JP3774813B2

JP3774813B2 - シート端部処理装置

Info

Publication number: JP3774813B2
Application number: JP2003301454A
Authority: JP
Inventors: 平松　　剛; 亮西里
Original assignee: 株式会社ケー・エフ・シー
Priority date: 2003-08-26
Filing date: 2003-08-26
Publication date: 2006-05-17
Anticipated expiration: 2023-08-26
Also published as: JP2005068860A

Description

本発明はトンネル、立坑、水路、ごみ廃棄場等の防水または遮水に好適な防水シート敷設施工法、詳しくは熱融着性の防水シートを屋根瓦状にオーバラップさせて施工個所に張り、そのオーバラップ部を溶着機により該部の長さ方向沿いに帯状に溶着してつなぎ合せるシート端部処理装置に関する。

防水シートの敷設施工法は、例えば、図１３のようにトンネル地山の一次覆工面である吹付けコンクリート面に張った不織布の上から熱溶着性の防水シートＡを張るトンネルシートの防水工や、図１４のように一般的な処理場などの斜面に防水シートＡを張る遮水工において採用される。いずれの場合も、防水シートＡを、図１５に示すように、経方向及び緯方向について端部同士がオーバラップするように屋根瓦状に張り、該オーバーラップ部Ａ１は溶着機１００を用いて溶着し、また、図１３、図１４及び図１５のように防水シートＡの角部が重なる部分Ｘでは三枚重ねとする敷設施工法が知られている。

一方、図１６に示す防水シートＡの溶着機１００は、自走タイプであって、車輪（補助輪）１０１と、二枚の防水シートＡのオーバラップ部Ａ１を挾圧するための一対のピンチロール１０２，１０２と、ピンチロール１０２の前方に該ピンチロール１０２と近接して配設される電熱型の熱鏝（図示せず）と、把っ手１０３とを備えている。そして、溶着機１００は、一方のピンチロール１０２の回転駆動により他方のピンチロール１０２が共回りしながら図に示す矢印方向に走行し、前記熱鏝で防水シートＡを溶融した後にピンチロール１０２でオーバラップ部Ａ１を挾圧することにより、二枚の防水シートＡのオーバラップ部Ｂを溶着するようになっている。

また、この溶着機１００は、溶着される二枚の防水シートＡのオーバラップ部Ｂをピンチロール１０２で挾圧するために下側に重なる防水シートＡの端部及び上側に重なる防水シートＡの端部を左右入れ違い状に差し入れ得るフレーム構造になっており、自力移動時には、防水シートＡの端部をガイドとして利用する。

そして、防水シートＡの経方向及び緯方向のオーバラップ部Ａ１を溶着機１００により該部Ａ１の長さ方向沿いに帯状に溶着するものであり、緯方向についての防水シートＡの敷設を先行すれば、その緯方向に並ぶ防水シートＡのオーバラップ部Ａ１を溶着した後に、経方向についてオーバラップされている防水シートＡの端部つまりオーバラップ部Ａ１を溶着する。緯方向又は経方向につき二枚がオーバラップされた防水シートＡのオーバラップ部Ａ１には、前記溶着によって第１７図に示すように、溶着部Ｂの両側に非溶着耳部Ｂ１が残る。また、オーバラップ部Ａ１（溶着部Ｂ）の中央部は非溶着部分であって該非溶着部分によってエアチェック溝Ｂ３が形成される。そして、このエアチェック溝Ｂ３にエアを通し、エアチェック溝Ｂ３内の空気圧が所定値で所定時間維持されるかどうかをチェックして溶着部Ｂの溶着状態の良否が判断される。

このように、溶着機１００の構成上、非溶着耳部Ｂ１が残存することになるので、先に二枚重ねの防水シートＡを溶着し、次いで他の一枚の防水シートＡを重ねて溶着する場合、溶着機１００が二枚重ねの溶着部Ｂを横切るときに、非溶着耳部Ｂ１が溶着機１００のシート差込み空隙部に巻き込まれることによって溶着機１００の横断を阻害し、前記他の一枚の防水シートＡの溶着が不可能になるという問題があった。なお、防水シートＡの敷設が経方向について先行されても同様の問題が生じる。

そこで、従来の防水シート敷設施工法は、３枚重ねになる部位については、図１８に示すように、三枚目の防水シートＡを溶着する前に２枚重ねの防水シートＡの非溶着耳部Ｂ１を根元から切除するようにしていた（例えば、特許文献１参照。）。

しかしながら、防水シートＡは厚さが厚く防水性に優れと共に引き裂き強度にも優れている一方、防水シートＡの切除作業は工具を用いて人力で行い、また、切除後はサンダーで切除面を滑らかにする必要がある。したがって、防水シートＡの切除作業は極めて非効率なものになり、また、３枚重ねとなる部位の非溶着耳部Ｂ１を切除する際には、三枚重ねとなる部位を推測して作業を行う、勘に頼った作業になるので、切除される非溶着耳部Ｂ１に過不足が生じる等の問題があった。
特公平７−７２４７９号公報（全頁、第２図、第４図、第５図）

本発明は、非溶着耳部を切除することなく、防水シートの三枚重ねの部分の処理を簡単かつ確実に行うことができるシート端部処理装置を提供する。

本発明のシート端部処理装置は、二枚の熱溶着性の防水シートを端部同士がオーバラップするように並べて連続させ、該オーバラップ部に沿って前記防水シートの端部同士を溶着することにより両側に非溶着耳部が残る帯状の溶着部を形成する防水シート敷設施工法に用いられる防水シートの端部処理装置であって、前記溶着部の一側方に位置する前記非溶着耳部を該非溶着耳部と重なる前記防水シートに溶着する第１上側熱鏝及びこれに対向する第１下側熱鏝と、前記溶着部の他側方に位置する前記非溶着耳部を該非溶着耳部と重なる前記防水シートに溶着する第２上側熱鏝及びこれに対向する第２下側熱鏝と、前記各熱鏝に装着された加熱手段と、前記上側熱鏝と前記下側熱鏝とを近接させて前記非溶着耳部及び該非溶着耳部と重なる前記防水シートを挟持させる駆動手段と、を備えたことを特徴とするものである。

また、前記上側熱鏝若しくは前記下側熱鏝の少なくとも一方を、ばね体を介して支持し、前記ばね体のばね力によって前記非溶着耳部及び該非溶着耳部と重なる前記防水シートを弾性的に挟持するのが望ましい。

また、前記防水シートの押圧体を備え、前記押圧体に前記熱鏝の収容部を形成し、前記収容部に前記熱鏝を収容すると共に、前記収容部と前記熱鏝との間に隙間を形成し、前記隙間に冷却空気を供給して前記熱鏝を冷却するのが望ましい。

本発明のシート端部処理装置によれば、前記上側熱鏝と前記下側熱鏝とを近接させて前記非溶着耳部及び該非溶着耳部と重なる前記防水シートを挟持するように構成したので、該非溶着耳部の重なり部分を上下から同時に溶融することができ、短時間で一体化できて施工性が向上する。

また、非溶着耳部が上下いずれの側に位置しても該非溶着耳部の溶融が可能になり、防水シートの端部処理を確実に行うことができる。

また、ばね体のばね力によって前記非溶着耳部及び該非溶着耳部と重なる前記防水シートを弾性的に挟持すれば、該ばね力の調整によって適度な挟持圧で防水シートを溶融することができて防水シートを確実に一体化でき、また、シートの厚みが変わっても、常に適度の挟持圧で一体化できる。

また、前記収容部と前記熱鏝との間の隙間に冷却空気を供給して前記熱鏝を冷却すれば、前記熱鏝を短時間で冷却することができるので、防水シートの溶着部分の硬化を早めて防水シートの溶着を確実に行うことができる。

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

防水シート敷設施工法において用いられるシート端部処理装置Ｃは、上述のように熱溶着性防水シートＡの溶着部Ｂの両側に形成される非溶着耳部Ｂ１を、該非溶着耳部Ｂ１と重なる防水シートＡに溶着するためのものである。

シート端部処理装置Ｃは、第１上側熱鏝１と、該第１上側熱鏝１と対向する第１下側熱鏝１ａと、第２上側熱鏝２と、該第２上側熱鏝２と対向する第２下側熱鏝２ａと、各熱鏝１，２，１ａ，２ａの電熱ヒーターと、上側熱鏝１，２を収容する上押圧体３と、下側熱鏝１ａ，２ａを収容する下押圧体４と、上押圧体３を昇降させる押圧シリンダー５と、上側熱鏝１，２を上押圧体３の押圧面から上方に離間させる上鏝シリンダー６と、下側熱鏝１ａ，２ａを下押圧体４の押圧面から下方に離間させる下鏝シリンダー７と、これらを支持する支持体８とを備えている。

支持体８は、断面横Ｕ字状であって、上下の支持材８ａ，８ｂを連結材８ｃで連結して形成され、該支持体８にはカバー９が取り付けられている。

上押圧体３は、下方に開口した箱体３ａに耐火材層３ｂを内張りして形成され、該耐火材層３ｂで囲まれた凹所３ｃには第１及び第２上側熱鏝１，２が収容されている。また、上押圧体３の押圧面（下面）は、例えばＰＴＦＥシート（テフロン（登録商標）シート）のような耐熱性シートから成るシート接着防止層１０で覆われている。

上側熱鏝１，２と耐火層３ｂとの間には隙間ｑが形成され、該隙間ｑに後述するエアクーラー等で発生する冷却空気を流すことによって熱鏝１，２を短時間で冷却できるようになっている。また、上押圧体３には熱気を逃すための孔１１及び温度制御用のセンサー１２が設けられ、該センサー１２は温度制御回路に接続されて電気ヒーターの温度を制御するようになっている。

上押圧体３は、押圧シリンダー５のロッド５ａに固定されている。また、上押圧体３には取付部材３ｅが固定され、該取付部材３ｅには上側熱鏝１，２用の上支点部３ｆ及び上鏝シリンダー６がそれぞれ取り付けられている。上支点部３ｆにはシーソー材３ｇが取り付けられ、シーソー材３ｇの一端には上側熱鏝１，２が固定され、また、シーソー材３ｇは上押圧体３に設けられた孔部３ｄから上押圧体３の凹所３ｃ内に挿入されている。そして、上鏝シリンダー６のロッド６ａでシーソー材３ｇの他端を押すことによって上側熱鏝１，２は上押圧体３の押圧面から離間する一方、上鏝シリンダー６がシーソー材３ｇに作用しないときには、熱鏝１，２をその自重によってシート接着防止層１０に接するようになっている。

押圧シリンダー５は支持体８の上支持材８ａに固定され、上押圧体３、上側熱鏝１，２、取付部材３ｅ、上支点部３ｆ、シーソー材３ｇは、押圧シリンダー５と共に昇降するようになっている。

下押圧体４は、上方に開口した箱体４ａに耐火材層４ｂを内張りして形成され、該耐火材層４ｂで囲まれた凹所４ｃには第１及び第２の下側熱鏝１ａ，２ａが収容されている。また、下押圧体４の押圧面（上面）は、例えばＰＴＦＥシート（テフロン（登録商標）シート）のような耐熱性シートから成るシート接着防止層１０で覆われている。

下側熱鏝１ａ，２ａと耐火層４ｂとの間には隙間ｑが形成され、該隙間ｑに後述するエアクーラー等で発生する冷却空気を流すことによって熱鏝１ａ，２ａを短時間で冷却できるようになっている
また、下押圧体４には熱気を逃すための孔１１及び温度制御用のセンサー１２が設けられ、該センサー１２は温度制御回路に接続されて電気ヒーターの温度を制御するようになっている。

下押圧体４に圧縮ばね１３を介して下支持材８ｂに取り付けられ、圧縮ばね１３の弾性変形によって上下に移動可能になっている。

また、下押圧体４には取付部材４ｅが固定され、該取付部材４ｅには下側熱鏝１ａ，２ａ用の下支点部４ｆ及び下鏝シリンダー７をそれぞれ取り付けられている。下支点部４ｆには下支点部４ｆが取り付けられ、シーソー材４ｇの一端に下側熱鏝１ａ，２ａが固定され、また、シーソー材４ｇは下押圧体４に設けられた孔部４ｄから下押圧体４の凹所４ｃ内に挿入されている。そして、下鏝シリンダー７のロッド７ａでシーソー材４ｇの他端を押すことによって下側熱鏝１ａ，２ａは下側熱鏝１ａ，２ａを押圧面から離間する一方、下鏝シリンダー７が作用しないときには、下側熱鏝１ａ，２ａはばね体４ｈのばね力によってシート接着防止層１０に接するようになっている。

また、下鏝シリンダー７、下支点部４ｆ、シーソー材４ｇ、下熱鏝１ａ，２ａは、下押圧体４と共に上下動可能になっている。

上押圧体３と下押圧体４との間に所定間隔が設けられ、シート端部処理装置Ｃの前方から上下の押圧体３，４間に防水シートＡが挿入可能になっている。

シート端部処理装置は冷却口部を備え、該冷却口部にはエアクーラー等の低温空気発生手段の冷却空気を送るための冷却ホースが接続され、該冷却空気によって上押圧体３及び下押圧体４が冷却されるようになっている。

また、後述のように面取りされた形で非溶着耳部Ｂ１が防水シートＡに溶着するように、上下の押圧体３，４の押圧面はその一部が傾斜するように形成されている（図１参照）。

なお、シリンダー５，６，７及び電気ヒーターは制御手段によって制御される。

このように構成されるシート端部処理装置Ｃは以下のように動作して防水シートの端部を溶着する。

まず、図７のように、上下の押圧体３，４間に防水シートＡを挿入し、図８（ａ）のように押圧シリンダー５によって上押圧体３を降下させて非溶着耳部Ｂ１及び該非溶着耳部Ｂ１と重なる防水シートＡを挟持し、上下の熱鏝１，２，１ａ，２ａによって溶着する。このとき、ばね体１３は弾性変形してシート端部を弾性的に挟持する。

所定時間加熱して溶着が完了した後、図８（ｂ）のように上下の押圧体３，４で防水シートＡを挟持した状態で、上述のように鏝シリンダー６，７によって上側及び下側の熱鏝１，２，１ａ，２ａを押圧面（耐熱性シート）から離間させる。この状態で上述のように冷却空気で熱鏝１，１ａ，２，２ａを冷却することにより、防水シートＡの溶着部分を硬化させる。

そして、防水シートＡの溶着部分が冷却した後、押圧シリンダー５によって上押圧体３を上昇させて防水シートＡの挟持を解除する。

また、防水シート敷設施工法全体について説明すると、以下のようになる。

図９（ａ）に示すように、防水シート敷設施工法は、緯方向に防水シートＡを先行して敷設した後、前記溶着機を用いて緯方向に並ぶ防水シートＡのオーバラップ部Ａ１を溶着し、両側に非溶着耳部Ｂ１が残る帯状の溶着部Ｂを形成する。なお、一方の非溶着耳部Ｂ１は溶着部Ｂによる防水シートＡの連続体の表面側に位置し、他方の非溶着耳部Ｂ１は防水シートＡの連続体の裏面側に位置する。

次に、図９（ｂ）に示すように、シート端部処理装置Ｃを用いることにより、オーバラップ部Ａ１の溶着部Ｂの端部（三枚目の防水シートＡが重なる部分）の両側に形成される非溶着耳部Ｂ１を、該非溶着耳部Ｂ１と重なる防水シートＡに溶着することによって耳溶着部Ｂ２を形成する。

すなわち、シート端部処理装置Ｃの上下の支持体３，４間に防水シートＡを挿入し、溶着部Ｂの両側方に残る非溶着耳部Ｂ１のうち、防水シートＡの連続体の表面側に位置する非溶着耳部Ｂ１及び該非溶着耳部Ｂ１と重なる防水シートＡを上下の熱鏝で挟持し、これらを上下の熱鏝１，２，１ａ，２ａによって溶着する。これにより、非溶着耳部Ｂ１は第１及び第２の熱鏝１，２によって面取りされた形となって防水シートＡに溶着し、防水シートＡの三枚重ね部分における非溶着耳部Ｂ１及び非溶着耳部Ｂ１による段差が解消される（図１１参照）。

なお、非溶着耳部Ｂ１の加熱温度及び加熱時間については、例えば、材質がポリエチレン（ＰＥ）で厚みが２ｍｍの防水シートＡの場合には、２００〜２３０℃の温度で約２分間加熱し、材質が高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）で厚みが１．５ｍｍの防水シートＡの場合には、２３０〜２５０℃の温度で約２分間加熱する。そして、加熱後、エアクーラー等で冷却空気を送りながら３〜５分程度冷却する。

次に、図９（ｃ）に示すように、経方向に防水シートＡを敷設し、該防水シートＡの端部と、既に溶着されて緯方向に連続する防水シートＡの端部とをオーバラップさせ、上述のように防水シートＡの端部をガイドとして利用して前記溶着機を移動させることによってオーバラップ部Ａ１を溶着する。この場合、緯方向に連続する防水シートＡの非溶着耳部Ｂ１は解消されているので、前記溶着機は図９（ｃ）における左右いずれかの方向から走行する場合においても非溶着耳部Ｂ１によってその移動が妨げられることがなく、防水シートＡの三枚重ね部分の溶着接合を円滑に行うことができる。また、非溶着耳部Ｂ１の背面に通水空間を生じることがないので、これを通して他の一枚の防水シートＡのオーバラップ部Ａ１に漏水が発生するのを防止できる。

図１０は防水シートＡの端部の重ね方を示し、図１０（ｂ）は同図（ａ）に対して重ね方が上下逆となっている。防水シートＡを重ねた形態が上下逆になる場合であっても、上側熱鏝及び下側熱鏝の存在によって溶着は可能である。

図１１（ａ）は、トンネルの吹き付けコンクリート２００の表面に不織布等の緩衝層２０１を形成し、該緩衝層２０１の表面に防水シートＡを敷設する施工法への適用例を示している。また、同図（ｂ）は、処分場の傾斜地盤３００に保護マット３０１を覆い、該保護マット３０１の表面に防水シートＡを敷設する施工法への適用例を示している。

以上のように、端部シートを上側熱鏝と下側熱鏝によって上下から加熱することにより、シート端部を短時間で一体化でき、また、図１０（ｂ）のように非溶着耳部が上下逆になっても該非溶着耳部の溶融が可能になり、端部処理を確実に行うことができる。

図１１は、トンネルの吹き付けコンクリート２００の表面に不織布等の緩衝層２０１を形成し、該緩衝層２０１の表面に防水シートＡを敷設する施工法への適用例を示している。また、図７は、処分場の傾斜地盤３００に保護マット３０１を覆い、該保護マット３０１の表面に防水シートＡを敷設する施工法への適用例を示している。

なお、シート端部処理装置Ｃは上記のものに限定されるものではない。

図１２は、他の実施形態を示し、左右に位置する第１下側熱鏝１ａと第２下側熱鏝２ａをそれぞれ独立して上下させて防水シートＡの溶着部分への馴染み性を向上させ、厚みのある防水シートＡの非溶着耳部Ｂ１によって処理すべきシート端部に著しい段部が形成されているような場合にも確実に耳溶着部Ｂ２を形成するようにしている。

本発明の実施形態に係るシート端部処理装置の正面図である。同シート端部処理装置の側面図である。同シート端部処理装置の一部破断した概略側面図である。同シート端部処理装置の背面図である。同シート端部処理装置の平面図である。図２のＡ方向の矢視図防水シートの敷設施工法を示す斜視図である。同シート端部処理装置の動作説明図である。本発明の実施形態に係る防水シートの敷設施工法を示す正面図である。防水シートの端部の重ね方を示す斜視図である。本発明の実施形態に係る防水シートの敷設施工法を示す断面図である。本発明の他の実施形態に係るシート端部処理装置の正面図である。防水シートの施工状態を示す斜視図である。防水シートの他の施工状態を示す斜視図である。防水シートの施工状態を示す正面図である。溶着機を用いた防水シートの施工方法を示す斜視図である。溶着機を用いた防水シートの施工方法を示す斜視図である。従来の防水シートの敷設施工法を示す斜視図である。

符号の説明

Ａ防水シート
Ａ１オーバラップ部
Ｂ溶着部
Ｂ１非溶着耳部
Ｃシート端部処理装置
１第１上側熱鏝
１ａ第１下側熱鏝
２第２上側熱鏝
２ａ第２下側熱鏝
３上押圧体
４下押圧体

Claims

二枚の熱溶着性の防水シートを端部同士がオーバラップするように並べて連続させ、該オーバラップ部に沿って前記防水シートの端部同士を溶着することにより両側に非溶着耳部が残る帯状の溶着部を形成する防水シート敷設施工法に用いられるシート端部処理装置であって、
前記溶着部の一側方に位置する前記非溶着耳部を該非溶着耳部と重なる前記防水シートに溶着する第１上側熱鏝及びこれに対向する第１下側熱鏝と、前記溶着部の他側方に位置する前記非溶着耳部を該非溶着耳部と重なる前記防水シートに溶着する第２上側熱鏝及びこれに対向する第２下側熱鏝と、前記各熱鏝に装着された加熱手段と、前記上側熱鏝と前記下側熱鏝とを近接させて前記非溶着耳部及び該非溶着耳部と重なる前記防水シートを挟持させる駆動手段と、を備えたことを特徴とするシート端部処理装置。
前記上側熱鏝若しくは前記下側熱鏝の少なくとも一方を、ばね体を介して支持し、前記ばね体のばね力によって前記非溶着耳部及び該非溶着耳部と重なる前記防水シートを弾性的に挟持することを特徴とする請求項１に記載のシート端部処理装置。
前記防水シートの押圧体を備え、前記押圧体に前記熱鏝の収容部を形成し、前記収容部に前記熱鏝を収容すると共に、前記収容部と前記熱鏝との間に隙間を形成し、前記隙間に冷却空気を供給して前記熱鏝を冷却するようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のシート端部処理装置。