IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ フジモリ産業株式会社の特許一覧

特許7461836要防水土木構造物の防水施工方法及び該方法に用いられる下地層
<>
  • 特許-要防水土木構造物の防水施工方法及び該方法に用いられる下地層 図1
  • 特許-要防水土木構造物の防水施工方法及び該方法に用いられる下地層 図2
  • 特許-要防水土木構造物の防水施工方法及び該方法に用いられる下地層 図3
< >
(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】2024-03-27
(45)【発行日】2024-04-04
(54)【発明の名称】要防水土木構造物の防水施工方法及び該方法に用いられる下地層
(51)【国際特許分類】
   E21D 11/38 20060101AFI20240328BHJP
【FI】
E21D11/38 Z
【請求項の数】 5
(21)【出願番号】P 2020147274
(22)【出願日】2020-09-02
(65)【公開番号】P2022042081
(43)【公開日】2022-03-14
【審査請求日】2023-06-20
(73)【特許権者】
【識別番号】591029921
【氏名又は名称】フジモリ産業株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100085556
【弁理士】
【氏名又は名称】渡辺 昇
(74)【代理人】
【識別番号】100115211
【弁理士】
【氏名又は名称】原田 三十義
(72)【発明者】
【氏名】扇畑 邦史
(72)【発明者】
【氏名】細田 優介
【審査官】高橋 雅明
(56)【参考文献】
【文献】特開昭57-140500(JP,A)
【文献】特開平10-237889(JP,A)
【文献】特開昭58-041144(JP,A)
(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】
要防水土木構造物を防水する防水施工方法であって、
水の透過を阻止しガスの透過を許容する遮水通気層と、透水性の緩衝層とが積層された下地層を用意し、
前記緩衝層を前記要防水土木構造物の表面へ向けて、前記下地層を前記要防水土木構造物に張設し、
ガス発生を伴ないながら防水層となる原料液を前記下地層上に塗布し、
前記防水層となるときの原料液から発生したガスが前記遮水通気層の通気機能によって前記緩衝層内へ拡散されることを特徴とする防水施工方法。
【請求項2】
前記防水層が、ポリウレタン又はポリウレア又はポリウレタンポリウレアハイブリッド樹脂であることを特徴とする請求項に記載の防水施工方法。
【請求項3】
請求項又はに記載の防水施工方法に用いられる下地層であって、
前記遮水通気層が、水の透過を阻止しガスの透過を許容する大きさの微多孔を有する微多孔フィルム又は遮水通気性不織布を含むことを特徴とする下地層。
【請求項4】
前記微多孔フィルムにおける前記原料液が塗布される側の面に、不織布からなる固着層が積層されていることを特徴とする請求項に記載の下地層。
【請求項5】
前記緩衝層が、前記遮水通気層より厚い不織布を含むことを特徴とする請求項又はに記載の下地層。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、防水性を要する構造物を防水施工する方法及び該方法に用いられる下地層に関し、特に、原料液を塗布して防水層を形成する際にガスが発生し得る防水施工方法及び下地層に関する。
【背景技術】
【0002】
トンネルその他の地下構造物や廃棄物処分場などの要防水土木構造物においては、一般に不透水樹脂などからなる防水シートを張って防水性を確保している。
特許文献1においては、トンネル壁面に下地層を形成し、その上に2液の原料液を塗布してポリウレア樹脂からなる塗膜を形成し、防水などを図っている。下地層は、固体粒状物を接着剤で接合したものであり、固体粒状物どうし間の間隙を水や空気が通過可能である。原料液の熱で周囲の水分が気化して蒸気が発生した場合、下地層内に蒸気が分散されることで、塗膜の美観を確保している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【文献】特開2011-131427号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
この種の要防水土木構造物の施工現場によっては、下地層を張ったとき、地山に含まれていた水が下地層を透過して、下地層の表側面(防水層の原料液塗布面)に染み出すことがある。発明者等の知見によれば、下地層の表面が水で濡れていると、原料液又は該原料液からなる防水層が下地層に付きにくくなってしまい、防水層の仕上がりが悪くなる。
本発明は、かかる事情に鑑み、要防水土木構造物を防水施工するのに際して、要防水土木構造物の表面が水で濡れていたり水が染み出したりしていても、防水層の下地層への付着を良好にし、防水層の仕上がりを良好にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0005】
前記課題を解決するため、本発明は、要防水土木構造物を防水する防水施工方法であって、
水の透過を阻止する遮水層と、透水性の緩衝層とが積層された下地層を用意し、
前記緩衝層を前記要防水土木構造物の表面へ向けて、前記下地層を前記要防水土木構造物に張設し、
防水層となる原料液を前記下地層上に塗布することを特徴とする。
【0006】
当該施工方法によれば、要防水土木構造物の表面に水が染み出ていたり該表面が濡れていたりしたとしても、下地層を張設したとき、該下地層の遮水層の遮水機能によって、下地層の表側面に水が染み出すのが防止される。したがって、その後の塗布工程において、原料液ひいては防水層が下地層に良好かつ安定的に付着される。遮水層によって止められた水は、防水層の緩衝層内を通って排水され得る。
【0007】
前記遮水層として水の透過を阻止しガスの透過を許容する遮水通気層を用いることが好ましい。これによって、前記原料液の膜化時にガスが発生したときは、遮水通気層の通気機能によって、前記ガスが緩衝層内へ拡散され得る。したがって、ガスが防水層内又は防水層と下地層の間に閉じ込められるのが防止される。この結果、防水層が凸凹になったりシワができたりするのを防止でき、更にピンホールが出来るのを防止でき、防水層を出来るだけ少量の原料液で良好に仕上げることができる。
前記原料液は、ガス発生を伴ないながら前記防水層となることが好ましい。
前記防水層が、ポリウレタン又はポリウレア又はポリウレタンポリウレアハイブリッド樹脂であることが好ましい。この種の樹脂は、その原料液を下地層に塗布して膜化させる際に原料液の気化ガスや発泡ガスや反応生成ガスなどのガスを発生させ得る。該ガスを遮水通気層の通気機能によって緩衝層へ逃がすことができる。
【0008】
本発明に係る下地層は、前記の防水施工方法に用いられる下地層であって、
前記遮水通気層が、水の透過を阻止しガスの透過を許容する大きさの微多孔を有する微多孔フィルム又は遮水通気性不織布を含むことを特徴とする。
これによって、遮水通気層の遮水機能及び通気機能を確実に発現できる。
【0009】
前記微多孔フィルムにおける前記原料液が塗布される側の面に、不織布からなる固着層が積層されていることが好ましい。
これによって、遮水通気層として防水層の固着性に劣る微多孔フィルムを用いた場合でも、防水層の下地層への固着性を確保できる。
【0010】
前記緩衝層が、前記遮水通気層より厚い不織布を含むことが好ましい。要防水土木構造物の表面が凹凸な不整面であっても、緩衝層の厚みによって整面化できる。また、要防水土木構造物内からの水を緩衝層内に通して排水できる。かつ遮水通気層を透過したガスを緩衝層内に確実に逃がすことができる。
【発明の効果】
【0011】
本発明によれば、要防水土木構造物を防水施工するのに際して、要防水土木構造物の表面が水で濡れていたり水が染み出したりしていても、防水層の下地層への付着を良好にし、防水層の仕上がりを良好にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【0012】
図1図1は、本発明の第1実施形態に係る要防水土木構造物であるNATMトンネルの正面断面図である。
図2図2は、図1の円部IIに示された防水構造の拡大断面図である。
図3図3は、本発明の第2実施形態に係る防水構造の拡大断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0013】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
<第1実施形態(図1図2)>
図1は、要防水土木構造物の一例として、NATM工法によって構築された防水型(非排水型)のNATMトンネル1を示したものである。地山2の掘削面2aの全周にわたって吹付けコンクリート3が吹付けられている。図示は省略するが、吹付けコンクリート3から地山2にロックボルトが打ち込まれている。
【0014】
吹付けコンクリート3の表側面3aの全周にわたって防水構造4が設けられている。防水構造4は、吹付けコンクリート3の表側面3aの全域を切れ目無く、継ぎ目も無く覆っている。防水構造4のトンネル内側には、図1において二点鎖線にて示す二次覆工5が構築される。
なお、トンネル1は、防水型(非排水型)に限らず、排水型であってもよい。
【0015】
防水構造4は、吹付けコンクリート3の表側面3aに張設された防水下地層10と、該防水下地層10に積層された防水層20とを含む。防水層20は、例えばポリウレタン、ポリウレア、ポリウレタンポリウレアハイブリッド樹脂などによって構成されている。これら樹脂は、2液の原料液を混合して反応を起こさせることによって形成される。反応時にガスが発生し得る。
【0016】
図2に示すように、下地層10は、緩衝層11と、遮水通気層12(遮水層)を含む。緩衝層11は、例えばPET(ポリエチレンテレフタレート)繊維を主に含む比較的目の粗い不織布によって構成され、透水性を有している。緩衝層11の厚みは、比較的大きく、好ましくはミリメートルオーダーであり、より好ましくは数mm~10mm程度である。
なお、緩衝層11を構成する不織布は、PET繊維を主とするPET不織布に限らず、ポリプロピレン(PP)繊維を主とするPP不織布でもよく、ポリエチレン(PE)繊維を主とするPE不織布でもよく、その他の不織布であってもよい。
【0017】
遮水通気層12は、例えば高密度ポリエチレン(HDPE)繊維を主とするHDPE不織布によって構成されている。しかも、遮水通気層12は、水の透過を阻止しガスの透過を許容する。遮水通気層12を構成する不織布の目は、緩衝層11を構成する不織布の目と比べて非常に細かく、三次元的な微多孔構造になっている。微多孔の孔径は、好ましくはナノメートルオーダー(1μm以下)~数μmである。かかる遮水通気層12として、デュポン社製タイベック(登録商標)を用いることができる。
遮水通気層12の厚みは、緩衝層11の厚みより薄く、好ましくはミクロンメートルオーダー(1mm以下)である。言い換えると、緩衝層11が遮水通気層12より厚い不織布によって構成されている。
好ましくは、遮水通気層12の目付は、緩衝層11の目付より小さい。
好ましくは、遮水通気層12の密度は、緩衝層11の密度より大きい。
【0018】
緩衝層11に遮水通気層12が積層されている。積層方法としては、例えばラミネート成形を適用できる。緩衝層11と遮水通気層12との間に接着剤層(図示せず)が介在されていてもよい。
【0019】
図2に示すように、緩衝層11が、吹付けコンクリート3の表側面3aに面している。吹付けコンクリート3の表側面3aが、要防水土木構造物における、下地層10と接する表面を構成する。遮水通気層12が、緩衝層11の表側(トンネル内側)に配置されて、防水層20と面している。遮水通気層12は、防水層20を固着させる固着層としての機能をも有している。
【0020】
要防水土木構造物であるNATMトンネル1は、次のようにして防水施工される。
下地層10を用意し、トンネル1の施工現場に搬入する。
地山2を掘削して、掘削面2aに吹付コンクリート3を吹き付けた後、緩衝層11を吹付コンクリート3へ向けて、下地層10を吹付コンクリート3の表側面3aに張設する。緩衝層11が比較的厚い不織布を含むことで、吹付コンクリート3の表側面3a(要防水土木構造物の表面)が凹凸な不整面であっても、緩衝層11の厚みによって、ある程度整面化できる。
地山2からの湧水等によって吹付コンクリート3の表側面3aに水が染み出ていたり該表側面3aが濡れていたりしたとしても、下地層10を張設したとき、遮水通気層12の遮水機能によって、下地層10の表側面(トンネル内側を向く面)に水が染み出すのを防止できる。遮水通気層12によって止められた水は、緩衝層11内を通って排水できる。
【0021】
次に、防水層20となる2液の原料液を混合しながら、下地層10の遮水通気層12上にエア噴霧等によって塗布する。下地層10の表側面が水で濡れていないために、原料液ひいては防水層20を下地層10に良好かつ安定的に付着させることができる。遮水通気層12が不織布によって構成されているため、原料液が固着されやすい。したがって、防水層20の下地層10への固着性を確保できる。
【0022】
原料液は、高圧エアに担持されて吹き付けられる。原料液の膜化反応に伴って反応生成ガスや、原料液の気化ガスや、発泡剤に起因する発泡ガスなどのガスが発生し得る。また、吹き付け時(塗布時)の原料液は100℃前後の高温であるために、該原料液の熱で周囲の水分が気化して蒸気となることもある。これらのガスは、遮水通気層12を透過して、不織布からなる緩衝層11内へ逃がすことができる。遮水通気層12の厚みを微小(好ましくはミクロンオーダー)にすることによって、ガスを透過しやすくできる。したがって、ガスが防水層20内又は防水層20と下地層10の間に閉じ込められるのを防止できる。この結果、防水層20が凸凹になったりシワができたりするのを防止でき、更にピンホールが出来るのを防止でき、防水層20を出来るだけ少量の原料液で良好に仕上げることができる。
防水層20の施工後、その内側に二次覆工5を構築する。
【0023】
次に、本発明の他の実施形態を説明する。以下の実施形態において、既述の形態と重複する構成に関しては、図面に同一符号を付して説明を省略する。
<第2実施形態(図3)>
図3に示すように、第2実施形態の下地層10Bにおける遮水通気層14(遮水層)は、水の透過を阻止しガスの透過を許容する大きさの微多孔14bを有するポリエチレン(PE)樹脂からなるPE微多孔フィルムによって構成されている。微多孔14bの孔径は、好ましくはナノメートルオーダー(1μm以下)~数μmである。遮水通気層14の厚みは、緩衝層11の厚みより薄く、好ましくはミクロンメートルオーダー(1mm以下)である。これによって、遮水通気層の遮水機能及び通気機能を確実に発現できる。
なお、遮水通気層14を構成するフィルムは、PEフィルムに限らず、PPフィルムでもよく、PETフィルムでもよい。
【0024】
さらに、第2実施形態の下地層10Bにおいては、微多孔フィルムからなる遮水通気層14における防水層20側の面に、固着層15が積層されている。固着層15は、例えばPET不織布によって構成されている。固着層15は、通気性を有している。固着層15の厚みは、緩衝層11の厚みより小さく、好ましくはミクロンメートルオーダーであり、より好ましくは10μm~50μmである。
好ましくは、固着層15の目付は、緩衝層11の目付より小さい。
好ましくは、固着層15の密度は、緩衝層11の密度より大きい。
なお、固着層15を構成する不織布は、PET不織布に限らず、PP不織布でもよく、PE不織布でもよい。
【0025】
第2実施形態においては、防水層20の原料液は、固着層15に吹き付けられる。固着層15は不織布によって構成されているために、原料液ひいては防水層20が確実に固着される。要するに、遮水通気層として防水層の固着性に劣る微多孔樹脂フィルム14を用いた場合でも、防水層20の下地層10Bへの固着性を確保できる。
固着層15を耐熱性が高いPET不織布によって構成することにより、原料液が高温であっても、下地層10Bが熱変形を来すのを防止できる。ひいては、防水層20が凸凹になったりシワができたりするのを確実に防止できる。
防水層20の原料液の塗布及び膜化反応に伴うガスは、不織布製の固着層15を経て、樹脂フィルム製の遮水通気層14の微多孔14bを透過させることで、緩衝層11へ逃がすことができる。
【0026】
本発明は、前記実施形態に限らず、特許請求の範囲に記載の範囲内で種々の改変をなすことができる。
例えば、遮水層は、少なくとも水の透過を阻止する遮水機能を有していればよく、ガスの透過を許容する通気機能は必ずしも有していなくてもい。
防水施工対象の要防水土木構造物は、トンネルに限らず、廃棄物処分場その他の地下構造物、基礎、河川敷、法面などであってもよい。
【実施例1】
【0027】
実施例、比較例を説明する。本発明が以下の実施例に限定されるものではない。
下記(1)~(7)の下地層を用意した。
(1)厚み3mm、目付300g/mのPET不織布からなる緩衝層のみ
(2)水を通す多数の孔を開けた多孔PEフィルムと、PP不織布からなる固着層の積層体
(3)前記(1)と同構造の緩衝層と、HDPE不織布からなる遮水層の積層体
(4)前記(1)と同構造の緩衝層と、微多孔PEフィルムからなる遮水層と、厚み50μmのPET不織布からなる固着層の積層体
(5)前記(1)と同構造の緩衝層と、微多孔PEフィルムからなる遮水層と、厚み30μmのPET不織布からなる固着層の積層体
(6)前記(1)と同構造の緩衝層と、微多孔PEフィルムからなる遮水層、厚み10μmのPET不織布からなる固着層の積層体
(7)無延伸PPフィルムと、厚み50μmのPET不織布からなる固着層の積層体
(3)が、第1実施形態(図2)の下地層10と対応する。
(4)~(6)が、第2実施形態(図3)の下地層10Bと対応する。
(1)、(2)、(7)は、比較例である。
【0028】
各下地層(1)~(7)を、地山に見立てた壁に設置し、ポリウレタン原料液をピンホールが形成されない程度に出来るだけ薄く塗布し、ポリウレタンの防水層を形成した。(3)においては遮水層上に塗布した。(2)、(4)~(7)においては固着層上に塗布した。
そして、下記の評価項目について評価を行った。
a.遮水性
b.吹付け時の反応熱や吐出圧による縮み、波打ち等の変形の有無
c.ピンホールが形成されない程度に出来るだけ薄く塗布した際の防水層の厚み
d.形成した防水層と下地層を手で剥がそうとしたときの付着性
これらの評価項目から総合評価を行った。結果を表1に示す。
【0029】
【表1】
以上より、遮水層(遮水通気層)を含む下地層を用いることによって、出来るだけ少ない原料液で良好な防水層を形成できることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【0030】
本発明は、例えばNATM工法によるトンネルの防水施工に適用できる。
【符号の説明】
【0031】
1 NATMトンネル
2 地山
2a 掘削面
3 吹付けコンクリート
3a 表側面
4 防水構造
5 二次覆工
10 下地層
20 防水層
11 緩衝層
12 遮水通気層(遮水層)
10B 下地層
14 遮水通気層(遮水層)
14b 微多孔
15 固着層
図1
図2
図3