覆工コンクリートの加圧充填による天端部の品質向上効果
（株）錢高組 正会員 ○ 角田 晋相
（株）錢高組 森川 淳司 中日本高速道路（株）敦賀工事事務所 竹内 彰隆
１．はじめに
トンネル覆工コンクリートの施工においては、天端部の空洞や未充填が問題となるため、確実な充填がで きるよう充填圧力の管理がよく行われている。充填圧力は、コンクリートの自重圧よりも高い圧力で管理す るためコンクリートには加圧力が生じる。
そこで、充填時に加圧されたコンクリートの品質を確認するため、コンクリート打設時における覆工内の 圧力の分布状態を測定し、加圧と品質の関係について検討した。
２．実験概要
覆工コンクリートの加圧充填および圧力計測は、舞鶴若狭自動車道 野坂岳トンネルの一部の区間で実施した。実験を実施した覆工は、無 筋区間で覆工厚は300mmである。図-1に圧力計測位置を示す。圧力 計は、天端部に3m間隔で4点配置した。
覆工コンクリートの配合を表-1に示す。コンクリートは比較的流動 性の高いスランプ18cmのもので施工を実施した。
天端部の充填は、吹上口をラップ側から750mm離した位置に設け、
1箇所からのコンクリート充填とし、覆工内全体の充填・締固め完了 後に加圧を行った。
実験ケースを表-2に示す。実験は、覆工の天端部に生じる加圧力を因子に とり、加圧充填を行うことによる覆工内の圧力分布およびコンクリート品質 への影響を把握することとした。
覆工コンクリートの品質評価試験としては、硬化後にテストハンマーによ る強度推定とトレント法による透気試験を実施した。
３．計測結果
（１）覆工内圧力分布
各ケースにおける覆工内の最大加 圧力分布を図-2に示す。加圧力は、計 測した圧力からコンクリート自重圧 を差し引き、コンクリートに与えられ た圧力を表わしている。
覆工内の圧力分布は、吹上口から妻 枠側にかけて減衰し、加圧力が高いほ ど圧力の減衰は大きい。
CASE-1では、吹上口から6mの位置であるNo.3測点までは10～15kPa程
度の加圧力が生じたが、9m離れたNo.4の測点ではほとんど加圧されない結 果となった。
キーワード 覆工コンクリート、加圧充填、圧力管理、透気試験
連絡先 〒102-8678 東京都千代田区一番町31 （株）錢高組 TEL:03-5210-2440 FAX:03-5210-2461
図-1 圧力計測位置
表-2 実験ケース
水 ｾﾒﾝﾄ 細骨材 粗骨材
高性能 AE 減水剤
繊維
18 20 高炉
B種 50.0 170 340 907 853 4.76 2.73
スラ ンプ (cm)
Gmax (mm) ｾﾒﾝﾄ
種別 W/C
(%)
単位量 (kg/m3)
表-1 覆工コンクリート配合
妻枠側
ラップ側
吹上口
圧力計
ケース 加圧力
CASE-1 0 kPa （加圧なし）
CASE-2 50 kPa
CASE-3 80 kPa
土木学会第68回年次学術講演会(平成25年9月)
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Ⅵ‑433
また、加圧を行った CASE-2,3 では
No.1～No.3の測点までは、加圧力に応
て高い圧力が生じているのに対し、No.4 の妻枠付近では加圧力の大きさによらず
20kPa程度に止まった。
（２）コンクリート品質評価
覆工コンクリートの品質評価試験は ケース毎に圧力計測位置と同位置で実施 した。品質評価試験は材齢56日の時点 行った。
図-3に各ケースにおいて4測点で計測 値 お よ び 透 気 係 数 の 平 均 値 を 示
CASE-2,3では、強度は大きく透気係数
得られた。
また、実験から得られた各測定位置 加率の関係を図-5に示す。加圧力に応 にあり、20～40kPa の加圧力で強度は た。
加圧力と透気係数の関係を図-5に示 加圧力が大きくなるに従い透気係数は が向上することが確認できた。また
40kPaの加圧で気密性が大きく向上していた
４．まとめ
覆工内の圧力分布について、吹上口 えることができる加圧力には限界があり 定の加圧力以上は得られ難いことが分
今回の実験から、実施工において加圧充填 リートの品質への影響として、強度増加 上効果が確認できた。
今後、異なる配合のコンクリートについても 積し、品質への影響について評価していきたい
図-2 覆工内の最大加圧力分布
0 20 40 60 80 100
0 1.5 3 4.5 6
加圧力（kPa）
距離 （m）
吹上口
No.1 No.2
では、
応じ No.4 によらず
は、
実施 時点で
計測した圧縮強度推定 示 す 。CASE-1 に 比 べ 透気係数は小さくなる結果が
各測定位置での加圧力と強度増 応じて強度は増加傾向
は 10%程度増加してい
示す。実験の結果から、
は小さくなり、気密性 また、強度と同様に 20～
していた。
吹上口から離れた位置に与 があり、妻枠付近では一
分かった。
加圧充填によるコンク 強度増加および気密性の向
のコンクリートについてもデータを蓄 していきたい。
最大加圧力分布 図-3 各ケースの
図-4 加圧力
図-5 加圧力
0%
10%
20%
30%
0 20
圧縮強度増加率
写真-1 強度測定状況 写真
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
0 20
透気係数kT (×10-16m2) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50
CASE-1 圧縮強度推定値(N/mm2)
7.5 9 10.5
CASE-1（加圧なし）
CASE-2（60kPa）
CASE-3（90kPa）
No.3
No4
ケースの圧縮強度推定値
加圧力と強度増加率の関係
加圧力と透気係数の関係
R² = 0.7238
40 60 80 100
加圧力 (kPa)
写真-2 透気試験状況
40 60 80 100
加圧力 (kPa)
0.0 0.1 0.2 0.3 0.4 0.5 0.6 0.7 0.8 0.9 1.0
CASE-2 CASE-3
透気係数kT (×10-16m2) 強度
透気係数
土木学会第68回年次学術講演会(平成25年9月)
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