(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
シールドトンネルの一次覆工材であるセグメント（１）の内側に合成樹脂被覆（２）を施した樹脂被覆型合成セグメントにおいて、前記セグメント（１）と合成樹脂被覆（２）との間にトンネル軸方向に複数のドレーン材（３）が設けられ、かつ隣接するセグメント（１、１）間の円周方向のリング継手目地およびトンネル軸方向のセグメント継手目地にそれぞれドレーン材（３Ａ、３Ｂ）が設けられていることを特徴とする排水機能を備えた樹脂被覆型合成セグメント。
【請求項２】
ドレーン材（３、３Ａ、３Ｂ）で集められた水をトンネル軸方向に排水するドレーンパイプ（４）が設けられている請求項１記載の排水機能を備えた樹脂被覆型合成セグメント。
【請求項３】
前記ドレーンパイプ（４）がインバートコンクリート部（５）に設けられ、保護シート（１０）が被されてコンクリートが打設されている請求項２記載の排水機能を備えた樹脂被覆型合成セグメント。
【請求項４】
樹脂被覆（２）の内側においてシート状のドレーン材（９）の一端がドレーンパイプ（４）に他端がトンネル軸方向のセグメント継手目地に設けられたドレーン材（３Ｂ）に接続されている請求項３記載の排水機能を備えた樹脂被覆型合成セグメント。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シールドトンネルにおける樹脂被覆型合成セグメントに関し、より詳しくは、排水機能を備えた樹脂被覆型合成セグメントに関する。
【０００２】
【従来の技術】
シールド工法は、近年その経済化が望まれており、有効なコスト低減策の一つとして、「二次覆工省略トンネルの適用」が注目を集めている。シールドトンネルの二次覆工省略化は、電力・ガス洞道や地下鉄等で既に実績があるが、下水道管路に代表される厳しい腐食性環境下の二次覆工省略は耐久性確保の観点から困難とされており、一次覆工の内側にコンクリート製の二次覆工が一般に施されてきた。
【０００３】
この問題に対して、一次覆工であるセグメントを耐久性樹脂等で被覆することにより、厳しい環境条件下でもシールドトンネルの二次覆工省略が可能となり、本出願人等において、樹脂被覆型合成セグメントとしてその技術が開発され、実施されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
この樹脂被覆型合成セグメントは、耐久性の面で優れたものであり、通常のセグメントと同様に継手面に止水シール材を介在させて防水性を図ったものが提案されているが、特に高い外水圧での排水対策は施されていなかった。このことはセグメントのひび割れや継手面に沿ってトンネル外側からの高い水圧を伴う漏水がある場合、セグメントと被覆樹脂との間の付着が切れ、トンネルの機能が阻害されるといったことである。
【０００５】
従って、本発明は、樹脂被覆型合成セグメントにおいて、排水対策を施した樹脂被覆型合成セグメントを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明によれば、シールドトンネルの一次覆工材であるセグメントの内側に合成樹脂被覆２を施した樹脂被覆型合成セグメントにおいて、前記セグメント１と合成樹脂被覆２との間にトンネル軸方向に複数のドレーン材３が設けられ、かつ隣接するセグメント１、１間の円周方向のリング継手目地およびトンネル軸方向のセグメント継手目地にそれぞれドレーン材３Ａ、３Ｂが設けられている。
【０００７】
また本発明によれば、ドレーン材３、３Ａ、３Ｂで集められた水をトンネル軸方向に排水するドレーンパイプ４が設けられている。
さらに本発明によれば、前記ドレーンパイプ４がインバートコンクリート部５に設けられ、保護シート１０が被されてコンクリートが打設されている。
【０００８】
そして本発明によれば、樹脂被覆２の内側においてシート状のドレーン材９の一端がドレーンパイプ４に他端がトンネル軸方向のセグメント継手目地に設けられたドレーン材３Ｂに接続されている。
【０００９】
【発明の実施の形態】
まず、従来のシールドトンネルにおいて外水の侵入に対する排水対策を施した例を図２３に示し、一次覆工材であるセグメント２１の内側にコンクリート製の二次覆工２２が施されている。一次覆工２１と二次覆工２２との間に防水シート２３が介在されている。二次覆工２２の内側にはドレーンパイプ２４が設けられている。符号２５はインバートコンクリートを示し、矢印は水の流れる方向を示している。
【００１０】
図１に本発明の基本構成を示し、一次覆工材であるセグメント１の内側に樹脂被覆２が施されており、セグメント１の樹脂被覆２側、図示の例では、セグメント１と樹脂被覆２との間に後記するストリング状のドレーン材３が介在されている。インバートコンクリート部５には樹脂被覆２のトンネル内側にドレーンパイプ４が設けられ、保護シート１０が被せられてコンクリートが打設されている。矢印は水の流れ方向を示す。
【００１１】
図２及び図３には、本発明の実施例に係る排水機能を備えた樹脂被覆型合成セグメントＳを示す。
【００１２】
図３において、矢印Ａの範囲はリング継手部で、コーキングまたはプラスチック製などの長いキャップ様のものにより溝を塞いでいる。また、図２において、５はインバートコンクリートである。
【００１３】
図４にはトンネルの内方から見たドレーン材３の配設が示してあり、樹脂被覆２の背面にトンネル軸方向にドレーン材３が設けられている。また、隣接するセグメント１、１間の継手目地にもドレーン材が設けられており、円周方向のリング継手目地にはドレーン材３Ａが、トンネル軸方向のセグメント継手目地にはドレーン材３Ｂがそれぞれ設けられている。
【００１４】
図５及び図６に図２のａ部（トンネル軸方向断面）を示し、図４は後施工式、図５は前設置式を示す。
【００１５】
後施工式の場合は、セグメント製作時に図７に示すように、一次覆工材であるセグメント１の内側にドレーン材３を介在して樹脂被覆２を施すまで製作しておく。そして、図５に示すように、継手部にドレーン材３Ａを入れ、コーキング材６を詰める。接合部に止水シール材７を介在させる。
【００１６】
前設置式の場合は、セグメント製作時に図８に示すように、一次覆工材であるセグメント１の内側にドレーン材３を介在して樹脂被覆２を施し、継手部にドレーンシール材３Ａを装着しておく。そして、図６に示すように、継手部にコーキング材６を詰める。
【００１７】
図９に図２のｂ部を示し、樹脂被覆２の内側にシート状のドレーン材９を、一端をドレーンパイプ４に、他端をドレーン材３Ｂに接続して設ける。
【００１８】
図１０に図９のｃ部を示し、セグメント１、１接合部にはドレーン材３Ｂ及び止水シール材７を介在させる。
【００１９】
ドレーンパイプ４は、ドレーン材３、３Ａ、３Ｂで集めた水をトンネル軸方向に排水するもので、図１１に示す繊維タイプ、あるいは図１２に示す孔付き硬質タイプ等の多孔質円筒状のもので、インバートコンクリート５の打設圧に耐えるものを用いる。
【００２０】
インバートコンクリート５の打設に先立ってドレーン材９、ドレーンパイプ４が、コンクリートのノロによって目詰まりを起こさない様に防水性を有する保護シート１０を被せ、縁端部をセグメント１の樹脂被覆２に密着させる。なお、どレーン材９、ドレーンパイプ４、及び両者の接合導水部が目詰まりを起こさない構造であれば保護シート１０を用いなくともよい。
【００２１】
図１３〜図１９に排水機能を備えた樹脂被覆型合成セグメントの製造法を示し、その内、図１３〜１６は樹脂吹付け及び塗布式のものを示し、また図１７〜図１９は樹脂パネル式のものを示す。
【００２２】
樹脂吹付け及び塗布式の場合は、図１３において、ドレーン材設置用の溝を形成する凸部１１ａを備えた型枠１１に鉄筋かご１２を設置し、コンクリート１３を打設する。
【００２３】
図１４に示すように、脱型・養成後、溝１ａにドレーン材３を設置する。そして、図１５に示す様に保護シート１０を被せ、次いで、図１６に示す様に、吹付機１４で被覆樹脂２の吹付けを行う。吹付けに代え樹脂を塗布しても良い。
【００２４】
樹脂パネル式の場合は、図１７に示す樹脂枠１５を製作し、図１８に示すように、型枠１１に樹脂枠１５、ドレーン材３を設置し、保護シート１０を被せ、鉄筋かご１２を設置してコンクリート１３を打設する。そして、図１９に示すように、脱型・養成する。
【００２５】
なお、保護シート１０は、前記の機能に加えて、ＲＣセグメント１にひび割れが発生した場合に保護シート１０も破れ、ひび割れに沿って侵入したトンネル外側からの漏水をドレーン材３にて集水できるものとする。この保護シート１０の材質としては、例えばパラフィン紙などの不透水性で、ひび割れに伴う引張力に対して容易に破断するものがよい。なお、ドレーン材３に、モルタルによる目詰まりの恐れがない特殊被覆加工を行って、保護シート１０を省いてもよい。
【００２６】
また、図１６に示した被覆樹脂２の吹付けまたは塗布に代えて図２０に示すように止水性あるいは耐薬品性等の高い耐久性を有する薄膜状シート２を接着剤ｄで貼付けても良い。この場合、通常通りにセグメント１を型枠で製作し、シート２を貼付けてアイロンの様なもので、シート内側の接着剤ｄを溶かし出して固着する。あるいは、図２１に断面を示すように止水層ｅと接着層ｆとからなるシート２を用いれば接着剤の塗布をする必要がない。
【００２７】
図２２に樹脂被覆型合成セグメントを構成するブロックの例を示し、セグメント１の内側にドレーン材３を介在し被覆樹脂２が施されており、更にセグメント１の外側寄りにドレーン材３Ａ、３Ｂ及び止水シール７が介在されている。８はリング継手のピンである。なお、本排水機能の適用はセグメントの継手タイプにはよらない。
【００２８】
【発明の効果】
本発明は、シールドトンネルの一次覆工材であるセグメントを合成樹脂により被覆した樹脂被覆型合成セグメントに於いて、一次覆工材であるセグメントの合成樹脂により被覆されている側にドレーン材を設けたものであるので、シールドトンネルの二次覆工が省略でき、工事の迅速化及びコストの低減が図られると共に、一次覆工材であるセグメントの合成樹脂により被覆されている側に設けたドレーン材により排水がなされるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る排水機能を備えた樹脂被覆型合成セグメントの基本構造の端面図。
【図２】本発明に係る排水機能を備えた樹脂被覆型合成セグメントの斜視図。
【図３】図２の正面図。
【図４】図２のトンネル内方から見たドレーン材の配設を示す斜視図。
【図５】図２のａ部断面図で後施工式のもの。
【図６】図２のａ部断面図で前設置式のもの。
【図７】図５のセグメント製作時の断面図。
【図８】図６のセグメント製作時の断面図。
【図９】図２のｂ部の斜視図。
【図１０】図９のｃ部の正面図。
【図１１】ドレーンパイプの別の実施形態を示す斜視図。
【図１２】ドレーンパイプのさらに別の実施形態を示す斜視図。
【図１３】吹付け・塗布式による製造法の説明図。
【図１４】脱型・養成後ドレーン材を設置する斜視図。
【図１５】保護シートを被せた状態の斜視図。
【図１６】被覆樹脂の吹付け斜視図。
【図１７】樹脂枠の斜視図。
【図１８】パネル式による製造法の説明図。
【図１９】脱型・養成中のブロックの斜視図。
【図２０】薄膜シート式被覆によるセグメントの正面図。
【図２１】薄膜シートの断面図。
【図２２】排水機能を備えた樹脂被覆型合成セグメントのブロックの斜視図。
【図２３】従来セグメントのブロックの斜視図。
【符号の説明】
１・・・セグメント
２・・・被覆樹脂
３、３Ａ、３Ｂ・・・（ストリング状）ドレーン材
４、４Ａ、４Ｂ・・・ドレーンパイプ
５・・・インバートコンクリート
６・・・コーキング材
７・・・止水シール材
８・・・リング継手ピン
９・・・（シート状）ドレーン材
１０・・・保護シート
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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