JPH11270297A - シールドトンネルの防水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 覆工体を構成するセグメントの厚肉化防止を
図る。 【解決手段】 複数のセグメント１ａからなる覆工体１
のトンネル内側面１ｃに肉薄なドレーン材５の溝５ｂを
向け、ドレーン材５をトンネル内側面１ｃに固定して、
溝５ｂとトンネル内側面１ｃとにより排水路７を形成し
たことにより、地山より継手部１ｂを経由するトンネル
内側への漏水を排水路７により覆工体１のインバート部
へと誘導する。覆工体１を一次覆工体とし、二次覆工体
９を設けた場合には、排水路７が上記漏水の一次覆工体
１と二次覆工体９との接合面間への侵入を阻止する。し
かも、ドレーン材５の肉薄な形態により、二次覆工体９
の薄肉化可能性が図れる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、覆工体のトンネ
ル内側への漏水を防止するシールドトンネルの防水装置
に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、特開平６−２２９２００号公報
で開示された防水装置は、シールドトンネルの一次覆工
体を構成する割環片状の多数のセグメントの二次覆工側
面に複数の排水溝を形成し、一次覆工体の二次覆工側面
に防水シートを全面的に被せることにより、防水シート
と排水溝とにより囲まれた排水路を形成し、地山から一
次覆工体の継手部やグラウトホール等を経由して二次覆
工側に漏れ出る水を排水路により一次覆工体のインバー
ト部に導く構造である。又、特開昭５６−９４０００号
公報で開示された防水装置は、隧道や地下道等を構成す
る複数のコンクリート躯体の壁面にガスケットをコンク
リート躯体の継目に形成された目地溝に沿う堤状に設
け、それらのガスケットに目地溝を跨ぎかつ目地溝に沿
って延びるカバーシートを着脱自在に取り付けて、目地
溝とガスケットとカバーシートとからなる排水路を形成
することにより、地山から継目を経由して目地溝側への
漏水を排水路で捕捉する構造である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開平６−２２９２０
０号公報で開示された防水装置では、セグメントの二次
覆工側面に複数の排水溝を設けることから、一次覆工体
が永久的な構造物としての強度設計上、排水溝が形成さ
れないセグメントに比べて、セグメントを厚くする必要
がある。そして、セグメントが厚くなると、トンネルと
して使用する有効直径を設計通りに形成するには、シー
ルド機による掘削坑の直径が大きくなることを否めな
い。又、シールド機のエレクタ等によりセグメントをト
ンネルの周方向に組合わせる場合、セグメントのそれぞ
れに形成された排水溝を周方向に連続させるのに多大な
時間を要する。このようなことから、係る防水装置で
は、工費が高くなってしまう。又、特開昭５６−９４０
００号公報で開示された防水装置は、シールドトンネル
の防水を対象としたものではないが、この防水装置をシ
ールドトンネルの防水装置として用いた場合、ガスケッ
トを用いることで、工費が高くなる。又、一次覆工体の
二次覆工側面より堤状に突出するガスケットを二次覆工
体に埋め込むには、二次覆工体が厚くなり、一層工費が
高くなってしまう。

【０００４】そこで、この発明は、覆工体を構成するセ
グメントの厚肉化を招くことのないシールドトンネルの
防水装置を提供しようとするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にあって
は、複数のセグメントよりなる覆工体のトンネル内側面
に肉薄なドレーン材に形成された溝を向けて、そのドレ
ーン材を覆工体のトンネル内側面に固定し、このドレー
ン材の溝と覆工体のトンネル内側面とにより囲まれた排
水路を形成したことを特徴としている。請求項２の発明
にあっては、請求項１に記載のドレーン材を互いに隣接
する複数のセグメント間の継手部を覆いかつ継手部に沿
って延設する帯状に形成したことを特徴としている。請
求項３の発明にあっては、請求項１に記載のドレーン材
を覆工体のトンネル内側面と地山側面とに貫通する複数
のグラウトホールを覆う帯状に形成したことを特徴とし
ている。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１〜図８は一実施形態であっ
て、図１は一次覆工体１の継手部１ｂに対する防水装置
２，３の断面を示し、図２は一次覆工体１のグラウトホ
ールに対する防水装置４の断面を示し、図３はドレーン
材５の外観を示し、図４はインバート部におけるドレー
ン材５の導入口部５ｃの外観を示し、図５はシールドト
ンネルを天端とインバート部とに沿い切断した断面を示
し、図６は一次覆工体１を天端とインバート部とに沿い
切断した断面を示し、図７は防水装置２〜４が組付けら
れた一次覆工体１を天端とインバート部とに沿い切断し
た断面を示し、図８は一次覆工からシールドトンネルの
完成までの工程を示す。この明細書において、周方向は
一次覆工体１の周方向であり、軸方向は一次覆工体１の
延びる方向である。尚、この一実施形態ではシールドト
ンネルを一次覆工体１と二次覆工体９とより構成した場
合を例示してある。

【０００７】図５を参照し、一次覆工体１とドレーン材
５と二次覆工体９とを備えて完成したシールドトンネル
について説明する。一次覆工体１は、複数のセグメント
１ａが周方向及び軸方向に突き合わせられた継手部１ｂ
をボルト又は溶接等により連結されて一次覆工される。
この一次覆工体１を正面より見ると、一次覆工体１は、
筒状を呈し、二次覆工側面１ｃとこれと相対峙する側の
地山側面とに貫通するグラウトホール１ｄを有し、二次
覆工側面１ｃに二次覆工体９がドレーン材５を介して二
次覆工されている。周方向に長さが短いセグメント１ａ
はＫセグメントである。

【０００８】図６を参照し、一次覆工体１を天端側とイ
ンバート部側とに断面して見ると、一次覆工体１は、軸
方向に隣接する１つのセグメント１ａの列Ａと，もう１
つのセグメント１ａの列Ｂとにおいて、継手部１ｂが周
方向に互い違いに配置されている。

【０００９】図７を参照し、一次覆工体１に対する防水
装置２〜４について説明する。軸方向の継手部１ｂに対
する防水装置２には網状に斜線を付し、周方向の継手部
１ｂに対する防水装置３には一方向に平行な斜線を付
し、グラウトホール１ｄに対する防水装置４には上記一
方向と逆方向に平行な斜線を付してある。又、一次覆工
体１のインバート部には排水装置としてドレーン材５が
軸方向に沿うように敷設されている。

【００１０】図３を参照し、ドレーン材５について説明
する。ドレーン材５は、ゴム又は合成樹脂のように少な
くとも可撓性及び遮水性が有る素材により帯状に形成さ
せており、肉薄で平坦な基部５ａと、基部５ａの一表面
に並列に形成された複数の溝５ｂとを備える。基部５ａ
は図１に示す継手部１ｂ及び図２に示すグラウトホール
１ｄの直径よりも広い幅を有する。

【００１１】図４を参照し、インバート部のドレーン材
５について説明する。一次覆工体１のインバート部では
継手部１ｂ及びグラウトホール１ｄに対する防水装置２
〜４のドレーン材５の両端部がインバート部のドレーン
材５の両側面に突き合わされる。このインバート部のド
レーン材５には、継手部１ｂ及びグラウトホール１ｄに
対応するドレーン材５の両端部が現場にて突き合わされ
るように位置合わせされた状態において、インバート部
のドレーン材５の複数の溝５ｂを仕切る隔壁の一部を切
除することにより、導水口５ｃが形成される。

【００１２】図１を参照し、継手部１ｂに対する防水装
置２，３について説明する。ドレーン材５の複数の溝５
ｂのうちの１つが継手部１ｂを跨ぎつつ覆い塞ぐよう
に、ドレーン材５が一次覆工体１の二次覆工側面１ｃに
重ね合わせられる。この状態において、ドレーン材５が
粘着テープ６により一次覆工体１の二次覆工側面１ｃに
固定される。即ち、ドレーン材５の幅よりも長い寸法に
切断された粘着テープ６の一端が一方のセグメント１ａ
の二次覆工側面１ｃに接着し、粘着テープ６の中間部が
ドレーン材５を幅方向に覆いつつドレーン材５に接着
し、粘着テープ６の他方のセグメント１ａの二次覆工側
面１ｃに接着する。このように、帯状のドレーン材５が
継手部１ｂを跨いで一次覆工体１の二次覆工側面１ｃに
固定されることにより、一次覆工体１の二次覆工側面１
ｃとドレーン材５の溝５ｂとにより囲まれた排水路７が
周方向及び軸方向の継手部１ｂを縦横に連接した形態と
なる。つまり、排水路７は、図７に示す一方向に平行な
斜線が付された周方向の継手部１ｂに対する防水装置２
の排水路及び網状の斜線が付された軸方向の継手部１ｂ
に対する防水装置３における排水路となる。

【００１３】図２を参照し、グラウトホール１ｄに対す
る防水装置４について説明する。ドレーン材５の溝５ｂ
がグラウトホール１ｄを跨ぎつつ覆い塞ぐように、ドレ
ーン材５が一次覆工体１の二次覆工側面１ｃに重ね合わ
せられる。この状態において、ドレーン材５が粘着テー
プ６により一次覆工体１の二次覆工側面１ｃに固定され
る。即ち、ドレーン材５の幅よりも長い寸法に切断され
た粘着テープ６の一端がドレーン材５よりも一側方に位
置する一次覆工体１の二次覆工側面１ｃに接着し、粘着
テープ６の中間部が第２ドレーン材５を幅方向に覆いつ
つドレーン材５に接着し、粘着テープ６の他端がドレー
ン材５よりも他側方に位置する一次覆工体１の二次覆工
側面１ｃに接着する。このように、ドレーン材５が一次
覆工体１の二次覆工側面１ｃに固定されることにより、
一次覆工体１の二次覆工側面１ｃとドレーン材５の溝５
ｂとにより囲まれた排水路８が周方向に離間配置された
グラウトホール１ｄを連接した形態となる（図７参
照）。

【００１４】粘着テープ６でドレーン材５を一次覆工体
１に固定する場合、粘着テープ６によりドレーン材５の
長手方向に亙り全面的に固定しても良いが、所定間隔を
置いて部分的に固定するのが工費の点から好ましい。
又、図１と図２及び図５における符号９は二次覆工体で
ある。

【００１５】図８を参照し、一次覆工からシールドトン
ネルの完成までの工程について説明する。ステップ８０
１において或る１つの工区の一次覆工が終了すると、ス
テップ８０２において一次覆工体１の二次覆工側面１ｃ
に下地処理と清掃及び１次検査等のような前処理を行
い、ステップ８０３においてドレーン材５を一次覆工体
１の二次覆工側面１ｃに取り付け、ステップ８０４にお
いて二次覆工を施工する。そして、二次覆工が終了する
と、ステップ８０５において二次覆工に対する１次検査
と補修及び立会検査等のような検査を行い、検査に合格
すると、ステップ９０６においてシールドトンネルが完
成する。

【００１６】前記二次覆工としては、下塗りであるプラ
イマー処理を一次覆工体１の二次覆工側面１ｃの全面に
行った後に、上塗りである樹脂ラインニグ処理をプライ
マー処理により形成されたプライマ層の全面に行うこと
により、例えば厚さが数ｍｍ程度の極薄な二次覆工体９
を完成する。この二次覆工体９が完成することにより、
図１と図５及び図８に示すように、ドレーン材５及び粘
着テープ６が二次覆工体９に埋没した状態で覆われ、二
次覆工体９はドレーン材５を覆う部分及びそれ以外の部
分の双方において一次覆工体１の二次覆工側面１ｃから
の厚さが均一となるように施工される。よって、二次覆
工体９の内側空間側面である坑道側面は、ドレーン材５
を覆う部分とそれ以外の部分とが平坦に連続する面に仕
上げられている。

【００１７】この実施形態の構造によれば、図１に示す
ように、地山より一次覆工体１の継手部１ｂを経由して
一次覆工体１の二次覆工側面１ｃの方に漏れ出る水は、
排水路７により一次覆工体１のインバート部へと誘導さ
れる。又、図２に示すように、地山よりグラウトホール
１ｄを経由して一次覆工体１の二次覆工側面１ｃの方に
漏れ出る水は、排水路８により一次覆工体１のインバー
ト部へと誘導される。そして、一次覆工体１のインバー
ト部に誘導された漏水は、インバート部において、排水
路７，８より図４に示す導水口５ｃを経由して図７に示
すドレーン材５の溝５ｂと二次覆工側面１ｃとからなる
排水路に取り込まれて一次覆工体１の軸方向の端部に形
成された図外の釜と通称される立坑に排水される。よっ
て、地山より一次覆工体１の継手部１ｂやグラウトホー
ル１ｄ等を経由する二次覆工側面１ｃへの漏水が、一次
覆工体１と二次覆工１１との接合面間に侵入することを
阻止できる。この結果、二次覆工体９がプライマ処理に
よるプライマ層と樹脂ラインニグ処理による樹脂ライニ
ング層とからなる極薄に形成された場合でも、一次覆工
体１に対する二次覆工体９の付着切れや塗装欠陥或いは
膨れ等の不都合は発生しない。

【００１８】又、この実施形態の構造によれば、一次覆
工体１の軸方向及び周方向の継手部１ｂの防水装置２，
３では、ドレーン材５の溝５ｂが継手部１ｂを覆い塞ぐ
ように、ドレーン材５の肉薄で平坦な基部５ａが一次覆
工体１の二次覆工側面１ｃに固定されることにより、排
水路７が一次覆工体１の二次覆工側面１ｃに縦横に形成
される。一次覆工体１のグラウトホール１ｄの防水装置
４では、ドレーン材５の溝５ｂがグラウトホール１ｄを
覆い塞ぐように、ドレーン材５の肉薄で平坦な基部５ａ
が一次覆工体１の二次覆工側面１ｃに固定されることに
より、排水路８が一次覆工体１の二次覆工側面１ｃに複
数のグラウトホール１ｄを連接する形態に形成される。
よって、セグメント１ａが一次覆工体１の永久的な構造
物としての強度を負担することができるので、防水装置
２〜４のために、セグメント１ａを特に厚く形成する必
要はない。しかも、ドレーン材５の基部５ａが肉薄で平
坦に形成されたので、一次覆工体１の二次覆工側面１ｃ
からドレーン材５が突出する量が少ないため、ドレーン
材５を埋没させる二次覆工体９を肉薄に形成することが
できる。

【００１９】又、この実施形態の構造によれば、帯状の
ドレーン材５が図７に示すように一次覆工体１の二次覆
工側面１ｃを部分的に覆う形態であるので、一次覆工体
１と二次覆工体９とが図１及び図２に示すようにドレー
ン材５を介在せずに直接的に接合する面積が広くなり、
一次覆工体１と二次覆工体９との接合が適切に保持でき
る。

【００２０】更に、この実施形態では、防水装置２〜４
及びインバート部に１種類のドレーン材５を用いたの
で、ドレーン材の種類を減らして工費を一層安くでき
る。

【００２１】前記実施形態では１種類のドレーン材５を
用いたが、防水装置２〜４及びインバート部のそれぞれ
に幅が異なる複数種類のドレーン材を用いても良い。

【００２２】前記実施形態ではドレーン材５を粘着テー
プ６で取り付けたが、図示は省略するが、ドレーン材５
の少なくとも一次覆工体１の二次覆工側面１ｃと接触す
る部分に粘着剤のような接着層を予め付けておくか、又
は現場で液状の接着剤をドレーン材５又は一次覆工体１
の二次覆工側面１ｃのいずれか一方に付けて、ドレーン
材５を一次覆工体１の二次覆工側面１ｃに取り付けても
良い。

【００２３】前記実施形態では二次覆工体９をプライマ
処理と樹脂ラインニグ処理とからなる合成樹脂により形
成したが、二次覆工体をコンクリートにより形成しても
良い。この場合、コンクリート製の二次覆工体の厚さは
肉薄でも肉厚でもかまわない。

【００２４】前記実施形態では帯状のドレーン材５によ
り一次覆工体１の二次覆工側面１ｃを部分的に覆った
が、幅広なシート状の溝付きドレーン材により一次覆工
体１の二次覆工側面１ｃを全面的に覆っても同様に適用
できる。

【００２５】前記実施形態ではシールドトンネルを一次
覆工体１と二次覆工体９とにより形成したが、シールド
トンネルを一次覆工１のみで形成した場合でも、前述の
一次覆工体１を覆工体と読み替え、二次覆工側面１ｃを
トンネル内側面と読み替えることにより、同様に適用で
きる。この場合、覆工体のトンネル内側面とドレーン材
５との境にコーキング剤を塗布すれば好適である。

【００２６】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、複数のセグメントよりなる覆工体のトンネル内側面
とそれに固定したドレーン材の溝とにより排水路を形成
したので、セグメントが覆工体の永久的な構造物として
の強度を負担することができ、セグメントを特に厚く形
成する必要はない。又、ドレーン材を肉薄に形成したの
で、覆工体のトンネル内側面からドレーン材が突出する
量が少なくなる。しかも、地山より覆工体の継手部やグ
ラウトホール等を経由するトンネル内側への漏水を排水
路により覆工体のインバート部へと誘導し、係る漏水が
覆工体のトンネル内内側に侵入することは適切に阻止で
きる。又、覆工体の内側に二次覆工を行う構造の場合に
は、ドレーン材を埋没させる二次覆工体を肉薄に形成す
ることができる。請求項２の発明によれば、ドレーン材
を互いに隣接する複数のセグメント間の継手部に対応す
る帯状に形成したので、ドレーン材を覆工体のトンネル
内側面の全面に使用する場合に比べ、ドレーン材のコス
トダウンが図れる。又、覆工体の内側に二次覆工を行う
構造の場合には、一次覆工体と二次覆工体とがドレーン
材を介在せずに直接的に接合する面積を広くでき、一次
覆工体と二次覆工体との接合が適切に保持できる。請求
項３の発明によれば、ドレーン材を覆工体のトンネル内
側面と地山側面とに貫通する複数のグラウトホールを覆
う帯状に形成したので、地山より覆工体のグラウトホー
ルを経由するトンネル内側への漏水を排水路により覆工
体のインバート部へと誘導することができる。又、覆工
体の内側に二次覆工を行う構造の場合には、請求項１の
発明による二次覆工体の薄肉化可能性の効果に加えて、
地山より覆工体のグラウトホールを経由するトンネル内
側への漏水を排水路により覆工体のインバート部へと誘
導し、係る漏水が一次覆工体と二次覆工体との接合面間
に侵入することは適切の阻止できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 第１実施形態の継手部に対する防水装置の断
面図。

【図２】 第１実施形態のグラウトホールに対する防水
装置の断面図。

【図３】 第１実施形態のドレーン材の斜視図。

【図４】 第１実施形態の継手部やグラウトホールのド
レーン材とインバート部のドレーン材との接続関係を示
す斜視図。

【図５】 第１実施形態のシールドトンネルの正面図。

【図６】 第１実施形態の一次覆工体の断面図。

【図７】 第１実施形態の防水装置が組付けられた一次
覆工体の断面図。

【図８】 第１実施形態の工程を示すフローチャート。

【符号の説明】

１ 一次覆工体（覆工体） １ａ セグメント １ｂ 継手部 １ｃ 二次覆工側面（トンネル内側面） １ｄ グラウトホール ２，３，４ 防水装置 ５ ドレーン材 ５ｂ 溝 ７，８ 排水路 ９ 二次覆工体

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のセグメントよりなる覆工体のトン
   ネル内側面に肉薄なドレーン材に形成された溝を向け
   て、そのドレーン材を覆工体のトンネル内側面に固定
   し、このドレーン材の溝と覆工体のトンネル内側面とに
   より囲まれた排水路を形成したことを特徴とするシール
   ドトンネルの防水装置。
2. 【請求項２】 ドレーン材を互いに隣接する複数のセグ
   メント間の継手部を覆いかつ継手部に沿って延設する帯
   状に形成したことを特徴とする請求項１記載のシールド
   トンネルの防水装置。
3. 【請求項３】 ドレーン材を覆工体のトンネル内側面と
   地山側面とに貫通する複数のグラウトホールを覆う帯状
   に形成したことを特徴とする請求項１記載のシールドト
   ンネルの防水装置。