(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
伸長側縁部に沿ってコンクリート部材（１２、１４）に取り付けられ隙間（１８）に沿って長手方向に延在して横方向に折り畳まれたカバーストリップ（１７）によって、水圧を受ける構造物の向かい合ったコンクリート部材（１２、１４）間の継ぎ目（１６）の隙間（１８）を覆って防水するための方法において、
第１弾性率（Ｅ１）を有するエラストマー材料製の少なくとも一つの可撓性防水メンブレン（２１）と、前記可撓性防水メンブレン（２１）の前記第１弾性率（Ｅ１）よりも大きい第２弾性率（Ｅ２）を有する合成テキスタイル材料製の少なくとも一つの可撓性支持層（２３）とを重ねることによって前記カバーストリップ（１７）を形成する工程と、
前記カバーストリップ（１７）の前記可撓性防水メンブレン（２１）及び前記可撓性支持層（２３）を横方向に折り畳み、前記継ぎ目（１６）の前記隙間（１８）を跨ぐように折り畳まれた前記カバーストリップ（１７）を設置する工程と、
前記折り畳まれたカバーストリップ（１７）の伸長側縁部を前記コンクリート部材（１２、１４）に密閉して取り付け、前記継ぎ目（１６）の前記コンクリート部材（１２、１４）に対して前記可撓性支持層（２３）が面した状態を保持し、折り畳まれた前記カバーストリップ（１７）の重ねられた前記可撓性防水メンブレン（２１）と前記可撓性支持層（２３）との間の相対的自由移動を許容する工程とを含む、継ぎ目（１６）を覆って防水するための方法。
【請求項２】
前記水圧を受ける構造物（１０）の前記コンクリート部材（１２、１４）間の前記継ぎ目（１６）の前記隙間（１８）の内側で直接的に、前記可撓性防水メンブレン（２１）及び前記可撓性支持層（２３）の中央バンドを折り畳んでループ（２１Ａ、２３Ａ）にすることを特徴とする請求項１に記載の継ぎ目（１６）を覆って防水するための方法。
【請求項３】
前記継ぎ目（１６）の外側で、前記可撓性防水メンブレン（２１）及び前記可撓性支持層（２３）の中央バンドを折り畳んでループ（２１Ａ、２３Ａ）にして、前記継ぎ目（１６）の前記隙間（１８）内へ前記折り畳まれたカバーストリップ（１７）を連続的に入れることを特徴とする請求項１に記載の継ぎ目（１６）を覆って防水するための方法。
【請求項４】
前記水圧を受ける構造物（１０）の前記コンクリート部材（１２、１４）の接触面に沿って摩擦を伴って延在する側ウィング（２３Ｂ）を持つように前記可撓性支持層（２３）を形成することを特徴とする請求項１〜３のうちのいずれか１項に記載の継ぎ目（１６）を覆って防水するための方法。
【請求項５】
更なる保護テキスタイル層（２９）を前記可撓性防水メンブレン（２１）に重ねて、前記継ぎ目（１６）の内側で前記可撓性防水メンブレン（２１）に接触する当該更なる保護テキスタイル層（２９）を折り畳んでループにすることを特徴とする請求項１〜４のうちのいずれか１項に記載の継ぎ目（１６）を覆って防水するための方法。
【請求項６】
前記可撓性防水メンブレン（２１）、前記可撓性支持層（２３）、及び前記保護テキスタイル層（２９）を、互いに接触した状態を維持しながら折り畳んでループにすることを特徴とする請求項５に記載の継ぎ目（１６）を覆って防水するための方法。
【請求項７】
水圧を受ける構造物（１０）のコンクリート部材（１２、１４）間の継ぎ目（１６）の隙間（１８）を、請求項１〜６のうちのいずれか１項に記載の方法により覆って防水するのに適したデバイスであって、
前記カバーストリップ（１７）は、弾性的に屈曲可能なエラストマー材料製の少なくとも一つの可撓性防水メンブレン（２１）及び可撓性支持層（２３）を含み、これらは両方ともそれらの長手方向縁部に沿って、前記継ぎ目（１６）の前記コンクリート部材（１２、１４）に対して密封をなして固定されているデバイスにおいて、
前記カバーストリップ（１７）は、
前記可撓性防水メンブレン（２１）を有する可撓性カバーストリップ（１７）を含み、前記可撓性防水メンブレン（２１）の少なくとも一方の側で前記可撓性防水メンブレン（２１）が前記可撓性支持層（２３）に重ねられており、前記可撓性防水メンブレン（２１）及び前記可撓性支持層（２３）は、前記継ぎ目（１６）まで長手方向に延在するループ（２１Ａ、２３Ａ）をなすように折り畳まれる長手方向バンドを含み、
前記可撓性支持層（２３）は、前記可撓性防水メンブレン（２１）の弾性率（Ｅ１）よりも高い弾性率（Ｅ２）を持つように形成されていることを特徴とする継ぎ目（１６）を覆って防水するためのデバイス。
【請求項８】
前記可撓性支持層（２３）の前記弾性率（Ｅ２）は、前記可撓性防水メンブレン（２１）の前記弾性率（Ｅ１）よりも４０倍〜７０倍以上高いことを特徴とする請求項７に記載の継ぎ目（１６）を覆って防水するためのデバイス。
【請求項９】
前記可撓性防水メンブレン（２１）の前記弾性率（Ｅ１）は、大気温度で０．０１０Ｇｐａ〜０．０３０Ｇｐａに含まれる一方で、前記可撓性支持層（２３）の前記弾性率（Ｅ２）は、２Ｇｐａ〜８Ｇｐａに含まれることを特徴とする請求項７に記載の継ぎ目（１６）を覆って防水するためのデバイス。
【請求項１０】
前記可撓性支持層（２３）は、前記水圧を受ける構造物（１０）の前記コンクリート部材（１２、１４）の面と摩擦を伴って接触して向かい合う側ウィング（２３Ｂ）とともに延在することを特徴とする請求項７に記載の継ぎ目（１６）を覆って防水するためのデバイス。
【請求項１１】
前記可撓性支持層（２３）は、繊維強化ジオテキスタイルで形成されていることを特徴とする請求項７に記載の継ぎ目（１６）を覆って防水するためのデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば重力式コンクリートダム、水圧を受けるギャラリ、及び貯水池等の水圧を受ける構造物のコンクリート部材間の継ぎ目、亀裂、及び／又は割れ目を覆って防水するための方法及びデバイスに関する。水圧を受ける構造物の本体には、水貯め部における水との相互作用、不等沈下、地震、又は水圧を受ける構造物のコンクリート部材間に移動をもたらすその他の理由により生じる変形が加わる。
【背景技術】
【０００２】
以下の説明では、コンクリート材料製の向き合った部材間での対応する移動が行われる任意の種類の水圧を受ける構造物に関する継ぎ目のための方法及び防水カバーデバイスに対する一般的な適用を限定することなく、ばら材料での重力式ダム及びコンクリートダムに対して具体的な言及がなされる。
【０００３】
ばら材料でできたダムは、実質的に、様々な粒度分布を有するロール圧密形成された材料の堤体によって構成される。ダムの本体を貫通する水漏れを防ぐために、並んで配置される複数のコンクリートスラブであってダムの頂部からベース台座まで延在する複数のコンクリートスラブによって構成される防水カバー又はライニングが上流側に配置される。かくして、これらのコンクリートスラブの向き合った面間で、垂直方向継ぎ目及び長手方向継ぎ目は、数十メートルから数百メートル又はそれ以上の範囲に広がるかなりの長さに亘って延在できるように形成され、数メートル水柱〜数十メートル水柱の範囲の水圧が加わる。
【０００４】
継ぎ目、亀裂又は割れ目の対向面間又は対向部材間における相対的移動の場合のように、水のかなりの損失が生じ、それがダムの本体にしみ込み、その結果、同じダムについて経済的損失及び危険がもたらされる。ダムの建設中又は建設後において、「止水体」として一般的に知られている適切なシールデバイスによって継ぎ目をシールしなければならないが、防水カバーが裂けた及び／又は壊れたポイントで修復を行う可能性がある。
【０００５】
ダムの場所の地質学的特徴、ダム本体の動的挙動、又は他の思わぬ原因により、ダム本体に経時的に大きな変形が加わり、その結果、継ぎ目が開放したり、数十センチメートル以上相対的にずれたりする。更に、数十メートル乃至数百メートルの高さとなりうる水の静水圧によってもたらされるかなりの応力を、特にダムのベース台座又はその近傍で、継ぎ目のシールが負担しなければならないということを考慮しなければならない。
【０００６】
一般的には、様々な種類の銅製止水体や、瀝青質材料、ＰＶＣ、ＥＰＤＭ、又は他の種類の材料でできた既知の防水システムを使用することは、ダム本体又は水圧を受ける構造物のコンクリート部材間の大きな移動又は沈下をそれらの基本的防水特徴を損なうことなく補償する上で適切ではない。更に、従来の止水体は、継ぎ目の損傷後に保守及び／又は修復作業を行うのを難しくしている。
【０００７】
継ぎ目用防水デバイスは、例えば、ＧＢ１．１９７．４１４、ＧＢ９３０．６２７、及びＷＯ００／０６８４６から知られている。この種の防水デバイスは、一般的には、コンクリート構造物内部の弾性隔壁で形成されており、これは、継ぎ目の小さな移動の補償にのみ適しており、水圧を受ける構造物の完成後にはどのような方法を以てしても設置できない。
【０００８】
これらの問題点は、ＷＯ００／３４５８８における継ぎ目を覆って防水するための方法及びデバイスによって部分的に解決された。その開示されている方法によれば、弾性的に屈曲可能な合成材料製の不透過性メンブレンが、ピンと張った状態で継ぎ目を跨いで固定され、メンブレンは、コンクリート構造に取り付けられた複数の金属製スラブによって摺動するように支持され、継ぎ目の開放／閉鎖移動に追従する。
【０００９】
このシステムは、継ぎ目が一方の方向にのみ開放する場合にしか適しておらず、水圧を受ける構造物の本体の数センチメートル程度のほんの僅かな沈下しか、防水性を損なうことなく補償しない。それにも関わらず、このシステムは、平面的継ぎ目及び立体的継ぎ目の大きな変形又はスライド移動を補償するには全く適していない。
【００１０】
実際、継ぎ目が相対的に立体的に移動する場合、金属製スラブでできた支持部材が不可逆的に塑性的に変形し、過度応力を不透過性メンブレンに加え、この過度の応力が加えられた不透過性メンブレンが支持スラブの縁部のところで裂け、水圧を受ける構造物の本体内への水の浸入及び破損箇所での水の必然的な漏洩がもたらされうる。
【００１１】
建物の或いはコンクリート部材間の隙間を覆ってシールするための拡張継手カバー又は止水体が、ＤＥ４２０４４９７、ＧＢ１５３６６８４、ＵＳ３５８１４５０、ＵＳ２００１／０００８０６０、及びＧＢ１２８５５６において様々に提案されてきた。特に、ＤＥ４２０４４９７は、コンクリート構造物のライニングのコンクリート部材間の伸縮継手を開示する。ライニングは、隙間内に設置された弾性的に可撓性であるプラスチック材料製のＵ形状シートを含み、構造体のコンクリート部材の外面に取り付けられた隣接したプラスチックパネルに溶接された外方に曲がったフランジを有する。そして、継ぎ目をカバープレートで覆って異物が入らないようにする。伸縮継手の使用は、投棄区域を拒否するのに適している。
【００１２】
ＧＢ１５３６６８４は、シールを付与して、異物や水分が入らないように又は砂等の基礎材料を保持するために、舗装用コンクリートスラブ間、カーテンウォール構造間、又は円弧状パイプ構造間に故意に残された隙間を覆ってシールするための伸縮継手構造を開示する。
【００１３】
エラストマー材料製のストリップが設置されてＵ−屈曲されて隙間と同じ広がりを有し、プラスチックシート製のストリップを保護するためにカバープレートが設けられ、この解決策もまた、カバープレートの平面内での一方向のみへのコンクリート部材間の小さな相対的移動に適している。
【００１４】
ＵＳ３５８１４５０は、建物のパネル間の隙間を覆うための伸縮継手に関する。この伸縮継手では、一対の波形金属ストリップが、可撓性材料製の細長いＵ形状パネル及びエラストマー製の中間ストリップによって互いに接合され、長手方向軸線に沿って及び継ぎ目の垂直方向へ拡張できる。
【００１５】
ＵＳ２００１／０００８０６０の図１７は、建物構造の二つのコンクリート部材間の防水継手を開示する。この防水継手では、コンクリート部材の表面が合成アスファルトで覆われ、これが加熱されてコンクリートの毛細孔隙に進入し、次いで、防水性プラスチック布が合成アスファルトに取り付けられて、これが高温溶融状態の合成アスファルトの第２層で覆われ、防水布を固定的に保持する。
【００１６】
ＧＢ１２８５５５６は、ポリエチレン又はポリプロピレン製の支持シートが、瀝青ゴム組成物等の感圧性接着剤によって防水メンブレンに接着された伸縮継手を記載し、従って、感圧ゴム組成物を変形させない限り、防水メンブレンと支持シートとの間における自由な相対的移動は許容されない。
【００１７】
上文中に言及したように、上掲の従来技術の文献に開示された伸縮継手のほとんどは、建物構造における環境条件で又は同様の用途で使用するのに適した継手の一構造を示唆するに過ぎない。ＧＢ１２８５５５６は極めて高い静水圧条件での継手の使用を記載するが、主要な要因は接着剤層の塑性変形にあるに過ぎない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１８】
【特許文献１】ＧＢ１．１９７．４１４
【特許文献２】ＧＢ９３０．６２７
【特許文献３】ＷＯ００／０６８４６
【特許文献４】ＷＯ００／３４５８８
【特許文献５】ＤＥ４２０４４９７
【特許文献６】ＧＢ１５３６６８４
【特許文献７】ＵＳ３５８１４５０
【特許文献８】ＵＳ２００１／０００８０６０
【特許文献９】ＧＢ１２８５５５６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１９】
本発明の主な目的は、防水メンブレンに過度の応力や破壊をもたらすことなく、また継ぎ目の防水特徴を損なうことなく、継ぎ目の向き合ったコンクリート部材間における数十センチメートル又はそれ以上の大きな移動、例えば全ての方向に関する開放移動、閉鎖移動又はスライド移動、をも補償するのに適した、水圧を受ける構造物のコンクリート部材間の継ぎ目を覆って防水するための方法及びデバイスを提供することである。
【００２０】
本発明の別の目的は、上文中に開示したように、水圧を受ける構造物の継ぎ目のコンクリート部材間を防水するための方法及びカバーデバイスを提供することであり、これらは、コンクリートフェイスロックフィルダム（ＣＦＲＤ）又はロール圧密形成されたコンクリート（ＲＣＣ）製のダムで使用されるのに、また水圧が加わる条件の他の用途に特に適しており、かなり大きな静水圧による大きな応力が加えられている場合であっても防水性不透過性メンブレンを破ったり破壊したりすることなく、防水不透過性メンブレンのための適切な支持を提供できる。
【００２１】
本発明の更に別の目的は、構造的に簡単であり、水圧を受ける構造物に水が無い場合及びある場合の両方において継ぎ目のシールを容易に修復可能な、水圧を受ける構造物のコンクリート部材間の継ぎ目を防水するための方法及びカバーデバイスを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００２２】
本発明のこれらの目的及び他の目的は、請求項１に記載の方法によって、及び請求項７に記載の継ぎ目を防水するためのカバーデバイスによって達成される。
【００２３】
特に、本発明によれば、隙間に沿って長手方向に延びる横方向に折り畳まれ伸長方向側縁部に沿ってコンクリート部材に取り付けられたカバーストリップによって、水圧を受ける構造物の向き合ったコンクリート部材間の継ぎ目の隙間を覆って防水するための方法が与えられ、当該方法は、
第１弾性率を有するエラストマー材料製の少なくとも一つの可撓性防水メンブレンと、防水メンブレンの第１弾性率よりも大きい第２弾性率を有する合成材料製の少なくとも一つの可撓性支持層とを重ねることによってカバーストリップを形成する工程と、
カバーストリップの防水メンブレン及び支持層を横方向に折り畳み、折り畳まれたストリップを継ぎ目の隙間を跨ぐように設置する工程と、
折り畳まれたカバーストリップの伸張された側縁部をコンクリート部材に密封をなして取り付け、支持層がコンクリート部材に面した状態を保持し、折り畳まれたカバーストリップの重ねられた防水メンブレンと支持層との間の相対的自由移動を許容する工程と、を含む。
【００２４】
本発明の別の態様によれば、上述の方法に従って、水圧を受ける構造物のコンクリート部材間の継ぎ目の隙間を覆って防水するためのカバーデバイスが与えられ、当該態様では、弾性的に屈曲可能な又はエラストマー材料製の少なくとも一つの不透過性防水メンブレンと支持層とを含み、これらは両方とも継ぎ目の長手方向縁部に沿ってコンクリート部材に密封をなして固定されおり、当該カバーデバイスは、
防水メンブレンと、当該防水メンブレンの少なくとも一方の側部における合成材料製の可撓性支持層と、を有する可撓性カバーストリップを含み、
不透過性メンブレン及び可撓性支持層は、自由に摺動可能であり且つ継ぎ目にまで長手方向へ延びるループをなすように折り畳まれた重ねられた中央バンドを有し、
可撓性支持層は、カバーデバイスの防水メンブレンの弾性率及び破壊強度よりも大きい弾性率及び破壊強度を持つ、ことを特徴とする。
【００２５】
不透過性メンブレン及び可撓性支持層は、任意の方法で折り畳まれてループにすることができる。例えば、これらは、継ぎ目の隙間の内側又は外側に位置決めされた一つ又はそれ以上の長手方向ループを形成できる。防水メンブレン及び可撓性支持層の折り畳み及び積み重ねは、メンブレンが可撓性支持層と自由に接触した状態を維持するように、又はそこから僅かの距離にあるように、任意の方法で行われなければならない。これは、メンブレンをその臨界破断点よりも下に維持しながら、防水メンブレンの弾性変形を制限するように行われる。このようにして、カバーストリップは、例えば、継ぎ目が大きく開放した状態又は継ぎ目のコンクリート部材間で全ての方向に相対的に移動した状態で、水圧を受ける構造物における水の高い静水圧によってもたらされる大きな応力に耐えるのにも適している。
【００２６】
したがって、水圧を受ける構造物の継ぎ目を覆って防水するための本発明によるデバイスは、ループに折り畳み可能で、互いに重ねることができる様々な可撓性の層の組み合わせであり、特に、
ａ）弾性的に伸長可能な合成又はエラストマーの材料の、防水機能を持つ少なくとも一つの不透過性防水メンブレンであって、例えば大気温度で２〜６ｃｍの厚さ及び０．０１０〜０．０３０ＧＰａの弾性率Ｅ１を有するジオメンブレンで形成された不透過性防水メンブレン；
ｂ）防水メンブレンの片側又は両側に位置決めされた繊維強化合成材料製の少なくとも一つの可撓性支持層であって、例えば、剛性又は弾性率Ｅ２及び破壊強度が防水メンブレンのそれらＥ１よりも大きいジオテキスタイル又は他の適切なジオシンセティックテキスタイル材料でできた可撓性支持層であり、支持層の弾性率Ｅ２は、好ましくは、２〜８ＧＰａ又はそれ以上であり、それは弾性率Ｅ１の４０〜７０倍である。これにより、可撓性支持層は、防水メンブレンの変形を制限し、それによって防水メンブレンが破壊条件に至らないようにし、大部分の応力に抵抗することが確保される。更に、防水メンブレンに小さな応力が加わり、継ぎ目が大きく開放している状態で又は継ぎ目のコンクリート部材間の対応の移動がある状態で、防水メンブレンが、かくして、数十の水柱又はそれ以上のより大きな静水圧に耐えることができる。可撓性支持層が防水メンブレンの両側に設けられる場合、これは、例えば水貯め部又は一般に水圧を受ける構造物が空の場合の負圧のように
一方又は両方の側に静水圧がある場合に有利となる；
ｃ）防水メンブレンと可撓性支持層との間の、抗穿刺機能を持つ中間テキスタイル層（任意的）。当該中間テキスタイル層は、防水メンブレンから分離でき又は防水メンブレンに連結でき、例えばジオコンポジットの形態をなしている。このテキスタイル層は、抗穿刺機能を提供することに加え、不透過性メンブレンの抵抗の増大にも寄与し、これは、ジオコンポジットが、防水メンブレン単独の場合よりも大きい圧力に耐えることができるからである。
ｄ）最後に、外部保護テキスタイル層（任意的）が設けられることができ、例えば、防水メンブレンとともに折り畳まれてループにされるのに適したジオテキスタイルと、可撓性支持層とで形成される。
【００２７】
本説明の意味に関し、「継ぎ目」は、水圧を受ける任意の構造物の二つのコンクリート部材の向き合った面間の間隔又は隙間、或いは亀裂又は割れ目として定義される。更に、
「ジオメンブレン」は、防水性熱可塑性ポリマー材料の平らなシート、又は他の種類のエラストマー材料で形成され、
「ジオテキスタイル」は、地面又は使用目的のための他の材料と接触するのに適した合成ポリマー材料として定義され、
「ジオコンポジット」は、少なくとも一つのジオメンブレン及びジオテキスタイルを使用して製造され又は組み立てられた平坦部として定義される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
水圧を受ける構造物のコンクリート部材間の継ぎ目及び／又は亀裂及び／又は割れ目を防水するための方法及びカバーデバイスのこれらの及び他の特徴が、コンクリートフェイスロックフィルダム及び添付図面を参照して、以下においてさらに開示される。
【００２９】
【図１】図１は、継ぎ目を覆って防水するための本発明によるデバイスを備えるコンクリートフェイスロックフィルダムの断面図である。
【図２】図２は、ダムの上流側のコンクリートスラブとベース台座との間の閉鎖状態の図１の継ぎ目の拡大詳細図である。
【図３】図３は、開放状態の継ぎ目の図２と同様の拡大詳細図である。
【図４】図４は、カバー及び防水ストリップの拡大詳細図である。
【図５】図５は、継ぎ目を覆って防水するための図２によるデバイスの実行可能な形成工程を示す図である。
【図６】図６は、継ぎ目を覆って防水するための図２によるデバイスの実行可能な形成工程を示す図である。
【図７】図７は、継ぎ目を覆って防水するための図２によるデバイスの実行可能な形成工程を示す図である。
【図８】図８は、図２の拡大詳細図である。
【図９】図９は、カバーデバイスの異なる解決策を示す。
【図１０】図１０は、カバーデバイスの異なる解決策を示す。
【図１１】図１１は、折り畳まれたカバーデバイスが継ぎ目の外側にある、上掲の図と同様の詳細図である。
【図１２】図１２は、継ぎ目の二つのコンクリート部材間で相対的摺動移動が生じた後の、図１１と同様の詳細図である。
【図１３】図１３は、カバーデバイスのストリップが継ぎ目の外側で二重ループをなした、図１１と同様の詳細図である。
【図１４】図１４は、カバーストリップの支持層及び防水メンブレンのＧＭ及びＳＬの応力−歪曲線を示す。
【発明を実施するための形態】
【００３０】
図１乃至図８を参照し、水圧を受ける構造物のコンクリート部材間の継ぎ目を覆って防水処理するための本発明によるデバイスの第１の好ましい実施例を説明する。
【００３１】
図１には、ダム１０の断面図が示されており、ダム１０は、ばら材料で形成された堤体により構成される本体１１を含み、堤体には、ダムの頂部１３から下方にコンクリート製ベース台座１４まで延びる複数の隣接したコンクリートスラブ１２で形成された保護カバーデバイスが設けられている。図１の参照番号１５により、ダム１０によって保持される可能な水面高さが示されており、参照番号１６は、コンクリートスラブ１２とベース台座１４との間をダム１０に沿って延びる長手方向継ぎ目を示す。ダム１０の形成方法はどのような種類のものであってもよく、本発明の部分を形成しないため、開示されない。
【００３２】
図２及び図８の拡大詳細図の例に示すように、継ぎ目１６を覆って防水処理するためのデバイスは、一つの可撓性ストリップ１７で構成されている。可撓性ストリップ１７は、積層した複数の層を含み、継ぎ目１６に長手方向へ軸線方向に延びている。ストリップ１７は継ぎ目１６を跨ぎ、横方向に折り畳まれてＵ字形態にされ、ダムの二つの向き合ったコンクリート部材の対面する側面間の深い長手方向隙間１８内に延びる中央ループを形成する。これらの二つの向き合ったコンクリート部材は、ここで考えている例では、コンクリートスラブ１２及びベース台座１４によって構成される。
【００３３】
図２は、継ぎ目１６、及び継ぎ目が閉鎖状態にある元来の状態の被覆及び防水デバイスのカバーストリップ１７を示し、ダムには変形が未だ全く加わっていない。こうした状態では、水圧を受ける構造物に存在する水の静水圧による外力が、カバーストリップに作用し、Ｕ字形状に折り畳まれたカバーストリップ１７によって形成されたループ１７Ａの二つの側部を隙間１８の側壁に押し付ける。このようにして、カバーストリップ１７には、水１５のかなりの深さでも、いかなる応力及び／又は変形も実質的に加わらない。水１５の深さは、ダムの場合、数十メートル乃至数百メートルに及びうる。
【００３４】
図２を更に参照すると、継ぎ目１６を保護して防水処理するための可撓性カバーストリップ１７は、隙間１８を跨いでおり、その長手方向縁部に沿って、例えば間隔が隔てられて配置される複数の金属ピン２６であってスラブ１２及び台座１４のコンクリートにそれ自体公知の方法で固定される複数の金属ピン２６によって、密封をなして固定されている。
【００３５】
他方、図３は、継ぎ目１６の起こり得る開放状態を示し、例えばダム１０の本体を構成する堤体１１の局所的変形により、スラブ１２が台座１４から遠ざかる方向に移動している。こうした状態では、スラブ１２及び台座１４の対向面間に大きなキャビティ２０が形成され、当該キャビティは、変形の程度に応じて、数センチメートル〜数十センチメートル又はそれ以上に及びうる。二つのコンクリート部材１２及び１４間のこの相対的移動は、離間移動及び相対的回転の両方をもたらしうるものであり、一方の部材が他方の部材に対して下がったり上がったりし、又は幾つかの移動が同時に生じる。
【００３６】
これらの状態の各々において、最初に折り畳まれてループ状にされ、応力が加わっていない状態で継ぎ目の隙間１８に入れられたストリップ１７Ａの部分は、スラブ１２と台座１４との間のあらゆるずれを補償するため、カバーストリップの幅が許す限度内で、及びその許容横方向伸長の幅が許す限度内で自由に延びることができる。かくして、継ぎ目の大きな開放に耐え、同じ水頭の防水性を保持することができるように、被覆及び防水ストリップ１７を設計しなければならない。
【００３７】
これに関連して、図４の詳細に示されるように、カバーストリップ１７は、互いに接触しており且つ別個に摺動可能な幾つかの重なった層によって構成される複合構造又は積層構造を有する。
【００３８】
特に、図４の例では、カバーストリップ１７は、適切な弾性率及び厚さを持つ弾性屈曲合成材料で作られた不透過性防水メンブレン２１によって構成される第１層を含む。この不透過性防水メンブレン２１は、例えば、ＰＶＣ製の又は所期の使用に適した他の合成材料製のジオメンブレンである。当該第１層は、ジオメンブレン２１に貼り付けられてその抵抗の増大に寄与するように作られた適切な可撓性ジオテキスタイル又は繊維強化合成材料で形成された第２保護層又は抗穿刺層２２と組み合わせられてもよい。
【００３９】
図示の例の防水性カバーストリップ１７は、更に、不透過性メンブレン２１用の第３支持層２３を含む。第３支持層２３は、不透過性メンブレン２１の全長に亘って延びるジオテクニカル合成テキスタイル材料製の可撓性層によって構成される。特に、支持層２３は、上文中に言及したように、防水メンブレン２１よりも大きい機械的抵抗特徴を有するジオシンセティック材料又は繊維強化材料によって構成可能であり、例えば、カバーストリップ１７で発生した張力を支持し且つこの張力に耐えるため、合成繊維製の長手方向ストランドを縫い込んだテキスタイル基材によって構成可能である。更に、コンクリート部材１２、１４と接触する可撓性支持層２３の表面は、耐磨耗性を備えていなければならない。
【００４０】
メンブレン２１、保護ジオテキスタイル２２、及びジオシンセティック支持層２３によって構成されるカバーストリップ１７は、少なくとも１つの自由に拡張可能なループを形成して、様々な作動条件で防水性及び機械的抵抗性の特徴を確保するように、一般に、継ぎ目の隙間１８の内側又は外側でストリップを折り畳むことができるようにするなどの可撓性の特徴を有する必要がある。
【００４１】
図５乃至図８は、例として、一つの可能な実施形態に従って、継ぎ目１６、又は水圧を受ける構造物のコンクリート部材間の別の継ぎ目を保護して防水処理するための方法のある工程を示す。この実施形態において、カバーストリップ１７は、継ぎ目１６の隙間１８の内側でループをなすように折り畳まれる中央バンド１７Ａを有する。これらの様々な図面において、同様の又は等価の部分を示すため、図１乃至図４と同じ参照番号が使用されていう。
【００４２】
図５は、継ぎ目１６の詳細をカバーストリップ１７なしで示す。このケースにおいて、隙間１８は、スラブ１２の表面１２Ａ及び台座１４の表面１４Ａの二つの向き合った表面を様々に形成することによって設けられている。特に、スラブ１２の表面１２Ａは、上方に開放した深い隙間１８を形成するように、上面１２Ｂから離れた距離で段２５とともに設けられている。段２５の幅及びスラブ１２の上面１２Ｂからの位置又は距離は、図２及び図８に示すように、ループをなすように折り畳まれた不透過性カバーストリップ１７の特定の長さ部分を収容するのに十分に広幅であり且つ深い隙間１８を形成するように選択されなければならない。特に、隙間１８の幅及び深さ、従ってループをなすように折り畳まれるカバーストリップ１７の中央バンドの幅は、継ぎ目１６について考えられる最大開放に基づいて、即ちスラブ１２と台座１４との間、より一般的には水圧を受ける特定の構造物について考えられる又は考えうる継ぎ目の向き合ったコンクリート部材間、の最大の対応ずれに基づいて、カバーストリップ１７を横方向へ最大に伸張させることができるように選ばれる必要がある。隙間１８が図示された以外の形状又は他の寸法を有しうるということは除外されず、単なる例として、溝１８の深さは、横方向に自由に延び且つ二つのコンクリート部材１２及び１４間の例外的移動にも適合するループをなすように折り畳まれるストリップ１７の適切な幅を収容するように、その幅の少なくとも二倍又は数倍であるのが適切である。
【００４３】
かくして、可撓性支持層２３は、図６に示すように、継ぎ目１６上を跨ぎ、コンクリート部材と向き合い、長手方向ループ２３Ａを形成するように可撓性支持層２３を「Ｕ」形状に折り畳むように取りはからうことによって、長手方向に位置決めされる。可撓性支持層２３のＵ字形状ループ２３Ａは、隙間１８の一部又は全部の深さに亘って延在しうる。
【００４４】
可撓性支持層２３を上文中に説明したように位置決めして延ばした後、不透過性防水メンブレン２１が位置決めされて継ぎ目１６を跨いだ状態に保持され、不透過性メンブレン２１を、既に位置決めされて隙間１８内にループをなすように折り畳まれた可撓性支持層２３と重ねる。
【００４５】
特に、不透過性メンブレン２１、又はジオコンポジット２１、２２が継ぎ目１６を跨ぎ、これを隙間１８で横方向にＵ字形状に折り畳まれ、可撓性支持層２３のループ２３Ａと実質的に対応するループ２１Ａを形成する。換言すると、不透過性メンブレン２１での横方向へ折り畳みで隙間１８の内側にループ２１Ａを形成することは、ループ２１Ａが可撓性支持層２３とできるだけ接触するように行われなければならない。又は、外力の作用により、不透過性メンブレン２１が僅かに変形し、可撓性層２３によって比較的大きな応力が支持される程度に、破断変形限度に達することなく、かくして防水機能を失うことなく、不透過性メンブレン２１が可撓性支持層２３に当接するように、所定距離のところで何らかの方法で行われなければならない。
【００４６】
様々な図面、特に図６及び図７から、可撓性支持層２３、従って防水メンブレン２１、又は固定点のところでテキスタイルのサイドストリップを除去したジオコンポジットが、隙間１８の二つの側部上を延びており、大きなウィング２３Ｂが二つのコンクリート部材１２及び１４の表面と摩擦接触しているということに着目されたい。
【００４７】
不透過性防水メンブレン２１、又はジオコンポジット２１、２２を位置決めし、隙間１８に折り込み、コンクリート部材１２、１４に面する可撓性支持層２３に重ねた後、可撓性支持層２３及びメンブレン２１を、任意の適切な方法で、それらの長手方向縁部に沿って密封をなして固定する。固定は、例えば、一定のピッチで間隔が隔てられた複数のピン２６によって行うことができる。これらのピンは、継ぎ目１６の対応するコンクリート部材１２、１４の隙間１８の二つの側部に形成された対応する穴のところで、それ自体公知の方法で取り付けられる。カバーストリップ１７の二つの長手方向縁部の密封取り付けは、例えば、鋼製プレート２７によって行うことができ、適切なシールワッシャ２８が鋼製プレート２７と不透過性防水メンブレン２１との間に配置される。
【００４８】
カバーストリップ１７の不透過性メンブレン２１及び可撓性支持層２３の設置及び固定を上文中に開示したのと同じ方法で行った後、保護テキスタイル層２９を設置する。保護テキスタイル層２９もまた溝１８に折り込まれ、不透過性防水メンブレン２１に当たる。保護テキスタイル層２９は、図８に示すように、ピン２６に重ねられたストリップ１７全体に亘って位置決めされ、各ピン３０によって側縁部に沿って固定される。
【００４９】
水圧を受ける構造物の継ぎ目を覆って防水するための本発明によるデバイスは、水圧を受ける構造物の全長又はその一部に亘って延びる長手方向継ぎ目、例えばダムの上流側のカバースラブとベース台座との間において形成されるような長手方向継ぎ目に沿って、また隣接したスラブ間の垂直方向継ぎ目に沿って、水密シールを形成するのに使用できる。
【００５０】
図９は、二つの隣接したコンクリートスラブ１２．１及び１２．２間の垂直方向継ぎ目１６を覆って防水するためのデバイスを例として示す。図９のケースでは、二つのスラブ１２．１及び１２．２の向き合った表面間に隙間１８が再び形成され、右側スラブ１２．１に単一の段２５が形成され、継ぎ目を覆う不透過性防水ストリップ１７の設置が、例えば上掲の図の例に関して開示されたものと実質的に同様の方法で行われる。
【００５１】
図１０は、可能な変形例を示す。この変形例によれば、隙間１８は、スラブ１２．１及び１２．３の両方に側段２５を夫々形成することによって得られる。この変形例では、これらの二つの向き合った段２５は、隙間１８を形成して設けられる継ぎ目１６を覆うためのカバーストリップ１７を上文中に開示した例におけるのと同様にして設けるように、構成される。
【００５２】
上文中に言及したように、図３は、ダムの変形に応じた開放状態の継ぎ目を示し、継ぎ目を防水して覆うためのカバーストリップ１７の折り畳まれたバンド１７Ａが相対的に自由に延びている。こうした状態では、支持層２３から、スラブ１２及び台座１４への、即ち水圧を受ける構造物の二つの等価なコンクリート部材への、応力の伝達は、鋼製プレート２７のみまたピン２６で支持されるのではなく、応力は、コンクリート部材の表面と、水圧を受ける構造物と相互作用する水の静水圧を受ける支持層２３の側ウィング２３Ｂの表面との間の摩擦力によっても伝達される。
【００５３】
継ぎ目を覆って防水するための本発明によるデバイスの作動及びシールを検査するため、可撓性支持層、不透過性メンブレン、及び固定システムに適した材料を選択した後、適切なオートクレーブを使用して実験テストを行った。
【００５４】
ＰＶＣのジオコンポジット及び支持ジオテキスタイルを含むシステムを、開放可能な継ぎ目の寸法に相当するキャビティを持つ平面上に位置決めし、オートクレーブに閉じ込め、周縁部を密封をなして固定する。次いで、約６０メートル水柱と等しい関連した静水圧をオートクレーブの内部に作り出した後、これを長時間に亘って維持する。
【００５５】
試験の終了時に、無視できると考えられる支持ジオテキスタイルの僅かな伸び及び水の減少が検出される。実験テストによって提供されたデータは、完全にポジティブであり、高圧であっても長時間に亘って作動でき、また継ぎ目の大きな開放を補償できる被覆及び防水デバイスの性能を確認した。
【００５６】
上述の例によれば、可撓性支持層２３及び防水メンブレン２１は、連続的に行われる工程で隙間１８に設置されて折り畳まれる。それにも関わらず、優れた変形例として、それを可撓性支持層３及び防水メンブレン２１と同時に設置してループをなして折り畳み、設置の間は重ねられた可撓性支持層３及び防水メンブレン２１を維持することができる。可撓性支持層２３及び防水メンブレン２１を折り畳むための他の方法が、示された方法とは異なるようにすることが可能であり、水圧を受ける構造物の継ぎ目を覆って防水するための本発明によるデバイスの方法の一般的な特徴は、同じままである。
【００５７】
図１１及び図１２は、被覆及び防水ストリップ１７が折り畳まれて継ぎ目１６の外側でループ１７Ａを形成する別の解決策を概略的に示す。図１１及び図１２においても、同様の部分又は等価の部分を示すため、図１〜図１０に関するのと同じ参照番号が使用されている。この解決策は、水圧を受けるコンクリート製の構造物の亀裂及び／又は割れ目の場合にも適している。
【００５８】
図１１は、例えば水圧を受けるギャラリや水路の側壁の場合のように、水圧を受ける構造物の元来の位置における継ぎ目１６を形成する二つのコンクリート部材１２．４及び１２．５を示す。被覆及び防水ストリップ１７のループ１７Ａが上側又は両側で静水圧が加えられうる場合のように、図４に概略的に示すように、防水メンブレン２１の片側又は両側に支持層２３を形成できる。
【００５９】
次の図１２は、コンクリート部材１２．５に対するコンクリート部材１２．４の相対的なスライド移動が生じた場合のカバーストリップ１７の状態を概略的に示す。この場合も、被覆及び防水ストリップ１７は、図示のように二つのコンクリート部材１２．４、１２．５間のスライド移動の場合及び継ぎ目１６の開放の場合の両方で、上文中に開示したのと全く同じような挙動を示す。
【００６０】
図１３は、図１１及び図１２の解決策と同様の別の解決策を示す。この解決策は、被覆及び防水ストリップ１７が、継ぎ目１６の外側で、二つのコンクリート部材１２．４及び１２．５間のより大きな移動を補償するのに適したダブルループ１７Ａ、１７Ｂを形成するように折り畳まれているという点で、図１１及び図１２の解決策と異なる。従って、図１３においても、同様の部分または等価の部分を示すために同じ参照番号を使用している。
【００６１】
図１４は、防水メンブレン２１の応力／歪特性を示す第１曲線ＧＭ、可撓性支持層２３の応力／歪特性を示す第２曲線ＳＬ、及びこれらの間の相乗的挙動を概略的に示す。特に、図１４は、曲線ＧＭについての弾性率Ｅ１及び曲線ＳＬについての弾性率Ｅ２に関する単位応力σと単位伸び又は歪εとの間に存在する比を示す。
【００６２】
図１４の曲線ＳＬから、可撓性支持層２３が、防水メンブレンのヤング率即ち弾性率Ｅ２＝σ／ε及び破断点σｒ２、εｒ２よりも大きいヤング率即ち弾性率Ｅ１＝σ／ε及び破断点σｒ１、εｒ１を有することに気づく。したがって、カバーストリップ１７に任意の応力が加わった状態では、例えばε１で示すように、メンブレン２１に応力及び伸びが加わり、それらは支持層２３のそれらよりも遥かに小さい。
【００６３】
このように、変形が経時的に加わる水圧を受ける構造物における継ぎ目に防水処理を施すための方法及びデバイスに他の変形及び変更を加えることができるということが理解される。このような変形及び変更は、特に、長手方向継ぎ目１６の配置、カバーストリップ１７の配置、又はそれらの構成部分に対して、又は水圧を受ける何らかの構造物の、特にコンクリートフェイスロックフィルダムの、二つの向き合ったコンクリート部材に防水性カバーストリップ１７を密封をなして固定する方法及び手段に対して、特許請求の範囲から逸脱することなく、加えることができる。
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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