JP3865276B2 - Resin-coated synthetic segment with drainage function - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールドトンネルにおける樹脂被覆型合成セグメントに関し、より詳しくは、排水機能を備えた樹脂被覆型合成セグメントに関する。
【0002】
【従来の技術】
シールド工法は、近年その経済化が望まれており、有効なコスト低減策の一つとして、「二次覆工省略トンネルの適用」が注目を集めている。シールドトンネルの二次覆工省略化は、電力・ガス洞道や地下鉄等で既に実績があるが、下水道管路に代表される厳しい腐食性環境下の二次覆工省略は耐久性確保の観点から困難とされており、一次覆工の内側にコンクリート製の二次覆工が一般に施されてきた。
【0003】
この問題に対して、一次覆工であるセグメントを耐久性樹脂等で被覆することにより、厳しい環境条件下でもシールドトンネルの二次覆工省略が可能となり、本出願人等において、樹脂被覆型合成セグメントとしてその技術が開発され、実施されている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
この樹脂被覆型合成セグメントは、耐久性の面で優れたものであり、通常のセグメントと同様に継手面に止水シール材を介在させて防水性を図ったものが提案されているが、特に高い外水圧での排水対策は施されていなかった。このことはセグメントのひび割れや継手面に沿ってトンネル外側からの高い水圧を伴う漏水がある場合、セグメントと被覆樹脂との間の付着が切れ、トンネルの機能が阻害されるといったことである。
【0005】
従って、本発明は、樹脂被覆型合成セグメントにおいて、排水対策を施した樹脂被覆型合成セグメントを提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、シールドトンネルの一次覆工材であるセグメントの内側に合成樹脂被覆2を施した樹脂被覆型合成セグメントにおいて、前記セグメント1と合成樹脂被覆2との間にトンネル軸方向に複数のドレーン材3が設けられ、かつ隣接するセグメント1、1間の円周方向のリング継手目地およびトンネル軸方向のセグメント継手目地にそれぞれドレーン材3A、3Bが設けられている。
【0007】
また本発明によれば、ドレーン材3、3A、3Bで集められた水をトンネル軸方向に排水するドレーンパイプ4が設けられている。
さらに本発明によれば、前記ドレーンパイプ4がインバートコンクリート部5に設けられ、保護シート10が被されてコンクリートが打設されている。
【0008】
そして本発明によれば、樹脂被覆2の内側においてシート状のドレーン材9の一端がドレーンパイプ4に他端がトンネル軸方向のセグメント継手目地に設けられたドレーン材3Bに接続されている。
【0009】
【発明の実施の形態】
まず、従来のシールドトンネルにおいて外水の侵入に対する排水対策を施した例を図23に示し、一次覆工材であるセグメント21の内側にコンクリート製の二次覆工22が施されている。一次覆工21と二次覆工22との間に防水シート23が介在されている。二次覆工22の内側にはドレーンパイプ24が設けられている。符号25はインバートコンクリートを示し、矢印は水の流れる方向を示している。
【0010】
図1に本発明の基本構成を示し、一次覆工材であるセグメント1の内側に樹脂被覆2が施されており、セグメント1の樹脂被覆2側、図示の例では、セグメント1と樹脂被覆2との間に後記するストリング状のドレーン材3が介在されている。インバートコンクリート部5には樹脂被覆2のトンネル内側にドレーンパイプ4が設けられ、保護シート10が被せられてコンクリートが打設されている。矢印は水の流れ方向を示す。
【0011】
図2及び図3には、本発明の実施例に係る排水機能を備えた樹脂被覆型合成セグメントSを示す。
【0012】
図3において、矢印Aの範囲はリング継手部で、コーキングまたはプラスチック製などの長いキャップ様のものにより溝を塞いでいる。また、図2において、5はインバートコンクリートである。
【0013】
図4にはトンネルの内方から見たドレーン材3の配設が示してあり、樹脂被覆2の背面にトンネル軸方向にドレーン材3が設けられている。また、隣接するセグメント1、1間の継手目地にもドレーン材が設けられており、円周方向のリング継手目地にはドレーン材3Aが、トンネル軸方向のセグメント継手目地にはドレーン材3Bがそれぞれ設けられている。
【0014】
図5及び図6に図2のa部(トンネル軸方向断面)を示し、図4は後施工式、図5は前設置式を示す。
【0015】
後施工式の場合は、セグメント製作時に図7に示すように、一次覆工材であるセグメント1の内側にドレーン材3を介在して樹脂被覆2を施すまで製作しておく。そして、図5に示すように、継手部にドレーン材3Aを入れ、コーキング材6を詰める。接合部に止水シール材7を介在させる。
【0016】
前設置式の場合は、セグメント製作時に図8に示すように、一次覆工材であるセグメント1の内側にドレーン材3を介在して樹脂被覆2を施し、継手部にドレーンシール材3Aを装着しておく。そして、図6に示すように、継手部にコーキング材6を詰める。
【0017】
図9に図2のb部を示し、樹脂被覆2の内側にシート状のドレーン材9を、一端をドレーンパイプ4に、他端をドレーン材3Bに接続して設ける。
【0018】
図10に図9のc部を示し、セグメント1、1接合部にはドレーン材3B及び止水シール材7を介在させる。
【0019】
ドレーンパイプ4は、ドレーン材3、3A、3Bで集めた水をトンネル軸方向に排水するもので、図11に示す繊維タイプ、あるいは図12に示す孔付き硬質タイプ等の多孔質円筒状のもので、インバートコンクリート5の打設圧に耐えるものを用いる。
【0020】
インバートコンクリート5の打設に先立ってドレーン材9、ドレーンパイプ4が、コンクリートのノロによって目詰まりを起こさない様に防水性を有する保護シート10を被せ、縁端部をセグメント1の樹脂被覆2に密着させる。なお、どレーン材9、ドレーンパイプ4、及び両者の接合導水部が目詰まりを起こさない構造であれば保護シート10を用いなくともよい。
【0021】
図13〜図19に排水機能を備えた樹脂被覆型合成セグメントの製造法を示し、その内、図13〜16は樹脂吹付け及び塗布式のものを示し、また図17〜図19は樹脂パネル式のものを示す。
【0022】
樹脂吹付け及び塗布式の場合は、図13において、ドレーン材設置用の溝を形成する凸部11aを備えた型枠11に鉄筋かご12を設置し、コンクリート13を打設する。
【0023】
図14に示すように、脱型・養成後、溝1aにドレーン材3を設置する。そして、図15に示す様に保護シート10を被せ、次いで、図16に示す様に、吹付機14で被覆樹脂2の吹付けを行う。吹付けに代え樹脂を塗布しても良い。
【0024】
樹脂パネル式の場合は、図17に示す樹脂枠15を製作し、図18に示すように、型枠11に樹脂枠15、ドレーン材3を設置し、保護シート10を被せ、鉄筋かご12を設置してコンクリート13を打設する。そして、図19に示すように、脱型・養成する。
【0025】
なお、保護シート10は、前記の機能に加えて、RCセグメント1にひび割れが発生した場合に保護シート10も破れ、ひび割れに沿って侵入したトンネル外側からの漏水をドレーン材3にて集水できるものとする。この保護シート10の材質としては、例えばパラフィン紙などの不透水性で、ひび割れに伴う引張力に対して容易に破断するものがよい。なお、ドレーン材3に、モルタルによる目詰まりの恐れがない特殊被覆加工を行って、保護シート10を省いてもよい。
【0026】
また、図16に示した被覆樹脂2の吹付けまたは塗布に代えて図20に示すように止水性あるいは耐薬品性等の高い耐久性を有する薄膜状シート2を接着剤dで貼付けても良い。この場合、通常通りにセグメント1を型枠で製作し、シート2を貼付けてアイロンの様なもので、シート内側の接着剤dを溶かし出して固着する。あるいは、図21に断面を示すように止水層eと接着層fとからなるシート2を用いれば接着剤の塗布をする必要がない。
【0027】
図22に樹脂被覆型合成セグメントを構成するブロックの例を示し、セグメント1の内側にドレーン材3を介在し被覆樹脂2が施されており、更にセグメント1の外側寄りにドレーン材3A、3B及び止水シール7が介在されている。8はリング継手のピンである。なお、本排水機能の適用はセグメントの継手タイプにはよらない。
【0028】
【発明の効果】
本発明は、シールドトンネルの一次覆工材であるセグメントを合成樹脂により被覆した樹脂被覆型合成セグメントに於いて、一次覆工材であるセグメントの合成樹脂により被覆されている側にドレーン材を設けたものであるので、シールドトンネルの二次覆工が省略でき、工事の迅速化及びコストの低減が図られると共に、一次覆工材であるセグメントの合成樹脂により被覆されている側に設けたドレーン材により排水がなされるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る排水機能を備えた樹脂被覆型合成セグメントの基本構造の端面図。
【図2】本発明に係る排水機能を備えた樹脂被覆型合成セグメントの斜視図。
【図3】図2の正面図。
【図4】図2のトンネル内方から見たドレーン材の配設を示す斜視図。
【図5】図2のa部断面図で後施工式のもの。
【図6】図2のa部断面図で前設置式のもの。
【図7】図5のセグメント製作時の断面図。
【図8】図6のセグメント製作時の断面図。
【図9】図2のb部の斜視図。
【図10】図9のc部の正面図。
【図11】ドレーンパイプの別の実施形態を示す斜視図。
【図12】ドレーンパイプのさらに別の実施形態を示す斜視図。
【図13】吹付け・塗布式による製造法の説明図。
【図14】脱型・養成後ドレーン材を設置する斜視図。
【図15】保護シートを被せた状態の斜視図。
【図16】被覆樹脂の吹付け斜視図。
【図17】樹脂枠の斜視図。
【図18】パネル式による製造法の説明図。
【図19】脱型・養成中のブロックの斜視図。
【図20】薄膜シート式被覆によるセグメントの正面図。
【図21】薄膜シートの断面図。
【図22】排水機能を備えた樹脂被覆型合成セグメントのブロックの斜視図。
【図23】従来セグメントのブロックの斜視図。
【符号の説明】
1・・・セグメント
2・・・被覆樹脂
3、3A、3B・・・(ストリング状)ドレーン材
4、4A、4B・・・ドレーンパイプ
5・・・インバートコンクリート
6・・・コーキング材
7・・・止水シール材
8・・・リング継手ピン
9・・・(シート状)ドレーン材
10・・・保護シート[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a resin-coated synthetic segment in a shield tunnel, and more particularly to a resin-coated synthetic segment having a drainage function.
[0002]
[Prior art]
In recent years, the shield construction method has been desired to be economical, and “application of a tunnel that omits secondary lining” is attracting attention as one effective cost reduction measure. Omitting the secondary lining of shield tunnels has already been used in power and gas tunnels and subways, but omitting secondary lining in severe corrosive environments such as sewer pipes is a viewpoint of ensuring durability. The secondary lining made of concrete has generally been applied inside the primary lining.
[0003]
In response to this problem, by covering the primary lining segment with a durable resin, etc., it becomes possible to omit the secondary lining of the shield tunnel even under severe environmental conditions. The technology has been developed and implemented as a segment.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
This resin-coated synthetic segment is excellent in terms of durability, and in the same way as a normal segment, a water-proof sealing material is interposed on the joint surface, and a waterproof layer has been proposed. Drainage measures at high external water pressure were not taken. This means that when there is a crack in the segment or water leakage with a high water pressure from the outside of the tunnel along the joint surface, the adhesion between the segment and the coating resin is cut and the function of the tunnel is hindered.
[0005]
Accordingly, an object of the present invention is to provide a resin-coated synthetic segment in which a drainage countermeasure is taken in the resin-coated synthetic segment.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
According to the present invention, in the resin-coated synthetic segment in which the
[0007]
Moreover, according to this invention, the drain pipe 4 which drains the water collected with the
Furthermore, according to this invention, the said drain pipe 4 is provided in the
[0008]
According to the present invention, inside the
[0009]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, FIG. 23 shows an example in which drainage countermeasures are taken against intrusion of outside water in a conventional shield tunnel, and a concrete
[0010]
FIG. 1 shows a basic configuration of the present invention, in which a
[0011]
2 and 3 show a resin-coated synthetic segment S having a drainage function according to an embodiment of the present invention.
[0012]
In FIG. 3, the range of the arrow A is a ring joint, and the groove is closed by a long cap-like object such as caulk or plastic. Moreover, in FIG. 2, 5 is invert concrete.
[0013]
FIG. 4 shows the arrangement of the
[0014]
FIG. 5 and FIG. 6 show a portion (cross section in the tunnel axis direction) of FIG. 2, FIG. 4 shows a post-installation type, and FIG. 5 shows a pre-installation type.
[0015]
In the case of the post-installation type, as shown in FIG. 7, the segment is manufactured until the
[0016]
In the case of the pre-installation type, as shown in FIG. 8, when the segment is manufactured, the
[0017]
FIG. 9 shows a portion b of FIG. 2, and a sheet-
[0018]
FIG. 10 shows a portion c of FIG. 9, and a
[0019]
The drain pipe 4 drains the water collected by the
[0020]
Prior to placing the
[0021]
FIGS. 13 to 19 show a method for producing a resin-coated synthetic segment having a drainage function. Among them, FIGS. 13 to 16 show a resin spraying and coating type, and FIGS. 17 to 19 are resin panels. The formula is shown.
[0022]
In the case of the resin spraying and coating type, in FIG. 13, the reinforcing
[0023]
As shown in FIG. 14, the
[0024]
In the case of the resin panel type, the
[0025]
In addition to the above-mentioned function, the
[0026]
Further, instead of spraying or applying the
[0027]
FIG. 22 shows an example of a block constituting the resin-coated synthetic segment. The
[0028]
【The invention's effect】
The present invention provides a resin-coated synthetic segment in which a segment that is a primary lining material of a shield tunnel is covered with a synthetic resin, and a drain material is provided on the side of the segment that is a primary lining material that is covered with a synthetic resin. Therefore, the secondary lining of the shield tunnel can be omitted, the construction can be speeded up and the cost can be reduced, and the drain provided on the side covered with the synthetic resin of the segment that is the primary lining material Wastewater is drained by the material.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an end view of a basic structure of a resin-coated synthetic segment having a drainage function according to the present invention.
FIG. 2 is a perspective view of a resin-coated synthetic segment having a drainage function according to the present invention.
FIG. 3 is a front view of FIG. 2;
4 is a perspective view showing the arrangement of the drain material as viewed from the inside of the tunnel of FIG. 2. FIG.
FIG. 5 is a cross-sectional view of part a in FIG.
6 is a cross-sectional view of part a in FIG.
7 is a cross-sectional view of the segment shown in FIG.
8 is a cross-sectional view of the segment shown in FIG.
9 is a perspective view of part b in FIG. 2;
10 is a front view of part c in FIG. 9;
FIG. 11 is a perspective view showing another embodiment of the drain pipe.
FIG. 12 is a perspective view showing still another embodiment of the drain pipe.
FIG. 13 is an explanatory view of a manufacturing method by a spraying / coating method.
FIG. 14 is a perspective view of installing a drain material after demolding and training.
FIG. 15 is a perspective view of a state where a protective sheet is covered.
FIG. 16 is a perspective view of coating resin spraying.
FIG. 17 is a perspective view of a resin frame.
FIG. 18 is an explanatory view of a manufacturing method by a panel type.
FIG. 19 is a perspective view of a block during demolding / training.
FIG. 20 is a front view of a segment formed by a thin film sheet type coating.
FIG. 21 is a cross-sectional view of a thin film sheet.
FIG. 22 is a perspective view of a resin-coated synthetic segment block having a drainage function.
FIG. 23 is a perspective view of a block of a conventional segment.
[Explanation of symbols]
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