特開 2022-79211 セグメント及びセグメントの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022079211

(43)【公開日】2022-05-26

(54)【発明の名称】セグメント及びセグメントの製造方法

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/38 20060101AFI20220519BHJP

【ＦＩ】

E21D11/38 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】11

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020190258

(22)【出願日】2020-11-16

(71)【出願人】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(71)【出願人】

【識別番号】000230010

【氏名又は名称】ジオスター株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100129425

【弁理士】

【氏名又は名称】小川 護晃

(74)【代理人】

【識別番号】100087505

【氏名又は名称】西山 春之

(74)【代理人】

【識別番号】100168642

【弁理士】

【氏名又は名称】関谷 充司

(74)【代理人】

【識別番号】100099623

【弁理士】

【氏名又は名称】奥山 尚一

(74)【代理人】

【識別番号】100107319

【氏名又は名称】松島 鉄男

(74)【代理人】

【識別番号】100125380

【弁理士】

【氏名又は名称】中村 綾子

(74)【代理人】

【識別番号】100142996

【弁理士】

【氏名又は名称】森本 聡二

(74)【代理人】

【識別番号】100166268

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 祐

(74)【代理人】

【識別番号】100170379

【弁理士】

【氏名又は名称】徳本 浩一

(74)【代理人】

【識別番号】100217076

【弁理士】

【氏名又は名称】宅間 邦俊

(74)【代理人】

【識別番号】100096769

【弁理士】

【氏名又は名称】有原 幸一

(72)【発明者】

【氏名】紀伊 吉隆

(72)【発明者】

【氏名】斉藤 祐輔

(72)【発明者】

【氏名】阿部 聡

(72)【発明者】

【氏名】尾上 聡

(72)【発明者】

【氏名】秋元 寛生

(72)【発明者】

【氏名】疋島 大彰

【テーマコード（参考）】

2D155

【Ｆターム（参考）】

2D155BA01

2D155EB00

2D155EB10

2D155HA00

2D155HA01

2D155HA02

2D155HA07

2D155LA01

2D155LA02

(57)【要約】      （修正有）

【課題】セグメントピース内への水の侵入を防ぐセグメントを提供する。
【解決手段】トンネル構造体をなすプレキャストコンクリート製のセグメントピース２を有するセグメント１及びその製造方法において、セグメント１はセグメントピース２の表面を覆う防水シート３を含む。防水シート３は、セグメントピース２の表面のうちの地山側の面である背面２ｃからトンネル軸方向両側の側面２ａ１、２ａ２及びトンネル周方向両側の側面２ｂ１、２ｂ２に亘って設けられる。防水シート３は、背面２ｃに対応する背面シート部３１と、トンネル軸方向の一方の側面２ａ１に対応する第１側面シート部３２と、トンネル軸方向の他方の側面２ａ２に対応する第２側面シート部３３と、トンネル周方向の一方の側面２ｂ１に対応する第３側面シート部３４と、トンネル周方向の他方の側面２ｂ２に対応する第４側面シート部３５と、を有する。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

トンネル構造体をなすプレキャストコンクリート製のセグメントピースを有するセグメントにおいて、
前記セグメントピースの表面を覆う防水シートであって、前記表面のうちの地山側の面である背面からトンネル軸方向両側の側面及びトンネル周方向両側の側面に亘って設けられる前記防水シートを、
含み、
前記防水シートは、前記背面に対応する背面シート部と、前記トンネル軸方向の一方の前記側面に対応する第１側面シート部と、前記トンネル軸方向の他方の前記側面に対応する第２側面シート部と、前記トンネル周方向の一方の前記側面に対応する第３側面シート部と、前記トンネル周方向の他方の前記側面に対応する第４側面シート部と、を有する、
セグメント。

【請求項2】

前記第１側面シート部及び前記第２側面シート部の少なくとも一方は、前記背面シート部を構成する部材と分離された部材によって形成された第１部材からなる、
請求項１に記載のセグメント。

【請求項3】

前記第１部材は、前記セグメントピースの背面側の縁部を覆うＬ字状の断面形状を有する成形品である、
請求項２に記載のセグメント。

【請求項4】

前記第１部材は、対応する前記側面に塗布された樹脂系ライニング材が硬化してなる部材である、
請求項２に記載のセグメント。

【請求項5】

前記第３側面シート部及び前記第４側面シート部の少なくとも一方は、前記背面シート部を構成する部材と分離された部材によって形成された第２部材からなる、
請求項１～４のいずれか一つに記載のセグメント。

【請求項6】

前記第２部材は、前記セグメントピースの背面側の縁部を覆うＬ字状の断面形状を有する成形品である、
請求項５に記載のセグメント。

【請求項7】

前記第２部材は、対応する前記側面に塗布された樹脂系ライニング材が硬化してなる部材である、
請求項５に記載のセグメント。

【請求項8】

前記側面には、シール部材収容用のシール溝部が前記背面と平行な方向に延伸するように形成されており、
前記第１側面シート部、前記第２側面シート部、前記第３側面シート部、及び前記第４側面シート部は、前記背面シート部の縁部から前記シール溝部の手前の部分に亘って設けられている、
請求項１～７のいずれか一つに記載のセグメント。

【請求項9】

前記防止シートにおける前記セグメントピースの背面側の四つの角部のそれぞれに対応する部分を被覆可能に成形された成形品からなるコーナーカバーシールを、
含む、請求項１～８のいずれか一つに記載のセグメント。

【請求項10】

請求項１～９のいずれか一つに記載のセグメントの製造方法において、
セグメントピース用の型枠へのコンクリートの打設後であって、且つ、前記コンクリートの蒸気養生又は水中養生の前に、前記コンクリートにおける前記背面に対応する部分を前記背面シート部で被覆する背面被覆工程を含む、
セグメントの製造方法。

【請求項11】

前記型枠における前記セグメントピースの前記背面に対応する部分は開口されている構成とし、
前記型枠の脱型の前に、前記背面被覆工程及び前記蒸気養生を行う、
請求項１０に記載のセグメントの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、シールドトンネルの覆工に用いられるセグメント及びセグメントの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

上下水道、共同溝、道路、鉄道などの管路として用いられるシールドトンネルは、シールド工法により形成される。

【0003】

シールド工法では、例えば、地山に発進立坑と到達立坑とを構築し、発進立坑から到達立坑へ向けてシールド掘進機で地山を掘削しながら、シールド掘進機の後方で、次々に複数のセグメントをトンネル周方向及びトンネル軸方向に連結させることにより、筒状のトンネル構造体（換言すると、覆工体）を構築する。

【0004】

この種のセグメントとしては、例えば、特許文献１に記載されたトンネル用セグメントが知られている。この特許文献１に記載されたトンネル用セグメントは、鉄筋コンクリート製のセグメントピースと、セグメントピースの外側（地山側の面）に貼着された防水シートとからなる。そして、この防水シートによって、セグメントピースにおけるコンクリートの欠けやクラックを通じた漏水の抑制が図られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開平１４０９９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

しかしながら、特許文献１に記載されたトンネル用セグメントでは、防水シートはセグメントピースの地山側の面に設けられているだけであるため、互いに隣接するセグメントピースの側面間の隙間に侵入した水がセグメントピース内へ侵入することを防ぐための工夫が求められ得る。

【0007】

そこで、本発明は、セグメントピースの側面からのセグメントピース内への水の侵入を防ぐことが可能な防水シートを有するセグメント及びその製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明の一側面に係るセグメントによると、トンネル構造体をなすプレキャストコンクリート製のセグメントピースを有するセグメントが提供される。このセグメントは、前記セグメントピースの表面を覆う防水シートであって、前記表面のうちの地山側の面である背面からトンネル軸方向両側の側面及びトンネル周方向両側の側面に亘って設けられる前記防水シートを、含む。そして、前記防水シートは、前記背面に対応する背面シート部と、前記トンネル軸方向の一方の前記側面に対応する第１側面シート部と、前記トンネル軸方向の他方の前記側面に対応する第２側面シート部と、前記トンネル周方向の一方の前記側面に対応する第３側面シート部と、前記トンネル周方向の他方の前記側面に対応する第４側面シート部と、を有する。

【0009】

本発明の別の側面に係るセグメントの製造方法によると、上記一側面に係るセグメントの製造方法が提供される。このセグメントの製造方法は、セグメントピース用の型枠へのコンクリートの打設後であって、且つ、前記コンクリートの蒸気養生又は水中養生の前に、前記コンクリートにおける前記背面に対応する部分を前記背面シート部で被覆する被覆工程を含む。

【発明の効果】

【0010】

前記一側面によるセグメント及び前記別の側面に係るセグメントの製造方法によると、セグメントピースの表面を覆う防水シートは、セグメントピースの表面のうちの地山側の面である背面からトンネル軸方向両側の側面及びトンネル周方向両側の側面に亘って設けられており、前記背面に対応する背面シート部と、前記トンネル軸方向の一方の前記側面に対応する第１側面シート部と、前記トンネル軸方向の他方の前記側面に対応する第２側面シート部と、前記トンネル周方向の一方の前記側面に対応する第３側面シート部と、前記トンネル周方向の他方の前記側面に対応する第４側面シート部と、を有している。このように、セグメントピースの各側面が第１側面シート部、第２側面シート部、第３側面シート部及び第４側面シート部によって覆われているため、互いに隣接するセグメントピースの側面間の隙間に、地山側から水が浸入したとしても、これらの各側面シート部によって、セグメントピース内への水の侵入を防ぐことができる。

【0011】

このようにして、セグメントピースの側面からセグメントピース内への水の侵入を防ぐことが可能な防水シートを有するセグメント、及び、当該セグメントの製造方法を提供することができる。

【0012】

そして、前記別の側面に係るセグメントの製造方法によると、前記コンクリートにおける前記背面に対応する部分を前記背面シート部で被覆する背面被覆工程が、セグメントピース用の型枠へのコンクリートの打設後であって、且つ、前記コンクリートの蒸気養生又は水中養生の前に行われるため、防水シートのうちの背面シート部を、セグメント製造時におけるコンクリートの養生シートとして用いることができる。その結果、セグメント製造時のコンクリートの養生シートを別に用意する必要がなく、養生作業や製造コストの低減を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施形態に係るセグメントの斜視図である。

【図2】上記セグメントの平面図である。

【図3】上記セグメントのセグメントピースの斜視図である。

【図4】上記セグメントの防水シートを構成する部材の斜視図である。

【図5】上記セグメントの防水シートを構成する別の部材の斜視図である。

【図6】上記セグメントのコーナーカバーシールの斜視図である。

【図7】上記セグメントの製造方法を説明するための工程図である。

【図8】上記セグメントの製造方法を説明するための図６に続く工程図である。

【図9】上記セグメントの製造方法を説明するための図７に続く工程図である。

【図10】上記セグメントにおける防水作用を説明するための部分断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下に本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、本発明の一実施形態におけるセグメント１の概略構成を示す斜視図である。図２は、図１に示す矢印Ａ方向（地山側）から視たセグメント１の平面図である。

【0015】

図１及び図２に示すセグメント１は、シールドトンネルにおけるトンネル構造体の一部を構成するものである。シールドトンネルを構築するシールド工法では、シールド掘進機で地山を掘削しながら、シールド掘進機の後方（坑口側）で次々に複数のセグメント１をトンネル周方向及びトンネル軸方向に連結することで筒状又はアーチ状のトンネル構造体（覆工体）を構築する。具体的には、坑口側において、複数のセグメント１をトンネル周方向に連結することによりセグメントリングを構築し、このセグメントリングにおけるトンネル軸方向の切羽側の側面に次のセグメントリングのセグメント１を連結するといった手順を繰り返すことによって、シールド掘進機により掘削された掘削坑の内側に、トンネル構造体が構築される。

【0016】

セグメント１は、セグメントピース２と、防水シート３と、を含んで構成されている。本実施形態では、セグメント１は、さらに、コーナーカバーシール４を含む。図３はセグメントピース２の斜視図であり、図４及び図５はそれぞれ防水シート３を構成する部材の斜視図であり、図６はコーナーカバーシール４の斜視図である。

【0017】

セグメントピース２は、トンネル構造体をなすプレキャストコンクリート製の部材であり、セグメント１の本体である。セグメントピース２は、平面視（例えば、地山側から視た平面視）ではトンネル周方向を長辺としトンネル軸方向を短辺とした矩形状に形成され、トンネル軸方向から視た側面視では所定の厚みを有するとともに掘削坑の内周面に沿うように湾曲した円弧形状に形成されている（図３参照）。

【0018】

そして、セグメントピース２におけるトンネル軸方向両側の側面２ａ１、２ａ２はトンネル軸方向に隣接する他のセグメント１（セグメントリング）との接続面をなし、セグメントピース２におけるトンネル周方向両側の側面２ｂ１、２ｂ２はトンネル周方向に隣接する他のセグメント１との接続面をなしている。なお、図示を省略したが、各側面（２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）には、例えば、隣接する他のセグメント１との接続用の雄継手と雌継手とからなる接続構造（連結具）が設けられている。

【0019】

本実施形態では、セグメントピース２におけるトンネル軸方向の側面２ａ１、２ａ２及びトンネル周方向の側面２ｂ１、２ｂ２には、シール部材収容用、つまり、シール部材５（後述する図１０参照）を収容するためのシール溝部２１がセグメントピース２の地山側の面である背面２ｃと平行な方向に延伸するように形成されている。シール部材５は、例えば、弾性を有する材料からなる。そして、シール溝部２１は、例えば、セグメントピース２の厚み方向に間隔をあけた二箇所に凹設されている。シール部材５は、互いに隣接するセグメントピース２間の隙間を密封し、複数のセグメント１からなるトンネル構造体における地山側からトンネル内への、前記隙間を通じた水の侵入を防止するための部材である。

【0020】

防水シート３は、セグメントピース２の表面を覆うシートである。この防水シート３は、セグメントピース２の表面のうちの地山側の面である背面２ｃからトンネル軸方向両側の側面２ａ１、２ａ２及びトンネル周方向両側の側面２ｂ１、２ｂ２に亘って設けられている。

【0021】

図１～図３から分かるように、防水シート３は、セグメントピース２の背面２ｃに対応する背面シート部３１と、トンネル軸方向の一方の側面２ａ１（以下では、適宜に第１側面２ａ１という）に対応する第１側面シート部３２と、トンネル軸方向の他方の側面２ａ２（以下では、適宜に第２側面２ａ２という）に対応する第２側面シート部３３と、トンネル周方向の一方の側面２ｂ１（以下では、適宜に第３側面２ｂ１という）に対応する第３側面シート部３４と、トンネル周方向の他方の側面２ｂ２（以下では、適宜に第４側面２ｂ２という）に対応する第４側面シート部３５と、を有する。なお、特に限定されるものではないが、本実施形態では、トンネル軸方向の一方とは切羽側であり、トンネル軸方向の他方とは坑口側であるものとする。

【0022】

背面シート部３１は、セグメントピース２の背面２ｃに沿うように設けられ、防水シート３におけるセグメントピース２の背面２ｃを覆う部分であり、例えば、地山側から視た平面視で背面２ｃと同寸法の矩形状に形成されている。

【0023】

具体的には、背面シート部３１はセグメントピース２の背面２ｃの全体を覆うフィルム状又は薄いシート状の部材からなる。

【0024】

本実施形態では、防水シート３の第１側面シート部３２及び第２側面シート部３３は、いずれも、背面シート部３１を構成する部材と分離された部材によって形成された第１部材からなる。同様に、本実施形態では、防水シート３の第３側面シート部３４及び第４側面シート部３５は、いずれも、背面シート部３１を構成する部材と分離された部材によって形成された第２部材からなる。つまり、本実施形態では、防水シート３における各側面シート部（３２～３５）は、いずれも、背面シート部３１を構成する部材と分離された部材によって形成された部材からなる。

【0025】

図４及び図５に示すように、本実施形態では、第１側面シート部３２及び第２側面シート部３３を構成する第１部材と、第３側面シート部３４及び第４側面シート部３５を構成する第２部材は、いずれも、セグメントピース２の背面２ｃ側の縁部を覆うＬ字状の断面形状を有する成形品である。また、第１側面シート部３２及び第２側面シート部３３を構成する第１部材は、セグメントピース２の背面２ｃに合わせた円弧形状に湾曲しており、第３側面シート部３４及び第４側面シート部３５を構成する第２部材は、直線的に延伸している。なお、第１部材及び第２部材が覆う「縁部」とは、背面２ｃ側と側面（２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）側に所定の幅の広がりを有した部分を示している。また、第１側面シート部３２と第２側面シート部３３は互いに同形状に成形され、第３側面シート部３４と第４側面シート部３５も互いに同形状に成形されている。

【0026】

具体的には、セグメントピース２の背面２ｃ側の４つの縁部について、第１側面シート部３２は第１側面２ａ１側の部分（長辺部）を覆い、第２側面シート部３３は第２側面２ａ２側の部分（長辺部）を覆い、第３側面シート部３４は第３側面２ｂ１側の部分（短辺部）を覆い、第４側面シート部３５は第４側面２ｂ２側の部分（短辺部）を覆っている。

【0027】

本実施形態では、背面シート部３１は前述したようにセグメントピース２の背面２ｃと同寸法の矩形状に形成されている。そして、背面シート部３１は、その各縁部が対応する側面シート部（３２～３５）とセグメントピース２の背面２ｃとの間に挟み込まれた状態で、セグメントピース２の背面２ｃに付着している。また、各側面シート部（３２～３５）は、背面シート部３１における対応する縁部に上方から付着する部分と、セグメントピース２における対応する側面（２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）に直接付着する部分とを有しており、このように付着することにより、セグメントピース２の背面２ｃ側の対応する縁部を覆うように構成されている。

【0028】

本実施形態では、各側面シート部（３２～３５）は、背面シート部３１の縁部からシール溝部２１の手前の部分に亘って設けられている。具体的には、各側面シート部（３２～３５）は、二つのシール溝部２１のうちの地山側のシール溝部２１の手前まで設けられている。

【0029】

ここで、防水シート３を構成する部材（材料）としては、耐水性、耐アルカリ性（例えば、ｐＨ１１～１２で概ね変質しない）、損傷防止性、耐紫外線性に優れた材料特性を有した部材（材料）が採用される。したがって、このような材料特性を、背面シート部３１を構成するフィルム状又はシート状の部材、第１側面シート部３２及び第２側面シート部３３を構成する第１部材、及び、第３側面シート部３４及び第４側面シート部３５を構成する第２部材が有する。

【0030】

また、防水シート３を構成する部材は弾性を有している。したがって、背面シート部３１及び各側面シート部（３２～３５）は、セグメントピース２を構成するコンクリートのひび割れなどの変位に追従して伸縮可能である。つまり、防水シート３はひび割れ追従型のシートである。また、隣接する他のセグメント１との接続の際に、各側面シート部（３２～３５）は、他のセグメント１により押圧されてシール部材５と一緒に弾性変形する。

【0031】

また、本実施形態では、防水シート３を構成する部材（材料）は、セグメントピース２の製造過程においてセグメントピース２を構成するコンクリート内からコンクリートの表層まで上昇したアルカリ性のブリーディング水を介してコンクリートの表面に付着可能な材料特性を有している。セグメントピース２の表面に付着した防水シート３を構成する部材は、セグメント１の使用時はもちろんのこと、後述するコンクリートの蒸気養生工程、水中養生工程、セグメント１のストック時などにおいても、セグメントピース２から剥がれることなく強固に付着可能である。なお、各側面シート部（３２～３５）と背面シート部３１における対応する縁部との付着（接合）については、例えば、接着剤によりなされる。また、各側面シート部（３２～３５）とセグメントピース２の各側面（２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）との付着時にブリーディング水の量が不十分な場合などにおいては、各側面シート部（３２～３５）とセグメントピース２の各側面（２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）との付着（接合）についても、接着剤によりなされてもよい。

【0032】

コーナーカバーシール４は、図１、図２及び図６に示すように、防水シート３におけるセグメントピース２の背面２ｃ側の四つの角部Ｃのそれぞれに対応する部分を被覆可能に成形された成形品からなるものである。つまり、セグメント１は、４つのコーナーカバーシール４を有している。そして、各コーナーカバーシール４は、例えば、接着剤により各側面シート部（３２～３５）に付着（接合）されている。また、コーナーカバーシール４は、第１部材、第２部材（各側面シート部（３２～３５））と同様の材料特性を有している。このコーナーカバーシール４により、防水シート３におけるセグメントピース２の背面２ｃ側の四つの角部Ｃのそれぞれに対応する部分を保護することができるとともに、この部分に生じ得る側面シート部間の隙間部分を上から塞ぐことができる。

【0033】

次に、本実施形態におけるセグメント１の製造方法について、主に図７～図９を参照して、以下に説明する。図７～図９はそれぞれセグメント１の製造方法を説明するための工程図の一例であり、本実施形態では、図７（ａ）～図７（ｃ）、図８（ｄ）～図８（ｆ）、図９（ｇ）～図９（ｉ）の順番で進められる。

【0034】

本実施形態では、セグメント１の製造方法は、型枠組立工程（図７（ａ）参照）と、コンクリート打設工程（図７（ｂ）参照）と、表面仕上げ工程（図７（ｃ）参照）と、背面被覆工程（図８（ｄ）参照）と、蒸気養生工程（図８（ｅ）参照）と、脱型工程（図８（ｆ）参照）と、側面被覆工程（図９（ｇ）参照）と、コーナー被覆工程（図９（ｈ）参照）と、水中養生工程（図９（ｉ）参照）と、を含む。

【0035】

図７（ａ）に示す型枠組立工程では、型枠Ｍを組み立てる。本実施形態では、型枠Ｍは、セグメント１の使用時における地山側に相当する部分、つまり、セグメントピース２の背面２ｃに対応する部分が、鉛直方向の上側に向くように配置される。本実施形態では、この型枠Ｍにおけるセグメントピース２の背面２ｃに対応する部分は、型枠部材により閉止されずに開口されている。

【0036】

図７（ｂ）に示すコンクリート打設工程では、型枠Ｍ内にセグメントピース２を構成するコンクリートを打設する。また、図示を省略したが、このコンクリートの打設前に、予め組み立てられた鉄筋かごが型枠Ｍ内に挿入される。その後、コンクリートが打設されるとともに、コンクリートの締め固めが行われる。

【0037】

図７（ｃ）に示す表面仕上げ工程では、型枠Ｍ内に打設されたコンクリートにおける露出した表面が木ごてや金ごてなどによってならされて均一に仕上げられる。打設されるコンクリートの流動性は低いため、この表面仕上げ工程により、コンクリートの露出した表面が湾曲した面として仕上げられる。

【0038】

図８（ｄ）に示す背面被覆工程では、型枠Ｍ内のコンクリートにおけるセグメントピース２の背面２ｃに対応する部分（つまり、表面仕上げ工程で仕上げられた前記湾曲した面）を背面シート部３１で被覆（ラッピング）する。

【0039】

本実施形態では、背面被覆工程は、セグメントピース用の型枠Ｍへのコンクリートの打設後（詳しくは表面仕上げ工程後）であって、且つ、コンクリートの蒸気養生（蒸気養生工程）の前に、コンクリートにおけるセグメントピース２の背面２ｃに対応する部分を背面シート部３１で被覆している。

【0040】

具体的には、この背面シート部３１を構成する部材は、例えば、ロール巻きされたフィルム状又はシート状の材料を背面２ｃの寸法に応じて裁断することによって準備される。その後、背面シート部３１を構成する部材は、作業者などによって、コンクリートの前記湾曲した面上に載置されるとともに、しわやエアだまりなどが生じないように木ごてや金ごてなどによって全体に亘って均一に仕上げ処理（貼り合わせ処理）がなされる。

【0041】

ここで、従来は、打設されたコンクリートの露出した表面の乾燥収縮を防止するため、コンクリートの打設直後に、コンクリートの露出した面を養生シートにより覆って養生し、例えば、コンクリートの硬化後にこの養生シートを剥がしていた。一方、背面シート部３１は、従来の養生シートに替わって製造過程におけるコンクリートの乾燥収縮防止用のシートとして機能し、コンクリートの硬化後においても剥がされず、さらには、セグメント１の使用時においても剥がされることなくそのまま背面２ｃを被覆し防水シート３の一部として機能する。

【0042】

本実施形態では、背面シート部３１がコンクリートの表層のブリーディング水を介してコンクリートの表面に付着する。つまり、背面シート部３１をコンクリートにおけるセグメントピース２の背面２ｃに対応する部分の上に載置し、ブリーディング水を用いることで、背面シート部３１をコンクリートの表面に付着（接合）させる。

【0043】

図８（ｅ）に示す蒸気養生工程では、コンクリートが打設された型枠Ｍを、高温で蒸気が充満した高温蒸気室内に、所定時間の間保管することによって、早期にコンクリートの強度を増進させる工程である。この工程では、例えば、型枠Ｍの脱型に必要なコンクリート強度が発現される。

【0044】

このように、本実施形態では、型枠の脱型（脱型工程）の前に、背面被覆工程及び蒸気養生（蒸気養生工程）を行う。

【0045】

図８（ｆ）に示す脱型工程では、コンクリートに所定の強度が発現した後に、型枠Ｍをはずす（分解する）。なお、型枠Ｍを分解する替わりに、所定の強度を発現した型枠Ｍ内のコンクリート（詳しくはセグメントピース２と背面シート部３１との一体物）を、型枠Ｍから取り外すことを、脱型工程としてもよい。

【0046】

図９（ｇ）に示す側面被覆工程では、型枠Ｍにより成形されたセグメントピース２における背面２ｃ側の縁部を、防水シート３を構成する残りの部材により被覆（ラッピング）する。具体的には、セグメントピース２の背面２ｃ側の４つの縁部について、第１側面２ａ１側の部分を第１側面シート部３２で覆い、第２側面２ａ２側の部分を第２側面シート部３３で覆い、第３側面２ｂ１側の部分を第３側面シート部３４で覆い、第４側面２ｂ２側の部分を第４側面シート部３５で覆う。

【0047】

本実施形態では、各側面シート部（３２～３５）を、背面シート部３１における対応する縁部に上方から付着させるとともに、セグメントピース２における対応する側面（２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）に直接付着させることにより、各側面シート部（３２～３５）がセグメントピース２の背面２ｃ側の対応する縁部を覆うように構成されている。各側面シート部（３２～３５）と背面シート部３１における対応する縁部との付着（接合）については、例えば、接着剤によりなされる。また、各側面シート部（３２～３５）とセグメントピース２における対応する側面（２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）とを付着させる際に、ブリーディング水の量が不十分な場合がある。この場合には、各側面シート部（３２～３５）とセグメントピース２における対応する側面（２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）との付着（接合）についても、接着剤によりなされてもよい。

【0048】

図９（ｈ）に示すコーナー被覆工程では、防水シート３におけるセグメントピース２の背面２ｃ側の四つの角部Ｃのそれぞれに対応する部分をコーナーカバーシール４により被覆する。具体的には、各コーナーカバーシール４を、接着剤により各側面シート部（３２～３５）に付着（接合）させる。

【0049】

図９（ｉ）に示す水中養生工程では、セグメントピース２と防水シート３との一体物を水中に所定日数の間保管する。具体的には、セグメントピース２と防水シート３との一体物は、吊り上げられ、図９（ｉ）に示すように建て起こされた状態で水中に保管される。そして、この工程では、例えば、セグメントピース２に、トンネル構造体の一部として必要なコンクリート強度や品質が発現される。

【0050】

そして、所定日数が経過したところで、セグメントピース２と防水シート３との一体物を水中から引き揚げ、出荷されるまで地上で保管（ストック）される。これにより、セグメントピース２と防水シート３とからなるセグメント１の製造が完了する。

【0051】

次に、セグメント１における防水作用について、図１０を参照して説明する。図１０はセグメント１における防水作用を説明するための部分断面図である。図１０（ａ）では、互いにトンネル軸方向に隣接するセグメント１の接続状態が示され、図１０（ｂ）では、互いにトンネル周方向に隣接するセグメント１の接続状態が示されている。

【0052】

互いに隣接するセグメント１が図示を省略した接続構造（連結具）により接続されると、各側面シート部（３２～３５）は、他のセグメント１により押圧されてシール部材５と一緒に弾性変形する。このとき、一方のセグメント１の防水シート３における第１側面シート部３２と他方のセグメント１の防水シート３における第２側面シート部３３は、それぞれ押し潰されて、互いに密着している（図１０（ａ）参照）。そして、一方のセグメント１の防水シート３における第３側面シート部３４と他方のセグメント１の防水シート３における第４側面シート部３５は、それぞれ押し潰されて、互いに密着している（図１０（ｂ）参照）。これにより、互いに隣接するセグメントピース２間の隙間のうちの地山側の領域が各側面シート部（３２～３５）によって概ね密封されている。その結果、互いに隣接するセグメントピース２間の隙間を通じた水の侵入が防止される。なお、本実施形態のように、さらにトンネル中心側にもシール部材５を設けることにより、互いに隣接するセグメントピース２間の隙間を通じた水の侵入がより確実に防止される。

【0053】

そして、セグメントピース２の背面２ｃは、防水シート３の背面シート部３１により被覆されているため、地山側の水がセグメントピース２の背面２ｃに到達することや、地山側の水が背面２ｃ側からセグメントピース２内に侵入することが防止されている。また、セグメントピース２の各側面（２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）における地山側のシール溝部２１よりも手前（地山側）の部分は全て対応する側面シート部（３２～３５）によって被覆されているとともに、地山側のシール部材５によって、地山側からの水がセグメントピース２の各側面（２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）における側面シート部（３２～３５）により被覆されていない残りの部分へ到達することが防止されている。これにより、地山側の水がセグメントピース２の各側面（２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）に到達することや、地山側の水が各側面（２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）側からセグメントピース２内に侵入することが防止されている。

【0054】

また、セグメント１の使用状態において、例えば、セグメントピース２の背面２ｃ側の表層や側面（２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）側の表層に強度上問題ないレベルの微少なひび割れやクラックなどが生じたとしても、背面シート部３１や各側面シート部（３２～３５）は破損することなく、表層のひび割れなどの変位に追従して伸縮する。したがって、地山側の水が防水シート３を通過して、セグメントピース２の表層に生じ得る微少なひび割れなどを通じてセグメントピース２内に侵入することが防止される。その結果、セグメントピース２の耐久性及び耐水性などがより向上する。

【0055】

かかる本実施形態によるセグメント１及びその製造方法によると、防水シート３は、セグメントピース２の背面２ｃからトンネル軸方向両側の側面２ａ１、２ａ２及びトンネル周方向両側の側面２ｂ１、２ｂ２に亘って設けられており、背面２ｃに対応する背面シート部３１と、各側面（２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）に対応する、第１側面シート部３２と、第２側面シート部３３と、第３側面シート部３４と、第４側面シート部３５と、を有している。このように、セグメントピース２の各側面（２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）が第１側面シート部３２、第２側面シート部３３、第３側面シート部３４及び第４側面シート部３５によって覆われているため、互いに隣接するセグメントピース２の側面間の隙間に、地山側から水が浸入したとしても、これらの各側面シート部（３２～３５）によって、セグメントピース２内への水の侵入を防ぐことができる。

【0056】

このようにして、セグメントピース２の側面２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）からセグメントピース２内への水の侵入を防ぐことが可能な防水シート３を有するセグメント１及びその製造方法を提供することができる。

【0057】

本実施形態では、防水シート３における各側面シート部（３２～３５）は、いずれも、背面シート部３１を構成する部材と分離された部材によって形成された部材からなる。これにより、背面シート部３１よりも複雑な形状を有する各側面シート部（３２～３５）を、単純な形状を有する背面シート部３１と分離して形成することができるため、防水シート３の全体を一体に形成する場合と比較すると、防水シート３を極めて容易に製造することができる。特に、トンネル軸方向の第１側面シート部３２及び第２側面シート部３３は、立体的に湾曲しており、他の側面シート部（３４、３５）よりも複雑な形状を有している。したがって、各側面シート部（３２～３５）のうちの第１側面シート部３２及び第２側面シート部３３が背面シート部３１を構成する部材と分離された部材によって形成された部材からなる構成とすると、セグメント１の製造上において好適である。

【0058】

本実施形態では、各側面シート部（３２～３５）は、背面シート部３１の縁部からシール溝部２１の手前の部分に亘って設けられている。つまり、対応する側面（２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）のうち、地山側の水が到達する可能性の高い部分だけ各側面シート部（３２～３５）により被覆しており、その結果、防水シート３の材料費を削減することができる。

【0059】

本実施形態におけるセグメント１の製造方法によると、背面被覆工程が、セグメントピース用の型枠Ｍへのコンクリートの打設後であって、且つ、コンクリートの蒸気養生前に行われるため、防水シート３のうちの背面シート部３１を、セグメント製造時、特に蒸気養生の際のコンクリートの養生シートとして用いることができる。その結果、蒸気養生の際のコンクリートの養生シートを別に用意する必要がなく、養生作業や製造コストの低減を図ることができる。

【0060】

本実施形態におけるセグメント１の製造方法によると、型枠Ｍにおけるセグメントピース２の背面２ｃに対応する部分が開口されている構成とし、型枠Ｍの脱型の前に、背面被覆工程及び蒸気養生（蒸気養生工程）を行っている。これにより、コンクリートの打設直後（詳しくは表面仕上げ工程の直後）に、型枠Ｍ内のコンクリートの表面を迅速に背面シート部３１で被覆し、そのまま、蒸気養生工程に進めることができる。

【0061】

以上、本発明の好ましい実施形態についてそれぞれ説明したが、本発明は上記実施形態に制限されるものではなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形及び変更が可能である。

【0062】

例えば、防水シート３の各側面シート部（３２～３５）は、背面シート部３１の縁部から地山側のシール溝部２１の手前の部分に亘って設けられているものとしたが、これに限らず、対応する側面（２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）の全体に亘って設けられてもよい。

【0063】

また、防水シート３における各側面シート部（３２～３５）は、いずれも、背面シート部３１を構成する部材と分離された部材によって形成された部材（第１部材、第２部材）からなるものとしたが、これに限らない。例えば、各側面シート部（３２～３５）の少なくとも一つが背面シート部３１を構成する部材と分離された部材によって形成された部材からなっていれば、防水シート３の全体を一体に形成する場合と比較すると、防水シート３を容易に製造することができる。つまり、第１側面シート部３２及び第２側面シート部３３の少なくとも一方が第１部材からなり、及び／又は、第３側面シート部３４及び第４側面シート部３５の少なくとも一方が第２部材からなっていると、セグメント１の製造上において好適である。この場合、各側面シート部（３２～３５）のうちの一部については、背面シート部３１を構成する部材と一体に形成されるため、型枠Ｍの脱型前にコンクリートの対応する部分に貼り合わせて付着（接合）することができない。したがって、この場合は、例えば、背面シート部３１の部分だけコンクリートに貼り合わせた状態で、蒸気養生工程に進み、その後、脱型工程が終わった後（脱型後）に、側面被覆工程を行えばよい。

【0064】

また、第１側面シート部３２及び第２側面シート部３３を構成する第１部材や第３側面シート部３４及び第４側面シート部３５を構成する第２部材は、セグメントピース２の背面２ｃ側の縁部を覆うＬ字状の断面形状を有する成形品であるものとしたが、これに限らず、対応する側面（２ａ１、２ａ２、２ｂ１、２ｂ２）に塗布された樹脂系ライニング材が硬化してなる部材であってもよい。この場合であっても、防水シート３における大半の部分を占める背面シート部３１についてはフィルム状又はシート状の材料（部材）を用いることができるため、防水シート３の品質の均一化を図ることができる。仮に、背面シート部３１についても樹脂系ライニング材を塗布して防水シート３の一部として構成しようとすると、塗布では、２～３層塗りが必要であり、塗布の度に養生期間が必要であるとともに、セグメントピース２の建て起こしを複数回行う必要がある。これらの点を考慮すると、防水シート３における少なくとも背面シート部３１についてフィルム状又はシート状の材料（部材）を背面２ｃに貼り合わせて構成することは、防水シート３の品質の均一化及びセグメント１の製造上において、極めて好適である。

【0065】

また、セグメント１の製造方法において、蒸気養生及び水中養生を行うものとしたが、これに限らない。設計強度、設計品質、製造期間、製造コストなどを考慮し、例えば、蒸気養生だけ行ってもよいし、水中養生だけ行ってもよい。例えば、水中養生だけの場合は、背面被覆工程は、脱型前に限らず、脱型後に行ってもよい。つまり、背面被覆工程は、コンクリートの打設後であって、且つ、コンクリートの蒸気養生又は水中養生の前に行えばよい。

【0066】

また、型枠Ｍにおけるセグメントピース２の背面２ｃに対応する部分は、開口されているものとしたが、これに限らず、閉止されていてもよい。つまり、型枠Ｍは、上部開放型の構造に限らず、セグメントピース２の背面２ｃに対応する部分に接する型枠部材を有した完全密閉型の構造であってもよい。この場合、例えば、完全密閉型の型枠Ｍにおけるセグメントピース２の背面２ｃに対応する部分の型枠部材だけを脱型した後に、背面被覆工程を行えばよい。そして、コーナーカバーシール４は設けなくてもよい。

【符号の説明】

【0067】

１…セグメント、
２…セグメントピース、
２ａ１、２ａ２…トンネル軸方向両側の側面、
２ａ１…第１側面（側面）、
２ａ２…第２側面（側面）、
２ｂ１、２ｂ２…トンネル周方向両側の側面、
２ｂ１…第３側面（側面）、
２ｂ２…第４側面（側面）、
２ｃ…背面、
２１…シール溝部、
３…防水シート、
３１…背面シート部、
３２…第１側面シート部、
３３…第２側面シート部、
３４…第３側面シート部、
３５…第４側面シート部、
４…コーナーカバーシール、
５…シール部材、
Ｃ…角部、
Ｍ…型枠

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】