老朽化トンネル補強技術の研究

(1)事業の目的
　都市部の地下に建設されている地下鉄、共同溝トンネルといったトンネルでは、都市再開発等による外荷重変化や偏荷重の発生に伴う覆工コンクリートの変状といった事例が発生しており、都市の再生技術として老朽化したトンネルの耐力を増加させる補強技術の必要性が高まっている。また、東日本大震災を教訓として耐震補強のさらなる高性能化も必要とされている。
　研究対象とする補強方法は、補強が必要な既設円形トンネルの内側に補強リングを組立て、補強リングと既設トンネルの間にセメントミルク充填用のゴムチューブを貼付け、補強リングを反力装置としてセメントミルク充填による圧力を加えて、既設トンネルを内側から外側へ押す力を与えることを原理とする。
　本研究では、平成25年度に、材料選定検討、充填材加圧注入実験、三次元FEM解析による構造解析を行い、既設トンネルに悪影響を及ぼさない加圧注入圧の大きさならびに補強完了後の追加外荷重作用時の補強リングの荷重分担率を把握した。
　平成26年度は、既設トンネル直径・土被りをパラメータとした構造解析により本技術の適用性に関する知見を広げるとともに、設計手法として汎用的な二次元フレーム解析手法の適用性を探ること、施工にあたっての課題への対処方法の検討ならびに簡易型ゴムチューブの適用性について検討を行った。

（2）実施内容

1）既設トンネルへの適用方法検討（三次元FEMパラメータ解析）

2）設計方法の検討（二次元フレーム解析）

3）簡易型ゴムチューブによるコストダウン実験検討

4）施工方法の検討