JP2002213194A - 覆工コンクリートの補強・補修方法 - Google Patents

覆工コンクリートの補強・補修方法

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JP2002213194A
JP2002213194A JP2001007006A JP2001007006A JP2002213194A JP 2002213194 A JP2002213194 A JP 2002213194A JP 2001007006 A JP2001007006 A JP 2001007006A JP 2001007006 A JP2001007006 A JP 2001007006A JP 2002213194 A JP2002213194 A JP 2002213194A
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precast
repairing
reinforcing
concrete
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Haruo Mori
春雄 盛
Koji Shida
孝司 志田
Yuji Akasaka
雄司 赤坂
Yuji Shirane
勇二 白根
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Maeda Corp
前田建設工業株式会社
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Abstract

(57)【要約】 【課題】覆工コンクリートの補修工事中及び養生期間中
の占有スペースを小さくできるとともに、覆工コンクリ
ートの補修材料が覆工コンクリートから剥離するのを防
止可能な覆工コンクリートの補強・補修方法を提供す
る。 【解決手段】補修すべき覆工コンクリート11Aとの間
に一定の隙間tを空けてプレキャスト型枠12を配置
し、このプレキャスト型枠12を固定手段16で覆工コ
ンクリート11Aに固定し、プレキャスト型枠12と覆
工コンクリート11Aの間にグラウト材17を充填する
覆工コンクリートの補修方法であって、プレキャスト型
枠12を複数に分割し、これらの分割されているプレキ
ャスト型枠12の取り付けが、一定範囲終了する毎に、
グラウト材17を充填す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、既設のトンネルな
どの補強・補修に好適な覆工コンクリートの補強・補修
方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、例えばトンネルの覆工コンクリー
トを補強・補修する方法としては、図11に示すよう
に、トンネル1の既設の覆工コンクリート2に沿って、
覆工コンクリート2との間に一定の隙間を空けてセント
ル3と称される鋼製の型枠を配置し、このセントル3と
覆工コンクリート2との間の隙間にコンクリート4を打
設する方法があった。また、図11に示すように、既設
の覆工コンクリート2の上に、コンクリート4を直接吹
き付ける方法も行われていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
図11に示した方法では、セントル3を所定の位置に取
り付けるための設備5が相当に大型であり、その設置に
はかなり広いスペースを必要とするため、片側1車線程
度のトンネル1の場合には、トンネル1をほぼ全体的に
占領してしまい、トンネル1内の通行を全面的にストッ
プしなければならなかった。
【0004】さらに、コンクリート4を打設する間だけ
でなく、打設後の養生期間中も、セントル3をそのまま
設置しておかなければならないので、トンネル1内の少
なくとも片側の車線の通行を長期間に亘ってストップし
なければならなかった。また、この方法では、10cm
程度の薄いコンクリート補強はできなかった。
【0005】また、図11に示した覆工コンクリート2
の上にコンクリート4を直接吹き付ける方法では、後で
吹き付けたコンクリート4と既設の覆工コンクリート2
とが一体になりにくく、数年経過すると吹き付けたコン
クリート4が剥離するおそれがあった。
【0006】本発明は、このような問題点を解決するた
めになされたものであり、覆工コンクリートの補強・補
修工事中及び養生期間中の占有スペースを小さくできる
とともに、覆工コンクリートの補強・補修材料が覆工コ
ンクリートから剥離するのを防止可能な覆工コンクリー
トの補強・補修方法を提供することを技術的課題とす
る。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は覆工コンクリー
トの補強・補修方法であり、前述の技術的課題を解決す
るために以下のように構成されている。すなわち、本発
明の覆工コンクリートの補強・補修方法は、補強・補修
すべき覆工コンクリートとの間に一定の隙間を空けてプ
レキャスト型枠を配置し、前記プレキャスト型枠を固定
手段で前記覆工コンクリートに固定し、前記プレキャス
ト型枠と前記覆工コンクリートの間にグラウト材を充填
する覆工コンクリートの補強・補修方法であって、前記
プレキャスト型枠を複数に分割し、これらの分割されて
いるプレキャスト型枠の取り付けが、一定範囲終了する
毎に、前記グラウト材を充填することを特徴とする。
【0008】また、本発明は、前記補強・補修すべき覆
工コンクリートはトンネルの側壁又はアーチ部に設けら
れており、前記プレキャスト型枠を下側及び端部側から
順次水平方向又は垂直方向に取り付けて行き、前記プレ
キャスト型枠の水平方向一列分の取り付けが終了する毎
に、前記グラウト材を充填すること、前記グラウト材は
無収縮グラウト材であること、前記無収縮グラウト材は
無収縮モルタルであること、を特徴とする。
【0009】次に、本発明の各構成要素について説明す
る。 (プレキャスト型枠)運搬及び取扱性を考慮して比較的
小さく分割されたものを使用する。このプレキャスト型
枠は、補強・補修工事終了後もそのまま埋設されるもの
であり、一定の強度、耐久性、耐水性が要求される。こ
のような特性を有する材料としては、例えば低水セメン
ト比の高強度モルタルを基材とし、これにステンレスス
ティールファイバーを補強材として混入したSEEDフ
ォーム(商標名)を例示できる。 (グラウト材)工事完了後にグラウト材が収縮すると、
プレキャスト型枠と覆工コンクリートとの間に隙間がで
きるので、これを防止するために無収縮性のグラウト材
を使用する。このようなグラウト材として無収縮モルタ
ルを例示できる。
【0010】本発明によれば、比較的小型で軽量なプレ
キャスト型枠を使用し、これを一枚ずつ取り付けて埋設
型枠として使用するので、従来のセントルを型枠として
使用する場合に比べて、取り付け作業が容易であると共
に、取り付けに要する作業スペースを小さくできる。
【0011】また、上述のようにプレキャスト型枠をそ
のまま埋設型枠として使用するので、プレキャスト型枠
と覆工コンクリートの間に充填したグラウト材が、時間
の経過によって剥離するのを防止できる。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る覆工コンクリ
ートの補強・補修方法の実施の形態について、図面を参
照して詳細に説明する。
【0013】図1は、本発明の覆工コンクリートの補強
・補修方法を説明する図である。本実施の形態は、既設
のトンネル10Aと、これとは別に施工された新設のト
ンネル10Bとの結合部において、既設のトンネル10
Aの断面のほぼ半分を補強・補修する場合であり、ここ
では、既設のトンネル10Aの覆工コンクリート11A
の厚さt1を、新設のトンネル10Bの覆工コンクリー
ト11Bの厚さt2に合わせるために補強・補修する場
合について説明する。
【0014】この場合は、まず、既設のトンネル10A
の覆工コンクリート11Aとの間に、一定の隙間tを空
けて複数に分割されたプレキャスト型枠12を下側から
順次1枚ずつ配置し、これを固定手段である例えばアン
カーボルト16で覆工コンクリート11Bに固定する。
次に、覆工コンクリート11Aとプレキャスト型枠12
との間に、無収縮グラウト材である例えば無収縮モルタ
ル17を充填する。この後、一定期間養生することによ
って、既設の覆工コンクリート11Aにおける一定範囲
の補強・補修が終了する。
【0015】プレキャスト型枠12は、一定以上の強
度、耐久性、耐水性などを必要とするものであり、例え
ば低水セメント比の高強度モルタルを基材とし、ステン
レススティールファイバーを補強材として混入したSE
EDフォーム(商標名)などを使用できる。各プレキャ
スト型枠12の大きさは、運搬や取り付け作業などを考
慮して決定される。
【0016】このプレキャスト型枠12は、図2に示す
ように、覆工コンクリート11Aの曲率に応じて湾曲形
成されている。プレキャスト型枠12の外周側には、ア
ンカーボルト16を取り付けるために円形の貫通孔18
が複数設けられている。
【0017】これらの貫通孔18の裏側は、図3に示す
ように、板部材19で塞がれている。板部材19は、プ
レキャスト型枠12に埋設されたインサート20とボル
ト20aによって固定されている。この板部材19をア
ンカーボルト16で固定することによって、プレキャス
ト型枠12を覆工コンクリート11Aに取り付けるよう
になっている。アンカーボルト16としては、ケミカル
アンカーなどを使用できる。
【0018】また、プレキャスト型枠12の裏側には、
図4に示すように、ボルト21aがプレキャスト型枠1
2に埋設されたインサート21に螺入されている。この
ボルト21aは、プレキャスト型枠12と覆工コンクリ
ート11Aとの間の隙間tを一定に保持するためのもの
であり、隙間tと同一長さだけ突出している。
【0019】プレキャスト型枠12の片方の側端面22
には、図5(A)に示すように、シールゴム23が取り
付けられている。そして、図5(B)に示すように、プ
レキャスト型枠12を所定の位置に取り付けたときに、
横方向に隣接するプレキャスト型枠12,12によっ
て、シールゴム23が押しつぶされて、プレキャスト型
枠12,12間の鉛直目地24が密封されるようになっ
ている。
【0020】また、図6に示すように、上下に隣接する
プレキャスト型枠12,12間の水平目地25は、表面
側にシールゴム26を貼り付け、内部に接着剤27を塗
布することによって密封する。なお、接着剤27に代え
てシールゴムを使用して密封することもできる。
【0021】次に、プレキャスト型枠12の取付順序
を、図7を参照して説明する。プレキャスト型枠12
は、下側から及び端から順次取り付ける。すなわち、図
7中の符号,,・・・の順に取り付けていく。この
際、既に取り付けられたプレキャスト型枠12の、新し
く取り付けるプレキャスト型枠12との対向面に接着剤
27を塗布しておく。接着剤27に代えてシールゴムを
使用する場合には、事前にシールゴムを貼り付けておく
ことになる。
【0022】そして、所定の範囲内でその全長に亘って
水平方向に一段分のプレキャスト型枠12の取り付けが
終了する毎に、プレキャスト型枠12と覆工コンクリー
ト11Aの間に無収縮モルタル17を充填する。本実施
の形態では、図7のように、プレキャスト型枠12を
〜まで取り付けた後、無収縮モルタル17を充填す
る。この後、2段目のプレキャスト型枠12を左端の
から右側に順次取り付ける。これを繰り返すことによっ
て、所定の範囲の補強・補修が完了する。隣接するプレ
キャスト12同士は、連結部材28によって連結してお
き、養生期間終了後に取り外すが、そのまま付けておい
てもよい。
【0023】なお、この実施形態では、プレキャスト型
枠12を水平方向に取り付けて行く場合について説明し
たが、垂直方向に取り付けていくこともできる。図8
は、本発明に係る覆工コンクリートの補強・補修方法の
フローチャートを示す。まず、ウォータジェットなどに
よって既設の覆工コンクリート11Aを洗浄及び目荒ら
しする(ステップ31)。次に、覆工コンクリート11
Aの最下端部に位置出し部材を設置し(ステップ3
2)、1段目のプレキャスト型枠12を仮固定する(ス
テップ33)。
【0024】続いて、仮固定したプレキャスト型枠12
をアンカーボルト16で覆工コンクリート11Aに固定
し(ステップ34)、隣接するプレキャスト型枠12,
12間の目地処理を行う(ステップ35)。
【0025】次に、直前に取り付けたプレキャスト型枠
12を含む段において、全てのプレキャスト型枠12の
取り付けが終了したか否かを判断し(ステップ36)、
終了していない場合にはステップ33でその段のプレキ
ャスト型枠12の取り付けを行う。
【0026】ステップ36でその段のプレキャスト型枠
12を全て取り付けたと判断された場合には、次に、そ
の段のプレキャスト型枠12と覆工コンクリート11A
との間に無収縮モルタル17を充填する(ステップ3
7)。
【0027】次に、ステップ37で無収縮モルタル17
を充填した段が最終段か否か判断され(ステップ3
8)、ここで最終段ではないと判断された場合には、ス
テップ33でプレキャスト型枠12の取り付けが行われ
る。また、ステップ38で最終段であると判断された場
合には、作業が完了する。
【0028】このように、本発明の覆工コンクリートの
補強・補修方法によれば、比較的小型で軽量なプレキャ
スト型枠12を埋設型枠として使用するので、従来のセ
ントルを型枠として使用する場合に比べて、取り付け作
業が容易であると共に、取り付けに要する作業スペース
を小さくできる。
【0029】従って、片側1車線程度のトンネルの覆工
コンクリートを補強・補修するような場合でも、片側の
車線の通行を停止するだけでプレキャスト型枠12の取
り付け、及び無収縮モルタル17の充填ができる。ま
た、無収縮モルタル17の養生期間中には、プレキャス
ト型枠12を支持するための支保工などが不要なので、
通行を停止する必要がなくなる。
【0030】さらに、覆工コンクリート11Aとプレキ
ャスト型枠12との間に無収縮モルタル17を充填して
いるので、時間の経過によって無収縮モルタル17が剥
離するのを確実に防止できる。
【0031】なお、上述の実施形態では、プレキャスト
型枠12の裏側に板部材19を取り付け、この板部材1
9をアンカーボルト16で固定するようにしたが、図9
に示すように、プレキャスト型枠12を直接アンカーボ
ルト40で覆工コンクリート11Aに取り付けることも
できる。
【0032】また、上述の実施形態では、隣接するプレ
キャスト型枠12,12の目地24,25を、シールゴ
ム23,26及び接着剤27によって処理したが、図1
0に示すように、エラスタイトやケンタイト(何れも商
標名)などの伸縮可能な板状の目地部材41を用いるこ
ともできる。この場合、目地部材41を既設の覆工コン
クリート11Aの目地42と大凡合わせるのが好まし
い。
【0033】さらに、本発明は、トンネルの断面の半分
を補強・補修する場合に限らず、断面の全部を補強・補
修する場合や、トンネル以外の覆工コンクリートの補強
・補修に適用できる。
【0034】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
比較的軽量なプレキャスト型枠を小割にし、これを埋設
型枠として使用するので、従来のセントルを型枠として
使用する場合に比べて、型枠の取り付け作業が容易であ
ると共に、取り付けに要する作業スペースを小さくでき
る。従って、例えばトンネル内の覆工コンクリートを補
強・補修するような場合でも、工事期間中にトンネル内
の通行を全面的にストップすることなく、一部分を使用
して通行させることが可能になる。
【0035】また、覆工コンクリート上に打設したコン
クリートをプレキャスト型枠によって被覆しているの
で、時間の経過によってコンクリートが剥離するのを防
止できる。また、プレキャスト型枠の支保工が不要なの
で、トンネルの覆工コンクリートを補強・補修する場合
でも、養生期間中にトンネルの通行を停止する必要がな
くなる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る覆工コンクリートの補強・補修方
法を説明する図である。
【図2】本発明に係るプレキャスト型枠を示す斜視図で
ある。
【図3】本発明に係るプレキャスト型枠の取り付け状態
を示す図である。
【図4】本発明に係るプレキャスト型枠と覆工コンクリ
ートとの間の隙間を調整する方法を示す図である。
【図5】本発明に係るプレキャスト型枠間の密封方法を
示す図である。
【図6】本発明に係るプレキャスト型枠間の密封方法を
示す図である。
【図7】本発明に係るプレキャスト型枠の取り付け順序
を示す図である。
【図8】本発明に係る覆工コンクリートの補強・補修方
法を説明するフローチャートである。
【図9】本発明に係るアンカーボルトの別の実施例を示
す図である。
【図10】本発明に係るプレキャスト型枠間の密封方法
の別の実施例を示す図である。
【図11】従来例に係る覆工コンクリートの補強・補修
方法を示す図である。
【図12】従来例に係る覆工コンクリートの補強・補修
方法を示す図である。
【符号の説明】
11A 覆工コンクリート 12 プレキャスト型枠 16 アンカーボルト 17 無収縮モルタル(グラウト材)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 赤坂 雄司 東京都千代田区富士見二丁目10番26号前田 建設工業株式会社内 (72)発明者 白根 勇二 東京都千代田区富士見二丁目10番26号前田 建設工業株式会社内 Fターム(参考) 2D055 DA01 KA00 LA16

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 補強・補修すべき覆工コンクリートとの
    間に一定の隙間を空けてプレキャスト型枠を配置し、前
    記プレキャスト型枠を固定手段で前記覆工コンクリート
    に固定し、前記プレキャスト型枠と前記覆工コンクリー
    トの間にグラウト材を充填する覆工コンクリートの補強
    ・補修方法であって、 前記プレキャスト型枠を複数に分割し、これらの分割さ
    れているプレキャスト型枠の取り付けが、一定範囲終了
    する毎に、前記グラウト材を充填することを特徴とする
    覆工コンクリートの補強・補修方法。
  2. 【請求項2】 前記補強・補修すべき覆工コンクリート
    はトンネルの側壁又はアーチ部に設けられた覆工コンク
    リートであり、前記プレキャスト型枠を下側及び端部側
    から順次水平方向又は垂直方向に取り付けて行き、前記
    プレキャスト型枠の水平方向又は垂直方向一列分の取り
    付けが終了する毎に、前記グラウト材を充填することを
    特徴とする請求項1に記載の覆工コンクリートの補強・
    補修方法。
  3. 【請求項3】 前記グラウト材は無収縮グラウト材であ
    ることを特徴とする請求項1又は2に記載の覆工コンク
    リートの補強・補修方法。
  4. 【請求項4】 前記無収縮グラウト材は無収縮モルタル
    であることを特徴とする請求項3に記載の覆工コンクリ
    ートの補強・補修方法。
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