JPH0416586B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、通常、隧道の岩盤層に接して設けら
れる、セメント（モルタルもしくはコンクリー
ト）構造体の補修又は修理方法に関する。

従来、既設のセメント構造体の損傷、漏水部分
の補修方法として、該損傷部分に主剤と硬化剤か
らなるエポキシ系接着剤を塗布した後、水、セメ
ント及び骨材からなるセメント組成物を塗布する
ことにより該セメント組成物を前記構造物に強固
に接着することが試みられている。しかしながら
この場合、接着剤を塗布してからセメント組成物
を塗布する迄の最適放置時間が環境温度や風の有
無、強弱等により微妙に異なるが、現場において
はこの最適時間を設定し順守することが困難であ
り、従つてこの方法によつて補修されたセメント
構造体の耐久性には非常に大きなバラツキがあつ
た。

又近年、セメント組成物として水、セメント、
セメント用ポリマー及び必要に応じて骨材を含有
するポリマーセメント組成物を用いることも知ら
れているが、該組成物はエポキシ系接着剤等を用
いなくても既設のセメント構造体に対し充分な初
期接着強度を発現するものの、経時により補修に
よつて設けられた層が下地の既設セメント構造物
より剥離する事例が多発していた。

本発明は上記従来の補修方法に鑑み、エポキシ
系接着剤等を用いる必要がなくかつ補修によつて
設けられたポリマーセメント層が長期に亘つて既
設のセメント構造体から剥離せず、しかも従来の
方法に比して厚みの薄い補修層でも強度、防水性
等の性能が十分に発揮し得るセメント構造物の補
修方法を提供することを目的としてなされたもの
で、その要旨は既設の隧道のセメント構造体の内
壁面を防水性シートで被覆し、該シートの外側か
ら金属製の網を該シート及び該金属製の網がセメ
ント構造体の内壁面に密着するように設置し、更
に該金属製の網を複数の帯鋼で押え、且つ既設の
セメント構造体に基部を打込むボルトとナツトか
らなる緊結金具により帯鋼及び金属製の網を複数
箇所で固定し、ポリマーセメント組成物で少なく
とも上記シート、金属製の鋼、帯鋼及び緊結金具
を被覆してポリマーセメント層を形成することを
特徴とする隧道の補修方法に存する。

本発明における防水性シートとしては、鉄を代
表例とする金属から製せられた薄板や合成樹脂及
び合成ゴム等から製せられたシート状物が一般に
用いられ、より具体的にはエチレン−酢酸ビニル
共重合体、ポリエチレン、ポリプロピレン、軟質
ポリウレタン、軟質ポリ塩化ビニル等の合成樹脂
やスチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴ
ム、ブチルゴム、アクリロニトリル−ブタジエン
ゴム等の合成ゴムなどから成るシートが、後述す
るポリマーセメント組成物との接着性、耐久性、
作業性及びコスト等の点から好適に用いられる。
但しポリエチレンやポリプロピレンの様な非極性
樹脂製シートを用いる場合は予め適宜のプライマ
ーを塗布するか、物理的もしくは化学的手段によ
り表面を処理して接着性を高めておくことが好ま
しい。

又本発明方法を寒冷地にて適用する場合は、防
水性シートとして上記合成樹脂や合成ゴムの発泡
体、好ましくは独立気泡の発泡体からなる断熱防
水性シートを用いると、前記セメント構造体から
の漏水がある場合にも凍結を防止することが出来
る。これらのシートの厚さは特に限定されない
が、非発泡の樹脂やゴムの場合一般に0.5〜3m／
ｍ、好ましくは１〜2m／ｍとされ、発泡シート
の場合は一般に２〜15m／ｍ程度、好ましくは４
〜10m／ｍ程度とされる。又、シートが薄い場
合、特に金属製シートの場合は断面が波状に加工
されたものが多用される。

本発明方法は既設のセメント構造体を上記シー
トで被覆し、その外側から金属製の網を設置し
て、これらを複数の帯鋼で押え、緊結金具によつ
てセメント構造体に固定するものであり、上記シ
ートによるセメント構造体の被覆方法は特定され
ないが、通常、コンクリート釘による仮打ちの
後、金属製網の固定に用いた帯鋼及び緊結金具に
よつてセメント構造体に固定され、被覆すること
となる。又、上記シート同志の継ぎ目は突き合せ
にせず、一部重ね合わせるのが防水上の点で好ま
しい。

本発明における金属製の網としては、鉄製のも
のが好適に用いられ、具体的には所謂メタルラス
（平ラス、リブラス、こぶラス及び波形ラスの内
では平ラスが多用される）、ワイヤラス及び網目
の交叉点が溶接された溶接金網等が用いられる。
又、網目粗さや材料の厚さ等は補修しようとする
損傷部の亀裂の進行状況や必要に応じて用いられ
る帯鋼の寸法、更には緊結金具の種類等により適
宜選択されるが、一般に厚さは0.4〜2m／ｍ、巾
は１〜3m／ｍ程度とされ、メタルラスの場合0.8
〜1.5m／ｍ×1.2〜2.0m／ｍ程度のものが好適に
用いられ、又網目粗さは通常20〜100m／ｍ程度、
好ましくは20〜40m／ｍ程度とされる。

本発明においては上記シートの外側に設置され
たこれらの金属製網を、更にその外側から厚さ
0.5〜6m／ｍ、好ましくは１〜3m／ｍ、巾５〜
40m／ｍ、好ましくは10〜30m／ｍの平帯鋼板を
介して既設のセメント構造体に固定する。即ち金
属製の網の外側に上記帯鋼板を張設し該帯鋼板を
緊結金具によつて既設のセメント構造体に固定す
ることにより、上記シートと共に、狭持した金属
製の網を間接的に固定するのである。打ち込む緊
結金具の使用間隔は特に限定されないが通常10〜
50cmとされる。

又緊結金具としては、外枠と該外枠の内部に埋
込みボルトの一部が螺着可能にされた後述するド
ライブセツトアンカー、自穿式アンカー、ウエジ
ツト、建設用鋲打銃等を用いるドライブイツトピ
ンアンカー等のアンカーボルトが好ましいが、他
にコンクリート釘、逆目釘、木ねじ、かすがい等
も使用可能である。

本発明におけるポリマーセメント組成物とは、
水、セメント、セメント用ポリマー及び必要に応
じて骨材を含有するもので従来公知のものが広く
用いられ、骨材の有無、種類等によりポリマーセ
メントペースト、ポリマーセメントモルタル、ポ
リマーセメントコンクリート等と称される。セメ
ントとしてはポルトランドセメント、アルミナセ
メント、混合セメント等が多用され、これらは単
独で又は適宜混合して用いられる。セメント用ポ
リマーは高分子混和材とも呼ばれ、ポリマーセメ
ント硬化物中にポリマーとして存在しその耐衝撃
性や既設構造物への接着性等の品質を改善する目
的で混和されるもので、具体例としては天然ゴ
ム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、スチレ
ン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジ
エンゴム、メチルメタクリレート−ブタジエンゴ
ム等の合成ゴム、ポリ酢酸ビニル、エチレン−酢
酸ビニル共重合体、スチレン−アクリル系共重合
体、ポリアクリル酸エステル、ポリ塩化ビニル、
ポリ塩化ビニリデン、ポリプロピオン酸ビニル等
が挙げられる。これらは天然ゴムを除いて多くは
乳化重合法により合成され、次いで必要により安
定剤、消泡剤等が添加され、通常はエマルジヨン
もしくはラテツクスの形態で用いられる。

上記ポリマーのうち上記金属製の網及び防水性
シートへの接着性、可撓性、衝撃強度、経済性等
の面からスチレン−ブタジエンゴム、アクリロニ
トリル−ブタジエンゴム、エチレン−酢酸ビニル
共重合体、スチレン−アクリル系共重合体等が好
ましく、特にスチレン−ブタジエンゴム及びエチ
レン−酢酸ビニル共重合体が好ましい。しかして
これらポリマーは、セメント100重量部に対し固
形分で通常10〜30重量部添加される。

必要に応じて使用される骨材の内、細骨材とし
ては、特に粒径2.5m／ｍ以下の無水ケイ酸を主
成分とするケイ砂が好適に用いられ、施工性、ポ
リマーセメント組成物の硬化時の収縮性、硬化後
の各種強度、経済性の面から通常はセメント100
重量部に対し400重量部以下の範囲で使用される。

ポリマーセメント組成物は一般に従来のセメン
ト組成物に比して大きな防水性（不透水）性能を
有するが、更にすぐれた防水性を付与する目的で
各種防水性化剤をポリマーセメント組成物に添加
してもよい。防水性化剤の好適な例としては酸化
アルミニウム対二酸化ケイ素のモル比が１：１〜
１：10の非晶質ケイ酸アルミニウムが挙げられ、
上記モル比が略１：９の合成非晶質ケイ酸アルミ
ニウムが特に好ましい。

本発明は、ポリマーセメント組成物が金属特に
鉄に対する装着性にすぐれた防水性にすぐれてい
る点に着目してなされたものである。

即ち本発明者らの知見によれば、例えばポリマ
ーセメント組成物中のポリマーとしてスチレン−
ブタジエンゴム又はエチレン−酢酸ビニル共重合
体を用いた場合、ポリマーセメント組成物の鋼板
に対する引張接着強度は従来のセメント組成物の
強度の約４〜６倍であり、又JIS Ａ 1404に準拠
して測定した該組成物の防水性能は約40〜60倍で
ある（接着強度、防水性能共にセメントとして普
通ポルトランドセメントを用い、ポリマーセメン
ト比や水セメント比及びポリマーの仕様等が通常
の使用範囲内における組成物を比較した値）。

次に本発明方法を、その一実施例を示す図面を
参照しながら説明する。

第１図〜第４図において１は隧道の岩盤層２に
接して設けられた老朽鉄筋コンクリート層、３は
厚さ1.5m／ｍのエチレン−酢酸ビニル共重合体
シート、４は厚さ1m／ｍ、巾1.5m／ｍ、網目粗
さ30m／ｍ×30m／ｍの軟鋼板製エキスバンドメ
タルラス、Ａ及びＢは夫々厚さ2m／ｍ、巾
20m／ｍの帯鋼であり互に垂直に交叉するように
配設されている。又ドライブセツト式アンカーボ
ルト５は、第２図における内部側壁の下端から中
央部迄ネジが設けられた外筒６と、外筒６のネジ
部に一部が螺着され先端部が末広がりにされたボ
ルト７とワツシヤー８及びナツト９から構成され
ている。

コンクリート層１を補修するには先ず、防水性
シート３を第１図の如くコンクリート層１の上方
部の曲面に沿わせてコンクリート釘（図示せず）
で仮止めする。更にその外（下）側からメタルラ
ス４を第２図に示す如く防水性シート３に当接し
帯鋼Ａ（間隔約１ｍ）及び帯鋼Ｂ（間隔約80cm）を
下から当てがい、アンカーボルト５によつて帯鋼
Ａ及びＢをコンクリート層１に緊結することによ
りメタルラス４を張設する。アンカーボルト５に
より帯鋼Ａ，Ｂを固定するには例えば、ドリルで
シート３及びコンクリート層１に孔をあけ、ボル
ト７が外筒６に螺着した状態のアンカーボルト５
を適宜治具等を用いて孔の中に叩き込んでからボ
ルトを回転、前進させ、予め約30cm間隔の小孔が
穿設された帯鋼Ａ又はＢを取り付けワツシヤー８
を取り付けた後ナツト８を締めつける。

一方、普通ポルトランドセメント100重量部、
スチレン／ブタジエン共重合体エマルジヨン（固
型分45％）30重量部、粒径1m／ｍ以下のケイ砂
300重量部、現場混合水30重量部及び適宜量のグ
ラスフアイバーからなる組成物を撹拌混合してモ
ルタル状のポリマーセメント組成物を調整する。

得られた組成物を適宜のガンを用いて吹き付
け、シート３、メタルラス４、帯鋼Ａ，Ｂ及びア
ンカーボルト５を完全に被覆し、左官ゴテにより
押えならして表面平滑な厚さ約11m／ｍのポリマ
ーセメント層１０を形成する。但しコンクリート
層１の上面から漏水が生じている場合は、第１図
におけるシート３の左右の端部をポリマーセメン
ト層で被覆せず、漏水がコンクリート層１の壁を
伝つて側溝１１に導かれるようにしてもよい。

本発明セメント構造体の補修方法は上述の通り
の構成になされ、二液硬化型エポキシ系接着剤を
用いないので作業性がよい。

又本発明方法は、セメント構造体を被覆した防
水性シートの外側から金属製の網を設置し、更に
その外側から帯鋼で押えこれらを緊結金具によつ
て上記既設のセメント構造体に固定した後、上記
シート、金属製の網、帯鋼及び緊結金具を防水性
にすぐれたポリマーセメント組成物で被覆するの
で、該被覆層セメント構造体に固定された金属製
の網と一体の構造となり剥離脱落に対する抵抗が
大きく、又既設セメント構造体に生じた亀裂等が
更に表面から進行拡大していくことを防止し、又
被覆された金属製網の腐食を防止する為、補修部
の耐久性にすぐれるとともに、ポリマーセメント
組成物による被覆層を、発泡シートを用いた場合
でも10〜25m／ｍ程度と薄くすることが可能であ
るので、車両等の交通障害を引き起こす恐れの極
めて少ない補修方法となる。

又本発明方法は、多くの場合大規模な補修を必
要とする、隧道に設けられたセメント構造体の補
修方法に関し、ポリマーセメント組成物を上記シ
ート及び金属製の網に吹付けてポリマーセメント
組成物の被覆層を形成するので作業性が良く、隧
道の補修に好適である。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明にかかる補修方法の説
明図であり、第１図は既設隧道に防水性シートを
当接した縦断面図、第２図は第１図のコンクリー
ト層に防水性シートを被覆しメタルラスを固定し
た状態の断面図、第３図は第２図の上面図（但し
縮少倍率は異なる）、第４図は第２図においてポ
リマーセメント組成物を被覆した状態の断面図で
ある。 １…鉄筋コンクリート層、３…防水性シート、
４…メタルラス、５…ドライブセツト式アンカー
ボルト、１０…ポリマーセメント層。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 防水性シートで既設の隧道のセメント構造体
   の内壁面を被覆し、該シートの外側から金属製の
   網を該シート及び該金属製の網がセメント構造体
   の内壁面に密着するよう設置し、更に該金属製の
   網を複数の帯鋼で押え、且つ既設のセメント構造
   体に基部を打込むボルトとナツトからなる緊結金
   具によりシート、帯鋼及び金属製の網を複数箇所
   で固定し、ポリマーセメント組成物で上記シー
   ト、金属製の網、帯鋼及び緊結金具を被覆してポ
   リマーセメント層を形成することを特徴とする隧
   道の補修方法。 ２ 防水性シートがエチレン−酢酸共重合体シー
   トである第１項記載の補修方法。 ３ ポリマーセメント組成物中のポリマーがスチ
   レン−ブタジエンゴムである第１項又は第２項記
   載の補修方法。 ４ ポリマーセメント組成物中のポリマーがエチ
   レン−酢酸ビニル共重合体である第１項又は第２
   項記載の補修方法。 ５ 防水性シートが断熱防水性シートである第１
   項〜第４項何れか１項に記載の補修方法。