JP2016003470A

JP2016003470A - トンネル内周面における液体排出装置及び液体の排出方法

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Publication number: JP2016003470A
Application number: JP2014123425A
Authority: JP
Inventors: 雅嗣白石; Masatsugu Shiraishi; 淳司森川; Junji Morikawa
Original assignee: Zenitaka Corp
Current assignee: Zenitaka Corp
Priority date: 2014-06-16
Filing date: 2014-06-16
Publication date: 2016-01-12

Abstract

【課題】コンクリートを打設したトンネル内周面に生じる液体の滞留を防止し、打設したコンクリートに地盤側から液体が侵入することを抑制し、打設したコンクリートの密実性を向上させることができる液体排出装置及び液体の排出方法を提供する。【解決手段】コンクリートが打設されたトンネル内周面において発生する液体を排出するトンネル内周面における液体排出装置は、トンネル内周面に対向する防液シートと防液シートよりトンネル内周面となる地盤側に設けられた第１導液体と打設されたコンクリート側に設けられた透液層と該透液層と防液シートとの間に設けられた第２導液体とを備える。地盤側の液体は防液シートで遮断された状態で第１導液体により排液方向に導かれ、コンクリート側の液体は透液層を介して防液シート側に移動し、該移動した液体は防液シートで遮断された状態で第２導液体により排液方向に導かれる。【選択図】図２

Description

本発明は、コンクリートが打設されたトンネル内周面において発生する液体を排出する液体排出装置及び液体の排出方法に関するものである。

現在、山岳トンネル工法は、発破あるいは機械により掘削した後、掘削されたトンネルの内周面に沿って、鋼製支保工、一次覆工の吹付けコンクリート、ロックボルトなどの支保工で地山を支えている。

続いて、一次覆工の吹付けコンクリートにより形成されたトンネルの内周面の内側に、移動式の型枠支保工（以下、「セントル」という。）を移動させ、セントルに設けられたアーチ状の型枠をトンネル内周面に対して所定の位置にセットし、前記型枠と前記トンネル内周面との間にコンクリートを打設することにより、二次覆工が行われている。

ここで、二次覆工のコンクリートを打設する際、一次覆工のコンクリートが吹き付けられた地山側から湧水が生じ、この湧水により二次覆工のコンクリート中への過剰な水分の浸入による二次覆工コンクリートの品質劣化や、二次覆工コンクリート硬化後の水圧によるクラックの発生及び当該クラックや打継部から湧水が染み出すといった二次覆工コンクリートの品質確保を妨げることがある。そのため、地山側から二次覆工のコンクリートへ湧水が染み出すのを防ぐために、一次覆工の吹付けコンクリートにより形成されたトンネルの内周面の内側に防水シートを貼り付けて二次覆工コンクリートを打設する止水構造がある（特許文献１参照）。

特開２００４−１８３３３８号公報特開平７−３４６６０号公報

この止水構造は、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置され、透水層と防水層とを備えている。この止水構造では透水層は緩衝材としての機能を有している。そして、この止水構造は、透水層を地山側にして一次覆工コンクリートの内周面に貼り付けられる。これにより、地山側からの湧水は防水層により遮られ、湧水は透水層を介して排出されることとなる。

ところで、この止水構造では、防水層が破損した場合、地山側から二次覆工コンクリート側に湧水が流れ込み、二次覆工コンクリートの品質確保を妨げる虞がある。また、この止水構造では、防水層の内側に二次覆工コンクリートを打設した際、コンクリートの水和反応に不必要な余剰水や打設時に巻き込まれた気泡等を防水層側から排出することができない。

また、二次覆工コンクリートにおける余剰水を排出する排出構造として、セントルの型枠と二次覆工コンクリートとの間に設けられるものがある（特許文献２）。この排出構造は型枠用シートとして形成されている。型枠用シートは型枠側に不透水性フィルムと、二次覆工コンクリート側に水透過性フィルムと、これらの間に通水性基材とを備えている。

したがって、二次覆工コンクリートの打設の際、二次覆工コンクリートに生じる余剰水を水透過性フィルムを介して通水性基材へと排出することで、二次覆工コンクリート表面の密実性が増し、表面の強度を大きくすることができる。

ところで、この排出構造は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前記止水構造のように一次覆工コンクリート側からの湧水を遮る構造が配置されていることを前提として使用される。しかしながら、この型枠用シートでは一次覆工コンクリートと二次覆工コンクリートの間に配置された止水構造の防水層が破損することは考慮されていない。

この排出構造において、例えば止水構造の防水層が破損すると一次覆工コンクリート側（地山側）から二次覆工コンクリート側に湧水が流れ込み、二次覆工コンクリートの品質確保を妨げる原因ともなる。

また、この排出構造は二次覆工コンクリートと型枠との間に配置されるので、二次覆工コンクリートを打設した際に巻き込まれ、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おいて一次覆工コンクリート寄りに位置する気泡をこの排出構造は十分に排出することができない。そして、これらの気泡が残留空気となり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空洞を生じさせ易くなる。これにより、二次覆工コンクリートの一次覆工コンクリートへの密実性が低下する虞がある。また、残留空気による空洞部分に湧水が侵入することにより二次覆工コンクリートの品質確保を妨げる要因ともなる。

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたもので、コンクリートを打設したトンネル内周面に生じる液体の滞留を防止するとともに打設したコンクリートに地山側から液体が侵入することを抑制し、打設したコンクリートの密実性を向上させることができるトンネル内周面における液体排出装置及び液体の排出方法を提供することを目的とする。

上記課題を達成するため、本発明の第１の態様の液体排出装置は、コンクリートが打設されたトンネル内周面において発生する液体を排出するトンネル内周面における液体排出装置であって、前記トンネル内周面に対向する防液シートと、前記防液シートより前記トンネル内周面となる地盤側に設けられた第１導液体と、前記打設されたコンクリート側に設けられた透液層と、前記透液層と前記防液シートとの間に設けられた第２導液体と、
を備え、前記地盤側の液体は、前記防液シートで遮断された状態で前記第１導液体によって排液方向に導かれ、前記コンクリート側の液体は、前記透液層を介して前記防液シート側に移動し、該移動した液体は前記防液シートで遮断された状態で前記第２導液体によって排液方向に導かれることを特徴とする。

本態様によれば、コンクリートが打設されたトンネル内周面において地山側つまり地盤側に生じた液体は、防液シートで遮断された状態で第１導液体によって排液方向に導かれ、コンクリート側に生じた液体は、透液層を介して防液シート側に移動し、該移動した液体は防液シートで遮断された状態で第２導液体によって排液方向に導かれるので、コンクリートを打設したトンネル内周面に生じる液体の滞留を防止することができる。

また、例えば防液シートが破損しても、地盤側から防液シートを超えて侵入した液体は、第２導液体により排液方向に導かれるので、打設したコンクリートに地盤側から液体が侵入することを抑制することができる。

本発明の第２の態様の液体排出装置は、第１の態様において、前記第２導液体には液体を通過させる空間が形成されていることを特徴とする。

本態様によれば、第２導液体には液体を通過させる空間が形成されているので、第２導液体内においてコンクリート側からの液体を容易に排液方向に移動させることができる。

本発明の第３の態様の液体排出装置は、第１の態様または第２の態様において、前記第２導液体は立体網状体から成ることを特徴とする。
本態様によれば、第２導液体は立体網状体から成るので、当該立体網状体内には空間が形成され、液体の排液方向への移動が容易となる。また、透液層が破損した際、第２導液体の空間が露呈する。そして、透液層における破損箇所において空間が露呈することにより、破損していない箇所及び破損した箇所に対して光を当てた際の影のつき方や、例えば、第２導液体を形成する立体網状体の色を透液層と異なる色で形成していると破損箇所の色と破損していない箇所の色とに違いが生じる。その結果、透液層の破損箇所の目視確認が容易となる。また、透液層が破損する場合、透液層の破損箇所に対応する位置の防液シートも破損していることが多い。したがって、防液シートが破損している可能性のある箇所の確認も容易にすることができる。

本発明の第４の態様の液体排出装置は、第１ないし第３のいずれか一の態様において、前記第２導液体には排出手段が設けられていることを特徴とする。

本態様における「排出手段」とは、第２導液体内に設けられ、当該第２導液体内から第２導液体の外に液体を排出する手段を意味している。この排出手段はトンネル内に設けられた排液のための設備に接続され、あるいは当該設備を介して第２導液体内に溜まった液体をトンネルの外部に排出することができるように構成されている。
本態様によれば、排出手段が設けられているので、第２導液体内を排液方向に導かれてきた液体を第２導液体の外部に確実に排出することができる。

本発明の第５の態様の液体排出装置は、第４の態様において、前記排出手段はトンネルの軸線方向に延びるとともに前記トンネルの軸線方向に間隔をおいて複数の孔が設けられた管状部材を備えることを特徴とする。

本態様によれば、排出手段をトンネルの軸線方向に延びるとともにトンネルの軸線方向に間隔をおいて複数の孔が設けられた管状部材としたので、トンネルの軸線方向における第２導液体内の排出手段の排液性のバラツキを低減することができる。また、一例としてトンネルの軸線方向に沿って設けられた複数の孔の径を大きくすることにより、トンネルの軸線方向に沿って設けられた前記複数の孔から前記排出手段内に流れ込む液体の量を増加させることができ、排出手段の排液性を向上させることができる。

本発明の第６の態様の液体排出装置は、第１から第５のいずれか一の態様において、前記第１導液体は緩衝性を有することを特徴とする。

本態様によれば、第１導液体は緩衝性を有しているのでコンクリート打設時にコンクリート側から圧力をかけた際、透液層及び第２導液体に作用する圧力を緩和することができる。これにより、第２導液体がつぶれて当該第２導液体内の空間における排液方向への移動が阻害されることを抑制し、液体の排出性が低下することを抑制する。また、第１導液体が防液シートと地盤側との間で緩衝材の機能を果たし、防液シートの破損を抑制することができる。

本発明の第７の態様の液体排出装置は、第１から第６のいずれか一の態様において、当該液体排出装置は前記トンネル内周面の周方向における全長に渡って取り付けられていることを特徴とする。

本態様において「トンネル内周面の周方向における全長」とはトンネルの内周面において二次覆工コンクリートを打設する領域を意味している。

本態様によれば、液体排出装置をトンネル内周面の周方向における全長に渡って取り付けることで、トンネルの足元付近に溜まる湧液を効率的に排液することができ、湧液の覆工コンクリートへの影響を低減することができる。

本発明の第８の態様の液体排出装置は、第１から第６のいずれか一の態様において、前記透液層はコンクリート側の気体を前記第２導液体側に透過させ、前記気体は前記第２導液体を介して排出されることを特徴とする。

本態様によれば、透液層はコンクリート側の気体を第２導液体側に透過させ、気体は第２導液体を介して排出されるので、コンクリートと透液層との間に残留空気による空洞が形成される虞を低減することができる。したがって、コンクリートの充填性や密実性をより高めることができる。

本発明の第９の態様の液体排出装置は、第８の態様において、前記液体排出装置は、前記トンネルの内周面においてトンネルの底面に対して鋭角を成す部分に取り付けられていることを特徴とする。

本態様によれば、液体排出装置は、トンネルの内周面においてトンネルの底面に対して鈍角を成す部分に取り付けられている。例えば、湧液の少ないトンネルのトンネル内周面においてトンネルの底面とトンネル内周面の接線とが成す角度が鋭角である部分つまりトンネル内周面の上半分に取り付けることで、コンクリート打設時の気体を排出することが可能となるとともにトンネル内周面全体に液体排出装置を取り付ける必要がないので、コストダウンを図ることができる。

本発明の第１０の態様の液体排出装置は、第７の態様または第９の態様において、トンネルの軸線方向に設けられた前記コンクリートが打設される複数の区間のうち１つの区間において当該コンクリートが打設される際、当該１つの区間においてトンネル軸線方向に沿ってコンクリートが打設される領域の少なくとも一部には前記液体排出装置が取り付けられていることを特徴とする。

本態様によれば、液体排出装置は、トンネルの軸線方向においてコンクリートが打設される領域の少なくとも一部に取り付けられている。例えば、コンクリートを打設する際、コンクリートを打設する領域においてコンクリートはトンネルの軸線方向において既設のコンクリートとの境目からトンネルの切羽側（妻側）へ向けて流し込まれる。その際、境目部分には、コンクリートを流し込んだ際に巻き込まれた空気が多く残る。

一方、コンクリートは、境目側から切羽側へ向けて流し込まれるので、コンクリートの流れに沿ってコンクリートに生じる余剰水の多くは切羽側に集まることになる。つまり、既設のコンクリートとの境目部分に液体排出装置を配置することにより前記境目に残された空気の排出をすることができる。また、切羽側に液体排出装置を設けることにより、切羽側に集まった余剰水を排出することができる。このため、コンクリートを打設する領域においてトンネルの軸線方向の全てに液体排出装置を設けなくてもよくなり、コストダウンを図ることができる。

本発明の第１１の態様の液体排出方法は、コンクリートが打設されたトンネル内周面において発生する液体を排出するトンネル内周面における液体排出方法であって、前記トンネル内周面となる地盤側の液体は、前記トンネル内周面に設けられた防液シートで遮断した状態で該防液シートより前記地盤側に設けられた第１導液体によって排液方向に導き、打設された前記コンクリート側の液体は、透液層を介して前記防液シート側に移動させ、該移動した液体を前記防液シートで遮断した状態で第２導液体によって排液方向に導くことを特徴とする。

本態様によれば、請求項１と同様の作用効果を得ることができる。

本発明に係る液体排出装置の斜視図。第１の実施例に係る液体排出装置の構造を示す断面図。第１の実施例に係る液体排出装置を取り付けたトンネルの断面図。トンネル内周面に取り付けた状態における液体排出装置の断面図。第１の実施例に係る液体排出装置において透液層及び防液シートが破損した状態を示す断面図。トンネル内周面において第２の実施例に係る液体排出装置の取り付け状態を示す断面図。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。尚、各実施例において同一の構成については、同一の符号を付し、最初の実施例においてのみ説明し、以後の実施例においてはその構成の説明を省略する。

＜＜＜第１の実施例＞＞＞
＜＜＜液体排出装置の概要＞＞＞
図１及び図２を参照して、液体排出装置１０の構成について説明する。本実施例において液体排出装置１０は、積層体として構成されている。より具体的に説明すると、液体排出装置１０は、防液シート１２と、透液層１４と、第１導液体１６と、第２導液体１８とを備えている。図１に示すように、液体排出装置１０は、透液層１４、第２導液体１８、防液シート１２及び第１導液体１６の順に積層されている。

本実施例において、透液層１４は第２導液体１８と溶着され、第２導液体１８は防液シート１２と溶着され、防液シート１２は第１導液体１６と溶着されている。尚、本実施例では透液層１４、第２導液体１８、防液シート１２及び第１導液体１６を互いに溶着する構成としたが、この構成に代えて接着剤等で接着するように構成してもよい。

防液シート１２は、一例としてエチレン酢酸ビニル共重合樹脂（以下、ＥＶＡという）等により形成されている。例えば、ＥＶＡは遮水性及び柔軟性が高いことから、防液シート１２は一次覆工コンクリートあるいは地盤の状態に応じてその形状を追従させることができるとともに液体を透過させないように構成されている。

次いで、透液層１４は、液体透過性のフィルムから形成されている。透液層１４は、コンクリートのセメント粒子の透過は許さないが、液体及び気体の透過を許すように構成されている。

第１導液体１６は、本実施例において一例として不織布により構成されている。第１導液体１６は緩衝材としての機能を備えるとともに、液体を含有することができる。そして、第１導液体１６は液体に重力等の力が作用した際、その力の作用により所定の排液方向に、含有した液体を第１導液体１６内において移動させることができる。尚、本実施例では、第１導液体１６を不織布で構成したが、樹脂材料等により立体網状体としても構成することができる。また、更に第１導液体１６の緩衝性や導水性を高めるために、第１導液体１６を不織布と立体網状体とを組み合わせる構成としてもよい。

第２導液体１８には、液体を通過させる空間１８ａが形成されている。具体的には、第２導液体１８は、本実施例において樹脂材料等により形成された複数の細片を互いに絡み合わせた立体的な網状体として構成されている。空間１８ａ内において液体が移動する際、液体は複数の細片を容易に避けつつ、排液方向に移動することができる。したがって、第２導液体１８内に導かれた液体は、複数の細片により形成された空間１８ａを通って排液方向に容易に移動可能である。

尚、本実施例では、第２導液体１８を立体的な網状体として構成したが、この構成に代えて、第２導液体１８を導水性を有する材質で構成してもよい。また、第２導液体１８を立体的な格子状に形成することや筒状体を並列に配置すること、あるいは半球体を千鳥足状に配置すること等により第２導液体１８内に空間１８ａを形成し、導水性を高くする構造であってもよい。

図２は、液体排出装置１０の配置状態を示している。液体排出装置１０は、トンネル内周面において地盤（地山）側に吹き付けられた一次覆工コンクリート２０と二次覆工コンクリート２２との間に配置されている。具体的には、一次覆工コンクリート２０側には第１導液体１６が取り付けられている。また、二次覆工コンクリート２２側には透液層１４が配置されている。

また、第２導液体１８には、図２に示すように空間１８ａ内に排出手段２４が設けられている。本実施例において排出手段２４は、トンネルの軸線方向に沿って延びる管状部材２６として構成されている。そして、管状部材２６には、トンネルの軸線方向に所定の間隔をおいて複数の孔２６ａが形成されている。孔２６ａは、第２導液体１８の空間１８ａと管状部材２６の内部空間とを連通している。

また、管状部材２６において当該管状部材２６の周方向に沿って複数の孔２６ａが開口するように構成してもよい（図２参照）。また、孔２６ａの径の大きさは、施工するトンネルにおける二次覆工コンクリートの余剰水の量や地山側からの湧水の量を考慮して設定される。尚、排出性を向上させるために、前記設定以上の孔径とすることも可能である。

さらに、本実施例では、管状部材２６に孔２６ａを設ける構成としたが、この構成に代えて、管状部材２６をメッシュ状（網目状）に構成し、管状部材２６の周方向全周から液体を管状部材２６内に流入させる構成としてもよい。

液体排出装置１０について、更に図３及び図４を参照して説明する。図３に示すようにトンネル２８の内周面において地盤（地山）側に一次覆工コンクリート２０が吹き付けられている。そして、一次覆工コンクリート２０の内周面には、液体排出装置１０が取り付けられている。具体的には、一次覆工コンクリート２０の内周面の周方向における全長にわたって、第１導液体１６が取り付けられている（図４参照）。また、液体排出装置１０の内周側、つまり透液層１４に隣接して二次覆工コンクリート２２が打設されている。

また、トンネル２８の断面においてトンネル２８の下方側には中央排水工３０、裏面排水工３２及び横断排水工３４が設けられている。中央排水工３０と裏面排水工３２とは横断排水工３４により接続され、連通している。中央排水工３０は、トンネル２８の外部へと導かれ、中央排水工３０に流れ込んだ水をトンネル２８の外部に排水するように構成されている。

図４に示すように、地盤側、つまり一次覆工コンクリート２０から生じた「液体」としての湧水は第１導液体１６に流れ込む（図４における矢印参照）。第１導液体１６に流れ込んだ湧水は、防液シート１２により遮られる。したがって、防液シート１２は、二次覆工コンクリート２２側へ湧水が流れ込むことを防止する。

そして、第１導液体１６に流れ込んだ湧水は、重力により下方に引っ張られ、第１導液体１６内を下方に向けて移動し、裏面排水工３２に流れ込み、横断排水工３４及び中央排水工３０を介してトンネル２８の外部に排出される。

また、二次覆工コンクリート２２を打設した際、コンクリートの水和反応に不必要な余剰水は透液層１４を透過して第２導液体１８に流れ込む（図４矢印参照）。そして、第２導液体１８内に流れ込んだ余剰水は、空間１８ａを通って、下方に移動する。この際、第２導液体１８は防液シート１２と隣接しているので、余剰水は、防液シート１２により一次覆工コンクリート２０側と遮断された状態で、第２導液体１８内を下方へと移動する。

また、本実施例では高さ方向においてトンネル２８の床面３６（図３参照）近傍に第２導液体１８内の排出手段２４が配置されている。これにより、第２導液体１８内を床面３６側に移動してきた余剰水は孔２６ａを介して排出手段２４内に流入する。本実施例において排出手段２４は横断排水工３４に接続され、排出手段２４内の余剰水は、横断排水工３４を介して中央排水工３０へ流され、トンネル２８の外部へ排出される。尚、本実施例では、排出手段２４と横断排水工３４とは無孔の管状部材により接続されている。したがって、排出手段２４から横断排水工３４との間で、二次覆工コンクリート２２内に余剰水が漏出することを防止できる。

尚、本実施例では排出手段２４を横断排水工３４に接続する構成としたが、この構成に代えて、例えば床面３６から中央排水工３０へ液体を排出可能な設備を設け、排出手段２４から床面３６及び当該設備を介して中央排水工３０へ排出する構成としてもよい。

つまり、第２導液体１８内には排出手段２４が設けられているので、第２導液体１８内を排液方向に導かれてきた液体を第２導液体１８の外部へ確実に排出することができる。さらに、本実施例において管状部材２６として形成された排出手段２４にはトンネルの軸線方向に間隔をおいて複数の孔２６ａが設けられているので、トンネル２８の軸線方向における第２導液体１８内の排出手段２４の排液性のバラツキを低減することができる。また、一例としてトンネル２８の軸線方向に沿って設けられた複数の孔２６ａの径を大きくすることにより、トンネル２８の軸線方向に沿って設けられた複数の孔２６ａから排出手段２４内に流れ込む液体の量を増加させることができ、排出手段２４の排液性を向上させることができる。

また、一次覆工コンクリート２０に液体排出装置１０を取り付けた状態において、トンネル２８内に湧水が生じると、トンネル２８の下部に湧水が集まり、透液層１４を介して第２導液体１８内に流入する。そして、第２導液体１８内に流入した湧水は、排出手段２４、横断排水工３４及び中央排水工３０を介してトンネル２８の外部に排出される。

つまり、本実施例において一次覆工コンクリート２０側に生じた液体は、防液シート１２で遮断された状態で第１導液体１６によって排液方向に導かれ、二次覆工コンクリート２２側に生じた液体は、透液層１４を介して防液シート１２側に移動し、該移動した液体は防液シート１２で遮断された状態で第２導液体１８によって排液方向に導かれるので、コンクリートを打設したトンネル内周面に生じる液体の滞留を防止することができる。

また、第１導液体１６は緩衝性を有しているので二次覆工コンクリート打設時に二次覆工コンクリート２２側から圧力をかけた際、透液層１４及び第２導液体１８に作用する圧力を緩和することができる。これにより、第２導液体１８がつぶれて当該第２導液体１８内の空間１８ａにおける排液方向への移動が阻害されることを抑制し、液体の排出性が低下することを抑制する。また、第１導液体１６が防液シート１２と一次覆工コンクリート２０側（地盤側）との間で緩衝材の機能を果たし、防液シート１２の破損を抑制することができる。

また、透液層１４は気体も透過させるので、液体排出装置１０の内側（一次覆工コンクリート２０と反対の側）に二次覆工コンクリート２２を打設する際に巻き込んだ空気を透液層１４を透過させて第２導液体１８側へ排出させることができる。その結果、透液層１４と二次覆工コンクリート２２との間に空洞が形成されることを抑制でき、二次覆工コンクリート２２の充填性や密実性を向上させることができる。

また、本実施例では液体排出装置１０をトンネル内周面の周方向における全長に渡って取り付けることで、トンネル２８の足元付近に溜まる湧液を効率的に排液することができ、湧液の二次覆工コンクリート２２への影響を低減することができる。

また、図示しないが本実施例においてトンネル２８には軸線方向においてトンネル坑口から切羽までの間に複数の区間が設けられている。これらの区間は、トンネル坑口から順に二次覆工コンクリート２２が打設される。本実施例では、これら区間のうち１つの区間で二次覆工コンクリート２２が打設される際、トンネル軸線方向における当該１つの区間の全領域に液体排出装置１０が取り付けられている。

＜＜＜防液シートが破損した場合について＞＞＞
次いで、図５を参照して防液シート１２が破損した場合について説明する。本実施例において、一次覆工コンクリート２０側には、第１導液体１６が配置され、当該第１導液体１６が緩衝材としての機能を果たしている。しかし、一次覆工コンクリート２０に液体排出装置１０を取り付けた状態において一次覆工コンクリート２０側（地盤側）の変形や圧力により、防液シート１２が変形に追従できず、あるいは圧力に耐え切れずに防液シート１２が破損することがある。

図５に示すように、防液シート１２が破損すると防液シート１２の破損箇所１２ａを介して一次覆工コンクリート２０側から湧水が第２導液体１８側へ流れ込む。第２導液体１８側に流れ込んだ一次覆工コンクリート２０側からの湧水は、空間１８ａを通って、排出手段２４へ移動し、排出される。また、第２導液体１８は、立体網状体として構成されているので不織布により構成された第１導液体１６よりも湧水の移動がし易い。

その結果、第２導液体１８に一次覆工コンクリート２０側からの湧水と二次覆工コンクリート２２側からの余剰水が同時に流れ込んでも、排出手段２４への流れが阻害されない。また、立体網状体は不織布に比べて毛細管現象を起こし難いので、第２導液体１８内で余剰水や湧水が逆流する虞を抑制できる。

また、一次覆工コンクリート２０に液体排出装置１０を取り付けた状態において、二次覆工コンクリート２２の打設準備中やその他の作業中に透液層１４を破損させてしまうことがある。この際、透液層１４の破損箇所１４ａにおいて、当該破損箇所１４ａに対応する位置の第２導液体１８の空間１８ａが露呈する。透液層１４における破損箇所１４ａにおいて空間１８ａが露呈することにより、破損していない箇所及び破損箇所１４ａに対して光を当てた際の影のつき方や、例えば、第２導液体１８を形成する立体網状体の色を透液層１４と異なる色で形成していると破損箇所１４ａの色と破損していない箇所の色とに違いが生じる。

その結果、透液層１４の破損箇所１４ａの目視確認が容易となる。また、透液層１４が破損する場合、透液層１４の破損箇所１４ａに対応する位置の防液シート１２も破損していることが多い。したがって、防液シートが破損している可能性のある箇所の確認も容易にすることができる。

＜＜＜第２の実施例＞＞＞
次いで図６を参照して、液体排出装置１０のトンネル２８の内周面における取り付け状態の変更例について説明する。本変更例におけるトンネル３８はトンネル２８に比べて地盤側からの湧水の量が少なく設定されている。

本変更例では、トンネル３８の床面４０付近にたまる湧水の量が少ないことから、透液層１４を介して第２導液体１８から湧水を排出する必要性が低いことから、液体排出装置１０はトンネル３８の内周面において、トンネル３８の「底面」としての床面４０と内周面の接線とが成す角度が鋭角である部分に取り付けられている。すなわち、トンネル３８の内周面の接線と床面４０とが成す角度が９０度以下となる部分、言い換えるとトンネル３８の内周面における上半部分のみに取り付けられている。尚、本実施例において下半部分には地山側からの止水のため、防液シート１２及び第１導液体１６が取り付けられている。

本実施例においても、排出手段２４は横断排水工３４に接続され、第２導液体１８内の液体を排水可能に構成されている。

この構成によれば、トンネル３８の内周面全体に液体排出装置１０を取り付ける必要がないので、コストダウンを図ることができる。また、液体排出装置１０は透液層１４を介して二次覆工コンクリート２２を打設する際に巻き込んだ空気を排出することができる。これにより、二次覆工コンクリート２２の密実性を向上させることができる。

＜＜＜第１の実施例及び第２の実施例の変更例＞＞＞
第１の実施例及び第２の実施例において、トンネル２８、３８の軸線方向に設けられた複数の区間において１つの区間に二次覆工コンクリート２２を打設する際、トンネル軸線方向における当該１つの区間の全領域に液体排出装置１０が取り付けられる構成としたが、この構成に代えて、トンネルの軸線方向においてコンクリートが打設される領域の少なくとも一部に取り付ける構成としてもよい。

例えば、前記１つの区間において二次覆工コンクリート２２を打設する際、当該１つの区間におけるコンクリートを打設する領域においてコンクリートはトンネル２８、３８の軸線方向において既設のコンクリートとの境目からトンネル２８、３８の切羽側（妻側）へ向けて流し込まれる。その際、既設のコンクリートとの境目部分には、コンクリートを流し込んだ際に巻き込まれた空気が多く残る。一方、二次覆工コンクリート２２は、境目側から切羽側へ向けて流し込まれるので、二次覆工コンクリート２２の流れに沿って二次覆工コンクリート２２に生じる余剰水の多くは切羽側に集まることになる。つまり、既設のコンクリートとの境目部分に液体排出装置１０を配置することにより既設のコンクリートとの境目部分に残された空気の排出をすることができる。また、切羽側に液体排出装置１０を設けることにより、切羽側に集まった余剰水を排出することができる。このため、二次覆工コンクリート２２を打設する領域においてトンネル２８、３８の軸線方向の全てに液体排出装置１０を設けなくてもよくなり、コストダウンを図ることができる。

つまり、液体排出装置１０は、トンネル２８，３８の軸線方向に沿って設けられた１つの区間におけるコンクリートを打設する領域において余剰水が集まりやすい切羽側にのみ設ける構成としてもよく、空気が溜まりやすい既設のコンクリートとの境目部分にのみ設ける構成としてもよく、切羽側及び既設のコンクリートとの境目部分の両方に設ける構成としてもよい。すなわち、トンネル２８、３８のコンクリートを打設する１つの区間において、軸線方向に沿って液体排出装置１０が取り付けられていない領域があってもよい。また、液体排出装置１０が取り付けられていない領域には地山側からの止水のため防液シート１２及び第１導液体１６が取り付けられている。

上記説明をまとめると、本実施例における液体排出装置１０はコンクリートが打設されたトンネル内周面において発生する液体を排出するトンネル内周面における液体排出装置であって、トンネル２８、３８の内周面に対向する防液シート１２と、当該防液シート１２よりトンネル内周面となる地盤側つまり一次覆工コンクリート２０に設けられた第１導液体１６と、打設された二次覆工コンクリート２２側に設けられた透液層１４と、当該透液層１４と防液シート１２との間に設けられた第２導液体１８とを備えている。一次覆工コンクリート２０側の液体は、防液シート１２で遮断された状態で第１導液体１６によって排液方向に導かれ、二次覆工コンクリート２２側の液体は、透液層１４を介して防液シート１２側に移動し、該移動した液体は防液シート１２で遮断された状態で第２導液体１８によって排液方向に導かれる。

また、本発明において、第２導液体１８には液体を通過させる空間１８ａが形成されている。第２導液体１８は立体網状体から成る。第２導液体１８には排出手段２４が設けられている。排出手段２４はトンネル２８、３８の軸線方向に延びるとともにトンネル２８、３８の軸線方向に間隔をおいて複数の孔２６ａが設けられた管状部材２６を備えている。

また、本発明において第１導液体１６は緩衝性を有している。また、液体排出装置１０はトンネル２８の内周面の周方向における全長に渡って取り付けられている。

また、本発明において透液層１４は二次覆工コンクリート２２側の気体を第２導液体１８側に透過させ、当該気体は第２導液体１８を介して排出される。また、液体排出装置１０は、トンネル３８の内周面においてトンネル３８の床面４０に対して鋭角を成す部分に取り付けられている。

また、本発明においてトンネル２８、３８の軸線方向に設けられた二次覆工コンクリート２２が打設される複数の区間のうち１つの区間において当該二次覆工コンクリート２２が打設される際、当該１つの区間においてトンネル軸線方向に沿って二次覆工コンクリート２２が打設される領域の少なくとも一部には前記液体排出装置１０が取り付けられている。

また、本発明に係る液体排出方法は、コンクリートが打設されたトンネル内周面において発生する液体を排出するトンネル内周面における液体排出方法であって、トンネル２８、３８の内周面となる地盤側である一次覆工コンクリート２０側の液体は、トンネル２８、３８の内周面に設けられた防液シート１２で遮断した状態で該防液シート１２より一次覆工コンクリート２０側に設けられた第１導液体１６によって排液方向に導かれ、打設された二次覆工コンクリート２２側の液体は、透液層１４を介して防液シート１２側に移動させ、該移動した液体を防液シート１２で遮断した状態で第２導液体１８によって排液方向に導かれている。

尚、本発明は上記実施例に限定されることなく、特許請求の範囲に記載した発明の範囲内で、種々の変形が可能であり、それらも本発明の範囲内に含まれるものであることは言うまでもない。

１０液体排出装置、１２防液シート、１２ａ、１４ａ破損箇所、１４透液層、
１６第１導液体、１８第２導液体、１８ａ空間、２０一次覆工コンクリート、
２２二次覆工コンクリート、２４排出手段、２６管状部材、２６ａ孔、
２８、３８トンネル、３０中央排水工、３２裏面排水工、３４横断排水工、
３６、４０床面、

Claims

コンクリートが打設されたトンネル内周面において発生する液体を排出するトンネル内周面における液体排出装置であって、
前記トンネル内周面に対向する防液シートと、
前記防液シートより前記トンネル内周面となる地盤側に設けられた第１導液体と、
前記打設されたコンクリート側に設けられた透液層と、
前記透液層と前記防液シートとの間に設けられた第２導液体と、
を備え、
前記地盤側の液体は、前記防液シートで遮断された状態で前記第１導液体によって排液方向に導かれ、
前記コンクリート側の液体は、前記透液層を介して前記防液シート側に移動し、該移動した液体は前記防液シートで遮断された状態で前記第２導液体によって排液方向に導かれる、
ことを特徴とするトンネル内周面における液体排出装置。
請求項１に記載のトンネル内周面における液体排出装置において、前記第２導液体には液体を通過させる空間が形成されている、
ことを特徴とするトンネル内周面における液体排出装置。
請求項１または請求項２に記載のトンネル内周面における液体排出装置において、前記第２導液体は立体網状体から成る、
ことを特徴とするトンネル内周面における液体排出装置。
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のトンネル内周面における液体排出装置において、前記第２導液体には排出手段が設けられている、
ことを特徴とするトンネル内周面における液体排出装置。
請求項４に記載のトンネル内周面における液体排出装置において、前記排出手段はトンネルの軸線方向に延びるとともに前記トンネルの軸線方向に間隔をおいて複数の孔が設けられた管状部材を備える、
ことを特徴とするトンネル内周面における液体排出装置。
請求項１ないし請求項５のいずれか一項に記載のトンネル内周面における液体排出装置において、前記第１導液体は緩衝性を有する、
ことを特徴とするトンネル内周面における液体排出装置。
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のトンネル内周面における液体排出装置において、当該液体排出装置は前記トンネル内周面の周方向における全長に渡って取り付けられている、
ことを特徴とするトンネル内周面における液体排出装置。
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載のトンネル内周面における液体排出装置において、前記透液層はコンクリート側の気体を前記第２導液体側に透過させ、前記気体は前記第２導液体を介して排出される、
ことを特徴とするトンネル内周面における液体排出装置。
請求項８に記載のトンネル内周面における液体排出装置において、前記液体排出装置は、前記トンネルの内周面においてトンネルの底面に対して鋭角を成す部分に取り付けられている、
ことを特徴とするトンネル内周面における液体排出装置。
請求項７または請求項９に記載の液体排出装置において、トンネルの軸線方向に設けられた前記コンクリートが打設される複数の区間のうち１つの区間において当該コンクリートが打設される際、当該１つの区間においてトンネル軸線方向に沿ってコンクリートが打設される領域の少なくとも一部には前記液体排出装置が取り付けられている、
ことを特徴とする液体排出装置。
コンクリートが打設されたトンネル内周面において発生する液体を排出するトンネル内周面における液体排出方法であって、
前記トンネル内周面となる地盤側の液体は、前記トンネル内周面に設けられた防液シートで遮断した状態で該防液シートより前記地盤側に設けられた第１導液体によって排液方向に導き、
打設された前記コンクリート側の液体は、透液層を介して前記防液シート側に移動させ、該移動した液体を前記防液シートで遮断した状態で第２導液体によって排液方向に導く、
ことを特徴とするトンネル内周面において発生する液体の排出方法。