JP2001303896A - 止水シート及びトンネルの止水構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【解決手段】 不透水性シート２の一面に長さ方向に沿
って止水部材５’を接着剤層６を介して固着した止水シ
ート１’を、止水部材５’側が二次覆工コンクリート側
に対面し、トンネル長さ方向の所定箇所近傍に止水部材
５’がトンネル周方向に沿って配設されるように一次覆
工コンクリート面に張設して、湧水等による水膨潤性ゴ
ム５ｃの膨潤により、上記所定箇所において不透水性シ
ート２と二次覆工コンクリートとの間の流水がトンネル
の長さ方向一側から他側に流出することを防止する。 【効果】 トンネル長さ方向の所定箇所において止水シ
ートと二次覆工コンクリートとの間のトンネルの長さ方
向一側から他側への流水を防止できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、トンネルの一次覆
工コンクリートと二次覆工コンクリートとの間に配設さ
れる止水シート及び一次覆工コンクリートに張設された
不透水性シートと二次覆工コンクリートとの間に浸入し
た湧水等がトンネルの長さ方向一側から他側に流出する
のを工区境等の所定箇所において防止するトンネルの止
水構造に関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】山等を
貫通するトンネルの場合、地下水の変動を最小限にする
ために、トンネルの外周すべてを筒状の不透水性シート
で覆うウォータータイト工法が採用されており、このよ
うな工法の場合、トンネル外周部には、相当な水圧が作
用し、一次覆工コンクリートと二次覆工コンクリートと
の間に張設された不透水性シートに何らかの原因で孔が
発生すると、湧水等が孔より流入し、不透水性シートと
二次覆工コンクリート間を伝って、各々二次覆工コンク
リートの打設継目より漏水現象となるため、トンネルの
他区間に伝播するのを防ぐ手段が求められている。

【０００３】本発明は、上記事情に鑑みなされたもの
で、トンネルの工区境等の所定箇所で止水シートと二次
覆工コンクリートとの間に浸入した湧水等がトンネルの
長さ方向一側から他側に流出するのを防止するのに好適
な止水シート及び該止水シートを使用して上記流出を上
記所定箇所近傍でくい止めることができるトンネルの止
水構造を提供することを目的とするものである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記目的を達
成するため、（１）トンネルの一次覆工コンクリートと
二次覆工コンクリートとの間に配設される止水シートで
あって、不透水性シートの一面に長さ方向に沿って水膨
潤性物質からなる止水部材を設けたことを特徴とする止
水シート、及び（２）トンネルの工区境等のトンネル長
さ方向の所定箇所において一次覆工コンクリートに張設
された不透水性シートと二次覆工コンクリートとの間に
浸入した湧水等の流水がトンネルの長さ方向一側から他
側に流出することを防止する止水構造であって、上記
（１）記載の止水シートを上記止水部材側が上記二次覆
工コンクリートに対面し、且つ上記所定箇所近傍に上記
止水部材がトンネル周方向に沿って配設されるように一
次覆工コンクリート面に張設して、上記湧水等が浸入し
た場合に上記湧水等によって上記止水部材の水膨潤性物
質を膨潤させて、上記湧水等が流出することを防止する
ことを特徴とするトンネルの止水構造を提供する。

【０００５】ここで、上記止水シートが上記止水部材を
接着剤層を介して上記不透水性シートに固着したもので
あったり、一面に互いに幅方向に所定間隔離間した一対
の屹立する壁部を有する保持部材を上記不透水性シート
の一面に固着し、上記止水部材を上記壁部間に介在させ
たものであると、好適であり、上記壁部が断面略逆Ｌ字
型やＴ字型などの壁に対して直交する方向に張り出す肩
部を設けると、より好適である。なお、上記保持部材
は、上述したような別部材であってもよいが、上記不透
水性シートと一体に成形されたものであってもよい。

【０００６】また、上記止水部材が、中空部を有するチ
ューブ状部材であって、このチューブ状部材の内周壁部
が非膨潤性ゴムにより形成され、その外周壁部が水膨潤
性ゴムにより形成されたものであると、更に好適であ
る。

【０００７】即ち、本発明の止水シートは、不透水性シ
ートの一面に長さ方向に沿って水膨潤性物質からなる止
水部材が設けられているので、この止水シートを止水部
材側がトンネルの二次覆工コンクリート面と対面するよ
うに配置してトンネル周方向に沿って張設すれば、湧水
等が浸入した場合に、上記止水部材が不透水性シートと
二次覆工コンクリートとの間の水を吸水して膨潤し、上
記所定箇所において止水シートと二次覆工コンクリート
との間の浸水路を遮断することができる。

【０００８】ここで、上記止水シートが、上記止水部材
を接着剤層を介して上記不透水性シートに固着したもの
であると、二次覆工コンクリート打設時に上記止水部材
がずれないので、好適である。また、一面に互いに幅方
向に所定間隔離間した一対の壁部を有する保持部材を上
記不透水性シートの一面に固着し、上記壁部間に上記止
水部材を介在させたものであると、例えば上記止水部材
を接着剤等によって直接上記不透水性シートに取り付け
たのみの場合に比較して、該止水シートを上記止水部材
側が二次覆工コンクリートに対面するように張設した
後、二次覆工コンクリートを打設する際に、上記壁部に
よって打設圧による止水部材の配設位置がずれることを
より有効に防止できるので、より好適である。

【０００９】また、上記止水部材が、中空部を有するチ
ューブ状部材であって、このチューブ状部材の中空部の
内周壁部が非膨潤性ゴムにより形成され、その外周壁部
が水膨潤性ゴムにより形成されたものであると、外側に
膨らむ力が必要以上に大きくなった場合、中空側に反転
し、コンクリートにクラック等を発生させることを確実
に防止できるので、より好適である。

【００１０】本発明の止水構造は、上記止水シートを上
記止水部材側が上記二次覆工コンクリートに対面し、且
つトンネルの工区境等のトンネル長さ方向の所定箇所近
傍に上記止水部材が配設されるように一次覆工コンクリ
ート面に張設して、上記湧水等によって上記止水部材の
水膨潤性物質を膨潤させるので、上記所定箇所において
不透水性シートと二次覆工コンクリートとの間の浸水路
がトンネルの長さ方向において遮断されるので、不透水
性シートと二次覆工コンクリートとの間に浸入した湧水
等がトンネル長さ方向一側から他側に流水するのを止め
ることができる。

【００１１】

【発明の実施の形態及び実施例】以下、本発明につき図
面を参照して更に詳しく説明する。図１〜３は、本発明
の止水シートの構成例を説明する止水シートの概略断面
図であり、図４は、本発明のトンネルの止水構造の一構
成例を説明するものであって、上記止水シート１がトン
ネルの一次覆工コンクリートと二次覆工コンクリートと
の間に配設された状態を示す止水構造Ａの概略断面図で
あり、図５は、トンネルの周方向に沿って上記止水シー
ト１を張設した状態を示すトンネルＢの概略断面図であ
る。

【００１２】図１に示す止水シート１は、帯状シート４
ａの一面に互いに幅方向に所定間隔離間した一対の壁部
として断面略Ｔ字型部材３，３を有する保持部材４の断
面略Ｔ字型部材３，３間に止水部材５を介在させ、保持
部材４を不透水性シート２の長さ方向に沿って固着し
て、不透水性シート２の一面に長さ方向に沿って止水部
材５を載置したものであり、止水部材５は、図１に示す
ように、保持部材４によって形成される室とほぼ同じ大
きさのものであってもよく、また、図２に示すように上
記室より小さいものであってもよい。なお、本発明の止
水シートは、不透水性シートの一面に止水部材が設けら
れていればよく、例えば図３に示す止水シート１’のよ
うに、不透水性シート２の一面に長さ方向に沿って止水
部材５’を例えばゴム系接着剤等の適宜接着剤からなる
接着剤層６を介して固着したものであってもよい。

【００１３】上記止水シート１の場合、このように保持
部材４に壁部を設けておくことにより、二次覆工コンク
リート打設時に止水部材５が損傷を受けることがなく、
流水の圧力で止水部材５が剥離することもない上、止水
部材５が水で膨潤した場合、二次覆工コンクリート方向
に集中的に膨潤が起きるので、止水効果が大きくなり好
ましい。更に、壁部に肩部を設けておくと、膨潤時に保
持部材４と止水部材５との密着性が増すこと、及び保持
部材４への止水部材５の載置作業が行いやすくなり、保
持部材４の壁部を剛性の高いものとしておけば、接着剤
等の固着手段を用いることなく、載置させることも可能
となり、より好適である。

【００１４】ここで、不透水性シート２としては、その
材質、大きさなどが特に制限されるものではなく、通常
トンネルの防水施工の際に一次覆工コンクリートと二次
覆工コンクリートとの間に介装される不透水性シートを
使用することができ、例えばポリ塩化ビニル、ポリエチ
レン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合
体、エチレン−アクリル酸共重合体等の熱可塑性合成樹
脂からなり、幅が０．５〜２ｍ程度、長さが１０〜３０
ｍ程度で、厚さが０．８〜２．５ｍｍ程度の不透水性シ
ート等が挙げられる。

【００１５】上記不透水性シート２の一面に固着される
保持部材４は、その材質、大きさなどが特に制限される
ものではないが、上記不透水性シート２への固着強度等
を考慮すれば、材質としては、上記不透水性シート２と
同質の熱可塑性合成樹脂等が好ましく、また、取り扱い
性、止水効率等を考慮すれば、幅が１０〜３０ｃｍ程度
で、長さが上記不透水性シート２と同程度、厚さが１〜
７ｍｍ程度の帯状シート４ａの一面に同質材料からなる
一対の断面略Ｔ字型部材３，３を互いに中央よりに１〜
５ｃｍ程度離間させて突出させると好適であり、断面略
Ｔ字型部材３，３の高さは止水部材５と同程度とすると
好適である。なお、保持部材４は、帯状シート４ａに断
面略Ｔ字型部材３，３の足部を適宜手段で接着、溶着す
ることもできるが、コンクリート打設圧等に対する強度
を考慮すれば、上記形状となるように一体成形すること
が望ましい。

【００１６】ここで、上記不透水性シート２に上記保持
部材４を固着する方法は、特に制限されるものではな
く、熱溶着、適宜接着剤による接着などによって固着す
ることができるが、固着強度を考慮すれば、熱溶着によ
って固着すると、より好適である。また、不透水性シー
ト２における上記保持部材４の固着位置は特に制限され
るものではないが、通常幅方向中央部付近に長さ方向に
沿って上下端部の０．３〜１ｍ内側まで取り付けること
が望ましい。なお、上記保持部材４の固着数、即ち止水
部材５の載置数は、１列に制限されるものではなく、例
えばより高い止水性能が必要な時には、二個の保持部材
を幅方向にある程度離間させて二例並設すれば、所定箇
所近傍においてより確実にトンネルの長さ方向一側から
他側への流水を防止できる。

【００１７】上記止水部材５は、水膨潤性物質からなる
ものであれば、その種類は特に制限されないが、水膨潤
性物質としては水膨潤性ゴムが好適である。そして、本
発明の場合、止水部材の形状は特に制限されるものでは
ないが、図１，２に示すように、断面長方形又は断面正
方形で、その中心部に中空部５ａを有するチューブ状部
材であって、このチューブ状部材の中空部５ａの内周壁
部が非膨潤性ゴム５ｂにより形成され、その外周壁部が
水膨潤性ゴム５ｃにより形成された止水部材５、又は図
３に示すように断面長方形で、その幅方向三個所に並列
した中空部５ａ，５ａ，５ａを有するチューブ状部材で
あって、このチューブ状部材の中空部５ａ，５ａ，５ａ
の周壁部が非膨潤性ゴム５ｂにより形成され、周壁部の
非膨潤性ゴム５ｂの外側（外周壁部）が水膨潤性ゴム５
ｃにより形成された止水部材５’などを使用すると、水
膨潤性ゴム５ｃの膨張が過剰である時、その膨張力が中
空部５ａ側に反転するので、特に好適である。

【００１８】なお、上記止水シート１の製造方法は、特
に制限されるものではなく、前述の方法の他、例えば保
持部材４を適宜成形方法によって予め製造しておき、こ
の保持部材４を通常トンネルの防水施工の防水シートと
して使用される不透水性シート２に上述したように熱溶
着、接着剤等によって一体化した後、上記止水部材５を
載置する方法、保持部材４に予め止水部材５を載置して
おき、その後、保持部材４を不透水性シート２に熱溶
着、接着剤等によって一体化する方法などを挙げること
ができる。

【００１９】また、上記止水部材５は、トンネル内に搬
入する前に載置しておくこともできるが、不透水性シー
ト２に保持部材４を一体化させたものを施工現場に搬入
し、施工現場において止水部材５を載置していくことも
できる。更に、図２に示す止水シート１の場合、止水部
材５をホットメルト等の接着剤で予め不透水性シート２
及び断面略Ｔ字型部材３，３（保持部材４）に接合して
おくと、好適である。また、図３に示す止水シート１’
の場合も、止水部材５’をホットメルト等の適宜接着剤
で予め不透水性シート２に接合しておくと、好適であ
る。

【００２０】次に、上記止水シート１を使用した止水構
造Ａを図４，５を用いて以下に説明する。

【００２１】図４に示す止水構造Ａは、トンネルの工区
境等のトンネル長さ方向の所定箇所、例えばトンネルＢ
（図５参照）の二次覆工コンクリート打設（通常１０．
５ｍ）近傍において止水シート１と二次覆工コンクリー
ト８との間に進入した湧水等の流水がトンネルの長さ方
向一側から他側に流出することを防止するものであり、
通常水膨潤性ゴム５ｃ（止水部材５）はコンクリート打
設１スパン（図５の矢印Ｃ参照）約１０．５ｍに１箇所
（一列）ずつ入るようにすると好適である。上記トンネ
ルＢは、止水構造Ａによる止水施工を行う上記所定箇所
以外の一次覆工コンクリート面は図示しない通常の不透
水性シートによって常法により防水施工が施されてい
る。このトンネルＢの二次覆工コンクリート近傍におい
て、上記止水シート１を止水部材５を載置した面側が二
次覆工コンクリート８に対面し、且つ上記所定箇所近傍
に止水部材５がトンネル周方向に沿って配設されるよう
に、一次覆工コンクリート７面にトンネル周方向に沿っ
て固定する。

【００２２】そして、二次覆工コンクリート８を上記止
水シート１を介して一次覆工コンクリート７に打設、硬
化させると、上記保持部材４の断面略Ｔ字型部材３，３
と該部材３，３間の帯状シート４ａと二次覆工コンクリ
ート８面とによって形成される室内に載置された止水部
材５の水膨潤性ゴム５ｃが、二次覆工コンクリート８と
止水シート１との間に浸出する不透水性シート２の孔か
らの湧水等を吸水して膨潤することによって、上記室内
が止水部材５で満たされるので、止水シート１と二次覆
工コンクリート８との間に形成される湧水等のトンネル
長さ方向の浸水路を隣接する二次覆工コンクリート打設
間で遮断することができ、特に断面略Ｔ字型部材３，３
を設けておくことによって、二次覆工コンクリート８側
に向かう方向への膨張力が最大になった時、二次覆工コ
ンクリート８と膨張した止水部材５との接触面積が一方
向だけになるので、止水性能が優れたものとなる。ま
た、図３に示した止水シート１’においては、止水部材
５’と不透水性シート２接合面以外は、二次覆工コンク
リートに膨張力が拘束されるので、止水性能が高くな
る。

【００２３】なお、本発明は、上記構成に限定されるも
のではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更
して差し支えない。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、工区境等のトンネル長
さ方向の所定箇所においてトンネルの不透水性シートと
二次覆工コンクリートとの間において、不透水性シート
に何らかの原因で孔が発生した場合、湧水等の流水がト
ンネルの長さ方向一側から他側に流出することを容易、
且つ確実に防止することができる。従って、本発明は、
例えばトンネルの防水施工に伴ってトンネル区間の湧水
等が不透水性シートと二次覆工コンクリートとの間を流
れてトンネル区間外に流出し、各々二次覆工コンクリー
ト打設継目から漏水するのを、上記所定箇所近傍だけで
くい止める場合等に特に有用である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の止水シートの一構成例を説明する止水
シートの概略断面図である。

【図２】本発明の止水シートの他の構成例を説明する止
水シートの概略断面図である。

【図３】本発明の止水シートの更に他の構成例を説明す
る止水シートの概略断面図である。

【図４】本発明の止水構造の一構成例を説明する止水構
造の概略断面図である。

【図５】上記止水構造を説明するトンネルの概略断面図
である。

【符号の説明】 Ａ 止水構造 Ｂ トンネル １、１’ 止水シート ２ 不透水性シート ３ 断面略Ｔ字型部材 ４ 保持部材 ５、５’ 止水部材 ５ａ 中空部 ５ｂ 非膨潤性ゴム ５ｃ 水膨潤性ゴム ７ 一次覆工コンクリート ８ 二次覆工コンクリート

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 トンネルの一次覆工コンクリートと二次
   覆工コンクリートとの間に配設される止水シートであっ
   て、不透水性シートの一面に長さ方向に沿って水膨潤性
   物質からなる止水部材を設けたことを特徴とする止水シ
   ート。
2. 【請求項２】 上記止水部材を接着剤層を介して上記不
   透水性シートに固着した請求項１記載の止水シート。
3. 【請求項３】 一面に互いに幅方向に所定間隔離間した
   一対の壁部を有する保持部材を上記不透水性シートの一
   面に固着し、上記止水部材を上記壁部間に介在させた請
   求項１又は２記載の止水シート。
4. 【請求項４】 上記止水部材が、中空部を有するチュー
   ブ状部材であって、このチューブ状部材の内周壁部が非
   膨潤性ゴムにより形成され、その外周壁部が水膨潤性ゴ
   ムにより形成されたものである請求項１、２又は３記載
   の止水シート。
5. 【請求項５】 トンネルの工区境等のトンネル長さ方向
   の所定箇所において一次覆工コンクリートに張設された
   不透水性シートと二次覆工コンクリートとの間に浸入し
   た湧水等の流水がトンネルの長さ方向一側から他側に流
   出することを防止する止水構造であって、請求項１乃至
   ４のいずれか１項記載の止水シートを上記止水部材側が
   上記二次覆工コンクリートに対面し、且つ上記所定箇所
   近傍に上記止水部材がトンネル周方向に沿って配設され
   るように一次覆工コンクリート面に張設して、上記湧水
   等が浸入した場合に上記湧水等によって上記止水部材の
   水膨潤性物質を膨潤させて、上記湧水等が流出すること
   を防止することを特徴とするトンネルの止水構造。