JP7057298B2 - 止水構造及び止水方法 - Google Patents

Description

本発明は、地下構造物の内部への漏水を止水する止水構造及び止水方法に関する。

トンネル等のコンクリート構造物を備えた地下構造物においては、コンクリート構造物の壁面の施工目地即ち目地部からの漏水を回収し、路側帯に設けられる排水溝へ導いて排水する導水樋装置などが、設けられている。

特開２００２－４７９００号公報（特許文献１）には、導水樋装置に用いられる導水受板の保持具であり構造物の壁面に固定される長尺の保持具において、壁面に沿いかつ長手方向に垂直な幅方向両側部に、シール部材が設けられ、幅方向両側部を連結する幅方向中間部には、構造物に埋設されるアンカー体に螺着されるねじ部材が収容され、かつ構造物の壁面とは反対側の外方に臨んで開放する凹所が形成され、この凹所の幅方向両側には、幅方向外側方に臨んで開放する一対の嵌合保持部が設けられ、各嵌合保持部に導水受板の幅方向一側部がそれぞれ嵌まり込んで保持される技術が開示されている。

特開２００２－４７９００号公報

例えば地下構造物が地表から深い位置に建設されているときは、地下構造物の周囲での外部の土中の水の水圧は、大気圧に略等しい地下構造物の内部の圧力に比べて著しく高くなる。そのため、水圧が著しく高い地下構造物の外部から、地下構造物の目地部を通して、水圧が略大気圧に等しい地下構造物の内部に漏水しやすくなり、漏水する水の量即ち漏水量が増大する。このような場合、地下構造物の目地部から地下構造物の内部への漏水自体を止水する止水構造が望まれる。

また、地下構造物が地表から深い位置に建設されていない場合でも、例えば漏水の塩分濃度が高い場合には、地下構造物の塩害が進行しやすくなる。このような場合も、地下構造物の目地部から地下構造物の内部への漏水自体を止水する止水構造が望まれる。

ところが、上記特許文献１記載の導水樋装置は、漏水を回収して排水溝に排水するためのものであり、漏水量自体を低減するためのものではなく、漏水量を低減する他の有効な手法も開発されていなかった。そのため、上記特許文献１記載の導水樋装置等従来の手法により地下構造物の目地部から地下構造物の内部への漏水を止水することは困難であった。

本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、地下構造物の目地部から地下構造物の内部への漏水を止水する止水構造において、漏水量を低減することができる止水構造を提供することを目的とする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本発明の一態様としての止水構造は、第１コンクリートよりなる第１壁部と、第１壁部と隣り合い且つ第２コンクリートよりなる第２壁部と、を備えた地下構造物における第１壁部と第２壁部との間の第１目地部から地下構造物の内部への漏水を止水する止水構造である。当該止水構造は、第１壁部、第１目地部及び第２壁部を覆うことにより、第１壁部、第１目地部及び第２壁部との間に、水を貯留する第１貯留空間を形成する第１覆い部と、第１貯留空間に貯留される水を充満する充満部と、第１貯留空間に貯留されている水の水圧が予め定められた上限値以下になるように調整する調整部と、を有する。

また、他の一態様として、地下構造物は、第１方向に延在し、第１壁部は、第１側壁部であり、第２壁部は、第１方向において第１側壁部と隣り合う第２側壁部であり、第１目地部は、第１方向と交差する第２方向に延在し、第１覆い部は、第２方向に延在する第１樋部を含んでもよい。

また、他の一態様として、充満部は、第１貯留空間のいずれの部分よりも高い第１位置で開口され、第１貯留空間に対して連通又は遮断可能に設けられ、且つ、第１貯留空間に貯留される水が供給される第１供給口を含み、調整部は、第１貯留空間に貯留されていた水が排出される第１排出口と、第１貯留空間と第１排出口との間に設けられた第１圧力制御弁と、を含んでもよい。充満部は、第１供給口が第１貯留空間と連通した状態で、第１供給口から第１貯留空間に貯留される水を供給した後、第１供給口を第１貯留空間から遮断することにより、第１貯留空間に貯留される水を充満してもよい。調整部は、水圧が上限値を超えたとき、第１圧力制御弁により第１排出口を第１貯留空間と連通させ、第１貯留空間に貯留されていた水を第１排出口から排出し、水圧が上限値以下のとき、第１圧力制御弁により第１排出口を第１貯留空間から遮断することにより、水圧が上限値以下になるように調整してもよい。

また、他の一態様として、当該止水構造は、充満部及び調整部として、第１貯留空間と連通した第１端部と、第１貯留空間のうち最も高い部分の高さ位置である第２位置よりも更に高い第３位置で開口された第２端部と、を含み、第１貯留空間に貯留される水を充満し、且つ、水圧が上限値以下になるように調整する管部を有してもよい。管部は、第２端部から管部に供給された水の管部内の水面の高さ位置が第２位置以上になるように水を供給することにより、第１貯留空間に貯留される水を充満し、管部は、第１貯留空間に貯留されていた水が管部の第２端部から溢れることにより、水圧が第２位置から第３位置までの高さに応じて定められた上限値以下になるように調整してもよい。

また、他の一態様として、当該止水構造は、第３コンクリートよりなる第１天井壁部と、第１方向において第１天井壁部と隣り合い且つ第４コンクリートよりなる第２天井壁部と、を備えた地下構造物における第１天井壁部と第２天井壁部との間の第２目地部から地下構造物の内部への漏水を止水するものであり、当該止水構造は、第１天井壁部、第２目地部及び第２天井壁部を覆うことにより、第１天井壁部、第２目地部及び第２天井壁部との間に、水を貯留する第２貯留空間を形成する第２覆い部を有してもよい。第２目地部は、第１方向及び第２方向のいずれとも交差する第３方向に延在し、第２覆い部は、第３方向に延在する第２樋部を含み、第２貯留空間は、第１貯留空間と連通し、充満部は、第１貯留空間及び第２貯留空間に貯留される水を充満してもよい。

また、他の一態様として、充満部は、第２貯留空間のいずれの部分よりも高い第４位置で開口され、第２貯留空間に対して連通又は遮断可能に設けられ、且つ、第２貯留空間に貯留される水が供給される第２供給口を含み、調整部は、第１貯留空間に貯留されていた水が排出される第２排出口と、第１貯留空間と第２排出口との間に設けられた第２圧力制御弁と、を含んでもよい。充満部は、第２供給口が第２貯留空間と連通した状態で、第２供給口から第２貯留空間に貯留される水を供給した後、第２供給口を第２貯留空間から遮断することにより、第１貯留空間及び第２貯留空間に貯留される水を充満してもよい。調整部は、水圧が上限値を超えたとき、第２圧力制御弁により第２排出口を第１貯留空間と連通させ、第１貯留空間に貯留されていた水を第２排出口から排出し、水圧が上限値以下のとき、第２圧力制御弁により第２排出口を第１貯留空間から遮断することにより、水圧が上限値以下になるように調整してもよい。

本発明の一態様としての止水方法は、第１コンクリートよりなる第１壁部と、第１壁部と隣り合い且つ第２コンクリートよりなる第２壁部と、を備えた地下構造物における第１壁部と第２壁部との間の第１目地部から地下構造物の内部への漏水を止水する止水方法である。当該止水方法は、第１壁部、第１目地部及び第２壁部を第１覆い部により覆うことにより、第１壁部、第１目地部及び第２壁部と、第１覆い部との間に、水を貯留する第１貯留空間を形成する（ａ）ステップと、第１貯留空間に貯留される水を充満する（ｂ）ステップと、第１貯留空間に貯留されている水の水圧が予め定められた上限値以下になるように調整する（ｃ）ステップと、を有する。

また、他の一態様として、（ｂ）ステップでは、第１貯留空間のいずれの部分よりも高い第１位置で開口され、第１貯留空間に対して連通又は遮断可能に設けられた第１供給口が第１貯留空間と連通した状態で、第１供給口から第１貯留空間に貯留される水を供給した後、第１供給口を第１貯留空間から遮断することにより、第１貯留空間に貯留される水を充満してもよい。（ｃ）ステップでは、水圧が上限値を超えたとき、第１貯留空間と第１排出口との間に設けられた第１圧力制御弁により第１排出口を第１貯留空間と連通させ、第１貯留空間に貯留されていた水を第１排出口から排出し、水圧が上限値以下のとき、第１圧力制御弁により第１排出口を第１貯留空間から遮断することにより、水圧が上限値以下になるように調整してもよい。

また、他の一態様として、（ｂ）ステップでは、第１貯留空間と連通した第１端部と、第１貯留空間のうち最も高い部分の高さ位置である第２位置よりも更に高い第３位置で開口された第２端部と、を含む管部の第２端部から管部に供給された水の管部内の水面の高さ位置が第２位置以上になるように水を供給することにより、第１貯留空間に貯留される水を充満してもよい。（ｃ）ステップでは、第１貯留空間に貯留されていた水が管部の第２端部から溢れることにより、水圧が第２位置から第３位置までの高さに応じて定められた上限値以下になるように調整してもよい。

本発明の一態様を適用することで、地下構造物の目地部から地下構造物の内部への漏水を止水する止水構造において、漏水量を低減することができる。

実施の形態の止水構造が設けられた地下構造物を示す断面図である。 実施の形態の止水構造の一例を示す図である。 実施の形態の止水構造の一例を示す断面図である。 実施の形態の止水構造の一例を示す断面図である。 実施の形態の止水構造の他の例を示す図である。 実施の形態の止水構造の第１変形例の一例を示す図である。 実施の形態の止水構造の第１変形例の他の例を示す図である。 実施の形態の止水構造の第２変形例が設けられた地下構造物を示す断面図である。 実施の形態の止水構造の第２変形例を示す断面図である。

以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

また本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

更に、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見やすくするためにハッチング（網掛け）を省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見やすくするためにハッチングを付す場合もある。

（実施の形態）
本発明の一実施形態である実施の形態の止水構造について説明する。本実施の形態の止水構造は、地下構造物の目地部から地下構造物の内部への漏水を止水する止水構造である。

図１は、実施の形態の止水構造が設けられた地下構造物を示す断面図である。図２は、実施の形態の止水構造の一例を示す図である。図３及び図４は、実施の形態の止水構造の一例を示す断面図である。図５は、実施の形態の止水構造の他の例を示す図である。なお、図３及び図４は、図２のＡ－Ａ線に沿った断面図である。

図１に示すように、本実施の形態の止水構造が設けられる地下構造物１は、例えば地表から下方に深く離れた地下に、ある方向に沿って延在するように建設されたトンネルである。このトンネルの内部には、トンネルに沿ってレール２が敷設され、レール２上を鉄道車両３が走行する。

なお、以下では、説明の便宜上、地下構造物１即ちトンネルが延在する方向即ち地下構造物１の長さ方向をＸ軸方向と称し、地下構造物１即ちトンネルの幅方向をＹ軸方向と称し、上下方向をＺ軸方向と称する場合がある。Ｚ軸方向は、Ｘ軸方向と交差すればよく、鉛直方向には限定されない。Ｙ軸方向は、Ｘ軸方向及びＺ軸方向のいずれとも交差すればよく、Ｘ軸方向に直交する方向には限定されず、Ｚ軸方向に直交する方向には限定されない。

図１乃至図３に示すように、地下構造物１は、それぞれコンクリートよりなる複数の躯体１０を備えている。即ち、本実施の形態の止水構造が設けられる地下構造物１は、コンクリートよりなる躯体１０としての躯体１０ａと、躯体１０ａと隣り合い且つコンクリートよりなる躯体１０としての躯体１０ｂと、を備えている。躯体１０ａは、壁部１１としての側壁部１１ａと、壁部１２としての天井壁部１２ａと、床部１３としての床部１３ａと、を有し、躯体１０ｂは、壁部１１としての側壁部１１ｂと、壁部１２としての天井壁部１２ｂと、床部１３としての床部１３ｂと、を有する。

地下構造物１は、コンクリートよりなる側壁部１１ａと、地下構造物１が延在する方向（Ｘ軸方向）において側壁部１１ａと隣り合い且つコンクリートよりなる側壁部１１ｂと、を備え、側壁部１１ａと側壁部１１ｂとの間には目地部１４が形成されている。目地部１４は、上下方向（Ｚ軸方向）に延在する。

また、地下構造物１は、コンクリートよりなる天井壁部１２ａと、地下構造物が延在する方向（Ｘ軸方向）において天井壁部１２ａと隣り合い且つコンクリートよりなる天井壁部１２ｂと、を備え、天井壁部１２ａと天井壁部１２ｂとの間には目地部１５が形成されている。目地部１５は、地下構造物１が延在する方向と交差する方向（Ｙ軸方向）に延在する。

また、地下構造物１は、コンクリートよりなる床部１３ａと、床部１３ａと隣り合い且つコンクリートよりなる床部１３ｂと、を備え、床部１３ａと床部１３ｂとの間には目地部１６が形成されている。目地部１６は、地下構造物１が延在する方向と交差する方向（Ｙ軸方向）に延在する。

図２及び図３に示すように、止水構造は、覆い部２１と、充満部２２と、調整部２３と、を有し、地下構造物１の目地部１４から地下構造物１の内部への漏水を止水するものである。覆い部２１は、側壁部１１ａ、目地部１４及び側壁部１１ｂを連続的且つ水密可能に覆うことにより、側壁部１１ａ、目地部１４及び側壁部１１ｂとの間に、水ＷＴ１を貯留する貯留空間ＳＳ１を形成する。充満部２２は、貯留空間ＳＳ１に貯留される水ＷＴ１を充満即ち補充する。調整部２３は、貯留空間ＳＳ１に貯留されている水ＷＴ１の水圧ＷＰ１が予め定められた上限値以下になるように調整する。後述するように、調整部２３として、圧力制御弁３８を含むものを用いることができる。

地下構造物１が例えば地表から例えば約４０ｍの深い位置に建設されている場合、岩石の密度を約２ｇ／ｃｍ^３程度とすると、地下構造物１の周囲での外部の土中の水の水圧は約０．９ＭＰａ程度であり、大気圧である約０．１ＭＰａに略等しい地下構造物１の内部の圧力に比べて著しく高くなる。そのため、水圧ＷＰ２が著しく高い地下構造物１の外部から、目地部１４を通して、水圧が略大気圧に等しい地下構造物１の内部に漏水しやすくなり、漏水する水の量即ち漏水量が増大する。

一方、本実施の形態の止水構造は、前述したような覆い部２１と、充満部２２と、調整部２３と、を有し、充満部２２が、貯留空間ＳＳ１に貯留される水ＷＴ１を充満し、調整部２３が、貯留空間ＳＳ１に貯留される水ＷＴ１の水圧ＷＰ１が予め定められた上限値以下になるように調整する。このような場合、貯留空間ＳＳ１に貯留される水ＷＴ１の水圧ＷＰ１を大気圧よりも高くした状態で、貯留空間ＳＳ１に水ＷＴ１を貯留することができ、且つ、貯留空間ＳＳ１に空気が混入しないようにすることができる。これにより、側壁部１１ａ、目地部１４及び側壁部１１ｂを連続的且つ水密可能に覆う覆い部２１が設けられていない場合に比べ、水圧ＷＰ２が著しく高い地下構造物１の外部から目地部１４を通して貯留空間ＳＳ１に水ＷＴ１が漏水しにくくなる。そのため、水圧ＷＰ２が著しく高い地下構造物１の外部から、目地部１４を通して、地下構造物１の内部に漏水しにくくなり、漏水する水の量即ち漏水量を低減することができる。

即ち、本実施の形態の止水構造は、水密性を有し、水を溜めることができる樋構造であり、弁等により樋構造の水圧を一定値以下に保つことができる構造であり、樋構造内の水圧により地下水圧に抵抗して漏水量を低減することができる機構である。

また、本実施の形態によれば、漏水量を低減することに加えて、貯留空間ＳＳ１に貯留されている水ＷＴ１によって、漏水の塩分濃度を低減し、地下構造物１の塩害を低減することができる。

地下構造物１の塩害とは、塩分を含んだ地下水が、地下構造物１の内空側に漏水し（現象１）、コンクリート表面から内部に侵入する（現象２）ことで生じる劣化現象である。塩害は、コンクリート中に侵入した塩分が、コンクリート中の鉄筋の不導体被膜を破壊する（現象３）ことで、鉄筋腐食が進行する現象である。腐食反応には、水と酸素が必要であり、水中環境、即ち水は多いが酸素はほとんど供給されない環境よりも、乾湿が繰り返される環境、即ち水も酸素も供給される環境の方が、塩害即ち鉄筋腐食が進行しやすい（現象４）ことが分かっている。また、季節変動などにより、漏水の発生と、漏水の停止とが交互に繰り返されると、水分は蒸発しても塩分が残るため、漏水中の塩分濃度が高くなり、塩害が進行しやすい（現象５）条件となる。

現状の塩害対策としては、塩分を含んだ地下水が地下構造物１の内空側に漏水する現象（上記現象１）への対策として、ひび割れに止水材を注入する方法が用いられている。また、塩分を含んだ地下水がコンクリート表面から内部に侵入する現象（上記現象２）への対策として、コンクリート表面に物質拡散抵抗性が高い材料を被膜する方法が用いられている。また、コンクリート中に侵入した塩分が、コンクリート中の鉄筋の不導体被膜を破壊する現象（上記現象３）への対策として、つり出した鉄筋に防錆処理を施す方法が用いられている。

しかし、水も酸素も供給される環境の方が塩害即ち鉄筋腐食が進行しやすい現象（上記現象４）への対策工は開発されていない。また、漏水の発生と、漏水の停止とが交互に繰り返されると漏水中の塩分濃度が高くなる現象（上記現象５）への対策工は開発されていない。

一方、本実施の形態によれば、側壁部１１ａ、目地部１４及び側壁部１１ｂを覆い部２１が連続的且つ水密可能に覆うことにより、目地部１４が地下構造物１の内空側の空気と接触することを防止又は抑制することができる。そのため、目地部１４に酸素が供給されることを防止又は抑制することができ、塩害即ち鉄筋腐食が進行することを防止又は抑制することができる。

また、図２及び図４に示すように、本実施の形態によれば、充満部２２が貯留空間ＳＳ１に貯留される水ＷＴ１を充満することにより、漏水ＷＴ２の塩分濃度を低減することができる。そのため、乾湿の繰り返しによってコンクリート中の塩分が濃縮されることを防止又は抑制することができるので、地下構造物１の塩害即ち鉄筋腐食が進行することを防止又は抑制することができる。また、充満部２２が充満する水ＷＴ１が真水等の塩分を含有しない水であることにより、漏水ＷＴ２の塩分濃度を更に低減することができ、地下構造物１の塩害即ち鉄筋腐食が進行することを更に防止又は抑制することができる。

即ち、本実施の形態の止水構造は、水も酸素も供給される環境の方が塩害即ち鉄筋腐食が進行しやすい現象（上記現象４）への対策工であり、また、漏水の発生と停止とが交互に繰り返されると漏水中の塩分濃度が高くなる現象（上記現象５）への対策工である。

なお、本実施の形態の止水構造に対応した止水方法は、コンクリートよりなる壁部としての側壁部１１ａと、側壁部１１ａと隣り合い且つコンクリートよりなる壁部としての側壁部１１ｂと、を備えた地下構造物１における側壁部１１ａと側壁部１１ｂとの間の目地部１４から地下構造物１の内部への漏水を止水する止水構造を用いた止水方法である。当該止水方法は、側壁部１１ａ、目地部１４及び側壁部１１ｂを覆い部２１により連続的且つ水密可能に覆うことにより、側壁部１１ａ、目地部１４及び側壁部１１ｂと、覆い部２１との間に、水を貯留する貯留空間ＳＳ１を形成するステップ（ステップＳ１）と、貯留空間ＳＳ１に貯留される水ＷＴ１を充満するステップ（ステップＳ２）と、貯留空間ＳＳ１に貯留されている水ＷＴ１の水圧ＷＰ１が予め定められた上限値以下になるように調整するステップ（ステップＳ３）と、を有することになる。

図２及び図３に示すように、目地部１４が上下方向（Ｚ軸方向）に延在するとき、好適には、覆い部２１は、目地部１４に沿って上下方向に延在する樋部２４と、樋部２４の長さ方向即ち上下方向における上端に設けられた上端板２５と、樋部２４の長さ方向における下端に設けられた下端板２６と、を含む。また、好適には、覆い部２１は、樋部２４の幅方向（Ｘ軸方向）における両側にそれぞれ接続された２つの平板部２７ａ及び２７ｂと、上端板２５と接続された平板部２８と、下端板２６と接続された平板部２９と、を含む。また、好適には、覆い部２１は、平板部２７ａと側壁部１１ａとの間に介在する弾性体よりなるシール材等の介在部３０ａと、平板部２７ｂと側壁部１１ｂとの間に介在する弾性体よりなるシール材等の介在部３０ｂと、平板部２８と側壁部１１ａ及び１１ｂとの間に介在する弾性体よりなるシール材等の介在部（図示は省略）と、平板部２９と側壁部１１ａ及び１１ｂとの間に介在する弾性体よりなるシール材等の介在部（図示は省略）と、を含む。また、覆い部２１は、介在部３０ａを介して平板部２７ａを側壁部１１ａにネジ止めして固定するボルト等の固定部３１ａと、介在部３０ｂを介して平板部２７ｂを側壁部１１ｂにネジ止めして固定するボルト等の固定部３１ｂと、介在部（図示は省略）を介して平板部２８を側壁部１１ａ及び１１ｂにネジ止めして固定するボルト等の固定部３２ａ及び３２ｂと、介在部（図示は省略）を介して平板部２９を側壁部１１ａ及び１１ｂにネジ止めして固定するボルト等の固定部３３ａ及び３３ｂと、を含む。このような構造により、側壁部１１ａ、目地部１４及び側壁部１１ｂを覆い部２１が連続的且つ水密可能に覆うことができる。

なお、側壁部１１ａ、目地部１４及び側壁部１１ｂを覆い部２１が連続的且つ水密可能に覆うことができればよく、覆い部２１が他の部材よりなるものであってもよい。

図２及び図３に示す例では、好適には、充満部２２は、貯留空間ＳＳ１即ち覆い部２１のいずれの部分よりも高い位置ＨＰ１で開口され、貯留空間ＳＳ１との間で即ち貯留空間ＳＳ１に対して連通又は遮断可能に設けられ、且つ、貯留空間ＳＳ１に貯留される水ＷＴ１が供給される供給口３４を含む。

好適には、充満部２２は、例えば貯留空間ＳＳ１即ち覆い部２１と供給口３４との間に設けられた開閉弁３５を含む。図２及び図３に示す例では、具体的には、供給口３４は、供給管３６を介して貯留空間ＳＳ１の上部に接続され、貯留空間ＳＳ１の上部に接続された供給管３６の途中に開閉弁３５が設けられている。充満部２２は、ステップＳ２において、開閉弁３５を開いて供給口３４を貯留空間ＳＳ１と連通させた状態で、供給口３４から貯留空間ＳＳ１に貯留される水ＷＴ１を供給した後、開閉弁３５を閉じて供給口３４を貯留空間ＳＳ１から遮断することにより、貯留空間ＳＳ１に貯留される水ＷＴ１を充満する。これにより、貯留空間ＳＳ１に空気が混入しないようにする効果が高まる。

なお、供給口３４には、例えば供給口３４とは別に設置又は運搬された容器から手動で水ＷＴ１を供給してもよく、例えば供給口３４に接続された水道管等から自動で水ＷＴ１を供給してもよい。

また、好適には、調整部２３は、貯留空間ＳＳ１即ち覆い部２１に貯留されていた水ＷＴ１が排出される排出口３７と、貯留空間ＳＳ１と排出口３７との間に設けられた圧力制御弁３８と、を含む。図２及び図３に示す例では、具体的には、排出口３７は、圧力制御弁３８を介して貯留空間ＳＳ１の下部に接続されている。調整部２３は、ステップＳ３において、貯留空間ＳＳ１に貯留されている水ＷＴ１の水圧ＷＰ１が上限値を超えたとき、圧力制御弁３８により排出口３７を貯留空間ＳＳ１と連通させ、貯留空間ＳＳ１に貯留されていた水ＷＴ１を排出口３７から排出し、水圧ＷＰ１が上限値以下のとき、圧力制御弁３８により排出口３７を貯留空間ＳＳ１から遮断し、貯留空間ＳＳ１に貯留されていた水ＷＴ１を排出口３７から排出しないことにより、水圧ＷＰ１が上限値以下になるように調整する。これにより、貯留空間ＳＳ１に貯留されている水ＷＴ１の水圧ＷＰ１を地下構造物１の内空側の圧力よりも高い圧力に保つことができ、水圧ＷＰ２が著しく高い地下構造物１の外部から、目地部１４を通して、地下構造物１の内部に漏水しにくくなり、漏水量を低減する効果が高まる。

図２及び図３に示す例では、供給口３４は、供給管３６を介して貯留空間ＳＳ１即ち覆い部２１の上部に接続され、供給管３６の途中に開閉弁３５が設けられている。しかし、供給口３４が、貯留空間ＳＳ１のいずれの部分よりも高い位置ＨＰ１で開口されていればよく、図５に示す他の例のように、供給口３４は、供給管３６を介して貯留空間ＳＳ１の下部に接続されてもよく、貯留空間ＳＳ１の下部に接続された供給管３６の途中に開閉弁３５が設けられてもよい。

また、図２及び図３に示す例では、排出口３７は、圧力制御弁３８を介して貯留空間ＳＳ１即ち覆い部２１の下部に接続されている。しかし、供給口３４が、貯留空間ＳＳ１のいずれの部分よりも高い位置ＨＰ１で開口されればよく、図５に示す他の例のように、排出口３７は、圧力制御弁３８を介して貯留空間ＳＳ１の上部に接続されてもよい。

或いは、覆い部２１は、天井壁部１２ａ、目地部１５及び天井壁部１２ｂを連続的且つ水密可能に覆うことにより、天井壁部１２ａ、目地部１５及び天井壁部１２ｂとの間に貯留空間を形成するものでもよい。また、覆い部２１は、床部１３ａ、目地部１６及び床部１３ｂを連続的且つ水密可能に覆うことにより、床部１３ａ、目地部１６及び床部１３ｂとの間に貯留空間を形成するものでもよい。但し、覆い部２１が、側壁部１１ａ、目地部１４及び側壁部１１ｂを連続的且つ水密可能に覆う場合、排出口３７を覆い部２１の下部から地下構造物１の排水溝に導くことができる等、設置が容易である。

＜実施の形態の止水構造の第１変形例＞
図６は、実施の形態の止水構造の第１変形例の一例を示す図である。図７は、実施の形態の止水構造の第１変形例の他の例を示す図である。

図６に示すように、本第１変形例の止水構造は、好適には、充満部２２及び調整部２３としての管部４１即ち水樋を有する。管部４１は、貯留空間ＳＳ１（図３参照）即ち覆い部２１と連通した端部４２と、貯留空間ＳＳ１即ち覆い部２１のうち最も高い部分の高さ位置である位置ＨＰ２よりも更に高い位置ＨＰ３で開口された端部４３と、を含む。図６に示す例では、具体的には、管部４１の端部４２は、貯留空間ＳＳ１の下部に接続されている。

好適には、管部４１は、端部４３から管部４１に供給された水ＷＴ１の管部４１内の水面の高さ位置が位置ＨＰ２以上になるように水ＷＴ１を供給することにより、貯留空間ＳＳ１（図３参照）に貯留される水ＷＴ１を充満する。これにより、貯留空間ＳＳ１に空気が混入しないようにする効果が高まる。

なお、端部４３には、例えば端部４３とは別に設置又は運搬された容器から手動で水ＷＴ１を供給してもよく、例えば端部４３に接続された水道管等から自動で水ＷＴ１を供給してもよい。

また、好適には、管部４１は、貯留空間ＳＳ１（図３参照）即ち覆い部２１に貯留されていた水ＷＴ１が管部４１の端部４３から溢れることにより、貯留空間ＳＳ１即ち覆い部２１に貯留されている水ＷＴ１の水圧ＷＰ１（図３参照）が位置ＨＰ２から位置ＨＰ３までの高さに応じて定められた上限値以下になるように調整する。これにより、貯留空間ＳＳ１即ち覆い部２１に貯留されている水ＷＴ１の水圧ＷＰ１を地下構造物１の内空側の圧力よりも高い圧力に保つことができ、漏水量を低減する効果が高まる。

なお、本第１変形例については、止水構造が、覆い部２１と、充満部２２としての管部４１と、のみを有し、充満部２２としての管部４１が、貯留空間ＳＳ１（図３参照）即ち覆い部２１に貯留されている水ＷＴ１の水圧ＷＰ１（図３参照）が予め定められた上限値以下になるように調整しながら貯留空間ＳＳ１に貯留される水ＷＴ１を充満する、と言い換えることも可能である。また、本第１変形例については、止水構造が、覆い部２１と、調整部２３としての管部４１と、のみを有し、調整部２３としての管部４１が、貯留空間ＳＳ１に貯留される水ＷＴ１を充満し、且つ、貯留空間ＳＳ１に貯留されている水ＷＴ１の水圧ＷＰ１が予め定められた上限値以下になるように調整する、と言い換えることも可能である。

また、図６に示す例では、管部４１の端部４２は、貯留空間ＳＳ１（図３参照）即ち覆い部２１の下部に接続されている。しかし、端部４３が、貯留空間ＳＳ１のうち最も高い部分の高さ位置である位置ＨＰ２よりも更に高い位置ＨＰ３で開口されればよく、図７に示す他の例のように、管部４１の端部４２は、貯留空間ＳＳ１の上部に接続されてもよい。

＜実施の形態の止水構造の第２変形例＞
図８は、実施の形態の止水構造の第２変形例が設けられた地下構造物を示す断面図である。図９は、実施の形態の止水構造の第２変形例を示す断面図である。

図８及び図９に示すように、本第２変形例では、止水構造は、覆い部２１と、充満部２２と、調整部２３と、に加えて、更に、覆い部５１と、接続部５２と、を有し、地下構造物１の目地部１４（図２参照）から地下構造物１の内部への漏水を止水し、且つ、地下構造物１の目地部１５から地下構造物１の内部への漏水を止水することができる。覆い部５１は、天井壁部１２ａ、目地部１５及び天井壁部１２ｂを連続的且つ水密可能に覆うことにより、天井壁部１２ａ、目地部１５及び天井壁部１２ｂとの間に、水ＷＴ１を貯留する貯留空間ＳＳ２を形成する。貯留空間ＳＳ２即ち覆い部５１は、貯留空間ＳＳ１（図３参照）即ち覆い部２１よりも上方に配置され、接続部５２は、貯留空間ＳＳ１と貯留空間ＳＳ２とを接続し、貯留空間ＳＳ２は、貯留空間ＳＳ１と連通している。なお、接続部５２が設けられず、貯留空間ＳＳ２が貯留空間ＳＳ１と直接接続されてもよい。

目地部１５が地下構造物１の幅方向（Ｙ軸方向）に延在するとき、図８及び図９に示すように、好適には、覆い部５１は、目地部１５に沿って地下構造物１の幅方向に延在する樋部５４と、樋部５４の地下構造物１の幅方向における覆い部２１側と反対側の端部に設けられた端板５５と、樋部５４の地下構造物１の幅方向における覆い部２１側に設けられた端板５６と、を含む。また、好適には、覆い部５１は、樋部５４の幅方向（Ｘ軸方向）における両側にそれぞれ接続された２つの平板部５７ａ及び５７ｂと、端板５５と接続された平板部５８と、端板５６と接続された平板部５９と、を含む。また、好適には、覆い部５１は、平板部５７ａと天井壁部１２ａとの間に介在する弾性体よりなるシール材等の介在部６０ａと、平板部５７ｂと天井壁部１２ｂとの間に介在する弾性体よりなるシール材等の介在部６０ｂと、を含む。また、覆い部５１は、介在部６０ａを介して平板部５７ａを天井壁部１２ａにネジ止めして固定するボルト等の固定部６１ａと、介在部６０ｂを介して平板部５７ｂを天井壁部１２ｂにネジ止めして固定するボルト等の固定部６１ｂと、を含む。このような構造により、天井壁部１２ａ、目地部１５及び天井壁部１２ｂを覆い部５１が連続的且つ水密可能に覆うことができる。

なお、天井壁部１２ａ、目地部１５及び天井壁部１２ｂを覆い部５１が連続的且つ水密可能に覆うことができればよく、覆い部５１が他の部材よりなるものであってもよい。また、上記した例でも、接続部５２の形状によっては、端板５６と、平板部５９と、上端板２５（図２参照）と、平板部２８（図２参照）と、を省略することもできる。

図８及び図９に示す例では、好適には、充満部２２は、供給口３４（図２参照）に代え、貯留空間ＳＳ２即ち覆い部５１のいずれの部分よりも高い位置ＨＰ４で開口され、貯留空間ＳＳ２との間で即ち貯留空間ＳＳ２に対して連通又は遮断可能に設けられ、且つ、貯留空間ＳＳ２に貯留される水ＷＴ１が供給される供給口６４を含む。

好適には、充満部２２は、開閉弁３５（図２参照）に代え、例えば貯留空間ＳＳ２即ち覆い部５１と供給口６４との間に設けられた開閉弁６５を含む。図８及び図９に示す例では、具体的には、供給口６４は、供給管６６を介して貯留空間ＳＳ２に接続され、貯留空間ＳＳ２に接続された供給管６６の途中に開閉弁６５が設けられている。充満部２２は、ステップＳ２において、開閉弁６５を開いて供給口６４を貯留空間ＳＳ２と連通させた状態で、供給口６４から貯留空間ＳＳ２に水ＷＴ１を供給した後、開閉弁６５を閉じて供給口６４を貯留空間ＳＳ２から遮断することにより、貯留空間ＳＳ２及び貯留空間ＳＳ１に貯留される水ＷＴ１を充満する。これにより、貯留空間ＳＳ２に空気が混入しないようにする効果が高まる。

なお、供給口６４には、例えば供給口６４とは別に設置又は運搬された容器から手動で水を供給してもよく、例えば供給口６４に接続された水道管等から自動で水を供給してもよい。また、供給口６４が、貯留空間ＳＳ２即ち覆い部５１のうち最も高い部分の高さ位置と等しい高さ位置で開口された場合でも、貯留空間ＳＳ２に空気が混入しないように水ＷＴ１を充満することができる。

また、好適には、調整部２３は、前述した図２を用いて説明した実施の形態と同様に、貯留空間ＳＳ１即ち覆い部２１に貯留されていた水ＷＴ１が排出される排出口３７と、貯留空間ＳＳ１と排出口３７との間に設けられた圧力制御弁３８と、を含む。具体的には、排出口３７は、圧力制御弁３８を介して貯留空間ＳＳ１の下部に接続されている。調整部２３は、ステップＳ３において、貯留空間ＳＳ１に貯留されている水ＷＴ１の水圧ＷＰ１が上限値を超えたとき、圧力制御弁３８により排出口３７を貯留空間ＳＳ１と連通させ、貯留空間ＳＳ１に貯留されていた水ＷＴ１を排出口３７から排出し、水圧ＷＰ１が上限値以下のとき、圧力制御弁３８により排出口３７を貯留空間ＳＳ１から遮断し、貯留空間ＳＳ１に貯留されていた水ＷＴ１を排出口３７から排出しないことにより、水圧ＷＰ１が上限値以下になるように調整する。これにより、貯留空間ＳＳ１即ち覆い部２１に貯留されている水ＷＴ１の水圧ＷＰ１に加えて、貯留空間ＳＳ２即ち覆い部５１に貯留されている水ＷＴ１の水圧ＷＰ１をも地下構造物１の内空側の圧力よりも高い圧力に保つことができ、水圧ＷＰ２が著しく高い地下構造物１の外部から、目地部１４及び１５のいずれを通しても、地下構造物１の内部に漏水しにくくなり、漏水量を低減する効果が実施の形態に比べて更に高まる。

図８及び図９に示す例では、供給口６４は、供給管６６を介して貯留空間ＳＳ２即ち覆い部５１に接続され、供給管６６の途中に開閉弁６５が設けられている。しかし、供給口６４が、貯留空間ＳＳ２のいずれの部分よりも高い位置ＨＰ４で開口されていればよく、供給口６４は、供給管６６を介して貯留空間ＳＳ１に接続されてもよく、貯留空間ＳＳ１に接続された供給管６６の途中に開閉弁６５が設けられてもよい。

また、図８及び図９に示す例では、排出口３７は、圧力制御弁３８を介して貯留空間ＳＳ１即ち覆い部２１に接続されている。しかし、供給口６４が、貯留空間ＳＳ２のいずれの部分よりも高い位置ＨＰ４で開口されていればよく、排出口３７は、圧力制御弁３８を介して貯留空間ＳＳ２に接続されてもよい。

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

例えば、前述の各実施の形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

本発明は、地下構造物の内部への漏水を止水する止水構造及び止水方法に適用して有効である。

１ 地下構造物
２ レール
３ 鉄道車両
１０、１０ａ、１０ｂ 躯体
１１、１２ 壁部
１１ａ、１１ｂ 側壁部
１２ａ、１２ｂ 天井壁部
１３、１３ａ、１３ｂ 床部
１４～１６ 目地部
２１、５１ 覆い部
２２ 充満部
２３ 調整部
２４、５４ 樋部
２５ 上端板
２６ 下端板
２７ａ、２７ｂ、２８、２９、５７ａ、５７ｂ、５８、５９ 平板部
３０ａ、３０ｂ、６０ａ、６０ｂ 介在部
３１ａ、３１ｂ、３２ａ、３２ｂ、３３ａ、３３ｂ 固定部
３４、６４ 供給口
３５、６５ 開閉弁
３６、６６ 供給管
３７ 排出口
３８ 圧力制御弁
４１ 管部
４２、４３ 端部
５２ 接続部
５５、５６ 端板
６１ａ、６１ｂ 固定部
ＨＰ１～ＨＰ４ 位置
ＳＳ１、ＳＳ２ 貯留空間
ＷＰ１、ＷＰ２ 水圧
ＷＴ１ 水
ＷＴ２ 漏水

Claims (6)

1. 第１コンクリートよりなる第１壁部と、前記第１壁部と隣り合い且つ第２コンクリートよりなる第２壁部と、を備えた地下構造物における前記第１壁部と前記第２壁部との間の第１目地部から前記地下構造物の内部への漏水を止水する止水構造において、
   前記第１壁部、前記第１目地部及び前記第２壁部を覆うことにより、前記第１壁部、前記第１目地部及び前記第２壁部との間に、水を貯留する第１貯留空間を形成する第１覆い部と、
   前記第１貯留空間に貯留される水を充満する充満部と、
   前記第１貯留空間に貯留されている水の水圧が予め定められた上限値以下になるように調整する調整部と、
   を有し、
   前記充満部は、前記第１貯留空間のいずれの部分よりも高い第１位置で開口され、前記第１貯留空間に対して連通又は遮断可能に設けられ、且つ、前記第１貯留空間に貯留される水が供給される第１供給口を含み、
   前記調整部は、
   前記第１貯留空間に貯留されていた水が排出される第１排出口と、
   前記第１貯留空間と前記第１排出口との間に設けられた第１圧力制御弁と、
   を含み、
   前記充満部は、前記第１供給口が前記第１貯留空間と連通した状態で、前記第１供給口から前記第１貯留空間に貯留される水を供給した後、前記第１供給口を前記第１貯留空間から遮断することにより、前記第１貯留空間に貯留される水を充満し、
   前記調整部は、前記水圧が前記上限値を超えたとき、前記第１圧力制御弁により前記第１排出口を前記第１貯留空間と連通させ、前記第１貯留空間に貯留されていた水を前記第１排出口から排出し、前記水圧が前記上限値以下のとき、前記第１圧力制御弁により前記第１排出口を前記第１貯留空間から遮断することにより、前記水圧が前記上限値以下になるように調整する、止水構造。
2. 第１コンクリートよりなる第１壁部と、前記第１壁部と隣り合い且つ第２コンクリートよりなる第２壁部と、を備えた地下構造物における前記第１壁部と前記第２壁部との間の第１目地部から前記地下構造物の内部への漏水を止水する止水構造において、
   前記第１壁部、前記第１目地部及び前記第２壁部を覆うことにより、前記第１壁部、前記第１目地部及び前記第２壁部との間に、水を貯留する第１貯留空間を形成する第１覆い部と、
   前記第１貯留空間と連通した第１端部と、前記第１貯留空間のうち最も高い部分の高さ位置である第１位置よりも更に高い第２位置で開口された第２端部と、を含み、前記第１貯留空間に貯留される水を充満し、且つ、前記第１貯留空間に貯留されている水の水圧が予め定められた上限値以下になるように調整する管部と、
   を有し、
   前記管部は、前記第２端部から前記管部に供給された水の前記管部内の水面の高さ位置が前記第１位置以上になるように水を供給することにより、前記第１貯留空間に貯留される水を充満し、
   前記管部は、前記第１貯留空間に貯留されていた水が前記管部の前記第２端部から溢れることにより、前記水圧が前記第１位置から前記第２位置までの高さに応じて定められた前記上限値以下になるように調整する、止水構造。
3. 請求項１又は２に記載の止水構造において、
   前記地下構造物は、第１方向に延在し、
   前記第１壁部は、第１側壁部であり、
   前記第２壁部は、前記第１方向において前記第１側壁部と隣り合う第２側壁部であり、
   前記第１目地部は、前記第１方向と交差する第２方向に延在し、
   前記第１覆い部は、前記第２方向に延在する第１樋部を含む、止水構造。
4. 第１方向に延在する地下構造物であって、第１コンクリートよりなる第１側壁部と、前記第１方向において前記第１側壁部と隣り合い且つ第２コンクリートよりなる第２側壁部と、第３コンクリートよりなる第１天井壁部と、前記第１方向において前記第１天井壁部と隣り合い且つ第４コンクリートよりなる第２天井壁部と、を備えた前記地下構造物における、前記第１側壁部と前記第２側壁部との間の第１目地部から前記地下構造物の内部への漏水及び前記第１天井壁部と前記第２天井壁部との間の第２目地部から前記地下構造物の内部への漏水を止水する止水構造において、
   前記第１目地部は、前記第１方向と交差する第２方向に延在し、
   前記第２目地部は、前記第１方向及び前記第２方向のいずれとも交差する第３方向に延在し、
   前記止水構造は、
   前記第１側壁部、前記第１目地部及び前記第２側壁部を覆うことにより、前記第１側壁部、前記第１目地部及び前記第２側壁部との間に、水を貯留する第１貯留空間を形成する第１覆い部と、
   前記第１天井壁部、前記第２目地部及び前記第２天井壁部を覆うことにより、前記第１天井壁部、前記第２目地部及び前記第２天井壁部との間に、水を貯留する第２貯留空間を形成する第２覆い部と、
   前記第１貯留空間及び前記第２貯留空間に貯留される水を充満する充満部と、
   前記第１貯留空間に貯留されている水の水圧が予め定められた上限値以下になるように調整する調整部と、
   を有し、
   前記第１覆い部は、前記第２方向に延在する第１樋部を含み、
   前記第２覆い部は、前記第３方向に延在する第２樋部を含み、
   前記第２貯留空間は、前記第１貯留空間と連通し、
   前記充満部は、前記第２貯留空間のいずれの部分よりも高い第１位置で開口され、前記第２貯留空間に対して連通又は遮断可能に設けられ、且つ、前記第２貯留空間に貯留される水が供給される第１供給口を含み、
   前記調整部は、
   前記第１貯留空間に貯留されていた水が排出される第１排出口と、
   前記第１貯留空間と前記第１排出口との間に設けられた第１圧力制御弁と、
   を含み、
   前記充満部は、前記第１供給口が前記第２貯留空間と連通した状態で、前記第１供給口から前記第２貯留空間に貯留される水を供給した後、前記第１供給口を前記第２貯留空間から遮断することにより、前記第１貯留空間及び前記第２貯留空間に貯留される水を充満し、
   前記調整部は、前記水圧が前記上限値を超えたとき、前記第１圧力制御弁により前記第１排出口を前記第１貯留空間と連通させ、前記第１貯留空間に貯留されていた水を前記第１排出口から排出し、前記水圧が前記上限値以下のとき、前記第１圧力制御弁により前記第１排出口を前記第１貯留空間から遮断することにより、前記水圧が前記上限値以下になるように調整する、止水構造。
5. 第１コンクリートよりなる第１壁部と、前記第１壁部と隣り合い且つ第２コンクリートよりなる第２壁部と、を備えた地下構造物における前記第１壁部と前記第２壁部との間の第１目地部から前記地下構造物の内部への漏水を止水する止水方法において、
   （ａ）前記第１壁部、前記第１目地部及び前記第２壁部を第１覆い部により覆うことにより、前記第１壁部、前記第１目地部及び前記第２壁部と、前記第１覆い部との間に、水を貯留する第１貯留空間を形成するステップ、
   （ｂ）前記第１貯留空間に貯留される水を充満するステップ、
   （ｃ）前記第１貯留空間に貯留されている水の水圧が予め定められた上限値以下になるように調整するステップ、
   を有し、
   前記（ｂ）ステップでは、前記第１貯留空間のいずれの部分よりも高い第１位置で開口され、前記第１貯留空間に対して連通又は遮断可能に設けられた第１供給口が前記第１貯留空間と連通した状態で、前記第１供給口から前記第１貯留空間に貯留される水を供給した後、前記第１供給口を前記第１貯留空間から遮断することにより、前記第１貯留空間に貯留される水を充満し、
   前記（ｃ）ステップでは、前記水圧が前記上限値を超えたとき、前記第１貯留空間と第１排出口との間に設けられた第１圧力制御弁により前記第１排出口を前記第１貯留空間と連通させ、前記第１貯留空間に貯留されていた水を前記第１排出口から排出し、前記水圧が前記上限値以下のとき、前記第１圧力制御弁により前記第１排出口を前記第１貯留空間から遮断することにより、前記水圧が前記上限値以下になるように調整する、止水方法。
6. 第１コンクリートよりなる第１壁部と、前記第１壁部と隣り合い且つ第２コンクリートよりなる第２壁部と、を備えた地下構造物における前記第１壁部と前記第２壁部との間の第１目地部から前記地下構造物の内部への漏水を止水する止水方法において、
   （ａ）前記第１壁部、前記第１目地部及び前記第２壁部を第１覆い部により覆うことにより、前記第１壁部、前記第１目地部及び前記第２壁部と、前記第１覆い部との間に、水を貯留する第１貯留空間を形成するステップ、
   （ｂ）前記第１貯留空間に貯留される水を充満するステップ、
   （ｃ）前記第１貯留空間に貯留されている水の水圧が予め定められた上限値以下になるように調整するステップ、
   を有し、
   前記（ｂ）ステップでは、前記第１貯留空間と連通した第１端部と、前記第１貯留空間のうち最も高い部分の高さ位置である第１位置よりも更に高い第２位置で開口された第２端部と、を含む管部の前記第２端部から前記管部に供給された水の前記管部内の水面の高さ位置が前記第１位置以上になるように水を供給することにより、前記第１貯留空間に貯留される水を充満し、
   前記（ｃ）ステップでは、前記第１貯留空間に貯留されていた水が前記管部の前記第２端部から溢れることにより、前記水圧が前記第１位置から前記第２位置までの高さに応じて定められた前記上限値以下になるように調整する、止水方法。

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