JP5012708B2

JP5012708B2 - 鋼−コンクリート構造物の浸水防止装置

Info

Publication number: JP5012708B2
Application number: JP2008182128A
Authority: JP
Inventors: 明弘上村
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2008-07-14
Filing date: 2008-07-14
Publication date: 2012-08-29
Anticipated expiration: 2028-07-14
Also published as: JP2010019035A

Description

本発明は、鋼材とコンクリートを用いた鋼−コンクリート構造物において、鋼材とコンクリートの境界面からの水（雨水等）の浸入を防止するための、鋼−コンクリート構造物の浸水防止装置に関するものである。

一般的に、鋼材とコンクリートを用いた鋼−コンクリート構造物においては、鋼材とコンクリートの境界面で経年劣化による付着力の低下が生じて、その境界面（特に、外部につながっている境界面）から雨水等の水が内部に浸入しやすくなり、鋼材の腐食やコンクリートの劣化を引き起こすという問題がある。

以下では、鋼−コンクリート構造物の一つである鋼−コンクリート合成床版橋（例えば、特許文献１参照）を例にして、さらに詳しく説明する。

図５は、鋼−コンクリート合成床版橋の例を示す横断面図である。鋼−コンクリート合成床版橋は、橋脚（図示せず）上に鋼−コンクリート合成床版が設置された構造となっており、その鋼−コンクリート合成床版は、主桁となるＴ型あるいはＨ型の形鋼（図５ではＴ形鋼）９を所定の間隔で並列配置し、これら形鋼９の下端面に底鋼板８を溶接するとともに、形鋼９の上端部近傍の所定の高さ位置に鉄筋（図示せず）を配筋して、コンクリート６を打設することで構築される。なお、図５中の７は、底鋼板８の幅端部に立設されている側鋼板７である。また、図５中の１０は、コンクリート６上のアスファルト舗装である。

ちなみに、鋼−コンクリート合成床版橋は、形鋼９のフランジとウェブ全体にコンクリート６を打設して、コンクリート６と底鋼板８の間に空間を設けない充実タイプと、形鋼９のフランジと上部のウェブにコンクリート６を打設して、コンクリート６と底鋼板８との間に空間を設ける中空タイプとがあり、図５（ａ）は充実タイプのものであり、図５（ｂ）は中空タイプのものである。

そして、このような鋼−コンクリート合成床版橋においては、側鋼板７とコンクリート６の境界部（図５において矢印Ａで示した個所）の拡大図を図６に示すが、車両の通行等による繰り返し荷重により、側鋼板７とコンクリート６の上部境界面２１および側部境界面２２で経年劣化による付着力の低下が生じて、雨水等の水が上部境界面２１および側部境界面２２を経由して内部に浸入しやすくなり、鋼材７、８、９の腐食やコンクリート６の劣化を引き起こし、耐久性を損なう可能性がある。

従来、このような雨水等の水の浸入に対しては、水が浸入することを前提にして対策がとられている。例えば、予め排水孔を設けておき、浸入した水を排水孔から自然排水する方法や、予め導水管をコンクリートに埋め込んでおき、コンクリート内部へ浸入した水の集水と排水を行う方法（例えば、特許文献２参照）である。
特開昭６０−１９５２０５号公報実用新案登録第３０９４２０２号公報

しかし、上述したように、雨水等が浸入することを前提にした対策では、鋼材の腐食やコンクリートの劣化を適切に防止することは難しく、長期の耐久性を確保することができない場合がある。

本発明は、上記のような事情に鑑みてなされたものであり、鋼材とコンクリートを用いた鋼−コンクリート構造物（例えば、鋼−コンクリート合成床版橋）において、鋼材とコンクリートの境界面からの水（雨水等）の浸入を的確に防止することができ、それによって、鋼材の腐食やコンクリートの劣化を適切に防止して、長期の耐久性を確保することが可能な、鋼−コンクリート構造物の浸水防止装置を提供することを目的とするものである。

上記課題を解決するために、本発明は以下の特徴を有する。

［１］鋼材とコンクリートを用いた鋼−コンクリート構造物において、鋼材とコンクリートの境界面からの水の浸入を防止するための浸水防止装置であって、少なくとも一部分が前記境界面に取り付けられる板状部材と、前記境界面で前記板状部材と前記鋼材の間に挟まって取り付けられるシール材とを備えていることを特徴とする鋼−コンクリート構造物の浸水防止装置。

［２］前記板状部材に、コンクリートの剥落を防止するためのコンクリート剥落防止部材が取り付けられていることを特徴とする前記［１］に記載の鋼−コンクリート構造物の浸水防止装置。

［３］前記板状部材は、ステンレス鋼製であることを特徴とする前記［１］または［２］に記載の鋼−コンクリート構造物の浸水防止装置。

［４］鋼−コンクリート構造物は、並列配置されたＴ形鋼またはＨ形鋼の主桁と、該主桁の下端に取り付けられた底鋼板と、該底鋼板の幅端部に取り付けられた側鋼板と、前記主桁のフランジとウェブに打設されたコンクリートとを有する鋼−コンクリート合成床版を備えた鋼−コンクリート合成床版橋であり、側鋼板とコンクリートの境界面に前記板状部材が取り付けられることを特徴とする前記［１］〜［３］のいずれかに記載の鋼−コンクリート構造物の浸水防止装置。

本発明においては、鋼材とコンクリートの境界面に取り付けられる板状部材とシール材によって、鋼材とコンクリートの境界面からの水（雨水等）の浸入を的確に防止することができる。その結果、水の浸入による鋼材の腐食やコンクリートの劣化を適切に防止して、鋼−コンクリート構造物の長期の耐久性を確保することが可能になる。

本発明の一実施形態に係る鋼−コンクリート構造物の浸水防止装置を図面に基づいて説明する。なお、ここでは、鋼−コンクリート構造物として、図５に示した鋼−コンクリート合成床版橋を例にして述べる。

図５に示したように、鋼−コンクリート合成床版橋は、並列配置されたＴ形鋼９の主桁と、Ｔ形鋼９の下端に取り付けられた底鋼板８と、底鋼板８の幅端部に取り付けられた側鋼板７と、Ｔ形鋼９のフランジとウェブに打設されたコンクリート６とを有する鋼−コンクリート合成床版を備えている。

そして、図１は、その鋼−コンクリート合成床版橋に設置された、本発明の一実施形態に係る鋼−コンクリート構造物の浸水防止装置を示す図であり、前述の図６（従来の構造）に対応した図である。

図１に示すように、この実施形態に係る浸水防止装置においては、シール材１と、浸水防止用金具２と、取り付けボルト３（ボルト３ａ、ナット３ｂ）と、コンクリート剥落防止ビス５を備えている。

浸水防止用金具２は、図１に横断面図、図２（ａ）に側面図、図２（ｂ）に平面図を示すように、板材を曲げ加工して製作した板状部材であり、下端部分２ａと、下端部分２ａから鋭角に曲げられた中間部分２ｂと、中間部分２ｂから曲げ戻された上端部分２ｃとからなっている。なお、図２（ａ）に示すように、浸水防止用金具２の下端部分２ａには、長手方向に所定の間隔で取り付けボルト用孔４が設けられている。

そして、浸水防止用金具２の下端部分２ａが側鋼板７とコンクリート６の側部境界面２２に取り付けボルト３（ボルト３ａ、ナット３ｂ）によって取り付けられ、浸水防止用金具２の中間部分２ｂと上端部分２ｃがコンクリート６に埋設されるようになっている。

さらに、浸水防止用金具２の下端部分２ａと側鋼板７の間に挟まってシール材１が取り付けられている。

また、浸水防止用金具２の中間部分２ｂには、コンクリート剥落防止ビス５もしくはジベル効果によりコンクリートの剥落を防止する孔明きが取り付けられており、コンクリート６に埋設されるようになっている。

なお、浸水防止用金具２にはステンレス鋼が用いられ、シール材１にはスポンジやウレタン等が用いられる。

このように構成されるこの実施形態に係る浸水防止装置の施工手順を図３、図４に示す。

まず、図３（ａ）に示すように、側鋼板７の内面側にボルト３ａを溶接し、シール材１を側鋼板７の内面側に取り付ける。

次に、図３（ｂ）に示すように、浸水防止用金具２の取り付け孔４をボルト３ａに通して、シール材１を挟むように浸水防止用金具２を取り付ける。

そして、図３（ｃ）に示すように、ボルト３ａにナット３ｂを螺嵌して、図３（ｄ）に示すように、シール材１と浸水防止用金具２を側鋼板７の内面側に固定する。なお、その際に、任意の長さ（例えば１ｍ）の浸水防止用金具２を長手方向に連ねることになるので、浸水防止用金具２、２の間には弾性シール１１を配する。

この図３（ｄ）に示した状態を逆方向（側鋼板７の外面側）から見た斜視図が図４である。この図４の状態にしてから、所定の個所にコンクリート６を打設することによって、図１に示したような、浸水防止装置が設置された状態となる。

なお、図３（ａ）〜（ｃ）の手順は、工場または現場のいずれで行ってもよい。

このようなこの実施形態に係る浸水防止装置においては、車両の通行等による繰り返し荷重により、側鋼板７とコンクリート６の上部境界面２１および側部境界面２２で経年劣化による付着力の低下が生じた場合でも、側部境界面２２に取り付けられた浸水防止用金具２とシール材１によって、水（雨水等）が側部境界面２２から内部に浸入することを的確に防止することができる。

また、上部境界面２１からコンクリート６に水（雨水等）が浸透したとしても、浸水防止用金具２の中間部分２ｂと上端部分２ｃによってブロックされ、それ以上コンクリート６内部に水が浸透することが的確に防止される。その際に、もし上部境界面２１から水が浸透したコンクリート６の部分が多少劣化したとしても、コンクリート剥落防止ビス５によって、剥離・落下することが適切に防止される。

さらに、浸水防止用金具２にステンレス鋼を用いているので、浸水防止装置自体の発錆が抑止される。

このようにして、水の浸入による鋼材７、８、９の腐食やコンクリート６の劣化が的確に防止され、鋼−コンクリート合成床版橋の長期の耐久性を確保することが可能になる。

なお、この実施形態においては、鋼−コンクリート合成床版橋に適用した場合を例にして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、鋼材とコンクリートを用いた鋼−コンクリート構造物に対して適用することができる。

本発明の実施例として、上記の本発明の一実施形態に係る浸水防止装置を設置した鋼−コンクリート合成床版橋を模擬した供試体により疲労試験を実施した。

その結果、この浸水防止装置を設置することにより、２×１０^６繰り返し荷重下においても、鋼材とコンクリートの境界面から水が浸入することはなかった。

また、この浸水防止装置を設置した付近のコンクリートには、ひび割れが発生することもなく、２×１０^６繰り返し荷重下においても、健全性を保持することができた。

これによって、本発明の有効性が確認された。

本発明の一実施形態を示す図である。本発明の一実施形態における板状部材（浸水防止用金具）を示す図である。本発明の一実施形態における浸水防止装置の施工手順を示す図である。本発明の一実施形態における浸水防止装置の設置状態を示す図である。鋼−コンクリート合成床版橋を示す図である。鋼−コンクリート合成床版橋における水の浸入を説明する図である。

符号の説明

１シール材
２板状部材（浸水防止用金具）
２ａ板状部材の下端部分
２ｂ板状部材の中間部分
２ｃ板状部材の上端部分
３取り付けボルト
３ａボルト
３ｂナット
４取り付けボルト用孔
５コンクリート剥落防止ビス
６コンクリート
７側鋼板
８底鋼板
９形鋼（Ｔ形鋼）
１０アスファルト舗装
１１弾性シール材
２１側鋼板とコンクリートの上部境界面
２２側鋼板とコンクリートの側部境界面

Claims

鋼材とコンクリートを用いた鋼−コンクリート構造物において、鋼材とコンクリートの境界面からの水の浸入を防止するための浸水防止装置であって、少なくとも一部分が前記境界面に取り付けられる板状部材と、前記境界面で前記板状部材と前記鋼材の間に挟まって取り付けられるシール材とを備えていることを特徴とする鋼−コンクリート構造物の浸水防止装置。
前記板状部材に、コンクリートの剥落を防止するためのコンクリート剥落防止部材が取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の鋼−コンクリート構造物の浸水防止装置。
前記板状部材は、ステンレス鋼製であることを特徴とする請求項１または２に記載の鋼−コンクリート構造物の浸水防止装置。
鋼−コンクリート構造物は、並列配置されたＴ形鋼またはＨ形鋼の主桁と、該主桁の下端に取り付けられた底鋼板と、該底鋼板の幅端部に取り付けられた側鋼板と、前記主桁のフランジとウェブに打設されたコンクリートとを有する鋼−コンクリート合成床版を備えた鋼−コンクリート合成床版橋であり、側鋼板とコンクリートの境界面に前記板状部材が取り付けられることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の鋼−コンクリート構造物の浸水防止装置。