JP7317875B2 - 充填材、及びそれを用いたインバート部材の固定方法 - Google Patents
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Description
本発明は、充填材、及びそれを用いたインバート部材の固定方法に関する。
シールドトンネルのインバート部材は、円筒状のシールドトンネル本体（具体的には、構成単位である円環状のセグメントを多数、連結させてなるもの）の内周面の底部に、シールドトンネル本体の軸線方向（長さ方向）に延びるように、多数、連結させて敷設されるものである。インバート部材は、シールドトンネルの点検、補修等における作業員の歩行用の通路などの用途に用いられる。
インバート部材を、シールドトンネルのセグメントの底部に固定するための方法として、セグメントの底部（シールドトンネル本体の内周面の底部）と、インバート部材の下面の間に、所定の厚さを有する隙間を設け、この隙間に水硬性の充填材を充填して、充填後に硬化させる方法が挙げられる。
その一例として、特許文献１に、セグメント２（トンネルの構成単位）の内面と、インバートブロック１１，２１（インバートを複数に分割した形状を有するもの）の下面および／またはインバートブロックどうしの間の隙間３１ａ，３１ｂに、充填材４１を充填することが、記載されている。
その一例として、特許文献１に、セグメント２（トンネルの構成単位）の内面と、インバートブロック１１，２１（インバートを複数に分割した形状を有するもの）の下面および／またはインバートブロックどうしの間の隙間３１ａ，３１ｂに、充填材４１を充填することが、記載されている。
セグメントとインバート部材の間の隙間における厚さ方向の寸法は、通常、１～５ｃｍ程度である。
このような厚さ方向の寸法が小さい板状の空間に対して、該空間の隅々まで満たすように充填材を供給するためには、充填材の中の水の割合を大きくして、流動性を高めればよい。
しかし、水の割合を大きくして充填材の流動性を高めると、固化後の充填材の圧縮強度（以下、「固化強度」ともいう。）が低下するという問題がある。
本発明の目的は、シールドトンネルにおけるセグメントとインバート部材の間の隙間に充填するための充填材であって、充填材を構成するＡ液及びＢ液の混合前に、Ａ液及びＢ液を別々に長距離圧送することができ、また、Ａ液及びＢ液の混合後は、優れた流動性を有しかつ固化後に十分な大きさの固化強度（例えば、材齢２８日の圧縮強度）を発現することができる充填材、及び、該充填材を用いた、インバートの固定方法を提供することである。
このような厚さ方向の寸法が小さい板状の空間に対して、該空間の隅々まで満たすように充填材を供給するためには、充填材の中の水の割合を大きくして、流動性を高めればよい。
しかし、水の割合を大きくして充填材の流動性を高めると、固化後の充填材の圧縮強度（以下、「固化強度」ともいう。）が低下するという問題がある。
本発明の目的は、シールドトンネルにおけるセグメントとインバート部材の間の隙間に充填するための充填材であって、充填材を構成するＡ液及びＢ液の混合前に、Ａ液及びＢ液を別々に長距離圧送することができ、また、Ａ液及びＢ液の混合後は、優れた流動性を有しかつ固化後に十分な大きさの固化強度（例えば、材齢２８日の圧縮強度）を発現することができる充填材、及び、該充填材を用いた、インバートの固定方法を提供することである。
本発明者は、上記課題を解決するために鋭意検討した結果、セメント、高炉スラグ微粉末及び水を含むＡ液と、水ガラスを含むＢ液の組み合わせからなり、充填材の単位体積当たりの水の量が、特定の範囲内であり、Ａ液とＢ液を混合した場合におけるゲルタイムが、特定の範囲内であり、材齢２８日の圧縮強度が特定の値以上である充填材によれば、上記課題を解決しうることを見出し、本発明を完成した。
本発明は、以下の［１］～［８］を提供するものである。
［１］ シールドトンネルの円筒状の本体部分の構成単位であるセグメントと、上記セグメントの内周面の底部に配設されるインバート部材の間の隙間に充填するための充填材であって、セメント、高炉スラグ微粉末及び水を含むＡ液と、水ガラスを含むＢ液の組み合わせからなり、上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの水の量が、４００～７００リットルであり、上記Ａ液と上記Ｂ液を混合した場合におけるゲルタイムが、３０秒～２０分の範囲内であり、材齢２８日の圧縮強度が１８Ｎ／ｍｍ２以上であることを特徴とする充填材。
［２］ 上記Ａ液のＰロート流下時間が、１３．０秒以下である、上記［１］に記載の充填材。
［１］ シールドトンネルの円筒状の本体部分の構成単位であるセグメントと、上記セグメントの内周面の底部に配設されるインバート部材の間の隙間に充填するための充填材であって、セメント、高炉スラグ微粉末及び水を含むＡ液と、水ガラスを含むＢ液の組み合わせからなり、上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの水の量が、４００～７００リットルであり、上記Ａ液と上記Ｂ液を混合した場合におけるゲルタイムが、３０秒～２０分の範囲内であり、材齢２８日の圧縮強度が１８Ｎ／ｍｍ２以上であることを特徴とする充填材。
［２］ 上記Ａ液のＰロート流下時間が、１３．０秒以下である、上記［１］に記載の充填材。
［３］ 上記Ａ液が、上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、高炉セメントを１０～２５０ｋｇ、及び、上記高炉スラグ微粉末を６００～１，２００ｋｇの各量で含み、かつ、遅延剤を含まない、または、１０ｋｇ以下の量で含むものであり、上記Ｂ液が、上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、上記水ガラスを３０～３００リットルの量で含むものである、上記［１］又は［２］に記載の充填材。
［４］ 上記Ａ液が、上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、普通ポルトランドセメントを１０～１００ｋｇ、上記高炉スラグ微粉末を４００～９００ｋｇ、及び、フライアッシュを２００～５００ｋｇの各量で含み、かつ、遅延剤を含まない、または、１０ｋｇ以下の量で含むものであり、上記Ｂ液が、上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、上記水ガラスを２０～１５０リットルの量で含むものである、上記［１］又は［２］に記載の充填材。
［５］ 上記Ａ液が、上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、普通ポルトランドセメントを１０～１５０ｋｇ、上記高炉スラグ微粉末を６００～１，２００ｋｇ、及び、ベントナイトを０．１～３０ｋｇの各量で含み、かつ、フライアッシュを含まない、または、フライアッシュを２００ｋｇ未満の量で含み、遅延剤を含まない、または、１０ｋｇ以下の量で含むものであり、上記Ｂ液が、上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、上記水ガラスを５０～２００リットルの量で含むものである、上記［１］又は［２］に記載の充填材。
［６］ 上記Ａ液が、上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、早強ポルトランドセメントを５～８０ｋｇ、上記高炉スラグ微粉末を１００～１，５００ｋｇ、及び、フライアッシュを５～５００ｋｇの各量で含み、かつ、ベントナイトを含まない、または、ベントナイトを２０ｋｇ以下の量で含み、遅延剤を含まない、または、１０ｋｇ以下の量で含むものであり、上記Ｂ液が、上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、上記水ガラスを１０～２００リットルの量で含むものである、上記［１］又は［２］に記載の充填材。
［４］ 上記Ａ液が、上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、普通ポルトランドセメントを１０～１００ｋｇ、上記高炉スラグ微粉末を４００～９００ｋｇ、及び、フライアッシュを２００～５００ｋｇの各量で含み、かつ、遅延剤を含まない、または、１０ｋｇ以下の量で含むものであり、上記Ｂ液が、上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、上記水ガラスを２０～１５０リットルの量で含むものである、上記［１］又は［２］に記載の充填材。
［５］ 上記Ａ液が、上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、普通ポルトランドセメントを１０～１５０ｋｇ、上記高炉スラグ微粉末を６００～１，２００ｋｇ、及び、ベントナイトを０．１～３０ｋｇの各量で含み、かつ、フライアッシュを含まない、または、フライアッシュを２００ｋｇ未満の量で含み、遅延剤を含まない、または、１０ｋｇ以下の量で含むものであり、上記Ｂ液が、上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、上記水ガラスを５０～２００リットルの量で含むものである、上記［１］又は［２］に記載の充填材。
［６］ 上記Ａ液が、上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、早強ポルトランドセメントを５～８０ｋｇ、上記高炉スラグ微粉末を１００～１，５００ｋｇ、及び、フライアッシュを５～５００ｋｇの各量で含み、かつ、ベントナイトを含まない、または、ベントナイトを２０ｋｇ以下の量で含み、遅延剤を含まない、または、１０ｋｇ以下の量で含むものであり、上記Ｂ液が、上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、上記水ガラスを１０～２００リットルの量で含むものである、上記［１］又は［２］に記載の充填材。
［７］ 上記［１］～［６］のいずれかに記載の充填材を用いた、インバート部材の固定方法であって、上記Ａ液と上記Ｂ液を混合して、上記充填材を調製する充填材調製工程と、上記セグメントと、上記インバート部材の間に形成された隙間に、上記充填材を充填する充填工程と、上記充填材を硬化させて、上記隙間に充填材硬化層を形成させる硬化工程、を含むことを特徴とするインバートの固定方法。
［８］ 上記インバート部材は、上記セグメントの内周面との間に５～１００ｍｍの厚さ寸法の隙間を形成させるための突起部を有するものである、上記［７］に記載のインバートの固定方法。
［８］ 上記インバート部材は、上記セグメントの内周面との間に５～１００ｍｍの厚さ寸法の隙間を形成させるための突起部を有するものである、上記［７］に記載のインバートの固定方法。
本発明によれば、Ａ液とＢ液の混合前（充填材の調製前）に、Ａ液及びＢ液の各液を別々に長距離圧送することができる。このため、Ａ液及びＢ液の各供給箇所（各液を調製する場所）と、充填材の施工箇所（Ａ液とＢ液を混合する場所の近くの充填材の注入場所）の間が遠く隔てられている場合であっても、充填材の使用が可能である。
また、充填材を充填（注入）する施工箇所の直前の地点で、Ａ液とＢ液を混合して充填材を調製した際、該充填材は、優れた流動性を有するため、シールドトンネルにおけるセグメントとインバート部材の間の隙間の隅々まで、容易かつ迅速に充填することができる。
さらに、施工箇所であるセグメントとインバート部材の間の隙間に充填（注入）された充填材は、硬化後に、十分な大きさの固化強度（例えば、材齢２８日の圧縮強度）を発現することができる。これによって、インバート部材は、シールドトンネルのセグメントに対して長期間、強固に固定される。
また、充填材を充填（注入）する施工箇所の直前の地点で、Ａ液とＢ液を混合して充填材を調製した際、該充填材は、優れた流動性を有するため、シールドトンネルにおけるセグメントとインバート部材の間の隙間の隅々まで、容易かつ迅速に充填することができる。
さらに、施工箇所であるセグメントとインバート部材の間の隙間に充填（注入）された充填材は、硬化後に、十分な大きさの固化強度（例えば、材齢２８日の圧縮強度）を発現することができる。これによって、インバート部材は、シールドトンネルのセグメントに対して長期間、強固に固定される。
図１～図２に示す実施形態例を参照しつつ、本発明の充填材を説明する。
図１～図２中、本発明の充填材は、シールドトンネル１の円筒状の本体部分の構成単位であるセグメント２と、セグメント２の内周面の底部に配設されるインバート部材３の間の隙間に充填するための充填材である。
本発明の充填材が硬化してなる充填材硬化層４（図１参照）は、セグメント２とインバート部材３の間の隙間に、本発明の充填材を充填した後、水硬性を有する該充填材が時間の経過によって硬化することによって、層状に形成される。
図１中、ＰＣ道路床版（プレキャスト道路床版）５は、車両が通行するための床版である。ＰＣ道路床版５の下方には、作業用の空間６が形成されている。ＰＣ道路床版５の上方には、車両通行用の空間７が形成されている。
図１～図２中、本発明の充填材は、シールドトンネル１の円筒状の本体部分の構成単位であるセグメント２と、セグメント２の内周面の底部に配設されるインバート部材３の間の隙間に充填するための充填材である。
本発明の充填材が硬化してなる充填材硬化層４（図１参照）は、セグメント２とインバート部材３の間の隙間に、本発明の充填材を充填した後、水硬性を有する該充填材が時間の経過によって硬化することによって、層状に形成される。
図１中、ＰＣ道路床版（プレキャスト道路床版）５は、車両が通行するための床版である。ＰＣ道路床版５の下方には、作業用の空間６が形成されている。ＰＣ道路床版５の上方には、車両通行用の空間７が形成されている。
本明細書中、「シールドトンネルの円筒状の本体部分」（以下、円筒状の本体部分と略すことがある。）とは、その構成単位である円環状の形状を有するセグメント（本明細書中、「セグメント」と略すことがある。）を多数、シールドトンネルの軸線方向に連結して配設してなるものであり、全体として、シールドトンネルの円柱状の内部空間（通常、地下鉄の車両等の通行のための空間を上部に含み、かつ、シールドトンネルの点検等における作業員の歩行等のための空間を下部に含むもの）を形成している構造物をいう。
本明細書中、「インバート部材」とは、セグメントの内周面の底部に配設される部材であって、下面が、セグメントの内周面の形状に合わせて、湾曲した形状を有するものをいう。
「インバート部材」の上面は、通常、略平面状に形成されている。この場合、インバート部材を鉛直方向に切断した断面は、概ね、円の下端付近における、円弧（セグメントの形状に対応する部分；下側の部分）と、該円弧の両端を結ぶ弦（作業員の歩行用通路等の用途に用いられる水平面を形成する部分；上側の部分）とで囲まれた部分の形状を有する。
本明細書中、「インバート部材」とは、セグメントの内周面の底部に配設される部材であって、下面が、セグメントの内周面の形状に合わせて、湾曲した形状を有するものをいう。
「インバート部材」の上面は、通常、略平面状に形成されている。この場合、インバート部材を鉛直方向に切断した断面は、概ね、円の下端付近における、円弧（セグメントの形状に対応する部分；下側の部分）と、該円弧の両端を結ぶ弦（作業員の歩行用通路等の用途に用いられる水平面を形成する部分；上側の部分）とで囲まれた部分の形状を有する。
次に、本発明の充填材を構成する材料等について、説明する。
本発明の充填材は、セメント、高炉スラグ微粉末及び水を含むＡ液と、水ガラスを含むＢ液の組み合わせからなり、当該充填材の単位体積１ｍ３当たりの水の量が、４００～７００リットルであり、Ａ液とＢ液を混合した場合におけるゲルタイムが、３０秒～２０分の範囲内のものである。
本発明で用いるＡ液は、セメント、高炉スラグ微粉末及び水を含む。
セメントの例としては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントや、高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメントや、エコセメント等が挙げられる。
高炉スラグ微粉末としては、例えば、「ＪＩＳ Ａ６２０６」に規定されているコンクリート用高炉スラグ微粉末を用いることができる。
Ａ液は、セメント、高炉スラグ微粉末及び水に加えて、他の材料を含むことができる。
Ａ液の他の材料の例としては、フライアッシュ、ベントナイト、遅延剤（例えば、モルタル用の遅延剤）等が挙げられる。
本発明の充填材は、セメント、高炉スラグ微粉末及び水を含むＡ液と、水ガラスを含むＢ液の組み合わせからなり、当該充填材の単位体積１ｍ３当たりの水の量が、４００～７００リットルであり、Ａ液とＢ液を混合した場合におけるゲルタイムが、３０秒～２０分の範囲内のものである。
本発明で用いるＡ液は、セメント、高炉スラグ微粉末及び水を含む。
セメントの例としては、普通ポルトランドセメント、早強ポルトランドセメント、低熱ポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント等の各種ポルトランドセメントや、高炉セメント、フライアッシュセメント等の混合セメントや、エコセメント等が挙げられる。
高炉スラグ微粉末としては、例えば、「ＪＩＳ Ａ６２０６」に規定されているコンクリート用高炉スラグ微粉末を用いることができる。
Ａ液は、セメント、高炉スラグ微粉末及び水に加えて、他の材料を含むことができる。
Ａ液の他の材料の例としては、フライアッシュ、ベントナイト、遅延剤（例えば、モルタル用の遅延剤）等が挙げられる。
本発明で用いるＢ液は、水ガラスを含む。
水ガラスの例としては、「ＪＩＳ Ｋ１４０８」に規定されている各種の「けい酸ナトリウム」（例えば、３号、４号等）や、「ＪＩＳ Ｋ１４０８」に規定されていないものが挙げられる。
Ｂ液は、水ガラスに加えて、他の材料を含むことができる。
Ｂ液の他の材料としては、水、遅延剤等が挙げられる。
本発明の充填材（Ａ液とＢ液の混合液）を構成する水の量は、充填材の単位体積１ｍ３当たり、４００～７００リットル、より好ましくは４２０～６７０リットル、特に好ましくは４４０～６５０リットルである。
該量が４００リットル未満であると、セグメント２とインバート部材３の間の隙間の隅々まで十分に充填材を充填させることが困難になる。該量が７００リットルを超えると、固化後の充填材について、十分に大きな固化強度（例えば、材齢２８日の圧縮強度）を得ることが困難になる。
水ガラスの例としては、「ＪＩＳ Ｋ１４０８」に規定されている各種の「けい酸ナトリウム」（例えば、３号、４号等）や、「ＪＩＳ Ｋ１４０８」に規定されていないものが挙げられる。
Ｂ液は、水ガラスに加えて、他の材料を含むことができる。
Ｂ液の他の材料としては、水、遅延剤等が挙げられる。
本発明の充填材（Ａ液とＢ液の混合液）を構成する水の量は、充填材の単位体積１ｍ３当たり、４００～７００リットル、より好ましくは４２０～６７０リットル、特に好ましくは４４０～６５０リットルである。
該量が４００リットル未満であると、セグメント２とインバート部材３の間の隙間の隅々まで十分に充填材を充填させることが困難になる。該量が７００リットルを超えると、固化後の充填材について、十分に大きな固化強度（例えば、材齢２８日の圧縮強度）を得ることが困難になる。
本発明において、Ａ液とＢ液を混合した場合におけるゲルタイムは、３０秒～２０分、好ましくは４０秒～１８分、より好ましくは５０秒～１７分、特に好ましくは６０秒（１分）～１６分である。
ゲルタイムが３０秒未満であると、シールドトンネルのセグメントとインバート部材の間の隙間の隅々（特に、狭小な空隙）まで十分に充填材を充填させることが困難となる。ゲルタイムが２０分を超えると、充填材が上記隙間に留まらずに、逸走しやすくなる。
本発明において、ゲルタイムとは、カップ倒立法によって測定される値をいう。
ゲルタイムが３０秒未満であると、シールドトンネルのセグメントとインバート部材の間の隙間の隅々（特に、狭小な空隙）まで十分に充填材を充填させることが困難となる。ゲルタイムが２０分を超えると、充填材が上記隙間に留まらずに、逸走しやすくなる。
本発明において、ゲルタイムとは、カップ倒立法によって測定される値をいう。
本発明において、カップ倒立法とは、以下の手順によって、ゲルタイムとしての時間を測定することをいう。
まず、２０℃の温度下で、Ａ液を１００ミリリットルの量で収容したＡ液用ビーカー（容量：３００ミリリットル）と、Ｂ液を１００ミリリットルの量で収容したＢ液用ビーカー（容量：３００ミリリットル）を用意する。
次に、Ａ液用ビーカー内のＡ液を、Ｂ液用ビーカー内のＢ液に供給する。この際、Ａ液としては、セメント、水等を混合して、Ａ液（セメント含有スラリー）を調製した時点から、１分以内のものを用いる。
なお、供給の速度は、２秒以内に終えるように調整する。また、供給を終えた時点を、ゲルタイムの始点とする。
その後、直ちに、Ｂ液用ビーカー（Ａ液とＢ液の合計量：２００ミリリットル）を手で振とうして、Ａ液とＢ液の混合液を得る。この際、手で振とうする時間は、２秒以内である。
次いで、Ｂ液用ビーカー内の混合液の液流がほぼ消滅した時点で、Ｂ液用ビーカー内の混合液を、Ａ液用ビーカー内に供給する。その後、直ちに、Ａ液用ビーカーを手で振とうする。
なお、供給の速度は、２秒以内に終えるように調整する。また、手で振とうする時間は、２秒以内である。
次いで、Ａ液用ビーカー内の混合液の液流がほぼ消滅した時点で、Ａ液用ビーカー内の混合液を、Ｂ液用ビーカー内に供給する。その後、直ちに、Ｂ液用ビーカーを手で振とうする。
以後、以上の操作と同じ操作を繰り返す。その過程で、混合液の流動性が急速に低下した時点を、終点として測定する。始点から終点までの時間が、ゲルタイムである。
まず、２０℃の温度下で、Ａ液を１００ミリリットルの量で収容したＡ液用ビーカー（容量：３００ミリリットル）と、Ｂ液を１００ミリリットルの量で収容したＢ液用ビーカー（容量：３００ミリリットル）を用意する。
次に、Ａ液用ビーカー内のＡ液を、Ｂ液用ビーカー内のＢ液に供給する。この際、Ａ液としては、セメント、水等を混合して、Ａ液（セメント含有スラリー）を調製した時点から、１分以内のものを用いる。
なお、供給の速度は、２秒以内に終えるように調整する。また、供給を終えた時点を、ゲルタイムの始点とする。
その後、直ちに、Ｂ液用ビーカー（Ａ液とＢ液の合計量：２００ミリリットル）を手で振とうして、Ａ液とＢ液の混合液を得る。この際、手で振とうする時間は、２秒以内である。
次いで、Ｂ液用ビーカー内の混合液の液流がほぼ消滅した時点で、Ｂ液用ビーカー内の混合液を、Ａ液用ビーカー内に供給する。その後、直ちに、Ａ液用ビーカーを手で振とうする。
なお、供給の速度は、２秒以内に終えるように調整する。また、手で振とうする時間は、２秒以内である。
次いで、Ａ液用ビーカー内の混合液の液流がほぼ消滅した時点で、Ａ液用ビーカー内の混合液を、Ｂ液用ビーカー内に供給する。その後、直ちに、Ｂ液用ビーカーを手で振とうする。
以後、以上の操作と同じ操作を繰り返す。その過程で、混合液の流動性が急速に低下した時点を、終点として測定する。始点から終点までの時間が、ゲルタイムである。
本発明において、Ａ液のＰロート流下時間は、好ましくは１３．０秒以下、より好ましくは１２．５秒以下、さらに好ましくは１２．０秒以下、特に好ましくは１１．５秒以下である。
Ｐロート流下時間が１３．０秒を超えると、Ａ液の長距離圧送が困難となる。
Ｐロート流下時間の下限値は、特に限定されないが、Ａ液の材料組成を考慮すると、通常、８．５秒である。
本発明において、Ｐロート流下時間とは、土木学会規格である「プレパックドコンクリートの注入モルタルの流動性試験方法（Ｐ漏斗による方法）」（ＪＳＣＥ－Ｆ５２１－１９９９）に準拠して測定される値をいう。
Ｐロート流下時間が１３．０秒を超えると、Ａ液の長距離圧送が困難となる。
Ｐロート流下時間の下限値は、特に限定されないが、Ａ液の材料組成を考慮すると、通常、８．５秒である。
本発明において、Ｐロート流下時間とは、土木学会規格である「プレパックドコンクリートの注入モルタルの流動性試験方法（Ｐ漏斗による方法）」（ＪＳＣＥ－Ｆ５２１－１９９９）に準拠して測定される値をいう。
本発明の充填材の材齢２８日の圧縮強度は、１８Ｎ／ｍｍ２以上、好ましくは２１Ｎ／ｍｍ２以上、より好ましくは２４Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは３０Ｎ／ｍｍ２以上、さらに好ましくは３５Ｎ／ｍｍ２以上、特に好ましくは４０Ｎ／ｍｍ２以上である。
圧縮強度が１８Ｎ／ｍｍ２未満であると、インバート部材を長期間に亘って、堅固に固定することが困難となる。
本発明において、圧縮強度とは、「ＪＩＳ Ａ１１０７：２０１２」（コンクリートからのコアの採取方法及び圧縮強度試験方法」に準拠して測定される値をいう。
圧縮強度が１８Ｎ／ｍｍ２未満であると、インバート部材を長期間に亘って、堅固に固定することが困難となる。
本発明において、圧縮強度とは、「ＪＩＳ Ａ１１０７：２０１２」（コンクリートからのコアの採取方法及び圧縮強度試験方法」に準拠して測定される値をいう。
本発明の充填材の実施形態例としては、（ａ）Ａ液中のセメントが高炉セメントである充填材、（ｂ）Ａ液中のセメントが普通ポルトランドセメントであり、かつ、Ａ液がフライアッシュを含む充填材、（ｃ）Ａ液中のセメントが普通ポルトランドセメントであり、かつ、Ａ液がベントナイトを含む充填材、（ｄ）Ａ液中のセメントが早強ポルトランドセメントであり、かつ、Ａ液がフライアッシュを含む充填材、等が挙げられる。
これら（ａ）～（ｄ）の実施形態例における好ましい例は、以下のとおりである。
これら（ａ）～（ｄ）の実施形態例における好ましい例は、以下のとおりである。
（ａ）Ａ液中のセメントが高炉セメントである充填材
Ａ液の好ましい例としては、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、高炉セメントを１０～２５０ｋｇ（好ましくは５０～２３０ｋｇ、より好ましくは８０～２１０ｋｇ）、及び、高炉スラグ微粉末を６００～１，２００ｋｇ（好ましくは６３０～１，１００ｋｇ、より好ましくは６６０～１，０００ｋｇ）の各量で含むものが挙げられる。
Ｂ液の好ましい例としては、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、水ガラスを３０～３００リットル（好ましくは６０～２７０リットル）の量で含むものが挙げられる。
Ａ液の好ましい例としては、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、高炉セメントを１０～２５０ｋｇ（好ましくは５０～２３０ｋｇ、より好ましくは８０～２１０ｋｇ）、及び、高炉スラグ微粉末を６００～１，２００ｋｇ（好ましくは６３０～１，１００ｋｇ、より好ましくは６６０～１，０００ｋｇ）の各量で含むものが挙げられる。
Ｂ液の好ましい例としては、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、水ガラスを３０～３００リットル（好ましくは６０～２７０リットル）の量で含むものが挙げられる。
（ｂ）Ａ液中のセメントが普通ポルトランドセメントであり、かつ、Ａ液がフライアッシュを含む充填材
Ａ液の好ましい例としては、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、普通ポルトランドセメントを１０～１００ｋｇ（好ましくは２０～７０ｋｇ、より好ましくは２５～４０ｋｇ）、高炉スラグ微粉末を４００～９００ｋｇ（好ましくは４５０～８５０ｋｇ、より好ましくは５００～８００ｋｇ）、及び、フライアッシュを２００～５００ｋｇ（好ましくは２３０～４７０ｋｇ、より好ましくは２６０～４４０ｋｇ）の各量で含むものが挙げられる。
Ｂ液の好ましい例としては、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、水ガラスを２０～１５０リットル（好ましくは３０～１２０リットル、より好ましくは４０～１００リットル）の量で含むものが挙げられる。
Ａ液の好ましい例としては、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、普通ポルトランドセメントを１０～１００ｋｇ（好ましくは２０～７０ｋｇ、より好ましくは２５～４０ｋｇ）、高炉スラグ微粉末を４００～９００ｋｇ（好ましくは４５０～８５０ｋｇ、より好ましくは５００～８００ｋｇ）、及び、フライアッシュを２００～５００ｋｇ（好ましくは２３０～４７０ｋｇ、より好ましくは２６０～４４０ｋｇ）の各量で含むものが挙げられる。
Ｂ液の好ましい例としては、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、水ガラスを２０～１５０リットル（好ましくは３０～１２０リットル、より好ましくは４０～１００リットル）の量で含むものが挙げられる。
（ｃ）Ａ液中のセメントが普通ポルトランドセメントであり、かつ、Ａ液がベントナイトを含む充填材
Ａ液の好ましい例としては、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、普通ポルトランドセメントを１０～１５０ｋｇ（好ましくは２０～１２０ｋｇ、より好ましくは３０～１００ｋｇ、さらに好ましくは４０～８０ｋｇ、特に好ましくは４５～７５ｋｇ）、高炉スラグ微粉末を６００～１，２００ｋｇ（好ましくは６５０～１，１５０ｋｇ、より好ましくは７００～１，１００ｋｇ、さらに好ましくは７５０～１，０５０ｋｇ、特に好ましくは８００～１，０００ｋｇ）、及び、ベントナイトを０．１～３０ｋｇ（好ましくは０．３～２０ｋｇ、より好ましくは０．５～１５ｋｇ）の各量で含み、かつ、フライアッシュを含まない、または、フライアッシュを２００ｋｇ未満（好ましくは１００ｋｇ以下、より好ましくは５０ｋｇ以下、さらに好ましくは３０ｋｇ以下、特に好ましくは１０ｋｇ以下）の量で含むものが挙げられる。
Ｂ液の好ましい例としては、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、水ガラスを５０～２００リットル（好ましくは７０～１８０リットル、より好ましくは９０～１６０リットル、特に好ましくは１１０～１４０リットル）の量で含むものが挙げられる。
Ａ液の好ましい例としては、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、普通ポルトランドセメントを１０～１５０ｋｇ（好ましくは２０～１２０ｋｇ、より好ましくは３０～１００ｋｇ、さらに好ましくは４０～８０ｋｇ、特に好ましくは４５～７５ｋｇ）、高炉スラグ微粉末を６００～１，２００ｋｇ（好ましくは６５０～１，１５０ｋｇ、より好ましくは７００～１，１００ｋｇ、さらに好ましくは７５０～１，０５０ｋｇ、特に好ましくは８００～１，０００ｋｇ）、及び、ベントナイトを０．１～３０ｋｇ（好ましくは０．３～２０ｋｇ、より好ましくは０．５～１５ｋｇ）の各量で含み、かつ、フライアッシュを含まない、または、フライアッシュを２００ｋｇ未満（好ましくは１００ｋｇ以下、より好ましくは５０ｋｇ以下、さらに好ましくは３０ｋｇ以下、特に好ましくは１０ｋｇ以下）の量で含むものが挙げられる。
Ｂ液の好ましい例としては、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、水ガラスを５０～２００リットル（好ましくは７０～１８０リットル、より好ましくは９０～１６０リットル、特に好ましくは１１０～１４０リットル）の量で含むものが挙げられる。
（ｄ）Ａ液中のセメントが早強ポルトランドセメントであり、かつ、Ａ液がフライアッシュを含む充填材
Ａ液の好ましい例としては、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、早強ポルトランドセメントを５～８０ｋｇ（好ましくは６～７０ｋｇ、より好ましくは７～６０ｋｇ、特に好ましくは８～５０ｋｇ）、高炉スラグ微粉末を１００～１，５００ｋｇ（好ましくは１５０～１，４００ｋｇ、より好ましくは２００～１，３００ｋｇ、特に好ましくは２５０～１，２５０ｋｇ）、及び、フライアッシュを５～５００ｋｇ（好ましくは１０～４５０ｋｇ、より好ましくは１４～４００ｋｇ、特に好ましくは１７～３７０ｋｇ）の各量で含み、かつ、ベントナイトを含まない、または、ベントナイトを２０ｋｇ以下（好ましくは１５ｋｇ、より好ましくは１０ｋｇ以下）の量で含むものが挙げられる。
Ｂ液の好ましい例としては、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、水ガラスを１０～２００リットル（好ましくは１５～１８０リットル、より好ましくは２０～１４０リットル、特に好ましくは３０～１２０リットル）の量で含むものが挙げられる。
Ａ液の好ましい例としては、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、早強ポルトランドセメントを５～８０ｋｇ（好ましくは６～７０ｋｇ、より好ましくは７～６０ｋｇ、特に好ましくは８～５０ｋｇ）、高炉スラグ微粉末を１００～１，５００ｋｇ（好ましくは１５０～１，４００ｋｇ、より好ましくは２００～１，３００ｋｇ、特に好ましくは２５０～１，２５０ｋｇ）、及び、フライアッシュを５～５００ｋｇ（好ましくは１０～４５０ｋｇ、より好ましくは１４～４００ｋｇ、特に好ましくは１７～３７０ｋｇ）の各量で含み、かつ、ベントナイトを含まない、または、ベントナイトを２０ｋｇ以下（好ましくは１５ｋｇ、より好ましくは１０ｋｇ以下）の量で含むものが挙げられる。
Ｂ液の好ましい例としては、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、水ガラスを１０～２００リットル（好ましくは１５～１８０リットル、より好ましくは２０～１４０リットル、特に好ましくは３０～１２０リットル）の量で含むものが挙げられる。
次に、本発明の充填材を用いた、インバート部材の固定方法について、説明する。
インバート部材の固定方法は、Ａ液とＢ液を混合して、充填材を調製する充填材調製工程と、セグメント２とインバート部材３の間に形成された隙間に、充填材調製工程で得た充填材を充填する充填工程と、充填された充填材を硬化させて、上記隙間に充填材硬化層を形成させる硬化工程を含む。
図２中、セグメント２とインバート部材３の間の隙間は、インバート部材３の突起部３ａによって、形成されている。突起部３ａの高さ（セグメント２の内周面とインバート部材３の間の隙間の厚さ寸法）は、好ましくは５～１００ｍｍ、より好ましくは８～６０ｍｍ、さらに好ましくは１２～４０ｍｍ、特に好ましくは１５～２５ｍｍである。
充填材の充填は、好ましくは、セグメント１～１０個毎、より好ましくは、セグメント２～８個毎、特に好ましくは、セグメント３～６個毎に行われる。該個数が多いほど、充填材の充填作業の効率を高めることができる。逆に、該個数が少ないほど、隙間の隅々まで、より確実に充填することができる。
インバート部材の固定方法は、Ａ液とＢ液を混合して、充填材を調製する充填材調製工程と、セグメント２とインバート部材３の間に形成された隙間に、充填材調製工程で得た充填材を充填する充填工程と、充填された充填材を硬化させて、上記隙間に充填材硬化層を形成させる硬化工程を含む。
図２中、セグメント２とインバート部材３の間の隙間は、インバート部材３の突起部３ａによって、形成されている。突起部３ａの高さ（セグメント２の内周面とインバート部材３の間の隙間の厚さ寸法）は、好ましくは５～１００ｍｍ、より好ましくは８～６０ｍｍ、さらに好ましくは１２～４０ｍｍ、特に好ましくは１５～２５ｍｍである。
充填材の充填は、好ましくは、セグメント１～１０個毎、より好ましくは、セグメント２～８個毎、特に好ましくは、セグメント３～６個毎に行われる。該個数が多いほど、充填材の充填作業の効率を高めることができる。逆に、該個数が少ないほど、隙間の隅々まで、より確実に充填することができる。
使用した材料は、以下のとおりである。
［Ａ液の材料］
（ａ）セメント：高炉セメントＢ種
（ｂ）高炉スラグ微粉末：「ＪＩＳ Ａ６２０６」に規定されているコンクリート用高炉スラグ微粉末である「高炉スラグ微粉末４０００」（ブレーン比表面積：３，５００ｃｍ２／ｇ以上、５，０００ｃｍ２／ｇ未満）
（ｃ）フライアッシュ：ブレーン比表面積が４，０００ｃｍ２／ｇのフライアッシュ
（ｄ）ベントナイト：２５０メッシュのベントナイト（小野田ケミコ社製）
（ｅ）遅延剤：グルコン酸ナトリウム；モルタル用の遅延剤「ＳＰ－Ｒ（商品名）」（小野田ケミコ社製）
（ｆ）水
［Ｂ液の材料］
（ａ）水ガラス：「ＪＩＳ Ｋ １４０８－１９６６ けい酸ナトリウム（けい酸ソーダ）」に規定されている「３号」（本明細書中、「水ガラス３号」ともいう。）
（ｂ）水
［Ａ液の材料］
（ａ）セメント：高炉セメントＢ種
（ｂ）高炉スラグ微粉末：「ＪＩＳ Ａ６２０６」に規定されているコンクリート用高炉スラグ微粉末である「高炉スラグ微粉末４０００」（ブレーン比表面積：３，５００ｃｍ２／ｇ以上、５，０００ｃｍ２／ｇ未満）
（ｃ）フライアッシュ：ブレーン比表面積が４，０００ｃｍ２／ｇのフライアッシュ
（ｄ）ベントナイト：２５０メッシュのベントナイト（小野田ケミコ社製）
（ｅ）遅延剤：グルコン酸ナトリウム；モルタル用の遅延剤「ＳＰ－Ｒ（商品名）」（小野田ケミコ社製）
（ｆ）水
［Ｂ液の材料］
（ａ）水ガラス：「ＪＩＳ Ｋ １４０８－１９６６ けい酸ナトリウム（けい酸ソーダ）」に規定されている「３号」（本明細書中、「水ガラス３号」ともいう。）
（ｂ）水
［実施例１］
以下のように、Ａ液中のセメントが高炉セメントである充填材を調製し、得られた充填材の物性を測定した。
充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、高炉セメントＢ種を１００ｋｇ、高炉スラグ微粉末を８００ｋｇ、及び、水を４４１ｋｇの各量で混合し、Ａ液を調製した。
一方、Ｂ液として、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、水ガラスを２５０リットルの量で用意した。
Ａ液及びＢ液を用いて、以下の物性を測定した。
（１）Ａ液のＰロート流下時間
調製直後のＡ液について、「プレパックドコンクリートの注入モルタルの流動性試験方法（Ｐ漏斗による方法）」（ＪＳＣＥ－Ｆ５２１－１９９９）に準拠して、Ｐロート流下時間を測定した。
（２）充填材のゲルタイム
上述のカップ倒立法によって、充填材（Ａ液とＢ液の混合物）のゲルタイムを測定した。
（３）充填材の材齢２８日の圧縮強度
「ＪＩＳ Ａ１１０７：２０１２」（コンクリートからのコアの採取方法及び圧縮強度試験方法」に準拠して、充填材（Ａ液とＢ液の混合物）の材齢２８日の圧縮強度を測定した。
以下のように、Ａ液中のセメントが高炉セメントである充填材を調製し、得られた充填材の物性を測定した。
充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、高炉セメントＢ種を１００ｋｇ、高炉スラグ微粉末を８００ｋｇ、及び、水を４４１ｋｇの各量で混合し、Ａ液を調製した。
一方、Ｂ液として、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、水ガラスを２５０リットルの量で用意した。
Ａ液及びＢ液を用いて、以下の物性を測定した。
（１）Ａ液のＰロート流下時間
調製直後のＡ液について、「プレパックドコンクリートの注入モルタルの流動性試験方法（Ｐ漏斗による方法）」（ＪＳＣＥ－Ｆ５２１－１９９９）に準拠して、Ｐロート流下時間を測定した。
（２）充填材のゲルタイム
上述のカップ倒立法によって、充填材（Ａ液とＢ液の混合物）のゲルタイムを測定した。
（３）充填材の材齢２８日の圧縮強度
「ＪＩＳ Ａ１１０７：２０１２」（コンクリートからのコアの採取方法及び圧縮強度試験方法」に準拠して、充填材（Ａ液とＢ液の混合物）の材齢２８日の圧縮強度を測定した。
［実施例２～１０、比較例１～４］
表１に示す材料を用いた以外は実施例１と同様にして、実験を行った。
以上の結果を表１に示す。
なお、以下の表１～表４中、「高炉スラグ」は、高炉スラグ微粉末を意味する。
表１中、「高炉セメント」は、高炉セメントＢ種を意味する。
表２～表３中、「普通セメント」は、普通ポルトランドセメントを意味する。
表４中、「早強セメント」は、早強ポルトランドセメントを意味する。
表１に示す材料を用いた以外は実施例１と同様にして、実験を行った。
以上の結果を表１に示す。
なお、以下の表１～表４中、「高炉スラグ」は、高炉スラグ微粉末を意味する。
表１中、「高炉セメント」は、高炉セメントＢ種を意味する。
表２～表３中、「普通セメント」は、普通ポルトランドセメントを意味する。
表４中、「早強セメント」は、早強ポルトランドセメントを意味する。
［実施例１１］
以下のように、Ａ液中のセメントが普通ポルトランドセメントであり、かつ、Ａ液が混和材として高炉スラグ微粉末以外にフライアッシュを含む充填材を調製し、得られた充填材の物性を測定した。
充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、普通ポルトランドセメントを３０ｋｇ、高炉スラグ微粉末を６００ｋｇ、フライアッシュを３００ｋｇ、遅延剤を１ｋｇ、及び、水を４９５ｋｇの各量で混合し、Ａ液を調製した。
一方、Ｂ液として、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、水ガラスを８０リットル、及び、水を８０リットルの各量で混合し、Ｂ液を調製した。
Ａ液及びＢ液を用いて、実施例１と同様にして、各物性を測定した。
［実施例１２～１３］
表２に示す材料を用いた以外は実施例１１と同様にして、実験を行った。
以上の結果を表２に示す。
以下のように、Ａ液中のセメントが普通ポルトランドセメントであり、かつ、Ａ液が混和材として高炉スラグ微粉末以外にフライアッシュを含む充填材を調製し、得られた充填材の物性を測定した。
充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、普通ポルトランドセメントを３０ｋｇ、高炉スラグ微粉末を６００ｋｇ、フライアッシュを３００ｋｇ、遅延剤を１ｋｇ、及び、水を４９５ｋｇの各量で混合し、Ａ液を調製した。
一方、Ｂ液として、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、水ガラスを８０リットル、及び、水を８０リットルの各量で混合し、Ｂ液を調製した。
Ａ液及びＢ液を用いて、実施例１と同様にして、各物性を測定した。
［実施例１２～１３］
表２に示す材料を用いた以外は実施例１１と同様にして、実験を行った。
以上の結果を表２に示す。
［実施例１４］
以下のように、Ａ液中のセメントが普通ポルトランドセメントであり、かつ、Ａ液が混和材として高炉スラグ微粉末以外にベントナイトを含む充填材を調製し、得られた充填材の物性を測定した。
充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、普通ポルトランドセメントを５５ｋｇ、高炉スラグ微粉末を８４５ｋｇ、ベントナイトを１ｋｇ、遅延剤を６ｋｇ、及び、水を４３８ｋｇの各量で混合し、Ａ液を調製した。
一方、Ｂ液として、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、水ガラスを１２５リットル、及び、水を１２５リットルの各量で混合し、Ｂ液を調製した。
Ａ液及びＢ液を用いて、実施例１と同様にして、各物性を測定した。
［実施例１５～１７、比較例５～８］
表３に示す材料を用いた以外は実施例１４と同様にして、実験を行った。
以上の結果を表３に示す。
以下のように、Ａ液中のセメントが普通ポルトランドセメントであり、かつ、Ａ液が混和材として高炉スラグ微粉末以外にベントナイトを含む充填材を調製し、得られた充填材の物性を測定した。
充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、普通ポルトランドセメントを５５ｋｇ、高炉スラグ微粉末を８４５ｋｇ、ベントナイトを１ｋｇ、遅延剤を６ｋｇ、及び、水を４３８ｋｇの各量で混合し、Ａ液を調製した。
一方、Ｂ液として、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、水ガラスを１２５リットル、及び、水を１２５リットルの各量で混合し、Ｂ液を調製した。
Ａ液及びＢ液を用いて、実施例１と同様にして、各物性を測定した。
［実施例１５～１７、比較例５～８］
表３に示す材料を用いた以外は実施例１４と同様にして、実験を行った。
以上の結果を表３に示す。
［実施例１８］
以下のように、Ａ液中のセメントが早強ポルトランドセメントであり、かつ、Ａ液が混和材として高炉スラグ微粉末以外に少なくともフライアッシュを含む充填材を調製し、得られた充填材の物性を測定した。
充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、早強ポルトランドセメントを４０ｋｇ、高炉スラグ微粉末を１，０４０ｋｇ、フライアッシュを２０ｋｇ、遅延剤を１ｋｇ、及び、水を５２０ｋｇの各量で混合し、Ａ液を調製した。
一方、Ｂ液として、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、水ガラスを１００リットルの量で用意した。
Ａ液及びＢ液を用いて、実施例１と同様にして、各物性を測定した。
［実施例１９～２３、比較例９～１０］
表４に示す材料を用いた以外は実施例１８と同様にして、実験を行った。
以上の結果を表４に示す。
以下のように、Ａ液中のセメントが早強ポルトランドセメントであり、かつ、Ａ液が混和材として高炉スラグ微粉末以外に少なくともフライアッシュを含む充填材を調製し、得られた充填材の物性を測定した。
充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、早強ポルトランドセメントを４０ｋｇ、高炉スラグ微粉末を１，０４０ｋｇ、フライアッシュを２０ｋｇ、遅延剤を１ｋｇ、及び、水を５２０ｋｇの各量で混合し、Ａ液を調製した。
一方、Ｂ液として、充填材の単位体積１ｍ３当たりの量として、水ガラスを１００リットルの量で用意した。
Ａ液及びＢ液を用いて、実施例１と同様にして、各物性を測定した。
［実施例１９～２３、比較例９～１０］
表４に示す材料を用いた以外は実施例１８と同様にして、実験を行った。
以上の結果を表４に示す。
実施例１～２３の充填材を用いた場合、優れた長距離圧送性を確保しつつ、５個のセグメント（内径：１１．５ｍ）と、インバート部材の間の隙間（厚さ寸法：２０ｍｍ）の隅々まで、充填材を充填させうることを確認した。
表１～４中、材齢２８日の圧縮強度の欄を見ると、実施例１～２３では、１８．１Ｎ／ｍｍ２（実施例２０）～４１．３Ｎ／ｍｍ２（実施例１９）の値を得ているのに対し、比較例１～１０では、７．２Ｎ／ｍｍ２（比較例５）～１７．５Ｎ／ｍｍ２（比較例１、９）の値を得ていることがわかる。
表１～４中、材齢２８日の圧縮強度の欄を見ると、実施例１～２３では、１８．１Ｎ／ｍｍ２（実施例２０）～４１．３Ｎ／ｍｍ２（実施例１９）の値を得ているのに対し、比較例１～１０では、７．２Ｎ／ｍｍ２（比較例５）～１７．５Ｎ／ｍｍ２（比較例１、９）の値を得ていることがわかる。
１ シールドトンネル
２ セグメント
３ インバート部材
３ａ 突起部
４ 充填材硬化層
５ ＰＣ道路床版
６ 作業用の空間
７ 車両通行用の空間
２ セグメント
３ インバート部材
３ａ 突起部
４ 充填材硬化層
５ ＰＣ道路床版
６ 作業用の空間
７ 車両通行用の空間
Claims (7)
- シールドトンネルの円筒状の本体部分の構成単位であるセグメントと、上記セグメントの内周面の底部に配設されるインバート部材の間の隙間に充填するための充填材（ただし、骨材を含むものを除く。）であって、
高炉セメントＢ種、高炉スラグ微粉末及び水を含むＡ液と、水ガラスを含むＢ液の組み合わせからなり、
上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの水の量が、４００～７００リットルであり、
上記Ａ液と上記Ｂ液を混合した場合におけるゲルタイムが、３０秒～２０分であり、
材齢２８日の圧縮強度が２１Ｎ／ｍｍ２以上であり、
上記Ａ液が、上記充填材の単位体積１ｍ ３ 当たりの量として、上記高炉セメントＢ種を１０～２５０ｋｇ、及び、上記高炉スラグ微粉末を６００～１，２００ｋｇの各量で含み、かつ、遅延剤を含まない、または、遅延剤を１０ｋｇ以下の量で含むものであり、
上記Ｂ液が、上記充填材の単位体積１ｍ ３ 当たりの量として、上記水ガラスを３０～３００リットルの量で含むものであることを特徴とする充填材。 - シールドトンネルの円筒状の本体部分の構成単位であるセグメントと、上記セグメントの内周面の底部に配設されるインバート部材の間の隙間に充填するための充填材（ただし、骨材を含むものを除く。）であって、
普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末及び水を含むＡ液と、水ガラスを含むＢ液の組み合わせからなり、
上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの水の量が、４００～７００リットルであり、
上記Ａ液と上記Ｂ液を混合した場合におけるゲルタイムが、３０秒～２０分であり、
材齢２８日の圧縮強度が２１Ｎ／ｍｍ２以上であり、
上記Ａ液が、上記充填材の単位体積１ｍ ３ 当たりの量として、上記普通ポルトランドセメントを１０～１００ｋｇ、上記高炉スラグ微粉末を４００～９００ｋｇ、及び、フライアッシュを２００～５００ｋｇの各量で含み、かつ、遅延剤を含まない、または、遅延剤を１０ｋｇ以下の量で含むものであり、
上記Ｂ液が、上記充填材の単位体積１ｍ ３ 当たりの量として、上記水ガラスを２０～１５０リットルの量で含むものであることを特徴とする充填材。 - シールドトンネルの円筒状の本体部分の構成単位であるセグメントと、上記セグメントの内周面の底部に配設されるインバート部材の間の隙間に充填するための充填材（ただし、骨材を含むものを除く。）であって、
普通ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末及び水を含むＡ液と、水ガラスを含むＢ液の組み合わせからなり、
上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの水の量が、４００～７００リットルであり、
上記Ａ液と上記Ｂ液を混合した場合におけるゲルタイムが、３０秒～２０分であり、
材齢２８日の圧縮強度が２１Ｎ／ｍｍ２以上であり、
上記Ａ液が、上記充填材の単位体積１ｍ ３ 当たりの量として、上記普通ポルトランドセメントを１０～１５０ｋｇ、上記高炉スラグ微粉末を６００～１，２００ｋｇ、及び、ベントナイトを０．１～３０ｋｇの各量で含み、かつ、フライアッシュを含まない、または、フライアッシュを２００ｋｇ未満の量で含み、遅延剤を含まない、または、遅延剤を１０ｋｇ以下の量で含むものであり、
上記Ｂ液が、上記充填材の単位体積１ｍ ３ 当たりの量として、上記水ガラスを５０～２００リットルの量で含むものであることを特徴とする充填材。 - シールドトンネルの円筒状の本体部分の構成単位であるセグメントと、上記セグメントの内周面の底部に配設されるインバート部材の間の隙間に充填するための充填材（ただし、骨材を含むものを除く。）であって、
早強ポルトランドセメント、高炉スラグ微粉末及び水を含むＡ液と、水ガラスを含むＢ液の組み合わせからなり、
上記充填材の単位体積１ｍ３当たりの水の量が、４００～７００リットルであり、
上記Ａ液と上記Ｂ液を混合した場合におけるゲルタイムが、３０秒～２０分であり、
材齢２８日の圧縮強度が２１Ｎ／ｍｍ２以上であり、
上記Ａ液が、上記充填材の単位体積１ｍ ３ 当たりの量として、上記早強ポルトランドセメントを５～８０ｋｇ、上記高炉スラグ微粉末を１００～１，５００ｋｇ、及び、フライアッシュを５～５００ｋｇの各量で含み、かつ、ベントナイトを含まない、または、ベントナイトを２０ｋｇ以下の量で含み、遅延剤を含まない、または、遅延剤を１０ｋｇ以下の量で含むものであり、
上記Ｂ液が、上記充填材の単位体積１ｍ ３ 当たりの量として、上記水ガラスを１０～２００リットルの量で含むものであることを特徴とする充填材。 - 上記Ａ液のＰロート流下時間が１３．０秒以下である請求項１～４のいずれか１項に記載の充填材。
- 請求項１～５のいずれか１項に記載の充填材を用いた、インバート部材の固定方法であって、
上記Ａ液と上記Ｂ液を混合して、上記充填材を調製する充填材調製工程と、
上記セグメントと上記インバート部材の間に形成された隙間に、上記充填材を充填する充填工程と、
上記充填材を硬化させて、上記隙間に充填材硬化層を形成させる硬化工程、
を含むことを特徴とするインバート部材の固定方法。 - 上記インバート部材は、上記セグメントの内周面との間に５～１００ｍｍの厚さ寸法の隙間を形成させるための突起部を有するものである請求項６に記載のインバート部材の固定方法。
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| JP2021017552A JP7317875B2 (ja) | 2021-02-05 | 2021-02-05 | 充填材、及びそれを用いたインバート部材の固定方法 |
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