JP2018155019A - トンネル止水構造、トンネル止水方法及びトンネル止水密閉部材 - Google Patents
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例えば、断面形状が筒状のボックスカルバートを繋ぎ合わせてトンネル構造物を構築する際に、ボックスカルバート間に環状のバックアップ材を設置するとともに、そのボックスカルバートの内側からバックアップ材が挟まれているボックスカルバート間のスペースにコーキング材(接着剤)を充填して接合部を形成することによって、ボックスカルバート間の止水を図った技術が知られている(例えば、特許文献1参照。)。
複数のセグメントを繋ぎ合わせて構築されたトンネル構造物の止水構造であって、
前記トンネル構造物の内側に設けられている前記複数のセグメントの継目に沿った溝と、
前記溝内に配されて両側の前記セグメントに密接し、その溝の奥側に導水空間を形成する第1密閉材と、
前記溝を跨いで両側の前記セグメントに密接し、その溝の開口を塞ぐ第2密閉材と、
前記セグメントの間隙を埋めるように、前記第1密閉材と前記第2密閉材の間に固化材料を流し込んで形成した接合材と、
を備えるようにした。
つまり、複数のセグメントの継目に沿った溝の全域に亘り、作業者がコーキングガンなどの器具を用いて固化材料を充填するといった従来技術の手法に比べて、より簡便な作業でこのトンネル止水構造を造ることができる。
このように、より簡便な作業で止水を図ったトンネル止水構造を得ることができ、トンネル構造物の内側へ地下水などの流入を防ぐことが可能になる。
前記第1密閉材と前記第2密閉材は連結部を介して一体に形成されているようにした。
こうすることで、部品点数を削減できる。そして、第1密閉材と第2密閉材をそれぞれ個別に構成して設置することに比べ、少ない工程で第1密閉材と第2密閉材を溝の所定位置に設置することができる。
また、第1密閉材と第2密閉材が連結部を介して一体に形成されていれば、第1密閉材と第2密閉材の配置を一定に保つことができるので、第1密閉材が必要以上に導水空間へ入り込んだり、第1密閉材が外れたりすることを防ぐことができる。
前記第1密閉材には前記溝の奥の壁面に突き当たる位置決め部が設けられているようにした。
こうすることで、第1密閉材が溝の奥に押し込まれ過ぎないようにすることができ、第1密閉材を所定の設置箇所に配設し易くなる。
複数のセグメントを繋ぎ合わせて構築するトンネル構造物の止水方法であって、
予め所定の形状に成形されている複数のセグメントを繋ぎ合わせることで、前記トンネル構造物の内側に前記複数のセグメントの継目に沿った溝を設ける工程と、
前記溝内で両側の前記セグメントに密接させ、その溝の奥側に導水空間を形成する第1密閉材を設置する工程と、
前記溝を跨いで両側の前記セグメントに密接させ、その溝の開口を塞ぐ第2密閉材を設置する工程と、
前記第1密閉材と前記第2密閉材の間に流動性を有する固化材料を流し込んで、前記セグメントの間隙を埋めて固化させた接合材を形成する工程と、
を有するようにした。
つまり、複数のセグメントの継目に沿った溝の全域に亘り、作業者がコーキングガンなどの器具を用いて固化材料を充填するといった従来技術の手法に比べて、このトンネル止水方法によれば、より簡便な作業で止水を図ったトンネル止水構造を得ることができる。
前記第1密閉材と前記第2密閉材は連結部を介して一体に形成された部材であり、前記溝内に前記第1密閉材を設置しつつ、前記溝を塞ぐ第2密閉材を設置するようにした。
こうすることで、第1密閉材と第2密閉材をそれぞれ個別に構成して設置する方法に比べ、少ない工程で第1密閉材と第2密閉材を溝の所定位置に設置することができる。
前記第2密閉材には、少なくとも1つの注入口と少なくとも1つの流出口が形成されており、
前記注入口から流し込んだ前記固化材料が前記流出口から漏れ出すまで、前記固化材料を前記第1密閉材と前記第2密閉材の間に充填するようにした。
こうすることで、より確実に第1密閉材と第2密閉材の間に固化材料を充填することができ、セグメントの間隙を良好に埋めた接合材を形成することができる。
複数のセグメントを繋ぎ合わせて構築されたトンネル構造物の内側に設けられている、前記複数のセグメントの継目に沿った溝に配設されるトンネル止水密閉部材であって、
前記溝内に配されて両側の前記セグメントに密接し、その溝の奥側に導水空間を形成する第1密閉材と、
前記溝を跨いで両側の前記セグメントに密接し、その溝の開口を塞ぐ第2密閉材と、
前記第1密閉材と前記第2密閉材とを繋いでいる連結材と、
を備え、
前記第1密閉材の両側の端部は、前記第1密閉材の他の部分よりも軟らかい材料で形成されており、
前記連結材の前記第2密閉材との接合部分は、前記連結材の他の部分よりも軟らかい材料で形成されているようにした。
つまり、このトンネル止水密閉部材を用いることで、良好なトンネル止水構造を造ることができる。
図1(a)は、トンネル構造物である多円形断面のシールドトンネルTを示す概略図であり、図1(b)は、そのトンネルのセグメントの継目を拡大して示す説明図である。
図2は、セグメントの継目に設けられている本実施形態のトンネル止水構造を示す断面図である。
第2密閉材12は、図3に示すように、平帯状の部材である。
この第1密閉材11と第2密閉材12は連結部13を介して一体に形成されており、第1密閉材11と第2密閉材12と連結部13とによって、トンネル止水密閉部材としての密閉部材10が構成されている。
密閉部材10は、例えば射出成形や押出成形によって製造された樹脂製(例えば、ポリ塩化ビニル製)の長尺な部材であり、溝1の長さに応じて適宜切断して使用するようになっている。
この密閉部材10は可撓性を有しており、第1密閉材11を溝1に入れ込む際に弾性変形するようになっている。
また、第2密閉材12には、第1密閉材11と第2密閉材12の間に固化材料を流し込むため、少なくとも1つの注入口12aと少なくとも1つの流出口12bが形成されている(図4参照)。
なお、密閉部材10の長手方向に連続する連結部13を形成した後、その連結部13に複数の貫通穴を形成するようにしてもよい。
この接合材20が、第1密閉材11と第2密閉材12の間に配設されてセグメントSの間隙を埋めているので、トンネルTの外側からセグメントSの接合面間に流入した地下水などがシール材Cを越えてきても、トンネルT内へは流入しないようになっている。
そして、トンネルTの外側からシール材Cを越えて流入した地下水は、溝1の奥側に形成されている導水空間Rを通じて所定の排水路に向けて流れるようになっている。
固化材料(接着剤)の粘度は任意であり、トンネルT(セグメントS)の大きさ(外径サイズ)や溝1の幅のサイズ、また季節による温度変化などに応じて、適切な粘度の固化材料(接着剤)を用いればよい。
このセグメントSの縁には、溝1となる凹部が予め形成されており、複数のセグメントSを繋ぎ合わせた際にセグメントSの継目に沿った溝1がトンネルTの内側に設けられるようになっている。
具体的には、密閉部材10の第1密閉材11を溝1に入れ込みつつ、密閉部材10の第2密閉材12で溝1を塞ぐように、密閉部材10を取り付ける。
より具体的には、第1密閉材11の両端部を溝1内で両側のセグメントSに密接させ、その第1密閉材11よりも奥の溝1に導水空間Rを形成するように第1密閉材11を設置するとともに、溝1を跨がせて配した第2密閉材12の両端部を溝1の両側のセグメントSに密接させ、その溝1の開口を塞ぐように第2密閉材12を設置する。
なお、密閉部材10は弾性変形可能な部材であるので、溝1に入れ込む際に変形させた第1密閉材11は溝1内で復元してセグメントSに密接するようになっている。
具体的には、図4に示すように、第2密閉材12の注入口12aから流し込んだ固化材料が第2密閉材12の流出口12bから漏れ出すまで、固化材料を第1密閉材11と第2密閉材12の間に充填し、セグメントSの間隙を埋める。
なお、第2密閉材12とセグメントSの間に隙間ができないように、第2密閉材12をテープなどでトンネルTの内面に仮留めしてもよい。
こうして第1密閉材11と第2密閉材12の間に固化材料を充填した後、所定時間養生して固化材料を固化させることで、隣接するセグメントS同士を接合する接合材20を形成する。
つまり、セグメントSの継目に沿った溝1の全域に亘り、作業者がコーキングガンなどの器具を用いて固化材料を充填するといった従来技術の手法に比べて、本実施形態のトンネル止水方法によれば、より簡便な作業でトンネル止水構造100を造ることができる。
第1密閉材11は、断面視略W字形状を呈するものに限らず、その形状は任意であり、例えば、図6(a)に示すように、断面視略U字形状を呈する第1密閉材11を有する密閉部材10を用いたトンネル止水構造100であっても、図6(b)に示すように、断面が円弧形状を呈する第1密閉材11を有する密閉部材10を用いたトンネル止水構造100であってもよい。
この位置決め部11aは、その先端が溝1の奥の壁面に突き当たる形状を有しており、第1密閉材11が溝1の奥にそれ以上入らないように、第1密閉材11の設置箇所を位置決めするために設けられている。なお、位置決め部11aが設けられている密閉部材10であれば、第2密閉材12によって第1密閉材11を溝1内の所定の設置箇所に位置決めする必要がないので、第2密閉材12は溝1の開口を塞ぐサイズであればよく、第2密閉材12の幅の寸法を小さくできる。
また、第1密閉材11と第2密閉材12を別体の部材とする場合、第2密閉材12には、溝1の縁に沿って配されるガイド部12cを設けておくことが好ましい。こうすることで、溝1の開口を第2密閉材12によって好適に塞ぐことができる。
また、第1密閉材11と第2密閉材12を別体の部材とする場合、第2密閉材12には、第1密閉材11に向けて突き出した突起部12dを設けておくことが好ましい。こうすることで、突起部12dが接合材20に埋め込まれたアンカーのようになって、第2密閉材12がトンネルTの内壁から脱落し難くなる。なお、突起部12dは、第1密閉材11に突き当たる長さを有していてもよい。
次に、本発明に係るトンネル止水構造、トンネル止水方法及びトンネル止水密閉部材の実施形態2について説明する。なお、実施形態1と同一部分には同符号を付し、異なる部分についてのみ説明する。
実施形態2の密閉部材10は、2種類の樹脂材料を用いた一体成形の手法(例えば射出成形や押出成形)で製造されており、複数のセグメントSの継目に沿った溝1に配設される部材である。
また、連結材13の第2密閉材12との接合部分は、連結材13の他の部分よりも軟らかい材料で形成されており、その連結材13の基部には柔軟連結部13bが設けられている。
具体的には、密閉部材10における、第1密閉材11の両側の端部(柔軟密閉部11b)と、連結材13の第2密閉材12との接合部分(柔軟連結部13b)は、軟質ポリ塩化ビニルで形成されており、その他の部分は硬質塩化ビニルで形成されている。
また、第1密閉材11の両側の端部(柔軟密閉部11b)を軟質ポリ塩化ビニルで形成し、連結材13の第2密閉材12との接合部分(柔軟連結部13b)を半硬質ポリ塩化ビニルで形成し、その他の部分を硬質塩化ビニルで形成するようにしてもよい。
10 密閉部材(トンネル止水密閉部材)
11 第1密閉材
11a 位置決め部
11b 柔軟密閉部
12 第2密閉材
12a 注入口
12b 流出口
12c ガイド部
12d 突起部
13 連結部(連結材)
13b 柔軟連結部
20 接合材
100 トンネル止水構造
R 導水空間
S セグメント
T トンネル
Claims (7)
- 複数のセグメントを繋ぎ合わせて構築されたトンネル構造物の止水構造であって、
前記トンネル構造物の内側に設けられている前記複数のセグメントの継目に沿った溝と、
前記溝内に配されて両側の前記セグメントに密接し、その溝の奥側に導水空間を形成している第1密閉材と、
前記溝を跨いで両側の前記セグメントに密接し、その溝の開口を塞いでいる第2密閉材と、
前記セグメントの間隙を埋めるように、前記第1密閉材と前記第2密閉材の間に固化材料を流し込んで形成された接合材と、
を備えたことを特徴とするトンネル止水構造。 - 前記第1密閉材と前記第2密閉材は連結部を介して一体に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のトンネル止水構造。
- 前記第1密閉材には前記溝の奥の壁面に突き当たる位置決め部が設けられていることを特徴とする請求項1又は2に記載のトンネル止水構造。
- 複数のセグメントを繋ぎ合わせて構築するトンネル構造物の止水方法であって、
予め所定の形状に成形されている複数のセグメントを繋ぎ合わせることで、前記トンネル構造物の内側に前記複数のセグメントの継目に沿った溝を設ける工程と、
前記溝内で両側の前記セグメントに密接させ、その溝の奥側に導水空間を形成する第1密閉材を設置する工程と、
前記溝を跨いで両側の前記セグメントに密接させ、その溝の開口を塞ぐ第2密閉材を設置する工程と、
前記第1密閉材と前記第2密閉材の間に流動性を有する固化材料を流し込んで、前記セグメントの間隙を埋めて固化させた接合材を形成する工程と、
を有することを特徴とするトンネル止水方法。 - 前記第1密閉材と前記第2密閉材は連結部を介して一体に形成された部材であり、前記溝内に前記第1密閉材を設置しつつ、前記溝を塞ぐ第2密閉材を設置することを特徴とする請求項4に記載のトンネル止水方法。
- 前記第2密閉材には、少なくとも1つの注入口と少なくとも1つの流出口が形成されており、
前記注入口から流し込んだ前記固化材料が前記流出口から漏れ出すまで、前記固化材料を前記第1密閉材と前記第2密閉材の間に充填することを特徴とする請求項4又は5に記載のトンネル止水方法。 - 複数のセグメントを繋ぎ合わせて構築されたトンネル構造物の内側に設けられている、前記複数のセグメントの継目に沿った溝に配設されるトンネル止水密閉部材であって、
前記溝内に配されて両側の前記セグメントに密接し、その溝の奥側に導水空間を形成する第1密閉材と、
前記溝を跨いで両側の前記セグメントに密接し、その溝の開口を塞ぐ第2密閉材と、
前記第1密閉材と前記第2密閉材とを繋いでいる連結材と、
を備え、
前記第1密閉材の両側の端部は、前記第1密閉材の他の部分よりも軟らかい材料で形成されており、
前記連結材の前記第2密閉材との接合部分は、前記連結材の他の部分よりも軟らかい材料で形成されていることを特徴とするトンネル止水密閉部材。
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