JPS6131279B2 - - 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、落下物による
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め注入による方
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(イ)の方法によるときは大掛りな機材を必要
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。又、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図および第２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
ル内部表面を洗浄した後、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、トンネル巻立て厚さ、老朽の程度および水質
の確認を行なう。引き続き内部表面から薬液注入
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、注薬液のトンネル
内壁表面からの流出防止および表面仕立のために
ライニング材を吹付ける。ライニング材吹付はた
とえば第２図に示す如く、湿潤面に対しても接着
するエポキシ樹脂を構成する主剤としてのフイラ
ー含有エポキシ樹脂（Ａ液）と固化剤としての変
性芳香族ポリアミン（Ｂ液）とをポンプ５および
６でそれぞれ混合器７に圧送し、混合器７によつ
て混合のうえ、トンネル内壁表面に吹付けライニ
ングを行なう。また一方、ガラスカツター８で所
定の大きさに破砕したガラス繊維や石粉等をライ
ニング吹付機のノズル先端において前記Ａ液とＢ
液と同時に噴出させ、トンネル内部表面に吹付け
て不透水膜を形成する。ガラス繊維、石粉等の大
きさはトンネル内壁表面の亀裂、目地の大きさに
合せて設定する。

上記のライニング吹付後、注入パイプによりそ
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
ルと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
疎水性または親水性もしくはハロゲン原素の有機
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全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こ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、トンネルを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構成材中に
おける浸透拡散途中においてトンネル構成材中の
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張しながらトンネ
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。

また、加水反応薬液の注入の場合にトンネル内
壁表面はエポキシ樹脂とガラス繊維、石粉等とに
よりライニングされているため、加水反応薬液の
浸透性は大きいがトンネル内壁表面から流出して
くることはなく、注入加水反応薬液の総てはトン
ネル構成材内に拡散浸透し、加水反応薬液は100
％利用できる。

また、イソシアネートまたはイソシアネート化
合物を主成分とする加水反応薬液を用い場合を例
に説明したが他の加水反応薬液であつてもよい。

以上説明した如く本発明によれば、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充填
することができる。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。

また、加水反応薬液の注入前にトンネル内壁表
面にエポキシ樹脂のライニングを行なつているた
めに、トンネル内壁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、ライニングは加水反応薬液のトンネル内
壁表面からの吹き出しを防止するのみならずトン
ネル内壁の仕上げにもなり耐久性がある。またガ
ラス繊維、石粉等を混入させたことにより、空隙
の充填ができ、かつ強度、増量吹付エポキシ樹脂
の不燃化をすることができる。

また補修のための機械が簡略で搬入、搬出が容
易にでき、作業空間も狭くてよく、作業時間も短
時間であり、斫り作業が不要である。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ，ｂおよびｃは本発明の一実施例の説
明に供する縦断面図、内壁平面図および側面図。
第２図ａおよびｂは本発明の一実施例のライニン
グの説明に供する説明図。 １……トンネルコンクリート、３……薬液注入
孔、５および６……ポンプ、７……混合機、８…
…ガラスカツタ。

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、トンネル内壁面に湿潤面であつても接着する
   エポキシ樹脂とガラス繊維、石粉等と同時にもし
   くは前後して吹き付けて不透水膜からなるライニ
   ングを行ない、前記薬液注入パイプを通してトン
   ネル構成材内に、加水反応薬液に注入し、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。