JP4797975B2

JP4797975B2 - トンネル覆工コンクリートの養生方法

Info

Publication number: JP4797975B2
Application number: JP2006347550A
Authority: JP
Inventors: 敦横尾; 昇坂田; 敏亮佐藤; 拓治山本; 豊石橋; 篤志畝田; 安利吉田
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2006-12-25
Filing date: 2006-12-25
Publication date: 2011-10-19
Anticipated expiration: 2026-12-25
Also published as: JP2008156927A

Description

本発明は、山岳トンネルやシールドトンネル等のトンネル工事において、地山に打設されたトンネル覆工コンクリートを養生するための養生方法に関し、特に保温養生機能と湿潤養生機能に優れ、かつ大掛かりな設備を使用しないで施工ができ、しかも養生区間の作業空間を狭めることもない。

打設直後のコンクリートは、初期の性能を発揮するまでの間急激な温度変化や乾燥などの有害な環境にさらされないように適切な方法で養生する必要がある。特に、トンネル工事における覆工コンクリートは打設から脱型までの時間が短いこと等から、コンクリートの品質を確保するため脱型後の養生方法が種々工夫されている。

コンクリートの品質を確保するためには、打設後のコンクリート内の保温降下勾配を緩くすること（温度勾配に伴う拘束力によるひび割れを防止するため）、外気とコンクリート表面の温度差を小さくすること（温度差に伴う拘束力によるひび割れを防止するため）、そしてコンクリート表面を湿潤にしておくこと（乾燥収縮に伴うひび割れを防止するため）が要求される。

従来、トンネル覆工コンクリートの養生方法として、例えば特許文献１には作業台車で散水車を牽引し、散水車から覆工コンクリートに散水することによりコンクリートの保湿を行なう方法が開示され、特許文献２には作業台車に水温調節機構を備えた噴霧装置を載せ、この噴霧装置で覆工コンクリートに噴霧することにより保温・保湿を行うことが開示されている。

また、特許文献３と特許文献４には、作業台車を用いて覆工コンクリートの表面に水を含ませた湿潤シートを押し付けて保温を行なう方法が開示され、そして特許文献５と特許文献６には、空気で膨らませた筒状バルーンを覆工コンクリートの表面に作業台車を用いて密着させて保温・保湿する方法が開示されている。

特開２００１−２４８３９８号公報特開２００６−８９９９５号公報特開平１０−１０２７７３号公報特開平１０−１０２７７４号公報特開２００５−９０１４６号公報特開２００５−２９９３２３号公報

しかし、散水養生や噴霧養生の場合（特許文献１，２）、覆工コンクリートの表面を湿潤状態に保つことは可能であるものの、覆工コンクリートの温度降下を助長するだけでなく、覆工コンクリートの表層部と内部との温度差を大きくし、かえって温度差によるひび割れを誘発させる要因になる等の課題があった。

また、水を含ませた湿潤シートを覆工コンクリートの表面に押し付ける方法（特許文献３，４）は、上記した散水養生の場合と同様に温度降下勾配や内外温度差を大きくするだけでなく、湿潤シートを覆工コンクリートの表面に押し付けるための大掛かりな設備を必要とし、さらに温度管理などにも多くの労力を必要とする等の課題があった。

そして、水を利用せずバルーンを用いて保温・保湿双方の効果を狙った方法（特許文献５，６）は、バルーンの移動、設置に手間がかかるだけでなく、バルーンの固定に大きな設備を必要とすること等から小口径断面のトンネルでの適用は困難でる等の課題があった。

また、いずれの養生方法も、養生材料を支えるためにトンネルの形状に沿って組み立てられた枠組を備えた作業構台兼用の養生架台を必要とするため、養生区間における作業空間が大きく狭められ、このためトンネル工事の効率化が妨げられるだけでなく、架台の大小によって小口径断面のトンネルには適用が困難であった。

また、トンネルの覆工コンクリートは、通常２日に一回のペースで打設されるため、養生期間を長く確保しようとする場合、養生区間を長くする必要があり、養生区間を長くするとそれだけ長い区間にわたって作業空間が制限されるという課題があった。

本発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、特に保温養生機能と湿潤養生機能に優れ、かつ大掛かりな設備を使用しないで施工ができ、しかも養生区間の作業空間を狭めることのないトンネル覆工コンクリートの養生方法を提供することを目的とするものである。

請求項１記載トンネル覆工コンクリートの養生方法は、トンネルの地山に打設された覆工コンクリートの養生方法であって、覆工コンクリートの表面に湿潤接着剤を塗布する工程と、前記覆工コンクリートの表面に保温断熱および保湿機能を有する養生シートを貼り付け、かつ回収する工程とからなり、前記養生シートをロール状に巻き、当該養生シートをトンネル移動式型枠または高所作業車を作業足場にして前記覆工コンクリートの表面をトンネル周方向の一端側から他端側方向に転がして貼り付け、前記覆工コンクリートの養生が完了したらロール状に巻き取って回収することを特徴とするものである。

本発明は、地山に打設されたトンネル覆工コンクリートの表面に保温断熱機能および／または保湿機能を有する養生シートを湿潤接着剤で貼り付けてコンクリートの表面を被覆するだけで、打設直後の覆工コンクリートを急激な温度変化や乾燥などの悪環境にさらされないように簡単に養生できるようにしたものである。

本発明は、覆工コンクリートの表面に湿潤接着剤を用いて養生シートを貼り付けることで、覆工コンクリートの表面を養生する上で、品質を確保するために求められる条件をすべて満たし、しかも大掛かりな設備がなくても容易に施工できるようにしたものである。

この場合の養生シートには厚さ１．０ｍｍ〜２０ｍｍ程度のシートを用いることができ、特に耐久性、施工性、保温断熱機能を考えると、１．０ｍｍ〜５．０ｍｍ程度が望ましい。また、湿潤接着剤のみで必要な保湿を充分保てるようであれば、養生シートには保温機能のみを有するシートを用いることができる。さらに、養生シートとして保温および保湿の両方の機能を備えたものを用いれば、湿潤接着剤には高度の湿潤機能を備えたものでないものも利用することができる。

また、この場合の養生シートとしては、例えば、塩化ビニル、発泡塩化ビニル、ポリエチレン、発泡ポリエチレン、ポリエステル、発泡ポリエステル、ポリプロピレン、酢酸ビニル、エチレン酢酸ビニル共重合体、アルミ箔、アルミ蒸着フィルム、各種金属フィルム、各種ゴム、塩化ビニルと発泡塩化ビニルを重ねたもの、アルミ箔またはアルミ蒸着フィルムと発泡ポリエチレン、ポリエチレン、発泡ポリエステル、ポリエステル等を重ねたもの等を用いることができる。

なお、この場合の塩化ビニルはテーブルクロス、カッティングシート、デスクマット等として知られ、また、塩化ビニルと発泡塩化ビニルを重ねたものはクッションフロアマット等として知られ、いずれも容易に入手できるものである。

また、湿潤接着剤には、市販の紙用の糊なども使用できるが、覆工コンクリート１の表面積はかなり大きくより安価にする等の必要から、コンクリート等の粘性を高めるために用いられる水溶性高分子、例えばメチルセルロース（ＭＣ）、ヒドロキシルエチルセルロース（ＨＥＣ）、さらにはウェランガム、デュータンガムあるいはグァガム等の粉体を水で１／１０〜１／１００００程度に希釈したものを用いることができる。

この場合、養生シートの貼り付けと回収にはトンネル移動式型枠（セントル）や高所作業車を作業足場として利用して行うことにより、特別な大掛かりな設備を利用しなくても人力によって効率的に行なうことができる。

本発明は、地山に打設されたトンネル覆工コンクリートの表面に保温断熱機能および／または保湿機能を有する養生シートを湿潤接着剤で貼り付けてコンクリートの表面を被覆することにより、打設直後の覆工コンクリートを急激な温度変化や乾燥などの悪環境にさらされないように簡単に養生することができる。

また、養生シートの貼り付けや取り外しは、在来の高所作業車を利用して人力で容易に行なうことができるため、専用足場などの大掛かりな設備を必要とせず、また、貼り付けられた養生シートは自重で剥離落下することもないので、押し付けるための枠組などの養生専用の大掛かりな架台を必要としないため施工性もよい。

さらに、養生専用の架台が不要なことにより、養生区間の作業空間が狭められることもないので、トンネル工事の効率化が妨げられることはないし、また作業スペースが大きく制限されるようなこともない。

図１〜図３は、トンネルの地山に打設され、表層部が養生シートによって被覆されているトンネルの覆工コンクリートを示し、図において、覆工コンクリート１の表面に養生シート２が湿潤接着剤３によって貼り付けられている。

養生シート２には厚さ１．０ｍｍ〜２０ｍｍ程度のシートが用いられ、例えば、塩化ビニル、発泡ポリエチレン、アルミフィルム、各種ゴム、塩化ビニルと発泡塩化ビニルを重ねたもの、アルミフィルムと発泡ポリエチレンを重ねたもの等が用いられている。

なお、この場合の塩化ビニルはテーブルクロス、カッティングシート、デスクマット等として広く市販されているものであり、また、塩化ビニルと発泡塩化ビニルを重ねたものはクッションフロアマット等として、またアルミフィルムと発泡ポリエチレンを重ねたものは断熱シート等として利用されているものであり、そして、各種ゴムとは例えば滑り止めマット等として利用されているものである。

養生シート２には、保温断熱機能の優れているものほど望ましく、熱伝導率の小さい材料あるいは熱線の透過率が小さく反射率の大きい材料が適している。

湿潤接着剤３には、市販の紙用の糊なども使用できるが、覆工コンクリート１の表面積はかなり大きくより安価にする等の必要から、コンクリート等の粘性を高めるために用いられる水溶性高分子、例えばメチルセルロース（ＭＣ）、ヒドロキシルエチルセルロース（ＨＥＣ）、さらにはウェランガム、デュータンガムあるいはグァガム等の粉体を水で１／１０〜１／１００００程度に希釈したものが用いられている。

湿潤接着剤３を得るには、バケツ等の容器に水を入れその中に上記した水溶性高分子を投入し、ハンドミキサー等で撹拌することにより容易に得ることができる。

このような構成により覆工コンクリート１が養生されていることで、外気と覆工コンクリート表面の温度差を小さくすること（温度差に伴う拘束力によるひび割れ防止）と、覆工コンクリート表面を湿潤にしておくこと（乾燥収縮に伴なうひび割れ防止）は主として養生シート２によって果たされ、覆工コンクリート１の表面を湿潤な状態に保持することは、湿潤接着剤３によって果たされている。

次に施工方法について説明する。
最初に、覆工コンクリート１の表面に湿潤接着剤３を塗布する。接着剤３は覆工コンクリート１の表面に刷毛引きまたはローラ等で塗着してもよく、あるいは噴霧器などで吹き付けてもよい。また、覆工コンクリート１の表面が汚れている場合には、必要に応じて水洗いをするのが望ましい。次に、覆工コンクリート１の表面に養生シート２を貼り付ける。養生シート２はトンネルの軸方向に所定幅、トンネルの周方向に所定長さにそれぞれ切断加工され、かつ所定径大のロール状に巻き付けてトンネル内に搬入する。そして、例えば図３に図示するように、覆工コンクリート１の表面をトンネルの周方向の一端側から他端側方向に転がして貼り付けることにより養生シート２の貼り付けを効率的に行なうことができる。この作業をトンネルの軸方向に繰り返し行なうことにより所定区間の覆工コンクリート１の表面を養生することができる。

このようにして覆工コンクリート１の表面に養生シート２をきわめて効率的に貼り付けることができる。また、覆工コンクリート１の養生が完了したら養生シート２はロール状に巻き取って回収することができる。回収した養生シート２は破損しない限り繰り返し使用することができる。

なお、養生シート２の貼り付けと回収にはトンネル移動式型枠（セントル）や高所作業車を作業足場として利用して行うことにより、特別な大掛かりな設備を利用しなくても人力によって効率的に行なうことができる。

また、覆工コンクリート１の表面に貼り付けられた養生シートは、特に自重で剥がれ落ちることもないので、養生シート２をコンクリート面に押し付けるための枠組（架台）も特に必要としない。

本発明は、山岳トンネルやシールドトンネル等のトンネル工事において、地山に打設されたトンネル覆工コンクリートを急激な温度変化や乾燥などの環境にさらされないように養生することができ、また、大掛かりな設備を使用しない施工でき、しかも養生区間の作業空間を狭めることもない。

本発明の覆工コンクリートの養生方法を示すトンネルの断面図である。養生シートが貼り付けられた後のトンネルの一部拡大断面図である。養生シートの貼付けおよび撤去方法を示すトンネルの一部断面図である。

符号の説明

１トンネルの覆工コンクリート
２保温断熱機能及び／または保湿機能を有する養生シート
３湿潤接着剤

Claims

トンネルの地山に打設された覆工コンクリートの養生方法であって、覆工コンクリートの表面に湿潤接着剤を塗布する工程と、前記覆工コンクリートの表面に保温断熱および保湿機能を有する養生シートを貼り付け、かつ回収する工程とからなり、前記養生シートをロール状に巻き、当該養生シートをトンネル移動式型枠または高所作業車を作業足場にして前記覆工コンクリートの表面をトンネル周方向の一端側から他端側方向に転がして貼り付け、前記覆工コンクリートの養生が完了したらロール状に巻き取って回収することを特徴とするトンネル覆工コンクリートの養生方法。