(57)【要約】【課題】トンネルの防水シートと裏込め材間の空気を容易に抜くことができ、簡易かつ確実に止水可能な空気抜き・止水装置を提供する。【解決手段】トンネル１の一次覆工３に沿って防水シート５を張設する。防水シート５の不透水シート材５ａに空気抜き・止水装置１０の空気抜き部材１１を設ける。不透水シート材５ａと空気抜き部材１１との間を封止手段３０によって液密に封止する。空気抜き部材１１には、不透水シート材５ａを貫通する空気抜き路１２ａが形成されている。二次覆工６の打設によって、不透水シート材５ａと透水シート材５ｂとの間の空気が空気抜き路１２ａから排出される。その後、空気抜き部材１１に閉塞部材２０を装着して、空気抜き路１２ａを液密に塞ぐ。【選択図】図６
2018091011.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの一次覆工の内周に沿って張設されるとともに前記一次覆工との間に裏込め材が充填される防水シートにおける、一次覆工側の透水シート材と二次覆工側の不透水シート材との間から空気を抜き、かつ止水する空気抜き・止水装置であって、
前記不透水シート材を貫通する空気抜き路を有して、前記不透水シート材に設けられた空気抜き部材と、
前記不透水シート材と前記空気抜き部材との間を液密に封止する封止手段と
前記空気抜き路を液密に塞ぐようにして前記空気抜き部材に装着可能な閉塞部材と、
を備えたことを特徴とするトンネル用空気抜き・止水装置。
【請求項２】
前記空気抜き部材が、周面にネジ部が形成された筒形状になっており、
前記閉塞部材が、前記ネジ部に二次覆工側から螺合される蓋体であることを特徴とする請求項１に記載の空気抜き・止水装置。
【請求項３】
前記不透水シート材には穴部が形成されており、
前記空気抜き部材が、前記穴部に通されるとともに内部空間が前記空気抜き路を構成する筒部と、前記筒部の外周部から突出されるとともに前記筒部の軸方向に対峙する一対の環状のフランジとを有し、前記一対のフランジの間に前記不透水シート材における前記穴部の周縁部が挟まれていることを特徴とする請求項１又は２に記載の空気抜き・止水装置。
【請求項４】
前記封止手段が、前記一対のフランジの１つと、前記不透水シート材における前記穴部の周縁部との間に設けられた環状のゴムシール部材又はホットメルト材を含むことを特徴とする請求項３に記載の空気抜き・止水装置。
【請求項５】
前記不透水シート材が、前記空気抜き部材より大径の取付穴部が形成された不透水シート本体を有し、前記不透水シート本体とは別体かつ不透水性の閉塞シート材によって前記取付穴部が液密に塞がれており、前記閉塞シート材に前記空気抜き部材が設けられ、前記閉塞シート材と前記空気抜き部材との間が前記封止手段によって液密に封止されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項に記載の空気抜き・止水装置。
【請求項６】
空気抜き路を有する空気抜き部材が設けられた不透水シート材と、前記不透水シート材に積層された透水シート材とを含む防水シートを用意して、前記不透水シート材をトンネルの一次覆工とは反対側へ向け、かつ前記透水シート材を前記一次覆工へ向けて、前記一次覆工の内周に沿って前記防水シートを張設し、
前記一次覆工と前記防水シートとの間に裏込め材を充填し、
前記空気抜き路を開口させた状態で、前記防水シートの内周側に二次覆工を打設し、
前記二次覆工の打設工程の終盤時に、前記空気抜き部材に閉塞部材を装着して前記空気抜き路を液密に塞ぐことを特徴とするトンネル施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネル用の空気抜き・止水装置及びトンネル施工方法に関し、特に、一次覆工の内周に沿って防水シートが張設され、かつ一次覆工と防水シートの間に裏込め材が充填される、いわゆる背面平滑型トンネルライニング工法に適した空気抜き・止水装置及び該装置を用いたトンネル施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的な山岳トンネルの構築方法として、ＮＡＴＭ（New Austrian tunneling Method）工法が挙げられる（特許文献１等参照）。該工法は、以下の手順で行われる。先ず、地山を掘削し、掘削面に一次覆工を設ける。一次覆工の内周には防水シートを張り付ける。その後、二次覆工を打設する。
【０００３】
防水シートは、ＥＶＡシート等の不透水シート材と不織布等の透水シート材との積層構造になっている。透水シート材が一次覆工へ向けられる。不透水シート材が二次覆工へ向けられる。不透水シート材によって、地山からの湧水が二次覆工側へ流れ込むのが防止される。
【０００４】
特許文献２には、改良型のトンネル工法として、いわゆる「背面平滑型トンネルライニング工法」が開示されている。この工法では、一次覆工の施工後、トンネル形状をした型枠に防水シートを被せる。そして、一次覆工と防水シートとの間にモルタル等の裏込め材を充填する。裏込め材の一部は、防水シートの不織布製の透水シート材に含浸して凝固する。これによって、裏込め材と防水シートとが固着される。その後、二次覆工を打設する。当該工法によれば、裏込め材と防水シートとの接合面を平滑化できる。これによって、防水シートが、二次覆工の打設時の圧力によって裏込め材に押し付けられても破れるのを防止できる。
【０００５】
一方、裏込め材が含浸した透水シート材と不透水シート材との間には空気が閉じ込められ易い。特に、不透水シート材の合掌貼り継ぎ目と透水シート材との間に閉じ込められ易い。その状態で、二次覆工をトンネルの底部側から頂部へ向けて打設していくと、トンネル底部側の空気層が潰れ、そこの空気が押し上げられる。このため、トンネル頂部における不透水シート材と透水シート材との間に大きな空気溜まりが形成される。
【０００６】
その対策として、従来は、二次覆工打設用型枠（セントル）の頂部近くの小窓を開けて、体を挿し入れて、不透水シート材に孔を開け、溜まった空気を抜く。その後、前記孔を、不透水シート材と同じ材質のシート片で塞ぐ。シート片の周縁部を熱風などで加熱溶融して不透水シート材と接合する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平０１−１１１９９９号公報
【特許文献２】特許第４１０８４６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
トンネル頂部の狭い作業スペースで前記空気溜まりを抜き、かつシート片で孔を閉塞する作業は容易でない。特に、孔の閉塞作業は煩雑であり、施工不良が起きやすい。施工不良があると、湧水が不良箇所から二次覆工側へ漏れるおそれがある。
本発明は、かかる事情に鑑み、背面平滑型トンネルライニング工法等によるトンネル施工時に、裏込め材が含浸した透水シート材と不透水シート材との間の空気を容易に抜くことができ、しかも簡易かつ確実に止水可能な空気抜き・止水装置及び方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記問題点を解決するために、本発明装置は、トンネルの一次覆工の内周に沿って張設されるとともに前記一次覆工との間に裏込め材が充填される防水シートにおける、一次覆工側の透水シート材と二次覆工側の不透水シート材との間から空気を抜き、かつ止水する空気抜き・止水装置であって、
前記不透水シート材を貫通する空気抜き路を有して、前記不透水シート材に設けられた空気抜き部材と、
前記不透水シート材と前記空気抜き部材との間を液密に封止する封止手段と
前記空気抜き路を液密に塞ぐようにして前記空気抜き部材に装着可能な閉塞部材と、
を備えたことを特徴とする。
【００１０】
当該空気抜き・止水装置を不透水シート材に設けておくことによって、二次覆工の打設時に、不透水シート材と透水シート材の間の空気を、空気抜き路を通して抜くことができる。その後、閉塞部材を空気抜き部材に装着して空気抜き路を塞ぐ。これによって、湧水が空気抜き路を通して二次覆工側へ漏れるのを防止することができる。
【００１１】
前記空気抜き部材が、周面にネジ部が形成された筒形状になっており、
前記閉塞部材が、前記ネジ部に二次覆工側から螺合される蓋体であることが好ましい。
前記蓋体を二次覆工側から筒部にねじ込むことによって簡単に装着でき、かつ空気抜き路を簡単に止水できる。
【００１２】
前記不透水シート材には穴部が形成されており、
前記空気抜き部材が、前記穴部に通されるとともに内部空間が前記空気抜き路を構成する筒部と、前記筒部の外周部から突出されるとともに前記筒部の軸方向に対峙する一対の環状のフランジとを有し、前記一対のフランジの間に前記不透水シート材における前記穴部の周縁部が挟まれていることが好ましい。
前記フランジを不透水シート材の穴部の周縁部に係止することによって、空気抜き部材を不透水シート材にしっかりと取付けることができる。
【００１３】
前記封止手段が、前記一対のフランジの１つと、前記不透水シート材における前記穴部の周縁部との間に設けられた環状のゴムシール部材又はホットメルト材を含むが好ましい。
これによって、不透水シート材の穴部の周縁部と筒部との間を封止できる。  
【００１４】
前記不透水シート材が、前記空気抜き部材より大径の取付穴部が形成された不透水シート本体を有し、前記不透水シート本体とは別体かつ不透水性の閉塞シート材によって前記取付穴部が液密に塞がれており、前記閉塞シート材に前記空気抜き部材が設けられ、前記閉塞シート材と前記空気抜き部材との間が前記封止手段によって液密に封止されていることが好ましい。
当該構造によれば、製造済ないしはトンネル施工現場に搬入済の防水シートに空気抜き・止水装置を簡単に後付けできる。例えば、トンネル施工現場等において、不透水シート本体に取付穴部を形成する。空気抜き部材には閉塞シート材を設けておく。この閉塞シート材によって取付穴部を液密に塞ぐ。これによって、トンネル施工現場等においても、空気抜き部材を防水シートに容易に設置することができる。
【００１５】
本発明に係るトンネル施工方法は、空気抜き路を有する空気抜き部材が設けられた不透水シート材と、前記不透水シート材に積層された透水シート材とを含む防水シートを用意して、前記不透水シート材をトンネルの一次覆工とは反対側へ向け、かつ前記透水シート材を前記一次覆工へ向けて、前記一次覆工の内周に沿って前記防水シートを張設し、
前記一次覆工と前記防水シートとの間に裏込め材を充填し、
前記空気抜き路を開口させた状態で、前記防水シートの内周側に二次覆工を打設し、
前記二次覆工の打設工程の終盤時に、前記空気抜き部材に閉塞部材を装着して前記空気抜き路を液密に塞ぐことを特徴とする。
当該施工方法によれば、空気抜き部材を不透水シート材に設けておくことによって、二次覆工の打設時に、不透水シート材と透水シート材の間の空気を、空気抜き路を通して抜くことができる。そして、二次覆工打設工程の終盤時に、閉塞部材を空気抜き部材に装着することで、空気抜き路を塞いだ状態で空気抜き部材を二次覆工内に埋設できる。これによって、湧水が空気抜き路を通して二次覆工側へ漏れるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、トンネルの施工時に、防水シートにおける裏込め材が含浸した透水シート材と不透水シート材との間の空気を容易に抜くことができる。その後、確実に止水することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】図１（ａ）は、本発明の第１実施形態に係る空気抜き・止水装置を備えたトンネルを、二次覆工の打設工程の終盤直前の状態で示す正面断面図である。図１（ｂ）は、前記トンネルを二次覆工の打設終了後の状態で示す正面断面図である。
【図２】図２は、前記空気抜き・止水装置の断面図である。
【図３】図３は、前記空気抜き・止水装置が取り付けられた複数の防水シートの不透水シート材を、前記トンネルに張設された状態で示す斜視図である。
【図４】図４は、前記トンネルの頂部、かつ前記防水シートの継ぎ目付近を、裏込め材の充填工程の状態で示す側面断面図である。
【図５】図５は、図１（ａ）のＶ−Ｖ線に沿う側面断面図である。
【図６】図６は、前記トンネルの頂部、かつ前記防水シートの継ぎ目付近を、前記二次覆工の打設工程の終盤時の状態で示す側面断面図である。
【図７】図７は、本発明の第２実施形態を示し、同図（ａ）は、空気抜き・止水装置を不透水シート本体に取付ける前の状態に相当する分解断面図である。同図（ｂ）は、前記空気抜き・止水装置を不透水シート本体に取付けた状態の断面図である。
【図８】図８は、前記第２実施形態の空気抜き・止水装置を密封検査する状態を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
＜第１実施形態＞
図１（ｂ）に示すように、地山２が掘削されてトンネル１が形成されている。トンネル１は、一次覆工３と、裏込め材４と、防水シート５と、二次覆工６を含む。地山内壁２ａに一次覆工３の吹付コンクリートが吹き付けられている。一次覆工３に沿って防水シート５が張設され、かつ一次覆工３と防水シート５との間にモルタル等の裏込め材４が充填されている。更に二次覆工６が構築されることで、防水シート５が、裏込め材４と二次覆工６との間に挟まれている。
【００１９】
図６に示すように、防水シート５は、不透水シート材５ａと透水シート材５ｂの積層シート構造になっている。不透水シート材５ａは、二次覆工６側（同図において下側）へ向けられ、透水シート材５ｂは、裏込め材４側ひいては一次覆工３側（同図において上側）へ向けられている。
【００２０】
不透水シート材５ａは、高い不透水性を有し、地山２からの湧水がトンネル１内に流入するのを阻止する防水機能を担っている。不透水シート材５ａの材質としては、例えばエチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、ポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）が挙げられる。好ましくは、不透水シート材５ａの材質は、ＥＶＡである。
【００２１】
不透水シート材５ａの背面（一次覆工３側を向く面、図６において上面）に透水シート材５ｂが積層されている。透水シート材５ｂは、不織布等にて構成されている。不織布の材質としては、例えばポリエステル、ポリプロピレン、ポリエチレン等の化学繊維が挙げられる。透水シート材５ｂに裏込め材４の一部が含浸されている。透水シート材５ｂは、裏込め材４との固着機能、排水機能、緩衝機能等を担っている。
不透水シート材５ａと透水シート材５ｂは、熱融着されている。なお、不透水シート材５ａと透水シート材５ｂとの接合手段は、熱融着に限られるものではなく、接着剤を用いてもよい。
防水シート５の幅方向の両端部においては、不透水シート材５ａと透水シート材５ｂとが接合されておらず、互いに離間可能になっている。
【００２２】
図３に示すように、防水シート５は、長手方向がトンネル１の周方向に沿うように円弧状に張り渡されている。防水シート５の幅方向は、トンネル１の軸方向へ向けられている。１つの防水シート５の幅寸法は、例えば６メートル程度である。複数の防水シート５が、トンネル１の軸方向に継ぎ足されている。隣接する防水シート５どうしの間に継ぎ目５ｊが形成されている。
なお、図３においては、透水シート材５ｂの図示は省略されている。
【００２３】
図４に示すように、前記継ぎ目５ｊにおいて、隣接する防水シート５の不透水シート材５ａどうしが合掌貼りにて接合されている。かつ、図５に示すように、前記合掌貼りは、片方の防水シート５へ向けて折り曲げられ、該片方の防水シート５に溶着にて接合されている。これによって、二次覆工６の打設厚さが確保されている。継ぎ目５ｊには、溶着接合部５ｈが形成されている。
【００２４】
図３に示すように、各防水シート５の長手方向の中央部は、トンネル１の頂部に位置されている。かつ、各防水シート５の長手方向の中央部（トンネル１の頂部）における、継ぎ目５ｊの近くの不透水シート材５ａには、穴部５ｃが形成されている。穴部５ｃの内径は、数ｃｍ程度である。
【００２５】
図２に示すように、穴部５ｃに空気抜き・止水装置１０が取り付けられている。空気抜き・止水装置１０は、空気抜き部材１１と、蓋体２０（閉塞部材）と、封止手段３０を備えている。
【００２６】
空気抜き部材１１の材質は、例えばエチレン・酢酸ビニル共重合樹脂（ＥＶＡ）、ポリオレフィン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂等の熱可塑性樹脂が挙げられる。ポリオレフィン樹脂としては、ポリエチレン（ＰＥ）やポリプロピレン（ＰＰ）が挙げられる。好ましくは、空気抜き部材１１の材質は、１００℃〜１５０℃程度のホットメルト溶融樹脂と接触しても解けにくいものがよく、より好ましくはＥＶＡである。
【００２７】
図２に示すように、空気抜き部材１１は、筒部１２と、フランジ１３，１４とを一体に有している。筒部１２は、円筒状の筒口部１２ｅと、筒基部１２ｄを含む。筒部１２の軸線は、防水シート５の厚み方向へ向けられている。筒口部１２ｅが二次覆工６側（図２において下側）へ向けられ、筒基部１２ｄが一次覆工３側（図２において上側）へ向けられている。筒部１２の内部空間が、空気抜き路１２ａを構成している。空気抜き路１２ａの両端は開口されている。空気抜き路１２ａが、不透水シート材５ａを一次覆工３側から二次覆工６側へ貫通している。
なお、筒部１２の形状は、円筒形に限られず、空気抜き路１２ａを有するものであれば、角筒形、円錐筒形、角錐筒形等であってもよい。
【００２８】
筒口部１２ｅの外径は数ｃｍ程度である。筒口部１２ｅの外周面には、雄ネジ１２ｂ（ネジ部）が形成されている。筒口部１２ｅに蓋体２０が着脱可能に装着されている。蓋体２０は、円形の蓋板部２１と、筒状の蓋周側部２２を一体に含む。蓋周側部２２の内周の雌ネジ２２ｂが、雄ネジ１２ｂに螺合されている。蓋板部２１によって、筒部１２の二次覆工６側の端部の開口が液密に閉塞可能になっている。
蓋体２０の材質は、空気抜き部材１１の材質と同じでもよく、異なっていてもよい。好ましくは、蓋体２０は、ＥＶＡ樹脂にて構成されている。
【００２９】
筒基部１２ｄは、一次覆工３側へ向かって拡開されている。筒基部１２ｄの外周部には、一対のフランジ１３，１４が形成されている。各フランジ１３，１４は、筒基部１２ｄの径方向外側へ突出されるとともに、筒部１２の全周にわたる環状になっている。一対のフランジ１３，１４は、筒部１２の軸方向に離れて対峙されている。筒基部１２ｄの端部の第１フランジ１３が、筒口部１２ｅ側の第２フランジ１より大径になっている。かつ、これらフランジ１３，１４の外径は、防水シート５の穴部５ｃの内径より大きい。更に好ましくは、第１フランジ１３の内径が、防水シート５の穴部５ｃの内径より大きい。
【００３０】
図２に示すように、筒基部１２ｄが穴部５ｃを貫通している。一対のフランジ１３，１４の間に不透水シート材５ａにおける穴部５ｃの周縁部５ｄが挟まれている。前記穴部周縁部５ｄは、第１フランジ１３に押し当てられるとともに、筒基部１２ｄの外周面に密着されている。
【００３１】
封止手段３０によって、穴部５ｃと筒基部１２ｄの間が液密に封止されている。ひいては、不透水シート材５ａと空気抜き部材１１との間が液密に封止されている。封止手段３０は、ゴムシール部材３１と、ホットメルト材３２を含む。
【００３２】
ゴムシール部材３１は、筒基部１２ｄを囲む環状になっている。好ましくは、ゴムシール部材３１は、Ｏリングにて構成されている。ゴムシール部材３１の材質としては、フッ素ゴム、シリコーンゴム、合成ゴム、ウレタンゴム、潤滑性ゴム、ブチルゴム、タフレタン、アクリルゴム、スチレンゴム、天然ゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、スーパーラバー等が挙げられる。好ましくは、ゴムシール部材３１の材質は、１００℃〜１５０℃程度のホットメルト溶融樹脂と接触しても解けにくいものがよく、更に耐熱性及び伸び率を考慮すればフッ素ゴムがより好適である。
【００３３】
ゴムシール部材３１は、不透水シート材５ａの穴部周縁部５ｄと、第２フランジ１４との間の筒基部１２ｄの外周に嵌め込まれている。ゴムシール部材３１の内直径は、第１フランジ１３の外直径より小さく、更に第２フランジ１４の外直径より小さい。ゴムシール部材３１の数は、１つに限られず、複数（２つ〜５つ程度）でもよい。１又は複数のゴムシール部材３１によって、防水シート５の穴部周縁部５ｄが、第１フランジ１３に強く押し当てられている。
【００３４】
ゴムシール部材３１の外周の全周にホットメルト材３２が環状に設けられている。ホットメルト材３２は、不透水シート材５ａの穴部周縁部５ｄからゴムシール部材３１の外周を経て第２フランジ１４における二次覆工６側の面に回り込んでいる。ホットメルト材３２は、ゴムシール部材３１と共に、不透水シート材５ａと空気抜き部材１１との間を液密封止するだけでなく、不透水シート材５ａとゴムシール部材３１と空気抜き部材１１とを互いに接合している。
なお、ホットメルト材３２の元形状は例えばスティック状になっている。ホットメルトガンにスティック状のホットメルト材３２が装着される。このホットメルト材３２が、ホットメルトガンによって溶融されてゴムシール部材３１の外周に供給される。
【００３５】
ホットメルト材３２の材質は、熱可塑性を有し、所要のシール性を発現可能、かつ不透水シート材５ａ及び空気抜き部材１１と強固に密着可能なものであればよい。ホットメルト材３２の材質としては、エチレン酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）、ポリ塩化ビニル（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、低密度ポリエチレン（ＬＤＰＥ）等の熱可塑性樹脂の他、ワックス等が挙げられる。溶融塗布性を考慮すると、ホットメルト材３２の材質は、ＥＶＡ系のホットメルト樹脂が好適である。前記ＥＶＡ系ホットメルト樹脂の組成は、酢酸ビニルの含有量が１０ｗｔ％〜８０ｗｔ％のＥＶＡを１０ｗｔ％〜８０ｗｔ％含むことが好ましい。酢酸ビニル含有量１０ｗｔ％以下のＥＶＡが１０ｗｔ％以下の組成であると、不透水シート材５ａ及び空気抜き部材１１との接着性が十分でない。酢酸ビニル含有量８０ｗｔ％以上のＥＶＡが８０ｗｔ％以上の組成であると、ホットメルトガン用のスティック形状に成形するのが容易でない。より好適には、ホットメルト材３２用ＥＶＡ系ホットメルト樹脂の組成は、酢酸ビニルの含有量が１０ｗｔ％〜５０ｗｔ％のＥＶＡを３０ｗｔ％〜７０ｗｔ％含む組成である。
【００３６】
トンネル１の構築方法を、空気抜き・止水装置１０による空気抜き・止水方法を中心に説明する。
防水シート５には、トンネル１への搬入前に、予め穴部５ｃを形成し、そこに空気抜き・止水装置１０を取り付けておく。好ましくは、工場で防水シート５を製造する段階で、空気抜き・止水装置１０を取り付けておく。そうすることによって、封止手段３０の施工不良を回避でき、空気抜き部材１１と不透水シート材５ａとの間を確実に封止できる。
好ましくは、防水シート５における不透水シート材５ａ及び空気抜き・止水装置１０の配置場所は、防水シート５の長手方向の中央部かつ幅方向の一端寄りの部分とする。
【００３７】
地山２を掘削しながら、地山内壁２ａに吹付コンクリートを吹き付けることによって、一次覆工３を構築する（図１（ａ）参照）。かつ地山２にロックボルト（図示せず）を打設する。
図３及び図４に示すように、１枚の防水シート５の幅寸法（例えば６メートル程度）に相当する掘進スパンだけ、地山２の掘削及び一次覆工３の構築が進んだら、当該掘進スパン（図４において左側）の一次覆工３の内周壁に沿うように半円筒状の裏込め用型枠７を設置する。裏込め用型枠７の外周面に１枚の防水シート５を張り渡す。防水シート５の不透水シート材５ａは裏込め用型枠７の外周面に当て、かつ透水シート材５ｂは一次覆工３へ向ける。
【００３８】
当該掘進スパン（図４において左側）の不透水シート材５ａと、その１つ手前（図４において右側）の掘進スパンの不透水シート材５ａとの対向端部どうしを合掌貼りによって接合し、継ぎ目５ｊを形成する。トンネル１の頂部における継ぎ目５ｊの近くには、空気抜き・止水装置１０が配置されることになる。
【００３９】
次に、当該掘進スパン（図４において左側）の防水シート５と一次覆工３との間の隙間にモルタル等の裏込め材４を充填する。当該裏込め材４は、１つ手前（図４において右側）の掘進スパンの裏込め材４と連続する（図５参照）。裏込め材４の一部は、透水シート材５ｂに含浸される。裏込め材４が含浸した透水シート材５ｂと不透水シート材５ａとの間には空気層９が形成され易い。特に、不透水シート材５ａの継ぎ目５ｊと透水シート材５ｂとの間には、不可避的に空気層９が形成される。
トンネル１の頂部においては、空気層９に空気抜き・止水装置１０の空気抜き路１２ａが連通している。この段階では、蓋体２０（図２）を外しておく。したがって、空気層９は、空気抜き路１２ａを介してトンネル内空間に連通している。
裏込め材４の充填後、裏込め用型枠７を撤去し、又は掘進前方（図４の左方）へ移送する。
続いて、図５に示すように、継ぎ目５ｊを、片方の防水シート５へ倒して、該片方の防水シート５に溶着して接合する。
【００４０】
図１（ａ）及び図５に示すように、以上の工程を１又は複数の掘進スパンについて実行した後、その１又は複数の掘進スパンに半円筒状の二次覆工用型枠８を設置する。
そして、二次覆工６を、二次覆工用型枠８と防水シート５との間のトンネル底部側から頂部へ向けて打設する。
この二次覆工６によって、空気層９がトンネル底部側から順次押し潰される。潰された部分の空気は、透水シート材５ｂと不透水シート材５ａとの間を上昇する。主に、不透水シート材５ａの継ぎ目５ｊと透水シート材５ｂとの間を伝って上昇する。そして、空気抜き路１２ａからトンネル内空間へ抜け出る。
これによって、トンネル１の頂部における透水シート材５ｂと不透水シート材５ａとの間に空気が溜まって来るのを防止でき、トンネル１の頂部の不透水シート材５ａが膨張するのを防止できる。
【００４１】
二次覆工打設工程の終盤時までは、空気抜き路１２ａを開口させておく。
図６に示すように、二次覆工打設工程の終盤時には、二次覆工６の打設高さが、トンネル１の頂部近くに達する。このとき、空気抜き部材１１を閉塞する。すなわち、二次覆工用型枠８における頂部近くの小窓を開けて体を挿し入れる等して、蓋体２０を筒部１２に螺合する。これによって、空気抜き路１２ａを簡単に封止できる。加熱溶融等の煩雑な作業は不要である。
その後、二次覆工６をトンネル１の頂部まで打設する。これによって、図１（ｂ）に示すように、空気抜き・止水装置１０における不透水シート材５ａより二次覆工６側の部分が、二次覆工６内に埋まる。その後、二次覆工用型枠８を撤去し、又は掘進前方へ移送する。
このようにして、トンネル１が構築される。
トンネル１によれば、蓋体２０で空気抜き路１２ａを液密に封止し、かつ封止手段３０で不透水シート材５ａと空気抜き部材１１との間を液密に封止しておくことによって、地山２からの湧水が、空気抜き路１２ａを通して二次覆工６側へ漏れたり、空気抜き・止水装置１０と穴部５ｃの周縁部との間を通して二次覆工６側へ漏れたりするのを防止できる。
【００４２】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において既述の形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して、説明を省略する。
＜第２実施形態＞
図７及び図８は、本発明の第２実施形態を示したものである。図７に示すように、本形態の空気抜き・止水装置１０Ｂは、後付け式である。つまり、製造済、更にはトンネル１の施工現場に搬入済の防水シート５に空気抜き・止水装置１０Ｂを後付けすることができる。
詳しくは、図７（ａ）に示すように、空気抜き・止水装置１０Ｂは、空気抜き部材１１と、閉塞シート材５１を備えている。閉塞シート材５１の材質は、不透水性の樹脂であり、好ましくは不透水シート材５ａと同一材質（ＥＶＡ等）にて構成されている。
【００４３】
閉塞シート材５１は例えば円形になっている。閉塞シート材５１の直径は例えば数１０ｃｍ〜１５ｃｍ程度である。なお、閉塞シート材５１の形状は円形に限られず、方形、三角形等の多角形でもよく楕円形であってもよく、その他、種々の形状を適用できる。
閉塞シート材５１の中央部に穴部５１ｃが形成されている。穴部５１ｃに空気抜き部材１１が取り付けられている。空気抜き部材１１の取付構造は、第１実施形態と同様である。筒部１２ひいては空気抜き路１２ａが、閉塞シート材５１を貫通している。一対のフランジ１３，１４どうしの間に、閉塞シート材５１における穴部５１ｃの周縁部が挟まれている。封止手段３０のゴムシール部材３１及びホットメルト材３２によって、閉塞シート材５１と空気抜き部材１１との間が液密に封止されている。
【００４４】
閉塞シート材５１の裏面（一次覆工３側を向く面、図７（ａ）において上面）には、接着層５３が設けられている。接着層５３は、例えばブチルゴム等にて構成されている。
【００４５】
図７（ｂ）に示すように、空気抜き・止水装置１０Ｂを防水シート５に取り付けた状態において、閉塞シート材５１は、不透水シート材５ａと一体化されることで不透水シート材５ａの一部を構成している。言い換えると、不透水シート材５ａは、不透水シート本体５０（閉塞シート材５１以外の部分）と、不透水シート本体５０とは別体の閉塞シート材５１とを有している。
【００４６】
後付け式空気抜き・止水装置１０Ｂの取り付け作業は、例えばトンネル１の施工現場において、防水シート５を裏込め用型枠７（図４参照）に設置する前に行なってもよく、防水シート５を裏込め用型枠７に設置した後で、裏込め用型枠７のトンネル頂部近くの小窓を通して行ってもよい。
【００４７】
取り付け作業の詳細は、例えば以下の通りである。
図７（ａ）に示すように、不透水シート本体５０に取付穴部５ｇを形成する。取付穴部５ｇは、例えば円形になっている。取付穴部５ｇの内径は、空気抜き部材１１より十分に大径であり、かつ閉塞シート材５１の外径より小さい。なお、取付穴部５ｇの形状は、円形に限られず、方形、三角形等の多角形でもよく楕円形であってもよく、その他、種々の形状を適用できる。後述するように、取付穴部５ｇの全体が閉塞シート材５１によって塞がればよく、取付穴部５ｇの形状が閉塞シート材５１の形状とは異なっていてもよい。
【００４８】
次に、図７（ｂ）に示すように、後付け式空気抜き・止水装置１０Ｂを二次覆工６側（図７（ｂ）において下側）から取付穴部５ｇに被せる。閉塞シート材５１の外周部の全周を、不透水シート本体５０における取付穴部５ｇの周縁部に宛がう。
かつ、接着層５３を、透水シート材５ｂにおける取付穴部５ｇから臨む部分に接着する。これによって、後付け式空気抜き・止水装置１０Ｂの位置ずれを防止できる。後付け式空気抜き・止水装置１０Ｂをトンネル頂部において下向きに設置した場合でも、該装置１０Ｂが落下するのを防止できる。
【００４９】
次に、閉塞シート材５１の外周部を、取付穴部５ｇの周縁部に熱風等で熱溶着する。これによって、取付穴部５ｇを、閉塞シート材５１によって液密に塞ぐことができる。閉塞シート材５１と不透水シート本体５０との間には、溶着接合部５０ｈが形成される。
接着層５３を透水シート材５ｂに接着させておくことで、閉塞シート材５１を手で抑えておく必要がなく、簡単に溶着できる。
このようにして、現場搬入済の不透水シート材５ａに後付け式空気抜き・止水装置１０Ｂを簡単に取り付けることができる。
【００５０】
図８に示すように、好ましくは、後付け式空気抜き・止水装置１０Ｂの取り付け後、その密封性を検査する。
該検査用の密封検査機６０は、検査容器６１と、吸引ポンプ６２と、圧力計６３を備えている。検査容器６１は、一端（図８において上端）が開放された円筒形状になっている。検査容器６１の内径は、閉塞シート材５１の外径より大きく、例えば数１７ｃｍ〜２０ｃｍ程度である。検査容器６１の前記一端の開放口６１ｅには、Ｏリングからなるシール部材６４が設けられている。検査容器６１に吸引ポンプ６２及び圧力計６３が接続されている。
【００５１】
不透水シート材５ａに取り付けた後付け式空気抜き・止水装置１０Ｂに検査容器６１を被せる。このとき、検査容器６１の内側に後付け式空気抜き・止水装置１０Ｂの全体が入るようにする。開放口６１ｅひいてはシール部材６４を後付け式空気抜き・止水装置１０Ｂの周りの不透水シート本体５０に押し当て、検査容器６１の内部を密封する。
続いて、吸引ポンプ６２によって、検査容器６１の内部の空気を吸引排気することで、検査容器６１内を減圧する。かつ、圧力計６３によって、検査容器６１の内圧を測定する。
後付け式空気抜き・止水装置１０Ｂと不透水シート本体５０との間の封止状態が良好であれば、検査容器６１の内圧が所定の真空度に達する。一方、前記封止状態が不良であると、不透水シート材５ａの裏側（一次覆工３側）の空気が、その不良箇所を通って検査容器６１内に入り込むために、検査容器６１の内圧は前記所定の真空度まで達しない。したがって、圧力計６３の測定値が前記所定の真空度に達しているか否かによって、後付け式空気抜き・止水装置１０Ｂと不透水シート本体５０との間の封止状態の良否を判定できる。
不良と判定されたときは、後付け式空気抜き・止水装置１０Ｂと不透水シート本体５０との熱溶着をやり直す。
これによって、後付け式空気抜き・止水装置１０Ｂと不透水シート本体５０との間の封止状態が不良のままで、二次覆工６を打設するのを回避できる。ひいては、防水シート５の止水性を確保できる。
【００５２】
本発明は、前記実施形態に限られず、その趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改変をなすことができる。
例えば、封止手段３０は、不透水シート材５ａと空気抜き部材１１との間の液密性を確保できる限り、ゴムシール部材３１だけで構成されていてもよく、或いはホットメルト材３２だけで構成されていてもよい。
筒部１２の閉塞部材（蓋体）が、筒部１２の内部に挿入される栓体でもよい。筒部１２の内周面に雌ネジ部が形成され、前記栓体の外周面に雄ネジ部が形成されていてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００５３】
本発明は、例えば背面平滑型トンネルライニング工法によるトンネル構築に適用可能である。
【符号の説明】
【００５４】
１            トンネル
３            一次覆工
４            裏込め材
５            防水シート
５ａ          不透水シート材
５ｂ          透水シート材
５ｃ          穴部
５ｄ          穴部周縁部
５ｇ          取付穴部
５ｊ          継ぎ目
６            二次覆工
９            空気層
１０          空気抜き・止水装置
１０Ｂ        後付け式空気抜き・止水装置
１１          空気抜き部材
１２ａ        空気抜き路
１３          第１フランジ
１４          第２フランジ
２０          蓋体（閉塞部材）
３０          封止手段
３１          ゴムシール部材
３２          ホットメルト材
５０          不透水シート本体
５１          閉塞シート材
５１ｃ        穴部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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