JP2018096080A - トンネル用防水シート、トンネル防水工法及びトンネル構造 - Google Patents

Abstract

【課題】破損が生じた場合、破損箇所が修復され、漏水の継続が防止されるトンネル用防水シートの提供。
【解決手段】加硫ゴムを含有するゴムシート１１を備え、ゴムシート１１の水膨張倍率が、体積比で１．１〜５倍である、トンネル用防水シート１０。又ゴムシート１１の少なくとも一方面上に、厚さ０．１〜１ｍｍの不織布又は織布が貼り付けられている。又前記加硫ゴムがクロロプレンゴムの加硫体を含み、前記加硫ゴムのトルエン不溶分が５〜５０質量％である。
【選択図】図１

Description

本発明は、トンネル用防水シート、トンネル防水工法及びトンネル構造に関する。

近年、トンネル工法としてはＮＡＴＭ工法が主流になっている。ＮＡＴＭ工法はトンネル掘削直後に吹付による一次覆工を施工し、掘削部分の岩石等の落下及び漏水を止めた後に、二次覆工コンクリートを打設し、トンネルの強度を持たせることによりトンネルを安定化させる方法である。ＮＡＴＭ工法では、トンネル内への漏水を防止し、二次覆工コンクリートの地山への拘束や地山の動き等によるひび割れを防止できるよう、一次覆工コンクリートと二次覆工コンクリートとの間に、防水及び絶縁（アイソレーション）を目的に防水シートを配置することが行なわれている。

ＮＡＴＭ工法以外では、トンネルボーリングマシンによるトンネルの掘削も行なわれ（ＴＢＭ工法）、同様の目的で防水シートが配置されている。

トンネル用防水シートとして、例えば、特許文献１〜３には、エチレン−酢酸ビニル共重合体（ＥＶＡ）からなる防水シートが開示されている。また、特許文献４には、発光物質を含む防水シート及び電磁波照射によって当該防水シートの損傷部位を発見する検査方法が開示されている。

特開２００１−２１４６９８号公報 特開２０００−０８０８９５号公報 特開２００１−１１５７９１号公報 特開２００８−８２７１６号公報

従来のトンネル用防水シートでは、一次覆工コンクリート表面の凹凸部分やロックボルト等の金属部材の露出により防水シートが破損し、一次覆工コンクリート側から二次コンクリート側への漏水が生じる場合があった。この点につき、特許文献１〜３には、裏面緩衝材によって防水シートを保護する方法が提案されているが、これらの方法では、破損を完全に防止することは難しい。

そこで、本発明は、破損が生じた場合でも破損箇所が修復され、漏水の継続が防止されるトンネル用防水シートを提供することを目的とする。また本発明は、当該トンネル用防水シートを用いたトンネル防水工法及び当該トンネル用防水シートを備えるトンネル構造を提供することを目的とする。

本発明の一側面は、加硫ゴムを含有するゴムシートを備え、ゴムシートの水膨張倍率が体積比で１．１〜５倍である、トンネル用防水シートに関する。

一態様において、ゴムシートの少なくとも一方面上に、厚さ０．１〜１ｍｍの不織布又は織布が貼り付けられていてよい。

一態様において、ゴムシートの密度は０．８〜１．５ｇ／ｃｍ^３であってよい。

一態様において、加硫ゴムがクロロプレンゴムの加硫体を含んでいてよく、加硫ゴムのトルエン不溶分は５〜５０質量％であってよい。

本発明の他の一側面は、上記トンネル用防水シートを使用する、トンネル防水工法に関する。

一態様において、トンネル防水工法は、一次覆工コンクリートの内面側にトンネル用防水シートを敷設する工程を含んでいてよい。

本発明の更に他の一側面は、一次覆工コンクリートと、二次覆工コンクリートと、一次覆工コンクリート及び二次覆工コンクリートの間に配置された上記トンネル用防水シートと、を備える、トンネル構造に関する。

本発明によれば、破損が生じた場合でも破損箇所が修復され、漏水の継続が防止されるトンネル用防水シートが提供される。また本発明によれば、当該トンネル用防水シートを用いたトンネル防水工法及び当該トンネル用防水シートを備えるトンネル構造が提供される。

（ａ）はトンネル用防水シートの一態様を示す斜視図であり、（ｂ）はＩ−Ｉ線に沿った断面を示す断面図である。 （ａ）はトンネル用防水シートの他の一態様を示す斜視図であり、（ｂ）はＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を示す断面図である。 （ａ）はトンネル用防水シートの更に他の一態様を示す斜視図であり、（ｂ）はＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を示す断面図である。 トンネル構造の一態様を示す部分断面図である。 （ａ）は実験例１の試験体を説明するための斜視図であり、（ｂ）はＶ−Ｖ線に沿った断面を示す断面図である。 実験例１の透水試験の試験方法を説明するための図である。 実験例２の透水試験の試験方法を説明するための図である。

以下、図面を参照しつつ、本発明の好適な実施形態について説明する。なお、図面は理解を容易にするため一部を誇張して描いており、寸法比率等は図面に記載のものに限定されるものではない。

本実施形態に係るトンネル用防水シート（以下、単に「防水シート」ともいう。）は、加硫ゴムを含有するゴムシートを備えている。また本実施形態において、ゴムシートの水膨張倍率は、体積比で１．１〜５倍である。

このような防水シートによれば、破損が生じて破損箇所に水が浸入してきても、当該水と接したゴムシートが膨張することで破損箇所が埋まり、その後の漏水が防止される。このため、上記防水シートは、一次覆工コンクリートと二次覆工コンクリートとの間に配置されるトンネル用防水シートとして好適に用いることができる。

加硫ゴムは、未加硫ゴムの加硫体（架橋体）ということもできる。未加硫ゴムは、加硫剤及び／又は加硫促進剤によって加硫（架橋）できるゴムであればよく、特に限定されない。未加硫ゴムとしては、例えば、天然ゴム、クロロプレンゴム、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭ）、スチレン−ブタジエンゴム等が挙げられる。ゴムシートの強度及び耐久性に優れる観点からは、未加硫ゴムとしてはクロロプレンゴムが最も好ましい。

加硫ゴムは、トルエン不溶分の含有率が５質量％以上であることが好ましく、１０質量以上であることがより好ましい。また、加硫ゴムのトルエン不溶分は、５０質量％以下であることが好ましく、４０質量％以下であることがより好ましい。また、加硫ゴムがクロロプレンゴムの加硫体であり、且つ、当該加硫体のトルエン不溶分が上記範囲であることが更に好ましい。このような加硫ゴムによれば、上述の効果に特に優れるトンネル用防水シートが得られる。

トルエン不溶分は、例えば、未加硫ゴムの加硫条件を変更すること等により適宜調整できる。なお、本明細書中、トルエン不溶分は、以下の方法で測定される値を示す。

（トルエン不溶分の測定）
加硫ゴムを２ｍｍ角のチップ状に裁断して試験片を作成し、その質量（Ａ１）を測定する。次いで、試験片をトルエン１５０ｍＬに浸漬し、２３℃で１６時間撹拌する。その後、２００メッシュの金網でろ過し、金網上に残存した不溶分を回収し、１１０℃で１時間乾燥させて、不溶分の質量（Ａ２）を測定する。重量Ａ１及びＡ２から、以下の式によってトルエン不溶分の含有率を計算する。
トルエン不溶分（質量％）＝（Ａ２／Ａ１）×１００

未加硫ゴムを加硫するための加硫剤は、特に限定されず、公知の加硫剤を適宜選択してよい。加硫剤は、未加硫ゴムを架橋できる成分であればよく、例えば、硫黄、ポリスルフィド等の硫黄系化合物、ｐ−キノンジオキシム、４，４’−ジベンゾイルキノンジオキシム等のオキシム系化合物、ｔ−ブチルハイドロパーオキサイド、アセチルアセトンパーオキサイド、クメンハイドロパーオキサイド等の有機過酸化物系化合物等が挙げられる。加硫剤としては、硫黄系化合物が好ましく、硫黄系化合物とそれ以外のものとを組合わせて使用してもよい。

加硫剤の使用量は特に限定されず、例えば、未加硫ゴム１００質量部に対して１〜１０質量部であってよく、好ましくは０．５〜５質量部である。

加硫促進剤は、未加硫ゴムの加硫の促進を目的に使用されてよい。加硫促進剤は特に限定されず、公知の加硫促進剤を適宜選択してよい。加硫促進剤としては、例えば、テトラメチルチウラムジスルフィド、テトラブチルチウラムジスルフィド、テトラメチルチウラムモノスルフィド、ジペンタメチレンチウラムテトラスルフィド等のチウラム系化合物、２−メルカプトベンゾチアゾール、ジベンゾチアゾールジスルフィド等のチアゾール系化合物、ジメチルジチオカルバミン酸亜鉛、ジエチルジチオカルバミン酸亜鉛等のジチオカルバミン酸塩系化合物、ｎ−ブチルアルデヒドアニリン等のアルデヒドアミン系化合物、Ｎ−シクロヘキシル−２−ベンゾチアジルスルフェンアミド等のスルフェンアミド系化合物、ジオルソトリルグアニジン、ジオルソニトリルグアニジン等のグアニジン系化合物、チオカルバニリド、ジエチルチオユリア、トリメチルチオユリア等のチオユリア系化合物、亜鉛華などが挙げられる。加硫促進剤はこれらを単独で用いてよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。

加硫促進剤の使用量は特に限定されず、例えば、未加硫ゴム１００質量部に対して０．１〜１０質量部であってよく、好ましくは０．２〜５質量部である。

ゴムシートは、加硫ゴム以外の他の成分を更に含んでいてよい。他の成分としては、例えば、通常の加硫ゴムに配合される無機充填剤、可塑剤、軟化剤、老化防止剤、加工助剤、滑剤、粘着付与剤等が挙げられる。

ゴムシートは、未加硫ゴム及び加硫剤を含むゴム組成物をシート状に成形し、硬化させたものであってよい。この場合、未加硫ゴムが加硫剤により加硫することで、ゴム組成物が硬化する。ゴム組成物には、上述した他の成分が更に配合されていてよい。ゴム組成物は、例えば、従来公知のミキサー、バンバリーミキサー、ニーダーミキサー、二本ロール等の混練装置で混練されてよい。また、ゴム組成物の成形は、例えば、従来公知のプレス成形、押出成形、カレンダー成形等の手法で実施してよく、これらは従来公知の成形装置で行ってよい。成形後の硬化は、例えば、加硫槽内にて、熱空気、流動床、マイクロ波等の手段で加熱することで実施してよい。

ゴムシートの水膨張倍率は、体積比で１．１倍以上であり、２倍以上であることが好ましい。水膨張倍率が１．１倍未満であると、止水性能が十分に発揮されない場合がある。また、ゴムシートの水膨張倍率は、体積比で５倍以下であり、４倍以下であってもよい。水膨張倍率が５倍を超えると、膨張によって施工部分から防水シートがはみ出したり、防水シートの強度が低下する場合がある。

なお、本明細書中、ゴムシートの水膨張倍率は、ゴムシートを２１℃の水道水に７日間浸漬させたときの、浸漬前後の体積比（浸漬後の体積／浸漬前の体積）を示す。

ゴムシートの密度は特に限定されないが、０．８ｇ／ｃｍ^３以上であることが好ましく、１．１ｇ／ｃｍ^３以上であることがより好ましい。ゴムシートの密度が大きいと、止水性能が一層向上する傾向がある。また、ゴムシートの密度は、１．５ｇ／ｃｍ^３以下であることが好ましく、１．３ｇ／ｃｍ^３以下であることがより好ましい。ゴムシートの密度が小さいと、単位面積当たりの重量が軽くなり、自重によるたわみが生じにくくなり、防水シートの施工性が向上する傾向がある。

ゴムシートの厚さは特に限定されないが、０．５ｍｍ以上であることが好ましく、１ｍｍ以上であることがより好ましい。ゴムシートの厚さが厚いと、止水性能が一層向上する傾向がある。また、ゴムシートの厚さは、３ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以下であることがより好ましい。ゴムシートの厚さが薄いと、単位面積当たりの重量が軽くなり、自重によるたわみが生じにくくなり、防水シートの施工性が向上する傾向がある。

防水シートは、１つのゴムシートを備えていてよく、２つ以上のゴムシートを備えていてもよい。防水シートが２つ以上のゴムシートを備えるとき、ゴムシートの少なくとも一つが上述の水膨張倍率の数値範囲を満たしていればよく、全てのゴムシートが上述の水膨張倍率の数値範囲を満たしていることが好ましい。また、防水シートが２つ以上のゴムシートを備えるとき、これらのゴムシートは積層されていてよく、積層されたゴムシート間には後述の緩衝層等の他の層が介在していてよい。

防水シートは、緩衝層を更に備えていてよい。緩衝層は、一次覆工コンクリート表面の凹凸を緩衝する機能、及び／又は、ゴムシートを拘束する機能を有する層であってよい。防水シートが緩衝層を備えることで、一次覆工コンクリート表面の凹凸、金属部材の突起等からゴムシートが保護され、ゴムシートが破損し難くなる。また、緩衝層によってゴムシートが拘束されることで、施工性が向上する。

緩衝層は、ゴムシートの一方面上に設けられていてよく、ゴムシートの両面に積層されていてもよい。また、緩衝層は２つのゴムシート間に挟まれるように設けられていてもよい。

緩衝層は、例えば、織布、不織布、編布、合成樹脂発泡体等の緩衝材によって構成されていてよい。緩衝材としては、不織布及び織布が、安価であり、緩衝機能及び引き裂き強度に優れ、積層も容易であるため好ましい。また、緩衝材としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエステル、ナイロン等の合成樹脂製の不織布及び織布が、特に好適に用いられる。

不織布としては、目付量が１０〜３００ｇ／ｍ^２（より好ましくは５０〜２００ｇ／ｍ^２）であるものが好ましい。また、不織布の厚さは、０．１〜１ｍｍであることが好ましく、０．３〜０．８ｍｍであることがより好ましい。不織布を厚くすると、緩衝機能が向上する傾向がある。また、不織布を薄くすると、ゴムシートが拘束されやすくなり、施工性が一層向上する傾向がある。

織布としては、使用原糸の織度が２０〜２０００デニールで、平織（タフタ）のものが好ましい。また、織布の厚さは、０．１〜１ｍｍであることが好ましく、０．３〜０．８ｍｍであることがより好ましい。織布を厚くすると、緩衝機能が向上する傾向がある。また、織布を薄くすると、ゴムシートが拘束されやすくなり、施工性が一層向上する傾向がある。

防水シートは上記以外の構成を更に備えていてよい。例えば、防水シートは、ゴムシートと緩衝層とを接合する接着層等を更に備えていてよい。

防水シートは、トンネル防水工法において使用され、例えば、一次覆工コンクリートと二次覆工コンクリートとの間に配置される。防水シートを用いたトンネル防水工法では、例えば、一次覆工コンクリート表面に防水シートを設置した後、二次覆工コンクリートを打設することによって行われる。一次覆工コンクリート表面への防水シートの固定方法は特に限定されず、例えば、接着剤、鋲等を用いて固定してよい。なお、防水シートは、トンネルの床部分にも使用でき、床部分からの漏水防止にも大きな効果を発揮できる。

図１（ａ）は、防水シートの一態様を示す斜視図であり、図１（ｂ）はそのＩ−Ｉ線に沿った断面を示す断面図である。図１（ａ）及び（ｂ）に示す防水シート１０は、ゴムシート１１から構成されている。防水シート１０では、ゴムシート１１の水膨張倍率が体積比で１．１〜５倍であることから、ゴムシート１１に破損（例えば、破損孔、切込み等）が生じても、破損箇所に侵入した水によって破損箇所のゴムシート１１が膨張し、破損箇所が埋まる。このため、防水シート１０は、ゴムシート１１に破損が生じた場合でも継続して防水効果を維持できる。防水シート１０は、破損が生じやすく、破損箇所の補修が難しい、トンネル防水工法用の防水シートとして好適に用いることができる。

図２（ａ）は、防水シートの他の一態様を示す斜視図であり、図２（ｂ）はそのＩＩ−ＩＩ線に沿った断面を示す断面図である。図２（ａ）及び（ｂ）に示す防水シート２０は、ゴムシート２１の一方面上に緩衝層２２が設けられている。緩衝層２２は、地山の凹凸、一次覆工コンクリート表面の凹凸、金属部材の突起等からゴムシート２１を保護し、ゴムシート２１の破損を防止する。防水シート２０は、緩衝層２２によってゴムシート２１が破損し難く、また、仮に破損が生じても上述したゴムシートの膨張効果によって防水効果が維持される。このため、防水シート２０は、破損が生じやすく、破損箇所の補修が難しい、トンネル防水工法用の防水シートとして好適に用いることができる。

図３（ａ）は、防水シートの更に他の一態様を示す斜視図であり、図３（ｂ）はそのＩＩＩ−ＩＩＩ線に沿った断面を示す断面図である。図３（ａ）及び（ｂ）に示す防水シート３０は、２枚のゴムシート３１ａ及び３１ｂと、ゴムシート３１ａ及び３１ｂの間に配置された緩衝層３２とを備えている。防水シート３０は、緩衝層３２がゴムシート３１ａ及び３１ｂの間に介在していることで、一方のゴムシートが破損した場合に他方のゴムシートまで破損が及ぶことが防止される。このため、防水シート３０では、一方のゴムシートに破損が生じた場合でも、他方のゴムシートによって防水効果が維持される。具体的には、例えば、ゴムシート３１ａが破損した場合に、破損箇所がゴムシート３１ａの膨張によって埋まるまでの期間も、ゴムシート３１ｂによって防水効果が維持される。これらのことから、防水シート３０は、破損が生じやすく、破損箇所の補修が難しい、トンネル防水工法用の防水シートとして好適に用いることができる。

図４は、トンネル構造の一態様を示す部分断面図である。トンネル構造５０は、一次覆工コンクリート７０と、二次覆工コンクリート８０と、一次覆工コンクリート７０及び二次覆工コンクリート８０の間に配置された防水シート２０と、を備えている。防水シート２０は、ゴムシート２１が二次覆工コンクリート８０側に、緩衝層２２が一次覆工コンクリート７０側に位置するように配置されている。トンネル構造５０では、地山６０からの湧水が一次覆工コンクリート７０側から流入しても、防水シート２０によって二次覆工コンクリート８０側への漏水が防止される。

トンネル構造５０の工法は特に限定されず、例えば、地山６０の掘削面に吹付け施工して一次覆工コンクリート７０を形成する工程と、一次覆工コンクリート７０の表面に防水シート２０を敷設する工程と、防水シート２０上に二次覆工コンクリート８０を打設する工程と、を備える工法であってよい。

以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。

以下、実施例により本発明をより具体的に説明するが、本発明は実施例に限定されるものではない。

（実施例Ａ−１）
クロロプレンゴム（デンカ株式会社製、商品名「デンカクロロプレン」）を用いて、水膨張倍率１．１倍、密度１．３ｇ／ｃｍ^３、厚さ１ｍｍのゴムシートを作製した。なお、クロロプレンゴムの加硫は、トルエン不溶分が３０質量％となるように調整した。このゴムシートを防水シートＡ−１とした。

（実施例Ａ−２）
クロロプレンゴム（加硫後のトルエン不溶分：３０質量％）を用いて、水膨張倍率３．０倍、密度１．３ｇ／ｃｍ^３、厚さ１ｍｍのゴムシートを作製した。このゴムシートを防水シートＡ−２とした。

（実施例Ａ−３）
クロロプレンゴム（加硫後のトルエン不溶分：３０質量％）を用いて、水膨張倍率５．０倍、密度１．３ｇ／ｃｍ^３、厚さ１ｍｍのゴムシートを作製した。このゴムシートを防水シートＡ−３とした。

（実施例Ａ−４）
クロロプレンゴム（加硫後のトルエン不溶分：３０質量％）を用いて、水膨張倍率３．０倍、密度１．３ｇ／ｃｍ^３、厚さ１ｍｍのゴムシートを作製した。次いで、このゴムシートの一方面上に厚さ０．５ｍｍの不織布（出光ユニテック株式会社製、商品名「ストラテック」）を貼付し、防水シートＡ−４とした。

（実施例Ａ−５）
不織布の厚さを１．０ｍｍに変更したこと以外は、実施例Ａ−４と同様にして防水シートＡ−５を作製した。

（実施例Ａ−６）
不織布の厚さを３．０ｍｍに変更したこと以外は、実施例Ａ−４と同様にして防水シートＡ−６を作製した。

（実施例Ａ−７）
不織布にかえて、厚さ０．４ｍｍの織布（ナイロンタフタ、ＣＲＫ株式会社製）を用いたこと以外は、実施例Ａ−４と同様にして防水シートＡ−７を作製した。

（実施例Ａ−８）
不織布にかえて、厚さ１．０ｍｍの織布（ナイロンタフタ、ＣＲＫ株式会社製）を用いたこと以外は、実施例Ａ−４と同様にして防水シートＡ−８を作製した。

（実施例Ａ−９）
クロロプレンゴム（加硫後のトルエン不溶分：３０質量％）を用いて、水膨張倍率３．０倍、密度１．３ｇ／ｃｍ^３、厚さ１ｍｍのゴムシートを２枚作製した。２枚のゴムシートの間に厚さ１．０ｍｍの不織布を挟んで積層し、防水シートＡ−９とした。

（比較例Ｂ−１）
クロロプレンゴム（加硫後のトルエン不溶分：３０質量％）を用いて、水膨張倍率１．０倍、密度１．３ｇ／ｃｍ^３、厚さ１ｍｍのゴムシートを作製した。このゴムシートを防水シートＢ−１とした。

（比較例Ｂ−２）
水膨張倍率１．０倍のＥＶＡ系シート（藤森工業株式会社製、商品名「ＦＦ２０８ＸＨＵ−Ｎ」）を、防水シートＢ−２とした。

＜実験例１＞
実施例Ａ−１〜Ａ−９及び比較例Ｂ−１〜Ｂ−２で作製した防水シートについて、それぞれ以下の方法で透水試験を行った。結果は表１に示す。
（１）試験体の作製
図５（ａ）は、実験例１の試験体を説明するための斜視図であり、図５（ｂ）はそのＶ−Ｖ線に沿った断面を示す断面図である。
まず、直径１５ｍｍ、高さ２．５ｍｍの円柱状のモルタル硬化体１１０及び１２０を作製した。モルタル硬化体は、ＪＩＳ Ｒ ５２０１に準拠した方法で、普通ポルトランドセメント及び標準砂（一般社団法人セメント協会製）を用い、水セメント比５０％、砂／セメントの割合を３／１として作製した。
作製したモルタル硬化体１１０を半分に切断し、厚さ０．２ｍｍのプラスチック製スペーサー１１１を２つ挟んでエポキシ樹脂系接着剤で接着した。２つのスペーサー１１１の間隔は５０ｍｍとして、モルタル硬化体１１０の中央に、長さ５０ｍｍ、幅０．２ｍｍの隙間１１２を設けた。モルタル硬化体１２０についても同様に、半分に切断後、スペーサー１２１を２つ挟んで接着し、長さ５０ｍｍ、幅０．２ｍｍの隙間１２２を設けた。
次いで、防水シート１００に、カッターで長さ３ｃｍ、幅０．２ｍｍの切込み１０２を入れ、切込み１０２の方向と隙間１１２及び隙間１２２の方向とが一致するように、モルタル硬化体１１０及びモルタル硬化体１２０の間に防水シート１００を挟んだ。
（２）透水試験
図６は、実験例１の透水試験を説明するための図である。
図６に示すように、上記（１）の方法で作成した試験体を、パッキン２１０を介して下部架台２２０に載置した。次いで、試験体の上部にパッキン２３０を介してアタッチメント２４０を設置した。ＪＩＳ Ａ １４０４に記載の透水試験装置を用い、試験体の下部側の空間２５０から、０．０３ＭＰａの水圧を１２時間かけた。水圧をかけた直後、水圧をかけてから６時間後、水圧をかけてから１２時間後のそれぞれにおいて、上部空間２６０に漏出した水の量を測定し、単位時間当たりの漏水量を求めた。

表１に記載のとおり、ゴムシートの水膨張倍率が１．１倍以上である実施例の防水シートＡ−１〜Ａ−９では、時間経過と共に漏水量が低減し、１２時間後には漏水がほぼ無くなった。なお、防水シートＡ−６では、不織布の厚みにより施工性が劣り、他の実施例と比較して漏水量が多くなったが、１２時間後の漏水はごくわずかであった。一方、比較例の防水シートＢ−１及びＢ−２では、１２時間後にも漏水が継続していた。なお、実験番号１−１２は、防水シートを挟まずに行った実験結果を示している。

（実施例Ｃ−１）
クロロプレンゴム（デンカ株式会社製、商品名「デンカクロロプレン」）を用いて、水膨張倍率３．０倍、密度１．１ｇ／ｃｍ^３、厚さ１ｍｍのゴムシートを作製した。なお、クロロプレンゴムの加硫は、トルエン不溶分が３０質量％となるように調整した。このゴムシートを防水シートＣ−１とした。

（実施例Ｃ−２）
クロロプレンゴム（加硫後のトルエン不溶分：３０質量％）を用いて、水膨張倍率３．０倍、密度１．３ｇ／ｃｍ^３、厚さ１ｍｍのゴムシートを作製した。このゴムシートを防水シートＣ−２とした。

（実施例Ｃ−３）
クロロプレンゴム（加硫後のトルエン不溶分：３０質量％）を用いて、水膨張倍率３．０倍、密度１．５ｇ／ｃｍ^３、厚さ１ｍｍのゴムシートを作製した。このゴムシートを防水シートＣ−３とした。

（実施例Ｃ−４）
クロロプレンゴム（加硫後のトルエン不溶分：３０質量％）を用いて、水膨張倍率３．０倍、密度１．６ｇ／ｃｍ^３、厚さ１ｍｍのゴムシートを作製した。このゴムシートを防水シートＣ−４とした。

（実施例Ｃ−５）
クロロプレンゴム（加硫後のトルエン不溶分：３０質量％）を用いて、水膨張倍率３．０倍、密度１．３ｇ／ｃｍ^３、厚さ１ｍｍのゴムシートを作製した。次いで、このゴムシートの一方面上に厚さ０．５ｍｍの不織布（出光ユニテック株式会社製、商品名「ストラテック」）を貼付し、防水シートＣ−５とした。

（実施例Ｃ−６）
不織布の厚さを１．０ｍｍに変更したこと以外は、実施例Ｃ−５と同様にして防水シートＣ−６を作製した。

（実施例Ｃ−７）
天然ゴム（株式会社十川ゴム製、商品名「Ｂ−１０５」）を用いて、水膨張倍率３．０倍、密度１．１ｇ／ｃｍ^３、厚さ１ｍｍのゴムシートを２枚作製した。２枚のゴムシートの間に厚さ１．０ｍｍの不織布を挟んで積層し、防水シートＣ−７とした。

（実施例Ｃ−８）
エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（住友化学株式会社製、商品名「エスプレン」）を用いて、水膨張倍率３．０倍、密度１．１ｇ／ｃｍ^３、厚さ１ｍｍのゴムシートを２枚作製した。２枚のゴムシートの間に厚さ１．０ｍｍの不織布を挟んで積層し、防水シートＣ−８とした。

（実施例Ｃ−９）
エチレン−プロピレン−ジエン共重合体（住友化学株式会社製、商品名「エスプレン」）を用いて、水膨張倍率３．０倍、密度０．８ｇ／ｃｍ^３、厚さ１ｍｍのゴムシートを２枚作製した。２枚のゴムシートの間に厚さ１．０ｍｍの不織布を挟んで積層し、防水シートＣ−９とした。

（実施例Ｃ−１０）
スチレンブタジエンゴム（日本ゼオン株式会社製、商品名「ニポールＳＢＲ」）を用いて、水膨張倍率３．０倍、密度１．１ｇ／ｃｍ^３、厚さ１ｍｍのゴムシートを２枚作製した。２枚のゴムシートの間に厚さ１．０ｍｍの不織布を挟んで積層し、防水シートＣ−１０とした。

（比較例Ｄ−１）
水膨張倍率１．０倍のＥＶＡ系シート（藤森工業株式会社製、商品名「ＦＦ２０８ＸＨＵ−Ｎ」）を、防水シートＤ−１とした。

＜実験例２＞
実施例Ｃ−１〜Ｃ−１０及び比較例Ｄ−１で作製した防水シートについて、それぞれ以下の方法で透水試験を行った。結果は表２に示す。
図７は、実験例２の透水試験の試験方法を説明するための図である。
まず、間口４ｍ、高さ３．５ｍ、奥行き３ｍのＵ字型の型枠３１０を設置し、内側に厚さ１０ｃｍの吹付けコンクリート３２０を吹き付け、模擬トンネルを作製した。模擬トンネルの天端中心部には、幅１ｍｍ、奥行き５０ｃｍの切れ込み３３０を入れた。この模擬トンネルの内側に防水シート３００を、等間隔に５カ所、奥行き１ｍ間隔でピン留めして、固定した。防水シート３００には、天端中心に位置する箇所に、幅０．５ｍｍ、奥行き５ｃｍの切込みを入れた。
次いで、模擬トンネルの天端上部から、毎分２リットルの水道水を放水し、放水開始直後、放水開始から１２時間後、放水開始から４８時間後のそれぞれについて、トンネル内部に漏水する水の量を測定し、単位時間当たりの漏水量を求めた。また、放水開始から４８時間に、模擬トンネルの天端で防水シートのたわみを観測し、たわみによってコンクリート３２０と防水シート３００との間隔が１０ｃｍ以上あいていた場合をＢ、間隔が１０ｃｍ未満であった場合をＡとして評価した。

表２に記載のとおり、実施例の防水シートＣ−１〜Ｃ−１０では、時間経過と共に漏水量が低減し、４８時間後には漏水がほぼ無くなった。一方、比較例の防水シートＤ−１では、４８時間後にも漏水が継続していた。なお、実験番号２−１２は、防水シートを設置せずに行った実験結果を示している。

また、表２に記載のとおり、ゴムシートの密度が１．５ｇ／ｃｍ^３以下の防水シートＣ−１〜Ｃ−３及びＣ−５〜Ｃ−１０では、４８時間後でも防水シートのたわみがほとんど生じず、二次覆工コンクリートの打設時に、たわみによるムラの発生等が十分に抑制されることが期待できる。

本発明によれば、破損が生じた場合でも破損箇所が修復され、漏水の継続を防止できるトンネル用防水シートが提供され、主に土木分野で好適に使用できる。

１０，２０，３０…防水シート、１１，２１，３１…ゴムシート、２２，３２…緩衝層、７０…一次覆工コンクリート、８０…二次覆工コンクリート、１００…防水シート、１１０，１２０…モルタル硬化体、１１１，１２１…スペーサー、２１０，２３０…パッキン、２２０…下部架台、２４０…アタッチメント、３００…防水シート、３１０…型枠、３２０…吹き付けコンクリート。

Claims (7)

1. 加硫ゴムを含有するゴムシートを備え、
   前記ゴムシートの水膨張倍率が、体積比で１．１〜５倍である、トンネル用防水シート。
2. 前記ゴムシートの少なくとも一方面上に、厚さ０．１〜１ｍｍの不織布又は織布が貼り付けられている、請求項１に記載のトンネル用防水シート。
3. 前記ゴムシートの密度が０．８〜１．５ｇ／ｃｍ^３である、請求項１又は２に記載のトンネル用防水シート。
4. 前記加硫ゴムがクロロプレンゴムの加硫体を含み、
   前記加硫ゴムのトルエン不溶分が５〜５０質量％である、請求項１〜３のいずれか一項に記載のトンネル用防水シート。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載のトンネル用防水シートを使用する、トンネル防水工法。
6. 一次覆工コンクリートの内面側に前記トンネル用防水シートを敷設する工程を含む、請求項５に記載のトンネル防水工法。
7. 一次覆工コンクリートと、
   二次覆工コンクリートと、
   前記一次覆工コンクリート及び前記二次覆工コンクリートの間に配置された、請求項１〜４のいずれか一項に記載のトンネル用防水シートと、
   を備える、トンネル構造。

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