JP6781026B2 - Air bleeding / water stopping device for tunnels and tunnel construction method - Google Patents
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Description
本発明は、トンネル用の空気抜き・止水装置及びトンネル施工方法に関し、特に、一次覆工の内周に沿って防水シートが張設され、かつ一次覆工と防水シートの間に裏込め材が充填される、いわゆる背面平滑型トンネルライニング工法に適した空気抜き・止水装置及び該装置を用いたトンネル施工方法に関する。 The present invention relates to an air bleeding / waterproofing device for a tunnel and a tunnel construction method, and in particular, a waterproof sheet is stretched along the inner circumference of the primary lining, and a backfill material is provided between the primary lining and the waterproof sheet. The present invention relates to an air bleeding / waterproofing device suitable for a so-called back smooth tunnel lining method to be filled, and a tunnel construction method using the device.
一般的な山岳トンネルの構築方法として、NATM(New Austrian tunneling Method)工法が挙げられる(特許文献1等参照)。該工法は、以下の手順で行われる。先ず、地山を掘削し、掘削面に一次覆工を設ける。一次覆工の内周には防水シートを張り付ける。その後、二次覆工を打設する。 As a general method for constructing a mountain tunnel, a NATM (New Austrian tunneling method) method can be mentioned (see Patent Document 1 and the like). The construction method is carried out in the following procedure. First, the ground is excavated and a primary lining is provided on the excavated surface. Attach a tarpaulin to the inner circumference of the primary lining. After that, a secondary lining is placed.
防水シートは、EVAシート等の不透水シート材と不織布等の透水シート材との積層構造になっている。透水シート材が一次覆工へ向けられる。不透水シート材が二次覆工へ向けられる。不透水シート材によって、地山からの湧水が二次覆工側へ流れ込むのが防止される。 The waterproof sheet has a laminated structure of an impermeable sheet material such as an EVA sheet and a water permeable sheet material such as a non-woven fabric. The permeable sheet material is directed to the primary lining. The impermeable sheet material is directed to the secondary lining. The impermeable sheet material prevents spring water from the ground from flowing into the secondary lining side.
特許文献2には、改良型のトンネル工法として、いわゆる「背面平滑型トンネルライニング工法」が開示されている。この工法では、一次覆工の施工後、トンネル形状をした型枠に防水シートを被せる。そして、一次覆工と防水シートとの間にモルタル等の裏込め材を充填する。裏込め材の一部は、防水シートの不織布製の透水シート材に含浸して凝固する。これによって、裏込め材と防水シートとが固着される。その後、二次覆工を打設する。当該工法によれば、裏込め材と防水シートとの接合面を平滑化できる。これによって、防水シートが、二次覆工の打設時の圧力によって裏込め材に押し付けられても破れるのを防止できる。
一方、裏込め材が含浸した透水シート材と不透水シート材との間には空気が閉じ込められ易い。特に、不透水シート材の合掌貼り継ぎ目と透水シート材との間に閉じ込められ易い。その状態で、二次覆工をトンネルの底部側から頂部へ向けて打設していくと、トンネル底部側の空気層が潰れ、そこの空気が押し上げられる。このため、トンネル頂部における不透水シート材と透水シート材との間に大きな空気溜まりが形成される。 On the other hand, air is likely to be trapped between the water-permeable sheet material impregnated with the backfill material and the impermeable sheet material. In particular, it is likely to be trapped between the gassho-bonded seam of the impermeable sheet material and the water-permeable sheet material. In that state, when the secondary lining is cast from the bottom side of the tunnel toward the top side, the air layer on the bottom side of the tunnel is crushed and the air there is pushed up. Therefore, a large air pool is formed between the impermeable sheet material and the permeable sheet material at the top of the tunnel.
その対策として、従来は、二次覆工打設用型枠(セントル)の頂部近くの小窓を開けて、体を挿し入れて、不透水シート材に孔を開け、溜まった空気を抜く。その後、前記孔を、不透水シート材と同じ材質のシート片で塞ぐ。シート片の周縁部を熱風などで加熱溶融して不透水シート材と接合する。 As a countermeasure, conventionally, a small window near the top of the secondary lining casting formwork (Centre) is opened, the body is inserted, a hole is made in the impermeable sheet material, and the accumulated air is removed. After that, the hole is closed with a sheet piece made of the same material as the impermeable sheet material. The peripheral edge of the sheet piece is heated and melted with hot air or the like to be joined to the impermeable sheet material.
トンネル頂部の狭い作業スペースで前記空気溜まりを抜き、かつシート片で孔を閉塞する作業は容易でない。特に、孔の閉塞作業は煩雑であり、施工不良が起きやすい。施工不良があると、湧水が不良箇所から二次覆工側へ漏れるおそれがある。
本発明は、かかる事情に鑑み、背面平滑型トンネルライニング工法等によるトンネル施工時に、裏込め材が含浸した透水シート材と不透水シート材との間の空気を容易に抜くことができ、しかも簡易かつ確実に止水可能な空気抜き・止水装置及び方法を提供することを目的とする。
It is not easy to remove the air pool in the narrow work space at the top of the tunnel and close the hole with a sheet piece. In particular, the work of closing the holes is complicated, and construction defects are likely to occur. If there is a construction defect, spring water may leak from the defective part to the secondary lining side.
In view of such circumstances, the present invention can easily remove air between the water-permeable sheet material impregnated with the backfill material and the impermeable sheet material at the time of tunnel construction by the back smoothing type tunnel lining method or the like, and is simple. An object of the present invention is to provide an air vent / water stop device and a method capable of reliably stopping water.
前記問題点を解決するために、本発明装置は、トンネルの一次覆工の内周に沿って張設されるとともに前記一次覆工との間に裏込め材が充填される防水シートにおける、一次覆工側の透水シート材と二次覆工側の不透水シート材との間から空気を抜き、かつ止水する空気抜き・止水装置であって、
前記不透水シート材を貫通する空気抜き路を有して、前記不透水シート材に設けられた空気抜き部材と、
前記不透水シート材と前記空気抜き部材との間を液密に封止する封止手段と
前記空気抜き路を液密に塞ぐようにして前記空気抜き部材に装着可能な閉塞部材と、
を備えたことを特徴とする。
In order to solve the above-mentioned problems, the apparatus of the present invention is a primary in a tarpaulin which is stretched along the inner circumference of the primary lining of a tunnel and is filled with a backfill material between the primary lining and the primary lining. An air bleeding / waterproofing device that bleeds air from between the permeable sheet material on the lining side and the impermeable sheet material on the secondary lining side and stops water.
An air venting member provided in the impermeable sheet material, which has an air venting path penetrating the impermeable sheet material,
A sealing means that tightly seals between the impermeable sheet material and the air bleeding member, and a closing member that can be attached to the air bleeding member so as to tightly block the air bleeding path.
It is characterized by being equipped with.
当該空気抜き・止水装置を不透水シート材に設けておくことによって、二次覆工の打設時に、不透水シート材と透水シート材の間の空気を、空気抜き路を通して抜くことができる。その後、閉塞部材を空気抜き部材に装着して空気抜き路を塞ぐ。これによって、湧水が空気抜き路を通して二次覆工側へ漏れるのを防止することができる。 By providing the air bleeding / stopping device on the impermeable sheet material, the air between the impermeable sheet material and the impermeable sheet material can be evacuated through the air venting path at the time of placing the secondary lining. After that, the closing member is attached to the air vent member to block the air vent path. This makes it possible to prevent the spring water from leaking to the secondary lining side through the air vent path.
前記空気抜き部材が、周面にネジ部が形成された筒形状になっており、
前記閉塞部材が、前記ネジ部に二次覆工側から螺合される蓋体であることが好ましい。
前記蓋体を二次覆工側から筒部にねじ込むことによって簡単に装着でき、かつ空気抜き路を簡単に止水できる。
The air bleeding member has a tubular shape with a threaded portion formed on the peripheral surface.
It is preferable that the closing member is a lid body screwed into the threaded portion from the secondary lining side.
By screwing the lid body into the cylinder from the secondary lining side, it can be easily attached and the air vent path can be easily stopped.
前記不透水シート材には穴部が形成されており、
前記空気抜き部材が、前記穴部に通されるとともに内部空間が前記空気抜き路を構成する筒部と、前記筒部の外周部から突出されるとともに前記筒部の軸方向に対峙する一対の環状のフランジとを有し、前記一対のフランジの間に前記不透水シート材における前記穴部の周縁部が挟まれていることが好ましい。
前記フランジを不透水シート材の穴部の周縁部に係止することによって、空気抜き部材を不透水シート材にしっかりと取付けることができる。
Holes are formed in the impermeable sheet material, and holes are formed in the impermeable sheet material.
The air bleeding member is passed through the hole portion and the internal space forms the air vent path. The tubular portion and the pair of annular rings protruding from the outer peripheral portion of the tubular portion and facing each other in the axial direction of the tubular portion. It is preferable that the flange is provided and the peripheral edge of the hole in the impermeable sheet material is sandwiched between the pair of flanges.
By locking the flange to the peripheral edge of the hole of the impermeable sheet material, the air bleeding member can be firmly attached to the impermeable sheet material.
前記封止手段が、前記一対のフランジの1つと、前記不透水シート材における前記穴部の周縁部との間に設けられた環状のゴムシール部材又はホットメルト材を含むが好ましい。
これによって、不透水シート材の穴部の周縁部と筒部との間を封止できる。
The sealing means preferably includes an annular rubber seal member or a hot melt material provided between one of the pair of flanges and the peripheral edge of the hole in the impermeable sheet material.
As a result, the space between the peripheral edge portion of the hole portion of the impermeable sheet material and the tubular portion can be sealed.
前記不透水シート材が、前記空気抜き部材より大径の取付穴部が形成された不透水シート本体を有し、前記不透水シート本体とは別体かつ不透水性の閉塞シート材によって前記取付穴部が液密に塞がれており、前記閉塞シート材に前記空気抜き部材が設けられ、前記閉塞シート材と前記空気抜き部材との間が前記封止手段によって液密に封止されていることが好ましい。
当該構造によれば、製造済ないしはトンネル施工現場に搬入済の防水シートに空気抜き・止水装置を簡単に後付けできる。例えば、トンネル施工現場等において、不透水シート本体に取付穴部を形成する。空気抜き部材には閉塞シート材を設けておく。この閉塞シート材によって取付穴部を液密に塞ぐ。これによって、トンネル施工現場等においても、空気抜き部材を防水シートに容易に設置することができる。
The impermeable sheet material has a water impermeable sheet body in which a mounting hole having a diameter larger than that of the air venting member is formed, and the mounting hole is provided by a water impermeable closing sheet material that is separate from the impermeable sheet body. The portion is liquid-tightly closed, the closing sheet material is provided with the air bleeding member, and the space between the closing sheet material and the air bleeding member is liquid-tightly sealed by the sealing means. preferable.
According to this structure, an air bleeding / water stopping device can be easily retrofitted to a tarpaulin that has already been manufactured or brought into a tunnel construction site. For example, at a tunnel construction site or the like, a mounting hole is formed in the impermeable sheet body. A closing sheet material is provided for the air vent member. The mounting hole is liquid-tightly closed with this closing sheet material. As a result, the air venting member can be easily installed on the waterproof sheet even at a tunnel construction site or the like.
本発明に係るトンネル施工方法は、空気抜き路を有する空気抜き部材が設けられた不透水シート材と、前記不透水シート材に積層された透水シート材とを含む防水シートを用意して、前記不透水シート材をトンネルの一次覆工とは反対側へ向け、かつ前記透水シート材を前記一次覆工へ向けて、前記一次覆工の内周に沿って前記防水シートを張設し、
前記一次覆工と前記防水シートとの間に裏込め材を充填し、
前記空気抜き路を開口させた状態で、前記防水シートの内周側に二次覆工を打設し、
前記二次覆工の打設工程の終盤時に、前記空気抜き部材に閉塞部材を装着して前記空気抜き路を液密に塞ぐことを特徴とする。
当該施工方法によれば、空気抜き部材を不透水シート材に設けておくことによって、二次覆工の打設時に、不透水シート材と透水シート材の間の空気を、空気抜き路を通して抜くことができる。そして、二次覆工打設工程の終盤時に、閉塞部材を空気抜き部材に装着することで、空気抜き路を塞いだ状態で空気抜き部材を二次覆工内に埋設できる。これによって、湧水が空気抜き路を通して二次覆工側へ漏れるのを防止することができる。
In the tunnel construction method according to the present invention, a waterproof sheet including an impermeable sheet material provided with an air venting member having an air venting path and a water impermeable sheet material laminated on the impermeable sheet material is prepared, and the impermeable sheet material is prepared. With the sheet material facing the side opposite to the primary lining of the tunnel and the permeable sheet material facing the primary lining, the waterproof sheet is stretched along the inner circumference of the primary lining.
A backfill material is filled between the primary lining and the waterproof sheet.
With the air vent path open, a secondary lining is placed on the inner peripheral side of the waterproof sheet.
At the end of the casting process of the secondary lining, a closing member is attached to the air venting member to tightly close the air venting path.
According to the construction method, by providing the air bleeding member in the impermeable sheet material, the air between the impermeable sheet material and the impermeable sheet material can be evacuated through the air venting path at the time of placing the secondary lining. it can. Then, by attaching the closing member to the air venting member at the final stage of the secondary lining casting process, the air venting member can be embedded in the secondary lining while the air venting path is blocked. This makes it possible to prevent the spring water from leaking to the secondary lining side through the air vent path.
本発明によれば、トンネルの施工時に、防水シートにおける裏込め材が含浸した透水シート材と不透水シート材との間の空気を容易に抜くことができる。その後、確実に止水することができる。 According to the present invention, when constructing a tunnel, air between the water-permeable sheet material impregnated with the backfill material in the waterproof sheet and the impermeable sheet material can be easily removed. After that, the water can be reliably stopped.
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
<第1実施形態>
図1(b)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、一次覆工3と、裏込め材4と、防水シート5と、二次覆工6を含む。地山内壁2aに一次覆工3の吹付コンクリートが吹き付けられている。一次覆工3に沿って防水シート5が張設され、かつ一次覆工3と防水シート5との間にモルタル等の裏込め材4が充填されている。更に二次覆工6が構築されることで、防水シート5が、裏込め材4と二次覆工6との間に挟まれている。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
<First Embodiment>
As shown in FIG. 1 (b), the
図6に示すように、防水シート5は、不透水シート材5aと透水シート材5bの積層シート構造になっている。不透水シート材5aは、二次覆工6側(同図において下側)へ向けられ、透水シート材5bは、裏込め材4側ひいては一次覆工3側(同図において上側)へ向けられている。
As shown in FIG. 6, the
不透水シート材5aは、高い不透水性を有し、地山2からの湧水がトンネル1内に流入するのを阻止する防水機能を担っている。不透水シート材5aの材質としては、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、ポリ塩化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。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)が挙げられる。好ましくは、不透水シート材5aの材質は、EVAである。
The
不透水シート材5aの背面(一次覆工3側を向く面、図6において上面)に透水シート材5bが積層されている。透水シート材5bは、不織布等にて構成されている。不織布の材質としては、例えばポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等の化学繊維が挙げられる。透水シート材5bに裏込め材4の一部が含浸されている。透水シート材5bは、裏込め材4との固着機能、排水機能、緩衝機能等を担っている。
不透水シート材5aと透水シート材5bは、熱融着されている。なお、不透水シート材5aと透水シート材5bとの接合手段は、熱融着に限られるものではなく、接着剤を用いてもよい。
防水シート5の幅方向の両端部においては、不透水シート材5aと透水シート材5bとが接合されておらず、互いに離間可能になっている。
The
The
At both ends of the
図3に示すように、防水シート5は、長手方向がトンネル1の周方向に沿うように円弧状に張り渡されている。防水シート5の幅方向は、トンネル1の軸方向へ向けられている。1つの防水シート5の幅寸法は、例えば6メートル程度である。複数の防水シート5が、トンネル1の軸方向に継ぎ足されている。隣接する防水シート5どうしの間に継ぎ目5jが形成されている。
なお、図3においては、透水シート材5bの図示は省略されている。
As shown in FIG. 3, the
In addition, in FIG. 3, the illustration of the water
図4に示すように、前記継ぎ目5jにおいて、隣接する防水シート5の不透水シート材5aどうしが合掌貼りにて接合されている。かつ、図5に示すように、前記合掌貼りは、片方の防水シート5へ向けて折り曲げられ、該片方の防水シート5に溶着にて接合されている。これによって、二次覆工6の打設厚さが確保されている。継ぎ目5jには、溶着接合部5hが形成されている。
As shown in FIG. 4, at the
図3に示すように、各防水シート5の長手方向の中央部は、トンネル1の頂部に位置されている。かつ、各防水シート5の長手方向の中央部(トンネル1の頂部)における、継ぎ目5jの近くの不透水シート材5aには、穴部5cが形成されている。穴部5cの内径は、数cm程度である。
As shown in FIG. 3, the central portion of each
図2に示すように、穴部5cに空気抜き・止水装置10が取り付けられている。空気抜き・止水装置10は、空気抜き部材11と、蓋体20(閉塞部材)と、封止手段30を備えている。
As shown in FIG. 2, an air vent /
空気抜き部材11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、ポリ塩化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。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)が挙げられる。好ましくは、空気抜き部材11の材質は、100℃〜150℃程度のホットメルト溶融樹脂と接触しても解けにくいものがよく、より好ましくはEVAである。
Examples of the material of the
図2に示すように、空気抜き部材11は、筒部12と、フランジ13,14とを一体に有している。筒部12は、円筒状の筒口部12eと、筒基部12dを含む。筒部12の軸線は、防水シート5の厚み方向へ向けられている。筒口部12eが二次覆工6側(図2において下側)へ向けられ、筒基部12dが一次覆工3側(図2において上側)へ向けられている。筒部12の内部空間が、空気抜き路12aを構成している。空気抜き路12aの両端は開口されている。空気抜き路12aが、不透水シート材5aを一次覆工3側から二次覆工6側へ貫通している。
なお、筒部12の形状は、円筒形に限られず、空気抜き路12aを有するものであれば、角筒形、円錐筒形、角錐筒形等であってもよい。
As shown in FIG. 2, the
The shape of the
筒口部12eの外径は数cm程度である。筒口部12eの外周面には、雄ネジ12b(ネジ部)が形成されている。筒口部12eに蓋体20が着脱可能に装着されている。蓋体20は、円形の蓋板部21と、筒状の蓋周側部22を一体に含む。蓋周側部22の内周の雌ネジ22bが、雄ネジ12bに螺合されている。蓋板部21によって、筒部12の二次覆工6側の端部の開口が液密に閉塞可能になっている。
蓋体20の材質は、空気抜き部材11の材質と同じでもよく、異なっていてもよい。好ましくは、蓋体20は、EVA樹脂にて構成されている。
The outer diameter of the
The material of the
筒基部12dは、一次覆工3側へ向かって拡開されている。筒基部12dの外周部には、一対のフランジ13,14が形成されている。各フランジ13,14は、筒基部12dの径方向外側へ突出されるとともに、筒部12の全周にわたる環状になっている。一対のフランジ13,14は、筒部12の軸方向に離れて対峙されている。筒基部12dの端部の第1フランジ13が、筒口部12e側の第2フランジ1より大径になっている。かつ、これらフランジ13,14の外径は、防水シート5の穴部5cの内径より大きい。更に好ましくは、第1フランジ13の内径が、防水シート5の穴部5cの内径より大きい。
The
図2に示すように、筒基部12dが穴部5cを貫通している。一対のフランジ13,14の間に不透水シート材5aにおける穴部5cの周縁部5dが挟まれている。前記穴部周縁部5dは、第1フランジ13に押し当てられるとともに、筒基部12dの外周面に密着されている。
As shown in FIG. 2, the
封止手段30によって、穴部5cと筒基部12dの間が液密に封止されている。ひいては、不透水シート材5aと空気抜き部材11との間が液密に封止されている。封止手段30は、ゴムシール部材31と、ホットメルト材32を含む。
The sealing means 30 tightly seals between the
ゴムシール部材31は、筒基部12dを囲む環状になっている。好ましくは、ゴムシール部材31は、Oリングにて構成されている。ゴムシール部材31の材質としては、フッ素ゴム、シリコーンゴム、合成ゴム、ウレタンゴム、潤滑性ゴム、ブチルゴム、タフレタン、アクリルゴム、スチレンゴム、天然ゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スーパーラバー等が挙げられる。好ましくは、ゴムシール部材31の材質は、100℃〜150℃程度のホットメルト溶融樹脂と接触しても解けにくいものがよく、更に耐熱性及び伸び率を考慮すればフッ素ゴムがより好適である。
The
ゴムシール部材31は、不透水シート材5aの穴部周縁部5dと、第2フランジ14との間の筒基部12dの外周に嵌め込まれている。ゴムシール部材31の内直径は、第1フランジ13の外直径より小さく、更に第2フランジ14の外直径より小さい。ゴムシール部材31の数は、1つに限られず、複数(2つ〜5つ程度)でもよい。1又は複数のゴムシール部材31によって、防水シート5の穴部周縁部5dが、第1フランジ13に強く押し当てられている。
The
ゴムシール部材31の外周の全周にホットメルト材32が環状に設けられている。ホットメルト材32は、不透水シート材5aの穴部周縁部5dからゴムシール部材31の外周を経て第2フランジ14における二次覆工6側の面に回り込んでいる。ホットメルト材32は、ゴムシール部材31と共に、不透水シート材5aと空気抜き部材11との間を液密封止するだけでなく、不透水シート材5aとゴムシール部材31と空気抜き部材11とを互いに接合している。
なお、ホットメルト材32の元形状は例えばスティック状になっている。ホットメルトガンにスティック状のホットメルト材32が装着される。このホットメルト材32が、ホットメルトガンによって溶融されてゴムシール部材31の外周に供給される。
A
The original shape of the
ホットメルト材32の材質は、熱可塑性を有し、所要のシール性を発現可能、かつ不透水シート材5a及び空気抜き部材11と強固に密着可能なものであればよい。ホットメルト材32の材質としては、エチレン酢酸ビニル共重合体(EVA)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリプロピレン(PP)、低密度ポリエチレン(LDPE)等の熱可塑性樹脂の他、ワックス等が挙げられる。溶融塗布性を考慮すると、ホットメルト材32の材質は、EVA系のホットメルト樹脂が好適である。前記EVA系ホットメルト樹脂の組成は、酢酸ビニルの含有量が10wt%〜80wt%のEVAを10wt%〜80wt%含むことが好ましい。酢酸ビニル含有量10wt%以下のEVAが10wt%以下の組成であると、不透水シート材5a及び空気抜き部材11との接着性が十分でない。酢酸ビニル含有量80wt%以上のEVAが80wt%以上の組成であると、ホットメルトガン用のスティック形状に成形するのが容易でない。より好適には、ホットメルト材32用EVA系ホットメルト樹脂の組成は、酢酸ビニルの含有量が10wt%〜50wt%のEVAを30wt%〜70wt%含む組成である。
The material of the
トンネル1の構築方法を、空気抜き・止水装置10による空気抜き・止水方法を中心に説明する。
防水シート5には、トンネル1への搬入前に、予め穴部5cを形成し、そこに空気抜き・止水装置10を取り付けておく。好ましくは、工場で防水シート5を製造する段階で、空気抜き・止水装置10を取り付けておく。そうすることによって、封止手段30の施工不良を回避でき、空気抜き部材11と不透水シート材5aとの間を確実に封止できる。
好ましくは、防水シート5における不透水シート材5a及び空気抜き・止水装置10の配置場所は、防水シート5の長手方向の中央部かつ幅方向の一端寄りの部分とする。
The construction method of the tunnel 1 will be described focusing on the air bleeding / water stopping method by the air bleeding /
A
Preferably, the
地山2を掘削しながら、地山内壁2aに吹付コンクリートを吹き付けることによって、一次覆工3を構築する(図1(a)参照)。かつ地山2にロックボルト(図示せず)を打設する。
図3及び図4に示すように、1枚の防水シート5の幅寸法(例えば6メートル程度)に相当する掘進スパンだけ、地山2の掘削及び一次覆工3の構築が進んだら、当該掘進スパン(図4において左側)の一次覆工3の内周壁に沿うように半円筒状の裏込め用型枠7を設置する。裏込め用型枠7の外周面に1枚の防水シート5を張り渡す。防水シート5の不透水シート材5aは裏込め用型枠7の外周面に当て、かつ透水シート材5bは一次覆工3へ向ける。
The primary lining 3 is constructed by spraying sprayed concrete onto the
As shown in FIGS. 3 and 4, when the excavation of the
当該掘進スパン(図4において左側)の不透水シート材5aと、その1つ手前(図4において右側)の掘進スパンの不透水シート材5aとの対向端部どうしを合掌貼りによって接合し、継ぎ目5jを形成する。トンネル1の頂部における継ぎ目5jの近くには、空気抜き・止水装置10が配置されることになる。
The facing ends of the
次に、当該掘進スパン(図4において左側)の防水シート5と一次覆工3との間の隙間にモルタル等の裏込め材4を充填する。当該裏込め材4は、1つ手前(図4において右側)の掘進スパンの裏込め材4と連続する(図5参照)。裏込め材4の一部は、透水シート材5bに含浸される。裏込め材4が含浸した透水シート材5bと不透水シート材5aとの間には空気層9が形成され易い。特に、不透水シート材5aの継ぎ目5jと透水シート材5bとの間には、不可避的に空気層9が形成される。
トンネル1の頂部においては、空気層9に空気抜き・止水装置10の空気抜き路12aが連通している。この段階では、蓋体20(図2)を外しておく。したがって、空気層9は、空気抜き路12aを介してトンネル内空間に連通している。
裏込め材4の充填後、裏込め用型枠7を撤去し、又は掘進前方(図4の左方)へ移送する。
続いて、図5に示すように、継ぎ目5jを、片方の防水シート5へ倒して、該片方の防水シート5に溶着して接合する。
Next, the
At the top of the tunnel 1, the
After filling the
Subsequently, as shown in FIG. 5, the
図1(a)及び図5に示すように、以上の工程を1又は複数の掘進スパンについて実行した後、その1又は複数の掘進スパンに半円筒状の二次覆工用型枠8を設置する。
そして、二次覆工6を、二次覆工用型枠8と防水シート5との間のトンネル底部側から頂部へ向けて打設する。
この二次覆工6によって、空気層9がトンネル底部側から順次押し潰される。潰された部分の空気は、透水シート材5bと不透水シート材5aとの間を上昇する。主に、不透水シート材5aの継ぎ目5jと透水シート材5bとの間を伝って上昇する。そして、空気抜き路12aからトンネル内空間へ抜け出る。
これによって、トンネル1の頂部における透水シート材5bと不透水シート材5aとの間に空気が溜まって来るのを防止でき、トンネル1の頂部の不透水シート材5aが膨張するのを防止できる。
As shown in FIGS. 1A and 5, after performing the above steps for one or more excavation spans, a semi-cylindrical
Then, the
By this
As a result, it is possible to prevent air from accumulating between the
二次覆工打設工程の終盤時までは、空気抜き路12aを開口させておく。
図6に示すように、二次覆工打設工程の終盤時には、二次覆工6の打設高さが、トンネル1の頂部近くに達する。このとき、空気抜き部材11を閉塞する。すなわち、二次覆工用型枠8における頂部近くの小窓を開けて体を挿し入れる等して、蓋体20を筒部12に螺合する。これによって、空気抜き路12aを簡単に封止できる。加熱溶融等の煩雑な作業は不要である。
その後、二次覆工6をトンネル1の頂部まで打設する。これによって、図1(b)に示すように、空気抜き・止水装置10における不透水シート材5aより二次覆工6側の部分が、二次覆工6内に埋まる。その後、二次覆工用型枠8を撤去し、又は掘進前方へ移送する。
このようにして、トンネル1が構築される。
トンネル1によれば、蓋体20で空気抜き路12aを液密に封止し、かつ封止手段30で不透水シート材5aと空気抜き部材11との間を液密に封止しておくことによって、地山2からの湧水が、空気抜き路12aを通して二次覆工6側へ漏れたり、空気抜き・止水装置10と穴部5cの周縁部との間を通して二次覆工6側へ漏れたりするのを防止できる。
The
As shown in FIG. 6, at the end of the secondary lining casting process, the casting height of the
After that, the
In this way, the tunnel 1 is constructed.
According to the tunnel 1, the
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して、説明を省略する。
<第2実施形態>
図7及び図8は、本発明の第2実施形態を示したものである。図7に示すように、本形態の空気抜き・止水装置10Bは、後付け式である。つまり、製造済、更にはトンネル1の施工現場に搬入済の防水シート5に空気抜き・止水装置10Bを後付けすることができる。
詳しくは、図7(a)に示すように、空気抜き・止水装置10Bは、空気抜き部材11と、閉塞シート材51を備えている。閉塞シート材51の材質は、不透水性の樹脂であり、好ましくは不透水シート材5aと同一材質(EVA等)にて構成されている。
Next, other embodiments of the present invention will be described. In the following embodiments, the same reference numerals are given to the drawings for configurations that overlap with the above-described embodiments, and the description thereof will be omitted.
<Second Embodiment>
7 and 8 show a second embodiment of the present invention. As shown in FIG. 7, the air vent /
Specifically, as shown in FIG. 7A, the air bleeding /
閉塞シート材51は例えば円形になっている。閉塞シート材51の直径は例えば数10cm〜15cm程度である。なお、閉塞シート材51の形状は円形に限られず、方形、三角形等の多角形でもよく楕円形であってもよく、その他、種々の形状を適用できる。
閉塞シート材51の中央部に穴部51cが形成されている。穴部51cに空気抜き部材11が取り付けられている。空気抜き部材11の取付構造は、第1実施形態と同様である。筒部12ひいては空気抜き路12aが、閉塞シート材51を貫通している。一対のフランジ13,14どうしの間に、閉塞シート材51における穴部51cの周縁部が挟まれている。封止手段30のゴムシール部材31及びホットメルト材32によって、閉塞シート材51と空気抜き部材11との間が液密に封止されている。
The
A
閉塞シート材51の裏面(一次覆工3側を向く面、図7(a)において上面)には、接着層53が設けられている。接着層53は、例えばブチルゴム等にて構成されている。
An
図7(b)に示すように、空気抜き・止水装置10Bを防水シート5に取り付けた状態において、閉塞シート材51は、不透水シート材5aと一体化されることで不透水シート材5aの一部を構成している。言い換えると、不透水シート材5aは、不透水シート本体50(閉塞シート材51以外の部分)と、不透水シート本体50とは別体の閉塞シート材51とを有している。
As shown in FIG. 7B, when the air bleeding /
後付け式空気抜き・止水装置10Bの取り付け作業は、例えばトンネル1の施工現場において、防水シート5を裏込め用型枠7(図4参照)に設置する前に行なってもよく、防水シート5を裏込め用型枠7に設置した後で、裏込め用型枠7のトンネル頂部近くの小窓を通して行ってもよい。
The installation work of the retrofit type air bleeding /
取り付け作業の詳細は、例えば以下の通りである。
図7(a)に示すように、不透水シート本体50に取付穴部5gを形成する。取付穴部5gは、例えば円形になっている。取付穴部5gの内径は、空気抜き部材11より十分に大径であり、かつ閉塞シート材51の外径より小さい。なお、取付穴部5gの形状は、円形に限られず、方形、三角形等の多角形でもよく楕円形であってもよく、その他、種々の形状を適用できる。後述するように、取付穴部5gの全体が閉塞シート材51によって塞がればよく、取付穴部5gの形状が閉塞シート材51の形状とは異なっていてもよい。
The details of the installation work are as follows, for example.
As shown in FIG. 7A, a mounting
次に、図7(b)に示すように、後付け式空気抜き・止水装置10Bを二次覆工6側(図7(b)において下側)から取付穴部5gに被せる。閉塞シート材51の外周部の全周を、不透水シート本体50における取付穴部5gの周縁部に宛がう。
かつ、接着層53を、透水シート材5bにおける取付穴部5gから臨む部分に接着する。これによって、後付け式空気抜き・止水装置10Bの位置ずれを防止できる。後付け式空気抜き・止水装置10Bをトンネル頂部において下向きに設置した場合でも、該装置10Bが落下するのを防止できる。
Next, as shown in FIG. 7 (b), the retrofit type air bleeding /
In addition, the
次に、閉塞シート材51の外周部を、取付穴部5gの周縁部に熱風等で熱溶着する。これによって、取付穴部5gを、閉塞シート材51によって液密に塞ぐことができる。閉塞シート材51と不透水シート本体50との間には、溶着接合部50hが形成される。
接着層53を透水シート材5bに接着させておくことで、閉塞シート材51を手で抑えておく必要がなく、簡単に溶着できる。
このようにして、現場搬入済の不透水シート材5aに後付け式空気抜き・止水装置10Bを簡単に取り付けることができる。
Next, the outer peripheral portion of the
By adhering the
In this way, the retrofit type air bleeding / stopping
図8に示すように、好ましくは、後付け式空気抜き・止水装置10Bの取り付け後、その密封性を検査する。
該検査用の密封検査機60は、検査容器61と、吸引ポンプ62と、圧力計63を備えている。検査容器61は、一端(図8において上端)が開放された円筒形状になっている。検査容器61の内径は、閉塞シート材51の外径より大きく、例えば数17cm〜20cm程度である。検査容器61の前記一端の開放口61eには、Oリングからなるシール部材64が設けられている。検査容器61に吸引ポンプ62及び圧力計63が接続されている。
As shown in FIG. 8, preferably, after the retrofit type air bleeding /
The sealing
不透水シート材5aに取り付けた後付け式空気抜き・止水装置10Bに検査容器61を被せる。このとき、検査容器61の内側に後付け式空気抜き・止水装置10Bの全体が入るようにする。開放口61eひいてはシール部材64を後付け式空気抜き・止水装置10Bの周りの不透水シート本体50に押し当て、検査容器61の内部を密封する。
続いて、吸引ポンプ62によって、検査容器61の内部の空気を吸引排気することで、検査容器61内を減圧する。かつ、圧力計63によって、検査容器61の内圧を測定する。
後付け式空気抜き・止水装置10Bと不透水シート本体50との間の封止状態が良好であれば、検査容器61の内圧が所定の真空度に達する。一方、前記封止状態が不良であると、不透水シート材5aの裏側(一次覆工3側)の空気が、その不良箇所を通って検査容器61内に入り込むために、検査容器61の内圧は前記所定の真空度まで達しない。したがって、圧力計63の測定値が前記所定の真空度に達しているか否かによって、後付け式空気抜き・止水装置10Bと不透水シート本体50との間の封止状態の良否を判定できる。
不良と判定されたときは、後付け式空気抜き・止水装置10Bと不透水シート本体50との熱溶着をやり直す。
これによって、後付け式空気抜き・止水装置10Bと不透水シート本体50との間の封止状態が不良のままで、二次覆工6を打設するのを回避できる。ひいては、防水シート5の止水性を確保できる。
The
Subsequently, the
If the sealing state between the retrofit type air bleeding / stopping
When it is determined to be defective, the heat welding of the retrofit type air bleeding /
As a result, it is possible to avoid placing the
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、封止手段30は、不透水シート材5aと空気抜き部材11との間の液密性を確保できる限り、ゴムシール部材31だけで構成されていてもよく、或いはホットメルト材32だけで構成されていてもよい。
筒部12の閉塞部材(蓋体)が、筒部12の内部に挿入される栓体でもよい。筒部12の内周面に雌ネジ部が形成され、前記栓体の外周面に雄ネジ部が形成されていてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.
For example, the sealing means 30 may be composed of only the
The closing member (lid body) of the
本発明は、例えば背面平滑型トンネルライニング工法によるトンネル構築に適用可能である。 The present invention is applicable to, for example, tunnel construction by a back smoothing type tunnel lining method.
1 トンネル
3 一次覆工
4 裏込め材
5 防水シート
5a 不透水シート材
5b 透水シート材
5c 穴部
5d 穴部周縁部
5g 取付穴部
5j 継ぎ目
6 二次覆工
9 空気層
10 空気抜き・止水装置
10B 後付け式空気抜き・止水装置
11 空気抜き部材
12a 空気抜き路
13 第1フランジ
14 第2フランジ
20 蓋体(閉塞部材)
30 封止手段
31 ゴムシール部材
32 ホットメルト材
50 不透水シート本体
51 閉塞シート材
51c 穴部
1 Tunnel 3
30 Sealing means 31
Claims (6)
前記不透水シート材を貫通する空気抜き路を有して、前記不透水シート材に設けられた空気抜き部材と、
前記不透水シート材と前記空気抜き部材との間を液密に封止する封止手段と
前記空気抜き路を液密に塞ぐようにして前記空気抜き部材に装着可能な閉塞部材と、
を備えたことを特徴とするトンネル用空気抜き・止水装置。 A waterproof sheet that is stretched along the inner circumference of the primary lining of the tunnel and is filled with a backfill material between the primary lining and the water permeable sheet material on the primary lining side and the secondary lining side. An air bleeding / waterproofing device that bleeds air from between the impermeable sheet material and stops water.
An air venting member provided in the impermeable sheet material, which has an air venting path penetrating the impermeable sheet material,
A sealing means that tightly seals between the impermeable sheet material and the air bleeding member, and a closing member that can be attached to the air bleeding member so as to tightly block the air bleeding path.
An air vent / water stop device for tunnels, which is characterized by being equipped with.
前記閉塞部材が、前記ネジ部に二次覆工側から螺合される蓋体であることを特徴とする請求項1に記載の空気抜き・止水装置。 The air bleeding member has a tubular shape with a threaded portion formed on the peripheral surface.
The air bleeding / water stopping device according to claim 1, wherein the closing member is a lid body screwed into the screw portion from the secondary lining side.
前記空気抜き部材が、前記穴部に通されるとともに内部空間が前記空気抜き路を構成する筒部と、前記筒部の外周部から突出されるとともに前記筒部の軸方向に対峙する一対の環状のフランジとを有し、前記一対のフランジの間に前記不透水シート材における前記穴部の周縁部が挟まれていることを特徴とする請求項1又は2に記載の空気抜き・止水装置。 Holes are formed in the impermeable sheet material, and holes are formed in the impermeable sheet material.
The air bleeding member is passed through the hole portion and the internal space forms the air vent path. The tubular portion and the pair of annular rings that protrude from the outer peripheral portion of the tubular portion and face each other in the axial direction of the tubular portion. The air bleeding / water blocking device according to claim 1 or 2, further comprising a flange, wherein the peripheral edge of the hole in the impermeable sheet material is sandwiched between the pair of flanges.
前記一次覆工と前記防水シートとの間に裏込め材を充填し、
前記空気抜き路を開口させた状態で、前記防水シートの内周側に二次覆工を打設し、
前記二次覆工の打設工程の終盤時に、前記空気抜き部材に閉塞部材を装着して前記空気抜き路を液密に塞ぐことを特徴とするトンネル施工方法。 A waterproof sheet including an impermeable sheet material provided with an air venting member having an air vent path and a water permeable sheet material laminated on the impermeable sheet material is prepared, and the impermeable sheet material is used as a primary lining of a tunnel. With the water permeable sheet material facing the opposite side and the water permeable sheet material toward the primary lining, the waterproof sheet is stretched along the inner circumference of the primary lining.
A backfill material is filled between the primary lining and the waterproof sheet.
With the air vent path open, a secondary lining is placed on the inner peripheral side of the waterproof sheet.
A tunnel construction method characterized in that a closing member is attached to the air bleeding member to tightly close the air bleeding path at the final stage of the secondary lining casting process.
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