JPH1053446A - セメント含有物製品、その製造方法およびその使用によるトンネル補修方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 薄くかつ複雑な形状に成形されたセメント含
有物製品を製造する。 【解決手段】 （Ａ）に示すように、スプレーガンなど
のノズル11へ加圧供給された高い粘着性および粘性を持
つモルタルまたはコンクリートなどのセメント含有物12
を、ノズル11から円弧形の型板13に円弧の外側より均等
に吹付ける。（Ｂ）に示すように、このセメント含有物
12を水和硬化させて薄形のセメント含有物製品14を成形
する。このセメント含有物製品14は、型枠内での成形で
はないから、開放された型板13の片面より自由に分離脱
型することができる。形状的に所定の強度を確保する場
合は、（Ｃ）に示すように、一方の成形品14a と、リブ
などの他方の成形品14b とを、これらの成形品と同一組
成の接着部15により一体化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、セメント含有物製
品、その製造方法およびその使用によるトンネル補修方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、モルタルまたはコンクリートによ
るセメント含有物製品は、型枠の内部にモルタルまたは
コンクリートを流込み、加振または遠心力をかけながら
水和硬化させ、型枠により一定形状のプレキャストコン
クリート製品などを成形している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】このように、型枠の内
部で成形する従来のセメント含有物製品では、その肉厚
を薄くし難い問題があり、所定の強度を確保できるパネ
ルでは現在のところ板厚１７mm程度の薄さが限界であ
る。

【０００４】また、型枠で成形する場合は、複雑な形状
の製品を成形し難い問題がある。例えば、長大スパンの
薄物を成形する場合は、強度を確保するために複数のリ
ブを一体成形する必要があり、そのために複雑な形状の
型枠を必要とするので、製造が不可能な場合も少なくな
い。

【０００５】本発明は、このような点に鑑みなされたも
ので、薄く成形されたセメント含有物製品を提供し、ま
た、薄くかつ複雑な形状のセメント含有物製品を提供
し、さらに、それらのセメント含有物製品を製造するた
めの製造方法を提供し、加えて、薄く成形されたセメン
ト含有物製品を使用するトンネル補修方法を提供するこ
とを目的とするものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載された発
明は、型板に吹付けられたセメント含有物を水和硬化さ
せて一定形状に成形したセメント含有物製品である。そ
して、開放された型板の表面にて吹付け成形されたセメ
ント含有物製品は、従来の型枠内での成形上の制限を受
けることなく、必要とされる強度などの許容範囲内でど
のような薄さのプレキャスト製品ともなる。

【０００７】請求項２に記載された発明は、型板に吹付
けられて水和硬化されたセメント含有物と、このセメン
ト含有物内に埋込まれた補強材とを具備したセメント含
有物製品である。そして、薄いセメント含有物製品でも
補強材により高強度を確保する。

【０００８】請求項３に記載された発明は、型板に吹付
けられて水和硬化されたセメント含有物と、このセメン
ト含有物内に埋込まれた補強材と、型板と反対側のセメ
ント含有物表面に埋込まれた粗骨材とを具備したセメン
ト含有物製品である。そして、粗骨材により、薄いセメ
ント含有物製品と、現場打ちされた裏込モルタルまたは
コンクリートとの一体化を確保する。

【０００９】請求項４に記載された発明は、型板に吹付
けられて水和硬化されたセメント含有物とこのセメント
含有物内に埋込まれた補強材とを有する一方の成形品
と、少なくともセメント含有物を水和硬化させて一定形
状に成形した他方の成形品と、一方の成形品と他方の成
形品とを一体化した接着部とを具備したセメント含有物
製品である。

【００１０】そして、薄く吹付け成形された一方の成形
品に対して、リブなどの他方の成形品を接着部にて一体
化することにより、複雑な断面形状のセメント含有物製
品を形成し、また薄物製品でも接着された成形品により
強度を確保する。

【００１１】請求項５に記載された発明は、細骨材およ
び水硬性セメントをポリマー溶液で練り混ぜたモルタル
を型板に吹付けて水和硬化させたセメント含有物と、こ
のセメント含有物内に埋込まれた高強度繊維により形成
された補強材と、型板と反対側のセメント含有物表面に
埋込まれた粗骨材とにより、セメント含有物製品として
のトンネル補修用の覆工パネルを成形したセメント含有
物製品である。

【００１２】そして、ポリマー溶液中に含まれる適度な
水分により型板の表面での適切な水和硬化を確保する。
また、薄くても高強度繊維によりトンネル補修用の覆工
パネルとしての強度を確保し、さらに、覆工パネルの裏
側に注入した裏込モルタルとこの覆工パネルとの一体化
を粗骨材により確保する。

【００１３】請求項６に記載された発明は、請求項１乃
至５のいずれかに記載のセメント含有物製品において、
セメント含有物を、耐摩耗性細骨材および水硬性セメン
トをアクリル系変成ポリマー溶液で練り混ぜたモルタル
を水和硬化させたセメント含有物製品である。

【００１４】そして、この組成のモルタルは、吹付け時
は適度の流動性と、型板に対する高い粘着性とを有し、
吹付け成形に特に適する。また、高い粘性により希望す
る厚みを確保するとともに、水和硬化した後は、各組成
物の緻密な結合体となり、優れた圧縮強度、曲げ強度、
耐摩耗性、耐薬品性および他部材に対する付着強度など
を有する。

【００１５】請求項７に記載された発明は、請求項４記
載のセメント含有物製品において、一方の成形品、他方
の成形品および接着部を、耐摩耗性細骨材および水硬性
セメントをアクリル系変成ポリマー溶液で練り混ぜた同
一組成のモルタルを水和硬化させたものとするセメント
含有物製品である。

【００１６】そして、一方の成形品と他方の成形品と
を、これらの成形品と同一組成で高付着強度を有する接
着部により一体化する。

【００１７】請求項８に記載された発明は、請求項２乃
至５のいずれかに記載のセメント含有物製品において、
補強材として、炭素繊維を使用したセメント含有物製品
である。そして、炭素繊維により製品の引張強度を補強
する。

【００１８】請求項９に記載された発明は、ノズルから
型板に粘着性および粘性を持つセメント含有物を吹付
け、このセメント含有物を水和硬化させて定形のセメン
ト含有物製品を成形したセメント含有物製品の製造方法
である。

【００１９】そして、型枠を使用せず、型板の表面にノ
ズルからセメント含有物を吹付けて粘着させ水和硬化さ
せることにより、型板の形状に沿った薄いセメント含有
物製品を簡単に成形する。また、吹付け時に型板へ叩き
付けられたセメント含有物により、内部空隙の少ない高
密度の製品を形成する。さらに、粘性により製品に一定
の厚みを確保するとともに、ノズルの移動速度、移動回
数、吹付け量などを変化させることにより、複雑な型枠
を用いることなく製品の肉厚を場所によって変えるよう
にする。加えて、型枠でなく開放された型板の片面より
セメント含有物製品を自由に分離脱型する。

【００２０】請求項１０に記載された発明は、請求項９
記載のセメント含有物製品の製造方法において、セメン
ト含有物の吹付け途中でセメント含有物内に補強材を設
置した製造方法である。そして、セメント含有物の吹付
けを一時中断して内部に補強材を埋込むようにする。

【００２１】請求項１１に記載された発明は、請求項９
または１０記載のセメント含有物製品の製造方法におい
て、セメント含有物吹付け終了時にセメント含有物表面
に粗骨材を吹付ける製造方法である。そして、吹付け終
了時の吹付けにより、粗骨材をセメント含有物表面に埋
込むようにする。

【００２２】請求項１２に記載された発明は、請求項９
乃至１１のいずれかに記載のセメント含有物製品の製造
方法において、ノズルからのセメント含有物の吹付けに
より、形成品本体を成形するとともに補強用リブを成形
する製造方法である。

【００２３】そして、セメント含有物の吹付け量を部分
的に多くするだけで複雑な型枠を用いることもなく、長
大薄物製品などに補強用リブを一体に成形する。

【００２４】請求項１３に記載された発明は、型板に吹
付けられて水和硬化されたセメント含有物と、このセメ
ント含有物内に埋込まれた補強材と、前記型板と反対側
のセメント含有物表面に埋込まれた粗骨材とにより成形
されたセメント含有物製品としての覆工パネルを、トン
ネル内に搬入し、既設の覆工コンクリートの内周面に沿
ってモルタル注入空間を介し周方向および奥行方向にそ
れぞれ分割された複数の覆工パネルを組立て仮止めし、
モルタル注入空間に裏込モルタルを注入することにより
トンネル覆工補強工事を行うようにしたセメント含有物
製品を使用したトンネル補修方法である。

【００２５】そして、吹付け成形により薄くかつ補強材
により高強度に成形された覆工パネルは取扱いも容易で
あるから、従来のトンネル覆工補強工事で使用されるほ
ど大型の架設台車を用いることなくトンネル内に搬入し
て、既設の覆工コンクリートの内周面に沿って組立て仮
止めする。また、モルタル注入空間に現場打ちされた裏
込モルタルとの一体性も表面に埋込まれた粗骨材により
確保する。

【００２６】請求項１４に記載された発明は、請求項１
３記載のセメント含有物製品を使用したトンネル補修方
法において、覆工パネルに係着された引掛具により覆工
パネルを取扱うトンネル補修方法である。

【００２７】そして、吹付けにより薄く成形された小径
水路用トンネルなどの小形覆工パネルは軽量であるか
ら、覆工パネルの引掛具を取扱操作して人力作業で組付
ける場合もある。

【００２８】請求項１５に記載された発明は、請求項１
３記載のセメント含有物製品を使用したトンネル補修方
法において、覆工パネル間の突合せ部にフランジ付き円
筒体を嵌着し、裏込モルタル側に位置するフランジと、
パネル表側にて円筒体に挿入した楔とにより、覆工パネ
ルの突合せ部を固定したトンネル補修方法である。

【００２９】そして、吹付けにより薄く成形された覆工
パネルは、パネル裏側のフランジと、作業者がパネル表
側で円筒体に挿入した楔とにより、覆工パネル間の突合
せ部がずれないように結合する。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図１乃至図１１に
示された種々の実施形態を参照しながら説明する。

【００３１】先ず、図１乃至図３は本発明に係るセメン
ト含有物製品およびその製造方法の一実施形態を示す。

【００３２】図１（Ａ）に示されるように、図示されな
いモルタルポンプまたはコンクリートポンプにより、ス
プレーガンなどのノズル11へ加圧供給された高い粘着性
および粘性を持つモルタルまたはコンクリートなどのセ
メント含有物12を、ノズル11から円弧形の型板13に円弧
の外側より均等に吹付け、図１（Ｂ）に示されるよう
に、このセメント含有物12を水和硬化させて定形のセメ
ント含有物製品14を成形する。

【００３３】前記高い粘着性および粘性とは、例えば、
垂直の型板にモルタルを吹付けたとき、約３mm厚までは
粘着できて形状を保てる程度の性質をいう。

【００３４】このセメント含有物製品14は、型枠内での
成形ではないから、開放された型板13の片面より自由に
分離脱型することができる。

【００３５】なお、セメント含有物製品14は、通常は型
板13から分離脱型することにより完成させるが、例えば
脱型が容易でない製品形状の場合や、鋼板などの型板13
を製品の補強材としてそのまま使用したい場合などもあ
るので、図１（Ｂ）に示されるような成形製品の片面に
型板13を付けたまま完成品としても良い。

【００３６】このように、閉じた型枠を使用せず、開放
された型板13の表面にノズル11からセメント含有物12を
吹付けて粘着させ水和硬化させることにより、型板13の
形状に沿って薄い一定形状のセメント含有物製品14を簡
単に成形することができる。

【００３７】すなわち、従来のような外枠および内枠か
らなる型枠が不要であり、その制約を受けることがない
ので、必要とされる強度などの許容範囲内で、どのよう
な薄さの製品も成形可能である。

【００３８】また、薄い製品であっても、吹付けにより
セメント含有物12が型板13へ叩き付けられながら徐々に
積層されていくため、内部空隙の少ない高密度の製品を
形成できる。

【００３９】前記セメント含有物12は、樹脂セメント、
普通セメントまたは白色セメントなどを含有するモルタ
ルまたはコンクリートでもよいが、細骨材および水硬性
セメントを、水和硬化に必要な水分を含むポリマー溶液
で練り混ぜたモルタルが望ましい。

【００４０】ポリマー溶液は、太陽光線による劣化のお
それのない場所で使用する製品の場合はエポキシ系でも
よいが、そのおそれのないアクリル系の方が望ましい。

【００４１】特に、耐摩耗性細骨材としての硬質ガーネ
ットの粉末と、水硬性セメントとを、水和硬化に必要な
水分を含むアクリル系変成ポリマー溶液により練り混ぜ
たモルタルが、セメント含有物12として最も望ましい。

【００４２】この組成のモルタルは、オーステックＤＳ
（株式会社栄和企画により製造された新建材の商品名）
として知られているもので、吹付け時は適度の流動性
と、型板に対する高い粘着性とを有し、また、吹付け時
に種々のモルタル形状を自己保持できる高い粘性を有す
ることから、本発明に係る吹付け成形に特に適する。

【００４３】このモルタルの高い粘着性および粘性によ
り希望する厚みを確保するとともに、水和硬化した後
は、各組成物の緻密な結合体となり、優れた圧縮強度、
曲げ強度、耐摩耗性、耐薬品性および他部材に対する高
付着強度（接着力）などを有する。また、ポリマーの特
性として、ヤング率が小さく変形性能がよいため、水和
硬化モルタルのひび割れが少ない利点もある。

【００４４】このようにしてセメント含有物製品14が完
成するが、形状的に所定の強度を確保する場合は、図１
（Ｃ）に示されるように、型板に吹付けられて水和硬化
された一方の成形品14a と、少なくともセメント含有物
を水和硬化させて一定形状に成形したリブなどの他方の
成形品14b とを、接着部15により一体化する。

【００４５】望ましくは、一方の成形品14a および他方
の成形品14b を同一組成のモルタル（オーステックＤ
Ｓ）の水和硬化により成形しておき、これらの成形品14
a と成形品14b とを、同一組成の接着剤（オーステック
ＤＳ）によって接着させることにより、水和硬化した同
一組成の接着部15により３０kg／cm² 以上もの強力な接
着力で一体化することができる。

【００４６】このように、薄く吹付け成形された一方の
成形品14a に対して、リブなどの他方の成形品14b を接
着部15にて一体化することにより、複雑な断面形状のセ
メント含有物製品でも容易に形成でき、また薄物製品で
も接着されたリブなどの成形品14b により製品の強度を
確保できる。

【００４７】図２に示されるように、型板13に吹付けら
れたセメント含有物12内には、薄いセメント含有物製品
でも高い引張強度を確保できるように補強するための補
強材16が埋込まれている。

【００４８】この補強材16となる材料は、樹脂系繊維
（例えばアラミド繊維）または金属系繊維（例えばステ
ンレス繊維）でもよいが、高い引張強度を確保できる安
価な材料としては、炭素繊維が望ましい。

【００４９】この補強材16の埋込形態は、セメント含有
物12内に練り混んだ短繊維状のものをセメント含有物12
と同時に吹付けてもよいが、セメント含有物12の吹付け
途中でその吹付けを一時中断して、長繊維状またはシー
ト状の補強材を縦横格子状に重ねたり、または吹付け途
中のセメント含有物を包み込むようにネット状に編成し
た補強材を貼付けることにより、セメント含有物内の全
面に補強材16を短層または重層で埋込むことが、高い引
張強度を確保する上で望ましい。

【００５０】この図２に示されたセメント含有物12は、
そのまま水和硬化させることにより、一つのセメント含
有物製品ともなるが、その場合は、型板13と反対側のセ
メント含有物の外層の表面12a は、粗い面であるから製
品の裏面として使用する。

【００５１】さらに、このセメント含有物製品を捨て型
枠として使用するときは、セメント含有物の外層の表面
12a と、現場打ちされる裏込モルタルまたはコンクリー
トとの結合強度を考慮すると、図３に示される構造が望
ましい。

【００５２】すなわち、図３に示されるように、セメン
ト含有物吹付け終了時に、型板13と反対側のセメント含
有物の外層の表面12a に粗骨材17をモルタルとともに吹
付けたり、またはモルタルと別個に押込んだりすること
により、裏込モルタル用アンカーとして機能する粗骨材
17をセメント含有物の外層の表面12a に埋込むようにす
る。

【００５３】そして、この粗骨材17により、薄いセメン
ト含有物製品14と、現場打ちされた裏込モルタルまたは
コンクリートとの一体性を確保する。

【００５４】次に、図４は本発明の他の実施形態を示
し、図１乃至図３に示されたセメント含有物製品の製造
方法をさらに発展させたものである。

【００５５】すなわち、図４に示されたセメント含有物
製品14は、ノズル11から型板（この図では図示せず）に
高い粘着性および粘性を持つセメント含有物12を吹付け
ることにより、このセメント含有物12を水和硬化させて
一定厚の成形品本体14A を形成するとともに、同一のノ
ズル11または別のノズルから吹付けたセメント含有物12
により補強用リブ14B を成形品本体14A と一体に形成し
たものである。

【００５６】このようなセメント含有物製品14を製造す
る方法は、ノズル11が特定位相で軸方向に移動するとき
にノズル11の移動速度を遅くしてセメント含有物12を他
の部分より多量に吹付けることにより、あるいはノズル
11を他の部分より特定位相で軸方向に数多く往復移動さ
せてセメント含有物12を不均等に塗り重ねることによ
り、さらにはノズル11が特定位相で軸方向に移動すると
きにポンプからノズル11へ供給されるセメント含有物12
の供給量を他の部分より増加させることにより、補強用
リブ14B を一体形成する。

【００５７】このように、セメント含有物12の高い粘着
性および粘性により製品に一定の厚みを確保するととも
に、ノズル11の移動速度、移動回数、吹付け量などを変
化させることにより、複雑な型枠を用いることもなく製
品の肉厚を場所によって自由に変えることができ、セメ
ント含有物12の吹付け量を部分的に多くするだけで長大
薄物製品などに補強用リブ14B を簡単に一体成形でき
る。

【００５８】次に、図５および図６を参照しながら、本
発明に係るセメント含有物製品のさらに別の実施形態を
それぞれ説明する。

【００５９】図５には、（Ａ）ノズル11からセメント含
有物12をコ字形断面の型板13に吹付け、（Ｂ）この型板
13の表面で水和硬化された成形品14a を形成し、（Ｃ）
この成形品14a の内部に、同様の吹付方法で形成された
リブなどの複数の成形品14bを接着部15により一体化
し、（Ｄ）さらに、これらの成形品14a ，14b に、同様
の吹付方法で形成された面板状の成形品14c を接着部15
により一体化したセメント含有物製品14が示されてい
る。

【００６０】この図５に示された構造のセメント含有物
製品14は、内空部18に鉄筋を配設して後打ちモルタルま
たはコンクリートを充填すると、柱材または梁材として
使用でき、また、内空部18に断熱材を充填すると、壁面
パネルとして使用することができる。

【００６１】図６には、ノズルからセメント含有物を円
弧状の型板に吹付けて水和硬化させた一方の成形品14a
と、同様にノズルからセメント含有物を凹形の型板に吹
付けて水和硬化させた他方の成形品14b とを、接着部15
により一体化したセメント含有物製品14が示されてい
る。

【００６２】次に、本発明に係る吹付法により成形され
たセメント含有物製品は、以上のものに限定されるもの
ではなく、トンネル内巻パネル、カーテンウォール材、
屋根材、床材、外壁材、内壁材、生コン打設用型枠（捨
て型枠など）、立体像またはレリーフなどの造形品、中
空材、軽量梁形型枠または従来の鋼管に替わる変形ポー
ルなどの製品にも適用される。

【００６３】図７は上記梁形型枠を示し、ノズルからセ
メント含有物を凹形の型板に吹付けて成形したセメント
含有物製品14である。この梁形型枠内に鉄筋19を配設し
て後打ちコンクリートを打設することにより、梁材が構
成される。

【００６４】図８は上記変形ポールを示し、ノズルから
セメント含有物をテーパを有する筒形の型板に吹付けて
成形したセメント含有物製品14である。この変形ポール
の先端に曲管部分との接続用の鉄筋19を配設する。

【００６５】次に、図９乃至図１１を参照して、本発明
に係るセメント含有物製品としてのトンネル補修用の覆
工パネルを、導水路用トンネルなどの既設の覆工コンク
リート20に対して使用したトンネル補修方法を説明す
る。

【００６６】図９に示されるように、先ずインバート部
21の工事を実施し、それから既設の覆工コンクリート20
の下部左右面に対し、裏込モルタル注入空間を介して下
部覆工パネル（スカートパネル）14a1，14b1を設置し、
これらの下部覆工パネル14a1，14b1をサポート22により
保持する。

【００６７】それから、下部覆工パネル14a1，14b1の裏
側モルタル注入空間に下部裏込モルタル23を注入し、こ
の裏込モルタル23が水和硬化した後、前記サポート22を
取外す。

【００６８】それから、後述するパネルハンガーを使用
して上部覆工パネル14a2，14b2を、トンネル内の上部両
側に裏込モルタル注入空間を介して設置し、後述するパ
ネル固定具24によりアーチ形状を保持する。そして、上
部覆工パネル14a2，14b2の裏側モルタル注入空間に上部
裏込モルタル25を注入し、水和硬化させることによりト
ンネル覆工補強工事を行うようにした。

【００６９】これらのトンネル補修用の覆工パネル14a
1，14b1，14a2，14b2は、図３に示されるように、円弧
形の型板13に円弧の外側より吹付けられて水和硬化され
たセメント含有物12と、このセメント含有物12内に埋込
まれた高強度繊維により形成された補強材16と、前記型
板13と反対側のセメント含有物の外層の表面12a に埋込
まれた粗骨材17とにより構成する。

【００７０】上記覆工パネル14a1，14b1，14a2，14b2を
構成するセメント含有物12は、耐摩耗性細骨材（硬質ガ
ーネットの粉末）と、水硬性セメントとを、水和硬化に
必要な水分を含むアクリル系変成ポリマー溶液により練
り混ぜたモルタル（オーステックＤＳ）を型板に吹付け
て成形することが望ましい。ポリマー溶液中に含まれる
適度な水分により型板の表面での適切な水和硬化を確保
する。

【００７１】上記補強材16は、高い引張強度を確保でき
る安価な炭素繊維が高強度繊維として望ましく、この補
強材16により薄い覆工パネル14a1，14b1，14a2，14b2に
十分な強度を確保できる。

【００７２】上記セメント含有物の外層の表面12a の粗
骨材17により、覆工パネル14a1，14b1，14a2，14b2と、
パネル裏側に現場打ちされた裏込モルタル23，25との一
体化を確保できる。

【００７３】図１０（Ａ）は、薄形で軽量の上部覆工パ
ネル14a2，14b2を示し、その上端部には前記パネル固定
具24を嵌着するための嵌着溝26が形成され、また下端部
には、引掛溝27が形成されている。

【００７４】そして、図１０（Ｂ）に示されるように、
覆工パネル14a2，14b2の下端の引掛溝27から上端の嵌着
溝26にわたって引掛具としてのパネルハンガー28を係着
し、覆工パネル14a2，14b2の運搬または組立を行う際
に、このパネルハンガー28を持って覆工パネル14a2，14
b2を人手により取扱うようにする。

【００７５】このパネルハンガー28は、金属線材の溶接
または樹脂材の成形などにより、上部および下部にて水
平方向に配設された一対の横材31と、覆工パネル14a2，
14b2の内径側面に沿って上下方向に配設された一対の縦
材32とを一体化したものである。

【００７６】各横材31の両端には取手33が設けられ、各
縦材32の下端部には覆工パネル14a2，14b2の下端の引掛
溝27に係合するフック34がＵ形に彎曲形成され、各縦材
32の上端部には覆工パネル14a2，14b2の上端の嵌着溝26
に係合するフック35がＬ形に折曲形成されている。

【００７７】そして、吹付け成形により薄くかつ補強材
により高強度に成形された小形覆工パネル14a2，14b2は
軽量で取扱いも容易であるから、従来のトンネル覆工補
強工事で使用されるほど大型の架設台車を用いる必要が
なく、手押し台車などによりこの小形覆工パネルをトン
ネル内に搬入し、さらに、パネルハンガー28を人力で取
扱操作して複数の覆工パネル14a2，14b2を、既設の覆工
コンクリート20の内周面に沿ってモルタル注入空間を介
し周方向および奥行方向に組付け、前記パネル固定具24
により覆工パネル14a2，14b2間を仮止めする。

【００７８】図１１は上記パネル固定具24を示し、覆工
パネル14a2，14b2間の突合せ部にて円孔を形成する嵌着
溝26に、合成樹脂などにより円筒体41にフランジ42を一
体成形してなるパネル固定具24の円筒体41を上側より嵌
着し、この円筒体41の裏込モルタル側に位置するフラン
ジ42と、パネル表側にて円筒体41の楔挿入穴43に挿入さ
れた楔44とにより、覆工パネル14a2，14b2の突合せ部を
固定する。

【００７９】楔44は、図１１（Ａ）（Ｂ）に示されるよ
うに、覆工パネル14a2，14b2の突合せ部間隙45の下側に
て、この間隙45より幅厚に設ける。

【００８０】このため、型板への吹付により薄く成形さ
れた覆工パネル14a2，14b2でも、パネル裏側に位置する
フランジ42と、作業者がパネル表側で円筒体41の楔挿入
穴43に挿入した楔44とにより挟持され、覆工パネル14a
2，14b2間の突合せ部が上下方向および水平方向にずれ
ないように結合される。

【００８１】

【実施例】次に、小径導水路用トンネルなどに用いられ
る小形で軽量の覆工パネル14a2，14b2の具体的な実施例
を、数値に挙げながら説明する。

【００８２】この覆工パネル14a2，14b2の製造方法の一
例を図３を参照しながら説明すると、型板13として樹脂
コーティングされた木板あるいは鋼板、またはプラスチ
ック板を使用し、既に述べたように優れた接着力、耐摩
耗性及び高曲げ強度などを有するオーステックＤＳのモ
ルタルをセメント含有物12として型板13にスプレーガン
により吹付け、とりあえず厚さ２mmの内層を形成する。

【００８３】オーステックＤＳのモルタルとしては、細
骨材の硬質ガーネット粉末および水硬性セメントを、重
量比で全体の０．５〜２０％に当るアクリル系変成ポリ
マー溶液により練り混ぜたものを用いる。

【００８４】この内層の表面に３５，０００kg／cm² も
の引張強度を有する炭素繊維のネットを補強材16として
配置する。さらに、この補強材16上にオーステックＤＳ
のモルタルをスプレーガンにより吹付け、厚さ４〜６mm
の外層を形成する。最後に、１〜５mmの粗骨材17をオー
ステックＤＳのモルタルにまぶして吹付け、モルタル12
が水和硬化した後、型板13より製品を脱型する。

【００８５】このようにして、オーステックＤＳのモル
タルを主材とし、炭素繊維のネットを補強材16として使
った複合材パネルを製造する。補強材16の内側の内層の
厚みを２mmとし、補強材16の外側の外層の厚みを４〜６
mmとすることにより、パネル部材厚を６〜８mmとする。
また、各覆工パネル14a2，14b2のトンネル奥行方向の寸
法を１．０ｍとし、トンネル周方向（円弧方向）の長さ
を２．５ｍとする。

【００８６】上記部材厚での単位面積当りの重量は、１
４〜１９kg／ｍ² となるから、覆工パネル14a2，14b2
は、１枚当り３５〜５０kgとなる。このため、２名の作
業員により図９に示される組立を人手により行うことが
できる。

【００８７】上記のように、部材厚が薄く軽いので小径
の水路では人力作業で施工できるだけでなく、大径水路
においても施工機械を小形化できるとともに、パネル単
体の面積を拡大して施工効率を向上させることができる
から、施工費を安くでき、工期も早くできる。また、部
材厚が薄いので水路の断面積が減少しない。さらに、型
板を単純な形状にできるとともに、吹付けによる簡易な
方法で製作するため、導水路用などのトンネルだけでな
く、他のプレキャストコンクリート板などの種々の板状
製品を簡易に製造できる。などの効果が得られる。

【００８８】

【発明の効果】請求項１に記載された発明によれば、型
板の開放面での吹付け成形により従来の型枠内成形では
不可能であった極薄のセメント含有物製品を提供でき
る。

【００８９】請求項２に記載された発明によれば、型板
への吹付けにより薄く成形されたセメント含有物製品で
も内部に埋込まれた補強材により高強度を確保できる。

【００９０】請求項３に記載された発明によれば、型板
への吹付けにより薄く成形されたセメント含有物製品
と、現場打ちされた裏込モルタルまたはコンクリートと
を、粗骨材により確実に一体化することができる。

【００９１】請求項４に記載された発明によれば、薄く
吹付け成形された一方の成形品に対して、リブなどの他
方の成形品を接着部にて一体化することにより、複雑な
断面形状のセメント含有物製品を簡単に形成できる。ま
た薄物製品でも接着された成形品により強度を確保でき
る。

【００９２】請求項５に記載された発明によれば、ポリ
マー溶液中に含まれる適度な水分により型板での適切な
水和硬化を確保してトンネル補修用の覆工パネルを成形
できる。また、薄くても高強度繊維によりトンネル補修
用の覆工パネルとしての強度を確保でき、さらに、覆工
パネルの裏側に注入した裏込モルタルとこの覆工パネル
との一体化を粗骨材により確保できる。

【００９３】請求項６に記載された発明によれば、耐摩
耗性細骨材および水硬性セメントをアクリル系変成ポリ
マー溶液で練り混ぜた組成のモルタルは、吹付け時は適
度の流動性と、型板に対する高い粘着性とを有するか
ら、吹付け成形に特に適する。また、高い粘性により希
望する厚みを製品に確保できるとともに、水和硬化した
後は、各組成物の緻密な結合体となり、優れた圧縮強
度、曲げ強度、耐摩耗性、耐薬品性および他部材に対す
る付着強度を確保できる。

【００９４】請求項７に記載された発明によれば、耐摩
耗性細骨材および水硬性セメントをアクリル系変成ポリ
マー溶液で練り混ぜた同一組成のモルタルを水和硬化さ
せた一方の成形品および他方の成形品を、これらの成形
品と同一組成で高付着強度を有する接着部により強力に
一体化することができる。

【００９５】請求項８に記載された発明によれば、炭素
繊維により高い引張強度を有するセメント含有物製品を
提供できる。

【００９６】請求項９に記載された発明によれば、型板
の表面にノズルからセメント含有物を吹付けて粘着させ
水和硬化させるから、型板の形状に沿った薄いセメント
含有物製品を簡単に成形できる。また、吹付け時に型板
へ叩き付けられたセメント含有物により、内部空隙の少
ない高密度の製品が得られる。さらに、高い粘性により
製品に一定の厚みを確保できるとともに、一方では、ノ
ズルの移動速度、移動回数、吹付け量などを変化させる
ことにより、複雑な型枠を用いることなく製品の肉厚を
場所によって変えることもできる。加えて、型枠でなく
開放された型板の片面にてセメント含有物製品を成形す
るので、製品を型板より分離する脱型を容易に行うこと
ができる。よって、薄くて複雑なセメント含有物製品で
も容易に製造できる効果がある。

【００９７】請求項１０に記載された発明によれば、薄
いセメント含有物製品中であってもセメント含有物吹付
けの一時中断により補強材を簡単に埋込むことができ、
製造を容易に行える。

【００９８】請求項１１に記載された発明によれば、セ
メント含有物吹付け終了時にセメント含有物表面に粗骨
材を吹付けることにより、粗骨材をセメント含有物表面
に簡単に埋込むことができ、製造を容易に行える。

【００９９】請求項１２に記載された発明によれば、ノ
ズルからのセメント含有物の吹付けにより、成形品本体
を形成するとともに補強用リブを成形するから、セメン
ト含有物の吹付け量を部分的に多くするだけで複雑な型
枠を用いることもなく、長大薄物製品などに補強用リブ
を簡単に一体成形でき、製造を容易に行える。

【０１００】請求項１３に記載された発明によれば、型
板への吹付け成形により薄くかつ補強材により高強度に
成形されたトンネル覆工補強工事用の覆工パネルは取扱
いも容易であり、従来のトンネル覆工補強工事で使用さ
れる大型の架設台車を用いることなくトンネル内に搬入
して、既設の覆工コンクリートの内周面に沿って複数の
覆工パネルを比較的容易に組立てることができ、セメン
ト含有物製品を使用した簡単なトンネル補修方法を提供
できる。また、モルタル注入空間に現場打ちされた裏込
モルタルとの一体性もセメント含有物表面に埋込まれた
粗骨材により確保できる。

【０１０１】請求項１４に記載された発明によれば、吹
付けにより薄く成形された覆工パネルが小形である場合
は軽量でもあるから、覆工パネルに係着された引掛具を
取扱操作して人力作業で覆工パネルを組付けることも可
能であり、セメント含有物製品を使用した簡単なトンネ
ル補修方法を提供できる。

【０１０２】請求項１５に記載された発明によれば、吹
付けにより薄く成形された覆工パネル間の突合せ部を、
フランジ付き円筒体のパネル裏側に位置するフランジ
と、作業者がパネル表側で円筒体に挿入した楔とによ
り、ずれないように結合することを簡単に行うことがで
き、セメント含有物製品を使用した簡単なトンネル補修
方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）は本発明に係るセメント含
有物製品の製造方法を示す正面図であり、（Ｃ）はその
製品の完成状態を示す正面図である。

【図２】同上セメント含有物製品で粗骨材のない場合を
示す拡大断面図である。

【図３】同上セメント含有物製品で粗骨材のある場合を
示す拡大断面図である。

【図４】同上セメント含有物製品のリブ形成方法に特徴
のある実施形態を示す斜視図である。

【図５】（Ａ）（Ｂ）（Ｃ）（Ｄ）は本発明に係る他の
セメント含有物製品の製造方法を示す正面図であり、
（Ｄ）はその製品の完成状態を示す正面図である。

【図６】本発明に係る別のセメント含有物製品を示す正
面図である。

【図７】本発明に係るさらに別のセメント含有物製品と
しての梁形型枠を示す斜視図である。

【図８】本発明に係るさらに別のセメント含有物製品と
しての変形ポールを示す断面図である。

【図９】本発明に係るセメント含有物製品としての覆工
パネルを使用して補修したトンネルの断面図である。

【図１０】（Ａ）は同上トンネル補修用の覆工パネルを
示す斜視図、（Ｂ）はそのパネルハンガーの係合状態を
示す斜視図である。

【図１１】（Ａ）は同上覆工パネルをパネル固定具で固
定した状態を示す平面図、（Ｂ）は（Ａ）のＢ−Ｂ線断
面図、（Ｃ）は（Ａ）のＣ−Ｃ線断面図である。

【符号の説明】

11 ノズル 12 セメント含有物 12a 外層の表面 13 型板 14 セメント含有物製品 14a 一方の成形品 14b 他方の成形品 14A 成形品本体 14B 補強用リブ 14a1，14b1，14a2，14b2 覆工パネル 15 接着部 16 補強材 17 粗骨材 20 既設の覆工コンクリート 23，25 裏込モルタル 28 引掛具としてのパネルハンガー 41 円筒体 42 フランジ 44 楔

Claims (15)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 型板に吹付けられたセメント含有物を水
   和硬化させて一定形状に成形したことを特徴とするセメ
   ント含有物製品。
2. 【請求項２】 型板に吹付けられて水和硬化されたセメ
   ント含有物と、 このセメント含有物内に埋込まれた補強材とを具備した
   ことを特徴とするセメント含有物製品。
3. 【請求項３】 型板に吹付けられて水和硬化されたセメ
   ント含有物と、 このセメント含有物内に埋込まれた補強材と、 型板と反対側のセメント含有物表面に埋込まれた粗骨材
   とを具備したことを特徴とするセメント含有物製品。
4. 【請求項４】 型板に吹付けられて水和硬化されたセメ
   ント含有物とこのセメント含有物内に埋込まれた補強材
   とを有する一方の成形品と、 少なくともセメント含有物を水和硬化させて一定形状に
   成形した他方の成形品と、 一方の成形品と他方の成形品とを一体化した接着部とを
   具備したことを特徴とするセメント含有物製品。
5. 【請求項５】 細骨材および水硬性セメントをポリマー
   溶液で練り混ぜたモルタルを型板に吹付けて水和硬化さ
   せたセメント含有物と、 このセメント含有物内に埋込まれた高強度繊維により形
   成された補強材と、 型板と反対側のセメント含有物表面に埋込まれた粗骨材
   とにより、 セメント含有物製品としてのトンネル補修用の覆工パネ
   ルを成形したことを特徴とするセメント含有物製品。
6. 【請求項６】 セメント含有物は、耐摩耗性細骨材およ
   び水硬性セメントをアクリル系変成ポリマー溶液で練り
   混ぜたモルタルを水和硬化させたことを特徴とする請求
   項１乃至５のいずれかに記載のセメント含有物製品。
7. 【請求項７】 一方の成形品、他方の成形品および接着
   部は、耐摩耗性細骨材および水硬性セメントをアクリル
   系変成ポリマー溶液で練り混ぜた同一組成のモルタルを
   水和硬化させたものとすることを特徴とする請求項４記
   載のセメント含有物製品。
8. 【請求項８】 補強材は、炭素繊維を使用したことを特
   徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載のセメント含
   有物製品。
9. 【請求項９】 ノズルから型板に粘着性および粘性を持
   つセメント含有物を吹付け、 このセメント含有物を水和硬化させて定形のセメント含
   有物製品を成形したことを特徴とするセメント含有物製
   品の製造方法。
10. 【請求項１０】 セメント含有物の吹付け途中でセメン
    ト含有物内に補強材を設置したことを特徴とする請求項
    ９記載のセメント含有物製品の製造方法。
11. 【請求項１１】 セメント含有物吹付け終了時にセメン
    ト含有物表面に粗骨材を吹付けることを特徴とする請求
    項９または１０記載のセメント含有物製品の製造方法。
12. 【請求項１２】 ノズルからのセメント含有物の吹付け
    により、形成品本体を成形するとともに補強用リブを成
    形することを特徴とする請求項９乃至１１のいずれかに
    記載のセメント含有物製品の製造方法。
13. 【請求項１３】 型板に吹付けられて水和硬化されたセ
    メント含有物と、このセメント含有物内に埋込まれた補
    強材と、前記型板と反対側のセメント含有物表面に埋込
    まれた粗骨材とにより成形されたセメント含有物製品と
    しての覆工パネルを、トンネル内に搬入し、 既設の覆工コンクリートの内周面に沿ってモルタル注入
    空間を介し周方向および奥行方向にそれぞれ分割された
    複数の覆工パネルを組立て仮止めし、 モルタル注入空間に裏込モルタルを注入することにより
    トンネル覆工補強工事を行うことを特徴とするセメント
    含有物製品を使用したトンネル補修方法。
14. 【請求項１４】 覆工パネルに係着された引掛具により
    覆工パネルを取扱うことを特徴とする請求項１３記載の
    セメント含有物製品を使用したトンネル補修方法。
15. 【請求項１５】 覆工パネル間の突合せ部にフランジ付
    き円筒体を嵌着し、裏込モルタル側に位置するフランジ
    と、パネル表側にて円筒体に挿入した楔とにより、覆工
    パネルの突合せ部を固定したことを特徴とする請求項１
    ３記載のセメント含有物製品を使用したトンネル補修方
    法。