JP2020190091A - 排水溝形成部材及び道路橋排水溝の交換補修工法 - Google Patents

Abstract

【課題】耐久性を有し、コンクリート床版内への浸水を防げる排水溝形成部材及び排水溝の交換補修工法を提供する。【解決手段】排水溝形成部材１は道路橋コンクリート床版２の地覆部３とアスファルト舗装層４との間にあり、表出するコンクリート床版２上に載置する流水用底部部材５と地覆部３側に立設する側壁部材６を有する。流水用底部部材５は、断面Ｌ字状の止水用ステンレス板５１と通水断面底部に施す防水工材５２を有し、側壁部材６は、コンクリート床版２に立設する埋設型枠６１と地覆部３との間に充填するモルタル６２を有する。埋設型枠６１は止水用ステンレス板５１の立上り部５１ｂに当接する垂直部６１ａと水平部６１ｂと斜辺部６１ｃとを有する。地覆部３の側面に付着用鉄筋７を取り付け埋設型枠６１と地覆部３との間にモルタル６２を充填する。【選択図】図１

Description

この発明は、道路橋路面の雨水を排水するために設ける排水溝形成部材に関し、詳しくは、地覆部とアスファルト舗装層間にある排水溝形成部材及び老朽化した鋼製排水溝を撤去し新たな排水溝に交換する補修工法に関する。

橋梁上の雨水の排水は、一般的に排水桝を設置して排水するものである。しかしながら、橋梁の排水勾配が低く、排水桝を密に設置しなければならない場合、橋梁の地覆の縁石部を鋼製の開閉できる構造の鋼製排水溝を用い、この中に雨水を流下させてきた。鋼製排水溝は溶融亜鉛メッキ等の防錆処理により耐久性の高い構造と思われていたが、近年その劣化が顕在化しており、車両衝突時の事故等が懸念されるため早急な対応が求められる状況にある。全国で７３万橋存在する橋梁のうち、建設後５０年を経過した橋梁の割合が１０年後には５０％となると言われており、本格的にメンテナンスに取り組むべき時代となった。

従来の鋼製排水溝は、例えば特許文献１に記載されるような構成であった。
特開２００５−２６７９号公報特許文献１に記載される鋼製排水溝は、排水機能付き縁石とも称し、ステンレスで形成され、図３に示すように、断面逆Ｌ字状の支持プレート１１１と、カバープレート１１２と、カバープレート１１２の開閉を行うための開閉ヒンジ１１３と、集水した雨水を流すための流水プレート１１４を有しており、この鋼製排水溝１０１は鉄筋コンクリートで形成された高欄１１５の内壁側にボルト１１６等で固定されていた。

支持プレート１１１の側面１１１ａには、透水性のアスファルト舗装層１０４の浸透水を集水するため図示しない小判状の集水孔が複数個穿設され、アスファルト舗装層１０４に鉛直状態で埋設されていた。支持プレート１１１の上面１１１ｂは水平に配され、カバープレート１１２の下端水平部１１２ａを支持していた。このカバープレート１１２は水平集水部である下端水平部１１２ａ、これから立ち上がる垂直集水部１１２ｂ、更には垂直集水部１１２ｂの上端から道路端方向へ斜めに延設するガード部１１２ｃを有していた。又、垂直集水部１１２ｂの上端から下端水平部１１２ａの中央部まで達する複数個の集水孔１１２ｄが穿設されていた。

流水プレート１１４は支持プレート１１１の側面１１１ａの背面側に位置する垂直部１１４ａ、この垂直部１１４ａの下端から道路端方向に水平に延設する流水底部１１４ｂ、この末端から上方に延設してガード部１１２ｃ方向にする後壁面部１１４ｃを有していた。流水プレート１１４内の清掃は、開閉ヒンジ１１３を利用しカバープレート１１２を開放して行っていた。

しかし、従来の鋼製排水溝１０１は、一般的に亜鉛メッキであり、融雪剤の塩化ナトリウムを使用することで腐食する欠点があり、腐食を避けるためにステンレスを使用すると高価になる問題点があった。又排水溝内に土砂が堆積した場合の清掃は、カバープレート１１２を開けたり、取り外したりしなければならず、時間と費用が余計に必要となる欠点もあった。

又従来の鋼製排水溝１０１を設置する場合には、流水プレート１１４の流水底部１１４ｂの下に高さ調整用のモルタル１０５が必要であり、透水性のアスファルト舗装層１０４の浸透水は、少なくともこのモルタル１０５の高さ分の橋梁表面水が排水できないという問題点があった。又、モルタル１０５は一般にカラ練りであるため、鋼製排水溝１０１の下面にも帯水することになった。これらの水は床版の毛細なひび割れからコンクリート内に侵入したり、漏水を引き起こし、床版を劣化させる恐れがあった。

排水溝形成部材としては、上記のような鋼製排水溝の他にコンクリート製の筒状排水溝も提案されているが、流水用底部部材の下に高さ調整用モルタルを介在させる構成の場合には、鋼製排水溝と同様に床版劣化の恐れがあった。

又、劣化した従来の鋼製排水溝を撤去して新規な排水溝に交換する補修工事の場合、従来型の鋼製排水溝やコンクリート製の筒状排水溝に交換したのでは流水用底部部材の下面帯水を阻止できず、床版の劣化を抑止できない恐れがあった。

この発明は、従来の排水溝形成部材及び道路橋排水溝の交換補修工法が有する上記の問題点を解消すべくなされたものであり、耐久性を有すると共に、流水用底部部材の下面帯水を阻止してコンクリート床版内への浸水を防げる排水溝形成部材及び道路橋排水溝の交換補修工法を提供することを目的としている。

又、車両規制等を伴うメンテナンス工事に要求される、施工工程の短縮、施工の省人化・効率化を目指しつつ、維持管理の確実性及び容易さを実現し、排水溝内に土砂が堆積した場合の清掃が容易で、時間と費用の節約可能な排水溝形成部材を提供することを目的としている。

上記課題を解決するため、この発明の排水溝形成部材は、道路橋のコンクリート床版の路面幅方向両端部に設ける地覆部と、このコンクリート床版の上面に敷設するアスファルト舗装層との間にあって、路面の雨水を排水するため、前記舗装層上面より下方に位置する流水用底部部材と、この流水用底部部材の地覆部側に立設する側壁部材と、この側壁部材から前記舗装層上面側に設け雨水の流入が可能な構成のカバー部材を有する排水溝形成部材において、前記流水用底部部材は、前記地覆部と前記アスファルト舗装層との間に表出する前記コンクリート床版上に載置する底板部と前記地覆部側の立上り部を有する断面Ｌ字状の止水用ステンレス板であり、前記側壁部材は、前記コンクリート床版に立設し外面を前記立上り部に当接するセメント系押出成形材による埋設型枠と、この埋設型枠と前記地覆部との間に充填するモルタルであることを特徴とするものである。

路面の雨水を排水するための通水断面はコンクリート床版に１ｍｍ以下の厚さのステンレス板をＬ型に配置して、アスファルト部分との間の空間部分とし、流水用底部部材とアスファルト舗装層及び側壁部材で形成する通水断面積は、既存の排水溝と同等以上とする。

埋設型枠は、真空押出成形法により製造された繊維補強セメント板で、打設コンクリートとの付着性能を高めるため、逆台形突起を有する断面形状となっており、工場製作の型枠を現場で組み立てる。注入モルタルと既存の地覆との付着は既設地覆に鉄筋を挿入して一体化すると共に、モルタルと埋設型枠は逆台形突起のくさび効果でモルタルが抜けない構造となっている。

請求項２記載の排水溝形成部材の埋設型枠は、前記立上り部に当接する垂直部と、この垂直部の頭部から前記舗装層上面側に張り出す水平部と、この水平部の先端より前記地覆部上方に延設する斜辺部とを有し、これら水平部及び斜辺部が前記カバー部材を構成することを特徴とするものである。水平部の先端とアスファルト舗装層との間には二輪車の車輪が脱輪しない開口部を形成する。

請求項３記載の道路橋排水溝の交換補修工法は、道路橋のコンクリート床版の路面幅方向両端部に設ける地覆部と、このコンクリート床版の上面に敷設するアスファルト舗装層の間にあり、下面に高さ調整用モルタルを介在する老朽化した鋼製排水溝を撤去し新たな排水溝に交換する補修工法であって、前記鋼製排水溝及び前記高さ調整用モルタルを撤去した後、表出したコンクリート床版のレベリングを行うと共に前記地覆部の側面に付着用鉄筋を取り付け、前記地覆部側に立上り部を有する断面Ｌ字状の止水用ステンレス板の底板部をレベリング済みのコンクリート床版面に載置し、セメント系押出成形材による埋設型枠を前記コンクリート床版に立設しこの埋設型枠外面を前記止水用ステンレス板の立上り部に当接して固定設置し、この埋設型枠と前記地覆部との間にモルタルを充填して地覆部の一体化及び通水断面部の防水工を行うことを特徴とするものである。

路面の雨水を排水するために設置され老朽化した鋼製排水溝を撤去して新たな排水溝に交換する補修工法にて請求項１記載の排水溝形成部材を適用する場合の手順を示す。鋼製排水溝を撤去した後、既設の高さ調整用モルタルを撤去することで、従来の鋼製排水溝の通水断面と同等以上の通水断面を確保する。

請求項４記載の道路橋排水溝の交換補修工法は、前記埋設型枠は、請求項２に記載する排水溝形成部材の埋設型枠であることを特徴とするものである。水平部の先端とアスファルト舗装層との間に形成する開口部は脱輪防止と共に清掃作業用にも使用する。

この発明の排水溝形成部材は、流水用底部部材としてコンクリート床版上に断面Ｌ字状の止水用ステンレス板を載置し、コンクリート床版に立設する埋設型枠と地覆部との間にモルタルを充填して側壁部材とするので、モルタル、ステンレス板など塩害などにより腐食することが無く耐久性を有する。又、コンクリート床版面に直接ステンレス板を置くため、床版上の雨水はほぼ全て流すことができ、流水用底部部材の下面帯水を阻止してコンクリート床版内への浸水を防ぐことができる。従って帯水による床版コンクリートの劣化を防ぎ、ステンレス板等により止水できることから従来のような敷モルタルを通じた漏水を防止できる。

請求項２記載の排水溝形成部材の埋設型枠は、水平部及び斜辺部がカバー部材を構成するので、排水溝内に土砂が堆積した場合、開口部に道路上から高圧水などをかけることにより蓋などを開けることなどなく容易に除去でき、清掃が容易になり、時間と費用の節約が可能となり、日常メンテナンスの確実性及び容易さを実現できる。

請求項３記載の道路橋排水溝の交換補修工法は、老朽化した鋼製排水溝を撤去して新たな排水溝に交換する補修工法にて請求項１記載の排水溝形成部材を適用して埋設型枠を用いるので、脱型・養生等の制約がないうえ、型枠大工が不要な工法になり、このため車両規制等を伴うメンテナンス工事に要求される、施工工程の短縮、施工の省人化・効率化が実現できる。

請求項４記載の道路橋排水溝の交換補修工法は、請求項２に記載する排水溝形成部材の埋設型枠を用いるので、シンプルな構造の開口部が実現できる。

排水溝形成部材を取り付ける道路橋路面幅方向端部の断面図である。 埋設型枠の拡大断面図である。 従来の鋼製排水溝を取り付ける道路橋端部の断面図である。

次にこの発明の実施の形態を添付図面に基づき詳細に説明する。図１は、この発明の排水溝形成部材を取り付ける道路橋路面幅方向端部の断面図である。排水溝形成部材１は、道路橋のコンクリート床版２の路面幅方向両端部に設ける地覆部３と、このコンクリート床版２の上面に敷設するアスファルト舗装層４との間にある。

この排水溝形成部材１は、地覆部３とアスファルト舗装層４との間に表出するコンクリート床版２上に載置する流水用底部部材５と、地覆部３側に立設する側壁部材６を有する。

流水用底部部材５は、断面Ｌ字状の止水用ステンレス板５１と、通水断面底部に施す防水工材５２を有し、側壁部材６は、コンクリート床版２に立設する埋設型枠６１と地覆部３との間に充填するモルタル６２を有する。

止水用ステンレス板５１は底板部５１ａと地覆部３側の立上り部５１ｂを有し、埋設型枠６１は、この立上り部５１ｂに当接する垂直部６１ａと、この垂直部６１ａの頭部からアスファルト舗装層４の上面側に張り出す水平部６１ｂと、この水平部６１ｂの先端より地覆部３の上方に延設する斜辺部６１ｃとを有する。

埋設型枠６１は、真空押出成形法により製造された繊維補強セメント板で、打設するモルタル６２との付着性能を高めるため、図２に示すように内面に逆台形突起を有する断面形状となっており、工場製作の型枠を現場で組み立て脱型作業が不要である。強度と耐久性に優れ、比較的軽量で施工が容易、原材料はセメント、珪石粉末、水、ポリプロピレン補強繊維等である。

地覆部３の側面に付着用鉄筋７を取り付け、埋設型枠６１と地覆部３との間にモルタル６２を充填する。モルタル６２と埋設型枠６１は逆台形突起のくさび効果で一体化する構造となっている。

埋設型枠６１の水平部６１ｂ及び斜辺部６１ｃは排水溝形成部材１のカバー部材を構成し、路面の雨水の流入が可能となるよう開口部を設けている。この開口部の幅Ｗは、二輪車の車輪が脱輪しない幅で、かつ清掃作業が容易に行える幅とし、例えば高速道路で二輪車が嵌まらない７０ｍｍ以下とする。開口部はシンプルな構造で日常メンテナンスの確実性と容易さを向上させる。

止水用ステンレス板５１は１ｍｍ以下の厚さとし、路面の雨水を排水するための通水断面積は、既存の排水溝と同等以上とする。止水用ステンレス板５１は図示しないステンレスの留め板とコンクリートアンカー、ナットを用いてコンクリート床版２と固定され、コンクリート床版２と止水用ステンレス板５１の間にはコーキング剤等を充填することにより止水される。止水用ステンレス５１はＬ型ＳＵＳ部材を接続するが、接続部分が止水上弱点とならないよう、左右両部材端部を折り返し、コーキング材を充填した上で嚙合わせる。

コンクリート床版２の不陸に対する止水用ステンレス板５１及び埋設型枠６１の高さ調整は、下面にエポキシ樹脂系接着剤を塗布して行い止水性に配慮する。

この排水溝形成部材１は新設橋梁にも適用できるが、図３に示す既設の老朽化した鋼製排水溝１０１を撤去し新たな排水溝に交換する補修工法に最適である。この交換補修工法は、先ず、鋼製排水溝１０１及び高さ調整用モルタル１０５を撤去した後、表出したコンクリート床版１０２のレベリングを行う。

次に図１と同様な構成で地覆部３の側面に付着用鉄筋７を取り付ける。断面Ｌ字状の止水用ステンレス板５１の底板部５１ａをレベリング済みのコンクリート床版２上面に載置し、埋設型枠６１をコンクリート床版２に立設固定設置し、この埋設型枠６１と地覆部３との間にモルタル６２を充填して地覆部３との一体化を行う。最後に通水断面部の防水工材５２を施工して一連の作業が完了する。鋼製排水溝１０１を撤去した後、既設の高さ調整用モルタル１０５を撤去することで、従来の鋼製排水溝１０１の通水断面と同等以上の通水断面を確保する。

埋設型枠を設置した後、既存の地覆及びコンクリート床版と一体化させるために無収縮モルタルを打設するが、その充填性は躯体強度や付着強度に影響を与えるので重要であり、このため実物大の模型を作成してセメント系無収縮モルタルを打設し、その充填性を評価することとした。

打設は人力で行い、締固めはゴムハンマーによる叩きで行った。試験体を切断し観察した結果、埋設型枠とモルタル境界面の目視確認では、鋭角に尖った先端部を含め空隙は見受けられず良好な充填性が確認できた。

通水断面におけるＳＵＳ部材の止水性を確認するため実物大実験を実施した。押さえ用ＳＵＳ板の固定ボルトピッチがコンクリート床版への締め付けに影響するため、ピッチを２種類（２５０，３００ｍｍ）とした。床版部の不陸に対する対処が不可欠であり、Ｌ型ＳＵＳ部材下面にエポキシ樹脂系接着剤を不陸調整部材として使用し、止水性に配慮した。

帯水試験の結果、固定ボルトピッチに関わらず床版部及び接続部からの水漏れは観測されず止水性に問題が無いことを確認した。

この発明の排水溝形成部材は、既設の老朽化した鋼製排水溝を撤去し新たな排水溝に交換する補修工法に採用することが最適であるが、新設橋梁にも適用可能であり、従来の鋼製排水溝の欠点を克服する新しい排水構造として期待できる。

１ 排水溝形成部材
２ コンクリート床版
３ 地覆部
４ アスファルト舗装層
５ 流水用底部部材
６ 側壁部材
７ 付着用鉄筋
５１ 止水用ステンレス板
５２ 防水工材
６１ 埋設型枠
６２ モルタル

Claims (4)

1. 道路橋のコンクリート床版の路面幅方向両端部に設ける地覆部と、このコンクリート床版の上面に敷設するアスファルト舗装層との間にあって、路面の雨水を排水するため、前記舗装層上面より下方に位置する流水用底部部材と、この流水用底部部材の地覆部側に立設する側壁部材と、この側壁部材から前記舗装層上面側に設け雨水の流入が可能な構成のカバー部材を有する排水溝形成部材において、前記流水用底部部材は、前記地覆部と前記アスファルト舗装層との間に表出する前記コンクリート床版上に載置する底板部と前記地覆部側の立上り部を有する断面Ｌ字状の止水用ステンレス板であり、前記側壁部材は、前記コンクリート床版に立設し外面を前記立上り部に当接するセメント系押出成形材による埋設型枠と、この埋設型枠と前記地覆部との間に充填するモルタルであることを特徴とする排水溝形成部材。
2. 前記埋設型枠は、前記立上り部に当接する垂直部と、この垂直部の頭部から前記舗装層上面側に張り出す水平部と、この水平部の先端より前記地覆部上方に延設する斜辺部とを有し、これら水平部及び斜辺部が前記カバー部材を構成することを特徴とする請求項１記載の排水溝形成部材。
3. 道路橋のコンクリート床版の路面幅方向両端部に設ける地覆部と、このコンクリート床版の上面に敷設するアスファルト舗装層の間にあり、下面に高さ調整用モルタルを介在する老朽化した鋼製排水溝を撤去し新たな排水溝に交換する補修工法であって、前記鋼製排水溝及び前記高さ調整用モルタルを撤去した後、表出したコンクリート床版のレベリングを行うと共に前記地覆部の側面に付着用鉄筋を取り付け、前記地覆部側に立上り部を有する断面Ｌ字状の止水用ステンレス板の底板部をレベリング済みのコンクリート床版面に載置し、セメント系押出成形材による埋設型枠を前記コンクリート床版に立設しこの埋設型枠外面を前記止水用ステンレス板の立上り部に当接して固定設置し、この埋設型枠と前記地覆部との間にモルタルを充填して地覆部の一体化及び通水断面部の防水工を行うことを特徴とする道路橋排水溝の交換補修工法。
4. 前記埋設型枠は、請求項２に記載する排水溝形成部材の埋設型枠であることを特徴とする請求項３記載の道路橋排水溝の交換補修工法。

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