(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に構築した土留壁の内方を掘削し、掘削により露出した凹凸を有する該土留壁の壁面や掘削底面の内側にコンクリートを打設してコンクリート製の地下構造物を構築する方法において、
掘削後、前記コンクリートの打設に際し、該土留壁の壁面や該掘削底面に、繊維素材からなる補強用布材をベースに防水性材料を用いて形成された伸展性を有する防水シートを配設して防水層を形成するとともに、該防水層に、セメント系水和反応性組成物からなり、該防水層を通して侵入しようとする水と水和反応を生じて水を吸収しつつ膨潤して止水する止水層を形成することを特徴とする地下構造物の防水工法。
【請求項２】
前記防水シートの配設に際し、該防水シートの表面に予め前記止水層を一体的に形成しておくことを特徴とする請求項１に記載の地下構造物の防水工法。
【請求項３】
前記防水シートは、前記防水性材料にゴムアスファルト系材料を用いて形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の地下構造物の防水工法。
【請求項４】
前記止水層は、前記セメント系水和反応性組成物にポリマーセメントを用いて形成されることを特徴とする請求項１〜３に記載の地下構造物の防水工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地中に構築された土留壁の内方を掘削し、掘削により露出した土留壁の壁面や掘削底面の内側にコンクリートを打設してコンクリート製の地下構造物を構築する方法に好適に適用される、地下構造物のコンクリート躯体に生じたひび割れや充填不良部等を通じて侵入する地下水等の水による構造物の汚損や耐久性の低下等を防止する防水工法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、地下構造物には、コンクリート躯体に生じたひび割れや充填不良部等を通じて構造物内部に地下水等の水が侵入して構造物の汚損や耐久性の低下、設備機器の不具合等を防止するために各種防水対策が施されている。この防水対策の１つとして、地下構造物の外壁に水の侵入を遮断する防水層を形成する防水工法が知られている。この防水工法では、防水層を形成するにあって、アスファルト防水やシート防水、塗膜防水等といった工法が行われていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述したように地下構造物の外壁に防水層を形成する防水工法では、地下構造物の構築がオープン掘削で行われる場合や、地下構造物の外側に十分な作業用スペースを確保することができる場合などには適してしたが、地中に構築された土留壁内方を掘削し、土留壁の壁面や掘削底面の内側にコンクリートを打設して地下構造物を構築する工法であって、土留壁の壁面や掘削底面に防水層を形成する場合には適していなかった。すなわち、地下構造物の構築がオープン掘削で行われる場合や、地下構造物の外側に十分な作業用スペースを確保することができる場合などには、型枠等により平滑に成形された地下構造物の外壁表面に直接防水層を形成することができるので、前述したような従来のアスファルト防水やシート防水、塗膜防水等といった防水工法を適用しても大きな不具合はなかった。これに対し、土留壁内方を掘削し、土留壁の壁面や掘削底面の内側にコンクリートを打設して地下構造物を構築する工法では、地下構造物の外壁に直接防水層を形成することができず、このため、通常、土砂を含むなどにより表面が凸凹で粗くあまり平滑でない土留壁の壁面や掘削底面に防水層を形成しなければならなかった。土留壁の壁面や掘削底面に、従来のアスファルト防水やシート防水、塗膜防水等といった防水工法を適用した場合には、防水層に破断や亀裂等の不具合が発生し、構造物の汚損や耐久性の低下、設備機器の不具合等を十分に防止することができなかった。
【０００４】
本発明は、前記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、地中に構築された土留壁の内方を掘削して、土留壁の壁面や掘削底面の内側にコンクリートを打設してコンクリート製の地下構造物を構築する場合であっても、土留壁と地下構造物との間に、破断や亀裂等の不具合が生じないような防水層を形成することができる地下構造物の防水工法を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明に係る地下構造物の防水工法にあっては、地中に構築した土留壁の内方を掘削し、掘削により露出した凹凸を有する該土留壁の壁面や掘削底面の内側にコンクリートを打設してコンクリート製の地下構造物を構築する方法において、
掘削後、前記コンクリートの打設に際し、該土留壁の壁面や該掘削底面に、繊維素材からなる補強用布材をベースに防水性材料を用いて形成された伸展性を有する防水シートを配設して防水層を形成するとともに、該防水層に、セメント系水和反応性組成物からなり、該防水層を通して侵入しようとする水と水和反応を生じて水を吸収しつつ膨潤して止水する止水層を形成することを特徴とする。
【０００６】
このような地下構造物の防水工法では、土留壁の壁面や掘削底面に防水層として、繊維素材からなる補強用布材をベースに形成された伸展性を有する防水シートを配設するので、靱性に優れ丈夫な防水層を形成することができ、しかも、土留壁の壁面や掘削面の性状が凸凹で粗くても、防水層を伸展させて土留壁の壁面や掘削底面に密着させることができるので、土留壁の壁面または掘削底面と地下構造物との間に、亀裂や切断等の不具合を生じることなく、良好に介在させることができる。また、防水層にセメント系水和性組成物からなる止水層を形成したので、地下構造物内部に侵入しようとする地下水等の水を水和反応により吸収させてその侵入を防止することができる。また、止水層が防水層の外側に形成されれば、工事中のガス溶接やアーク溶接等の溶接火花から防水層を保護して、飛び火等の不具合発生を防止することができる。
【０００７】
また、前記防水シートの配設に際し、該防水シートの表面に予め前記止水層を一体的に形成しておけば、防水層と止水層とを一括して形成することができ、省力化を図ることができる。
【０００８】
また、前記防水シートが、前記防水性材料にゴムアスファルト系材料を用いて形成されていれば、防水性に優れた防水層を形成することができる。
【０００９】
また、前記止水層が、前記セメント系水和反応性組成物にポリマーセメントを用いて形成されれば、止水性に優れた止水層を形成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下に本発明に係る地下構造物の防水工法の実施の形態について、添付図面に基づき説明する。
【００１１】
本発明に係る地下構造物の防水工法は、地中に構築した土留壁の内方を掘削し、掘削により露出した土留壁の壁面や掘削面を型枠面としてコンクリートを打設し、土留壁の内方にコンクリート製の地下構造物を構築する工法であり、特に、土留壁内方を掘削した後、コンクリートの打設前に、土留壁の壁面や掘削面のコンクリート打設面に防水シートを配設して防水層を形成するとともに、この防水層のコンクリート打設側に止水層を形成するものである。
【００１２】
図１は、本発明に係る地下構造物の防水工法の一実施形態を示したものであり、地中に構築された土留壁２の掘削により露出した壁面４並びに、同じく露出した掘削底面６に、防水層８及び止水層１０を形成したところを示したものである。防水層８は、土留壁２の壁面４又は掘削底面６に面して配設され、防水性を有する防水シート１２が接着材や固定ビス等の止着材により貼付するなどして設けられて形成されたものである。防水層８が形成される土留壁２は、例えば、ソイル柱列壁や親杭・横矢板壁、コンクリート地中連続壁等から構成される。一方、止水層１０は、防水層８の土留壁２の壁面４側又は掘削底面６側とは反対側に形成されたものである。
【００１３】
ここで、防水シート１２は、防水性材料を用いて形成されたもので、防水性材料として、例えば、ゴムアスファルト系材料、アクリルゴム系材料、クロロプレンゴム系材料、ウレタンゴム系材料またはブチルゴム系材料等の伸展性のあるゴム系材料等が用いられて形成されている。特に、これらのうち、ゴムアスファルト系材料を用いれば、安価で防水性に優れた防水シート１２を形成することができる。
【００１４】
さらに、前記防水シート１２にあっては、繊維素材からなる補強用布材をベースに防水性材料を用いて形成されている。ここで、補強用布材としては、例えば、ポリプロピレン系繊維、ビニロン系繊維、ポリビニルアルコール（ＰＶＡ）系繊維、リエステル系繊維、ポリアミド系繊維、アクリルニトリル系繊維やレーヨン等の有機繊維材料や、カーボン繊維やガラス繊維等の無機繊維材料からなる織布又は不織布といった伸展性のある布材が用いられる。特に、補強用布材として、厚みを有する不織布や三次元的に織られた織布など、含浸性のある布材を用いれば、前記防水性材料をエマルジョンとして補強用布材に含浸させて一体性に富んだ、靱性に優れた頑丈な防水シート１２を形成することができる。
【００１５】
他方、止水層１０は、セメント系水和反応性組成物からなり、水と水和反応を生じて水を吸収しつつ膨潤して止水する。ここで、セメント系水和反応性組成物としては、例えばエチレン酢酸ビニル（ＥＶＡ）等がポリマーとして混入されてなるポリマーセメントなどが用いられる。止水層１０は、セメント系水和反応性組成物が防水シート１２の表面に塗布等により層状に形成されるのが好ましい。止水層１０のセメント系水和反応性組成物には、ベントナイトを用いてもよい。
【００１６】
また、止水層１０については、防水シート１２に予め一体的に設け、止水層付防水シートを形成しておけば、防水層８とともに一括して形成することができ、省力化が図れて好ましい。
【００１７】
さらに、止水層付防水シート１２については、図２に示すように、補強用布材として含浸性を有する布材１４を用い、この布材１４に上面側に防水性材料をエマルジョンとして含浸させて防水性材料層１６を一体的に形成するとともに、布材１４の下面側にセメント系水和反応性組成物を塗布等により含浸させてセメント系水和反応性組成物層１８を一体的に形成すれば、一体性に優れた止水層付防水シート１２を形成することができ、靱性が高く非常に丈夫な止水層付防水シート１２を得ることができる。
【００１８】
このように土留壁２の壁面４や掘削底面６に、前述したような防水シート１２を配設して防水層８を形成するとともに止水層１０を形成した後、図３に示すようにその内側にコンクリートを打設してコンクリート製の地下構造物２０を構築する。
【００１９】
図４（ａ）及び（ｂ）は、土留壁２の壁面４に止水層付防水シート１２を配設してコンクリートを打設する際のコンクリートを打設する前とコンクリートを打設した後との様子をそれぞれ示したものである。ここで、止水層付防水シート１２は、土留壁２内部に埋め込まれた例えばＩ形鋼等の芯材２２に固定ビス２４によりスライプル止めされる等して止着固定されて配設されたものである。前記止水層付防水シート１２の固定ビス２４の固定位置には、防水材２６により補強塗り又は補強張りが施され、固定ビス２４の頭部が覆われ保護されている。
【００２０】
そして、図４（ａ）に示すように、コンクリート３０を打設する前においては、表面が凸凹で粗い土留壁２の壁面４と止水層付防水シート１２との間には、空隙部２８が複数箇所にわたり形成されている。ここで、図４（ｂ）に示すように、土留壁２の内側にコンクリート３０が打設されると、止水層付防水シート１２は、打設されたコンクリート３０から圧迫を受けて空隙部２８内部へと押し出される。ここで、止水層付防水シート１２は、前述したように補強用布材１４をベース形成され、靱性に優れ伸展性を有するように形成されるので、打設コンクリート３０から圧迫を受けても、ひび割れや破損等を生じることなく、適宜伸展して土留壁２の壁面４に良好に密着して土留壁２と打設コンクリート３０との間にスムーズに介設することができる。
【００２１】
また、掘削底面６についても、その表面が凸凹で粗くても、前記土留壁２の壁面４と同様に、コンクリート３０を打設した際に、止水層付防水シート１２が掘削底面６に良好に密着して、掘削底面６と打設コンクリート３０との間にひび割れや破損等が生じることなくスムーズに介設することができる。なお、掘削底面６においては、コンクリート３０を打設する際に、図５に示すように、止水層付防水シート１２上に保護モルタルを塗布等により施し保護モルタル層３２を形成して表面を調整し平滑化しておけば、コンクリート３０の打設を良好に行うことができる。
【００２２】
これらのことから、前記防水工法にあっては、土留壁２の壁面４や掘削底面６に防水層８として、繊維素材からなる補強用布材をベースに形成された伸展性を有する止水層付防水シート１２を配設するので、靱性に優れ丈夫な防水層８を形成することができ、しかも、コンクリート３０を打設した際に、土留壁２の壁面４や掘削底面６の性状が凸凹で粗くても、防水シート１２を伸展させて土留壁２の壁面４や掘削底面６に密着させることができるので、土留壁２の壁面４または掘削底面６と地下構造物２０との間に、破断や亀裂等の不具合が生じにくい防水層８を良好に介設することができる。
【００２３】
また、防水層８にセメント系水和性組成物からなる止水層１０を形成したので、万が一、防水層８に破断や亀裂等の不具合が発生したり、また止水層付防水シート１２の防水性材料層１６側に接合不良部があった場合でも、地下構造物２０内部に侵入しようとする地下水等の水を水和反応により吸収してその侵入を防止することができる。さらに、止水層１０が防水層８の外側に形成されているので、工事中のガス溶接やアーク溶接等の溶接火花から防水層８を保護して、飛び火等による火災発生を防止することができる。
【００２４】
従って、地下構造物２０内部に地下水等の水が侵入して構造物の汚損や耐久性の低下、設備機器の不具合発生等が発生することを可及的に防止することができ、防水性に優れた地下構造物２０を構築することができる。
【００２５】
さらに、前記止水層なし又は止水層付防水シート１２については、土留壁２の壁面４や掘削底面６に配設するに際し、図６に示すように、予めロール状に捲回しておき、順次繰り出しながら配設するのが、施工がやり易く、簡便で好ましい。そして、防水シート１２の両側縁部には、長手方向に沿って継手用保護テープ３４を施し、防水シート１２どうしの接合にあっては、防水シート１２に施された前記保護テープ３４の上から、ゴムアスファルト系材料やブチルゴム系材料等、防水シート１２の防水性材料と同素材からなるジョイントテープ３６を貼り付けて行うのが好ましい。この他、防水シート１２どうしの接合は、接着材により行ってもよく、また加圧シリンダにより加熱して熱溶着により行ってもよい。
【００２６】
そして、地下構造物２０を逆打工法により構築する場合には、図７に示すように、地下構造物２０の構築手順に従い、ロール状に捲回された防水シート１２を、上層階側から下層階側への構築手順に従って、順次繰り出しながら配設してゆく。一方、地下構造物２０を順打ち工法により構築する場合にあっては、図８に示すように、地下構造物２０の構築手順に従い、ロール状に捲回された防水シート１２を、下層階部の掘削底面６側から順に上層階側へと順次繰り出しながら配設してゆく。このように防水シートを配設すれば、保管スペースもあまり必要とせず、防水シートを簡単に施工することができる。
【００２７】
ところで、前記実施の形態では、止水層１０が防水シート１２の片面に形成されていたが、本発明ではこれに限らず、止水層１０は、防水シート１２の両面に形成されてもよく、また防水シート１２の内部に埋め込まれて形成されてもよく、また、防水層８の土留壁２の壁面４側又は掘削底面６側に設けられてもよい。また、止水層１０は、防水シートに設けられて止水層付防水シート１２として防水シートとともに施工される場合があるが、本発明では、止水層１０は必ずしも防水シート１２に予め設ける必要はなく、防水シート１２の施工後、後から設けるようにしてもよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上発明の実施の形態で説明したように本発明に係る地下構造物の防水工法によれば、凹凸を有する土留壁の壁面や掘削底面に防水層として、繊維素材からなる補強用布材をベースに形成された伸展性を有する防水シートを配設するので、土留壁の壁面や掘削面の性状が凸凹で粗くても、防水層を伸展させて土留壁の壁面や掘削底面に密着させることができ、土留壁の壁面または掘削底面と地下構造物との間に、靱性が高く丈夫な防水層を介設することができる。また、防水層にセメント系水和性組成物からなり、前記防水層を通して浸入しようとする水と水和反応を生じて水を吸収しつつ膨潤して止水する止水層を形成したので、地下構造物内部に侵入しようとする地下水等の水を水和反応により阻止し、その侵入を防止することができる。また、止水層が防水層の外側に形成されれば、工事中のガス溶接やアーク溶接等の溶接火花から防水層を保護して、飛び火による火災発生等の不具合を防止することができる。これらのことから、地下構造物内部に地下水等の水が侵入して構造物の汚損や耐久性の低下、設備機器の不具合発生等が発生することを可及的に防止することができ、防水性に優れた地下構造物を構築することができる。
【００２９】
また、防水シートの配設に際し、防水シートの表面に予め止水層を一体的に形成しておけば、防水層と止水層とを一括して形成することができ、省力化を図れ、コストの低減化や工期の短縮化を図ることができる。
【００３０】
また、防水シートが、防水性材料にゴムアスファルト材料を用いて形成されていれば、防水性に優れた防水層を形成することができる。
【００３１】
また、止水層が、セメント系水和反応性組成物にポリマーセメントを用いて形成されれば、止水性に優れた止水層を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る地下構造物の防水工法により、地中に構築された土留壁の壁面並びに掘削底面に防水層及び止水層を形成したときの一実施形態を示した縦断面図である。
【図２】本発明に係る防水シートの一実施形態を示した断面斜視図である。
【図３】本発明に係る地下構造物の防水工法により、地中に構築された土留壁の壁面並びに掘削底面の内側にコンクリートを打設してコンクリート製の地下構造物を構築したときの一実施形態を示した縦断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）防水シートが配設された土留壁の壁面の内側にコンクリートを打設する前と、コンクリートを打設した後との様子をそれぞれ示した横断面図である。
【図５】本発明に係る防水シートが配設された掘削底面にコンクリートを打設したときの一実施形態を示した縦断面図である。
【図６】本発明に係る防水シートの配設方法の一実施形態を示した斜視図である。
【図７】本発明に係る地下構造物の防水工法を逆打工法に適用した場合の一実施形態を示した縦断面図である。
【図８】本発明に係る地下構造物の防水工法を順打工法に適用した場合の一実施形態を示した縦断面図である。
【符号の説明】
２  土留壁
４  壁面
６  掘削底面
８  防水層
１０  止水層
１２  防水シート
１４  補強用布材
２０  地下構造物
３０  コンクリート
【図１】
0003843544.tif 000002
【図２】
0003843544.tif 000003
【図３】
0003843544.tif 000004
【図４】
0003843544.tif 000005
【図５】
0003843544.tif 000006
【図６】
0003843544.tif 000007
【図７】
0003843544.tif 000008
【図８】
0003843544.tif 000009