JP3554298B2

JP3554298B2 - トンネル壁面の補修方法

Info

Publication number: JP3554298B2
Application number: JP2001255143A
Authority: JP
Inventors: 眞三山田
Original assignee: 株式会社ホーク
Priority date: 2001-08-24
Filing date: 2001-08-24
Publication date: 2004-08-18
Anticipated expiration: 2021-08-24
Also published as: JP2003064992A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、山岳、市街、水底等のトンネル内の壁面の補修方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、亀裂や風化等により劣化した既設のトンネルの壁面を部分的に又は全面的に補修する場合、一般的には、以下のような補修方法が採用されている。
【０００３】
炭素繊維強化シートや鉄板などを壁面に沿って敷設することにより補修する方法が知られているが、これらの方法では、補修後、トンネル壁面のコンクリートを外部から視認することができないため、このコンクリートの劣化を視覚を以て外部から確認することができず、又、炭素繊維強化シートの場合には、車輌などから跳ね上げられる衝突物によって炭素繊維が切断され、強度低下をもたらすという問題点がある。
【０００４】
かかる点に鑑みて、劣化した既設のトンネルの壁面を部分的に又は全面的に除去して新たな壁面を構築して補修する方法も知られている。
その概略は、補修しようとする壁面を削岩機等で削り取って除去し、アンカーを打ち込み、エキスパンドメタル等のラスをアンカーに固定しながら敷設し、その上から即乾早硬性樹脂が混合されたモルタルを吹付機を用いて吹き付けて新たな壁面を構築し、仕上げ塗装を行なうという作業工程で行なわれている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このように既存のコンクリートを除去し且つ新たな壁面を構築するという補修作業は、大掛かりなものであって短時間では作業が終了せず、従って、トンネルの通行を全面的に遮断して行なうか、又は片側のみ通行を遮断して行なわなければならない。
このようなトンネルの遮断は、その付近の交通渋滞を招くことになる。
【０００６】
もちろん、車両や人等の通行量の少ない夜間に作業を行なえば、交通渋滞の問題も解消されるが、従来の補修方法にあっては、仮に補修しようとする壁面を除去した状態で作業を終え、トンネルを開放して車両等を通行させると、壁面が崩落する虞れがありトンネル通行の安全性を確保できない。
すなわち、従来の補修方法によれば、一旦作業を始めると新たな壁面を構築するまでは作業を中断することができないという問題点があり、時間の制約の下、余裕を持って作業を行なうことが困難である。
【０００７】
本発明は、上記の如き従来の問題点に鑑みてなされたもので、トンネルの壁面の補修をする際に、補修作業の途中の工程で作業を中断してトンネルの安全性を確保して開放することができ、作業者の事情に合わせて作業を進行することができるトンネル壁面の補修方法を提供すること課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記課題を解決するためになされたもので、その課題を解決するための第１の手段は、補修しようとするトンネルの壁面１を除去することによりトンネルの貫通方向と略直交する方向に複数の溝３を所定間隔を置いて形成し、この溝３に沿って支保工６を立設してトンネルの壁面１を支持した後、隣合う支保工６の間に残った未補修の壁面１を除去し、この除去面に新たな壁面１’を構築するトンネル壁面の補修方法を提供する。
また、本発明の第２の手段は、補修しようとするトンネルの壁面１を除去することによりトンネルの貫通方向と略直交する方向に複数の溝３を所定間隔を置いて形成し、前記溝３に沿って支保工６を立設してトンネルの壁面１を支持した後、一旦補修作業を中断してトンネルを開放し、その後、隣合う支保工６の間に残った未補修の壁面１を除去し、この除去面に新たな壁面１’を構築するトンネル壁面の補修方法を提供する。
さらに、上記溝３を形成する前に、未補修の壁面１に複数のアンカー２を打設する上記トンネル壁面の補修方法を提供する。
【０００９】
かかる補修方法によれば、補修しようとするトンネルの壁面１に、先ず支保工６が立設されるので、その壁面１に受ける土圧を支保工６が支えることとなり、作業を中断してトンネルを開放しても、地震等の特段の事情がない限り壁面１が崩落する虞れがない。
従って、支保工６を立設する作業が完了すれば、適宜トンネルを開放できる。
【００１０】
その後、溝３，…の間に残った未補修の壁面１を除去して新たな壁面１’を構築すれば補修作業が完了する。
この際、作業者の事情に応じて作業を進行することができる。
即ち、支保工６によって支持されているので、暫くの間は未補修の壁面１の崩落の虞れがなく、従って、例えば、作業時間が短い場合や作業人員が少ない場合等には、一対の支保工６の間の未補修の壁面１を除去して新たな壁面１’を構築して一旦作業を中断してトンネルを開放することもできる。
【００１１】
尚、前記支保工６の立設作業は、補修しようとするトンネルの壁面１に溝３を形成し、且つその溝３に支保工６を立設するものであるから、一度に削り取る壁面１の面積も狭く、又、支保工６の立設は、予めトンネルの形状に合わせて形成された骨組部材を現場で連結すれば完成するので、作業時間が短くて済むから、補修しようとする壁面１の面積が比較的広い場合であっても、夜間の作業可能時間内に全ての支保工６を立設して明朝にはトンネルを開放することも可能である。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るトンネル壁面の補修方法について説明する。
図１は、コンクリート構造物であるトンネルの概略斜視図であって、１は、適宜箇所について補修が必要な壁面を示す。
尚、４ａは、壁面１の基礎部を示し、４ｂは、車両等が通行する床版を示す。以下に、かかる壁面１を補修する際の工程を説明する。
【００１３】
＜第１の補修方法＞
▲１▼．支保工立設工程
図１及び図２に示すように、補修しようとするトンネルの壁面１に、所定間隔を置いて複数のアンカー２，…を打ち込む。このアンカー２の端部には、押え板２ａが設けられており、該アンカー２に固着されたナットなどの締付具２ｂによって、該押え板２ａは未補修のトンネル壁面１に当接されている。かかるアンカー２を打ち込んでおくことにより、未補修の壁面１が予期せず脱落する事態を防止でき、作業の安全性を確保することができる。
【００１４】
次に、前記アンカー２，２の間の未補修の壁面１を削り取って除去することによりトンネルの貫通方向に対して略直交する方向に複数の溝３，…を所定間隔を置いて形成する。
この溝３は、後述する支保工６を嵌入できる程度（壁面１の表面から出ない程度）の大きさに形成されている。
そして、図２及び図３に示すように、前記溝３にウレタン樹脂等を吹き付けて防水層５を形成する。
【００１５】
次に、溝３に骨組部材６ａを嵌め入れ、各骨組部材６ａを連結してトンネルの壁面１に沿ってアーチ状の支保工６を立設する。
骨組部材６ａは、費用面などからＨ形鋼のように汎用的なものを用いればよいが、Ｈ形鋼以外の柱状体、例えば、Ｉ形鋼、Ｌ形鋼、丸型又は角型パイプなどの他の形状の柱状体を用いてもよいし、或いは、キーストンプレート等の板状体を骨組部材６ａとして用いてもよい。
尚、支保工６を立設する際には、支保工６が壁面１の表面１ａから突出しないように溝３内に嵌め込む。
【００１６】
かかる支保工６は、壁面１上に載っている土砂を支え、補修しようとする壁面１の崩落を防止する。
従って、支保工６の立設数、強度等は、トンネルの規模、壁面１の厚さ等に応じて適宜設計変更されるものである。
【００１７】
例えば、内空断面（図３に示すＷ）が５，０００ｍｍ程度の規模のトンネルであれば、１，０００ｍｍ〜１，２００ｍｍの間隔を置いて支保工６を立設する。
その場合、溝３は、１５０ｍｍ四方の大きさに形成し、支保工６は、これに嵌まる程度のものを使用する。
【００１８】
支保工立設工程が完了すると、未補修の壁面１が受ける土圧を支保工６が支えることとなるので、土圧によって壁面１が崩れる虞れもなく、従って、この段階で作業を一旦終わらせてトンネルを開放することができる。
【００１９】
▲２▼．新壁面構築工程
次に、図４に示すように、溝３，３の間（支保工６，６の間）に残された未補修の壁面１を削り取って略完全に除去する。この際、支保工立設工程時に打ち込まれたアンカー２の端部も一緒に除去してもよい。
【００２０】
次に、図５に示すように、削り取られて露出した面１ｂ（以下、「露出面」という）に新アンカー２’を打ち込み、露出面１ｂにウレタン樹脂等を吹き付けて防水層５’を形成する。
この際、前記露出面１ｂの防水層５’と支保工立設工程で溝３に形成した防水層５とが一体化するように形成する。
【００２１】
さらに、新アンカー２’の端部２ａ’にラス７を固着することにより、露出面１ｂに沿ってラス７を敷設する。
ラス７は、エキスパンドメタルやカーボン繊維を網状に形成したもの等を適宜選択して用いる。
【００２２】
その上からコンクリートにて溝３，３の間に新たな壁面１’を構築する。
コンクリートを設ける手段は、特に限定されないが、即乾早硬性樹脂が混合されたモルタル（早期に固化し且つ強度が発現するモルタル）を吹付機を用いて吹き付ければ、作業時間の短縮化等を図れ好ましく、即乾早硬性樹脂が混合されたモルタルの吹き付け手段としては、従来から公知の手段（例えば、特公平２−２７２９９号、特公平４−１４２２９号等に記載された手段）を用いればよい。
【００２３】
モルタルを吹き付ける際には、支保工６を除去する必要はなく、支保工６を埋めるようにして吹き付け、新たな壁面１’内に支保工６を埋没させる。
このように新たな壁面１’内には、支保工６が存在しているので、従来の補修方法のように、単に壁面を除去して新たな壁面を構築する場合に比して、強度のある壁面１’が構築されるという利点がある。
【００２４】
▲３▼．仕上げ工程
モルタルが硬化した後、新たな壁面１’の表面１ａ’に、必要に応じて、プライマー処理などによる塗装を行なう。
さらに、必要であれば、新たな壁面１’の表面１ａ’に炭素繊維強化シートやアラミド繊維強化シート等を貼着してコンクリート壁面を補強した後、塗装を行なってもよい。
【００２５】
上述の補修方法によれば、支保工立設工程を完了した後は、地震等の特段の事情がない限り、支保工６によって未補修の壁面１が崩落する虞れもなく、トンネルを全面的に開放することができ、その後、作業者の状況に応じて、壁面構築工程及び仕上げ工程を行なうことができる。
【００２６】
つまり、作業時間が短い日には、一対の溝３，３の間（１スパン）に残された未補修の壁面１のみを除去して新たな壁面１’を構築して再びトンネルを開放し、又、作業時間が比較的長い場合や作業人員が多い場合等には、２スパンの壁面１を新たな壁面１’とするというように作業者の事情に応じて補修作業を進行させることができると共に、必要に応じてトンネルの開放も行なわれるから付近の交通渋滞を招くこともない。
【００２７】
尚、上記実施形態に於ける支保工立設工程に於いては、補修しようとするトンネルの壁面１に、所定間隔を置いて複数のアンカー２，…を打ち込むことにより該壁面１の保持を維持しているが、補修しようとする壁面１に予め既存アンカーが打設されている場合には、この既存アンカーを利用することにより、このように未補修の壁面１に新たなアンカー２を打設しない方法を採用することも可能である。
【００２８】
すなわち、図６に示すように、補修しようとする壁面１の強度を保持するため予め打設されている既存アンカー２１（図６の二点鎖線）について、まず、その押え板２１ａの周囲の壁面１を上記溝３と同程度の深さに削り取ることによって凹状部２２を形成する。
この際、壁面１の表面１ａから突出した既存アンカー２１の端部を切断して、該端部と押え板２１ａと締付具２１ｂを除去する（図中、二点鎖線で示した部分）。
次に、凹状部２２の底面２２ａを支持するように、既存アンカー２１に押え板２１ａを挿通して凹状部２２の底面２２ａに当接させ、締付具２２ｂで固定する。
【００２９】
このように既存アンカー２１によって凹状部２２の底面２２ａを支持することにより、既存のアンカー２１を利用しつつ、新壁面構築工程に於いて壁面１を削り取ることによって露出する露出面１ｂの不用意な崩落を防止することができる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のように、本発明に係るトンネルの補修方法によれば、壁面を補修する際に、先ず、未補修の壁面に支保工を設けて支持することにより、補修作業を途中で中断してトンネルを開放することができる。
さらに、支保工によって支持されたトンネルの壁面は地震等の特段の事情がない限り暫くの間は崩落の虞れがないので、作業者の事情に応じて適宜新たな壁面に補修することができる。
このように、本発明の補修方法によれば、トンネルの付近の交通渋滞を引き起こすこともなく、作業者の事情に応じて作業を進行させることができるという利点がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンクリート構造物であるトンネルを示す一部切欠概略斜視図であって、壁面に所定間隔を置いて複数の溝が形成された状態を示している。
【図２】図１のＡ−Ａ線に於ける一部省略断面図であって、溝に支保工を立設した状態を示す長手方向一部省略断面図。
【図３】図１のＢ−Ｂ線に於ける一部省略断面図であって、溝に支保工を立設した状態を示す幅方向一部省略断面図。
【図４】溝の間の壁面を除去した状態を示す縦断面図。
【図５】溝の間の壁面を除去した後、新たな壁面を構築した状態を示す縦断面図。
【図６】本発明の補修方法に関して、他の実施形態を示す長手方向一部省略断面図。
【符号の説明】
１ …壁面、１’…新たな壁面、３ …溝、６ …支保工、６ａ…骨組部材

Claims

補修しようとするトンネルの壁面（１）を除去することによりトンネルの貫通方向と略直交する方向に複数の溝（３，…）を所定間隔を置いて形成し、前記溝（３，…）に沿って支保工（６）を立設してトンネルの壁面（１）を支持した後、隣合う支保工（６，…）の間に残った未補修の壁面（１）を除去し、この除去面に新たな壁面（１’）を構築することを特徴とするトンネル壁面の補修方法。
補修しようとするトンネルの壁面（１）を除去することによりトンネルの貫通方向と略直交する方向に複数の溝（３，…）を所定間隔を置いて形成し、前記溝（３，…）に沿って支保工（６）を立設してトンネルの壁面（１）を支持した後、一旦補修作業を中断してトンネルを開放し、その後、隣合う支保工（６，…）の間に残った未補修の壁面（１）を除去し、この除去面に新たな壁面（１’）を構築することを特徴とするトンネル壁面の補修方法。
前記溝（３，…）を形成する前に、未補修の壁面（１）に複数のアンカー（２，…）を打設する請求項１又は２記載のトンネル壁面の補修方法。