JP4719479B2

JP4719479B2 - 地下止水構造及びその施工方法

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Publication number: JP4719479B2
Application number: JP2005039341A
Authority: JP
Inventors: 秀夫田中; 文夫門田; 太井上
Original assignee: Hayakawa Rubber Co Ltd
Current assignee: Hayakawa Rubber Co Ltd
Priority date: 2005-02-16
Filing date: 2005-02-16
Publication date: 2011-07-06
Anticipated expiration: 2025-02-16
Also published as: JP2006226359A

Description

本発明は、ガス管、上下水道管、電線管等の配管（以下管という）がコンクリート壁等を貫通して形成される壁の管貫通部において、地下水が侵入するのを防止する止水装置、止水構造及び止水方法に関する。

管が貫通する壁の管貫通部は、管自体の変位や変形又は外的要因である壁の熱収縮や地震、地盤沈下等による影響で、管貫通部にクラックが発生し、地下水が侵入する場合があった。従来の構造物で壁を貫通する管やケーブルの貫通部を止水する装置や方法としては、図１０及び１１に示すものが提案されている（例えば、特許文献１及び２参照）。図１０は１例の従来の止水装置の斜視図等である。図１１は１例の従来のシーリング構造の断面図である。
特開平７−４８８２８号公報特開２００３−１６１３８３号公報

図１０に示す止水装置は、ケーシング１０１と称する管を、既設管１０２に貫通させたときに、既設管１０２の内部より、管１０１にオーリング１０３、第１リング部材１０４、第２リング部材１０５を挿入し、第２リング部材１０５をボルト１０６で管１０１に固定し、第１リング部材１０４をボルト１０６´で押し、第１リング部材１０４と既設管１０２の内面との間に設けたオーリング１０３を圧縮し止水し、押圧しても漏水する場合には、オーリング１０３の側面から注入管１０７を介して止水剤を注入できるものであるが、特に、オーリング１０３は、管１０１が挿入された時点で、管端部よりの挿入しかできないため、壁を貫通している管に対し、後施工で取り付けることができない。また、第２リング部材１０５は、第１リング部材１０４を押圧する反力を受けるため、第２リング部材１０５をボルト１０６で管に固定するため、管１０１を傷付け、電線管等には適用できない。さらに、管貫通部周りの既設管１０２の内面に凹凸が在ると、オーリング１０３をいくら圧縮しても、凹凸部よりの漏水を止めることができない。

また、図１１に示すシーリング構造は、貫通部材２０１が壁２０２を貫通して、貫通部材２０１と貫通孔２０３との間の隙間を均一に保持させる固定具２０４を、その装着孔２０５に貫通部材２０１を装着させ、貫通孔２０３に嵌合し、不定形シーリング材２０６でシールするものであるが、これは、貫通部材２０１と貫通孔２０３との間の隙間をシールするもので、壁を貫通している管の周りを後施工で止水するものではない。

本発明は、上記の問題点を解決するために考案されたものであり、壁の管貫通部の水侵入箇所を確実に止水することを目的とする。
また、本発明は、止水性に優れ、地下水圧にも十分に耐え、後施工においても使用可能な、止水装置、止水構造及び止水方法の提案をする。

すなわち、本発明は、壁と、前記壁を貫通する管と、前記壁と前記管との間を止水する止水装置とを備え、前記壁の管貫通部における地下水の侵入を防止する地下止水構造であって、前記止水装置は、管の周りに所定の間隔が隔てられるように壁に固定されている管囲い壁部材と、前記管及び前記管囲い壁部材の間の弾性止水部材と、前記管及び前記管囲い壁部材の間で前記弾性止水部材の外側から前記弾性止水部材を壁方向に圧縮するように壁又は前記管囲い壁部材に固定されている圧縮部材とを具えており、前記壁の止水装置取付面は凹凸を有しており、前記弾性止水部材は、前記管と前記管囲い壁部材と前記圧縮部材とにより予め形成される空間内への液状の弾性止水材成型用材料の充填及び硬化によって形成されており、前記圧縮部材は、弾性止水部材方向に移動可能な止水材押え板と、前記止水材押え板を弾性止水部材方向に移動させる移動部材とを有し、前記移動部材は、壁と前記止水材押え板との間の間隔をネジ調整可能にする押えナット及びアンカーボルトを有し、前記弾性止水部材は前記押えナット及び前記アンカーボルトによって壁方向に圧縮されており、前記壁の凹凸が前記弾性止水部材によって追従され止水されている、地下止水構造に係るものである。

また、本発明は、管が貫通する壁の管貫通部において地下水の侵入が防止された地下止水構造の施工方法であって、
（ａ）止水装置を準備する工程であり、前記止水装置は、管囲い壁部材と、弾性止水部材と、圧縮部材とを具えている工程、
（ｂ）管囲い壁部材を管の周りに所定の間隔が隔てられるように壁に固定する工程であり、前記壁の止水装置取付面は凹凸を有している工程、
（ｃ）弾性止水部材を管と管囲い壁部材と圧縮部材とにより予め形成される空間内への液状の弾性止水材成型用材料の充填及び硬化によって配置する工程、
（ｄ）圧縮部材を、管及び管囲い壁部材の間で弾性止水部材の外側から弾性止水部材を壁方向に圧縮可能なように、壁又は管囲い壁部材に固定する工程であり、前記圧縮部材は、弾性止水部材方向に移動可能な止水材押え板と、前記止水材押え板を弾性止水部材方向に移動させる移動部材とを有し、前記移動部材は、壁と前記止水材押え板との間の間隔をネジ調整可能にする押えナット及びアンカーボルトを有する工程、及び
（ｅ）壁の凹凸が弾性止水部材によって追従され止水されるように、押えナット及びアンカーボルトによって、弾性止水部材を壁方向に圧縮する工程
を含む、地下止水構造の施工方法に係るものである。

本発明は、壁の管貫通部において、管囲い壁部材を管の周りに所定の間隔が隔てられるように壁に固定して、弾性止水部材を管及び管囲い壁部材の間に配置し、この弾性止水材を圧縮手段によって圧縮することで、地下水圧にも十分に耐え得る止水性を発揮させることができるという知見に基づくものである。

本発明では、管囲い壁部材が壁に固定され、弾性止水部材を圧縮する圧縮部材が壁又は管囲い壁部材に固定されるので、弾性止水材を、圧縮部材によって壁方向に十分な押圧力で圧縮することができる。

本発明によれば、管、壁、管囲い壁部材及び圧縮部材によって囲まれた空間内で、弾性止水部材が確実に圧縮されるので、極めて効率的に、地下水等の水の侵入を防止することができる。また、本発明によれば、管貫通部の周辺の止水装置取付面が凹凸でも、優れた止水性を発揮させることができる。

本発明の実施をする形態について説明する。
（１）（壁）
種々の壁を、特に制限されず、種々の材質、構造等において用いることができる。管貫通部は、削孔機等による削孔等の種々の手段を用いて作製することができる。また、止水装置を取り付ける壁の表面は、平滑である必要はなく、管貫通部の周辺の取付面には多少の凹凸があってもよい。

（２）（管）
種々の管を、特に制限されず、種々の材質、形状、構造等において用いることができる。複数の管による複数の管貫通部を同時に止水処理することができる。また、管は、新設管に限られず、既設管、改修管等も用いることができる。

（３）（止水装置）
壁を貫通している既設管等による管貫通部において、地下水等の水の侵入を防止するために用いることができる。かかる止水装置は、管囲い壁部材、弾性止水部材及び圧縮部材を備えることができる。

（３−１）（管囲い壁部材）
管の壁貫通部の周りに所定の間隔を隔てるように設置する。壁に固定するための壁側固定部を有することができる。壁側固定部は、管囲い壁部材に連結させることができる。

（３−２）（弾性止水部材）
管と管囲い壁部材との間に配置する。管と壁の管貫通部との間の止水性を確保する。種々のものを用いることができ、材質、形状、構造等、特に制限されない。

弾性止水部材は、液状の弾性止水材成型用材料を用いて作製することができる。かかる弾性止水部材は、管又は壁の管貫通部の取付面が凹凸でも、優れた追従性を示すことができ、より一層十分な止水性を発揮させることができる。

弾性止水部材は、管と管囲い壁部材と圧縮部材とにより形成される空間内へ配置することができ、また、かかる空間内への液状の弾性止水材成型用材料の充填及び硬化によって形成することができる。

弾性止水材成型用材料は、主剤と硬化剤を混合し注入するタイプや、１液硬化タイプの材料を用いることができる。また、弾性止水材成型用材料は、主剤として、常温で液状の、分子末端に水酸基を有する反応型ポリマーを用い、暦青物、可塑剤、粘着付与樹脂及び充填材よりなる群から選択した少なくとも１種の添加物を含有させることができ、硬化剤として、分子末端にイソシアネート基を有しているものを用いることができる。

液状の反応型ポリマーには、例えば、液状ポリブタジエン、液状クロロプレン、液状スチレンブタジエン共重合体、液状アクリロニトリルブタジエン共重合体、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アニリン誘導体ポリオール、シリコーン、ポリサルファイド、変性シリコーン等が包含される。これらのポリマーは、常温で硬化反応を起こさせて、架橋粘弾性体を得ることができる。

暦青物には、ストレートアスファルト、ブロンアスファルト、タール等が包含される。硬化剤は、イソシアネート系硬化剤が好適であり、１分子あたり２個以上のイソシアネート基を有することが必要である。硬化剤としては、イルイレンジイソシアネート、ジフェニルメタンジイソシアネート、ヘキサメチレンジイソシアネート、イソホロンジイソシアネート、末端イソシアネート基を有するプレポリマー等を挙げることができ、これらを単独又は併用して用いることができる。

可塑剤としては、ナフテン系、パラフィン系、芳香族系オイル等が挙げられる。粘着付与樹脂としては、天然樹脂、ロジン、ポリテルペン系樹脂、芳香族系石油樹脂等を挙げることができる。

弾性止水部材は、１００重量部の反応型ポリマーと、反応型ポリマーの水酸基に対し硬化剤のイソシアネート基のモル比が０．５〜１．５となる量の硬化剤と、５０〜１０００重量部の暦青物とを混合し反応させて得るのが好ましい。このようにして得られた弾性止水部材は、低モジュラスで高い復元性を有するため水密性に優れる。

弾性止水部材は、常温で液状の反応型ポリマーを常温で反応させたのちの硬化物が８０℃に加温されても形状を保持し、２０℃での硬度が日本ゴム協会規格ＳＲＩＳ−０１０１に示すＣ型硬度計で５０以下であるという条件を満足させることができる。

（３−３）（圧縮部材）
管及び管囲い壁部材の間で、弾性止水部材の外側から弾性止水部材を壁方向に圧縮するものを用いることができる。壁又は前記管囲い壁部材に固定される。

弾性止水部材方向に移動可能な止水材押え板と、止水材押え板を弾性止水部材方向に移動させる移動部材とからなることができる。

移動部材は、止水材押え板を支持し管囲い壁部材に固定される支持板、及び支持板に設置され支持板と止水材押え板との間の間隔をネジ調整可能にする押えボルト及び固定ナットからなることができる。

管囲い壁部材には、支持板固定部を設け、支持板の一方の端部を支持板固定部に固定し、支持板の他方には、止水材押え板を押圧する押えボルト及び固定ナットを設けることができる。

また、移動部材は、壁と上述のような止水材押え板との間の間隔をネジ調整可能にする押えナット及びアンカーボルトからなることができる。アンカーボルトは、管囲い壁部材の内側で、管貫通部周辺の壁に固定し、押えナットとアンカーボルトで、支持板と止水材押え板との間の間隔を調整可能にすることができる。

かかる圧縮部材は、管と管囲い壁部材と圧縮部材と、特に、止水材押え板とにより形成される空間内の弾性止水部材を、止水材押え板を移動部材により移動させ、弾性止水部材を押圧し圧縮し、管、管貫通部の周りの壁、管囲い壁部材及び止水材押え板を圧密することによって、地下水の侵入を効率的に防止することができる。

（４）（止水構造）
本発明の止水構造では、上述のような止水装置を用いることができ、これによって、壁と、壁を貫通する管とを備える止水構造において、管と管貫通部の壁との間で優れた止水性を発揮させることができる。

（５）（止水方法）
本発明の止水方法では、上述の止水装置を用いることができ、これによって、壁と、壁を貫通する管とから形成される管貫通部において優れた止水性を発揮させることができる。

管囲い壁部材及び圧縮部材等の材料は、特に制限されないが、ステンレス鋼、防錆めっき鋼、防錆樹脂コート鋼、硬質プラスチック、繊維強化プラスチック等を用いることができ、各部材はこれらの単独又は複合材料等からなることができる。

図面を参照して、本発明をより一層詳細に説明する。
図１は１例の止水装置を用いる止水構造の断面図である。図２（ａ）は図１の止水構造の側面図であり、図２（ｂ）は図１の止水構造の正面図である。図３は図１の止水装置の構成を示す斜視図である。

図４は１例の止水方法の１工程を示す断面図である。図５は１例の止水方法の他の工程を示す断面図である。図６は１例の止水方法の更に他の工程を示す断面図である。図７は１例の止水方法の更に他の工程を示す断面図である。

図８は他の例の止水装置を用いる止水構造の断面図である。図９は図８の止水構造の正面図である。

図１及び２に示すように、１例の止水構造１は、壁２と、壁２を貫通する管３と、管貫通部４における水の侵入を防止する止水装置５とを備える。止水装置５は、管３が貫通する壁２の管貫通部４に設けられ、水の侵入を防止する。

止水装置５は、図３に詳細に示すように、管３の周りに所定の間隔が隔てられるように壁２に固定される管囲い壁部材６と、管３及び管囲い壁部材６の間の弾性止水部材７と、管３及び管囲い壁部材６の間で弾性止水部材７の外側から弾性止水部材７を壁２の方向に圧縮可能なように管囲い壁部材６に固定される圧縮部材８とを具える。

図１及び２に示すような止水構造は、図３に示すような止水装置を用い、図４〜７に示すようにして施工することができる。
図４は、壁２に管３が貫通している状態を示すが、壁２の管貫通部４には充填材９が充填されている。充填材９としては、無収縮のモルタルが用いられるのが一般的である。貫通管３は、地震や地盤沈下及び管３自体の熱膨張等で変位し、壁２も、壁２自体の熱収縮や地震等が発生するため、管貫通部４の壁には、クラック１０がはいり、地下水１１が室内側に侵入する。

このような壁の管貫通部４を止水するために、図１〜３に示すような止水装置を用いることができる。前述のように、図３は１例の止水装置５を示すもので、ここでは、弾性止水部材は省略してある。図３では、止水装置５は、管囲い壁部材６及び圧縮部材８とからなり、管囲い壁部材６及び圧縮部材８の構成部材を示す。いずれも、後施工での取り付けのため、分割された製品形態となっている。

管囲い壁部材６は、囲い壁部本体６Ａ、壁側固定部６Ｂ及び支持板固定部６Ｃを有する。壁側固定部６Ｂはアンカーボルト６Ｄによって壁に固定することができる。圧縮部材８は、囲い壁部本体６Ａと管３との間に用いる止水材押え板８Ａ、止水材押え板８Ａを弾性止水部材の方向に押圧する手段として管囲い壁部材６の支持板固定部６Ｃに固定し止水材押え板８Ａを支持する支持板８Ｂ、止水材押え板８Ａを押圧するための押えボルト８Ｃ、固定ナット８Ｄ、支持板８Ｂの固定ボルト８Ｅ等より構成される。

図５は、図４に示すような管貫通部４の地下水侵入部分に、管囲い壁部材６及び止水材押え板８Ａ等からなる圧縮部材８をアンカーボルト６Ｄで取り付けた状態を示す。管囲い壁部材６の下部には、液状の弾性止水材成型用材料を注入するための注入口１２を設け、注入口１２には、注入パイプ１３及び注入枡１４が接続される。また、管３と止水材押え板８Ａとの間の隙間は、目止め材１５でシールすることができるが、分割された管囲い壁部材６の合わせ部等の液漏れしそうな箇所にもシールしておくことができる。目止め材としては、パテやコーキング及びシールテープ等を用いることができる。

図６は、図５でセットした注入枡１４等の装置に、弾性止水材成型用材料１６を注入枡１４から充填し、管３と管３の周りの管囲い壁部材６と止水材押え板８Ａと管貫通部４の室内側壁面２Ａで囲まれた空間に、弾性止水材成型用材料１６を注入している状況を示している。弾性止水材成型用材料１６は管囲い壁部材６の上部に設けたエアー抜き栓６Ｅまで充填することができる。また、充填後はバルブ１７を締め注入を終える。注入は場所に制約がなければエアー抜き栓６Ｅより流し込みすることもできる。

図７は、図６の弾性止水材成型用材料１６を注入後に、注入枡１４や注入パイプ１３等を取り外し、硬化した弾性止水部材７が充填されている状態を示す。弾性止水部材７は、図７及び上述の図１及び２等に示すように、止水材押え板８Ａを支持板８Ｂの押えボルト８Ｃ及び固定ナット８Ｄで押圧することによって圧縮され、管３の周りの室内側壁面２Ａ、囲い壁部本体６Ｂ、止水材押え板８Ａ、及び管２の外周面を圧着し、水密状態を発揮する。

これにより、図４に示すように地下水がクラックから侵入しようとしても、室内側への漏水を防ぐことができ、地下水圧が高い場合でも、弾性止水部材の高い圧縮復元力で水圧に抗することができるため、弾性止水部材が水圧で動くことがなく、弾性止水部材が押されて動いて漏水することや壁面との界面から漏水することがない。

図８及び９は、他の例の止水装置による止水構造を示すものであるが、止水構造２１では、止水装置２５が用いられ、止水装置２５は、壁２２を貫通する２本の管２３Ａ、２３Ｂの管貫通部２４を同時に止水するように設けられる。

止水装置２５は、矩形の分割型の管囲い壁部材２６と圧縮部材２８とによって弾性止水部材２７を圧縮する。管囲い壁部材２６は、囲い壁部本体２６Ａと壁側固定部２６Ｂとを有し、アンカーボルトによって壁２２に固定される。圧縮部材２８は、止水材押え板２８Ａ、押えナット２８Ｂ及びアンカーボルト２８Ｃを有し、止水材押え板２８Ａを、管２３Ａ、２３Ｂと囲い壁部本体２６Ａとの間の室内側壁面２２Ａに打設したアンカーボルト２８Ｂと押えナット２８Ｂとによって押圧して、壁２２と止水材押え板２８Ａとの間で弾性止水部材２７を圧縮する。図９は図８の断面図であり、室内側壁面２２Ａが凹凸面であるが、弾性止水材２７は室内側壁面２２Ａの凹凸面にも確実に密着できるため、優れた止水性を示す。

以上の説明から明らかなように、本発明は、管が貫通している壁の管貫通部の周辺部に、壁に固定された管囲い壁部材と管との間の弾性止水部材を、圧縮部材によって圧縮させた状態で十分に圧着させることができ、これによって、高い水圧にも十分に耐える止水性の発揮が不可欠な種々の止水装置、止水構造及び止水方法等にも適用できる。

１例の止水装置を用いる止水構造の断面図である。（ａ）は図１の止水構造の側面図であり、（ｂ）は図１の止水構造の正面図である。図１の止水装置の構成を示す斜視図である。１例の止水方法の１工程を示す断面図である。１例の止水方法の他の工程を示す断面図である。１例の止水方法の更に他の工程を示す断面図である。１例の止水方法の更に他の工程を示す断面図である。他の例の止水装置を用いる止水構造の断面図である。図８の止水構造の正面図である。１例の従来の止水装置の斜視図等である。１例の従来のシーリング構造の断面図である。

符号の説明

１止水構造
２壁
３管
４管貫通部
５止水装置
６管囲い壁部材
７弾性止水部材
８圧縮部材

Claims

壁と、前記壁を貫通する管と、前記壁と前記管との間を止水する止水装置とを備え、前記壁の管貫通部における地下水の侵入を防止する地下止水構造であって、前記止水装置は、管の周りに所定の間隔が隔てられるように壁に固定されている管囲い壁部材と、前記管及び前記管囲い壁部材の間の弾性止水部材と、前記管及び前記管囲い壁部材の間で前記弾性止水部材の外側から前記弾性止水部材を壁方向に圧縮するように壁又は前記管囲い壁部材に固定されている圧縮部材とを具えており、前記壁の止水装置取付面は凹凸を有しており、前記弾性止水部材は、前記管と前記管囲い壁部材と前記圧縮部材とにより予め形成される空間内への液状の弾性止水材成型用材料の充填及び硬化によって形成されており、前記圧縮部材は、弾性止水部材方向に移動可能な止水材押え板と、前記止水材押え板を弾性止水部材方向に移動させる移動部材とを有し、前記移動部材は、壁と前記止水材押え板との間の間隔をネジ調整可能にする押えナット及びアンカーボルトを有し、前記弾性止水部材は前記押えナット及び前記アンカーボルトによって壁方向に圧縮されており、前記壁の凹凸が前記弾性止水部材によって追従され止水されている、地下止水構造。
管が貫通する壁の管貫通部において地下水の侵入が防止された地下止水構造の施工方法であって、
（ａ）止水装置を準備する工程であり、前記止水装置は、管囲い壁部材と、弾性止水部材と、圧縮部材とを具えている工程、
（ｂ）管囲い壁部材を管の周りに所定の間隔が隔てられるように壁に固定する工程であり、前記壁の止水装置取付面は凹凸を有している工程、
（ｃ）弾性止水部材を管と管囲い壁部材と圧縮部材とにより予め形成される空間内への液状の弾性止水材成型用材料の充填及び硬化によって配置する工程、
（ｄ）圧縮部材を、管及び管囲い壁部材の間で弾性止水部材の外側から弾性止水部材を壁方向に圧縮可能なように、壁又は管囲い壁部材に固定する工程であり、前記圧縮部材は、弾性止水部材方向に移動可能な止水材押え板と、前記止水材押え板を弾性止水部材方向に移動させる移動部材とを有し、前記移動部材は、壁と前記止水材押え板との間の間隔をネジ調整可能にする押えナット及びアンカーボルトを有する工程、及び
（ｅ）壁の凹凸が弾性止水部材によって追従され止水されるように、押えナット及びアンカーボルトによって、弾性止水部材を壁方向に圧縮する工程
を含む、地下止水構造の施工方法。