【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は複数個の単体ブロック、例えばシールドセグメントを接合面に水膨脹性ゴムを介在させて組み立てることによりトンネル構造物を構築する方法に係り、特に高止水性を呈するのみならず、構築が容易であるトンネル構造物の構築方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
海底に構築される沈埋トンネル、地下鉄等の鉄道用トンネル、車道や歩道等の道路トンネル、通信ケーブル、電線、ガス管等の共同溝、地下商店街、地下駐車場通路等、各種トンネル構造物は通常、複数個の単体ブロック（セグメント）を接合面に水膨脹性ゴムを介在させて組み立て、壁体を形成して構築されている。
【０００３】
この種のトンネル構造物の構築方法として、従来、接合面に溝を形成し、この溝に接着剤を介し、形成型された水膨脹性ゴムを嵌め込むことにより、接合面に水膨脹性ゴムを有するセグメントを製造し、あるいは平坦な接合面に接着剤を塗布し、この接着剤が乾燥しないうちに形成型された水膨脹性ゴムを貼り合わせることにより、接合面に水膨脹性ゴムを有するセグメントを製造し、これらセグメントをそれぞれ組み立てることにより構築されていた。
【０００４】
【発明が解決すべき課題】
しかし、前者の構築方法では、接合面の溝に、形成型された水膨脹性ゴムを嵌め込む手間がかかって作業性に劣る。また、後者の構築方法では、接着剤の硬化時間の関係で、貼り合わせるタイミングが重要であり、タイミングが合わないと接着不良を起こして水膨脹性ゴムが剥がれたり、浮いたり等の事故を起こし、止水効果が低下する。さらに、上述前後者のいずれの方法でも、接着された水膨脹性ゴム間に継手が生じてしまい、このためセグメントの組立て時に水膨脹性ゴムの接着強度が不足し、ズレたり、はがれたり等の危険性がある。
【０００５】
そこで、本発明の目的は止水効果が優れるのみならず、作業性が良好であって構築が容易であり、上述の公知技術に存する欠点を改良したトンネル構造物の構築方法を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明によれば、複数個の単体ブロックを、接合面に水膨脹性ゴムを介在させて組み立てることによりトンネル構造物を構築するに当たり、前記単体ブロックの組み立てに先立って、まず、接合面に接着性を有するペースト状の未硬化シーラントを所望の形状に塗布し、次いでこれを養生硬化して接合面に水膨脹性ゴムを形成した後に前記組み立てを行なうことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を添付図面を用いて詳述する。
【０００８】
図１は本発明方法によって構築された道路トンネルとしてのトンネル構造物の説明図である。図２はセグメントの接合状態を表した部分斜視図である。図３は接合面に形成される水膨脹性ゴムの形状を表した断面図であって、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ互いに異なる形状の断面図である。
【０００９】
図１において、本発明にかかるトンネル構造物１（道路トンネル１）は複数個の単体ブロック２（セグメント２）を図２に示されるように接合面３に水膨脹性ゴム４を介在させて組み立て、壁体７を形成して構築される。
【００１０】
本発明では、この組み立てに先立って、まず、接合面３に接着性を有するペースト状の未硬化シーラントを、例えば図示しない塗布ガンを用い、この吐出口に特殊ノズルを取り付けて所望の形状に塗布する。未硬化シーラントは粘度が例えば５００Ｐａ・ｓ以上、チクソインデックスが４．０以上のペースト状を呈し、接合面３上で容易に所望の形状を保持でき、例えば図３（ａ）、（ｂ）および（ｃ）の形状を容易に保持できる。６はセグメント２の補助材である。
【００１１】
この種の未硬化シーラントとして、例えば、変成シリコーン樹脂、ポリウレタン樹脂、ポリサルフアイド樹脂、シリコーン樹脂、およびエポキシ樹脂の群から選択された単独ないしは複数種のプレポリマーを主成分とし、硬化養生後に水膨脹性ゴムとなるものであり、具体的には例えば「アクアブロック」（横浜ゴム（株）製）が挙げられる。このアクアブロックの具体的配合の一例を示すと、水膨潤ウレタンプレポリマー３０〜４０％、充填材４０〜５０％、可塑剤１５〜２５％を含んで構成される。これらの未硬化シーラントは接着性を有したペースト状組成物として塗布する事ができる。これらの場合において、更に接着性又は強度を増すなどの必要に応じて、プライマー処理を施す事が好ましい。
【００１２】
上述の未硬化シーラントは接合面３上に所望形状に塗布した後、次いで、空気中の水分と反応させて養生硬化し、水膨脹性ゴム４を形成する。この硬化物は引張強さ（ＪＩＳＫ６３０１）１００Ｎ／ｃｍ２ 以上、伸び率（ＪＩＳＫ６３０１）１００％以上、硬度（ＪＩＳＡ型）３０以上、圧縮歪み復元率９０％以上の物性値を呈するとともに、高止水性能を呈し、膨脹後、目開き２ｍｍにおいて、１．６ｍｍ厚×５ｍｍ幅の硬化物が水圧０．５ＭＰａで５分間保持して漏水を起こさない。
【００１３】
接合面３に水膨脹性ゴム４を形成した後、次いでボルト穴５にボルトを挿入し、シールドセグメント２、２同志をボルトナットで締結し、複数のシールドセグメント２、２・・・２を組み立ててトンネル構造物１を構築する。
【００１４】
以下、本発明を実施例により、さらに詳述する。
【００１５】
実施例
本発明にかかるペースト状の未硬化シーラントとして「アクアブロック」（横浜ゴム（株）製）を用意した。このアクアブロックの配合は表１のとおりである。
【００１６】
【表１】
【００１７】
上述のアクアブロックを塗布ガンを用いて、約１．６ｍｍ厚×５ｍｍ幅×φ２００ｍｍ（試料１）および約１．６ｍｍ厚×１０ｍｍ幅×φ２００ｍｍ（試料２）の大きさでそれぞれ平板フランジ面に波形に塗布後、空気中に約２日間放置し、空気中の水分と反応させて養生硬化し、水膨脹性ゴムを形成した。
【００１８】
次いで、平板フランジ面に目開き２ｍｍを想定して２ｍｍのスペーサーを３個所介在させ、ボルトで締め付けて組み立てを行なった。さらに、フランジ内部に圧力を掛けないように７２時間注水して水膨脹性ゴムを膨潤させた。
【００１９】
その後、フランジ内部に注水し、水圧を徐々に上昇させ、０．１ＭＰａ毎に５分間維持して漏水の有無を確認した。結果を表２に示す。
【００２０】
【表２】
【００２１】
表２から、試料１および試料２のいずれも高止水性を呈し、特に、試料２では、水圧１．０ＭＰａで、５分間保持しても漏水が見られず、止水性が著しく高いことがわかる。しかも、アクアブロックの平板フランジへの塗布および平板フランジの組み立て（構築）が容易であり、トンネル構造物の構築に適していることがわかる。
【００２２】
【発明の効果】
上述の本発明構築方法はトンネル構造物の単体ブロックの接合面上に接着性を有するペースト状の未硬化シーラントをあらかじめ所望の形状に、塗布ガン等により塗布しておき、次いで、これを養生硬化して接合面に水膨脹性ゴムを形成するものであり、以下に示す効果を奏し得る。
【００２３】
（１）従来のように形成型された水膨脹性ゴムを接着剤で貼りつけるような手間を必要とせず、極めて容易に接合面に水膨脹性ゴムを形成し得る。
【００２４】
（２）ペースト状のシーラントを塗布して水膨脹性ゴムを形成するので、従来のような形成型された水膨脹性ゴムを貼りつけるのとは異なり、継手が生じることはなく、連続した水膨脹性ゴムを形成し得、しかも材料の接着強度が高く、このため、水膨脹性ゴムがズレたり、はがれたり等の事故が生じることがなく、止水性が高い。
【００２５】
（３）水膨脹性が良好であって、水分を吸収して膨脹し、止水性が極めて高くなる。
【００２６】
（４）現場の状況が変化した場合、例えば、地下水位が上昇した場合、この状況に容易に即対応して良好に止水し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明方法によって構築された道路トンネルとしてのトンネル構造物の説明図である。
【図２】シールドセグメントの接合状態を表した部分斜視図である。
【図３】接合面に形成される水膨脹性ゴムの形状を表した断面図であって、（ａ）、（ｂ）および（ｃ）はそれぞれ互いに異なる形状の断面図である。
【符号の説明】
１ トンネル構造物（道路トンネル）
２ 単体ブロック（シールドセグメント）
３ 接合面
４ 水膨脹性ゴム
５ ボルト穴
６ 補助材
７ 壁体[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for constructing a tunnel structure by assembling a plurality of single blocks, for example, shield segments, with a water-expandable rubber interposed between joint surfaces, and in particular, not only exhibits high water-stopping properties but also facilitates construction. It is related with the construction method of the tunnel structure which is.
[0002]
[Prior art]
Various tunnel structures such as submerged tunnels built on the seabed, railway tunnels such as subways, road tunnels such as roadways and sidewalks, joint grooves such as communication cables, electric wires and gas pipes, underground shopping streets, underground parking lot passages, etc. Usually, a plurality of single blocks (segments) are assembled by interposing a water-expandable rubber on the joint surface to form a wall body.
[0003]
As a method for constructing this type of tunnel structure, conventionally, a groove is formed on the joint surface, and a water-expandable rubber is formed on the joint surface by fitting the formed water-expandable rubber into the groove via an adhesive. Or having a water-expandable rubber on the joint surface by applying an adhesive to the flat joint surface and bonding the formed water-expandable rubber before the adhesive is dried. It was built by manufacturing segments and assembling each of these segments.
[0004]
[Problems to be Solved by the Invention]
However, the former construction method is inferior in workability because it takes time to fit the formed water-expandable rubber into the groove on the joint surface. In the latter construction method, the timing of pasting is important due to the curing time of the adhesive. If the timing is not met, an adhesion failure occurs and the water-expandable rubber peels off or floats. The water stop effect is reduced. In addition, in any of the above-mentioned methods, a joint is formed between the bonded water-expandable rubbers. Therefore, the adhesive strength of the water-expandable rubbers is insufficient at the time of assembling the segments, and the joints may be displaced or peeled off. There is a risk.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a method for constructing a tunnel structure that not only has an excellent water-stopping effect but also has good workability and is easy to construct, and has improved the above-described drawbacks of the known techniques. is there.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above-described object, according to the present invention, when a tunnel structure is constructed by assembling a plurality of single blocks by interposing a water-expandable rubber on a joint surface, prior to the assembly of the single blocks. First, a paste-like uncured sealant having adhesiveness is applied to a joining surface in a desired shape, and then the assembly is performed after curing and curing this to form a water-expandable rubber on the joining surface. And
[0007]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0008]
FIG. 1 is an explanatory view of a tunnel structure as a road tunnel constructed by the method of the present invention. FIG. 2 is a partial perspective view showing the joining state of the segments. FIG. 3 is a cross-sectional view showing the shape of the water-expandable rubber formed on the joint surface, and (a), (b) and (c) are cross-sectional views having different shapes.
[0009]
In FIG. 1, a tunnel structure 1 (road tunnel 1) according to the present invention is assembled with a plurality of single blocks 2 (segments 2) with a water-expandable rubber 4 interposed on a joint surface 3 as shown in FIG. The wall body 7 is formed and constructed.
[0010]
In the present invention, prior to this assembly, first, a paste-like uncured sealant having adhesiveness on the joint surface 3 is applied to a desired shape by using a coating gun (not shown) and attaching a special nozzle to the discharge port. To do. The uncured sealant has a paste shape with a viscosity of, for example, 500 Pa · s or more and a thixo index of 4.0 or more, and can easily maintain a desired shape on the joint surface 3, for example, FIG. 3 (a), (b) and The shape of (c) can be easily retained. Reference numeral 6 denotes an auxiliary material for the segment 2.
[0011]
As this type of uncured sealant, for example, the main component is one or a plurality of prepolymers selected from the group of modified silicone resins, polyurethane resins, polysulfide resins, silicone resins, and epoxy resins. Specific examples include “Aqua Block” (manufactured by Yokohama Rubber Co., Ltd.). An example of a specific formulation of this aqua block includes 30 to 40% water-swelling urethane prepolymer, 40 to 50% filler, and 15 to 25% plasticizer. These uncured sealants can be applied as an adhesive paste composition. In these cases, it is preferable to perform a primer treatment as necessary to further increase the adhesion or strength.
[0012]
The above-mentioned uncured sealant is applied in a desired shape on the joint surface 3 and then cured by curing with the moisture in the air to form the water-expandable rubber 4. This cured product exhibits physical properties such as a tensile strength (JISK6301) of 100 N / cm 2 or more, an elongation (JISK6301) of 100% or more, a hardness (JISA type) of 30 or more, and a compression strain recovery rate of 90% or more, and a high water stoppage. It exhibits performance, and after expansion, a cured product having a thickness of 1.6 mm and a width of 5 mm is held at a water pressure of 0.5 MPa for 5 minutes at a mesh opening of 2 mm, and water leakage does not occur.
[0013]
After forming the water-expandable rubber 4 on the joint surface 3, the bolts are then inserted into the bolt holes 5, and the shield segments 2 and 2 are fastened with bolts and nuts to assemble a plurality of shield segments 2, 2,. The tunnel structure 1 is constructed.
[0014]
Hereinafter, the present invention will be described in more detail by way of examples.
[0015]
Example "Aqua block" (manufactured by Yokohama Rubber Co., Ltd.) was prepared as a paste-like uncured sealant according to the present invention. The composition of this aqua block is shown in Table 1.
[0016]
[Table 1]
[0017]
The above-mentioned aqua block is corrugated on the flat plate flange surface with a size of about 1.6 mm thickness × 5 mm width × φ200 mm (sample 1) and about 1.6 mm thickness × 10 mm width × φ200 mm (sample 2) using an application gun. After being applied to the film, it was left in the air for about 2 days, reacted with moisture in the air and cured by curing to form a water-expandable rubber.
[0018]
Next, assuming that the opening was 2 mm on the flat plate flange surface, three 2 mm spacers were interposed and tightened with bolts for assembly. Further, the water-expandable rubber was swollen by pouring water for 72 hours without applying pressure to the inside of the flange.
[0019]
Thereafter, water was poured into the flange, the water pressure was gradually increased, and maintained for 5 minutes every 0.1 MPa to check for water leakage. The results are shown in Table 2.
[0020]
[Table 2]
[0021]
From Table 2, it can be seen that both Sample 1 and Sample 2 exhibit high water-stopping properties, and in particular, Sample 2 has a water pressure of 1.0 MPa and no water leakage even when held for 5 minutes, indicating that the water-stopping properties are extremely high. . Moreover, it can be seen that the application of the aqua block to the flat flange and the assembly (construction) of the flat flange are easy and suitable for the construction of a tunnel structure.
[0022]
【The invention's effect】
In the construction method of the present invention described above, a paste-like uncured sealant having adhesiveness is applied in advance to a desired shape on a joint surface of a single block of a tunnel structure with a coating gun or the like, and then this is cured and cured. Thus, a water-expandable rubber is formed on the joint surface, and the following effects can be obtained.
[0023]
(1) The water-expandable rubber can be formed on the joining surface very easily without the need for attaching the water-expandable rubber formed by the conventional method with an adhesive.
[0024]
(2) Since a water-expandable rubber is formed by applying a paste-like sealant, unlike the conventional method of attaching a water-expandable rubber that has been formed, a joint is not formed and continuous water is not generated. An expandable rubber can be formed, and the adhesive strength of the material is high. For this reason, there is no occurrence of accidents such as slippage or peeling of the water expandable rubber, and the waterstop is high.
[0025]
(3) The water expandability is good, it absorbs moisture and expands, and the water stoppage becomes extremely high.
[0026]
(4) When the situation at the site changes, for example, when the groundwater level rises, the situation can be easily stopped immediately and water can be stopped well.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a tunnel structure as a road tunnel constructed by the method of the present invention.
FIG. 2 is a partial perspective view showing a joined state of shield segments.
FIG. 3 is a cross-sectional view showing the shape of a water-expandable rubber formed on a joining surface, wherein (a), (b) and (c) are cross-sectional views having different shapes.
[Explanation of symbols]
1 Tunnel structure (road tunnel)
2 Single block (shield segment)
3 Joint surface 4 Water-expandable rubber 5 Bolt hole 6 Auxiliary material 7 Wall body
