JPH02132300A

JPH02132300A - トンネルの漏水案内装置

Info

Publication number: JPH02132300A
Application number: JP28844288A
Authority: JP
Inventors: Norie Naito; 内藤　法栄
Original assignee: NIPPON DOREN KOGYO KK
Current assignee: NIPPON DOREN KOGYO KK
Priority date: 1988-11-14
Filing date: 1988-11-14
Publication date: 1990-05-21
Anticipated expiration: 2009-05-11
Also published as: JPH0635800B2

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】産業上の利用分野本発明は、冬季、寒冷地におけるトンネルや土留壁、ま
たは、建築物の地下部分側壁に取付けられた漏水防止用
の導水樋の凍結防止方法に関する。

而来の技術地山を掘削あるいは切取って設けられたコンクリート製
の構造物、たとえば鉄道や自動車道または一最道路に設
けられたトン本ルや土留壁、あるいは、建築物の地下部
分側壁などのようなｔｆ４造物において、コンクリート
の打継部分や、地震または走行車両による振動、あるい
は、コンクリートの伸縮等によって生じるクラツク部分
から水漏が発生する．これを受けるためにコンクリート
壁に沿って導水樋を取けけ、所定の排水溝まで導水する
ようにしている．発明が解決しようとする課題冬季の寒冷地では外気が氷点下に下るため、前記クラツ
ク等からの漏水は凍結し、つららや側水を生じる。特に
、これら構造物にとりつけられた導水樋が凍り、つまっ
て水が流れなくなり、さらに、前記側氷の発生が進み、
たとえば、構造物が鉄道用トンネルの場合には、トンネ
ル内の壁、軌道、電気設備に障害を与えるとともに、列
車の運転保安上悪影響を及ぼす．このため、除氷に多大
な労力と経費を必要とすることになる．自動車道や一般
道路または土留壁の場合でも、導水樋が凍結すると、側
氷やつららの生長によって、自動車の損傷や歩行者への
影響も発生しやすくなる。建築物でも凍結するとクラツ
クが発生し、損傷が進行し、耐用年数が縮減される。

本発明は、上記問題点を解決するために、漏水が凍るこ
となく、円滑に排出されるような導水樋の凍結防止方法
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上記目的を達成するため、本発明の構成は、コンクリー
ト製構造物の内壁に、この構造物からゾ）漏水を導くた
めの上下方向に延びる導水樋をとりつけ、この導水樋の
水路に臨んで、構造物を貫通する中空の管の一端部を開
口させ、この管の他端部を地山に突出させ、地山の地熱
を導水樋に放射するようにしたことである。

牛用構造物よりの漏水が導水樋の水路を流下するにあたり、
水路に、中空の管を通して地山からの地熱が放射される
。この放熱によって水路があたためられるので、導水樋
が凍結せず、前記漏水は導水樋を経て、タ季で６円滑に
定められた涸所ｌ＼排水される。

実施例以下、本発明の凍結防止方法をトンネルに適用したー実
施例を図面にもとづいて説明する。

第１図は本発明の一実施例にかかる凍結防止装置をとり
つけた鉄道用トンネルの正面図、第２　１２１は導水樋
の水平断面図、第３図は正面図、第４図は要部縦断面図
、第５図は第４図の切断面線■■拡大断面図である．これらの図に示すように、凍結防止方法は、トンネル１
のコンクリート壁２の内面にとりー）けられた漏水防止
用の導水樋３の水路４に臨んて、コンクリート壁２を貫
通する中空の管５の一端部と開口させ、この管５の他端
部をトンネ・ル外周の地山６に突出させることによって
地山６の地熱を導水樋３に対して放射する。

導水樋３は、次のような構造とされろ。第２図および第
３図に示すように、軟質ビニール材て披覆された硬質塩
化ビニール製のドレンコーナ７が、独立発泡体く不連続
気泡を有する発泡体）からなるドレンシーラ８を介して
アンカボルト９とナツ？１０でコンクリート壁２に固定
されている。これらトレンコーナ７はコンクリート内壁
面に沿って縦方向に延設された左右一対がらなり、その
先端部に対向設置された清部１１に、特殊アクリル変性
砺脂と塩化ビニルとをブレンド成形した導水フ゜レート
］２が水密状１に挿入把持される。

ドレンシーラ８は、弾力性があり、水を吸収しないため
、コンクリ−ｌ−壁２の凹凸面によく対応して密着し、
水を遮断する。

これらドレンコーナ７、導水プレート１２は、トンネル
内壁面との間に水路４を形成する。

導水樋３は、必要に応じて、各種規格の導水フ゜レート
１２を使用ずることにより、幅方向が可変とされるとと
もに、長さ方向ｌ＼は、複数のドレンコーナ７および導
水プレート１２を接続して調整される。この接続に当り
、ドレンコーナ７は、長さ方向に突き合せ状態に配置さ
れて，アンカボルト９、ナット１０によって固定される
。導水プレート１２は、第６図に示すように、下流側の
導水グレー１■　１　２　ａの上部をドレンコーナ７の
頂面より上方に突出させ、この突出部分１２１」の左右
両端部を斜めに切断し、突出部分１２ｂを外側にして上
流側導水プレート１２ｃの下部と重ね合せ、この重ね会
わされた隙間にシリコン系コーキング材を充填して接着
される。

導水樋３は、耐寒用として、第２図に示すように、保温
材１８を導水プレート１２の内側面に装着したものも用
いられる。この保温材１８は、たとえば、独立発泡体か
らなる断熱材１つに、約１ｒｎ　ｒｎ厚のビニールシ一
ト２０を貼りかわせたものである。

中空の管５は、１つの導水樋に対して少なくとも１個設
けられ、縦管部１４と横管部１５とが概ねＬ型に一体形
成される。管５は、熱伝導性にすぐれた不銹鋼管が用い
られる。縦管部１・１は、導水樋３の水路４内に上向き
に立ち上り、その上端を解放され、途中に、コンクリー
ト内壁面に沿い水平方向へ開口された放射孔１６が復数
涸設けられる．管５は、１　ｆ［ｌｉｌだけ設けられる場きは、トンネ
ル１の下部に設けられるが、複数のときはコンクリート
内壁面に沿い水平方向および上下方向に並列配置される
．構管部１５は、トンネル１のコンクリート壁２に貫設さ
れた３〜４ｃｍ径の管取付孔１７に嵌合され、開口端部
が地山６の土中に挿入されている。

横管部１５には、地下水で通気が塞がれないよう、必要
に応じて適正個所に排水孔（図示せず〉か設けられる。

横管部１５の土中への挿入長さは８０Ｃｍ以上、好まし
くは１ｒロとされる。このことは次の理由による。すな
わち、実測によると、ｌ〜ンネル１のコンクリート壁２
の外周面付近は、コンクリート内壁面からの外気の影響
を受けるが、保温材１８などにより断熱され、放熱カッ
ト率が５０　ｔ％台におさえられた最近多用の耐寒トン
ネル壁ては、■・ンネル１の外周面から３　Ｑ　ｃ　ｒ
ｎ離れた地山ではほとんど外気の影響をうけることがな
い。

ここで放熱カット率は次のように求められる。

第７図において、コンクリート壁２の厚み（ｎＩ）、コ
ンクリート壁に装着された断熱材２ｂ，２（：の種類や
厚み（ｍ）により得られる熱伝導率λ１λ２．λ３．・
・・の逆数の和によって表わされる熱通過抵抗Ｒ１と、
外部空気膜の熱伝導係数（風速８　ｍ　／　ｓ　ｅ　ｃ
　）　ａ　１　＝　２　９　．　３　Ｋ　ｃ　ａ　ｌ　
／”　ｍ　２Ｈｒ　℃の逆数で表わされる熱通過抵抗Ｒ
２と、断熱材内部に形成される空洞２ａの静止空気く２
〜１　０　ｃ　ｍ厚）の熱伝導係数ａ　２　＝　５　．
　４　Ｋ　ｃ　ａ１／ｒ『一　Ｈｒ・℃の逆数で表わさ
れる熱通過抵抗Ｒ３との和Ｒの逆数で示される熱通過率
Ｋを二ｇぬる。この熱通過率Ｉ（の、裸の同一厚みコン
クリート壁の熱通過率Ｋ。に対する百分率を算出し、こ
の算出値を１００より滅じた残り１１６が放熱カット率
となる。

たとえば、第７図（ａ）において、熱１云導率１５　Ｋ
　ｃ　ａ　ｌ　／　ｍ　”　　−　Ｈ　ｒ　　℃を有す
る厚みし１６　３　ｃ　ｍのコンクリート壁２に、厚み
Ｌ２＝３ｃｍの内部空洞２ａを介して、熱伝導：ｆ−０
．０３６Ｋ　ｃ　ａ　ｌ　／　ｒｎ　２−　Ｈ　ｒ　−
　℃で厚みｔ３　”＝　２　Ｃ　Ｉｌ１のイ・オブレン
２ｂと、熱伝導率０．］．３Ｋｃεｔ１！／ｒｎ２　・
Ｈｒ・’Ｃで厚みｔ　４　＝　２　ｃ　ｍのき成ゴム２
Ｃとからなる保温Ｎ層が形成された全体厚みｔが７　０
　ｃ　ｒｎのトンネルにおける熱通過抵抗Ｒおよび熱通
過率Ｉくは次式で求められる。

Ｒ＝Ｒ　１　＋Ｒ２＋Ｒ．３’＝１　．３４．９依って
、これに対して、第７［Ｎ（ｂ）で示すように、課状態で
保温材層を有しない厚みｔｏが７　０　ｃ　ｍのコンク
リート壁の熱通過抵抗ＲＯおよひ熱通過串Ｋ　．は次の
ようになる。

・・（２）ｆ衣ってこの値から放熱カット率１００−３７．１＝６２．９％
が算出される。

以上において、作動態様を説明する。

［・ンネ・ル１内におけるコンクリート打継部分やクラ
ック部分からの漏水は導水樋３内に滴下し、水路＝１を
流下し、排水溝など定められた場所に排出される。冬季
、たとえば東北地方では、外気か２０℃に下ることがあ
るが、地山の地熱は５　’Ｃ辺下になることはない。し
たがって、この地熱は、中空の管５に吸入され、伝導、
対流作用によー）で温暖空気に変換され、導水樋３の水
路−１内に放射され、水路４を温める。このため、水路
１３内の流水が凍結することがなく、漏水は円滑に所定
の排水溝などｌ＼流下される。特に、中空の管５として
不銹鋼管が用いられ、かつ、放射孔１６は１・ン木ル内
壁面に沿い水平方向に開口されているため、導水樋３の
幅方向全体にわたり、高効率の熱交換作用が行われる。

不銹鋼管は長期の使用に耐７−る。

本発明にかかる導水樋３としては、上記実施例のほか、
コンクリ−ｌ・内壁に上下方向に沿う講を設け、この溝
の外から、または内に覆いを水密状態にとりつけて樋と
した、いわゆる、埋込み型であってもよい。

また、上記実施例のほか、トンネル１の水平方向に長い
、コンクリート打継部やクラツク部分からの漏水に対し
ては、第８図の正面図に示すような受水樋２］を用いて
、一旦この漏水を受けたのち、既述の導水樋３に導入す
る方法がとられる。

受水樋２１は横方向へ所定長さに設定された左右一対が
、互いに近接し、その長さ方向をトンネル長さ方向に沿
わせて設置されている。各受水樋２１は、第９図の縦断
面図に示すように、立上り部２２、底部２３、仕切部２
４および取付部２５とを有して、軟質ビニール材で被覆
された硬質塩化ヒニールからなり、コーキング材２６や
、ゴム、スポンジなとからなる弾性止水材２７を介して
、アンカーボノレト２８とナ・ソト２９によってコンク
リート壁２に固定されている。

一対の受水樋２１は、その近接端３０側とは反対側端部
を端板３１で閉止され、底部２３と立上り部２２とから
なる受水部３２内に滴下した漏水が近接端３０側へ流れ
るように、水平面に対し、角度θの勾配が付され、両落
し樋とされる。したがって、受水樋２１の近接端側ノ＼
流れた水は雨樋間の隙間から導水樋３内に導入される。

この実施例のほか、第１０図の正面図て示すように、受
水樋２１が片側にのみに設けられた片落し樋も用いられ
、受水部３２の流水は底部２３に設けられた排水口３３
から導水樋３へ排出される。

耐寒用の受水樋には、第１０図に示すように断熱材１つ
、ビニールシ一ト２０からなる保温材１８が装着される
。

なお、図示しないが、導水樋３、受水？；層２ｉご）外
気と連通ずる開口部分にカバーをと９つ（｝、密封する
方式としてもよい。

管５の縦管部１４の上端開放部分には、必要により蓋を
とりつけることもできる。

これら実施例は、トンネル以外に、直立壁面をもつ構造
物に対しても適用される。

発明の効果本発明は以上のように、コンクリート製＄１造物の内壁
に、上下に延びる導水樋をとりつけて、構造１勿からの
漏水を受け、導水樋の水路を経て、この漏水を所定場所
まで導くようにし、導水樋の水路に臨んで中空の管の一
端部を開口させ、この管は、構造物を貫通して地山の土
中に他端部を突出させている。

この構成によると、地山の地熱が導水樋の水路に放射さ
れるため、外気が氷点下に下一）た場合で′も４水樋内
が凍結することがない。

したかつて、構造物からつららが垂れ下ったり、側水が
発生することがなく、通行車両や歩行者に対する安全が
確作されるとともに、構造物自体も凍結による損傷から
逃れられ、耐用年数の延長が期待できる。凍結防止に地
熱を利用するため、日常経費を−ｅ要とせず、発火事故
などの危険性乙全くない。

【図面の簡単な説明】

第１［’ｌは本発明の一実施例を示すトンネル正面図、
第２図は導水樋の水平断面図、第３ｌ２Ｉは導水樋の正
面図、第４図は凍結防止装置の要部縦断面図、第５図は
第４図の切断面線■−■断面図、第６図は導水樋の要部
斜視図、第７図はトンネル壁の要部縦断面図で（ａ）は
保温材層を有するもの（ｂ）は保温材層を有しないもの
、第８図は受水樋を有する導水樋の正面図、第９［２Ｉ
は第８［２Ｉの切断面線ＩＸ−ＩＸ断面図、第１０図は
受水樋を有する導水樋の他の実施例正面図である．１・・・トンネル、３・・・導水樋、４・・・水路、５
　管、６・・・地山、７・・・ドレンコーナ、１２・・
・導水ブトー１・、１６・・放射孔、１８・・・保温材
、２１・受水撤代理人　　弁理士　西教　圭一郎第図第１０図

Claims

【特許請求の範囲】

コンクリート製構造物の内壁に、この構造物からの漏水
を導くための上下方向に延びる導水樋をとりつけ、この
導水樋の水路に臨んで、構造物を貫通する中空の管の一
端部を開口させ、この管の他端部を地山に突出させ、地
山の地熱を導水樋に放射するようにしたことを特徴とす
る導水樋の凍結防止方法。