のトンネル内空側
表面が金属板で覆われていることによる熱遮断作用が顕
著であり、その結果、トンネル崩壊の防止は勿論のこ
と、火災後の一次覆工体の修復工事が不要となる。

【００３１】また、本発明のパネルをトンネル内に施工
することにより、供用時の落下不安がなく、覆工コンク
リートの内面形状と耐火パネル背面との不整合が生じに
くいので運搬時及び施工時に衝撃力が加わっても割れに
くく、トンネルの美観保持のための水噴霧による清掃作
業を行っても、耐火パネルの表面に汚れが付着するとい
う問題も解消できる。

【００３２】また、耐火パネルは請求項２以下の各項に
記載の各断熱材の材料及び、各材料の種々の組み合せに
よる積層構造等で、熱遮断性、施工性、製作コストなど
の面で有益な作用を奏する。

【００３３】すなわち、断熱材を不定形耐火物、耐火ボ
ード、セラミックファイバー及びグラスファイバーの１
種又は２種以上を組み合わせて、且つこれらが可縮性を
有し、又は可縮性を有しない材料で構成し、更に、前記
断熱材に、この断熱材と同種材料の第２の断熱材を積層
し、さらに、この第２の断熱材を、前記の断熱材より耐
熱温度の低い断熱材で構成し、またさらに、前記金属板
の形状を波形断面に構成にするなどにより、前記の相互
作用で、熱遮断性、施工性、製作コスト、供用時の安全
性、防汚性、景観性などの面で優れた作用を奏する。

【００３４】

【発明の実施の形態】次に、本発明の実施態様を図を参
照して詳細に説明する。

【００３５】請求項１４、１５の発明の実施態様である
図１〜図３は、シールドトンネルによって構築された既
設道路トンネル（以下既設トンネルという）を示し、図
１は、コンクリート覆工内面の耐火被覆構造の正面図、
図２は側面図、図３は概要斜視図である。図４は、沈埋
トンネルによって構築された既設道路トンネル（以下既
設トンネルという）の正面図である。

【００３６】図１〜図３の既設トンネル２は、地山１の
内面に、鉄筋コンクリートパネル、鉄及びコンクリート
の合成パネルなどからなる一次覆工体３を環状に構築し
てトンネル内壁が構築されている。既設トンネル２内に
は床スラブ４が打設されており、床スラブ４の上面が自
動車走行用の道路床５で、この道路床５は通常２車線以
上、複数車線に構成されている。符号１９は建築限界を
示す。

【００３７】図１〜図３のシールドトンネルで構築され
た既設トンネル２にあっては、耐火補修前は、コンクリ
ートパネルの一次覆工体３がトンネル内壁面に露呈して
いる。図４の中間仕切り壁９で左右のトンネル空間９ａ
が区画された箱形断面のコンクリートブロックからなる
沈埋既設トンネル２ａにおいても、コンクリート等の一
次覆工体３ａがトンネル内壁面に露呈している。

【００３８】本発明では、道路用トンネルに供される前
記既設トンネル２、２ａにおいて、コンクリートのトン
ネル内空側表面に耐火パネル６を配設するもので、この
耐火パネル６自体の構成に発明の主要素がある。

【００３９】図１〜図３の既設トンネル２において、耐
火パネル６と一次覆工体３は、一般に、図のようにパネ
ル形状（湾曲した矩形状）に構成されているが、耐火パ
ネル６を施工する際、その目地部７と一次覆工体３の目
地部７ａは一致していなくてもよく、地山１側からの押
圧力や止水の面からは、目地部７、７ａがずれている方
がむしろ好ましい。図では、耐火パネル６と一次覆工体
３の目地部７、７ａをずらして配置した例が示されてい
る。図４の沈埋既設トンネル２ａでは、鉄筋コンクリー
トの一次覆工体３ａが型枠で一体成型されるので、パネ
ル形状（フラットな矩形状）に構成される耐火パネル６
の目地部７の位置は特に問題とならない。

【００４０】図１〜図４に示すように、本発明に係る耐
火パネル６は、既設トンネル２、２ａの一次覆工体３、
３ａの内面に隙間無く敷き詰め固着されて、トンネル内
空側に断熱層を形成する。この断熱層は、トンネル内火
災が発生した時、高温の熱から一次覆工体３、３ａのコ
ンクリートを守るものであるから、断熱機能を具備する
ことは当然として、耐火パネル６自体が火災によっても
燃焼しない構造であることが要求される。更に、図１で
示したように、トンネル内面には建築限界１９があるの
で耐火パネル６自体の厚さに制限がある。したがって、
耐火パネルは、可及的薄くてなおかつ、断熱性、耐火性
に富み、さらに軽量であることが望ましい。本発明に係
る耐火パネル６は、前記の観点から前述の条件を可及的
に満たすように構成されている。

【００４１】図５は、本発明請求項１、２に係る耐火パ
ネル６の基本構造を示す。基本構造の耐火パネル６は断
熱材８と、この断熱材８の内面、つまり、トンネル内空
側を被覆した金属板１０とから構成されている。

【００４２】本発明の耐火パネルにおいて、断熱材８の
表面を金属板１０で覆うのは次の理由による。火災時の
火災・高温ガスが直接耐火性の断熱材８に触れることは
その多孔体の内部に高温の火災・高温ガスが浸入し、断
熱材背面の温度を上昇させる。トンネル内空側の金属板
１０の背面に断熱材８を配置させることで、当該断熱材
８の温度の上昇を抑制できる。

【００４３】トンネル内火災時の温度は、最大１２００
℃〜１３５０℃と予測されており、その温度で溶けるこ
となく被覆の用に適用するものとして金属板１０は、ス
テンレス（ＳＵＳ）薄板、炭素鋼板などの金属板が使用
できる。

【００４４】また、金属板１０は、トンネル内空側に位
置しており、トンネル内火災時の高温の熱を直接受ける
ため、その際熱をトンネル内の熱源に向けて直接反射さ
せないで、乱反射、散乱させるよう、当該金属板１０の
表面をダル・粗面加工して構成するのがよい。乱反射加
工の他の例としては、ステンレス板、炭素鋼の表面を多
孔メッキ等の処理をしてもよい。

【００４５】前記断熱材８は、耐火被覆材として断熱性
を得るために多孔質であり、その気孔は主に連続体であ
る。具体例としては、不定形耐火物、耐火ボード及びセ
ラミックファイバーおよび、グラスファイバーの１種又
は２種以上から構成することができる。また、断熱材８
は可縮性が無い材料、または可縮性が有る材料を用いて
もよく、あるいは、可縮性が無い材料と可縮性が有る材
料を組み合わせて用いてもよい。

【００４６】請求項１０の発明例では、耐火パネル６に
は、断熱材８と金属板１０を貫通して複数のボルト挿通
孔１１が開設されており、このボルト挿通孔１１を挿通
して固定ボルトを一次覆工体３にねじ込むことで、当該
耐火パネル６を一次覆工体３に固着できる。

【００４７】耐火パネル６の断熱材８の材料、組み合せ
積層構造や、金属板１０の断面形状などは図５に示す基
本構造以外に種々の変形例がある。

【００４８】例えば、断熱材８は不定形耐火物、耐火ボ
ード、セラミックファイバー（無機ファイバーとも云
う）およびグラスファイバーなど特性の異なる各種の材
料を１種又は２種以上使用してよい。

【００４９】前記不定形耐火物について説明すると、断
熱レンガの定義として、熱伝導率が比較的小さい材料と
定義されている。（ＪＩＳＲ２６１１−１９９２）の
規格によると、３５０℃における熱伝導率が０．５２以
下（Ｗ／ｍＫ）のものである。このような断熱レンガに
相当する熱伝導率のものを製造する不定形耐火物原料が
市販されている。本発明の断熱材８をなす不定形耐火物
は、耐火性骨材と水硬性セメント又は化学結合材を混合
した耐火物で、断熱材として耐火骨材の一部又は全部を
多孔質の軽量骨材に置き換えたものである（軽量ボード
とも称される）。

【００５０】前記耐火ボードについて説明すると、前記
不定形耐火物と同様の熱伝導率のもので板状・ボード状
に造られた耐火ボードが市販されている。その原料は先
の不定形耐火物原料や、セラミックファイバーにバイン
ダーを含ませたものなどであり、それを固めボードとし
ている。耐火ボードを不定形耐火物原料から製造した場
合は、プレキャストボードとも称される。また基本はボ
ード状であるが、円柱状や必要な形状に固めたものも慣
習上ボードと称されることがある。

【００５１】前記セラミックファイバーについて説明す
ると、これは無機ファイバーと称されることもある。ま
た、セラミックファイバーの内で、ガラス質のものを特
にグラスファイバーと称することがある。

【００５２】セラミックファイバーは、アルミナーシリ
カ質、粘土質、ジルコニア、ムライト、ジュルコン、マ
グネシア、カルシア、ドロマイト、炭化窒素、窒化珪
素、炭素繊維、高炉スラグまたはこれら１種類または２
種類以上の組み合せからなる。

【００５３】セラミックファイバーの２種類以上の組み
合せの例を説明すると、アルミナとシリカとジルコニ
ア、ムライトとジルコニア、マグネシアとドロマイト、
アルミナとシリカと炭素繊維、マグネシアとシリカと炭
素繊維、マグネシアとクロミアとシリカとジルコニアの
組み合わせ等がある。

【００５４】断熱材８は不定形耐火物、耐火ボード、セ
ラミックファイバー、無機ファイバー、グラスファイバ
ーの１種又は２種以上の複合材料からなるものを用いる
ことができる。

【００５５】耐火被覆の断熱材８の厚みを説明する。こ
の断熱材８の厚みは、火災時の温度、時間また断熱材の
熱伝導率により、また保護する対象がコンクリートか鉄
かにより最適な厚さが異なる。例えば、５５分間、１２
００℃の火災からコンクリートを保護するには、耐火被
覆の厚みは、１０〜２００ｍｍの範囲が好ましく、より
好ましくは２０ｍｍから１００ｍｍ、更に好ましくは２
０〜６０ｍｍの範囲である。２００ｍｍを越える場合
は、火災時のコンクリートの劣化、鋼板の強度低下など
を防止する上限温度を確保する狙いが達成され、それ以
外の効果が認められないので、採用されない場合が多
い。

【００５６】前述のように、断熱材８は不定形耐火物、
耐火ボード、セラミックファイバーおよびグラスファイ
バーなど特性の異なる各種の材料を使用してよく、これ
ら複数の断熱材を積層して構成することや、その組み合
せ積層構造を種々に構成することがあり、さらに、断熱
材８と一次覆工体３との固定構造、金属板１０の凹凸溝
などの補強構造等に関して種々の変形例がある。

【００５７】その変形例を図６〜図１４に示すので前記
と重複しないように配慮しつつ、以下詳細に説明する。

【００５８】図６に示す請求項３、４に係る発明の例で
は、耐火パネル６の断熱材８は、金属板１０の背面に配
置された第１の断熱材８ａと、第１の断熱材８ａの背
面、つまり一次覆工体３側の内面に配置された第２の断
熱材８ｂとからなり、第２の断熱材８ｂは、第１の断熱
材８ａよりも耐熱温度が低い断熱材で構成された例が示
されている。

【００５９】つまり、第１の断熱材８ａである高耐熱性
断熱材は火災時加熱側に位置し、第２の断熱材８ｂであ
る比較的低耐熱性断熱材は火災時非加熱側に位置し、そ
の組み合せ具体例を以下に示す。

【００６０】（ａ）火災時加熱側／火災時非加熱側、［具体例１］高温用無機質断熱ファイバー／低温用無機質断熱ファイ
バー高温用無機質断熱ファイバー：新日化サーマルセラミッ
クス製ＳＣブランケットのグレード１２６０、１４０
０、１６００等、最高使用温度が、１２６０℃、１４０
０℃、１６００℃。低温用無機質断熱ファイバー：新日化ロックウール製エ
スファイバーブランケット、最高使用温度６５０℃。

【００６１】［具体例２］高温用断熱ボード／低温用断熱ボード黒崎播磨製断熱ボード＝符号ＤＣ−１３、最高使用温度
が１４５０℃。比較的低温度用断熱ボード＝符号ＤＣ−３、最高使用温
度が９００℃。

【００６２】［具体例３］高温用無機質断熱ボード／低温用無機質断熱ボード高温用無機質断熱ボード：新日化サーマルセラミックス
製ＳＣボードのグレード１２６０、１４００、１６００
等、それぞれ最高使用温度が、１２６０℃、１４００
℃、１６００℃。低温用無機質断熱ボード：新日化ロックウール製サーム
ボード２１５０、最高使用温度６５０℃。

【００６３】前記の作用を説明すると、第１に、高温用
の標準無機質断熱ファイバーは、嵩密度１３０ｋｇ／ｍ
³であり、低温用の標準無機質断熱ファイバーは、嵩密
度８０ｋｇ／ｍ³である。このように、２層に分けるこ
とは、高温用の１層の場合に比べて、置換した分の軽量
化が図られる。

【００６４】第２に、高温用の断熱ボードは、嵩密度１
３００ｋｇ／ｍ³であり、低温用の断熱ボードは、嵩密
度４００ｋｇ／ｍ³である。このように、２層に分ける
ことは、高温用の１層の場合に比べて、置換した分の軽
量化が図られる。

【００６５】第３に、高温用の断熱ボードは、嵩密度２
５０ｋｇ／ｍ³であり、低温用の断熱ボードは、嵩密度
１２０ｋｇ／ｍ³である。このように、２層に分けるこ
とは、高温用の１層の場合に比べて、置換した分の軽量
化が図られる。

【００６６】請求項６に係る発明では、不定形耐火物か
らなる断熱材８とトンネル内空側の金属板１０との間に
は、剥離材、油紙等の絶縁材を設置するのがよい。

【００６７】不定形耐火物と金属板１０との間に剥離
材、油紙を設置することによる作用は次のとおりであ
る。不定形材を流し込んだ状況で、十分に水分を保って
いる。数日間、養生した後に、金属面に不定形耐火物原
料を流し込み形成すると、金属面と不定形耐火物が固着
する。これは不定形材料中のアルミナセメントによる固
着である。

【００６８】このように金属面不定形耐火物が固着した
状況で、トンネルの耐火パネルとして使用されると、火
災時に加熱された際、金属の熱膨張により生じる応力が
不定形材内に伝わり、不定形耐火物に生じたクラックが
生じる。

【００６９】このような金属面と不定形耐火物が固着し
た状況にならないよう、不定形耐火物と耐火パネルのト
ンネル内空側金属面との間に剥離材、油紙が設置されて
いる。剥離紙としては、流動パラフィン、ケロシン、グ
リースなど油系のもの油紙、模造紙、ボール紙、厚紙、
ケント紙、樹脂製フイルム、など金属面と不定形耐火物
を絶縁させるものであればなんでもよい。

【００７０】次に、図７に示す請求項５に係る発明の例
では、耐火パネル６は、断熱材８が可縮性の無い第１の
断熱材８ａと可縮性を有する第２の断熱材８ｂとを組み
合わせて構成されている。可縮性の無い第１の断熱材８
ａの具体例として不定形耐火物、耐火ボード等があり、
可縮性を有する第２の断熱材８ｂの具体例として、セラ
ミックファイバーおよびグラスファイバー等が挙げられ
る。

【００７１】請求項１２に係る発明の実施態様である図
８（Ａ）、（Ｂ）には、図７に示す耐火パネル６を固定
ボルト１２を用いて接合面が湾曲した一次覆工体３に固
定する例を示す。同図（Ａ）に示されるように、耐火パ
ネル６と一次覆工体３の接合面は、両部材の締結前には
両部材間に略三日月状の空隙部１４が形成されている。
また、図８に示す例にあっては、一次覆工体３の内壁面
に雌ネジ部材１３がインサートされており、耐火パネル
６を一次覆工体３の内壁面３ｂに当てがったうえ、金属
板１０と断熱材８に開設のボルト挿通孔１１に挿通した
固定ボルト１２を雌ネジ部材１３にねじ込む。このと
き、可縮性を有する第２の断熱材８ｂは、図８（Ａ）か
ら（Ｂ）のように圧縮されて略三日月状の空隙部１４を
埋めながら、耐火パネル６は厚みが薄くなって一次覆工
体３の内面に密着されると共に、第２の断熱材８ｂの弾
発力が蓄勢されてボルト１２の緩み止め作用が奏され
る。

【００７２】請求項１２に係る発明の別の実施態様であ
る図９（Ａ）、（Ｂ）には、図８の変形例が示されてい
る。すなわち、図８では耐火パネル６と一次覆工体３の
接合面が湾曲していたが、図９の例では両部材の接合面
がフラットである。図９にあっても、ボルト１２の締結
により、第２の断熱材８ｂは圧縮されて耐火パネル６は
厚みが薄くなって一次覆工体３の内面に密着されると共
に、第２の断熱材８ｂの反発力が蓄勢されてボルト１２
の緩み止め作用が奏される。

【００７３】前記のように第２の断熱材８ｂに可縮性
（クッション性）のある材料を用いる第一の理由は、覆
工コンクリート内面形状と耐火パネル背面形状の不整
合、あるいは覆工コンクリート内面の凹凸によるパネル
背面の隙間に対し、ボルト締め付けにより断熱材を覆工
コンクリート内面に密着させることであるが、第二の理
由として次のことが上げられる。火災時の加熱中に表層
の鋼板などが膨張した場合、あるいは共用時の鋼板の撓
みが生じた場合に、断熱材にクッション性がないと、表
層鋼板である金属板１０と断熱材８であるファイバーと
の間に目地開きが生じ、火災時に火災の熱風が浸入して
予定した断熱状況が確保できない。

【００７４】第２の断熱材８ｂの可縮性（クッション
性）とは、前述のように火災時の加熱中に表層の鋼板な
どが膨張した場合、あるいは共用時の鋼板の撓みが生じ
た場合に、それに追随して膨らむことであり、隙間を生
じさせない性状であって、火災時にも予定した断熱状況
が確保できることである。

【００７５】可縮性のある第２断熱材８ｂで前記の条件
を満せる材料の一例として、無機質ファイバーの場合に
つき具体的に説明する。第２断熱材８ｂの無機質ファイ
バーの図８、図９のように固定ボルト１２で締め付ける
とき、圧縮する上限と、厚密化して使用した場合の嵩密
度は、次のようになる。

【００７６】まず、高温用の標準無機質ファイバーは、
嵩密度１３０ｋｇ／ｍ³である。これを圧密化した場
合、無機質ファイバーの嵩密度は１６０ｋｇ／ｍ³〜６
００ｋｇ／ｍ³以下好ましくは２００〜３００ｋｇ／ｍ³
である。

【００７７】また、この無機質ファイバーの嵩密度が６
００ｋｇ／ｍ³を越える場合は、圧密化過程で無機質フ
ァイバーの繊維が破断して、クッション性が失われ、前
述のとおり、火災時熱で表層鋼板などが膨張した場合、
あるいは共用時の鋼板の撓みが生じた場合に、表層鋼板
とファイバーとの間に目地開きが生じ、断熱状況が確保
できないので好ましくない。

【００７８】さらに、高温用の標準無機質ファイバー
は、嵩密度１３０ｋｇ／ｍ³であり、これを６００ｋｇ
／ｍ³とすることは、例えば、初期厚みが１００ｍｍ厚
であると、これを２２ｍｍまで圧縮することに相当す
る。また、低温用の標準無機質ファイバーは、嵩密度８
０ｋｇ／ｍ³であり、１００ｍｍ厚を２２ｍｍまで圧縮
することは、３７０ｋｇ／ｍ³に相当する。これらの高
温用または低温用の標準無機質ファイバーを使用するこ
とで所期の作用を奏することができる。

【００７９】金属板１０背面に固着の不定形耐火物、不
定形断熱材には、支持構造体を設置することで強度を補
強することができる。その一例として図１０には、断熱
材８の内部に金網（ラス網）２０が配設されて、当該断
熱材８の強度が補強され、型崩れしない構成とされた例
が示されている。

【００８０】断熱材８が不定形耐火物（断熱ボード）の
例において、これに支持構造体を組み合わせる場合の作
用と役割を以下に説明する。

【００８１】断熱ボードは、凡そ、嵩密度が１３００ｋ
ｇ／ｍ³ 〜４００ｋｇ／ｍ³であり、曲げ強度が２０ｋ
ｇ／ｃｍ² 〜３ｋｇ／ｃｍ²、であり、大型の形状では
一部に荷重が掛かるとクラックが入り易い。クラックが
入った場合に部分、部分で支持することで大型構造、ま
たは、その一部分の落下を防止する支持構造体が使用さ
れる。

【００８２】支持構造体の具体例（スタッド、ラス網な
ど）その１（スタッド）スタッドとして、三つ又状の１０ｍｍ直径のＳＵＳ棒を
ＳＵＳ板へ１０ｃｍ間隔で溶接する。スタッドの支持長
さは、不定形断熱材の所定厚さの５０％〜７０％がよ
い。

【００８３】その２（ラス網）目開きは不定形断熱材原料粒径（ファイバーを混入して
強度を補強してもよい。）の１〜５倍で、線径は０．５
ｍｍ以上が好ましい。具体例として、目開き１０ｍｍ、
線径１ｍｍのラス網を使用するとき、ラス網は、不定形
断熱材の所定厚さの５０％の位置になるようボルト、平
皿ナット（ワッシャー及びナット）を５０ｃｍ間隔でＳ
ＵＳ板に固定する。

【００８４】次に、図１１（Ａ）、（Ｂ）には、請求項
１０、１１に係る発明の実施態様として、耐火パネル６
を一次覆工体３に固定した際、固定ボルト１２を介して
トンネル内空側の高温の熱がコンクリートの一次覆工体
３に伝達しないよう、固定ボルト１２が一次覆工体３に
対しできるだけ熱遮断されて固着された構造が示されて
いる。

【００８５】図１１の各図では、一次覆工体３の内面の
ボルト配置位置に凹部１７を切削形成し、この凹部１７
の内側に雌ネジ部材１３が配置されるように設け、雌ネ
ジ部材１３の周囲を取囲んで、凹部１７に不定形耐火物
などの伝導率の低い材料からなる雌ネジ部断熱層１８を
充填している。

【００８６】図１１の構成において、耐火パネル６の断
熱材８を一次覆工体３の内面に当てがい、耐火パネル６
を貫通して固定ボルト１２を雌ネジ部材１３に螺着す
る。このようなボルト固定構造とすることにより、トン
ネル内で火災が発生したとき、内空側の高温の熱は断熱
材８の層で断熱されると共に、固定ボルト１２から雌ネ
ジ部材１３に伝達される熱も、雌ネジ部断熱層１８で断
熱されるので、雌ネジ部材１３を介して一次覆工体３に
伝達されるおそれがなく、耐火パネル６による断熱作用
はより完全となる。

【００８７】なお、図１１（Ａ）では、固定ボルト１２
の先端と周囲を取り囲むように雌ネジ部断熱層１８を配
設した例を示し、同図（Ｂ）では、固定ボルト１２の周
囲のみを取り囲む（ただし、取囲む範囲を図（Ａ）より
も大きくとる）例を示している。何れの場合も、雌ネジ
部断熱層１８によって十分な断熱効果が期待できる。

【００８８】前述のように、固定ボルト１２を一次覆工
体３から熱遮断させることの作用を具体的に説明する。
火災時、火災からの熱は耐火被覆体に優先して耐火被覆
体の支持体として使用するボルトから伝熱する。例え
ば、１２００℃に約５５分おかれると、ボルトがＭ１６
φでコンクリートに９５ｍｍ埋設されていると、その温
度はコンクリート表面で約４５０℃に上昇する。また、
コンクリート内部の３５０℃以上の部分は、深さ１６ｍ
ｍに達する。このように、ボルトの埋設された部位の一
部が３５０℃以上のコンクリート強度が低下する状況に
置かれる。

【００８９】一般に６００℃になると、コンクリート強
度が初期の５０％に低下し、更に温度が上昇すると強度
は低下していく。このような強度が５０％以下に低下す
る状況に対して、この問題を避けるため、ボルトの周囲
に不定形耐火物を使用している。不定形耐火物の強度に
ついては。６００℃まではアルミナセメントの脱水反応
が進行して、強度の低下が進むが、６００℃以上になる
と不定形耐火物の構成物の焼結が進行して、１２００℃
〜１５００℃付近までの温度上昇で強度が低下すること
はない。１２００℃では、常温の約７５％の強度にな
る。

【００９０】しかし、４５０℃の範囲であるとコンクリ
ートの強度低下は僅かで、４５０℃で、常温の約８０％
の強度がある。加熱前後のボルトＭ１６φの引き抜きを
実施したところ、最大引き抜き応力（４．５±０．１）
トンｆで変化がなかった。したがって、ボルト長さを選
択することで、火災条件に適した固定がボルトで達成さ
れることが確認された。また、前述の構造を活用するこ
とで、トンネル内に異常な高温が生じた場合に、埋設し
たボルトが引き抜かれ、落下することを防止することも
できる。

【００９１】固定ボルト１２を一次覆工体３に熱遮断的
に固定する際の好ましい適用例として、火災時、比較的
高温になりやすいところ、例えば、ボルト径が太いとこ
ろに採用することが好ましい。また、埋設部位のボルト
の周囲全部が不定形耐火物で被覆されている必要はな
く、比較的高温となるような断熱材近傍側のボルトの周
囲が不定形耐火物で被覆されている方法を採用すること
が望ましい。

【００９２】図１２には、請求項１３に係る発明の実施
態様として、耐火パネル６のパネル間及び／又はリング
間の断熱材の目地部に可縮性を有するセラミックファイ
バー、無機ファイバー、グラスファイバーが充填されて
いる例を示している。

【００９３】パネル形状に構成された耐火パネル６を一
次覆工体３の内壁全面を覆って配設するとき、各耐火パ
ネル６間はトンネル周方向とトンネル軸方向の何れにも
隙間が生じないように詰めて敷設されるが、それでも目
地部には隙間が生じやすい。目地部に隙間が生じると、
トンネル内火災時の火災・高温の気体が目地の隙間から
直接浸入して一次覆工体３を加熱される不具合が生じ
る。本発明では、図１２のように構成し、目地部の隙間
を解消することで前述の問題を解決している。

【００９４】図１２（Ａ）、（C）において、耐火パネ
ル６の４辺は、断熱材８の端面８ｃよりも金属板１０の
端面１０ａが所定寸法（ｄ）だけ出張るように構成す
る。さらに、パネル周辺部の金属板１０の背面で、断熱
材８の端面８ｃに接して、セラミックファイバー又はグ
ラスファイバーなどの可縮性を有する目地部断熱材１６
が配置され（図１２Ａ）、または、目地部断熱材１６と
１６ａが配置されている（図１２C）。

【００９５】可縮性を有するセラミックファイバー、無
機ファイバー、グラスファイバーは、複数のパネルが造
る間隙全てに充填されていることが望ましい。また、充
填方法は、耐火断熱材の横にでる程度にかつ耐火断熱材
の周辺に貼り付けておくなどの方法が取れる。セラミッ
クファイバー、無機ファイバー、グラスファイバーは、
周辺に配置することが好ましい。

【００９６】図１２（Ａ）に示される構成では、相対す
る耐火パネル６の何れにも所定寸法（ｄ）は、形成され
ているが、（ａ）寸法の幅を有する目地部断熱材１６
は、図示左側の耐火パネル６のみに配置されていて、図
示右側の耐火パネル６には配置されていない。また、相
対する耐火パネル６を接合し、隣接する両方の耐火パネ
ル６の金属板１０の端面１０ａを突き合わせて、隣合う
断熱材８の端面８ｃ間を寸法（ｃ）としたとき、（ａ）
寸法が（ｃ）寸法より大きく設けられている。

【００９７】前述のとおり、（ｃ）寸法より（ａ）寸法
が大きくなるように構成したことにより、隣接する両方
の耐火パネル６の金属板１０の端面１０ａを突き合わせ
て配置したとき、目地部断熱材１６は目地部間隙にパネ
ル間方向に圧縮されて充填されるので、当該目地部に熱
伝達空隙が生じず、目地部での断熱作用が確実になる。
また、図１２（Ａ）では、相対する耐火パネル６の金属
板１０の突合せ部１０ｃの左右に跨って目地部断熱材１
６が存在するので、当該突き合せ部１０ｃにトンネル内
外方向に段差が発生するおそれを解消できる。

【００９８】図１２（Ｃ）に示される構成では、図示左
側の耐火パネル６に（ａ）寸法の幅を有する目地部断熱
材１６が配置されていて、図示右側の耐火パネル６に
（ｂ）寸法の幅を有する目地部断熱材１６ａが配置され
ており、かつ（ａ）寸法が（ｂ）寸法より大きく設けら
れている。

【００９９】また、請求項９の発明においては、相対す
る耐火パネル６を接合し、隣接する両方の耐火パネル６
の金属板１０の端面１０ａを突き合わせた時の、隣合う
断熱材８の端面８ｃ間の寸法（ｃ）と、目地部断熱材１
６、１６ａの寸法（ａ）、（ｂ）関係を、（ａ）寸法が
（ｂ）寸法より大きく、かつ、（ａ）寸法と（ｂ）寸法
の和が（ｃ）寸法より大きくなるように構成している。

【０１００】前述のとおり、（ｃ）寸法よりも、（ａ）
寸法と（ｂ）寸法の和が大きくなるように構成したこと
により、隣接する両方の耐火パネル６の金属板１０の端
面１０ａを突き合わせたとき、目地部断熱材１６、１６
ａは目地部間隙にパネル間方向に圧縮されて充填される
ので、当該目地部に熱伝達空隙が生じず、火災時の火災
・高温の気体が目地の隙間から直接浸入して一次覆工体
を加熱する不具合を確実に防止できる。

【０１０１】また図１２（Ｄ）では、（ａ）寸法と
（ｂ）寸法に差を持たせたことにより、隣接する両方の
耐火パネル６の金属板１０の端面１０ａを突き合わせて
配置したとき、両目地部断熱材１６、１６ａの突合せ部
１６ｃと金属板１０の端面１０ａの突合せ部１０ｃの位
置がずれ、前記突合せ部１６ｃの位置を突合せ部１０ｃ
からずらすことができるので、当該突き合せ部にトンネ
ル内外方向に段差が発生するおそれを解消できる。

【０１０２】請求項７の発明の実施態様である図１３に
は、前記金属板１０に、トンネル内空側に凸の突条部１
５をトンネル周方向に伸長して、かつトンネル軸方向に
所定間隔で平行に複数形成することにより、トンネル軸
方向に波形状に成形された金属板１０で構成された例が
示されている。金属板１０をこのように波形状とするこ
とにより、フラットな金属板に比べて、金属板自体の曲
げ強度向上と、それに伴い金属板の板厚の薄肉化による
軽量化があり、さらに、波形溝部への断熱材８の嵌入に
より、金属板１０による断熱材８の支持機能の向上があ
る。

【０１０３】金属板１０に形成する補強用波形の断面形
状は、図１３以外でもよく、各種トンネル内空側に凸の
突条部１５の各種パターンの例を、図１４（Ａ）〜
（Ｅ）に示す。

【０１０４】同図（Ａ）は、図１３に示すのと同じトン
ネル内空側に凸の角波形の突条部１５の例を示し、同図
（Ｂ）は、円弧状波形の突条部１５ａの例を示し、同図
（Ｃ）は、平面部に対し直角に立ち上る扁平溝状の突条
部１５ｂの例を示す。また、図（Ｄ）は、角山波状の突
条部１５ｃの例を示し、同図（Ｅ）は、蟻溝状の突条部
１５ｄの例を示す。金属板１０の補強構造として、前記
何れの断面形状を選択してもよい。

【０１０５】請求項８の発明の実施態様である図１５に
は、前記金属板１０に、トンネル内空側に凸の突条部１
５をトンネル軸方向に伸長して、かつトンネル周方向に
所定間隔で平行に複数形成することにより、トンネル周
方向に波形状に成形された金属板１０で構成された例が
示されている。金属板１０をこのように波形状とするこ
とにより、フラットな金属板に比べて、金属板自体の曲
げ強度向上と、それに伴い金属板の板厚の薄肉化による
軽量化があり、さらに、波形溝部への断熱材８の嵌入に
より、金属板１０による断熱材８の支持機能の向上があ
る。トンネル周方向に波形状に成形された金属板よりな
ることを特徴とするトンネル用耐火パネルが配置された
トンネルでは、運転者が運転方向を定めるための視線性
に優れる。

【０１０６】金属板１０に形成する補強用波形の断面形
状は、図１５以外でもよく、各種トンネル内空側に凸の
突条部１５の各種パターンの例を、図１４（Ａ）〜
（Ｅ）に示す。

【０１０７】同図（Ａ）は、図１５に示すのと同じトン
ネル内空側に凸の角波形の突条部１５の例を示し、同図
（Ｂ）は、円弧状波形の突条部１５ａの例を示し、同図
（Ｃ）は、平面部に対し直角に立ち上る扁平溝状の突条
部１５ｂの例を示す。また、図（Ｄ）は、角山波状の突
条部１５ｃの例を示し、同図（Ｅ）は、蟻溝状の突条部
１５ｄの例を示す。金属板１０の補強構造として、前記
何れの断面形状を選択してもよい。

【０１０８】

【発明の効果】本発明は以上の構成であるので次のよう
な効果を有している。

【０１０９】すなわち、シールドトンネル、沈埋トンネ
ル又は開削トンネルの何れかのトンネルに施工された鉄
筋コンクリート、鉄又は鉄及びコンクリートの合成体か
らなる一次覆工体の内側に、トンネル内空側表面が金属
板で覆われた断熱材からなる耐火パネルを設置したこと
により、トンネル内で火災事故が発生したとき、火災に
よるトンネル内の高温の熱は前記耐火パネルで遮断され
て一次覆工体のコンクリートに伝達されないので、当該
コンクリートが熱から保護されて水分蒸発により熱劣化
せず、特に、断熱材のトンネル内空側表面が金属板で覆
われていることによる熱遮断作用が顕著であり、結果、
火災後の一次覆工体の修復工事が不要となり、その修復
工事に要する費用の削減、その間トンネル内の通行停止
などによる経済的損失を解消できる効果がある。

【０１１０】また、耐火パネルは請求項２以下の各項に
記載の各断熱材の積層構造及び、各断熱材のそれぞれの
組成、組み合せ等で、熱遮断性、施工性、製作コストな
どの面で優れた効果を奏する。すなわち、断熱材を不定
形耐火物、耐火ボード及びセラミックファイバーおよび
グラスファイバーの１種又は２種以上を組み合わせて、
且つこれらが可縮性を有し、又は可縮性を有しない材料
で構成し、更に、前記断熱材に、この断熱材と同種材料
の第２の断熱材を積層し、さらに、この第２の断熱材
を、前記の断熱材より耐熱温度の低い断熱材で構成し、
またさらに、前記金属板の形状を波形断面に構成にする
などにより、前記の相互作用で、熱遮断性、施工性、製
作コストなどの面で一層の効果が期待できる。更に、一
次覆工体の内側に用いる金属板を有する耐火パネルであ
る断熱材を覆う構成は共用時の落下不安を解消せしめ
る。

【０１１１】また、一次覆工体の内側に用いる金属板を
有する耐火パネルである断熱材を覆う構成はトンネルの
美観保持のための清掃作業上の機能として、水噴霧によ
る清掃を行うと、汚れが容易に落とせる。

【図面の簡単な説明】

【図１】シールドトンネルによって構築された既設道路
トンネルの、コンクリート覆工内面の耐火被覆構造の正
面図である。

【図２】図（Ａ）は同図（ｂ）のａ−ａ拡大断面図、
（Ｂ）は図１と同じトンネルの正面図である。

【図３】図１のシールドトンネルによって構築された既
設道路トンネルの概要斜視図である。

【図４】沈埋トンネルによって構築された既設道路トン
ネルの、コンクリート覆工内面の耐火被覆構造の正面図
である。

【図５】本発明の第３実施形態に係るコンクリート用プ
レストレス導入装置を用いてコンクリート部材にプレス
トレスを導入した後の状態を示す一部切欠縦断側面図で
ある。

【図６】耐火パネルの断熱材が積層構造である一例の断
面図である。

【図７】耐火パネルの断熱材が積層構造である他例の断
面図である。

【図８】（Ａ）、（Ｂ）は、接合面が湾曲した一次覆工
体への図７の耐火パネルのボルト固定状態を示す断面図
である。

【図９】（Ａ）、（Ｂ）は、接合面がフラットな一次覆
工体への図７の耐火パネルのボルト固定状態を示す断面
図である。

【図１０】耐火パネルの断熱材が補強構造である一例の
断面図である。

【図１１】（Ａ）、（Ｂ）は、耐火パネルの一次覆工体
へのボルト固定構造２例を示す断面図である。

【図１２】（Ａ）と（Ｂ）、（Ｃ）と（Ｄ）は、耐火パ
ネル同士を接合する目地部の構造を示す２例の断面図で
ある。

【図１３】耐火パネルの金属板に補強用角波を形成した
例の斜視図である。

【図１４】（Ａ）〜（Ｅ）は、耐火パネルの金属板に形
成する補強用波形の断面形状の各種パターンの例を示す
説明図である。

【図１５】耐火パネルの金属板に補強用角波を形成した
第2例の斜視図である。

【符号の説明】

１地山２既設道路トンネル２ａ既設道路トンネル３一次覆工体３ａ一次覆工体４床スラブ５道路床６耐火パネル７目地部７ａ目地部８断熱材８ｃ断熱材端面９中間仕切り壁１０金属板１０ａ金属板の端面１０ｃ突合せ部１１ボルト挿通孔１２固定ボルト１３雌ネジ部材１４隙間１５突条部１６目地部断熱材１６ａ目地部断熱材１７凹部１８雌ネジ部断熱層２０金網（ラス）

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者広沢規行東京都千代田区大手町２−６−３新日本製鐵株式会社内 (72)発明者中村稔東京都千代田区大手町２−６−３新日本製鐵株式会社内 (72)発明者川村彰誉東京都千代田区大手町２−６−３新日本製鐵株式会社内Ｆターム(参考） 2D055 AA02 CA02 KB13 LA17

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】シールドトンネル、沈埋トンネル又は開
削トンネルの何れかのトンネルに施工された鉄筋コンク
リート、鉄又は鉄及びコンクリートの合成体からなる一
次覆工体の内側に用いる耐火パネルであって、トンネル
内空側表面が金属板で覆われた断熱材よりなることを特
徴とするトンネル用耐火パネル。
【請求項２】前記断熱材が不定形耐火物、耐火ボー
ド、セラミックファイバー及びグラスファイバーの１種
又は２種以上からなることを特徴とする請求項１記載の
トンネル用耐火パネル。
【請求項３】前記断熱材の一次覆工体側に、前記断熱
材より耐熱温度の低い第２の断熱材が配置されているこ
とを特徴とする請求項１又は２記載のトンネル用耐火パ
ネル。
【請求項４】前記第２の断熱材が不定形耐火物、耐火
ボード、セラミックファイバー及びグラスファイバーの
１種又は２種以上からなることを特徴とする請求項３記
載のトンネル用耐火パネル。
【請求項５】前記断熱材が不定形耐火物あるいは耐火
ボード等の可縮性のない固形物であり、当該断熱材の一
次覆工体側にセラミックファイバー、グラスファイバー
等の可縮性のある第２の断熱材が配置されていることを
特徴とする請求項１又は２記載のトンネル用耐火パネ
ル。
【請求項６】前記不定形耐火物とトンネル内空側の金
属板との間に剥離材、油紙等の絶縁材が設置されている
ことを特徴とする請求項１又は２記載のトンネル用耐火
パネル。
【請求項７】前記金属板はトンネル軸方向に波形状に
成形された金属板よりなることを特徴とする請求項１〜
６の何れか１項に記載のトンネル用耐火パネル。
【請求項８】前記金属板はトンネル周方向に波形状に
成形された金属板よりなることを特徴とする請求項１〜
６の何れか１項に記載のトンネル用耐火パネル。
【請求項９】前記耐火パネルの隣接する耐火パネルと
接続するパネル周辺部の前記金属板の背面側には、ａ寸
法とｂ寸法の和がｃ寸法より大きくなるように可縮性を
有する目地部断熱材が配置されていることを特徴とする
請求項１〜８の何れか１項に記載のトンネル用耐火パネ
ル。
【請求項１０】シールドトンネル、沈埋トンネル又は
開削トンネルの何れかのトンネル内の耐火被覆構造であ
って、一次覆工体が鉄筋コンクリート、鉄又は鉄及びコ
ンクリートの合成体からなり、前記一次覆工体の内側に
請求項１〜９の何れか１項に記載のトンネル用耐火パネ
ルが固定されていることを特徴とするトンネル内の耐火
被覆構造。
【請求項１１】前記耐火パネルは一次覆工体のコンク
リート部に埋め込まれたボルトにより固定され、当該ボ
ルトの周囲は不定形耐火物で被覆されていることを特徴
とする請求項１０記載のトンネル内の耐火被覆構造。
【請求項１２】前記耐火パネルにおける前記断熱材及
び／又は前記第２の断熱材は可縮性のあるセラミックフ
ァイバーまたはグラスファイバーからなり、当該断熱材
及び／又は前記第２の断熱材は一次覆工体のコンクリー
ト部に埋め込まれたボルトあるいは一次覆工体の鉄部に
固着されたボルトにより締め付けて圧縮されていること
を特徴とする請求項９又は１０記載のトンネル内の耐火
被覆構造。
【請求項１３】前記耐火パネル同士の接続目地部は、
可縮性を有するセラミックファイバー又はグラスファイ
バーがパネル間方向に圧縮されて充填されていることを
特徴とする請求項１０〜１２の何れか１項に記載のトン
ネル内の耐火被覆構造。
【請求項１４】前記トンネルがシールドトンネルであ
り、パネルで構成される一次覆工体において、パネル継
手及び／又はリング継手の位置と前記耐火パネル同士の
接続目地部の位置をずらすように前記耐火パネルが固定
されていることを特徴とする請求項１０〜１３の何れか
１項に記載のトンネル内の耐火被覆構造。
【請求項１５】シールドトンネル、沈埋トンネル又は
開削トンネルの何れかのトンネルに鉄筋コンクリート、
鉄又は鉄及びコンクリートの合成体からなる一次覆工体
を施した後に、請求項１〜９の何れか１項に記載のトン
ネル用耐火パネルを前記一次覆工体の内側に固定するこ
とを特徴とするトンネル内の耐火被覆構造の構築方法。