JP4378427B2 - 遊間用止水材及びその製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、遊間からの雨水等の落下を防止するための遊間用止水材及びその製造方法に関する。

道路橋、高架橋等においては、温度変化や地震等による橋の伸縮を吸収するために、所定の間隔で遊間が設けられ、フィンガージョイントが使用されている（例えば特許文献１）。そして雨水等が落下することを防止するため、遊間においては、一般に止水材が設置されている。止水材は、弾性部材等により形成され、メタル桁等においては遊間の下側での作業により施工されている。

特開２００５―１２０７８０号公報

遊間の下側から止水材を施工する場合、作業スペースの確保が容易であるのに対し、例えばＰＣ桁橋等のように遊間が狭い橋梁においては、遊間の下方に充分な作業スペースを確保することは難しく、止水材を簡易な作業で施工することは困難である。

そこで本発明は、止水性能に優れた止水材を、遊間が狭い場合等においても簡易な作業で製造する製造方法を提供することを目的とする。

本願発明の止水材の製造方法は、網目領域を有するホースを遊間に配置する配置工程と、発泡材料をホースの内部に充填し、発泡する発泡材料を、発泡圧力および／または発泡材料の注入圧力によって網目領域を介してホースの上側に溢れ出させ、さらに膨張、硬化させて止水材を形成する止水材形成工程とを備えることを特徴とする。

網目領域は、遊間端面に配置されたホースの上側にのみ形成されていることが好ましい。この場合、配置工程は、網目領域におけるホースの周方向の中心線と交差する糸状連結部材でホースを吊り下げる吊下工程を含むことがより好ましい。ホースは、桁のウェブ面に密着して遊間に配置されたホースの下側に発泡材料が移動することを防止するための不陸密着層を有することが好ましい。

網目領域においては、発泡材料に対して離型し易くするための離型処理が施されていることが好ましい。また、遊間用止水材の製造方法は、遊間端面にプライマーを塗布する前処理工程をさらに有することが好ましい。

ホースは、配置工程においては遊間の幅よりも細く、止水材形成工程において発泡材料が充填されると遊間に嵌合可能であるように、可撓性を有することが好ましい。

配置工程は、遊間上方に設置した紐状部材に、ホースを糸状連結部材で吊り下げる吊下工程を含むことが好ましい。遊間用止水材の製造方法は、発泡材料の充填前に、ホースを傾斜させる傾斜工程をさらに有することが好ましい。

本願発明のホースは、遊間用止水材の製造用ホースであって、網目領域を備えており、遊間に配置されたホースの内部に発泡材料を充填すると、発泡する発泡材料が発泡圧力および／または発泡材料の注入圧力によって網目領域を介してホースの上側に溢れ出て、さらに膨張、硬化することにより、遊間用止水材を製造可能であることを特徴とする。また、ホースは、可撓性を有することが好ましい。

本願発明の遊間用止水材は、遊間に配置された、網目領域を有するホースの内部に発泡材料を充填し、発泡する発泡材料を、発泡圧力および／または発泡材料の注入圧力によって網目領域を介してホースの上側に溢れ出させ、さらに膨張、硬化させることにより形成されることを特徴とする。

本発明によれば、止水性能に優れた止水材を、遊間が狭い場合等においても簡易な作業で製造する製造方法を提供できる。

止水材が形成される桁の遊間を示す断面図である。 桁の遊間端面を清掃する清掃工程を示す断面図である。 遊間端面にプライマーを塗布する前処理工程を示す断面図である。 布ホースを遊間の所定の位置に配置する配置工程を示す断面図である。 布ホースに発泡材料を充填させる状態を示す断面図である。 発泡材料により止水材を形成する止水材形成工程を示す断面図である。

以下、本発明における遊間用止水材の製造方法の実施形態を、図面を参照して説明する。図１は、止水材が形成される桁の遊間を示す断面図である。図２は、遊間の端面を清掃する清掃工程を示す断面図である。

本実施形態においては、遊間用止水材（図示せず）が、桁１２間の遊間Ａに形成される。この遊間用止水材は、以下のように、布ホースから溢れる発泡材料により製造される。まず、遊間Ａの上方かつ中心に、遊間Ａの長手方向に沿ってワイヤ１４（紐状部材）が設置される。そして、桁１２のウェブ面、すなわち遊間端面１２Ｓのうち止水材が形成される領域が、ブラシ１６により清掃される。この清掃は、例えばワイヤ１４から吊り下げた一対のブラシ１６により行われる。ブラシ１６の他にも、高圧ジェット水、あるいはサンドブラストにより遊間端面１２Ｓを清掃しても良い。

図３は、遊間端面１２Ｓにプライマーを塗布する前処理工程を示す断面図である。図４は、布ホースを遊間Ａの所定の位置に配置する配置工程を示す断面図である。

清掃された遊間端面１２Ｓには、プライマー１８による前処理が施される（前処理工程）。この前処理工程では、後述する発泡材料と遊間端面１２Ｓとの接着性を向上させるために、プライマー１８が遊間端面１２Ｓに塗布される。プライマー１８としては、例えばイソシアネート、あるいはシランカップリング剤系のものが用いられる。

次に、布ホース２０（ホース）が糸状連結部材２２によりワイヤ１４に吊り下げられる（吊下工程・図４参照）。このとき、ワイヤ１４の位置と糸状連結部材２２の長さが調整されているため、布ホース２０は、遊間Ａにおける止水材の製造に適した位置、すなわち、遊間Ａの中心付近であって、かつ所定の高さに配置される（配置工程）。なお、布ホース２０の代わりに、適度な可撓性のゴムホース、プラスチックホース、および布ホースを含むこれらの複合体を用いても良い。

このとき、布ホース２０は、遊間Ａの奥行方向（すなわち図４の紙面に垂直な方向）に対して上下に傾斜するように設置される（傾斜工程）。完成された止水材の上部に雨水が流れ込んだ場合に、この雨水を低所に排水させることを可能にするためである。布ホース２０の傾斜は、例えば路面の傾き等、桁１２の状態に応じて調整される。

布ホース２０は適度な可撓性を有しているため、発泡材料が内部に充填されていない配置工程の段階においては、遊間Ａの幅Ｗよりもずっと細い。このため、布ホース２０には後述する不陸密着層２４が設けられているものの、止水材の製造に適した位置に配置するための作業は容易である。

図５は、布ホース２０に発泡材料を充填させる状態を示す断面図である。図６は、発泡材料により止水材を形成する止水材形成工程を示す断面図である。

適当な位置に配置された布ホース２０の内部には、発泡材料３０が充填される。

布ホース２０においては、発泡材料３０を上方にのみ選択的に溢れ出させるための網目領域２０Ｔ（破線）が設けられている。このため、布ホース２０内に発泡材料３０がポンプ（図示せず）によって注入充填され、例えば２分間程度が経過して発泡材料３０が発泡を開始すると、その発泡による圧力とポンプによる発泡材料３０の注入圧力により、発泡材料３０は徐々に網目領域２０Ｔを介して布ホース２０の上側に溢れ出る。網目領域２０Ｔから溢れ出た発泡材料３０は、流動しながらさらに発泡、膨張するとともに硬化反応を継続する。そして例えば発泡開始から１２分間ほど経過すると発泡反応が終了し、流動は停止する。その後、発泡開始から例えば４０〜５０分程度が経過して発泡材料３０が硬化すると、布ホース２０上方で膨張、硬化した発泡材料３０により、止水材３６が形成される（図６参照・止水材形成工程）。

発泡材料３０としては、例えば、水酸基末端ポリブタジエンを主成分とし、硬化剤としてのイソシアネートを含むブタジエン系のシール材が用いられる。この場合、平均的な外気温とほぼ等しい２５℃前後で、充填から発泡開始までの時間、および発泡、硬化完了までに要する時間が、ほぼ上述の通りとなり、止水材３６の製造作業が容易になる。

本実施形態において用いられた発泡材料３０および止水材３６の特性は、以下の表１〜４の通りである。表１は、発泡材料３０に含まれる主剤と硬化剤の２５℃で測定した性状、表２は、主剤と硬化剤とを２５℃で混合した混合物の性状、表３は、表２の混合物を２５℃で７２時間、硬化させた止水材３６の常態特性、表４は、止水材３６の老化後特性をそれぞれ示している。

なお表１の粘度は、ＢＨ型粘度計を用いて、４番の回転ロータを試料中で２ｒｐｍの回転速度で回転させたときの発生トルクに基づいて測定した。表２は、主剤と硬化剤とをほぼ等量ずつ混合して得た６００ｍｌの混合物の性状である。また、表４における止水材３６の老化後特性は、表３の止水材３６を、７０℃で１６８時間、湿度が９０％ＲＨの条件下で老化促進させ、２４時間乾燥させた後に測定した。

上述のように、発泡材料３０を布ホース２０の上方にのみ溢れ出させる必要があるため、網目領域２０Ｔは、遊間Ａ内に配置された布ホース２０の上側にのみ設けられている。すなわち網目領域２０Ｔは、布ホース２０の表面のうち略半分の領域にのみ設けられており、布ホース２０は、糸状連結部材２２が網目領域２０Ｔの周方向の中心線Ｌと交差するように吊り下げられている。このように、布ホース２０の略半面にのみ網目領域２０Ｔを設け、網目領域２０Ｔの幅方向（布ホース２０の周方向）の中心がワイヤ１４の真下、すなわち布ホース２０の断面重心Ｇの真上にあるように布ホース２０を吊り下げることにより、網目領域２０Ｔの全域が遊間Ａの上側を向き、網目領域２０Ｔ以外の領域であるシート領域２０Ｓが遊間Ａの下側を向く。そして布ホース２０が、発泡材料３０の充填により遊間Ａに嵌合し、隙間を生じないだけの可撓性を有していること、およびシート領域２０Ｓが発泡材料３０を通さないことから、発泡材料３０が下方に流れ落ちてしまうことが防止される。

ここで、布ホース２０の形状および材質は以下のように調整されている。遊間Ａ内から取り出され、静置された状態の布ホース２０の内部に発泡材料３０を注入充填させると、布ホース２０は略円筒形になる。そしてそのときの直径は、遊間Ａの幅Ｗよりもわずかに大きくなる。このため、遊間Ａ内に配置された布ホース２０に発泡材料３０が注入されて発泡膨張することにより、図５および６に示されたように布ホース２０が膨らむと、布ホース２０の側面が遊間端面１２Ｓに押し付けられ、布ホース２０の断面形状はわずかに上下方向に長い楕円形となる。このように、布ホース２０が遊間端面１２Ｓを押圧しつつこれに密着することにより、発泡材料３０の下方への移動が防止される。

さらに本実施形態では、布ホース２０において、遊間端面１２Ｓに密着する一対の不陸密着層２４が形成されている。不陸密着層２４は、布ホース２０と遊間端面１２Ｓとの間の隙間を確実になくすために設けられており、例えば適度に柔軟な樹脂製である。この不陸密着層２４により、発泡材料３０が下方に流動することはより確実に防止される。

特に、不陸密着層２４の厚さを大きくすることで、発泡材料３０の充填時の布ホース２０の直径が遊間Ａの幅Ｗよりも短い場合においても、発泡材料３０が下方に流動することを防止できる。

そして布ホース２０の網目領域２０Ｔにおいては、配置工程に先立って、発泡材料３０に対して離型し易くするための離型処理が施されている。すなわち、網目領域２０Ｔにおいては、発泡材料３０との親和性の低い樹脂等（図示せず）が塗布されており、布ホース２０の上方に密着する発泡材料３０が、布ホース２０に対して界面接着することは防止される。

上述の離型処理工程は、止水材形成工程よりも先であれば問題はないが、作業性の観点から、布ホース２０の配置工程の前に行われることが好ましい。

なお図６においては、布ホース２０内に発泡材料３０が未硬化のまま残存している状態が示されているが、さらに時間が経過すると、布ホース２０内の発泡材料３０も硬化して止水材３６の一部を形成する。ここで、上述の離型処理により、布ホース２０と発泡材料３０との界面接着が防止されているため、以下のように、止水材３６の耐久強度が向上する。

止水材３６の完成後に遊間Ａが徐々に伸縮することにより、布ホース２０と止水材３６とは異なる挙動で変形する。すなわち、布ホース２０は主にその曲率が変化するように変形するのに対し、止水材３６は遊間Ａの伸縮に応じて伸縮する。このとき、仮に布ホース２０と止水材３６とが接着されていると応力が生じ、これが遊間端面１２Ｓと止水材３６との界面に集中して止水材３６を破壊させる可能性がある。これに対し、布ホース２０と止水材３６とが接着されていない本実施形態では、遊間Ａの伸縮に伴って布ホース２０および止水材３６が上述のように変形しても、応力は生じにくい。このため、応力集中による止水材３６の破壊は防止され、止水材３６の耐久性、強度が向上する。

糸状連結部材２２の太さは、布ホース２０を支えるために必要な強度を実現しつつ、可能な限り細くなるように調整される。完成された止水材３６が徐々に伸縮した際に、止水材３６の変形歪み応力が糸状連結部材２２に集中することによる、止水材３６の破損を防止するためである。このため、図示されているように、ワイヤ１４よりも大幅に細い糸状連結部材２２が用いられている。

以上のように本実施形態によれば、幅Ｗの狭い遊間Ａにおいても、網目領域２０Ｔを有する布ホース２０を配置し、反応性のある発泡材料３０を流し込むという簡易な作業により止水材３６を製造することができる。さらに、この製造方法により製造された止水材３６においては、遊間端面１２Ｓとの隙間が確実に塞がれているため、止水性能に優れている。

なお、布シート２０の形状、材質、発泡材料３０の材質等は、発泡材料３０の発泡によって止水材３６を形成できる限り、上述の実施形態には限定されない。また、各工程の順序を入れ換えても良い。例えば、ワイヤ１４を張る（図１参照）前に、遊間端面１２Ｓの清掃工程（図２参照）、もしくは前処理工程（図３参照）を終了させても良い。

１２ 桁
１２Ｓ 遊間端面
１４ ワイヤ（紐状部材）
１８ プライマー
２０ 布ホース（ホース）
２０Ｔ 網目領域
２４ 不陸密着層
３０ 発泡材料
３６ 止水材
Ａ 遊間

Claims (12)

1. 網目領域を有するホースを遊間に配置する配置工程と、
   発泡材料を前記ホースの内部に充填し、発泡する前記発泡材料を、発泡圧力および／または前記発泡材料の注入圧力によって前記網目領域を介して前記ホースの上側に溢れ出させ、さらに膨張、硬化させて止水材を形成する止水材形成工程とを備えることを特徴とする遊間用止水材の製造方法。
2. 前記網目領域が、前記遊間に配置される前記ホースの上側にのみ形成されていることを特徴とする請求項１に記載の遊間用止水材の製造方法。
3. 前記配置工程が、前記網目領域における前記ホースの周方向の中心線と交差する糸状連結部材で前記ホースを吊り下げる吊下工程を含むことを特徴とする請求項２に記載の遊間用止水材の製造方法。
4. 前記ホースが、前記遊間の端面に密着して前記遊間に配置される前記ホースの下側に前記発泡材料が移動することを防止するための不陸密着層を有することを特徴とする請求項１に記載の遊間用止水材の製造方法。
5. 前記網目領域において、前記発泡材料に対して離型し易くするための離型処理が施されていることを特徴とする請求項１に記載の遊間用止水材の製造方法。
6. 前記遊間の端面にプライマーを塗布する前処理工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の遊間用止水材の製造方法。
7. 前記ホースが、前記配置工程においては前記遊間の幅よりも細く、前記止水材形成工程において前記発泡材料が充填されると前記遊間に嵌合可能であるように、可撓性を有することを特徴とする請求項１に記載の遊間用止水材の製造方法。
8. 前記配置工程が、前記遊間の上方に設置した紐状部材に、前記ホースを糸状連結部材で吊り下げる吊下工程を含むことを特徴とする請求項１に記載の遊間用止水材の製造方法。
9. 前記発泡材料の充填前に、前記ホースを傾斜させる傾斜工程をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の遊間用止水材の製造方法。
10. 遊間用止水材の製造用ホースであって、網目領域を備えており、遊間に配置された前記ホースの内部に発泡材料を充填すると、発泡する前記発泡材料が発泡圧力および／または前記発泡材料の注入圧力によって前記網目領域を介して前記ホースの上側に溢れ出て、さらに膨張、硬化することにより、前記遊間用止水材を製造可能であることを特徴とするホース。
11. 前記ホースが、可撓性を有することを特徴とする請求項１０に記載のホース。
12. 遊間に配置された、網目領域を有するホースの内部に発泡材料を充填し、発泡する前記発泡材料を、発泡圧力および／または前記発泡材料の注入圧力によって前記網目領域を介して前記ホースの上側に溢れ出させ、さらに膨張、硬化させることにより形成されることを特徴とする遊間用止水材。

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