(57)【要約】【課題】対向配置される部材間の対向間隔が広い場合においても、部材間を確実に止水連結できるようにする。【解決手段】本発明による部材間の止水連結方法は、先行ユニット２の対向面３に第１水膨潤ゴム４を接触させ、後行ユニット７の対向面８に第２水膨潤ゴム９を接触させ、これら第１水膨潤ゴムと第２水膨潤ゴムとの間に袋体６を配置して、この袋体６の内部にモルタル１０等を充填することにより、袋体の外周６ａを第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムに接触させて、かつ、この袋体の外周と第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムとの接触面４６，９６，先行ユニットの対向面と第１水膨潤ゴムとの接触面４２，後行ユニットの対向面と第２水膨潤ゴムとの接触面９７に圧力を付与し、この状態で第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムを膨張させることにより、一方の部材の対向面と他方の部材の対向面との間を止水連結した。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物を構成する部材間の止水連結方法において、対向配置される一方の部材の対向面に第１水膨潤ゴムを接触させ、他方の部材の対向面に第２水膨潤ゴムを接触させ、これら第１水膨潤ゴムと第２水膨潤ゴムとの間に袋体を配置して、この袋体の内部に、流動する状態から時間経過に伴って硬化する硬化材料あるいは水を充填することにより、袋体の外周を第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムに接触させて、かつ、この袋体の外周と第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムとの接触面，一方の部材の対向面と第１水膨潤ゴムとの接触面，他方の部材の対向面と第２水膨潤ゴムとの接触面に圧力を付与し、この状態で第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムを膨張させることにより、一方の部材の対向面と他方の部材の対向面との間を止水連結したことを特徴とする部材間の止水連結方法。
【請求項２】
構造物を構成する部材間の止水連結構造において、対向配置された部材間に、一方の部材の対向面に接触する第１水膨潤ゴムと、他方の部材の対向面に接触する第２水膨潤ゴムと、これら第１水膨潤ゴムと第２水膨潤ゴムとの間に配置され、流動する状態から時間経過に伴って硬化する硬化材料あるいは水が内部に充填されて外周が第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムに接触する袋体とを備え、この袋体に充填される硬化材料あるいは水により、袋体の外周と第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムとの接触面，一方の部材の対向面と第１水膨潤ゴムとの接触面，他方の部材の対向面と第２水膨潤ゴムとの接触面に圧力が付与された状態において膨張する第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムで上記各接触面の密着が確保されて一方の部材の対向面と他方の部材の対向面との間の止水連結がなされたことを特徴とする部材間の止水連結構造。
【請求項３】
一方の部材の対向面と他方の部材の対向面とに相対向する凹部を設け、一方の部材の対向面に設けた凹部の底面と第１水膨潤ゴムとを接触させ、他方の部材の対向面に設けた凹部の底面と第２水膨潤ゴムとを接触させたことを特徴とする請求項２に記載の部材間の止水連結構造。
【請求項４】
硬化材料あるいは水が充填された袋体の外周が第１，第２水膨潤ゴムとの接触面以外の方向に孕み過ぎることを防止する袋体孕み過ぎ防止材を一方の部材の対向面と他方の部材の対向面との間に設けたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の部材間の止水連結構造。
【請求項５】
第１水膨潤ゴムと第２水膨潤ゴムは袋体の外周全域に設けられた筒状水膨潤ゴムにより形成されたことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の部材間の止水連結構造。
【請求項６】
袋体の上端から下端に延長する水膨潤ゴムを袋体の外周に間隔をあけて複数設け、上記間隔を対向面の幅より小さく設定し、これら水膨潤ゴムを第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムとして機能させたことを特徴とする請求項２ないし請求項４のいずれかに記載の部材間の止水連結構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は構造物を構成する部材間、例えば地中壁を構成するユニット間の止水連結方法及び構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
堰堤（構造物）を構成するケーソン（部材）間の止水連結構造として、ケーソン間を吸水膨張性ゴム（水膨潤ゴム）を用いて止水連結する構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、本出願人と他の出願人との共願による特許出願である特願２００２−１５５６９３号においては、地中壁（構造物）を構成するユニット（部材）間に水膨潤ゴム袋を配置し、この水膨潤ゴム袋内に水やモルタル等を充填してユニット（部材）間の止水連結を行う発明が記載されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１−２７１５２７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
水膨潤ゴムは水を吸収して所定時間経過した後に膨張する性質を有するが、水膨潤ゴムは部材との接触面に圧力が生じていないと水膨潤ゴムによる止水性能を確保できない。従って、特許文献１の構造では、部材間の間隔が狭い場合（数ｃｍ程度）には水膨潤ゴムの内部に発生する膨潤圧により部材との接触面に圧力が生じて止水性能が確保されるが、部材間の間隔が広い場合には水膨潤ゴムの内部に発生する膨潤圧では部材との接触面に十分な圧力が生じず止水性能が確保されない場合があるという課題があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明による部材間の止水連結方法は、対向配置される一方の部材の対向面に第１水膨潤ゴムを接触させ、他方の部材の対向面に第２水膨潤ゴムを接触させ、これら第１水膨潤ゴムと第２水膨潤ゴムとの間に袋体を配置して、この袋体の内部に、流動する状態から時間経過に伴って硬化する硬化材料あるいは水を充填することにより、袋体の外周を第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムに接触させて、かつ、この袋体の外周と第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムとの接触面，一方の部材の対向面と第１水膨潤ゴムとの接触面，他方の部材の対向面と第２水膨潤ゴムとの接触面に圧力を付与し、この状態で第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムを膨張させることにより、一方の部材の対向面と他方の部材の対向面との間を止水連結したものである。
また、本発明による部材間の止水連結構造は、対向配置された部材間に、一方の部材の対向面に接触する第１水膨潤ゴムと、他方の部材の対向面に接触する第２水膨潤ゴムと、これら第１水膨潤ゴムと第２水膨潤ゴムとの間に配置され、流動する状態から時間経過に伴って硬化する硬化材料あるいは水が内部に充填されて外周が第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムに接触する袋体とを備え、この袋体に充填される硬化材料あるいは水により、袋体の外周と第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムとの接触面，一方の部材の対向面と第１水膨潤ゴムとの接触面，他方の部材の対向面と第２水膨潤ゴムとの接触面に圧力が付与された状態において膨張する第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムで上記各接触面の密着が確保されて一方の部材の対向面と他方の部材の対向面との間の止水連結がなされたものである。
また、一方の部材の対向面と他方の部材の対向面とに相対向する凹部を設け、一方の部材の対向面に設けた凹部の底面と第１水膨潤ゴムとを接触させ、他方の部材の対向面に設けた凹部の底面と第２水膨潤ゴムとを接触させた。
また、硬化材料あるいは水が充填された袋体の外周が第１，第２水膨潤ゴムとの接触面以外の方向に孕み過ぎることを防止する袋体孕み過ぎ防止材を一方の部材の対向面と他方の部材の対向面との間に設けた。
また、第１水膨潤ゴムと第２水膨潤ゴムは袋体の外周全域に設けられた筒状水膨潤ゴムにより形成されたものとした。
また、袋体の上端から下端に延長する水膨潤ゴムを袋体の外周に間隔をあけて複数設け、上記間隔を対向面の幅より小さく設定し、これら水膨潤ゴムを第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムとして機能させた。
【０００６】
【発明の実施の形態】
実施の形態１
図１は本発明の実施の形態１による部材間の止水連結構造を示す図であって、ここでは複数の壁構成部材（以下、「ユニット」という）を横に連結して構成される地中壁（立坑壁）を構成するユニット間の止水連結を例にして説明する。図１（ａ）はユニット間の止水連結構造を示す横断面図、図１（ｂ）はユニット間の止水連結構造を示す縦断面図である。
【０００７】
実施の形態１による地中壁を構成するユニット間の止水連結方法は、図１に示すように、まず、地盤を掘削して溝１（穴を含む）を形成する際、溝１の崩壊を防ぐために泥水等の安定液を充填しながら掘削し、掘削した溝１内に先行ユニット２をクレーン等の揚重機で吊りながら入れる。この場合、予め先行ユニット２の対向面３（後述する後行ユニット７の対向面８に対向する面）に上下に一直線状に延長するように第１水膨潤ゴム４を接着剤などで取付けておき、さらに、第１水膨潤ゴム４の先行ユニット２に接着された側とは反対側の面５にも予め上下に一直線状に延長するようにモルタル充填用の袋体６を接着剤などで取付けておく。この袋体６は例えばゴム，軟質プラスチックなどで形成されたものを用いる。次に溝１内に後行ユニット７をクレーン等の揚重機で吊りながら入れる。この場合、後行ユニット７の対向面８が先行ユニット２の対向面３と数十ｃｍ離れるように後行ユニット７を設置する。この場合も、予め後行ユニット７の対向面８に上下に一直線状に延長するように第２水膨潤ゴム９を接着剤などで取付けておいてから溝１内に入れる。尚、先行ユニット２及び後行ユニット７は、鉄筋コンクリート製のものを予め工場等で製作しておく。そして、モルタル充填用の袋体６の上部口６ｔから袋体６の内部に、流動する状態から時間経過に伴って硬化する硬化材料としてのモルタル１０を流し込んで袋体６を膨らませ、袋体６の外周６ａを第１水膨潤ゴム４及び第２水膨潤ゴム９に確実に接触させるとともに、この袋体６の外周６ａと第１水膨潤ゴム４との接触面４６、袋体６の外周６ａと第２水膨潤ゴム９との接触面９６、先行ユニット２の対向面３と第１水膨潤ゴム４との接触面４２、後行ユニット７の対向面８と第２水膨潤ゴム９との接触面９７に圧力を付与し、これら接触面に圧力を生じさせることにより、先行ユニット２と後行ユニット７との間が止水連結される。さらに、この状態で、第１水膨潤ゴム４と第２水膨潤ゴム９とが溝１内に溜まっている安定液や水（地下水及び雨水）を吸水して所定時間経過後に膨潤（膨張）することにより、先行ユニット２と後行ユニット７との間が強固に止水連結される。第１水膨潤ゴム４、第２水膨潤ゴム９をそれぞれ先行ユニット２、後行ユニット７に予め取付けた例を示したが、これに限らず、先行ユニット２、後行ユニット７の設置後に、袋体６に予め取付けた第１水膨潤ゴム４、第２水膨潤ゴム９をそれぞれのユニットの対向面側にくるように設置してもよい。これにより、水膨潤ゴムの膨潤（膨張）の開始がユニットの設置後に行われることになって止水連結が容易にできるようになり止水性が更に向上する。
以上のように先行ユニット２と後行ユニット７との間を止水連結していって円形、方形等の地中壁本体を形成し、地中壁本体と溝１の側壁１ａとの間にコンクリートを打設して地中壁が築造される。
【０００８】
即ち、実施の形態１では、対向配置された先行ユニット２と後行ユニット７との間に、先行ユニット２の対向面３に接触する第１水膨潤ゴム４と、後行ユニット７の対向面８に接触する第２水膨潤ゴム９と、これら第１水膨潤ゴム４と第２水膨潤ゴム９との間に配置され、内部にモルタル１０が充填されて外周６ａが第１水膨潤ゴム４及び第２水膨潤ゴム９に接触する袋体６とを備え、この袋体６に充填されるモルタル１０の圧力によって、上記接触面４６、接触面９６、接触面４２、接触面９７に圧力が付与された状態で第１水膨潤ゴム４及び第２水膨潤ゴム９が膨張するので、第１水膨潤ゴム４及び第２水膨潤ゴム９の膨潤圧により上記各接触面４６，９６，４２，９７の密着が確保されて、先行ユニット２と後行ユニット７との間が確実に止水連結される。
【０００９】
実施の形態１では、対向配置される先行ユニット２と後行ユニット７の対向間隔が広い場合においても、先行ユニット２と後行ユニット７との間を確実に止水連結できるという点で特許文献１と比べて特有の効果が得られる。さらに実施の形態１では水膨潤ゴムの使用を最小限にできるためコスト的にも有利である。
【００１０】
尚、大深度の地中壁を築造する場合は、複数の分割ユニットを上下方向に積み重ねて先行ユニットや後行ユニットを形成すればよい。この場合、分割ユニットの製作時に分割ユニットの上下端に接続用の金属製フランジ等を予め埋め込んでおき、上下の分割フランジをボルトナット等で接続し、また、下の分割フランジの上端面と上の分割フランジの下端面との間に例えば上述したような水膨潤ゴムを設けておくことにより、上下分割ユニット間を止水連結できる。例えば、まず、分割ユニットをいくつか連結してこの連結ユニットをクレーン等で吊りながら溝１内に溜まっている泥水内に入れ、連結ユニットの上端側が水面上に突出する状態に保持材を用いて保持する。そして、この連結ユニットの上端に次の分割ユニットを連結し、いくつかの分割ユニットを連結していく。いくつかの分割ユニットを連結したら、以上の連結ユニットをまたクレーンで吊りながら沈めていき、その連結ユニットの上端側が水面上に突出する状態に保持材を用いて保持する。以後同様にして分割ユニットを連結していくことで、先行ユニット２や後行ユニット７を形成する。この場合、接着剤などで袋体６が予め取付けられた第１水膨潤ゴム４、及び第２水膨潤ゴム９はドラムなどに巻いておき、ドラムから順次巻き出して分割ユニットに順次取付けていけばよいし、先行ユニット２及び後行ユニット７を設置後に、第１水膨潤ゴム４及び第２水膨潤ゴム９を予め取付けた袋体６を沈めて設置してもよい。
【００１１】
また、大深度の場合、先行ユニット２と後行ユニット７の対向面間の距離が下側と上側とで異なってくる場合があるが、このような場合であっても、先行ユニット２と後行ユニット７との間を確実に止水連結できる。一方、先行ユニット２と後行ユニット７の対向面間の距離が下側と上側とで異なってくる構造において、特許文献１の水膨潤ゴムを採用した場合は、上下において水膨潤ゴムの膨潤圧に差が生じ、上下に止水性能が異なってくるので、均等な止水性能が得られず好ましくない。
【００１２】
実施の形態２
実施の形態１において、対向面３，８に第１，第２水膨潤ゴム４，９を取付けた先行ユニット２と後行ユニット７を対向配置させた後に、袋体６内にモルタルを充填しながら第１水膨潤ゴム４と第２水膨潤ゴム９との間に袋体６を落とし込んで行ってもよいが、この場合、袋体６の位置が定まらず、袋体６の外周６ａが第１，第２水膨潤ゴム４，９と接触しない状態に設置されるおそれがある。また、袋体６を予め第１水膨潤ゴム４に接着しておく場合においても、袋体６の外周６ａが第２水膨潤ゴム９と接触しない状態に設置されるおそれがある。そこで、図２に示すように、対向面３，８に相対向する凹部１１，１２を形成するようにすれば、凹部１１，１２が袋体６の位置決め部として機能するので、袋体６の位置がずれず、袋体６の外周６ａと第２水膨潤ゴム９とが確実に接触する。また、凹部１１，１２間において袋体６内にモルタル１０を充填しながら落とし込んでいくことにより、外周６ａが第１，第２水膨潤ゴム４，９と確実に接触するように袋体６を落とし込めるようにしてもよい。即ち、先行ユニット２と後行ユニット７の対向面３，８にそれぞれ凹部１１，１２を設け、凹部１１の底面１１ａと第１水膨潤ゴム４とを接触させ、凹部１２の底面１２ａと第２水膨潤ゴム９とを接触させるようにしてもよい。
【００１３】
実施の形態３
第１，第２水膨潤ゴム４，９と接触する部分以外の外周６ａが孕み過ぎると、接触面の圧力が弱くなるので好ましくない。従って、図３に示すように、先行ユニット２と後行ユニット７の対向面３，８に沿う方向に対する袋体６の孕み過ぎを防止するために先行ユニット２と後行ユニット７の対向面３，８間に鉄筋等の棒材や板材等の袋体孕み過ぎ防止材１３を設けるようにしてもよい。例えば、先行ユニット２の対向面３に袋体孕み過ぎ防止材１３，１３を設け、後行ユニット７の対向面８には袋体孕み過ぎ防止材１３の先端部１３ａを収納して保持するための溝１４を形成しておいてもよい。実施の形態３によれば、先行ユニット２と後行ユニット７の対向面３，８に沿う方向に対する袋体６の孕み過ぎを防止することができ、第１水膨潤ゴム４及び第２水膨潤ゴム９の膨潤圧により各接触面４６，９６，４２，９７を高い圧力で確実に密着させることができるので、高い止水性能が得られる。
【００１４】
実施の形態４
図４に示すように袋体６の外周６ａに筒状の水膨潤ゴム４９を設けるようにした二重構造の袋体６０を用いてもよい。即ち、第１水膨潤ゴム４と第２水膨潤ゴム９とが袋体６の外周６ａの全域に設けられた筒状水膨潤ゴム４９により形成された二重構造の袋体６０を用いてもよい。この場合、先行ユニット２と後行ユニット７の対向面３，８に予め水膨潤ゴムを取付ける作業を省け、二重構造の袋体６０の袋体６内にモルタルを充填しながら先行ユニット２と後行ユニット７の対向面３，８間に落とし込んでいくだけで筒状水膨潤ゴム４９の外周が先行ユニット２と後行ユニット７の対向面３，８に確実に接触するので、作業が容易になる。また、筒状水膨潤ゴム４９の内側が袋体６で保護されるので、筒状水膨潤ゴム４９が硬化したモルタルにより損傷したりするようなことを防止できる。
【００１５】
実施の形態５
図５（ａ），（ｂ）に示すように、袋体６の上端６ｔから下端６ｕにかけて延長する細長い形状に形成された水膨潤ゴム６１を袋体６の外周６ａに所定間隔Ｈをあけて複数設けた二重構造の袋体６２を用いてもよい。この場合、各水膨潤ゴム６１の設置間の所定間隔Ｈを対向面３，８の幅Ｘ（図１参照）より小さく設定する。この実施の形態５によれば、二重構造の袋体６２の袋体６内にモルタルを充填しながら先行ユニット２と後行ユニット７の対向面３，８間に落とし込んでいくだけでいずれかの水膨潤ゴム６１が先行ユニット２と後行ユニット７の対向面３，８に確実に接触し、接触した水膨潤ゴム６１が第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムとして機能するので、作業が容易になり、かつ、ユニット２，７間の止水連結を確実に行えるようになる。また、実施の形態４に比べて水膨潤ゴムの使用量を少なくでき、コスト的にも有利になる。
【００１６】
上記では、袋体６内にモルタルを充填するようにしたが、袋体６内に水を充填するようにしてもよい。この場合、大深度地中壁築造においては、袋体６の底に重りとしてモルタル等を充填しておけば袋体６を落とし込んでいくことが可能である。
【００１７】
また上記では、地中壁を構成する先行ユニット２と後行ユニット７との間の止水連結を例にして説明したが、本発明は、構造物を構成する部材間の止水連結に広く適用できる。
【００１８】
【発明の効果】
本発明によれば、対向配置される部材間の対向間隔が広い場合においても、部材間を確実に止水連結できるようになる。
また、一方の部材の対向面と他方の部材の対向面とに相対向する凹部を設けることにより、凹部が袋体の位置決め部として機能し、対向面間に配置する袋体の位置がずれないので、袋体と水膨潤ゴムとを確実に接触させることができ、信頼性の高い止水構造が得られる。
また、袋体孕み過ぎ防止材を設けたので、接触面に対する圧力を確実に得られるようになり、信頼性の高い止水構造が得られる。
また、第１水膨潤ゴムと第２水膨潤ゴムとを袋体の外周全域に設けられた筒状水膨潤ゴムで形成した二重構造の袋体を用いたので、部材の対向面に予め水膨潤ゴムを取付ける作業を省け、作業が容易になる。
また、袋体の上端から下端に延長する水膨潤ゴムを袋体の外周に間隔をあけて複数設け、上記間隔を対向面の幅より小さく設定し、これら水膨潤ゴムを第１水膨潤ゴム及び第２水膨潤ゴムとして機能させた二重構造の袋体を用いることにより、作業が容易になり、かつ、部材間の止水連結を確実に行えるようになり、さらに、上記のように第１水膨潤ゴムと第２水膨潤ゴムとを袋体の外周全域に設けられた筒状水膨潤ゴムで形成した二重構造の袋体を用いる場合に比べて、水膨潤ゴムの使用量を少なくでき、コスト的にも有利になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態１による地中壁を構成するユニット間の止水連結構造を示す横断面図及び縦断面図。
【図２】実施の形態２による地中壁を構成するユニット間の止水連結構造を示す横断面図。
【図３】実施の形態３による地中壁を構成するユニット間の止水連結構造を示す横断面図。
【図４】実施の形態４による地中壁を構成するユニット間の止水連結構造に用いる二重構造の袋体を示す横断面図。
【図５】実施の形態５による地中壁を構成するユニット間の止水連結構造に用いる二重構造の袋体を示す横断面図及び側面図。
【符号の説明】
２  先行ユニット（部材）、３  先行ユニットの対向面、４  第１水膨潤ゴム、６  袋体、６ａ  袋体の外周、７  後行ユニット（部材）、
８  後行ユニットの対向面、９  第２水膨潤ゴム、１０  モルタル、
１１，１２  凹部、１３  袋体孕み過ぎ防止材、４９  筒状の水膨潤ゴム、
６０，６２  二重構造の袋体、６１  細長い形状に形成された水膨潤ゴム。
【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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