JP4336989B2 - 床版用防水シートの貼り付け機械 - Google Patents

Description

本発明はアスファルト舗装を舗設するコンクリート橋梁（ＲＣ、ＰＣ、鋼橋）の床版面、屋上駐車場などの広いコンクリート面あるいは透水性（排水性）アスファルトコンクリート舗装に於いて透水性舗装をコンクリート舗装の基層の上に舗設する場合などの舗装コンクリート面に防水層を形成する工法に関するものであり、防水シートを連続的に効率的に短時間でコンクリート面へ敷設でき、かつブリスタリングやしわ発生などの問題の発生が少ない施工を容易にかつ確実に行うことができる防水シートの現場貼り付け機械を提供するものである。

土木並びに建築の工事に於いては、コンクリート面の防水工事はその工事の生命線とも言える重要な部分となっている。防水の不完全な土木あるいは建築構造物はその構造物の耐久性が著しく短くなるばかりでなく、構造物内に設置する諸資産を損失することになりかねない重要なものである。
以下、主に土木工事に於ける防水の例をコンクリート橋梁（屋上駐車場などのコンクリート構造物を含む）とコンクリート舗装を例にとり説明する。

コンクリート橋梁ではコンクリート床版の上にアスファルト舗装がなされるが、このアスファルト舗装を透過した雨水がコンクリート床版面、もしくはコンクリートの亀裂などから、コンクリート内部の鉄筋部に到達すると鉄筋を腐食させ、コンクリート橋自体の寿命をも左右することとなるため、アスファルト舗装を舗設する前にコンクリート床版面に防水層を施工している。
この防水層としては、従来から塗布型防水材、シート系防水材などがあり、この塗布型防水材はゴムアスファルトを高温で溶融させたものを床版面にムラなく流し塗りし、放冷後、ゴムアスファルトの層を形成させるようにしたもの、および、クロロプレンゴムなどの合成ゴムを溶剤でカットバックして製造した塗布材を床版面に塗布し、溶剤が揮散後、均一なゴム皮膜を形成させるようにしたものなどがある。

これらの塗布型防水材の場合、１回の塗布で形成できる層の厚みも薄く、塗りムラも予想されるため、防水層としての機能を充分に持たせるため、１回の塗布でなく、一定の乾燥時間を置いて何層にも塗布するなどの煩雑な施工を余儀なくされている。また、シート系防水工法としては、ゴム化アスファルトなどを不織布などの繊維材と組み合わせてシート化した防水シートを加熱溶融したアスファルトなどの接着剤を使って、床版コンクリート面に全面接着させて防水層を形成している。但し、この場合も高温で溶けたアスファルトを用いて床版面に貼付けるため、危険な作業であり、臭気など施工現場周囲に及ぼす影響も良くなかった。また、施工は煩雑で時間を要し、熟練を要すものであった。

次に、近年、めざましく展開されている排水性（透水性）アスファルト舗装は、通水できる微細間隙を有するように粒度調整された骨材と改質されたアスファルトとを混合して舗設することにより、舗装自体が透水性を有する舗装であり、降雨時の溜まり水の減少と走行性の向上、降雨初期のハイドロブレーニング現象の防止に一役買っているものであるが、この透水性舗装を舗設する形態として、透水性舗装自体の耐久性がまだ乏しいために、耐久性の高いコンクリート舗装を基盤として舗装して、その上に透水性舗装をオーバーレイする構造を採用されるようになってきている。これは道路としての耐久性はコンクリート舗装からなる基盤で保証し、透水性のオーバーレイ層は、寿命が来たら、打ち替え施工するものである。従来はこのコンクリート舗装面に透水性アスファルト舗装を施工するときに、単に「シール層」と称するタックコ−トすなわち、アスファルトとの接着を高めるために用いられるアスファルト乳剤もしくはカットバックアスファルトを塗布しただけで透水性舗装を舗設していた。しかしながら、基盤のコンクリート舗装は道路の耐久性を保証する構成部分であるのに、表面から見えないため、舗装表面に亀裂などの欠陥を生じても検知出来ず、透水性舗装であるため、雨水は常にコンクリート表面を流れるため、欠陥が生じるとそこから雨水が浸透し内部の鉄筋を犯し、寿命を縮めることとなりかねないことから、そのコンクリート表面の防水が重要視されてきているものである。

しかしながら、この種の道路は限られた面積ではなく、長い距離、広い面積となり、その防水層形成を道路橋で用いられているような上記の工法で行うには施工の工期面の延長、施工コストの増大、施工熟練者の不足などの大きな問題を抱えている。
また、道路橋も高架道路の増加や径間の増大もあり、広い面積を防水処理することも増えている。そのような状況から、防水層形成の工法には、長い距離を短時間に、施工でき、熟練者を要しない新たな工法が待望されているのが実状である
また、橋梁や屋上駐車場、コンクリート道路などを含め、このような広い面積、長い距離にわたる工事では防水層の確実な施工をその全てに於いて保証する手段が無く、各々の施工業者の時間を掛けた管理に頼っていたのが実状である。この防水層を容易にかつ確実に施工できる施工機械があれば工期も短縮し、管理の手間も省けることから大きく期待されていたのが事実である。

すなわち、従来の工法ではアスファルトを高温で溶解して、これを接着剤としてコンクリート面に流し塗りした上にアスファルトシートを貼り付けたりといった安全面でも好ましくなく、又、臭気等の影響も少なからず有った工程を環境に優しく、ＣＯ₂の発生も少ないと言う、安全面、作業環境面で解決ができるものである。また、防水という重要な工程での接着の良否に関しては、機械施工で常に同じ条件で施工できることから接着性を常に保証でき、従来多く発生していた施工上でのミスや不具合の発生を皆無にできるものである。
そしてこれらの効果により、工期を短縮することが出来ると共に、工事の日程計画を容易にし、信頼性を確実にするものである。

本発明は、防水シートを効率的に短時間でコンクリート面へ連続的に敷設でき、かつブリスタリングやしわ発生などの問題の発生が少ない施工を容易にかつ確実に行うことができる防水シートの現場貼り付け機械を提供するものである。
この発明が解決しようとする従来の課題は次の通りである。
（１）従来は１巻１５ｍ程度の長さの防水シートを人力で持ち運びながら手作業にて施工していたため、広い面積を施工するためには相応の施工人員を要し、また施工時間を要していた。本発明の施工機械を用いると短時間で大量の面積の施工が可能となる。
（２）１５ｍ程度の従来のシートを施工すると約１５ｍ毎に重ね合わせ部ができる。１ｍ幅のシートは並列に並べて貼り付けるため、隣りのシートとの重ね合わせ部は約１５ｍ毎にシートが３重になったり、場合によっては４重になる。シートの厚みが２．５ｍｍの場合、４重の箇所は１０ｍｍの段差が生じることになり、この段差はブリスタリング（空気が熱膨張してアスファルト舗装の浮き上がりを起す現象）を生じる原因となる。本発明によれば、１巻き４００ｍ等の長いシートを用いることもできるので重ね合わせ部が少なく、よってブリスタリングの発生を抑制できる。
（３）従来は熟練工を必要としていたが、これを必要としない。
（４）従来の工法には現場でアスファルトを釜に入れバーナー等を用いて加熱溶解し、この溶融アスファルトでシートを貼り付けたりしていた。本発明の施工機械はバーナーなどの火炎を用いることがなく、安全でCO₂の発生も少なく、臭気もない、環境に優しい工事が可能である。
（５）機械は一度セッティングすると安定した貼り付けが出来、信頼性が高く管理も容易である。
本発明はこれらの課題を全て解決できるものである。

本発明者らは、橋梁の床版や屋上駐車場並びに排水性舗装下面に設けるコンクリート舗装の防水などのような広い面積、長い距離の防水工事を確実な信頼性を持って、早い速度で施工することを主眼にテストを繰り返し、本発明の開発に至った。なお、この開発に当たっては近年問題視されている工事現場に於ける二酸化炭素の発生の問題にも焦点をあてた。その結果、現場でプロパンガスなどの燃料を用いず、極めて冷工法に近い方法で、これまで最も防水の信頼性が高かった熱アスファルト工法を上回る信頼性を確保できる工法に至った。

本発明の防水シートの現場貼り付け機械は、自走または牽引移動できる台車と、該台車上に１以上の防水シート架台と防水シートの継ぎ足し連結装置と、所望により離型紙等の巻き取り手段を備え、台車の床下に走行用の車輪のほかにシート転圧用鉄輪、シート転圧用ゴムタイヤのいずれか一つもしくは二つ以上を組み合わせて設け、必要に応じてプライマー等の接着剤塗付手段を設けたことを特徴とする。
特に本発明は、少なくとも片面に粘着層を設けた防水シートを用いて、常温下で連続して貼り付けて行くことができることを特徴とする現場貼り付け機械である。
更に本発明は、防水シートの継ぎ足し連結装置を設けて、一つの巻物の防水シートが終わった後に次の巻物の防水シートを前の防水シートに接続して施工するにあたり、シートの接続を行なう間にも機械を停止することなく防水シートを貼り付けられるようにするために、防水シートを弛ませる装置（緩衝装置）を設置したことを特徴とするものである。

本発明に用いる防水シートは、特に限定されないが、片面（貼付け面）に粘着層が設けられた防水シートが好ましい。防水シートの粘着層は、シート自体が例えば加工アスファルト等からなる粘着性の材料で作られたものでもよく、また、予め作られたシートに粘着剤を塗布したものでもよい。粘着の程度は、施工にあたり常温下で施工面に貼着できる程度であればよい。所望により予め防水シートを貼り付ける床版等の施工面に接着用プライマー（接着面の前処理）を塗布しておき、この面に防水シートの粘着面を押し当てて接着させるタイプのものとしてもよい。更には、貼付け後に防水シートの上面に施工されるアスファルトの熱で密着するような粘着層でもよい。
橋梁の床版防水では、防水シートは既に一般的に用いられるようになっており、防水層を施工後、そのうえにアスファルト舗装を施すときに、アスファルト舗装の合材の熱でその粘着剤層が加熱され、冷却したときに、施工面とアスファルト舗装とが強固に接着するという特徴を有している。

通常の防水シートは１巻の長さが１５ｍ程度で、人力で運べる程度の重量に抑えられている。これを現場で取り扱い施工をしているが、本発明の施工機械を用いる場合は、ユニック等で吊り下げられる範囲内であれば長さを長くすることができる。本発明者らは４００ｍの防水シートを使用し、重ね合わせ部の低減を達成した。さらに本発明では通常の１５ｍ程度の長さの防水シートを用いても、本機械に搭載した防水シートの継ぎ足し連結装置で継ぎ合わせながら連続して貼り付け施工することができる。

本発明の施工機械における防水シートの継ぎ足し連結装置は、巻き戻された先の巻物からの防水シートの末端部に巻き戻された後の巻物からの防水シートの先端部を重ねて加圧または熱接着によって接合する手段と、巻き戻された防水シートの進行途上に設けられた固定ロールとこの固定ロールに対応して設けられた上下動可能な浮動ロールと浮動ロールの上下動を制御する緩衝装置とからなることを特徴とする。
浮動ロールを上下動させる緩衝装置としては、滑車の例と同様で滑車の代わりにロールがその役割をし、滑車に掛かるロープが防水シートとなり、固定された２本以上のロールの間の浮動ロールが上下動する。浮動ロールは、ロールを保持する部材に接続する油圧シリンダーなどの伸縮作用によって上下動するようにしても良く、また、ロール自体の重さと防水シートに掛かる引張り力によって上下動するようにしても良い。
以下に本発明の詳細を実施例にて説明するが、本発明はこれらの例に限られるものではない。

図１は、本発明の一実施例を示す模式図で、防水シートの連結装置に連設される防水シートを弛める装置が油圧シリンダーで制御される例を示す。図４は、本発明の他の実施例を示す図で、防水シートを弛める装置がロールの自重による方式のものの例を示す。
本発明の施工機械は概略以下の構成からなる。
１）自走式台車
油圧駆動、電気駆動あるいはエンジン駆動の車輪２を設けた自走式の台車１で前進、後退、方向変更などの運転ができる。

２）防水シート架台
一巻きの防水シートの長さが３００ｍ〜４００ｍの巻物３を載せることのできる架台４。一般の１５ｍ程度の長さの防水シートの巻物３１、３２の場合は複数本を同時に搭載できるような架台４１、４２にしてある。

３）シート継ぎ足し連結装置
先の巻物からの防水シート３ａが終わりそうになったとき、次ぎの巻物からの防水シート３ｂを先の防水シート３ａの端部に重ねて接続する装置で、１５ｍ程度の比較的短い長さの防水シートを機械の上で連続的に継ぎ足して、実質的には１００ｍや４００ｍの太巻きシートと同様な効率で機械で貼り付けてゆくことができる。防水シートの端部同士を熱融着するための押圧板５１、５２と押圧するためのシリンダー５３とからなる。

４）シート弛み装置
防水シートを熱融着して接続している間にも防水シートの貼り付け施工ができるようにするための装置である。図１の例では、固定ロール６１と浮動ロール６２と、浮動ロール６２を吊り上げるための油圧シリンダー７とからなっており、図２に示すように浮動ロール６２はシリンダー７によって通常の施工作業の場合は所定の高さに吊り上げられており（防水シートが弛んだ状態となっており）、防水シート３ａ、３ｂの接続（連結）のために巻物３からの防水シートの供給が停止したとき、防水シートの施工側からの引張り力に応じて図３に示すようにシリンダー７のロッド７１が延びて、シートの供給停止中の施工に必要な防水シートを供給する。図中、１ａは貼付け機械の天井またはシリンダー７等を取付けるための上部の梁を示す。

図２に示すようにシート端部を熱融着する前はシート３ａが弛んだ状態で、熱融着をしている間は図３に示すように弛みが徐々に少なくなる。この弛み装置６は、熱融着の押圧板５２と連動して油圧シリンダー７などによって可動するようにすれば良い。１５ｍ程度の長さの防水シートの巻物は複数本並べて設置しておき、一本の最後が継ぎ足し連結装置の上にきたときに、ここで固定し次のシートの最初と接合を開始する。接合を行なう間は弛み装置にある防水シートを貼り付けてゆきながら、弛み装置の固定ロールと浮動ロールの間隔を狭めて行く(図３)。防水シートの接合ができたら押圧板５１、５２とによる防水シートの押圧を外し、また弛み装置６にシートを弛ませておくようにする（図２の状態に戻す）。

図４はシート弛み装置の別の例を示すもので、浮動ロール６２を自重によって防水シート３ａを一定の下方に弛ませておく方式で、浮動ロール６２は図示しないガイドにしたがって上下する。浮動ロール６２の上下動は上記の場合と同じである。

５）シート転圧用鉄輪
施工面に敷き並べた防水シートを転圧するために、例えば幅５ｃｍ程度で設置面が平らな鉄輪８を防水シートの幅に合わせて多数並べてこれに軸９を通して一つの鉄ローラー１０に構成したもので、その個々の鉄輪８の中心の軸穴８１の径は軸９の径よりも大きくしてあり、図５に示すように防水シート３ａを踏んだ時に、表面の凹凸に合わせて個々の鉄輪８が上下するようにしたものである。

６）シート転圧用ゴムタイヤ
鉄輪８で転圧したシートにさらに圧力をかけて貼り付けを行うもので、扁平なタイヤ１１を交互に並べてシート幅以上の幅になるようにしたものである。
７）離型シートの巻き取り装置
粘着層付きの防水シートは巻き取ったときに表裏が相互が接着しないように、粘着層の面上を離型フィルムまたは離型紙などの離型シート１２で覆ってある場合がある。この離型シートは防水シートを施工面に貼り付けるときには不要になるので、巻き取って処理する。この巻取り装置１３を必要に応じて設ける。

８）プライマー塗布装置
粘着層付き防水シートを施工面に強固に接着させるためと施工面の前処理のためにプライマーという接着剤液を施工面に予め塗布する場合があるが、この塗布装置１４を必要に応じて本発明の機械に取り付ける。塗布装置１４はスプレー、刷毛塗り、ロールコートなどいずれの方法によるものでも良い。取り付け位置は、図１に示すように機械の進行方向で防水シート施工面の上流側で貼付けロール１５の前方に設けられる。スプレー塗布が好ましい。

以上により、本発明は次のような効果をもたらす。
１．本発明は巻き長さの長い防水シートを使えるので短時間で大量の面積の施工が可能となる。さらに通常の長さの防水シートであっても連続して機械で貼り付けができる。
２．長い長さの防水シートを用いることで、重ね合わせ部が少なくでき、また防水シートを貼り付けと同時に転圧するため、これによりブリスタリングの発生を抑制できる。
３．熟練工を必要としない。
４．ガスバーナーなどの火炎を用いず、安全でCO₂の発生も少なく、臭気もないため環境に優しい。
５．一度セッティングすると安定した貼り付けができ品質が一定している。

本発明の施工機械の一実施例の構成を示す模式図である。 シートの弛み装置の防水シートの弛みが十分ある状態を示す図である。 シートの弛み装置の弛みが少なくなった状態を示す図である。 シートの弛み装置の他の例を示す図である。 シート転圧用鉄輪の正面図である。

符号の説明

１：台車
２：駆動車輪
３：防水シートの巻物
３ａ：防水シート
４：架台
５：継ぎ足し連結装置
６：シートの弛み装置
８：軸穴の空いた鉄輪
９：鉄輪の軸
１０：鉄ローラー
１１：転圧ゴムタイヤ
１２：離型シート
１３：離型シートの巻き取り装置
１４：プライマー塗布装置
１５：貼付けロール

Claims (7)

1. 橋梁床版やコンクリート構造物の表面に防水シートを貼り付ける施工機械であり、台車上に巻物状の防水シートを載せるための１以上の防水シート架台と防水シートの継ぎ足し連結装置を備え、台車の床下に走行用の車輪のほかに防水シートを施工面に転圧するためのシート転圧用鉄輪及びシート転圧用ゴムタイヤのいずれか一つもしくは二つ以上を組み合わせて設けたことを特徴とする連続施工することのできる防水シートの現場貼り付け機械。
2. 粘着層を設けた防水シートを橋梁床版やコンクリート構造物の表面に貼り付ける施工機械であり、台車上に１以上の防水シート架台と防水シートの継ぎ足し連結装置を備え、台車の床下に走行用の車輪のほかにシート転圧用鉄輪、シート転圧用ゴムタイヤのいずれか一つもしくは二つ以上を組み合わせて設けたことを特徴とする防水シートを常温で連続して貼付け施工することのできる請求項１記載の防水シートの現場貼り付け機械。
3. 防水シートとして長さ１５ｍから４００ｍの防水シートを貼り付けることができることを特徴とする請求項１又は２記載の防水シートの現場貼り付け機械。
4. 防水シートが施工貼付け面に粘着層を有し該粘着層面に離型フィルム又は離型紙等の離型シートを施した巻物状の防水シートであって、施工面への貼り付けの際にその離型シートを防水シートから剥離して巻き取るための巻き取り装置を設けたことを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１項記載の防水シートの現場貼り付け機械。
5. 防水シートを貼り付け施工する面に予めプライマーという液状の接着剤を塗布するためのプライマー塗布装置を、防水シート貼付け施工面よりも該貼り付け機械の進行方向の先方の位置に設けたことを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項記載の防水シートの現場貼り付け機械。
6. 防水シートの継ぎ足し連結装置に、防水シートの連結を行なう間にも防水シートを施工面に貼り付けられるようにするために防水シートを弛ませた状態とする緩衝装置を設置したことを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項記載の防水シートの現場貼り付け機械。
7. 防水シートの継ぎ足し連結装置が、先の巻物から巻き戻された先の防水シートの末端部に後の巻物から巻き戻された後の防水シートの先端部を重ねて加圧または熱接着によって接合する手段と、巻き戻された防水シートの進行途上に設けられた固定ロールと、この固定ロールに対応して設けられた上下動可能な浮動ロールと、浮動ロールの上下動を制御する緩衝装置とからなることを特徴とする請求項１ないし６のいずれか１項記載の防水シートの現場貼り付け機械。

Images