JP2002089186A - Seismically isolated structure for structure and segment for tunnel lining - Google Patents

Seismically isolated structure for structure and segment for tunnel lining

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JP2002089186A
JP2002089186A JP2000344211A JP2000344211A JP2002089186A JP 2002089186 A JP2002089186 A JP 2002089186A JP 2000344211 A JP2000344211 A JP 2000344211A JP 2000344211 A JP2000344211 A JP 2000344211A JP 2002089186 A JP2002089186 A JP 2002089186A
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JP
Japan
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coating
seismic isolation
water
fine powder
tunnel
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Application number
JP2000344211A
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Japanese (ja)
Inventor
Takeyasu Suzuki
猛康 鈴木
Homare Kaneko
誉 金子
Fujita Katsukawa
藤太 勝川
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Kumagai Gumi Co Ltd
Original Assignee
Kumagai Gumi Co Ltd
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  • Underground Structures, Protecting, Testing And Restoring Foundations (AREA)
  • Lining And Supports For Tunnels (AREA)
  • Vibration Prevention Devices (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a segment for tunnel lining, contributing to an improvement in the aseismic base isolation of a structure installed in the ground, and a seismically isolated mechanism for the structure supported on the foundation installed in the ground or the water. SOLUTION: A seismically isolated structure (12) comprises a coating (18) of water permeable paint containing impalpable powder (24), which covers the surface of the structure (10), and a water screen (20) formed of moisture (22) around the structure (10), which passes through the coating (18), and the impalpable powder (24) exuding from the coating (18) between the coating (18) and the surface of the structure (10). Additionally, the structure (12) can comprise a waterproofing coating (29) substantially specifying the surface of the structure (10).

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、構造物の免震構
造、特に地下構造物であるトンネルの免震構造およびそ
の覆工用セグメントに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a seismic isolation structure for a structure, particularly a seismic isolation structure for a tunnel which is an underground structure, and a lining segment thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、トンネルの免震構造としてトンネ
ルの躯体またはその覆工の外周面を摩擦係数の小さいシ
ートまたはベントナイトのような滑材で覆ってなるもの
が提案されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a seismic isolation structure for a tunnel, there has been proposed a structure in which an outer peripheral surface of a tunnel body or a lining thereof is covered with a sheet having a small coefficient of friction or a sliding material such as bentonite.

【0003】トンネルは、地震によって周囲地盤に局所
的なひずみが生じるとき、その外周面に軸線方向力を受
けるところ、これが前記シートまたは滑材の存在によっ
てこれらと周囲地盤との間が低摩擦状態にあるため、周
囲地盤とトンネルとの間に相対的な滑りが生じ、トンネ
ルの躯体またはその覆工の破壊が回避される。
[0003] When a local strain is generated in the surrounding ground due to an earthquake, the tunnel receives an axial force on its outer peripheral surface. This causes a low friction state between the tunnel and the surrounding ground due to the presence of the sheet or the sliding material. , A relative slippage occurs between the surrounding ground and the tunnel, and the destruction of the tunnel frame or its lining is avoided.

【0004】しかし、前記シートを使用する場合にあっ
ては、前記躯体または覆工の表面と前記シートとが平滑
であっても両者間の低摩擦化には限界がある。また、前
記滑材を使用する場合にあっては、地中で長期にわたっ
て安定した物性を保持しかつ地中への浸透や前記躯体ま
たは覆工の外周での移動がない滑材の選定は困難であ
る。このことから、免震対策にはなお改善の余地があ
る。
However, when the sheet is used, even if the surface of the frame or lining and the sheet are smooth, there is a limit in reducing friction between the sheet and the sheet. Further, when using the sliding material, it is difficult to select a sliding material that maintains stable physical properties for a long time in the ground and does not penetrate into the ground or move on the outer periphery of the frame or lining. It is. Therefore, there is still room for improvement in seismic isolation measures.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、地中
に設置される構造物の免震についての改善を図ることに
あり、また、このような改善に資するトンネル覆工用セ
グメントを提供することにある。本発明の他の目的は、
地中または水中に設置された基礎の上に支持される構造
物のための免震機構を提供することにある。さらに、本
発明の他の目的は、互いに接する2つの平滑面間に滑材
を形成し、低摩擦化と滑材の長期安定化を実現すること
にある。
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to improve seismic isolation of a structure installed underground, and to provide a tunnel lining segment contributing to such improvement. Is to do. Another object of the present invention is to
It is to provide a seismic isolation mechanism for a structure supported on a foundation installed underground or underwater. Still another object of the present invention is to form a sliding material between two smooth surfaces that are in contact with each other to realize low friction and long-term stability of the sliding material.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】本発明は、地中に設置さ
れたトンネルのような構造物の免震構造を提供する。こ
の免震構造は、前記構造物の表面を覆う、微粉末を含む
水透過性塗料の皮膜と、該皮膜を透過した前記構造物の
周囲の水分と前記皮膜から滲み出た微粉末とにより前記
皮膜と前記構造物の表面との間に形成された水膜とを含
む。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a seismic isolation structure for a structure such as a tunnel installed underground. This seismic isolation structure is formed by a water-permeable paint film containing fine powder, which covers the surface of the structure, and water around the structure that has passed through the film and fine powder oozing out of the film. A water film formed between the film and the surface of the structure.

【0007】本発明は、また、地中または水中に設置さ
れた基礎上に支持された橋梁のような構造物の免震構造
を提供する。この免震構造は、前記基礎の頂面を覆う前
記水透過性塗料の皮膜と、該皮膜と前記基礎の頂面との
間に存する前記水膜とを備える。
The present invention also provides a seismic isolation structure for a structure such as a bridge supported on a foundation installed underground or underwater. The seismic isolation structure includes a film of the water-permeable paint that covers a top surface of the foundation, and the water film existing between the film and the top surface of the foundation.

【0008】前記免震構造においては、前記構造物の表
面および前記基礎の頂面にそれぞれ塗布してなる防水皮
膜をもってこれらの実質的な前記表面および頂面を規定
することができる。前記水透過性塗料は、例えば、水性
エマルジョン型シリコーン系塗料からなり、また、前記
微粉末は例えば酸化チタンの微粉末からなる。
In the seismic isolation structure, the substantial surface and top surface can be defined by a waterproof coating applied to the surface of the structure and the top surface of the foundation, respectively. The water-permeable paint is made of, for example, an aqueous emulsion type silicone paint, and the fine powder is made of, for example, fine powder of titanium oxide.

【0009】本発明は、また、前記塗料の皮膜で覆われ
た外周面を有するトンネル覆工用セグメントを提供す
る。前記セグメントは、その外周面を実質的に規定す
る、該外周面に塗布された防水皮膜を含み得る。
The present invention also provides a tunnel lining segment having an outer peripheral surface covered with a coating of the paint. The segment may include a waterproof coating applied to the outer peripheral surface that substantially defines the outer peripheral surface.

【0010】[0010]

【発明の効果】本発明に係る免震構造にあっては、地中
の構造物の表面とこれを覆う塗料の皮膜とが、これらの
間に存在する水膜によって互いに分離可能な状態にあ
る。また、前記構造物の周囲地盤から土水圧を受ける前
記塗料の皮膜は、前記周囲地盤とほぼ一体と化した状態
にある。
According to the seismic isolation structure of the present invention, the surface of the underground structure and the paint film covering the underground structure can be separated from each other by the water film present between them. . In addition, the coating of the paint, which receives the soil pressure from the surrounding ground of the structure, is substantially integrated with the surrounding ground.

【0011】このことから、前記構造物は、前記水膜を
介して、周囲地盤と一体の前記皮膜に対しこれに沿って
の相対運動が可能であり、また、この相対運動には前記
水膜中の微粉末の転がり運動を伴う。このため、周囲地
盤に対する前記構造物の相対運動時における摩擦抵抗は
比較的小さく、地震の規模の大小に拘わらず有効な免震
効果を得ることができる。ここにおいて、前記構造物の
表面と前記皮膜とが2つの平滑面を提供し、また、これ
らの間の前記水膜が滑材を形成し、これにより、前記滑
材(水膜)の長期安定化と、前記構造物と周囲地盤との
間の低摩擦化とを実現する。
From this, the structure can move relative to the film integral with the surrounding ground along the water film via the water film, and the relative movement is caused by the water film. It involves rolling motion of the fine powder inside. For this reason, the frictional resistance of the structure relative to the surrounding ground during relative movement is relatively small, and an effective seismic isolation effect can be obtained regardless of the magnitude of the earthquake. Here, the surface of the structure and the coating provide two smooth surfaces, and the water film therebetween forms a lubricant, whereby the lubricant (water film) has a long-term stability. And a reduction in friction between the structure and the surrounding ground.

【0012】本発明が適用される地中構造物は代表的に
はトンネルであり、トンネル空間を規定する例えば複数
のセグメントからなる覆工の外周面に前記塗料の皮膜が
形成される。
The underground structure to which the present invention is applied is typically a tunnel, and a coating of the paint is formed on an outer peripheral surface of a lining that defines a tunnel space and includes, for example, a plurality of segments.

【0013】また、地中または水中に設置された基礎上
に支持される橋梁のような構造物の免震構造にあって
は、前記基礎の頂面を覆う前記塗料の皮膜が構造物の重
量を受けて該構造物と一体化する。このことから、前記
構造物は、前記皮膜と前記基礎との間に存在する水膜お
よび微粉末を介して、その基礎の頂面に沿っての低摩擦
での相対移動が可能であり、これにより、大小の地震に
対する有効な免震機能を発揮する。前記構造物の表面、
前記セグメントの外周面および前記基礎の頂面のそれぞ
れを実質的に規定する前記防水皮膜は、その防水作用に
より、例えばこれらの構造物等が塩分濃度の高い地下水
を含む軟弱粘性土中に設置される場合における前記構造
物等の面に対する地下水の接触とこれに伴う該面自体の
劣化や腐食を防ぐ。これにより、免震効果の発揮に必要
な前記滑剤(水膜)を前記構造物等の面上に長期にわた
って維持することができる。
In a seismic isolation structure for a structure such as a bridge supported on a foundation installed in the ground or underwater, the coating of the paint covering the top surface of the foundation may be a weight of the structure. And integrated with the structure. From this, the structure is capable of relative movement with low friction along the top surface of the foundation via the water film and the fine powder present between the coating and the foundation. With this, it exerts an effective seismic isolation function for large and small earthquakes. The surface of the structure,
The waterproof coating substantially defining the outer peripheral surface of the segment and the top surface of the foundation is installed in a soft viscous soil including groundwater with a high salt concentration, for example, due to its waterproofing action. In this case, the contact of the groundwater with the surface of the structure or the like and the deterioration and corrosion of the surface itself due to the contact are prevented. Thereby, the lubricant (water film) necessary for exhibiting the seismic isolation effect can be maintained on the surface of the structure or the like for a long period of time.

【0014】前記塗料および前記微粉末は、好ましく
は、水性エマルジョン型シリコーン系塗料および酸化チ
タンの微粉末を用いる。
As the paint and the fine powder, an aqueous emulsion type silicone paint and a fine powder of titanium oxide are preferably used.

【0015】[0015]

【発明の実施の形態】図1および図2を参照すると、地
中に設置された代表的な構造物であるトンネル10に本
発明の免震構造12が適用されている。
1 and 2, a seismic isolation structure 12 according to the present invention is applied to a tunnel 10, which is a typical structure installed underground.

【0016】図1に示す円形断面のトンネル10は、鋼
製、コンクリート製等の複数のセグメント14からな
る。これらのセグメント14は、地中に推進されたシー
ルド掘進機(図示せず)が掘削した壁面に沿って円筒状
に組み立てられている。
The tunnel 10 having a circular cross section shown in FIG. 1 includes a plurality of segments 14 made of steel, concrete, or the like. These segments 14 are assembled in a cylindrical shape along a wall excavated by a shield machine (not shown) propelled underground.

【0017】また、図2に示す矩形断面のトンネル10
は、開削地盤中に現場打ちコンクリートにより形成され
たトンネル躯体16からなる。
A tunnel 10 having a rectangular cross section shown in FIG.
Consists of a tunnel body 16 formed in the excavated ground by cast-in-place concrete.

【0018】本発明に係る免震構造12は、図3にその
詳細を示すように、前記構造物であるトンネル10の表
面を覆う、微粉末を含む水透過性塗料の皮膜18と、こ
の皮膜18とトンネル10の表面との間に形成された水
膜20とを含む。水膜20は、皮膜18を透過したトン
ネル10の周囲の水分22と皮膜18から滲み出た前記
微粉末24とからなる。
The seismic isolation structure 12 according to the present invention, as shown in detail in FIG. 3, includes a coating 18 of a water-permeable paint containing fine powder, which covers the surface of the tunnel 10, which is the aforementioned structure. And a water film formed between the surface of the tunnel and the tunnel. The water film 20 is composed of water 22 around the tunnel 10 that has passed through the film 18 and the fine powder 24 oozing out of the film 18.

【0019】図1に示すトンネル10にあっては、その
表面は全セグメント14の外周面であり、また、図2に
示すトンネル10にあっては、その表面はトンネル躯体
16の外周面である。
The surface of the tunnel 10 shown in FIG. 1 is the outer peripheral surface of all the segments 14, and the surface of the tunnel 10 shown in FIG. 2 is the outer peripheral surface of the tunnel frame 16. .

【0020】トンネル10の表面を覆う皮膜18を形成
するため、設置前のセグメント14の外周面に予め前記
水透過性塗料を塗布して塗膜を形成しておく。このセグ
メント14は前記塗料が塗布されていないセグメントと
同様の取り扱いが可能であり、また、掘削壁面へのセグ
メント14の設置によるのみで後述する過程を経て本発
明の免震構造を容易に形成することができる。
In order to form a film 18 covering the surface of the tunnel 10, the water permeable paint is previously applied to the outer peripheral surface of the segment 14 before the installation to form a film. The segment 14 can be handled in the same manner as the segment to which the paint is not applied, and the seismic isolation structure of the present invention can be easily formed only by installing the segment 14 on the excavation wall surface and through a process described later. be able to.

【0021】また、トンネル躯体16については、その
成形後、土砂の埋め戻し前にその外周面に前記水透過性
塗料を塗布する。
The water-permeable paint is applied to the outer peripheral surface of the tunnel body 16 after molding and before backfilling with earth and sand.

【0022】前記塗膜の厚さは好ましくは1mm以下、よ
り好ましくは0.5mm以下とする。
The thickness of the coating is preferably 1 mm or less, more preferably 0.5 mm or less.

【0023】前記水透過性塗料として、例えば水性エマ
ルジョン型シリコーン系塗料を用いることができる。こ
の塗料は、水性であるために有害な有機溶剤が使われて
おらず、また、取り扱いやすいという利点を有する。前
記塗料は、水透過性を有するもの、より詳細には水を取
り込んで水膜20を形成し得るものであれば、ウレタン
系であってもまたアクリル系のものであってもよい。
As the water-permeable paint, for example, an aqueous emulsion type silicone paint can be used. This paint has the advantage that no harmful organic solvent is used because it is water-based, and that it is easy to handle. The paint may be a urethane-based paint or an acrylic-based paint as long as the paint has water permeability, and more specifically, can paint water to form the water film 20.

【0024】前記塗料中の微粉末24は充填材として添
加されたものであり、高圧力下においても塑性変形によ
って後記相対移動(滑動)の特性が変化しないだけの前
記塗膜の強度を確保できるような高強度の物質、例えば
酸化チタンの微粉末、他の金属粉末等からなる。微粉末
24は、転動性のよい全体に丸みを帯びたものであるこ
とが望ましい。
The fine powder 24 in the paint is added as a filler, so that the strength of the paint film can be ensured so that the characteristic of relative movement (sliding) does not change due to plastic deformation even under high pressure. Such a high-strength substance, for example, a fine powder of titanium oxide, another metal powder, or the like. It is desirable that the fine powder 24 has good rolling properties and is rounded as a whole.

【0025】前記水透過性塗料は水を通す性質を有する
ため、地中に設置されたトンネル10の周囲の水分が時
間の経過とともに前記塗膜に浸透し、その浸透水がトン
ネル10の表面にまで至る。この間、前記塗膜中の微粉
末24が前記水分によってトンネル10の表面まで連行
される。
Since the water-permeable paint has a property of allowing water to pass through, moisture around the tunnel 10 installed in the ground penetrates into the coating film over time, and the permeated water flows to the surface of the tunnel 10. Up to. During this time, the fine powder 24 in the coating film is carried to the surface of the tunnel 10 by the moisture.

【0026】その結果、前記塗膜とトンネル10の表面
との間に微粉末24と水分22とを含む薄い水膜20が
形成され、前記塗膜は小さい摩擦力でトンネル10の表
面から剥離可能な状態となって該表面を覆う皮膜18を
なす。
As a result, a thin water film 20 containing fine powder 24 and moisture 22 is formed between the coating film and the surface of the tunnel 10, and the coating film can be separated from the surface of the tunnel 10 with a small frictional force. In this state, a film 18 covering the surface is formed.

【0027】トンネル10の周囲の水分は、図1に示す
例にあってはセグメント14とその周囲地盤26との間
に充填されるモルタルのような裏込め注入材28中の水
分または周囲地盤26中の水分であり、また、図2に示
す例にあっては周囲地盤26中の水分である。
In the example shown in FIG. 1, the moisture around the tunnel 10 is the moisture in the backfill material 28 such as mortar filled between the segment 14 and the surrounding ground 26 or the surrounding ground 26. This is the moisture in the surrounding ground 26 in the example shown in FIG.

【0028】ところで、トンネル10の表面を覆う皮膜
18は周囲地盤26の土水圧を受けてトンネル10の表
面に押し付けられている。このため、皮膜18はその外
周面において裏込め注入材28または周囲地盤26に接
し、これと一体をなしている。また、トンネル10の表
面に相対する皮膜18の内周面は該トンネルの表面に対
する塗布面をなしていたことから比較的滑らかであり、
また、水膜20を介してトンネル10の表面に接してい
る。
The coating 18 covering the surface of the tunnel 10 is pressed against the surface of the tunnel 10 under the soil pressure of the surrounding ground 26. Therefore, the coating 18 is in contact with the back filling material 28 or the surrounding ground 26 on the outer peripheral surface thereof, and forms an integral part thereof. In addition, the inner peripheral surface of the coating 18 facing the surface of the tunnel 10 is relatively smooth because the inner peripheral surface of the coating 18 is applied to the surface of the tunnel.
Further, it is in contact with the surface of the tunnel 10 via the water film 20.

【0029】このことから、トンネル10は、その軸線
方向に関して、皮膜18(したがって裏込め注入材28
または周囲地盤26)に対し、水膜20を滑材とする低
摩擦下での相対移動(滑動)が可能である。
From this, it is clear that the tunnel 10 has, with respect to its axial direction, the coating 18 (and thus the backfill implant 28).
Alternatively, relative movement (sliding) with low friction using the water film 20 as a sliding material with respect to the surrounding ground 26) is possible.

【0030】また、この相対移動にはトンネル10の表
面と皮膜18の内周面とに接する水膜中の微粉末24の
転動を伴う。このため、相対移動の際に生じるトンネル
10と皮膜18との間に生じる摩擦力の大きさが著しく
小さいものとされる。
This relative movement involves the rolling of the fine powder 24 in the water film in contact with the surface of the tunnel 10 and the inner peripheral surface of the film 18. For this reason, the magnitude of the frictional force generated between the tunnel 10 and the film 18 generated during the relative movement is set to be extremely small.

【0031】皮膜18に対するトンネル10の相対運動
により、地震のために周囲地盤26にひずみが生じ、こ
れがために周囲地盤26からトンネル10に伝達される
軸線方向外力が著しく低減される(免震効果)。この免
震効果により、トンネル10の破損や損壊を回避するこ
とができる。
The relative movement of the tunnel 10 with respect to the coating 18 causes a distortion in the surrounding ground 26 due to the earthquake, which significantly reduces the external axial force transmitted from the surrounding ground 26 to the tunnel 10 (seismic isolation effect). ). Due to this seismic isolation effect, breakage or damage of the tunnel 10 can be avoided.

【0032】本発明の免震構造が適用される構造物は、
前記トンネルのほか、地下室のような地下空間を規定す
る他の地下構造物であってもよい。
The structure to which the seismic isolation structure of the present invention is applied is as follows:
In addition to the tunnel, another underground structure that defines an underground space such as a basement may be used.

【0033】また、本発明の免震構造は、前記地下構造
物のほか、地中または水中に設置されたフーチング(図
示せず)のような基礎上に支持される橋梁(図示せず)
のような構造物に適用することができる。
Further, the seismic isolation structure of the present invention may include a bridge (not shown) supported on a foundation such as a footing (not shown) installed underground or underwater, in addition to the underground structure.
And the like.

【0034】前記橋梁の免震構造にあっては、前記橋梁
築造の際、前記フーチングの頂面に前記塗料を塗布し、
該塗料の塗膜上に前記橋梁の橋脚(図示せず)を載置す
ることにより前記免震構造を形成することができる。
In the seismic isolation structure of the bridge, when the bridge is constructed, the paint is applied to the top surface of the footing,
The seismic isolation structure can be formed by placing a pier (not shown) of the bridge on the paint film of the paint.

【0035】前記フーチングは水中または地中にあるた
め、前記塗膜の周縁部から該塗膜中に水分が浸透し、前
記皮膜が形成される。前記橋梁の橋脚およびその上部構
造の重力を受ける前記皮膜は前記橋梁と一体をなし、ま
た、前記皮膜と前記フーチングの表面との間に前記水分
および前記微粉末を含む前記水膜が形成される。
Since the footing is in water or in the ground, moisture penetrates into the coating from the periphery of the coating to form the coating. The coating of the bridge pier and its superstructure, which receives gravity, is integral with the bridge, and the water film containing the moisture and the fine powder is formed between the coating and the surface of the footing. .

【0036】したがって、前記地下構造物におけると同
様、地震の際、前記フーチングと前記橋脚との間に摩擦
の小さい相対運動を生じさせることができ、これにより
免震効果が得られ、橋梁の破損、破壊等を回避すること
ができる。
Therefore, as in the case of the underground structure, a relative motion with small friction can be generated between the footing and the pier in the event of an earthquake, whereby a seismic isolation effect is obtained, and the bridge is damaged. , Destruction, etc. can be avoided.

【0037】前記塗料中に充填材として添加される前記
微粉末の粒径、量等は、免震構造が適用される構造物の
種類、重量等に応じて適宜定めることができる。例え
ば、図1に示すトンネルへの適用にあっては、シリコー
ン系塗料のシリコーンと酸化チタンの重量比は約1:2.
5である。ところで、トンネル10、セグメント14、
前記フーチング(以下「構造物等」という。)は塩分濃
度の高い地下水を含む軟弱粘性土中に設置されることが
ある。塩分を含む環境においては、水膜20通して、前
記構造物等の面(前記表面、外周面、頂面)に劣化や腐
食が生じ、このために前記構造物等の面上への水膜20
の保持が困難となるおそれがある。これを回避するた
め、図4に示すように、前記構造物等の面を実質的に規
定する防水皮膜29を設けることが望ましい。防水皮膜
29は、これが有する防水作用をもって、前記構造物等
自体の面に対する前記塩分を含む水の接触を断ち、前記
面の劣化、腐食等とこれに伴う水膜20の消失とを防止
し、長期にわたる前記免震効果の維持を図ることができ
る。防水皮膜29は、好ましくは、エポキシ系塗料また
は硬質のシリコーン系塗料からなる。これらの塗料は、
前記構造物等の面上に平滑でしかも硬質な防水皮膜を形
成するのに適する。防水皮膜29は、前記塗料を前記構
造物等の面すなわちトンネル10の表面、セグメント1
4の外周面および前記フーチングの頂面のそれぞれにこ
れを覆うように塗布し、養生してなる。したがって、皮
膜18は、前記構造物等の面を実質的に規定する防水皮
膜29上にこれを覆うように形成される。防水皮膜29
の厚さ寸法は、例えば0.1−0.5mmに設定するこ
とができる。
The particle size, amount and the like of the fine powder added as a filler in the paint can be appropriately determined according to the type and weight of the structure to which the seismic isolation structure is applied. For example, in the application to the tunnel shown in FIG. 1, the weight ratio of silicone to titanium oxide in the silicone paint is about 1: 2.
5 By the way, tunnel 10, segment 14,
The footing (hereinafter referred to as “structure or the like”) may be installed in a soft clay soil containing groundwater with a high salt concentration. In an environment containing salt, the surface (the surface, the outer peripheral surface, and the top surface) of the structure or the like is degraded or corroded through the water film 20. Therefore, the water film is formed on the surface of the structure or the like. 20
May be difficult to hold. In order to avoid this, as shown in FIG. 4, it is desirable to provide a waterproof coating 29 that substantially defines the surface of the structure or the like. The waterproofing film 29 has a waterproofing action of the film, thereby cutting off the water containing the salt with respect to the surface of the structure or the like itself, preventing the surface from deteriorating, corroding, and the like, and preventing the water film 20 from disappearing. The seismic isolation effect can be maintained for a long time. The waterproof coating 29 is preferably made of an epoxy paint or a hard silicone paint. These paints are
It is suitable for forming a smooth and hard waterproof coating on the surface of the structure or the like. The waterproof coating 29 is applied to the surface of the structure, that is, the surface of the tunnel 10, the
The outer peripheral surface of No. 4 and the top surface of the footing are applied so as to cover them and are cured. Therefore, the coating 18 is formed on the waterproof coating 29 that substantially defines the surface of the structure or the like so as to cover the waterproof coating 29. Waterproof coating 29
Can be set to, for example, 0.1 to 0.5 mm.

【0038】図3に示す免震構造の効果の確認のため、
図5に示すような実験を行い、図6に示すような実験結
果を得た。
To confirm the effect of the seismic isolation structure shown in FIG.
An experiment as shown in FIG. 5 was performed, and an experiment result as shown in FIG. 6 was obtained.

【0039】図5を参照すると、台車30上に2つの同
形の立方体(1辺が10cm)からなるブロック32,34
が積み重ねられている。下方のブロック32は前記トン
ネル覆工用のセグメントを模したコンクリート製ブロッ
クからなり、また、上方のブロック34は前記裏込め注
入材製ブロック34からなる。
Referring to FIG. 5, blocks 32 and 34 made of two identical cubes (each side is 10 cm) are placed on a carriage 30.
Are stacked. The lower block 32 is made of a concrete block simulating the segment for tunnel lining, and the upper block 34 is made of the backfill material block 34.

【0040】実験は、比較のため、上下両ブロック3
2,34間に前記皮膜および前記水膜からなる本発明の
免震構造が配置されたものと、他の上下両ブロック3
2,34のうちの下方のブロック32の上面にフッ素樹
脂を塗布したものとについて行った。
In the experiment, the upper and lower blocks 3 were used for comparison.
2 and 34, the seismic isolation structure of the present invention comprising the film and the water film is disposed,
The test was performed on the lower block 32 of the base plates 2 and 34 coated with a fluororesin.

【0041】本発明に係る免震構造は、予め成形したコ
ンクリート製ブロック32の上面に、刷毛を用いて、前
記水性エマルジョン型シリコーン系塗料を約0.5mmの厚
さに塗布した後、前記塗料の塗布面を上にしてブロック
32を直方体形状の型枠の中に入れ、該型枠内のブロッ
ク32上にブロック34を形成すべく裏込め材を打設し
た後、これを1ヶ月間水中で養生することにより形成し
た。
In the seismic isolation structure according to the present invention, the aqueous emulsion type silicone paint is applied to the upper surface of the preformed concrete block 32 to a thickness of about 0.5 mm using a brush, and then the paint is applied. The block 32 is placed in a rectangular parallelepiped formwork with the application side facing up, and a backfill material is cast on the block 32 in the formwork to form the block 34, and then this is put in water for one month. It was formed by curing.

【0042】実験は、台車30に載置された上下両ブロ
ック32,34のうちの上方のブロック34に鉛直応力
A(約0.2 N/mm2)を付与する間に両ブロック32,3
4に水平方向の剪断力Bを加えたとき、両方のブロック
32,34に生じる剪断応力および両ブロックの相対的
な剪断変位を測定した。測定結果は図6に示すとおりで
ある。
The experiment was conducted while applying a vertical stress A (approximately 0.2 N / mm 2 ) to the upper one of the upper and lower blocks 32, 34 mounted on the carriage 30.
When a horizontal shearing force B was applied to No. 4, the shear stress generated in both blocks 32 and 34 and the relative shear displacement of both blocks were measured. The measurement results are as shown in FIG.

【0043】図6に示す測定結果によれば、本発明の免
震構造が適用された両ブロック32,34については、
剪断力の付与下、ほぼ一定の剪断応力が生じ、両ブロッ
クの相対変位が増大した。
According to the measurement results shown in FIG. 6, for both blocks 32 and 34 to which the seismic isolation structure of the present invention is applied,
Under the application of the shear force, almost constant shear stress was generated, and the relative displacement between the two blocks increased.

【0044】これに対し、前記フッ素樹脂が塗布された
ブロック32を含む両ブロック32,34については、
前記剪断力の付与下、剪断応力および相対変位がほぼ直
線的に増大し、剪断応力および剪断変位がそれぞれ約0.
27 N/mm2および4.6mmに達したところで、上方のブロッ
ク34の剪断応力が剪断強度を上回り、ブロック34が
剪断破壊を起こした。
On the other hand, for both blocks 32 and 34 including the block 32 coated with the fluororesin,
Under the application of the shearing force, the shear stress and the relative displacement increase almost linearly, and the shear stress and the shear displacement are each about 0.
At 27 N / mm 2 and 4.6 mm, the shear stress of the upper block 34 exceeded the shear strength, causing the block 34 to shear fracture.

【0045】これにより、本発明の有効性が確認され
た。
Thus, the effectiveness of the present invention was confirmed.

【0046】実験後、本発明の免震構造が適用された両
ブロック32,34を分離したところ、前記被膜が前記
裏込め注入材を模したブロック34と一体化しており、
また、前記セグメントを模したブロック32の上面には
前記酸化チタンの微粉末を含むわずかに白濁した水の膜
が形成されていた。さらに、前記被膜の露出面は平滑で
あり、これを指で擦ると前記酸化チタンの微粉末が浮き
出し、白色に変化した。
After the experiment, when the two blocks 32 and 34 to which the seismic isolation structure of the present invention was applied were separated, the coating was integrated with the block 34 simulating the backfilling material.
On the upper surface of the block 32 imitating the segment, a film of slightly turbid water containing the fine powder of titanium oxide was formed. Further, the exposed surface of the coating was smooth, and when this was rubbed with a finger, the fine powder of titanium oxide emerged and turned white.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明が適用された地下構造物であるトンネル
の横断面図である。
FIG. 1 is a cross-sectional view of a tunnel which is an underground structure to which the present invention is applied.

【図2】本発明が適用された地下構造物である他のトン
ネルの横断面図である。
FIG. 2 is a cross-sectional view of another tunnel which is an underground structure to which the present invention is applied.

【図3】本発明の免震構造の詳細を示す断面図である。FIG. 3 is a sectional view showing details of the seismic isolation structure of the present invention.

【図4】本発明の他の例に係る、図3に示すと同様の免
震構造の断面図である。
FIG. 4 is a sectional view of a seismic isolation structure similar to that shown in FIG. 3 according to another example of the present invention.

【図5】本発明の効果を試すために行われた実験の設備
を示す概要図である。
FIG. 5 is a schematic diagram showing equipment of an experiment conducted to test the effect of the present invention.

【図6】図5に示す設備を用いて行われた実験の結果を
示すグラフである。
FIG. 6 is a graph showing the results of an experiment performed using the equipment shown in FIG.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 構造物 12 免震構造 14 セグメント 16 トンネル躯体 18 皮膜 20 水膜 22,24 水膜中の水分および微粉末 26 周囲地盤 28 裏込め注入材 29 防水皮膜 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Structure 12 Seismic isolation structure 14 Segment 16 Tunnel body 18 Coating 20 Water film 22, 24 Water and fine powder in water film 26 Surrounding ground 28 Backfilling injection material 29 Waterproof coating

フロントページの続き (72)発明者 勝川 藤太 東京都新宿区津久戸町2番1号 株式会社 熊谷組東京本社内 Fターム(参考) 2D055 BB01 JA00 KB04 LA19 3J048 AC03 BE12 EA38 Continued on the front page (72) Inventor Tota Katsukawa 2-1 Tsukudo-cho, Shinjuku-ku, Tokyo F-term (reference) 2D055 BB01 JA00 KB04 LA19 3J048 AC03 BE12 EA38

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 地中に設置された構造物の免震構造であ
って、前記構造物の表面を覆う、微粉末を含む水透過性
塗料の皮膜と、該皮膜を透過した前記構造物の周囲の水
分と前記皮膜から滲み出た微粉末とにより前記皮膜と前
記構造物の表面との間に形成された水膜とを含む、構造
物の免震構造。
1. A seismic isolation structure for a structure installed underground, comprising: a film of a water-permeable paint containing fine powder, which covers a surface of the structure; A seismic isolation structure for a structure, comprising: a water film formed between the film and the surface of the structure by ambient moisture and fine powder oozing from the film.
【請求項2】 さらに、実質的に前記構造物の表面を規
定する、該表面に塗布された防水皮膜を含む、請求項1
に記載の構造物の免震構造。
2. The method according to claim 1, further comprising a waterproof coating applied to said surface, substantially defining the surface of said structure.
Seismic isolation structure of the structure described in.
【請求項3】 前記構造物がトンネルからなる、請求項
1または2に記載の構造物の免震構造。
3. The seismic isolation structure of a structure according to claim 1, wherein the structure comprises a tunnel.
【請求項4】 地中または水中に設置された基礎上に支
持された構造物の免震構造であって、前記基礎の頂面を
覆う、微粉末を含む水透過性塗料の皮膜と、該皮膜を透
過した前記基礎の周囲の水分と前記皮膜から滲み出た微
粉末とにより前記皮膜と前記基礎の頂面との間に形成さ
れた水膜とを含む、構造物の免震構造。
4. A seismic isolation structure for a structure supported on a foundation installed in the ground or underwater, comprising a coating of a water-permeable paint containing fine powder, covering a top surface of the foundation. A seismic isolation structure for a structure, comprising: a water film formed between the coating and a top surface of the base by moisture around the base that has passed through the coating and fine powder oozing from the coating.
【請求項5】 さらに、実質的に前記基礎の頂面を規定
する、該頂面に塗布された防水皮膜を含む、請求項4に
記載の構造物の免震構造。
5. The seismic isolation structure of a structure according to claim 4, further comprising a waterproof coating applied to the top surface, substantially defining a top surface of the foundation.
【請求項6】 前記構造物が橋梁からなる、請求項4ま
たは5に記載の構造物の免震構造。
6. The seismic isolation structure for a structure according to claim 4, wherein the structure comprises a bridge.
【請求項7】 前記水透過性塗料が水性エマルジョン型
シリコーン系塗料からなり、また、前記微粉末が酸化チ
タンの微粉末からなる、請求項1ないし6のいずれか1
項に記載の構造物の免震構造。
7. The water-permeable coating material comprises an aqueous emulsion type silicone coating material, and the fine powder comprises a fine powder of titanium oxide.
Seismic isolation structure of the structure described in the paragraph.
【請求項8】 微粉末を含む水透過性塗料の皮膜で覆わ
れた外周面を有する、トンネル覆工用セグメント。
8. A tunnel lining segment having an outer peripheral surface covered with a film of a water-permeable paint containing fine powder.
【請求項9】 さらに、実質的に前記外周面を規定す
る、該外周面に塗布された防水皮膜を含む、請求項8に
記載のトンネル覆工用セグメント。
9. The tunnel lining segment according to claim 8, further comprising a waterproof coating applied to the outer peripheral surface, substantially defining the outer peripheral surface.
【請求項10】 前記水透過性塗料が水性エマルジョン
型シリコーン系塗料からなり、また、前記微粉末が酸化
チタンの微粉末からなる、請求項8または9に記載のト
ンネル覆工用セグメント。
10. The tunnel lining segment according to claim 8, wherein the water-permeable coating is made of an aqueous emulsion type silicone coating, and the fine powder is made of titanium oxide fine powder.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111691901A (en) * 2020-06-11 2020-09-22 中铁工程设计咨询集团有限公司 Energy dissipation and shock absorption method for tunnel
CN111691918A (en) * 2020-06-11 2020-09-22 中铁工程设计咨询集团有限公司 Tunnel energy dissipation damping device

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