JP2793507B2 - トンネル補修用シートとそれを用いたトンネル補修方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、たとえば水路トンネ
ル等が老朽化した際に、それを補修するために使用さる
新規なトンネル補修用シートと、このトンネル補修用シ
ートを用いたトンネル補修方法とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、上下水道、工業用水路、農業用水
路等の水路トンネルが老朽化した際に、これを補修もし
くは改修する方法としては、以下の各方法のいずれかが
実施されている。 トンネル周辺の地盤を、薬液を注入する等の方法で
補強した後、破損部分の覆工コンクリートを部分的また
は全面的に取り壊して、新たに構築する方法。 トンネルの内面をさらにコンクリートで覆工する方
法。 トンネル内に配管を引き込んだ後、トンネルと配管
との隙間をコンクリート、モルタル等のグラウト材の充
填によって埋める方法。 鋼板を用いて、トンネル断面より僅かに小さい断面
形状の内張りを分割形成し、それを専用台車を用いてト
ンネル内に搬入して据え付け、溶接接合して組立た後、
鋼板の腐蝕を防止するために内面を塗装し、さらに内張
りとトンネルとの隙間をコンクリート、モルタル等のグ
ラウト材の充填によって埋める方法（特公平３−６８２
００号公報、特開平１−９７７２４号公報、特開平４−
２６５３９６号公報等参照）。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記のうちの方法に
おいては、とくに古いトンネルの取壊し時に落盤の危険
性が高いという問題がある。またの方法は、トンネル
の通水断面に余裕がない場合に、コンクリートの内巻き
によって通水量が減少してしまうという問題がある。

【０００４】さらにの方法は、通水面の確保のため、
トンネルの断面形状によっては盤下げを行う必要が生
じ、工費が嵩むという問題がある。これに対しの方法
は、通水断面の減少を最小限に抑えられるだけでなく、
改修されたトンネルは、外圧や負圧に対して十分な強度
を備えたものとなる等の利点を有するが、鋼板の溶接や
塗装等の、大掛かりで、しかも高度な技術を要する作業
が必要となるという問題がある。

【０００５】また、密室に近いトンネル内で溶接や塗装
を行うのは危険でもある。しかも鋼板は、現場で曲げ加
工するのが殆ど不可能に近いため、トンネルの断面形状
に合わせて、工場等であらかじめ曲げ加工しておく必要
があり、トンネルの断面形状が途中で違っている場合
に、それに簡単に対応できないという問題もある。

【０００６】さらに鋼板は、上記のようにトンネルの断
面形状に合わせた形状に曲げ加工されている上、重量が
あるため、施工現場への運搬が容易でないだけでなく、
トンネル内での運搬にも、前記のように専用の台車を必
要とし、運搬が容易でないという問題もある。この発明
の目的は、省力化や熟練作業員の不足等に対応して、溶
接や塗装等の工程を必要とせず、かつ運搬も容易である
ため、より簡単な作業で安全にトンネルを補修でき、し
かも耐久性にすぐれ、補修後は長期間にわたって再補修
の必要がないトンネル補修用シートと、それを用いた、
トンネルの通水断面の減少を最小限に抑えつつ、簡単か
つ安全にトンネルを補修するトンネル補修方法とを提供
することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
の、この発明のトンネル補修用シートは、合成樹脂製の
基体シートの片面に、先端部より下が細くなった多数の
突起を一体形成したことを特徴とする。またこの発明の
トンネル補修方法は、上記トンネル補修用シートを、そ
の突起が形成された側の面を既設のトンネルの壁面に向
けた状態で、複数枚、溶着により接合して、トンネルの
壁面に沿う内張りを形成し、この内張りとトンネルの壁
面との隙間にグラウト材を充填して硬化させることを特
徴とする。

【０００８】

【作用】上記構成からなる、この発明のトンネル補修用
シートは、溶接より安全かつ簡単な溶着等の作業で接合
することができる上、鋼板と違って腐蝕しにくい合成樹
脂からなるため、塗装をする必要がない。また、現場で
の曲げ加工等も容易に行えるので、たとえばトンネルの
断面形状が途中で違っている場合にも、それに簡単に対
応できる。

【０００９】また上記シートは、鋼板に比べるとはるか
に軽量であり、しかも上記のように現場での曲げ加工が
容易で、あらかじめ工場等で曲げ加工しておく必要がな
く、折り畳み等も可能であるため、施工現場への運搬や
トンネル内での運搬が簡単に行えるという利点もある。
とくにトンネル内での運搬は、専用の台車等を必要とせ
ず、人手でも運搬できる。

【００１０】したがって、この発明のトンネル補修用シ
ートによれば、より簡単な作業で、安全にトンネルを補
修することが可能となり、省力化や熟練作業員の不足等
に効果的に対応できる。さらに上記シートは、その片面
に、先端部より下が細くなった多数の突起を一体形成し
たものゆえ、上記突起をトンネルの壁面に向けた状態
で、トンネルの壁面との隙間にグラウト材を充填して硬
化させると、突起の先端部がアンカーの役目をして、ト
ンネルの壁面に高強度で固定することができ、物理的な
耐久性にすぐれている。

【００１１】また上記シートは、それ自体、腐蝕しにく
い合成樹脂からなるため、化学的な耐久性にもすぐれて
いる。したがって、この発明のトンネル補修用シートを
用いて補修したトンネルは、その後、長期間にわたって
再補修の必要がないという利点もある。一方、この発明
のトンネル補修方法によれば、上記トンネル補修用シー
トを用いて、トンネルの通水断面の減少を最小限に抑え
つつ、簡単かつ安全にトンネルを補修することができ
る。

【００１２】

【実施例】以下に、この発明のトンネル補修用シートお
よびトンネル補修方法を説明する。まずこの発明のトン
ネル補修用シートについて、その一実施例を示す図１
(a)(b)を参照しつつ説明する。

【００１３】これらの図に見るように、実施例のトンネ
ル補修用シート１は、合成樹脂製の基体シート１０の片
面に、その先端部１１ａより下の部分１１ｂが細くなっ
た多数の突起１１を一体形成することで構成されてい
る。かかるトンネル補修用シート１の基体シート１０お
よび突起１１を構成する合成樹脂としては、これに限定
されないが、たとえばポリエチレン、ポリプロピレン、
ポリ塩化ビニル、ふっ素ゴム等があげられ、中でも化学
的な安定性や加工性の点で、高密度ポリエチレンが好適
に使用される。また高密度ポリエチレンは、腐蝕性水分
やガスの透過が極めて少ないので、トンネルの化学的な
耐久性を著しく向上できるという利点もある。

【００１４】また上記合成樹脂には、トンネル補修用シ
ート１をできるだけ軽く、かつ丈夫にするために、強化
繊維を含有させることもできる。強化繊維としては、こ
れに限定されないが、たとえばアラミド繊維、ガラス繊
維、ポリエステル繊維、アリアリレート繊維、高弾性炭
素繊維、高強度炭素繊維、金属コード（たとえばスチー
ルコード）などがあげられる。

【００１５】基体シート１０の厚みはとくに限定されな
いが、３〜１５ｍｍ程度であるのが好ましい。基体シー
ト１０の厚みが上記範囲未満では、その形状保持力が不
足して、トンネルの断面形状に合わせて曲げ加工した
後、トンネルの壁面との間に充填したグラウト材が硬化
するまでの間に、トンネル補修用シート１がグラウト材
の重み等によって変形したりはがれ落ちたりするおそれ
がある。また、トンネル補修用シート１の機械的強度が
不足して、トンネルの使用時に短期間で破損してしまう
おそれもある。

【００１６】一方、基体シート１０の厚みが上記範囲を
超えた場合には、重くなって運搬等が容易に行えなくな
るおそれがある他、曲げ加工性が低下するおそれもあ
る。また溶着による接合も容易でなくなるおそれがあ
る。なお基体シート１０の厚みは、上記範囲内でもとく
に３〜８ｍｍ程度が好ましく、３〜５ｍｍ程度がさらに
好ましい。

【００１７】基体シート１０の片面に形成される突起１
１の大きさについても、この発明ではとくに限定されな
いが、突起１１の高さｈは、基体シート１０の厚みの
０．５〜５倍であるのが好ましい。突起１１の高さｈが
上記範囲未満では、当該突起１１によるアンカー効果が
不十分となって、トンネル補修用シート１がトンネルの
壁面からはがれやすくなるおそれがある。

【００１８】一方、突起１１の高さｈが上記範囲を超え
ても、それ以上のアンカー効果は得られないだけでな
く、製造が困難になる分、生産コストが高くつくおそれ
もある。なお突起１１の高さｈは、上記範囲内でもとく
に、基体シート１０の厚みの０．５〜４倍程度であるの
が好ましい。

【００１９】かかる突起１１は、基体シート１ｍ² あた
り１００〜２０００個設けられているのが好ましい。突
起１１の形成密度が上記範囲未満では、当該突起１１に
よるアンカー効果が不十分となって、トンネル補修用シ
ート１がトンネルの壁面からはがれやすくなるおそれが
ある。

【００２０】一方、突起１１の形成密度が上記範囲を超
えても、それ以上のアンカー効果は得られないので、生
産コストが高くつく分、不利となる。また突起１１の形
成密度が高すぎると、シートの曲げ加工性が悪化するお
それもある。なお突起１１の形成密度は、上記範囲内で
もとくに、基体シート１ｍ² あたり３００〜１８００個
程度であるのが好ましく、５００〜１５００個程度であ
るのがさらに好ましい。

【００２１】上記トンネル補修用シート１のサイズにつ
いてもとくに限定されないが、運搬性や、あるいは曲げ
加工時、トンネル内への施工時の作業性等を考慮する
と、幅０．５〜５ｍ程度で、かつ適当な長さの長尺矩形
状、あるいは長尺ロール状等の形状で供給するのが好ま
しい。なお突起１１の形状は、図の実施例の形状には限
定されず、先端部より下が細くなっていればよく、たと
えばきのこ状等の種々の形状とすることができる。

【００２２】つぎに、上記トンネル補修用シート１を用
いた、この発明のトンネル補修方法の一例について説明
する。まず、既設のトンネルの欠陥部を削岩機等で削り
落とし、緩み部を除去する。またコンクリートトライニ
ングの背面に陥没や空隙等がある場合は、地山からの偏
圧の防止、あるいは内圧の地山への均等な分散のため
に、コンクリートを充填してこれらを埋める。

【００２３】さらに錆びた鉄筋が露出している箇所につ
いては、錆取りの後、防錆、プライマー処理を施す。ま
た必要に応じて、強度補強用の鉄筋を新たに配置する。
つぎに、図２に示すように、トンネル２の壁面に沿って
鉄筋３を組み付けた後、トンネル２の外で曲げ加工し、
溶着して、トンネル断面より僅かに小さい断面形状の筒
状にしたトンネル補修用シート１を、上記鉄筋３の内側
へ順次、配置する。この際、トンネル補修用シート１
は、図にみるように突起１１が形成された面を外側、す
なわちトンネルの壁面に向けて筒状に加工する。

【００２４】そして、となり合うトンネル補修用シート
１同士を突き合わせ、溶着機で、およそ３００〜５００
℃程度の温度で溶着し、順次接合して、トンネル２の壁
面に沿う内張りを形成した後、この内張りとトンネル２
の壁面との隙間に、コンクリート、モルタル等のグラウ
ト材４を充填して硬化させると、トンネル２の補修が完
了する。

【００２５】なお、グラウト材４の充填に際しては、当
該グラウト材４を各部になじませて、トンネル補修用シ
ート１からなる内張りと、トンネル２の壁面との隙間に
空洞が発生するのを防止するために、トンネル補修用シ
ート１の内側から、バイブレータ等で振動を加えるのが
望ましい。以上の工程は、とくに限定されないが、トン
ネルの中央部から始めて、前後の口の方向へ順次進めて
行くようにするのが効率的である。

【００２６】かかるトンネル補修方法によれば、鋼板を
用いた従来工法に比して、簡単かつ安全にトンネルを補
修することができる。しかも、鋼板を用いた従来工法と
同様に、トンネルの通水断面の減少を最小限に抑えるこ
とができる。なお、この発明のトンネル補修方法では、
場合によっては鉄筋３を省略することも可能である。

【００２７】

【発明の効果】以上、詳述したように、この発明のトン
ネル補修用シートによれば、より簡単な作業で、安全に
トンネルを補修することが可能となり、省力化や熟練作
業員の不足等に効果的に対応できる。また、この発明の
トンネル補修用シートを用いて補修すれば、その後長期
間にわたって再補修の必要がないという利点もある。

【００２８】また、この発明のトンネル補修方法によれ
ば、上記トンネル補修用シートを用いて、トンネルの通
水断面の減少を最小限に抑えつつ、簡単かつ安全にトン
ネルを補修することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】同図(a) は、この発明のトンネル補修用シート
の一実施例を示す斜視図、同図(b) は、上記実施例のト
ンネル補修用シートの、突起の部分を拡大した断面図で
ある。

【図２】この発明のトンネル補修方法の一工程を説明す
る部分切り欠き斜視図である。

【選択図】

１ トンネル補修用シート １０ 基体シート １１ 突起 １１ａ 先端部 ２ トンネル ４ グラウト材

Claims (3)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】合成樹脂製の基体シートの片面に、先端部
   より下が細くなった多数の突起を一体形成したことを特
   徴とするトンネル補修用シート。
2. 【請求項２】突起の高さが基体シートの厚みの０．５〜
   ５倍で、かつ突起が、基体シート１ｍ² あたり１００〜
   ２０００個設けられている請求項１記載のトンネル補修
   用シート。
3. 【請求項３】請求項１記載のトンネル補修用シートを、
   その突起が形成された側の面を既設のトンネルの壁面に
   向けた状態で、複数枚、溶着により接合して、トンネル
   の壁面に沿う内張りを形成し、この内張りとトンネルの
   壁面との隙間にグラウト材を充填して硬化させることを
   特徴とするトンネル補修方法。