JP2760769B2 - トンネル覆工方法 - Google Patents
トンネル覆工方法Info
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- JP2760769B2 JP2760769B2 JP7314239A JP31423995A JP2760769B2 JP 2760769 B2 JP2760769 B2 JP 2760769B2 JP 7314239 A JP7314239 A JP 7314239A JP 31423995 A JP31423995 A JP 31423995A JP 2760769 B2 JP2760769 B2 JP 2760769B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、トンネル覆工方
法、さらに詳しくいえば、急速に硬化して、高強度でち
密な被覆を形成しうる新規なウレタン系樹脂組成物を用
いて一次覆工したのち、コンクリートで二次覆工するト
ンネル覆工方法に関するものである。
法、さらに詳しくいえば、急速に硬化して、高強度でち
密な被覆を形成しうる新規なウレタン系樹脂組成物を用
いて一次覆工したのち、コンクリートで二次覆工するト
ンネル覆工方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】これまで、トンネルのライニング方法と
しては、掘削したトンネル内の露出壁面に、吹付けコン
クリートで一次覆工を施し、次いでこの上に二次覆工を
打設する、トンネル覆工方法が最もすぐれた方法とし
て、多くの場所に施工されている。
しては、掘削したトンネル内の露出壁面に、吹付けコン
クリートで一次覆工を施し、次いでこの上に二次覆工を
打設する、トンネル覆工方法が最もすぐれた方法とし
て、多くの場所に施工されている。
【０００３】しかしながら、この吹付けコンクリートの
施工においては、所定の初期圧縮強度を得る必要上、急
結剤を加えたり、また水分を少なくしなければならない
が、このような組成のコンクリートを用いると、岩盤へ
の吸着力が低下するのを免れず、はね返りや粉塵となる
割合が大きくなる結果、通常は必要量の３倍もしくはそ
れ以上のロスを生じる。
施工においては、所定の初期圧縮強度を得る必要上、急
結剤を加えたり、また水分を少なくしなければならない
が、このような組成のコンクリートを用いると、岩盤へ
の吸着力が低下するのを免れず、はね返りや粉塵となる
割合が大きくなる結果、通常は必要量の３倍もしくはそ
れ以上のロスを生じる。
【０００４】また、この工法では、一次覆工と二次覆工
のコンクリート面が密着しているため、周囲の岩盤圧に
より一次覆工のコンクリート部分にクラックを生じる
と、二次覆工のコンクリート部分にも同時にクラックが
入り、漏水や破損の原因になるため、一次覆工面と二次
覆工面の間に、防水及び縁切り用として防水シートを施
さなければならなかった（特開昭６１−１７０９号公
報）。
のコンクリート面が密着しているため、周囲の岩盤圧に
より一次覆工のコンクリート部分にクラックを生じる
と、二次覆工のコンクリート部分にも同時にクラックが
入り、漏水や破損の原因になるため、一次覆工面と二次
覆工面の間に、防水及び縁切り用として防水シートを施
さなければならなかった（特開昭６１−１７０９号公
報）。
【０００５】このようなコンクリートによる一次覆工の
欠点を改善するために、最近、不飽和ポリエステル系樹
脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂のような硬質合成
樹脂による一次覆工を行う方法が提案されている（特開
平６−４１７２０号公報、特開平７−９７８９６号公
報）。
欠点を改善するために、最近、不飽和ポリエステル系樹
脂、ウレタン系樹脂、エポキシ系樹脂のような硬質合成
樹脂による一次覆工を行う方法が提案されている（特開
平６−４１７２０号公報、特開平７−９７８９６号公
報）。
【０００６】そして、これらの硬質合成樹脂の中で、不
飽和ポリエステル系樹脂やエポキシ系樹脂は原料費が高
く、大量に使用しなければならないトンネル覆工工事に
は経済的に不利であることから、最近では比較的に安価
に入手しうるウレタン系樹脂を用いる方法が注目されて
いる。
飽和ポリエステル系樹脂やエポキシ系樹脂は原料費が高
く、大量に使用しなければならないトンネル覆工工事に
は経済的に不利であることから、最近では比較的に安価
に入手しうるウレタン系樹脂を用いる方法が注目されて
いる。
【０００７】しかしながら、トンネルを掘削した場合に
露出する岩盤は通常、地下水などにより漏れた状態或い
は湿潤状態にあるが、ウレタン系状態組成物の１成分と
して用いられるポリイソシアネートは、水分が存在する
と、これと反応して二酸化炭素を発生し、発泡体を形成
するため、強度が低下し、一次覆工材として十分な強度
を発揮できないという欠点があり、これが実用化をはば
む１つの重大な理由となっていた。
露出する岩盤は通常、地下水などにより漏れた状態或い
は湿潤状態にあるが、ウレタン系状態組成物の１成分と
して用いられるポリイソシアネートは、水分が存在する
と、これと反応して二酸化炭素を発生し、発泡体を形成
するため、強度が低下し、一次覆工材として十分な強度
を発揮できないという欠点があり、これが実用化をはば
む１つの重大な理由となっていた。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、水分の存在
下においても発泡することなく、急速に硬化して高強度
でち密なウレタン系樹脂被覆を形成しうるように改良し
たウレタン系樹脂組成物を用いたトンネル覆工方法を提
供することを目的としてなされたものである。
下においても発泡することなく、急速に硬化して高強度
でち密なウレタン系樹脂被覆を形成しうるように改良し
たウレタン系樹脂組成物を用いたトンネル覆工方法を提
供することを目的としてなされたものである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明者らは、湿潤岩盤
部分においても強固な樹脂による一次覆工を行うことが
できるトンネル覆工方法を開発するために、鋭意研究を
重ねた結果、ポリイソシアネート、ポリオール、架橋剤
及びアミン系触媒から成る特定組成の硬質ウレタン樹脂
組成物に、有効量の吸水性ゼオライトを配合したウレタ
ン系樹脂組成物を用いることにより、その目的を達成し
うることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに
至った。
部分においても強固な樹脂による一次覆工を行うことが
できるトンネル覆工方法を開発するために、鋭意研究を
重ねた結果、ポリイソシアネート、ポリオール、架橋剤
及びアミン系触媒から成る特定組成の硬質ウレタン樹脂
組成物に、有効量の吸水性ゼオライトを配合したウレタ
ン系樹脂組成物を用いることにより、その目的を達成し
うることを見出し、この知見に基づいて本発明をなすに
至った。
【００１０】すなわち、本発明は、掘削したトンネル内
の湿潤岩盤部分に樹脂組成物を直接施こして非発泡性硬
化被覆を形成させたのち、この上にコンクリート覆工を
行うトンネル覆工方法において、前記樹脂組成物とし
て、（Ａ）ポリイソシアネート、（Ｂ）ポリオール、
（Ｃ）グリセリンメタクリレート系架橋剤、（Ｄ）吸水
性ゼオライト及び（Ｅ）アミン系触媒からなり、ポリイ
ソシアネートとポリオールとの含有割合がそれらの中の
イソシアナト基と水酸基との当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）で
１．０〜１．５、グリセリンメタクリレート系架橋剤の
含有量が、ポリイソシアネートとポリオールとの合計重
量に基づき１〜１０重量％、吸水ゼオライトの含有量が
組成物全重量に基づき５〜３０重量％の範囲にあるウレ
タン系樹脂組成物を用いることを特徴とする方法を提供
するものである。
の湿潤岩盤部分に樹脂組成物を直接施こして非発泡性硬
化被覆を形成させたのち、この上にコンクリート覆工を
行うトンネル覆工方法において、前記樹脂組成物とし
て、（Ａ）ポリイソシアネート、（Ｂ）ポリオール、
（Ｃ）グリセリンメタクリレート系架橋剤、（Ｄ）吸水
性ゼオライト及び（Ｅ）アミン系触媒からなり、ポリイ
ソシアネートとポリオールとの含有割合がそれらの中の
イソシアナト基と水酸基との当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）で
１．０〜１．５、グリセリンメタクリレート系架橋剤の
含有量が、ポリイソシアネートとポリオールとの合計重
量に基づき１〜１０重量％、吸水ゼオライトの含有量が
組成物全重量に基づき５〜３０重量％の範囲にあるウレ
タン系樹脂組成物を用いることを特徴とする方法を提供
するものである。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明方法においては、ポリイソ
シアネート、ポリオール及びアミン系触媒を含むウレタ
ン系樹脂組成物を用いるが、これらの各成分はいずれ
も、これまでトンネル一次覆工用ウレタン系樹脂材料と
して用いられていたものの中から任意に選んで用いるこ
とができる。
シアネート、ポリオール及びアミン系触媒を含むウレタ
ン系樹脂組成物を用いるが、これらの各成分はいずれ
も、これまでトンネル一次覆工用ウレタン系樹脂材料と
して用いられていたものの中から任意に選んで用いるこ
とができる。
【００１２】このようなポリイソシアネートとしては、
例えばｐ‐フェニレンジイソシアネート、２，４‐トル
エンジイソシアネート、２，６‐トルエンジイソシアネ
ート、１，５‐ナフタレンジイソシアネート、ヘキサメ
チレンジイソシアネート、４，４′‐ジフェニルジイソ
シアネート、４，４′‐ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、３，３′‐ジメチル‐４，４′‐ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、３，３′‐ジメトキシ‐４，４′
‐ビフェニレンジイソシアネート、３，３′‐ジクロロ
‐４，４′‐ビフェニレンジイソシアネート、キシリレ
ンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイ
ソシアネート、ポリメリックイソシアネートなどや、グ
リセリン、トリメチロールプロパンのようなポリヒドロ
キシ化合物とこれらのジイソシアネートとの付加物など
を挙げることができる。これらの中で特に好ましいのは
トルエンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネー
ト、４，４′‐ジフェニルメタンジイソシアネート、ポ
リメチレンポリフェニルポリイソシアネートのような芳
香族ポリイソシアネートである。これらのポリイソシア
ネートは単独で用いてもよいし、また２種以上混合して
用いてもよい。
例えばｐ‐フェニレンジイソシアネート、２，４‐トル
エンジイソシアネート、２，６‐トルエンジイソシアネ
ート、１，５‐ナフタレンジイソシアネート、ヘキサメ
チレンジイソシアネート、４，４′‐ジフェニルジイソ
シアネート、４，４′‐ジフェニルメタンジイソシアネ
ート、３，３′‐ジメチル‐４，４′‐ジフェニルメタ
ンジイソシアネート、３，３′‐ジメトキシ‐４，４′
‐ビフェニレンジイソシアネート、３，３′‐ジクロロ
‐４，４′‐ビフェニレンジイソシアネート、キシリレ
ンジイソシアネート、ポリメチレンポリフェニルポリイ
ソシアネート、ポリメリックイソシアネートなどや、グ
リセリン、トリメチロールプロパンのようなポリヒドロ
キシ化合物とこれらのジイソシアネートとの付加物など
を挙げることができる。これらの中で特に好ましいのは
トルエンジイソシアネート、キシリレンジイソシアネー
ト、４，４′‐ジフェニルメタンジイソシアネート、ポ
リメチレンポリフェニルポリイソシアネートのような芳
香族ポリイソシアネートである。これらのポリイソシア
ネートは単独で用いてもよいし、また２種以上混合して
用いてもよい。
【００１３】また、ポリオールとしては、ポリオキシプ
ロピレングリコール、ポリオキシプロピレンポリオキシ
エチレングリコール、ポリオキシブチレングリコール、
ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシプロ
ピレントリオール、ポリオキシプロピレンポリオキシエ
チレントリオール、ポリオキシプロピレンポリオキシエ
チレンポリオキシプロピレントリオールのような末端に
水酸基をもつポリエーテルや、フタル酸、アジピン酸、
マレイン酸のようなポリカルボン酸とエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、
グリセリン、ペンタエリスリトールのような多価アルコ
ールとから誘導される末端に水酸基をもつポリエステル
などを挙げることができる。これらのポリオールは単独
で用いてもよいし２種以上混合して用いてもよい。
ロピレングリコール、ポリオキシプロピレンポリオキシ
エチレングリコール、ポリオキシブチレングリコール、
ポリオキシテトラメチレングリコール、ポリオキシプロ
ピレントリオール、ポリオキシプロピレンポリオキシエ
チレントリオール、ポリオキシプロピレンポリオキシエ
チレンポリオキシプロピレントリオールのような末端に
水酸基をもつポリエーテルや、フタル酸、アジピン酸、
マレイン酸のようなポリカルボン酸とエチレングリコー
ル、プロピレングリコール、トリメチロールプロパン、
グリセリン、ペンタエリスリトールのような多価アルコ
ールとから誘導される末端に水酸基をもつポリエステル
などを挙げることができる。これらのポリオールは単独
で用いてもよいし２種以上混合して用いてもよい。
【００１４】次に、本発明方法で用いるウレタン系樹脂
組成物においては、架橋剤を含有させることが必要であ
る。この架橋剤は、硬化後に三次元網状構造を形成させ
るために必要な成分であり、グリセリンとメタクリル酸
とのエステルが用いられる。これらの架橋剤は単独で用
いてもよいし、２種以上混合して用いてもよい。特に好
ましい架橋剤は、グリセリントリメタクリレート、グリ
セリンジメタクリレート及び日本油脂株式会社からブレ
ンマーＧＰとして市販されているグリセリントリメタク
リレートとグリセリンジメタクリレートと２‐ヒドロキ
シ‐３‐クロロプロピルメタクリレートと２，３‐エポ
キシプロピルメタクリレートとの混合物である。
組成物においては、架橋剤を含有させることが必要であ
る。この架橋剤は、硬化後に三次元網状構造を形成させ
るために必要な成分であり、グリセリンとメタクリル酸
とのエステルが用いられる。これらの架橋剤は単独で用
いてもよいし、２種以上混合して用いてもよい。特に好
ましい架橋剤は、グリセリントリメタクリレート、グリ
セリンジメタクリレート及び日本油脂株式会社からブレ
ンマーＧＰとして市販されているグリセリントリメタク
リレートとグリセリンジメタクリレートと２‐ヒドロキ
シ‐３‐クロロプロピルメタクリレートと２，３‐エポ
キシプロピルメタクリレートとの混合物である。
【００１５】本発明方法で用いるウレタン系樹脂組成物
においては、ポリイソシアネートをポリオールよりもや
や過剰に、すなわちポリイソシアネート中のイソシアネ
ート基とポリオール中の水酸基との当量比（ＮＣＯ／Ｏ
Ｈ）が１．０〜１．５の範囲になる割合で用いるのが好
ましい。これよりもポリイソシアネートの量が少ないと
十分な強度の被覆が得られないし、またこれよりもポリ
イソシアネートの量が多くなると副反応によるガスの発
生量が多くなってち密性が低下する。
においては、ポリイソシアネートをポリオールよりもや
や過剰に、すなわちポリイソシアネート中のイソシアネ
ート基とポリオール中の水酸基との当量比（ＮＣＯ／Ｏ
Ｈ）が１．０〜１．５の範囲になる割合で用いるのが好
ましい。これよりもポリイソシアネートの量が少ないと
十分な強度の被覆が得られないし、またこれよりもポリ
イソシアネートの量が多くなると副反応によるガスの発
生量が多くなってち密性が低下する。
【００１６】また、架橋剤の使用量としては、ポリイソ
シアネートとポリオールとの合計重量に基づき１〜１０
重量％の範囲内で選ばれる。これよりも架橋剤の量が少
ないと被覆の架橋度が不十分になり、十分な機械的強度
特に圧縮強度が得られないし、またこれよりも量を多く
しても、架橋度は向上しないので不経済である。
シアネートとポリオールとの合計重量に基づき１〜１０
重量％の範囲内で選ばれる。これよりも架橋剤の量が少
ないと被覆の架橋度が不十分になり、十分な機械的強度
特に圧縮強度が得られないし、またこれよりも量を多く
しても、架橋度は向上しないので不経済である。
【００１７】本発明方法で用いるウレタン系樹脂組成物
においては、前記のウレタン系樹脂を形成させるための
成分とともに、吸水性ゼオライトを含有させることが必
要である。ゼオライトは一般式 ｘ（Ｍ2，Ｍ′）Ｏ・Ａｌ2Ｏ3・ｙＳｉＯ2・ｚＨ2Ｏ （式中のＭは一価の金属イオン又はアンモニウムイオ
ン、Ｍ′は二価の金属イオン、０＜ｘ≦４、２≦ｙ≦１
２、ｚはｘ、ｙに比べて大きい数）で表わされる結晶性
含水アルミノケイ酸塩であり、種々の組成や結晶構造を
もつものが合成されている。
においては、前記のウレタン系樹脂を形成させるための
成分とともに、吸水性ゼオライトを含有させることが必
要である。ゼオライトは一般式 ｘ（Ｍ2，Ｍ′）Ｏ・Ａｌ2Ｏ3・ｙＳｉＯ2・ｚＨ2Ｏ （式中のＭは一価の金属イオン又はアンモニウムイオ
ン、Ｍ′は二価の金属イオン、０＜ｘ≦４、２≦ｙ≦１
２、ｚはｘ、ｙに比べて大きい数）で表わされる結晶性
含水アルミノケイ酸塩であり、種々の組成や結晶構造を
もつものが合成されている。
【００１８】本発明方法で用いるウレタン系樹脂組成物
においては、例えばゼオライトＡ、ゼオライトＸの中
で、細孔径３〜１０Åをもつもの、すなわち３Ａ、４
Ａ、５Ａ、１０Ｘ、１３Ｘが用いられる。これらは粉末
状で２３〜３４ｋｇ／１００ｋｇＭＳの水平衡吸着容量
を示す。特に好適なのは、東ソー株式会社からゼオラム
（登録商標）として市販されている合成ゼオライトであ
る。このものは、モレキュラーシーブの１種であって、
その結晶は、内部に数億個の空孔があり、それらは一定
の大きさの通路で連結しており、その中のゼオラムＦ−
９型を例に取ると比表面積は約１０００ｍ2／ｇであ
り、またゼオラムＡ−４型は約２２％の水吸着率を示
す。これらの吸水性ゼオライトは単独で用いてもよい
し、２種以上混合して用いてもよい。さらにその他の吸
水剤例えばシリカゲル、活性アルミナ、活性炭などと組
み合わせて用いることもできる。
においては、例えばゼオライトＡ、ゼオライトＸの中
で、細孔径３〜１０Åをもつもの、すなわち３Ａ、４
Ａ、５Ａ、１０Ｘ、１３Ｘが用いられる。これらは粉末
状で２３〜３４ｋｇ／１００ｋｇＭＳの水平衡吸着容量
を示す。特に好適なのは、東ソー株式会社からゼオラム
（登録商標）として市販されている合成ゼオライトであ
る。このものは、モレキュラーシーブの１種であって、
その結晶は、内部に数億個の空孔があり、それらは一定
の大きさの通路で連結しており、その中のゼオラムＦ−
９型を例に取ると比表面積は約１０００ｍ2／ｇであ
り、またゼオラムＡ−４型は約２２％の水吸着率を示
す。これらの吸水性ゼオライトは単独で用いてもよい
し、２種以上混合して用いてもよい。さらにその他の吸
水剤例えばシリカゲル、活性アルミナ、活性炭などと組
み合わせて用いることもできる。
【００１９】これらの吸水性ゼオライトを組成物全重量
に基づき５〜３０重量％の割合で配合することが必要で
ある。これよりも少ない量では、十分な水分吸着能力が
得られず、発泡を完全に抑制することができないし、ま
たこれよりも量が多くなると、形成された被覆の機械的
強度が低下する。
に基づき５〜３０重量％の割合で配合することが必要で
ある。これよりも少ない量では、十分な水分吸着能力が
得られず、発泡を完全に抑制することができないし、ま
たこれよりも量が多くなると、形成された被覆の機械的
強度が低下する。
【００２０】また、本発明方法で用いるウレタン系樹脂
組成物には、ポリイソシアネートとポリオールとの反応
を促進するためにアミン系触媒を含有させる。この際用
いられるアミン系触媒の代表的なものはＮ‐メチルモル
ホリン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルシクロヘ
キシルアミン、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ‐ジメチルベ
ンジルアミン、Ｎ，Ｎ‐ジメチルラウリルアミン、トリ
エチレンジアミン、ヘキサメチレンテトラミンなどであ
る。これらの触媒は単独で用いてもよいし、また２種以
上混合して用いてもよい。
組成物には、ポリイソシアネートとポリオールとの反応
を促進するためにアミン系触媒を含有させる。この際用
いられるアミン系触媒の代表的なものはＮ‐メチルモル
ホリン、ジメチルエタノールアミン、ジエチルシクロヘ
キシルアミン、トリエチルアミン、Ｎ，Ｎ‐ジメチルベ
ンジルアミン、Ｎ，Ｎ‐ジメチルラウリルアミン、トリ
エチレンジアミン、ヘキサメチレンテトラミンなどであ
る。これらの触媒は単独で用いてもよいし、また２種以
上混合して用いてもよい。
【００２１】これらは、組成物中の樹脂成分、すなわち
ポリイソシアネートとポリオールと架橋剤との合計重量
に基づき０．１〜２．０重量％の割合で添加される。
ポリイソシアネートとポリオールと架橋剤との合計重量
に基づき０．１〜２．０重量％の割合で添加される。
【００２２】このウレタン系樹脂組成物には、前記した
各成分に加え、さらに所望に応じその他の樹脂例えばア
クリル樹脂、シリコーン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹
脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂、ＡＢＳ樹脂、エチレ
ン‐酢酸ビニル共重合体などを、硬化性樹脂の硬化特性
がそこなわれない範囲の割合で配合することができる。
また、充てん剤例えば金属酸化物、金属水酸化物、金属
塩、カーボン、金属粉、沈降性炭酸カルシウム、ベント
ナイト、重質炭酸ナトリウム、含水ケイ酸、無水ケイ
酸、ケイ酸アルミニウム、タルク、カオリン、酸化マグ
ネシウムなどを適宜配合することもできる。そのほか慣
用されている添加剤、例えば硬化促進剤、安定化剤など
を添加することもできる。
各成分に加え、さらに所望に応じその他の樹脂例えばア
クリル樹脂、シリコーン樹脂、尿素樹脂、フェノール樹
脂、アルキド樹脂、メラミン樹脂、ＡＢＳ樹脂、エチレ
ン‐酢酸ビニル共重合体などを、硬化性樹脂の硬化特性
がそこなわれない範囲の割合で配合することができる。
また、充てん剤例えば金属酸化物、金属水酸化物、金属
塩、カーボン、金属粉、沈降性炭酸カルシウム、ベント
ナイト、重質炭酸ナトリウム、含水ケイ酸、無水ケイ
酸、ケイ酸アルミニウム、タルク、カオリン、酸化マグ
ネシウムなどを適宜配合することもできる。そのほか慣
用されている添加剤、例えば硬化促進剤、安定化剤など
を添加することもできる。
【００２３】本発明組成物は、通常、ポリイソシアネー
トと、それ以外の成分すなわちポリオール、架橋剤、吸
水性ゼオライト及び他の所望成分の混合物との２液に分
けて保存され、使用に際して両者を混合し、所要の個所
に注入又は吹き付けて施される。
トと、それ以外の成分すなわちポリオール、架橋剤、吸
水性ゼオライト及び他の所望成分の混合物との２液に分
けて保存され、使用に際して両者を混合し、所要の個所
に注入又は吹き付けて施される。
【００２４】このようにすると、注入の場合３０〜６０
秒程度、吹き付けの場合２〜５秒程度で固化し、無発泡
状の硬質ウレタン樹脂が形成される。この反応は湿潤状
態や水中においても迅速に進行し、樹脂中に起泡を生じ
ることなく固化する。このようにして、約１時間経過後
において２００ｋｇｆ／ｃｍ2以上、２時間経過後にお
いて５００ｋｇｆ／ｃｍ2以上の圧縮強度を示す、機械
的強度の優れた硬質樹脂を与える。
秒程度、吹き付けの場合２〜５秒程度で固化し、無発泡
状の硬質ウレタン樹脂が形成される。この反応は湿潤状
態や水中においても迅速に進行し、樹脂中に起泡を生じ
ることなく固化する。このようにして、約１時間経過後
において２００ｋｇｆ／ｃｍ2以上、２時間経過後にお
いて５００ｋｇｆ／ｃｍ2以上の圧縮強度を示す、機械
的強度の優れた硬質樹脂を与える。
【００２５】このウレタン系樹脂組成物は漏水防止材と
して、また岩盤補強材としての役割を果す。
して、また岩盤補強材としての役割を果す。
【００２６】次に、本発明方法によればトンネルの覆工
を簡単に行うことができる。すなわち、図１に示すよう
に、トンネル内の岩盤露出壁面１に沿って円形状型枠２
を仮設し、岩盤露出壁面１と円形状型枠外面３との間に
形成された空間内４に、所要の硬質ウレタン樹脂を形成
するためのウレタン系樹脂組成物を注入し、硬化させた
のち、円形状型枠２を取り除くことによって行うのが有
利である。この場合の円形状型枠の形状は、必ずしも図
１に示すような断面が全円状のものでなくてもよく、下
部が一部切欠し、図２に示すような馬蹄形断面となった
ものでもよい。また、このような円形状型枠の仮設が困
難な場合は、上記のウレタン系樹脂組成物を岩盤壁面に
直接吹き付けることによって一次覆工を行うこともでき
る。
を簡単に行うことができる。すなわち、図１に示すよう
に、トンネル内の岩盤露出壁面１に沿って円形状型枠２
を仮設し、岩盤露出壁面１と円形状型枠外面３との間に
形成された空間内４に、所要の硬質ウレタン樹脂を形成
するためのウレタン系樹脂組成物を注入し、硬化させた
のち、円形状型枠２を取り除くことによって行うのが有
利である。この場合の円形状型枠の形状は、必ずしも図
１に示すような断面が全円状のものでなくてもよく、下
部が一部切欠し、図２に示すような馬蹄形断面となった
ものでもよい。また、このような円形状型枠の仮設が困
難な場合は、上記のウレタン系樹脂組成物を岩盤壁面に
直接吹き付けることによって一次覆工を行うこともでき
る。
【００２７】次に、このようにして施した硬質ウレタン
樹脂による一次覆工の上に直接コンクリートを打設して
二次覆工を行う。この二次覆工は、従来のトンネル覆工
方法における場合と全く同じようにして行うことがで
き、この二次覆工のコンクリート厚は通常２０〜５０ｃ
ｍ程度である。
樹脂による一次覆工の上に直接コンクリートを打設して
二次覆工を行う。この二次覆工は、従来のトンネル覆工
方法における場合と全く同じようにして行うことがで
き、この二次覆工のコンクリート厚は通常２０〜５０ｃ
ｍ程度である。
【００２８】図２はこのように二次覆工までを施工した
後の構造を示す断面図であって、硬質プラスチック層５
の内面にコンクリート層６が施されている。
後の構造を示す断面図であって、硬質プラスチック層５
の内面にコンクリート層６が施されている。
【００２９】
【実施例】次に、実施例によって本発明をさらに詳細に
説明する。
説明する。
【００３０】なお、各例で用いた成分は、以下のもので
ある。 （１）ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート；
ビーエーエフエスジャパン株式会社製，登録商標名「ル
プラネート」Ｍ−２０ （２）ポリエステルポリオールＩ；東邦理化工業株式会
社製，商品名「ファントール」ＦＳ−２ （３）ポリエステルポリオールＩＩ；同上，商品名「フ
ァントール」ＦＳ−４ （４）ポリエステルポリオールＩＩＩ；同上，商品名
「ファントール」ＦＳ−６ （５）グリセリンメタクリレート系架橋剤；日本油脂株
式会社製，商品名「ブレンマー」ＧＰ （６）吸水性ゼオライトＡ−３；東ソー株式会社製，登
録商標名「ゼオラム」Ａ−３ （７）吸水性ゼオライトＡ−４；同上，登録商標名「ゼ
オラム」Ａ−４ （８）アミン系触媒；花王株式会社製，商品名「カオー
ライザーＮｏ．１」
ある。 （１）ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート；
ビーエーエフエスジャパン株式会社製，登録商標名「ル
プラネート」Ｍ−２０ （２）ポリエステルポリオールＩ；東邦理化工業株式会
社製，商品名「ファントール」ＦＳ−２ （３）ポリエステルポリオールＩＩ；同上，商品名「フ
ァントール」ＦＳ−４ （４）ポリエステルポリオールＩＩＩ；同上，商品名
「ファントール」ＦＳ−６ （５）グリセリンメタクリレート系架橋剤；日本油脂株
式会社製，商品名「ブレンマー」ＧＰ （６）吸水性ゼオライトＡ−３；東ソー株式会社製，登
録商標名「ゼオラム」Ａ−３ （７）吸水性ゼオライトＡ−４；同上，登録商標名「ゼ
オラム」Ａ−４ （８）アミン系触媒；花王株式会社製，商品名「カオー
ライザーＮｏ．１」
【００３１】参考例 ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート１００重
量部に、ポリエステルポリオールＩ ４０重量部とポリ
エステルポリオールＩＩＩ ３０重量部と、グリセリン
メタクリレート系架橋剤１０重量部と吸水性ゼオライト
Ａ−４ ２０重量部とアミン系触媒０．４重量部との混
合物を加えて、手早くかきまぜ、水を満たした平板状型
枠に流し込んだところ約２０秒で完全に硬化した。この
ようにして形成された硬質ウレタン樹脂は目視により完
全に無発泡であることが認められ、その密度は１．２０
ｇ／ｃｍ3であった。また、この硬質ウレタン樹脂につ
いて、経時的に圧縮強さ及び曲げ強さを測定した結果を
表１に示す。
量部に、ポリエステルポリオールＩ ４０重量部とポリ
エステルポリオールＩＩＩ ３０重量部と、グリセリン
メタクリレート系架橋剤１０重量部と吸水性ゼオライト
Ａ−４ ２０重量部とアミン系触媒０．４重量部との混
合物を加えて、手早くかきまぜ、水を満たした平板状型
枠に流し込んだところ約２０秒で完全に硬化した。この
ようにして形成された硬質ウレタン樹脂は目視により完
全に無発泡であることが認められ、その密度は１．２０
ｇ／ｃｍ3であった。また、この硬質ウレタン樹脂につ
いて、経時的に圧縮強さ及び曲げ強さを測定した結果を
表１に示す。
【００３２】比較参考例吸水性ゼオライトＡ−４を用い
ないこと以外は全く実施例１と同様にして硬質ウレタン
樹脂を形成したところ約１０分間にわたって発泡しなが
ら硬化した。得られた樹脂は、目視により明らかに発泡
状態にあることが認められ、その密度は０．４６ｇ／ｃ
ｍ3であった。このものについて経時的に測定した圧縮
強さ及び曲げ強さを表１に示す。
ないこと以外は全く実施例１と同様にして硬質ウレタン
樹脂を形成したところ約１０分間にわたって発泡しなが
ら硬化した。得られた樹脂は、目視により明らかに発泡
状態にあることが認められ、その密度は０．４６ｇ／ｃ
ｍ3であった。このものについて経時的に測定した圧縮
強さ及び曲げ強さを表１に示す。
【００３３】
【表１】
【００３４】実施例１ 掘削中のトンネルの湿潤岩盤壁面に沿って円形状型枠を
仮設し、岩盤壁面と型枠との間に生じた空隙（平均厚さ
約５ｃｍ）に骨材砕石を詰め、型枠にバイブレーション
を取り付けた。このバイブレーションを作動させなが
ら、エアレスポンプを用いて、参考例で用いたものと同
じ組成物を空隙に注入した。３０分後に型枠を取り除い
たところ、砕石の間隙に無発泡の硬質ウレタン樹脂が充
てんした、つやのある壁面が得られた。
仮設し、岩盤壁面と型枠との間に生じた空隙（平均厚さ
約５ｃｍ）に骨材砕石を詰め、型枠にバイブレーション
を取り付けた。このバイブレーションを作動させなが
ら、エアレスポンプを用いて、参考例で用いたものと同
じ組成物を空隙に注入した。３０分後に型枠を取り除い
たところ、砕石の間隙に無発泡の硬質ウレタン樹脂が充
てんした、つやのある壁面が得られた。
【００３５】実施例２ ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート１００重
量部と、あらかじめ調製したポリエステルポリオールＩ
３０重量部、ポリエステルポリオールＩＩ ２０重量
部、ポリエステルポリオールＩＩＩ ２０重量部、グリ
セリンメタクリレート系架橋剤１０重量部、吸水性ゼオ
ライトＡ−３ ２０重量部及びアミン系触媒０．４重量
部の混合物とを二重ノズルスプレーガンで吹き付けなが
ら混合し、掘削中のトンネル内の壁面上の水が漏出して
いる部分に、無発泡硬質ウレタン樹脂層を形成させた。
吹付け後約３秒で漏水は完全に停止した。さらに同じよ
うにして壁面全体に被覆を施すことにより、一次覆工を
行うことができた。
量部と、あらかじめ調製したポリエステルポリオールＩ
３０重量部、ポリエステルポリオールＩＩ ２０重量
部、ポリエステルポリオールＩＩＩ ２０重量部、グリ
セリンメタクリレート系架橋剤１０重量部、吸水性ゼオ
ライトＡ−３ ２０重量部及びアミン系触媒０．４重量
部の混合物とを二重ノズルスプレーガンで吹き付けなが
ら混合し、掘削中のトンネル内の壁面上の水が漏出して
いる部分に、無発泡硬質ウレタン樹脂層を形成させた。
吹付け後約３秒で漏水は完全に停止した。さらに同じよ
うにして壁面全体に被覆を施すことにより、一次覆工を
行うことができた。
【００３６】実施例３ ポリメチレンポリフェニルポリイソシアネート１００重
量部と、ポリエステルポリオールＩ ３０重量部、ポリ
エステルポリオールＩＩ ２０重量部、ポリエステルポ
リオールＩＩＩ ２０重量部、グリセリンメタクリレー
ト系架橋剤１０重量部、吸水性ゼオライトＡ−３ ２０
重量部及びアミン系触媒０．３重量部の混合物を用い、
実施例２と同様にして、掘削中のトンネルの湿潤壁面に
一次覆工を施した。３０分後型枠を取り除き、形成され
た無発泡硬質ウレタン樹脂層の上に直接コンクリートを
約２０ｃｍの厚さに打設し、３０日間養生させた。この
間漏水及びコンクリートのひび割れは全く認められなか
った。
量部と、ポリエステルポリオールＩ ３０重量部、ポリ
エステルポリオールＩＩ ２０重量部、ポリエステルポ
リオールＩＩＩ ２０重量部、グリセリンメタクリレー
ト系架橋剤１０重量部、吸水性ゼオライトＡ−３ ２０
重量部及びアミン系触媒０．３重量部の混合物を用い、
実施例２と同様にして、掘削中のトンネルの湿潤壁面に
一次覆工を施した。３０分後型枠を取り除き、形成され
た無発泡硬質ウレタン樹脂層の上に直接コンクリートを
約２０ｃｍの厚さに打設し、３０日間養生させた。この
間漏水及びコンクリートのひび割れは全く認められなか
った。
【００３７】
【発明の効果】本発明方法によれば、湿潤岩盤部分にお
いても発泡することなく樹脂組成物を迅速に硬化させ、
高強度でち密な一次覆工を行いうるので、トンネル覆工
を容易に行うことができる。
いても発泡することなく樹脂組成物を迅速に硬化させ、
高強度でち密な一次覆工を行いうるので、トンネル覆工
を容易に行うことができる。
【図１】 円形状型枠を用いてトンネルの一次覆工する
場合を説明するための断面図。
場合を説明するための断面図。
【図２】 トンネル内に一次覆工及び二次覆工を施した
状態を示す断面図。
状態を示す断面図。
１ 岩盤露出壁面 ２ 円形状型枠 ５ 非発泡性硬化被覆層 ６ コンクリート層
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 篠田 淳二 兵庫県尼崎市武庫之荘６丁目７番28号 (72)発明者 藤田 明 愛知県名古屋市天白区一ツ山２丁目30番 (56)参考文献 特開 昭62−280277（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−223867（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−95314（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−345876（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−268769（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−85479（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−97896（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−60398（ＪＰ，Ａ) 特開 平８−325343（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−308093（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−270726（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−203605（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−95216（ＪＰ，Ａ) 特開 昭64−16863（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) E21D 11/10 C08K 3/34 C08L 75/00 C09D 175/00 ＣＡ（ＳＴＮ) ＲＥＧＩＳＴＲＹ（ＳＴＮ)
Claims (1)
- 【請求項１】 掘削したトンネル内の湿潤岩盤部分に樹
脂組成物を直接施こして非発泡性硬化被覆を形成させた
のち、この上にコンクリート覆工を行うトンネル覆工方
法において、前記樹脂組成物として、（Ａ）ポリイソシ
アネート、（Ｂ）ポリオール、（Ｃ）グリセリンメタク
リレート系架橋剤、（Ｄ）吸水性ゼオライト及び（Ｅ）
アミン系触媒からなり、ポリイソシアネートとポリオー
ルとの含有割合がそれらの中のイソシアナト基と水酸基
との当量比（ＮＣＯ／ＯＨ）で１．０〜１．５、グリセ
リンメタクリレート系架橋剤の含有量が、ポリイソシア
ネートとポリオールとの合計重量に基づき１〜１０重量
％、吸水ゼオライトの含有量が組成物全重量に基づき５
〜３０重量％の範囲にあるウレタン系樹脂組成物を用い
ることを特徴とする方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7314239A JP2760769B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | トンネル覆工方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7314239A JP2760769B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | トンネル覆工方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09157583A JPH09157583A (ja) | 1997-06-17 |
| JP2760769B2 true JP2760769B2 (ja) | 1998-06-04 |
Family
ID=18050969
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7314239A Expired - Fee Related JP2760769B2 (ja) | 1995-12-01 | 1995-12-01 | トンネル覆工方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2760769B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6613865B1 (en) | 1999-10-29 | 2003-09-02 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Thermoplastic desiccant |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7291500B2 (ja) * | 2018-08-02 | 2023-06-15 | フジモリ産業株式会社 | 土木構造物の構築用の間詰体及び間詰方法 |
Family Cites Families (14)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS60223867A (ja) * | 1984-04-19 | 1985-11-08 | Dainippon Toryo Co Ltd | 硬化性被覆組成物 |
| JPS6185479A (ja) * | 1984-10-03 | 1986-05-01 | Dai Ichi Kogyo Seiyaku Co Ltd | 金属管用防食塗料 |
| JPH0681821B2 (ja) * | 1985-05-22 | 1994-10-19 | 第一工業製薬株式会社 | コンクリート又はモルタル構造物用塗装組成物 |
| JPS6295314A (ja) * | 1985-10-21 | 1987-05-01 | Idemitsu Petrochem Co Ltd | 硬化体の製造方法 |
| JPH0674404B2 (ja) * | 1986-05-30 | 1994-09-21 | 出光石油化学株式会社 | 金属構造材接着用組成物 |
| JPH0643800B2 (ja) * | 1986-08-28 | 1994-06-08 | 昌利 藤田 | トンネルの防水方法 |
| JPS6395216A (ja) * | 1986-10-11 | 1988-04-26 | Kurimoto Iron Works Ltd | 無溶剤二液型ウレタン塗料組成物で被覆した鉄管類 |
| DE3702667A1 (de) * | 1987-01-27 | 1988-08-04 | Mankiewicz Gebr & Co | Formmasse |
| JPH0742404B2 (ja) * | 1987-07-10 | 1995-05-10 | 出光石油化学株式会社 | 接着性液状組成物 |
| JPH0674716B2 (ja) * | 1989-05-24 | 1994-09-21 | 株式会社大林組 | 岩盤の補強方法 |
| JPH03203605A (ja) * | 1989-12-29 | 1991-09-05 | Honen Corp | コンクリート剥離用塗料および該塗料を塗装した型枠 |
| JP3191882B2 (ja) * | 1991-11-29 | 2001-07-23 | 大日本インキ化学工業株式会社 | ウレタン系硬質床仕上げ用組成物 |
| JP2716073B2 (ja) * | 1992-12-25 | 1998-02-18 | 藤田 明 | トンネル覆工方法 |
| JPH08325343A (ja) * | 1995-05-30 | 1996-12-10 | Mitsui Toatsu Chem Inc | コンクリート構造物の防水工法 |
-
1995
- 1995-12-01 JP JP7314239A patent/JP2760769B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6613865B1 (en) | 1999-10-29 | 2003-09-02 | Henkel Kommanditgesellschaft Auf Aktien | Thermoplastic desiccant |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09157583A (ja) | 1997-06-17 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |