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更新履歴


ものづくり
日本大賞
国土技術
開発賞
建設技術
審査証明













            

2014.07.31現在
 
技術
名称
FORCA(フォルカ)トウメッシュ工法 
事後評価済み技術
(2013.09.24)
登録No. KK-060042-V
事前審査 事後評価 技術の位置付け(有用な新技術)
試行実証評価 活用効果評価 推奨
技術
準推奨
技術
活用促進
技術
設計比較
対象技術
少実績
優良技術










平成26年度〜


(2013.12.5〜
2014.6.22)
(2011.2.25〜
2013.12.4)
有用な新技術の適用期間、評価情報等
少優良実績技術  平成23年02月25日〜平成25年12月04日迄
設計比較対象技術 平成25年12月05日〜平成26年06月22日迄
推奨技術    平成26年06月23日

上記※印の情報と以下の情報は申請者の申請に基づき掲載しております。 申請情報の最終更新年月日:2014.06.23
副    題 ガラスクロス付き連続繊維FRP格子筋(トウメッシュ)を用いたコンクリートの剥落防止工法 区分 工法
分 類 1 道路維持修繕工 − トンネル補修補強工 − その他 
分 類 2 橋梁上部工 − その他  
概要
@何について何をする技術なのか?
コンクリート構造物において、ガラスクロス連続繊維FRP格子筋(トウメッシュ)を用いてコンクリート塊の剥落を防止する技術。
・トンネル覆工等のコンクリート構造物の剥落防止対策に広く有効である。
・準備工(支承物の移転等)、墨出し工、トウメッシュ取付け工で完工する簡単な工法である。
・このため、鉄道トンネル、幹線道路トンネル等施工時間に制約がある場合に特に有効である。
・コンクリートと付着しておらず、躯体の変位に追随可能であるため、トンネル覆工の目地部への適用も可能。
・施工後にも、メッシュネットを通して躯体の観察が可能であり、メンテナンス性に優れる。

A従来はどのような技術で対応していたのか?
従来は、はつり落し+断面修復等の技術で対応していた。
・鉄道トンネル、幹線道路トンネル等施工時間に制約がある場合にさらに施工性の向上が求められていた。
・また、近年強化繊維シートを躯体表面に接着する工法も普及してきた。しかし、樹脂系接着剤やモルタルによる躯体との一体化が必要であるため、けれん処理や止水、導水処理が必要で、漏水や結露のある湿潤面には対応が困難であった。また、気温変化等で変位のある目地部での適用は困難であった。

B公共工事のどこに適用できるのか?
コンクリート構造物の剥落防止工法に適用できる。

Cその他
以下にFORCA(フォルカ) トウメッシュ工法の名前の由来を概説する。
・FORCA(フォルカ)は日鉄コンポジット繊維系製品の登録商標で、力(FORCE)と炭素繊維(CARBON)の造語である。本製品に、炭素繊維は含まれていませんが、アラミド繊維やガラスクロス繊維などの繊維系製品を含めて、FORCA(フォルカ)シリーズとしている。
・トウメッシュは、連続繊維束の意味する(トウ)と、剥落対策工法のFRP(Fiber Rainforced Plastic)メッシュ工法からの造語
FORCA トウメッシュ 製品仕様
品番 筋ピッチ mm x mm 断面積 mm2 引張弾性率 kN/mm2  引張耐力 kN/本  引張剛性 kN/本 引張強度 N/mm2 
FTM-G4 50 x 50 13.1 30以上 7.86以上 393以上 600以上 
FTM-G6 50 x 50 35 30以上 21以上 1,050以上 600以上 

FORCA トウメッシュ(50mm格子、標準2mx3m)
新規性及び期待される効果
@どこに新規性があるのか?(従来技術と比較して何を改善したのか?
・ 耐久性に優れた FRP メッシュ(トウメッシュ)をコンクリートアンカーで固定するだけの簡単な工法である。はつり落し+断面修復、連続繊維シート工法等に比べて施工性、経済性に優れる。
・ 施工性に優れるため、鉄道トンネル、道路トンネルでの対策工事のように時間的制約がある場合にも対応可能である。供用しながら、夜間での短時間施工も可能。
・ 接着剤やモルタルを使用しないので下地処理や導水・止水処理が不要であり、連続繊維シートの適用が困難な結露、漏水のあるトンネルでも施工可能。

A期待される効果は?(新技術活用のメリットは?
1)経済性
・材料も高価ではなく施工が簡単であるために、従来の工法と較べてコスト低減が可能。
・樹脂系接着剤やモルタルによる躯体との一体化を行わないため、ケレン処理や止水・導水処理が不要で、漏水や結露のある湿潤面でも施工可能。

2)迅速な施工
・取付けは躯体にアンカーで固定するだけのため施工が早く、硬化・養生の期間も必要ないため工期の短縮が可能で、夜間の短時間施工などに最適。

3)変位に追随
・コンクリートと付着させずに専用の座金で固定することにより、乾燥収縮や温度変化、外力などによる躯体の変位に追随可能。目地部を跨いでの施工が可能。

4)優れたメンテナンス性
・施工後も、メッシュネットを通して下地の目視観察が可能。また、ネジ式アンカーを使用することにより、施工後の取外し・再取付けが容易に行える。

5)高い耐久性
・FRP製のトウメッシュは耐久性に優れる。また、アンカー・固定座金にステンレス製を採用し、耐久性が高い 。

6)確実な剥落防止効果
・高強度のFRP格子筋が剥離コンクリート塊の重量を支持し、背面の細目メッシュネットが2mm程度以上の小片の落下防止が可能。

7)自然条件による施工の制限
・本技術の施工において、従来では制限があった自然条件が無くなった。
・従来技術である断面修復は降雨時または降雨が予想される場合、低温(5℃以下)および高温(35℃以上)は施工を避ける必要があった。
・また、類似工法である連続繊維シート等の樹脂系接着剤を用いた施工では、気温5℃以下、湿度85%RH以上での施工を避ける必要があった。

FORCA トウメッシュ施工箇所(トンネル目地部)
適用条件
@自然条件
本工法においては自然条件の制約がない。

A現場条件
・トンネル内空余裕: 70mm以上が好ましい
・作業ヤード: 15u程度(トラック架装式リフト車)、5u程度(ゴムクローラ自走式等)
・施工機械: 高所作業車(トラック架装式リフト車、ゴムクローラ自走式等)を足場として使用
・施工機器: 振動ドリル、ハンマー、スパナ
・"トンネル条件:躯体コンクリートのアンカー固定部が、健全であることが必要。シュミットハンマー検査にてコンクリート強度が十分であることを確認する。

B技術提供可能地域
現場条件が合致すれば、日本全国で工事が可能。

C関係法令等
道路構造令
適用範囲
@適用可能な範囲
・ トンネル覆工をはじめとしたコンクリート構造物の剥落対策。
・ トウメッシュ本体が自然に曲線可能な許容半径は約1m(FTM-G4の場合)である。
・ 「FRPによるトンネル覆工剥落対策マニュアル(トンネル安全対策工法研究会)」による。
・ 作用外力がなく、 コールドジョイントなどの施工に起因する剥落箇の可能性のある場所に適用可能である。
・ 作用外力によってひび割れが存在するものの、現状ではひび割れの進展性や内空変位の増加が確認されず、トンネルの安定が保たれている場合に適用可能である。

A特に効果の高い適用範囲
・ 躯体の変位に対応できるため、トンネル内コールドジョイント部への剥落対策工としても有効である。
・ 施工性に優れるため、鉄道トンネルや幹線道路トンネル等で施工時間に制約のある場合に特に効果を発揮する。

B適用できない範囲
・ 「FRPによるトンネル覆工剥落対策マニュアル(トンネル安全対策工法研究会)」による。
・ ひび割れの進展や内空変位の増加が確認される場合は、別途根本的な対策を検討する必要がある。

C適用にあたり、関係する基準およびその引用元
・ トンネル補強・補修マニュアル:(財)鉄道総合技術研究所、1990.10
・ 変状トンネル対策工設計マニュアル:(財)鉄道総合技術研究所、1998.2
・ 設計要領第三集 トンネル (1) トンネル本体工保全編 [変状対策]:日本道路公団、1998.10
・ コンクリートライブラリー119 表面保護工法設計施工指針(案):土木学会、2005.4
・ 鉄筋コンクリート造構造物の耐久性調査・診断および補修指針(案):日本建築学会、1997.1
・ 道路トンネル維持管理便覧、社団法人 日本道路協会、1993.11
留意事項
@設計時
剥落対策工は、躯体の健全度調査の結果、対策が必要と判断された箇所について行う。トンネル覆工剥落対策工として適用される場合、剥落原因が地圧、材料劣化等と想定される場合には、それぞれの対策工を併用することを基本とする。

A施工時
・ 工事に先立ち、トンネルの覆工のコンクリート強度、変状の形態ならびにその程度、漏水の程度および覆工面の凹凸の程度を調査する。
・ 対策範囲は、剥落が想定される範囲全体を覆うように配置する。ジャンカ部やクラックなど、覆工の一部分からのみコンクリートの剥落が想定される場合は、想定範囲の全体をトウメッシュで覆い、最外周のアンカーは剥落想定範囲から少なくともアンカーの長さ以上の外側に配置するようにする。
・ FORCAメッシュ工法によって所定の効果を得るために、トウメッシュ、アンカー、その他の材料は、規定された品質を満たす材料を使用する。また、アンカーの打込みには適切な仕様のものを選定する。
・ アンカー孔の削孔は、覆工面に直角に行う。また、アンカーの打込み時にアンカーが曲がらないように注意深く行う。
・ アンカーの最大ピッチは1m以下とする。最小ピッチはアンカー埋め込み長さ以上が好ましい。
・ 鉄道、道路等の供用に支障のないように十分に施工管理を行う。

B維持管理等
・ 対策前に剥落が想定された範囲を中心にクラックの発生、進展等を適宜観察する必要がある。本工法は、FRP格子筋と細目メッシュで構成されているため、施工内面の目視観察が可能である。クラックの発生、進展等が観察された場合には、根本的な対策も含めて再度剥落対策工の選定を行う。
・ また、単純な施工不良等が原因で、トウメッシュの固定に不具合が認められる場合は、その箇所を取り外し、再施工を実施する。

Cその他
本工法は、押し抜き実験から剥落により内空側に変位することが確認されており、トンネル内空に変位を許容する場合に適用が可能である。

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