JP2000282799A - シールドトンネルの防水装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 一次覆工体を構成するセグメントの厚肉化防
止と二次覆工体の薄肉化可能性とを図る。 【解決手段】 複数のセグメント１ａ，１ｃ間の接合部
１ｅに排水路２を一次覆工体１の二次覆工側面１ｆと地
山側面１ｇとに閉鎖しかつ接合部１ｅに沿って延設する
形状に形成したことにより、地山より接合部１ｅに侵入
した漏水を排水路２により一次覆工体１のインバート部
へと誘導させ、上記漏水の一次覆工体１と二次覆工体と
の接合面間への侵入を阻止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、一次覆工体の二
次覆工体側への漏水を防止するシールドトンネルの防水
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】例えば、実開平６−２２９２００号公報
で開示された防水装置は、シールドトンネルの一次覆工
体を構成する割環片状の多数のセグメントの二次覆工側
面に複数の排水溝を形成し、一次覆工体の二次覆工側面
に防水シートを全面的に被せることにより、防水シート
と排水溝とにより囲まれた排水路を形成し、地山から一
次覆工体の接合部やグラウトホール等を経由して二次覆
工側に漏れ出る水を排水路により一次覆工体のインバー
ト部に導く構造である。又、特開昭５６−９４０００号
公報で開示された防水装置は、隧道や地下道等を構成す
る複数のコンクリート躯体の壁面にガスケットをコンク
リート躯体の継目に形成された目地溝に沿う堤状に設
け、それらのガスケットに目地溝を跨ぎかつ目地溝に沿
って延びるカバーシートを着脱自在に取り付けて、目地
溝とガスケットとカバーシートとからなる排水路を形成
することにより、地山から継目を経由して目地溝側への
漏水を排水路で捕捉する構造である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】実開平６−２２９２０
０号公報で開示された防水装置では、セグメントの二次
覆工側面に複数の排水溝を設けることから、一次覆工体
が永久的な構造物としての強度設計上、排水溝が形成さ
れないセグメントに比べて、セグメントを厚くする必要
がある。そして、セグメントが厚くなると、トンネルと
して使用する有効直径を設計通りに形成するには、シー
ルド機による掘削坑の直径が大きくなることを否めな
い。又、防水シートを一次覆工体の二次覆工側面に全面
的に被せる必要があるので、防水シートの施工に多大な
時間を要する。このようなことから、係る防水装置で
は、工費が高くなってしまう。又、特開昭５６−９４０
００号公報で開示された防水装置は、シールドトンネル
の防水を対象としたものではないが、この防水装置をシ
ールドトンネルの防水装置として用いた場合、一次覆工
体の二次覆工側面より堤状に突出するガスケットを二次
覆工体に埋め込むには、二次覆工体が厚くなり、前記と
同様に、工費が高くなってしまう。

【０００４】そこで、この発明は、一次覆工体を構成す
るセグメントの厚肉化を招くことのない二次覆工体の薄
肉化も可能なシールドトンネルの防水装置を提供しよう
とするものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明にあって
は、一次覆工体を構成する互いに隣接する複数のセグメ
ント間の接合部に排水路を一次覆工体の二次覆工側面と
地山側面とに閉鎖しかつ接合部に沿って延設する形状に
形成したことを特徴としている。請求項２の発明にあっ
ては、請求項１に記載の排水路に連なる導水路を一次覆
工体のインバート部に用いられるセグメントの内部に形
成したことを特徴としている。

【０００６】

【発明の実施の形態】図１〜図６は一実施形態であっ
て、図１は一次覆工体１を天端とインバート部とに沿い
切断した断面を示し、図２は一次覆工体１の或る１つの
セグメント列Ａの正面を示し、図３は図２のセグメント
列Ａに連なる次のセグメント列Ｂの正面を示し、図４は
インバート部以外に用いられる第１セグメント１ａの外
観を示し、図５はインバートに用いられる第２セグメン
ト１ｃの外観を示し、図６は一次覆工からシールドトン
ネルの完成までの工程を示す。この明細書において、周
方向は一次覆工体１の周方向であり、軸方向は一次覆工
体１の延びる方向である。

【０００７】図４を参照し、第１セグメント１ａについ
て説明する。第１セグメント１ａは、割環片状であっ
て、４つの接合面それぞれに溝１ｂを有する。溝１ｂは
第１セグメント１ａの接合面の長手方向に沿って延設さ
れ、各接合面での溝１ｂどうしが互いに一連に形成され
ている。

【０００８】図５を参照し、第２セグメント１ｃについ
て説明する。第２セグメント１ｃは、割環片状であっ
て、４つの接合面それぞれに溝１ｂを有すると共に、内
部の導水路１ｄを軸方向に相対峙する接合面に貫通して
いる。導水路１ｄは第２セグメント１ｃの周方向の中心
線Ｌ１より片側に所定寸法離れた位置に形成されてい
る。つまり、後述するセグメント列Ａとセグメント列Ｂ
とにおいて一次覆工体１の周方向の接合部１ｅが互い違
いとなるように一次覆工されるため、セグメント列Ａに
おける第２セグメント１ｃとセグメント列Ｂにおける第
２セグメント１ｃとが逆向きとなるように配置すること
により、セグメント列Ａの導水路１ｄとセグメント列Ｂ
の導水路１ｄとが周方向に互い違いとならずに軸方向に
連結される。

【０００９】図１を参照し、一次覆工された一次覆工体
１について説明する。一次覆工体１は、複数の第１セグ
メント１ａ及び第２セグメント１ｃが周方向及び軸方向
に突き合わせた接合部１ｅをボルト又は溶接等により連
結されて一次覆工される。接合部１ｅでは互いに隣接す
る複数の第１・第２セグメント１ａ，１ｃの溝１ｂが合
掌状に組み合わされて排水路２を一次覆工体１の二次覆
工側面１ｆ及び地山側面１ｇに閉鎖しかつ接合部１ｅに
沿って一連に形成する。この一次覆工体１を天端側とイ
ンバート部側とに断面して見ると、セグメント列Ａと、
このセグメント列Ａと軸方向に隣接するもう１つのセグ
メント列Ｂとにおいて、接合部１ｅが周方向に互い違い
に配置される。このため、一次覆工体１のインバート部
では、セグメント列Ａの第２セグメント１ｃとセグメン
ト列Ｂの第２セグメント１ｃとを逆向きに配置すること
により、セグメント列Ａの導水路１ｄとセグメント列Ｂ
の導水路１ｄとが軸方向にほぼ直線状に連結されてい
る。

【００１０】図２を参照し、一次覆工体１をセグメント
列Ａの正面より見ると、一次覆工体１は筒状を呈し、イ
ンバート部の第２セグメント１ｃの導水路１ｄが天端と
インバート部とを結ぶ直線Ｌ２上に位置していると共
に、セグメント列Ａを構成する第１・第２セグメント１
ａ，１ｃの接合面の溝１ｂが環状に一連となり導水路１
ｄに接続している。又、図３を参照し、一次覆工体１を
セグメント列Ｂの正面より見ると、一次覆工体１が図２
と同様に筒状を呈し、インバート部の第２セグメント１
ｃの導水路１ｄが天端とインバート部とを結ぶ直線Ｌ２
上に位置していると共に、セグメント列Ｂを構成する第
１・第２セグメント１ａ，１ｃの接合面の溝１ｂが環状
に一連となり導水路１ｄに接続している。又、図２及び
図３において、周方向の長さが短いセグメント１ａはキ
ーセグメントである。

【００１１】図６を参照し、一次覆工からシールドトン
ネルの完成までの工程について説明する。ステップ６０
１において或る１つの工区の一次覆工が終了すると、ス
テップ６０２において一次覆工体１の二次覆工側面１ｆ
に下地処理と清掃及び１次検査等のような前処理を行
い、ステップ６０３において二次覆工を施工する。二次
覆工としては、下塗りであるプライマー処理を一次覆工
体１の二次覆工側面１ｆの全面に行った後に、上塗りで
ある樹脂ラインニグ処理をプライマー処理により形成さ
れたプライマ層の全面に行うことにより、例えば厚さが
数ｍｍ程度の極薄な二次覆工体を完成する。そして、二
次覆工が終了すると、ステップ６０４において二次覆工
に対する１次検査と補修及び立会検査等のような検査を
行い、検査に合格すると、ステップ６０５においてシー
ルドトンネルが完成する。

【００１２】この一実施形態の構造によれば、図１に示
すように、地山より一次覆工体１の接合部１ｅに侵入し
た漏水は、接合部１ｅ中の排水路２より一次覆工体１の
インバート部へと誘導される。この一次覆工体１のイン
バート部に誘導された漏水は排水路２より導水路１ｄに
取り込まれて一次覆工体１の軸方向の端部に形成された
図外の釜と通称される立坑に排水される。よって、地山
より一次覆工体１の接合部１ｅに侵入した漏水が、一次
覆工体１と図外の二次覆工体との接合面間に侵入するこ
とを阻止できる。この結果、二次覆工体がプライマ処理
によるプライマ層と樹脂ラインニグ処理による樹脂ライ
ニング層とからなる極薄に形成された場合でも、一次覆
工体１に対する二次覆工体の付着切れや塗装欠陥或いは
膨れ等の不都合は発生しない。

【００１３】又、この一実施形態の構造によれば、第１
・第２セグメント１ａ，１ｃを互いに隣接する形態につ
なぎ合わせることにより、第１・第２セグメント１ａ，
１ｃの接合面に形成された溝１ｂが、排水路２を一次覆
工体１の二次覆工側面１ｆ及び地山側面１ｇに閉鎖しか
つ接合部１ｅに沿って一連となる形態に形成する。よっ
て、第１・第２セグメント１ａ，１ｃをつなぎ合わせる
従来と同様な施工だけで一次覆工体１に排水装置を形成
できる。しかも、第１・第２セグメント１ａ，１ｃの大
部分を占める部分が一次覆工体１の永久的な構造物とし
ての強度を負担することができるので、防水装置のため
に、第１・第２セグメント１ａ，１ｃを特に厚く形成す
る必要はない。又一次覆工体１の接合部１ｅでは二次覆
工側面１ｆが平坦になるので、二次覆工体を肉薄に形成
することができる。更に、二次覆工体が一次覆工体１に
直接的に接合する面積が広くなり、一次覆工体１と二次
覆工体との接合も適切に保持できる。

【００１４】又、この一実施形態の構造によれば、一次
覆工体１の内部に導水路１ｄが設けられたので、地山側
からの湧水等が増えて一次覆工体１に大きな水圧が掛か
ろうとしたときには漏水として一次覆工体１の内部へ流
れ込み一次覆工体１の内部の導水路１ｄを介して一次覆
工体１の外部へ排出されるので、一次覆工体１に掛かる
水圧が軽減され、過剰な水圧が一次覆工体１に掛かるの
を防ぐことができる。

【００１５】前記一実施形態では二次覆工体をプライマ
処理と樹脂ラインニグ処理とからなる合成樹脂により形
成したが、二次覆工体をコンクリートにより形成しても
良い。この場合、コンクリート製の二次覆工体の厚さは
肉薄でも肉厚でもかまわない。

【００１６】又、図１又は図５に仮想線で示すように、
弾性の有るゴムや合成樹脂等のシール材３が第１セグメ
ント１ａ又は第２セグメント１ｃの溝１ｂより内側面に
当該内側面を囲むように環状に貼られることが防水の観
点から好ましく、経年変化の影響を考えると、水膨張性
弾性シール材（シール材が水を含むことにより体積が膨
らむ性質を有する）が最適である。

【００１７】前記一実施形態ではグラウトホールを省略
したが、グラウトホールでは地山側から二次防水覆工側
面１ｆへの漏水の流入を阻止する逆止め機能が有る止水
栓を挿入装着するか、又は、薄い帯状の表面に溝が帯状
の長手方向に形成された溝付き防水キャップを使用すれ
ば良い。

【００１８】

【発明の効果】以上のように、請求項１の発明によれ
ば、一次覆工体を構成する互いに隣接する複数のセグメ
ント間の接合部に排水路を一次覆工体の二次覆工側面と
地山側面とに閉鎖しかつ接合部に沿って延設する形状に
形成したことにより、セグメントの大部分を占める部分
が一次覆工体の永久的な構造物としての強度を負担する
ことができるので、セグメントを特に厚く形成する必要
はない。又、接合部の二次覆工側面が平坦に形成される
ので、二次覆工体を肉薄に形成することができる。しか
も、接合部中に形成された排水路が地山より接合部に侵
入する漏水を一次覆工体のインバート部へと誘導するの
で、係る漏水が一次覆工体と二次覆工との接合面間に侵
入することは適切に阻止できる。請求項２の発明によれ
ば、排水路に連なる導水路を一次覆工体のインバート部
に用いられるセグメントの内部に形成したので、排水路
よりインバート部に誘導された漏水を一次覆工体の外部
に適切に排水できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 一実施形態の一次覆工体の断面図。

【図２】 同実施形態の一次覆工体の或る１つのセグメ
ント列の正面図。

【図３】 同実施形態の一次覆工体のもう１つのセグメ
ント列の正面図。

【図４】 同実施形態の第１セグメントの斜視図。

【図５】 同実施形態の第２セグメントの斜視図。

【図６】 同実施形態の工程を示すフローチャート。

【符号の説明】

１ 一次覆工体 １ａ 第１セグメント １ｂ 溝 １ｃ 第２セグメント １ｄ 導水路 １ｅ 接合部 ２ 排水路

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一次覆工体を構成する互いに隣接する複
   数のセグメント間の接合部に排水路を一次覆工体の二次
   覆工側面と地山側面とに閉鎖しかつ接合部に沿って延設
   する形状に形成したことを特徴とするシールドトンネル
   の防水装置。
2. 【請求項２】 排水路に連なる導水路を一次覆工体のイ
   ンバート部に用いられるセグメントの内部に形成したこ
   とを特徴とする請求項１記載のシールドトンネルの防水
   装置。