特許 7461837 要防水土木構造物の防水施工方法

(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

(51)【国際特許分類】

   E21D 11/38 20060101AFI20240328BHJP

   G01S 17/894 20200101ALI20240328BHJP

【ＦＩ】

E21D11/38 Z

G01S17/894

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2020147276

(22)【出願日】2020-09-02

(65)【公開番号】P2022042083

(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２０２０－１３３３２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０２０－１３３１１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－１９７９４２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１１－１３１４２７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ２１Ｄ １１／３８

Ｇ０１Ｓ １７／８９４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

要防水土木構造物の被塗布面に防水塗膜を塗布する防水施工方法であって、
前記塗布の前に前記被塗布面の表面形状データ及び三次元スキャナの測定領域内に固定しておいた基準点部材の位置データである基準点データを、前記三次元スキャナを含む表面形状データ取得手段によって取得する工程と、
前記塗布の後に前記防水塗膜の表面の表面形状データ及び前記基準点部材の位置データである基準点データを、前記表面形状データ取得手段によって取得する工程と、
前記塗布前に取得した基準点データと前記塗布後に取得した基準点データとによって、前記塗布前に取得した表面形状データと前記塗布後に取得した表面形状データとを互いに共通の空間座標上に置いたデータに補正し、当該補正後のこれら２つの表面形状データの差分を前記防水塗膜の各所の厚みとして算出する工程と、
を備えたことを特徴とする防水施工方法。

【請求項2】

前記要防水土木構造物に下地層を張設し、前記下地層の表面を前記被塗布面とすることを特徴とする請求項１に記載の防水施工方法。

【請求項3】

前記防水塗膜が、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、又はエチレン酢酸ビニル共重合体樹脂であることを特徴とする請求項１又は２に記載の防水施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、要防水土木構造物の被塗布面に防水塗膜を塗布する防水施工方法に関し、特に、防水塗膜の膜厚を測定可能な防水施工方法に関する。

【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、多数の固体粒状物を接着剤で接合した下地層をトンネル壁面に敷設し、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。

【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】

原料液を吹き付けて防水塗膜を形成する場合、所定の膜厚で吹き付けられることが重要である。この種の防水塗膜の厚みは、膜の一部を切り裂いて測定することが考えられる。測定後、切り裂いた部分を手作業で補修する。
しかし、防水塗膜を切り裂いて補修する作業は極めて煩雑であり、補修跡が残る可能性もある。しかも、それによって、切り裂いた部分の膜厚しか把握できず、全体的な膜厚は測定不能である。
本発明は、かかる事情に鑑み、要防水土木構造物に塗布された防水塗膜の膜厚を容易に測定可能な防水施工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】

【0005】

前記課題を解決するため、本発明は、要防水土木構造物の被塗布面に防水塗膜を塗布する防水施工方法であって、
前記塗布の前に前記被塗布面の表面形状データを、三次元スキャナを含む表面形状データ取得手段によって取得する工程と、
前記塗布の後に前記防水塗膜の表面の表面形状データを、前記表面形状データ取得手段によって取得する工程と、
これら表面形状データに基づいて前記防水塗膜の各所の厚みを算出する工程と、
を備えたことを特徴とする。
要するに、塗布後の表面形状データと塗布前の表面形状データとの差分ないしは変化分を算出することによって、防水塗膜の厚みを算出できる。防水塗膜の一箇所に厚みに限らず、防水塗膜の各所の厚みを算出でき、防水塗膜の全域にわたる厚みをも算出可能である。

【0006】

前記要防水土木構造物に下地層を張設し、前記下地層の表面を前記被塗布面とすることが好ましい。
前記下地層の前記被塗布面は、防水塗膜に対する固着性が良好な固着層によって構成されていることが好ましい。前記固着層としては不織布層が挙げられる。
前記下地層が、前記要防水土木構造物の地山掘削面や吹付コンクリートなどの不整面と接して整面化する緩衝層を含んでいてもよい。前記緩衝層としては不織布層が挙げられる。
前記下地層が、前記要防水土木構造物の地山からの湧水を排水する排水層を含んでいてもよい。前記排水層としては不織布層が挙げられる。前記緩衝層及び排水層が、互いに共通の１つの不織布層によって構成されていてもよい。
前記下地層が、前記要防水土木構造物の地山からの湧水が前記被塗布面へ染み出すのを阻止する遮水層を含んでいてもよい。これによって、防水塗膜の被塗布面への付着を良好化できる。前記遮水層としては、樹脂フィルム、目が非常に細かい不織布層等があげられる。

【0007】

前記防水塗膜が、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、又はエチレン酢酸ビニル共重合体樹脂であることが好ましい。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、要防水土木構造物に塗布された防水塗膜の膜厚を容易に測定できる。防水塗膜の各所の厚みを算出でき、防水塗膜の全域にわたる厚みをも算出可能である。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【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トンネルを、防水塗膜の塗布後、二次覆工の構築前の状態で示す解説断面図である。

【図2】図２は、前記防水塗膜の塗布前における被塗布面の表面形状データ取得工程を示す解説断面図である。

【図3】図３は、塗布後の前記防水塗膜の表面の表面形状データ取得工程を示し、図１の円部ＩＩＩを拡大した解説断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

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。

【0011】

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、図示しない二次覆工が構築される。
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。

【0012】

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に積層された防水塗膜２０とを含む。防水塗膜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、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂（ＥＶＡ）樹脂などによって構成されている。防水塗膜２０は、１又は２液以上の原料液を混合して塗布することによって形成される。

【0013】

図２及び図３に示すように、防水下地層１０は、基層１１（緩衝層）と、遮水層１２と、固着層１４を含む。吹付けコンクリート３の側から、基層１１、遮水層１２、固着層１４の順に積層されている。

【0014】

基層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ている。好ましくは、基層１１は、吹付けコンクリート３の凸凹な表側面３ａに被さって整面化する緩衝層の機能を有している。更に好ましくは、基層１１は、地山２からの湧水を排水する透水性（排水性）を有している。
なお、基層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。

【0015】

基層１１の表面側（トンネル内側、図２及び図３において上側）には、接着剤層（図示省略）を介して遮水層１２が重ねられている。遮水層１２は、例えば、ポリエチレン（ＰＥ）樹脂を主成分とするＰＥフィルムによって構成され、前記湧水の透過を阻止可能な遮水性を有している。前記ＰＥフィルムには、水の透過を阻止する一方、ガスの透過を許容する大きさの微多孔が形成されていてもよい。
なお、遮水層１２は、遮水性を有していればよく、ＰＥフィルムに限らず、ポリプロピレン（ＰＰ）樹脂を主成分とするＰＰフィルムでもよく、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）を主成分とするＰＥＴフィルムでもよい。
遮水層１２が、高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ）繊維を主成分として含み、水の透過を阻止し得る微細な目を有するＨＤＰＥ不織布によって構成されていてもよい。

【0016】

遮水層１２の表側（図２及び図３において上側）に固着層１４が重ねられている。固着層１４は、例えばＰＥＴ繊維を主とするＰＥＴ不織布によって構成されている。固着層１４の厚みは、基層１１の厚みより小さくてもよい。固着層１４は、防水塗膜２０との固着性に優れていれば、ＰＥＴ不織布に限らず、ＰＰ不織布でもよく、ＰＥ不織布でもよく、不織布以外の材質であってもよい。
固着層１４の表面１４ａが、防水塗膜２０の被塗布面を構成する。

【0017】

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。
防水下地層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、基層１１を吹付コンクリート３へ向けて、防水下地層１０を吹付コンクリート３の表側面３ａに張設する。基層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、基層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、防水下地層１０を張設したとき、遮水層１２の遮水機能によって、防水下地層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。遮水層１２によって止められた水は、基層１１内を通って排水できる。

【0018】

図２に示すように、ここで、表面形状データ取得手段４０を用意する。表面形状データ取得手段４０は、三次元スキャナ４１と、データ処理部４２を含む。三次元スキャナ４１は、物体の表面形状を非接触で光学的に測定する。詳細な図示は省略するが、三次元スキャナ４１は、レーザー光４３の発光部、及び物体の表面で反射したレーザー光の受光部、並びにこれら発光部及び受光部をレーザー光４３の光軸と直交する２軸のまわりに回転させる回転機構を有し、レーザー光４３の照射点ｐ_４３の位置座標の集合からなる点群データを得る。データ処理部４２は、パソコン、スマートフォンなどのコンピュータによって構成され、前記点群データを補間することで面データに変換する。これによって、物体の表面形状データを取得できる。

【0019】

防水下地層１０の張設後、防水塗膜２０の塗布前に、被塗布面１４ａの表面形状データを表面形状データ取得手段４０によって取得する。好ましくは、三次元スキャナ４１の測定領域内に基準点部材４９を固定しておき、該基準点部材４９の位置すなわち基準点データをも取得しておく。

【0020】

次に、防水塗膜２０となる原料液をエア噴霧等によって防水下地層１０の固着層１４上に塗布する。遮水層１２の遮水機能の結果、固着層１４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塗膜２０を防水下地層１０に良好かつ安定的に付着させることができる。固着層１４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、防水塗膜２０の防水下地層１０への固着性を確保できる。

【0021】

図３に示すように、防水塗膜２０の塗布後、表面形状データ取得手段４０によって、防水塗膜２０の表面２１の表面形状データを取得する。好ましくは、前記固定された基準点部材４９の位置（基準点データ）をも取得する。

【0022】

さらに、表面形状データ取得手段４０のデータ処理４２において、前記被塗布面１４ａの表面形状データと、防水塗膜２０の表面２１の表面形状データとに基づいて、防水塗膜２０の厚みを算出する。具体的には、防水塗膜２０の表面２１の表面形状データと被塗布面１４ａの表面形状データとの差分ないしは変化分を算出する。好ましくは、被塗布面１４ａの表面形状データ取得時の基準点データと、防水塗膜２０の表面２１の表面形状データ取得時の基準点データを用いて、これら２つの表面形状データを互いに共通の空間座標上に置いたデータに補正したうえで、これら２つの表面形状データの差分を取る。これによって、防水塗膜２０の厚みを算出できる。防水塗膜２０の一箇所に厚みに限らず、防水塗膜２０の各所の厚みを算出でき、防水塗膜２０の全域にわたる厚みをも容易に算出することができる。
この結果、防水塗膜２０の品質管理を容易に行うことができる。
その後、防水構造４のトンネル内側に二次覆工（図示せず）を構築する。

【0023】

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、防水下地層の積層構造は適宜変更可能である。
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。

【産業上の利用可能性】

【0024】

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】

【0025】

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
１０ 防水下地層
１１ 基層（緩衝層）
１２ 遮水層
１４ 固着層
１４ａ 被塗布面
２０ 防水塗膜
２１ 表面
４０ 表面形状データ取得手段
４１ 三次元スキャナ
４２ データ処理部
４３ レーザー光
４９ 基準点部材

【図1】

【図2】

【図3】