JP4199891B2 - トンネル補強方法 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
本発明はトンネルのコンクリート壁の剥落を防止するトンネル壁の補修・補強方法に関し、特に繊維強化中空構造体を用いて係る補修・補強を行う技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
今般、各種トンネル等においてコンクリート壁の一部が躯体本体からコンクリート塊となって分離剥落するといった事例が散見され、広範な地域に跨って膨大な人・物を円滑確実に輸送すべきいわゆる大衆輸送手段の運営上の問題点となっている。
【0003】
このコンクリート壁落下等の原因は、躯体内に配筋された鉄筋の腐蝕膨張によるコンクリート(かぶり)の割れ、剥落が主なものである。鉄筋の腐蝕現象は、空気中の炭酸カルシウムにより元来アルカリ性であった躯体コンクリートが徐々に中性化し、ついには鉄筋を被覆していた不動態皮膜までもが失われることに端を発する。このようなコンクリート中性化に伴う腐蝕現象は、水、セメント比の比率の設定に影響を受ける可能性が高いともいわれている。
【0004】
一方、コンクリートの配合が健全であっても、各種作業現場が海岸近くで海水の影響を受けやすい地域である場合には、上記同様の剥落等の現象が生じる可能性が考えられる。更にこの他にも、コンクリート中のアルカリと、骨材(砂、砂利等)が反応して骨材の周りに珪酸ナトリウムを生成し、水分を吸収すると珪酸が膨張するといったアルカリ骨材反応によりコンクリート表面にクラックが発生し、そのクラックで囲繞されたコンクリート塊が剥落する場合もある。
【0005】
以上のような種々の原因により発生した(或いは発生が予見される)剥落等の現象に対しトンネル内においてそのコンクリート壁を補強或いは補修する従来方法としては下記の3つが主に挙げられる。
▲1▼防護ネットによる方法
コンクリート塊が剥落しそうな(或いは既に剥落した)表面を適宜はつることで剥落箇所を予め除去し、その後、対象箇所に金網やプラスチック等からなる防護ネットをアンカーボルトによりトンネル覆工と一体固定する方法である。
▲2▼コンクリート吹付け法
覆工表面の処理、チッピングを行い、更に100〜150mm厚にモルタルやコンクリートを吹付け、覆工表面の対象領域に吹付け工による補修・補強工を施す方法である。
▲3▼繊維シート貼り付け法
カーボン繊維、アラミド繊維などの繊維シートに熱硬化性樹脂を含浸し、補強対象箇所のトンネル壁面に貼り付ける方法である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来のトンネル補強方法には次に述べるような課題を有していた。すなわち防護ネットによる方法では、トンネル内に設置された防護ネットが、トンネル内を進行する列車の風圧により変形、移動及び取り外されるなどのことが起こらぬように、トンネル覆工(或いは地山)とネットとを一体に固定するアンカーボルトをかなり多く打ち込む必要があり、施工コストが著しく高いものとなる。
【0007】
また、使用されるネットの強度によっては、トンネル躯体本体から剥落したコンクリートを支えきれずにネットごと落下したり、網の目から細かい砕片が落下するなどの可能性もあり、施工にあたり細心の配慮が必要でいきおい過度のボルト打設に走りがちとなる。従って、施工の煩雑さとあいまってコスト及び手間の両面から汎用性は低いと言える。
【0008】
コンクリート吹付け法においては、吹付け材料がトンネル壁面から剥離しないように、トンネル覆工と吹付け材との付着を確実に行い、表面を金網などで覆って後、さらに覆工にアンカーボルトにより固定する必要がある。ガラス繊維、鋼繊維で補強したコンクリートを使用する場合は、金網を使用する必要はないが、吹付け材の確実な付着を図るためコンクリートの養生期間が必要で、コンクリート塊の落下に対処するといった速応性を求められ状況にあって迅速で満足のいく補強を実施できるとは言い難い。
【0009】
この問題は、冬季等の低温時にはコンクリートの硬化不足を考慮する必要もあって尚更増大することとなる。また、吹付け工を実施する必要があるため、粉塵発生は避け難く、閉ざされたトンネル内の作業環境が劣悪になるといった問題も抱えている。
【0010】
更に、繊維シート貼り付け法においては、トンネル壁面に接着剤(樹脂等)を塗布する工程、繊維シートに熱硬化性樹脂を含浸する工程、樹脂が硬化するまでシートとトンネル壁面とが剥離しないように保持する工程など工程が複雑になり必要とされる作業も多岐にわたる。そして、低温時における樹脂硬化には時間がかかり、最悪の場合、硬化しない場合も考えられるのに加えて、漏水がある場合には樹脂の硬化はもちろん、覆工に接着自体しないなどの根本的問題がある。
【0011】
そこで、本発明はこのような従来の課題に着目してなされたもので、工期が短く経済的で、かつ、確実にトンネル補修・補強ができ、また作業環境も良好なトンネル補強方法を提供するものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するためになされた本発明の第1の要旨は、トンネル壁面を、その湾曲形状に沿って補強部材をもって覆い、係る壁面を支持するトンネルの補強方法において、トンネル壁面の少なくとも湾曲方向の荷重に耐えうるべく配列した補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着成形してなる繊維強化構造体を補強部材とし、係る補強部材をトンネル壁面の湾曲形状に沿う略円弧状に撓ませてトンネル進行方向に連続配設させることを特徴とする。
【0013】
第2の要旨は、トンネル壁面を、その湾曲形状に沿って補強部材をもって覆い、係る壁面を支持するトンネルの補強方法において、トンネル壁面の少なくとも湾曲方向の荷重に耐えうるべく配列した補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着成形してなる中間層と、該中間層を被覆し熱可塑性樹脂よりなる外層との2層より形成される繊維強化構造体を補強部材とし、係る補強部材をトンネル壁面の湾曲形状に沿う略円弧状に撓ませてトンネル進行方向に連続配設させることを特徴とする。
【0014】
第3の要旨は、トンネル壁面を、その湾曲形状に沿って補強部材をもって覆い、係る壁面を支持するトンネルの補強方法において、熱可塑性樹脂からなる中空部を有する中芯と、トンネル壁面の少なくとも湾曲方向の荷重に耐えうるべく配列した補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着してなり、前記中芯外周を被覆する中間層と、該中間層を被覆し熱可塑性樹脂よりなる外層との三層より形成される繊維強化中空構造体を補強部材とし、係る補強部材をトンネル壁面の湾曲形状に沿う略円弧状に撓ませてトンネル進行方向に連続配設させることを特徴とする。
【0015】
第4の要旨は、トンネル壁面を、その湾曲形状に沿って補強部材をもって覆い、係る壁面を支持するトンネルの補強方法において、トンネル壁面の少なくとも湾曲方向の荷重に耐えうるべく配列した補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着成形してなる繊維強化構造体を補強部材とし、トンネル壁面の湾曲形状に沿って覆設された被覆部材の表面に該補強部材をトンネル進行方向に適宜間隔にて当接固定し配設させることを特徴とする。
【0016】
第5の要旨は、トンネル壁面を、その湾曲形状に沿って補強部材をもって覆い、係る壁面を支持するトンネルの補強方法において、トンネル壁面の少なくとも湾曲方向の荷重に耐えうるべく配列した補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着成形してなる中間層と、該中間層を被覆し熱可塑性樹脂よりなる外層との2層より形成される繊維強化構造体を補強部材とし、トンネル壁面の湾曲形状に沿って覆設された被覆部材の表面に該補強部材をトンネル進行方向に適宜間隔にて当接固定し配設させることを特徴とする。
【0017】
第6の要旨は、トンネル壁面を、その湾曲形状に沿って補強部材をもって覆い、係る壁面を支持するトンネルの補強方法において、熱可塑性樹脂からなる中空部を有する中芯と、トンネル壁面の少なくとも湾曲方向の荷重に耐えうるべく配列した補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着してなり、前記中芯外周を被覆する中間層と、該中間層を被覆し熱可塑性樹脂よりなる外層との三層より形成される繊維強化中空構造体を補強部材とし、トンネル壁面の湾曲形状に沿って覆設された被覆部材の表面に該補強部材をトンネル進行方向に適宜間隔にて当接固定し配設させることを特徴とする。
【0018】
更に、上記トンネル補強方法のうち、第1〜3の要旨のいずれかにかかる発明において、前記補強部材の幅100mmあたりの曲げ剛性が、2.1×107kg・mm2以上4.2×108kg・mm2以下であると好適であり、また、第4〜6の要旨のいずれかにかかる発明において、前記被覆部材の幅100mmあたりの曲げ剛性が、1.25×105kg・mm2以上2.1×107kg・mm2以下であると好ましい。
【0019】
加えて、前記補強部材がトンネル壁周方向に適宜分割されてなるものであってもよい。
【0020】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態につき、添付図面を参照して詳細に説明する。図1は本発明のトンネル補強方法において、(a)は繊維強化中空構造体を頂部で接続する実施形態を示す説明図であり、(b)はトンネル断面変曲部において接続治具を介して接続する実施形態を示す説明図である。ここで繊維強化中空構造体は補強部材として本発明で用いられるものであって、例えばハニカムコンポーズ(商品名、宇部日東化成株式会社製)であると好適である。
以下に実際の補強手順を実施例1及び2として示す。
【0021】
<実施例1>
幅235.4mm、高さ19.4mm、厚み1.2mmでABS樹脂製の中空板(例えば、商品名:ダンプレート、宇部日東化成株式会社製)、を中芯部21(ここでは中空部21aを10箇所備える)とし、係る中芯部21に厚み1.3mmのFRP層22を被覆し、更にその外層に厚み1mmのABS樹脂層23で被覆を施した幅240mm、高さ24mmの繊維強化中空構造体20(図2参照)を作成し補強部材として使用した。この繊維強化中空構造体20の物性を下記に示す。
繊維強化中空構造体:
サイズは幅235.4mm、高さ19.4mm、厚み1.2mm
重量2.65kg/m(目付け11.0kg/m2)
幅240mmでの曲げ剛性3.0×108kg・mm2
(幅100mmでの曲げ剛性1.25×105kg・mm2より)
【0022】
図1に示す本実施例におけるトンネル10(例えば新幹線トンネル)の直径は約9.6mであり、周長は約20mとなるが、一枚ものの繊維強化中空構造体20を使用して補強施工することは、運送上の効率と一般的に限定された坑内環境における施工上の問題とがあり、トンネル壁周方向に適宜分割したものを接続して使用するのが望ましい。図1(a)での接続位置はトンネル頂部11となっており、繊維強化中空構造体20が二分割使用された場合を示している。また、他の分割方法として、図(b)に示すようにトンネル床面12に近い変曲部13(図中では2箇所)で接続する4分割方式を採用することもできる。
【0023】
この場合、変曲部13以下の繊維強化中空構造体20(以後、低壁部14とする)は変曲部13より上方の半円部15よりも剛性の高い(例えば2倍以上)部材とし、並列配置する。前記半円部15における繊維強化中空構造体の曲げ状態からの復元力たるトンネル外方への反発力により、係る半円部15自体の端部位置が変動する惧れもあるため、適宜固定手段を講じると好適である。
【0024】
実際に繊維強化中空構造体20をトンネル壁面に沿わせる曲げ加工を行う際には(特に図示しない)、まず繊維強化中空構造体20の両端部にアイボルトを固定し、そのアイボルト間にチェーンブロックを介してワイヤーロープを跨設し、いわば繊維強化中空構造体20が弓となり、弓の弦がワイヤーロープとなる様な状態とする。次にワイヤーロープの距離をチェーンブロックにて絞っていき最終的にトンネル壁面の湾曲形状に沿わせる。トンネル内で曲げ加工を行うのは、限られた作業スペースの下では効率と精度の点で問題が多いため、可能な限り工場或いはトンネル付近の屋外にて前準備として行っておくのが好ましい。
【0025】
上記の如くトンネル幅(ここでは9.6m)より小さい直径(例えば9m程度)に曲げてトンネル壁面に実際に配置した後、ターンバックルを伸ばしてワイヤーロープの緊張を弛めトンネル壁面に適応した段階でワイヤーロープ等を取り外せば、繊維強化中空構造体20のトンネル壁面への配設は固定作業を除き完了する。
【0026】
ここで、予め分割されていた繊維強化中空構造体20を接続する際に使用する接続治具30は図3に示すような中空構造となっており、左右両側端に備わる開口部31に、互いに接続される繊維強化中空構造体20を左右からそれぞれ導入しボルト孔32を介し連通するボルトナット等により固定する働きを示す。なお、この接続治具30の内空中央にはストッパー33が備わり、前記開口部31より導入される繊維強化中空構造体20各々の端面を開口部31から同じ導入距離にて停止させ、ボルトナット等による接続を確実なものとする。また、表面中央には確認孔34が設けられて、接続状況の確認を行うこともでき、更には部材の軽量化につながることにもなる。
【0027】
<実施例2>
図4は本発明のトンネル補強方法において、トンネル断面変曲部に設けたレールを支持材とし、接続治具を介して頂部にて繊維強化中空構造体20を接続する実施形態を示す説明図である。繊維強化中空構造体20の分割方法及び接続方法といった実施形態の主な概要は実施例1と同じであるが、低壁部としての繊維強化中空構造体は設けずに変曲部13より上方の半円部15のみに補強部材20を設けた点を特徴とする。この場合、本実施例の半円部15におけるトンネル壁周長は、約14.9mであるから、7.43mに切断した2体の繊維強化中空構造体20を補強部材として接続治具30によりトンネル頂部11において接合し使用した。
【0028】
図に示すトンネル10の補強構造としては、両側壁部にレール40(繊維強化中空構造体20の端部支持枠として使用)を取り付け、そのレール上におけるトンネル半円部15(ここでは直径約9.5m)に繊維強化中空構造体20が連続的に配設一体化された形となっている。但し、低壁部に関しては地質状況等に鑑み、必要に応じて鋼材、或いはFRP製の枠体をトンネル壁面にアンカーボルトなどの固定手段を適宜用いて固定し、この上に半円部(繊維強化中空構造体)を配設固定する方法を採用しても問題ない。
【0029】
図5は本発明のトンネル補強方法において、繊維強化中空構造体とトンネル覆工とを貫通して一体締結するアンカーボルト固定状況を示す説明図である。ここで以下に繊維強化中空構造体20とトンネル10とを一体に固定する手段につき示す。
【0030】
トンネル地山Gを掘削して後にセントルフォーム等を利用して打設されるのがトンネル覆工Cであり、トンネル躯体の本体をなす。かかる地山Gに先端が打設されトンネル覆工Cを一体に貫いて、補強部材としての上記繊維強化中空構造体20をトンネル覆工C表面に当接固定するのが図に示すアンカーボルト50である。このアンカーボルト50は、トンネル地山G及びトンネル覆工Cに周接し付着力を発揮する定着部51と、該定着部51内に螺着されたネジ棒52と、ネジ棒52に嵌め込まれて繊維強化中空構造体20に当接されるワッシャー53と、このワッシャー53を押圧するナット54とからなっている。通常、このアンカーボルト50は、トンネル地山Gの地質状態や繊維強化中空構造体20の重量等を勘案して単位面積当たりの打設本数が決定される。
【0031】
実施例1及び2において、コンクリート塊がトンネル壁面より落下する状況を想定したモデル試験を行った。試験方法は、トンネル10の頂部11に配設された繊維強化中空構造体20一枚に200kgの荷重(200角の平面を備える部材で押圧した荷重)を載荷することとした。結果、係るトンネル頂部11における繊維強化中空構造体20の変形はごくわずかであり、実用上全く問題ないレベルのものであった。
【0032】
<実施例3>
図6に示す、トンネル壁面の湾曲形状に沿って覆設される被覆部材60として、幅100mmあたりの曲げ剛性が1.25×105〜2.1×107kg・mm2のFRP板或いはFRTP板のうち、本実施例では、ランダム方向ガラス繊維と一方向性ガラス繊維のニードリングマットにポリプロピレン樹脂を含浸した幅1m、厚み3.7mmのFRTP板(例えば、商品名:ユニシート、日本ジーエムティー株式会社製)を使用して以下のように施工実験を行った。本実施例における被覆部材60や補強部材20については、予めトンネル10の幅より小さい直径に曲げて両端部をワイヤーなどで固定した弓状物としておくと施工上好適であることや、補強部材20の接続位置は二分割の場合にはトンネル頂部11とする点など本発明における一般的施工手段は実施例1、2と同様とする。但し、被覆部材60については、元来曲げ剛性が低いのでトンネル内で伸ばしながら施工することとしてもよい。
【0033】
ガラス繊維含有率が40重量%でそのうち50%が方向性ガラス繊維であるユニシートの物性を以下に示す。
【0034】
実施例1と同じトンネル断面において、長さ14.9mのUD50板(直径約2mの巻き物として収められている)を被覆部材60としてトンネル壁面に当接し巻き戻しながら半円部15に沿わせた。特に変形することなくトンネル覆工Cの表面にフィットし施工状態は良好であった。更に覆工C上に配設された各被覆部材60毎の幅方向における中央部と両側部に、実施例1で使用した240×24繊維強化中空構造体20を当接固定し補強部材とした。この当接固定に際しては、図(b)、(c)に示すように、被覆部材60の両側部については重ねしろを繊維強化中空構造体20の幅の1/2とし、この繊維強化中空構造体20と被覆部材60とをビス61で固定することとした。この方法の1m2あたりの重量(目付け)は10.2kgになる。なお、被覆部材60と補強部材の繊維強化中空構造体20とは前記アンカーボルト50により覆工Cに一体に固定される。
【0035】
実施例1及び2において行ったコンクリート塊落下試験を本実施例においても同様に行った。結果、係るトンネル頂部11における繊維強化中空構造体20間の被覆部材60及び繊維強化中空構造体20自体の変形はごくわずかであり、優れた補強効果を示した。
【0036】
<実施例4>
実施例1の繊維強化中空構造体20の代わりに、補強繊維としてガラス繊維を一方向(例えばトンネル壁面の湾曲方向)に配列すると共にガラス繊維クロスを更に配列させた上に、熱硬化性樹脂を含浸・硬化させた繊維強化構造体(幅240mm、高さ17.7mm、幅100mmあたりの曲げ剛性8.3×107kg・mm2)を補強部材20として本発明のトンネル補強方法を実施した。かかる繊維強化構造体を補強部材20として用いた以外は実施例1と同様の手順及び手段にて施工を行った(但し、本実施例については図示しない)。
【0037】
この結果、トンネル補強現場以外の場所で、予めFRPを硬化させかつ撓ませておくことで、補強工事を行う工期を従来より大幅に短縮することが可能となり、施工効率の改善とコスト削減とを図ることができた。
【0038】
<実施例5>
実施例1の繊維強化中空構造体20の代わりに、補強繊維としてガラス繊維を一方向(例えばトンネル壁面の湾曲方向)に配列するとともにガラス繊維クロスを更に配列させた上に、熱硬化性樹脂を含浸・硬化させたFRP層(幅238mm、厚さ17mm)に厚み1mmのABS樹脂層で被覆を施した幅240mm、高さ19mmの繊維強化構造体(100mmあたりの曲げ剛性7.7×107kg・mm2)を補強部材20として本発明のトンネル補強方法を実施した。かかる繊維強化構造体を補強部材20として用いたこと以外は実施例1と同様の手順及び手段にて施工を行った(但し、本実施例については図示しない)。
【0039】
この結果、トンネル補強現場以外の場所で、予めFRPを硬化させさらに熱可塑性樹脂を被覆しかつ撓ませておくことで、補強工事を行う工期を従来より大幅に短縮することが可能となり、施工効率の改善とコスト削減とを図ることができた。更には外層の熱可塑性樹脂が保護層の役割をはたし、施工時の補強繊維の損傷を防ぐことができ、補強構造の信頼性を向上することができた。
【0040】
なお、補強部材20の曲げ剛性は、弓状に曲げ立てた時、自重で撓まないで自らの形状を維持すると共に、コンクリートの崩落に耐えるために、幅100mmあたりの曲げ剛性が、2.1×107kg・mm2以上4.2×108kg・mm2以下の曲げ強度を有するのが適当である。例えばこの強度範囲より低い場合は、コンクリート壁が崩落したときにコンクリート塊を支えきれない惧れがあり、またそれより更に低強度となると、補強部材20自体の自重で撓んでしまいトンネル壁面に適切に沿わせるために押圧する他の手段が必要となってしまう。
【0041】
また、本発明のトンネル補強方法において用いられる繊維強化中空構造体(もしくは繊維強化構造体)の内部に配列される補強繊維の配列方向は、例えばトンネル壁面の湾曲形状に沿って平行した配列のみならず、それと直交する配列(トンネル横断方向或いは垂直方向)、若しくは斜行する配列など種々の配列方向を組み合わせて(又は単独で)用いることとしても良く、つまりは、補強部材20をなす為の撓み加工に耐えて、かつトンネル壁面の少なくとも湾曲方向の荷重に耐えうる強度を発揮するものであればいずれの配列でも良いのである。
【0042】
更に、補強部材20(繊維強化中空構造体)が互いに連接する側面において、片方を凸状、反対側を凹状として、連接される補強部材20同士が嵌め合いに出来るようにすれば確実に一体化を図ることができ、補強部材間の隙間を無くしより一層のトンネル補強を達成することが可能である。
【0043】
【発明の効果】
以上詳細に説明したように、本発明のトンネル補強方法は、主に工場等で効率的かつ正確に製作された精度のよい繊維強化中空構造体もしくは繊維強化構造体を補強部材として用い、これを単純作業として簡便確実にトンネル壁面に配設することで、補強工事を行う工期を従来より大幅に短縮することが可能で、これにより施工効率の改善とコストの縮減とに大きく資するのである。また、繊維強化中空構造体もしくは繊維強化構造体の備える軽量かつ高強度で耐候性、耐腐食性にも優れるといった優れた特性により、長期に亘る確実なトンネル補強が確立されることとなり、トンネルの維持補修コスト等を将来的にも低減する効果を発揮する。前記繊維強化中空構造体もしくは繊維強化構造体が適宜分割されてなる場合には運搬及び施工上の効率、コスト及び手間を更に改善する効果も発現する。加えて、従来工法で使用される吹付け工など一切必要ないから坑内の作業環境を良好に維持可能で作業効率向上の効果を更に奏する。
【0044】
更に、本発明のトンネル補強方法により形成される補強構造において、中空箇所を複数備えた繊維強化中空構造体を用いた場合、前記中空箇所により例えば係る補強構造がコンクリート壁に接する面において開口部分を有することとなりトンネル地山からの漏水を路面の排水溝等に速やかに導水することができ、コンクリート壁、ひいてはトンネル自体の耐久性を大幅に向上させることが出来る。加えて、地下水により受ける水圧をも前記中空箇所を通じてトンネル内に放出することになり、トンネル構造として水圧を格別に考慮する必要が少なくなる。従って、種々の材料厚み等を更に節減することができる。
【0045】
この繊維強化中空構造体に起因する効果としては、他に、補強部材等とトンネルとをアンカー固定などする場合に必要とされる穴開け加工に際し、繊維強化中空構造体自体が中空で穴あけや切断加工が非常に容易であり、また、鋼材のように各種切削加工時における火気の発生防止に心をくだく必要もない。
【0046】
そして、本発明における前記補強部材の曲げ剛性と、トンネル壁面を覆う被覆部材の曲げ剛性とを本発明のトンネル補強方法の如く適宜定めることで、補強部材や被覆部材の強度を過度に高めたり、或いは過少に見積もって補強構造の座屈や自壊等を招く惧れを払拭することができ、バランスの良い部材配置と良好な施工性およびコストとを両立することが可能となるのである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明のトンネル補強方法において、(a)は繊維強化中空構造体を頂部で接続する実施形態を示す説明図であり、(b)はトンネル断面変曲部において接続治具を介して接続する実施形態を示す説明図である。
【図2】本発明のトンネル補強方法において使用される繊維強化中空構造体を示す側断面図である。
【図3】本発明のトンネル補強方法において繊維強化中空構造体同士の接続に用いられる接続治具を示す説明図である。
【図4】本発明のトンネル補強方法において、トンネル断面変曲部に設けたレールを支持材とし、接続治具を介して頂部にて繊維強化中空構造体を接続する実施形態を示す説明図である。
【図5】本発明のトンネル補強方法において、繊維強化中空構造体とトンネル覆工とを貫通して一体締結するアンカーボルト固定状況を示す説明図である。
【図6】本発明のトンネル補強方法において、FRTP板をトンネル覆工に沿わせて設置し、繊維強化中空構造体をその押さえとして使用した実施形態であり、(a)はその概要を示す説明図であり、(b)は(a)図中A−A’断面における断面図であり、(c)は(a)図中においてトンネル壁面を白抜き矢印の視点方向で見た場合のトンネル壁面構造を示す平面図である。
【符号の説明】
10 トンネル
20 補強部材
21 中芯
21a 中空部
22 中間層
23 外層
Claims (9)
- トンネル壁面を、その湾曲形状に沿って補強部材をもって覆い、係る壁面を支持するトンネルの補強方法において、
トンネル壁面の少なくとも湾曲方向の荷重に耐えうるべく配列した補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着成形してなる繊維強化構造体を補強部材とし、係る補強部材をトンネル壁面の湾曲形状に沿う略円弧状に撓ませてトンネル進行方向に連続配設させることを特徴とするトンネルの補強方法。 - トンネル壁面を、その湾曲形状に沿って補強部材をもって覆い、係る壁面を支持するトンネルの補強方法において、
トンネル壁面の少なくとも湾曲方向の荷重に耐えうるべく配列した補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着成形してなる中間層と、該中間層を被覆し熱可塑性樹脂よりなる外層との2層より形成される繊維強化構造体を補強部材とし、係る補強部材をトンネル壁面の湾曲形状に沿う略円弧状に撓ませてトンネル進行方向に連続配設させることを特徴とするトンネルの補強方法。 - トンネル壁面を、その湾曲形状に沿って補強部材をもって覆い、係る壁面を支持するトンネルの補強方法において、
熱可塑性樹脂からなる中空部を有する中芯と、トンネル壁面の少なくとも湾曲方向の荷重に耐えうるべく配列した補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着してなり、前記中芯外周を被覆する中間層と、該中間層を被覆し熱可塑性樹脂よりなる外層との三層より形成される繊維強化中空構造体を補強部材とし、係る補強部材をトンネル壁面の湾曲形状に沿う略円弧状に撓ませてトンネル進行方向に連続配設させることを特徴とするトンネルの補強方法。 - トンネル壁面を、その湾曲形状に沿って補強部材をもって覆い、係る壁面を支持するトンネルの補強方法において、
トンネル壁面の少なくとも湾曲方向の荷重に耐えうるべく配列した補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着成形してなる繊維強化構造体を補強部材とし、トンネル壁面の湾曲形状に沿って覆設された被覆部材の表面に該補強部材をトンネル進行方向に適宜間隔にて当接固定し配設させることを特徴とするトンネルの補強方法。 - トンネル壁面を、その湾曲形状に沿って補強部材をもって覆い、係る壁面を支持するトンネルの補強方法において、
トンネル壁面の少なくとも湾曲方向の荷重に耐えうるべく配列した補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着成形してなる中間層と、該中間層を被覆し熱可塑性樹脂よりなる外層との2層より形成される繊維強化構造体を補強部材とし、トンネル壁面の湾曲形状に沿って覆設された被覆部材の表面に該補強部材をトンネル進行方向に適宜間隔にて当接固定し配設させることを特徴とするトンネルの補強方法。 - トンネル壁面を、その湾曲形状に沿って補強部材をもって覆い、係る壁面を支持するトンネルの補強方法において、
熱可塑性樹脂からなる中空部を有する中芯と、トンネル壁面の少なくとも湾曲方向の荷重に耐えうるべく配列した補強繊維を熱硬化性樹脂で一体に結着してなり、前記中芯外周を被覆する中間層と、該中間層を被覆し熱可塑性樹脂よりなる外層との三層より形成される繊維強化中空構造体を補強部材とし、トンネル壁面の湾曲形状に沿って覆設された被覆部材の表面に該補強部材をトンネル進行方向に適宜間隔にて当接固定し配設させることを特徴とするトンネルの補強方法。 - 請求項4〜6のいずれかに記載のトンネル補強方法において、前記被覆部材の幅100mmあたりの曲げ剛性が、1.25×105kg・mm2以上2.1×107kg・mm2以下であることを特徴とするトンネル補強方法。
- 請求項1〜7のいずれかに記載のトンネル補強方法において、前記補強部材の幅100mmあたりの曲げ剛性が、2.1×107kg・mm2以上4.2×108kg・mm2以下であることを特徴とするトンネル補強方法。
- 請求項1〜8のいずれかに記載のトンネル補強方法において、前記補強部材がトンネル壁周方向に適宜分割されてなることを特徴とするトンネル補強方法。
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