(57)【要約】【課題】トンネルの覆工背面の湧水は、トンネルの亀裂から内部に進入し、壁面を汚染するばかりでなく車道へ落下するので、従来は漏水受けや防水シートを使用して漏水被害を防止していたが、漏水事情の変化や対策の老朽化によって効果は低下することが現状であり、この漏水問題を根本から解決する手段が課題となっていた。【解決手段】既存或いは新設トンネルにおいて、トンネル本道と平行に覆工背面に排水管或いは排水路を設け、地山からの湧水を誘導してトンネル外部に排水すると共に、排水管或いは排水路の上部空間を利用して、様々なライフラインを内部に通すことで、火災に因る破壊から保護する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
既存のトンネルと平行に排水管を埋設する工法において、トンネルの覆工背面の湧水状態を考慮して排水管の位置と本数を決め、地山からの湧水を排水管に設けた孔から排水管内部に誘導してトンネル外部に湧水を排水すると共に、排水管内部に、消火設備の配管、照明設備の配線、通信回線、電力線、或いはライフラインの設備を兼用した湧水の排水機構。
【請求項２】
トンネルの新規工事に伴い、本トンネルと平行して覆工背面側に排水路を併設し、覆工背面の地山からの湧水を排水路に設けた孔から排水路内に誘導してトンネル外部に湧水を排水すると共に、排水路内部に、消火設備の配管、照明設備の配線、通信回線、電力線、或いはライフラインの設備を兼用した湧水の排水機構。
【請求項３】
請求項１乃至２の排水管或いは排水路内部において、消火設備の配管、照明設備の配線、通信回線、電力線等の設備を廃し、湧水の排水のみを目的とした湧水の排水機構。
【請求項４】
請求項１乃至３において、排水管或いは排水路を、トンネル内の排気ダクトとして使用し、或いは、内部に排気ダクトを設備した湧水の排水機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】  本発明は、トンネル内の漏水防止のための排水機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】  漏水処理として、トンネルのコンクリート壁面の亀裂線に沿って樋状物を被せて漏水を排水溝まで誘導する手段がある。これはコンクリートの亀裂からの漏水を車道へ落下することを防止する手段である。
次に、覆工コンクリートの内壁面に沿って導水樋を設けて受け、排水溝まで誘導することで、覆工コンクリートに発生した亀裂からの漏水が車道に落下しないようにした手段もあった。
一方、地山と覆工コンクリートとの間に、防水シートを具備することにより、地山の湧水をトンネル内部に漏水させない手段もあった。
【特許文献１】特公平８−１４２３７
【特許文献１】特公平６−３５８００
【特許文献２】特公平７−５１３３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】  図１を説明する。本図は既存の一般的なトンネル構造を示す断面図である。
古いトンネルは漏水（１）があるが、漏水（１）は覆工コンクリート（２）の背面に地山（３）からの湧水（４）が溜まり、覆工コンクリート（２）に発生した亀裂（５）（ひび割れ）からトンネル内に落ちるものである。
トンネル壁面には、照明設備（６）や消火設備（７）があり、通信回線も設置される場合もある。トンネルの下方は、歩道（８）と車道（９）に分かれるが、小さなトンネルには歩道（８）がない場合もある。
トンネル壁面からの漏水（１）は、壁面に漏水（１）に含まれる鉱物成分が乾燥・結晶化することで壁面を醜く汚染させ、更には侵食する場合もある。更に、漏水（１）が照明設備（６）を破損させることもある。
既存のトンネル内で火災が生じた場合、時として消火配管の溶解、或いは電気配線、通信回路の溶断にも繋がり、トンネルの安全管理が不可能となる場合もある。
以上、トンネル内の漏水対策と同時に付帯設備の保安を同時に解決することが課題となっていた。
そもそも、トンネルの漏水はよく発生する障害であるが、従来の漏水対策としては、覆工コンクリートの亀裂からトンネル内に滲み出すことが主な原因となっている。そこで、この漏水を受ける桶等の手段や防水シートを張る事で車道に落下しない方法が採られていた。
また、覆工背面と地山との間に防水シートを設営して湧水をトンネル内に落下させない方法等もあった。
しかし、この従来の漏水対策は、地山からの湧水を積極的に排水することを目的としなく、トンネル内部への漏水を防止することを目的としている。
つまり、地山からの湧水に対しての対処工法でしかなく、覆工背面には湧水が多く貯留しているか、或いは徐々に地山の間から自然排水されるかの何れかであろう。
もし、地山からの湧水が何らかの原因で増加した場合、従来の漏水対策では多量の漏水に対応できる保障はない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】  トンネル内の漏水は、コンクリートの覆工背面の地山に湧水が見られ、この湧水が速やかに排水されない場合に、コンクリートの亀裂（ひび割れ）よりトンネル内に漏水として落ちる。覆工コンクリートの亀裂の発生原因は、地山の圧力変化による歪から覆工コンクリートの耐性を超えた場合や、覆工背面に何らかの原因で空洞が発生し、地山の岩石等の落下によって覆工コンクリートに亀裂を発生させる場合などがある。
トンネル内の漏水は、通行車両に落下するだけでなく、路面が濡れるためのスリップ事故も起こす。
また、コンクリート内壁を伝って落ちるため、壁面の汚れや、汚れを糧とする生物（コケ類）の発生を促し、コンクリート壁面を著しく汚染するばかりでなく、コンクリート表面の侵食害も発生させる。
そこで、漏水防止のために、覆工背面に補強シートを施工する工法や、覆工背面の空洞に、エアーモルタルやセメントエアミルクを注入する工法もある。
しかし、この工法も地山の状況の違いから効果を上げる場合もあるが、十分な効果が出ない場合もあった。
上記の漏水対策は、根本的に湧水対策に欠陥があると考えられる。
それは、従来の漏水対策は、湧水を放置し、トンネル内の漏水に対する対策であったからである。
重要な点は、漏水の原因である湧水を止める事が最も根本対策であるが、湧水を止めることができなければ、湧水を覆工背面に貯留させない対策を採るべきであろう。
そこで、本発明は、コンクリートの覆工背面に湧水があるものとした、漏水の排水機構となっている。
地山からの湧水は、コンクリートの覆工にとって厄介な現象であり、湧水を避けることができない場合は、速やかな排水が必要となる。
そこで、既存或いは新設トンネルに適した排水機構を提供する。
先ず、既存のトンネルについての排水機構を説明する。
既存のトンネルの覆工背面に配水管を平行して設ける。これは、トンネルの入口からボーリングして、配水管を圧入する工法が一般的である。配水管には湧水を配水管内に導く多数の孔を設け、湧水はこの孔から配水管内に落ちる構造となっている。排水管内に落ちた湧水は、通常の排水管としてトンネルの外に排水される。
次に、新設のトンネル工事では、トンネルと平行して排水管を埋設しても良いが、トンネルの覆工背面側に排水路を併設してもよい。
上記の２工法において、配水管及び排水路に十分な広さを確保できれば、この内部にトンネル内の消化設備の配管や、電気配線、その他の設備を通過させることも可能となる。
そして、トンネル内の排気ガスの換気ダクトとして利用するか、換気ダクトをこの内部に通す事もできる。
【発明の効果】
【０００５】  覆工コンクリートの亀裂を伝う漏水を車道に落下させない手段は、様々な既成の手段を上記で説明したが、各手段は、亀裂からの漏水を各発明の樋状物で受けることで達成していた。
つまり、既成の手段は、主に覆工コンクリートの亀裂から滲み出した漏水に対応する手段であった。
しかし、本発明は覆工コンクリートの亀裂が有無に関わらず、覆工背面の地山からの湧水を貯留させることなく排水することを目的とした手段である。なぜなら、地山からの湧水自体に対策を講じなければ、漏水工事の老朽化が進むと、漏水が再度発生することも考えられるからである。
本発明は、地山からの湧水を速やかに排水する手段である。
この手段であれば、湧水の貯留が発生しないために、地山の空洞化も防止することが可能となって空洞上部からの落石による覆工コンクリートの破損問題が解決されることにもなる。
覆工背面に湧水を排水する排水管或いは相当設備を併設することで、覆工背面の湧水の貯留はなくなり、覆工コンクリートに亀裂が生じた場合でも車道への漏水はない。【０００６】  本発明の排水管或いは排水路を併設すると、次の重要な効果を奏する。
本発明の主たる目的は、地山からの湧水を速やかに排水することで、トンネル内への漏水を防止することであったが、排水管或いは排水路を二次的な利用方法が考えられる。
排水管或いは排水路が十分に広ければ、この内部に様々な設備を通すことが可能となる。例えば、消火設備の消火水を通す配管や、照明設備の電気配線、トンネル内の通信設備の配線等がある。
もし、トンネル内で火災が発生した場合、これらの配管や配線が火災のために溶断してしまえば各設備は麻痺してしまう。これは、現状として配管や配線等はトンネル内壁に取り付けられているので、火災によって使用不可能となる場合があるからである。
しかし、本発明の手段であれば、この危険性が回避され得る。何故なら、本発明では、配管、配線等の設備を覆工背面の排水管或いは排水路内を通るので、直接火災によっての被害は発生しないからである。
また、排水管或いは排水路内を送電線等のライフラインを通せば、新たなライフライン埋設工事も不要となる。【０００７】  更に、排水管或いは排水路をトンネル内の換気ダクトとして利用すると、通常時のトンネル内の空気清浄や火災発生時の排煙効果も期待できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】  既存のトンネルの排水機構は、トンネルの覆工背面において、湧水領域を検証し、１本乃至数本の排水管を適切な位置でトンネルと平行に埋設する。排水管のサイズと本数は湧水量を考慮して決める。配水管には湧水を配水管内に導く多数の孔を設け、湧水は孔から配水管内に落ち、湧水は排水管内部を流れてトンネル外に排水される。
この工法は、トンネルの入口からボーリングして、配水管を圧入する工法が一般的である。【０００９】  新設トンネル工事では、トンネルと平行して排水管を埋設してもよいが、トンネルの覆工背面側に排水路を併設してもよい。
これは、トンネルの覆工背面に排水路が通るだけの溝をトンネルと平行して掘削し、トンネル覆工と同時に施工する。【００１０】  配水管及び排水路に十分な広さを確保すると、この内部にトンネル内の消化設備の配管や、電気配線、通信設備等のダクトとしての機能を持たせることができる。
通常のトンネルでは、消火設備の送水管や電気配線は、トンネルの壁面に取り付けられるが、火災事故が発生すると、この配管や配線が溶断されて使用できなくなる恐れがある。しかし、配管や配線をトンネルから隔離した覆工背面の排水管或いは排水路内部を通すことで、火災事故から各設備を保護することが可能となる。
また、排水管及び排水路の中では、漏水は下部を流れるので、電気配線や通信回線等は、水没させるよりは宙吊り状態で支持することが好ましい。
更に、排水管及び排水路をトンネル内の空気清浄設備の排気ダクトとしての機能を持たせることも可能である。
【実施例１】
【００１１】  本発明の第１実施例を図２で説明する。
本実施例は、既存のトンネルと平行に、トンネルの覆工背面に湧水を速やかに排水ための排水管を設けた排水機構を示す断面図である。
既存の大きなトンネルには、車道（９）と共に歩道（８）も備わっているが、小さなトンネルには車道（９）のみで、歩道（８）が備わっていないトンネルもあるが、概ね図１の断面を呈している。
既存のトンネルでは、覆工コンクリート（２）の覆工背面において、地山（３）から湧水（４）が湧出し、この湧水（４）が速やかに排水されない場合は、覆工コンクリート（２）に亀裂（５）が存在する場合にはトンネル内に漏水（１）として落下する。
本実施例は、既存にトンネルに平行にボーリングし、排水管（１０）を圧入埋設する。排水管（１０）の位置及び本数は、湧水量、湧水場所と排水効率を考慮して決定する。
この排水管（１０）の上部には、湧水（４）を排水管（１０）の内部に誘導するための多数の導水孔（１１）を設ける。地山（３）からの湧水（４）は、この導水孔（１１）を通過して排水管（１０）の内部に侵入し、そして排水管（１０）の内部を流れてトンネルの外部に排水される。
ここで、排水管（１０）の埋設工法であるが、トンネルの出入口から排水管（１０）が貫通する大きさの孔をボーリングする工法が一般であるが、覆工コンクリート（２）の壁面を破砕してトンネル内部から追加埋設する工法でも良い。
本第１実施例では、照明設備（６）の配線や消火設備（７）の配管は、覆工コンクリート（２）の壁面に取り付ける工法が一般である。【００１２】  本発明の第２実施例を図３で説明する。
本実施例は、排水管（１０）の埋設工法は、第１実施例と同様であるが、第１実施例が、照明設備（６）の配線や消火設備（７）の配管等がトンネル内の壁面に取り付けられている事に対して、本第２実施例は、新たに埋設された排水管（１０）の内部に設置されている点が特徴である。
この理由であるが、トンネル内において火災が発生した場合、配線や配管が火災による高熱のために溶断してしまい、停電や消火機能が麻痺する事が考えられる。然も、配線及び配管の溶断が火災現場のみであっても、トンネル内の殆どの照明設備（６）や消火設備（７）が麻痺するので、この配線及び配管工法は好ましくない。
しかし、本第２実施例であれば、照明設備（６）の配線（１２）及び消火設備（７）の配管（１３）は、覆工背面の排水管（１０）の内部に設置されるので火災による溶断はなく、火災が発生し場合は、火災現場の照明設備（６）及び消火設備（７）が麻痺に陥ったとしても、火災現場以外の場所での各設備には障害を与えない。【００１３】  本発明の第３実施例を図４で説明する。
本実施例は、新設トンネル工事に対応した排水機構を示す断面図である。
本実施例は、地山（３）を掘削後、コンクリートで覆工工事を行うが、これと同時進行で覆工背面に排水路（１４）を設ける。この排水路（１４）の上部には、地山（３）からの湧水（４）を誘導する多数の導水孔（１１）を設ける。導水孔（１１）から排水路（１４）の内部に落下した湧水（４）は、排水路（１４）の下部を流れ、トンネルの外部に排水される。
覆工背面の排水路（１４）の位置及び本数は、湧水量、湧水場所と排水効率を考慮して決定する。
本実施例では、照明設備（６）の配線や消火設備（７）の配管は、覆工コンクリート（２）の壁面に取り付ける工法が一般である。
本実施例を示す図４では、排水路（１４）は矩形になっているが、丸型や楕円形その他の形状でも良く、特に形状には限定しない。【００１４】  本発明の第４実施例を図５で説明する。
本実施例は、排水路（１４）の埋設工法は、第３実施例と同様であるが、第３実施例が、照明設備（６）の配線や消火設備（７）の配管等がトンネル内の壁面に取り付けられている事に対して、本第４実施例は、新設された排水路（１４）の内部に照明設備（６）の配線（１２）や消火設備（７）の配管（１３）設置されている点が異なる。
本第４実施例は、第２実施例と同じく、トンネル内において火災が発生した場合、配線や配管が火災による高熱のために溶断から停電や消火機能が麻痺しても、火災現場のみの機能停止に留まり、それ以外の場所での障害は発生しない。【００１５】  本発明の第５実施例を説明する。
第１乃至第４実施例では、排水管（１０）或いは排水路（１４）の底部を湧水（４）が流れるが、湧水（４）のみを流す配管を内部に別途設置してもよい。
また、排水管（１０）及び排水路（１４）の中を、電話や光ファイバ等の通信線や送電線等のライフラインを通す管としても利用することができる。【００１６】  本発明の第６実施例を図６で説明する。
第１乃至第５実施例において、トンネル内の汚染空気を排気する排気機構（１５）を設け、排水管（１０）或いは排水路（１４）を排気ダクトとして利用しても良く、また排水管（１０）或いは排水路（１４）の内部に排気ダクト（１６）を通してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００１７】  本発明は、トンネルの漏水対策に関する発明であって、従来より地山からの湧水がトンネル壁面の亀裂から染み出して壁面を汚すだけでなく、車道に漏水が落下する問題を解決する手段となる。【００１８】  既存のトンネルでは、地山からの湧水は覆工背面に貯留し、覆工コンクリートに発生した亀裂からトンネル内部に進入する。
しかし、覆工背面において、湧水を速やかに排水する手段が存在すれば、この漏水問題は解決される。
そこで、既存のトンネルには、トンネルと平行して排水管を埋設し、この排水管に湧水を導いて排水すれば、漏水はなくなる。
一方、新設のトンネルでは、排水管でもよいが、排水路をトンネルと並行して設備工事をすれば、湧水は速やかに排水される。【００１９】  排水管及び排水路であるが、本来は湧水を排水するためであるが、排水管及び排水路の上部空間を利用して、照明設備の配線や消火設備の配管を通すこともできる。
また、電話や光ファイバ等の通信線や送電線等のライフラインを通す管としても利用することができるので、夫々の埋設工事が簡便化される。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】従来の実施方法を示す説明図である。
【図２】本発明の実施例を示す断面図である。（実施例１）
【図３】本発明の実施例を示す断面図である。（実施例２）
【図４】本発明の実施例を示す断面図である。（実施例３）
【図５】本発明の実施例を示す断面図である。（実施例４）
【図６】本発明の実施例を示す断面図である。（実施例６）
【００２１】１        漏水
２        覆工コンクリート
３        地山
４        湧水
５        亀裂
６        照明設備
７        消火設備
８        歩道
９        車道
１０      排水管
１１      導水孔
１２      配線
１３      配管
１４      排水路
１５      排気機構
１６      排気ダクト
【図１】
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【図２】
2006077560.tif 000004
【図３】
2006077560.tif 000005
【図４】
2006077560.tif 000006
【図５】
2006077560.tif 000007
【図６】
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