JPH0437998Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案は、土木工事用セグメントの接合面を
止水処理するための土木工事用セグメントの止水
構造に関するものである。

市街地の地下に掘削されるトンネル工事の施工
には、シールド工法が採られていて、この工法に
よるシールドトンネルにおいては、第１図に示す
ように、ユニツト化された多数のセグメント１
Ａ，１Ｂ，１Ｃ…を、坑道の長さ方向ａと円周方
向ｂとの両方向に密い継ぎ合わせて、坑道の周壁
に内張りすることが行われている。

しかして、各セグメント１Ａ，１Ｂ，１Ｃの円
周方向ｂに沿う両端のフランジ２，３間の継手接
合面と、長さ方向ａに沿う両端のフランジ４，５
間の継手接合面は、坑道地山からの湧水の坑内へ
の漏水を防ぐために水密を保つ必要があり、この
ため上述の各接合面には、止水用の目地材が介着
されており、ここで、第１図および第２図を参照
して従来の目地材６につき具体的に説明する。

各セグメント１Ａ，１Ｂ，１Ｃ…のフランジ２
とフランジ４の夫々の外壁面の幅方向の中間箇所
には、長手方向に全通する帯状の取付溝４ａ（第
２図）が凹入成形されると共に、各取付溝には、
ゴム等の弾性材料で作られた帯板状の目地材６が
固着されていて、その目地材６の表面は、各フラ
ンジ２，４の外側面より突出している。

しかして両セグメント１Ａ，１Ｃのフランジ
２，３間は、３本の結合ボルト７で締着されると
共に、両セグメント１Ａ，１Ｂのフランジ４，５
間は、２本の結合ボルト７で締着されていて、例
えば第２図に示すように固定ナツト８が緊締され
た状態では、目地材６が締め代ｔだけ圧縮され
て、目地材６の外面が反発弾力によつてフランジ
５の外側面に圧着するようになつており、これに
より継手接合面が水密に止水処理されている。

ところで、このような従来の目地材６による
と、目地材６の厚さを締め代ｔを十分に見込んだ
厚手にしなければならず目地材６がフランジ４面
から大きく突出しているために、施工時の継手接
合作業の際に、ナツト８の締付けに大きな労力が
必要であるほか、目地材６の突出縁が引掛つて取
付溝４ａから脱落し易い難点があり、更に、その
水密性を反発弾力に頼つていることから、施工後
における地盤変動等によつて目地が拡がつた場合
に、弾発力の低下により漏水を起し易いなどの問
題点があつた。

本考案は、上記問題点を解消するためになされ
たものであつて、すなわち、本考案の目的は、施
工時の作業性が良好であると共に、確実な水密性
が得られる土木工事用セグメントの止水構造を提
供することにある。

その目的を達成する手段として、本考案は、ト
ンネル等の内壁面に沿つて該内壁面を形成する多
数のセグメント１が結合ボルト７と固定ナツト８
により結合されて接合されてなる土木工事用セグ
メントの接合面の止水構造において、 前記セグメントの接合面の、一方の壁面は平坦
面となつており他方の壁面にはその長手方向に全
通する取付溝が形成され、 前記取付構内には、水膨張性材料よりなる帯状
基板部１１ａの片面に長手方向に沿うリブ状突条
１１ｂが一体に成形されてなる目地材１１の基板
部１１ａが設けられ、 該目地材１１は、その膨張前の状態において、
その基板部１１ａの厚みが取付溝の深さとほぼ同
等とされその突条１１ｂが取付溝の上面から突出
されるとともに、その断面積が取付溝の断面積と
同等か小さく形成されていることを特徴とする土
木工事用セグメントの止水構造にある。以下、図
示の一実施例に基づいて本考案を説明する。

第３図は、セグメント１Ｄのフランジ９と、セ
グメント１Ｅのフランジ１０との接合面間に、幅
の広い実施例を目地材１１と、幅の狭い等形の実
施例の目地材１２とが、２列に並んで介着されて
いる継手接合部の断面形状を示し、各目地材１
１，１２は、夫々フランジ１０の取付溝１０ａ，
１０ｂに接着されたものであるが、以下、第４図
ないし第６図を参照して、目地材１１の詳細（目
地材１２についても同じ）につき述べる。

この目地材１１は、水膨張性材料、例えば高吸
収性樹脂と合成ゴムとが混合成形加硫されてなる
材料で作られていて、その合成ゴムには、常温で
５〜10％の結晶領域（あるいはガラス状領域）を
含有する１，３−ジエン系ゴムが用いられてい
る。

しかして目地材１１の形状は、第５図に示すよ
うに、長板よりなる帯状基板部１１ａの片面に、
断面がほぼ半円をなすリブ状突条１１ｂが２本並
んで盛り上り形成されたものである。

なお、目地材１１の基板部１１ａの厚みは、取
付溝１０ａの深さとほぼ同時であり、従つて、基
板部１１ａの表面は、フランジ１０面とほぼ面一
になると共に、突条１１ｂの頂高は、締め代を見
込んだ上でフランジ１０面より十分に張出した高
さに成形されていて、結合ボルト７の固定ナツト
８が緊締された第３図および第４図の状態では、
各突条１１ｂの頂部が締め代により圧縮されて、
反発弾力を似てフランジ９面に密着している。ま
た、目地材１１の断面積は、取付溝１０ａの断面
積と同等か小さく形成されている。

このように構成された実施例の目地材１１（目
地材１２も同じ）によれば、基板部１１ａの厚み
が薄いので、材料を節約し得るメリツトがあるほ
か、基板部１１ａがフランジ１０面とほぼ面一に
なるので、継手接合作業の際に、取付溝１０ａか
ら脱落する虞れがなく、また、ナツト８緊締時に
は突条１ｂの頂部と圧縮するだけで該突条１１ｂ
肉厚分が取付溝１０ａ内に変形して収納されるの
で、楽に締着することができる。

ところで、単なる水膨張性ゴムを用いた止水材
では、施工直後の初期止水性を高めるため、厚み
を増やしてやると、施工性が低下し、逆に施工性
を考慮し、厚みをうすくすると初期止水性が低下
してしまうことがさけられずに特に、水膨張性ゴ
ムは塩水による膨張率が清水に比べて低いことか
ら、施工現場に海水が湧水するような場合に同様
に漏水し易い問題があつた。しかしこの目地材１
１では、突条１１ｂの密着により初期においても
十分な水密性を有し、そのほか、施工後の目地材
含水状態では、第６図に示すように、目地材１１
の水分Ｗによる膨張作用力により目地材１１全体
がフランジ９の平坦な接合面に追従して密着する
ので、目地が拡がつた場合でも、密着力の低下を
招くことがなく、確実に水密性を維持することが
できる。

また、本考案の目地材は、その断面形状を、例
えば第７図に示す16種の各種形状のように、下記
設計要素を勘案した上で施工条件に対応して適正
かつ合理的に設定する。

(a) 基板部 形状は、矩形・台形・斜台形等が良く、その厚
みは、厚さを増すと水密性が向上する代りに施工
性が低下し、例えばセグメントの真円度の悪下に
基因する肉張りの強度低下や、継手厚みの介入に
基因するトンネル長の縄伸び現象などを招来し、
反対に基板部が薄過ぎると、これに反した結果と
なる。

(b) 突条の列数 ２条が好ましく、１条の場合には、圧縮性、非
脱落性の優れるが、水密性に劣り、また３条の場
合には、これに反する。

(c) 突条の形状 弧形・３角形・矩形・台形・斜台形等自由であ
り、かつ等形・対称形は必ずしも必要でなく、ま
た、突条の高さは、目地材の基板部厚みの５〜
3000％（好ましくは、20〜150％）、突条の幅は、
特に制限がないが好ましくは目地材の基板部の幅
の10〜40％、また突条の断面積は基板部断面積の
２〜200％（好ましくは５〜200％）が適当であり
突条が小さ過ぎると、圧縮性・非脱落性に劣り、
反対に大き過ぎると、水密性が低下する。

以上述べたように、本考案によれば、セグメン
ト取付溝内に目地材１１を固着して行う運搬締結
等の作業段階では、目地材１１の基板部１１ａは
取付溝内にほぼ収納され取付溝の上面からは突条
１１ｂが突出するのみであるから目地材１１の脱
落又は損傷の事故がなくその作業性が良好とな
る。さらに締結及びその後の初期止水段階では、
突条１１ｂの頂部が容易に圧縮変形され該変形肉
厚分は取付溝の隙間内に移動するところから締結
時に十分な密着性が得られセグメント間に隙間の
ない真円のトンネルの形成が可能となると同時に
十分な初期止水作用が得られる。また、設置後
は、目地材１１の膨張作用により、上記容易な締
付により相互に密着状態にある接合面が完全に且
つ永続的に止水される。また、目地材１１の締め
代部分は、突条により形成されているところか
ら、比較的高価な水膨張性材料の使用を最小限度
とすることが出来る。

以上のように、本考案によれは、経済的で施工
作用性が良く、しかも、セグメント間に隙間のな
い真円のトンネルの形成が可能となると同時に初
期止水とその後の永続的は止水をいずれも完全に
行なわせることが出来る優れた効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は、トンネルセグメントと、同セグメン
トの継手に介着された従来の目地材の斜視図、第
２図は、第１図の−線における断面図、第３
図は、本考案の一実施例を示す土木工事用セグメ
ントの止水構造の断面図で、第２図に相当する
図、第４図は、第３図の部分の拡大図、第５図
は、第４図の目地材の斜視図、第６図は、第４図
の作用図、第７図は、他の16種類の実施例を示す
目地材の断面形状の模式図である。 １Ｄ，１Ｅ……セグメント、９，１０……接合
面を成すフランジ、１１，１２……目地材、１１
ａ……基板部、１１ｂ……突条。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ トンネル等の内壁面に沿つて該内壁面を形成
   する多数のセグメント１が結合ボルト７と固定
   ナツト８により結合されて接合されてなる土木
   工事用セグメントの接合面の止水構造におい
   て、 前記セグメントの接合面の、一方の壁面は平
   坦面となつており他方の壁面にはその長手方向
   に全通する取付溝が形成され、 前記取付構内には、水膨張性材料よりなる帯
   状基板部１１ａの片面に長手方向に沿うリブ状
   突条１１ｂが一体に成形されてなる目地材１１
   の基板部１１ａが設けられ、 該目地材１１は、その膨張前の状態におい
   て、その基板部１１ａの厚みが取付溝の深さと
   ほぼ同等とされその突条１１ｂが取付溝の上面
   から突出されるとともに、その断面積が取付溝
   の断面積と同等か小さく形成されていることを
   特徴とする土木工事用セグメントの止水構造。 ２ 目地材は、その突条の高さは基板部厚みの20
   〜150％、突条の幅は基板部の幅の10〜40％、
   突条の断面積は基板部断面積の５〜200％とさ
   れていることを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項記載の土木工事用セグメントの止水
   構造。