JP6442127B2

JP6442127B2 - トンネル用防水シートの接続構造及び接続方法

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Publication number: JP6442127B2
Application number: JP2014252619A
Authority: JP
Inventors: 邦史扇畑; 親平川村; 優介細田; 高橋　俊昭; 俊昭高橋
Original assignee: Fujimori Kogyo Co Ltd; Fujimori Sangyo Co Ltd
Current assignee: Fujimori Kogyo Co Ltd; Fujimori Sangyo Co Ltd
Priority date: 2014-12-15
Filing date: 2014-12-15
Publication date: 2018-12-19
Anticipated expiration: 2034-12-15
Also published as: JP2016113801A

Description

本発明は、トンネルにおける隣接する防水シートの端部どうしの接続構造及び接続方法に関する。

例えば、特許文献１においては、トンネルの地山掘削面に吹付コンクリート（一次覆工コンクリート）を吹き付け、この吹付コンクリートの内壁に防水シートを張設している。防水シートは、透水シートと主不透水シートの二層構造になっている。透水シートが吹付コンクリート側（トンネル外周側）に向けられ、主不透水シートがトンネル内周側へ向けられている。さらに、これら透水シート及び主不透水シートの端部どうし間には、副不透水シート（保護シート）が介在されている。したがって、防水シートの端部は、三層構造になっている。

防水シートは、数ｍ（例えば２ｍ程度）の幅を有している。複数の防水シートが幅方向に並べられ、隣接する防水シートの端部どうしが接続されている。接続の際は、隣接する２つの防水シートのうち一方の透水シートの端部を吹付コンクリートに宛がい、その表側に他方の透水シートの端部を重ねる。また、前記２つの防水シートのうち一方の副不透水シートを前記透水シートの表側に重ねるとともに、更にその表側に他方の副不透水シートを重ねる。そのうえで、隣接する防水シートの主不透水シートの端部どうしを合掌貼りして溶着する。この溶着工程中に、地山から湧水が発生した場合、副不透水シートの重ね合わせ部によって流路長さを稼ぐことで、水が主不透水シート側へ流れ込むのを遅らせることができる。これによって、溶着不良が起きるのを防止できる。

実用新案登録第２５６１１２０号公報

前掲特許文献１における副不透水シートは、隣接する防水シートの端部どうしを接続する際の施工性の確保には有効である。つまり、隣接する防水シートの副不透水シートどうしは単に重ね合わせるだけであるから、接続作業の工数は殆ど増えることがない。しかも、上述したように、流路長さを稼ぐことで主不透水シートの溶着不良を防止できる。しかし、前記の副不透水シートは、主不透水シートの溶着後ひいてはトンネルの完成後の止水性には殆ど寄与しない。また、防水シートどうしの接続部が嵩張り過ぎると、その内周側に構築される覆工コンクリートの厚みが小さくなってしまう。
本発明は、かかる事情に鑑み、隣接する防水シートの端部どうし間の止水性を高めるとともに、防水シートどうしの接続部が嵩張り過ぎないようにして、覆工コンクリートの厚みを確保することを目的とする。

前記問題点を解決するために、本発明は、トンネルの内壁に張られた複数の防水シートにおける隣接する２つの防水シートの端部どうしの接続構造であって、
各防水シートが、前記トンネルの内周側を向く主不透水シートと、前記内壁の側を向く透水シートを含み、かつ前記主不透水シートの端部には、副不透水シートが重ねられており、
前記２つの防水シートの前記副不透水シートどうしが合掌貼りされるとともに、これら副不透水シートどうしの合掌貼り部が、前記２つの防水シートのうち一方の防水シートに添わされて前記一方の防水シートと接合されており、
前記２つの防水シートの前記主不透水シートの端部どうしが合掌貼りされるとともに、これら主不透水シートの端部どうしの合掌貼り部が、前記２つの防水シートのうち他方の防水シートに添わされて前記他方の防水シートと接合されていることを特徴とする。
この接続構造によれば、主不透水シートの端部どうしの合掌貼り部だけでなく、副不透水シートどうしの合掌貼り部によっても水の透過を阻止できる。これによって、防水シートの接続部における止水性を高めることができる。また、防水シートどうしの接続部が嵩張り過ぎないようにでき、防水シートの内周側に構築される覆工コンクリートの厚みを確保できる。
各防水シートにおける前記副不透水シートは、前記主不透水シートの端部の裏側面（透水シート側の面）に重ねてもよく、前記主不透水シートの端部の表側面（トンネルの内周側を向く面）に重ねてもよい。前記副不透水シートを前記主不透水シートの端部の裏側面（透水シート側の面）に重ねる場合には、前記副不透水シートは、前記透水シートと前記主不透水シートとの間に介在される。

本発明方法は、トンネルの内壁に張られた複数の防水シートにおける隣接する２つの防水シートの端部どうしの接続方法であって、
各防水シートが、前記トンネルの内周側を向く主不透水シートと、前記内壁の側を向く透水シートを含み、かつ前記主不透水シートの端部には、副不透水シートが重ねられており、
前記２つの防水シートの前記副不透水シートどうしを合掌貼りするとともに、これら副不透水シートどうしの合掌貼り部を、前記２つの防水シートのうち一方の防水シートに添わせて前記一方の防水シートと接合し、
前記２つの防水シートの前記主不透水シートの端部どうしを合掌貼りするとともに、これら主不透水シートの端部どうしの合掌貼り部を、前記２つの防水シートのうち他方の防水シートに添わせて前記他方の防水シートと接合することを特徴とする。
これによって、防水シートの接続部における止水性を高めることができる。また、防水シートの接続部が嵩張り過ぎないようにでき、防水シートの内周側に構築される覆工コンクリートの厚みを確保できる。

本発明によれば、防水シートの接続部における止水性を高めることができるとともに、防水シートどうしの接続部が嵩張り過ぎないようにでき、覆工コンクリートの厚みを確保することができる。

図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係る防水シートを含むトンネルの正面断面図である。図１（ｂ）は、図１（ａ）のＩｂ−Ｉｂ線に沿う、前記トンネルの側面断面図である。図２は、前記防水シートの断面図である。図３は、隣接する２つの防水シートの端部どうしの接続工程を示し、透水シートをトンネル内壁に止着した段階の断面図である。図４は、前記接続工程を示し、２つの副不透水シートどうしを合掌貼りした段階の断面図である。図５は、前記接続工程を示し、前記副不透水シートの合掌貼り部を折り曲げた段階の断面図である。図６は、前記接続工程を示し、２つの主不透水シートどうしを合掌貼りした段階の断面図である。図７は、前記隣接する２つの防水シートの端部どうしの接続済の状態の断面図である。

以下、本発明の一実施形態を図面にしたがって説明する。
図１（ａ）に示すように、地山２が掘削されてトンネル１が形成されている。トンネル１の地山掘削面２ａに吹付コンクリート３（一次覆工コンクリート）が吹き付けられている。吹付コンクリート３の内周側には、防水シート１０を介して、二点鎖線にて示す覆工コンクリート４（二次覆工コンクリート）が構築されている。防水シート１０は、吹付コンクリート３の内壁３ａを覆っている。

図２に示すように、防水シート１０は、主不透水シート１１と、一対の副不透水シート１２，１２と、透水シート１３とを備えている。主不透水シート１１の材質は、例えばエチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）等の樹脂やゴムにて構成され、高い不透水性を有している。主不透水シート１１の幅（図２において左右方向の寸法）は、たとえば１ｍ〜６.６ｍ程度であり、好ましくは２．２ｍ程度である。主不透水シート１１の厚みは、たとえば０．４ｍｍ〜２．０ｍｍ程度であり、好ましくは０．８ｍｍ程度である。なお、図において主不透水シート１１の厚みは誇張されている。

主不透水シート１１の裏面（図２において上面）に透水シート１３が設けられている。透水シート１３は、不織布にて構成されている。透水シート１３の幅（図２において左右方向の寸法）は、主不透水シート１１の幅よりも小さく、たとえば０．９５ｍ〜６．５５ｍ程度であり、好ましくは２．１５ｍ程度である。そのため、主不透水シート１１の幅方向の両端部が、透水シート１３よりも延び出ている。透水シート１３の厚みは、たとえば１ｍｍ〜５ｍｍ程度であり、好ましくは３ｍｍ程度である。なお、図において透水シート１３の厚みは誇張されている。

主不透水シート１１と透水シート１３とは、幅方向（図２において左右方向）の複数箇所において溶着されて接合一体化されている。各溶着箇所に溶着部１０ｂが形成されている。溶着部１０ｂは、防水シート１０の長手方向（図２において紙面と直交する方向）のほぼ全長にわたって延びている。複数の溶着部１０ｂ，１０ｂ…は、防水シート１０の幅方向（図２において左右）に互いに間隔を置いて配置されている。シート１１，１３どうしの溶着手段としては、例えば熱圧着が用いられている。

図２に示すように、防水シート１０の幅方向の両端部には、それぞれ副不透水シート１２が設けられている。副不透水シート１２は、主不透水シート１１及び透水シート１３の端部どうしの間に介在されている。副不透水シート１２の材質は、主不透水シート１１と同様にＥＶＡ等の樹脂やゴムにて構成され、高い不透水性を有している。副不透水シート１２の幅は、主不透水シート１１及び透水シート１３の幅よりも数分の１〜十数分の１程度小さく、たとえば１００ｍｍ〜２００ｍｍ程度であり、好ましくは１５０ｍｍ程度である。副不透水シート１２の厚みは、たとえば０．４ｍｍ〜２．０ｍｍ程度であり、好ましくは０．８ｍｍ程度である。
なお、図において副不透水シート１２の厚みは誇張されている。

副不透水シート１２の幅方向の内端部（防水シート１０の幅方向の内側を向く端部）が、主不透水シート１１と溶着によって接合一体化され、溶着部１０ｄが形成されている。溶着部１０ｄは、防水シート１０の長手方向（図２において紙面と直交する方向）のほぼ全長にわたって延びている。シート１１，１２どうしの溶着手段としては、例えば熱圧着が用いられている。

副不透水シート１２の幅方向の外端部は、透水シート１３よりも幅方向の外方へ延び出ている。この副不透水シート１２の外端部は、主不透水シート１１の幅方向の端部とほぼ揃えられている。

図１（ｂ）に示すように、トンネル１の吹付コンクリート３の内壁３ａには、複数の防水シート１０，１０…が張設されている。これら防水シート１０，１０…は、トンネル１の軸方向（同図において左右方向）に並べられている。各防水シート１０の主不透水シート１１がトンネル１の内周側（同図において下側）に向けられ、透水シート１３が吹付コンクリート３側に向けられている。各防水シート１０の長手方向（図１（ｂ）の紙面と直交する方向）は、トンネル１の周方向に沿っている。各防水シート１０の幅方向は、トンネル１の前記軸方向に向けられている。

図１（ｂ）及び図７に示すように、隣接する２つの防水シート１０，１０の端部どうしは、互いに重なり合って液密に接続され、接続部１５（接続構造）を構成している。以下の接続部１５の説明において、前記隣接する２つの防水シート１０，１０どうしを互いに区別する際は、図において左側の防水シート１０及びその構成要素の符号に「Ａ」を付し、図において右側の防水シート１０及びその構成要素の符号に「Ｂ」を付す。

図３及び図７に示すように、一方（図において左側）の防水シート１０Ａの透水シート１３Ａの端部が、内壁３ａに宛がわれている。この透水シート１３Ａの表側（図において下側）に、他方（図において右側）の防水シート１０Ｂの透水シート１３Ｂの端部が重ねられている。これら透水シート１３Ａ，１３Ｂの端部が、コンクリート釘５によって吹付コンクリート３に止められている。

図４及び図７に示すように、隣接する２つの防水シート１０Ａ，１０Ｂの副不透水シート１２Ａ，１２Ｂは、互いに合掌貼りされることによって、第２合掌貼り部１７を構成している。詳しくは、２つの副不透水シート１２Ａ，１２Ｂの裏面（透水シート１３側の面）どうしが互いに当接されるとともに、溶着によって接合一体化されている。これら副不透水シート１２Ａ，１２Ｂどうしの間に、二列（複数列）の溶着部１７ｂ，１７ｂが形成されている。溶着部１７ｂ，１７ｂは、防水シート１０の長手方向（図７において紙面と直交する方向）の全長にわたって延びるとともに、その延び方向と直交する方向に並べられている。副不透水シート１２Ａ，１２Ｂどうしの溶着手段としては、例えば熱圧着が用いられている。なお、溶着部１７ｂは、必ずしも二列に限られず、一列でもよく、三列以上でもよい。

さらに、図５及び図７に示すように、第２合掌貼り部１７の全体が、２つの防水シート１０Ａ，１０Ｂのうち一方（図７において右側）の防水シート１０Ｂに添うように倒されるとともに、該防水シート１０Ｂと溶着されて溶着部１７ｄを形成している。溶着部１７ｄは、防水シート１０の長手方向（図７の紙面直交方向）の全長にわたって延びている。副不透水シート１２Ｂは、１８０度折り曲げられている。副不透水シート１２Ａは、概略平坦に延ばされ、前記折り曲げられた副不透水シート１２Ｂに被さっている。

図６及び図７に示すように、隣接する２つの防水シート１０Ａ，１０Ｂの主不透水シート１１Ａ，１１Ｂの端部どうしは、互いに合掌貼りされることによって、第１合掌貼り部１６を構成している。詳しくは、２つの主不透水シート１１Ａ，１１Ｂの端部の裏面（副不透水シート１２側の面）どうしが互いに当接されるとともに、溶着によって接合一体化されている。これら主不透水シート１１Ａ，１１Ｂの端部どうしの間に、二列（複数列）の溶着部１６ｂ，１６ｂが形成されている。溶着部１６ｂ，１６ｂは、防水シート１０の長手方向（図７の紙面直交方向）の全長にわたって延びるとともに、その延び方向と直交する方向に並べられている。主不透水シート１１Ａ，１１Ｂどうしの溶着手段としては、例えば熱圧着が用いられている。なお、溶着部１６ｂは、必ずしも二列に限られず、一列でもよく、三列以上でもよい。

さらに、図７に示すように、第１合掌貼り部１６の全体が、第２合掌貼り部１７とは反対側（図７において左側）に倒されることで、左側（他方）の防水シート１０Ａに添わされ、かつ該防水シート１０Ａと溶着されて溶着部１６ｄを形成している。溶着部１６ｄは、防水シート１０の長手方向（図７の紙面直交方向）の全長にわたって延びている。主不透水シート１１Ａの端部は、１８０度折り曲げられている。主不透水シート１１Ｂの端部は、概略平坦に延ばされ、第２合掌貼り部１７に被さるとともに、主不透水シート１１Ａの前記折り曲げられた部分に被さっている。

トンネル１の施工方法を、隣接する２つの防水シート１０，１０の接続方法すなわち接続部１５の施工方法を中心に説明する。
図１に示すように、地山２を掘削し、地山掘削面２ａに吹付コンクリート３を吹き付ける。この吹付コンクリート３の内壁３ａに防水シート１０を張設する。更に、吹付コンクリート３の内周側に防水シート１０を介して覆工コンクリート４を打設する。

地山２の掘削及び吹付コンクリート３の構築等が進むにしたがって、設置済みの防水シート１０に新たな防水シート１０を順次継ぎ足す。ここでは、図３〜図７において、左側の防水シート１０Ａが設置済みの防水シート１０であり、右側の防水シート１０Ｂが新たに継ぎ足される防水シート１０であるものとする。

図３に示すように、継ぎ足す際は、新たな防水シート１０Ｂを吹付コンクリート３の内壁３ａに沿って張り渡すとともに、透水シート１３Ｂの端部を、設置済みの防水シート１０Ａの透水シート１３Ａの端部と重ね合わせる。これら透水シート１３Ａ，１３Ｂの端部どうしをコンクリート釘５によって吹付コンクリート３に止着する。

次に、図４に示すように、２つの防水シート１０Ａ，１０Ｂの副不透水シート１２Ａ，１２Ｂどうしを合掌貼りによって接合し、第２合掌貼り部１７を形成する。接合手段を合掌貼りとすることで、副不透水シート１２Ａ，１２Ｂの両側から加熱及び加圧を行なうことができ、副不透水シート１２Ａ，１２Ｂどうし間を確実に液密にシールできる。この段階における第２合掌貼り部１７は、トンネル１の内周側（図４において下側）へ向かって突出している。
次に、図５に示すように、第２合掌貼り部１７を例えば防水シート１０Ｂ側（同図において右側）へ倒して、該防水シート１０Ｂに添わすとともに、この防水シート１０Ｂと溶着する。

次に、図６に示すように、２つの防水シート１０Ａ，１０Ｂの主不透水シート１１Ａ，１１Ｂの端部どうしを合掌貼りによって接合し、第１合掌貼り部１６を形成する。接合手段を合掌貼りとすることで、主不透水シート１１Ａ，１１Ｂの両側から加熱及び加圧を行なうことができ、主不透水シート１１Ａ，１１Ｂどうし間を確実に液密にシールできる。この段階における第１合掌貼り部１６は、トンネル１の内周側（図６において下側）へ向かって突出している。
次に、図７に示すように、第１合掌貼り部１６を、第２合掌貼り部１７とは逆側（図７において左側）へ倒して防水シート１０Ａに添わすとともに、この防水シート１０Ａと溶着する。
なお、前記第２合掌貼り部１７を防水シート１０Ａに添わせて溶着し、かつ第１合掌貼り部１６を防水シート１０Ｂに添わせて溶着してもよい。

トンネル１によれば、吹付コンクリート３と覆工コンクリート４との間に防水シート１０を設けることによって、地山２からの水が覆工コンクリート４へ浸透するのを防止できる。
さらに、隣接する２つの防水シート１０，１０どうしの接続部１５においては、まず、副不透水シート１２，１２どうしの第２合掌貼り部１７によって透水を阻止できる。たとえ、第２合掌貼り部１７から水が漏れたとしても、主不透水シート１１，１１どうしの第１合掌貼り部１６によって透水を阻止できる。つまりは、２つの合掌貼り部１６，１７によって、地山２からの水の透過を二重に阻止できる。これによって、接続部１５においても、止水性を十分に確保することができる。この結果、トンネル１内への漏水を防止することができる。
また、第１合掌貼り部１６を倒す方向と、第２合掌貼り部１７を倒す方向とを互いに逆にすることで、接続部１５全体の厚みが嵩張り過ぎないようにすることができる。これによって、覆工コンクリート４の厚みを確保できる。

本発明は、前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変をなすことができる。
例えば、実施形態では、副不透水シート１２の幅方向の外端部は、主不透水シート１１の幅方向の端部とほぼ揃えられているが、主不透水シート１１が副不透水シート１２よりも幅方向の外方に延び出ていてもよい。或いは、副不透水シート１２が主不透水シート１１よりも幅方向の外方に延び出ていてもよい。
第１合掌貼り部１６及び第２合掌貼り部１７を、互いに同じ側に倒すことにしてもよい。
防水シート１０を、トンネル１の軸方向に継ぎ足すだけでなく、トンネル１の周方向にも継ぎ足すことにしてもよく、その場合、トンネル１の周方向に隣接する２つの防水シート１０，１０についても、実施形態と同様にして接続してもよい。
溶着手段は、熱圧着に限られず、振動溶着等の種々の溶着法を適用できる。
各防水シート１０の副不透水シート１２が、主不透水シート１１の端部の表側面（透水シート１３とは反対側の面）に設けられていてもよい。

本発明は、例えばトンネルの内壁の防水構造に適用できる。

１トンネル
３ａ内壁
１０防水シート
１１主不透水シート
１２副不透水シート
１３透水シート
１５接続部（接続構造）
１６第１合掌貼り部（主不透水シートの端部どうしの合掌貼り部）
１７第２合掌貼り部（副不透水シートどうしの合掌貼り部）

Claims

トンネルの内壁に張られた複数の防水シートにおける隣接する２つの防水シートの端部どうしの接続構造であって、
各防水シートが、主不透水シートと、前記主不透水シートにおける地山掘削面を向く裏側面に積層された透水シートを含み、かつ前記主不透水シートの端部の前記裏側面又は裏側面とは反対側の表側面には、副不透水シートが重ねられており、
前記２つの防水シートの前記副不透水シートどうしが合掌貼りされるとともに、これら副不透水シートどうしの合掌貼り部が、前記２つの防水シートのうち一方の防水シートに添わされて前記一方の防水シートと接合されており、
前記２つの防水シートの前記主不透水シートの端部どうしが合掌貼りされるとともに、これら主不透水シートの端部どうしの合掌貼り部が、前記２つの防水シートのうち他方の防水シートに添わされて前記他方の防水シートと接合され、前記副不透水シートどうしの合掌貼り部の先端部と前記主不透水シートどうしの合掌貼り部の先端部が互いに反対側へ向けられていることを特徴とするトンネル用防水シートの接続構造。
トンネルの内壁に張られた複数の防水シートにおける隣接する２つの防水シートの端部どうしの接続方法であって、
各防水シートが、主不透水シートと、前記主不透水シートにおける地山掘削面を向く裏側面に積層された透水シートを含み、かつ前記主不透水シートの端部の前記裏側面又は裏側面とは反対側の表側面には、副不透水シートが重ねられており、
前記２つの防水シートの前記副不透水シートどうしを合掌貼りするとともに、これら副不透水シートどうしの合掌貼り部を、前記２つの防水シートのうち一方の防水シートに添わせて前記一方の防水シートと接合し、
前記２つの防水シートの前記主不透水シートの端部どうしを合掌貼りするとともに、これら主不透水シートの端部どうしの合掌貼り部を、前記２つの防水シートのうち他方の防水シートに添わせて前記他方の防水シートと接合し、前記副不透水シートどうしの合掌貼り部の先端部と前記主不透水シートどうしの合掌貼り部の先端部を互いに反対側へ向けることを特徴とするトンネル用防水シートの接続方法。