JP2017031683A - 耐摩耗プレキャスト部材間の連結構造 - Google Patents

Abstract

【課題】流下方向の水圧がプレキャスト部材の目地部に作用してもプレキャスト部材の押し上げを防止できる連結構造を提供する。【解決手段】水たたき部に敷設される耐摩耗プレキャスト部材１の下流側に位置して設置する目地部端面２は上部３が流下方向に突出する逆階段状の段差部で構成され、下流側に設置するプレキャスト部材４の上流側の目地部端面５は下部６が上流方向に突出する階段状の段差部で構成され、両プレキャスト部材１，４を目地部端面２，５で上下に重ね合わせることで連結する。【選択図】図１

Description

本発明は、新設される砂防ダムなどの水利構造物において、耐摩耗性が要求される部位又は既設水利構造物の摩耗を受けた箇所の補修などに使用して最適な耐摩耗プレキャスト部材間の連結構造に関する。

プレキャスト部材と水利構造物の下地又は磨耗部との間に充填されるグラウト材とが付着しないよう、プレキャスト部材の裏面に付着防止手段を備え、容易に交換可能とした耐摩耗プレキャストコンクリート部材が知られている（特許文献１、特許文献２）。

その固定方法としては、下地コンクリートにケミカルアンカー等でボルトを定着させ、プレキャストコンクリート部材に形成した受け枠を備えたアンカーボルト取付孔に座金とナットによってボルト固定した後、前記プレキャストコンクリート部材と下地コンクリートの間隙にグラウト材を注入している。

特許３４４２０６７号公報 特許３９９７１８０号公報

グラウト材による底版付着を伴わない場合、プレキャストコンクリート部材と下地コンクリートとの一体性はアンカーボルトの定着力にのみ依存している状態といえる。グラウト充填や目地充填が不十分であったり、経年的に目地部に空隙が生じた場合には、水たたきによる洗掘が生じる危険性もある。

こうした危険を防止するために、水たたき部に補強レールを敷設し、かつ高強度コンクリートを充填する方法（特許文献３）や、繊維補強された高強度洗掘防止板と緩衝部材を用いた洗掘防止構造（特許文献４）等が提案されている。

特開２００２−６９９８１号公報 特許３８８９３６８号公報

しかしながら、補強部材やプレキャスト耐摩耗プレキャスト部材を敷設する場合、その耐久性は、目地部や底版と下地コンクリート間の施工管理に大きく依存せざるを得ないことは否めない。アンカーボルトの本数を増やして大きな安全率を確保すること、施工管理項目を綿密に張り巡らして不具合を撲滅することが考えられるが、その必要十分な線引きは難しい。耐摩耗プレキャスト部材間の目地部の構造に工夫を加えることで、必要最少限な定着力を確保にとどめた設計・施工が望ましい。

以上のことを鑑み、本願の第一発明は、水たたき部に敷設される耐摩耗プレキャスト部材間の連結構造であって、水の流れ方向に対して上流側に設置するプレキャスト部材の目地部端面を上部が流下方向に突出する段差部又は突合せ部で形成するとゝもに、下流側に設置するプレキャスト部材の目地部端面を下部が上流方向に突出する段差部又は突合せ部で形成してなり、前記両プレキャスト部材間を前記段差部又は突合せ部の目地部端面を接合して連結することを特徴とする耐摩耗プレキャスト部材間の連結構造とした。

また本願の第二発明は、前記両耐摩耗プレキャスト部材間を、前記段差部又は突合せ部の目地部端面間に配設したシール材又はパッキン材を介して連結する構成としたことを特徴とする耐摩耗プレキャスト部材間の連結構造とした。

さらに本願の第三発明は、前記両耐摩耗プレキャスト部材間を、両プレキャスト部材の側面にあって両プレキャスト部材の接合部に跨がって配設するとゝもに、それぞれのプレキャスト部材に両端部を固定した連結部材によって連結したことを特徴とする耐摩耗プレキャスト部材間の連結構造とした。

さらに本願の第四発明は、前記両耐摩耗プレキャスト部材間を、両プレキャスト部材の下面にあって両プレキャスト部材の接合部に跨がって配設するとゝもに、それぞれのプレキャスト部材に両端部を固定した連結部材によって連結したことを特徴とする耐摩耗プレキャスト部材の連結構造とした。

さらに本願の第五発明は、前記両耐摩耗プレキャスト部材間を、両プレキャスト部材の下面にあって両プレキャスト部材の接合部に跨がって連結部材を配設するとゝもに、該連結部材に形成した一対の雌ねじ孔に螺合するボルトで両端部をそれぞれのプレキャスト部材に固定し、後施工アンカーによって前記ボルトを下地コンクリートに定着することを特徴とする耐摩耗プレキャスト部材間の連結構造とした。

さらに本願の第六発明は、前記両耐磨耗プレキャスト部材の側面間に形成される流下方向と平行な目地部を、上部側から深部側に向け拡大する縦断面台形状に形成したことを特徴とする耐摩耗プレキャスト部材間の連結構造とした。

上述したように、本発明の耐摩耗プレキャスト部材間の連結構造は、水の流れ方向に対して上流側に設置するプレキャスト部材の目地部端面を上部が流下方向に突出する段差部又は突合せ部で形成するとゝもに、下流側に設置するプレキャスト部材の目地部端面を下部が上流方向に突出する段差部又は突合せ部で形成してなり、前記両プレキャスト部材間を前記段差部又は突合せ部の目地部端面を接合して連結する構成であるから、流下方向の水圧が目地部に作用して、プレキャスト部材を押し上げようとするのを防止することができる。

また本願の第二発明に係る耐摩耗プレキャスト部材の連結構造は、前記プレキャスト部材同士を、前記段差部又は突合せ部の接合面に設置したシール材又はパッキン材を介して連結する構成としたので、流下方向に直行する方向に走る目地部からプレキャスト部材の底面側に水が侵入することがなく、部材の浮き上がりを防止することができる。

さらに、本願の第三発明に係る耐摩耗プレキャスト部材の連結構造では、前記耐摩耗プレキャスト部材間を、両プレキャスト部材の側面にあって、両プレキャスト部材の接合部に跨がって配設しそれぞれのプレキャスト部材に固定した連結部材によって連結したことから、めくれや洗掘が集中的に生じやすい箇所に設置した場合でも、流下方向の前後のプレキャスト部材が当該部材の浮き上がりを抑制し、より安全である。

さらに、本願の第四発明に係る耐摩耗プレキャスト部材の連結構造では、前記耐摩耗プレキャスト部材間を、両プレキャスト部材の前記段差部又は突合せ部間の下面にあって、両プレキャスト部材の接合部に跨がって配設しそれぞれのプレキャスト部材に両端部を固定した連結部材によって連結したことから、連結部材自体がプレキャスト部材本体より先に経年的な損傷を受けることがない。

また、本願の第五発明に係る耐摩耗プレキャスト部材の連結構造では、前記プレキャスト部材間を、両プレキャスト部材の前記段差部又は突合せ部間の下面にあって、両プレキャスト部材の接合部に跨がって配設しそれぞれの雌ネジ孔に螺合せしめたボルトでそれぞれのプレキャスト部材に両端部を固定した連結部材によって連結するとゝもに、後施工アンカーによって下地コンクリートに定着することから、施工が容易であり、連結されたプレキャスト部材相互の一体性も確保される。

また、本願の第六発明に係る耐摩耗プレキャスト部材の連結構造では、前記耐磨耗プレキャスト部材の側面間に形成される流下方向と平行な目地部を、上部側から深部側に向け拡大する縦断面台形状に形成した構成とすることで、前記目地部に充填した目地部材の抜出しが防止され、目地部の止水性が長期に渡り確保され、ひいては前記両プレキャスト部材の浮き上がりを長期に渡り防止することができる。

本願発明に係る耐摩耗プレキャスト部材にあって、部材間の流下方向と直交方向の目地部を示す断面図で、（イ）は段差部、（ロ）は突合せ部からなる目地部の連結状態の縦断面面図である。 同プレキャスト部材の目地部にシール材を設置する状態を示す図で、（イ） は段差部、（ロ）は突合せ部の目地部における設置状態の斜視図である。 同プレキャスト部材間を側面に設置した連結部材を介して固定ボルトで連結した状態の一部切り欠き平面図である。 同プレキャスト部材間を部材下面に設置した連結部材を介して固定ボルトで連結した状態の縦断面部分図である。 同プレキャスト部材間を部材下面に設置した連結部材を介して後施工アンカ−によって下地コンクリートに定着したした状態の縦断面部分図である。 同プレキャスト部材にあって、流下方向と平行な両部材間の目地部を示す拡大断面部分図である。

以下、本発明を図面に示す実施例により詳細に説明する。図１（イ）において、１は本発明に係る耐摩耗プレキャスト部材で、矩形状のプレキャストコンクリート製の版状体で形成されており、このプレキャスト部材１の下流側に位置して設置する目地部端面２は上部３が流下方向（図１矢印Ａ方向）に突出する逆階段状の段差部で構成されている。

４は前記プレキャスト部材１の下流側に設置するプレキャスト部材で、５は前記プレキャスト部材１の下流側の前記目地部端面２と接合する上流側の目地部端面である。この上流側の目地部端面５は、下部６が上流方向に突出する階段状の段差部で構成されており、前記両プレキャスト部材１，４は前記両目地部端面２，５を上下に重ね合わせることで連結される。

７は本発明の他実施例の耐摩耗プレキャスト部材で、前記プレキャスト部材１，４とは下流側および上流側の目地部端面の形状において相違している。詳述すると、図１（ロ）に示すように、前記プレキャスト部材７の下流側の目地部端面８は上部９が流下方向に突出するほぼＳ字状の緩い突合わ部で構成されている。

１０は前記プレキャスト部材７の下流側に設置するプレキャスト部材で、１１は前記プレキャスト部材７の下流側の前記目地部端面８と接合する上流側の目地部端面である。この上流側の目地部端面１１は、下部１２が上流方向に突出するほぼＳ字状の緩い突合せ部で構成されており、前記両プレキャスト部材７，１０は前記両目地部端面８，１１を突合せることで連結される。

そこで、本発明に係る上記構成のプレキャスト部材１，７を敷設した場合、図１（イ）又は（ロ）示すように、プレキャスト部材１，７の流下方向Ａに垂直な下流側の目地部端面２，８はその上部３，９が流下方向Ａに向け突出した段差部又は突合せ部で連結される構造となる。したがって、プレキャスト部材１，７を水たたき部Ｂに敷設した場合に、流下方向の水圧が目地部に作用して部材を押し上げようとする力が働き、所謂めくれ現象が部材に生じる場合があるが、これを防止できる。

１３は前記両プレキャスト部材１，４の前記両目地部端面２，５間に介在させるシート状のパッキン部材で、目地部方向に延びる横長方形状の柔軟なシート部１４と、該シート部１４の両端縁に沿って形成した断面円形の端縁部１５，１５で構成されており、前記両プレキャスト部材１，４にあっては前記段差部に設置して前記両目地部端面２，５を上下に重ね合わせる。なお図中、２Ａ，５Ａは前記パッキン部材１３の端縁部１５，１５を嵌合させる位置決め用の凹部である。

また前記両プレキャスト部材７，１０にあっては前記Ｓ字状の突合せ部間に設置して前記両目地部端面８，１１を突合せることで、目地部が前記パッキン部材１３でシールされた状態で連結される。なお、図中８Ａ，１１Ａは前記目地部端面８，１１のコーナー部に形成した位置決め用の凹部で、前記パッキン部材１３の端縁部１５，１５を嵌合させることで、前記パッキン部材１３の位置決めがなされている。

そこで、前記両プレキャスト部材１，４にあってはその両目地部端面２，５間に、また前記両プレキャスト部材７，１０にあってはその両目地部端面８，１１間にそれぞれ前記シート状のパッキン部材１３を介して連結することで、両部材の目地部は前記パッキン部材１３によって水密的な構造となり、目地部から部材底面に水が侵入することによって発生する部材の浮き上がりが防止できる。

１６は前記両プレキャスト部材１と４又は７と１０を連結するための連結部材で、前記一対のプレキャスト部材１と４又は７と１０の側面１７にあって接合部１８に跨がって配設したものであり、その両端部をそれぞれのプレキャスト部材に設置した埋込インサート１９にねじこんだ皿ネジ２０によって、前記一対のプレキャスト部材１と４又は７と１０を前記連結部材１６を介して連結したものである。

２１は上記と同様に、前記一対のプレキャスト部材（１と４又は７と１０）を連結するための連結部材で、前記両プレキャスト部材の前記段差部又は突合せ部間の下面にあって、両プレキャスト部材の接合部１８に跨がって配設したものであり、その両端部をそれぞれのプレキャスト部材の前記接合部１８近傍の上下方向に貫通する固定ボルト又は埋め込みボルト２２のナット締めにより、前記一対のプレキャスト部材を前記連結部材２１を介して連結したものである。

２３は上記と同様に、前記一対のプレキャスト部材（１と４又は７と１０）を連結するための連結部材で、前記両プレキャスト部材の前記段差部又は突合せ部間の下面にあって両プレキャスト部材の接合部１８に跨がって配設したものであり、その両端部には雌ネジ孔２４，２４が穿設されている。

２５は前記両プレキャスト部材の接合部１８近傍を上下方向に貫通するアンカーボルト取付け穴で、その下端開口部には前記連結部材２３の上面と当接する受枠２６と、該受枠２６によって支持されたプレート２７が設置され、該プレート２７に座金を介して挿入した固定ボルト２８を前記連結部材２３に形成した前記雌ねじ孔２４にねじ込んで前記一対のプレキャスト部材を前記連結部材２３を介して連結するとゝもに、後施工アンカー２９によって下地コンクリート３０に定着したものである。なお、図中３１はアンカーキャップ、３２はグラウト材、３３は充填材である。

しかして、前記両プレキャスト部材１，４をその接合部１８に跨がって設置した前記連結部材１６，２１，２３で連結することで、めくれや洗掘が集中的に生じやすい場所に設置した場合でも、周囲、特に流下方向における前後の部材４が当該部材１の浮き上がりを抑制する。

図６に示すものは、前記一対のプレキャスト部材（１と７又は４と１０）を左右に配設し、両部材の側面１７，１７間に形成される流下方向と平行な目地部３４を、上部側から深部側に向け拡大する縦断面が台形状に形成したものである。このような構成とすることで、前記目地部３４に充填した目地部材３５の抜出しが防止され、目地部３４の止水性が長期に渡り確保され、ひいては前記両プレキャスト部材の浮き上がりを長期に渡り防止することができる。

１，４，７，１０ 耐磨耗プレキャスト部材
２，５，８，１１ 目地部端面
３，９ 上部
６，１２ 下部
１３ パッキング部材
１４ シート部
１５ 端縁部
１６，２１，２３ 連結部材
１７ 側面
１８ 接合部
１９ 埋込みインサート
２２，２８ 固定ボルト
２４ 雌ねじ孔
２５ アンカーボルト取付穴
２６ 受枠
２９ 後施工アンカー
３０ 下地コンクリート
３１ アンカーキャップ
３２ グラウト材
３３ 充填材
３４ 目地部
３５ 目地部材

Claims (6)

1. 水たたき部に敷設される耐摩耗プレキャスト部材間の連結構造であって、水の流れ方向に対して上流側に設置するプレキャスト部材の目地部端面を上部が流下方向に突出する段差部又は突合せ部で形成するとゝもに、下流側に設置するプレキャスト部材の目地部端面を下部が上流方向に突出する段差部又は突合せ部で形成してなり、前記両プレキャスト部材間を前記段差部又は突合せ部の目地部端面を接合して連結することを特徴とする耐摩耗プレキャスト部材間の連結構造。
2. 前記両耐摩耗プレキャスト部材間を、前記段差部又は突合せ部の目地部端面間に配設したシール材又はパッキン材を介して連結する構成としたことを特徴とする請求項１記載の耐摩耗プレキャスト部材間の連結構造。
3. 前記両耐摩耗プレキャスト部材間を、両プレキャスト部材の側面にあって両プレキャスト部材の接合部に跨がって配設するとゝもに、それぞれのプレキャスト部材に両端部を固定した連結部材によって連結したことを特徴とする請求項１又は２記載の耐摩耗プレキャスト部材間の連結構造。
4. 前記両耐摩耗プレキャスト部材間を、両プレキャスト部材の下面にあって両プレキャスト部材の接合部に跨がって配設するとゝもに、それぞれのプレキャスト部材に両端部を固定した連結部材によって連結したことを特徴とする請求項１又は２記載の耐摩耗プレキャスト部材間の連結構造。
5. 前記両耐摩耗プレキャスト部材間を、両プレキャスト部材の下面にあって両プレキャスト部材の接合部に跨がって連結部材を配設するとゝもに、該連結部材に形成した一対の雌ねじ孔に螺合したボルトで両端部をそれぞれのプレキャスト部材に固定し、後施工アンカーによって前記ボルトを下地コンクリートに定着することを特徴とする請求項１又は２記載の耐摩耗プレキャスト部材間の連結構造。
6. 前記両耐磨耗プレキャスト部材の側面間に形成される流下方向と平行な目地部を、上部側から深部側に向け拡大する縦断面台形状に形成したことを特徴とする請求項１，２，３，４又は５に記載の耐摩耗プレキャスト部材間の連結構造。

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