JP7742692B2 - 鉄筋支持金具及び防水構造 - Google Patents

Description

本発明は、鉄筋を被支持材に支持させるための鉄筋支持金具及びこの鉄筋支持金具を用いる防水構造に関する。

従来、山岳トンネルで地山３０１を掘進してトンネル空間Ｔを形成する作業では、トンネル掘進に伴って所定間隔で支保工３０２が建て込まれ、吹付コンクリート３０３が吹き付けられ、吹付コンクリート３０３の内側、即ちトンネル空間側に防水シート３０４が貼り付けられている。更に、防水シート３０４の内側には、覆工コンクリート３０６が移動式型枠で打設されて、覆工が形成される（図６（ａ）参照）。この際、覆工コンクリートをＲＣ構造の鉄筋コンクリートとする場合、特にトンネルの坑口付近やウォータータイトトンネル等では、覆工コンクリート３０６内に構造筋として鉄筋３０５が格子状に組んだ状態で配筋される。

そして、鉄筋３０５は、例えばトンネルのアーチ部では、移動型枠内の所定の配筋位置に鉄筋３０５を保持するために、図６（ｂ）に示すように、円盤状の固定台３０８と、固定台３０８の一方の面から突出するボルト部３０９とから構成される溶接台座３０７が用いられる。溶接台座３０７の固定台３０８の他方の面は支保工３０２に溶接して固定され、防水シート３０４はボルト部３０９を貫通させるようにして敷設される。鉄筋３０５は、ボルト部３０９を介して支保工３０２に固定され、所定の配筋位置に保持される。

これに類似する先行技術として、特許文献１には、支保工に溶接で定着された定着支持部材が防水シートを貫通してトンネル内側へ突出され、鉄筋が連結される連結ロッドと定着支持部材との間にターンバックルを介在して設けられ、ターンバックルの回転で鉄筋のトンネル内外方向への位置を調節可能な鉄筋支持金具が開示されている。特許文献１の鉄筋支持金具では、定着支持部材の防水シートよりトンネル内側へ突出した部分の外周に、シール材と座金とナットが防水シート側から順次嵌められ、防水シートの貫通穴からの漏水防止が図られている。

また、特許文献２では、防水シートに穴をあけずに鉄筋を支持できる鉄筋支持金具が提案されている。特許文献２の鉄筋支持金具は、断面視略Ｃ字形で溝を有し、対向するように突出する引掛片が設けられ、支保工に取り付けられるグリップと、溝内に入り込む防水シートを溝内で押さえるシートプレートと、縦横の長さが異なるように形成され、シートプレートに対して回転可能に軸支されている回転板と、回転板と一体的に回転するように設けられ、鉄筋が取り付けられる鉄筋取付部とを備え、溝内で回転板を回転して回転板を引掛片に引っ掛けることにより、シートプレートで防水シートが挟持されるようになっている。

特開２０２０－１５３２１０号公報 特開２０１９－２１８７２４号公報

ところで、防水シートに貫通穴を開ける貫通式の鉄筋支持金具は、現場で防水シートを展張してから鉄筋支持金具のボルトや定着支持部材に当てがい、防水シートをハンマーで叩き、貫通穴を開けて施工される。この際、例えば図６（ｂ）に示すようなギザギザのバリ３０４ｍが防水シート３０４の貫通穴３０４ｎの周縁に残る。このように防水シートの貫通穴の周縁にバリがある状態では、特許文献１のように、シール材を防水シートの貫通穴の周囲に押し付けて設けたとしても、地山湧水の水圧が高い場合には、図６（ｂ）の水Ｗのように、バリと金具の間から水が出て来てシール材の貫通穴から漏水に至る可能性がある。

本発明は上記課題に鑑み提案するものであり、支保工等の被支持材から支持されて防水シートに貫通して設けられる鉄筋支持金具において、防水シートの貫通穴の周縁にバリがある状態でも、防水シートを超えて漏水することを確実に防止することができる鉄筋支持金具、及び鉄筋支持金具を用いる防水構造を提供することを目的とする。

本発明の鉄筋支持金具は、鉄筋を被支持材に支持させるための鉄筋支持金具であって、固定台の一方の面から台座雄ねじ部が突出し、前記固定台の他方の面が被支持材に固着される台座と、環状の基板の一方の面から雄ねじ部が突出し、前記雄ねじ部の内部に雌ねじ状の袋ねじが形成され、前記袋ねじの奥部が袋状空間になっている金具本体と、前記台座雄ねじ部の外周に嵌め込まれる環状の弾性シール材とを備え、前記台座雄ねじ部に貫通して敷設される防水シートの前記固定台と逆側に前記弾性シール材が前記台座雄ねじ部に外嵌めして積層され、前記袋状空間を維持しつつ前記袋ねじに前記台座雄ねじ部が螺合された前記金具本体の前記基板が前記弾性シール材を前記防水シート側に押圧することを特徴とする。また、本発明の鉄筋支持金具は、鉄筋を被支持材に支持させるための鉄筋支持金具であって、盤状の固定台の一方の面から台座雄ねじ部が突出し、前記固定台が被支持材に固着される台座と、環状の基板の一方の面から雄ねじ部が突出した金具本体であって、前記金具本体の内部に雌ねじ状の袋ねじが形成され、前記袋ねじの奥部が袋状空間になっている前記金具本体と、前記台座雄ねじ部の外周に嵌め込まれる環状の弾性シール材とを備え、前記台座雄ねじ部に貫通して敷設される防水シートの前記固定台と逆側に前記弾性シール材が前記台座雄ねじ部に外嵌めして積層され、前記袋状空間を維持しつつ前記袋ねじに前記台座雄ねじ部が螺合された前記金具本体の前記基板が前記弾性シール材を前記防水シート側に押圧することを特徴とする。
これによれば、防水シートの貫通穴の周縁にバリがある状態で、防水シートの貫通穴の周縁から貫通する台座雄ねじ部を伝って漏水してきた場合にも、台座雄ねじ部に外嵌めされた弾性シール材で漏水を防止することができる。更に、弾性シール材で防水しきれなかった漏水があったとしてもその漏水は金具本体の袋ねじの袋状空間に導水される為、金具本体の雄ねじ部の外側には出ていかない。従って、防水シートを超えて漏水することを確実に防止することができる。

本発明の鉄筋支持金具は、前記雄ねじ部の前記基板側に向かって、前記雄ねじ部に弾性リングとワッシャーとナットが順に取り付けられて前記ナットで締め付けられることを特徴とする。また、本発明の鉄筋支持金具は、鉄筋を被支持材に支持させるための鉄筋支持金具であって、固定台の一方の面から台座雄ねじ部が突出し、前記固定台が被支持材に固着される台座と、環状の基板の一方の面から雄ねじ部が突出し、前記雄ねじ部の内部に雌ねじ状の袋ねじが形成され、前記袋ねじの奥部が袋状空間になっている金具本体と、前記台座雄ねじ部の外周に嵌め込まれる環状の弾性シール材とを備え、前記台座雄ねじ部に貫通して敷設される防水シートの前記固定台と逆側に前記弾性シール材が前記台座雄ねじ部に外嵌めして積層され、前記袋状空間を維持しつつ前記袋ねじに前記台座雄ねじ部が螺合された前記金具本体の前記基板が前記弾性シール材を前記防水シート側に押圧すること、更に、前記雄ねじ部の前記基板側に向かって、前記雄ねじ部に弾性リングとワッシャーとナットが順に取り付けられて前記ナットで締め付けられることを特徴とする。
これによれば、金具本体の基板の被支持材側に弾性シール材が配置され、その基板の被支持材と逆側に弾性リングが配置され、表裏両側に配置される弾性材で基板を挟み込むようにナット締めされることにより、台座の台座雄ねじ部と金具本体の雌ねじ状の袋ねじの螺合状態が緊密となり、例えば固定台と弾性シール材との間や、弾性シール材と基板との間や、基板と弾性リングとの間の隙間からの漏水をより確実に防止することができる。

本発明の防水構造は、本発明の鉄筋支持金具が用いられる防水構造であって、環状の防水パッチシートの外周縁が前記防水シートに固着され、前記防水パッチシートの内周縁の周辺が前記基板と前記弾性リングに挟持されることを特徴とする。
これによれば、地山の水圧が高く漏水がにじみ出てきてしまいかねない状況でも防水パッチシートがこれをおさえ、さらに万一に備え防水シートと防水パッチシートと鉄筋支持金具とで囲まれる空間も袋状空間として利用することができる為、全体的な袋状空間の大きさを増やし、より高水圧の地山湧水の漏水を防止することができると共に、より長期に亘って地山湧水の漏水を防止することができる。

本発明の防水構造は、前記防水シートと前記防水パッチシートと前記鉄筋支持金具とで囲まれる空間に弾性止水材が充填されていることを特徴とする。
これによれば、弾性止水材により、防水シートと防水パッチシートと鉄筋支持金具とで囲まれる空間に漏水をより確実に留めることができる。

本発明の防水構造は、前記防水パッチシートに前記弾性止水材を注入するための注入口と排気口が設けられていることを特徴とする。
これによれば、防水シートと防水パッチシートと鉄筋支持金具とで囲まれる空間に弾性止水材を設置する際の施工性を高めることができる。

本発明によれば、防水シートの貫通穴の周縁にバリがある状態でも、防水シートを超えて漏水することを確実に防止することができる。

本発明による実施形態の鉄筋支持金具の分解斜視図。 実施形態の鉄筋支持金具の分解断面図。 実施形態の鉄筋支持金具の防水構造を示す断面説明図。 （ａ）～（ｃ）は実施形態の鉄筋支持金具の施工手順を示す工程説明図。 実施形態の鉄筋支持金具の防水構造の変形例を示す断面説明図。 （ａ）は従来の施工中のトンネルの斜視説明図、（ｂ）は従来の溶接台座と防水シートの設置状態を説明する斜視説明図。

〔実施形態の鉄筋支持金具及び防水構造〕
本発明による実施形態の鉄筋支持金具１は、覆工コンクリートに埋設される鉄筋２０５を支保工（被支持材）２０１に支持させるための鉄筋支持金具１であり、図１～図３に示すように、台座２と、金具本体３と、環状の弾性シール材４と、弾性リング５と、ワッシャー６と、ナット７とを備える。

台座２は、円盤状の固定台２１と、台座雄ねじ部２２とから構成され、固定台２１の一方の面から台座雄ねじ部２２が突出するようにして形成されている。固定台２１の他方の面は支保工に溶接する等によって固着される。台座雄ねじ部２２は、例えば固定台２１に溶接で固定する等によって設けられ、図示例の台座雄ねじ部２２はＭ１６のボルトになっている。

金具本体３は、固定台２１の外径より若干小さい外径を有する環状の基板３１と、雄ねじ部３２とから構成され、基板３１の一方の面から雄ねじ部３２が突出するようにして形成されている。図示例の雄ねじ部３２は、外径の異なる雄ねじが２段階で形成されており、基板３１側である根元側の雄ねじ部３２１と、雄ねじ部３２１より外径の小さい先端側の雄ねじ部３２２とから構成されている。図示例の根元側の雄ねじ部３２１はＭ２４のボルト、先端側の雄ねじ部３２２はＭ１６のボルトになっている。尚、全体が同一の外径の雄ねじで金具本体３の雄ねじ部３２を形成しても良い。

金具本体３の雄ねじ部３２の内部には非貫通で雌ねじ状の袋ねじ３３が形成されており、袋ねじ３３の奥部が袋状空間３４になっている。雌ねじ状の袋ねじ３３は、台座２の台座雄ねじ部２２を基板３１側から相対的に螺合可能に形成されており、図示例では台座雄ねじ部２２のＭ１６のボルトに対応してＭ１６の雌ねじになっている。また、鉄筋支持金具１が用いられる防水構造において、袋ねじ３３に台座雄ねじ部２２を最大限螺入した状態でも、袋ねじ３３の奥部の袋状空間３４は空洞で維持されるようになっている。

環状の弾性シール材４は、例えばゴムパッキン等で構成され、図示例では固定台２１の外径と略同一の外径で形成されている。環状の弾性シール材４は、台座２の台座雄ねじ部２２の外周に嵌め込まれるようにして設けられ、台座２の固定台２１と、金具本体３の基板３１との間に配置される。

弾性リング５は、例えばゴムパッキン等で構成され、図示例では基板３１の外径と略同一の外径で形成されている。弾性リング５は、金具本体３の雄ねじ部３２の外周に嵌め込まれるようにして設けられ、図示例では先端側の雄ねじ部３２２よりも外径が大きい根元側の雄ねじ部３２１の外周に嵌め込まれるようにして設けられる。

ワッシャー６は、図示例では弾性リング５の外径と略同一の外径で形成されており、弾性リング５に対して基板３１と逆側で雄ねじ部３２に外挿され、本例では外径が大きい根元側の雄ねじ部３２１に外挿される。また、ナット７は、ワッシャー６に対して基板３１と逆側で雄ねじ部３２に螺合され、本例では外径が大きい根元側の雄ねじ部３２１に螺合される。

鉄筋支持金具１が用いられる防水構造では、図３に示すように、地山に建て込まれて周囲に吹付コンクリート２０２が吹き付けられた支保工２０１に、溶接部１０１で固着する等によって台座２の固定台２１が固着される。そして、防水シート１０２を展張して台座２の台座雄ねじ部２２に当てがい、防水シート１０２をハンマー１０３で叩き、防水シート１０２に貫通穴１０２ａを開けて施工し、台座雄ねじ部２２を防水シート１０２からトンネル空間の内側に突出させる（図４（ａ）、図３参照）。この際、図３に示すように、必要に応じて、防水シート１０２と吹付コンクリート２０２との間に不織布等の緩衝層１０４を敷設してもよい。

更に、トンネル空間の内側に突出した台座雄ねじ部２２に弾性シール材４を外嵌めし、敷設した防水シート１０２の固定台２１と逆側に弾性シール材４を積層して配置し、金具本体３の袋ねじ３３を台座雄ねじ部２２に螺合して金具本体３を台座２に取り付ける（図３、図４（ｂ）参照）。台座雄ねじ部２２に螺合された金具本体３は、袋状空間３４のスペースを維持しつつ、その基板３１で弾性シール材４を防水シート１０２側に押圧する。

次いで、金具本体３の雄ねじ部３２に、基板３１側に向かって、弾性リング５、ワッシャー６、ナット７を順に取り付け、雄ねじ部３２にナット７を締め付ける（図３、図４（ｂ）、図４（ｃ）参照）。このナット７を雄ねじ部３２に緊締することにより、台座２の台座雄ねじ部２２と金具本体３の袋ねじ３３の螺合状態が緊密となると共に、金具本体３は、袋状空間３４のスペースを維持しつつ、その基板３１で弾性シール材４を防水シート１０２側に強力に押圧することになる。

そして、図３及び図４（ｃ）に示すように、金具本体３のナット７から突出する雄ねじ部３２、本例では先端側の雄ねじ部３２２に長ナット２０３を螺合し、長ナット２０３の雄ねじ部３２２の螺合側と逆側に鉄筋２０５を支持する支持ボルト２０４を螺合して鉄筋２０５を所定の配筋位置で保持し、鉄筋２０５の周囲に図示省略する覆工コンクリートを打設して鉄筋コンクリート製の覆工を形成する。

本実施形態によれば、防水シート１０２の貫通穴１０２ａの周縁にバリがある状態で、防水シート１０２の貫通穴１０２ａの周縁から貫通する台座雄ねじ部２２を伝って漏水してきた場合にも、台座雄ねじ部２２に外嵌めされた弾性シール材４で漏水を防止することができる。更に、図３の太線矢印で示す水Ｗのように、弾性シール材４で防水しきれなかった漏水があったとしてもその漏水は金具本体３の袋ねじ３３の袋状空間３４に導水される為、金具本体３の雄ねじ部３２の外側には出ていかない。従って、覆工コンクリート側への地山湧水の漏水を確実に防止することができる。

また、金具本体３の基板３１の支保工２０１側に弾性シール材４が配置され、その基板３１の支保工２０１と逆側に弾性リング５が配置され、表裏両側に配置される弾性材で基板３１を挟み込むようにナット締めされることにより、台座２の台座雄ねじ部２２と金具本体３の雌ねじ状の袋ねじ３３の螺合状態が緊密となり、例えば固定台２１と弾性シール材４との間や、弾性シール材４と基板３１との間や、基板３１と弾性リング５との間の隙間からの漏水をより確実に防止することができる。

〔本明細書開示発明の包含範囲〕
本明細書開示の発明は、発明として列記した各発明、実施形態の他に、適用可能な範囲で、これらの部分的な内容を本明細書開示の他の内容に変更して特定したもの、或いはこれらの内容に本明細書開示の他の内容を付加して特定したもの、或いはこれらの部分的な内容を部分的な作用効果が得られる限度で削除して上位概念化して特定したものを包含する。そして、本明細書開示の発明には下記変形例や追記した内容も含まれる。

例えば鉄筋支持金具１が用いられる防水構造は図３の例以外に、図５の変形例の構造としても好適である。図５の防水構造には、防水シート１０２と同一の材質等で形成された当変形例においては外周縁８１が矩形の環状の防水パッチシート８が設けられる。防水パッチシート８の外周縁８１は、敷設された防水シート１０２のトンネル内側面に溶着等で固着され、防水パッチシート８の内周縁の周辺の内周部８２が金具本体３の基板３１と弾性リング５とに挟持されている。即ち、防水パッチシート８は逆さ傘状に設けられて固定されている。なお、防水パッチシート８１は外周縁８１が円形をなしていても良く、平面視の形状如何に拘わらず、金具本体３の雄ねじ部３２１が挿通可能な貫通穴が設けられるものを環状と称している。

防水パッチシート８の外周縁８１と内周部８２との間の所定位置には、弾性止水材９を注入するための注入口８３と排気口８４が設けられている。そして、注入口８３から弾性止水材９を注入することにより、防水シート１０２と防水パッチシート８と鉄筋支持金具１とで囲まれる空間に水を吸収して止水する弾性止水材９が充填されている。図５の変形例の他の構成は、図３の鉄筋支持金具１及び防水構造の構成と同じである。

図５の変形例の構造によれば、地山の水圧が高く漏水がにじみ出てきてしまいかねない状況でも防水パッチシート８がこれをおさえ、さらに万一に備え防水シート１０２と防水パッチシート８と鉄筋支持金具１とで囲まれる空間も袋状空間として利用することができる為、全体的な袋状空間の大きさを増やし、より高水圧の地山湧水の漏水を防止することができると共に、より長期に亘って地山湧水の漏水を防止することができる。更に、弾性止水材９により、防水シート１０２と防水パッチシート８と鉄筋支持金具１とで囲まれる空間に漏水をより確実に留めることができる。また、防水パッチシート８に弾性止水材９を注入するための注入口８３と排気口８４を設けることにより、防水シート１０２と防水パッチシート８と鉄筋支持金具１とで囲まれる空間に弾性止水材９を設置する際の施工性を高めることができる。その他、図５の例では図３の構成と対応する構成から対応する効果を得ることができる。

また、本発明の鉄筋支持金具或いは本発明の鉄筋支持金具を用いる防水構造における台座、金具本体、弾性シール材、弾性リングの構成は本発明の趣旨の範囲内で適宜であり、上記実施形態の台座２、金具本体３、弾性シール材４、弾性リング５の形状や構成に限定されない。また、本発明において、台座の被支持材への固着は溶接による固着に限定されず、適用可能な適宜の仕方で台座を被支持材に固着することが可能である。

本発明は、例えばトンネルに建て込んだ支保工に台座を溶接して鉄筋を支持する際に利用することができる。その他、地下工事や開削工事を行う場合に、周辺土砂の崩落を防止するために設けられる土留構造において、台座を土留構造物に溶接等により固着して、鉄筋を支持する際にも利用することができる。

１…鉄筋支持金具 ２…台座 ２１…固定台 ２２…台座雄ねじ部 ３…金具本体 ３１…基板 ３２、３２１、３２２…雄ねじ部 ３３…袋ねじ ３４…袋状空間 ４…弾性シール材 ５…弾性リング ６…ワッシャー ７…ナット ８…防水パッチシート ８１…外周縁 ８２…内周部 ８３…注入口 ８４…排気口 ９…弾性止水材 １０１…溶接部 １０２…防水シート １０２ａ…貫通穴 １０３…ハンマー １０４…緩衝層 ２０１…支保工 ２０２…吹付コンクリート ２０３…長ナット ２０４…支持ボルト ２０５…鉄筋 ３０１…地山 ３０２…支保工 ３０３…吹付コンクリート ３０４…防水シート ３０４ｍ…バリ ３０４ｎ…貫通穴 ３０５…鉄筋 ３０６…覆工コンクリート ３０７…溶接台座 ３０８…固定台 ３０９…ボルト部 Ｔ…トンネル空間 Ｗ…水

Claims (8)

1. 鉄筋を被支持材に支持させるための鉄筋支持金具であって、
   盤状の固定台の一方の面から台座雄ねじ部が突出し、前記固定台が被支持材に固着される台座と、
   環状の基板の一方の面から雄ねじ部が突出した金具本体であって、前記金具本体の内部に雌ねじ状の袋ねじが形成され、前記袋ねじの奥部が袋状空間になっている前記金具本体と、
   前記台座雄ねじ部の外周に嵌め込まれる環状の弾性シール材とを備え、
   前記台座雄ねじ部に貫通して敷設される防水シートの前記固定台と逆側に前記弾性シール材が前記台座雄ねじ部に外嵌めして積層され、
   前記袋状空間を維持しつつ前記袋ねじに前記台座雄ねじ部が螺合された前記金具本体の前記基板が前記弾性シール材を前記防水シート側に押圧することを特徴とする鉄筋支持金具。
2. 前記金具本体から突出する前記雄ねじ部に長ナットが螺合され、前記長ナットの前記雄ねじ部の螺合側とは逆側に鉄筋が保持されることを特徴とする請求項１記載の鉄筋支持金具。
3. 前記被支持材は地山に建て込まれ周囲に吹付コンクリートが吹き付けられた支保工であることを特徴とする請求項１又は２記載の鉄筋支持金具。
4. 前記台座は前記支保工に溶接によって固着されることを特徴とする請求項３記載の鉄筋支持金具。
5. 鉄筋を被支持材に支持させるための鉄筋支持金具であって、
   固定台の一方の面から台座雄ねじ部が突出し、前記固定台が被支持材に固着される台座と、
   環状の基板の一方の面から雄ねじ部が突出し、前記雄ねじ部の内部に雌ねじ状の袋ねじが形成され、前記袋ねじの奥部が袋状空間になっている金具本体と、
   前記台座雄ねじ部の外周に嵌め込まれる環状の弾性シール材とを備え、
   前記台座雄ねじ部に貫通して敷設される防水シートの前記固定台と逆側に前記弾性シール材が前記台座雄ねじ部に外嵌めして積層され、
   前記袋状空間を維持しつつ前記袋ねじに前記台座雄ねじ部が螺合された前記金具本体の前記基板が前記弾性シール材を前記防水シート側に押圧すること、
   更に、前記雄ねじ部の前記基板側に向かって、前記雄ねじ部に弾性リングとワッシャーとナットが順に取り付けられて前記ナットで締め付けられることを特徴とする鉄筋支持金具。
6. 請求項５記載の鉄筋支持金具が用いられる防水構造であって、
   環状の防水パッチシートの外周縁が前記防水シートに固着され、
   前記防水パッチシートの内周縁の周辺が前記基板と前記弾性リングに挟持されることを特徴とする防水構造。
7. 前記防水シートと前記防水パッチシートと前記鉄筋支持金具とで囲まれる空間に弾性止水材が充填されていることを特徴とする請求項６記載の防水構造。
8. 前記防水パッチシートに前記弾性止水材を注入するための注入口と排気口が設けられていることを特徴とする請求項７記載の防水構造。