JP2014025299A

JP2014025299A - 函体継手部の止水構造

Info

Publication number: JP2014025299A
Application number: JP2012167952A
Authority: JP
Inventors: Masamichi Yasunaga; 正道安永
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2012-07-30
Filing date: 2012-07-30
Publication date: 2014-02-06
Anticipated expiration: 2032-07-30
Also published as: JP5964685B2

Abstract

【課題】地下に埋設され直線的に連続するコンクリート函体間の継手部において、せん断変位のみならず軸方向の変位に対しても対応できるもので、函体同士の間に相対変位が生じる接合部を、経済的かつ容易に止水できる。
【解決手段】地下に埋設されるコンクリート函体１間の継手部３において、目地材１６を継手部目地内に配置し、函体継手部３の外周には、後記帯状鉄板１８と不織布２０の厚み分だけ全周に切り欠き凹部１７を形成し、函体１間に渡すように片側のみを一方の函体にアンカー金物１９で固定した帯状鉄板１８を前記切り欠き凹部１７に沿ってコンクリート函体１の全周に巻回し、帯状鉄板１８の外側に不織布２０を配置し、さらに不織布２０の外側を端部をコンクリート函体１に接着してコンクリート函体１間に渡すように設置するゴムシート２１で覆う。
【選択図】図１

Description

本発明は、道路トンネル、鉄道トンネル、水路などとして地下に構築されるコンクリート函体の函体継手部の止水構造に関するものである。

図５に示すように、道路トンネル、鉄道トンネル、水路などの地下に埋設されて地下構造物を形成するコンクリート函体１は、函体長さが５ｍ〜２０ｍ程度のブロックに分かれており、図６のように各ブロック端部から連結鉄筋２を突出させ、縦列状態で接合されるが、ブロックの接続部である函体継手部３には、前記連結鉄筋２や目地材（エラスタイトなど）１６や、止水板４が配置される。

図示は省略するが、止水板４は、ゴム製でコンクリート函体１の接合部の空間（目地）を跨いで配置される。止水板４の定着部は、コンクリート函体１中に埋設される。

前記止水板４の定着部がコンクリート函体１中のコンクリートに埋設されるタイプの止水構造は、比較的安価であり、多く用いられているが、これに対して発明者は先に、地下構造物において、部材同士の間に相対変位が生じる接合部を、経済的かつ容易に止水できる止水構造を下記特許文献として提案した。
特開２００８−７５２４６号公報

この特許文献１は、図７に示すように、地下構造物の第１の部材６と第２の部材７との接合部に設けられる止水構造であって、第１の部材６と第２の部材７との間の隙間８を覆うように配置された遮水シート９と、前記遮水シート９よりも前記地下構造物側に設けられ、前記遮水シート９の変形を抑制する変形抑制部材１０と均しコンクリート１２,１３とで構成する。

遮水シート９は端部の定着部１１により、前記第１の部材６および前記第２の部材７に定着される。

遮水シート９には、地下構造物の外側防水に一般的に用いられる、安価な材料を用いる。該遮水シート９は、強度的な性能は求められず、伸び性能だけが求められるもので、例えば、５倍から１０倍の伸び性能を持つ、厚さ１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度のゴムシートとした。

前記定着部１１は、地下構造物の下からの水圧によって定着されるものであるが、水圧で押し付ける方法のほかに、コンクリートや鉄板と接着する方法等でもよい。

変形抑制部材１０は鋼製の金物であり、第１の部材６と第２の部材７との相対変形、および、下からの水圧に対して十分な強度を有するように設計され、例えば、断面が半円形の半円部と、半円部の両側部に一体に設けられた平板状の端部と、端部の上面に設けられた凸部とからなる。

均しコンクリート１２は、地盤を掘削して、遮水シート９を設置する前に施工されるもの、均しコンクリート１３は、均しコンクリート１２の上に遮水シート９を配置した後で、遮水シート９の中央部分９ａの上方に、空間１４を設けて施工されるものである。

そして、均しコンクリート１３上に変形抑制部材１０を設置する。その後、空間１５を設けて第１の部材６と第２の部材７のコンクリートを施工することにより、遮水シート９の定着部１１を均しコンクリート１２と第１の部材６と第２の部材７のコンクリートとの間に挟み、変形抑制部材１０の端部を第１の部材６と第２の部材７のコンクリートに埋設固定する。

このように特許文献１の止水構造では、下からの水圧による遮水シート９の変形が変形抑制部材１０によって抑えられるため、高水圧下でも遮水シート９が破損せず、止水構造の信頼性が高まる。

前記特許文献１の止水構造は、例えば、第１の部材が側壁であり、第２の部材が底版であるような地下タンクのような平面的に円形形状の場合の接合部を対象としているもので、コンクリート函体の函体継手部の止水構造に関するものではない。

直線的に連続するコンクリート函体部接続部では、せん断変位および軸方向の変位に対処することが必要となる。

本発明の目的はこのような事情を考慮して、地下に埋設され直線的に連続するコンクリート函体間の継手部において、函体同士の間に相対変位が生じる接合部を、経済的かつ容易に止水できる函体継手部の止水構造を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明は、第１に、地下に埋設されるコンクリート函体間の継手部において、目地材を継手部目地内に配置し、函体の継手部外周には、後記帯状鉄板と不織布の厚み分だけ全周に切り欠きを凹部を形成し、函体間に渡すように片側のみを一方の函体にアンカー金物で固定した帯状鉄板を前記凹部に沿って函体全周に巻回し、帯状鉄板の外側に不織布を配置し、さらに端部を函体に接着して函体間に渡すように設置するゴムシートで不織布の外側を覆うことを要旨とするものである。

第２に、地下に埋設されるコンクリート函体間の継手部において、目地材を継手部目地内に配置し、函体の継手部外周には、後記ゴム止水板と不織布の厚み分だけ、全周に切り欠き凹部を形成し、函体間に渡すようにゴム止水板を前記凹部に沿って函体全周に巻回し、ゴム止水板の外側に不織布を配置し、さらに、端部を函体に接着して函体間に渡すように設置するゴムシートで不織布の外側を覆うことを要旨とするものである。

請求項１記載の本発明によれば、主として端部を函体に接着して函体間に渡すように設置するゴムシートにより継手部の止水を行うものであり、函体の継手部の軸方向の変位に対して、ゴムシートは400％程度の伸びに対して追従できる。従って、自由長（非接着部長さ）が200ｍｍの場合、800ｍｍまでは追従して伸びることが可能である。

通常は函体の温度膨張による伸び変形時に函体同士が競り合い、欠けることがないように目地材（商品名：エラスタイト）5〜20ｍｍが挟まれている。ただし、地震などによって函体間に隙間ができた場合には目地材は追従できないので、伸び量相当の隙間ができる。そのままではゴムシートがその隙間にめり込み、破損する。帯状鉄板は、ゴムシートの外側に水圧が作用した場合、ゴムシートを平面的に支持するもので、これにより、ゴムシートが伸び破断することは無く、ゴムシートは止水板として機能する。

また、不織布は、ゴムシートと帯状鉄板との縁切り材として機能する。

請求項２記載の本発明によれば、函体間に渡すように凹部に沿って函体全周に巻回したゴム止水板と、端部を函体に接着して函体間に渡すように設置するゴムシートにより継手部の止水を行うものであり、函体の継手部の軸方向の変位に対して、ゴムシートは400％程度の伸びに対して追従でき、自由長（非接着部長さ）が200ｍｍの場合、800ｍｍまでは追従して伸びることが可能である。また、ゴム止水板は、バルブ部、コンクリートへの定着部（突起部分がコンクリートに埋設される）、平面部により一体的に形成され、全てゴム製で、せん断方向15ｍｍ、伸び方向60ｍｍ、水圧0.3MPaに抵抗できる性能を持つ。

前記ゴムシートは、水圧に対してはゴム止水板により支持されることから破断することはない。不織布は、ゴムシートと帯状鉄板との縁切り材として機能する。

以上述べたように本発明の函体継手部の止水構造は、地下に埋設されるコンクリート函体間の継手部において、第１の実施形態は軸方向の変位に対して、第２の実施形態はせん断変位のみならず軸方向の変位に対しても対応できるもので、函体同士の間に相対変位が生じる接合部を、経済的かつ容易に止水できるものである。

以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１、図２は本発明の函体継手部の止水構造の第１実施形態を示す縦断側面図で、地下に埋設されるコンクリート函体１間の継手部の場合である。

コンクリート函体１は、函体長さが５ｍ〜２０ｍ程度のブロックに分かれており、前記図５のように連結鉄筋２等で、縦列状態で接合される。

函体継手部３には、エラスタイト（アスファルトコンパウンド、繊維類、鉱物粉末、コルク等を用い板状に成型したもの。熱などによるコンクリートの膨張による応力を緩和し、破壊を防ぐ役目をもつ。）などの目地材１６（5〜20ｍｍ）を目地内に配置し、コンクリート函体１の継手部外周には、後記帯状鉄板と不織布の厚み分だけ全周に切り欠き凹部１７を形成した。

コンクリート函体１間に渡すように、帯状鉄板１８を前記切り欠き凹部１７内でこれに沿ってコンクリート函体１の全周に巻回した。帯状鉄板１８は水圧0.15MPa、伸び変位50ｍｍの場合、板厚1.6ｍｍ、幅200ｍｍ程度のものとなる。

該帯状鉄板１８は片側のみを一方のコンクリート函体１にアンカー金物１９（φ16mm , 首下長さ100mm）で固定し、他の片側は他のコンクリート函体１に対して切り欠き凹部１７内でスライド自在に収まる。該アンカー金物１９は帯状鉄板１８に対して約300ｍｍ間隔で配置する。

帯状鉄板１８の外側に不織布２０を配置する。この不織布２０は帯状鉄板１８の幅より多少幅広くしておくのが望ましい。

これら帯状鉄板１８と不織布２０は切り欠き凹部１７内に収まるもので、不織布２０の外側面はフラットとなるが、さらに、不織布２０の外側をコンクリート函体１間に渡すように設置するゴムシート２１で覆う。ゴムシート２１は端部をコンクリート函体１に接着してコンクリート函体１間に渡すように設置し、中間部は未接着である。

ゴムシート２１は400％程の度伸びに対して追従できるものとする。従って、自由長（非接着部長さ）が200ｍｍの場合、800ｍｍまでは追従して伸びることが可能である。ゴムシート２１は早川ゴム株式会社の商品名「ＳＡＮＴＡＣＳＰＡＮＳＨＥＥＴ」（伸び率570〜740％）などが好適であり、ゴムシート２１の接着剤としては、プライマー：サンタックプライマSR−２００、接着剤：サンタックボンドPBなどが利用できる。

通常は函体の温度膨張による伸び変形時に函体１同士が競り合い、欠けることがないように目地材１６が挟まれている。ただし、地震などによって函体間に隙間ができた場合には目地材１６は追従できないので、図２に示すように、伸び量相当の隙間ができる。

そのままではゴムシート２１がその隙間にめり込み、破損する。帯状鉄板１８は、ゴムシート２１の外側に水圧が作用した場合、ゴムシートを平面的に支持するもので、これにより、ゴムシートが伸び破断することは無く、ゴムシート２１は止水板として機能する。

また、不織布２０は、ゴムシート２１と帯状鉄板１８との縁切り材として機能する。

図３、図４は本発明の第２実施形態を示すもので、函体継手部３には、エラスタイトなどの目地材１６（5〜20ｍｍ）を目地内に配置する点は前記第１実施形態と同じであるが、コンクリート函体１の継手部外周に形成する切り欠き凹部１７は後記ゴム止水板２２と不織布２０の厚み分だけのものとした。

コンクリート函体１間に渡すようにゴム止水板２２を前記切り欠き凹部１７に沿って函体１の全周に巻回する。

該ゴム止水板２２は、全てゴム製で、湾曲部２２ａとなる中央のバルブ部と突起部分２３がコンクリートに埋設される端部のコンクリートへの定着部とからなる平面部により一体的に形成され、せん断方向15ｍｍ、伸び方向60ｍｍ、水圧0.3MPaに抵抗できる性能を持つ。

突起部分２３は、ボルトやビス等の止め金具をもって構成してもよい。

ゴム止水板は図３、図４に示す形状に限定されるものではなく、せん断方向および伸び方向の変位に追従でき、かつ水圧に抵抗できるものであれば良い。

ゴム止水板２２の外側に不織布２０を配置する。これらゴム止水板２２と不織布２０は凹部１７内に収まるもので、不織布２０の外側面はフラットとなる。

さらに、不織布２０の外側をコンクリート函体１間に渡すように設置するゴムシート２１で覆う。ゴムシート２１は端部をコンクリート函体１に接着して（接着幅は片側200ｍｍ）コンクリート函体１間に渡すように設置し、中間部は未接着である。

前記第１実施形態と同じく、ゴムシート２１は400％程度の伸びに対して追従できる。従って、自由長（非接着部長さ）が200ｍｍの場合、800ｍｍまでは追従して伸びることが可能である。また、外側に水圧が作用した場合、ゴム止水板２２で支持するためゴムシート２１が伸び破断することは無く、止水板を構成することができる。

本発明の函体継手部の止水構造の第１実施形態を示す通常時の縦断側面図である。本発明の函体継手部の止水構造の第１実施形態を示す函体同士の間に相対変位が生じた時の縦断側面図である。本発明の函体継手部の止水構造の第２実施形態を示す通常時の縦断側面図である。本発明の函体継手部の止水構造の第２実施形態を示す函体同士の間に相対変位が生じた時の縦断側面図である。コンクリート函体接合の説明図である。コンクリート函体接合部の斜視図である。止水構造の一例を示す縦断正面図である。

１…コンクリート函体２…連結鉄筋
３…函体継手部４…止水板
６…第１の部材
７…第２の部材８…隙間
９…遮水シート９ａ…中央部分
１０…変形抑制部材１１…定着部
１２，１３…均しコンクリート
１４，１５…空間１６…目地材
１７…切り欠き凹部１８…帯状鉄板
１９…アンカー金物２０…不織布
２１…ゴムシート２２…ゴム止水板
２２ａ…湾曲部２３…突起部分

Claims

地下に埋設され直線的に連続するコンクリート函体間の継手部において、
目地材を継手部目地内に配置し、
函体の継手部外周には、後記帯状鉄板と不織布の厚み分だけ全周に切り欠き凹部を形成し、
函体間に渡すように片側のみを一方の函体にアンカー金物で固定した帯状鉄板を前記凹部に沿って函体全周に巻回し、
帯状鉄板の外側に不織布を配置し、
さらに、端部を両側の函体に接着して函体間に渡すように設置するゴムシートで不織布の外側を覆うことを特徴とした函体継手部の止水構造。
地下に埋設され直線的に連続するコンクリート函体間の継手部において、
目地材を継手部目地内に配置し、
函体の継手部外周には、後記ゴム止水板と不織布の厚み分だけ、全周に切り欠き凹部を形成し、
函体間に渡すようにゴム止水板を前記凹部に沿って函体全周に巻回し、
ゴム止水板の外側に不織布を配置し、
さらに、端部を両側の函体に接着して函体間に渡すように設置するゴムシートで不織布の外側を覆うことを特徴とした函体継手部の止水構造。