JPH0762991A - セグメント部材及びこれを使用したセグメント構造体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 天候及びシール溝の状態に影響されずにセグ
メントシール材を貼り付けることができ、施工時間を短
縮し、そして工事現場での火災の危険性を低下させ、か
つ作業環境を改善することのできるセグメント部材及び
これを使用したセグメント構造体を提供すること。 【構成】 接合面にシール溝を有し、該シール溝に撥水
性プライマー層が設けられていることを特徴とするセグ
メント部材及び該セグメント部材の複数個を、上記シー
ル溝にセグメントシール材を介在させて接合してなるこ
とを特徴とするセグメント構造体。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、主として土木工事に利
用されるセグメント及びセグメント構造体に関し、特に
トンネルを構築する場合の基本工法であるシールド工法
に有用なセグメント部材と、該セグメント部材をセグメ
ントシール材を介在させて接合したセグメント構造体に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】本発明のセグメント部材は、シールド工
法にのみ使用されるものではなく、広く土木工事全般に
使用出来るものであるが、以下、シールド工法の従来技
術を例に挙げて説明する。

【０００３】一般にシールド工法においては、予め製作
された複数個のセグメント部材同士を、ボルト、ピンま
たはナックルなどによって接合し、円筒形や、その他の
形状のシールド構築体（セグメント構造体）等を組み立
てることにより行っている。

【０００４】この際、各セグメント部材間の接合部より
地下水が漏水するのを防ぐため、種々の止水対策が取ら
れている。上記止水対策としては、近年、水膨張性シー
ル材をセグメント部材に設けられたシール溝に貼り止水
する工法が、その効果と信頼性により急速に普及してい
る。

【０００５】上記の工法としては、建設現場やトンネル
内でセグメント部材のシール溝に接着剤を塗布し指触乾
燥状態になったところで、セグメントシール材を貼り付
ける工法が通常用いられており、又、貼り付けを良好に
行うために、セグメントシール材の接着面にプライマー
及び／又は粘着剤を処理する工法も用いられている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
セグメント部材は、雨天でセグメント部材のシール溝が
濡れている場合や、トンネル内で湿度が高く結露が生じ
てシール溝が濡れている場合には、ガスバーナー等でシ
ール溝を乾燥させてから接着剤を塗布しなければならな
いという問題があった。

【０００７】そして、セグメント部材のシール溝に接着
剤を塗布した後、上述した諸条件では、指触乾燥状態に
なるまで長時間を要するという問題がある。さらに、こ
の際用いる接着剤は、そのほとんどが引火点の低いもの
であるため、トンネル内などの空気の流れの少ない場所
で塗布する場合は火災の危険性もあり、また溶剤の蒸発
による作業環境の悪化の問題もあった。また、セグメン
ト部材として、スチール性、鋳鉄性のものを用いた場合
には、上述した諸条件ではシール溝が腐食しやすく、錆
を取り除く必要が生じるという問題もあった。

【０００８】従って、本発明の目的は、天候及びシール
溝の状態に影響されずにセグメントシール材を貼り付け
ることができ、施工時間を短縮し、そして工事現場での
火災の危険性を低下させ、かつ作業環境を改善すること
のできるセグメント部材及びこれを使用したセグメント
構造体を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明は、接合面にシー
ル溝を有し、該シール溝に撥水性プライマー層が設けら
れていることを特徴とするセグメント部材（以下、「第
１発明」という場合にはこの発明をいう）を提供するこ
とにより上記目的を達成したものである。

【００１０】また、本発明は、上記第１発明のセグメン
ト部材の複数個を、上記シール溝にセグメントシール材
を介在させて接合してなることを特徴とするセグメント
構造体を提供するものである。

【００１１】また、本発明は、接合面にシール溝を有
し、該シール溝に、プライマー層、粘着材層及び剥離層
が順次設けられていることを特徴とするセグメント部材
（以下、「第２発明」という場合にはこの発明をいう）
を提供することにより上記目的を達成したものである。

【００１２】また、本発明は、上記第２発明のセグメン
ト部材の複数個を、上記シール溝にセグメントシール材
を介在させて接合してなることを特徴とするセグメント
構造体を提供するものである。

【００１３】以下、本発明の第１発明のセグメント部材
について説明する。第１発明においてセグメント部材を
形成する材料としては、通常シールド工法等のセグメン
ト材料として用いられている材料を特に限定されずに用
いることができ、例えば、コンクリート、モルタル、ス
チール、鋳鉄等を用いることができる。

【００１４】第１発明において撥水性プライマー層を形
成する撥水性のプライマーとしては、撥水性を有するも
のであれば特に限定されるものではないが、例えば、塩
化ゴム系、塩素化ポリエチレン系、エポキシ系、ウレタ
ン系、またはそれらの混合系の撥水性のプライマー及び
水系ウレタン、水系エポキシ等の公知の撥水性のプライ
マーを使用することができ、好ましくは塩化ゴム系、塩
素化ポリエチレン系、水系ウレタン等の撥水性のプライ
マーである。

【００１５】第１発明のセグメント部材を製造するに
は、セグメント部材製造工場などで上記の材料を用いて
シール溝を有する部材に成形し、該シール溝に上記の撥
水性のプライマーを塗布して撥水性プライマー層を設け
る等して製造することができる。

【００１６】また、本発明のセグメント構造体は、上記
の第１発明のセグメント部材の複数個を、セグメントシ
ール材を介在させて接合してなるものである。

【００１７】上記セグメントシール材としては、従来公
知のものを特に制限されずに用いることができるが、例
えば、水膨張性のセグメントシール材を好ましく用いる
ことができる。

【００１８】本発明のセグメント構造体を製造するに
は、上記セグメントシール材の表面に、予め、粘着材層
及び剥離層を形成（必要に応じて上記表面と上記粘着材
層との間にプライマー層を形成）したものを作成してお
き、工事現場において、該剥離層を剥離させて上記第１
発明のセグメント部材の上記撥水性プライマー層上に上
記セグメントシール材を貼付し、セグメントシール材を
貼付したセグメント部材の複数個を接合して、円筒形等
の所定形状に成形する方法、又は、上記セグメント部材
のシール溝の上記撥水性プライマー層上に粘着材及び／
又は接着剤を塗布し、該粘着材及び／又は接着剤上に上
記セグメントシール材を貼付し、セグメントシール材を
貼付したセグメント部材の複数個を接合して、円筒形等
の所定形状に成形する方法等により製造することができ
る。

【００１９】上記粘着材層を形成する上記粘着材として
は、特に限定されないが、例えば「粘着剤活用ノート」
〔伊保内賢、小松公栄、北崎寧昭 編／工業調査会発
行〕に記載の粘着剤からなる粘着材を使用することがで
き、好ましくはアクリル系の粘着材が挙げられる。

【００２０】また、上記接着剤としては、クロロプレン
ゴム系、ニトリルゴム系、ＳＢＲゴム系等のゴム系接着
剤；シリコーン系接着剤；ウレタン系接着剤等を使用す
ることができ、特にゴム系接着剤が好ましく用いられ
る。

【００２１】また、上記剥離層を形成する剥離材として
は、例えば、公知の離型紙等を好ましく使用でき、該剥
離層を設けておくことにより、貼付時まで粘着材表面を
活性に保つことができるので好ましい。

【００２２】次いで、本発明の第２発明について説明す
る。尚、特に詳述しない点については、上述した第１発
明と同様である。

【００２３】第２発明においてプライマー層を形成する
プライマーとしては、従来公知のプライマーを特に限定
されずに用いることができるが、特に第１発明にて詳述
した上記の撥水性のプライマーが好ましく用いられる。

【００２４】第２発明において粘着材層を形成する粘着
材としては、特に限定されないが、例えば「粘着剤活用
ノート」〔伊保内賢、小松公栄、北崎寧昭 編／工業調
査会発行〕に記載の粘着剤からなる粘着材を使用するこ
とができ、好ましくはアクリル系の粘着材が挙げられ
る。

【００２５】第２発明において剥離層を形成する剥離材
としては、例えば、公知の離型紙等を好ましく使用で
き、該剥離層を設けておくことにより、貼付時まで粘着
材表面を活性に保つことができる。

【００２６】また、上記粘着材層及び剥離層は、予め粘
着材に離型紙を貼り合わせておいたものを用いて同時に
形成することもできる。

【００２７】第２発明のセグメント部材を製造するに
は、セグメント部材製造工場などで上記の材料を用いて
シール溝を有する部材に成形し、該シール溝に上記のプ
ライマーを塗布してプライマー層を形成した後、上記粘
着材層及び上記剥離層を順次形成する等して製造するこ
とができる。

【００２８】また、本発明のセグメント構造体は、上記
の第２発明のセグメント部材の複数個を、セグメントシ
ール材を介在させて接合してなるものである。

【００２９】上記セグメントシール材としては、従来公
知のものを特に制限されずに用いることができるが、例
えば、水膨張性のセグメントシール材を好ましく用いる
ことができる。

【００３０】本発明のセグメント構造体を製造するに
は、工事現場等において、上記第１発明のセグメント部
材のシール溝の上記剥離層を剥離させて、上記セグメン
トシール材を貼付し、セグメントシール材を貼付したセ
グメント部材の複数個を接合して、円筒形等の所定形状
に成形する方法等により製造することができる。

【００３１】

【実施例】以下、図面を参照して本発明を詳細に説明す
ると共に、実施例及び比較例により本発明を具体的に説
明する。

【００３２】先ず、図１〜図３を参照して、第１発明の
セグメント部材について説明する。図１は、第１発明の
セグメント部材を示す斜視図であり、図２は、図１に示
すセグメント部材のＩ−Ｉ拡大断面図である。また、図
３は、セグメント部材のシール溝にセグメントシール材
を貼付した態様を示す拡大断面図（図２相当図）であ
る。

【００３３】図１及び図２に示すセグメント部材１は、
接合面３にシール溝１０を有し、該シール溝１０に撥水
性プライマー層１１が設けられている。詳細には、上記
セグメント部材１は、図１に示すように、円弧上に湾曲
成形されており、各接合面３には各セグメント部材をボ
ルトにより接合固定するためのボルト孔２が設けられて
いる。そして、上記シール溝１０は、図２に示すように
台形上に形成されており、該シール溝１０の表面を覆う
ように撥水性プライマー層１１が設けらている。

【００３４】このように、撥水性プライマー層が設けら
れていることにより、工事現場で上記シール溝をウエス
等で拭くだけで、シール溝の水分を使用上不都合の無い
程度迄除去することができる。

【００３５】また、使用時においては、図３に示すよう
に、撥水性プライマー層１１の設けられたシール溝１０
に、それぞれ粘着材層１２を介して長方形状のセグメン
トシール材２１を貼付して使用することができる。

【００３６】また、上記セグメント部材１を接合してな
る本発明のセグメント構造体の１例を図４及び図５によ
り説明する。ここで、図４は、本発明のセグメント構造
体の１例を示す斜視図であり、図５は、セグメント部材
をセグメントシール材を介して接合した態様を示す拡大
断面図（図２相当図）である。

【００３７】図４及び図５に示すセグメント構造体２０
は、上記セグメント部材１の複数個を、上記シール溝３
にセグメントシール材２１を介在させて接合してなるも
のであり、詳細には、セグメント構造体２０は、各セグ
メント部材１が、上記ボルト孔２にボルトを嵌入するこ
とにより接合固定されており、これにより円筒形状に形
成されている。

【００３８】また、各セグメント部材１を接合した際の
シール溝３の内部は、図５に示すように、各セグメント
部材１のシール溝３に貼付されたセグメントシール材２
１が押し潰されるように、上記シール溝３の内部の空間
を塞いでおり、これにより、トンネル等における地下水
等を止水することができる。

【００３９】次に、図６及び図７を参照して、第２発明
のセグメント部材について説明する。尚、特に説明しな
い点については、上述した第１発明と同様である。図６
は、第２発明のセグメント部材を示す斜視図であり、図
７は、図６に示すセグメント部材のＩ−Ｉ拡大断面図で
ある。

【００４０】図６及び図７に示すセグメント部材１Ａ
は、接合面３Ａにシール溝１０Ａを有し、該シール溝１
０Ａに、プライマー層１１Ａ、粘着材層１２Ａ及び剥離
層１３Ａが順次設けられている。

【００４１】詳細には、上記シール溝１０Ａは、図２に
示すように台形上に形成されており、該シール溝１０Ａ
の表面を覆うようにプライマー層１１Ａが設けらてお
り、さらにその中央部に粘着材層１２Ａ及び剥離層１３
Ａが設けられている。

【００４２】第２発明のセグメント部材においては、こ
のような構成を採用しているので、結露や雨水により上
記シール溝が濡れていても、ウエス等で拭き取るだけで
水分を除去することができ、また、上記剥離層を剥離さ
せるだけで使用に供することができるので施工時間をよ
り短縮することができる。

【００４３】尚、上記のセグメント部材１Ａの複数個を
接合してなるセグメント構造体及び該セグメント構造体
におけるシール溝の内部の態様は、上述した第１発明の
セグメント構造体と同様である。

【００４４】（実施例１）コンクリートを図１に示す形
状に成形し、塩化ゴム〔旭電化工業株式会社製、商品名
「アデカ塩化ゴムＣＲ−２０」〕９０部、塩素化パラフ
ィン〔旭電化工業株式会社製、商品名「アデカサイザー
Ａ−４３０」〕１０部及びトルエン３３３部を混合して
得られた塩化ゴム系の撥水性のプライマーを、シール溝
に塗布して撥水性プライマー層を形成し、本発明（第１
発明）のセグメント部材を得た。

【００４５】また、別に上記のコンクリートにより、テ
ストピースを作成し、上述の撥水性のプライマーにより
撥水性プライマー層を形成してセグメント部材テストピ
ースを得た。

【００４６】（実施例２）上記撥水性のプライマーによ
り形成した撥水性プライマー層の乾燥後、更に、その上
に離型紙付きの粘着材（アクリル系粘着材）を貼り付け
た以外は実施例１と同様にして、本発明（第２発明）の
セグメント部材及びセグメント部材テストピースを得
た。

【００４７】（実施例３）撥水性のプライマーとして、
水系ウレタン〔旭電化工業株式会社製、商品名「アデカ
ボンタイターＨＵＸ−２９０Ｈ」〕を用いた以外は実施
例１と同様にして本発明（第１発明）のセグメント部材
及びセグメント部材テストピースを得た。

【００４８】実施例１〜３で得られたセグメント部材テ
ストピースについて、下記接着試験を行い、引っ張り剪
断接着強さを測定した。

【００４９】〔接着試験〕各実施例１〜３で得られたセ
グメント部材テストピースとセグメントシール材とを貼
り合わせる前に各セグメント部材テストピースを下記養
生１〜３の条件で養生（粘着材層を設けたものは養生中
は離型紙を付けたまま）し、表面をウエスで拭いた後、
離型紙の付いているものはこれを剥がして、それそれの
セグメントシール材と貼り合わせ、ＪＩＳ Ｋ ６８５
０に準じて引張りせん断接着強さを測定した。

【００５０】尚、実施例１及び３のセグメント部材テス
トピースについては、下記のセグメントシール材を用
い、実施例２のセグメント部材テストピースについて
は、下記のセグメントシール材を用いた。また、下記
及びに変えて、下記のセグメントシール材を用
い、同様に接着試験を行ったところ良好であった。 天然ゴムとポリウレタンとの反応物を長方形状に成形
し、離型紙付きの粘着材（アクリル系粘着材）をあらか
じめ貼り付けたセグメントシール材。 天然ゴムとポリウレタンとの反応物を長方形状に成形
したセグメントシール材。 天然ゴムとポリウレタンとの反応物を長方形状に成形
し、その一面にクロロプレンゴム系のプライマー及び離
型紙付きの粘着材（アクリル系粘着材）をあらかじめ貼
り付けたセグメントシール材。

【００５１】養生１ ： 室内養生１日 養生２ ： 室内養生１日後、水を霧吹きにて３０回ス
プレー 養生３ ： 屋外暴露１８日

【００５２】（比較例１）従来のセグメント部材のテス
トピース、即ち、コンクリートのみで作成したテストピ
ースについて、上記養生１〜３の条件で養生を行い、更
に該テストピースのシール溝にクロロプレン系接着剤を
塗布し、指触乾燥状態になったところで直ちに上記の
セグメントシール材を貼り付け、ＪＩＳ Ｋ ６８５０
に準じて引張りせん断接着強さを測定した。

【００５３】実施例１〜３及び比較例１について行った
接着試験の結果を下記〔表１〕に示す。〔表１〕に示す
結果から明らかなように、養生１及び養生３の条件では
実施例１〜３のセグメント部材テストピースにおける接
着力は、従来のセグメント部材のテストピースである比
較例のセグメント部材のテストピースの接着力と同等の
ものであり、また、養生２の条件では、実施例１〜３の
セグメント部材テストピースにおける接着力のほうが比
較例のセグメント部材のテストピースの接着力より強か
った。

【００５４】

【表１】

【００５５】

【発明の効果】本発明のセグメント部材は、天候及びシ
ール溝の状態に影響されずにセグメントシール材を貼り
付けることができ、施工時間を短縮し、そして工事現場
での火災の危険性を低下させ、かつ作業環境を改善する
ことのできるものである。また、本発明のセグメント部
材は、従来のセグメント部材と同等以上の接着力を有す
るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、第１発明のセグメント部材を示す斜視
図である。

【図２】図２は、図１に示すセグメント部材のＩ−Ｉ拡
大断面図である。

【図３】図３は、セグメント部材のシール溝にセグメン
トシール材を貼付した態様を示す拡大断面図（図２相当
図）である。

【図４】図４は、本発明のセグメント構造体の１例を示
す斜視図である。

【図５】図５は、セグメント部材をセグメントシール材
を介して接合した態様を示す拡大断面図（図２相当図）
である。

【図６】図６は、第２発明のセグメント部材を示す斜視
図である。

【図７】図７は、図６に示すセグメント部材のＩ−Ｉ拡
大断面図である。

【符号の説明】

１ セグメント部材 ２ ボルト孔 ３ 接合面 １０ シール溝 １１ 撥水性プライマー層 １２ 粘着材層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 接合面にシール溝を有し、該シール溝に
   撥水性プライマー層が設けられていることを特徴とする
   セグメント部材。
2. 【請求項２】 請求項１記載のセグメント部材の複数個
   を、上記シール溝にセグメントシール材を介在させて接
   合してなることを特徴とするセグメント構造体。
3. 【請求項３】 接合面にシール溝を有し、該シール溝
   に、プライマー層、粘着材層及び剥離層が順次設けられ
   ていることを特徴とするセグメント部材。
4. 【請求項４】 請求項３記載のセグメント部材の複数個
   を、上記シール溝にセグメントシール材を介在させて接
   合してなることを特徴とするセグメント構造体。