JPS6131278B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明はトンネルの漏水防止方法に関する。

既設トンネルにおいてトンネルの老朽化や亀裂
などによつて漏水が生ずる。この漏水によつて冬
期にはレール上への氷結物やトンネル上部からの
つららが生成され、鉄道トンネルにおいては脱線
事故や窓ガラスの破損が生じ、また浸透水の凍結
融解による吹付モルタル等の落下による事故も発
生し、氷結物、つらら等の徹去が必要となり維持
費が膨大となつてくる問題があつた。また、道路
トンネルの場合は、スリツプ事故や、落下物によ
り車輛ガラスの破損等の事故が発生し、浸透水の
凍結融解や鉄筋の腐蝕などによりトンネル構造自
体の老朽化が促進される問題点がある。このため
簡易な補修方法が求められる。

しかるにトンネルの従来の補修方法としては、
(イ)モルタルの吹付ならびにモルタルの注入による
方法、(ロ)モルタルや薬液等の裏込の注入による方
法、(ハ)ポインチングによる方法および(ニ)漏水樋の
設置による方法等がある。

従来の(イ)の方法によるときは大掛りな機械を必
要としトンネル内に搬入できない場合が生じた
り、工事期間が長期間にわたつたりして限定され
た時間内での作業が困難であり、斫り作業が必要
であり、巻き立てコンクリートやレンガの亀裂、
目的の場所への浸透ができない。また、２〜３年
間で吹付けたモルタルが浮き剥落が発生したり、
応急措置はできても根本的な解決にならず、補修
を何回も間歇的に行なわなければならない欠点が
あつた。

また(ロ)の方法によるときは、亀裂個所への注入
がむづかしく損失も大きく、限定個所、範囲への
注入ができず、的確な止水ができない欠点があ
る。

また(ハ)の方法によるときは、眼に視える空洞充
填や目地詰めしかできず、巻き立てコンクリート
の亀裂や、ジヤンカ等へは浸透せず、浸透水を表
面から押えるだけで止水の性能は期待できず、目
地詰めの役割だけのために他の方法で補なわなけ
ればならない欠点があつた。

(ニ)の方法によるときは、部分的に漏水樋を設置
するが、漏水をうまく誘導しきれず、斫り作業が
必要であり、樋の補修が必要となる欠点があつ
た。

本発明は上記にかんがみなされたもので、簡単
な方法で上記の欠点を解消したトンネルの漏水防
止工法を提供することを目的とするものである。

以下、本発明を実施例により説明する。

第１図は本発明方法を適用した一実施例のトン
ネルの漏水防止方法の説明に供する図である。

第１図において、１はトンネルであり、トンネ
ル内壁表面を洗浄した後、トンネル下部に水抜き
穴２および図示していない排水孔を設けるととも
に、トンネル巻立て厚き、老朽の程度および水質
の確認を行なう。引き続きトンネル内壁表面から
薬液注入孔３を穿孔し、穿孔した薬液注入孔３に
たとえば塩化ビニール管等の注入パイプを立込
む。

ついで注入パイプ部以外のトンネル内壁表面
に、注入薬液の内部浸透促進、注入薬液のトンネ
ル内壁面からの流出防止および壁面仕上げのため
にライニング材を吹付ける。ライニング材吹付
後、注入パイプより後述するそれ自体では化学反
応系を構成しないイソシアネートまたはイソシア
ネートを主成分とする加水反応薬液を注入する。
その後、注入パイプのトンネル内壁表面から突出
している部分を切断除去し、注入口を穴詰めして
作業を終了する。

本実施例に用いる加水反応薬液は、Ｒ−
（NCO）_nなる一般式で示されるイソシアネート化
合物であり、それらの化合物は、水と反応して炭
酸ガスを発生しながら重合し、水に不溶のゲル状
高分子を生成する一群の物質である。なおＲは脂
肪族または芳香族の基あるいは両者を一諸に含む
ような有機基を示すものであり、ｍは１以上の整
数である。入手し易くて実用に供し易いのはｍ＝
２〜６である。本発明に用い得る代表的なものと
しては、ポリエステルグライコールまたはポリエ
ーテルグライコール等の活性水素を含むポリオー
ルをジイソシアネートから誘導され末端にイソシ
アネート基を有するプレポリマー、もしくはトリ
レンジイソシアネート、メチレンビスＰ−フエニ
レンジイソシアネート、１・６−ヘキサメチレン
ジイソシアネート、ポリアリレンポリフエニール
イソシアネート等の如き芳香族又は脂肪族のポリ
イソシアネートである。

なおｍ＝１のモノイソシアネートとしては、フ
エニールイソシアネート、または高級アルコール
とポリイソシアネートとの付加反応によつて得ら
れる化合物が挙げられるが、一般に此の種の比較
的低分子量のモノイソシアネートは実用上臭気や
固結強度特性の点からさほど意義を持たないもの
が多い。

尚、固化促進触媒として、これらのイソシアネ
ート化合物に適量の第３級アミン類、又はジブチ
ル錫ラウレートの如き有機金属化合物を添加する
と、イソシアネート化合物と水との接触による炭
酸ガス発生を伴う重合固化反応が一層急速に行な
われ、トンネルの安定強化が即効的に行なわれ
る。

又、イソシアネート化合物に、ベンゾール、キ
シロール、トルオール、アセトン、メチルエチル
ケトン、酢酸エチル、トリクロルエチレンの如き
疎水性又は親水性若しくはハロゲン元素の有機溶
剤の単独または混合からなる稀釈剤を添加するこ
とにより、イソシアネート化合物の粘度を低下せ
しめ、浸透性の悪いトンネル１に対してもイソシ
アネート化合物を十分確実に浸透させることがで
きる。

更にイソシアネート化合物に、加水反応速度若
しくは炭酸ガス気泡の安定性をコントロールする
ために、界面活性剤を混合したイソシアネート化
合物をトンネルコンクリート間に注入してもよい
が、例えばシリコーン系非イオン界面活性剤の如
く、分子中に活性水素を含まず、イソシアネート
化合物と化学反応を起さないものとする必要があ
る。

一般に、イソシアネート化合物は水と接触して
重合固化し、かつ、水との反応に際して炭酸ガス
を放出するのであり、従つて３次元的空間に位置
するトンネル構成材の間隙にイソシアネート化合
物を注入すると、イソシアネート化合物はトンネ
ル構成材の亀裂中の水と接触して重合反応を起
し、水に不溶のゲル状高分子固形物をトンネル構
成材の間隙に生成し、これを安定強化するのであ
り、かつ炭酸ガスはトンネル構成材間隙周辺の余
剰水を一時的に排除したり、薬液の有効固結範囲
を拡大する等の効果を有するため、トンネル構成
材亀裂間に拡散し、トンネル構成材亀裂を充填し
て行き、トンネルの安定強化作用を得ることがで
きるのである。

つまり、加水反応型薬液のトンネルコンクリー
ト中における浸透拡散途中においてトンネルコン
クリート中の間隙水と遭偶したときは、水との反
応によつて固化する。従つて水によつて薬液が稀
釈流失することもなく100％固結物質を生成して
トンネル構成材の安定強化作用を確実に行なう。

また、前記した如く加水反応の際に発生する炭
酸ガスはその発生が急速であり、ガス圧力が強い
ため、炭酸ガスの逃げ出しに対する抵抗の少ない
所のみならず、抵抗の多い所へも薬液が拡散され
ることになり、注入個所から万遍なく３次元方向
に広範囲にわたつて薬液が拡散され作用すること
になる。

また、加水反応の際に発生する炭酸ガスは、注
入された薬液中に微小な気泡として分散し、注入
された薬液はその見掛け体積を膨脹しながらトン
ネル構成材中に主動的に拡散浸透して実際の加水
反応薬液の注入量に比較して大きな体積となり、
トンネル構成材の亀裂を充填する。

以上の如く本発明は、出願人により既に公知に
した特公昭47−13953号の薬液注入地盤安定強化
工法をトンネルの補修に適用したものであるが、
本発明によれば、加水反応薬液の注入圧力が低圧
でよく、浸透性も良好で、短時間内にトンネル構
成材の亀裂を充填することができる。

また、浸透性が良好なために従来方法では注入
充填することができないような亀裂中にも注入充
填することができる。補修のための機械が簡略で
搬入、搬出が容易である。また作業空間も狭くて
よく、作業時間も短時間であり、さらに斫り作業
が不要である。また加水反応薬液であるため漏
水、湿潤面にとつて好都合である。なお且つ、モ
ルタル吹付等とちがつて鉄道における建築限界の
規制を受けることもない。

また、加水反応薬液の注入前にトンネル内部表
面にエポキシ樹脂およびガラス繊維によるライニ
ングを行なうことにより、トンネル内部表面から
の加水反応薬液の吹出しはなく、トンネル構成材
への加水反応薬液の浸透は一層高まる効果があ
る。

また、注入加水反応薬液の吹出しを防止するた
めに行なつたライニングがそのまゝ表面仕上げと
なる。

【図面の簡単な説明】

第１図ａは本発明の一実施例の説明に供する縦
断面図。第１図ｂは本発明の一実施例の説明に供
する内壁平面図。第１図ｃは本発明の一実施例の
説明に供する側面図。 １……トンネルコンクリート、２……水抜き
穴、３……薬液注入孔。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ トンネル両側に水抜き穴を設け、トンネル内
   壁側からトンネル内壁に薬液注入パイプを立て込
   み、トンネル内壁面にライニング材を吹き付け、
   前記薬液注入パイプを通してトンネル構成材内
   に、イソシアネートまたはイソシアネートを主成
   分とする加水反応薬液を注入し、トンネル構成材
   の間隙水と前記加水反応薬液との反応によりゲル
   物質と炭酸ガスとをトンネル構成材亀裂中に生成
   させて、前記炭酸ガス気泡を包蔵する多泡構造の
   ゲル物質をトンネル構成材亀裂の接着補強並びに
   構成材空隙の充填することを特徴とするトンネル
   の漏水防止方法。