JP6913940B2 - 導水パネルユニット及び導水装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばトンネル等の構造物の壁面から漏れ出る水を導水する導水装置に関する。詳細には、導水路内の凍結を防止すべく断熱性を有する導水パネルユニット、又はそのような導水パネルユニットを複数個連結してなる導水装置に関する。

トンネル等の構造物のコンクリート壁面において、施工目地（コンクリート継目）周辺は、地下水の浸透や凍結によりコンクリートのひび割れや剥落等の劣化が比較的起きやすい部分である。そのようなひび割れなど不具合が生じた壁面からは地下水がトンネル内に漏れ出ることがあり、そのような漏水の排水処理をするために、トンネルのコンクリート壁面に設置して、壁面から漏れ出た水を下方の側溝などに導水する導水装置が知られている（例えば特許文献１参照）。

図１に、特許文献１に開示される従来の断熱型導水パネル５１の断面図を示す。また図２には、この導水パネル５１がトンネルの壁面Ｗに設置された状態が示される。この導水パネル５１は、伸縮性を有する弾性体である間隔保持部材５４を介して、長尺（例えば長さ３ｍ）の導水受板（内板）５２及び断熱板（外板）５３を互いに接着させた構造を有している。導水パネル５１が幅方向両端部で止水部材５７を介して壁面Ｗに水密に固定されることにより、壁面Ｗと導水パネル５１（詳細には導水受板５２）との間に導水路５５が形成される。また、導水受板５２及び断熱板５３の間には断熱空間５６が形成され、これにより導水路５５内の水の凍結を防いで排水性能の確保が図られている。

特許第３９２４２８７号公報

上述した従来の導水パネル５１は、内板（導水受板５２）と外板（断熱板５３）とが一定の間隔を有するように、伸縮性を有する間隔保持部材５４を介して２枚の板５２，５３が互いに接着されている。しかし、トンネル等のアーチ状の壁面（「アーチ部」という。）にこの導水パネル５１を設置した場合には、図３に拡大して示すように、間隔保持部材５４に潰れる個所が発生するため、その結果として断熱性能が所定よりも低下することが懸念された。

例えば、間隔保持部材としてポリエチレン発泡体を用いた長さＬ＝３ｍの導水パネルを、幅員約６ｍのトンネルのアーチ部に施工する場合には、外板（曲げ半径ｒｏ＝３０００ｍｍ）及び内板（曲げ半径ｒｉ＝２９９０ｍｍ）との間に、施工後に長さＬ方向において約１０ｍｍの板長差（ずれ）が生じるはずである。しかし、実施工ではそのような「ずれ」は見られないことから、伸縮性を有する間隔保持部材が圧縮変形して、その「ずれ」を吸収したものと考えられる。

また、施工後に内板及び外板に多少の「ずれ」が生じる場合でも、水漏れが起きないよう板を切断して長さを調整することになるが、その作業は極めて困難かつ熟練の技術を要し、作業合理性においても課題があった。

本発明は、このような従来の課題にかんがみてなされたものであり、設置される構造物の壁面の形状等を問わず、断熱性能及び排水性能を十分確保でき、また設置やメンテナンス等の現場作業を容易に行うことができる等の導水パネルユニット又は導水パネルユニットを複数個連結してなる導水装置を提供することを目的としている。

上述した課題を解決するため、本発明は、構造物の壁面に設置され、前記壁面から漏れ出る水を導水して排出処理をするための導水パネルユニットであって、前記壁面に対し水密に対向配置され該壁面とともに導水路を形成する内板と、前記内板に対し所定間隔離間して対向配置される外板と、前記内板及び前記外板の端部に設けられ、これらの板の間に介装されることで断熱空間層を形成する間隔保持部材とを備え、前記間隔保持部材が、前記内板の端部を嵌挿させる内板挿入溝と、前記内板挿入溝に対し前記所定間隔離間して平行に形成され前記外板の端部を嵌挿させる外板挿入溝とを有しており、アーチ状の壁面に沿うよう曲げて設置するときに生じる、前記内板に対する前記外板の長さの差を調整可能とするために、前記内板の端部が前記内板挿入溝内で摺動可能とされ、前記外板の端部が前記外板挿入溝内で摺動可能とされている、導水パネルユニットである。

上記構成において、前記間隔保持部材が、前記内板及び前記外板の幅方向両端部に設けられ前記壁面にこれらを固定するためのアンカー部材に接合される固定用間隔保持部材と、前記内板及び前記外板の上下方向両端部に設けられ、隣接する他の導水パネルユニットに連結可能な連結用間隔保持部材とを含むことが好ましい。

また、前記固定用間隔保持部材が、前記外板を保持する側のコーナから幅方向に延びるフランジ部を有し、該フランジ部を介して前記固定用間隔保持部材が前記アンカー部材に接合されるようになされていることが好ましい。

また、前記内板及び前記外板の上端部に設けられる前記連結用間隔保持部材が、前記外板を保持する側のコーナから上方向に延びる上向きフランジ部を有し、前記内板及び前記外板の下端部に設けられる前記連結用間隔保持部材が、前記内板を保持する側のコーナから下方向に延びる下向きフランジ部を有していることが好ましい。

また、本発明は上記構成の導水パネルユニットを複数個連結してなる導水装置である。

本発明の導水パネルユニット又は導水装置によれば、設置される構造物の壁面の形状等を問わず、断熱性能及び排水性能を十分確保することができる。また、施工現場での設置やメンテナンス等の作業を容易に行うことができる。

従来技術による断熱型導水パネルの断面図である。 トンネルの壁面に導水パネルを設置した状態を説明するための断面図である。 従来技術による断熱型導水パネルにおける課題を説明するための拡大断面図である。 本発明の一実施形態による導水パネルユニット（導水装置）をトンネルの壁面に設置した状態を示す断面斜視図である。 導水パネルユニットの正面図である。 導水パネルユニットの分解斜視図である。 導水パネルユニットの固定用間隔保持部材の取り付け構造を説明するための図である。 導水パネルユニットの組み立て直後の正面図である。 図８のＩＸ−ＩＸ線に沿う導水パネルユニットの断面図である。 アンカー部材の取付構造を説明するための断面図である。 アンカー部材の取付構造を更に説明するための断面図である。 アンカー部材の取付構造を更に説明するための断面図である。 壁面に設置された導水パネルユニットの断面図である。 導水パネルユニットの連結構造を説明するための断面図である。 導水パネルユニットの連結構造を更に説明するための断面図である。

以下、本発明に係る導水装置及び導水装置の主要な構成要素である導水パネルユニットの好適な実施形態を説明する。本実施形態による導水装置１０は、図４に示されるように、コンクリート構造物である例えばトンネル内に設置される。トンネルの壁面Ｗにおいて水が漏れ出ている目地やクラック等の個所を水密に覆うように導水装置１０を設置し、漏水を下方の側溝ＳＤ等に導水することで、効率的な排水処理が可能となる。

導水装置１０は、複数個の導水パネルユニット１１を一列に連結して構成される。ここで図５は、導水パネルユニット１１の正面図である。図６は、導水パネルユニット１１の分解斜視図である。これらの図に示されるように、導水パネルユニット１１は、内板１２及び外板１３が、それぞれの上下左右の端部に設けられる間隔保持部材１４，１４，１５Ｕ，１５Ｄを介して互いに対向して配置されることで、これら２枚の板１２，１３及び間隔保持部材１４，１４，１５Ｕ，１５Ｄで画された断熱空間層１７を有している。

ここで、内板１２は、壁面Ｗに臨む側に設置され、壁面Ｗとともに導水路１６を形成する、いわゆる受水板である。一方、外板１３は、ずい道側に設置され、内板１２に対して所定間隔離間して対向配置される、いわゆる断熱板である。なお、内板１２及び外板１３は、同一寸法の透明な耐候性硬質合成樹脂により形成される。一実施例として、内板１２及び外板１３は、長さが３ｍ、幅が３５０ｍｍ、厚さが２ｍｍの透明塩化ビニル板を用いることができる。

間隔保持部材１４，１５Ｕ，１５Ｄは、内板１２及び外板１３の間に介装される。本実施形態において間隔保持部材１４，１５Ｕ，１５Ｄは、内板１２及び外板１３の幅方向（本実施形態では左右）両端部に設けられる固定用間隔保持部材１４と、内板１２及び外板１３の長手方向（本実施形態では上下）各端部に設けられる連結用間隔保持部材１５Ｕ，１５Ｄとを含む。固定用間隔保持部材１４は、導水パネルユニット１１を幅方向両端部で壁面Ｗに固定するためのアンカー部材２０に接続される。一方、連結用間隔保持部材１５Ｕ，１５Ｄは、隣接する他の導水パネルユニット１１に連結可能とするために設けられる。

固定用間隔保持部材１４は、内板１２及び外板１３と略同じ長さを有する棒状部材であり、例えば塩化ビニル等の耐候性合成樹脂により形成される。固定用間隔保持部材１４の内側面には、内板１２の幅方向端部を嵌挿させる内板挿入溝１４１と、外板１３の幅方向端部を嵌挿させる外板挿入溝１４２とが、所定間隔離間して平行に連続形成されている。一実施例の固定用間隔保持部材１４によれば、内板挿入溝１４１と外板挿入溝１４２との間隔は１０ｍｍである。

固定用間隔保持部材１４の内板挿入溝１４１と内板１２との嵌め合い状態は、内板１２が内板挿入溝１４１内で摺動可能であり、なおかつ、後述するシリコーン（封止材）を注入した場合において水密性及び気密性が確保できれば、隙間嵌め又は締り嵌めの何れでもよい。また、外板挿入溝１４２と外板１３との嵌め合い状態も、外板１３が外板挿入溝１４２内で摺動可能であり、なおかつ気密性が確保できれば、隙間嵌め又は締り嵌めの何れでもよい。

例えば図７に示すように、内板挿入溝１４１と外板挿入溝１４２との間には、ブリッジ部１４４とともに、ブリッジ部１４４で塞がれた空洞部１４５が形成されている。なお、この空洞部１４５に、図示はしないが、例えば温度センサや結露センサの出力を伝送する信号線、ネットワーク等の通信線又はヒータ配線などを通してもよい。

固定用間隔保持部材１４の外側面には、外板１３を保持する側（図６及び７においては下側）のコーナから幅方向に延びるフランジ部１４３が一体形成されている。フランジ部１４３には、所定の間隔をおいて孔１４３ａ，１４３ａ，・・・が複数穿設されている。それぞれの孔１４３ａには、アンカー部材２０を貫通してトンネルの壁に導水パネルユニット１１を固定するためのアンカーボルト３０が挿入される。すなわち、固定用間隔保持部材１４は、左右に延びるフランジ部１４３を介して、アンカー部材２０に接合される。

連結用間隔保持部材１５Ｕ，１５Ｄは、上述した固定用間隔保持部材１４とは長さが異なるのみで、共通の部材を採用することができる。連結用間隔保持部材１５Ｕ，１５Ｄの長さは、内板１２及び外板１３と幅と略同じである。連結用間隔保持部材１５Ｕ，１５Ｄの内側面には、内板１２の上下の端部を嵌挿させる内板挿入溝１５１と、同じく外板１３の上下の端部を嵌挿させる外板挿入溝１５２とが、所定間隔離間して平行に連続形成されている。

連結用間隔保持部材１５Ｕ，１５Ｄの内板挿入溝１５１と内板１２との嵌め合い状態は、内板１２が内板挿入溝１５１内で摺動可能であり、かつ水密性及び気密性が確保できれば、隙間嵌め又は締り嵌めの何れでもよい。同様に、外板挿入溝１５２と外板１３との嵌め合い状態も、外板１３が外板挿入溝１５２内で摺動可能であり、かつ気密性が確保できれば、隙間嵌め又は締り嵌めの何れでもよい。

特に図６に示されるように、内板１２及び外板１３の上端部（上流側、図６においては左側）に設けられる連結用間隔保持部材１５Ｕと、内板１２及び外板１３の下端部（下流側、図６においては右側）に設けられる連結用間隔保持部材１５Ｄとは、フランジ部１５３の位置が逆の関係にある。すなわち、上端部に設けられる連結用間隔保持部材１５Ｕは、外板１３を保持する外側（図６においては下側）のコーナから上方向に延びるフランジ部１５３を有している。一方、下端部に設けられる連結用間隔保持部材１５Ｄは、内板を保持する内側（図６においては上側）のコーナから下方向に延びるフランジ部１５３を有している。

本実施形態による導水装置１０を使って漏水防止工事を施工する手順を以下説明する。

（搬入・準備）
導水装置１０の設置に必要な部材を現場に搬入する。アンカー部材２０の表面に、アンカーボルト３０の取付位置を示すマークを予め施しておく。

（導水パネルユニットの組み立て）
固定用間隔保持部材１４の内板挿入溝１４１に透明なシリコーンを均等に注入した後、図７に示すように、内板１２の端部を内板挿入溝１４１に挿入する。また、固定用間隔保持部材１４の外板挿入溝１４２に、外板１３の端部を挿入する。外板挿入溝１４２には、必ずしもシリコーンを挿入しなくてもよい。内板１２及び外板１３の幅方向両端部の固定用間隔保持部材１４，１４は左右対称となる。
導水パネルユニット１１をアーチ部に設置する場合には、図８に示すように上側の連結用間隔保持部材１５Ｕのみを内板１２及び外板１３の上端部に取り付ける。連結用間隔保持部材１５Ｕの取り付けは、内板挿入溝１５１及び外板挿入溝１５２にシリコーンを均等に注入し、内板１２及び外板１３の上端部を各溝１５１，１５２に挿入することにより行う。
なお、下側の連結用間隔保持部材１５Ｄは、導水パネルユニット１１をアーチ部に設置した後に、突出した外板１３の余長部を切断してから取り付けることが好ましい。

（アンカー部材の組み付け）
アンカー部材２０は、図１０にその断面が示されるように、ケース体２４と、ケース体２４に埋め込まれた止水部材２１とを備えている。ケース体２４には、フランジ部挿入溝２３が長手方向に連続形成されている。
左右のアンカー部材２０に粘着シール２２を貼り付ける。そして、フランジ部挿入溝２３にシリコーンを注入した後、左右の固定用間隔保持部材１４の各フランジ部１４３を溝２３に挿入する（図１１）。
アンカー部材２０にマーキングした位置にドリルで孔をあけ、所定長に切断した塩化ビニルパイプを孔に挿入する（図示略）。

（導水パネルユニットの設置）
導水パネルユニット１１を漏水した壁面Ｗに垂直に当て、アンカー部材２０のアンカーボルト取付孔より、ハンマードリルで壁面Ｗに下孔を形成する。そして、アンカーボルト３０を下孔に打ち込み、ナット３１で締め付けることにより、導水パネルユニット１１がコンクリートの壁面Ｗにしっかりと固定される（図１２，１３）。

導水パネルユニット１１をトンネルのアーチ部に設置した場合には、曲げ半径の違いにより、内板１２に対し外板１３が突出する。そのため、外板１３の突出した余長部を切断して長さを調節する。そして下側の連結用間隔保持部材１５Ｄを、長さを一致させた内板１２及び外板１３の下端部に取り付ける。
これにより、内板１２及び外板１３の間に、間隔保持部材１４，１４，１５Ｕ，１５Ｄで封止された断熱空間層１７が形成される。

（導水パネルユニットの連結）
複数の導水パネルユニット１１を、トンネルの漏水箇所から垂直に連結して設置することで、漏水を下方に導く導水装置１０を形成できる。上述したように、導水パネルユニット１１は、上端部に設けられる連結用間隔保持部材１５Ｕが、外板１３を保持する側のコーナから上方向に延びる上向きフランジ部１５３を有し、下端部に設けられる連結用間隔保持部材１５Ｄが、内板１２を保持する側のコーナから下方向に延びる下向きフランジ部１５３を有している。そのため、図１４，１５に示すように、上流側の導水パネルユニット１１Ｕ及び下流側の導水パネルユニット１１Ｄが互いに逆向きの連結用間隔保持部材１５Ｕ，１５Ｄで連結され、連結部からの水漏れを効果的に防止することができる。

本実施形態の導水パネルユニット１１によれば、下記の有利な効果を奏する。

導水パネルユニット１１は、内板１２及び外板１３が間隔保持部材１４，１４，１５Ｕ，１５Ｄにより画成された断熱空間層１７を有している。したがって、例えば寒冷地のトンネル内に設置される場合でも、この断熱空間層１７により導水路１６内の水の凍結を防ぐことができ、排水性能を十分維持することができる。

また、トンネルのアーチ部の曲面に沿って導水パネルユニット１１を設置する場合、パネルを曲げたときに内板１２及び外板１３が固定用間隔保持部材１４の内板挿入溝１４１及び外板挿入溝１４２内で摺動する。また、外板１３の上下の余長部を、連結用間隔保持部材１５Ｕ，１５Ｄの外板挿入溝１５２，１５２で吸収することもできる。そのため、内板１２及び外板１３の間隔（断熱空間層１７の厚さ）を一定に保持しつつ、導水パネルユニット１１を任意に湾曲させることができる。したがって、いかなる形状の壁面に設置しても、断熱空間層１７の厚さが一定に保持され、断熱性能が低下することがない。

また、導水パネルユニット１１を曲げた際に内板１２及び外板１３に内部的な応力が発生しないので、板の強度も維持される。したがって例えば飛び石などが外板１３に衝突しても、外板１３が容易に割れることはない。

また、簡単に組み立てて設置ができるので、現場での作業を従来よりも向上させることができる。

また、上流側の導水パネルユニット１１Ｕ及び下流側の導水パネルユニット１１Ｄを、互いに逆向きの連結用間隔保持部材１５Ｕ，１５Ｄで連結することができる。特に図１５に示されるように、上流側の導水パネルユニット１１Ｕのフランジ部１５３が、導水路１６側で相互の間隔保持部材１５Ｕ，１５Ｄの連結部分を覆うこととなり、この連結部分から水が漏れるのを効果的に防止することができる。

なお、図１４，１５に示されるように、連結用間隔保持部材１５Ｕ，１５Ｄの本体部に凸部１５６を設け、フランジ部１５３に凹部１５７を設けて、これらの連結時に凸部１５６及び凹部１５７が互いに嵌合する構成であってもよい。この構成によれば、間隔保持部材１５Ｕ，１５Ｄの連結部分の防水性を更に効果的に向上させるとともに、導水パネルユニット１１Ｕ，１１Ｄを連結する際の作業性も向上させることができる。

１０ 導水装置
１１ 導水パネルユニット
１２ 内板
１３ 外板
１４ 固定用間隔保持部材
１５Ｕ，１５Ｄ 連結用間隔保持部材
１６ 導水路
１７ 断熱空間層
１８ バンド
２０ アンカー部材
２１ 止水部材
２４ ケース体
３０ アンカーボルト
５１ 導水パネル
５２ 導水受板
５３ 断熱板
５４ 間隔保持部材
５５ 導水路
５６ 断熱空間
５７ 止水部材
１４１ 内板挿入溝
１４２ 外板挿入溝
１４３ フランジ部
１５１ 内板挿入溝
１５２ 外板挿入溝
１５３ フランジ部
１５６ 凸部
１５７ 凹部
Ｗ 壁面

Claims (4)

1. 構造物の壁面に設置され、前記壁面から漏れ出る水を導水して排出処理をするための導水パネルユニットであって、
   前記壁面に対し水密に対向配置され該壁面とともに導水路を形成する内板と、
   前記内板に対し所定間隔離間して対向配置される外板と、
   前記内板及び前記外板の端部に設けられ、これらの板の間に介装されることで断熱空間層を形成する間隔保持部材とを備え、
   前記間隔保持部材が、前記内板の端部を嵌挿させる内板挿入溝と、前記内板挿入溝に対し前記所定間隔離間して平行に形成され前記外板の端部を嵌挿させる外板挿入溝とを有しており、
   アーチ状の壁面に沿うよう曲げて設置するときに生じる、前記内板に対する前記外板の長さの差を調整可能とするために、前記内板の端部が前記内板挿入溝内で摺動可能とされ、前記外板の端部が前記外板挿入溝内で摺動可能とされており、
   前記間隔保持部材が、前記内板及び前記外板の幅方向両端部に設けられ前記壁面にこれらを固定するためのアンカー部材に接合される固定用間隔保持部材と、前記内板及び前記外板の上下方向両端部に設けられ、隣接する他の導水パネルユニットに連結可能な連結用間隔保持部材とを含む、導水パネルユニット。
2. 前記固定用間隔保持部材が、前記外板を保持する側のコーナから幅方向に延びるフランジ部を有し、該フランジ部を介して前記固定用間隔保持部材が前記アンカー部材に接合されるようになされた、請求項１に記載の導水パネルユニット。
3. 前記内板及び前記外板の上端部に設けられる前記連結用間隔保持部材が、前記外板を保持する側のコーナから上方向に延びる上向きフランジ部を有し、前記内板及び前記外板の下端部に設けられる前記連結用間隔保持部材が、前記内板を保持する側のコーナから下方向に延びる下向きフランジ部を有している、請求項１又は２に記載の導水パネルユニット。
4. 請求項１〜３の何れかに記載の導水パネルユニットを複数個連結してなる導水装置。

Images