(57)【要約】【課題】凍結地盤表面と壁体との間を断熱及び止水することができる断熱止水構造を提供する。【解決手段】凍結地盤表面２４と覆工壁２２との間には、凍結地盤表面２４側から順に、凍結地盤表面２４を被覆する断熱部材３４と、表面に撥水加工が施され、断熱部材３４表面を被覆するシート部材３６と、シート部材３６表面に吹き付けられた防水層３８とが設けられている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
凍結地盤表面と壁体との間の断熱止水構造であって、
前記凍結地盤表面と前記壁体との間には、前記凍結地盤表面側から順に、前記凍結地盤表面を被覆する断熱部材と、表面に撥水加工が施されており、前記断熱部材表面を被覆するシート部材と、前記シート部材表面に吹き付けられた防水層とが設けられている
ことを特徴とする断熱止水構造。
【請求項２】
前記シート部材は、
表面に撥水加工が施された不織布である
ことを特徴とする請求項１に記載の断熱止水構造。
【請求項３】
前記断熱部材及び前記シート部材は、
前記凍結地盤表面に貼り付けられる前に、予め一体化されている
ことを特徴とする請求項１または２に記載の断熱止水構造。
【請求項４】
凍結地盤表面と壁体との間の断熱止水構造であって、
前記凍結地盤表面と前記壁体との間には、前記凍結地盤表面側から順に、前記凍結地盤表面を被覆する断熱部材と、前記断熱部材表面に吹き付けられた防水層とが設けられている
ことを特徴とする断熱止水構造。
【請求項５】
前記断熱部材は、
高発泡ポリエチレンシートである
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載の断熱止水構造。
【請求項６】
当該断熱止水構造は、施工予定の地中空洞の外側周囲にその軸方向に沿う複数の先行トンネルを所定間隔で配列した状態で先行施工し、前記先行トンネル間の地山を凍結して凍結ゾーンを形成した後、前記凍結ゾーンを掘削して覆工壁を構築する際に、前記凍結ゾーンを掘削した凍結地盤表面と前記覆工壁との間に設けられる
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の断熱止水構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば道路トンネルの分岐合流部等となる大断面の地中空洞を施工する際に、当該地中空洞の周囲に形成される凍結地盤表面と覆工壁（壁体）との間の断熱止水構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、道路トンネルの分岐合流部等の大断面の地中空洞を施工するトンネル工法として、以下に示すシールドルーフ工法が提案されている（例えば、特許文献１，２参照）。
施工するべき地中空洞（分岐合流部）の外側に複数のルーフシールドトンネルを所定間隔で先行施工するとともに、それらルーフシールドトンネルの周囲地盤を凍結工法により凍結して凍結ゾーンを形成する。そして、ルーフシールドトンネル間（凍結ゾーン）を掘削して各ルーフシールドトンネル同士を一体に連結する形態で覆工壁（覆工コンクリート）を施工した後、当該覆工壁の内側を掘削して地中空洞を構築する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１８４８９７号公報
【特許文献２】特開２０１１−１８４８９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述したシールドルーフ工法では、ルーフシールドトンネルの周囲地盤を凍結工法により凍結しているため、ルーフシールドトンネル間を掘削した後の地盤表面は、凍結地盤（凍土）となっている。そして、当該凍結地盤表面に接触した状態で、覆工コンクリートを打設した場合には、覆工コンクリートが凍結地盤にて冷やされ、凍害が生じる恐れがある。また、凍土が溶けた場合に、覆工コンクリートを介して、地中空洞の内部に水が漏れ出てしまう恐れもある。
したがって、凍結地盤表面と覆工壁（壁体）との間を断熱及び止水することができる技術が要望されている。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、凍結地盤表面と壁体との間を断熱及び止水することができる断熱止水構造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】
【０００６】
上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る断熱止水構造は、凍結地盤表面と壁体との間の断熱止水構造であって、前記凍結地盤表面と前記壁体との間には、前記凍結地盤表面側から順に、前記凍結地盤表面を被覆する断熱部材と、表面に撥水加工が施されており、前記断熱部材表面を被覆するシート部材と、前記シート部材表面に吹き付けられた防水層とが設けられていることを特徴とする。
【０００７】
また、本発明に係る断熱止水構造は、上述した発明において、前記シート部材は、表面に撥水加工が施された不織布であることを特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る断熱止水構造は、上述した発明において、前記断熱部材及び前記シート部材は、前記凍結地盤表面に貼り付けられる前に、予め一体化されていることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る断熱止水構造は、凍結地盤表面と壁体との間の断熱止水構造であって、前記凍結地盤表面と前記壁体との間には、前記凍結地盤表面側から順に、前記凍結地盤表面を被覆する断熱部材と、前記断熱部材表面に吹き付けられた防水層とが設けられていることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る断熱止水構造は、上述した発明において、前記断熱部材は、高発泡ポリエチレンシートであることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明に係る断熱止水構造は、上述した発明において、施工予定の地中空洞の外側周囲にその軸方向に沿う複数の先行トンネルを所定間隔で配列した状態で先行施工し、前記先行トンネル間の地山を凍結して凍結ゾーンを形成した後、前記凍結ゾーンを掘削して覆工壁を構築する際に、前記凍結ゾーンを掘削した凍結地盤表面と前記覆工壁との間に設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る断熱止水構造は、凍結地盤表面と壁体との間の断熱止水構造であって、凍結地盤表面と壁体との間には、凍結地盤表面側から順に、凍結地盤表面を被覆する断熱部材と、表面に撥水加工が施され、断熱部材表面を被覆するシート部材と、シート部材表面に吹き付けられた防水層とが設けられている。すなわち、上述した断熱部材により、凍結地盤表面と壁体との間の熱の伝達を抑制して断熱することができる。また、上述した防水層により、凍結地盤から壁体に水が入り込むことを抑制して止水することができる。
したがって、本発明に係る断熱止水構造によれば、凍結地盤表面と壁体との間を断熱及び止水することができる、という効果を奏する。
特に、断熱部材表面に防水層を直接、吹き付けずに、断熱部材表面をシート部材で被覆し、シート部材表面に防水層を吹き付けているため、防水層の付着性を向上させることができる。
【００１３】
ところで、シート部材表面に結露が発生し、当該表面に水滴が付着している状態で、当該表面に吹き付けにより防水層を形成した場合には、当該防水層を良好に形成することが難しい。
これに対して、本発明に係る断熱止水構造では、シート部材表面に撥水加工が施されているため、シート部材表面に結露が発生した場合であっても、シート部材表面に付着した水滴を容易に除去することができる。すなわち、シート部材表面に付着した水滴を除去した後、当該表面に吹き付けにより防水層を形成すれば、当該防水層を良好に形成することができる。
【００１４】
また、本発明に係る断熱止水構造では、シート部材は、表面に撥水加工が施された不織布である。すなわち、シート部材を柔軟で軽量な不織布で構成することにより、断熱部材表面に凹凸がある場合であっても、当該断熱部材表面にシート部材を容易に密着させることができ、施工性を向上させることができる。
【００１５】
また、本発明に係る断熱止水構造では、断熱部材及びシート部材は、凍結地盤表面に貼り付けられる前に、予め一体化されている。このため、凍結地盤表面に断熱部材及びシート部材を一括して貼り付けることができる。すなわち、貼付作業の負荷を軽減することができるとともに、工期の短縮化を図ることができる。
【００１６】
また、本発明に係る断熱止水構造は、凍結地盤表面と壁体との間の断熱止水構造であって、凍結地盤表面と壁体との間には、凍結地盤表面側から順に、凍結地盤表面を被覆する断熱部材と、断熱部材表面に吹き付けられた防水層とが設けられている。すなわち、上述した断熱部材により、凍結地盤表面と壁体との間の熱の伝達を抑制して断熱することができる。また、上述した防水層により、凍結地盤から壁体に水が入り込むことを抑制して止水することができる。
したがって、本発明に係る断熱止水構造によれば、凍結地盤表面と壁体との間を断熱及び止水することができる、という効果を奏する。
特に、断熱部材表面に防水層を直接、吹き付けているため、断熱部材及び防水層の間に部材を介在させる必要がなく、断熱止水構造の簡素化が図れるとともに、施工性を向上させることができる。また、一般的な断熱部材表面は、撥水性に優れたものである。このため、断熱部材表面に結露が発生した場合であっても、断熱部材表面に付着した水滴を容易に除去することができる。すなわち、断熱部材表面に付着した水滴を除去した後、当該表面に吹き付けにより防水層を形成すれば、当該防水層を良好に形成することができる。
【００１７】
また、本発明に係る断熱止水構造では、断熱部材は、高発泡ポリエチレンシートである。このため、例えば、断熱部材をポリスチレンフォーム保温板等で構成した場合と比較して、柔軟性のある断熱部材とすることができ、不陸のある場所でも凍結地盤表面の凹凸に沿って断熱部材を設置することができ、確実な遮断効果を得ることができる。
【００１８】
また、本発明に係る断熱止水構造は、施工予定の地中空洞の外側周囲にその軸方向に沿う複数の先行トンネルを所定間隔で配列した状態で先行施工し、先行トンネル間の地山を凍結して凍結ゾーンを形成した後、凍結ゾーンを掘削して覆工壁を構築する際に、凍結ゾーンを掘削した凍結地盤表面と覆工壁との間に設けられる。このため、例えば道路トンネルの分岐合流部等となる大断面の地中空洞を施工するにあたって、当該地中空洞の周囲に形成される凍結地盤表面と覆工壁との間を良好に断熱及び止水することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】図１は、本実施の形態１に係る分岐合流部の施工方法を示す概略斜視図である。
【図２】図２は、図１に示した分岐合流部の施工方法を示す概略横断面図である。
【図３】図３は、本実施の形態１に係る断熱止水構造を示す要部拡大横断面図である。
【図４】図４は、本実施の形態２に係る断熱止水構造を構成する断熱部材及びシート部材を示す断面図である。
【図５】図５は、本実施の形態３に係る断熱止水構造を示す要部拡大横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下に、図面を参照して、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態）について説明する。なお、以下に説明する実施の形態によって本発明が限定されるものではない。さらに、図面の記載において、同一の部分には同一の符号を付している。
【００２１】
（実施の形態１）
以下では、本発明に係る断熱止水構造として、道路トンネルの分岐合流部となる大断面の地中空洞を施工する際に、当該地中空洞の周囲に形成される凍結地盤表面と覆工壁との間の断熱止水構造を例示する。また、当該断熱止水構造については、分岐合流部の施工方法を説明した後に説明する。
【００２２】
〔分岐合流部の施工方法〕
図１は、本実施の形態１に係る分岐合流部１４の施工方法を示す概略斜視図である。図２は、分岐合流部１４の施工方法を示す概略横断面図である。
先ず、図１に示すように、本線シールドトンネル１０を在来のシールド工法により地山を安定に支保し、止水性を確保しつつ施工する。同様に、本線シールドトンネル１０の隣にランプシールドトンネル１２を在来のシールド工法により施工する。続いて、施工予定の分岐合流部１４（地中空洞）の軸方向（本線シールドトンネル１０が延在するトンネル軸方向と平行な方向）の後端部となる本線シールドトンネル１０の外周に大径の地中発進基地１６を構築する。
ここで、地中発進基地１６は、分岐合流部１４の外殻覆工をなす外郭シールドトンネル１８（先行トンネル）を掘進する小口径シールドを発進するための基地である。
なお、本実施の形態１では、本線シールドトンネル１０の直径が例えば１６ｍ程度、ランプシールドトンネル１２の直径が例えば１１ｍ程度、分岐合流部１４の直径が３２ｍ程度であることを想定している。
【００２３】
次に、地中発進基地１６から小口径シールド（図示略）を発進させ、施工予定の分岐合流部１４の外側周囲にその軸方向に沿う複数の小径（例えば直径４ｍ程度）の外殻シールドトンネル１８を所定間隔で配列した状態で施工する。
なお、本実施の形態１では、１６本の外殻シールドトンネル１８を分岐合流部１４の輪郭に沿って充分に密に配列している。
【００２４】
次に、図２（１）及び（２）に示すように、外郭シールドトンネル１８間の地山を凍結工法により凍結して覆工壁２２（本発明に係る壁体に相当）の施工予定領域を取り囲む凍結ゾーン２３を形成する。続いて、図２（３）に示すように、外郭シールドトンネル１８間（凍結ゾーン２３）を掘削して外殻シールドトンネル１８同士を一体に連結する形態で覆工壁２２を構築する。
ここで、覆工壁２２は、例えば鉄筋コンクリートや鋼殻コンクリート等で形成することができる。
そして、図２（４）に示すように、覆工壁２２の内側の凍結を停止した後、覆工壁２２の内側の地山を掘削して分岐合流部１４（図２では図示略）を施工する。
【００２５】
ここで、外郭シールドトンネル１８間（凍結ゾーン２３）を掘削した後の地盤表面は、凍結地盤（凍土）となっている。このため、凍結地盤（覆工壁２２の外側に位置する凍結地盤）による覆工壁２２（覆工コンクリート）の凍害、及び当該凍結地盤から分岐合流部１４内部への水の漏れ出しを防止するために、凍結地盤表面２４と覆工壁２２との間には、以下に示す断熱止水構造３０が設けられている。
【００２６】
〔断熱止水構造〕
図３は、本実施の形態１に係る断熱止水構造３０を示す要部拡大横断面図である。具体的に、図３は、図２（３）の一部を拡大した図である。
本実施の形態１に係る断熱止水構造３０は、図３に示すように、吹付モルタル３２と、断熱部材３４と、シート部材３６と、防水層３８とで構成されている。
なお、以下に記載する「表面」は、覆工壁２２側の面（地中空洞の内側の面）を意味するものである。
吹付モルタル３２は、凍結地盤表面２４を被覆するように、当該凍結地盤表面に公知の吹付工法により吹き付けられている。
断熱部材３４は、吹付モルタル３２表面（凍結地盤表面２４）を被覆するように、分岐合流部１４の全周に亘って設けられ、釘等により貼り付けられている。
本実施の形態１では、断熱部材３４は、高発泡ポリエチレンシート（例えば厚さ１０ｍｍ×２層の構造）で構成されている。
【００２７】
シート部材３６は、断熱部材３４表面を被覆するように、釘等により断熱部材３４表面に貼り付けられている。
本実施の形態１では、シート部材３６は、表面に撥水加工が施された不織布で構成されている。なお、シート部材３６は、不織布に限られず、例えば、繊維を織った布で構成し、当該布表面に撥水加工を施したものを採用しても構わない。
防水層３８は、シート部材３６表面を被覆するように、当該シート部材３６表面に公知の吹付工法により吹き付けられている。
本実施の形態１では、防水層３８は、超速硬化ポリウレタン樹脂（例えば厚さ２ｍｍ）で構成されている。
【００２８】
以上説明した本実施の形態１に係る断熱止水構造３０では、凍結地盤表面２４と覆工壁２２との間には、断熱部材３４及び防水層３８が設けられている。このため、断熱部材３４により凍結地盤表面２４と覆工壁２２との間の熱の伝達を抑制して断熱することができるとともに、防水層３８により凍結地盤から覆工壁２２に水が入り込むことを抑制して止水することができる。
特に、断熱部材３４表面に防水層３８を直接、吹き付けずに、断熱部材３４表面をシート部材３６で被覆し、シート部材３６表面に防水層３８を吹き付けているため、防水層３８の付着性を向上させることができる。
また、シート部材３６表面に撥水加工が施されているため、シート部材３６表面に結露が発生した場合であっても、シート部材３６表面に付着した水滴を容易に除去することができる。すなわち、シート部材３６表面に付着した水滴を除去した後、当該表面に吹き付けにより防水層３８を形成すれば、当該防水層３８を良好に形成することができる。
【００２９】
また、本実施の形態１に係る断熱止水構造３０では、シート部材３６は、表面に撥水加工が施された不織布で構成されている。すなわち、シート部材３６を柔軟で軽量な不織布で構成することにより、断熱部材３４表面に凹凸がある場合であっても、当該断熱部材３４表面にシート部材３６を容易に密着させることができ、施工性を向上させることができる。
【００３０】
また、本実施の形態１に係る断熱止水構造３０では、断熱部材３４は、高発泡ポリエチレンシートで構成されている。このため、例えば、断熱部材３４をポリスチレンフォーム保温板等で構成した場合と比較して、柔軟性のある断熱部材３４とすることができ、不陸のある場所でも凍結地盤表面２４の凹凸に沿って断熱部材３４を設置することができ、確実な遮断効果を得ることができる。
【００３１】
（実施の形態２）
次に、本発明の実施の形態２について説明する。
本実施の形態２の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図４は、本実施の形態２に係る断熱止水構造３０Ａを構成する断熱部材３４及びシート部材３６を示す断面図である。
本実施の形態２に係る断熱止水構造３０Ａは、図４に示すように、上述した実施の形態１で説明した断熱止水構造３０（図３）に対して、断熱部材３４及びシート部材３６が凍結地盤表面２４に貼り付けられる前に接着剤３５により予め一体化されている。
このような断熱止水構造３０Ａによれば、凍結地盤表面２４に断熱部材３４及びシート部材３６を一括して貼り付けることができる。すなわち、貼付作業の負荷を軽減することができるとともに、工期の短縮化を図ることができる。
【００３２】
（実施の形態３）
次に、本発明の実施の形態３について説明する。
本実施の形態３の説明では、上述した実施の形態１と同様の構成には同一符号を付し、その詳細な説明は省略または簡略化する。
図５は、本実施の形態３に係る断熱止水構造３０Ｂを示す要部拡大横断面図である。具体的に、図５は、図３に対応した断面図である。
本実施の形態３に係る断熱止水構造３０Ｂは、図５に示すように、上述した実施の形態１で説明した断熱止水構造３０（図３）に対して、シート部材３６が省略されている。すなわち、本実施の形態３に係る防水層３８は、断熱部材３４表面を被覆するように、当該断熱部材３４表面に公知の吹付工法により吹き付けられている。
このような断熱止水構造３０Ｂによれば、凍結地盤表面２４と覆工壁２２との間に断熱部材３４及び防水層３８が設けられているため、上述した実施の形態１と同様に、凍結地盤表面２４と覆工壁２２との間を断熱及び止水することができる。
特に、断熱部材３４表面に防水層３８を直接、吹き付けているため、断熱部材３４及び防水層３８の間にシート部材３６を介在させる必要がなく、断熱止水構造３０Ｂの簡素化が図れるとともに、施工性を向上させることができる。また、断熱部材３４（高発泡ポリエチレンシート）表面は、撥水性に優れたものである。このため、断熱部材３４表面に結露が発生した場合であっても、断熱部材３４表面に付着した水滴を容易に除去することができる。すなわち、断熱部材３４表面に付着した水滴を除去した後、当該表面に吹き付けにより防水層３８を形成すれば、当該防水層３８を良好に形成することができる。
【００３３】
なお、上述した実施の形態１〜３では、分岐合流部１４となる大断面の地中空洞の周囲に形成される凍結地盤表面２４と覆工壁２２との間の断熱止水構造３０，３０Ａ，３０Ｂに本発明を適用していたが、これに限られず、立坑やトンネル、坑道、地下貯蔵施設等の大地下空間の周囲に形成される凍結地盤表面と覆工壁との間の断熱止水構造に本発明を適用しても構わない。
また、上述した実施の形態１〜３では、本発明に係る壁体として、覆工壁２２を例示していたが、これに限られず、鉄筋コンクリートや鋼殻コンクリート等の本設構造物の壁であれば、その他の壁体を採用しても構わない。すなわち、本発明に係る断熱止水構造は、凍結地盤表面と覆工壁との間に限られず、凍結地盤表面と鉄筋コンクリートや鋼殻コンクリート等の本設構造物の壁との間にも用いることが可能である。
【符号の説明】
【００３４】
１０  本線シールドトンネル
１２  ランプシールドトンネル
１４  分岐合流部（地中空洞）
１６  地中発進基地
１８  外殻シールドトンネル
２２  覆工壁
２３  凍結ゾーン
２４  凍結地盤表面
３０，３０Ａ，３０Ｂ  断熱止水構造
３２  吹付モルタル
３４  断熱部材
３５  接着剤
３６  シート部材
３８  防水層
【図１】
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【図２】
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【図３】
2017150215.tif 000005
【図４】
2017150215.tif 000006
【図５】
2017150215.tif 000007