JP4737889B2 - Flexible rubber joint - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、共同溝、地下鉄道、地下道路、地下駐車場等の、函体を連結して形成される地下構造物において、前記函体の連結部の止水に用いられる可撓ゴム継手に関する。
【0002】
【従来の技術】
開削工法によって形成される共同溝、地下鉄道、地下道路、地下駐車場等の地下構造物は、一般に、地下空間を区画する函体を連結してなるものであって、当該函体の連結部分には可撓ゴム継手による止水が施されている。
かかる可撓ゴム継手を用いた地下構造物の連結構造の具体例としては、例えば図7に示すものが挙げられる。この具体例における地下構造物の連結構造は、断面が略L字型である一対の金属枠体61を図7(b) に示すように配置し、この金属枠体61によって区画される取付溝62内に断面略Ω字状の止水ゴム部材63を配置してなるものである。こうして得られる可撓ゴム部材60(止水ゴム部材63)にはアンカーボルト64が貫装されており、このアンカーボルト64が函体76を形成するコンクリート中に埋設されることによって、可撓ゴム部材60と函体76とが一体化されている。なお、図7(b) は図7(a) のA−A断面図である。また、図7中の符号65はアンカーボルト64を締結するナットと止水ゴム部材63との間に介在させる押え板を、符号69は函体76と金属枠体61との間に生じた空気溜り(空隙部)を、符号77は函体76によって区画される地下空間を、符号78は一対の函体76間を封止する目地材を、符号79は金属枠体61に固定された水膨張ゴムを、ぞれぞれ示す。
【0003】
上記連結構造は、図7(a) に示すように、通常、止水ゴム部材63が取り付けられた一対の金属枠体61を開渠71内に立設させた状態で形成される。すなわち、まず、地盤70を掘削して得られる開渠71の底面に均しコンクリート(捨てコンクリート72)を打設した後、レベリングボルト73で水平・垂直位置を調整しつつ、支保工74により鋼矢板75への固定を行うことで可撓ゴム継手60を開渠71内に立設する。次いで、金属枠体61に沿って型枠(図示せず)を組み立てて、当該型枠内にコンクリートを打設することによって、図7(b) に示す連結構造が形成される。なお、図7(a) は可撓ゴム継手60を省略して示したものであって、金属枠体61のみを示している。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、図7(b) に示す連結構造では、可撓ゴム継手(止水ゴム部材63)を取り付ける際にアンカーボルトを強固に締結することから、金属枠体61に歪みが生じて、金属枠体61と止水ゴム部材63の底面との隙間から漏水を生じるおそれがある。そこで、かかる漏水を防止するために、通常、図8(a) に示すようなリッジ66とよばれる突起を止水ゴム部材63の底面に設けてアンカーボルト64の支圧力によって止水効果を向上させたり、図8(b) に示すようなブチルゴム等の未加硫ゴム67を止水ゴム部材63の底面と金属枠体61との間に挟み込み、当該未加硫ゴム67の高い可塑性によってシール性を高めた上でアンカーボルト64を締結したりする方法が検討されている。
【0005】
しかしながら、リッジ66の支圧力を利用する方法では、止水ゴム部材63の底面全体が金属枠体61に完全に密着するわけではないことから、万が一、リッジ66が破損すると止水性が著しく低下し、アンカーボルト64のねじ穴等を通じて漏水を生じるおそれがある。また、未加硫ゴム67を挟み込む方法では、当該ゴムが生ゴムであるためにアンカーボルトの締結によって塑性変形が生じ、歪みや凹凸があったとしても十分に追随し、シール性を高めることが可能であるものの、未加硫ゴム67を止水ゴム部材63と金属枠体61との間にその都度挿入しなければならないために手間がかかるという問題や、未加硫ゴム67が極めて高い可塑性を有するために止水ゴム部材63の端部からはみ出てしまい、外観上汚く見えるという問題がある。さらに、未加硫ゴムは、加硫ゴムとは異なり反発力が望めないことから、経時的なボルトの緩みの原因となる可能性も考えられ、シール性の保持や経時的な安定性に不安が生じる。
【0006】
一方、本出願人らは、先に、従来型の金属枠体を用いず、可撓ゴム継手自体を枠体の代わりとして直接コンクリートを打設する連結構造の施工方法と、それにより得られる地下構造物の連結構造およびそれに用いる可撓ゴム継手を提案している(特願2000−361335号)。
この公報に記載の連結構造に用いられる可撓ゴム継手80は、例えば図9に示すように、断面略逆U字状の湾曲部81と、湾曲部81の開口端82と一体的に接続して、湾曲部82を挟んで断面略V字状に固定される一対のフランジ部83とを備えてなるものである。なお、図9中、符号85は目地材78の進入を防止するためのシール材を示す。
【0007】
この可撓ゴム継手80を用いた連結構造の施工方法によれば、ゴム製のフランジ部83を枠板として兼用しつつコンクリートを打設し、函体76を形成することから、従来用いられていた金属等からなる枠体が不要になり、コストの大幅な軽減を図ることができる。
しかしながら、上記公報の発明に係る連結構造では、可撓ゴム継手80のフランジ部83に対して直接にコンクリートを打設するため、コンクリート面に生じた不陸が止水上問題となり易い。また、金属枠体を用いていないことから、アンカーボルト64を締結したときに金属枠体を用いている場合と同様の支圧力を得ることが望めない。従って、フランジ部の表面にリッジを設けたとしてもリッジが潰れにくく、止水効果を有効に発揮させることができないという問題がある。
【0008】
一方、可撓ゴム継手80のフランジ部83と函体76との間には、通常、止水性を確保するためにパッキン84が配置されるものの、アンカーボルト64に合わせてその都度設置しなければならないために、可撓ゴム継手80の施工に手間がかかるという問題がある。
そこで本発明の目的は、地下構造物の連結構造の施工に用いられる可撓ゴム継手であって、コンクリートからなる函体の打設時に堰板として兼用する場合、または堰板として用いられる金属枠体に取り付ける場合のいずれにおいても、前記函体または金属枠体に対する優れた密着性を発揮することができ、しかも、取付け工程が簡易で、止水機能の安全性にも優れた可撓ゴム継手を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
上記課題を解決するための本発明に係る可撓ゴム継手は、
地下空間を区画するコンクリートからなる函体の連結部に沿って配置されるものであって、
一対のフランジ部および当該一対のフランジ部間に連架されてなる湾曲部と、
前記フランジ部の前記函体との接触面に設けられる、当該フランジ部よりも柔軟な低硬度ゴム部と、
を一体的に形成してなり、
前記フランジ部が、前記函体の打設時に堰板として兼用されることを特徴とする。
【0010】
本発明の可撓ゴム継手は、前述のように、フランジ部の表面のうち、地下空間を区画する函体の取付け面と接する面において、当該接触面全体にかつ前記函体の連結部分に沿って連続して(すなわち、フランジ部の全長に亘って)、硬度が低くかつ高い柔軟性を有するゴム(低硬度ゴム部)が一体的に形成されている。この低硬度ゴム部は、硬度が低く柔軟性が高いゆえ、比較的小さな凹凸にも追随して密着することができるなど、変形追随性が極めて良好である。しかも、加硫されたゴムであることから復元力が高く、例えば塑性変形を起こして永久歪みを生じるといった問題がない。
【0011】
それゆえ、本発明の可撓ゴム継手によれば、
(1) コンクリートからなる函体の打設時に可撓ゴム継手を堰板として兼用する場合、あるいは、
(2) 函体打設時の堰板として用いられる金属枠体に対して可撓ゴム継手を取り付ける場合、
のいずれにおいても、その一対のフランジ部を函体の対向する取付け面(コンクリート面)または金属枠体の表面にそれぞれ固定した上でアンカーボルト等にて締着し、前記低硬度ゴム部を圧縮させることによって、前記取付け面または金属枠体との密着性を良好なものとすることができ、両者間の止水性を著しく向上させることができる。すなわち、函体の取付け面において凹凸や不陸を有していたり、金属枠体に歪みが生じていたりする場合であっても、あるいは可撓ゴム継手のフランジ部にリッジを設けたり、未加硫ゴムを介在させたりしなくても、確実な止水性を発揮することができる。
【0012】
また、本発明の可撓ゴム継手によれば、簡易型の可撓継手にも、すなわち金属枠体を用いずに可撓ゴム継手のフランジ部自体を枠体として兼用しつつコンクリートを打設する場合にも、対応させることが可能である。これは、前述のように、低硬度ゴム部がコンクリート表面の凹凸に対して追随し、優れた止水性能を発揮することができるからである。このように、本発明の可撓ゴム継手は、対向する端面が打設されたコンクリートである場合にも有用であって、その利用の許容範囲が広い。しかも、金属枠体を用いずに地下構造物の連結構造を形成することができることから、当該連結構造の施工に際してコストの大幅な軽減を図ることができる。
【0013】
本発明の可撓ゴム継手において、低硬度ゴム部を形成するゴムは加硫されたものであることから、アンカーボルト等による締め付けによって反発力が発生し、これに伴って支圧効果が得られる。さらに、加硫されたゴムであるために塑性変形を生じず、圧縮永久歪みも比較的小さいことから、経時的なアンカーボルトの緩みが生じにくく、端部からゴムがはみ出て外観を損なうといった問題も解決できる。
【0014】
また、本発明の可撓ゴム継手においては、そのフランジ部に低硬度ゴムが一体化されている。従って、未加硫ゴムをパッキンとして使用していた従来の可撓ゴム継手のように、現場での施工時に当該パッキンを可撓ゴム継手と金属枠体の間に挟みこむ手間を省くことができ、可撓ゴム継手の取付け工程、ひいては地下構造物の連結構造の施工工程を簡易なものとすることができる。
本発明の可撓ゴム継手においては、前記湾曲部が前記地下空間側に凸の断面略U字状であるのが、当該可撓ゴム継手の止水機能を良好なものにするという観点から、好ましい。
【0015】
本発明の可撓ゴム継手においては、前記一対のフランジ部が前記湾曲部の頂部を挟んで断面略V字状に固定されており、かつ当該一対のフランジ部のなす角度が60〜140°であるのが、当該可撓ゴム継手の止水機能をより一層良好なものにするという観点から、好ましい。
本発明の可撓ゴム継手においては、可撓ゴム継手の止水機能をより一層良好なものにするという観点から、前記低硬度ゴム部の硬度がデュロメータ硬さ試験(タイプA,JIS K 6253)でA20以下であるのが好ましく、A3〜A10であるのがより好ましい。
【0016】
本発明の可撓ゴム継手においては、前記低硬度ゴム部の厚みが1〜10mmであるのが、可撓ゴム継手の止水機能をより一層良好なものにするという観点から好ましい。低硬度ゴム部の厚みは、2〜6mmであるのがより好ましい。
また、本発明の可撓ゴム継手においては、一対の前記フランジ部と前記湾曲部との接続位置から、それぞれ他方の前記接続位置に伸びる一対の係止部をさらに備えていることが好ましい。
また、本発明の可撓ゴム継手においては、一対の前記フランジ部間に一体的に架設された係止部をさらに備え、当該係止部と前記湾曲部との間に閉じられた空間が区画されていることが好ましい。
【0017】
【発明の実施の形態】
次に、本発明に係る可撓ゴム継手について、図面を参照しつつ詳細に説明する。
本発明に係る可撓ゴム継手は、例えば図1および図2に示すように、地下空間を区画する函体76の連結部に沿って配置されるものであって、
加硫されたゴムからなる一対のフランジ部13および一対のフランジ部13間に連架されてなる湾曲部11と、
フランジ部13の函体76との接触面に設けられる、加硫されたゴムからなりかつフランジ部13よりも柔軟である低硬度ゴム部15と、
を一体的に形成してなるものである。
【0018】
図1(b),(c) は、可撓ゴム継手10の断面構造を示したものである。本発明の可撓ゴム継手10は、あらかじめ図1(b) に示すような断面形状を有している方が、とりわけ角部における歪みを小さくすることができるという観点から好ましい。なお、例えば、図1(c) に示すような断面形状で成形しておき、連結構造の施工時において、一対のフランジ部のなす角度θ(図1(b) 参照)を調整してもよい。
【0019】
図1(a) に示すように、本発明の可撓ゴム継手10は、函体の連結部に沿った方向(長手方向)xに伸びる部材である。地下構造物の連結構造を形成する際には、止水性を完全なものとするために、当該連結部の全体(全周)に亘って、隙間なく、可撓ゴム継手10を配置する必要がある。従って、本発明に係る可撓ゴム継手を実際に使用する場合には、従来公知の方法と同様に、1または2以上の可撓ゴム継手を現場にて加硫接着する等の方法により、前記連結部の全体(全周)に沿って連続したものとすればよい。
【0020】
本発明に係る可撓ゴム継手は、開渠71内の均しコンクリート72上にて、レベリングボルト73や支保工74で固定される(図7(a) 参照)。さらに、例えば図3に示すように、フランジ部13に挿通させたアンカーボルト64と函体76の内部に配置される配筋87との間に継手88を配し、互いを溶接して接続することにより、一対のフランジ部のなす角度が固定される。この状態で、一対のフランジ部13をそれぞれ枠体として使用しつつコンクリートを打設することによって、図2に示す地下構造物の連結構造が得られる。
【0021】
可撓ゴム継手10を開渠71内に立設し、コンクリートを打設する際には、例えば図3に示すように、可撓ゴム継手10に十分な剛性を付与すべく、フランジ部13に継ぎ金具89が取り付けられ、さらに一対のフランジ部13のなす角度θを固定させるために間隔保持材90が取り付けられる。
可撓ゴム継手10の湾曲部11の形状については特に限定されるものではないが、図1および図2に示すように、地下空間側yに凸の断面略U字状であるのが、止水性を良好なものにするという観点から好ましい。
【0022】
本発明に係る可撓ゴム継手の他の実施形態としては、例えば、一対のフランジ部13間に、目地材78の侵入を防止するためのシール材85を係止するための部材(係止部16)を備えたもの(図4)や、目地材78が湾曲部11に侵入するのを防止するための係止部17を備えたもの(図5)が挙げられる。また、湾曲部11は、前述のように、地下空間側yに凸の断面略U字状のものであるほか、断面略M字状のもの、波形状のもの等、従来公知の種々の形状を採用することができる。
【0023】
本発明の可撓ゴム継手10は、実際に地下構造物の連結構造を構成している状態において、図1(b) に示すように、湾曲部11の頂部12が一対のフランジ部13の先端14同士を結ぶ直線(図1(b) 中に点線で示す。)よりも内側(地下空間側yとは逆側)に、収まっていることが好ましい。通常、フランジ部13の先端14が函体76の地下空間側yの表面を形成することから、湾曲部11の頂部12を、前記先端14同士を結ぶ直線よりも内側に収めることで、当該頂部12が函体76の地下空間77に突出するのを防止することができる。
【0024】
湾曲部11の頂部12を、前記先端14同士を結ぶ直線よりも内側に収めるには、一対のフランジ部を断面略V字状に固定した場合に、当該一対のフランジ部によって区画されるスペースが十分に確保される必要がある。従って、当該一対のフランジ部のなす角度は60〜140°の範囲で設定するのが好ましく、90〜120°の範囲に設定するのがより好ましい。前記角度θが前記範囲を超えると、前述のように、湾曲部11の頂部12が函体76の地下空間77側に突出するおそれがある。逆に、角度θが前記範囲を下回ると、湾曲部11の変形能を阻害することなく可撓ゴム継手10を取り付けるスペースを確保するのが困難になるおそれがある。
【0025】
なお、本発明に係る可撓ゴム継手10は、図7(b) に示すような断面略L字型の金属枠体61に取り付けるものであってもよい。すなわち、従来の地下構造物の連結構造を形成するための可撓ゴム継手として使用することもできる。
〔湾曲部およびフランジ部〕
湾曲部11およびフランジ部13を形成するゴムとしては特に限定されるものではないが、可撓ゴム継手には耐候性、耐老化性、耐オゾン性、弾力性等の各特性に優れていることが求められることから、かかる特性を備えたゴムを用いるのが好ましい。
【0026】
具体的には、クロロプレンゴム(CR)、ブタジエンゴム(BR),エチレン−プロピレン−ジエンゴム(EPDM)、天然ゴム(NR)等のゴムを用いることができる。
湾曲部11およびフランジ部13を形成するゴムの内部、特にフランジ部13を形成するゴムの内部には、耐圧性能を向上させることを目的として、補強基布を入れることができる。補強基布を入れた場合、アンカーボルト64近傍でフランジ部に亀裂が生じた場合であっても、亀裂の伝搬を阻止し、止水性能が低下するのを防止することができる。補強基布の配向は特に限定されるものではないが、クロス構造とするよりもラジアル構造とするのが好ましい。ラジアル構造の方が、せん断変形がかかったときにもシワ等が発生することが少なく、耐久性を優れたものとすることができる。
【0027】
〔低硬度ゴム部〕
低硬度ゴム部を構成するゴムとしては、加硫されたものであって、硬度が低く柔軟なものであるほかは特に限定されるものではなく、一般に、天然ゴム、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、イソプレンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム(CR)、二トリルゴム、エチレン−プロピレン共重合ゴム(EPM)、ブチル系ゴム、EPDM等が挙げられる。
【0028】
低硬度ゴムの組成物は、可撓ゴム継手10の湾曲部11やフランジ部13に使用するゴム組成物と同様に、耐候性、耐老化性、耐オゾン性等の各特性に優れたものであるのが好ましい。また、加硫により可撓ゴム継手10の本体(湾曲部11やフランジ部13)と一体化させるためにも、かかる本体と同時に加硫接着が可能なものであるのが好ましい。
なお、低硬度ゴム部15は静的な圧縮条件下にて使用されることから、可撓ゴム継手10の本体との接着力としては、運搬時や施行時に剥がれない程度であればよく、強固な接着力は必要とされるものではない。
【0029】
低硬度ゴム部15の硬度は、前述のように、可撓ゴム継手10の止水機能をより一層良好なものにするという観点から、デュロメータ硬さ試験(タイプA,JIS K 6253)でA20以下であるのが好ましく、A3〜A10であるのがより好ましい。
低硬度ゴム部15のデュロメータ硬さがA20を超えると、その変形能力が小さくなって所望のシール効果が得られなくなる。特に、金属枠体を用いずに可撓ゴム継手10のフランジ部13を枠体として兼用する、いわゆる簡易型可撓ゴム継手においては、コンクリートの凹凸面に対するシール性が要求されるため、低硬度ゴム部15の凹凸に対する追随性が極めて高いことが求められる。従って、このような場合には、低硬度ゴム部15の硬度がデュロメータ硬さでA10以下であることがより好ましい。
【0030】
低硬度ゴム部15の厚みは、前述のように、可撓ゴム継手10の止水機能をより一層良好なものにするという観点から、1〜10mmであるのが好ましい。低硬度ゴム部15の厚みが1mmを下回ると、コンクリート表面の不陸等に対する追随性が低下するため、シール性の向上効果を期待できなくなる。コンクリートの表面に1mm程度の凹凸が生じることが懸念される場合には、低硬度ゴム部15の厚みを2mm以上に設定すればよい。一方、低硬度ゴム部15の厚みが10mmを超えると、フランジ部13の締結強度が不十分になるおそれがある。低硬度ゴム部15の厚みは、前記範囲の中でも特に2〜6mmであるのがより好ましい。
【0031】
低硬度ゴム部15は、可撓ゴム部材10の止水性を確実なものとするために、フランジ部13の長手方向における全長に亘って設けられている必要がある。また、低硬度ゴム部15の幅については特に限定されるものではないが、フランジ部13の全面に亘って形成されているのが、止水性の観点から好ましい。
【0032】
【実施例】
次に、実施例および比較低を挙げて本発明を説明する。
〔可撓ゴム継手の製造〕
実施例1
図1に示す湾曲部11と一対のフランジ部13とに対応する金型内に、表1に示す配合のゴム組成物を敷き詰めた後、一対のフランジ部13に対応する箇所に、表2に示す配合のゴム組成物を敷き詰めた。次いで、140℃で90分間加硫することによって、図1に示す可撓ゴム継手10を得た。
【0033】
【表1】
【0034】
【表2】
【0035】
こうして得られた可撓ゴム継手10は、図1(c) に示すように、フランジ部13と低硬度ゴム部(非圧縮状態)15との厚みの合計T1 が13mm、低硬度ゴム部(非圧縮状態)15単独の厚みT2 が3mm、低硬度ゴム部(非圧縮状態)15の底面から湾曲部11の頂部12までの高さHが58mm、最大幅Wが230mm、長手方向x(図1(a) 参照)の長さが800mmであった。
比較例1
低硬度ゴム部を形成しなかったほかは、実施例1と同様にして、可撓ゴム継手を得た。可撓ゴム継手のサイズは、フランジ部において低硬度ゴム部に相当する厚み分が少なくなっている。なお、フランジ部の表面のうち、函体等のコンクリート面(または金属枠体の表面)との接触面全体に未加硫のブチルゴムからなるシート(厚さ3mm)を取り付けた場合には、可撓ゴム継手のサイズが実施例1で得られたものと同様になる。
【0036】
〔加硫ゴムの物性〕
上記表1および表2に示すゴム組成物を、それぞれ長さ230mm、幅60mm、厚さ2mmに成形し、170℃で30分間加硫して試験片を作製した。
加硫後、それぞれの試験片について、デュロメータ硬さ(タイプA)と圧縮永久歪みとを測定した。
その結果、表1に示すゴム組成物からなる試験片では、硬さの値がA60、圧縮永久歪みが15%であった。一方、表2に示すゴム組成物からなる試験片では、硬さの値がA9、圧縮永久歪みが35%であった。
【0037】
なお、デュロメータ硬さは、JIS K 6253「加硫ゴムの硬さ試験方法」の規定に準じて測定した。また、圧縮永久歪みは、JIS K 6262「加硫ゴムの永久歪み試験方法」の規定に準じて測定した。
〔止水テスト〕
実施例1で得られた可撓ゴム部材10を図6に示す鋼製の筐体中21に配置し、コンクリート76’を打設することによって、図6(a),(b) に示す止水テスト用の試験治具20を得た。なお、図6中、符号64はアンカーボルトを、符号65は押え板を、符号78は目地材を、それぞれ示す。
【0038】
次いで、上記試験器具20のうち、可撓ゴム部材10の湾曲部11と目地材78との間22に水圧を負荷して、可撓ゴム部材10の止水性を評価するための試験を行った。
かかる試験治具については、比較例1で得られた可撓ゴム部材についても同様にして作製して、上記と同様の試験を行った。
比較例1についての止水テストの際に、可撓ゴム継手におけるフランジ部の表面(コンクリート76’との接触面側)には未加硫のブチルゴム(厚さ3mm)を挟み込んだ。さらに、当該ブチルゴムとコンクリート76’面との間には、金属枠体のモデルとしての厚さ6mmの鋼板を挟み込んだ。
【0039】
かかる試験治具を用いることによって、低硬度ゴム部を備える可撓ゴム継手をコンクリート面に直接固定した場合における止水性と、未加硫ゴムを添えて使用する可撓ゴム継手を金属枠体の表面に固定した場合における止水性との比較を行った。
その結果、実施例1と比較例1のいずれの可撓ゴム継手についても、一般的に必要とされる耐水圧1.5kg/cm2 で漏水を生じることがなかった。また、実施例1の場合は外観上も特に問題がなかった。一方、比較例1の場合は、未加硫のブチルゴムが若干はみ出していた。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係る可撓ゴム継手の一実施形態を示す図であって、(a) はその使用状態における斜視図、(b) は(a) の断面図、(c) は使用前の状態における断面図である。
【図2】図1に示す可撓ゴム継手10を用いた地下構造物の連結構造を示す断面図である。
【図3】本発明の可撓ゴム継手を用いた連結構造の施工方法を示す説明図である。
【図4】本発明に係る可撓ゴム継手の他の実施形態と、それを用いた地下構造物の連結構造を示す断面図である。
【図5】本発明に係る可撓ゴム継手のさらに他の実施形態と、それを用いた地下構造物の連結構造を示す断面図である。
【図6】実施例の止水テストに使用した試験治具を示す斜視図である。
【図7】可撓ゴム継手を用いた地下構造物の連結構造についての一例を示す図であって、(a) は可撓ゴム継手を開渠内に設置した状態を示す模式図、(b) はそのA−A断面図である。
【図8】図7に示す止水ゴム部材63と金属枠体61との間における漏水を防止するための手段を示す部分拡大図である。
【図9】可撓ゴム継手を用いた地下構造物の連結構造についての他の例を示す断面図である。
【符号の説明】
10 可撓ゴム継手, 11 湾曲部, 13 フランジ部, 15 低硬度ゴム部, 76 函体, 77 地下空間, y 地下空間側, θ 一対のフランジ部のなす角度.[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a flexible rubber joint used for water stop of a connecting portion of a box in an underground structure formed by connecting boxes, such as a common groove, a subway, an underground road, and an underground parking lot. .
[0002]
[Prior art]
Underground structures such as joint grooves, subways, underground roads, and underground parking lots formed by the open-cut method are generally formed by connecting boxes that divide the underground space. The water is stopped by a flexible rubber joint.
As a specific example of the connection structure of the underground structure using such a flexible rubber joint, for example, the one shown in FIG. The connecting structure of the underground structure in this specific example has a pair of
[0003]
As shown in FIG. 7 (a), the connection structure is usually formed in a state where a pair of
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the connection structure shown in FIG. 7 (b), the anchor bolt is firmly fastened when the flexible rubber joint (water-stop rubber member 63) is attached, so that the
[0005]
However, in the method using the support pressure of the
[0006]
On the other hand, the applicants of the present invention, first of all, do not use a conventional metal frame, but instead use a flexible rubber joint itself instead of the frame to directly place concrete, and an underground structure obtained thereby. A structure connecting structure and a flexible rubber joint used therefor have been proposed (Japanese Patent Application No. 2000-361335).
A
[0007]
According to the construction method of the connecting structure using the
However, in the connection structure according to the invention of the above publication, since concrete is directly placed on the
[0008]
On the other hand, a
Accordingly, an object of the present invention is a flexible rubber joint used for construction of a connection structure of an underground structure, and a metal frame used as a dam plate at the time of placing a box made of concrete or used as a dam plate A flexible rubber joint that can exhibit excellent adhesion to the box or metal frame in any case, and has a simple mounting process and excellent water stop safety. Is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems and Effects of the Invention]
The flexible rubber joint according to the present invention for solving the above problems is
It is arranged along the connecting part of the box made of concrete that divides the underground space,
A pair of flange portions and a curved portion connected between the pair of flange portions;
A low-hardness rubber portion, which is provided on a contact surface of the flange portion with the box, and is more flexible than the flange portion;
Ri name and integrally formed,
The flange portion, is also used as a sheathing board to hit設時of the box-body, characterized in Rukoto.
[0010]
As described above, the flexible rubber joint of the present invention is a surface that contacts the mounting surface of the box that defines the underground space among the surfaces of the flange portion, and extends along the entire contact surface and along the connecting portion of the box. Continuously (that is, over the entire length of the flange portion), a rubber having a low hardness and a high flexibility (low hardness rubber portion) is integrally formed. Since the low hardness rubber portion has low hardness and high flexibility, it has very good deformation followability such as being able to follow relatively small irregularities. Moreover, since it is a vulcanized rubber, its restoring force is high, and there is no problem of causing permanent deformation due to plastic deformation, for example.
[0011]
Therefore, according to the flexible rubber joint of the present invention,
(1) When a flexible rubber joint is used as a weir plate when placing a concrete box, or
(2) When attaching a flexible rubber joint to a metal frame used as a dam plate when placing a box,
In either case, the pair of flanges are fixed to the opposing mounting surface (concrete surface) of the box or the surface of the metal frame, and then fastened with anchor bolts or the like to compress the low hardness rubber portion. By doing so, the adhesion to the mounting surface or the metal frame can be improved, and the water stoppage between both can be remarkably improved. That is, even when the box mounting surface is uneven or uneven, or the metal frame is distorted, a ridge is provided on the flange of the flexible rubber joint, Even without vulcanized rubber intervening, reliable water stoppage can be exhibited.
[0012]
Further, according to the flexible rubber joint of the present invention, the concrete is placed also in the simple type flexible joint, that is, without using the metal frame, while using the flange part of the flexible rubber joint itself as the frame. It is possible to cope with the case. This is because, as described above, the low-hardness rubber portion can follow the unevenness of the concrete surface and can exhibit excellent water stop performance. As described above, the flexible rubber joint of the present invention is useful even in the case of concrete in which opposing end surfaces are cast, and has a wide allowable range of use. And since the connection structure of an underground structure can be formed without using a metal frame, it can aim at the significant reduction of cost at the time of construction of the connection structure concerned.
[0013]
In the flexible rubber joint of the present invention, since the rubber forming the low-hardness rubber portion is vulcanized, a repulsive force is generated by tightening with an anchor bolt or the like, and a bearing effect is obtained accordingly. . Furthermore, since it is a vulcanized rubber, it does not cause plastic deformation, and its compression set is relatively small. Therefore, it is difficult for anchor bolts to loosen over time, and the rubber protrudes from the end part and damages the appearance. Can also be solved.
[0014]
In the flexible rubber joint of the present invention, low-hardness rubber is integrated with the flange portion. Therefore, unlike the conventional flexible rubber joint that uses unvulcanized rubber as the packing, it is possible to save the trouble of sandwiching the packing between the flexible rubber joint and the metal frame during construction on site. In addition, the installation process of the flexible rubber joint, and thus the construction process of the connecting structure of the underground structure can be simplified.
In the flexible rubber joint of the present invention, the curved portion has a substantially U-shaped cross section convex to the underground space side, from the viewpoint of improving the water stop function of the flexible rubber joint, preferable.
[0015]
In the flexible rubber joint of the present invention, the pair of flange portions are fixed to have a substantially V-shaped cross section across the top of the curved portion, and an angle formed by the pair of flange portions is 60 to 140 °. It is preferable from the viewpoint of making the water stop function of the flexible rubber joint even better.
In the flexible rubber joint of the present invention, the hardness of the low hardness rubber part is determined by a durometer hardness test (type A, JIS K 6253) from the viewpoint of further improving the water-stop function of the flexible rubber joint. It is preferably A20 or less, and more preferably A3 to A10.
[0016]
In the flexible rubber joint of the present invention, the thickness of the low hardness rubber part is preferably 1 to 10 mm from the viewpoint of further improving the water stop function of the flexible rubber joint. The thickness of the low hardness rubber part is more preferably 2 to 6 mm.
In the flexible rubber joint of the present invention, it is preferable that the flexible rubber joint further includes a pair of locking portions extending from the connection position between the pair of flange portions and the bending portion to the other connection position.
In the flexible rubber joints of the present invention, further comprising a locking portion integrally bridged between the pair of the flange portion, a space closed between the curved portion and the locking portion is partitioned It is preferable that
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Next, the flexible rubber joint according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
The flexible rubber joint according to the present invention is, for example, as shown in FIG. 1 and FIG. 2, arranged along the connecting portion of the
A pair of
A low-
Are integrally formed.
[0018]
1B and 1C show the cross-sectional structure of the flexible rubber joint 10. The flexible rubber joint 10 of the present invention preferably has a cross-sectional shape as shown in FIG. 1 (b) in advance from the viewpoint that distortion at the corners can be particularly reduced. For example, it may be formed in a cross-sectional shape as shown in FIG. 1 (c), and the angle θ (see FIG. 1 (b)) formed by the pair of flange portions may be adjusted during the construction of the connection structure. .
[0019]
As shown in FIG. 1 (a), the flexible rubber joint 10 of the present invention is a member that extends in a direction (longitudinal direction) x along the connecting portion of the box. When forming the connection structure of the underground structure, it is necessary to dispose the flexible rubber joint 10 without a gap over the entire connection part (entire circumference) in order to make the water-stopping property complete. is there. Therefore, when the flexible rubber joint according to the present invention is actually used, as in the conventionally known methods, one or two or more flexible rubber joints are vulcanized and bonded on site, etc. What is necessary is just to be continuous along the whole (all circumference | surroundings) of a connection part.
[0020]
The flexible rubber joint according to the present invention is fixed on the leveled concrete 72 in the
[0021]
When the flexible rubber joint 10 is erected in the
The shape of the
[0022]
As another embodiment of the flexible rubber joint according to the present invention, for example, a member (locking portion) for locking a sealing
[0023]
In the state where the flexible rubber joint 10 of the present invention actually constitutes the connecting structure of the underground structure, the
[0024]
In order to store the
[0025]
The flexible rubber joint 10 according to the present invention may be attached to a
[Curved part and flange part]
Although it does not specifically limit as rubber | gum which forms the
[0026]
Specifically, rubbers such as chloroprene rubber (CR), butadiene rubber (BR), ethylene-propylene-diene rubber (EPDM), and natural rubber (NR) can be used.
A reinforcing base fabric can be placed in the rubber forming the
[0027]
[Low hardness rubber part]
The rubber constituting the low-hardness rubber portion is not particularly limited except that it is vulcanized and has a low hardness and is flexible. Generally, natural rubber, styrene-butadiene rubber (SBR) is used. , Isoprene rubber, butadiene rubber, chloroprene rubber (CR), nitrile rubber, ethylene-propylene copolymer rubber (EPM), butyl rubber, EPDM and the like.
[0028]
The low-hardness rubber composition is excellent in various properties such as weather resistance, aging resistance, ozone resistance and the like, similar to the rubber composition used for the
Since the low-
[0029]
As described above, the hardness of the low
If the durometer hardness of the low-
[0030]
As described above, the thickness of the low
[0031]
The low-
[0032]
【Example】
Next, the present invention will be described with reference to examples and comparative examples.
[Manufacture of flexible rubber joints]
Example 1
In the mold corresponding to the
[0033]
[Table 1]
[0034]
[Table 2]
[0035]
The flexible rubber joint 10 thus obtained has a total thickness T 1 of the
Comparative Example 1
A flexible rubber joint was obtained in the same manner as in Example 1 except that the low hardness rubber part was not formed. As for the size of the flexible rubber joint, the thickness corresponding to the low hardness rubber portion is reduced in the flange portion. In addition, it is possible when a sheet (thickness 3 mm) made of unvulcanized butyl rubber is attached to the entire contact surface with the concrete surface (or the surface of the metal frame) such as a box in the surface of the flange. The size of the flexible rubber joint is the same as that obtained in Example 1.
[0036]
[Physical properties of vulcanized rubber]
The rubber compositions shown in Table 1 and Table 2 were molded into a length of 230 mm, a width of 60 mm, and a thickness of 2 mm, respectively, and vulcanized at 170 ° C. for 30 minutes to prepare test pieces.
After vulcanization, durometer hardness (type A) and compression set were measured for each specimen.
As a result, the test piece made of the rubber composition shown in Table 1 had a hardness value of A60 and a compression set of 15%. On the other hand, in the test piece made of the rubber composition shown in Table 2, the hardness value was A9 and the compression set was 35%.
[0037]
The durometer hardness was measured in accordance with the provisions of JIS K 6253 “Vulcanized Rubber Hardness Test Method”. The compression set was measured in accordance with the provisions of JIS K 6262 “Testing method for permanent set of vulcanized rubber”.
[Water stop test]
The
[0038]
Next, a test for evaluating the water stoppage of the
For such a test jig, the flexible rubber member obtained in Comparative Example 1 was produced in the same manner, and the same test as described above was performed.
During the water stop test for Comparative Example 1, unvulcanized butyl rubber (thickness: 3 mm) was sandwiched between the surfaces of the flange portions (contact surface side with the concrete 76 ′) of the flexible rubber joint. Further, a steel plate having a thickness of 6 mm as a model of a metal frame was sandwiched between the butyl rubber and the concrete 76 ′ surface.
[0039]
By using such a test jig, a waterproof rubber joint when a flexible rubber joint provided with a low hardness rubber part is directly fixed to a concrete surface and a flexible rubber joint used with unvulcanized rubber are used. Comparison was made with the water-stopping property when fixed on the surface.
As a result, in any of the flexible rubber joints of Example 1 and Comparative Example 1, water leakage did not occur at a generally required water pressure resistance of 1.5 kg / cm 2 . In the case of Example 1, there was no particular problem in appearance. On the other hand, in the case of Comparative Example 1, unvulcanized butyl rubber slightly protruded.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a view showing an embodiment of a flexible rubber joint according to the present invention, in which (a) is a perspective view in use, (b) is a cross-sectional view of (a), and (c) is used. It is sectional drawing in the previous state.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a connecting structure of underground structures using the flexible rubber joint 10 shown in FIG.
FIG. 3 is an explanatory view showing a construction method of a connection structure using the flexible rubber joint of the present invention.
FIG. 4 is a cross-sectional view showing another embodiment of a flexible rubber joint according to the present invention and a connecting structure of an underground structure using the same.
FIG. 5 is a cross-sectional view showing still another embodiment of a flexible rubber joint according to the present invention and a connecting structure of an underground structure using the flexible rubber joint.
FIG. 6 is a perspective view showing a test jig used in a water stop test of an example.
FIG. 7 is a view showing an example of a connecting structure of an underground structure using a flexible rubber joint, wherein (a) is a schematic diagram showing a state where the flexible rubber joint is installed in an opening; ) Is a sectional view taken along the line AA.
8 is a partially enlarged view showing a means for preventing water leakage between the water blocking
FIG. 9 is a cross-sectional view showing another example of an underground structure connection structure using a flexible rubber joint.
[Explanation of symbols]
10 Flexible rubber joint, 11 Bending part, 13 Flange part, 15 Low hardness rubber part, 76 Box, 77 Underground space, y Underground space side, θ Angle formed by a pair of flange parts.
Claims (9)
一対のフランジ部および当該一対のフランジ部間に連架されてなる湾曲部と、
前記フランジ部の前記函体との接触面に設けられる、当該フランジ部よりも柔軟な低硬度ゴム部と、
を一体的に形成してなり、
前記フランジ部が、前記函体の打設時に堰板として兼用される可撓ゴム継手。A flexible rubber joint disposed along a connecting portion of a box made of concrete that partitions an underground space,
A pair of flange portions and a curved portion connected between the pair of flange portions;
A low-hardness rubber portion, which is provided on a contact surface of the flange portion with the box, and is more flexible than the flange portion;
Is formed integrally,
A flexible rubber joint in which the flange portion is also used as a barrier plate when the box is placed.
当該係止部と前記湾曲部との間に閉じられた空間が区画されている請求項1〜7のいずれかに記載の可撓ゴム継手。And further comprising a locking portion integrally constructed between the pair of flange portions ,
The flexible rubber joint according to any one of claims 1 to 7, wherein a closed space is defined between the locking portion and the curved portion.
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