JP3854098B2

JP3854098B2 - 地下構造物先防水用シート間の接合方法

Info

Publication number: JP3854098B2
Application number: JP2001175423A
Authority: JP
Inventors: 直幸矢口; 勝舘山; 幸則小山; 満清水; 英己藤本; 政晃西澤; 一郎花森; 俊介出水; 幸彦田村; 幸雄池田
Original assignee: Railway Technical Research Institute; Kuraray Co Ltd; East Japan Railway Co
Current assignee: Railway Technical Research Institute; Kuraray Co Ltd; East Japan Railway Co
Priority date: 2001-06-11
Filing date: 2001-06-11
Publication date: 2006-12-06
Anticipated expiration: 2021-06-11
Also published as: JP2002364296A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下構造物先防水用シート間の接合方法に係り、特に、敷設された防水シートに大きな外部応力が加わっても、遮水性の低下を伴うことなく、その応力を吸収する開削トンネルなどの地下構造物先防水用シート間の接合方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
開削トンネルなどの先防水用シート等の施工時における問題点の１つは、シートを敷設する地山、壁が必ずしも凹凸のない均一な鏡面ではなく、凹凸すなわち不陸大の部位に施工するのがごく一般的であるということである。
【０００３】
図５及び図６はかかる従来の開削トンネルなどの先付防水シートの施工状態を示す図であり、図５はコンクリート打設前の施工状態を示し、図６はそのコンクリート打設後の施工状態を示している。
【０００４】
これらの図において、１０１は地盤、１０２は空隙、１０３は端部が重ね合わされた不織布、１０４はその不織布１０３の表面に設けられる塗膜防水層であり、このシート上にコンクリート１０５が打設されると、図６に示すように、不織布１０３の端部がずれて、塗膜防水層１０４がなくなる部位が生じて、そこから地盤１０１からの水１０８が通水することになる。１０７はコンクリート打設後に生じたクラックを示すが、不織布１０３の端部がずれた箇所１０６とクラック１０７の箇所が一致した場合には、そのクラック１０７が水１０８の通水路となる。
【０００５】
このように、凹凸のある地山、壁等にシートを敷設した後、コンクリート打設すると、その流体圧でシートに応力が伝播する。一方、敷設シートは、製品幅、長さに制約があるため複数枚のシート同士を重ね合わせ接合（以下、単に接合部と記載）する必要がある。このため、シートへの応力負荷により接合部に目開き、あるいはシート自体の損傷が生じ、目的とする遮水性確保に不都合をきたす。この対応手段としては、防水シート自体の伸びにより受ける応力を回避する方法が考えられ、ごくまれに採用されている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来法はシート自体が大幅に伸長されるために、結果としてシート自体が弱くなり、施工作業時にシートが損傷しやすく、また、シートが伸長した際に地山等の突起部に当たると簡単にシートに穴が開く等の大きな問題点を抱えている。このため、シートを取り付ける壁等の不陸を極力少なくし、さらには、シート施工時に細心の注意を払う必要があった。また、破損したシート部位を補修する等の余分な労力を要し、結果的に防水工事費が高くなっているのが実状であった。
【０００７】
本発明は、上記状況に鑑みて、シート伸びの比較的小さい、耐突起物損傷性に優れた防水シートであっても、不陸大の地山、壁に適用し得る地下構造物先防水用シート間の接合方法を提供することを目的とする。
【０００８】
なお、ここで地下構造物とは、開削トンネル、地下駅、線路下横断構造物、Ｕ型擁壁など、地盤中に構築される構造物をいう。これらの構造物では、施工後に地下水による漏れが問題となるため、一般的に防水工を施工する。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕地下構造物先防水用シート間の接合方法において、防水シート間に防水材料を塗工、充填して接合し、かつ、前記防水シートの重ね合わせ幅が５乃至４０ｃｍの範囲であり、前記防水材料を塗工、充填した防水シート重ね合わせ部強度が防水シート本体強度の５乃至７０％であり、前記防水材料の流動開始温度が３０℃以下の条件を満足してなることを特徴とする。
【００１０】
〔２〕上記〔１〕記載の地下構造物先防水用シート間の接合方法において、前記防水シートの少なくとも片面の表層樹脂が、酢酸ビニル含有率５０質量％以上、７０質量％以下のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂と酢酸ビニル含有率が８０質量％以上のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を、１／５乃至５／１の比率で混合、形成してなることを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、詳細に説明する。
【００１２】
本発明における防水シートは、なんら限定の必要性はなく、従来の開削トンネルの先付用防水シートを適用、利用可能である。また、防水シートは、その片面あるいは厚さ方向のほぼ中心・中央部を合成繊維等からなる織編基布を用いて補強し、ＪＩＳＬ１０９６カットストリップ法に準じて測定される伸度が５０％以下および引張り強さが１０〜５０ｋＮ／ｍの範囲である高い損傷抵抗性を有することが好ましい。
【００１３】
伸度が５０％を越えるとシートの損傷抵抗性の観点で好ましくなく、また同様に１０ｋＮ／ｍ未満の引張り強さでは、シートの損傷抵抗性が弱すぎて好ましくなく、逆に５０ｋＮ／ｍを越えると損傷抵抗性の向上効果があまり期待されず、いたずらにシートコストが嵩むためである。
【００１４】
また、かかる合成繊維等でシートを補強するにあたり、その繊維の打ち込み密度は、１０本／インチ以上、より好ましくは、１５〜３０本／インチが高度な施工段階における損傷抵抗性を確保し得る点で好ましい。
【００１５】
一方、地下構造物に対して高度な防水性を確保し得る点から、コンクリート躯体と密着性が高く、シート／コンクリート躯体間の通水を遮断する優れた機能を有する防水シート、すなわち防水シートの少なくとも片面表層樹脂に、酢酸ビニル含有率５０質量％以上、７０質量％以下のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂と酢酸ビニル含有率が８０質量％以上のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を１／５〜５／１の比率で混合し、それを５０〜３００ｇ／ｍ²塗工した防水シートがより好ましく、この際、この樹脂層を打設コンクリート側（構造物躯体側）に配置・敷設する。
【００１６】
本発明の特徴である防水シートの重ね合わせ幅は、５〜４０ｃｍ、さらに、好ましくは１０〜３０ｃｍである必要がある。これは、５ｃｍ未満では余裕代が少なさすぎるために、大きな不陸への追随性を確保しきれず、逆に４０ｃｍを越えると不陸追随性、遮水性では好ましいが、これほど大きな余裕代の必要性がなく、いたずらに防水シートの使用量を大きくして施工費が嵩むためである。このため、防水シートの重ね合わせ幅は、５〜４０ｃｍが好ましい。
【００１７】
また、本発明に供するシート／シート間に塗工・充填する防水材料は、その材料自体の流動開始温度が３０℃以下であるものを用い、かつ、シート／シートの引張せん断強度がシート本体強度の５〜７０％、さらに好ましくは２０〜５０％である必要がある。
【００１８】
シート／シート間に塗工・充填する防水材料の流動開始温度が、防水施工場所の環境温度を越えると、本発明の最大の特徴である、シートに応力が加わった際にシート／シート間が剥離、破断することなく、防水、遮水性を保有しながらシート／シート間がスライドして、構造的な伸びを提供する性質に支障が生じるために、温度は、３０℃以下、さらに好ましくは２０℃以下、さらに、より好ましくは、１０℃以下である。
【００１９】
同様な理由で、シート／シート間の接合強度は、シート自体の強度の５〜７０％である必要がある。シート／シート間の接合強度がシート自体の強度の５％未満では、水密性に問題が、７０％を越えるとスムースなシート・スライドに問題を生じる点から５〜７０％、さらに好ましくは２０〜５０％である必要がある。
【００２０】
また、シート／シート間に塗工・充填する防水材料の材質は、特に限定の必要はなく、前記の機能を保有するものであれば良い。具体的な例としてはエチレン−酢酸ビニル共重合系樹脂、アスファルト系、ゴムとアスファルトの混合物系、シリコーン系、エポキシ系、ポリサファイド系、ブチル系、重合油・鉱物質充填系、ウレタン系、ロジン系等が挙げられ、また、これらを混合して使用に供してもよい。
【００２１】
さらに、これら防水材料の流動開始温度を制御するために、該材との相溶性と低温特性に優れる流動パラフィン、ポリブデン等を混合併用してもよい。
【００２２】
一方、シート／シート間に塗工・充填する目付は、１０〜１０００ｇ／ｍ²、好ましくは５０〜５００ｇ／ｍ²である。
【００２３】
なお、塗工・充填する防水材料は、シート／シート間の重ね合わせ部の全幅に実施しても、あるいはその一部幅に実施してもよい。
【００２４】
以下、実施例により本発明について説明するが、これらにより本発明は何ら制限されるものではない。
（防水シートの接合幅）
防水材料で塗工・充填したシート／シート部を１ｍｍ精度の物差しでｎ＝５で測定、その平均値を接合幅とする。
（シート本体強度、接合部強度）
ＪＩＳＬ１０９６Ａ法の引張強さに準じて測定、評価する。なお、防水シート強度（Ａ）に対する接合部強度（Ｂ）の比率は、下式で算出する。
【００２５】
防水シート強度に対応する接合部強度（Ｂ）の比率（％）
＝（Ｂ）／（Ａ）×１００
（防水材料の流動開始温度）
ＪＩＳＫ２２０７の軟化温度測定法に準じて、測定評価する。
（実施例）
エチレン−酢酸ビニル共重合体（大日本インキ株式会社製「エバスレン４２０Ｐ」；酢酸ビニル含有率６０質量％；ＭＦＩ＝１５ｇ／１０分；１９０℃、１０ｋｇ荷重）１００質量部に、炭酸カルシウム１０質量部およびアマイド系滑剤（堺化学工業株式会社「ＬＢＴ−１００」）１質量部を加え、カレンダーロールにて１３０℃で混練して、厚さ０．５ｍｍのエチレン−酢酸ビニル共重合体シートを製造した。
【００２６】
このシート２枚の間にポリエステルフィラメント糸製の平織物（５５０ｄｔｅｘポリエステルフィラメント、打込密度タテ１９本／インチ、ヨコ２０本／インチ）を挿入、１３０℃でラミネート加工により基材シートを生産した。
【００２７】
さらに、酢酸ビニル含有量が９０質量％（エチレン含有量１０質量％）であるエチレン−酢酸ビニル共重合体を主体とする水性エマルジョンＡ（株式会社クラレ製「パンフレックスＯＭ−６０００」；濃度５０質量％）と、酢酸ビニル含有量が６５質量％（エチレン含有量３５質量％）であるエチレン−酢酸ビニル共重合体を主体とする水性エマルジョンＢ（株式会社クラレ製「パンフレックスＯＭ−２０００」；濃度５０質量％）を１：１の質量比で混合した水性樹脂混合物（エマルジョン）を前記の基材シート片側全面に、２００ｇ／ｍ²を塗工した後、１２０℃で乾燥、１８０℃で熱処理して、エチレン−酢酸ビニル共重合体（Ａ）とエチレン−酢酸ビニル共重合体（Ｂ）からなる、エチレン−酢酸ビニル共重合体組成物の塗布量が１００ｇ／ｍ²（乾燥時）である土木用遮水シートを作製した。
【００２８】
このシートのタテ引張り強さ、７５０Ｎ／３ｃｍ（２５ｋＮ／ｍ）、タテ伸度１５％およびヨコ引張り強さ６００Ｎ／３ｃｍ（２０ｋＮ／ｍ）、伸度２０％、厚さ１．２ｍｍ、目付１２００ｇ／ｍ²であった。
【００２９】
一方、このシート間に塗工・充填する防水材料は、エルバックス＃４０（デュポン製、エチレン−酢酸ビニル共重合樹脂、酢酸ビニル含有率４０質量％、軟化点９３℃）にポリブデンＨ−１５（出光石油化学株式会社製）を３０質量部添加、１３０℃で完全に混合攪拌して作成した。この防水材料は、冷却後に流動開始温度を測定したら１２℃であった。
【００３０】
上記の土木用遮水シート長手方向を重ね合わせ幅２０ｃｍでセットし、その２枚の間隙に前記の防水材料を２００ｇ／ｍ²塗工し、軽く手でシート間を圧着して評価用の供試験体を作成した。この供試験体に、接合部強度が１２ｋＮ／ｍで、水圧３００ｋＰａを１時間加圧したが漏水はなかった。
【００３１】
さらに同上の供試験体を高さ２ｍ、幅１ｍの不陸大にした土留壁に固定、型枠を組んだ後に生コンを打設し、２週間後に脱型してシート重ね合わせ部を目視観察したところ、シート重ね合わせ幅が１１ｃｍに減少していたが、同部に剥離はないことを確認した。また、コンクリートから剥がした供試験体について、３００ｋＰａの水圧を負荷したが漏水はなかった。
【００３２】
図１はコンクリート流体圧が加わる前の本発明の接合部断面をモデル的に示したもので、１は防水シート、２は防水シート重ね合わせ部に塗工・充填した防水材料を示す。
【００３３】
図２は同様の断面図であるが、図１にコンクリート流体圧が加わった後を例示的に示すものである。このため、防水シートの重ね合わせ部の間隔が図１より短くなっている。
【００３４】
より具体的な施工を図を参照しながら説明する。
【００３５】
図３及び図４は、本発明を開削トンネルで用いた場合の実施例を示す先付防水シート等の施工状態を示す図であり、図３はコンクリート打設前の施工状態を示し、図４はそのコンクリート打設後の施工状態を示している。
【００３６】
これらの図において、１１は地盤、１２は空隙、１３は地盤１１の表面側に配置される端部が重ね合わされた防水シート（エバブリットＫＪＳ１０００）、１４は防水材料、１５は打設されたコンクリート、１６は防水シート１３の端部がずれた箇所、１７はコンクリート固化後に生じたクラック、１８は地盤１１の水である。
【００３７】
このように、本発明の工法によれば、コンクリート１５が打設され、外部応力が作用した際に防水シート１３の端部がずれた場合にも、シート接合部が遮水性を損なうことなしにスライド移動して、応力を吸収することにより、完全に地盤１１の水１８は止水され、コンクリート１５の固化後にクラック１７が生じても、そこに通水することはない。
【００３８】
従って、凹凸（不陸）大のソイルセメント壁（例えば、ＳＭＷ）、地盤、地山等に防水シートを敷設、コンクリート等が打設される開削トンネル先防水、山岳トンネル・シート防水等に利用可能である。
【００３９】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づいて種々の変形が可能であり、それらを本発明の範囲から排除するものではない。
【００４０】
【発明の効果】
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、以下のような効果を奏することができる。
【００４１】
（Ａ）シート伸びの比較的小さい、耐突起物損傷性に優れた防水シート間を、確実に接合させて止水することができるため、不陸大の地山、壁に適用することができる。
【００４２】
（Ｂ）防水シート接合部のシート／シート間に特定の防水材料を塗工、充填させることで、外部応力が作用した際にもシート接合部が遮水性を損なうことなしにスライド移動して応力を吸収するため、止水効果を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】コンクリート流体圧が加わる前の本発明の接合部断面をモデル的に示した断面図である。
【図２】コンクリート流体圧が加わった後の本発明の接合部断面をモデル的に示した断面図である。
【図３】本発明を開削トンネルで用いた場合の実施例を示すコンクリート打設前の先付防水シート等の施工状態を示す図である。
【図４】本発明を開削トンネルで用いた場合の実施例を示すコンクリート打設後の先付防水シート等の施工状態を示す図である。
【図５】従来のコンクリート打設前の開削トンネルなどの先付防水シートの施工状態を示す図である。
【図６】従来のコンクリート打設後の開削トンネルなどの先付防水シートの施工状態を示す図である。
【符号の説明】
１防水シート
２，１４防水シート重ね合わせ部に塗工・充填した防水材料
１１地盤
１２空隙
１３地盤の表面側に配置される端部が重ね合わされた防水シート（エバブリットＫＪＳ１０００）
１５打設されたコンクリート
１６防水シートの端部がずれた箇所
１７コンクリート固化後に生じたクラック
１８地盤の水

Claims

防水シート間に防水材料を塗工、充填して接合し、かつ、前記防水シートの重ね合わせ幅が５乃至４０ｃｍの範囲であり、前記防水材料を塗工、充填した防水シート重ね合わせ部強度が防水シート本体強度の５乃至７０％であり、前記防水材料の流動開始温度が３０℃以下の条件を満足してなることを特徴とする地下構造物先防水用シート間の接合方法。
請求項１記載の地下構造物先防水用シート間の接合方法において、前記防水シートの少なくとも片面の表層樹脂が、酢酸ビニル含有率５０質量％以上、７０質量％以下のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂と酢酸ビニル含有率が８０質量％以上のエチレン−酢酸ビニル共重合樹脂を、１／５乃至５／１の比率で混合、形成してなることを特徴とする地下構造物先防水用シート間の接合方法。