JP2010019016A - 遊間用止水材 - Google Patents
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Abstract
【課題】遊間用止水材の縦方向の剛性を高める。
【解決手段】遊間用止水材10は、止水シート23及び保護層24を支持するための支持部材22と、遊間を止水するための止水シート23と、止水シート23の上に載せられる保護層24とを備える。支持部材22は、伸縮フォーム層30の内部にハニカム構造体33が挿入して構成する。ハニカム構造体33は、隔壁31によって仕切られる複数のセル32から成る。複合体36は遊間距離の変化に応じて、橋軸方向Lに伸縮可能である。
【選択図】図1
【解決手段】遊間用止水材10は、止水シート23及び保護層24を支持するための支持部材22と、遊間を止水するための止水シート23と、止水シート23の上に載せられる保護層24とを備える。支持部材22は、伸縮フォーム層30の内部にハニカム構造体33が挿入して構成する。ハニカム構造体33は、隔壁31によって仕切られる複数のセル32から成る。複合体36は遊間距離の変化に応じて、橋軸方向Lに伸縮可能である。
【選択図】図1
Description
本発明は、橋梁等の継目に形成される遊間から雨水等の落下を防止するための遊間用止水材に関し、特に橋軸方向に伸縮可能な支持部材の上に止水層が設けられて構成される遊間用止水材に関する。
橋梁や高架道路は、温度変化に起因して膨張や収縮が生じるので、これらの膨張・収縮を吸収するために、一定間隔ごとに遊間が設けられている。遊間の表面には、遊間距離の変化に対応できるように、噛み合うように配置された一対の櫛形鋼板ジョイントが配置されている。橋梁に降水した雨水が櫛形鋼板ジョイントの間から遊間を介して下方に漏水すると、橋梁の橋桁及び支承部分が腐食されるので、遊間には漏水を防止するための遊間用止水材が設けられることが一般的である。
遊間用止水材は、例えば特許文献1に開示されるように、支持部材の上に止水シート、保護層(防塵層)が積層されて構成されるのが一般的である。遊間用止水材において、止水シートは、遊間距離が短くなると、波形変形して遊間全体を塞ぐ状態を維持し、止水性を確保している。また支持部材は、止水シートを支持すると共に、遊間距離が変化したとき、その距離変化に追従して容易に伸縮できるように、伸縮性の高い連続気泡フォーム層から形成されている。
遊間にはジョイントの間の隙間から土砂や雪が侵入することがあり、その土砂や雪は保護層の上に堆積させられることになる。長年の使用によって保護層の上に大量の土砂が堆積し、或いは保護層の上に溜まった雪が車両の通過によって圧雪されると、土砂の重みや車両から圧雪を介して作用される負荷によって、支持部材に鉛直下向きの荷重が作用されることになる。このような鉛直下向きの荷重が大きくなると、止水シートが支持部材と共に下方に沈下し、遊間を塞げなくなるため、止水性が十分に確保できない等の不具合が生じるおそれがある。
例えば特許文献2には、支持部材の下方への沈下を防ぐために、橋軸方向に複数の連続気泡フォームを並べ、かつこれらを接着部を介して固着一体化したものを支持部材として使用することが開示されている。この構成においては、接着部が体積変化を起こしにくい接着剤で形成されているため、支持部材の鉛直方向(縦方向)の剛性が接着部によって高められている。
特開平7−331758号公報
特許第3418830号公報
しかし、特許文献2における接着部は、接着剤で形成されるため、縦方向における剛性を十分に高めることは難しい。また、接着部は、橋幅方向に沿った平面状に形成されるため、例えば支持部材の耐座屈性を高めることが困難であり、接着部によって耐久性が高められる効果は限定的である。
そこで、本発明は上記問題点に鑑みて成されたものであり、橋幅方向に伸縮性を有しつつ、縦方向における支持部材の剛性を十分に高めることができる遊間用止水材を提供することを目的とする。
本発明に係る遊間用止水材は、橋軸方向に対向する一対の対向面の間の遊間に配置され、一対の対向面のうち少なくとも一方が橋軸方向に変位すると、その変位に応じて橋軸方向に伸縮される伸縮フォーム層と、遊間において伸縮フォーム層の上に配置される止水層と、伸縮フォーム層の内部に、縦方向に沿って配置されると共に、縦方向に直交する直交面において湾曲又は屈曲された形状を呈し、伸縮フォーム層と共に止水層を支持する補強隔壁とを備えることを特徴とする。
補強隔壁によって複数のセルが形成され、上記セルは、対向面の変位に応じて、伸縮フォーム層と共に、橋軸方向に伸縮されることが好ましい。セルは、例えば橋軸方向及び橋幅方向に複数並べられている。複数のセルは、好ましくはハニカム構造を呈する。
この場合、例えば、伸縮フォーム層は、セル内部それぞれに伸縮フォームが挿入されて、形成される。また、例えば、セル内部に発泡材料が充填され、その発泡材料がセル内部において発泡させられることにより、発泡体で構成される伸縮フォーム層が形成される。
補強隔壁は、橋幅方向に沿って波形に延在していても良い。波形に形成された補強隔壁は、橋軸方向に複数並べられることが好ましい。
伸縮フォーム層には、切れ込みが入れられ、その切れ込みから補強隔壁が伸縮フォーム層の内部に挿入されても良い。また、補強隔壁は、橋幅方向に伸縮可能であった方が良い。
補強隔壁には、ばね部材が取り付けられても良い。また、補強隔壁の少なくとも一部は、ばね部材によって構成されても良い。これらの場合、補強隔壁は、ばね部材に付勢されて伸張される。
一対の対向面それぞれに接着された支柱層を備えることが好ましく、伸縮フォーム層は、支柱層に挟持されるように配置されている。支柱層は、例えば、独立気泡フォームで形成される。一方、伸縮フォーム層は、例えば、連続気泡フォームで形成される。
本発明においては、屈曲又は湾曲された補強隔壁によって、伸縮フォーム層の縦方向における剛性、特に耐座屈性を高めることができる。
以下、図面を参照しつつ、本発明を具体的に説明する。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る遊間用止水材を示した斜視図である。なお、図1においては、支持部材が収縮・拡張されていないときの様子が示される。また、以下の説明では、道路橋の長手方向を橋軸方向L、道路橋の幅方向を橋幅方向D、これら橋軸方向L、橋幅方向Dに直交する方向を縦方向Hとする。なお、通常、橋軸方向L及び橋幅方向Dは水平方向、縦方向Hは鉛直方向である。
図1は、本発明の第1の実施形態に係る遊間用止水材を示した斜視図である。なお、図1においては、支持部材が収縮・拡張されていないときの様子が示される。また、以下の説明では、道路橋の長手方向を橋軸方向L、道路橋の幅方向を橋幅方向D、これら橋軸方向L、橋幅方向Dに直交する方向を縦方向Hとする。なお、通常、橋軸方向L及び橋幅方向Dは水平方向、縦方向Hは鉛直方向である。
図1に示すように、2つの橋梁部11、11の間には、遊間12が形成され、遊間12は互いに噛み合うように配置された一対の櫛形鋼板ジョイント13、13によって覆われている。櫛形鋼板ジョイント13、13は、橋梁部11、11の上面と同一平面上に配置されるように、各橋梁部11、11に固定されている。橋梁部11、11が収縮・膨張すると、遊間距離が変化し、それに伴い一対の櫛形鋼板ジョイント13、13の噛み合う長さも変化する。
各櫛形鋼板ジョイント13、13それぞれの下方には、橋梁部11、11それぞれに固定される腹板14A、14Bが設けられる。腹板14A、腹板14Bの内面12A、12Bそれぞれは、橋幅方向D及び縦方向Hに平行であって、これらの間に遊間12が形成される。内面12A、12Bは橋軸方向Lにおいて対向しており、これら内面12A、12Bの間に遊間用止水材10が設けられる。遊間用止水材10は、受け部材21と、受け部材21の上に載せられる支持部材22と、支持部材22の上に配置される止水シート(止水層)23と、止水シート23の上に配置される保護層24とを備える。
受け部材21は、複数の左側鋼板25と、複数の右側鋼板26から構成される。左側鋼板25は、橋軸方向Lに延びる受け板27と、その端部から下方に延出する固定部28とによってL字状に形成され、固定部28が内面12Aに固定されている。右側鋼板26は、橋軸方向Lに延び、左側鋼板25の受け板27と同一平面上に配置される受け板(不図示)と、その端部から下方に延出する固定部29とによって、L字状に形成され、固定部29が内面12Bに固定される。受け板27は、所定の間隔をおいて橋幅方向Dにおいて複数並べられており、その各間隔には右側鋼板26の受け板が挿入されており、遊間距離の変化に伴って、各右側鋼板26の受け板の挿入される長さが変化する。
支持部材22は、鋼板25、26の受け板の上に載せられる。支持部材22は、複合体36と、不陸吸収調整材40A、40Bと、支柱層41A、41Bとを備える。複合体36は、伸縮フォーム層30と、伸縮フォーム層30の内部に配置され、複数のセル32から構成されるハニカム構造体33とによって構成される。ハニカム構造体33は、支柱層41A、41B及び伸縮フォーム層30と共に、止水シート23及び保護層24を支持する。
不陸吸収調整材40A、40Bは、内面12A、12Bそれぞれに接着されると共に、支柱層41A、41Bは、不陸吸収調整材40A、40Bそれぞれの内面に接着されている。
ハニカム構造体33の各セル32は、縦方向Hに沿って設けられる各隔壁(補強隔壁)31によって仕切られて形成され、橋幅方向D及び橋軸方向Lそれぞれに複数並べられている。各セル32を仕切る隔壁31は、屈曲部34を起点に、縦方向Hに直交する面(直交面V)において、屈曲した形状を呈する。本実施形態に係るセル32は、橋軸方向L及び橋幅方向Dに伸縮・拡張されていない図1の状態において、正六角形状を呈し、6つの平面状の隔壁部(平面隔壁部)で仕切られている。ハニカム構造体33は、後述するように、橋軸方向L及び橋幅方向Dには伸縮可能であるが、縦方向Hには実質的に伸縮することはできない。
ハニカム構造体33は、図2に示すように、橋軸方向Lに直線的に並べられた複数のセル32が連接されて形成された列が、橋幅方向Dに複数列連接するように並べられて構成される。ここで、各列のうち、偶数列EL(又は奇数列OL)の各セル32は、奇数列OL(又は偶数列EL)の2つの互いに隣り合うセル32の橋軸方向Lにおける中央に配置される。各セル32を構成する6つの平面隔壁部のうち、一対の対向する平面隔壁部は、橋幅方向Dに平行に配置された平行隔壁部31Pとなる。また、平行隔壁部31P以外の4つの平面隔壁部は、橋幅方向に対して傾斜する傾斜隔壁部31Sとなる。
各隔壁31は、例えば、エラストマー、樹脂、金属、紙、又はこれらの複合材料等によって一体的に成形されたものである。エラストマーとしては、EPDM、CR(クロロプレンゴム)等のゴム、または、熱可塑性エラストマー等が使用される。樹脂としては、例えば塩化ビニル、ポリエチレン、ポリプロピレン、ポリウレタン等が使用される。金属としては、アルミニウム、ステンレス、鉄等が使用されるが、屈曲部34での破断が起こりやすいため、屈曲部34のみエレストマーで構成した複合材料が使用されることが好ましい。また、紙を使用する場合は、耐水性を向上させるために、フェノール樹脂等を含浸させた防水加工紙が好ましい。これらの材料のなかで、耐屈曲性、復元性確保、施工性確保等のために材料自体に弾性があった方が好ましいので、エラストマー、樹脂がより好ましい。
伸縮フォーム層30は、ポリエチレンフォーム等の連続気泡フォームである発泡体から構成され、縦方向H、橋軸方向L及び橋幅方向Dのいずれの方向にも高い伸縮性を有している。伸縮フォーム層30は、橋軸方向Lにおいて、支柱層41A、41Bの間に挟持されるように配置される。伸縮フォーム層30には、図3に示すように、ハニカム構造体33の隔壁31に一致した形状を呈する切り込み39が形成されている。ハニカム構造体33は、隔壁31が切り込み39に挿入されることにより、伸縮フォーム層30の内部に配置される。ハニカム構造体33の隔壁31は、伸縮フォーム層30の下面30Fから上面30Eまで挿入されるため、その隔壁31に合わせて、切り込み39は、下面30Fから上面30Eまで切り込まれている。切り込み39は、例えばカッター、打ち抜き刃等で切り込みが入れられても良いし、伸縮フォーム層30の成型と同時に設けられても良い。
なお、切り込み39によって、伸縮フォーム層30は切断分割されるため、各セル32内部には分割された正六角形柱状の伸縮フォーム30Dが挿入されることになる。但し、複合体36の橋軸方向Lにおける端面36L、36R、及び橋幅方向Dにおける端面(不図示)に配置されたセル(以下、外縁セル32Aという)は、正六角形の筒体が橋幅方向D(又は橋軸方向H)及び縦方向Hに沿って切断した形状を呈する。したがって、外縁セル32Aの内部に配置される伸縮フォーム30Eは、正六角形柱が橋幅方向D(又は橋軸方向H)及び縦方向Hの両方に沿って切断された形状を呈する。
支柱層41A、41Bの内面41L、41Rには、複合体36の橋軸方向における両端面36L、36Rが当接している。具体的には、ハニカム構造体33の橋軸方向における両端面のうち、奇数列OL(又は偶数列EL)の平行隔壁部31P(図2参照)が、内面41L、41Rそれぞれに沿って配置され、これらが内面41L、41Rに当接する。また、内面41L(又は内面41R)に当接する平行隔壁部31P、31Pの間では、外縁セル32A内部の伸縮フォーム30Eが内面41L、41Rに当接する。
複合体36の橋軸方向における両端面36L、36Rは、内面41L、41Rに固着していても良い。但し、端面36L(又は端面36R)の全面が内面41L(又は内面41R)に固着すると、ハニカム構造体33が橋幅方向Dに伸縮できなくなるので、両端面の一部(例えば、1つのセル32の平行隔壁部31Pのみ)が内面41L、41Rに固着されることが好ましい。また、各隔壁31は、伸縮フォーム30D、30Eに適宜固着されていても良い。
不陸吸収調整材40A、40Bは、内面12A、12Bの内面の凹凸を吸収するためのものであって、例えば連続気泡フォーム等の弾性材料で形成される。不陸吸収調整材40A、40Bは、その内部に含浸された接着剤によって、内面12A、12B及び支柱層41A,41Bに接着されている。これにより、支柱層41A、41Bは、不陸吸収調整材40A、40Bを介して水密が維持された状態で内面12A、12Bに接着される。また、不陸吸収調整材40A、40Bは、内部に接着剤が含浸されることにより、伸縮性は実質的に失われている。
支柱層41A、41Bは、伸縮フォーム層30(すなわち、連続気泡フォーム)よりも弾性率が高い独立気泡フォーム等の弾性材料によって形成され、支柱層41A、41Bの橋軸方向Lにおける伸縮性は、複合体36の橋軸方向Lにおける伸縮性より低くなる。
止水シート23は、ゴム等のエラストマーで形成された弾性シート部材である。止水シート23は、その橋軸方向Lにおける両端部(左端部23L、右端部23R)それぞれが、内面12A、12Bに加えて、不陸吸収調整材40A、40B及び支柱層41A、41Bの上面にも、水密に接着される。止水シート23は遊間12全体を覆い塞ぎ、遊間12から下方へ漏水するのを防止する。本実施形態では、止水シート23及び支柱層41A、41Bが一体となって、止水シート23と腹板14A、14Bとの間の水密状態を維持するので、より良好な止水性を確保できる。
保護層24は、連続気泡フォームや独立/連続混在気泡フォームから構成され、縦方向H、橋軸方向L及び橋幅方向Dのいずれの方向にも高い伸縮性を有する。保護層24は、櫛形鋼板ジョイント13と止水シート23の間の隙間を埋め、土砂等が止水シート23の上に堆積されるのを防止する。保護層24は、その下面が止水シート23に接着されていなくても良いし、接着されていても良い。但し、保護層24は場合によっては省略することも可能である。
本実施形態において、支持部材22が図1に示す状態から、腹板14A、14Bの少なくとも一方が橋軸方向Lに移動し、遊間距離が狭くなると、複合体36は、不陸吸収調整材40A、40B、支柱層41A、41Bを介して、橋軸方向Lに沿って内面12A、12Bによって狭圧されることとなる。
この挟圧により、複合体36は、橋軸方向Lに圧縮させられると共に、橋幅方向Dに膨張する。具体的には、図4に示すように、ハニカム構造体の各セル32は、上記挟圧により、屈曲部34の屈曲角度を変えることにより、屈曲部34を起点に変形して橋軸方向Lに圧縮すると共に、橋幅方向Dに膨張する。また、各伸縮フォーム30D、30Eは、セル32の変形に追従して、橋軸方向Lに圧縮させられると共に、橋幅方向Dに膨張する。
複合体32は、橋軸方向Lにおいて圧縮された状態(図4の状態)から、遊間距離が広くなると、複合体36は復元し、橋軸方向Lに伸張すると共に橋幅方向Dに収縮する。具体的には、ハニカム構造体33の各セル32が、屈曲部34の屈曲角度を変えることにより、屈曲部34を起点に復元して橋軸方向Lに膨張すると共に、橋幅方向Dに収縮する。また、各伸縮フォーム30D、30Eそれぞれも、各セル32に追従して、橋軸方向Lに膨張すると共に、橋幅方向Dに収縮する。なお、本実施形態では、不陸吸収調整材40A、40B及び支柱層41A、41Bは、上述したように、伸縮性が低いので、遊間距離が変化しても実質的に伸縮することはない。
止水シート23は、図1の状態では直交面Vに略平行な平面シート状に形成されると共に、図1の状態より遊間が狭くさせられた状態となると、圧縮して橋軸方向Lに沿った波形状に変形する。すなわち、止水シート23は、遊間距離の変化に応じて、平面状から波形状に変形し若しくは波形状から平面状に変形し、又は波形の波高さを変化させることにより、腹板14A、14Bとの間の水密性を確保したまま橋軸方向Lに伸縮する。なお、止水シート23は、波形に変形するとき、保護層24を押し上げることになる。
以上のように本実施形態では、遊間距離の変化に応じて橋軸方向Lに容易に伸縮可能な複合体36が、支持部材22として設けられたので、腹板14A、14Bの変位に対する支持部材22の追従性を良好にすることができる。一方、複合体36には縦方向Hに伸縮しない隔壁31が設けられており、この隔壁31によって、複合体36の縦方向Hにおける剛性が高められている。特に、本実施形態では、隔壁31によってハニカム構造体33が形成されているため、支持部材22の耐座屈性が高められており、遊間用止水材10の耐久性を十分に向上させることができる。
また、本実施形態では、伸縮フォーム層30に切り込み39を入れて、その切り込み39にハニカム構造体33を挿入することにより、複合体36を得ることができるので、既設の遊間用止水材10に対して適用することも可能である。さらに、本実施形態では、複合体36が橋軸方向Lに伸張して復元するとき、伸縮フォーム30Dからの復元力が、隔壁31に作用されるので復元しやすくなる。
なお、本実施形態においては、複合体36は、複数設けられ、所定の隙間を介しつつ橋幅方向Dに並べられても良い。このような構成によれば、各複合体36は橋幅方向Dに膨張するが、その膨張は隙間に吸収されるので、結果として支持部材22の橋幅方向Dへの膨張を抑制させることができる。また、本実施形態では、不陸吸収調整材40A、40B及び支柱層41A、41Bは、省略することが可能であるが、この場合、複合体36の橋軸方向Lにおける両端面36L、36Rは、例えば内面12A、12Bに直接当接・固着されることとなる。
また、本実施形態において、伸縮フォーム層30としては、弾性率が互いに異なる第1及び第2の伸縮フォームそれぞれが複数設けられ、これらが橋軸方向Lにおいて交互に並べられ一体化されたものが使用されても良い。
本実施形態において、各セル32は、断面正六角形であったが、正六角形以外の六角形断面であっても良い。例えば図5(a)に示すように、セル32の隔壁31は、第1の実施形態と同様に、2つの対向する橋幅方向Dに平行な平行隔壁部31Pと、4つの橋幅方向Dから傾く傾斜隔壁部31Sを有する。そして、隣接する2つの傾斜隔壁部31Sそれぞれが屈曲部34を頂点にし、その頂点が同じセル32において橋幅方向Dに沿う同一向きに向けられたV字を呈し、各セル32は山形形状の六角形断面となる。この場合、各列(偶数列EL及び奇数列OL)において、複数のセル32は、屈曲部34によって形成されるV字頂部が、図5における上方、下方に交互に向けられるように並べられる。また、各列のセル32それぞれは、他の列のセル32それぞれと、橋軸方向Lにおいて同一の位置に配置される。そして橋軸方向Lにおいて同一の位置に配置されたセル32は互いに、V字頂部が同一方向(上方又は下方)に向けられる。
但し、各セル32が上記山形形状の断面六角形を呈する場合、図5(b)に示すように、全てのセル32のV字頂部が同じ向き(図5における上方)に向けられていても良い。この場合も、各列のセル32それぞれは、他の列のセル32それぞれと、橋軸方向Lにおいて同一の位置に配置される。また、図5(c)に示すように、奇数列OLのV字頂部が図5における上方に向けられ、偶数列ELのV字頂部が下方に向けられていても良い。この場合、図5(c)の例では、偶数列ELの各セル32は、橋軸方向Lにおいて、奇数列OLの隣接する2つのセル32の間に配置されている。
また、例えば、図5(d)に示すように、奇数列OLの各セル32において、隣接する2つの傾斜隔壁部31Sは、屈曲部34によって形成されるV字頂部が全てセル32の内側に向けられていても良い。この場合、偶数列ELの各セル32において、2つの隣接する傾斜隔壁部31Sは、V字頂部が全てセル32の外側に向けられ、偶数列ELのセル32は例えば断面正六角形に形成される。勿論、奇数列OLの各セル32において、隣接する2つの傾斜隔壁部31Sによって形成されたV字頂部が全てセル32の外側に向けられ、偶数列ELの各セル32において、隣接する傾斜隔壁部31Sによって形成されたV字頂部が全てセル32の内側に向けられていても良い。
図5(a)、(b)及び(d)の構成を有するハニカム構造体33は、上述したように、各列のセル32の橋軸方向Lにおける配置位置が同一である。これにより、橋軸方向Lにおける位置が同一である複数のセル32の、図5における左側及び右側それぞれの平行隔壁部31Pは、内面12A、12Bに平行な同一平面Pを形成する。同一平面Pは、ハニカム構造体33が伸縮しても、それに伴って伸縮されず、対向する傾斜隔壁部31S間の離間距離は、ハニカム構造体33の伸縮に伴って変化しない。同様に、図5(c)の例でも、対向する傾斜隔壁部31S間の離間距離は変化しない。
以上のように、図5(a)〜(d)で示したハニカム構造体33は、橋軸方向Lに収縮されても、橋幅方向Dには実質的に膨張しないため、これらハニカム構造体33を用いた複合体36は、橋幅方向Dに実質的に膨張しない。したがって、複合体36の橋軸方向Lにおける両端面36L、36Rは、例えば全面が、支柱層の内面41L、41Rに固着することが可能である。
ハニカム構造体の各セル32の構造は、六角形でなくても良く、図6(a)に示すように、四角形等の他の多角形であっても良い。また、図6(b)に示すように、橋幅方向Dに平行な平行面を有さない隔壁31によって各セル32が形成されても良い。
また、図6(c)に示すように、各セル32の隔壁31が平面31Bと直交面V(図1参照)において湾曲した形状を呈する曲面31Aとの組み合わせであっても良い。さらに、各セル32の隔壁31は、図6(d)に示すように、略円形の断面を有すことにより、直交面Vにおいて湾曲した形状を呈する曲面のみから形成されても良い。図6(c)、(d)に示したハニカム構造体33は、屈曲部が設けられないが、湾曲した曲面が変形することにより少なくとも橋軸方向Lに伸縮可能である。
また、本実施形態において、ハニカム構造体は、一体的に成形されたものであるが、一体的に成形されなくても良い。例えば、図7に示すように、矩形平板状の平面板部材50が複数組み合わされてハニカム構造体33が製造されても良い。この場合、各平面板部材50には、スリット51が設けられ、平面板部材50のスリット51が設けられた部分同士が、嵌め合わされることにより、平面板部材50が連結され、ハニカム構造体33に形成される。これにより、本実施形態では、2つの平面板部材50、50の連結部52が、屈曲部34となる。そして、連結部52(屈曲部34)を構成する一方の平面板部材50に対する、他方の平面板部材50の連結角度(屈曲角度)を変化させることにより、ハニカム構造体33を伸縮させることができる。
以上のように、本実施形態では、隔壁31を構成する部材(平面板部材50)は実際に屈曲又は湾曲した形状を呈していなくても、部材が組み合わされて形成された隔壁31が屈曲又は湾曲した形状を呈していれば良い。
本実施形態では、ハニカム構造体33の屈曲部34には、図8に示すように、ばね部材55が設けられても良い。ばね部材55は、例えばL字形に形成されると共に、ばね部材55の一端55Aは、屈曲部34を構成する2つの平面隔壁部31C、31Dのうち、一方の平面隔壁部31Cに固定され、他端55Bは、他方の平面隔壁部31Dに固定される。ばね部材55は、遊間距離が図1の状態より狭くなった状態では、たわみ変形されている。したがって、各セル32(隔壁31)は、そのような状態から伸張されて復元するとき、ばね部材55の復元力によって付勢されるので、伸張しやすくなる。
また、ハニカム構造体33の隔壁の一部が、図9に示すように、ばね部材によって形成されても良い。例えばハニカム構造体33は、複数の矩形平板状の平面板隔壁部材57、57が平行に並べられると共に、それら平面板隔壁部材57、57の間に複数のばね性を有するコの字のばね板隔壁部材58が並べられ、平面板隔壁部材57、57が、ばね板隔壁部材58に連結されて構成される。この場合、ばね板隔壁部材58は、端部58A、58Bと、これら両端部の間に形成される底部58Cによってコの字に形成され、端部58A、58Bそれぞれが平面板隔壁部材57、57それぞれに固定されている。このようなハニカム構造体33でも、各セル32は、復元されるとき、ばね板隔壁部材58の復元力によって、橋軸方向Lに伸張しやすくなる。なお、ばね部材55及びばね板隔壁部材58としては、プラスチックばね、ばね綱等が使用される。
本実施形態では、図3に示すように、伸縮フォーム層30に形成された切り込み39に隔壁31が挿入されることにより、複合体36が形成されていたが、別の方法によって複合体36が形成されても良い。例えば、図10に示すように、予め六角形柱状の伸縮フォーム30Dが用意され、各伸縮フォーム30Dが、各セル32の内部に挿入されることにより、複合体36が形成されても良い。但し、この場合、外縁セル32A(図3参照)には六角柱状を縦方向に沿って切断された形状を呈する伸縮フォーム30E(図3参照)が挿入される。
また、発泡体から構成される各伸縮フォーム30Dは、各セル32内部に発泡材料が流し込まれ、各セル32内部にてその発泡材料が化学反応により発泡させられることにより形成されても良い。この場合、外縁セル32A(図3参照)の内部に発泡材料を流し込めるようにするため、ハニカム構造体33を囲むように配置される型枠(例えば、金型)が用いられても良い。
図11は、第2の実施形態に係る遊間用止水材を示した斜視図である。
第1の実施形態においては、隔壁によってセルが形成されたが、本実施形態では、隔壁によってセルが形成されない。以下本実施形態において、第1の実施形態と相違する点について説明する。
第1の実施形態においては、隔壁によってセルが形成されたが、本実施形態では、隔壁によってセルが形成されない。以下本実施形態において、第1の実施形態と相違する点について説明する。
本実施形態においては、複合体36は、伸縮フォーム層30の内部に、複数の隔壁31が設けられて構成される。伸縮フォーム層30は橋幅方向Lにおける両端面30L、30Rが、支柱層41A、41Bの内面41L、41Rに当接・固着されている。各隔壁31は、縦方向Hに沿って配置されると共に、橋幅方向Dに沿って波形に延在する。隔壁31の波形は、垂直面Vにおいて屈曲する屈曲部34を起点に、周期的に折り曲げられた形状を呈し、三角波である直線波形を描く。隔壁31は橋幅方向Lに等間隔に複数並べられている。各隔壁31は、屈曲部34の屈曲角度を変えることにより、屈曲部34を起点に、橋軸方向L及び橋幅方向Dに伸縮可能であるが、縦方向Hには実質的に伸縮することはできない。
伸縮フォーム層30には、橋幅方向Dに沿って波形状に延在する切り込みが複数形成されており、隔壁31は、その切り込みに挿入されている。隔壁31は、第1の実施形態と同様に、伸縮フォーム層30の下面30Fから上面30Eまで挿入されていると共に、橋幅方向Lにおける一方の端面(不図示)から他方の端面(不図示)まで延在している。これにより、伸縮フォーム層30は、隔壁33によって、橋軸方向Lにおいて複数の伸縮フォーム30Dに分割されることとなる。
腹板14A、14Bのうち少なくとも一方が橋軸方向Lに移動し、遊間距離が変化すると、その距離変化に応じて、各伸縮フォーム30D(すなわち、伸縮フォーム層30)が体積変化を起こし橋軸方向Lに伸縮される。ここで、伸縮フォーム層30は連続気泡フォームで形成され、橋軸方向Lにおいて隔壁31よりも伸縮しやすい。そのため、各隔壁31は、遊間距離の変化に応じて、実質的に橋軸方向Lには伸縮せず、遊間距離の変化は、本実施形態では、伸縮フォーム層30によって実質的に吸収される。
また、伸縮フォーム層30は、体積変化を起こしやすい連続気泡フォームで形成されるため、橋軸方向Lに伸張或いは圧縮されても、橋幅方向Dに実質的に収縮或いは伸張しない。そのため各隔壁31も橋幅方向Dに実質的に伸縮せず、これにより、複合体36は、遊間距離が変化しても、橋幅方向Dには実質的に伸縮しない。
本実施形態でも、伸縮性の高い伸縮フォーム層30を橋軸方向Lに伸縮させることにより、腹板14A、14Bの変位に対する支持部材22の追従性を良好にすることができる。また、波形に形成された隔壁31によって、支持部材22の耐座屈性が高められ、支持部材22の縦方向Hにおける剛性を向上させることができる。
また、図12に示すように、橋幅方向Dにおける複合体36の端部36Aは、道路橋の地覆部に合わせて、上方に立ち上げられることがある。このような場合、本実施形態では、隔壁31それぞれの一部が、屈曲部34を起点に、橋幅方向Dに伸縮させられることにより、複合体36は隔壁31と共に、上方に向けて立ち上げられる。具体的には、図12に示すように隔壁31それぞれは、端部36A付近に配置された、いくつかの屈曲部34の上端部付近の屈曲角度のみを変化させて、一部のみが圧縮することにより、隔壁31及び複合体36が上方に立ち上げられる。以上のように、本実施形態では、隔壁31が橋幅方向Dにおいて伸縮性を有するから、端部36Aを容易に屈曲させることが可能である。
本実施形態において、隔壁32の波形は、直線波形に形成されたが、図13に示すように、周期的に曲線的に湾曲された形状を呈し、正弦波等の曲線波形に形成されても良い。
10 遊間用止水材
12 遊間
12A、12B 内面
14A、14B 腹板
22 支持部材
23 止水シート(止水層)
30 伸縮フォーム層
30D 伸縮フォーム
31 隔壁(補強隔壁)
32 セル
33 ハニカム構造体
34 屈曲部
36 複合体
39 切り込み
12 遊間
12A、12B 内面
14A、14B 腹板
22 支持部材
23 止水シート(止水層)
30 伸縮フォーム層
30D 伸縮フォーム
31 隔壁(補強隔壁)
32 セル
33 ハニカム構造体
34 屈曲部
36 複合体
39 切り込み
Claims (18)
- 橋軸方向に対向する一対の対向面の間の遊間に配置され、前記一対の対向面のうち少なくとも一方が橋軸方向に変位すると、その変位に応じて橋軸方向に伸縮される伸縮フォーム層と、
前記遊間において前記伸縮フォーム層の上に配置される止水層と、
前記伸縮フォーム層の内部に、縦方向に沿って配置されると共に、縦方向に直交する直交面において湾曲又は屈曲された形状を呈し、前記伸縮フォーム層と共に前記止水層を支持する補強隔壁と
を備えることを特徴とする遊間用止水材。 - 前記補強隔壁によって複数のセルが形成され、前記セルは、前記対向面の変位に応じて、前記伸縮フォーム層と共に、橋軸方向に伸縮されることを特徴とする請求項1に記載の遊間用止水材。
- 前記セルは、橋軸方向及び橋幅方向に複数並べられることを特徴とする請求項2に記載の遊間用止水材。
- 前記セル内部それぞれに伸縮フォームが挿入されて、前記伸縮フォーム層が形成されることを特徴とする請求項2乃至3のいずれか1項に記載の遊間用止水材。
- 前記セル内部に発泡材料が充填され、その発泡材料が前記セル内部において発泡させられることにより、発泡体で構成される前記伸縮フォーム層が形成されることを特徴とする請求項2乃至3のいずれか1項に記載の遊間用止水材。
- 前記複数のセルは、ハニカム構造を呈することを特徴とする請求項2乃至5のいずれか1項に記載の遊間用止水材。
- 前記補強隔壁は、橋幅方向に沿って波形に延在することを特徴とする請求項1に記載の遊間用止水材。
- 前記波形に形成された前記補強隔壁は、前記橋軸方向に複数並べられることを特徴とする請求項7に記載の遊間用止水材。
- 前記伸縮フォーム層には、切れ込みが入れられ、その切れ込みから前記補強隔壁が前記伸縮フォーム層の内部に挿入されることを特徴とする請求項1乃至3及び請求項6乃至8のいずれか1項に記載の遊間用止水材。
- 前記補強隔壁は、橋幅方向に伸縮可能であることを特徴とする請求項1乃至9のいずれか1項に記載の遊間用止水材。
- 前記補強隔壁には、ばね部材が取り付けられ、
前記補強隔壁は、前記ばね部材に付勢されて橋軸方向に伸張されることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の遊間用止水材。 - 前記補強隔壁の少なくとも一部は、ばね部材によって構成され、
前記補強隔壁は、前記ばね部材に付勢されて橋軸方向に伸張されることを特徴とする請求項1乃至10のいずれか1項に記載の遊間用止水材。 - 前記一対の対向面それぞれに接着された支柱層を備え、
前記伸縮フォーム層は、前記支柱層に挟持されるように配置されていること特徴とする請求項1乃至12のいずれか1項に記載の遊間用止水材。 - 前記支柱層は、独立気泡フォームで形成されることを特徴とする請求項13に記載の遊間用止水材。
- 前記伸縮フォーム層は、連続気泡フォームで形成されることを特徴とする請求項1乃至14のいずれか1項に記載の遊間用止水材。
- 橋軸方向に対向する一対の対向面の間の遊間に配置され、前記一対の対向面のうち少なくとも一方が橋軸方向に変位すると、その変位に応じて橋軸方向に伸縮される伸縮フォーム層と、
前記遊間において前記伸縮フォーム層の上に配置される止水層と、
前記伸縮フォーム層の内部に、縦方向に沿って配置されると共に、縦方向に直交する直交面において湾曲又は屈曲された形状を呈し、前記伸縮フォーム層と共に前記止水層を支持する補強隔壁とを備える遊間用止水材の製造方法であって、
前記伸縮層に切り込みを形成し、その切れ込みに前記補強隔壁を挿入することを特徴とする製造方法。 - 橋軸方向に対向する一対の対向面の間の遊間に配置され、前記一対の対向面のうち少なくとも一方が橋軸方向に変位すると、その変位に応じて橋軸方向に伸縮される伸縮フォーム層と、
前記遊間において前記伸縮フォーム層の上に配置される止水層と、
前記伸縮フォーム層の内部に、縦方向に沿って配置されると共に、縦方向に直交する直交面において湾曲又は屈曲された形状を呈する補強隔壁によって構成され、前記伸縮フォーム層と共に前記止水層を支持する複数のセルとを備える遊間用止水材の製造方法であって、
前記セル内部それぞれに伸縮フォームを挿入することにより、前記伸縮フォーム層を形成することを特徴とする製造方法。 - 橋軸方向に対向する一対の対向面の間の遊間に配置され、前記一対の対向面のうち少なくとも一方が橋軸方向に変位すると、その変位に応じて橋軸方向に伸縮される伸縮フォーム層と、
前記遊間において前記伸縮フォーム層の上に配置される止水層と、
前記伸縮フォーム層の内部に、縦方向に沿って配置されると共に、縦方向に直交する直交面において湾曲又は屈曲された形状を呈する補強隔壁によって構成され、前記伸縮フォーム層と共に前記止水層を支持する複数のセルとを備える遊間用止水材の製造方法であって、
前記セル内部に発泡材料を充填し、その発泡材料を前記セル内部において発泡させることにより、発泡体で構成される前記伸縮フォーム層を成形することを特徴とする製造方法。
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