JP4479575B2

JP4479575B2 - 防水材の密性検査方法

Info

Publication number: JP4479575B2
Application number: JP2005126248A
Authority: JP
Inventors: 孝一前; 衛河辺
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2005-04-25
Filing date: 2005-04-25
Publication date: 2010-06-09
Anticipated expiration: 2025-04-25
Also published as: JP2006300865A

Description

本発明は、漏出する水を遮断した防水材の接合部の密性を検査する方法に関する。

近年、例えばＳＭＷ（Soil Mixing Wall）工法などを用いて地盤にソイルセメントとＨ形鋼の芯材とからなる土留め壁を構築し、この土留め壁で支持させた状態で地盤を開削するとともに、土留め壁内のＨ形鋼の一フランジ部を露出させ、この露出したフランジ部に例えばスタッドジベルを取り付けてからコンクリートを打設し、コンクリート躯体を、スタッドジベルを介しつつ芯材と一体構築する、いわゆるＳＣＣＷ（Steel and Concrete Composite Wall）工法と称される施工法が用いられている。

このＳＣＣＷ工法では、例えばトンネルやよう壁、ボックスカルバートなどを施工する場合と同様、コンクリートの打設前に、土留め壁面に防水材が設置される。ＳＣＣＷ工法における防水材は、主にソイルセメントを通じて土留め壁面から漏出する水（地下水）とコンクリートとを非接触状態に保持するためのものであり、シート状に成形された防水シートや、土留め壁面に吹付け塗布して表面に防水層を形成する塗膜防水材が用いられている。

この種の防水材は、主に露出したフランジ部に接着支持されて土留め壁面に形成されるため、漏出する地下水とコンクリート躯体とを非接触状態に保持するには、防水材とフランジ部との接合部の水密性を確保することが重要となる。この接合部の水密性が確保されない場合には、打設した未硬化状態のフレッシュコンクリートが漏出する地下水で流されたり、硬化後のコンクリート躯体が継続的に地下水と接触されてその耐久性や美観が損なわれるなどの問題が生じることとなる。

このように防水材の接合部の水密性の確保が重要である一方で、その水密性を検査する方法は確立されていなかった。例えばトンネルやよう壁などの施工においても防水材の敷設後に接合部を目視で確認したり、コンクリート躯体を構築した後にコンクリート躯体表面の漏水の有無を目視で確認する程度であった。また、接合部の水密性が確保されずコンクリート躯体表面に漏水が認められた場合には、例えばひび割れなどの水路にウレタン樹脂やエポキシ樹脂などを充填して止水を行なうなどの対策が別途必要とされた。

一方で、例えば廃棄物最終処分場に設けられる遮水シート（防水材）、特に遮断型や管理型の最終処分場の遮水シートでは、遮断を要する水に汚染物質が含まれる場合があるため、その接合部の水密性を検査する方法が規定されている（例えば、非特許文献１参照。）。この水密性の検査方法では、接合部分において接合方向に沿って延びる凹状の溝を予め遮水シートに形成しておき、遮水シート同士を接合する際に、一方の遮水シートの溝と他方の遮水シートによって接合部と繋がる空間が形成されるようにしている。そして、この溝の両端部を端部閉塞用締め具で押さえつけ、溝の内空を気密状態とした段階で、溝にエアポンプから圧力空気を供給する。ついで、溝の内空を所定の圧力（５０〜１５０ｋＰａ程度）に調整した段階で、圧力空気の供給を停止し、圧力計によって圧力の変動が生じるか否かを確認して検査を行っている。この水密性の検査方法では、所定の圧力に対し遮水シートの弾性変形などを考慮した許容圧力低下量以上の圧力低下が確認された場合に、接合部の水密性が十分でないと判断され、これにより、接合部の水密性が検査可能とされている。
「廃棄物最終処分場整備の計画・設計要領」、社団法人全国都市清掃会議、第III章、第５項、５．３、ｐ．２４８−２６８

しかしながら、コンクリート躯体背面に設置される防水材に対して、廃棄物最終処分場の遮水シートの接合部の水密性検査方法を適用した場合には、防水材に溝を予め形成する必要が生じ、防水材の製作コスト高を招くという問題があった。

さらに、廃棄物最終処分場の遮水シート（防水材）の接合部の水密性検査方法は、シート状の防水材の検査は可能であるが、塗膜型の防水材への適用が困難であるという問題もあった。

本発明は、上記事情を鑑み、防水材に予め溝を形成することなく接合部の水密性などの密性を検査可能な防水材の密性検査方法を提供することを目的とする。

上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。

本発明は、間隔をあけて並設された隣り合うＨ形鋼のフランジ部と前記フランジ部に架け渡された防水材との接合部の密性を検査する方法であって、前記フランジ部に設置された前記防水材の接合部分の端部に沿うように通気孔形成部材を設置し、該通気孔形成部材を内包しつつ被覆材で被覆して前記接合部と繋がる通気孔を形成した後、透明の押え板を前記フランジ部に設けたスタッドジベル又はボルトで支持させつつ前記被覆材に当接させて設置し、該通気孔に圧力気体を供給して前記通気孔内を所定の圧力状態とし、該通気孔内の圧力変動を検知することで前記接合部の密性を検査することを特徴とする。ここで、密性とは、水密性及び気密性を示すものである。

また、本発明は、間隔をあけて並設された隣り合うＨ形鋼のフランジ部と前記フランジ部に架け渡された防水材との接合部の密性を検査する方法であって、
前記フランジ部に予め前記防水材の接合部に沿うように通気孔形成部材を設置しておき、該通気孔形成部材を内包しつつ前記防水材を設置して前記接合部と繋がる通気孔を形成した後、透明の押え板を前記フランジ部に設けたスタッドジベル又はボルトで支持させつつ前記防水材の通気孔形成部材の内包部分に当接させて設置し、該通気孔に圧力気体を供給して前記通気孔内を所定の圧力状態とし、該通気孔内の圧力変動を検知することで前記接合部の密性を検査することを特徴とする。

本発明の防水材の密性検査方法によれば、通気孔形成部材と被覆材とによって、防水材の接合部分の端部に沿い接合部と繋がる通気孔を形成することができ、この通気孔を所定の圧力状態として通気孔内の圧力変動を検知するという簡易な方法で、防水材の接合部の密性を検査することができる。このため、防水シートに予め溝を形成することなく密性を検査することができるとともに、塗膜型の防水材に対しても同様に端部に沿う通気孔を形成して接合部の密性を検査することが可能である。

また、本発明の防水材の密性検査方法においては、押え板を被覆材に当接させつつ設置することで、通気孔を形成する被覆材の弾性変形などの変位により通気孔内の圧力低下が生じることを防止でき、これにより、確実に通気孔内の圧力変動を検知して接合部の密性を検査することが可能となる。

さらに、本発明の防水材の密性検査方法によれば、予め防水材の接合部に沿うように通気孔形成部材を設置して防水材を設置することにより通気孔を形成することができ、この通気孔を所定の圧力状態として通気孔内の圧力変動を検知するという簡易な方法で、防水材の接合部の密性を検査することができる。このため、防水シートに予め溝を形成することなく密性を検査することができるとともに、塗膜型の防水材に対しても同様の方法で検査を行うことが可能となる。

以下、図１から図７を参照し、本発明の第1実施形態に係る防水材の密性検査方法について説明する。本実施形態は、例えばＳＭＷ工法などを用いて地盤に構築された、ソイルセメントとＨ形鋼（芯材）とからなる土留め壁に敷設された防水材の水密性を検査する方法に関し、特にＨ形鋼のフランジ部と防水材との接合部の水密性を検査する方法に関するものである。

図１は、例えばＳＭＷ工法によって構築され、Ｈ形鋼１ａのフランジ部１ｂが露出形成された土留め壁１を示したものである。この土留め壁１は、断面Ｈ形で例えば幅Ｂが２００ｍｍ、高さＨが５００ｍｍのＨ形鋼１ａが芯材として用いられ、複数のＨ形鋼１ａが例えば５００ｍｍの等間隔で並設されている。各Ｈ形鋼１ａの間には、現地土にセメントスラリー（例えば、セメントとベントナイトと水の混合液体）が混合されて固結したソイルセメント１ｃが設けられており、複数のＨ形鋼１ａとソイルセメント１ｃとが一体形成されて周辺地盤を安定的に支持するものとされている。また、Ｈ形鋼１ａには、露出されたフランジ部１ｂの幅Ｂ方向略中央に、フランジ部１ｂの上面（露出面）に直交しつつ軸線Ｏ１に沿って複数のスタッドジベル１ｄが並設されている。このスタッドジベル１ｄは、例えば外径１６ｍｍの略円柱棒状に形成されて前記軸線Ｏ１方向に適切な間隔で設置され、後工程で土留め壁１に沿って形成されるコンクリート躯体と、Ｈ形鋼１ａとを一体化するための連結部材とされている。

土留め壁１の表面に設置され、後工程で構築されるコンクリート躯体と土留め壁１から漏出する地下水（水）とを非接触状態に保持する防水材２は、図２および図５に示すように、改質アスファルト系で、例えばその厚さが３．２ｍｍのシート状に形成されており、隣り合うＨ形鋼１ａにそれぞれ接着されている。この防水材２は、Ｈ形鋼１ａの軸線Ｏ１に沿う両側端２ａ側が、隣り合うＨ形鋼１ａのそれぞれのフランジ部１ｂの上面に接着されて土留め壁１のソイルセメント１ｃ表面を被覆するように形成されている。ここで、防水材２の側端２ａ側とフランジ部１ｂとの接着界面が接合部４とされている。一方、防水材２が接着されないソイルセメント１ｃ部分には、ソイルセメント１ｃと防水材２との間に不織布３が設けられている。この不織布３は、防水材２の敷設前に設置されるもので、ソイルセメント１ｃを通じて土留め壁１の表面に漏出した地下水を下方に導水するものとされている。

このように形成された防水材２の接合部４の水密性を検査する手法として、本実施形態では、図３および図５に示すように、はじめに、防水材２の接合部分の側端（端部）２ａの外方の側近に、防水材２の側端２ａに直交する一端２ｂから他端２ｃまでの長さよりも短く形成された複数の繊維からなる紐（通気孔形成部材）５を、この側端２ａに沿って設置する。ついで、図４および図５に示すように、防水材２の側端２ａ側の表面から防水材２の側端２ａの外側方に位置するフランジ部１ｂの上面までの範囲に、紐５が被覆されて内包されるよう、一面が粘着性を有するラップテープ（被覆材）６を強固に接着する。これにより、紐５が設置された側端２ａの側近部分には、ラップテープ６とフランジ部１ｂとによって、防水材２の側端２ａに沿う紐５の形状に略等しく形成され、且つ防水材２とフランジ部１ｂとの接合部４と繋がる通気孔８が画成される。このとき、ラップテープ６は、紐５の長さよりも大きな長さを有するものとされ、ラップテープ５とフランジ部１ｂとが接着されることで、通気孔８の前記軸線Ｏ１方向の先端８ａ側と後端８ｂ側とが閉塞状態とされる。

ついで、図５に示すように、通気孔８の先端８ａもしくは後端８ｂ側のどちらか一端８ｂ側から、ラップテープ６を貫通させて通気孔８内に通気管９の一端９ａを挿入しつつ、通気管９とラップテープ６との隙間を埋める。この通気管９の他端９ｂ側には、圧力計測手段１０と、バルブ１１と、例えばエアポンプなどの圧力気体吐出手段１２とが、一端９ａから他端９ｂに向けてこの順に接続されている。

ついで、図６から図７に示すように、例えば透明のアクリル樹脂で矩形板状に形成された押え板１３を、例えばスタッドジベル１ｄや別途フランジ部１ｂの上面に植設したボルトなどで支持させつつラップテープ６の上面に当接させて設置する。この押え板１３は、通気孔８に圧力気体が供給されてラップテープ６が変位することを防止するためのものとされている。また、押え板１３は、ラップテープ６のフランジ部１ｂとの接着部分と押え板１３との間に補助部材１４を介在させつつ設置され、この補助部材１４が押え板１３で押圧されることによりラップテープ６とフランジ部１ｂとの接着部分の気密性が確保される。ここで、押え板１３の透明とは、設置した段階で、押え板１３の下方に配されたラップテープ６や防水材２を目視確認可能な程度の透明性を示すものとされる。この押え板１３を設置した段階で、防水材２の接合部４の密性を検査する準備が完了する。

ついで、通気管９に接続された圧力気体吐出手段１２を駆動させるとともに、バルブ１１を開放し通気孔８内に圧力気体を供給する。このとき、紐５が複数の繊維で形成されていることにより、この紐５で画成された通気孔８内に各繊維の間を通じて万遍なく圧力気体が供給される。ついで、圧力気体を供給した段階で、略透明とされた押え板１３を介して、圧力が付加されたラップテープ６や防水材２に異常な変位が生じていないことを確認する。ラップテープ６や防水材２に異常がないことを確認し、圧力計測手段１０の表示値（通気孔８内の圧力）が所定の圧力を示して安定した段階で、バルブ１１を閉じ、通気孔８を所定の圧力状態で保持する。この段階から、圧力計測手段１０で通気孔８内の圧力を確認しつづけ、圧力が低下するか否かを確認する。例えば、所定の圧力を０．０５〜０．１５ＭＰａと設定し、この所定圧力に対して２０％以上の圧力低下が生じた場合には、防水材２とフランジ部１ｂとの接合部４の水密性が確保されていないものと判断され、この接合部４を再接着する手直しが施される。一方、圧力低下が認められない、もしくは所定の圧力に対して圧力低下が２０％未満の場合には、接合部４の水密性が十分に確保されているものと判断される。

したがって、上記の防水材２の密性検査方法においては、防水材２の接着部分の側端２ａに沿って紐５を設置しつつラップテープ６を被覆することで、防水材２とフランジ部１ｂとの接合部４と繋がる通気孔８を形成することができ、この通気孔８内を所定の圧力としその圧力変動を確認することによって、接合部４の密性を検査することが可能となる。これにより、簡便に防水材２の接合部４の密性検査を行なうことが可能となる。また、本実施形態においては、水密性が確保されていない接合部４をコンクリート躯体が構築される前に手直しすることが可能となる。

さらに、ラップテープ６を押え板１３で押圧することで、圧力気体が供給された通気孔８の内容積が、例えばラップテープ６の弾性変形が生じて大きく変化し通気孔８内の圧力が接合部４の密性以外の要因で変動することを防止できる。さらに、押え板１３が透明板とされていることによって、通気孔８内に圧力を付加した際に、ラップテープ６や防水材２の異常な変位を、押え板１３を介して目視確認することができる。これにより、接合部４の密性を正確に検査することが可能となる。

以上、本発明に係る防水材の密性検査方法の一実施形態について説明したが、本発明は上記の第１実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記の実施形態では、通気孔形成部材５が複数の繊維からなる紐であるものとして説明を行なったが、通気孔８を画成することが可能で圧力気体を供給した際に通気孔８内に万遍なく圧力気体を供給可能であれば、その材質や形状が限定される必要はなく、例えばストローなどのフレキシブルな円筒部材であってもよいものである。また、土留め壁１のＨ形鋼（芯材）１ａのフランジ部１ｂに防水材２が固着され、この接合部４の水密性を検査するものとして説明を行なったが、本発明は、例えば防水材２と防水材２との接合部４の水密性を検査することに適用されてもよく、水密性に限らず気密性を検査することに適用されてもよいものである。さらに、本実施形態では、土留め壁１に設置される防水材２に対して、その接合部４の水密性を検査するものとして説明を行なったが、例えばトンネルの覆工コンクリートやボックスカルバートなどの背面に設けられる防水シートや、廃棄物最終処分場の遮水シートの水密性の検査に適用されてもよいものである。また、押え板１３が透明のアクリル製であるものとしたが、例えば不透明の塩化ビニル製であってもよく、特にその材質が限定される必要はない。しかし、透明なものの方が検査で圧力をかけた時の防水材２の表面の変状等が確認しやすいメリットがある。さらに、本実施形態では、防水材２が改質アスファルト系の防水シートであるものとしたが、例えばエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）系やスチレンブタジエンゴム（ＳＢＲ）系などの防水シートに適用することも可能で、特に防水材の材質が限定される必要はない。加えて、塗膜防水材に対しても、本実施形態で示したものと同様の手法を用いることで、接合部４の密性を確認することが可能である。

なお、本発明の第１の実施形態の変形として、図８から図９に示すように、防水材２が、Ｈ形鋼１ａのフランジ部１ｂに十分な接着幅を持ってスタッドジベル１ｄ付近まで接着できる場合は、フランジ部１ｂと防水材２との接着面のほぼ中間位置のフランジ部１ｂに紐５を取り付けてから、防水材２をフランジ部１ｂに接着することでもよい。この場合、ラップテープ６は必要ないが、紐５に内包されているところは防水材２が若干盛り上がるので、紐５を挟んで両側に補助部材１４を介在させて、押え板１３を設置すればよい。後は、前記第１実施形態と同じ方法で検査を行う。

ついで、図１０から図１１を参照し、本発明の第２実施形態に係る防水材の密性検査方法について説明する。

本発明の第２実施形態は、第１実施形態と同様、土留め壁から漏出する地下水（水）を遮断する防水材の接合部の水密性を検査する方法に関するものである。ここで、本実施形態では、第１実施形態と同様の構成について同一符号を付し、その詳細な説明を省略する。

本実施形態の土留め壁１に設置される防水材２は、ゴムアスファルト系の塗膜型の防水材（塗膜防水材）で、土留め壁１の露出されたソイルセメント１ｃとＨ形鋼１ａのフランジ部１ｂに下地調整材を吹き付けた後、塗膜防水材を吹き付け塗布して防水層を形成するものである。

この防水材２の水密性を検査する手法として、本実施形態では、図１０に示すように、防水材２を塗布する前の段階で、防水材２の接合部４に沿うようにフランジ部１ｂに紐（通気孔形成部材）５を設置し、この紐５が被覆されるように、防水材２の塗布を行なう。これにより、紐５が設置された部分に、紐５の形状に等しく防水材２とフランジ部１ｂとの接合部４と繋がる通気孔８が形成される。

このように形成された通気孔８の一端８ｂ側に、図１０から図１１に示すように、防水材２を貫通させつつ通気管９を挿入し、その隙間を埋めて、押え板１３を防水材２に当接させた状態で設置する。この押え板１３を設置した段階で、防水材２の接合部４の水密性を検査する準備が完了する。

ついで、通気管９に接続された圧力気体吐出手段１２を駆動させるとともに、バルブ１１を開放し通気孔８内に圧力気体を供給して、通気孔８内を所定の圧力で気密状態に保持する。この段階から、圧力計測手段１０の表示値を確認しつづけ、圧力が低下するか否かを確認する。

したがって、上記の防水材の密性検査方法においては、予め防水材２の接合部４に沿うように紐５を設置し、この紐５を被覆するように防水材２を塗布することによって、接合部４と繋がる通気孔８を形成することができる。よって、この通気孔８を所定の圧力状態としてその圧力変動を確認することで、接合部４の水密性を検査することが可能となる。

以上、本発明に係る防水材の密性検査方法の一実施形態について説明したが、本発明は上記の第２実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。例えば、上記の実施形態では、第１実施形態と同様に、通気孔形成部材５が紐であるものとして説明を行なったがこれに限定される必要はない。また、防水材２がゴムアスファルト系であるものとしたが、例えばシリコン系やエポキシ系、ＳＢＲ系などの防水材でもよく、特に防水材の材質が限定されるものではない。また、本実施形態と同様の手法を用い、設置した通気孔形成部材５を内包するようにシート状の防水材を設置して通気孔８を形成し、接合部４の密性が検査されてもよいものである。

例えばＳＭＷ工法などで構築された土留め壁の一例を示す図である。図１の土留め壁に防水材を敷設した状態を示す断面図である。本発明の第１実施形態に係る防水材の密性検査方法で用いる通気孔形成部材（紐）を設置した状態を示す断面図である。本発明の第１実施形態に係る防水材の密性検査方法で用いる被覆材（ラップテープ）を設置することによって通気孔を画成した状態を示す断面図である。本発明の第１実施形態に係る防水材の密性検査方法において、通気孔に通気管を設置した状態を示す正面図である。本発明の第１実施形態に係る防水材の密性検査方法において、押え板を設置した状態を示す正面図である。本発明の第１実施形態に係る防水材の密性確認方法において、押え板を設置した状態を示す断面図である。本発明の第１実施形態に係る防水材の密性検査方法において、被覆材を用いずに検査する方法を示す正面図である。本発明の第１実施形態に係る防水材の密性検査方法において、被覆材を用いずに検査する方法を示す断面図である。本発明の第２実施形態に係る防水材の密性検査方法において、図１の土留め壁に塗膜型の防水材を敷設し通気孔を画成した状態を示す断面図である。本発明の第２実施形態に係る防水材の密性検査方法において、通気管および押え板を設置した状態を示す正面図である。

符号の説明

１土留め壁
１ａＨ形鋼（芯材）
１ｂフランジ部
１ｃソイルセメント
１ｄスタッドジベル
２防水材
２ａ側端（端部）
２ｂ一端
２ｃ他端
３不織布
４接合部
５紐（通気孔形成部材）
６ラップテープ（被覆材）
８通気孔
８ａ先端
８ｂ後端
９通気管
９ａ一端
９ｂ他端
１０圧力計測手段
１１バルブ
１２圧力気体吐出手段
１３押え板
１４補助部材

Claims

間隔をあけて並設された隣り合うＨ形鋼のフランジ部と前記フランジ部に架け渡された防水材との接合部の密性を検査する方法であって、
前記フランジ部に設置された前記防水材の接合部分の端部に沿うように通気孔形成部材を設置し、該通気孔形成部材を内包しつつ被覆材で被覆して前記接合部と繋がる通気孔を形成した後、透明の押え板を前記フランジ部に設けたスタッドジベル又はボルトで支持させつつ前記被覆材に当接させて設置し、該通気孔に圧力気体を供給して前記通気孔内を所定の圧力状態とし、該通気孔内の圧力変動を検知することで前記接合部の密性を検査することを特徴とする防水材の密性検査方法。
間隔をあけて並設された隣り合うＨ形鋼のフランジ部と前記フランジ部に架け渡された防水材との接合部の密性を検査する方法であって、
前記フランジ部に予め前記防水材の接合部に沿うように通気孔形成部材を設置しておき、該通気孔形成部材を内包しつつ前記防水材を設置して前記接合部と繋がる通気孔を形成した後、透明の押え板を前記フランジ部に設けたスタッドジベル又はボルトで支持させつつ前記防水材の通気孔形成部材の内包部分に当接させて設置し、該通気孔に圧力気体を供給して前記通気孔内を所定の圧力状態とし、該通気孔内の圧力変動を検知することで前記接合部の密性を検査することを特徴とする防水材の密性検査方法。