JP3737211B2

JP3737211B2 - 地下防水構造および地下防水工法

Info

Publication number: JP3737211B2
Application number: JP22746396A
Authority: JP
Inventors: 俊昭藤木; 光加納; 義孝東田; 勇二沖吉
Original assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Current assignee: Mitsuboshi Belting Ltd
Priority date: 1996-08-09
Filing date: 1996-08-09
Publication date: 2006-01-18
Anticipated expiration: 2016-08-09
Also published as: JPH1054046A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下鉄工事等の際に用いられる地下防水構造に関わり、コスト的に有利でかつ工期も短縮できる地下防水構造および地下防水工法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
地下通路の敷設工事における防水施工は大きく分けて二種類の工法があり、ほぼ地下通路のコンクリート駆体と同サイズの掘削孔を地面に堀り、掘削孔の側壁にあたる部分にＨ鋼を打ち込んでコンクリートで側壁を形成し、先にその側壁に防水を施してからコンクリート駆体を形成する先やり工法と呼ばれる工法と、コンクリート駆体よりも大きめの掘削孔を堀り、コンクリート駆体を形成してからその周囲に防水を施して、コンクリート駆体の周囲を埋め戻す後やり工法と呼ばれる２種類の方法がある。
【０００３】
後やり工法であると、コンクリート駆体は比較的表面が滑らかであることから防水材の種類に係わらず防水を施すのは、容易であると言える。一方、先やり工法の場合、Ｈ鋼を打ち込んでセメントで形成した側壁は、極めて凹凸の激しい不陸面であり、防水を施す前に滑らかな下地を形成する必要があった。
【０００４】
具体的には、側壁に金網などのラスをクギ等のアンカー部材を用いて固定し、吹付モルタルまたはモルタルなどの下地調整材を塗布して乾燥させる。下地調整材が固まって滑らかな下地を形成した後に塗膜防水材を塗布し、アスファルトエマルション系塗膜防水材などの防水材を塗布したり、ゴムシートや、アスファルトなどの防水材を敷設することによって防水を施していた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような方法で滑らかな下地を形成することによって、はじめて防水材の塗布や敷設が可能になる。
しかし、側壁にラスを固定し、下地調整材を塗布し、それが乾燥して硬化するまでには約７日程度の日数を要し、工期を長引かせる原因となっていた。
【０００６】
また、先やり工法ではできあがったコンクリート駆体に防水材を施すので、例えばシート防水材を用いる場合でも接着剤を使用して防水シートとコンクリート駆体との間の接着強度を十分に高めることができるが、後やり工法では、防水材を施した側壁に型枠を用いてコンクリート駆体を形成するという方法であるために、特に接着するということがなされていないのが現状である。通常、防水材は側壁とコンクリート駆体に挟まれているので、接着されていなくても問題はない。
【０００７】
しかし、地震などが原因でコンクリート駆体が動いた場合、防水材は防水すべきコンクリート駆体側ではなく、最初に接着した側壁側にとられてしまうため、防水材とコンクリート駆体との間に間隙ができ、そこから漏水が発生することも考えられる。
そこで、本発明では、後やり工法で防水材を不陸面である側壁に施す場合であっても、短い工期で防水を施すことができるとともに、コンクリート駆体が移動して側壁との間に間隙ができるようなことがあっても、防水材がコンクリート駆体側に被着した状態を保ち、漏水などの問題を防止した地下防水構造の提供を目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明は、上記の目的を達成するために請求項１では地面に掘った掘削孔に埋め込み地下通路を形成するコンクリート駆体の地下防水構造において、掘削孔の側壁である下地に複数のアンカー部材を打ち込むことによって固定した不織布の上にポリマーセメント系塗膜防水材を含浸積層し、該塗膜防水材にコンクリート駆体を密着配置し、前記ポリマーセメント系塗膜防水材は下地側の軟質防水層と表面側の硬質防水層の少なくとも２層からなり、軟質防水層は防水在中のセメントフィラーの割合が１５〜５０％の範囲で混合したものを用いており、硬質防水層は防水材中のセメントフィラーの割合が４０〜６５％の範囲で混合したもので、かつ軟質防水層のセメントフィラーの割合よりも硬質防水層のセメントフィラーの割合を大きく設定したことを特徴としており、塗膜防水材を塗布できるようにするために下地を平滑にするという作業が不織布を打ち込むという比較的簡単な作業に変わっており、従来の方法と比べて工期を大きく短縮することができる。また、塗膜防水材がセメントフィラーと高分子エマルションからなるポリマーセメント系塗膜防水材であることより、互いに密着するコンクリート駆体と塗膜防水材がどちらもセメント系のものであることから接着性がよく、地震などでコンクリート駆体が移動するようなことがあった場合、下地材が下地から剥がれて塗膜防水材はコンクリート駆体と共に動くことになり、防水状態が保持され漏水などの問題が発生しない。更にポリマーセメント系塗膜防水材が下地側の軟質防水層と表面側の硬質防水層の少なくとも２層からなり、軟質防水層は前記防水材中のセメントフィラーの割合が１５〜５０％の範囲で混合したものを用いており、硬質防水層は前記防水材中のセメントフィラーの割合が４０〜６５％の範囲で混合したものでかつ軟質防水層のセメントフィラーの割合よりも硬質防水層のセメントフィラーの割合を大きく設定していることより、不陸の下地に沿いやすくしかもコンクリート駆体側は強度が高く保護層としての役割を果たすことができる。
【０００９】
請求項２では、不織布の目付量が１００〜５００ｇ／ｍ^２の範囲としており、側壁に固定したときに、弛みが生じない程度の強度を持つとともに、段差が大きくなりすぎず塗膜防水材を均一に仕上げることができる。
【００１１】
請求項３では、不織布を下地に固定するアンカー部材のピッチが１００〜５００ｍｍの範囲内であることにより、ある程度以上の力によって剥がすことができるので、コンクリート駆体が移動した際に塗膜防水材とコンクリート駆体との接着で塗膜防水材がコンクリート駆体と共に動くのを妨げることがない。
【００１２】
請求項４では、不織布に補強材を積層もしくは内設することによって不織布の伸びを少なくすることができるので、下地の水分を不織布が吸収したり、塗膜防水材を塗布することによって重量がかかっても、アンカー部材のピッチ間で弛みが発生するのを防止する効果を有する。
【００１３】
請求項５では、地面に掘った掘削孔に埋め込み地下通路を形成するコンクリート駆体の地下防水工法において、前記掘削孔の側壁に不織布をアンカー部材で打ち込むことによって固定し、その上から下地側の軟質防水層と表面側の硬質防水層の少なくとも２層からなり、軟質防水層は防水在中のセメントフィラーの割合が１５〜５０％の範囲で混合したものを用いており、硬質防水層は防水材中のセメントフィラーの割合が４０〜６５％の範囲で混合したものを用いたポリマーセメント系塗膜防水材を含浸積層して硬化させ、その後、前記塗膜防水材に密着するようにコンクリート駆体を形成することを特徴としており、請求項１と同様に塗膜防水材を塗布できるようにするために下地を平滑にするという作業が不織布を打ち込むという比較的簡単な作業に変わっており、従来の方法と比べて工期を大きく短縮することができる。また、コンクリート駆体と塗膜防水材との接着性がよく、地震などでコンクリート駆体が移動するようなことがあった場合、下地材が下地から剥がれて塗膜防水材はコンクリート駆体と共に動くことになり、防水状態が保持され漏水などの問題が発生しない。更にポリマーセメント系塗膜防水材が下地側の軟質防水層と表面側の硬質防水層の２層からなり、不陸の下地に沿いやすくしかもコンクリート駆体側は強度が高く保護層としての役割を果たすことができる。
【００１４】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の地下防水構造であり、本発明の地下防水工法によって得られる地下防水構造の断面図である。
本発明の地下防水構造は、図５に示すような地下鉄などの地下通路８となる、地面に掘った掘削孔９に埋め込んだコンクリート駆体５の防水構造であり、地面に掘った掘削孔９の側面に沿って、図６のようにＨ鋼１０を打ち込んでコンクリート１１で固めて形成した側壁とコンクリート駆体５の間に施す防水に関するものである。
掘削孔９に形成した側壁である下地１の上に不織布２をアンカー部材３で打ち込み固定し、その上からポリマーセメント系水和凝固型の塗膜防水材からなる塗膜防水材４を含浸積層することにより形成し、更にその上には前記塗膜防水材４と密着して地下鉄などの通路となるコンクリート駆体５が形成されている。
塗膜防水材４を含浸積層するのは、刷毛やロールを用いて塗布してもよいし、吹き付けによって含浸積層してもよい。
【００１５】
以上のような構成を採ることによって、不陸面の下地１であっても下地調整材を塗布して新たに平滑な下地を作るという手間をかけることなく塗膜防水材４を施すことができる。また、塗膜防水材４としてはポリマーセメント系防水材等が用いられる。セメントフィラーと高分子エマルションからなるポリマーセメント系防水材を用いると、塗膜防水材４とその表面に密着するコンクリート駆体５は共にセメント系の材料からなるものであり、両者の接着は十分な接着強度を持ったものになり、下地１と不織布２はアンカー部材３で部分的に打ち込んだ程度の固定なのでコンクリート駆体が地震などで移動したときにも不織布２が下地１から離れて塗膜防水材４はコンクリート駆体５と共に移動し、防水状態は保持される。
【００１６】
不織布２は、ポリエステル繊維、ポリプロピレン繊維、ポリエチレン繊維、ポリアミド繊維、アクリル繊維、レーヨン繊維、アセテート繊維、ポリビニル繊維、天然繊維等からなり、目付量が１００〜５００ｇ／ｍ²の範囲であり、６０％以上の伸び率で引張強力が１００Ｎ／５ｃｍ以上のものが用いられる。
目付量が１００ｇ／ｍ²未満であると強度的に不足し耐外傷性が必要なだけ得られない。また、５００ｇ／ｍ²を越えると不織布の接合部において段差が大きくなり、塗膜防水材４が均一にならない問題や、塗膜防水材４の含浸が不足するので塗膜防水材４と不織布２との間の接着力が弱くなり好ましくない。
【００１７】
そして、伸び率が６０％未満であると下地１の不陸面に沿いにくくなるので好ましくない。また、引張強力が１００Ｎ／５ｃｍ未満になるとやはり強度不足となり好ましくない。
【００１８】
アンカー部材３としては、釘やビスやＵ型ピンなどが挙げられ、Ｈ鋼とコンクリートでできた側壁のコンクリートの部分に打ち込み、不織布２を固定する。打ち込み間隔を、１００〜５００ｍｍピッチの範囲とすることによって下地１と不織布２との固定強度を適当なものにすることができる。もし、アンカー部材３を打ち込むピッチが１００ｍｍ未満であると、固定強度が大きくなりすぎてコンクリート駆体５が動いたときに塗膜防水材４とコンクリート駆体５との間で剥がれてしまうことがある。また、５００ｍｍを越えると不織布２に弛みができてしまうので好ましくない。
【００１９】
塗膜防水材４の中でも好適に用いられるポリマーセメント系防水材は、不織布２上に塗膜含浸させ乾燥させることにより硬化するものであり、セメントフィラーと、高分子エマルションとを混合したものである。
セメントとしては、ポルトランドセメント、ジェットセメント、アルミナセメント、コロイドセメント、急硬性セメントなど一般的にセメントと呼ばれるものが使用できる。
【００２０】
高分子エマルションとしては、天然ゴム及びスチレン、ビニルトルエンのような芳香族ビニル化合物、アクリロニトリル、メタアクリロニトリルのようなビニルシアン化合物、アクリル酸、メタクリル酸、マレイン酸、フマール酸、イタコン酸などの不飽和カルボン酸またはそれらのエステルのようなモノオレフィン誘導体などより選ばれた一種以上の単量体とイソプレン、ブタジエン、クロロプレンなどの共役ジオレフィンからなる共重合体、アクリル酸、メタクリル酸などの不飽和カルボン酸またはそれらのエステルより選ばれた一種以上の単量体の重合体、エチレン、プロピレン、ジエン系共重合体、エチレン酢酸ビニル系共重合体などの重合体ラテックスが用いられる。
【００２１】
また、塗膜防水材４は図２に示すように、不織布２に近い側の軟質防水層４ａとコンクリート駆体５側の硬質防水層４ｂの少なくとも２層からなるものでもあり、軟質防水層４ａは下地１の不陸面に沿い易いようになっており、硬質防水層４ｂは防水材の保護の役目を果たしている。
【００２２】
軟質防水層４ａと硬質防水層４ｂはセメントフィラーと混和液の混合比率を変えたものであり、軟質防水層４ａは全体の量に対してセメントフィラーの割合が２５〜５０％とし、硬質防水層４ｂは全体の量に対してセメントフィラーの割合が４０〜６５％としたものであることが好ましい。前記範囲の中で重複する数値範囲が存在するが、もちろん、軟質防水層４ａのセメントフィラーの割合よりも、硬質防水層４ｂのセメントフィラーの割合を大きくする。
【００２３】
軟質防水層４ａにおいて、セメントフィラーの割合が２５％未満になると防水材が軟らかくなり耐衝撃性不足となり、５０％を越えると硬度が高くなり下地１の不陸に沿いにくくなるので好ましくない。また、硬質防水層４ｂにおいて、セメントフィラーの割合が４０％未満であると軟らかく保護の働きが不十分になり、６５％を越えると固くなり過ぎて、ちょっとした曲げ力がかかっただけで折れてしまうことになるので好ましくない。また、図示はしないが、硬質防水層４ｂの上に更にセメントフィラーの割合が同じかもしくは多くした３層目の防水層を設けることも可能である。
【００２４】
塗膜防水材４の表面側に当接してもうける地下鉄などの通路となるコンクリート駆体５は、塗膜防水材４を設けた後で型枠を組んでコンクリートを流し込むことによって作られる。
【００２５】
図３および図４は、請求項４に係わる実施形態であり、図３では不織布２として下地側にフィルムからなる補強材６を積層したものを用いている。このようにフィルムを下地側に積層した不織布２を用いると、下地１の水分を不織布２が吸収するのを防止することができるとともに、不織布２の伸びを防止することができ、水分と塗膜防水材４の重量によって不織布２がアンカー部材３のピッチ間で弛むのを防ぐ効果を有する。
【００２６】
また、図４では繊維質のメッシュ部材からなる補強材７を不織布２に内設しており、下地１の水分を吸収することは防止できないが、不織布２の伸びを防止することができるので、不織布２がアンカー部材３のピッチ間で弛むのを防ぐ効果を有する。
【００２７】
補強材６のフィルムとしては、ポリエチレン、ポリエステル、ポリプロピレンなど伸びの少ない素材であれば様々なものを用いることができる。補強材７のメッシュ部材としても、伸びの少ない素材であれば素材の種類を限定するものではない。また、フィルムを内設する形態や、メッシュ部材を積層する形態を採ることも可能である。
【００２８】
以下、従来の地下防水構造と比べて本発明の地下防水構造であると、工期が大幅に短縮できることを確かめた実施例を説明する。
【００２９】
実施例１としては、不織布に目付量を３００ｇ／ｃｍ²のポリエステル不織布を用い、アンカー部材としては、２．０ｍｍφで５０ｍｍ長さの釘を用い、塗膜防水材としては、ポルトランドセメントとエチレン酢酸ビニル共重合樹脂エマルションからなる混和液を混合したポリマーセメント系塗膜防水材を用いた。また、軟質防水層と硬質防水層の２層構造として軟質防水層はセメントフィラーの割合が４０％、硬質防水層としてはセメントフィラーの割合が６０％のものとした。アンカー部材は３００ｍｍピッチで打ち込んでいる。
【００３０】
比較例としては、下地の表面にラスを打ち込み固定しその上からモルタルからなる下地調整材を塗布し乾燥硬化させ、塗膜防水材を塗布形成した。塗膜防水材については上記実施例を同様のものを用いた。
両者の構造で１００ｍ²の下地に塗膜防水材を施すのにかかった時間を測定した。結果を表１に示す。
【００３１】
【表１】

【００３２】
表１からわかるように従来の地下防水構造では、ラスを打ち込んで下地調整材で平滑な新しい下地を作るのに１２０時間かかっているのに対し、本発明の地下防水構造では不織布を打ち込む作業にかかったのは３時間であり、全体で約１／５の工期となっていることがわかる。
【００３３】
次に、前記実施例において不織布の目付量を５０〜５５０ｇ／ｃｍ²の間で変化させたものを用い、不織布上に塗膜防水材を吹き付けた後の外観状態を調べた。その結果を表２に示す。
【００３４】
【表２】

【００３５】
表２からわかるように、比較例２では不織布の強度不足により固定ピッチ間で弛みが生じ、比較例３では不織布の接合部である段差で塗膜防水材が均一にならない不具合が生じる。
次に、前記実施例１において、不織布を下地に打ち込むアンカー部材のピッチを５０〜６００ｍｍの間で変えて塗膜防水材を施工し、表面にコンクリートの板を流し込んで形成した。コンクリートの硬化後にコンクリート板を引っ張って剥離がどの箇所で起こるかを確かめた。
【００３６】
【表３】

【００３７】
表３からわかるように、下地に打ち込むアンカー部材のピッチが小さいと下地と不織布との固定力が強くなりすぎコンクリート板と塗膜防水材の間で剥離してしまう。また、ピッチが大きすぎると塗膜防水材の塗布後はその重みによってピッチ間で弛みができてしまうという不具合を生じることになる。
【００３８】
【発明の効果】
以上のように本発明の請求項１では、塗膜防水材を塗布できるようにするために下地を平滑にするという作業が不織布を打ち込むという比較的簡単な作業に変わっており、従来の方法と比べて工期を大きく短縮することができる。また、塗膜防水材がセメントフィラーと高分子エマルションからなるポリマーセメント系塗膜防水材であることより、互いに密着するコンクリート駆体と塗膜防水材がどちらもセメント系のものであることから接着性がよく、地震などでコンクリート駆体が移動するようなことがあった場合、下地材が下地から剥がれて塗膜防水材はコンクリート駆体と共に動くことになり、防水状態が保持され漏水などの問題が発生しない。更にポリマーセメント系塗膜防水材が下地側の軟質防水層と表面側の硬質防水層の少なくとも２層からなり、軟質防水層は前記防水材中のセメントフィラーの割合が１５〜５０％の範囲で混合したものを用いており、硬質防水層は前記防水材中のセメントフィラーの割合が４０〜６５％の範囲で混合したものでかつ軟質防水層のセメントフィラーの割合よりも硬質防水層のセメントフィラーの割合を大きく設定していることより、不陸の下地に沿いやすくしかもコンクリート駆体側は強度が高く保護層としての役割を果たすことができる。
請求項２では、不織布を限定しており、不織布を側壁に固定したときに、弛みが生じない程度の強度を持つとともに、段差が大きくなりすぎず塗膜防水材を均一に仕上げることができる。
【００４０】
請求項３では、不織布を下地に固定するアンカー部材のピッチを限定しており、ある程度以上の力によって剥がすことができるので、コンクリート駆体が移動した際に塗膜防水材とコンクリート駆体との接着で塗膜防水材がコンクリート駆体と共に動くのを妨げることがない。請求項４では、不織布に補強材を積層もしくは内設することによって不織布の伸びを少なくすることができるので、下地の水分を不織布が吸収したり、塗膜防水材を塗布することによって重量がかかっても、アンカー部材のピッチ間で弛みが発生するのを防止する効果を有する。
【００４１】
請求項５の工法を採ることによって、請求項１と同様に塗膜防水材を塗布できるようにするために下地を平滑にするという作業が不織布を打ち込むという比較的簡単な作業に変わっており、従来の方法と比べて工期を大きく短縮することができる。また、コンクリート駆体と塗膜防水材との接着性がよく、地震などでコンクリート駆体が移動するようなことがあった場合、下地材が下地から剥がれて塗膜防水材はコンクリート駆体と共に動くことになり、防水状態が保持され漏水などの問題が発生しない。更にポリマーセメント系塗膜防水材が下地側の軟質防水層と表面側の硬質防水層の２層からなり、不陸の下地に沿いやすくしかもコンクリート駆体側は強度が高く保護層としての役割を果たすことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の地下防水構造の要部断面図である。
【図２】本発明の地下防水構造の別の例を示す要部断面図である。
【図３】本発明の地下防水構造に補強材を用いた例を示す要部断面図である。
【図４】本発明の地下防水構造に補強材を用いた別の例を示す要部断面図である。
【図５】地面の掘削孔にコンクリート駆体を形成したところの断面図である。
【図６】側壁の要部正面図である。
【符号の説明】
１下地
２不織布
３アンカー部材
４塗膜防水材
４ａ軟質防水層
４ｂ硬質防水層
５コンクリート駆体
６補強材
７補強材
８地下通路
９掘削孔
１０Ｈ鋼
１１コンクリート

Claims

地面に掘った掘削孔に埋め込み、地下通路を形成するコンクリート駆体の地下防水構造において、掘削孔の側壁である下地に複数のアンカー部材を打ち込むことによって固定した不織布の上にポリマーセメント系塗膜防水材を含浸積層し、該ポリマーセメント系塗膜防水材にコンクリート駆体を密着配置し、前記ポリマーセメント系塗膜防水材は下地側の軟質防水層と表面側の硬質防水層の少なくとも２層からなり、軟質防水層は防水在中のセメントフィラーの割合が１５〜５０％の範囲で混合したものを用いており、硬質防水層は防水材中のセメントフィラーの割合が４０〜６５％の範囲で混合したもので、かつ軟質防水層のセメントフィラーの割合よりも硬質防水層のセメントフィラーの割合を大きく設定したことを特徴とする地下防水構造。
不織布の目付量が１００〜５００ｇ／ｍ^２の範囲である請求項１記載の地下防水構造。
不織布を下地に固定するアンカー部材のピッチが１００〜５００ｍｍの範囲内である請求項１〜２記載の地下防水構造。
不織布に補強材を積層もしくは内接した請求項１〜３記載の地下防水構造。
地面に彫った掘削孔に埋め込み、地下通路を形成するコンクリート駆体の地下防水工法において、掘削孔の側壁に不織布をアンカー部材で打ち込み固定し、その上から下地側の軟質防水層と表面側の硬質防水層の少なくとも２層からなり、軟質防水層は防水在中のセメントフィラーの割合が１５〜５０％の範囲で混合したものを用いており、硬質防水層は防水材中のセメントフィラーの割合が４０〜６５％の範囲で混合したものを用いたポリマーセメント系塗膜防水材を含浸積層して硬化させ、その後前記ポリマーセメント系塗膜防水材に密着するようにコンクリート駆体を形成することを特徴とする地下防水工法。