(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】特許公報(B2)
(11)【特許番号】
(24)【登録日】2022-01-13
(45)【発行日】2022-01-25
(54)【発明の名称】トンネル用防水シート
(51)【国際特許分類】
E21D 11/38 20060101AFI20220118BHJP
【ＦＩ】
E21D11/38 A
【請求項の数】
3
(21)【出願番号】P 2018044850
(22)【出願日】2018-03-13
(65)【公開番号】P2019157471
(43)【公開日】2019-09-19
【審査請求日】2021-01-26
(73)【特許権者】
【識別番号】000206211
【氏名又は名称】大成建設株式会社
(72)【発明者】
【氏名】長谷川 知
【審査官】湯本 照基
(56)【参考文献】
【文献】特開２０１３－１４７８２１（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開平０３－０６５７９８（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１４－２２４４３０（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－０５０９１７（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－３３６７５５（ＪＰ，Ａ）
【文献】実開昭５３－０４１８３０（ＪＰ，Ｕ）
【文献】特開２０１７－１１７１４６（ＪＰ，Ａ）
【文献】特開平０６－１２９１９２（ＪＰ，Ａ）
【文献】米国特許出願公開第２００４／００５３０３６（ＵＳ，Ａ１）
(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)
Ｅ２１Ｄ １１／３８
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
トンネルの一次覆工と二次覆工の間に配設されるトンネル用防水シートであって、二次覆工のコンクリート打設高さを示すマーキングがシートに印刷されていることを特徴とするトンネル用防水シート。
【請求項2】
前記マーキングは同一柄もしくは同一色のマーキングが所定のコンクリート打設高さ毎に配置され、任意の間隔に異なる柄または色が配置され、異なる柄または色毎に防水シートを切断して使用することができることを特徴とする、請求項１に記載のトンネル用防水シート。
【請求項3】
前記マーキングに蛍光塗料を使用することを特徴とする、請求項１または請求項２に記載のトンネル用防水シート。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、トンネル用防水シートに関する。
【背景技術】
【0002】
ＮＡＴＭ工法で施工した山岳トンネルでは、トンネル覆工の周囲に防水シートを設けて、トンネル内部に水が浸透しないようにする。
ＮＡＴＭ工法は、地山にコンクリートを吹付けた後の吹付けコンクリート（一次覆工）面に防水シートを固定し、防水シート面と所定間隔でセントルと呼ばれる型枠を配置し、覆工空間を形成し、その覆工空間にコンクリートを打設して覆工コンクリート（二次覆工）を構築する。
覆工空間にコンクリート打設する際は、セントルの天端部や側壁部に設けた打設孔等の開口部にコンクリート打設管を挿入して、コンクリートを圧送して行われる。
さらに、覆工空間に流し込んだコンクリートは、打設孔や検査窓からバイブレーターをコンクリートへ挿入して締め固めする必要がある。バイブレーターは、バイブレーターの出力により締固めが可能な範囲があり、適切な間隔で挿入する必要がある。そのため、コンクリートの圧送は、所定のコンクリート打設高さ毎に圧送を止め、水平垂直方向共に所定の間隔でバイブレーターを挿入し、適切にコンクリートの締固め作業をする必要がある。
従来は、コンクリート打設高さは鋼製のセントルを内側から木槌で打撃し、その音の違いから充填高さの確認をしていた。この確認方法は、打撃を行わないと確認することが出来無いため時間がかかり、施工が煩雑となる、
また、検査窓から覆工空間の視認することができるが、正確な高さを確認することは出来ない。
特許文献１では、セントルにコンクリートの充填を感知するセンサを配置し、充填状況を把握できる装置が開示されているが、多数のセンサをセントル型枠に配置して、それらを制御する装置、PC、ディスプレイ等が必要となるだけではなく、センサはコンクリートに触れるため、セントルをコンクリートから脱型した後に、清掃を丹念に行わないと正確な計測を行うことが出来ない虞がある。
ＮＡＴＭ工法は、地山にコンクリートを吹付けた後の吹付けコンクリート（一次覆工）面に防水シートを固定し、防水シート面と所定間隔でセントルと呼ばれる型枠を配置し、覆工空間を形成し、その覆工空間にコンクリートを打設して覆工コンクリート（二次覆工）を構築する。
覆工空間にコンクリート打設する際は、セントルの天端部や側壁部に設けた打設孔等の開口部にコンクリート打設管を挿入して、コンクリートを圧送して行われる。
さらに、覆工空間に流し込んだコンクリートは、打設孔や検査窓からバイブレーターをコンクリートへ挿入して締め固めする必要がある。バイブレーターは、バイブレーターの出力により締固めが可能な範囲があり、適切な間隔で挿入する必要がある。そのため、コンクリートの圧送は、所定のコンクリート打設高さ毎に圧送を止め、水平垂直方向共に所定の間隔でバイブレーターを挿入し、適切にコンクリートの締固め作業をする必要がある。
従来は、コンクリート打設高さは鋼製のセントルを内側から木槌で打撃し、その音の違いから充填高さの確認をしていた。この確認方法は、打撃を行わないと確認することが出来無いため時間がかかり、施工が煩雑となる、
また、検査窓から覆工空間の視認することができるが、正確な高さを確認することは出来ない。
特許文献１では、セントルにコンクリートの充填を感知するセンサを配置し、充填状況を把握できる装置が開示されているが、多数のセンサをセントル型枠に配置して、それらを制御する装置、PC、ディスプレイ等が必要となるだけではなく、センサはコンクリートに触れるため、セントルをコンクリートから脱型した後に、清掃を丹念に行わないと正確な計測を行うことが出来ない虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開２０１６－０３０９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
本願発明は、覆工空間内のコンクリート打設高さの管理を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
１．トンネルの一次覆工と二次覆工の間に配設されるトンネル用防水シートであって、 二次覆工のコンクリート打設高さを示すマーキングがシートに印刷されていることを特徴とするトンネル用防水シート。
２．前記マーキングは同一柄もしくは同一色のマーキングが所定のコンクリート打設高さ毎に配置され、任意の間隔に異なる柄または色が配置され、異なる柄または色毎に防水シートを切断して使用することができることを特徴とする、１に記載のトンネル用防水シート。
３．前記マーキングに蛍光塗料を使用することを特徴とする、１または２に記載のトンネル用防水シート。
２．前記マーキングは同一柄もしくは同一色のマーキングが所定のコンクリート打設高さ毎に配置され、任意の間隔に異なる柄または色が配置され、異なる柄または色毎に防水シートを切断して使用することができることを特徴とする、１に記載のトンネル用防水シート。
３．前記マーキングに蛍光塗料を使用することを特徴とする、１または２に記載のトンネル用防水シート。
【発明の効果】
【0006】
本願発明のトンネル用防水シートによれば、トンネル二次覆工コンクリートの打設高さ管理を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【0007】
【図1】本発明の実施形態に関わる、トンネル構造を示す断面図である。
【図2】本発明の実施形態に関わる、施工状況を示す概観図である。
【図3】本発明の実施形態に関わる、施工状況を示す斜視図である。
【図4】本発明の実施形態に関わる、防水シートを示す平面図である。
【図5】本発明の実施形態に関わる、印刷装置を示す概観図である。
【発明を実施するための形態】
【0008】
以下に本発明の詳細を説明する。
本発明のトンネル用防水シートによれば、コンクリートの打設高さ管理を容易に行うことができる。
本発明のトンネル用防水シートには、二次覆工のコンクリート打設高さを示すマーキングがシートに印刷されている。一次覆工が完了した後に一次覆工面に防水シートを固定すると、マーキング位置が打設高さとなる。
セントルを配置したあと、防水シートとセントルの間には、覆工空間が形成され、覆工空間にコンクリートを打設する際は、防水シートに印刷されたマーキング毎にバイブレーターをかけ締固め作業を行えば良い。
作業員はコンクリートを打設する際に、防水シートに印刷されたマーキングを視認しながらコンクリートの圧送量を調整できるため、打設高さの管理が容易となる。
本発明のトンネル用防水シートによれば、コンクリートの打設高さ管理を容易に行うことができる。
本発明のトンネル用防水シートには、二次覆工のコンクリート打設高さを示すマーキングがシートに印刷されている。一次覆工が完了した後に一次覆工面に防水シートを固定すると、マーキング位置が打設高さとなる。
セントルを配置したあと、防水シートとセントルの間には、覆工空間が形成され、覆工空間にコンクリートを打設する際は、防水シートに印刷されたマーキング毎にバイブレーターをかけ締固め作業を行えば良い。
作業員はコンクリートを打設する際に、防水シートに印刷されたマーキングを視認しながらコンクリートの圧送量を調整できるため、打設高さの管理が容易となる。
【0009】
以下、図を用いて説明する。
図１は、本発明のトンネル用の防水シート４を用いたトンネル１の施工時の状況を示す断面図であり、二次覆工のコンクリートの打設途中の状況である。
本実施例はトンネルの掘削方法として一般的なＮＡＴＭ工法で施工した場合を例に説明する。先ず、地山Gを掘削してトンネル１を形成する。掘削方法は、発破または、掘削機械によって掘削する。
掘削後は直ちにアーチ状の鋼製支保工（図示せず）を建て込み、鋼製支保工を配設した状態でトンネル壁面にコンクリートを吹き付けることで一次覆工２を形成する。
一次覆工２の形成後、防水シート４を一次覆工２に沿って張設していく。防水シート４の固定方法は公知の方法で行えばよく、特開昭５８－１２７９００号公報や、特開２００６－７０６５６号公報などに開示されているものを使用して高所作業車などを用いて施工を行う。
防水シート４を固定した後に、セントル型枠５を配置して覆工空間３を形成し、二次覆工のコンクリート３１の打設を開始する。コンクリートの打設は、セントル型枠５に予め取り付けれられた配管からコンクリートが流し込まれ、セントル型枠５に設けられた開口からバイブレーターを挿入して締め固め作業を行う。この時、コンクリートの打設作業を行う作業員は、開口からコンクリートの流し込まれる量（コンクリート打設高さ）を管理する必要があり、防水シート４に記されたマーキング４１を視認しながら流し込むコンクリートの量を調整することで容易に打設高さを管理することができる。
図１は、本発明のトンネル用の防水シート４を用いたトンネル１の施工時の状況を示す断面図であり、二次覆工のコンクリートの打設途中の状況である。
本実施例はトンネルの掘削方法として一般的なＮＡＴＭ工法で施工した場合を例に説明する。先ず、地山Gを掘削してトンネル１を形成する。掘削方法は、発破または、掘削機械によって掘削する。
掘削後は直ちにアーチ状の鋼製支保工（図示せず）を建て込み、鋼製支保工を配設した状態でトンネル壁面にコンクリートを吹き付けることで一次覆工２を形成する。
一次覆工２の形成後、防水シート４を一次覆工２に沿って張設していく。防水シート４の固定方法は公知の方法で行えばよく、特開昭５８－１２７９００号公報や、特開２００６－７０６５６号公報などに開示されているものを使用して高所作業車などを用いて施工を行う。
防水シート４を固定した後に、セントル型枠５を配置して覆工空間３を形成し、二次覆工のコンクリート３１の打設を開始する。コンクリートの打設は、セントル型枠５に予め取り付けれられた配管からコンクリートが流し込まれ、セントル型枠５に設けられた開口からバイブレーターを挿入して締め固め作業を行う。この時、コンクリートの打設作業を行う作業員は、開口からコンクリートの流し込まれる量（コンクリート打設高さ）を管理する必要があり、防水シート４に記されたマーキング４１を視認しながら流し込むコンクリートの量を調整することで容易に打設高さを管理することができる。
【0010】
図２は、防水シート４を固定する時の施工状況を示した図である。帯状のシートをトンネル１の大きさに合わせて予め所定の長さに切断した防水シート４を中央部に向けて両端から巻いた状態で施工場所に持ち込む。
まずトンネル１の天端１１から固定し、防水シート４の両端巻いた状態から、徐々に展開しながら固定する。この作業をトンネル１のトンネル軸方向に繰り返し行い、防水シート４の隣接する端部を溶着することでトンネル１の全体を防水シート４で覆うことができる。
まずトンネル１の天端１１から固定し、防水シート４の両端巻いた状態から、徐々に展開しながら固定する。この作業をトンネル１のトンネル軸方向に繰り返し行い、防水シート４の隣接する端部を溶着することでトンネル１の全体を防水シート４で覆うことができる。
【0011】
防水シート４を固定した後、セントル型枠５を所定の箇所に配置して形成した覆工空間３にコンクリートを流し込み、二次覆工を形成する。
図３は、コンクリート打設時の状況の詳細を示す斜視図である。
覆工空間３にコンクリートを流し込む際は防水シート４に記されたマーキング４１を目印にしてコンクリート量（打設高さ）を管理する。セントル型枠５に設けられた開口５１から作業員はコンクリート量を直接視認することができる。その後、開口５１からバイブレーター６を挿入してコンクリートの締固め作業を行う。締固め作業が完了したら、再度コンクリートを覆工空間３に流し込む。その際は、下層の施工と同様にマーキング４１を視認しながらコンクリート量を管理する。これを順次繰り返して二次覆工を形成する。
締固め作業は打設高さ５０cm毎に行うことが多く、マーキング４１の間隔は５０cmであることが良い。打設高さは使用するコンクリートや施工条件等に応じて決められるものであるので、限定されるものではない。
また、コンクリートの打設高さの管理はトンネル肩部１３より下、トンネル脚部１２で行うことが多いので、マーキング４１はトンネル脚部１２の範囲にあれば良い。
さらに、マーキング４１はトンネル軸方向に連続していなくてもよく、例えば、マーキング４１が印刷された防水シート４とマーキング４１の印刷されていない防水シート４を交互に使用しても、コンクリートの打設高さ管理には支障はない。
図３は、コンクリート打設時の状況の詳細を示す斜視図である。
覆工空間３にコンクリートを流し込む際は防水シート４に記されたマーキング４１を目印にしてコンクリート量（打設高さ）を管理する。セントル型枠５に設けられた開口５１から作業員はコンクリート量を直接視認することができる。その後、開口５１からバイブレーター６を挿入してコンクリートの締固め作業を行う。締固め作業が完了したら、再度コンクリートを覆工空間３に流し込む。その際は、下層の施工と同様にマーキング４１を視認しながらコンクリート量を管理する。これを順次繰り返して二次覆工を形成する。
締固め作業は打設高さ５０cm毎に行うことが多く、マーキング４１の間隔は５０cmであることが良い。打設高さは使用するコンクリートや施工条件等に応じて決められるものであるので、限定されるものではない。
また、コンクリートの打設高さの管理はトンネル肩部１３より下、トンネル脚部１２で行うことが多いので、マーキング４１はトンネル脚部１２の範囲にあれば良い。
さらに、マーキング４１はトンネル軸方向に連続していなくてもよく、例えば、マーキング４１が印刷された防水シート４とマーキング４１の印刷されていない防水シート４を交互に使用しても、コンクリートの打設高さ管理には支障はない。
【0012】
図４には防水シート４に印刷したマーキング４１の実施例を示す。
防水シート４は帯状のシートを、施工するトンネルの断面形状に合わせた長さにする必要がある。図４（ａ）の場合、防水シート４を所定の長さに切断した後に、防水シート４の両端部にマーキング４１を打設高さの間隔に印刷していく。実施例では０．５ｍ毎にマーキング４１を記した。
マーキング４１は覆工空間内の視認性を向上させるため、蛍光塗料や蓄光塗料を使用するのが良い。覆工空間内は照明など設置されず、外部からの照明に頼る他ないため、暗所である。そのため、蛍光塗料を使用してマーキングすることで視認性を向上させることができる。
防水シート４は帯状のシートを、施工するトンネルの断面形状に合わせた長さにする必要がある。図４（ａ）の場合、防水シート４を所定の長さに切断した後に、防水シート４の両端部にマーキング４１を打設高さの間隔に印刷していく。実施例では０．５ｍ毎にマーキング４１を記した。
マーキング４１は覆工空間内の視認性を向上させるため、蛍光塗料や蓄光塗料を使用するのが良い。覆工空間内は照明など設置されず、外部からの照明に頼る他ないため、暗所である。そのため、蛍光塗料を使用してマーキングすることで視認性を向上させることができる。
【0013】
前述の通り、防水シート４はトンネルの断面形状に合わせた長さにする必要がある。防水シート４を切断した後に印刷をする場合、製造工程が煩雑となる場合がある。切断前から、０．５ｍ間隔のマーキング４１を記した場合、防水シート４の切断箇所は０．５ｍ毎にしか切断することが出来なくなる。
そこで、コンクリート打設高さを０．５ｍで管理する場合、図４（ｂ）のように、２重線マーキング４１ａ、波線マーキング４１ｂはそれぞれ０．５ｍ間隔で記し、２重線マーキング４１ａと波線マーキング４１ｂの間隔を０，２５ｍ間隔で記せば、０．２５ｍ間隔で防水シート４を切断することができる。図３（ｂ）の場合は、端部に２重線マーキング４１ａが位置する場合を示しており、打設高さの管理時は２重線マーキング４１ａを目印にしてコンクリートの打設高さを管理すればよく、図示はしないが、波線マーキング４１ｂが端部に位置する場合は波線マーキング４１ｂを目印にしてコンクリートの打設高さを管理する。
実施例では、防水シート４を０．２５ｍ毎に切断できる場合を示したが、０．１ｍ間隔で切断したい場合は０．１ｍ間隔で異なる柄または色のマーキングを印刷し、０．５m毎に同一の柄または色のマーキングを印刷すればよく、その間隔は任意に設定すればよい。
そこで、コンクリート打設高さを０．５ｍで管理する場合、図４（ｂ）のように、２重線マーキング４１ａ、波線マーキング４１ｂはそれぞれ０．５ｍ間隔で記し、２重線マーキング４１ａと波線マーキング４１ｂの間隔を０，２５ｍ間隔で記せば、０．２５ｍ間隔で防水シート４を切断することができる。図３（ｂ）の場合は、端部に２重線マーキング４１ａが位置する場合を示しており、打設高さの管理時は２重線マーキング４１ａを目印にしてコンクリートの打設高さを管理すればよく、図示はしないが、波線マーキング４１ｂが端部に位置する場合は波線マーキング４１ｂを目印にしてコンクリートの打設高さを管理する。
実施例では、防水シート４を０．２５ｍ毎に切断できる場合を示したが、０．１ｍ間隔で切断したい場合は０．１ｍ間隔で異なる柄または色のマーキングを印刷し、０．５m毎に同一の柄または色のマーキングを印刷すればよく、その間隔は任意に設定すればよい。
【0014】
図５には防水シート４へのマーキング４１の印刷方法の実施例として印刷装置７を示す。印刷装置７は印刷用回転体８と防水シート４を支持するための支持用回転体９を備え、架台７１により回転体を支持する。
印刷用回転体の円周はマーキング間隔またはマーキング間隔の倍数とする。
図５に示す印刷装置７は、図４ｂに示す２重線マーキング４１ａ、波線マーキング４２ｂを印刷する場合の装置である。印刷用回転体８にはスタンプ部８１ａ、８１ｂを備える。スタンプ部８１は例えば発泡ゴムを使用してインキを染み込ませる。回転体内部、スタンプ部８１の裏側にはインキ補充機構を備えてもよい。スタンプ部８１ａは２重線の形状、スタンプ部８１ｂは波線とした。
印刷用回転体８、支持用回転体９の間に防水シート４を通過させて印刷を行う。そのため、空回転を防ぐため、回転体は摩擦を得られるように表面の全部または一部がゴム等の摩擦の大きい素材でで覆われるのがよい。
印刷用回転体８の全周は０．５ｍであり、スタンプ部８１ａ、８１ｂを等間隔の０．２５ｍとなるように配置する。印刷用回転体８と支持用回転体９の離隔は防水シート４を挟み込む用に調整する。
防水シート４を印刷用回転体８と支持用回転体９の間に通し、印刷用回転体８が回転し、スタンプ部８１が防水シート４に接触することでマーキングされ、スタンプ部８１ａとスタンプ部８１ｂが交互に防水シート４に交互に且つ、０．２５ｍ間隔でマーキングされ、図３（ｂ）に示す防水シート４を作成することができる。
印刷の方法は上記の方法で実施することを限定するものではなく、例えば防水シート４を展開した状態で静置して、その上部に印刷用回転体８を回転させることでも印刷することができる。
印刷用回転体の円周はマーキング間隔またはマーキング間隔の倍数とする。
図５に示す印刷装置７は、図４ｂに示す２重線マーキング４１ａ、波線マーキング４２ｂを印刷する場合の装置である。印刷用回転体８にはスタンプ部８１ａ、８１ｂを備える。スタンプ部８１は例えば発泡ゴムを使用してインキを染み込ませる。回転体内部、スタンプ部８１の裏側にはインキ補充機構を備えてもよい。スタンプ部８１ａは２重線の形状、スタンプ部８１ｂは波線とした。
印刷用回転体８、支持用回転体９の間に防水シート４を通過させて印刷を行う。そのため、空回転を防ぐため、回転体は摩擦を得られるように表面の全部または一部がゴム等の摩擦の大きい素材でで覆われるのがよい。
印刷用回転体８の全周は０．５ｍであり、スタンプ部８１ａ、８１ｂを等間隔の０．２５ｍとなるように配置する。印刷用回転体８と支持用回転体９の離隔は防水シート４を挟み込む用に調整する。
防水シート４を印刷用回転体８と支持用回転体９の間に通し、印刷用回転体８が回転し、スタンプ部８１が防水シート４に接触することでマーキングされ、スタンプ部８１ａとスタンプ部８１ｂが交互に防水シート４に交互に且つ、０．２５ｍ間隔でマーキングされ、図３（ｂ）に示す防水シート４を作成することができる。
印刷の方法は上記の方法で実施することを限定するものではなく、例えば防水シート４を展開した状態で静置して、その上部に印刷用回転体８を回転させることでも印刷することができる。
【符号の説明】
【0015】
１ トンネル
２ 一次覆工
３ 二次覆工
４ 防水シート
４１ マーキング
５ セントル型枠
６ バイブレーター
７ 印刷装置
２ 一次覆工
３ 二次覆工
４ 防水シート
４１ マーキング
５ セントル型枠
６ バイブレーター
７ 印刷装置
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】