JP2022121851A - 剥落防止パネル及び剥落防止構造 - Google Patents

Abstract

【課題】構造物の表面からの漏水を波板の凹部で導く、構造物からの破片の落下を防止するための剥落防止パネル又は剥落防止構造において、漏水の結氷を抑制する。【解決手段】剥落防止パネル５４は、構造物９０の表面９１に配置される、該構造物９０からの破片の落下を防止するための剥落防止パネル５４であって、剥落防止パネル５４が表面９１に配置された状態において、一方の面１１が表面９１に対向し且つ表面９１からの漏水を凹部１３で一方向へ導く波板１０と、波板１０の他方の面１５側に配置され、波板１０との間に空気層２９を有する板２０と、波板１０と板２０との間に配置され、空気層２９を封止するスペーサ３０と、板２０に対する波板１０側とは反対側に配置され、一方向に沿って延在する補強部材４０と、を備える。【選択図】図４

Description

本発明は、コンクリートやレンガ等を使用した構造物の老朽化などの損傷による破片の剥落を防止するための剥落防止パネル及び剥落防止構造に関する。

特許文献１には、プラスチック波板を、トンネルの覆工壁の表面に山部及び谷部がトンネルの周方向に延在するようにして配置し、繊維強化プラスチック材で形成された繊維軸線方向に延在した細長形状の押え部材であって、プラスチック波板の谷部に適合される表面外形状がプラスチック波板の谷部の横断面形状に沿った湾曲形状とされる押え部材を、プラスチック波板の谷部に適合してトンネルの周方向に設置し、プラスチック波板を、アンカーボルトにより押え部材を介して覆工壁に固定するトンネルの剥落防止工法が開示されている。

特許文献２には、コンベア上に先行載置された矩形板面材の上流側端縁の上に、後続載置される矩形板面材の下流側端縁を重ねるようにして順次載置する工程と、先行載置された矩形板面材の上流側端縁の上面側に塗布されたホットメルト樹脂を加熱して溶融させ、後続載置された矩形板面材をその自重により先行載置された矩形板面材の上流側端縁の上に接合させて帯状の下面材とする工程と、帯状の上面材を供給する工程と、下面材の上にミキシングヘッドからポリウレタンフォーム発泡原液組成物を供給し、上下面材間で発泡硬化させて帯状のパネルとする工程と、帯状のパネルを所定の長さに裁断する工程とを備えるサンドイッチパネル製造方法が開示されている。

特許文献３には、アンカーボルトとナットとの締結によりトンネルの内壁面に張り詰める断熱防水板であって、断熱層の裏面に固定したこの断熱層より外方へ延出する接合縁を備えた防水層と、該防水層の裏面にあって前記アンカーボルトとナットとの締結箇所に固定した浮座から構成され、これらの各構成部材を合成樹脂を主体とした難燃材によってそれぞれ形成するとともに、前記浮座をＪＩＳ Ｋ ６７６７で０．８７ｋｇ／ｃｍ^２～３．００ｋｇ／ｃｍ^２の圧縮硬さとするトンネル用断熱防水板が開示されている。

特開２０１６－９４７７２号公報 特開２００８－３０７８２４号公報 特開２００１－３４９１９３号公報

トンネルの覆工壁（構造物の一例）の表面に、特許文献１のような、波板を有する剥落防止パネルを配置した剥落防止構造では、覆工壁の表面からの漏水を波板の凹部で導くことができる。しかしながら、寒冷地のトンネルにおいて前記の剥落防止パネルを用いた場合では、トンネル内の低温の空気により、漏水が結氷する場合がある。

本発明は、構造物の表面からの漏水を波板の凹部で導く、構造物からの破片の落下を防止するための剥落防止パネル又は剥落防止構造において、漏水の結氷を抑制することを目的とする。

第１態様の剥落防止パネルは、構造物の表面に配置される、該構造物からの破片の落下を防止するための剥落防止パネルであって、前記剥落防止パネルが前記表面に配置された状態において、一方の面が該表面に対向し且つ該表面からの漏水を凹部で一方向へ導く波板と、前記波板の他方の面側に配置され、前記波板との間に空気層を有する板と、前記波板と前記板との間に配置され、前記空気層を封止するスペーサと、前記波板と前記板との間、又は、前記板に対する前記波板側とは反対側に配置され、前記一方向に沿って延在する補強部材と、を備える。

第１態様の剥落防止パネルによれば、剥落防止パネルが構造物の表面に配置された状態において、波板の一方の面が該表面に対向する。波板の他方の面側には、板が配置されている。波板と板との間、又は、板に対する波板とは反対側には、一方向に沿って延在する補強部材が配置されている。これにより、第１態様の剥落防止パネルでは、波板、板及び補強部材の組み合わせによって、構造物から剥落した破片を受け止めることができる。さらに、第１態様の剥落防止パネルによれば、剥落防止パネルが構造物の表面に配置された状態において、構造物の表面からの漏水が、波板の凹部によって一方向へ導かれる。

ここで、第１態様の剥落防止パネルは、スペーサで封止された空気層を波板と板との間に有している。このため、低温の空気により、板が波板とは反対側から冷やされた場合でも、空気層が断熱し、波板の凹部によって導かれる漏水の結氷を抑制できる。

第２態様の剥落防止パネルでは、前記スペーサは、前記一方向に沿って延在する一方向スペーサを有し、該一方向スペーサは、前記波板における前記一方向に対する直交方向の一端側部分及び他端側部分の各々に配置されている。

第２態様の剥落防止パネルによれば、一方向に沿って延在する一方向スペーサが、波板における直交方向の一端側部分及び他端側部分の各々に配置されているので、波板と板との間の空気層の空気が、該一端側部分及び該他端側部分から漏れることを抑制できる。

第３態様の剥落防止パネルでは、前記一方向スペーサは、前記直交方向の一端側部分に配置された一方向スペーサと、前記直交方向の他端側部分に配置された一方向スペーサと、の間に、さらに配置されている。

第３態様の剥落防止パネルによれば、波板の直交方向の一端側部分と他端側部分との各々に配置された一方向スペーサの間に、一方向スペーサがさらに配置されているので、波板と板との間の空気層の厚みが、波板の直交方向の一端側部分と他端側部分との各々に配置された一方向スペーサの間で減少することを抑制できる。

第４態様の剥落防止パネルでは、前記一方向スペーサは、前記直交方向に等間隔で配置されている。

第４態様の剥落防止パネルによれば、一方向スペーサが、直交方向に等間隔で配置されているので、波板と板との間の空気層の厚みの直交方向におけるばらつきを抑制できる。

第５態様の剥落防止パネルでは、前記一方向スペーサは、前記凹部に対する前記他方の面側に配置されている。

第５態様の剥落防止パネルによれば、一方向スペーサが、構造物の表面からの漏水が導かれる凹部に対する他方の面側に配置されているので、該凹部に対する他方の面側で空気層の厚みが減少することを抑制できる。

第６態様の剥落防止パネルでは、前記スペーサは、前記一方向に対する直交方向に沿って延在する直交方向スペーサを有し、該直交方向スペーサは、前記波板における前記一方向の一端側部分及び他端側部分の各々に配置されている。

第６態様の剥落防止パネルによれば、直交方向に沿って延在する直交方向スペーサが、波板における一方向の一端側部分及び他端側部分の各々に配置されているので、波板と板との間の空気層の空気が、該一端側部分及び該他端側部分から漏れることを抑制できる。

第７態様の剥落防止パネルは、前記波板、前記板及び前記補強部材を貫通する固定部材で前記構造物の表面に固定される第１態様～第６態様のいずれか１つの剥落防止パネルであって、前記スペーサは、前記固定部材による荷重を支持する支持スペーサを有する。

第７態様の剥落防止パネルによれば、支持スペーサが固定部材による荷重を支持するので、波板と板との間の空気層の厚みが減少することを抑制できる。

第８態様の剥落防止パネルでは、前記支持スペーサは、低剛性体と、入力荷重に対して前記低剛性体よりも変形しにくい高剛性体と、を有している。

第８態様の剥落防止パネルによれば、支持スペーサが、低剛性体と、入力荷重に対して低剛性体よりも変形しにくい高剛性体と、を有しているので、支持スペーサが固定部材による荷重を支持しつつ、波板及び板と支持スペーサとの間から空気層の空気が漏れることを抑制できる。

第９態様の剥落防止パネルは、前記波板における前記一方向の一端部及び他端側部の少なくとも一方に配置され、前記波板と前記板との間の空間が外部に開放され、前記波板と前記板とが接触可能な開放部を備える。

第９態様の剥落防止パネルによれば、該剥落防止パネルの一方向端部に他の剥落防止パネルの一方向端部を重ねて、構造物の表面に配置する場合に、開放部に他の剥落防止パネルを重ねることで、該重ねた部分の厚みが厚くなることを抑制できる。

第１０態様の剥落防止パネルでは、前記波板は、第一波板であり、前記板は、第二波板であり、前記補強部材は、前記第二波板における前記第一波板とは反対側の反対面の凹部に配置されている。

第１０態様の剥落防止パネルによれば、波板及び板の両方が波板とされ、補強部材が第二波板における第一波板とは反対側の反対面の凹部に配置されているので、補強部材が該反対側に張り出しにくく、剥落防止パネルの厚みが厚くなることを抑制できる。

第１１態様の剥落防止パネルでは、前記板は、平板であり、前記補強部材は、前記波板と前記平板との間において、前記波板における前記他方の面の凹部に配置されている。

第１１態様の剥落防止パネルによれば、補強部材が、波板と平板との間において、波板における他方の面の凹部に配置されているので、波板における他方の面の凹部と平板との間において、補強部材をスペーサとして機能させることができる。

第１２態様の剥落防止構造は、第１態様～第１１態様のいずれか１つの剥落防止パネルを複数有し、前記波板、前記板及び前記補強部材を貫通する固定部材で、該複数の剥落防止パネルの各々が前記構造物の表面に固定されている。

第１２態様の剥落防止構造によれば、波板、板及び補強部材を貫通する固定部材で、複数の剥落防止パネルの各々が構造物の表面に固定されている。これにより、複数の剥落防止パネルの各々における波板、板及び補強部材によって、構造物から剥落した破片を受け止めることができる。さらに、第１２態様の剥落防止構造によれば、構造物の表面からの漏水が、複数の剥落防止パネルの各々における波板の凹部によって一方向へ導かれる。

ここで、第１２態様の剥落防止構造では、複数の剥落防止パネルの各々が、スペーサで封止された空気層を波板と板との間に有している。このため、低温の空気により、板が波板とは反対側から冷やされた場合でも、空気層が断熱し、波板の凹部によって導かれる漏水の結氷を抑制できる。

第１３態様の剥落防止構造は、第９態様の剥落防止パネルを有し、該剥落防止パネルの開放部と、他の前記剥落防止パネルの前記空気層と、を重ねた状態において、該剥落防止パネルの各々が前記固定部材で前記構造物の表面に固定されている。

第１３態様の剥落防止構造によれば、剥落防止パネルの開放部と、他の剥落防止パネルの空気層と、を重ねた状態において、該剥落防止パネルの各々が固定部材で構造物の表面に固定されているので、波板の凹部によって導かれる漏水の結氷を抑制しつつ、剥落防止パネルを重ねた部分の厚みが厚くなることを抑制できる。

本発明は、上記構成としたので、構造物の表面からの漏水を波板の凹部で導く、構造物からの破片の落下を防止するための剥落防止パネル又は剥落防止構造において、漏水の結氷を抑制できるという優れた効果を有する。

本実施形態に係る剥落防止構造の概略図である。 図１に示される剥落防止構造を矢印Ａ方向へ見た場合における展開図である。 本実施形態に係る剥落防止パネルの分解斜視図である。 本実施形態に係る剥落防止パネルを＋Ｙ方向視した断面図である。 補強部材及び固定部材を省略し且つスペーサを透視した、本実施形態に係る剥落防止パネルの平面図である。 本実施形態に係る剥落防止パネルを＋Ｙ方向視した側面図である。 図４に示される剥落防止パネルの一部を拡大した拡大図である。 本実施形態に係る剥落防止パネルに備えられた補強部材の斜視図である。 図５に示される剥落防止パネルとは別の種類の剥落防止パネルの平図である。 図５及び図９に示される剥落防止パネルとは別の種類の剥落防止パネルの平面図である。 図５、図９及び図１０に示される剥落防止パネルとは別の種類の剥落防止パネルの平面図である。 本実施形態に係る５枚の剥落防止パネルのＹ方向端部同士を重ねて該剥落防止パネルを覆工壁に取り付ける様子を示す展開図である。 本実施形態に係る剥落防止パネルのＸ方向端部同士を重ねて該剥落防止パネルを覆工壁に取り付ける様子を示す断面図である。 変形例に係る剥落防止パネルの分解斜視図である。 変形例に係る剥落防止パネルを＋Ｙ方向視した断面図である。 変形例に係る剥落防止パネルを＋Ｙ方向視した側面図である。 本実施形態に係る剥落防止パネルの耐剥落荷重性能を評価するための載荷試験の試験結果を示すグラフである。 本実施形態に係る剥落防止パネルの断熱性能を評価する解析結果を示す表である。

以下に、本発明に係る実施形態の一例を図面に基づき説明する。
（剥落防止構造１００）
本実施形態では、構造物の一例としての、鉄道や道路等のトンネルの覆工壁９０（以下、単に「覆工壁９０」という場合がある）に適用された剥落防止構造１００について説明する。図１は、本実施形態に係る剥落防止構造１００の概略図である。図２は、図１に示される剥落防止構造１００を矢印Ａ方向へ見た場合における展開図である。

なお、下記の説明で用いる＋Ｘ方向、－Ｘ方向、＋Ｙ方向、－Ｙ方向、＋Ｚ方向及び－Ｚ方向は、図中に示す矢印方向である。また、下記の説明では、＋－を付さない「Ｘ方向」を、「＋Ｘ方向及び－Ｘ方向の両方向」という意味で用いる場合がある。＋－を付さない「Ｙ方向」を、「＋Ｙ方向及び－Ｙ方向の両方向」という意味で用いる場合がある。＋－を付さない「Ｚ方向」を、「＋Ｚ方向及び－Ｚ方向の両方向」という意味で用いる場合がある。さらに、Ｘ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は、互いに交差する方向（具体的には、直交する方向）である。

また、図中の「○」の中に「×」が記載された記号は、紙面の手前から奥へ向かう矢印を意味する。また、図中の「○」の中に「・」が記載された記号は、紙面の奥から手前へ向かう矢印を意味する。また、各図に示す各部分同士のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の寸法比は、実際の寸法比と異なる場合がある。

図１及び図２に示される剥落防止構造１００は、覆工壁９０から剥落した破片を受け止めることで、覆工壁９０の剥落を防止する構造である。覆工壁９０は、レンガ又はコンクリート等で形成された構造物である。この覆工壁９０の壁面９１（表面の一例）は、図１に示されるように、凹状に湾曲されており、この湾曲された壁面９１に対して剥落防止構造１００が適用されている。

また、覆工壁９０は、壁面９１から漏水が想定される構造物であり、剥落防止構造１００は、後述するように、覆工壁９０の壁面９１からの漏水を導く導水機能を有している。さらに、剥落防止構造１００は、後述するように、断熱機能を有しており、寒冷地に設けられたトンネルの覆工壁９０に対して適用可能である。

剥落防止構造１００は、具体的には、図１及び図２に示されるように、剥落防止パネル５０を複数有している。本実施形態では、剥落防止パネル５０は、覆工壁９０の壁面９１に対し、覆工壁９０の周方向（図１及び図２のＹ方向）に沿って、一例として、５枚が配置されている。この５枚の剥落防止パネル５０（以下、１組の剥落防止パネル５０という）は、図１及び図２に示されるように、Ｙ方向の端部同士が重なるように配置されている。

また、１組の剥落防止パネル５０は、トンネルの延長方向（図１における紙面に対する直交方向、図２のＸ方向）に沿って複数組が配置されている。この複数組の剥落防止パネル５０は、図２に示されるように、Ｘ方向の端部同士が重なるように配置されている。なお、図２では、図示の都合上、トンネルの延長方向（図２のＸ方向）に３組の剥落防止パネル５０を配置しているが、実際には、トンネルの延長方向の長さに応じた枚数が配置される。

さらに、剥落防止構造１００では、１組を構成する前述の５枚の剥落防止パネル５０として、４種類の剥落防止パネル５１、５２、５３、５４が用いられている。以下、剥落防止パネル５１、５２、５３、５４の構成について説明する。なお、剥落防止パネル５１、５２、５３、５４の具体的な配置については、後述の剥落防止構造１００の施工方法の説明によって示す。

また、構造物の一例としては、鉄道や道路等のトンネルの覆工壁９０に限られず、例えば、鉱山等の坑道、レンガ等を用いていることによる破片の剥落の恐れのある橋梁や倉庫等の建築物などであってもよく、使用に際してコンクリート片やレンガ、石等の剥落防止の対象となる構造物であればよい。

（剥落防止パネル５４）
図３は、剥落防止パネル５４の分解斜視図である。図４は、剥落防止パネル５４を＋Ｙ方向視した断面図である。図５は、後述の補強部材４０及び固定部材６０を省略し且つ後述のスペーサ３０を透視した剥落防止パネル５４の平面図である。図６は、剥落防止パネル５４を＋Ｙ方向視した側面図である。図７は、図４に示される剥落防止パネル５４の一部を拡大した拡大図である。図８は、剥落防止パネル５４に備えられた後述の補強部材４０の斜視図である。

剥落防止パネル５４は、図３に示されるように、第一波板１０と、第二波板２０と、スペーサ３０と、開放部７１、７２と、一対の補強部材４０と、固定部材６０と、を備えている。剥落防止パネル５４では、第一波板１０、スペーサ３０、第二波板２０及び一対の補強部材４０が、この順で＋Ｚ方向へ重ねられて配置される。以下、剥落防止パネル５４の各部（第一波板１０、第二波板２０、スペーサ３０、開放部７１、７２、一対の補強部材４０、及び固定部材６０）について説明する。

（第一波板１０及び第二波板２０）
第一波板１０と第二波板２０とは、図３及び図４に示されるように、波形形状を有する板材であり、同一形状とされている。この第一波板１０及び第二波板２０は、平面視（Ｚ方向視）にてＹ方向に長さを有する長方形状に形成されている。

第一波板１０及び第二波板２０は、剥落防止パネル５４が覆工壁９０の壁面９１に配置された状態（以下、剥落防止パネル５４の配置状態という）において（図４参照）、覆工壁９０側（－Ｚ方向側）を向く対向面１１、２１と、その反対側（＋Ｚ方向側）を向く反対面１５、２５と、を有している。対向面１１は、一方の面の一例であり、反対面１５は、他方の面の一例である。

第一波板１０及び第二波板２０は、対向面１１、２１側から見て、－Ｚ方向側に突出する凸部１２、２２（山部）と、＋Ｚ方向側に凹む凹部１３、２３（谷部）と、がＸ方向に沿って交互に配置されている。本実施形態では、凸部１２、２２及び凹部１３、２３の各々は、図４に示されるように、１１個形成されている。なお、図４では、凹部１３、２３（後述の凸部１６、２６）に対して、－Ｘ方向に順番に丸数字１～１１が付されている。

図４に示されるように、剥落防止パネル５４の配置状態において、第一波板１０の凸部１２は覆工壁９０の壁面９１に接触する。一方、第一波板１０の凹部１３は、剥落防止パネル５４の配置状態において、覆工壁９０の壁面９１に対して非接触とされ、壁面９１との間に、壁面９１からの漏水を導く導水路９３を形成する。導水路９３は、Ｙ方向に延在している。すなわち、第一波板１０は、剥落防止パネル５４の配置状態において、覆工壁９０の壁面９１から漏水を凹部１３でＹ方向へ導く。なお、Ｙ方向は、一方向の一例である。

第一波板１０及び第二波板２０における凸部１２、２２が形成された部分は、反対面１５、２５側から見た場合には、－Ｚ方向側に凹む凹部１７、２７（谷部）を構成している。第一波板１０及び第二波板２０における凹部１３、２３が形成された部分は、反対面１５、２５側から見た場合には、＋Ｚ方向側に突出する凸部１６、２６（山部）を構成している。

凸部１２、２２（凹部１７、２７）及び凹部１３、２３（凸部１６、２６）の各々は、Ｙ方向に延在しており、凸部１２、２２（凹部１７、２７）及び凹部１３、２３（凸部１６、２６）は平行に且つ、Ｘ方向に一定の周期で配列されている。

第二波板２０は、図４に示されるように、第一波板１０の反対面１５側に配置されており、第一波板１０の間に空気層２９を有している。すなわち、第一波板１０及び第二波板２０は、互いの間に隙間を有した状態で、反対面１５と対向面２１とが対向している。具体的には、第一波板１０及び第二波板２０は、凸部１６と凹部２３とが対向し、凹部１７と凸部２２とが対向している。

第一波板１０及び第二波板２０の凸部凹部のピッチの周期およびその大きさについては、両者異なっていてもかまわないが、同一であることが好ましい。なお、第一波板と第二波板で凸部凹部のピッチを異なるものとする場合は、第二波板のピッチ周期を長く、かつ凹凸差を小さくするようにすることが良い。

第一波板１０及び第二波板２０の材料としては、高靭性のものが好ましく、例えば、樹脂、又は、強化繊維を含む繊維強化樹脂が用いられる。樹脂としては、例えば、ポリカーボネート樹脂、塩化ビニル樹脂、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）樹脂などが好適に用いられる。例えば、ポリカーボネートの靭性は、衝撃試験（例えばシャルピー試験）で５～１００とされる。このような波板としては、例えば、三菱エンジニアリングプラスチック株式会社にて商品名「ユーピロン・サンガード波板」として市販されているものを使用することができる。

また、繊維強化樹脂としては、塩化ビニル樹脂にメッシュ状のガラス繊維またはアラミド繊維等の高強度の有機繊維を埋め込むか、更には、ガラス繊維を含む不飽和ポリエステル樹脂或いはビニルエステル樹脂とされる繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）などが用いられる。

なお、第一波板１０及び第二波板２０の材料としては、上記の材料に限定されず、種々の材料を用いることができるが、壁面９１の状態が目視できる程度の透明性が確保されている材料であることが好ましい。

第一波板１０及び第二波板２０の厚さとしては、例えば、０．５ｍｍ以上３．０ｍｍ以下、好ましくは、０．７ｍｍ以上１．５ｍｍ以下の板材が用いられる。また、空気層２９の厚さ（Ｚ方向長さ）としては、例えば、２ｍｍ以上３０ｍｍ以下とされ、好ましくは、４ｍｍ以上２０ｍｍ以下とされる。２ｍｍ未満の空気層では断熱効果が不十分であるために漏水が結氷する恐れがあり、空気層が３０ｍｍを超えるとパネルが嵩張るため設置に際してより多くの空間が必要となるほか、施工性も低下してしまう。なお、空気層厚みは２枚の波板の間隔が最も狭くなる箇所を測定する。

（スペーサ３０）
スペーサ３０は、図３及び図４に示されるように、第一波板１０と第二波板２０との間に配置されている。スペーサ３０は、第一波板１０と第二波板２０との間隔を維持する機能を有している。さらに、スペーサ３０は、第一波板１０と第二波板２０との間に形成された空気層２９を封止する機能を有している。

具体的には、スペーサ３０は、図３及び図５に示されるように、複数の第一スペーサ３１と、一対の第二スペーサ３２と、一対の第三スペーサ３３と、を有している。第一スペーサ３１は、一方向スペーサの一例であり、第二スペーサ３２は、直交方向スペーサの一例であり、第三スペーサ３３は、支持スペーサの一例である。

第一スペーサ３１は、Ｙ方向に延在しており、Ｙ方向に長さを有している。この第一スペーサ３１は、図４に示されるように、断面矩形状に形成されている。複数の第一スペーサ３１は、図４及び図５に示されるように、Ｘ方向に予め定められた間隔で配置されている。

具体的には、複数の第一スペーサ３１は、第一波板１０及び第二波板２０における＋Ｘ方向端部及び－Ｘ方向端部に配置された一対の第一スペーサ３１Ａ、３１Ｂと、一対の第一スペーサ３１Ａ、３１Ｂの間に配置された複数の第一スペーサ３１Ｃと、で構成されている。

＋Ｘ方向端部及び－Ｘ方向端部に配置された一対の第一スペーサ３１Ａ、３１Ｂによって、空気層２９に対する＋Ｘ方向側及び－Ｘ方向側が封止される。さらに、一対の第一スペーサ３１Ａ、３１Ｂの間に配置された複数の第一スペーサ３１Ｃによって、空気層２９がＸ方向において複数に仕切られる。

さらに具体的には、第一スペーサ３１は、図４に示されるように、第一波板１０の凸部１６の各々と第二波板２０の凹部２３の各々との間に配置されている。したがって、第一スペーサ３１は、Ｘ方向に等間隔で配置されている。さらにいえば、第一スペーサ３１は、第一波板１０及び第二波板２０の凹凸と同一周期で配置されている。

また、第一スペーサ３１は、図４に示されるように、第一波板１０の凹部１３に対する反対面１５側に配置されているともいえる。すなわち、第一スペーサ３１は、壁面９１からの漏水を導く導水路９３に対する反対面１５側に配置されている。

本実施形態では、全１１個の凸部１６の各々と全１１個の凹部２３の各々との間に第一スペーサ３１が配置されており、第一スペーサ３１は、１１個設けられている。なお、一対の第一スペーサ３１Ａ、３１Ｂは、＋Ｘ方向側から数えて１番目と１１番目の凸部１６と凹部２３との間に配置されている。複数（具体的には９個）の第一スペーサ３１Ｃは、＋Ｘ方向側から数えて２番目から１０番目までの凸部１６と凹部２３との間に配置されている。

なお、Ｘ方向は直交方向の一例であり、＋Ｘ方向端部は、直交方向の一端側部分の一例であり、－Ｘ方向端部は、直交方向の他端側部分の一例である。

一対の第二スペーサ３２は、図３及び図５に示されるように、第一波板１０及び第二波板２０における＋Ｙ方向端部及び－Ｙ方向端部に配置された第二スペーサ３２Ａ、３２Ｂで構成されている。具体的には、第二スペーサ３２Ａは、第一波板１０及び第二波板２０の＋Ｙ方向端と、第一スペーサ３１の＋Ｙ方向端との間に配置されている。第二スペーサ３２Ｂは、第一波板１０及び第二波板２０の－Ｙ方向端と、第一スペーサ３１の－Ｙ方向端との間に配置されている。一対の第二スペーサ３２は、図３、図５及び図６に示されるように、Ｘ方向に沿って延在しており、第一波板１０及び第二波板２０の－Ｘ方向端から＋Ｘ方向端まで配置されている。さらに、一対の第二スペーサ３２は、図６に示されるように、第一波板１０及び第二波板２０の波形形状に対応して波形形状に形成されている。そして、一対の第二スペーサ３２は、第一波板１０及び第二波板２０の＋Ｙ方向端部及び－Ｙ方向端部の各々の空間を埋めている。これにより、一対の第二スペーサ３２が、空気層２９に対する＋Ｙ方向側及び－Ｙ方向側を封止する。なお、＋Ｙ方向端部は、一方向の一端側部分の一例であり、－Ｙ方向端部は、一方向の他端側部分の一例である。

第一スペーサ３１及び第二スペーサ３２は、一例として、ポリエチレンフォーム等の発泡体で形成されている。第一スペーサ３１及び第二スペーサ３２は、接着剤又は両面テープ等の接合材により、第一波板１０の反対面１５及び第二波板２０の対向面２１に接合されている。

一対の第三スペーサ３３は、図４に示されるように、固定部材６０により固定される固定位置における第一波板１０の凹部１７と第二波板２０の凸部２２の間に配置されている。当該固定位置は、一対の補強部材４０が配置される配置位置でもある。

一対の第三スペーサ３３は、固定部材６０による荷重を支持する機能を有している。一対の第三スペーサ３３は、具体的には、図５及び図７に示されるように、入力荷重に対して相対的に変形しやすい低剛性体３３Ａと、入力荷重に対して低剛性体３３Ａよりも変形しにくい高剛性体３３Ｂと、を有している。

高剛性体３３Ｂとしては、ゴム体が用いられ、クロロプレンゴム等の合成ゴム体が好ましく用いられる。低剛性体３３Ａとしては、樹脂フォーム等の発泡体が用いられ、ポリエチレン等のポリオレフィン系樹脂フォームが好ましく用いられる。低剛性体３３Ａは、固定部材６０が貫通する位置に配置されている。高剛性体３３Ｂは、低剛性体３３ＡをＸ方向に挟むように配置されている。第三スペーサ３３の低剛性体３３Ａ及び高剛性体３３Ｂは、接着剤又は両面テープ等の接合材により、第一波板１０の反対面１５及び第二波板２０の対向面２１に接合されている。なお、図３では、低剛性体３３Ａと高剛性体３３Ｂとを一体的に図示している。

第一スペーサ３１、第二スペーサ３２及び第三スペーサ３３の厚さ（Ｚ方向長さ）としては、空気層２９と同じ厚さとされる。なお、第一スペーサ３１、第二スペーサ３２及び第三スペーサ３３の厚さは、経時的なＺ方向の圧縮変形を考慮して、狙いの厚さ（例えば、４ｍｍ）よりも予め厚い値（例えば、６ｍｍ）に設定してもよい。

（開放部７１、７２）
図４及び図５に示される開放部７１、７２は、第一波板１０と第二波板２０との間の空間が外部に開放され、第一波板１０と第二波板２０とが接触可能な部分である。この開放部７１、７２は、複数枚の剥落防止パネル５０を覆工壁９０の壁面９１に取り付ける際に、他の剥落防止パネル５０が重ねられる部分である（図１３参照）。

開放部７１は、図４及び図５に示されるように、第一波板１０及び第二波板２０の＋Ｘ方向端部に設けられている。具体的には、開放部７１は、第一スペーサ３１Ａの＋Ｘ方向側に配置されている。開放部７１では、＋Ｘ方向側に開口することで、第一波板１０と第二波板２０との間の空間が外部に開放されている。また、開放部７１では、第一波板１０の＋Ｘ方向端と第二波板２０の＋Ｘ方向端との間にスペーサ３０が配置されておらず、その間隔が維持されないため、第一波板１０の＋Ｘ方向端と第二波板２０の＋Ｘ方向端とが接触可能である。

開放部７２は、図４及び図５に示されるように、第一波板１０及び第二波板２０の－Ｘ方向端部に設けられている。具体的には、開放部７２は、第一スペーサ３１Ｂの－Ｘ方向側に配置されている。開放部７２では、－Ｘ方向側に開口することで、第一波板１０と第二波板２０との間の空間が外部に開放されている。また、開放部７２では、第一波板１０の－Ｘ方向端と第二波板２０の－Ｘ方向端との間にスペーサ３０が配置されておらず、その間隔が維持されないため、第一波板１０の－Ｘ方向端と第二波板２０の－Ｘ方向端とが接触可能である。

（一対の補強部材４０）
一対の補強部材４０は、第一波板１０及び第二波板２０の変形を抑制する補強機能を有している。この一対の補強部材４０は、図３に示されるように、第二波板２０に対する第一波板１０側（－Ｚ方向側）とは反対側（＋Ｚ方向側）に配置されている。この一対の補強部材４０は、Ｙ方向に延在されており、Ｙ方向に長さを有している。一対の補強部材４０は、図４に示されるように、Ｘ方向に間隔を有して、第二波板２０の反対面２５の凹部２７に配置されている。具体的には、本実施形態では、補強部材４０は、第二波板２０において＋Ｘ方向側から数えて、１番目の凹部２７と６番目の凹部２７とに配置されている。

補強部材４０は、図７及び図８に示されるように、Ｙ方向視にて、一方の面４１（＋Ｚ方向側の面）が平面とされ、他方の面４２（－Ｚ方向側の面）が、凹部２７の底面に沿った凸状の湾曲面とされている。すなわち、補強部材４０は、Ｙ方向視（Ｙ方向断面視）にて、かまばこ形状に形成されている。

補強部材４０の高さ（Ｚ方向長さ）は、凹部２７の深さよりも低い。したがって、補強部材４０の平面は、凸部２４の頂点よりも－Ｚ方向側に位置する。

補強部材４０には、樹脂と強化繊維とを有する繊維強化プラスチック、いわゆるＦＲＰ（Ｆｉｂｅｒ Ｒｅｉｎｆｏｒｃｅｄ Ｐｌａｓｔｉｃｓ）が用いられる。強化繊維は、補強部材４０の長手方向（Ｙ方向）に沿って配置されている。強化繊維としては、一例として、ガラス繊維が用いられる。なお、強化繊維としては、ガラス繊維に限られず、炭素繊維等の無機繊維や、アラミド繊維、ビニロン繊維等の有機繊維などを用いてもよく、樹脂を強化する繊維であればよい。

また、樹脂としては、熱硬化性樹脂及び熱可塑性樹脂のいずれでも良く、使用される樹脂に制限はない。熱硬化性樹脂としては、例えば、不飽和ポリエステル樹脂、ビニルエステル樹脂、ウレタン樹脂、エポキシ樹脂、及びウレタンアクリレート樹脂などが用いられる。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリアミド樹脂、ＰＰＳ樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、及びＡＢＳ樹脂などが用いられる。

補強部材４０の繊維の含有率は、３０ｖｏｌ％以上７０ｖｏｌ％以下とされ、好ましくは、５０ｖｏｌ％以上６０ｖｏｌ％以下とされる。繊維の含有率が３０ｖｏｌ％以下であると強度が低下してパネルを支持する効果弱くなるために設置時にパネルに撓み等が生じる恐れがある。また、繊維の含有率が７０ｖｏｌ％を超えると補強部材が硬くなり、覆孔壁９０の壁面９１の形状に沿わせにくくなる。補強部材４０は、例えば、一方向（Ｙ方向）へ配置した状態で樹脂を含侵させた後、硬化させて製造される。

補強部材４０は、図７に示されるように、両面テープや接着剤等の接合材４９により、第二波板２０の凹部２７の底面に接合されている。

（固定部材６０）
固定部材６０は、剥落防止パネル５４を覆工壁９０の壁面９１に固定するための部材である。固定部材６０は、図７に示されるように、アンカーボルト６１と、ナット６２と、ワッシャ６３と、を有している。

アンカーボルト６１は、補強部材４０、第二波板２０、第三スペーサ３３の低剛性体３３Ａ、及び第一波板１０をこの順で貫通し、覆工壁９０に打ち込まれる。このアンカーボルト６１は、覆工壁９０へ打ち込まれることで、先端に配置された円錐状のクサビ６１Ａが、スリット６１Ｂ部分に押し込まれて、スリット６１Ｂ部分が径方向外側へ拡張される。これにより、剥落防止パネル５４が覆工壁９０に固定される。

ナット６２は、覆工壁９０へ打ち込まれたアンカーボルト６１に対し補強部材４０の＋Ｚ方向側から螺合し、補強部材４０を締め付ける。ワッシャ６３は、ナット６２と補強部材４０との間に配置され、補強部材４０側にゴムが設けられた防水ワッシャとされている。ナット６２が、ワッシャ６３を介して補強部材４０を第一波板１０へ押圧することにより、ワッシャ６３が、補強部材４０の座面と、アンカーボルト６１のねじ部を密封する。

固定部材６０は、図３に示されるように、一対の補強部材４０の各々の長手方向に沿って複数（例えば４本）が配置される。すなわち、剥落防止パネル５４は、補強部材４０の配置部分で覆工壁９０に対して固定される。

なお、本実施形態では、固定部材６０を剥落防止パネル５４の構成部品として説明したが、固定部材６０を剥落防止パネル５４とは別の部材と把握してもよい。すなわち、固定部材６０を有さないものを剥落防止パネル５４と把握してもよい。

（剥落防止パネル５１、５２、５３）
以下では、剥落防止パネル５１、５２、５３において、剥落防止パネル５４と異なる部分について説明し、剥落防止パネル５４と同一部分については、適宜、説明を省略する。

図９は、固定部材６０を省略し且つスペーサ３０を透視した剥落防止パネル５１の平面図である。図１０は、固定部材６０を省略し且つスペーサ３０を透視した剥落防止パネル５２の平面図である。図１１は、固定部材６０を省略し且つスペーサ３０を透視した剥落防止パネル５３の平面図である。

剥落防止パネル５１では、図９に示されるように、＋Ｙ方向端部に配置された第二スペーサ３２Ａは、剥落防止パネル５４の構成（図５参照）に比べ、－Ｙ方向側配置されている。また、剥落防止パネル５１では、－Ｙ方向端部に配置された第二スペーサ３２Ｂは、剥落防止パネル５４の構成（図５参照）に比べ、＋Ｙ方向側配置されている。第一スペーサ３１、第三スペーサ３３及び一対の補強部材４０は、一対の第二スペーサ３２Ａ、３２Ｂに配置されている。したがって、第一スペーサ３１、第三スペーサ３３及び一対の補強部材４０は、剥落防止パネル５４の構成（図５参照）に比べ、Ｙ方向長さが短くされている。

そして、剥落防止パネル５１は、図９に示されるように、開放部７３、７４を＋Ｙ方向端部及び－Ｙ方向端部に有している。具体的には、開放部７３は、第二スペーサ３２Ａに対する＋Ｙ方向側に配置されている。開放部７４は、第二スペーサ３２Ｂに対する－Ｙ方向側に配置されている。

開放部７３、７４は、第一波板１０と第二波板２０との間の空間が外部に開放され、第一波板１０と第二波板２０とが接触可能な部分である。この開放部７３、７４は、複数枚の剥落防止パネル５０を覆工壁９０の壁面９１に取り付ける際に、他の剥落防止パネル５０が重ねられる部分である（図１２参照）。

開放部７３では、第一波板１０と第二波板２０との間の空間は、＋Ｙ方向、＋Ｘ方向及び－Ｘ方向の３方向で外部に開放されている。開放部７４では、第一波板１０と第二波板２０との間の空間は、－Ｙ方向、＋Ｘ方向及び－Ｘ方向の３方向で外部に開放されている。この開放部７３、７４では、第一波板１０と第二波板２０との間にスペーサ３０が配置されておらず、その間隔が維持されないため、第一波板１０と第二波板２０とが接触可能となっている。

剥落防止パネル５２では、図１０に示されるように、＋Ｙ方向端部に配置された第二スペーサ３２Ａは、剥落防止パネル５１と同様に、剥落防止パネル５４の構成（図５参照）に比べ、－Ｙ方向側配置されている。なお、剥落防止パネル５２では、－Ｙ方向端部に配置された第二スペーサ３２Ｂは、剥落防止パネル５４の構成（図５参照）と同じ位置に配置されている。第一スペーサ３１、第三スペーサ３３及び一対の補強部材４０は、一対の第二スペーサ３２Ａ、３２Ｂに配置されている。したがって、第一スペーサ３１、第三スペーサ３３及び一対の補強部材４０は、剥落防止パネル５４の構成（図５参照）に比べ、Ｙ方向長さが短く、剥落防止パネル５１の構成（図９参照）に比べ、Ｙ方向長さが長くされている。

そして、剥落防止パネル５２は、図１０に示されるように、開放部７３を＋Ｙ方向端部に有している。開放部７３は、剥落防止パネル５１における開放部７３と同様に構成されている。

剥落防止パネル５３では、図１１に示されるように、－Ｙ方向端部に配置された第二スペーサ３２Ｂは、剥落防止パネル５１と同様に、剥落防止パネル５４の構成（図５参照）に比べ、＋Ｙ方向側配置されている。なお、剥落防止パネル５３では、＋Ｙ方向端部に配置された第二スペーサ３２Ａは、剥落防止パネル５４の構成（図５参照）と同じ位置に配置されている。第一スペーサ３１、第三スペーサ３３及び一対の補強部材４０は、一対の第二スペーサ３２Ａ、３２Ｂに配置されている。したがって、第一スペーサ３１、第三スペーサ３３及び一対の補強部材４０は、剥落防止パネル５４の構成（図５参照）に比べ、Ｙ方向長さが短く、剥落防止パネル５１の構成（図９参照）に比べ、Ｙ方向長さが長くされている。なお、第一スペーサ３１、第三スペーサ３３及び一対の補強部材４０は、剥落防止パネル５２の構成（図１０参照）と同じ長さとされている。

そして、剥落防止パネル５４は、図１１に示されるように、開放部７４を－Ｙ方向端部に有している。開放部７４は、剥落防止パネル５１における開放部７４と同様に構成されている。

（施工方法）
次に、前述の剥落防止構造１００を覆工壁９０に対して施工する施工方法について説明する。なお、本施工方法により剥落防止構造１００が形作られるので、本施工方法は、剥落防止構造１００を製造する製造方法ともいえる。

本施工方法では、まず、覆工壁９０の施工範囲におけるトンネル延長方向（Ｘ方向）の端部であって、天端部（最も高い部分）に対して、剥落防止パネル５１を取り付ける（図１参照）。このとき、図１に示されるように、剥落防止パネル５１の長手方向が、覆工壁９０の周方向に沿うように、剥落防止パネル５１を湾曲させた状態で取り付ける。

剥落防止パネル５１の取り付けに際しては、ドリル等の削孔機を用いて、剥落防止パネル５１の補強部材４０、第二波板２０、第三スペーサ３３の低剛性体３３Ａ、及び第一波板１０を貫通させながら、覆工壁９０に対して孔を開ける（図７参照）。当該孔に対してアンカーボルト６１を挿入し、アンカーボルト６１を打撃固定した後、ワッシャ６３を介してナット６２を締め込む。なお、アンカーボルト６１を挿入する孔には、接着樹脂を注入してもよい。

次に、図１及び図１２に示されるように、剥落防止パネル５１における＋Ｙ方向端部の開放部７３に、剥落防止パネル５２の－Ｙ方向端部が重なるように剥落防止パネル５２を覆工壁９０に取り付ける。このとき、剥落防止パネル５２の長手方向が、覆工壁９０の周方向に沿うように、剥落防止パネル５２を湾曲させた状態で、剥落防止パネル５２の場合と同様に取り付ける。

なお、剥落防止パネル５２の取り付けにおいて、剥落防止パネル５２が重ねられた剥落防止パネル５１の開放部７３では、剥落防止パネル５２の補強部材４０、第二波板２０、第三スペーサ３３の低剛性体３３Ａ、及び第一波板１０と、剥落防止パネル５１の第一波板１０及び第二波板２０と貫通させながら、覆工壁９０に対して孔を開ける。この孔に挿入したアンカーボルト６１によって、剥落防止パネル５１の開放部７３に剥落防止パネル５２が重ねられた状態で、剥落防止パネル５１、５２を覆工壁９０に対して取り付ける。

また、剥落防止パネル５１における－Ｙ方向端部の開放部７４に、剥落防止パネル５３の＋Ｙ方向端部が重なるように、剥落防止パネル５３を覆工壁９０に取り付ける。このとき、剥落防止パネル５３の長手方向が、覆工壁９０の周方向に沿うように、剥落防止パネル５３を湾曲させた状態で、剥落防止パネル５１の場合と同様に取り付ける。

なお、剥落防止パネル５３の取り付けにおいて、剥落防止パネル５３が重ねられた剥落防止パネル５１の開放部７４では、剥落防止パネル５３の補強部材４０、第二波板２０、第三スペーサ３３の低剛性体３３Ａ、及び第一波板１０と、剥落防止パネル５１の第一波板１０及び第二波板２０と貫通させながら、覆工壁９０に対して孔を開ける。この孔に挿入したアンカーボルト６１によって、剥落防止パネル５１の開放部７４に剥落防止パネル５３が重ねられた状態で、剥落防止パネル５１、５３を覆工壁９０に対して取り付ける。なお、剥落防止パネル５２と剥落防止パネル５３との取り付けは、どちらを先に行ってもよい。

次に、剥落防止パネル５２における＋Ｙ方向端部の開放部７３に、剥落防止パネル５４の－Ｙ方向端部が重なるように、剥落防止パネル５４を覆工壁９０に取り付ける。このとき、剥落防止パネル５４の長手方向が、覆工壁９０の周方向に沿うように、剥落防止パネル５４を湾曲させた状態で、剥落防止パネル５２の場合と同様に取り付ける。

また、剥落防止パネル５３における－Ｙ方向端部の開放部７４に、剥落防止パネル５４の＋Ｙ方向端部が重なるように、剥落防止パネル５４を覆工壁９０に取り付ける。このとき、剥落防止パネル５４の長手方向が、覆工壁９０の周方向に沿うように、剥落防止パネル５４を湾曲させた状態で、剥落防止パネル５３の場合と同様に取り付ける。なお、剥落防止パネル５２に重ねられる剥落防止パネル５４と、剥落防止パネル５３に重ねられる剥落防止パネル５４との取り付けは、どちらを先に行ってもよい。

このようにして、５枚の剥落防止パネル５４、５２、５１、５３、５４（以下、剥落防止パネル５４～５４という）が、この順で、＋Ｙ方向側から－Ｙ方向側に向けて配置された状態で、覆工壁９０の壁面９１に取り付けられる。この５枚の剥落防止パネル５４～５４によって、１組の剥落防止パネル５０が構成される。

そして、この５枚の剥落防止パネル５４～５４に対するトンネル延長方向側（Ｘ方向側に相当）に、同様に、５枚の剥落防止パネル５４～５４を覆工壁９０に取り付ける（図２参照）。このとき、図２に示されるように、５枚の剥落防止パネル５４～５４（以下、「－Ｚ方向側の剥落防止パネル５０」という）の各々の上側（＋Ｚ方向側）に、５枚の剥落防止パネル５４～５４（以下、「＋Ｚ方向側の剥落防止パネル５０」という）の各々が、Ｘ方向端部同士が重なるように、＋Ｚ方向側の剥落防止パネル５０を覆工壁９０に取り付ける。

具体的には、図１３に示されるように、－Ｚ方向側の剥落防止パネル５０における＋Ｘ方向側から数えて１１番目の凸部２６の上に、＋Ｚ方向側の剥落防止パネル５０における＋Ｘ方向側から数えて１番目の凸部２６が重なるように、＋Ｚ方向側の剥落防止パネル５０を覆工壁９０に取り付ける。このとき、－Ｚ方向側の剥落防止パネル５０の開放部７２では、＋Ｚ方向側の剥落防止パネル５０の補強部材４０、第二波板２０、第三スペーサ３３の低剛性体３３Ａ、及び第一波板１０と、－Ｚ方向側の剥落防止パネル５０の第一波板１０及び第二波板２０と貫通させながら、覆工壁９０に対して孔を開ける。この孔に挿入したアンカーボルト６１によって、－Ｚ方向側の剥落防止パネル５０の開放部７２に＋Ｚ方向側の剥落防止パネル５０が重ねられた状態で、＋Ｚ方向側の剥落防止パネル５０を覆工壁９０に取り付ける。

＋Ｚ方向側の剥落防止パネル５０及び－Ｚ方向側の剥落防止パネル５０の覆工壁９０への取付状態では、＋Ｚ方向側の剥落防止パネル５０の開放部７１が－Ｚ方向側の剥落防止パネル５０に重なり、＋Ｚ方向側の剥落防止パネル５０の第一スペーサ３１Ａと、－Ｚ方向側の剥落防止パネル５０の第一スペーサ３１ＢとがＺ方向に配置されている。

なお、本実施形態では、５枚の剥落防止パネル５４～５４によって、１組の剥落防止パネル５０が構成されていたが、これに限られない。例えば、１～４枚の剥落防止パネル５０又は、６枚以上の剥落防止パネル５０によって、１組の剥落防止パネル５０を構成してもよい。１枚の剥落防止パネル５０で１組の剥落防止パネル５０を構成する場合は、例えば、剥落防止パネル５４を用いることができる。２枚の剥落防止パネル５０で１組の剥落防止パネル５０を構成する場合は、例えば、剥落防止パネル５２の開放部７３に剥落防止パネル５４を重ねて用いるか、又は、剥落防止パネル５３の開放部７４に剥落防止パネル５４を重ねて用いることができる。３枚の剥落防止パネル５０で１組の剥落防止パネル５０を構成する場合は、例えば、剥落防止パネル５１の開放部７３、７４の各々に剥落防止パネル５４を重ねて用いることができる。

（本実施形態の作用効果）
次に、本実施形態の作用効果を説明する。

本実施形態の剥落防止構造１００によれば、複数の剥落防止パネル５０（具体的には、５枚の剥落防止パネル５４～５４）が覆工壁９０の壁面９１に配置された状態において、第一波板１０の対向面１１が壁面９１に対向する。第一波板１０の反対面１５には、第二波板２０が配置されている。第二波板２０に対する第一波板１０とは反対側には、Ｙ方向に沿って延在する一対の補強部材４０が配置されている。これにより、剥落防止構造１００では、第一波板１０、第二波板２０及び補強部材４０の組み合わせによって、覆工壁９０から剥落した破片を受け止めることができる。さらに、剥落防止構造１００によれば、剥落防止パネル５０が覆工壁９０の壁面９１に配置された状態において、壁面９１からの漏水が、第一波板１０の凹部１３によってＹ方向へ導かれる。

ここで、剥落防止構造１００では、剥落防止パネル５０は、スペーサ３０（具体的には、複数の第一スペーサ３１、一対の第二スペーサ３２及び一対の第三スペーサ３３）で封止された空気層２９を第一波板１０と第二波板２０との間に有している。このため、低温の空気により、第二波板２０が第一波板１０とは反対側（すなわち－Ｚ方向側）から冷やされた場合でも、空気層２９が断熱し、第一波板１０の凹部１３によって導かれる漏水の結氷を抑制できる。このため、従来のパネルの課題であった寒冷地対応も可能となり、剥落防止パネルの使用を拡大することができる。

また、剥落防止構造１００によれば、Ｙ方向に沿って延在する第一スペーサ３１Ａ、３１Ｂが、第一波板１０の＋Ｘ方向端部及び－Ｘ方向端部に配置されているので、第一波板１０と第二波板２０との間の空気層２９の空気が、＋Ｘ方向端部及び－Ｘ方向端部から漏れることを抑制できる。

また、剥落防止構造１００では、第一波板１０の＋Ｘ方向端部に配置された第一スペーサ３１Ａと、第一波板１０の－Ｘ方向端部に配置された第一スペーサ３１Ｂと、の間に、複数の第一スペーサ３１Ｃが、さらに配置されている。このため、第一スペーサ３１Ａと第一スペーサ３１Ｂとの間で、第一波板１０と第二波板２０との間隔が維持される。このため、第一波板１０と第二波板２０との間の空気層２９の厚み（Ｚ方向長さ）が、第一スペーサ３１Ａと第一スペーサ３１Ｂとの間で減少することを抑制できる。

また、剥落防止構造１００によれば、複数の第一スペーサ３１が、Ｘ方向に等間隔で配置されているので、第一波板１０と第二波板２０との間隔が、Ｘ方向において一定に維持されやすい。このため、第一波板１０と第二波板２０との間の空気層２９の厚みのＸ方向におけるばらつきを抑制できる。

また、剥落防止構造１００によれば、第一スペーサ３１が、覆工壁９０の壁面９１からの漏水が導かれる凹部１３に対する反対面１５側に配置されているので、凹部１３に対する反対面１５側で空気層２９の厚みが減少することを抑制できる。これにより、漏水の結氷を効果的に抑制できる。

また、剥落防止構造１００によれば、Ｘ方向に沿って延在する一対の第二スペーサ３２Ａ、３２Ｂが、第一波板１０における＋Ｙ方向端部及び－Ｙ方向端部に配置されているので、第一波板１０と第二波板２０との間の空気層２９の空気が、＋Ｙ方向端部及び－Ｙ方向端部から漏れることを抑制できる。

また、剥落防止構造１００によれば、第三スペーサ３３が固定部材６０による荷重を支持するので、固定部材６０が配置される位置において、第一波板１０と第二波板２０との間の空気層２９の厚みが減少することを抑制できる。

また、剥落防止構造１００によれば、第三スペーサ３３が、低剛性体３３Ａと、入力荷重に対して低剛性体３３Ａよりも変形しにくい高剛性体３３Ｂと、を有しているので、高剛性体３３Ｂで固定部材６０による荷重を支持しつつ、入力荷重に対して相対的に変形しやすい低剛性体３３Ａによって、第一波板１０と第二波板２０との間に隙間ができることが抑制される。したがって、第三スペーサ３３によれば、固定部材６０による荷重を支持しつつ、第一波板１０と第二波板２０との間から空気層２９の空気が漏れることを抑制できる。

また、剥落防止構造１００では、剥落防止パネル５１、５２、５３は、第一波板１０と第二波板２０とが接触可能な開放部７３、７４を備えているので、剥落防止パネル５１、５２、５３の開放部７３、７４に他の剥落防止パネル５０を重ねて、覆工壁９０に配置する場合に、重ねた部分の厚みが厚くなることを抑制できる。

具体的には、剥落防止構造１００によれば、剥落防止パネル５１、５２、５３の開放部７３、７４と他の剥落防止パネル５０の空気層２９とを重ねた状態において、複数の剥落防止パネル５０（具体的には、５枚の剥落防止パネル５４～５４）の各々が固定部材６０で覆工壁９０に固定されている。このため、空気層２９によって漏水の結氷を抑制しつつ、剥落防止パネル５０を重ねた部分の厚みが厚くなることを抑制できる。

また、剥落防止構造１００によれば、第一波板１０及び第二波板２０の両方が波形形状とされ、補強部材４０が第二波板２０における第一波板１０とは反対側（＋Ｚ方向側）の反対面２５の凹部２７に配置されているので、補強部材４０が＋Ｚ方向側に張り出しにくく、剥落防止パネル５０の厚みが厚くなることを抑制できる。

（剥落防止パネル５０の変形例）
１組の剥落防止パネル５０を構成する剥落防止パネル５４に替えて、剥落防止パネル２５４を用いてもよい。図１４は、剥落防止パネル２５４の分解斜視図である。図１５は、剥落防止パネル２５４を＋Ｙ方向視した断面図である。図１６は、剥落防止パネル２５４を＋Ｙ方向視した側面図である。なお、剥落防止パネル５４と同一機能を有する部分については、同一符号を付して、適宜、説明を省略する。

剥落防止パネル２５４は、図１４に示されるように、第一波板１０と、一対の補強部材４０と、スペーサ２３０と、平板２２０と、固定部材６０と、を備えている。すなわち、剥落防止パネル２５４では、第二波板２０に替えて平板２２０を備え、スペーサ３０に替えてスペーサ２３０を備えている。剥落防止パネル２５４では、第一波板１０、一対の補強部材４０及び平板２２０が、この順で＋Ｚ方向へ重ねられて配置される。

平板２２０は、平面視にてＹ方向に長さを有する長方形状に形成されており、平面視における大きさが第一波板１０と同じとされている。平板２２０は、第一波板１０の凸部１６に対する＋Ｚ方向側に、凸部１６に対して隙間を有して配置されている。平板２２０は、第一波板１０と同様の材料で構成されている。

スペーサ２３０は、複数の第一スペーサ３１と、一対の第二スペーサ３２と、一対の第三スペーサ２３３と、を有している。複数の第一スペーサ３１は、剥落防止パネル５４における複数の第一スペーサ３１と同様に構成されている。

一対の第二スペーサ３２は、＋Ｚ方向側の面が平面とされ、－Ｚ方向側の面が複数の凸部１６及び凹部１７の底面に沿った波形形状の曲面とされている。一対の第二スペーサ３２は、配置位置及び材料については、剥落防止パネル５４における一対の第二スペーサ３２と同様に構成されている。

一対の第三スペーサ２３３は、固定部材６０による荷重を支持する機能を有しており、固定部材６０により固定される固定位置に配置されている。具体的には、一対の第三スペーサ２３３は、一対の補強部材４０の＋Ｚ方向の面上に設けられている。一対の第三スペーサ２３３は、断面矩形状に形成され、剥落防止パネル５４における高剛性体３３Ｂと同様に、クロロプレンゴム等のゴム体で構成されている。

剥落防止パネル２５４では、図１４及び図１５に示されるように、一対の補強部材４０は、第一波板１０と平板２２０との間に配置されている。この一対の補強部材４０は、Ｘ方向に間隔を有して、第一波板１０の反対面１５の凹部１７に配置されている。具体的には、本実施形態では、補強部材４０は、第一波板１０において＋Ｘ方向側から数えて、１番目の凹部１７と６番目の凹部１７とに配置されている。一対の補強部材４０は、配置位置が異なる点を除いて、剥落防止パネル５４における一対の補強部材４０と同様に構成されている。

なお、一対の補強部材４０の＋Ｙ方向端部及び－Ｙ方向端部では、第二スペーサ３２が補強部材４０及び第三スペーサ２３３の－Ｘ方向側及び＋Ｘ方向側の側面に接触している。これにより、一対の第二スペーサ３２が、空気層２９に対する＋Ｙ方向側及び－Ｙ方向側を封止する。

また、剥落防止パネル２５４では、固定部材６０のアンカーボルト６１は、平板２２０、補強部材４０、第三スペーサ２３３及び第一波板１０をこの順で貫通し、覆工壁９０に打ち込まれる。ナット６２は、覆工壁９０へ打ち込まれたアンカーボルト６１に対し平板２２０の＋Ｚ方向側から螺合し、補強部材４０を締め付ける。

剥落防止パネル２５４によれば、補強部材４０が、第一波板１０と平板２２０との間において、第一波板１０における反対面１５の凹部１７に配置されているので、第一波板１０の凹部１７と平板２２０との間において、補強部材４０をスペーサとして機能させることができる。

なお、上記では、剥落防止パネル５４の変形例として、剥落防止パネル２５４について説明したが、剥落防止パネル５１、５２、５３に替えて、上記の剥落防止パネル２５４と同様の構成を用いてもよい。剥落防止パネル５１の変形例としては、剥落防止パネル５１の場合と同様に、上記の剥落防止パネル２５４において、開放部７３、７４を＋Ｙ方向端部及び－Ｙ方向端部に設けた構成とすることができる。

剥落防止パネル５２の変形例としては、剥落防止パネル５２の場合と同様に、上記の剥落防止パネル２５４において、開放部７３を＋Ｙ方向端部に設けた構成とすることができる。剥落防止パネル５３の変形例としては、剥落防止パネル５３の場合と同様に、上記の剥落防止パネル２５４において、開放部７４を－Ｙ方向端部に設けた構成とすることができる。

（評価試験）
本評価試験では、剥落防止パネル５４において、耐剥落荷重性能、断熱性能、空気層の厚み維持性能及び施工性能について評価した。

［耐剥落荷重性能］
本評価では、「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編）」に記載の試験方法に準拠して、剥落防止パネル５４及び現行の剥落防止パネルに対して、載荷試験を行った。

剥落防止パネル５４の構成は、以下の通りである。
第一波板１０及び第二波板２０：Ｙ方向長さ１８２０ｍｍ、Ｘ方向長さ７３０ｍｍ、厚み１ｍｍのポリカーボネート樹脂製の波板、凹凸ピッチ（凸部１６の頂点間のＸ方向に沿った距離）６３ｍｍ、凹凸高さ（凸部１６と凸部１２との頂点間のＹ方向に沿った距離）１８ｍｍ
補強部材４０：Ｘ方向幅２８ｍｍ、Ｚ方向厚み７ｍｍ、Ｙ方向長さ１８２０ｍｍのガラス繊維強化プラスチック
第一スペーサ３１及び第二スペーサ３２：Ｚ方向厚み６ｍｍのポリエチレンフォーム
第三スペーサ３３：低剛性体３３ＡとしてＺ方向厚み６ｍｍのポリエチレンフォーム、高剛性体３３ＢとしてＺ方向厚み６ｍｍのクロロプレンゴム

現行のパネルは、上記の剥落防止パネル５４における第一波板１０、第一スペーサ３１、第二スペーサ３２及び第三スペーサ３３を備えずに、第二波板２０と一対の補強部材４０とを備える構成である。第二波板２０と一対の補強部材４０は、上記の剥落防止パネル５４と同じものと用いている。

剥落防止パネル５４は、２枚の波板を有するため、現行の剥落防止パネルよりも剛性が高く、図１７のグラフに示されるように、規格値を十分満たしている。剥落防止パネル５４は、現行の剥落防止パネルと同様に、規格値を満たすことが確認できた。

［断熱性能］
本評価では、解析モデルを用いて、地山温度（覆工壁９０の温度に相当）と、坑内温度（トンネル坑内の空気の温度に相当）と、剥落防止パネル５４のパネル内側の温度（凹部１３内の空気の温度に相当）が０℃（結氷温度）を上回るか否かの確認を行った。

本解析モデルでは、鉄道トンネルが存在する寒冷地として、秋田県湯瀬地区及び岩手県薮川地区における地山温度と坑内温度とを算出した。地山温度は、年平均気温に近似するため、年平均気温を地山温度とした。坑内温度は、過去３０年間における最低気温を基準に算出した。また、空気層２９が２ｍｍである場合と、４ｍｍである場合とを評価対象とした。

その結果、図１８の表に示されるように、秋田県湯瀬地区では、空気層２９が２ｍｍと４ｍｍの両方の場合において、パネル内側の温度が０℃を上回り、漏水の結氷の抑制効果があることが確認できた。岩手県薮川地区では、空気層２９が２ｍｍの場合に、パネル内側の温度が０℃を下回ったが、空気層２９が４ｍｍの場合では、パネル内側の温度が０℃を上回り、漏水の結氷の抑制効果があることが確認できた。

［空気層の厚み維持性能］
前述の施工方法で示したように、剥落防止パネル５４は、長手方向が覆工壁９０の周方向に沿うように湾曲した状態で覆工壁９０に取り付けられるため、この湾曲状態でも、空気層２９が潰れずに、厚みを維持するかを評価した。

本評価では、予め第一波板１０と第二波板２０との間に＋Ｙ方向端から－Ｙ方向端まで配置したＺ方向厚さ５ｍｍの発泡体が、前述の載荷試験において剥落防止パネル５４を湾曲させた状態で、引き抜けるか否かの確認を行った。

この結果、上記の発泡体を第一波板１０と第二波板２０との間から抵抗なく引き抜くことができた。したがって、Ｚ方向厚さ６ｍｍの第一スペーサ３１、第二スペーサ３２及び第三スペーサ３３を用いることで、空気層２９のＺ方向厚さが少なくとも５ｍｍ維持されることが確認できた。

［施工性能］
前述の施工方法で示したように、施工の際には、剥落防止パネル５４の長手方向が、覆工壁９０の周方向に沿うように、剥落防止パネル５４を湾曲させた状態で取り付けるため、剥落防止パネル５４は、施工性能として、施工者一人の人力により湾曲させられることが必要となる。本評価では、剥落防止パネル５４を施工者一人の人力により、押し曲げられるか否かの確認を行った。

その結果、剥落防止パネル５４は、２枚の波板を有するため、現行の剥落防止パネルよりも剛性が高いものの、施工者一人の人力により、押し曲げられることが確認できた。

本発明は、上記の実施形態に限るものではなく、その主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形、変更、改良が可能である。例えば、上記に示した変形例は、適宜、複数を組み合わせて構成してもよい。

１０ 第一波板（波板の一例）
１１ 対向面（一方の面の一例）
１３ 凹部
１５ 反対面（他方の面の一例）
２０ 第二波板（板の一例）
２９ 空気層
３０、２３０ スペーサ
３１ 第一スペーサ（一方向スペーサの一例）
３２ 第二スペーサ（直交方向スペーサの一例）
３３、２３３ 第三スペーサ（支持スペーサの一例）
３３Ａ 低剛性体
３３Ｂ 高剛性体
４０ 補強部材
５０、２５４ 剥落防止パネル
６０ 固定部材
７３ 開放部
７４ 開放部
９０ 覆工壁（構造物の一例）
９１ 壁面（表面の一例）
１００ 剥落防止構造
２２０ 平板（板の一例）

Claims (13)

1. 構造物の表面に配置される、該構造物からの破片の落下を防止するための剥落防止パネルであって、
   前記剥落防止パネルが前記表面に配置された状態において、一方の面が該表面に対向し且つ該表面からの漏水を凹部で一方向へ導く波板と、
   前記波板の他方の面側に配置され、前記波板との間に空気層を有する板と、
   前記波板と前記板との間に配置され、前記空気層を封止するスペーサと、
   前記波板と前記板との間、又は、前記板に対する前記波板側とは反対側に配置され、前記一方向に沿って延在する補強部材と、
   を備える剥落防止パネル。
2. 前記スペーサは、前記一方向に沿って延在する一方向スペーサを有し、
   該一方向スペーサは、前記波板における前記一方向に対する直交方向の一端側部分及び他端側部分の各々に配置されている
   請求項１に記載の剥落防止パネル。
3. 前記一方向スペーサは、前記直交方向の一端側部分に配置された一方向スペーサと、前記直交方向の他端側部分に配置された一方向スペーサと、の間に、さらに配置されている
   請求項２に記載の剥落防止パネル。
4. 前記一方向スペーサは、前記直交方向に等間隔で配置されている
   請求項３に記載の剥落防止パネル。
5. 前記一方向スペーサは、前記凹部に対する前記他方の面側に配置されている
   請求項２～４のいずれか１項に記載の剥落防止パネル。
6. 前記スペーサは、前記一方向に対する直交方向に沿って延在する直交方向スペーサを有し、
   該直交方向スペーサは、前記波板における前記一方向の一端側部分及び他端側部分の各々に配置されている
   請求項１～５のいずれか１項に記載の剥落防止パネル。
7. 前記波板、前記板及び前記補強部材を貫通する固定部材で前記構造物の表面に固定される請求項１～６のいずれか１項に記載の剥落防止パネルであって、
   前記スペーサは、前記固定部材による荷重を支持する支持スペーサを有する
   剥落防止パネル。
8. 前記支持スペーサは、低剛性体と、入力荷重に対して前記低剛性体よりも変形しにくい高剛性体と、を有している
   請求項７に記載の剥落防止パネル。
9. 前記波板における前記一方向の一端部及び他端部の少なくとも一方に配置され、前記波板と前記板との間の空間が外部に開放され、前記波板と前記板とが接触可能な開放部
   を備える請求項１～８のいずれか１項に記載の剥落防止パネル。
10. 前記波板は、第一波板であり、
    前記板は、第二波板であり、
    前記補強部材は、前記第二波板における前記第一波板とは反対側の反対面の凹部に配置されている
    請求項１～９のいずれか１項に記載の剥落防止パネル。
11. 前記板は、平板であり、
    前記補強部材は、前記波板と前記平板との間において、前記波板における前記他方の面の凹部に配置されている
    請求項１～９のいずれか１項に記載の剥落防止パネル。
12. 請求項１～１１のいずれか１項に記載の剥落防止パネルを複数有し、
    前記波板、前記板及び前記補強部材を貫通する固定部材で、該複数の剥落防止パネルの各々が前記構造物の表面に固定された剥落防止構造。
13. 請求項９に記載の剥落防止パネルを有し、
    該剥落防止パネルの開放部と、他の前記剥落防止パネルの前記空気層と、を重ねた状態において、該剥落防止パネルの各々が前記固定部材で前記構造物の表面に固定された
    請求項１２に記載の剥落防止構造。

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