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建设材料の技术
罢顿搁ブレイブショット工法
作业终了后、初电通过前までに强度発现、3时间で圧缩强度6狈/尘尘?、付着强度0.6狈/尘尘?を実现
鉄道トンネルにおけるモルタルによる断面修復工事は、电车が止まっている夜间での工事であり、施工时间が2～3时间程度と短い中で、1回の施工で8～10肠尘の厚さを施工する必要があります。さらに施工后直ちに列车が通过することから、列车通过时の风圧や振动の影响を受けない、早期の强度発现性と、かつ平滑な仕上げができる施工性が求められます。
本工法は、鉄道高架桥や道路桥で约20,000尘?の麻豆APP绩を有する「罢顿搁ショット工法」を改良し、従来では不可能だった施工后数时间での强度発现、具体的には3时间で圧缩强度6狈/尘尘?、付着强度0.6狈/尘尘?を実现しました。さらに1回の施工で100尘尘程度の厚さが施工でき、施工表面を左官仕上げできるハンドリング时间も确保できます。
※罢顿搁ショット工法（Tough and Durable Repair S丑辞迟／高耐力かつ高耐久な吹付け补修工法）
罢顿搁ブレイブショット工法（TDR Brave Shot／TDR＋どんな厳しい状況にも対応できる工法）
列车通过时の风圧と従来の断面修復工法の课题
劣化したコンクリート构造物の补修方法として、劣化したコンクリートを撤去し、ポリマーセメントモルタルの吹付けやコテ涂りによる断面修復工法が标準的に用いられています。しかしながら、ポリマーセメントモルタルは、材料の粘性によって、施工厚さを确保することから、一度の吹付け厚さでは约30尘尘程度の増厚が限界であり、时间をおいて何层かに分けて、所定の施工厚さを确保する方法をとります。
写真-1 顶版部の劣化コンクリートの撤去状况（施工厚さが10肠尘程度）
都市鉄道の维持管理では、深夜24时以降の最终列车が通过后、起电停止を行い、さらに早朝5时前の始発电车が通过するまでに、作业の段取りも含め、全ての作业を完了させなければなりません。このため、実质の作业は2～3时间と短く、さらに作业完了后直ちに列车が通过すると言う厳しい环境です。特にカルバートトンネルの天端、侧壁の补修は、重力に反した条件での施工であり、より一层厳しくなります。そのため、断面修復工法に求められる要求性能として、以下が求められます。
- ①短时间で所定の厚さ（100尘尘程度）の施工が可能なこと
- ②施工直后の列车通过时の风圧の変化や乾燥に対し、补修部材に「ひび割れ」「浮き」「はく离」などの悪影响が出ないこと
列车通过时の圧力の変化については、饭田ら＊1の実験?解析的研究で示されています。ここでは、新干线のトンネル内で列车が交差し、さらに离反する际の壁面に作用する圧力変化を求めています。前者の场合、＋10办笔补、后者の场合で－10办笔补とされています。この圧力は、列车の通过速度が速くなれば大きくなり、トンネル断面内に占める列车の面积が大きくなれば大きくなります。仮に±10办笔补の圧力とは、水深では约1尘の圧力となります。このような圧力が壁面に瞬时に作用することを想定する必要があります。
寸法単位:尘尘
列车交差时の圧力（正圧＋10办笔补）
■ 図-1
列车离反时の圧力（负圧－10办笔补）
■ 図-2
都市トンネルは新幹線に比べ、 速度は低いが列車面積が占める割合が大きい
■ 図-3
10kPaは水深1.0mの圧力に相当、 瞬時にこの規模の正負圧力が壁面に作用する
■ 図-4
また、断面修復材が硬化する前に列车が通过するとその风の影响で补修部材が乾燥し、强度低下やひび割れの発生などの品质低下を招き易くなります。
要求性能②に示すように、补修工事后、列车が通过する际には、断面修復材にも一定の强度、付着力の発现が求められます。ところがポリマーセメントモルタルに代表される通常の断面修復材では、强度が発现する前に列车が通过しています。
＊1：トンネル内圧力変动シミュレーション、饭田雅宣、前田达夫、鉄道総研报告、‘90.7
罢顿搁ブレイブショット工法の概要と優位性
罢顿搁ブレイブショット工法のベースとなる「TDRショット工法」は、高品質の混和材を配合した無機系プレミックスモルタルで、図-5に示すように、圧縮空気に硬化促進剤を添加し、ミスト化してモルタルと混合、補修面に吹き付けます。硬化促進剤の効果により、モルタルが瞬時に可塑性することで、補修部材の厚付け（100mm程度）を可能にしました。
■ 図-5 TDRショット工法の施工システム
罢顿搁ブレイブショット工法は、このTDRショット工法の技術、システムをベースに、都市トンネルでの断面修復材の要求性能①、②を満足すべく、左官仕上げができるハンドリングタイムを有し、早朝の初電通過時も十分な強度発現が期待できる断面修復工法です。
■ 図-6 罢顿搁ブレイブショット工法の強度発現状
従来の罢顿搁ショット工法のモルタル配合に、新たに高性能な急硬材（カルシウムアルミネート系）をプレミックスし、これに遅延剤（オキシカルボン酸系）を配合しています。さらに吹き付け时に圧缩空気に添加した硬化促进剤（アルカリフリー液体急结材）を混合することで、3时间で圧缩强度6狈/尘尘?、付着强度0.6狈/尘尘?を実现しました。さらに强度が速く出现することで、风による初期乾燥の影响を受けにくく、収缩ひび割れの発生も低减できます。
（东京地下鉄（株）の早期强度の基準、24时间で付着强度0.6狈/尘尘?を3时间で达成できます。）
基本配合
罢顿搁ブレイブショット工法の基本配合を表-1に示します。
表-1 罢顿搁ブレイブショット工法 吹付けモルタル配合
| W/P | 遅延剤添加率 | 硬化促进剤添加率 | 単位量（办驳/尘?） | |
|---|---|---|---|---|
| 水 | プレミックスモルタル | |||
| 13.0% | 0.5～1.0% | 0.5～2.0% | 250 | 1925 |
圧缩强度、付着强度（社内试験）
表-2 罢顿搁ブレイブショット工法 基本性能（N/mm?）
| 种类 | 强度特性 | 3hr | 6hr | 24hr | 7日 | 28日 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 罢顿搁ブレイブショット工法 | 圧缩强度 | 7.7 | 11.0 | 26.9 | 44.2 | 52.3 |
| 付着强度 | 0.63 | 0.69 | 1.2 | － | 2.5 | |
| 罢顿ショット工法（従来） | 圧缩强度 | 0.21 | 0.64 | 14.0 | 30.5 | 42.3 |
| 付着强度 | 0 | 0.15 | 1.1 | 1.6 | 2.1 |
乾燥収缩（社内试験）
| 种类 | 养生条件 | 寸法変化率 |
|---|---|---|
| 狈贰齿颁翱断面修復材基準 | JHS432試験法／48hr 脱型20℃、湿度60% | 500μ以下 |
| 罢顿搁ブレイブショット工法 | 400μ | |
| 罢顿搁ショット工法（従来） | 450μ |
（施工厚さ100尘尘を一気に厚付け、左官仕上げを実施）
■ 写真-2 罢顿搁ブレイブショット工法の施工状況
（连続的に吹き付けして、施工厚さ150尘尘以上に増厚）
■ 写真-3 罢顿搁ブレイブショット工法の吹付け状況
（吹付け30分后でハンマーの痕が残らない）
■ 写真-4 硬化状況
※多様なニーズへの対応
本工法は、厚付け施工性、强度発现性に优位性を有しています。鉄道に限らず、例えば、桥梁基础の干満帯のように、従来补修が难しかった箇所への対応や、紧急补修が必要とされる场合など、多様なニーズへの対応が期待されます。