JP3242020U - 樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー - Google Patents

Abstract

【課題】トンネルの流路面積を縮小させることなく、かつ、樹脂コンクリートパネルを既設覆工コンクリートに固定する際の高さ調整を低コストで容易に行うことが可能な樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーを提供する。【解決手段】トンネル等の内壁面たる既設覆工コンクリートへの補修用樹脂コンクリートパネルの設置作業の際に使用するスペーサー１０であって、既設覆工コンクリート側に設置する台座部材２０と、補修用樹脂コンクリートパネル側に設置する高さ調整部材３０とからなり、台座部材２０と高さ調整部材３０は、中心部にボルトを通すための貫通穴４０を有することを特徴とする樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー１０とした。【選択図】図１

Description

本考案は、既設の水路用トンネル等の内壁面に補修・補強用の樹脂コンクリートパネルを設置する際に使用する樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーに関する。

近年、水路用トンネル等における内壁面の補修に際して、樹脂コンクリートパネルを使用した工法が採用されることが多くなってきている。この種の工法として、トンネルの内面に、Ｈ形鋼等からなる固定鋼材をトンネル円周方向に沿って、かつ、トンネル軸方向に所定の間隔を保持して所定数固定し、隣り合う固定鋼材の互いに近接方向に延出する一対の板部面に、パネル支持部材を用いて樹脂コンクリートパネル等のトンネル補修・補強板を固定することが行われている。

このような工法であれば、Ｈ形鋼等からなる固定鋼材がトンネルの内壁面から中心方向へ向かって出っ張ると（トンネル内壁面に対して凸形状になる）ともに、この固定鋼材（Ｈ形鋼等の近接方向に延出する一対の板部面）にトンネル補修・補強板が固定されるため、トンネルの流路断面積が縮小されてしまうという問題があった。出願人らは係る状況を鑑み（Ｈ形鋼等からなる固定鋼材を使用しないで済むような）本考案に至ったのである。

特許文献１には、「トンネルの流路断面積を縮小させることなく、かつ、コンクリートパネルを既設覆工コンクリートに固定する際の高さ調整を低コストで容易に行うこと（特許文献１：要約）」を課題として、「プレキャストコンクリートパネルを既設覆工コンクリートに対し、弾性材料からなる変形率が大きい球状の高さ調整部材及び樹脂等の板材からなるスペーサーを介在させて高さ調整を行い、所定の間隙を形成した状態で取付けるようにした（特許文献１：要約）」トンネル等の内壁面への補修用コンクリートパネルの取り付け方法（特許文献１：発明の名称）が開示されている。

特開２０１３－１０４１６４号公報

特許文献１に係るトンネル等の内壁面への補修用コンクリートパネルの取り付け方法（特許文献１：発明の名称）は、弾性材料からなる変形率が大きい球状の高さ調整部材、及び樹脂等の板材からなるスペーサーを介在させて高さ調整を行い、所定の間隙を形成した状態で取付けるようにしている。しかしながら、高さ調整部材が球状であるので、接触面積が小さくなってしまうし、樹脂等の板材からなるスペーサー自体が十分に固定されていないので、以後の作業である微粒子グラウト材の流し込みに対し不安定であると言える。

本考案の目的は、トンネルの流路断面積を縮小させることなく、かつ、樹脂コンクリートパネルを既設覆工コンクリートに固定する際の高さ調整を容易に行うことが可能な樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーを提供することにある。

上記課題を解決するために、請求項１に記載された考案は、トンネル等の内壁面たる既設覆工コンクリートへの補修・補強用樹脂コンクリートパネルの取り付け作業の際に使用するスペーサーであって、
既設覆工コンクリート側に設置する台座部材と、
補修・補強用樹脂コンクリートパネル側に設置する高さ調整部材とからなり、
前記台座部材と前記高さ調整部材は、中心部にパネル固定用ボルトを通すための貫通穴を有することを特徴とする樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーであることを特徴とするものである。

請求項２に記載された考案は、請求項１に記載された考案において、前記高さ調整部材は発泡プラスチック及びブチルゴムである樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーであることを特徴とするものである。

請求項３に記載された考案は、請求項１または請求項２に記載された考案において、前記台座部材は（パネル固定用ボルトを通すための貫通穴が設置された）硬質プラスチックである樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーであることを特徴とするものである。

本考案に係る樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーは、既設覆工コンクリート側に設置する（発泡プラスチック製及びブチルゴム製の）台座部材と、補修・補強用樹脂コンクリートパネル側に設置する（硬質プラスチック製の）高さ調整部材とから構成されている。そして、台座部材と高さ調整部材は、中心部にボルトを通すための貫通穴を有している。補修・補強用樹脂コンクリートパネル側に設置する（発泡プラスチック製及びブチルゴム製の）高さ調整部材は、弾性を備えている。

樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーを設置する際、既設覆工コンクリートと樹脂コンクリートパネルの隙間の高さ寸法よりも、台座部材の高さ寸法と高さ調整部材の高さ寸法の合計値が大きくなるように設計することが重要である。細かく言うと、既設覆工コンクリートの出来形状態（工事物が完成した際の形状や状態）は不陸（地盤が不安定な状態）が有り一定していないため、台座部材の高さ寸法は、既設覆工コンクリートと樹脂コンクリートパネルの隙間の変化に応じて規定厚さを若干超えるように調整して設計する。このように設計して樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーを設置すると、高さ調整部材の弾性に拠る反発力を生じる。その反発力の作用でパネル背面空隙をグラウト材にて注入充填する際、注入材の自重による負荷に対して変動することなく樹脂コンクリートパネルと既設覆工コンクリート面との離隔を維持することができる。

樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーを介在させ、これらを固定鋼材の代わりとすることで、既設覆工コンクリートとの間に所定の間隙を保持した状態で樹脂コンクリートパネルを固定することが可能となる結果、固定鋼材を用いた場合のようにトンネル等の流路断面積を大幅に縮小することなく補修・補強工を施工できることとなった。また、パネル背面の間隙断面を一定間隔に保ち、グラウト材の注入負荷に対して影響を及ぼさないよう確実にモルタル充填されて内壁面の補修・補強を行うことができるようになった。モルタル充填の際、樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーは、（貫通穴に対してボルト締めするので）アンカーに対して締結固定されるので（充填されるモルタル等の流れがあっても）注入圧力の変動に対しても動かない構造となる。

本考案に係る樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーの上面図、及び側面図である。 樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーの設置状態を説明するための図である。

＜樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーの構造＞
以下、本考案に係る樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー１０の一実施形態について、図１～図２に基づいて詳細に説明する。図１は、本考案に係る樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー１０の上面図、及び側面図である。

樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー１０は、図１に記載したように、既設覆工コンクリート側に設置する台座部材２０と、補修用樹脂コンクリートパネル側に設置する高さ調整部材３０とから構成されている。さらに、台座部材２０と高さ調整部材３０は、樹脂コンクリートパネルを既設覆工コンクリートに設置（既設覆工コンクリートに打設されたアンカーに対してボルト締め）するために、ボルトを通すための貫通穴４０（φ１４ｍｍ）を中心部に備えている。台座部材３０の寸法は８０ｍｍ×４０ｍｍ×５ｍｍ（高さ）程度であり、高さ調整部材の３０寸法は、４０ｍｍ×４０ｍｍ×１０ｍｍ（高さ）程度である。

台座部材２０の材質は、硬質プラスチックであることが望ましい。材質例を挙げれば、熱可塑性樹脂であれば、ポリエチレン（ＰＥ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリスチレン（ＰＳ）、ポリカーボネート（ＰＣ）が挙げられ、熱硬化性樹脂であれば、熱硬化性プラスチックの種類：フェノール樹脂、メラミン樹脂、エポキシ樹脂、ジアリル二レート樹脂、不飽和ポリエステル樹脂、ポリウレタン樹脂、シリコ―ン樹脂等が挙げられる。

高さ調整部材３０は、ある程度の柔軟性（反発性・弾性）を必要とするので、発泡プラスチック材及びブチルゴム材であることが望ましい。材質例を挙げれば、軟質ポリ塩化ビニル等の軟質プラスチック材等も使用できるが、独立気泡ポリエチレンフォーム又は粘着性が強いブチルゴムが望ましい。独立気泡ポリエチレンフォームとは、ポリエチレン樹脂を基材とした独立気泡体である。独立気泡なので空気が抜けにくく、弾力を維持することができる。さらに、６倍～４０倍までの任意の発泡倍率を採ることができるため弾力性（反発力）を現場の状態に合わせて調整することができる。尚、ブチルゴムの場合は、湧水が多い区域の場合、締結による圧縮作用で弾性力が高いため、固定ボルトの周囲に対し変形追随し、粘着力も相まって止水性が高くなり固定ボルトの周囲から湧水が漏水することを防止できる効果もある。

＜樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーの使用方法＞
図２は、樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー１０の使用方法を説明するための図である。樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー１０は、トンネル等の内壁面たる既設覆工コンクリートへの補修用樹脂コンクリートパネルの設置作業の際に、モルタル等の裏込めグラウト材を流し込む為の間隙を確保するために使用するスペーサーである。

図２に記載したように、トンネル等の内壁面たる既設覆工コンクリートに打設されたアンカーに、樹脂コンクリートパネルをボルト締めする際、既設覆工コンクリートと、樹脂コンクリートパネルの間に樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー１０（台座部材２０と、高さ調整部材３０を備える）を介在させて、モルタル等の裏込めグラウト材を流し込む為の間隙を確保する。

樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー１０は、台座部材２０と高さ調整部材３０を備えているが、台座部材２０の高さと、高さ調整部材３０の高さの合計値が、既設覆工コンクリートと、樹脂コンクリートパネルの隙間よりも大きくなるように設計されている。
具体的には、既設覆工コンクリートと、樹脂コンクリートパネルの隙間を１５ｍｍ確保したいと思えば、台座部材２０の高さが１０ｍｍ、そして（皿ボルト締め前の）高さ調整部材３０の高さが１０ｍｍになるように設計する（図２上図：（皿ボルト締め前）参照）。

このように設計すれば、既設覆工コンクリートと、樹脂コンクリートパネルの間に樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー１０をセットし（図２上図：（皿ボルト締め前）参照）、その後、皿ボルト締めすると（高さ調整部材３０の高さが１０ｍｍ→５ｍｍに圧縮される（図２下図（皿ボルト締め後）参照））。そうすると、高さ調整部材３０の弾性に拠る反発力（樹脂コンクリートパネルを支える応力）を生じるため、既設覆工コンクリートと、樹脂コンクリートパネルの離隔間隙を保持することができる。

台座部材２０と高さ調整部材３０は、樹脂コンクリートパネルを既設覆工コンクリートに設置（既設覆工コンクリートに打設されたアンカーを利用）するためのボルトを通すための貫通穴４０を中心部に備えているので（ボルト締めされた後は）、モルタル等の裏込めグラウト材を流し込む際に生じる応力が、樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー１０に働いても、樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー１０は動くことが無い。

＜樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーの効果＞
樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー１０は、既設覆工コンクリートと樹脂コンクリートパネルの隙間よりも、台座部材２０の高さと高さ調整部材３０の高さの合計値が大きくなるように設計されていることに特徴がある。このように設計すれば、樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー１０を設置すると、高さ調整部材３０の弾性に拠る反発力を生じさせることができる。その反発力の作用で樹脂コンクリートパネルを支えるので、既設覆工コンクリートと樹脂コンクリートパネルの離隔間隙を保持することができる。

樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー１０を介在させ、これらを固定鋼材の代わりとすることで、既設覆工コンクリートと樹脂コンクリートパネルの間に所定の離隔間隙を維持した状態で（樹脂コンクリートパネルを）固定することが可能となる結果、固定鋼材を用いた場合のようにトンネル等の流路断面積を大幅に縮小することが無くなった。モルタル等の裏込めグラウト材注入の際、樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー１０は、ボルト締めするので、即ち、アンカーに対して固定されるので（注入されるモルタル等の裏込めグラウト材の注入圧力による応力に対しても）動くことが無い。

樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー１０は、樹脂コンクリートパネルを既設覆工コンクリートの埋設アンカーにボルトを用いて固定する際、高さ調整部材３０がある程度収縮する方向に作用する応力により押された場合、これ以上（高さ方向に対して）収縮しないポイントがあり（ストッパーになるので）、ボルトの締付トルクが確実に保持できるとともに、ボルトの締付過多による樹脂コンクリートパネルの破損を良好に防ぐことができる。

また、既設覆工コンクリート表面不陸（地盤が不安定な状態）による凹凸の状況（凹凸の深さ等）に応じて、使用する台座部材２０、高さ調整部材３０の厚み、高さ調整部材３０の反発係数等を適宜選定し、既設覆工コンクリートと樹脂コンクリートパネルとの間に設置すれば、樹脂コンクリートパネルを既設覆工コンクリートに固定する際の（空隙の）高さの微調整を容易に行うことができる。即ち、台座部材２０の高さと高さ調整部材３０の高さ、及び高さ調整部材３０の発泡倍率（６倍～４０倍）を調整することで、樹脂コンクリートパネルを既設覆工コンクリートに固定する際の高さの微調整を容易に行うことができる。また、湧水がある区域の場合、ブチルゴムの粘着力と弾性力により高さ調整と止水性が相まって微調整が可能となる。

＜樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーの変更例＞
本考案に係る樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーは、上記した各実施形態の態様に何ら限定されるものではなく、台座部材、高さ調整部材、貫通穴等の構成を、本考案の趣旨を逸脱しない範囲で、必要に応じて適宜変更することができる。

本考案に係る樹脂コンクリートパネル設置用スペーサーは、上記の如く優れた効果を奏するものであるので、既設コンクリート構造水路等の内壁面に補修・補強用の樹脂コンクリートパネルを設置する際に離隔間隙保持用のスペーサーとして好適に用いることができる。

１０・・樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー
２０・・台座部材
３０・・高さ調整部材
４０・・貫通穴

Claims (3)

1. トンネル等の内壁面たる既設覆工コンクリートへの補修・補強用樹脂コンクリートパネルの設置作業の際に使用するスペーサーであって、
   既設覆工コンクリート側に設置する台座部材と、
   補修・補強用樹脂コンクリートパネル側に設置する高さ調整部材とからなり、
   前記台座部材と前記高さ調整部材は、中心部にボルトを通すための貫通穴を有することを特徴とする樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー。
2. 前記高さ調整部材は発泡プラスチック及びブチルゴムであることを特徴とする請求項１に記載の樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー。
3. 前記台座部材は硬質プラスチックであることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の樹脂コンクリートパネル設置用スペーサー。

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