JP2012112215A - 覆工材および覆工壁の補修方法 - Google Patents

Abstract

【課題】セグメントや鋼殻等の覆工材を組み立てて構築した覆工壁に漏水が生じた際にその漏水個所を容易にかつ確実に補修することを可能とする。
【解決手段】本発明の覆工材１０は、端面どうしが突き合わせられた状態で接合されることによって覆工壁を構築可能とされ、端面には止水材が注入可能な注入溝１１が形成され、覆工壁を構築した後にその内側から注入溝に対して止水材を注入するための注入孔１２が形成されている。注入孔はその先端が閉塞している状態で注入溝の近傍に達する位置まで形成されていて、止水材の注入に際して注入孔の先端に注入口１３を開口させて注入溝に連通可能とされている。本発明の補修方法は、上記の覆工材により構築されている覆工壁の内側から覆工材どうしの接合部における漏水の有無を確認し、漏水個所の近傍位置に形成されている注入孔の先端に注入口を開口させて注入溝に止水材を注入する。
【選択図】図１

Description

本発明は、地盤を掘削して形成した坑の内面を被覆するように組み立てられて覆工壁を構築するための覆工材、およびその覆工材により構築された覆工壁に漏水が生じた際の補修方法に関する。

周知のように、シールドトンネルや各種の坑道の施工に際してその内面に覆工壁を構築するための覆工材としては、鉄筋コンクリート造のセグメントや鋼板を主体とする鋼殻と称されるものが一般的である。

これらの覆工材は構築するべき覆工壁の形状・寸法に対応する円筒分割体あるいは角筒分割体の形態で予め製作され、これらをトンネルや坑道の周方向および軸方向に順次接合することによって全体として円筒状あるいは角筒状の覆工壁を構築するものであるが、いずれにしても覆工材の端面どうしを突き合わせた状態で相互に接合されるものであり、かつその接合部での止水性能を確保するために突き合わせ端面間に止水材を介装することが通常である。

そのような覆工材により覆工壁を構築する場合における止水手法の一例を図２に示す。これは、接合するべき双方の覆工材１の端面に１条ないし２条（図示例では２条）のシール溝２を予め形成しておき、それら覆工材１どうしを接合するに際して一方の覆工材１（図示例では右側の覆工材）の端面に形成したシール溝２内にシール材３を予め装着しておき、その状態で双方の覆工材１の端面どうしを突き合わせて接合するようにしたものである。

これによれば、（ｂ）に示すように接合された双方の覆工材１の端面間に跨る状態でシール材３が介装されてそこでの止水性能を確保できるし、特にシール材３として水膨張タイプのものを使用することにより接合面に浸入する地下水によりシール材３が大きく膨張してシール溝２内を完全に塞いでしまうことから、優れた止水性能を確保し得るとされている。

なお、鉄筋コンクリート造の覆工壁を現場でのコンクリート打設により形成するＥＣＬ工法と称される覆工法においては、覆工壁の打ち継ぎ部における止水性能を確保するためにたとえば特許文献１に示されるような特殊な止水手法も提案されている。
これは、打ち継ぎ部に対してシール材を埋設することを基本とするものであるが、必要に応じて打ち継ぎ部にシール材を注入することによって止水性能を確保するというものである。

特開２００１−３２６９５号公報

図２に示したような一般的な止水手法によることでは、何らかの事情により接合面での止水性を十分に確保できずに内部への漏水が生じる場合もあり、その場合には覆工壁の内側からの補修が必要となるが、そのための補修作業は面倒であるし、補修後には見栄えも悪くなり、しかも一度漏水が発生してしまうと止水性能を完全に回復することが困難であって補修を繰り返さなければならないことも多い。

また、特許文献１に示されているような打ち継ぎ部へのシール材の注入手法に準じて、漏水個所に対してシール材を注入することも考えられなくはないが、セグメントや鋼殻等の覆工材を組み立てることで構築される覆工壁の接合部に対しては特許文献１に示されているような手法で止水材を注入することはできるものではない。

以上のことから、セグメントや鋼殻等の覆工材を組み立てることで構築した覆工壁に漏水が生じた場合にはそれを補修するための手法は現時点では確立されておらず、それを可能とする有効適切な手段の提供が望まれているのが実状である。

上記事情に鑑み、本発明は覆工材を組み立てて構築した覆工壁に漏水が生じた際にその漏水個所を容易にかつ確実に補修することを可能とする有効適切な覆工材を提供し、併せてその覆工材により構築した覆工壁に漏水が生じた場合にそれを補修するための有効適切な補修方法を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、地盤を掘削して形成した坑の内面を被覆するように組み立てられて覆工壁を構築するための覆工材であって、端面どうしが突き合わせられた状態で接合されることによって前記覆工壁を構築可能とされ、前記端面には止水材が注入可能な注入溝が形成されているとともに、前記覆工壁を構築した後に該覆工壁の内側から前記注入溝に対して止水材を注入するための注入孔が形成され、前記注入孔はその先端が閉塞している状態で前記注入溝の近傍に達する位置まで形成されていて、前記止水材の注入に際して該注入孔の先端に注入口を開口させて該注入孔と前記注入溝とを連通可能とされていることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の覆工材により構築された覆工壁の漏水を補修するための補修方法であって、前記覆工材を組み立てて覆工壁を構築した後、該覆工壁の内側から覆工材どうしの接合部における漏水の有無を確認し、漏水個所の近傍位置に形成されている前記注入孔の先端に前記注入口を開口させて該注入孔と前記注入溝とを連通させ、しかる後に、前記覆工壁の内部から前記注入孔および前記注入口を通して前記注入溝に止水材を注入することを特徴とする。

本発明によれば、覆工材の端面に予め注入溝を形成しておくとともに、漏水を補修する際にその注入溝に対して止水材を注入するための注入孔を予め形成しておき、漏水が生じた時点で注入孔の先端に注入口を開口させて注入孔と注入溝とを連通させることにより注入溝に止水材を注入可能となり、それにより漏水補修を極めて容易にかつ確実に行うことが可能である。

本発明の実施形態である覆工材とそれにより構築された覆工壁に対す漏水補修方法を示す図である。 従来の覆工材における接合部の止水手法を示す図である。

以下、図１を参照して本発明の実施形態である覆工材１０およびそれによる覆工壁の補修方法について説明する。
本実施形態の覆工材１０は、図２に示した従来一般の覆工材１と同様に、端面どうしを突き合わせた状態で接合されることによって覆工壁を構築するためのものであり、図１（ａ）、（ｂ）に示すように端面に予め形成した１条あるいは２条（図示例では２条）のシール溝２にシール材３（従来と同様に水膨張タイプのものが好適である）を介装した状態で端面どうしを突き合わせることでそこでの止水性能を確保することを基本とするものである。

以上の構成は図２に示した従来の覆工材１と同様であるが、それに加えて本実施形態の覆工材１０には、覆工壁の構築後に接合面において漏水が生じた際にそれを補修するための手段として、止水材が後注入される注入溝１１が端面に予め形成されており、かつその注入溝１１に対して止水材を後注入するための注入孔１２が予め形成されている。

図示例の実施形態では、上記の注入溝１１を覆工材１０の厚さ方向のほぼ中央位置において覆工材１０の幅方向（構築するべき覆工壁の周方向）の全長にわたってほぼ半円形の断面形状の溝として形成されていて、（ｂ）に示すように双方の覆工材１０が接合された状態では双方の注入溝１１の位置が合致してほぼ円形の止水材注入空間が形成されるようになっており、覆工壁の全体が構築された時点でその止水材注入空間が覆工壁の全周にわたって形成されるようになっている。

また、上記の注入孔１２は注入溝１１の近傍において覆工材１０の長さ方向に所定間隔をおいて（つまり注入溝１１の一定長さごとに）複数個所に形成されていて、その注入孔１２の基端は覆工材１０の内面において開口させておけば良いが、注入孔１２の先端は注入溝１１までは達しておらずその近傍位置で閉塞されている状態で形成されている。
なお、意匠上の都合等により注入孔１２の基端の開口を塞いでおく必要があれば、そこに適宜のキャップ（図示せず）を装着しておけば良い。

そして、覆工壁の構築後に接合部における漏水の有無を確認し、漏水が生じていてそこでの補修が必要となった際には、（ｃ）に示すように漏水個所の近傍に形成されている注入孔１２の先端に注入口１３を開口させることにより注入孔１２と注入溝１１とを連通させ、これにより注入孔１２から注入溝１１に対して止水材を注入することが可能とされている。
この場合、止水材を注入するべき注入孔１２に小径のドリル等の適宜の工具（図示せず）を挿入し、その注入孔１２自体をガイドとしてその先端側を真っ直ぐ前方に向けてわずかに削孔するだけで注入溝１１に直ちに貫通してしまうから、そのような注入口１３を形成するための位置決めその他の面倒な作業を一切必要とせず、極めて簡単にかつ迅速に注入口１３を形成して直ちに止水材の注入作業に移行することが可能である。

そのようにして注入口１３を形成して注入孔１２と注入溝１１とを連通させた後、（ｄ）に示すように注入孔１２から注入口１３を通して注入溝１１内へ止水材を圧入することにより、漏水個所近傍の注入溝１１全体およびそこに通じている注入口１３と注入孔１２の全体に止水材を充填可能であり、止水材が硬化すればそこでの止水性能を回復させ得て漏水を防止することが可能である。
なお、止水材の注入に際しては、図示しているように双方の注入孔１２から同時に止水材を注入することでも良いが、いずれか一方の注入孔１２からのみ止水材を注入して他方の注入孔１２を空気抜きおよび充填完了の確認用に利用しても良い。

以上のように本発明によれば、覆工材１０の端面に予め注入溝１１を形成しておくとともに漏水発生時にその注入溝１１に止水材を注入するための注入孔１２を予め形成しておくことにより、漏水が生じた時点で注入孔１２の先端を僅かに削孔することのみで注入口１３を容易に開口させて止水材の注入が可能であり、したがって漏水個所に対する補修を極めて簡単かつ単純な作業で確実かつ容易に行うことが可能である。

以上で本発明の一実施形態を説明したが、上記実施形態はあくまで好適な一例であって本発明は上記実施形態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内であれば、注入溝１１や注入孔１２の形状や寸法、それらの形成位置、相互の位置関係等の具体的な構成については適宜の設計的変更や応用が可能であることはもとより、たとえば以下に列挙するような実施形態も考えられる。

上記実施形態では従来の覆工材１と同様に端面にシール溝２を形成しておいてそこにシール材３を装着することにより本来の止水性能を確保することを基本としたが、シール溝２は１条あるいはさらに多数であっても良いし、あるいは端面に凹凸を形成しておいたり、他の止水手段によって本来の止水性能を確保することを前提としている場合には、上記実施形態におけるシール溝２やシール材３はそれらを省略することも含めて任意に変更可能である。

また、上記実施形態では接合するべき覆工材１０の双方の端面にそれぞれ半円形断面の注入溝１１を形成しておいてそれらを合致させることで円形断面の止水材注入空間を形成するようにし、かつそれぞれの注入溝１１に対応する注入孔１２をそれぞれ形成しておくこととして、双方の覆工材１０を接合した時点でそれらの全体が対称配置されるようにしたが、必ずしもそうすることはなく、端面間に十分に止水材を注入し得て十分な止水性能を確保できるように構成する限りにおいては、注入溝１１をいずれか一方の覆工材１０にのみ形成しておいて他方の端面は平坦としておいたり、注入孔１２もいずれか一方にのみ形成することでも良い。

さらに、本発明の覆工材１０は、上記実施形態のように漏水が生じた時点で注入溝１１および注入孔１２により補修を行えば良く、その限りにおいては漏水が生じなければ注入溝１１および注入孔１２は無用であるが、漏水が生じない場合であっても必要に応じて本来の止水性能を補強し保証するための手段として注入溝１１および注入孔１２を活用することを妨げるものではない。

１０ 覆工材
１１ 注入溝
１２ 注入孔
１３ 注入口

Claims (2)

1. 地盤を掘削して形成した坑の内面を被覆するように組み立てられて覆工壁を構築するための覆工材であって、
   端面どうしが突き合わせられた状態で接合されることによって前記覆工壁を構築可能とされ、
   前記端面には止水材が注入可能な注入溝が形成されているとともに、前記覆工壁を構築した後に該覆工壁の内側から前記注入溝に対して止水材を注入するための注入孔が形成され、
   前記注入孔はその先端が閉塞している状態で前記注入溝の近傍に達する位置まで形成されていて、前記止水材の注入に際して該注入孔の先端に注入口を開口させて該注入孔と前記注入溝とを連通可能とされていることを特徴とする覆工材。
2. 請求項１記載の覆工材により構築された覆工壁の漏水を補修するための補修方法であって、
   前記覆工材を組み立てて覆工壁を構築した後、該覆工壁の内側から覆工材どうしの接合部における漏水の有無を確認し、
   漏水個所の近傍位置に形成されている前記注入孔の先端に前記注入口を開口させて該注入孔と前記注入溝とを連通させ、
   しかる後に、前記覆工壁の内部から前記注入孔および前記注入口を通して前記注入溝に止水材を注入することを特徴とする覆工壁の補修方法。

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