JP2000110494A - コーナー用カバーシール材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 大きな接着面積が確保できて脱落が防止でき
るとともに、固着時の多少の位置ずれによっても密接面
積が減少することがなく、かつ施工性、止水性の向上を
図る。 【解決手段】 帯状シール材３５を外側面に回し貼りし
たシールドトンネル用セグメント３１のコーナー部Ｃに
固着されるコーナー用カバーシール材１１であって、Ｌ
字状に形成される水膨張性を有する弾性材からなる二片
１３，１５により、Ｌ字形状の出隅部１７の全てを角状
に形成し、Ｌ字形状の入隅部１９の幅方向中央を曲面状
に形成し、コーナー部Ｃにおける帯状シール材３５に対
応させるとともに、この入隅部１９の幅方向両側縁を角
状に形成し、セグメント３１のコーナー部Ｃに固着させ
る。また、入隅部１９の幅方向中央を、少なくとも帯状
シール材３５の幅より大きく形成し、帯状シール材３５
を覆う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、土木工事用部材で
あるセグメントの接合間の目地を止水処理するために用
いられるカバーシール材に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】例えば、市街地などの地下に掘削される
シールドトンネルの工事材料には、図１１に示すよう
な、ユニット化された多数のセグメント１が使用され
る。トンネル施工の際には、これらの各セグメント１
は、坑道の周壁回りａと坑道の長さ方向ｂとの両方向に
沿い密につなぎ合わせ結合される。各セグメント１は、
周壁回りに沿った前後のフランジ３ａ、３ｂと、長さ方
向に沿った上下のフランジ３ｃ、３ｄとが枠型に成形さ
れており、これらのセグメント１がつなぎ合い結合され
る際には、互いに隣接するフランジ３同士を結合ボルト
で締着して結合する。

【０００３】ここで、坑道の地山からの湧水が坑道内に
漏水することを防止するために、各セグメント１のフラ
ンジ３間には、その目地部分に止水処理を施さなければ
ならない。そこで、図１２に示すように、この目地部分
には帯状の目地シール材５が接着固定される。この目地
シール材５は水膨張性材料、例えば高吸収性樹脂と、合
成ゴムとが混合成形加硫されてなる材料が用いられてお
り、セグメント１のフランジ３にこの目地シール材５を
貼付し、各セグメント１を結合することで目地への浸水
を防止するようになっている。

【０００４】ところが、上述した目地シール材５を用い
たセグメントのシール構造では、厚さの一定なシール材
５を貼付するため、シール材５の外周がセグメント１の
コーナー部Ｃにて角にならず、図１２に示すように湾曲
し、シール材５を貼付した後の各セグメント１の結合状
態で各コーナー部間に隙間Ｓが生じてしまうという問題
があった。つまり、各セグメント１がつなぎ合わされ、
トンネルが施工されたのちに地山からの湧水が、この隙
間を介してトンネル内に浸水してしまうという欠点があ
り、シール材５が水膨張性の材質であっても初期止水性
が得られないという問題がある。

【０００５】このような問題を解消するものとして例え
ば特開平５−５２０９６号公報に開示される図１３に示
すコーナーシール材７が提案された。コーナーシール材
７は、外側７ａが略直角に形成され、内側７ｂが弓なり
に湾曲して形成された略Ｌ字形状に形成されている。こ
のコーナーシール材７は、帯状シール材５が湾曲してい
る各コーナー部にそれぞれ装着される。これにより、図
１４に示すようにセグメント１の４隅はコーナーシール
材７によって略直角となり、各セグメント１間の結合部
分に隙間が生じず、地山側からの湧水の浸水の防止が期
待できた。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のコーナーシール材は、外側を略直角、内側を湾
曲に形成したので、セグメントのコーナー部同士の間に
生じる隙間を封じることができるものの、帯状シール材
と略同一幅に形成されて帯状シール材のみに固着される
ので、接着面積が大きく確保できず十分な固定強度が得
られないことから、セグメント同士の結合施工時に、容
易に剥がれて脱落してしまうことが予想され、施工性を
低下させることが危惧された。

【０００７】また、帯状シール材の幅と略同一の幅に形
成されるため、帯状シール材との固着位置が幅方向にず
れれば、ずれた距離だけ帯状シール材の湾曲したコーナ
ー部が露出することとなり、密接面積が減少して止水性
の低下する虞れがあった。

【０００８】本発明は上記状況に鑑みてなされたもの
で、大きな接着面積が確保できて脱落が防止できるとと
もに、固着時の多少の位置ずれによっても密接面積が減
少することのないカバーシール材を提供し、施工性、止
水性の向上を図ることを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】次に、上記の課題を解決
するための手段を、実施の形態に対応する図面を参照し
て説明する。この発明の請求項１のコーナー用カバーシ
ール材は、弾性を有する帯状シール材を外側面に回し貼
りしたシールドトンネル用セグメントのコーナー部に固
着されるコーナー用カバーシール材であって、弾性を有
する素材からなる二片が所定の角度を有して略Ｌ字形状
に形成され、該Ｌ字形の出隅部の全てが角状に形成され
ており、入隅部の幅方向中央が曲面状に形成されるとと
もに、該入隅部の幅方向両側縁側が角状に形成され、か
つ前記入隅部の幅方向中央が少なくとも前記帯状シール
材の幅長以上に幅広に形成されたことを特徴としてい
る。

【００１０】このコーナー用カバーシール材では、各部
材のコーナー形状に合わせて隙間が封じられ、コーナー
部同士の目地部が隙間なく密接される。また、入隅部の
幅方向中央が少なくとも帯状シール材の幅長以上に幅広
に形成され、中央を挟む両片がセグメントに直接固着可
能になる。さらに、コーナー部への密接面積が拡大する
ことで、帯状シール材とセグメントとの段部が覆われる
ようになる。

【００１１】請求項２のコーナー用カバーシール材は、
前記二片の入隅側の内面が、前記入隅部の幅方向中央部
分に相当する幅で、前記帯状シール材の略厚み分凹溝状
に形成されたことを特徴としている。

【００１２】このコーナー用カバーシール材では、凹溝
状内に帯状シール材が収容可能となる。これにより、帯
状シール材が、コーナー部分における脱落を防止でき、
また、セグメントのコーナー部が、外側面と帯状シール
材との表面に沿って覆われ、外側面と帯状シール材との
段差により生じる隙間が小さくなる。

【００１３】請求項３のコーナー用カバーシール材は、
前記弾性を有する素材が、水膨張性を有する素材よりな
ることを特徴としている。

【００１４】このコーナー用カバーシール材では、素材
が水膨張性であることから、良好な止水性能を得ること
ができる。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下、本発明に係るコーナー用カ
バーシール材の好適な実施の形態を図面を参照して詳細
に説明する。図１は本発明に係るコーナー用カバーシー
ル材の斜視図、図２は図１のＡ−Ａ断面図、図３は図１
のＢ−Ｂ断面図である。

【００１６】コーナー用カバーシール材１１は、弾性材
からなる二片１３，１５が、所定の角度を有して出会う
略Ｌ字状に形成されている。このＬ字形の稜線部、すな
わち、外面側である出隅部１７は、全てが角状に形成さ
れている。この実施の形態では、二片１３，１５が、９
０度の角度を有するため、出隅部１７は略直角となって
いる。

【００１７】これに対し、内面側である入隅部１９の幅
方向中央１９ａは、図２に示すように、曲面状に形成さ
れている。一方、入隅部１９の幅方向両側縁側１９ｂ
は、図２及び図３に示すように、それぞれ角状に形成さ
れている。

【００１８】コーナー用カバーシール材１１の入隅側の
面である内面２３は、上述した入隅部１９の幅方向中央
１９ａに相当する幅で、凹溝状に形成されている。この
凹み量は、後述する帯状シール材の略厚み分に相当して
いる。

【００１９】この実施の形態では、二片１３，１５が均
一な厚みで形成されることから、内面２３で凹んだ中央
部２５は、その分、外面２１へ膨出している。つまり、
図１に示すように、コーナー用カバーシール材１１は、
外面２１へ膨出した中央部２５の両側に、翼片２７が延
設された形状となっている。また、中央部２５と翼片２
７との境界部は、傾斜面２９によって連続している。

【００２０】なお、このコーナー用カバーシール材１１
は、肉厚に形成し、入隅部１９の幅方向中央のみを薄肉
に形成して凹溝状に形成し、外面２１における上述の膨
出部を無くして、二片１３、１５の外面２１を、直交す
る平坦面として形成するものであってもよい。

【００２１】コーナー用カバーシール材１１は、均一な
厚みの場合、０．５乃至５ｍｍ、好ましくは、１乃至３
ｍｍの厚みで薄板状に形成される。コーナー用カバーシ
ール材１１は、加硫ゴム、又は熱可塑性エラストマー等
をその素材として好適に用いることができる。また、コ
ーナー用カバーシール材１１は、その素材に水膨張性を
有することが好ましい。

【００２２】また、コーナー用カバーシール材１１は、
内面２３が接着面とされる。この接着面は、全面的或い
は部分的にプライマー処理が施されるものであってもよ
い。この実施の形態では、プライマー処理された内面２
３に、図示しない粘着層が設けられている。また、コー
ナー用カバーシール材１１は、外面２１が一時遮水処理
されるものであってもよい。

【００２３】次に、上記のように構成されるコーナー用
カバーシール材１１を用いたセグメントコーナー部のシ
ール構造を説明する。図４は本発明に係るコーナー用カ
バーシール材を用いたシール構造の分解斜視図、図５は
図４のＣ−Ｃ断面図、図６は図４のＤ−Ｄ断面図、図７
は図４のＥ−Ｅ断面図、図８はコーナー用カバーシール
材を用いて結合したセグメントコーナー部の正面図であ
る。

【００２４】セグメント３１のフランジ３３の外側面３
３ａには、弾性を有する帯状シール材３５が回し貼りさ
れている。外側面３３ａに回し貼りされた帯状シール材
３５は、セグメント３１のコーナー部３７にて、厚み方
向の中立点から半径方向内側と外側とで伸び量が異なる
ことから、外周面が湾曲して内側に入り込んだ曲面３５
ａとなっている。

【００２５】コーナー用カバーシール材１１は、内面２
３に設けられた粘着層により、帯状シール材３５の回し
貼りされたセグメント３１のコーナー部３７に固着され
る。このとき、コーナー用カバーシール材１１は、内面
２３の中央１９ａが、図６に示すように帯状シール材３
５の曲面３５ａに固着されるとともに、この中央１９ａ
を挟む左右の翼片２７が、図７に示すようにセグメント
３１のコーナー部３７に直接固着される。

【００２６】従って、コーナー用カバーシール材１１の
内面２３は、曲面状の中央１９ａで、帯状シール材３５
の曲面３５ａに密接するとともに、角状の翼片２７で、
セグメント３１のコーナー部３７に密接する。すなわ
ち、密接する相手側の出隅形状にそれぞれ対応した形状
で密接し、それぞれの部材との間に隙間を生じさせない
ようになっている。

【００２７】このようにして、コーナー部３７にコーナ
ー用カバーシール材１１が固着されたセグメント３１
は、図８に示すように、コーナー部３７同士と、直線部
３９とがＴ字状の目地となって結合される。従って、コ
ーナー用カバーシール材１１を固着したセグメント３１
のコーナー部３７は、コーナー用カバーシール材１１の
外面２１の中央部２５同士が密接する。この中央部２５
の出隅部１７は角状に形成されているので、コーナー部
３７同士と、直線部３９とによるＴ字状の目地には、隙
間が生じることがない。

【００２８】なお、図８及び図５は、フランジ３３同士
が完全に結合される前の途中過程を示す。従って、帯状
シール材３５及びコーナー用カバーシール材１１は、フ
ランジ３３同士のボルトなどによる締結結合に伴って、
対向する帯状シールー材３５，３５同士が密着状態とな
り、コーナー用カバーシール材１１の中央部２５の外面
２１が、翼片２７の外面２１と略同一面となる程度まで
圧縮変形される。

【００２９】このように、上述のコーナー用カバーシー
ル材１１によれば、出隅部１７の全てを角状に形成する
とともに、入隅部１９の幅方向中央１９ａを曲面に形成
する一方、入隅部１９の両側縁１９ｂを角状に形成し、
かつ入隅部１９の中央１９ａを帯状シール材３５の幅よ
り大きく形成したので、中央１９ａで帯状シール材３５
を覆い、翼片２７を外側面３３ａに直接固着すること
で、各部材のコーナー形状に合わせて隙間を封じ、コー
ナー部３７同士の目地部を隙間なく密接することができ
る。

【００３０】そして、中央１９ａを少なくとも帯状シー
ル材３５の幅長より幅広に形成することにより、翼片２
７をセグメント３１に直接固着することができ、帯状シ
ール材３５の幅長と略同等の幅で形成される従来のコー
ナーシール材に比べて、接着面積を大きく確保すること
ができる。この結果、取付け強度を高めて、脱落を防止
でき、再取付け等による施工性の低下を防止することが
できる。

【００３１】また、コーナー部３７への密接面積が従来
のコーナーシール材に比べて拡大し、しかも、帯状シー
ル材３５とセグメント３１との段部４０（図５参照）を
翼片２７によって覆うことができるので、固着時の位置
ずれによっても密接面積が減少することがなく、高い止
水性を得ることができる。

【００３２】さらに、コーナー用カバーシール材１１の
材質を、加硫ゴム、又は熱可塑性エラストマー等とする
ことで、組立時の圧縮により反発弾性力を発揮させ、止
水性を高めることができる。また、コーナー用カバーシ
ール材１１に、水膨張性を持たせることで、吸水膨張を
発生させ、これによっても止水性を高めることができ
る。

【００３３】なお、上述の実施の形態では、セグメント
３１の平坦な外側面３３ａに、帯状シール材３５が固着
される場合を例に説明したが、本発明に係るコーナー用
カバーシール材１１を用いたシール構造は、図９に示す
ように、外側面３３ａに凹溝４１を形成し、この凹溝４
１内に帯状シール材３５を固着し、この凹溝４１及び帯
状シール材３５を覆うようにして、翼片２７をセグメン
ト３１に直接固着して、コーナー用カバーシール材１１
をコーナー部３７に固着するものであってもよい。

【００３４】また、上述の実施の形態では、コーナー用
カバーシール材１１の内面２３に粘着層を設ける場合を
例に説明したが、本発明に係るコーナー用カバーシール
材は、現場にて接着剤等を塗布して固着させるものであ
ってもよい。

【００３５】さらに、上述の実施の形態では、帯状シー
ル材３５をセグメント３１の４面全周に回し貼りして、
各コーナー部３７にコーナー用カバーシール材１１を固
着した例について述べたが、この回し貼りは、セグメン
ト３１の外側面の２面に貼るＬ字貼り、３面に貼るコ字
状貼りが含まれる。この場合、Ｌ字貼りやコ字状貼りで
は、帯状シール材３５の両端部をセグメント３１のコー
ナー部３７を覆うように貼る。すなわち、Ｌ字貼りでは
３ヵ所のコーナー部３７にコーナー用カバーシール材１
１を固着し、コ字状貼りでは４ヵ所のコーナー部３７に
コーナー用カバーシール材１１を固着する。

【００３６】

【実施例】次に、上述したコーナー用カバーシール材を
実際に製作し、そのコーナー用カバーシール材を用いて
結合したセグメントコーナー部と、このコーナー用カバ
ーシール材を用いずに結合したセグメントコーナー部と
の耐水圧を測定した結果を説明する。

【００３７】〔実験条件〕 １．セグメント セグメントは、図１０に示した直交面５１ａ，５１ｂが
コーナー部５３で出会う一対のフランジ５５，５５と、
平板状のフランジ５７とを用いた。 ２．帯状シール材 ・形状 厚さ５ｍｍ、幅２０ｍｍ ・材質 熱可塑性エラストマー ３．コーナー用カバーシール材 ・形状 厚さ１ｍｍ、幅７２ｍｍ、長さ３０×３０ｍｍ ・材質 熱可塑性エラストマー

【００３８】なお、各フランジ５５，５５，５７には、
帯状シール材の取り付けられる溝（図示せず）が形成さ
れ、深さが３ｍｍに設定され、また帯状シール材を取り
付けて各フランジ５５，５５，５７を組み付けた状態で
の目開きが２ｍｍとされる。

【００３９】〔実験方法〕環状の帯状シール材５９を、
各フランジ５５，５５の溝に取り付け、各フランジ５
５，５５のコーナー部５３で折曲して、直交面５１ａ，
５１ｂに固着し、それぞれのコーナー部５３にコーナー
用カバーシール材６１を固着した。フランジ５５，５５
の帯状シール材５９に対応する形状で、平板状のフラン
ジ５７に、環状の帯状シール材５９を固着し、これら、
フランジ５５，５５のコーナー部同士と、フランジ５７
との結合部の耐水圧を測定した。また、同様の構造で、
コーナー用カバーシール材６１を用いない場合の耐水圧
を比較例として測定した。

【００４０】〔測定結果〕 １．コーナー用カバーシール材６１を用いた場合の耐水
圧 １２ｋｇｆ／ｃｍ² ２．コーナー用カバーシール材６１を用いない場合の耐
水圧 １ｋｇｆ／ｃｍ² であった。このことから、コーナー用カバーシール材６
１は、フランジ５５，５５のコーナー部同士と、フラン
ジ５７との結合部において、耐水圧を高める上で十分に
効果を奏するものであることが知見された。

【００４１】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る請求
項１のコーナー用カバーシール材は、出隅部の全てを角
状に形成し、入隅部の幅方向中央を曲面に形成するとと
もに、この入隅部の幅方向両側縁部を角状に形成し、か
つ入隅部の幅方向中央を帯状シール材の幅長以上に幅広
に形成した。これにより、セグメントに回し貼りされた
帯状シール材のコーナー形状に合わせて隙間を封じ、コ
ーナー部同士の目地部を隙間なく密接することができ
る。

【００４２】また、入隅部の幅方向中央部分を少なくと
も帯状シール材の幅長より幅広に形成したので、中央を
挟む両片をセグメントに直接固着することができ、接着
面積を大きく確保することができる。この結果、取付け
強度を高めて、脱落を防止でき、再取付け等による施工
性の低下を防止することができる。

【００４３】さらに、コーナー部への密接面積が拡大
し、帯状シール材とセグメントとの段部も覆うことがで
きるので、固着時の位置ずれによっても密接面積が減少
することがなく、高い止水性を得ることができる。

【００４４】また、本発明に係る請求項２のコーナー用
カバーシール材は、二片の入隅側の内面を、入隅部の幅
方向中央部分に相当する幅で、弾性帯状シール材の略厚
み分凹ませたので、この凹み内に帯状シール材を収容し
て、セグメントのコーナー部を、外側面と帯状シール材
との表面に沿って覆うことができ、外側面と帯状シール
材との段差により生じる隙間を小さくすることができ
る。

【００４５】さらに、本発明に係る請求項３のコーナー
用カバーシール材は、水膨張性を有する素材よりなるこ
とから、良好な止水性能を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係るコーナー用カバーシール材の斜視
図

【図２】図１のＡ−Ａ断面図

【図３】図１のＢ−Ｂ断面図

【図４】本発明に係るコーナー用カバーシール材を用い
たシール構造の分解斜視図

【図５】図４のＣ−Ｃ断面図

【図６】図４のＤ−Ｄ断面図

【図７】図４のＥ−Ｅ断面図

【図８】コーナー用カバーシール材を用いて結合したセ
グメントコーナー部の正面図

【図９】本発明に係るコーナー用カバーシール材を用い
たシール構造の変形例を示す断面図

【図１０】本発明に係るコーナー用カバーシール材を用
いたシール構造の実験方法を説明するフランジの結合前
の分解斜視図

【図１１】従来のコーナーシール材が取り付けられるセ
グメントの斜視図

【図１２】従来のコーナーシール材が取り付けられてい
ない状態のセグメントを示す正面図

【図１３】従来のコーナーシール材の取り付け方を示す
斜視図

【図１４】従来のコーナーシール材が取り付けられた状
態のセグメントを示す正面図

【符号の説明】

１１…コーナー用カバーシール材 １３，１５…二片 １７…出隅部 １９…入隅部 １９ａ…中央 ３１…セグメント ３３ａ…外側面 ３５…帯状シール材 ３７…コーナー部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 岸本 修 東京都中央区京橋１丁目18番１号 シーア イ化成株式会社内 (72)発明者 藤原 盛正 東京都中央区京橋１丁目18番１号 シーア イ化成株式会社内 Ｆターム(参考） 2D055 BA01 EB00 GC09 KB09 KB14

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 弾性を有する帯状シール材を外側面に回
   し貼りしたシールドトンネル用セグメントのコーナー部
   に固着されるコーナー用カバーシール材であって、 弾性を有する素材からなる二片が所定の角度を有して略
   Ｌ字形状に形成され、該Ｌ字形の出隅部の全てが角状に
   形成されており、入隅部の幅方向中央が曲面状に形成さ
   れるとともに、該入隅部の幅方向両側縁側が角状に形成
   され、かつ前記入隅部の幅方向中央が少なくとも前記帯
   状シール材の幅長以上に幅広に形成されたことを特徴と
   するコーナー用カバーシール材。
2. 【請求項２】 前記二片の入隅側の内面が、前記入隅部
   の幅方向中央部分に相当する幅で、前記帯状シール材の
   略厚み分凹溝状に形成されたことを特徴とする請求項１
   記載のコーナー用カバーシール材。
3. 【請求項３】 前記弾性を有する素材は、水膨張性を有
   する素材よりなることを特徴とする請求項１又は２記載
   のコーナー用カバーシール材。