(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
トンネルの一次覆工コンクリートと二次覆工コンクリートとの間にかかる水圧をトンネルの位置を区画して調整する際に、その境界をシートによって仕切る圧力境界シート構造であって、圧力境界部において一次覆工コンクリートから不透水性の埋込シートを垂下させると共に、不透水性シートの一面に、一次覆工コンクリートと二次覆工コンクリートとの間に空隙を形成する凹凸部を一面に有する空隙形成用シートをこれら両シートの両側端部がそれぞれ遊離状態となるように接着してなる２枚の防水シートの少なくとも一方の防水シートの不透水性シートの一側端部の接着部近傍に不透水性の端部シートの一端部が固着された一組の防水シートを、一方の防水シートの端部シート側の空隙形成用シートの側端部と他方の防水シートの空隙形成用シートの側端部とを埋込シートの垂下部を介して隣接させ、かつそれぞれの防水シートを空隙形成用シートを一次覆工コンクリートに対面させて一次覆工コンクリート面に張設し、埋込シートの垂下部と一方の防水シートの端部シートとを接着すると共に、この接着部を両防水シートの不透水性シートの側端部に覆わせて両防水シートの不透水性シートの側端部を接着してなることを特徴とする圧力境界シート構造。
【請求項２】
２枚の防水シートが、それぞれ、合成樹脂細線、合成樹脂で被覆した金属線又は金属線からなる太さ０．５〜３ｍｍの線状体の多数が相互に交差しながら水平方向ならびに厚み方向に不規則に方向を変えて一方から他方に延びており、これら多数の連続線状体が各々の交差点で少なくとも一部で相互に接着して、網目の大きさが０．１〜２０ｍｍで、上側に最も高いうねりの頂部と下側に最も高いうねりの頂部との間の間隔が１〜３０ｍｍであり、網状体密度が２００〜７００ｇ／ｍ2であるうねり状凹凸を有するシート状網状体を緩衝性シートに積層したものであり、該緩衝性シートにそれぞれ不透水性シートを接着したものである請求項１記載の圧力境界シート構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一次覆工コンクリートと二次覆工コンクリートとの間にかかる水圧を適宜区分に区画して調整するにあたり、その圧力境界の形成に好適な圧力境界シート構造に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
山等を貫通するトンネルの場合、トンネルの外周すべてを防水シートで覆うウォタータイト構造が採用されており、このような構造の場合、トンネル周辺の水圧を設定水圧に保つために、トンネルを適宜範囲に区画して、各区画ごとに圧力調整が行えるように圧力境界を設ける手段が求められている。
【０００３】
本発明は、かかる事情に鑑みなされたもので、一次覆工コンクリートと防水シートを介して二次覆工コンクリートとの間にかかる水圧を適宜区画ごとに調整することによって、トンネル周辺の水圧を設定水圧に保つ際に、その圧力境界を容易に形成することができる圧力境界シート構造を提供することを目的とするものである。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記目的を達成するため、トンネルの一次覆工コンクリートと二次覆工コンクリートとの間にかかる水圧をトンネルの位置を区画して調整する際に、その境界をシートによって仕切る圧力境界シート構造であって、圧力境界部において一次覆工コンクリートから不透水性の埋込シートを垂下させると共に、不透水性シートの一面に、一次覆工コンクリートと二次覆工コンクリートとの間に空隙を形成する凹凸部を一面に有する空隙形成用シートをこれら両シートの両側端部がそれぞれ遊離状態となるように接着してなる２枚の防水シートの少なくとも一方の防水シートの不透水性シートの一側端部の接着部近傍に不透水性の端部シートの一端部が固着された一組の防水シートを、一方の防水シートの端部シート側の空隙形成用シートの側端部と他方の防水シートの空隙形成用シートの側端部とを埋込シートの垂下部を介して隣接させ、かつそれぞれの防水シートを空隙形成用シートを一次覆工コンクリートに対面させて一次覆工コンクリート面に張設し、埋込シートの垂下部と一方の防水シートの端部シートとを接着すると共に、この接着部を両防水シートの不透水性シートの側端部に覆わせて両防水シートの不透水性シートの側端部を接着してなることを特徴とする圧力境界シート構造を提供する。
【０００５】
即ち、本発明で用いる防水シートは、トンネルの防水施工などに使用されるものであり、地山又は一次覆工コンクリートにその空隙形成用シートが対向するように張設して、コンクリート釘等の固定部材で地山又は一次覆工コンクリートに固定されるものであり、特に一次覆工コンクリートと二次覆工コンクリートとの間にかかる水圧をトンネルの位置を区画して調整する際に、その境界をシートによって区切る場合に好適に使用されるものであり、上述したように防水シートの空隙形成用シート面を一次覆工コンクリートに配設し、圧力境界シート構造を構成することによって、一次覆工コンクリートと二次覆工コンクリートとの間にかかる水圧を例えばレリーフバルブ等によって区間ごとに調整するための閉鎖領域を不透水性シートと一次覆工コンクリートとの間に確保することができ、また二次覆工コンクリート打設後も、その領域を維持することができる。
【０００６】
ここで、空隙形成用シートとして多数の線状体が互に交差すると共に、これら線状体が各々の交差点の少なくとも一部で相互に接着したうねり状凹凸を有するシート状網状体を緩衝性シートに積層したものを使用し、この緩衝性シートに不透水性シートを接着すれば、一次覆工コンクリートと不透水性シートとの間に好適な空隙を設けることができ、また二次覆工コンクリート打設後も確実に空隙を維持することができる。即ち、本発明の防水シートは、空隙形成用シートを地山に打設した一次覆工コンクリートに対向させて張設し、さらに二次覆工コンクリートを打設することによって、一次覆工コンクリートと二次覆工コンクリートとの間に空隙を設け、この空隙を利用して一次覆工コンクリートと二次覆工コンクリートとの間にかかる水圧の圧力調整を行なうものであり、上記シート状網状体を緩衝性シートに積層した空隙形成用シートを使用した防水シートによれば、湧水中に大量に土砂が含まれるトンネル内に長期に亙って使用しても空隙形成用シート内に土砂が堆積して空隙を塞いでしまうこともないので、上記のような圧力調整が必要な一次覆工コンクリートに張設される防水シートとして、より有効である。
【０００７】
本発明で用いる防水シートは、従来の防水シートと同様に使用することもでき、この場合、防水シート相互を接続するには、一方の防水シートの空隙形成用シートの遊離状態にある側端部（接続端部）に他方の防水シートの空隙形成用シートの自由端部を重ね合わせ、その重ね合わせ部に固定部材を打ち込んで地山又は一次覆工コンクリートに固定した後、両防水シートの不透水性シート側端部（自由端部）を互いに合掌又は重畳させ、この部分を熱接着することによって、両防水シートを接続する。ここで、本発明で用いる防水シートは、さらに端部シートが固着されているものであり、この端部シートを利用して、以下に説明する圧力境界シート構造の圧力境界部で接続される防水シートとして使用すると好適である。
【０００８】
即ち、本発明の圧力境界シート構造は、圧力境界部において一次覆工コンクリートから垂下された不透水性の埋込シートによって、一次覆工コンクリートと防水シートの不透水性シート（二次覆工コンクリート）との間の空隙に圧力境界を設けるものである。そして、この圧力境界部において、一次覆工コンクリートに本発明の防水シートと同様に接続端部及び自由端部を備えた２枚の防水シートであって、少なくとも一方の防水シートがさらに本発明の防水シートと同様の端部シートを備える一組の防水シートを、両シートの空隙形成用シートの各接続端部を埋込シートの垂下部を介在させて隣接させ、かつ一方の防水シートの端部シートがこの圧力境界部に配設されるように張設し、これらの空隙形成用シートの接続端部に固定部材を打ち込んで一次覆工コンクリートに固定した後、不透水性の埋込シートの垂下部と一方の防水シートの不透水性の端部シートとを接着することによって、一方の防水シート側における圧力境界領域での水密性が確保される。そして、この接着部を覆うようにして、上記一組の防水シートの各不透水性シートの自由端部を互いに合掌又は重畳させ、この部分を接着することによって、他方の防水シート側の圧力境界領域においても水密性が確保される。なお、本発明の場合、圧力境界シート構造を構成する２枚の防水シートは、その少なくとも１枚に本発明の防水シートを使用するものであり、２枚とも本発明の防水シートを使用することもできる。
【０００９】
【発明の実施の形態及び実施例】
以下、本発明を図面を参照して、更に詳細に説明する。
図１は、本発明で用いる防水シートの一構成例を説明する断面図である。この防水シート１は、うねり状凹凸を有するシート状網状体２が緩衝性シート３の一面全面に積層された空隙形成用シート４の上記緩衝性シート３の他面全面に、不透水性シート５が空隙形成用シート４及び不透水性シート５の両側端部がそれぞれ固着されず遊離状態となるように接着されていると共に、不透水性シート５の空隙形成用シート４が固着されていない両側端部（自由端部）５ａ，５ｂの一方の側端部５ａの接着部５ｃ近傍には不透水性の端部シート６の一端部が接着されている。なお、不透水性シート５の自由端部５ａ，５ｂはそれぞれ空隙形成用シート４の両側端部（接続端部）４ａ，４ｂより外側に延出されるように長く形成されている。
【００１０】
ここで、図１に示す構成例では、空隙形成用シート４としてシート状網状体２を緩衝性シート３に積層したものを使用しているが、本発明の場合、空隙形成用シート４としては、不透水性シート５上に空隙を設けることができるものであれば、その構成は特に制限されず、例えばコルゲート状又はエンボス状に形成されたシートを不織布に積層したもの等も使用することができるが、上記シート状網状体２を緩衝性シート３に積層したものを使用すれば、圧力調整を行なうのに好適な空隙を不透水性シート５上に設けることができるのみならず、湧水中の土砂によってその空隙が塞がれることがないので好適である。なお、シート状網状体２と緩衝性シート３とは、熱溶着、接着剤、ニードルパンチ法等の適宜手段で一体化することができ、この場合、全面的に接着してもよいが、防水シートの作業性、取り扱い性を良好ならしめるために両者を部分的に接合して一体化してもよい。
【００１１】
ここで、シート状網状体２は、ポリアミド、ポリエステル又はポリエチレン，ポリプロピレンのようなポリオレフィン等の合成樹脂細線、ポリ塩化ビニル等の合成樹脂で被覆した金属線、又は金属線などの線状体の多数が相互に交差しながら水平方向ならびに厚み方向に不規則に方向を変えて一方から他方に延びており、これら多数の連続線状体が各々の交差点で少なくとも一部で相互に接着したうねり状凹凸を有する網状シートに形成されてなるものであり、かかる形状を保持する保形性と剛性とを有するものである。
【００１２】
この場合、このシート状網状体２を構成する線状体の太さは０．５〜３ｍｍとすることが好適であり、またシート状網状体２の網目の大きさは０．１〜２０ｍｍ、特に１〜１０ｍｍとすることが好ましい。さらに、シート状網状体２の高さ、即ち上側に最も高いうねりの頂部と下側に最も高いうねりの頂部との間の間隔は１〜３０ｍｍ、特に２〜１０ｍｍとすることが好適であり、シート状網状体２の網状体密度としては２００〜７００ｇ／ｍ2程度のものを用いることができる。
【００１３】
また、緩衝性シート３としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル等の合成樹脂製不織布が好適に用いられ、特に繊維表面にケバが立たないものが好適である。この場合、不織布の繊維密度に特に限定はないが、土砂が通過しにくいことが好ましく、１０〜３００ｇ／ｍ2程度のものを用いることができる。
【００１４】
そして、不透水性シート５としては、ポリ塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、エチレン−アクリル酸共重合体等の合成樹脂シートが好適であり、またその厚さは０．３〜６ｍｍとすることが好ましい。なお、空隙形成用シート４と不透水性シート５とは、緩衝性シート３と不透水性シート５とを接着剤等の適宜手段で接着して一体化することができ、この場合、自由端部５ａ，５ｂ及び接続端部４ａ，４ｂを除いて全面的に接着してもよいが、防水シート１の作業性、取り扱い性を良好ならしめるために両シートを部分的に接合して一体化してもよい。また、シート展張前に空隙形成用シート４と不透水性シート５とを予め一体化しておいてもよいが、シート展張時に別張りして一体化してもよい。
【００１５】
また、端部シート６としては、上記不透水性シート５と同様の合成樹脂シートとすると接着性、溶着性、成形性などの点で好適である。なお、不透水性シート５と端部シート６とは、接着剤等の適宜手段で接着して一体化してもよく、シート成形時に一体成形してもよい。
【００１６】
次に、上記防水シート１を使用した本発明の圧力境界シート構造を図２〜４を用いて説明する。図２は、一次覆工コンクリートから埋込シートを垂下させる手段の一例を示すものであり、図３及び図４は、それぞれ圧力境界部における各シートの構成を説明する圧力境界部の断面図である。この圧力境界シート構造を設けるトンネルの場合、地山７に打設した一次覆工コンクリート８の打設面は、その圧力境界形成部分以外においては、図５に示すように空隙形成用シート４及び不透水性シート５の両側端部がそれぞれ固着されず遊離されるように接着され、それぞれ接続端部４ｃ，４ｃ、自由端部５ｄ，５ｄを有する他の防水シート１０を一次覆工コンクリート８に順次張設し、空隙形成用シート４が図示しないコンクリート釘などの固定部材で固定されている。
【００１７】
そして、この圧力境界シート構造は、一次覆工コンクリート８から不透水性の埋込シート９を垂下させておき、端部シート６を備えた上記防水シート１の端部シート６側の空隙形成用シート４の接続端部４ａが他の防水シート１０の空隙形成用シート４の接続端部４ｃに埋込シート９の垂下部９ａを介して隣接するように一次覆工コンクリート８に張設し、防水シート１の接続端部４ａ及び他の防水シート１０の接続端部４ｃを図示しないコンクリート釘などの固定部材で固定した後、埋込シート９の垂下部９ａと防水シート１の端部シート６とを合掌又は重畳させて接着する。そして、この接着部１１を必要に応じて適宜折り畳んだ状態にすると共に、防水シート１の自由端部５ａと他の防水シート１０の自由端部５ｄとを上記接着部１１を覆うように合掌又は重畳させて接着したものである。
【００１８】
ここで、埋込シート９としては、上記不透水性シート５と同様の合成樹脂シートとすると接着性、溶着性などの点で好適である。そして、この埋込シート９を一次覆工コンクリート８から垂下させる方法としては、例えば図２に示すように、地山７にＨ型鋼１２をその凹部１２ａの一方が圧力境界部に相当する位置となるように横向きに埋め込み、該凹部１２ａをモルタル等によって適宜充填した後、埋込シート９を釘などの固定部材で固定して、次いで一次覆工コンクリート８を埋込シート９の垂下部９ａが延出するように打設することによって、一次覆工コンクリート８から埋込シート９の垂下部９ａを垂下させると好適である。
【００１９】
また、圧力境界シート構造における各シートの接着方法としては、各シートが気密に接合することができる方法であれば、その手段は特に限定されず、接着剤や熱溶着などの適宜手段で接合することができる。
【００２０】
そして、上記圧力境界シート構造を形成した後、各防水シート１，１０の上から図示しない二次覆工コンクリートを打設し、空隙形成用シート４（シート状網状体２）によって一次覆工コンクリート８と二次覆工コンクリートとの間に圧力調整用の空隙を設けると共に、埋込シート９の垂下部９ａにより該空隙に圧力境界を形成するものであり、各防水シート１，１０のシート状網状体２は、良好な保形性と剛性を具備しているので、二次覆工コンクリートの打設によって圧力がかかってもつぶれて網目が縮小することもなく、一次覆工コンクリート８と二次覆工コンクリートとの間の空隙を維持することができ、また、圧力境界部においては、埋込シート９の垂下部９ａ、該垂下部９ａと防水シート１の端部シート６との水密な接合、防水シート１の自由端部５ａと他の防水シート１０の自由端部５ｄとの水密な接合によって、これらのシートによって仕切られる各圧力境界領域の水密性が確保される。
【００２１】
従って、このような圧力境界シート構造により、例えばトンネルの長さ方向に沿って１０．５ｍ程度の間隔で圧力境界を設け、各圧力境界領域ごとに例えばレリーフバルブを適宜手段によって防水シートに水密にそれぞれ取り付け、設定圧力以上の水圧がかかった場合、一次覆工コンクリート側からの水をレリーフバルブから流出させることによって、各圧力境界領域ごとに圧力調整を行なうことができる。
【００２２】
なお、上記圧力境界シート構造の場合、上記他の防水シート１０に代えて端部シート６を有する防水シート１を使用することもでき、また、図５に示した上記他の防水シート１０に代えて図６に示すように空隙形成用シート４の中央部にさらに緩衝性シート３のみからなる接続端部４ｄを有するもの、図７及び図８に示すように不透水性シート５が空隙形成用シート４と一体化するための接合端部５ｅを備え、空隙形成用シート４と不透水性シート５とを不透水性シート５の両側端部が自由端部５ｄとなるように別張りするものを使用することができる。
【００２３】
なお、本発明の防水シート及び圧力境界シート構造は、上記構成に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更して差し支えない。
【００２４】
【発明の効果】
本発明の圧力境界シート構造によれば、容易かつ確実に圧力境界を形成することができるので、このようにして形成された圧力境界によってトンネルの適宜区画ごとに一次覆工コンクリートと二次覆工コンクリートとの間にかかる水圧の圧力調整を行なうことができる。また、一次覆工コンクリートと二次覆工コンクリートとの間の空隙が湧水中の土砂等によって塞がれるのを防止して、長期に亙って圧力調整用の空隙を維持することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明で用いる防水シートの一構成例を説明する防水シートの断面図である。
【図２】  本発明において一次覆工コンクリートから埋込シートを垂下させる方法の一例を示す断面図である。
【図３】  本発明の圧力境界シート構造の一構成例を説明する圧力境界部の断面図である。
【図４】  上記構成例を説明する圧力境界部の断面図である。
【図５】  上記構成例において使用される他の防水シートの一例を示す断面図である。
【図６】  上記他の防水シートの別の例を示す断面図である。
【図７】  上記他の防水シートのさらに別の例を示す断面図である。
【図８】  上記他の防水シートのさらに別の例を示す断面図である。
【符号の説明】
１，１０  防水シート
２  シート状網状体
３  緩衝性シート
４  空隙形成用シート
４ａ，４ｂ，４ｃ  接続端部（側端部）
５  不透水性シート
５ａ，５ｂ，５ｄ  自由端部（側端部）
５ｃ  接着部
６  端部シート
８  一次覆工コンクリート
９  埋込シート
９ａ  垂下部
【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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