JP3050695U - セグメント用止水材 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 さまざまな形状のセグメントに対応でき、し
かも、セグメント組み上げ時に目違いや目開きが発生し
た場合でも、十分な止水効果が得られ、セグメントの連
結接合面から地下水等がトンネルの内部等に浸入するこ
とを防ぐことができるセグメント用止水材を提供する。 【解決手段】 セグメント接合方向に対し、略垂直な接
合面１１と傾斜した接合面１２とを有するセグメント用
止水材であって、セグメント間に介在する止水材１の貼
付面が、前記垂直な接合面と前記傾斜した接合面の夫々
両面に接する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【考案の属する技術分野】

本考案は、地下鉄などのトンネルを構築する際のシールド工法におけるセグメ ント用止水材の止水に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来より、地下鉄などのトンネルを構築する場合、シールドマシーンを使用す るシールド工法が行われている。その際の一次覆工として、コンクリートや鋳鉄 等で形成したセグメントを、シールドマシーンの後方で組み上げる工法がなされ ている。

【０００３】 かかるセグメントを組み上げる場合、セグメントの接合面から地下水等がトン ネルの内部に浸入するのを防ぐため、セグメントの接合面には止水材が設置され る。

【０００４】 しかし、従来のセグメントの止水材装着面は、セグメント接合方向に対して略 垂直なものであるため、セグメントの組み上げ時に時間がかかると共に、止水材 の体積も大きくなり、止水圧の制御が難しいなどの問題があった。かかる問題を 解消するために、セグメント接合方向に対して、略垂直な接合面と傾斜した接合 面とを有するセグメントの止水連結接合部が、例えば、特開平８−１１４０９７ 号、特開平９−１９５６９２号等の公報に開示されており、それぞれのセグメン ト接合面に設けられた止水材嵌入溝に止水材を嵌合させた例が開示されている。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、上記公報に開示されたセグメントの止水連結接合部においては 、セグメントの形状と、それに相対する止水材の形状が限定されると共に、セグ メント組み上げ時に目違いや目開きが発生した場合には、十分な止水効果を発揮 することができなかった。

【０００６】 そこで本考案の目的は、さまざまな形状のセグメントに対応でき、しかも、セ グメント組み上げ時に目違いや目開きが発生した場合でも、十分な止水効果が得 られ、セグメントの連結接合面から地下水等がトンネルの内部等に浸入すること を防ぐことができるセグメント用止水材を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案のセグメント用止水材は、セグメント接合 方向に対し、略垂直な接合面と傾斜した接合面とを有するセグメント用止水材で あって、セグメント間に介在する止水材の貼付面が、前記垂直な接合面と前記傾 斜した接合面の夫々両面に接することを特徴とするものである。かかる構成によ り、止水材の貼付面が、セグメントの垂直接合面と傾斜接合面の夫々両面に接す るので、セグメント組み上げ時に目違いや目開きが発生した場合でもセグメント の連結接合面から地下水等がトンネルの内部に浸入するのを効果的に防ぐことが できる。

【０００８】 上記セグメント用止水材おいて、セグメントの接合面の一部に、セグメント接 合方向と垂直方向に止水材嵌入溝が設けられ、止水材の貼付面が、セグメントの 垂直な接合面、傾斜した接合面、及び嵌入溝内面の何れにも接することにより、 セグメントの接合強度と止水効果がより一層向上する。

【０００９】 また、上記セグメント用止水材おいて、前記嵌入溝内の止水材内に、止水材の 伸び防止用として芯材が延在していることにより、止水材の伸びを防止すること もできる。即ち、かかる芯材の存在により、止水材に大きな荷重がかかり、該止 水材が圧縮されたとしても、芯材の存在により止水材を所定の厚さに維持するこ とができるので、該止水材が圧縮破壊されたり、はみ出すことがなく、良好に止 水を行うことができる。

【００１０】

【考案の実施の形態】 以下、本考案のセグメント用止水材の実施の形態を図面に基づいて説明する。 本考案のセグメント用止水材は、地下鉄などのトンネルを構築する際の一次覆 工として、トンネルの周囲に組み上げられるセグメント１０との間に形成される セグメント用止水材である。止水材１は、水膨張性ゴムで形成されており、互い に組み合う形状の段部が設けられているセグメント１０の接合面に設置される。

【００１１】 本考案において使用し得る水膨脹性ゴム部材は、水分を吸収することにより膨 脹する特性を有するゴム部材である。かかる水膨脹性ゴム部材を構成する水膨脹 性材料は、種々のものを使用することができ、水膨脹性物質、又は該水膨脹性物 質に非水膨脹性樹脂を混練した水膨脹性材料等を使用することができる。

【００１２】 前記水膨脹性物質としては、水膨脹性ポリウレタン、カルボキシメチルセルロ ース、ポリビニルアルコール、ポリエチレングリコール、ヒドロキシエチルセル ロース、メチルセルロース、デンプン−アクリル酸共重合体、スチレン−無水マ レイン酸共重合体及びこれらの共重合体の塩、ポリアクリル酸ソーダ、ポリビニ ルアルコール−無水マレイン酸共重合体及びこれらの架橋物、ビニルエステル、 エチレン系不飽和カルボン酸及びそのケン化物等が挙げられるが、好ましくは水 膨脹性ポリウレタン樹脂である。

【００１３】 かかる水膨脹性ポリウレタン樹脂の代表的な例としては、一般式、 Ｒ［（ＯＲ’）ｎ ］ｐ 〔式中、Ｒは多価アルコール残基、（ＯＲ’）はオキシエチレン基と炭素原子数 ３〜４のアルキレン基とからなるポリオキシアルキレン鎖（但し、オキシエチレ ン基の割合は（ＯＲ’）全体の２０〜１００重量％を占める）、ｎはオキシアル キレン基の重合度を示す数で、水酸基当量が２００〜２５００となるに相当する 数、ｐは２〜８、好ましくは２〜４の数〕で示されるポリエーテルポリオールの 一種または二種以上の混合物と、ポリイソシアネートとを反応せしめて得られる 末端ＮＣＯ含量１〜１２％、好ましくは２〜７重量％の末端ＮＣＯ基含有ウレタ ンプレポリマーが挙げられる。

【００１４】 上記多価アルコールとしては、例えば二価アルコール（例えばエチレングリコ ール、プロピレングリコール、１，４ブタンジオール、ネオペンチルグリコール 等）、三価アルコール（例えばグリセリン、トリオキシイソブタン、１，２，３ −ブタントリオール、１，２，３−ペンタントリオール、２−メチル−１，２， ３−プロパントリオール、２−メチル−２，３，４−ブタントリオール、２−エ チル−１，２，３−ブタントリオール、２，３，４−ペンタントリオール、２， ３，４−ヘキサントリオール、４−プロピル−３，４，５−ヘプタントリオール 、２，４−ジメチル−２，３，４−ペンタントリオール、ペンタメチルグリセリ ン、１，２，４−ブタントリオール、１，２，４−ペンタントリオール、トリメ チロールプロパン等）、四価アルコール（例えばエリトリット、ペンタエリトリ ット、１，２，３，４−ペンタンテトロール、２，３，４，５−ヘキサンテトロ ール、１，２，３，５−ペンタンテトロール、１，３，４，５−ヘキサンテトロ ール等）、五価アルコール（例えばアドニット、アラピット、キシリット等）、 六価アルコール（例えばソルビット、マンニット、イジット等）等を例示するこ とができる。

【００１５】 また、上記一般式で示されるポリエーテルポリオールは、かかる多価アルコー ルに常法によりエチレンオキサイドと炭素原子数３〜４のアルキレンオキサイド を所望の分子量となるように、且つエチレンオキサイド基含量が所望の含量とな るように付加せしめることによって製造することができる。また、エチレンオキ サイドと炭素原子数３〜４のアルキレンオキサイドとはランダム状でもブロック 状に付加してよい。また、上記ポリエーテルポリオール中のオキシエチレン基の 重量割合は２０〜１００重量％がよく、２０重量％未満では水膨脹性が不十分と なることがあるので好ましくない。

【００１６】 ポリイソシアネートとしては任意のもの、例えば、１，４−ブタンジイソシア ネート、１，６−ヘキサンジイソシアネート、ジシクロヘキシルメタンジイソシ アネート、シクロヘキサンジイソシアネート、１，５−ビス−イソシアナト−１ ，３，５−トリメチルシクロヘキサン、１，３−ビス−（イソシアナトメチル） −ベンゼン及びメチルシクロヘキサンジイソシアネート等を使用することができ る。脂肪酸トリイソシアネートは部分的に併用しうる。芳香族ポリイソシアネー トも使用することができ、任意の芳香族ジイソシアネート、例えば２，４−また は２，６−トリレンジイソシアネートまたはそれらの混合物、４，４’−ジフェ ニルメタンジイソシアネート、３，３’−ジメチルジフェニルメタン−４，４’ −ジイソシアネート、ｍ−またはｐ−フェニレンジイソシアネート、１，５−ナ フチレンジイソシアネート及びそれらの異性体を例示することができる。

【００１７】 カルボジイミド基、ウレトジオン基、ウレタン基、ウレトイミン基、ビウレッ ト基またはイソシアヌレート環を含有する芳香族ポリイシシアネートも使用でき る。

【００１８】 上述のようにして得られるイソシアネート基含有プレポリマーは、単独で使用 することも可能であり、また活性水素化合物と混合、硬化させて使用することも 可能である。

【００１９】 かかる活性水素化合物とは、１分子当たり２〜６個の活性水素基を有し、且つ 活性水素基当たりの平均分子量が３０〜１５，０００なるボリオール、ポリアミ ン、またはそれらの混合物であって、例えば、エチレングリコール、１，４−ブ タンジオール、グリセリン、トリメチロールプロパン等の低分子量ジ又はトリオ ール、ポリプロピレングリコール、エチレンオキサイド−プロピレンオキサイド 共重合体等のポリアルキレングリコール、エチレンオキサイド−プロピレンオキ サイドの如きアルキレンオキサイドとグリセリン、トリメチロールプロパン、１ ，２，６−ヘキサントリオールの如き低分子量トリオール又はペンタエリスリト ールの如き低分子量テトラオール又はソルビトールの如き低分子量ヘキサオール との重合物、エチレンジアミン、４，４−メチレンビス−１−クロロアニリン等 のポリアミン又はそれらと上記アルキレンオキサイドとの重合物が挙げられる。

【００２０】 イソシアネート基含有プレポリマーと活性水素化合物との反応に際しては、一 般にイソシアネート基と活性水素化合物との反応を促進させる従来公知の触媒、 例えばトリエチルアミン、トリエチレンジアミン、Ｎ−モルホリン、スタナスオ クトエート、ジブチルジラウレート等を添加することができる。

【００２１】 上記イソシアネート基含有プレポリマーにおける上記ポリイソシアネートと上 記活性水素化合物の使用割合は、〔ＮＣＯ〕／〔Ｈ^＋〕比が、好ましくは０．８ 〜１．４、より好ましくは１．０〜１．２の範囲である。

【００２２】 上記水膨脹性物質と混練することができる非水膨脹性樹脂としては天然ゴム、 合成ゴム、例えばＥＰＤＭ等のゴム系樹脂、ポリ塩化ビニル及びその共重合体等 の塩化ビニル系樹脂、塩化ビニル系樹脂に可塑材を併用した軟質塩化ビニル系樹 脂、ポリエチレン、ポリプロピレン及びそれらの共重合体、シリコン樹脂等が挙 げられ、これらのなかでもゴム系樹脂が好ましい。

【００２３】 図１及び図２に示すように、止水材１は垂直接合面１１と傾斜接合面１２を有 するセグメント１０の接合角部１３に設置されている。止水材１の貼付面２はセ グメント１０の垂直接合面１１と、また、貼付面３は傾斜接合面１２と、夫々両 面が接着剤５にて貼着されている。

【００２４】 また、図示する例においては止水材１の他面７に湾曲部６が形成されている。 かかる湾曲部６を設けることにより、Ａ部分は目違いの発生時に、またＢ部分は 目開き発生時に夫々より効果的に止水を行うことができる。

【００２５】 本考案の他の好適例として、連結接合部を図３及び図４に示す形態とするに形 ことが好ましい。止水材１ａの一部（図中下側）には、セグメント１０ａの嵌入 溝１４に嵌合する嵌合凸部４ａが設けられており、貼付面２ａはセグメント１０ ａの垂直接合面１１ａと、貼付面３ａは傾斜接合面１２ａと、更に、嵌入凸部４ ａは嵌入溝１４の面と夫々接するように貼着されている。この場合、嵌入凸部４ ａと嵌入溝１４が互いに貼着されているため、セグメント１０ａの脱落防止に効 果がある。

【００２６】 本考案の更に他の好適例として、止水材１ａの嵌入凸部４ａの内部に、止水材 １ａの伸びを防止するための芯材１５を延在させることが好ましい。かかる芯材 １５の素材として、合成繊維、天然繊維、金属糸、カーボンファイバー等が用い られ、それらの単繊維を複数束ねて組紐や撚糸状の紐状に形成されたも、更には 所定間隔で小節が存在するものが好適に用いられる。また、芯材１５は、水膨張 性ゴムとの接着性改良処理を行ったものがより好ましい。なお、芯材１５は、止 水材１ａの表面に露出しないように内装される。

【００２７】 次に、本考案の更に他の好適例を図５乃至図９に基づいて説明する。 図５におけるセグメント１０ｂは、セグメントの傾斜接合面１２ｂの両側に、 断面三角形状の嵌入溝１４ｂを設けた好適例である。かかる嵌入溝１４ｂはいず れか一方でもよい。図６におけるセグメント１０ｃは、一方（図中下側）のセグ メントの傾斜接合面１２ｃに、断面半円形状の嵌入溝１４ｃを設けた好適例であ る。図７におけるセグメント１０ｄは、一方（図中下側）のセグメントの垂直接 合面１１ｄに、断面三角形状の嵌入溝１４ｄを設けた好適例である。図８におけ るセグメント１０ｅは、一方（図中下側）のセグメントの垂直接合面１１ｅと傾 斜接合面１２ｅの接点部分に、断面略円形状の嵌入溝１４ｅを設けた好適例であ る。図９におけるセグメント１０ｆは、一方（図中下側）のセグメントの垂直接 合面１１ｆに、断面台形状の嵌入溝１４ｆを設けた好適例である。

【００２８】 次に、止水材を図５乃至図９の夫々のセグメントに適用する際の好適形状を図 １０乃至図１８に夫々示す。図１０における止水材１ｂは、図５に示す、一方（ 図中下側）に断面三角形状の嵌入溝１４ｂを設けたセグメント１０ｂを接合する 際に適した形状を有する。尚、嵌入溝１４ｂが傾斜接合面１２ｂの両側に存在す るときには止水材１ｂを夫々双方に適用する。図１１における止水材１ｃは、図 ６に示す、一方（図中下側）に断面半円形状の嵌入溝１４ｃを設けたセグメント １０ｃを接合する際に適した形状を有する。図１２における止水材１ｃは、図７ に示す、一方（図中下側）に断面三角形状の嵌入溝１４ｄを設けたセグメント１ ０ｄを接合する際に適した形状を有する。図１３における止水材１ｅは、図８に 示す、一方（図中下側）に断面略円形状の嵌入溝１４ｅを設けたセグメント１０ ｅを接合する際に適した形状を有する。図１４における止水材１ｆは、図９に示 す、一方（図中下側）に断面台形状の嵌入溝１４ｆを設けたセグメント１０ｆを 接合する際に適した形状を有する。

【００２９】 また、図１５乃至図１８においては、止水材を図３に示すセグメントに適用す る際の、種々の好適止水材形状を表す。図１５における止水材１ｇは、嵌入凸部 ４ａの他面７ａがなだらかな湾曲形状をなしている。図１６における止水材１ｈ は、嵌入凸部４ａの他面７ｂが垂直接合面１１ａと平行な形状をなしている。図 １７における止水材１ｉは、嵌入凸部４ａの他面７ｃが湾曲形状をなしている。 図１８における止水材１ｊは、嵌入凸部４ａの他面７ｄが略台形状をなしている 。

【００３０】

【考案の効果】

以上説明してきたように、本考案のセグメント用止水材においては、止水材の 貼付面が、セグメントの垂直接合面と傾斜接合面の夫々両面に接していので、さ まざまな形状のセグメントに対応でき、しかも、セグメント組み上げ時に目違い や目開きが発生した場合でも、十分な止水効果が得られ、セグメントの連結接合 面から地下水等がトンネルの内部等に浸入するのを防ぐことができる。また、嵌 入溝の形成、芯材の導入、止水材形状の最適化により、止水効果をより一層高め ることができる。

【提出日】平成１０年３月１９日

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００７

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するために、本考案のセグメント用止水材は、セグメントの一 の接合面において、セグメント接合方向に対し略垂直な接合面と傾斜した接合面 とを有するセグメントの間に用いられるセグメント用止水材であって、セグメン ト間に介在する該止水材の貼付面が、前記垂直な接合面と前記傾斜した接合面と のなす角と略同角で接する第１面と第２面とを有することを特徴とするものであ る。かかる構成により、止水材の貼付面が、セグメントの垂直接合面と傾斜接合 面の夫々両面に接するので、セグメント組み上げ時に目違いや目開きが発生した 場合でもセグメントの連結接合面から地下水等がトンネルの内部に浸入するのを 効果的に防ぐことができる。

【手続補正３】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００８

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００８】 また、本考案のセグメント用止水材は、セグメントの一の接合面において、セ グメント接合方向に対し略垂直な接合面と傾斜した接合面とを有し、かつ前記垂 直な接合面と前記傾斜した接合面との間に止水材嵌入溝を有するセグメントの間 に用いられるセグメント用止水材であって、セグメント間に介在する該止水材の 貼付面が、前記垂直な接合面と前記傾斜した接合面とのなす角と略同角の関係で 存在する第１面および第２面と、これら第１面および第２面の間に存在する、前 記止水材嵌入溝の形状と略同形状である第３面とを有することを特徴とするもの である。これにより、セグメントの接合強度と止水効果がより一層向上する。

【手続補正４】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】０００９

【補正方法】変更

【補正内容】

【０００９】 また、上記セグメント用止水材おいて、前記嵌入溝内に存在させる止水材部分 内に、該止水材の伸び防止用として芯材が延在していることにより、止水材の伸 びを防止することもできる。即ち、かかる芯材の存在により、止水材に大きな荷 重がかかり、該止水材が圧縮されたとしても、芯材の存在により止水材を所定の 厚さに維持することができるので、該止水材が圧縮破壊されたり、はみ出すこと がなく、良好に止水を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の実施例におけるセグメント用止水材の
セグメントと止水材の断面図である。

【図２】本考案の実施例におけるセグメント用止水材の
止水材の拡大断面図である。

【図３】他の実施例におけるセグメント用止水材のセグ
メントと止水材の断面図である。

【図４】他の実施例におけるセグメント用止水材の止水
材の拡大断面図である。

【図５】セグメント用止水材のセグメントの他の好適形
状を表す断面図である。

【図６】セグメント用止水材のセグメントの他の好適形
状を表す断面図である。

【図７】セグメント用止水材のセグメントの他の好適形
状を表す断面図である。

【図８】セグメント用止水材のセグメントの他の好適形
状を表す断面図である。

【図９】セグメント用止水材のセグメントの他の好適形
状を表す断面図である。

【図１０】セグメント用止水材における止水材の他の好
適形状を表す断面図である。

【図１１】セグメント用止水材における止水材の他の好
適形状を表す断面図である。

【図１２】セグメント用止水材における止水材の他の好
適形状を表す断面図である。

【図１３】セグメント用止水材における止水材の他の好
適形状を表す断面図である。

【図１４】セグメント用止水材における止水材の他の好
適形状を表す断面図である。

【図１５】セグメント用止水材における止水材の他の好
適形状を表す断面図である。

【図１６】セグメント用止水材における止水材の他の好
適形状を表す断面図である。

【図１７】セグメント用止水材における止水材の他の好
適形状を表す断面図である。

【図１８】セグメント用止水材における止水材の他の好
適形状を表す断面図である。

【符号の説明】

１ 止水材 ２ 貼着面 ３ 貼着面 ４ 嵌合凸部 ５ 接着剤 ６ 湾曲部 ７ 他面 １０ セグメント １１ 垂直接合面 １２ 傾斜接合面 １３ 接合角部 １４ 嵌入溝 １５ 芯材

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【手続補正書】

【提出日】平成１０年３月１９日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】実用新案登録請求の範囲

【補正方法】変更

【補正内容】

【実用新案登録請求の範囲】

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 セグメント接合方向に対し、略垂直な接
   合面と傾斜した接合面とを有するセグメント用止水材で
   あって、セグメント間に介在する止水材の貼付面が、前
   記垂直な接合面と前記傾斜した接合面の夫々両面に接す
   ることを特徴とするセグメント用止水材。
2. 【請求項２】 セグメントの接合面の一部に、セグメン
   ト接合方向と垂直方向に止水材嵌入溝が設けられ、止水
   材の貼付面が、セグメントの垂直な接合面、傾斜した接
   合面、及び嵌入溝内面の何れにも接する請求項１記載の
   セグメント用止水材。
3. 【請求項３】 前記嵌入溝内の止水材内に、止水材の伸
   び防止用として芯材が延在している請求項２記載のセグ
   メント用止水材。