JP2008267059A - 防水シート固定具 - Google Patents

Abstract

【課題】ビス固定時に締めすぎた場合であっても、固定具の補強用リブ凹部より外側の熱溶着層部分が湾曲しにくく、また施工後の長期に渡って、繰り返し受ける風圧の影響でも湾曲しにくく、防水シートとの溶着強度を損なうことなく、且つ安価に製造することが可能な防水シート固定具を提供する。
【解決手段】上面が熱溶着層で被覆された固定板1の上面に補強用のリブ5が凹設され且つ中心部には固定用ビスを貫通させる取付け穴とその周囲にビス頭固定用座繰り凹部4が形成され、防水施工面と合成樹脂製防水シートとの間に介在させて当該防水シートを防水施工面上に固定するための防水シート固定具であって、上記固定板の補強用リブ凹部から外周縁部に達する溝部6を1本以上設け、該溝部の幅が０．６〜２．０ｍｍであり、深さが０．６〜２．０ｍｍである防水シート固定具としたことである。
【選択図】図１

Description

本発明は、建物の陸屋根や勾配屋根、或いは住宅のベランダやルーフバルコニーにおける床面、または土木用の防水工事等において、防水施工面と合成樹脂製防水シートとの間に介在させて当該防水シートを防水施工面上に機械的に固定するための防水シート固定具に関し、更に詳しくは、上面が熱溶着層で被覆された固定板を防水施工面上にビスで固定しておき、防水施工面上に防水シートを敷設した後に上記固定板と対応する位置の防水シートの上面に誘導加熱装置を置いて、誘導加熱により防水シートを前記熱溶着層に溶融一体化させることにより、防水シートを防水施工面上に固定させるための防水シート固定具に関するものである。

この種の防水シート固定具Ａは、図３（ａ）に示す如く鋼板等の固定板を用いて円形状に形成されると共に、その中心部に固定用ビスＤを貫通させる取付け穴３とその周囲に固定用ビスの頭部Ｄを納めるためのビス頭固定用座繰り凹部４が形成され、更に、固定具として所要の強度を持たせるために補強用のリブ５が凹設されている。
しかし、固定用ビスをドライバー等で固定する時に、強く締め過ぎると図３（ｂ）に示す如く、固定板の中心から外周にかけて湾曲し、その結果、熱溶着層２と防水シートの溶着面積が減少し、溶着強度の低下がおきる。この傾向は防水施工面に断熱材を敷設してから同様の工法を行う場合に強く現れる。また、施工後の長期に渡り、繰り返し受ける風圧の影響により、固定板の中心から外周にかけて徐々に湾曲し、その結果、熱溶着層２と防水シートの溶着面積が徐々に減少し、耐久性に問題が生じてしまう。

上記問題を解決するには、固定具の材料自体の厚みや材質を変える方法が考えられるが、その場合は、固定具が高価になることが懸念される。

特開２００２−１６８２２６号公報 特開２００５−２２６３５６号公報

固定具を下地に固定する場合、作業性とコストを考えるとトルク調整機能付き工具は使用しづらく、インパクトドライバー等を使用することが多くなり、固定板を強く締めすぎた場合、固定板の中心から外周にわたり湾曲する。誘導加熱などにより固定板と防水シートを熱溶着する場合、上記湾曲した部分は熱溶着できず固定板と防水シートの溶着面積が減少するため、十分な溶着強度が得られない。この傾向は防水施工面に断熱材を使用する場合に強く現れる。

また、施工後の長期に渡り、繰り返し受ける風圧の影響により、固定板の中心から外周にかけて徐々に湾曲し、その結果、固定板の外周に応力が集中して、熱溶着層２と防水シートの溶着面積が徐々に減少してしまったり、或いは、固定板の外周部付近の防水シートが破損しやすくなり、耐久性に問題が生じてくる。

本発明はこの様な現状に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、ビス固定時に締めすぎた場合であっても、固定具の補強用リブ凹部より外側の熱溶着層部分が湾曲しにくく、また施工後の長期に渡って、繰り返し受ける風圧の影響でも湾曲しづらく、防水シートとの溶着強度を損なうことなく、且つ安価に製造することが可能な防水シート固定具を提供することにある。

上記の目的を達成する本発明は、上面が熱溶着層で被覆された固定板の上面に補強用のリブが凹設され且つ中心部には固定用ビスを貫通させる取付け穴とその周囲にビス頭固定用座繰り凹部が形成され、防水施工面と合成樹脂製防水シートとの間に介在させて当該防水シートを防水施工面上に固定するための防水シート固定具であって、上記固定板の補強用リブ凹部から外周縁部に達する溝部を1本以上設け、該溝部の幅が０．６〜２．０ｍｍであり、深さが０．６〜２．０ｍｍである防水シート固定具としたことであり（請求項１）、上記補強用リブ凹部が奇数個からなり、同一形状である防水シート固定具したことであり（請求項２）、外周縁部から中心に向かうすべての最短距離線上に、上記補強用リブ凹部が存在するように上記補強用リブ凹部を配置した防水シート固定具としたことである（請求項３）。

本発明に係わる防水シート固定具によれば、固定板に凹設された補強用リブ凹部から外周縁部に達する溝部を設けることにより、補強用リブ凹部より外側の熱溶着層部分が湾曲しにくくなる。さらに、補強用リブ凹部が、奇数個からなり同一形状であることにより、固定板に加重が加わった時に２つに折れ曲がるのを防ぎ、固定板の強度を増大させことができる。加えて、外周縁部から中心に向かう最短距離線上に、上記補強用リブ凹部が存在するように上記補強用リブ凹部を配置した構造にすることにより、固定板の強度をさらに増大させることができ、ビス固定時の衝撃時に発生する湾曲の低減、及び、長期間にわたって繰り返し受ける風圧の影響を受けずに固定板の強度を維持するこが可能で耐久性を損なうことがない。

しかも、固定用ビス取付け穴と凹設された補強用リブ凹部と周縁部の間に溝部を設ける工程は、固定板の補強用リブ凹部を形成する工程と同時に実施することできるので、工程数が増えるわけでもなく安価に製造することができる。

以下、本発明の好適実施態様を、図面を参照しながら詳細に説明する。また、全図面を通して、同様の構成部材には同じ符号を付してある。

本発明に係る防水シート固定具Ａは、図３（ａ）に示すように防水施工下地Ｃ上に固定される固定板１の上面に、防水シートＢ側に固定される熱溶着層２を積層一体化して構成される。図面上、防水シート固定具Ａと固定板１とは区別が付かないので、同形状の防水シート固定具Ａと固定板１とは同じ図番号を使用する。
ちなみに、防水施工下地Ｃとしては、建物の陸屋根や勾配屋根、或いは住宅のベランダやルーフバルコニーにおける床面、または土木用の防水工事等が挙げられる。

防水施工下地Ｃ上に固定される防水シート固定具Ａの固定板１は、ステンレス板や、亜鉛・アルミニウム・マグネシウムメッキまたは亜鉛メッキ等の防錆処理が施された鋼板など、多湿状態においても錆びにくい鋼板が好適に使用される。

また、固定板１は、従来のこの種の防水シート固定具に使用されていた鋼板と同様の厚み、形状、大きさに形成される。例えば、厚みは０．５〜２ｍｍ程度で、形状は正方形または長方形をした矩形状のプレート状や、円形または楕円形状のディスク状など任意であり、大きさは１辺または外径が５０〜１００ｍｍ程度に形成される。固定板１は施工性、加工性を考慮すると円形のものが良く、その直径は７０〜１００ｍｍが好ましい。

固定板１の上面に積層一体化される熱溶着層２は、加熱により防水シートＢに熱溶着する熱可塑性樹脂、ホットメルト接着剤等で形成される。ここで使用される熱可塑性樹脂としては、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレン−酢酸ビニル共重合体、ＥＥＡ（エチレンエチルアクリレート）等のオレフィン系樹脂、塩化ビニル系樹脂、アクリル系樹脂、ウレタン系樹脂、熱可塑性エラストマーなどが挙げられ、ホットメルト接着剤としては、ポリエステル系、ポリアミド系、エチレン−酢酸ビニル共重合体系のホットメルト接着剤等が挙げられる。
これらの熱可塑性樹脂、ホットメルト接着剤等を、塗布コーティング法やシートラミネート法など公知の方法で固定板１の上面に０．０１〜１．０ｍｍの厚みに積層一体化することにより、熱溶着層２が形成される。
この際、固定板１の防錆処理として、裏面にも上記熱可塑性樹脂を積層一体化せしめると良い。

さらに、固定板１の外周縁には全周にわたって立上げリブ１ａが形成され、中心部分には当該固定板１（防水シート固定具Ａ）を防水施工下地Ｃ上に固定する固定用ビスＤを貫挿通させるためのビス取付け穴３と、その周囲に固定用ビスＤの頭部Ｄ’を固定板１の上面から突出しないように納めるためのビス頭固定用座繰り凹部４が形成され、更に、ビス頭固定用座繰り凹部４を取り囲むようにして補強用のリブ５が凹設される。

補強用リブ凹部５は固定板１の強度を高めるために形成するものであるが、補強用リブ凹部５の上面には防水シートＢが溶着されないので、当該補強用リブ凹部５が固定板１上面に占める面積を防水シートＢとの溶着強度を保持し得る範囲にとどめる必要がある。
通常、防水シート固定具Ａは、防水施工面に対して１．０〜５．０個／ｍ^２設けられ、耐風圧を考慮して２５００Ｎ／１個の引き抜き強度が必要とされている。従って、防水シート固定具Ａと防水シートＢの溶着強度は２５００Ｎ／１個以上あればよく、直径が７０〜１００ｍｍの円形の固定ディスクを使用する場合、溶着面積比率は固定板１上面の６０％以上が好ましく、上限としては、溶着面積比率はビス頭固定用座繰り凹部４、補強用リブ凹部５等の加工性を考えると８０％までである。

また、固定板１（防水シート固定具Ａ）を防水施工下地面Ｃ上に固定する場合に、固定板１に形成するビス取付け穴３は１箇所とは限らず複数個を設け、それに見合った数の固定用ビスＤで固定される。

補強用リブ凹部５は奇数個からなり同一形状であることが好ましく、固定板に荷重が加わった時に２つに折れ曲がるのを防ぐことができる。補強用リブ凹部５が偶数個であると直線で曲がり（２つに折れ曲がり）易くなり固定板の強度は弱くなる。
例えば図４（イ）の様に補強用リブ凹部が２個の場合、点線部Ｘから曲がり強度は大きくない。補強用リブ凹部５を奇数個にすることにより、２つに折り曲がらないため、大幅に強度が増大する。例えば、図４（ロ）の様に補強用リブ凹部が３個の場合、点線Ｙから曲がることになるが、３箇所で折れ曲がるため強度は大きくなる。

補強用リブ凹部５の数は、強度を考慮すれば３、５、７個がより好ましく、加工性を考えると３個が最もよい。補強用リブ凹部５の深さについては、固定具の高さと同程度が良い。

さらに、補強用リブ凹部５は外周縁部８から中心に向かうすべての最短距離線上（放射線上）のどこかに存在することが好ましい。言い換えれば、外周縁部８から中心に向かうどの最短距離線が補強用リブ凹部と交錯するように、補強用リブ凹部を配置することが好ましい。図４（ハ）、図５（ホ）、図５（ヘ）、図５（ト）のように、補強用リブ凹部を配置すればよい。図４（ハ）のように補強用リブ凹部５の継目部９を塞ぐ位置に補強用リブ凹部５'を設けることができ、この場合、点線部Ｚで３箇所に折れ曲がるが、その強度は図４（ロ）に示す固定板の強度よりもさらに大きいものとなる。

補強用リブ凹部５'の数は、補強用リブ凹部５の数や位置により決定されるが、補強用リブ凹部５が奇数個のときは、補強用リブ凹部５'も奇数個が好ましい。また、外周縁部８から中心に向かうすべての最短距離線上に最低１箇所以上の補強用リブ凹部５、もしくは５'を有することが好ましい。

補強用リブ凹部５'は、補強用リブ凹部５の補助的な役割であるため、補強用リブ凹部５'の深さは補強用リブ凹部５よりも、通常浅く形成されるが、特に限定されない。

固定板１には、補強用リブ凹部５から外周縁部８へ渡り任意の箇所に溝部６が形成される。溝部６は絞り（プレス）加工により形成され、幅は０．６〜２．０ｍｍ、深さは０．６〜２．０ｍｍであり、好ましくは、幅は０．７〜１．６ｍｍ、深さが０．７〜１．６ｍｍである。通常、溝部６は１個の補強用リブ凹部５に対し１本形成するが、補強用リブ凹部５に対し２本以上の複数本を形成してもよく［図５（ニ）参照］、溝部６の数は補強用リブ凹部５の数より少なくともよいが、全体として２本以上が好ましい。

さらには、幅や深さは固定板１の材質、厚み、高さ、補強用リブ凹部５、５’の形状などにより決定される。幅や深さが２．０ｍｍを越えると、固定板の強度が著しく低下し、０．６より小さいと補強効果が得られない。

固定板１に溝部６を形成することにより、補強効果が得られる。補強効果とは、溝部を形成することにより、熱溶着層２上の溝部と溝部の間に、それぞれの溝方向に引張力が働き、熱溶着層部の金属片の耐湾曲（耐折り曲げ）強度が増大するものと考えられ、後述するが、図５からも明らかなように、溝部６のある防水シート固定具と溝部６がない防水シート固定具の湾曲に対する変化量の差は、荷重が大きくなるにつれて広がる傾向にあり、耐風圧で必要とされる２５００Ｎの荷重では、溝部６を有するものは溝部６がないものに比べ湾曲に対する変化量は３０％前後も減少し、溝部６の効果により長期耐久性も著しく向上する。

ビス固定用の座繰り形状は、固定用ビスに合わせた形状をしているのが一般的であるが、皿ビスに合わせた形状のものもあれば、穴部周辺がフラットになっているものもある。どちらの場合でも可能である。

次に、実施例を挙げて、本発明をさらに詳しく説明するが、本発明はこれら実施例に限定されるものではない。

＜実験例１＞
図１に示す防水シート固定具（溝部付き）と図２に示す防水シート固定具（溝部なし）を使用して実験した。溝部付き及び溝部なしの固定具は、共に直径８７ｍｍであり、図１に示す防水シート固定具には、補強用リブ凹部５から外周縁部に達する溝部を幅０．９ｍｍ、深さ１．２ｍｍに形成してあり、図２には溝部を形成していない。以下の方法で湾曲に対するそれぞれの防水シート固定具Ａの変化量を測定した。
［湾曲に対する防水シート固定具の変化量測定方法］
防水シート固定具の中心部のビス穴にビスを挿入して後、直径１５０ｍｍ、厚さ１．５ｍｍの塩化ビニル製防水シートを固定具が中央になるように載置し、電磁誘導加熱により塩化ビニル製防水シートをそれぞれの防水シート固定具に熱融着した。塩化ビニル製防水シートの外周を専用治具で挟持固定し、防水シート固定具のビス穴から挿入されたビスのネジ部を別の専用治具で固定した後、引張試験機を使用して、荷重が２５０Ｎ刻みで５００Ｎから２５００Ｎまでの９点について、引張試験を行った。それぞれの荷重まで専用冶具を固定して試験体を引張り停止させ、試験体を取外して、塩化ビニル製防水シートを防水シート固定具から剥離させる。防水シート固定具を水平なガラス板の上に置き、湾曲した状態の高さを測定し、防水シート固定具の試験前高さを差し引いて変化量とした。
その結果を図６に示すが、溝部付き防水シート固定具の方が、大幅に変化量が小さくなっており、防水シート固定具に溝部を形成することにより、湾曲に対する抵抗力が大幅に向上することがわかる。

＜実験例２＞
実験例２−１
図４（イ）に示すように補強用リブ凹部５を２箇所有し、この各補強用リブ５から外周にかけて幅１．０ｍｍ、深さ１．０ｍｍの溝部を形成した防水シート固定具を使用した。先ず、防水施工下地に３０ｍｍのポリスチレンフォーム製断熱層を敷設し、その上に上記防水シート固定具を配設し、インパクトドライバーで防水施工下地にビス固定した。次に、誘導加熱装置により塩化ビニル製防水シートを上記防水シート固定具に溶着固定し、防水シート固定具が常温に達するまで放冷した。放冷後、塩化ビニル製防水シートを切開し、溶着率を下記の方法で確認した。その結果、溶着率は６３％であった。また、上記「湾曲に対する防水シート固定具の変化量測定方法」の荷重を２０００Ｎとしたときの防水シート固定具の変化量を測定したところ、変化量は８．３ｍｍであった。
［溶着率算出方法］
溶着率は、防水シート固定具上面のうち、補強用リブ凹部５、５'より外側の部分で、溝部６の面積を差し引き、防水シートと溶着可能な面積を１００％として、実際の溶着面積を測定（方眼紙を当てる方法など）して算出する。

実験例２−２
図４（ロ）に示すように補強用リブ凹部５を３箇所有し、この各補強用リブ５から外周にかけて幅１．０ｍｍ、深さ１．０ｍｍの溝部を形成した防水シート固定具を使用した以外は実験例２−１と同様に操作し、溶着率を確認したところ、７０％であった。また、上記「湾曲に対する防水シート固定具の変化量測定方法」の荷重を２０００Ｎとしたときの防水シート固定具の変化量を測定したところ、点線Ｙで３つに折れ曲がり、変化量は６ｍｍであった。図４（イ）に示す実験例２−１よりも変化量が少なかった。

実験例２−３
図４（ハ）に示すように補強用リブ凹部５を３箇所有し、さらに補強用リブ凹部５の継目部９に補強用リブ凹部５'を３箇所有して、この補強用リブ５から外周にかけて幅１．０ｍｍ、深さ１．０ｍｍの溝部を形成した防水シート固定具を使用した以外は実験例２−１と同様に操作し、溶着率を求めたところ、９０％であり、また、荷重を２０００Ｎとしたときの防水シート固定具の変化量を測定したところ、点線Ｚで３つに折れ曲がり、変化量は３．５ｍｍであった。図４（ロ）に示す実験例２−２よりもさらに変化量が少なかった。

実験例１により、溝部の効果で「湾曲に対する防水シート固定具の変化量」が少なくなることがわかる。また、実験例２−１と実験例２−２との比較により、補強用リブ凹部５が奇数個からなることにより、「湾曲に対する防水シート固定具の変化量」が減少し、溶着率が増加することがわかる。実験例２−２と実験例２−３との比較により、外周縁部９から中心に向かうどの最短距離線上（放射線上）にも補強用リブ凹部５、５’を存在するように配置することの効果で「湾曲に対する防水シート固定具の変化量」が減少し、溶着率が増加することがわかる。

本発明の防水シート固定具は、ビス固定時に、締めすぎた場合でも固定具の補強用リブ凹部より外側の熱溶着層部分は湾曲せず、防水シートとの溶着強度を低下させることがない。また、長期間にわたって繰り返し受ける風圧の影響を受けずに固定板の強度を維持するこが可能で耐久性を損なうことがなく、且つ安価に製造することができるため、防水工事等に広範に使用することができる。

実験例１に係わる溝部ありの防水シート固定具の斜視図。 実験例１に係わる溝部なしの防水シート固定具の斜視図。 （ａ）施工例を示す断面図。 （ｂ）ビスを締めすぎて、湾曲した防水シート固定具を示す断面図。 （イ）実験例２−１に係わる防水シート固定具の斜視図。 （ロ）実験例２−２に係わる防水シート固定具の斜視図。 （ハ）実験例２−３に係わる防水シート固定具の斜視図。 （ニ）本発明に係わる防水シート固定具の斜視図。 （ホ）本発明に係わる防水シート固定具の斜視図。 （ヘ）本発明に係わる防水シート固定具の斜視図。 （ト）本発明に係わる防水シート固定具の斜視図。 湾曲に対する防水シート固定具Ａの変化量を示すグラフ。

符号の説明

Ａ：防水シート固定具
Ｂ：防水シート
Ｃ：防水施工下地
Ｄ：固定用ビス
Ｄ’：ビスの頭部
Ｘ、Ｙ、Ｚ：折れ曲がり箇所
１：固定板
１ａ：立ち上げリブ
２：熱溶着層
３：ビス取付け穴
４：ビス頭固定用座繰り凹部
５、５’：補強用リブ凹部
６：溝部
７：断熱材
８：周縁部
９：補強用リブ凹部の継目部

Claims (3)

1. 上面が熱溶着層で被覆された固定板の上面に補強用のリブが凹設され且つ中心部には固定用ビスを貫通させる取付け穴とその周囲にビス頭固定用座繰り凹部が形成され、防水施工面と合成樹脂製防水シートとの間に介在させて当該防水シートを防水施工面上に固定するための防水シート固定具であって、上記固定板の補強用リブ凹部から外周縁部に達する溝部を1本以上設け、該溝部の幅が０．６〜２．０ｍｍであり、深さが０．６〜２．０ｍｍであることを特徴とする防水シート固定具。
2. 上記補強用リブ凹部が奇数個からなり、同一形状であることを特徴とする請求項１に記載の防水シート固定具。
3. 外周縁部から中心に向かうすべての最短距離線上に、上記補強用リブ凹部が存在するように上記補強用リブ凹部を配置したことを特徴とする請求項１又は２に記載の防水シート固定具。

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