(57)【要約】【課題】例えばウォータータイトトンネルなどに用いるトンネル防水工法に係り、ウォーターバリアの機能を良好かつ確実に発揮することのできるトンネル防水工法を提供する。【解決手段】トンネル内空側に突出する複数条の凸リブ６ｂを有するウォーターバリア６付き防水シート３をトンネル地山１もしくは一次覆工２の内面に敷設した後、上記防水シート３の内側に二次覆工用のコンクリートを打設するようにしたトンネル防水工法において、上記防水シート３をトンネル地山内面もしくは一次覆工内面に敷設した後、上記ウォーターバリア６の隣り合う凸リブ６ｂ・６ｂ間に多孔ホース１１（１２）を配置し、その多孔ホースの端部からトンネル天端部付近の空気を強制的に吸引排気しながら二次覆工用のコンクリートを打設するようにしたことを特徴とする。【選択図】図２
2005090151.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネル内空側に突出する複数条の凸リブを有するウォーターバリア付き防水シートをトンネル地山内面もしくは一次覆工内面に敷設した後、上記防水シートの内側に二次覆工用のコンクリートを打設するようにしたトンネル防水工法において、上記防水シートをトンネル地山内面もしくは一次覆工内面に敷設した後、上記ウォーターバリアの隣り合う凸リブ間に多孔ホースを配置し、その多孔ホースの端部からトンネル天端部付近の空気を強制的に吸引排気しながら二次覆工用のコンクリートを打設するようにしたことを特徴とするトンネル防水工法。
【請求項２】
前記の隣り合う凸リブ間に多孔ホースを２本配置し、その内の１本の多孔ホースの端部からトンネル天端部付近の空気を強制的に吸引排気しながら二次覆工用のコンクリートを打設した後、前記２本の内の１本の多孔ホースの端部からトンネル天端部付近の空気を強制的に吸引排気しながら他方の多孔ホースからトンネル天端部付近にグラウト材を注入して固化させるようにした請求項１記載のトンネル防水工法。
【請求項３】
前記トンネル天端部付近へのグラウト材の注入後、前記他方の多孔ホース内にグラウト材を注入して固化させるようにした請求項１記載のトンネル防水工法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はトンネル防水工法に関する。更に詳しくは、ウォータータイトトンネルなどに用いるトンネル防水工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来ウォータータイトトンネルでは、例えば図９および図１０に示すようにトンネル周囲の地山１内の水がトンネル内に浸入しないようにトンネル地山内面もしくはその地山内面に施工した吹き付けコンクリート等の一次覆工２の内面に防水シート３を敷設し、その防水シート３の内側に二次覆工用のコンクリートを打設して二次覆工５を形成するものである。なお、上記防水シート３の外側、すなわち地山内面もしくは一次覆工２と防水シート３との間には、必要に応じて図のように不織布等の緩衝材４を介在させることもある。
【０００３】
上記防水シート３としては、一般に所定の寸法に形成した合成樹脂シート等の防水性材料を順次継ぎ足しながら上記地山内面もしくは一次覆工内面全面に順次敷設して行くもので、その際、隣接するシート同士は溶着等によって接合し、その接合部（継ぎ目部分）は水密性テストしながら、シートに漏水個所が生じないように万全を期して施工する。また上記防水シート３の内面側に施工する二次覆工５は、トンネル長手方向に所定の長さ（スパン）毎にコンクリートを打設して形成して行くものである。
【０００４】
ところが、上記のようなウォータータイトトンネルでは、上記防水シート３と二次覆工５の背面（外面）側には常に地下水圧が作用することになるため、例えば延長３０００ｍのトンネルの防水シート３にたった１箇所の穴が開いていたとしても、そこからの漏水がトンネル全域に廻る可能性があり、漏水箇所を突き止めるのが困難となる等の不具合がある。
【０００５】
その対策として、図１０に示すように、万一防水シート３に穴が開いたときに、いわゆる水みち（水道）となる可能性のある上記二次覆工５の打継目Ｊにおける防水シート３と二次覆工５との間に、ウォーターバリア（防波堤）６を設けることによって、漏水が広範囲に広がるのを防ぐと共に、上記ウォーターバリア６で仕切られた範囲内で漏水箇所の発見や補修が容易・迅速にできるようにする方法が提案されている（例えば、本出願人が先に提案した下記特許文献１，２参照）。
【０００６】
上記のようなウォーターバリア６は、図１１に示すように例えば防水シート３と同材質の帯状の基材（ウエブ）６ａ上に、その長手方向に延びる複数本の凸リブ６ｂを一体的に設けた構成であり、その凸リブ６ｂを二次覆工側に向けた状態でウォーターバリア６を二次覆工の打継目Ｊに対応する位置で防水シート３の内面側に溶着等で取付け、その後、ウォーターバリア６および防水シート３の内面側に二次覆工５を施すものである。
【０００７】
しかしながら、上記のようにトンネル内面に防水シート３とウォーターバリア６を設置しても、二次覆工５を形成するコンクリートの充填が不充分であると、防水シート３が地山内面もしくは一次覆工内面に密着せず、その部分に大きな水圧が作用して防水シートが破損し、漏水の原因となる。特に、トンネル天端部付近は、ここに存在していた空気（エア）の抜け場がないのでコンクリートが上部まで充填されず、二次覆工５と防水シート３との間には、図９および図１０に示すように水みちとなる隙間Ｓが生じやすい。また天端部付近のウォーターバリアは、その構造上、二次覆工コンクリートの打設時に隣り合う凸リブ６ｂ・６ｂ間の空気が抜けにくく、そのために図１１に示すように二次覆工用のコンクリートが充填されずに空隙ｇが生じる不具合がある。
【０００８】
こうした二次覆工コンクリート未充填による隙間Ｓや空隙ｇが生じるのを防ぐために、二次覆工５の施工時に図９に示すよう二次覆工５の天端部付近にコンタクトグラウト用の注入孔７を設けて、その孔７から前記の隙間Ｓ内にグラウト材を充填する方法（例えば本出願人の提案に係る下記特許文献３参照）や、下記特許文献４のように二次覆工コンクリートの打設空間内に、生コンクリートを注入した後、妻側から押し具を挿入して加圧する方法が提案されている。しかし、それらの方法によって前記の隙間Ｓが生じるのを解消できたとしても前記ウォーターバリアの凸リブ６ｂ・６ｂ間に前記のような空隙ｇが生じるのを防止し若しくは解消するのは極めて困難であった。
【０００９】
そこで、上記特許文献３においては、図１２に示すように前記ウォーターバリア６の凸リブ６ｂ・６ｂ間に多孔ホース（排気注入ホース）１０を設置して、それらの内側に二次覆工コンクリートを打設する際に、上記凸リブ６ｂ・６ｂ間に残留する空気を上記多孔ホースを介して外部に自然排出させるようにしているが、残留する空気を必ずしも良好に自然排出できない場合があった。また二次覆工５の施工後は上記多孔ホース１０を介して上記空隙ｇ内にグラウト材Ｇを充填することも上記特許文献３において提案したが、その際、上記凸リブ６ｂ・６ｂ間に残留した空気の行き場所がないので図１２のようにグラウト材Ｇの未充填箇所が生じてしまうことは避けられない。そのため、ウォーターバリア６の機能を充分に発揮できない等の問題があった。
【００１０】
【特許文献１】特公平６−６３４３６号公報
【特許文献２】特許２５４５３３８号公報
【特許文献３】特開２０００−３３７０９６号公報
【特許文献４】特開平１１−８１８９２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は上記の問題点に鑑みて提案されたもので、ウォーターバリアの機能を良好かつ確実に発揮することのできるトンネル防水工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】
【００１２】
上記の目的を達成するために本発明によるトンネル防水工法は、以下の構成としたものである。即ち、トンネル内空側に突出する複数条の凸リブを有するウォーターバリア付き防水シートをトンネル地山内面もしくは一次覆工内面に敷設した後、上記防水シートの内側に二次覆工用のコンクリートを打設するようにしたトンネル防水工法において、上記防水シートをトンネル地山内面もしくは一次覆工内面に敷設した後、上記ウォーターバリアの隣り合う凸リブ間に多孔ホースを配置し、その多孔ホースの端部からトンネル天端部付近の空気を強制的に吸引排気しながら二次覆工用のコンクリートを打設するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
上記のようにウォーターバリア付き防水シートをトンネル地山内面もしくは一次覆工内面に敷設した後、上記ウォーターバリアの隣り合う凸リブ間に多孔ホースを配置し、その多孔ホースの端部からトンネル天端部付近の空気を強制的に吸引排気しながら二次覆工用のコンクリートを打設するようにしたことによって、隣り合う凸リブ間に残留する空気を可及的に低減することができる。その結果、ウォーターバリアの機能を良好かつ確実に発揮することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、図に示す実施形態に基づいて本発明を具体的に説明する。図１は本発明によるトンネル防水工法を適用したトンネルの縦断面図、図２は図１におけるＡ−Ａ断面図、図３は図１における鎖線部分Ｂの拡大図、図４は更にその一部の拡大図である。
【００１５】
本例のトンネルには、掘削された地山１の内面に一次覆工２として吹き付けコンクリートが施され、その内面に不織布等の緩衝材４を介して防水シート３が敷設されているが、上記の一次覆工２および緩衝材４はそれぞれ必要に応じて設けるもので、場合によっては省略することもある。
【００１６】
防水シート３は、所定厚さで所定の大きさの合成樹脂シート等の防水性材料を適宜接合してトンネル全周に敷設するもので、本実施形態においては隣り合うシート同士を溶着等で順次接合すると共に、その防水シート３には貫通孔を開けることなく、前記緩衝材４とともにアンカー釘等の固着具によりトンネル内面に取付けられているが図には省略した。
【００１７】
上記防水シート３の内面側には、前記従来例と同様にトンネル長手方向において所定の長さ（スパン）毎にコンクリート製の二次覆工５が施されており、その二次覆工５の天端部付近には、トンネル長手方向に所定の間隔をおいてコンタクトグラウト用の注入孔７が設けられている。その注入孔７の形成方法等は適宜であるが、本実施形態においてはコンタクトグラウト管７ａ内に図に省略した棒状の心材を挿入した状態で、その管７ａと心材とを二次覆工５内に埋設したのち上記心材のみを引き抜くことによって孔内にコンタクトグラウト管７ａを有する注入孔７を形成したものである。
【００１８】
また防水シート３の内面には、図３および図４に示すように従来例と同様に二次覆工５の打継目Ｊに対応する位置にウォーターバリア６が溶着等で一体的に設けられている。そのウォーターバリア６は、従来例と同様に帯状の基材（ウエブ）６ａ上に、その長手方向に延びる複数本の凸リブ６ｂを一体的に設けた構成であり、図の場合は上記の長手方向、すなわち凸リブ６ｂの方向がトンネル周方向になるように配置されている。
【００１９】
上記のようなトンネル防水構造を施工するに当たっては、従来と同様の要領でトンネル地山内面１もしくは一次覆工２の内面に上記のようなウォーターバリア６付きの防水シート３を敷設たした後、二次覆工５を施すもので、その際、ウォーターバリア６の隣り合う凸リブ６ｂ・６ｂ間に多孔ホースを配置する。本実施形態においては図３および図４に示すように隣り合う凸リブ６ｂ・６ｂ間にそれぞれ２本の多孔ホース１１，１２を配置してホットメルト接着材等で固定するようにしたものである。
【００２０】
その各多孔ホース１１，１２は本実施形態においては図５に示すように、周面に多数の貫通小孔１３ａを有する有孔管１３の外周面にメッシュや布等よりなる編組管を被覆したもので、図の場合は編み方や編組密度等の異なる２種類の編組管１４・１５が順に被覆されている。その各多孔ホース１１，１２の周壁面は、空気は通すが、二次覆工５を形成する際のコンクリートのノロは通さない構造であり、また後述するグラウト材は通すように構成されている。上記多孔ホース１１，１２は上記以外にも各種の構成のものが使用可能であり、例えばプラスチック繊維を空気とグラウト材と水分は通す程度に編んだもの等を使用することもできる。
【００２１】
上記各多孔ホース１１，１２のトンネル周方向における配置位置や配置構成は適宜であるが、好ましくは図２および図６に示すようにトンネル天端部から周方向両側のいわゆる肩部間に設けるとよい。具体的には、トンネル天端部から周方向両側に各々約６０度、その両側を合わせて中心角θが約１２０度となる範囲内に上記各多孔ホース１１，１２を配置するようにすればよい。また上記各多孔ホース１１，１２は、それらの両端部１１ａ・１１ｂ，１２ａ・１２ｂをトンネル内空側に折り曲げて、二次覆工成形用の型枠Ｆ等に挿通保持させればよい。
【００２２】
上記のようにしてウォーターバリア６の隣り合う凸リブ６ｂ・６ｂ間に多孔ホース１１，１２を配置した状態で、上記ウォーターバリア６および防水シート３と上記型枠Ｆとの間に、二次覆工用のコンクリートを打設して二次覆工５を形成するもので、そのとき図７（ａ）のように上記両多孔ホース１１，１２の少なくともいずれか一方のホース１１の端部１１ａを封止具Ｐ等で閉塞し、他方の端部１１ｂに図に省略した真空吸引ポンプ等を接続して隣り合う凸リブ６ｂ・６ｂ間の空気を強制的に吸引排気しながら二次覆工用のコンクリートを打設すれば、トンネル天端部付近における隣り合う凸リブ６ｂ・６ｂ間に空気が残留して前記のような空隙ｇが生じるのを可及的に低減することができる。この際、他方のホース１２の両端部は閉塞しておく。
【００２３】
なお上記のように両多孔ホース１１で空気を吸引排気しながら二次覆工用コンクリートを打設する際、上記ホース１１の排気側端部１１ｂから水が出てきたら、上記ホースの周囲までコンクリートが回ってきたことが分かる。或いは上記排気側端部１１ｂの圧力を圧力計等で監視しておけば空隙がなくなったことが分かるので、それを合図にコンクリートの注入を停止すればよい。
【００２４】
上記のようにして二次覆工５を施工したのち、トンネル天端部付近における隣り合う凸リブ６ｂ・６ｂ間に、万一図７（ａ）のように空隙ｇが生じた場合、あるいはそのおそれがある場合には、図７および図８（ｂ）のように前記多孔ホース１１，１２の他方のホース１２の一端１２ａにグラウト材注入装置（不図示）等を接続して上記の空隙ｇ内にセメント系またはエポキシ樹脂等のグラウト材Ｇを注入すると同時に、前記の多孔ホース１１により前記と同様の要領で上記空隙ｇ内の空気を強制的に吸引排気するようにすれば、図のように上記の空隙ｇをグラウト材Ｇで密封することができる。
【００２５】
その際、上記多孔ホース１２の一端１２ａ側からグラウト材Ｇを順次注入して上記の空隙ｇがグラウト材Ｇで密封されたのち他端１２ｂ側からグラウト材Ｇが溢れ出たところでグラウト材の注入を停止すれば図７（ｃ）のように上記のホース１２内もグラウト材Ｇで密封することができる。また上記の排気用に使用した多孔ホース１１についてもグラウト材Ｇを充填して密封すれば、それらのホース１１、１２をも含めて隣り合う凸リブ６ｂ・６ｂ間の空隙ｇを図８（ｃ）のように完全密封することができる。ただし、上記多孔ホース１１内にグラウト材Ｇを充填することなく、そのままの状態で残留させておけば、後日漏水等が生じた際には、上記多孔ホース１１からグラウト材Ｇ等を充填して補修することもできる。
【００２６】
なお、前記の二次覆工５を施工した際に、前記の打継目Ｊ・Ｊ間に相当する隣り合うウォーターバリア６・６間における二次覆工５と防水シート３との間に、前記従来例のような隙間Ｓが生じた場合には、前記の注入孔７から上記隙間Ｓ内にセメントミルクや高流動性モルタル等のグラウト材を注入して閉塞する。或いは、前記特許文献４のように二次覆工施工時に妻側から押し具を挿入して加圧する方法を適用してもよい。
【００２７】
上記実施形態は、ウォーターバリア６の隣り合う凸リブ６ｂ・６ｂ間に多孔ホースをそれぞれ２本ずつ配置して、その各々いずれか一方のホースの一端側をポンプ等で吸引して二次覆工施工時の強制排気を行ったが、上記いずれか一方のホースの両端部を吸引してもよく、また上記各２本のホースを強制排気に使用してもよい。さらに多孔ホースの本数や構造は適宜であり、特に、二次覆工施工時の強制排気により前記空隙ｇが生じるおそれが少ない場合には、１本の多孔ホースのみで強制排気およびグラウト材の注入を行うようにしてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００２８】
以上説明したように本発明によるトンネル防水工法は、ウォーターバリア６の隣り合う凸リブ６ｂ・６ｂ間に、多孔ホース１１を配置し、その多孔ホース１１の端部からトンネル天端部付近の空気を強制的に吸引排気しながら二次覆工用のコンクリートを打設するようにしたので、隣り合う凸リブ間に残留する空気を可及的に低減させることができる。その結果、ウォーターバリアの機能を良好かつ確実に発揮させるすることが可能となり、
防水トンネルの信頼性および安定性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明によるトンネル防水工法を適用したトンネルの縦断面図。
【図２】図１におけるＡ−Ａ断面図。
【図３】図１における鎖線部分Ｂの拡大図。
【図４】更にその一部の拡大図。
【図５】多孔ホースの構成の一例を示す説明図。
【図６】多孔ホースの配置構成の一例を示す説明図。
【図７】（ａ）〜（ｃ）は施工プロセスの一例を示すトンネル上部の横断面図。
【図８】（ａ）〜（ｃ）は上記施工プロセスにおけるウォーターバリア部分の拡大図。
【図９】従来のトンネル防水構造の横断面図。
【図１０】上記トンネル防水構造の縦断面図。
【図１１】上記トンネル防水構造の一部の拡大縦断面図。
【図１２】上記トンネル防水構造のウォーターバリア部分の拡大図。
【符号の説明】
【００３０】
１  地山
２  一次覆工
３  防水シート
４  緩衝材
５  二次覆工
６  ウォーターバリア
６ａ  基材
６ｂ  凸リブ
７  注入孔
８  ディスクワッシャ
１０、１１、１２  多孔ホース
【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】
2005090151.tif 000009
【図８】
2005090151.tif 000010
【図９】
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【図１０】
2005090151.tif 000012
【図１１】
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【図１２】
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