大林組が東北自動車道竜ヶ森トンネルにワンバインドクロスを初適用。補強工事の工程を約20%削減【動画あり】

大林組は、東レ、コニシ、ケミカル工事と共同で、シート繊維が2方向の炭素繊維シート接着工法「ワンバインドクロス」を開発。

現在施工中の東北自動車道竜ヶ森トンネル補強工事に初適用した。

1層貼り付けで従来の2層分の補強効果を確保し交通規制期間を短縮

トンネルや道路橋といった高度経済成長期以降に整備された国内の社会インフラは、現在老朽化が社会問題となっている。

トンネルについては2040年には約半数が建設から50年を経過することから、補強工事などのリニューアルが急務だ。

トンネル覆工補強工事では、覆工コンクリートの表面に炭素繊維シートをエポキシ樹脂で貼り付けて補強する炭素繊維シート接着工法が採用されている。

本工法は、目付量200グラム毎平方メートルの1方向に対して補強効果のあるシートを縦・横方向に交差させ2層に貼り付けるため、1層ごとに樹脂を塗布し、シートを貼り付けていく作業が必要だ。


そのため工程数が多く、樹脂の硬化養生も必要なため、交通規制期間の長期化が課題となっていた。

そこで、交通規制期間短縮を目的に、作業効率向上を実現させた、炭素繊維シート接着工法を開発した。

ワンバインドクロスは、特殊な製法により縦・横2方向に織り込まれた炭素繊維シートを使用する。

トンネル覆工補強工事で使用される従来のシートは、1方向に引きそろえられ200グラム毎平方メートルの目付量だが、ワンバインドクロスで使用されるシートは、2方向それぞれに200グラム毎平方メートルの目付量で、1層で従来の2層貼り付けと同等の補強効果を確保している。

また、繊維交点に含浸孔を設けることで、シートを覆工コンクリート表面に接着させるエポキシ樹脂の含浸性を確保。


ワンバインドクロスにより、トンネル覆工補強工事におけるシートの貼り付け作業は従来の2層貼り付けから1層に半減し、従来工法の11工程から8工程に短縮される。

さらにシートの幅を従来の500ミリメートルから1,000ミリメートルに大判化したことで作業回数が削減し、炭素繊維シート接着工作業工程の約20%の削減効果が期待できる。

東北自動車道竜ヶ森トンネルは1982年に供用開始され、覆工コンクリートおよび監視員通路に経年劣化による損傷・劣化が生じている。


そのため本工事では覆工コンクリートのひび割れ補修、劣化・損傷部分の断面修復、背面の空洞への注入を行い、コンクリート前面に炭素繊維シートを貼り付けて覆工コンクリートの補強を行う。

大林組は、本工事でワンバインドクロスを初適用し、さらにトラック積載型システム足場「フラップリフト」を導入することで高い施工性を確保している。

これによりシートの貼り付け作業では、高所作業車で1方向の炭素繊維シートを貼る従来の作業方式と比較して、施工効率が約2倍に向上している。