JPH02279899A

JPH02279899A - 止水シート

Info

Publication number: JPH02279899A
Application number: JP1130022A
Authority: JP
Inventors: Masatoshi Wakamiya; 若宮　正敏
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 1989-01-24
Filing date: 1989-05-25
Publication date: 1990-11-15
Anticipated expiration: 2013-06-11
Also published as: JP2763335B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（産業上の利用分野）この発明は、対向する壁面間に配設されてそれら壁面間
における流体の浸透を阻止する止水シートに関するもの
である。

（従来の技術）トンネルの施：［に際しては、掘削された岩盤面に薄く
コンクリートを吹き付けて地山表面に協働させ、地山を
支持するとともに地山がひび割れるのを妨ぐ一次覆工を
施し、次いで、そのコンクリート表面に１１−水シート
を張り付けた後、型枠を一次覆工のコンクリート面に沿
って配設し、それら−・吹田工面および型枠により画成
さた空間内に、更にコンクリートを流し込む二次覆工を
施していた。

その止水シートは、−吹田エコンクリートと、二次覆工
コンクリート間に配設されて、それらコンクリート間に
おける水の浸透を阻止するとともに、シートに沿って水
を誘導、排出するためのものである。このような止水シ
ートの一つに、例えば、ｍ６図（ａ）に示すシート１０
がある。止水シートｌＯは、それら覆工コンクリート間
を水密に保持するため、ゴムまたはゴム状弾性材料若し
くは合成樹脂材料、例えばエチレン酢酸ビニル共重合樹
脂（ＥＶ＾）、ポリエチレン、ポリ塩化ビニル等の熱可
塑性樹脂、若しくは熱可塑性エラストマーよりなるシー
ト本体１２に、ポリエステル長繊維からなる不織布１４
が接合されたものであり、その不織布１４を一吹田エコ
ンクリート表面に接するよう配設することにより、−・
次回エコンクリートおよび二次覆工コンクリート間にお
ける水の浸透を阻止する一方、不織布１４を介して水を
誘導、排出するとともに、当該不織布の緩衝作用により
、それらコンクリートのクラックの発生をも有効に防止
することを意図したものである。

（発明が解決しようとする課題）しかしながら、そのような止水シートにあっては、掘削
された岩盤から流れ出る水に含まれる細かな砂礫により
不織布１４が目詰まりを起こしやすく、短期間でその排
水性が損なわれると言う問題があった。また、その不織
布１４は、二次覆工コンクリート打設時のコンクリート
圧力により圧縮されその厚みが大幅に減少するので、緩
衝材としての機能、いわゆるアイソレージジン効果を期
待することができなかった。

このような問題に対処するため、同図（ｂ）に示すよう
に、シート本体１２に、複数の連続するリブ１６を互い
に離間して配設したシートもあるが、リブ１６の延在方
向における曲剛性が、それに交差する方向における曲げ
剛性に比べて極めて高く、リブの延在方向に曲げが作用
するような場合には、−次ｆｆｌエコンクリート面、ひ
いてはそれが設けられた地山の不陸に沿って当該シート
を密着させて配設することができず、また、作業性が悪
いと言う問題があった。更に、二次覆工コンクリート打
設時には、コンクリートの打ち込み圧力により、それら
リブ間に位置するシート本体が引っ張られる結果、内部
応力の増大、更にはネッキングの発生により、シート寿
命が低下すると言う問題がある。また、シート本体とし
て広く一般に使用されるＥｖ＾にあっては、その１％モ
ジュラスがほぼ５００〜１０００ｋｇ／ｃｍ”の範囲に
あり、コンクリートのクラック発生応力（約５ｋｇ／ｃ
ｍ”〜５０ｋｇ／ｃ＋＋つに比べて極めて高いので、圧
縮形態が体積圧縮であるリブ１６に作用する圧縮力が大
きくなり過ぎ、このため、十分なるアイソレーション効
果を期待することができないと言う問題もある。

この問題は、同図（ｃ）に示したように、所定間隔で離
間する、窪みのないブロック状の複数のリブを設けたも
のにあっても同様であり、リブの圧縮形態が体積圧縮と
なるため、圧縮力が大きくなり過ぎ、十分なるアイソレ
ーション効果を期待することができなかった。

本発明は、このような問題に鑑みてなされたものであり
、アイソレーション効果を損なうことなく、水の漏洩を
阻止するとともに、シートに沿って水を確実に導くこと
ができる止水シートを提供することをその目的とする。

（課題を達成するための手段）この目的を達成するため、本発明止水シートにあっでは
、と（に、止水シートの表面に、相互に離間する複数の
突起を設けるとともに、それら突起のそれぞれの自由端
部に窪み部を設けてなる。

（作用）このような止水シートにあっては、複数の突起をシート
表面に相互に離間して設けたので、それら突起の自由端
部をコンクリート表面に当接して配設することにより、
排水に十分なる空間が、シート表面および地山側コンク
リート表面間に担保される。

しかも、それら相互に離間する突起の自由端部に窪みを
それぞれ形成することにより、各突起の圧縮形態を座屈
圧縮とし、その圧縮特性を低く調整することができる。

したがって、窪みを有する突起を設けることにより、所
望のアイソレーション効果を期待することができる。

また、各突起は不連続状に離間しているので、シート剛
性に方向性が生ずる恐れもない。なお、突起形状として
は、円柱、円錐台、楕円錐台等の形状の他、多角形状と
しても良い。

（実施例）以下、本発明止水シートの好適な実施例ついて、図面を
参照しながら詳述する。

第１図（ａ）は、この発明による止水シート２０を示す
平面図であり、シート本体２２は、可撓性および水密性
を考慮して、従来の止水シート同様に、ＥＶＡ、ボし・
エチレン、ポリ塩化ビニール等の熱可塑性樹脂若しくは
熱可塑性エラストマー等のゴム若しくはゴム状弾性材料
、または樹脂材料からなり、シート厚さｔを０．２ｍｍ
〜３．０１１−とすることが好ましい。

シート本体２２の表面には、複数の突起２４が千鳥若し
くは格子状に離間して配設されており、シート厚さをｔ
とする時に、それら突起２４を、１．５ｔ〜５０ｔの間
隔で配置することが好ましい。

また、本実施例では、突起２４を円錐台状に形成し、突
起の基部又は拡径基部がシート本体２２側に位置するる
ようにする。そして、同図（ｂ）に示した断面図から明
らかなように、それぞれの突起２４の自由端部には、窪
み２６をそれぞれ形成するものとする。

ここで、シート厚さがｔである場合に、突起２４の高さ
ｈは、０．５ｔ〜ｉｏ、ｏｔの範囲から選択するものと
し、突起２４の底部寸法、即ちシート表面における底部
外径寸法φ、は、０．５ｔ−１５ｔの範囲から、その頂
部寸法、即ち突起２４の頂部外径寸法φ、は、０．１ｔ
〜ｔＳｔの範囲からそれぞれ選択することが好ましい。

これに対し、窪み２６のその底部内径ψ１は０−１４ｔ
の範囲から、その頂部内径ψ、は０．ｌｔ−１４ｔの範
囲からそれぞれ選択するものとする。

このような寸法範囲内から選択された本発明シートに好
適な突起に圧縮力を適用した時の圧縮力と突起の変形、
即ち歪みとの関係を有限要素法を用いて求めたところ、
第２図に示す結果を得た。

ここで形状１は、シート本体２２の厚さｔが１．０１で
ある時に、突起の高さｈを２．０ｍｓ、その底部外径φ
、を３．０關、頂部外径を２．０鴎とし、窪み２６の内
径φ１（−φ、）を１．５１としたものであり、形状２
は、シート本体厚さｔおよび突起の高さｈは同じである
が、その底部外径φ、を５．０閣、頂部外径を４、ＯＩ
とし、窪み２６の底部内径φ、を１．Ｏａｗｓ。

その頂部内径φｔ　＝　２．４ｎ＊　シたものである。

なお、シート材料は、共にＥｖＡ樹脂よりなるもので、
そのヤング率は５００ｋｇ／ｃｔｉ”として計算した。

この図から明らかなように、突起２４の形状を本発明の
寸法範囲内で選択することにより、幅広い圧縮特性を持
った突起を選択することができる。

なお、本計算例にあっては、円錐台形状の突起について
のみ例示したが、円柱形状のものにあっても同様な特性
を示すことが確認された。

次に、本発明止水シートをトンネル施工に際して適用し
た時の様子を、第３図を参照しながら説明する。

適当な掘削装置を用いて掘削された地山を、−吹田エコ
ンクリート２８にて被覆する。なお、必要であれば、そ
れに併せて、岩盤内にロックボルトを打ち込むものとす
る。

次いで、本発明止水シート２０を、そこに設けられた突
起２４を当該−吹田エコンクリート２８の表面に当接さ
せて配設する。そして、突起２４が設けられていない表
面に沿って二次復エコンクリート３０を打設する。

ここで、注意することは、掘削された地山の表面には、
一般に起伏が存在するにも拘らず、それら起伏面、いわ
ゆる不陸に沿って！１−水シート２０を配設することが
肝要であり、このことにより、覆工裏側に空隙が残存し
地山が緩むことを阻止することができるからである。こ
のような、要求に対し、本発明止水シート２０は、地山
からの油水を遮断する本来の機能に加え、各突起２４を
相互に離間させて形成したことにより、突起２４が存在
するにも拘らず十分な可撓性を有するので、不陸を含む
掘削面に対応して打設された一吹田エコンク＋７−ト２
８の表面に沿って配設することができ、それゆえ、二次
覆工コンクリート３０を打設する場合にあっても、覆工
裏側に空隙が残ることがない。

また、二次覆工コンクリート３０打設時には、当該１［
−水シート２４に、コンクリートの打設圧力が作用して
突起２４が変形することとなるが、そのような状態にあ
ってもなお、止水シートの突起２４により、地山からの
涌き水を排出すのにＰｅな空間が形成されることとなる
。

更には、二次覆工コンクリートの乾燥、収縮、水和熱に
よる熱応力若しくはコンクリート硬化後の温度変化に基
づく、当該コンクリートの変形をも、それら突起の座屈
変形並びに剪断変形により吸収することができるので、
コンクリートに対するクラックの発生を有効に防【トす
ることができる。

なお、本実施例に示す止水シートにあっては、突起２４
の肉厚が比較的薄く、従って突起の座屈圧力が相対的に
小さくなるので、二次コンクリートの引張強度が低い場
合、又は弾性率が比較的高いシートを用いる場合に有利
であり、シートの突起による緩衝効果を高めることがで
きる。

これに対し、本発明の他の実施例は、その一部を断面に
して示す第４図から明らかなように、突起２４の（ぼみ
２６を円錐形状とした点を除き、第１図に示した実施例
と同様な構造をしている。

この実施例に示す突起を具える出水シートにあっては、
突起２４の肉厚が大きく、その座屈圧力も高くなるため
、二次覆工コンクリートの打設圧力が高い場合、又はシ
ート、とくには突起を形成する素材の弾性係数が低い場
合に適している。

一方、第５図（ａ）に示す本発明の別な実施例にあって
は、同図（ｂ）に示すように、突起２４を円錐台形状と
し、その自由端部、即ち頂部に、突起２４とは逆向きの
楕円錐形状をした窪み２６を形成したものである。

ここで、シート本体２２の厚さがｔである場合に、突起
２４の高さｈは０．５ｔ−１０，Ｏｔの範囲から選択す
るものとし、第５図（ｂ）の線Ａ−Ａに沿う断面を示す
同図（Ｃ）に示したように、楕円錐台形状をした突起２
４の長袖方向における底部の寸法φ３は、０．５ｔ〜２
０．　Ｏｔの範囲から、突起２４の窪みの深さｈ′は、
０．１ｈ〜１，３ｈの範囲から、また、第５図（ｂ）の
線Ｂ−Ｂに沿う断面を示す同図（ｄ）に示したように、
突起２４の短軸方向における底部の寸法φ５は、０．３
ｔ〜１５．ｏｔの範囲からそれぞれ選択するものとし、
当該突起２４の長袖方向における頂部外形寸法φ４は、
０．３ｔ〜２０．　Ｏｔの範囲から、短軸方向における
頂部外形寸法φ８は、０．１ｔ〜１５．　Ｏｔの範囲か
らそれぞれ選択するものとする。

これに対し、窪み２６の頂部の長袖方向における寸法ψ
４は、０．１ｔ〜１９．ＯＬの範囲から、また短軸方向
における寸法ψ６は、０．１ｔ〜１４．　Ｏｔの範囲か
らそれぞれ選択するものとする。

そして、このような寸法範囲内から、突起２４の形状を
選択することにより、第２図と同様に、幅広い圧縮特性
を持った突起を選択することができる。なお、本実施例
にあっては、突起２４の頂部に形成された窪み２６を楕
円錐形状の凹部としたが、楕円柱、更には円柱としても
良く、突起に対する所望の圧縮特性に対応させて種々変
更することができる。

特に、本実施例に示すシートにあっては、楕円外形形状
をした突起２４のその長軸方向を、例えばトンネルの横
断面表面に沿って配設した場合には、その方向に沿うせ
ん断力に十分対抗することができるので、二次覆工コン
クリートの打設に際して、当該シートに作用するトンネ
ル横断面方向に沿って作用する力に耐えることができる
。

また、トンネル横断面方向に沿って整列する楕円形状を
した複数の突起列は、互いに隣接する突起列に協働し、
トンネル横断面方向に沿って水路を形成することになる
ので良好なる排水性能を担保する。

なお、本発明は、これら実施例に限定されるものではな
（、特許請求の範囲内で種々の変更が可能であり、例え
ば、突起形状を三角柱、三角錐台を含む多角形状のもの
とすることにより、突起の圧縮反力やせん断剛性を高め
ることができる。更には、突起の配置状態をシートの仕
様に併せて変更することにより、止水シートの特性、具
体的には、シートの曲げ剛性、排水性能等を種々変える
ことができる。

（発明の効果）以上詳述したように、本発明よ水シートによれば、止水
シート本体に複数の突起を相互に離間させて配設し、そ
れら突起のそれぞれの自由端部に窪みを形成することに
より、それら突起と突起に対向する壁面との間に、流体
の流通を担保する空隙を形成することができ、一方、突
起を設けたことにも拘らずシートに所望の可撓性を付与
することができる。

しかも、それら突起は、−層の荷重の作用下で座屈変形
することもできるので、緩衝効果の高い止水シートを得
る。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は、本発明Ｌヒ水シートを示す平面図、第
１図（ｂ）は、第１図（ａ）に示す止水シートの突起を
断面にして示す図、第２図は、第１図に示す止水シートの種々の断面形状を
した突起の荷重−歪み関係を示す図、第３図は、第１図
に示す止水シートを用いたトンネル施工に適用した様子
を示す図、第４図は、本発明Ｗ水シートの他の実施例を一部断面に
して示す図、第５図（ａ）及び（ｂ）は、本発明止水シートの別な実
施例を示す平面図及びその断面図、そして第６図（ａ）
〜（ｃ）は、従来のＩヒ水シートをそれぞれ示す図であ
る。１０、２０・・・止水シート１４・・・不織布２４・・・突起２８・・・−吹田エコンク３０・・・二次覆工コンク１２、２２・・・シー１６・・・リブ２６・・・窪みリートリートト本体第１図（ｂ）第５図（ａ）（ｂ）第６図（ａ）（ｂ）！２（Ｃ）書（方式）平成元年９月８日

Claims

【特許請求の範囲】１、対向する壁面間に配設され、それら壁面間における
流体の浸透を阻止するゴム若しくは合成樹脂材料よりな
る可撓性の止水シートにおいて、止水シートの表面に、相互に離間する複数の突起を設けるとともに、それら突起のそれぞれの自由
端部に窪み部を設けてなることを特徴とする止水シート
。２、それぞれの突起を、自由端部に窪みを有するほぼ円
柱状形状とした特許請求の範囲第１項に記載の止水シー
ト。３、それぞれの突起を、自由端部に窪みを有するほぼ円
錐台形状とした特許請求の範囲第１項に記載の止水シー
ト。４、それぞれの突起を、自由端部に窪みを有するほぼ楕
円錐台形状とした特許請求の範囲第１項に記載の止水シ
ート。