JP6534208B2 - Tunnel tarpaulin - Google Patents
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本発明は、トンネルにおける一次覆工と二次覆工との間に設けられる防水シートに関する。 The present invention relates to a tarpaulin provided between a primary lining and a secondary lining in a tunnel.
例えば、特許文献1には、防水シートの設置を含むトンネル施工方法が開示されている。それによれば、トンネルの地山掘削面に吹付コンクリートを吹き付ける。この吹付コンクリートに面するように型枠を設置し、この型枠の外周面に防水シートを張設する。次に、吹付コンクリートと防水シートとの間の隙間に凝固性の裏込め材を充填することで、防水シートを裏込め材に固着させる。この裏込め材が一次覆工となる。その後、二次覆工のコンクリートを打設する。これによって、防水シートが、一次覆工と二次覆工との間に挟まれるようにして埋設される。防水シートの材質及び構造についての詳細は開示されていない。 For example, Patent Document 1 discloses a tunnel construction method including installation of a waterproof sheet. According to it, spray concrete is sprayed on the ground excavated surface of the tunnel. A formwork is installed to face the shotcrete, and a waterproof sheet is stretched on the outer peripheral surface of the formwork. Next, the waterproof sheet is fixed to the backfill material by filling the gap between the sprayed concrete and the waterproof sheet with the solidifying backfill material. This backfill material will be the primary lining work. After that, cast a second lining concrete. As a result, the tarpaulin is embedded as being sandwiched between the primary lining and the secondary lining. The details of the material and structure of the tarpaulin are not disclosed.
特許文献2には、NATM工法等に適用される防水シートが開示されている。この防水シートは、不透水性シート部と透水性シート部を積層したものである。透水性シート部は、2つの不織布層の間に網状体層を挟んだ3層構造になっている。透水性シート部が一次覆工に面し、不透水性シート部が二次覆工に面している。この防水シートによれば、地山からの湧水がニ次覆工へ流れ込むのを防止できるだけでなく、透水性シート部が湧水の通り道になることで円滑に排水できる。特に、一次覆工と接する表層の不織布層が土砂等で詰まったとしても、網状体層によって湧水の通り道を確保できる。 Patent Document 2 discloses a waterproof sheet applied to the NATM method or the like. This waterproof sheet is a laminate of a water impermeable sheet portion and a water permeable sheet portion. The water-permeable sheet portion has a three-layer structure in which a mesh-like body layer is sandwiched between two non-woven fabric layers. The permeable sheet portion faces the primary lining, and the impermeable sheet portion faces the secondary lining. According to this waterproof sheet, not only can the spring water from the ground be prevented from flowing into the second lining, but the water-permeable sheet portion can be smoothly drained because the spring passage is formed. In particular, even if the non-woven fabric layer of the surface layer in contact with the primary lining is clogged with soil, etc., the reticulated layer can secure the passage of spring water.
NATM工法等の旧来のトンネル施工方法においては、通常、釘によって防水シートを一次覆工コンクリートに止める。
一方、特許文献1においては、釘に代えて、裏込め材によって防水シートを固着するものである。この特許文献1の工法に特許文献2の防水シートを適用した場合、凝固前の裏込め材が、表層の不織布層の内部に入り込み、更には網状体層の内部にも簡単に入り込む。そして、裏込め材が凝固して湧水の通り道を塞ぐことで、排水機能が失われる可能性がある。
本発明は、かかる事情に鑑み、トンネルにおける一次覆工と二次覆工との間に設けられる防水シートにおいて、裏込め材で固着する工法に適用した場合でも透水性シート部の排水機能を維持できる防水シートを提供することを目的とする。
In conventional tunnel construction methods such as the NATM method, the waterproof sheet is usually fixed to primary lining concrete by nails.
On the other hand, in patent document 1, it replaces with a nail and adheres a waterproof sheet with a backing material. When the waterproof sheet of Patent Document 2 is applied to the method of Patent Document 1, the backfilling material before solidification penetrates into the inside of the non-woven fabric layer of the surface layer and further easily penetrates into the inside of the reticulated layer. And, by the solidification of the backfill material and blocking the passage of the spring water, the drainage function may be lost.
In view of such circumstances, the present invention maintains the drainage function of the water-permeable sheet portion even when applied to a method in which a waterproof sheet is provided between a primary lining and a secondary lining in a tunnel and is fixed with a backfill material. The purpose is to provide a waterproof sheet that can be used.
前記問題点を解決するために、本発明は、トンネルにおける一次覆工と二次覆工との間に設けられる防水シートであって、
前記二次覆工に面する不透水性シート部と、前記不透水性シート部に積層された透水性シート部とを備え、前記透水性シート部が、
前記一次覆工に面する第1透水層と、
前記第1透水層に積層された第2透水層と、
前記第2透水層と前記不透水性シート部との間に積層された第3透水層と、
を含み、前記第2透水層が、前記第1透水層及び前記第3透水層よりも低い透水性を有していることを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a waterproof sheet provided between a primary lining and a secondary lining in a tunnel,
The water impermeable sheet portion facing the secondary lining, and a water permeable sheet portion laminated on the water impermeable sheet portion, the water permeable sheet portion being
A first permeable layer facing said primary lining;
A second permeable layer laminated to the first permeable layer;
A third water permeable layer laminated between the second water permeable layer and the water impermeable sheet portion;
And the second water permeable layer is lower in water permeability than the first water permeable layer and the third water permeable layer.
好適には、前記防水シートは、トンネルの吹付コンクリートに隙間を介して面するように配置され、前記隙間に充填された裏込め材からなる一次覆工に固着される。
この防水シートによれば、裏込め材の充填時に、裏込め材が第1透水層に入り込む。このとき、低透水性の第2透水層によって、裏込め材が第3透水層まで入り込むのを阻止又は抑制できる。やがて、裏込め材が凝固する。第1透水層に入り込んだ裏込め材も凝固する。これによって、裏込め材すなわち一次覆工と防水シートとを確実に固着させることができる。
地山からの湧水が、一次覆工を通って防水シートまで浸透して来たときは、不透水性シート部によって二次覆工への透水を阻止できるだけでなく、透水性シート部を排水路として排水できる。特に、透水性シート部のうち第3透水層を排水路として確実に機能させることができる。例えば、乾燥収縮や地震等によって、ヘアークラックが、一次覆工を横切って防水シートに達するように形成されたときは、ヘアークラックが湧水の通り道になることで、防水シートに湧水の水圧がかかる。この水圧が或る大きさを越えると、湧水が第2透水層を厚み方向に透過して、第3透水層に流入する。これによって、第3透水層を排水路として確実に排水できる。
さらに、湧水中に土砂や石灰等の固形成分が混じっていたときは、第2透水層によって固形成分を捕捉できる。したがって、第3透水層の目詰まりを長期間にわたって防止又は抑制でき、排水機能を確実に維持することができる。
Preferably, the waterproof sheet is disposed to face the spray concrete of the tunnel with a gap, and is fixed to a primary lining made of a backfill material filled in the gap.
According to this waterproof sheet, the backfill material intrudes into the first water permeable layer when the backfill material is filled. At this time, the low water permeability second water permeable layer can prevent or suppress the penetration of the backfill material to the third water permeable layer. Eventually, the backfill material solidifies. The backfilling material that has entered the first water permeable layer also solidifies. This makes it possible to securely fix the backfill material, ie, the primary lining and the waterproof sheet.
When spring water from the ground reaches the waterproof sheet through the primary lining, it is possible not only to block water permeation to the secondary lining by the impermeable sheet part but also to drain the permeable sheet part It can drain as a road. In particular, the third water-permeable layer in the water-permeable sheet portion can reliably function as a drainage channel. For example, when a hair crack is formed to reach the waterproof sheet across the primary lining due to drying shrinkage, earthquake, etc., the water pressure of the waterproof sheet on the waterproof sheet by the hair crack becoming a passage of spring water. It takes When the water pressure exceeds a certain level, the spring water permeates through the second permeable layer in the thickness direction and flows into the third permeable layer. Thereby, the third water permeable layer can be reliably drained as a drainage channel.
Furthermore, when solid components, such as earth and sand and lime, are mixed in the spring water, solid components can be captured by the second water permeable layer. Therefore, clogging of the third water-permeable layer can be prevented or suppressed for a long period of time, and the drainage function can be reliably maintained.
前記第2透水層の厚みが、前記透水性シート部の厚みの0.03倍〜0.3倍であることが好ましい。
これによって、加工性及び品質の安定性を確保できるとともに、価格の上昇を抑えることができる。
It is preferable that the thickness of the said 2nd water-permeable layer is 0.03 times-0.3 times the thickness of the said water-permeable sheet part.
While being able to ensure stability of processability and quality by this, the rise in price can be suppressed.
本発明の防水シートによれば、裏込め材で固着するトンネル工法に適用した場合でも透水性シート部の排水機能を維持することができる。 According to the waterproof sheet of the present invention, the drainage function of the water-permeable sheet portion can be maintained even when applied to a tunnel method fixed by a backfill material.
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は、地山2側から吹付コンクリート3と、一次覆工4と、防水シート5と、二次覆工6を含む。地山掘削面2aに吹付コンクリート3が吹き付けられている。一次覆工4は、例えばモルタル4bからなる凝固性の裏込め材である。一次覆工4に防水シート5が固着されている。防水シート5が一次覆工4と二次覆工6との間に挟まれている。二次覆工6は、鉄筋コンクリート又は無筋コンクリートにて構成されている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
As shown in FIG. 1, the ground 2 is excavated to form a tunnel 1. The tunnel 1 includes a shotcrete 3, a primary lining 4, a
図2に示すように、防水シート5は、不透水性シート部10と透水性シート部20との積層構造になっている。不透水性シート部10は、二次覆工6側へ向けられ、透水性シート部20は、一次覆工4側へ向けられている。防水シート5の大きさは、特に限定はないが、従来の一般的な防水シートと同サイズにしてもよい。例えば、単数では幅1600mm〜2200mm程度、複数枚を継ぎ足すように接合一体化した状態では幅3200mm〜11000mm程度が好適である。これによって、従来の一般的な防水シートと同じ使い具合にできる。
As shown in FIG. 2, the
不透水性シート部10は、高い不透水性を有している。これによって、地山2からの湧水をトンネル1内に流入させない防水機能を担っている。
不透水性シート部10の材質は、例えばエチレン・酢酸ビニル共重合樹脂(EVA)、ポリオレフィン樹脂等が挙げられる。ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン(PE)やポリプロピレン(PP)等の完全非極性のポリオレフィン樹脂が挙げられる。さらに、PEやPPにアクリル酸や無水マレイン酸などの極性基(カルボキシル基)をグラフト重合させて極性を持たせることで接着性を付与させた変性ポリオレフィン樹脂を用いてもよい。
The water
Examples of the material of the water
不透水性シート部10における一次覆工4側を向く面(図2において上面)に透水性シート部20が積層されている。透水性シート部20は、凸凹状の地山掘削面2a(図1)と不透水性シート部10との間の緩衝機能と、一次覆工4との固着性能と、排水機能を担っている。
A water-
透水性シート部20は、第1透水層21と、第2透水層22と、第3透水層23を含む。表層の第1透水層21は、一次覆工4に面することで、一次覆工4と固着されている。第1透水層21の不透水性シート部10側(図2において下側)に第2透水層22が積層されている。第2透水層22と不透水性シート部10との間に第3透水層23が積層されている。
The water-
第1透水層21は、低密度で高透水性の不織布にて構成されている。第1透水層21の透水係数は、好ましくは2.00×10−1cm/sec〜8.50×10−1cm/sec程度である。
なお、この明細書において、透水係数の測定法は、定水位法による(JIS A 1218)。
第1透水層21の厚みは、一次覆工4との固着性能及び緩衝性能等を考慮して、3mm程度が好ましい。
The first water
In this specification, the measurement method of hydraulic conductivity is based on the constant water method (JIS A 1218).
The thickness of the first water
第2透水層22は、高密度の不織布にて構成され、極めて透水性が低い。要するに、第2透水層22は、第1透水層21よりも透水性が低く、更に第3透水層23よりも透水性が低い。第2透水層22の透水係数は、好ましくは1×10−2cm/sec〜1.5×10−1cm/sec程度である。
第2透水層22の厚みは、透水性シート部20全体の厚みの0.03倍〜0.3倍程度が好適であり、透水性シート部20全体の厚みの0.05倍〜0.2倍程度がより好適である。0.03倍を下回ると、加工が難しくなり、かつ品質を安定させにくくなる。0.3倍を超えると、透水性シート部20の厚みが増え、価格が高くなる。
The second water-
The thickness of the second water
第3透水層23は、低密度で高透水性の不織布にて構成されている。第3透水層23の透水係数は、好ましくは2.00×10−1cm/sec〜8.50×10−1cm/sec程度である。
第3透水層23の厚みは、排水性能及び緩衝性能等を考慮して、3mm程度が好ましい。
The third water-
The thickness of the third water-
透水層21,22,23を構成する不織布の材質は、ポリエステル、ポリプロピレン等の化学繊維でもよく、ヤシがら、綿、麻、羊毛、絹等の天然繊維でもよく、ガラス、炭素、金属、セラミック等の無機繊維でもよい。より好ましくは化学繊維である。
The material of the non-woven fabric constituting the water
透水層21,22,23の製造方法としては、例えば繊維を多数のノズルから噴出して風、水、静電気等で絡める方法、ニードルパンチ法、スパンボンド法等を適用できる。
透水層21,23をニードルパンチ法で作製し、第2透水層22をスパンボンド法で作製してもよい。透水層21,22,23を共にニードルパンチ法で作製してもよい。
As a method of manufacturing the water
The water
ニードルパンチ法では、高速で上下するフェルト針を繊維に繰り返し打ち込んで、繊維を絡める。打ち込み回数によって、透水係数を調整できる。透水層21,23を作製する場合は、打ち込み回数を例えば6回/cm2〜16回/cm2に設定することが好ましい。これによって、透水係数が高い不織布を得ることができる。第2透水層22を作製する場合は、打ち込み回数を例えば20回/cm2〜30回/cm2に設定することが好ましい。これによって、透水係数が低い不織布を得ることができる。
In the needle punching method, felt needles that move up and down at high speed are repeatedly punched into fibers to entangle the fibers. The permeability coefficient can be adjusted by the number of times of driving. When producing the water-
スパンボンド法は、繊維同士を熱圧着するために、不織布の厚みが薄くなり、かつ透水係数が低くなる。したがって、第2透水層22の作製に適している。熱圧着の熱量によって透水係数を調整できる。
In the spun bonding method, the thickness of the non-woven fabric becomes thin and the water permeability coefficient becomes low because the fibers are thermocompression-bonded to each other. Therefore, it is suitable for preparation of the second water-
第1透水層21と第2透水層22とは、全面的に接合一体化されている。
第2透水層22と第3透水層23とは、全面的に接合一体化されている。
ニードルパンチ法で、透水層21,22,23となる繊維を順次積層しながらフェルト針を打ち込むことで、透水層21,22,23を一体に作製してよい。
The first water
The second water-
The water
第3透水層23と不透水性シート部10、ひいては透水性シート部20と不透水性シート部10とは、側端部を除き全面的又は部分的に接合一体化されている。透水性シート部20と不透水性シート部10の側端部どうしは、先行又は後続の防水シート5との継ぎ足しのために自由(非接合)になっている。
3つの透水層21,22,23を全面的に接合一体化することによって、4層構造の防水シート5を展張する際、従来の2層構造の防水シートと同様に作業できる。
The third water-
When the
不透水性シート部10と透水性シート部20との接合方法は、特に限定はなく、公知の接合方法を適用することができる。例えば、ホットメルト接着法を適用してもよい。すなわち、不透水性シート部10と透水性シート部20との間にホットメルト樹脂及びホットエアーを供出し、不透水性シート部10及び第3透水層23どうしの対向する表面の一部を溶融させ、更に不透水性シート部10及び透水性シート部20どうしを圧着させて接合させる。
ホットメルト接着剤以外の接着剤によって不透水性シート部10及び透水性シート部20どうしを接合一体化してもよい。
The method for joining the water
The water
トンネル1は、次のようにして施工される。
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。
次に、吹付コンクリート3の内周壁3aに沿う型枠(図示省略)上に防水シート5を張設する。防水シート5と吹付コンクリート3との間には隙間4aを設ける。隙間4aを介して、防水シート5の透水性シート部20が吹付コンクリート3と面するようにする。不透水性シート部10は前記型枠に向ける。
The tunnel 1 is constructed as follows.
As shown in FIG. 1, the ground 2 is excavated, and the blast concrete 3 is sprayed on the ground excavated
Next, the
次に、隙間4aに一次覆工4となるモルタル4b(裏込め材)を充填する。このとき、モルタル4bは、高透水性の第1透水層21に簡単に入り込むことができる。一方、モルタル4bは、低透水性の第2透水層22にはなかなか入り込めない。これによって、モルタル4bが第3透水層23まで入り込むのを阻止又は抑制できる。したがって、第3透水層23の目詰まりを防止することができる。
モルタル4bの養生中、モルタル4b中の水分は、透水性シート部20を通って外部へ排出される。これによって、モルタル4bの水セメント比W/Cを低下させて品質を高めることができる。
Next, the
During curing of the
やがて、モルタル4bが凝固する。第1透水層21に入り込んだモルタル4bも凝固する。これによって、一次覆工4と防水シート5とを確実に固着させることができる。
さらに、二次覆工6を構築する。
Soon, the
Furthermore, the
トンネル1において、地山2からの湧水が、一次覆工4を通って防水シート5まで浸透して来たときは、不透水性シート部10によって二次覆工6への透水を阻止できるだけでなく、透水性シート部20を排水路として排水できる。特に、透水性シート部20のうち第3透水層23を排水路として確実に機能させて排水できる。
例えば、乾燥収縮や地震等によって、ヘアークラックが、一次覆工4を横切って防水シート5に達するように形成されたときは、ヘアークラックが湧水の通り道になることで、防水シート5に湧水の水圧がかかる。この水圧が或る大きさを越えると、湧水が第2透水層22を厚み方向に透過して、第3透水層23に流入する。これによって、第3透水層23を排水路として確実に排水できる。
さらに、湧水中に土砂や石灰等の固形成分が混じっていたときは、第2透水層22によって固形成分を捕捉できる。したがって、第3透水層23の目詰まりを長期間にわたって防止又は抑制でき、排水機能を確実に維持することができる。
In the tunnel 1, when spring water from the ground 2 penetrates through the primary lining 4 to the
For example, when a hair crack is formed to reach the
Furthermore, when solid components, such as earth and sand and lime, are mixed in the spring water, the solid components can be captured by the second water
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、防水シート5は、NATM工法等の旧来のトンネルの防水シートとして用いてもよい。旧来のトンネル工法において、防水シート5を釘等の定着手段で一次覆工に止着してもよい。
第1透水層21は、モルタル4b(裏込め材)が浸透する程度の透水性があればよい。第1透水層21の透水係数は、第2透水層22の透水係数よりも高ければよく、第3透水層23の透水係数よりも低くてもよい。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the scope of the invention.
For example, the
The first water
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。 The present invention is applicable to, for example, a waterproof structure of the inner wall of a tunnel.
1 トンネル
2 地山
2a 地山掘削面
3 吹付コンクリート
3a 内周壁
4 一次覆工
4a 隙間
4b モルタル(裏込め材)
5 防水シート
6 二次覆工
10 不透水性シート部
20 透水性シート部
21 第1透水層
22 第2透水層
23 第3透水層
Reference Signs List 1 tunnel 2
5
Claims (2)
前記二次覆工に面する不透水性シート部と、前記不透水性シート部に積層された透水性シート部とを備え、前記透水性シート部が、
前記一次覆工に面する第1透水層と、
前記第1透水層に積層された第2透水層と、
前記第2透水層と前記不透水性シート部との間に積層された第3透水層と、
を含み、前記第2透水層が、前記第1透水層及び前記第3透水層よりも低い透水性を有していることを特徴とする防水シート。 A tarpaulin provided between the primary lining and the secondary lining in the tunnel,
The water impermeable sheet portion facing the secondary lining, and a water permeable sheet portion laminated on the water impermeable sheet portion, the water permeable sheet portion being
A first permeable layer facing said primary lining;
A second permeable layer laminated to the first permeable layer;
A third water permeable layer laminated between the second water permeable layer and the water impermeable sheet portion;
A waterproof sheet having a water permeability lower than that of the first water-permeable layer and the third water-permeable layer.
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