JP6295303B2

JP6295303B2 - 函体継手部の止水構造

Info

Publication number: JP6295303B2
Application number: JP2016188018A
Authority: JP
Inventors: 安永　正道; 正道安永
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2016-09-27
Filing date: 2016-09-27
Publication date: 2018-03-14
Anticipated expiration: 2032-07-30
Also published as: JP2017002718A

Description

本発明は、道路トンネル、鉄道トンネル、水路などとして地下に構築されるコンクリート函体の函体継手部の止水構造に関するものである。

図３に示すように、道路トンネル、鉄道トンネル、水路などの地下に埋設されて地下構造物を形成するコンクリート函体１は、函体長さが５ｍ〜２０ｍ程度のブロックに分かれており、図４のように各ブロック端部から連結鉄筋２を突出させ、縦列状態で接合される。ブロックの接続部である函体継手部３には、前記連結鉄筋２や目地材（エラスタイトなど）１６や、止水板４が配置される。

図示は省略するが、止水板４は、ゴム製でコンクリート函体１の接合部の空間（目地）を跨いで配置される。止水板４の定着部は、コンクリート函体１中に埋設される。

前記止水板４の定着部がコンクリート函体１中のコンクリートに埋設されるタイプの止水構造は、比較的安価であり、多く用いられているが、これに対して発明者は先に、地下構造物において、部材同士の間に相対変位が生じる接合部を、経済的かつ容易に止水できる止水構造を下記特許文献として提案した。
特開２００８−７５２４６号公報

この特許文献１は、図５に示すように、地下構造物の第１の部材６と第２の部材７との接合部に設けられる止水構造であって、第１の部材６と第２の部材７との間の隙間８を覆うように配置された遮水シート９と、前記遮水シート９よりも前記地下構造物側に設けられ、前記遮水シート９の変形を抑制する変形抑制部材１０と均しコンクリート１２,１３とで構成する。

遮水シート９は端部の定着部１１により、前記第１の部材６および前記第２の部材７に定着される。

遮水シート９には、地下構造物の外側防水に一般的に用いられる、安価な材料を用いる。該遮水シート９は、強度的な性能は求められず、伸び性能だけが求められるもので、例えば、５倍から１０倍の伸び性能を持つ、厚さ１．５ｍｍ〜２．０ｍｍ程度のゴムシートとした。

前記定着部１１は、地下構造物の下からの水圧によって定着されるものであるが、水圧で押し付ける方法のほかに、コンクリートや鉄板と接着する方法等でもよい。

変形抑制部材１０は鋼製の金物であり、第１の部材６と第２の部材７との相対変形、および、下からの水圧に対して十分な強度を有するように設計され、例えば、断面が半円形の半円部と、半円部の両側部に一体に設けられた平板状の端部と、端部の上面に設けられた凸部とからなる。

均しコンクリート１２は、地盤を掘削して、遮水シート９を設置する前に施工されるもの、均しコンクリート１３は、均しコンクリート１２の上に遮水シート９を配置した後で、遮水シート９の中央部分９ａの上方に、空間１４を設けて施工されるものである。

そして、均しコンクリート１３上に変形抑制部材１０を設置する。その後、空間１５を設けて第１の部材６と第２の部材７のコンクリートを施工することにより、遮水シート９の定着部１１を均しコンクリート１２と第１の部材６と第２の部材７のコンクリートとの間に挟み、変形抑制部材１０の端部を第１の部材６と第２の部材７のコンクリートに埋設固定する。

このように特許文献１の止水構造では、下からの水圧による遮水シート９の変形が変形抑制部材１０によって抑えられるため、高水圧下でも遮水シート９が破損せず、止水構造の信頼性が高まる。

前記特許文献１の止水構造は、例えば、第１の部材が側壁であり、第２の部材が底版であるような地下タンクのような平面的に円形な場合の接合部を対象としているもので、直線的に連続するコンクリート函体の函体継手部の止水構造に関するものではない。

コンクリート函体部接続部では、せん断変位および軸方向の変位に対処することが必要となる。

さらに、鋼製の金物である変形抑制部材の設置が必要であり、直線的に連続するコンクリート函体部接続部のような周方向での設置は、大掛かりで面倒なものとなる。

本発明の目的はこのような事情を考慮して、地下に埋設される直線的に連続するコンクリート函体間の継手部において、函体同士の間に相対変位が生じる接合部を、経済的かつ容易に止水できる函体継手部の止水構造を提供することにある。

前記目的を達成するため本発明は、地下に埋設され直線的に連続するコンクリート函体間の継手部において、目地材を継手部目地内に配置し、連結鉄筋を継手部目地を貫通するように配置し、函体の継手部外周には、前記函体の対向する角部分を全周に渡って切り欠いた切り欠き部を形成し、切り欠き部に沿うように函体全周に渡って帆布を切り欠き部には接着されず、両方の函体に接着されるように前記目地側に、切り欠き部でたるみを持たせて配置し、前記たるみは、コンクリート函体間の相対変位が生じた際に、自由に追従でき、函体間の隙間にめり込まない長さに調整されており、さらに、端部を両側の函体に接着して函体間に渡すように設置するゴムシートで前記帆布の外側を覆い、少なくとも前記ゴムシートが帆布より高い伸び性能を有することを要旨とするものである。

本発明によれば、主として端部を函体に接着して函体間に渡すように設置するゴムシートにより継手部の止水を行うものであり、函体の継手部のせん断方向および軸方向の変位に対して、ゴムシートは400％程度の伸びに対して追従できる。従って、自由長（非接着部長さ）が200ｍｍの場合、800ｍｍまでは追従して伸びることが可能である。

通常は函体の温度膨張による伸び変形時に函体同士が競り合い、欠けることがないように目地材（商品名；エラスタイトなど）5〜20ｍｍが挟まれている。しかし、地震などによって函体間に隙間ができた場合には目地材は追従できないので、伸び量相当の隙間ができる。そのままではゴムシートがその隙間にめり込み、破損する。帆布は、ゴムシートの外側に水圧が作用した場合、ゴムシートを支持するもので、これにより、ゴムシートが伸び破断することは無く、ゴムシートは止水板として機能する。

帆布はゴムシートを介して水圧により発生する張力に対し破損しないだけの強度を有しているので、ゴムシートの水圧による変形を抑制（支持）することができる。函体継手部が相対変形を起した場合に、くぼみから浮き上がる帆布は力を受けず、水圧を受けた場合に函体に接触しない（函体のくぼみ部から浮き上がっている）配置で、函体継手部の相対変形（帆布接着位置の相対変形）に自由に追従できる。

さらに、帆布は函体の相対変形（目開き、せん断変位）に対して、余裕を持った長さ（たるみを持たせる）としており力を受けずに相対変形に追従できる。

以上述べたように本発明の函体継手部の止水構造は、地下に埋設されるコンクリート函体間の継手部において、函体同士の間に相対変位が生じる接合部を、経済的かつ容易に止水できるものである。

以下、図面について本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１、図２は本発明の１実施形態を示す縦断側面図で、地下に埋設されるコンクリート函体１間の継手部の場合である。

コンクリート函体１は、函体長さが５ｍ〜２０ｍ程度のブロックに分かれており、前記図３のように連結鉄筋２等で、縦列状態で接合される。連結鉄筋２は継手部目地３を貫通するように配置される。

函体継手部３には、エラスタイト（アスファルトコンパウンド、繊維類、鉱物粉末、コルク等を用い板状に成型したもの。熱などによるコンクリートの膨張による応力を緩和し、破壊を防ぐ役目をもつ。）などの目地材１６を目地内に配置し、コンクリート函体１の継手部外周には、函体の対向する角部分にくぼみの形状の切り欠き凹部１７を全周に形成した。

くぼみの形状の切り欠き凹部１７は、半円形（１／４円形）、三角形、四角形のいずれでもよいが、接続されるコンクリート函体１相互のくぼみの形状の切り欠き凹部１７が合わさって、おおきな切り欠き凹部（例えばコンクリート函体１単体では１／４円形の場合は、これが合わさって半円形になる。）となるものである。

本発明は、前記函体継手部外周全周に形成された切欠き部を跨ぐようにして、前記函体継手部外周全周に形成された別途（第２）の止水構造を有する。

前記切り欠き凹部１７，１７に沿うようにコンクリート函体１の全周に渡って帆布１８を配置した。

帆布１８は帯状のもので、両側端部を接着部１８ａ，中間をたるみ１８ｂとして、このたるみ１８ｂが前記切り欠き凹部１７，１７に位置して、切り欠き凹部１７，１７には接着されず、接着部１８ａをもって両方のコンクリート函体１にエポキシ系の接着剤で接着されるように配置する。

帆布１８は、前記切り欠き凹部１７，１７が半径１０cmの切り欠きの場合、相対変位（伸び、せん断変位の合成変位量）として１１cmまでは追従でき、03MPa程度の水圧に対し十分に抵抗できるもので、一般土木および港湾土木用帆布を利用できる。

例えば、テイジンファイバー（株）の下記品番のもの、

もしくは、東レ（株）の下記品番のもの、などが好適である。

さらに、帆布１８の外側をコンクリート函体１間に渡すように設置するゴムシート１９で覆う。ゴムシート１９は端部をコンクリート函体１に接着してコンクリート函体１間に渡すように設置し、中間部は未接着である。

ゴムシート１９は400％程度の伸びに対して追従できるものとする。少なくともが帆布より高い伸び性能を有する。従って、自由長（非接着部長さ）が200ｍｍの場合、800ｍｍまでは追従して伸びることが可能である。ゴムシート１９は早川ゴム株式会社の商品名「ＳＡＮＴＡＣＳＰＡＮＳＨＥＥＴ」（伸び率570〜740％）などが好適であり、ゴムシート１９の接着剤としては、プライマー：サンタックプライマSRー２００、接着剤：サンタックボンドPBなどが利用できる。

通常は函体の温度膨張による伸び変形時に函体１同士が競り合い、欠けることがないように目地材１６が挟まれている。ただし、地震などによって函体間に隙間ができた場合には目地材１６は追従できないので、図２に示すように、伸び量相当の隙間ができる。

そのままではゴムシート１９がその隙間にめり込み、破損する。帆布１８は、ゴムシート１９の外側に水圧が作用した場合、ゴムシートを支持するもので、これにより、ゴムシートが伸び破断することは無く、ゴムシート１９は止水板として機能する。

また、函体継手部３が相対変形を起した場合に、帆布１８は力を受けず、水圧を受けた場合にコンクリート函体１に接触しない（切り欠き凹部１７，１７から浮き上がっている）。このように帆布１８は函体継手部の相対変形（帆布接着位置の相対変形）に自由に追従でき、くぼみから浮き上がる。

本発明の函体継手部の止水構造の第１実施形態を示す通常時の縦断側面図である。本発明の函体継手部の止水構造の第１実施形態を示す函体同士の間に相対変位が生じた時の縦断側面図である。コンクリート函体接合の説明図である。コンクリート函体接合部の斜視図である。止水構造の一例を示す縦断正面図である。

１…コンクリート函体２…連結鉄筋
３…函体継手部４…止水板
６…第１の部材
７…第２の部材８…隙間
９…遮水シート９ａ…中央部分
１０…変形抑制部材１１…定着部
１２，１３…均しコンクリート
１４，１５…空間１６…目地材
１７…切り欠き凹部１８…帆布
１８ａ…接着部１８ｂ…たるみ
１９…ゴムシート

Claims

地下に埋設され直線的に連続するコンクリート函体間の継手部において、
目地材を継手部目地内に配置し、
連結鉄筋を継手部目地を貫通するように配置し、
函体の継手部外周には、前記函体の対向する角部分を全周に渡って切り欠いた切り欠き部を形成し、
切り欠き部に沿うように函体全周に渡って帆布を切り欠き部には接着されず、両方の函体に接着されるように前記目地側に、切り欠き部でたるみを持たせて配置し、
前記たるみは、コンクリート函体間の相対変位が生じた際に、自由に追従でき、函体間の隙間にめり込まない長さに調整されており、
さらに、端部を両側の函体に接着して函体間に渡すように設置するゴムシートで前記帆布の外側を覆い、少なくとも前記ゴムシートが帆布より高い伸び性能を有することを特徴とした函体継手部の止水構造。