(57)【要約】【課題】トンネル天端における透水シート材と不透水シート材との間に大きな空気溜まりが形成されるのを防止する。【解決手段】複数の防水シート１１，１２を幅方向に並べ、防水シート連続体１０を作る。各防水シート１１，１２は不透水シート材２０と透水シート材３０を含む。これらシート材２０，３０の幅方向の端側の継ぎ代シート部分２５，３５によって不透水継ぎ代シート連続部４０及び透水継ぎ代シート連続部５０を形成する。かつ不透水継ぎ代シート連続部４０と透水継ぎ代シート連続部５０どうしを散点状、線状又は面状に接合する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
幅方向に並べられた複数の防水シートを備え、各防水シートが、互いに積層された不透水シート材と透水シート材を含み、これら不透水シート材及び透水シート材の幅方向の端側にはそれぞれ所定幅の継ぎ代シート部分が設定され、かつ隣接する２つの防水シートの不透水シート材の継ぎ代シート部分どうしが連ねられて不透水継ぎ代シート連続部となるとともに前記２つの防水シートの透水シート材の継ぎ代シート部分どうしが連ねられて透水継ぎ代シート連続部となっており、前記幅方向をトンネルの軸方向へ向けて一次覆工の内周に沿って張設されるトンネル用防水シート連続体において、
前記不透水継ぎ代シート連続部と前記透水継ぎ代シート連続部どうしが、散点状、線状又は面状に接合されていることを特徴とする防水シート連続体。
【請求項２】
前記不透水継ぎ代シート連続部を構成する２つの不透水シート材の継ぎ代シート部分の端部分どうしが重ね合わされて接合されることによって不透水連接部となり、
前記透水継ぎ代シート連続部を構成する２つの透水シート材の継ぎ代シート部分の端部分どうしが重ね合わされて接合されることによって透水連接部となり、
前記不透水連接部と前記透水連接部とが、散点状、線状又は面状に接合されていることを特徴とする請求項１に記載の防水シート連続体。
【請求項３】
前記不透水継ぎ代シート連続部における前記不透水連接部を挟んで両外側のシート部分と、前記透水継ぎ代シート連続部における前記透水連接部を挟んで両外側のシート部分とが、散点状、線状又は面状に接合されていることを特徴とする請求項２に記載の防水シート連続体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、トンネルの防水層となる防水シートを複数連ねてなる防水シート連続体に関し、特に該防水シート連続体における隣接する防水シートどうしの接合構造に関する。
【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層となる防水シートを張設する。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。前記湧水は透水シート材を伝って排出される。
【０００４】
１つの防水シートのトンネル軸方向を向く幅寸法は、例えば２ｍ程度である。該防水シートの幅方向の両端側の幅３００ｍｍ〜５００ｍｍ程度の部分においては、不透水シート材と透水シート材とが互いに接合されることなくそれぞれ自由端状の継ぎ代シート部分となっている。隣接する２つの防水シートにおける透水シート材の継ぎ代シート部分の端部の幅５０ｍｍ〜２００ｍｍ程度の部分が互いに重ねられて接合される。かつ前記隣接する２つの防水シートにおける不透水シート材の継ぎ代シート部分の端部の幅５０ｍｍ〜２００ｍｍ程度の部分が互いに重ねられて接合される。このため、前記隣接する２つの防水シートの間には、２つの不透水シート材による例えば幅５５０ｍｍ〜７００ｍｍ程度の継ぎ代シート連続部と、２つの透水シート材による例えば幅５５０ｍｍ〜７００ｍｍ程度の継ぎ代シート連続部が形成される。これら不透水シート材の継ぎ代シート連続部と、透水シート材の継ぎ代シート連続部とは互いに接合されておらず、両者間には隙間が形成されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１２９１９２号公報
【特許文献２】実公昭６３−２５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
前記防水シートを一次覆工の内面に沿って継ぎ足すように張設すると、トンネル内側を向く不透水シートの継ぎ代シート連続部が自重で垂れ下がる。その後、二次覆工をトンネルの底部側から天端へ向けて打設していくと、前記垂れ下がり部がトンネル底部側から順次押し潰され、内部の空気が押し上げられる。このため、二次覆工をトンネル天端近くまで打設すると、トンネル天端における透水シートの継ぎ代シート連続部と不透水シートの継ぎ代シート連続部との間に大きな空気溜まりが形成される。このような空気溜まりが有ると、二次覆工の打設厚さが損なわれる。
本発明は、かかる事情に鑑み、トンネル天端等に前記空気溜まりが形成されるのを抑制し、二次覆工の打設厚さを確保することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記課題を解決するため、本発明は、幅方向に並べられた複数（２以上、好ましくは３つ程度）の防水シートを備え、各防水シートが、互いに積層された不透水シート材と透水シート材を含み、これら不透水シート材及び透水シート材の幅方向の端側にはそれぞれ所定幅の継ぎ代シート部分が設定され、かつ隣接する２つの防水シートの不透水シート材の継ぎ代シート部分どうしが連ねられて不透水継ぎ代シート連続部となるとともに前記２つの防水シートの透水シート材の継ぎ代シート部分どうしが連ねられて透水継ぎ代シート連続部となっており、前記幅方向をトンネルの軸方向へ向けて一次覆工の内周に沿って張設されるトンネル用防水シート連続体において、
前記不透水継ぎ代シート連続部と前記透水継ぎ代シート連続部どうしが、散点状、線状又は面状に接合されていることを特徴とする。
【０００８】
前記不透水継ぎ代シート連続部を構成する２つの不透水シート材の継ぎ代シート部分の端部分どうしが重ね合わされて接合されることによって不透水連接部となり、
前記透水継ぎ代シート連続部を構成する２つの透水シート材の継ぎ代シート部分の端部分どうしが重ね合わされて接合されることによって透水連接部となり、
前記不透水連接部と前記透水連接部とが、散点状、線状又は面状に接合されていることが好ましい。
更に、前記不透水継ぎ代シート連続部における前記不透水連接部を挟んで両外側のシート部分と、前記透水継ぎ代シート連続部における前記透水連接部を挟んで両外側のシート部分とが、散点状、線状又は面状に接合されていることが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、トンネル天端における２つの防水シートの連続部における透水シート材と不透水シート材との間に大きな空気溜まりが形成されるのを抑制又は防止できる。したがって、二次覆工の打設厚さを確保することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態に係る防水シート連続体を含むトンネルの断面図である。
【図２】図２は、前記防水シート連続体の設置後かつ二次覆工の打設前のトンネルを示す、図３のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】図３は、トンネルにおける前記防水シート連続体を含む防水層の斜視図である。
【図４】図４（ａ）は、前記防水シート連続体の隣接する防水シートを接合する前の状態で示す断面図である。図４（ｂ）は、前記隣接する防水シートの不透水シート材どうし及び透水シート材どうしを接合した状態で示す断面図である。図４（ｃ）は、前記防水シート連続体の断面図である。
【図５】図５は、図４（ｃ）のＶ−Ｖ線に沿う底面図である。
【図６】図６は、本発明の第２実施形態を示し、図５に相当する底面図である。
【図７】図７は、本発明の第３実施形態を示し、図２に相当する断面図である。
【図８】図８は、本発明の第３実施形態を示し、図５に相当する底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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〜図５は、本発明の第１実施形態を示したものである。図１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の壁は、地山内壁２ａ側から一次覆工３、裏込め材４、防水層５、二次覆工６の順に重ねられた層構造になっている。
【００１２】
図３に示すように、防水層５は、複数の防水シート連続体１０を含む。複数の防水シート連続体１０が、トンネル１の軸方向に並べられて連接されている。
図４（ａ）〜図４（ｃ）に示すように、各防水シート連続体１０は、工場で作製されたものであり、第１防水シート１１と、第２防水シート１２を含む。これら防水シート１１，１２が幅方向（図４において左右）に並べられて連ねられている。各防水シート１１，１２の幅寸法は、例えば２ｍ程度であるが、本発明がこれに限られるものではない。防水シート１１，１２の幅方向は、トンネル１の軸方向（図１の紙面と直交する方向）へ向けられる。防水シート１１，１２の長手方向が、トンネル１の周方向に沿わされる。
なお、図４では作図の都合上、防水シート連続体１０における防水シートの数は２つであるが、３つ以上であってもよい。防水シート連続体１０が３つ以上の防水シートを幅方向に連ねたものであってもよい。
【００１３】
図４（ａ）に示すように、各防水シート１１，１２は、不透水シート材２０と透水シート材３０の積層シート構造になっている。なお、図における不透水シート材２０及び透水シート材３０の厚さは幅寸法に対して誇張されている。
【００１４】
図２に示すように、不透水シート材２０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３０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）へ向けられる。不透水シート材２０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２０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）などの完全非極性のポリオレフィン樹脂の他、ＰＥやＰＰにアクリル酸や無水マレイン酸などの極性基（カルボキシル基等）をグラフト重合させることにより極性を持たせ、接着性を付与した変性ポリオレフィン樹脂が挙げられる。好ましくは、不透水シート材２０の材質は、ＥＶＡである。
【００１５】
図２に示すように、不透水シート材２０の背面（一次覆工３側を向くべき面、同図において上面）に透水シート材３０が積層されている。透水シート材３０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、ヤシがら、綿、麻、羊毛、絹などの天然繊維、ガラス、炭素、金属、セラミックなどの無機繊維などが挙げられる。好ましくは、透水シート材３０の不織布材質は、化学繊維である。
透水シート材３０に裏込め材４の一部が含浸されている。透水シート材３０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。
【００１６】
図４（ａ）に示すように、各防水シート１１，１２における不透水シート材２０の幅方向の中央部２１と、透水シート材３０の幅方向の中央部３１とは、中央接合部１４を介して互いに接合されている。当該中央接合部１４は、シート中央部２１，３１どうしの全域にわたっていてもよく、部分的であってもよい。部分的な場合、シート中央部２１，３１の幅方向の複数箇所において帯状に接合されていてもよい。
シート中央部２１，３１どうしの接合手段は、熱融着でもよく、接着剤を用いてもよい。熱融着の場合、ホットエアーをシート中央部２１，３１間に吹き入れ、シート中央部２１，３１の表面を部分的に溶融させ、かつシート中央部２１，３１を圧着させて接合してもよい。接着剤としては、ホットメルト樹脂を用いてもよい。
【００１７】
図４（ｃ）に示すように、防水シート連続体１０の幅方向の両端部における不透水シート材２０及び透水シート材３０は、接合されずに自由端状の継ぎ代シート部分２４，３４となっている。これら自由端状継ぎ代シート部分２４，３４は、トンネル１の施工現場において隣接する別の防水シート連続体１０との接合に用いられる。
【００１８】
図４（ａ）に示すように、防水シート１１，１２の不透水シート材２０，２０における互いに幅方向に隣接する側端部は、それぞれ不透水継ぎ代シート部分２５となっている。言い換えると、各不透水シート材２０の幅方向の端側に所定幅の継ぎ代シート部分２５が設定されている。継ぎ代シート部分２５の幅寸法Ｗ２５は、Ｗ２５＝２００ｍｍ〜５００ｍｍ程度である。各防水シート１１，１２の不透水シート材２０の全幅Ｗ２０に対する継ぎ代シート部分２５の幅Ｗ２５の割合は、好ましくはＷ２５／Ｗ２０＝１／１０〜１／４程度である。
【００１９】
図４（ｂ）に示すように、隣接する２つの防水シート１１，１２の不透水継ぎ代シート部分２５，２５どうしが連ねられて不透水継ぎ代シート連続部４０となっている。不透水継ぎ代シート連続部４０の幅方向の中央部において、２つの不透水継ぎ代シート部分２５，２５の端部分２５ｅ，２５ｅどうしが重ね合わされて接合されることによって、不透水連接部４２となっている。不透水連接部４２の幅寸法Ｗ４２は、好ましくはＷ４２＝５０ｍｍ〜２００ｍｍ程度である。不透水継ぎ代シート部分２５の幅寸法Ｗ２５に対する不透水連接部４２の幅寸法Ｗ４２の割合は、好ましくはＷ４２／Ｗ２５＝１／１０〜１／２程度、より好ましくはＷ４２／Ｗ２５＝３／１０程度である。
端部分２５ｅ，２５ｅどうしの接合手段は、熱融着でもよく、接着剤を用いてもよい。熱融着の場合、ホットエアーを端部分２５ｅ，２５ｅ間に吹き入れ、端部分２５ｅ，２５ｅの表面を部分的に溶融させ、かつ端部分２５ｅ，２５ｅを圧着させて接合してもよい。接着剤としては、ホットメルト樹脂を用いてもよい。
【００２０】
図４（ａ）に示すように、防水シート１１，１２の透水シート材３０，３０における互いに幅方向に隣接する側端部は、それぞれ透水継ぎ代シート部分３５となっている。言い換えると、各透水シート材３０の幅方向の端側に所定幅の継ぎ代シート部分３５が設定されている。継ぎ代シート部分３５の幅寸法Ｗ３５は、Ｗ３５＝２００ｍｍ〜５００ｍｍ程度である。各防水シート１１，１２の透水シート材３０の全幅Ｗ３０に対する継ぎ代シート部分３５の幅Ｗ３５の割合は、好ましくはＷ３５／Ｗ３０＝１／１０〜１／４程度である。
【００２１】
図４（ｂ）に示すように、隣接する２つの防水シート１１，１２の透水継ぎ代シート部分３５，３５どうしが連ねられて透水継ぎ代シート連続部５０となっている。透水継ぎ代シート連続部５０の幅方向の中央部において、２つの透水継ぎ代シート部分３５，３５の端部分３５ｅ，３５ｅどうしが重ね合わされて接合されることによって、透水連接部５２となっている。透水連接部５２の幅寸法Ｗ５２は、好ましくはＷ５２＝５０ｍｍ〜２００ｍｍ程度である。透水継ぎ代シート部分３５の幅寸法Ｗ３５に対する透水連接部５２の幅寸法Ｗ５２の割合は、好ましくはＷ５２／Ｗ３５＝１／１０〜１／２程度、より好ましくはＷ５２／Ｗ３５＝３／１０程度である。
端部分３５ｅ，３５ｅどうしの接合手段は、熱融着でもよく、接着剤を用いてもよい。熱融着の場合、ホットエアーを端部分３５ｅ，３５ｅ間に吹き入れ、端部分３５ｅ，３５ｅの表面を部分的に溶融させ、かつ端部分３５ｅ，３５ｅを圧着させて接合してもよい。接着剤としては、ホットメルト樹脂を用いてもよい。
【００２２】
図４（ｃ）に示すように、不透水継ぎ代シート連続部４０と透水継ぎ代シート連続部５０どうしが幅方向の複数箇所において接合されている。
詳しくは、不透水連接部４２と透水連接部５２とが連続接合部１５ｅを介して接合されている。図５に示すように、連続接合部１５ｅは、防水シート１１，１２の長手方向（図５において上下）に線状に延びている。
【００２３】
図２に示すように、不透水継ぎ代シート連続部４０における不透水連接部４２を挟んで両外側のシート部分４１と、透水継ぎ代シート連続部５０における透水連接部５２を挟んで両外側のシート部分５１とが、側方接合部１５ａを介して接合されている。図５に示すように、側方接合部１５ａは、防水シート１１，１２の長手方向（図５において上下）に線状に延びている。側方接合部１５ａは、シート部分４１，５１の幅方向の一箇所に限られず複数箇所に設けられていてもよい。
【００２４】
連続シート接合部１５ｅ，１５ａの形成するための接合手段は、融着でもよく、接着剤を用いてもよい。熱融着の場合、ホットエアーを継ぎ代シート連続部４０，５０間に吹き入れ、継ぎ代シート連続部４０，５０の表面を部分的に溶融させ、かつ継ぎ代シート連続部４０，５０を圧着させて接合してもよい。接着剤としては、ホットメルト樹脂を用いてもよい。
【００２５】
図２に示すように、継ぎ代シート連続部４０，５０どうし間の接合部１５ａ，１５ｅ以外の部分は、隙間１０ｇとなっている。該隙間１０ｇは狭隘である。
【００２６】
前記の防水シート連続体１０を工場で複数作製し、トンネル１の施工現場に搬入する。
施工現場においては、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、一次覆工３を構築する。地山２にはロックボルト（図示せず）を打設する。
地山２の掘削及び一次覆工３の構築が所定距離だけ進んだら、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（図示せず）を設置する。該裏込め用型枠の外周面に防水シート連続体１０を張設する。防水シート連続体１０の不透水シート材２０は裏込め用型枠の外周面に当て、かつ透水シート材３０は一次覆工３へ向ける。
当該防水シート連続体１０の一方の自由端状継ぎ代シート部分２４，３４を、直前に設置済の防水シート連続体１０の対向する自由端状継ぎ代シート部分２４，３４と熱融着や接着剤等によって接合しておく。これら継ぎ代シート部分２４，３４の接合構造は、各防水シート連続体１０内における継ぎ代シート部分２５，３５の接合構造と同様になるようにしてもよい。
【００２７】
次に、当該防水シート連続体１０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つ手前の掘進スパンの裏込め材４と連続する。裏込め材４の一部は、透水シート材３０に含浸される。
裏込め材４の充填後、裏込め用型枠を撤去し、又は掘進前方へ移送する。
防水シート連続体１０の不透水継ぎ代シート連続部４０は、透水継ぎ代シート連続部５０に接合部１５ｅ，１５ａを介して接合されているため、自重などによる垂れ下がり量を小さくできる。
【００２８】
その後、二次覆工用型枠（図示せず）を設置し、二次覆工６をトンネル底部側から天端へ向けて打設する。このとき、防水シート連続体１０の継ぎ代シート連続部４０，５０どうし間の隙間１０ｇがトンネル底部側から順次押し潰される。一方、隙間１０ｇ自体が予め狭くなっている。したがって、トンネル底部側の隙間１０ｇが潰されて、そこの空気が隙間１０ｇ内を伝って上昇したとしても、隙間１０ｇ内の元々の空気量が小さいから、トンネル天端の隙間１０ｇに集まる空気量を低減できる。よって、トンネル天端の不透水継ぎ代シート連続部４０が大きく膨らむのを防止できる。
この結果、トンネル天端における二次覆工６の打設厚さを十分に確保することができる。
このようにして、トンネル１が構築される。
【００２９】
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６は、本発明の第２実施形態を示したものである。第２実施形態においては、不透水継ぎ代シート連続部４０と透水継ぎ代シート連続部５０の接合部１５ｅ，１５ａが、防水シート１１，１２の長手方向（図６において上下）に沿って散点状に配置されている。図６では、接合部１５ｅ，１５ａがそれぞれ一列に配置されているが、各接合部１５ｅ，１５ａが複数列になっていてもよく、ランダムに配置されていてもよい。
第２実施形態によれば、各接合部１５ｅ，１５ａの面積が小さくても、継ぎ代シート連続部４０，５０間の隙間１０ｇを小さくでき、不透水継ぎ代シート連続部４０の垂れ下がりを効率的に防止できる。
【００３０】
＜第３実施形態＞
図７及び図８は、本発明の第３実施形態を示したものである。第３実施形態においては、透水継ぎ代シート連続部４０と透水継ぎ代シート連続部５０の接合部１５ｅ，１５ａが、継ぎ代シート連続部４０，５０どうし間に広く行き渡り、面状になっている。側方接合部１５ａは、中央接合部１４から離れている。なお、側方接合部１５ａが中央接合部１４にくっ付いていてもよい。
第３実施形態によれば、継ぎ代シート連続部４０，５０間の隙間１０ｇを一層小さくできる。
【００３１】
本発明は、前記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲において種々の改変をなすことができる。
例えば、不透水継ぎ代シート連続部４０を構成する２つの不透水継ぎ代シート部分２５，２５のほぼ全体が互いに重ね合わされて接合されることによって、不透水継ぎ代シート連続部４０のほぼ全体が不透水連接部４２となっていてもよい。
透水継ぎ代シート連続部５０における２つの透水継ぎ代シート部分３５，３５のほぼ全体が互いに重ね合わされて接合されることによって、透水継ぎ代シート連続部５０のほぼ全体が透水連接部５２となっていてもよい。
継ぎ代シート部分２５，３５の接合作業を含む防水シート連続体１０の作製作業は、工場に限られず、トンネル１の施工現場などで行ってもよい。
防水層５が裏込め材４を介さずに一次覆工３の内面に直接的に張設されてもよい。
防水シート連続体１０は、ＮＡＴＭ工法以外のトンネル構築方法にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３２】
本発明は、例えばＮＡＴＭ工法によるトンネル構築に適用できる。
【符号の説明】
【００３３】
１          トンネル
５          防水層
６          二次覆工
１０        防水シート連続体
１０ｇ      隙間
１１，１２  防水シート
２０        不透水シート材
２５        不透水継ぎ代シート部分（不透水シート材の継ぎ代シート部分）
２５ｅ      端部分
３０        透水シート材
３５        透水継ぎ代シート部分（透水シート材の継ぎ代シート部分）
３５ｅ      端部分
４０        不透水継ぎ代シート連続部
４１        両外側のシート部分
４２        不透水連接部
５０        透水継ぎ代シート連続部
５１        両外側のシート部分
５２        透水連接部
【図１】
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【図２】
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【図３】
2019138044.tif 000005
【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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