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助成・表彰・審査制度 / 国土技術開発賞

    • 第3回国土技術開発賞

入賞(選考委員会委員長表彰)

既設トンネル覆工背面空洞の新充填工法「アクアグラウト工法」 (第3回国土技術開発賞 入賞)

ミッション維持管理の効率性、水準等の向上に寄与する
応募技術名称既設トンネル覆工背面空洞の新充填工法「アクアグラウト工法」
応募者名清水建設(株)
(財)鉄道総合技術研究所
ラサ工業(株)
(株)日本触媒
技術開発者ラサ工業(株) 空西正夫
(株)日本触媒 増田善彦

技術の概要

1.技術開発の背景と目的

 応募技術はこれらの課題を解決すべく新たに開発された材料を用いた充填工法であり、セメント、ベントナイト、アクアグラウト用混和剤(特殊吸水性ポリマーを含有)および水から構成され、水以外はすべて粉末であり、製造は1液性である。その結果、施工は1系統の圧送でよく(1ショット)、下記のように施工条件に合わせて種々の形態が選択可能である。

2.技術の内容

 主要な技術課題は、製鋼スラグがもつ潜在的な膨張特性に起因するクラックの発生防止策を確立することであり、フライアッシュにその抑止効果があることを示す試験データが得られたので、国土交通省(前運輸省港湾技術研究所及び第二港湾建設局横浜調査設計事務所)の指導と民間各社(日立セメント及び日本鋼管)の協力を得て、室内試験データの蓄積及び評価・考察を行った。また、実海域での根固ブロックによる水中暴露試験(経時変化調査)を、平成9年から国土交通省(前運輸省第二港湾建設局鹿島港湾工事事務所)の協力を得て現在も継続実施中であり、良好なデータが得られている。更に、平成10年からは国土交通省(前運輸省第二港湾建設局鹿島港湾工事事務所)及び茨城県の協力で、現場における施工法及び施工管理技術の確立のための試験工事を行い、消波・根固ブロック、護岸及び防波堤上部工に関する約1万m3の施工実績データの蓄積を行っている。

3.技術の効果

  1. 揺変性(圧送下では流動性を示すが、圧力を除くと粘性を示す)を有しており、限定注入性が非常に高く、所定の空洞への歩留まりが非常に高い。圧送中は流動性があり、長距離圧送性に富む。
  2. 水や圧力に対する分離抵抗性が非常に高い。ブリーディングはゼロ。
  3. 充填材料としての十分な強度を有する(4週で1.5N/mm2以上)。
  4. 1液性のため品質管理が確実、施工・施工管理が容易。坑内設備が非常にコンパクト。
  5. 覆工面のクラックには充填材の流出防止の為のシール工は不要。
  6. 湧水のある空洞では、従来技術に対し特にロス率が小さく約10%のコスト縮減が可能。

4.技術の適用範囲等

 既設トンネルの適用に関しては制約なし。特に、以下の事例では有効である。

  1. 湧水が多いトンネル、近辺に用水路の存在など環境面での配慮が必要な事例、覆工にクラックなどが多いトンネル(一般にシール工は不要)
  2. 圧送ができない長大トンネルで車上プラントでの施工事例
  3. 交通量が多く狭い2車線トンネルでの片側規制下での施工
  4. 適用実績 三国トンネル補修工事(平成11年度から平成13年度) 他約40件