JP4540129B2 - ボックスカルバート接続用ゴム目地材及びそれを使用したカルバート - Google Patents

Description

本発明は、嵌合連結型のボックスカルバートの連結部を止水する接続用ゴム目地材及びそれを使用したボックスカルバートに関する。

嵌合連結型のボックスカルバートの連結部の止水のため、特許文献１に記載されているように、ボックスカルバートの一端に形成された雄型嵌合部を他端に形成された雌型嵌合部内に嵌入させ、環状のゴム目地材によって止水する工法が近年採用されてきている。

特開２００６−２２５５３号公報

特許文献１に記載のゴム目地材（ゴム輪）は、突出して止水を行う主部の外半のひだ部分は、ほぼ一様な厚さかあるいは根本の方が厚く形成されており、前記ひだ部分の弾性復元力による後倒圧によって止水性を確保するため、雄型嵌合部（雄端）と雌型嵌合部（雌端）を嵌合した状態において、ひだ部分の弾性復元力によって、雄型嵌合部が雌型嵌合部から抜け出す力が作用しており、カルバートを連結後に固定しておかないと、僅かな衝撃で雄型嵌合部が抜け出して施工の手戻りが発生することがあった。

また、雄型嵌合部と雌型嵌合部間の隙間は、約１０ｍｍであるが、ゴム目地材の隙間内への突出部分のうち、主部の団塊部分が５ｍｍ以上あり、ひだ部は残りの半分程度であるため、嵌合連結時にひだ部は４５°程度しか後倒せず、連結時に大きな力が必要であり、連結部を修正することが困難であった。

そこで、ゴム目地材のゴムの硬度を小さくすることも考えられるが、密着度が弱まって止水性が低下する問題があり、また、雄型嵌合部と雌型嵌合部を嵌合させる際に過大な力が作用すると、コンクリート層内に埋設してあるゴム目地材の基部が剥離して漏水の原因となることがあった。

また、雄型嵌合部と雌型嵌合部間の隙間内に突出する主部外半のひだ部分の後倒圧によって止水する構造であるため、１０ｍｍの隙間に対してゴム目地材全体の突出長が１１ｍｍ以下でないと連結のための嵌合が困難である。嵌合部の製造上の寸法許容誤差が＋７ｍｍ〜−３ｍｍ程度であると、隙間が開いてしまってゴム目地材が止水効果を発揮できなかったり、逆に隙間が狭すぎてゴム目地材が挿入できない不都合を生じる問題もあった。

本発明は、前述の従来技術における問題点を解消し、ボックスカルバートの連結嵌合を容易に行うことができると共に、高い止水性を維持することができる止水性の高い接続用ゴム目地材を提供するものである。

本発明のボックスカルバート接続用ゴム目地材は、嵌合連結型のボックスカルバートのゴム目地材であって、ボックスカルバートの雄型嵌合部外周面に埋設されるアンカー部と、前記アンカー部に連続して雄型嵌合部外周面に露出し、かつ表面に山形の突出部が形成してある台座部と、前記台座部の雄型嵌合部先端側の端部に連続して細幅に形成された括れ部と、前記括れ部を介して基端側が台座部と連続する自由端側が丸く膨らんだ膨出部とを備え、前記膨出部は、無荷重状態においてその自由端側が雄型嵌合部の基端側に向いて傾斜しており、雄型嵌合部と雌型嵌合部を嵌合させることにより倒伏して雌型嵌合部内周面と台座部表面の突出部に押し当てられ、雄型嵌合部外周面と雌型嵌合部内周面の隙間を密封するようにしたものである。

本発明のボックスカルバート接続用ゴム目地材においては、膨出部の雌型嵌合部内周面と当接する側の面には、ゴム目地材の周方向に連続する１条乃至複数条のシール突条が形成され、雄型嵌合部と雌型嵌合部を嵌合させて膨出部を倒伏させたときに、前記シール突条が雌型嵌合部内周面に密着される。

また、本発明のボックスカルバート接続用ゴム目地材においては、台座部表面に、雄型嵌合部と雌型嵌合部を嵌合させて膨出部を倒伏させたときに前記膨出部が押し当てられる突出部を形成する。

また、本発明のボックスカルバート接続用ゴム目地材においては、括れ部に隣接した台座部の雄型嵌合部先端側の端面に位置決め凹部が形成されていることも望ましい。さらに、アンカー部外面に１乃至複数の突部が形成する。

本発明のボックスカルバート接続用ゴム目地材によれば、連結するボックスカルバートの一方に形成された雄型嵌合部の外周面と他方に形成された雌型嵌合部の内周面との間で形成される環状隙間を密封する膨出部が、括れ部により台座部と連結されていると共に、前記膨出部の自由端側が無荷重状態においてその自由端側が雄型嵌合部の基端側に向いて傾斜しているため、雄型嵌合部と雌型嵌合部を嵌合させる際に、括れ部が容易に屈曲変形して膨出部を倒伏させることができるため、小さな力で容易に両者を嵌合させることができる。

また、膨出部は、その倒伏姿勢において自由端側の丸く膨らんだ部分が雌型嵌合部内周面と台座部との間に挟み込まれ、台座部と一体となって弾性変形して当該内周面に対して大きな反力を作用させることができるので、優れた止水効果が得られると共に、ボックスカルバートの雄型嵌合部や雌型嵌合部や製作誤差に起因した両者の隙間のバラツキに対して高い対応性が得られる。

ボックスカルバートが連結されている状態では、ゴム目地材の膨出部は倒伏姿勢で雌型嵌合部内周面に当接しているため、膨出部の弾性復元力によって雄型嵌合部が雌型嵌合部から抜け出す虞がない。

ボックスカルバートを連接敷設後に、地震や地盤沈下によって、連結部が変位し、雄型嵌合部が抜け出そうとする力が作用しても、また、ゴム目地材の膨出部の自由端側に雌型嵌合部の内周面から膨出部を反転させる向きに摩擦力が作用した場合でも、台座部と膨出した膨出部とが広い面積で接触して強い摩擦力が生じ、これに対抗することができるため、膨出部が反転することがないので止水性が維持される。

また、膨出部が倒伏姿勢になっている状態において、膨出部に設けられている１条乃至複数条のシール突条が雌型嵌合部の内周面に密着することで、雄型嵌合部の外周面と雌型嵌合部の内周面間で形成される環状隙間が、ゴム目地材の膨出部自由端側の丸く膨らんだ部分と前記シール突条とによって密封されることになり、さらに優れた止水性を得ることができる。

倒伏した膨出部が突出部に押し当てられた状態で台座部表面に支持されるため、ゴム目地材の膨出部の自由端側に雌型嵌合部の内周面から膨出部を反転させる向きに摩擦力が作用した場合に、摩擦力に対してより強固に対抗して膨出部の反転を阻止するので、止水性が維持される。

ボックスカルバートの雄型嵌合部に対してゴム目地材の取付を高精度に行うことができ、ゴム目地材の取付位置のずれに起因する漏水事故を防止することができる。
雄型嵌合部のコンクリート層内に埋設されたアンカー部は、当該アンカー部外面に形成されている１乃至複数の突部がアンカー部をより堅固に保持して抜け出すのを防止する。

以下、本発明を図面を参照して説明する。
図１は、ボックスカルバートの連結状態における雄型嵌合部と雌型嵌合部の部分断面図であって、ボックスカルバート１は、一端に雄型嵌合部１Ａが形成され、反対側の端部に雌型嵌合部１Ｂが形成されている。このボックスカルバート１を図２に示すように、雄型嵌合部１Ａと雌型嵌合部１Ｂを嵌合させて連結することにより、排水路や下水道等の暗渠、地下道等が構築される。

雄型嵌合部１Ａの外周面Ｓ１には、嵌合される雄型嵌合部１Ａと雌型嵌合部１Ｂの隙間からの雨水や下水等の漏水を防止するために、硬質ゴム製の環状のゴム目地材２が装着されている。

図３は、環状のゴム目地材２の断面図であって、ゴム目地材２は、図１に示すボックスカルバート１の雄型嵌合部１Ａの外周面Ｓ１に埋設されるアンカー部２Ａと、当該アンカー部２Ａに連続して外周面Ｓ１に露出する台座部２Ｂと、細幅の括れ部２Ｃを介して前記台座部２Ｂに連結された膨出部２Ｄから構成されている。

外周面Ｓ１下方のコンクリート内に埋設されるアンカー部２Ａは、底面２Ｅが平坦に形成されており、この底面２Ｅに隣接する前後端には、ゴム目地材２に外力が作用した場合に、アンカー部２Ａがコンクリートからの抜け出しを防止するために、ヒレ状突出部２Ｆ、２Ｇが形成されている。

なお、説明の便宜上、ゴム目地材２について、図１のようにボックスカルバート１の雄型嵌合部１Ａ外周面にゴム目地材２が装着されている状態で、雄型嵌合部１Ａの先端側を前側、基端側を後側とする。

アンカー部２Ａに連続して形成されている台座部２Ｂは、その前端部の上面で括れ部２Ｃと連続しており、前記台座部２Ｂの前端面は、括れ部２Ｃとアンカー部２Ａとの間に挟まれて後述する位置決め凹部２Ｈを構成している。また、括れ部２Ｃ後方に形成されている台座部２Ｂ上面は、途中に山形の突出部２Ｉが形成されて後方に緩やかに傾斜する傾斜面となっている。

膨出部２Ｄは、括れ部２Ｃを介して台座部２Ｂと連続している基端側に対して反対側に位置する自由端側が丸く膨らんだ形状となっていて、外力が作用していない無荷重状態においては、膨出部２Ｄの自由端側は後方に傾斜している。また、前記膨出部２Ｄの台座部２Ｂに面する側と反対側の面には、環状のゴム目地材２の全周に亘って連続するシール突条２Ｊが形成されている。

ゴム目地材２は環状であり、ボックスカルバート１の製造時に雄型嵌合部１Ａの外周面に装着される。図４は、ゴム目地材２をボックスカルバート１の製造時において、雄型嵌合部１Ａに型枠で位置決めした状態を示す部分断面図であって、同図に示すように、雄型嵌合部１Ａの外周面Ｓ１を形成する型枠３と、前記雄型嵌合部１Ａの先端部側の外周面Ｓ１と端面とを形成する型枠４とを組み合わせた状態でコンクリートを打設して雄型嵌合部１Ａが形成される。

型枠３には、ゴム目地材２の膨出部２Ｄと括れ部２Ｃを収容する凹部３Ａと、台座部２Ｂの形状に適合する凹部３Ｂが形成されており、また、凹部３Ａ内に突出して、ゴム目地材２の膨出部２Ｄの台座部２Ｂ側の面に当接する支持突部３Ｃが設けられている。
一方、型枠４にはゴム目地材２に形成されている位置決め凹部２Ｈに嵌合する位置決め段部４Ａが突設けられている。

ゴム目地材２は、ボックスカルバート１の型枠３の凹部３Ａと凹部３Ｂで形成される空間内に装着して、型枠４で型枠３の端面を閉じ、ゴム目地材２の位置決め凹部２Ｈに型枠４の位置決め段部４Ａを嵌合させると共に、膨出部２Ｄに型枠３の支持突部３Ｃを当接させることにより、型枠３と型枠４間に挟み込んで所定位置に保持する。

この状態で、コンクリートを打設してゴム目地材２のアンカー部２Ａをコンクリート内に埋設固定する。コンクリートの固化後、型枠４を取り外し、雄型嵌合部１Ａに装着されたゴム目地材２の膨出部２Ｄは型枠３から分離する。

ゴム目地材２が装着されたボックスカルバート１は、図１に示すように、連結する２つのボックスカルバート１の雄型嵌合部１Ａと雌型嵌合部１Ｂとを対向させ、図２に示すように、これらの雄型嵌合部１Ａを雌型嵌合部１Ｂ内に挿入嵌合させる。

雄型嵌合部１Ａに装着されている環状のゴム目地材２の膨出部２Ｄは、雌型嵌合部１Ｂの内面に当接しており、押されることによって、主に前後幅の狭い括れ部２Ｃの部分が弾性的に屈曲して後方に傾倒する。

そして、図２に示すように完全に嵌合したときには、膨出部２Ｄは台座部２Ｂと雌型嵌合部１Ｂの内周面Ｓ２との間に挟まれる形で完全に倒伏し、雄型嵌合部１Ａの外周面Ｓ１と、これに対向する雌型嵌合部１Ｂの内周面Ｓ２との間に形成されている隙間を密封する。

倒伏した膨出部２Ｄの下面は、台座部２Ｂ上面に形成されている突出部２Ｉに押し当てられて密着し、この際、丸く膨らんだ膨出部２Ｄと台座部２Ｂとが一体となって弾性的に圧縮変形されるために、雌型嵌合部１Ｂの内周面Ｓ２に対して膨出部２Ｄから大きな反力が作用し、高い止水効果が得られる。

また、ボックスカルバート１の付設後に、地震や地盤沈下によって、雄型嵌合部１Ａが雌型嵌合部１Ｂから抜け出す方向の変位が生じ、膨出部２Ｄの自由端側に雌型嵌合部１Ｂの内周面Ｓ２から膨出部２Ｄを反転させる向きに摩擦力が作用した場合でも、台座部２Ｂから突出している突出部２Ｉが膨出部２Ｄに食い込んで、丸く膨出した膨出部２Ｄと台座部２Ｂ間の広い接触面に作用する大きな摩擦力でこれに対抗するため、膨出部２Ｄが反転してシール性を損なう虞はない。

さらに、本実施形態においては、ゴム目地材２の膨出部２Ｄが倒伏姿勢になっているときに、膨出部２Ｄに設けられているシール突条２Ｊが雌型嵌合部１Ｂの内周面Ｓ２に密着するようになっており、雄型嵌合部１Ａの外周面Ｓ１と雌型嵌合部１Ｂの内周面Ｓ２間の隙間は、ゴム目地材２の膨出部自由端側の丸く膨らんだ部分と前記シール突条２Ｊとで２重にシールされるため、極めて優れた止水効果を得ることができる。

なお、ゴム目地材２に使用するゴム素材の硬度は７０°程度のものが望ましい。また、ゴム目地材２の雄型嵌合部１Ａ外周面Ｓ１から露出する部分の全高は無負荷状態で、雄型嵌合部１Ａの外周面Ｓ１と雌型嵌合部１Ｂの内周面Ｓ２間の隙間の約１．５倍程度で、膨出部２Ｄの丸い膨出部の直径は前記隙間と同程度であることが望ましい。
また、膨出部２Ｄの自由端側の傾斜角度は、垂直面（ボックスカルバート１の長手方向に垂直な面）に対して３０°程度とすることが望ましい。

また、本実施形態のものにおいては、ゴム目地材２の膨出部２Ｄに、当該ゴム目地材２の周方向に連続するシール突条２Ｊを設けているが、小突条２Ｊは必ずしも設けなくてもよい。

図５は、接続用ゴム目地材の他の実施例の横断面図であって、同図に示すゴム目地材２は、基本的構造においては前述した図３に示したものと同じであるが、膨出部２Ｄにシール突条２Ｊと平行して、さらに２条のシール突条２Ｋ、２Ｌが追加されている。

図５に示すゴム目地材２は、図２のように雄型嵌合部１Ａと雌型嵌合部１Ｂとを嵌合させたときに、雄型嵌合部１Ａの外周面Ｓ１と雌型嵌合部１Ｂの内周面Ｓ２間の隙間がゴム目地材２の膨出部自由端側の丸く膨らんだ部分と、これら３つのシール突条２Ｊ、２Ｋ、２Ｌとによって多重にシールされるため、図３のゴム目地材２と比較してさらに高い止水効果を有している。
また、アンカー部２Ａの前側のヒレ状突出部２Ｆの上端と、底面２Ｅの前端、中央、後端のそれぞれの位置に、突部２Ｍ、２Ｎ、２Ｏ、２Ｐを設けている。

これらの突部２Ｍ、２Ｎ、２Ｏ、２Ｐによって、雄型嵌合部の外表面Ｓ１内にインサートされるアンカー部２Ａのコンクリート層との接触面積を増やすことで、アンカー部２Ａを外周面Ｓ１下方のコンクリート層内により堅固に保持することができる。

なお、これらの突部２Ｍ、２Ｎ、２Ｏ、２Ｐは、ゴム目地材２の周方向に連続させて形成してよいし、不連続に形成してもよい。また、アンカー部２Ａ外面に形成する突部の配置や大きさは、本実施形態のものに限定するものではなく、例えば、多数の突部をアンカー部２Ａの外面全体に一様に分散させるようにしてもよい。

ボックスカルバートの連結部の部分断面図。 ボックスカルバートの連結状態の部分断面図。 ボックスカルバートのゴム目地材の横断面図。 ゴム目地材を型枠で位置決めした状態を示す部分断面図。 ゴム目地材の別の実施例の横断面図。

符号の説明

１ ボックスカルバート
１Ａ 雄型嵌合部
１Ｂ 雌型嵌合部
２ ゴム目地材
２Ａ アンカー部
２Ｂ 台座部
２Ｃ 括れ部
２Ｄ 膨出部
２Ｅ 底面
２Ｆ、２Ｇ ヒレ状突出部
２Ｈ 位置決め凹部
２Ｉ 突出部
２Ｊ、２Ｋ、２Ｌ シール突条
２Ｍ、２Ｎ、２Ｏ、２Ｐ 突部
３ 型枠
３Ａ、３Ｂ 凹部
３Ｃ 支持突部
４ 型枠
４Ａ 位置決め段部
Ｓ１ 外周面
Ｓ２ 内周面

Claims (5)

1. 嵌合連結型のボックスカルバートのゴム目地材であって、ボックスカルバートの雄型嵌合部外周面に埋設されるアンカー部と、前記アンカー部に連続して雄型嵌合部外周面に露出し、かつ表面に突出部が形成してある台座部と、前記台座部の雄型嵌合部先端側の端部に連続して細幅に形成された括れ部と、前記括れ部を介して基端側が台座部と連続する自由端側が丸く膨らんだ膨出部とを備え、前記膨出部は、無荷重状態においてその自由端側が雄型嵌合部の基端側に向いて傾斜しており、雄型嵌合部と雌型嵌合部を嵌合させることにより倒伏して雌型嵌合部内周面と台座部表面の突出部に押し当てられ、雄型嵌合部外周面と雌型嵌合部内周面の隙間を密封することを特徴とするボックスカルバート接続用ゴム目地材。
2. 請求項１において、括れ部に隣接した台座部の雄型嵌合部先端側の端面に位置決め凹部が形成されていることを特徴とするボックスカルバート接続用ゴム目地材。
3. 請求項１〜２のいずれかにおいて、アンカー部外面に１乃至複数の突部が形成されていることを特徴とするボックスカルバート接続用ゴム目地材。
4. 請求項１〜３のいずれかのボックスカルバート接続用ゴム目地材を嵌合連結型のボックスカルバートの雄型嵌合部外周面に、接続用ゴム目地材のアンカー部が埋設固定してあるボックスカルバート。
5. 請求項４のボックスカルバートを連接して敷設し、接合部を止水したカルバート構造物。

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