JP5328683B2

JP5328683B2 - 橋梁の伸縮装置部位の漏水補修方法

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Publication number: JP5328683B2
Application number: JP2010009641A
Authority: JP
Inventors: 稔彦麻生; 克彦高海; 寛之田名瀬; 武後藤; 英章平井; 利浩虎澤; 直樹渡辺; 義行川瀬; 篤実今井; 貴大佐藤
Original assignee: NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION YAMAGUCHI UNIVERSITY; Central Nippon Highway Engineering Nagoya Co Ltd
Current assignee: NATIONAL UNIVERSITY CORPORATION YAMAGUCHI UNIVERSITY; Central Nippon Highway Engineering Nagoya Co Ltd
Priority date: 2010-01-20
Filing date: 2010-01-20
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2030-01-20
Also published as: JP2011149166A

Description

本発明は橋梁の伸縮装置部位の漏水補修方法に関する。

伸縮装置とは、橋梁の路面端部に設けられるもので、温度変化等に起因する膨張や収縮、地震や車の走行に伴う橋梁の変形を吸収し、自動車や人が支障なく通行できるようにするものである。

伸縮装置は下面側に止水措置が施されており、雨水等が桁下や支承等へ流れ落ちない構造となっている。しかしながら、老朽化等に起因して止水機能が損なわれ、漏水が生じる場合がある。漏水が生じると、支承、橋梁端部、橋脚、橋台等が劣化する可能性がある。特に冬季には路面凍結防止剤が散布されることがあるが、漏水箇所があると、路面凍結防止剤中の塩化物が雨水とともにコンクリート等の内部へ浸透し、鉄筋や鉄骨を腐食する可能性がある。また、コンクリート等の内部に浸透した水分が凍結することによって、コンクリートを損壊させる可能性もある。
したがって、伸縮装置およびその周辺部位は漏水が生じないように定期的に補修する必要がある。伸縮装置の漏水補修方法としては、例えば特許文献１に記載の方法が挙げられる。

特開２００８−６９５９６号公報

ところで、伸縮装置およびその周辺部位は老朽化等によって様々な漏水経路が形成され得る。例えば、止水構造体と後打ちモルタルとの接着が破断して漏水経路が形成される場合がある。また、止水構造体、後打ちモルタルまたは後打ちコンクリート自体が劣化してひび割れが生じ漏水経路が形成される場合がある。また、後打ちモルタルまたは後打ちコンクリートと舗装との間の密着が不十分となり漏水経路が形成される場合がある。
しかしながら、このような種々の漏水経路のほぼ全てについて対応することができる漏水補修方法は、従来、提案されていなかった。

本発明は、上記のような課題を解決することを目的とする。
すなわち本発明は、種々の漏水経路について対応することができる漏水補修方法を提供することにある。

本発明者は鋭意検討し、上記課題を解決する方法を見出し、本発明を完成させた。
本発明は次の（１）〜（４）である。
（１）橋梁の下側から、伸縮性シーリング剤を用いて漏水経路の出口を塞ぐ工程を具備する、橋梁の伸縮装置部位の漏水補修方法。
（２）橋梁の下側から、水分捕捉型の充填剤を前記漏水経路へ充填する工程を具備する、上記（１）に記載の漏水補修方法。
（３）前記充填剤を用いて前記漏水経路の入口を塞ぐ工程を具備する、上記（１）または（２）に記載の漏水補修方法。
（４）前記充填剤のＢ型回転粘度計を用いた粘度（η）が、初期値（η₀）は１０〜１００（ｍＰａ・ｓｅｃ）であり、２０分経過後の粘度（η₂₀）はη₀＜η₂₀＜２５０（ｍＰａ・ｓｅｃ）の関係を満たし、４５分経過後の粘度（η₄₅）はη₄₅＞η₀×１．５（ｍＰａ・ｓｅｃ）の関係を満たす、上記（１）〜（３）のいずれかに記載の漏水補修方法。

本発明によれば、種々の漏水経路について対応することができる漏水補修方法を提供することができる。
また、本発明によれば、作業をすべて路面下で行うことができるため、安全に作業を行うことができ、さらに路面上の交通規制の必要はない。
さらに、本発明によれば、既設の伸縮装置を取り替えることなく、そのまま利用できるので、施工コストを抑制することができる。

一般的な橋梁用伸縮装置およびその周辺部位を上側（路面側）から見た概略図である。図１のＡ−Ａ線における概略断面図である。橋梁用伸縮装置およびその周辺部位に形成された漏水経路を示す概略断面図である。橋梁用伸縮装置およびその周辺部位に形成された漏水経路を示す別の概略断面図である。本発明の方法の好適態様を説明するための概略図である。水分捕捉型充填剤性能試験について説明するための概略図である。変位追従性シール剤性能試験について説明するための概略図である。

本発明について説明する。
本発明は、橋梁の下側から、伸縮性シーリング剤を用いて漏水経路の出口を塞ぐ工程を具備する、橋梁の伸縮装置部位の漏水補修方法である。
このような漏水補修方法を、以下では「本発明の方法」ともいう。
本発明において「橋梁の伸縮装置部位」とは、橋梁の伸縮装置およびその周辺部位を意味するものとする。

初めに、橋梁の伸縮装置部位の構造について説明する。
図１は一般的な橋梁の伸縮装置およびその周辺部位（道路）を上側（路面側）から見た概略図であり、図２は図１のＡ−Ａ線における概略断面図である。

図１、図２において伸縮装置１０は、橋梁本体である床板２０、２０の間に設けられている。また、床板２０の上の舗装２２と伸縮装置１０と間に、モルタルまたはコンクリートが後打ちされることで伸縮装置１０が固定されている。後打ちされたモルタルまたはコンクリートを、以下では、後打ちモルタル等（２４）ともいう。

また、図１、図２に例示した伸縮装置１０は、フェースプレート１１、シール材１３、バックアップ材１５、腹板１７、支持具１９を備えている。
伸縮装置１０における道路面は、互いに噛み合う一対の櫛形鋼製フェースプレート１１からなる。フェースプレート１１の下方にはシール材１３およびバックアップ材１５が配置されている。また、フェースプレート１１の下面から下方へ、後打ちモルタル等２４および／または床板２０の側面に密着させるように腹板１７が配置されている。シール材１３およびバックアップ材１５は腹板１７の側面に接着されている。バックアップ材１５は支持具１９によって支えられている。
なお、伸縮装置には様々な種類があり、例えば腹板１７を備えないものもある。この場合、シール材１３およびバックアップ材１５は後打ちモルタル等２４および／または床板２０の側面に接着される。

次に、伸縮装置およびその周辺部位に形成される漏水経路について説明する。
図３、図４は、伸縮装置部位に形成された漏水経路を示している。図３、図４に示す伸縮装置部位は、図２に示した態様の伸縮装置部位が老朽化したものと考えてもよい。

図３に示す漏水経路３１は、シール材１３およびバックアップ材１５が劣化してひび割れて生じたものである。入口３１ａから漏水経路３１へ入り込んだ雨水等は出口３１ｂへ到達して漏水する。
また、図３に示す漏水経路３３は、フェースプレート１１および腹板１７と後打ちモルタル等２４および床板２０との密着性がなくなり形成されたものである。入口３３ａから漏水経路３３へ入り込んだ雨水等は出口３３ｂへ到達して漏水する。
また、図３に示す漏水経路３５は、舗装２２と後打ちモルタル等２４と床板２０との密着性がなくなり形成されたものである。入口３５ａから漏水経路３５へ入り込んだ雨水等は出口３５ｂへ到達して漏水する。
また、図４に示す漏水経路３７は、シール材１３およびバックアップ材１５と腹板１７との密着性がなくなり形成されたものである。入口３７ａから漏水経路３７へ入り込んだ雨水等は出口３７ｂへ到達して漏水する。
さらに、図４に示す漏水経路３９は、後打ちモルタル等２４が劣化してひび割れて生じたものである。入口３９ａから漏水経路３９へ入り込んだ雨水等は出口３９ｂへ到達して漏水する。

このような漏水経路から漏水が生じると、支承、橋梁端部、橋脚、橋台等が劣化する可能性がある。また、冬季には、散布された路面凍結防止剤中の塩化物が雨水とともにコンクリート等の内部へ浸透し、鉄筋や鉄骨を腐食する可能性がある。また、漏水経路の内部に浸透した水分が凍結することによって、漏水経路を拡大し、コンクリート等を損壊させる可能性もある。

本発明の方法は、上記のような漏水経路が形成された伸縮装置およびその周辺部位の漏水を補修する方法である。伸縮性シーリング剤を漏水経路の出口に塗布することで出口を塞ぎ、漏水補修をすることができる。伸縮性シーリング剤は従来公知の方法で漏水経路の出口に塗布することができる。この漏水補修作業はすべて路面下で行うことができるため、安全に作業を行うことができ、さらに路面上の交通規制の必要はない。伸縮性シーリング剤は橋梁の変形に追従して変形するので、補修後に剥離し難い。伸縮性シーリング剤は伸縮性ウレタン系シーリング剤であることが好ましい。伸縮性ウレタン系シーリング剤としては、アデカ社製、商品名：アデカウルトラシールＰ−１０１が挙げられる。

また、本発明の方法は、橋梁の下側から、水分捕捉型の充填剤を前記漏水経路へ充填する工程をさらに具備することが好ましい。
このような本発明の方法の好適態様について、図５を用いて説明する。
図５は、図３に示した、シール材１３およびバックアップ材１５が劣化してひび割れて生じた漏水経路３１を有する伸縮装置部位に、本発明の方法の好適態様を適用して漏水補修したことを示している。
本発明の方法の好適態様では、初めに伸縮性シーリング剤４０を用いて漏水経路３１の出口３１ｂを塞ぐ。ここで、後に出口３１ｂから充填剤５０を充填するための注入孔４２を予め設置しておく。
次に、注入孔４２にホース４４の一方端部を繋げる。ホース４４の他方端部は圧送タンク４６およびコンプレッサー４８に連結されており、圧送タンク４６中の充填剤をホース４４を通じて漏水経路３１へ充填することができる。

ここで、充填剤５０は、図５に示すように、出口３１ｂから充填して入口３１ａにまで到達させることが好ましい。つまり、本発明の方法は充填剤を用いて漏水経路の入口を塞ぐ工程をさらに具備することが好ましい。このようにすれば、橋梁の下側から漏水経路の入口および出口を塞ぐことができる。なお、本発明の方法では橋梁の上側（路面側）から、充填剤を用いて漏水経路の入口を塞いでもよい。

充填剤５０を出口から漏水経路の中へ充填した後は、注入孔４２を撤去する。注入孔４２を撤去することで形成される注入孔の跡（出口３１ｂと外気とを通じる穴）は、シーリング剤４０を用いて埋めることができる。

本発明の方法の好適態様において用いる充填剤は、水分捕捉型の充填剤である。
漏水経路へ充填された充填剤は、漏水経路内に残留する水分を捕捉するので、鋼製部材やコンクリート中の鉄筋等の腐食を防止することができる。また、当該水分が凍結することによる漏水経路の拡大やコンクリート等の損壊を防止することができる。

水分捕捉型の充填剤は水分を捕捉する充填剤であれば特に限定されず、容易に充填作業を行うことができるものであることが好ましく、さらに充填完了後、短時間で充填剤が硬化するものであることがより好ましい。例えば水分捕捉型ウレタン樹脂（例えば、ウレタン技研工業社製、ＴＡ−７４５）を用いることができる。水分捕捉型ウレタン樹脂に、公知の希釈剤（例えば、プロピレンカーボネート）を適量混合して粘度を調整することが好ましい。公知の難燃可塑剤（例えばリン系のもの）を適量混合してもよい。さらに公知の触媒（例えばＳｎ触媒）を適量混合して硬化速度を調整することもできる。

また、充填剤は、Ｂ型回転粘度計を用いた粘度（η）が、初期値（η₀）は１０〜１００（ｍＰａ・ｓｅｃ）であり、かつ、２０分経過後の粘度（η₂₀）はη₀＜η₂₀＜２５０（ｍＰａ・ｓｅｃ）の関係を満たし、かつ、４５分経過後の粘度（η₄₅）はη₄₅＞η₀×１．５の関係を満たすものであることが好ましい。さらに、η₀＜η₂₀＜η₀×２の関係を満たすものであることがより好ましい。漏水経路は細く入り組んでいる場合が多いので、出口から入口まで充填剤を充填するのは比較的困難であるが、このような粘度を有する充填剤であれば、比較的容易に充填剤を充填することができ、さらに充填完了後、短時間で充填剤が硬化するので好ましい。
η₀は、４０〜９０（ｍＰａ・ｓｅｃ）であることがより好ましく、６０〜８０（ｍＰａ・ｓｅｃ）であることがさらに好ましい。
η₂₀は、η₀＜η₂₀＜２３０（ｍＰａ・ｓｅｃ）の関係を満たすことがより好ましく、η₀＜η₂₀＜２００（ｍＰａ・ｓｅｃ）の関係を満たすことがさらに好ましい。
η₄₅は、η₄₅＞η₀×１．８の関係を満たすことがより好ましく、η₄₅＞η₀×２．０の関係を満たすことがさらに好ましい。
η₂₀は、η₀＜η₂₀＜η₀×１．５の関係を満たすことがより好ましく、η₀＜η₂₀＜η₀×１．２の関係を満たすことがさらに好ましい。
上記のように水分捕捉型ウレタン樹脂と希釈剤と難燃可塑剤と触媒とを混合して、上記の粘度（η）を備える充填剤を得ることができる。

なお、本発明において充填剤の粘度は、ＪＩＳＫ７１１７−１−１９９９「液状の樹脂の回転粘度計による粘度試験方法」（Ｂ型粘度計を使用）によって測定した値を意味するものとする。

＜水分捕捉型の充填剤の性能試験＞
矩形であって表面のほぼ全面に錆を有する鋼板（錆鋼板）と、錆鋼板と同形状であって錆を有さない鋼板（ダミー鋼板）とを、主面が密着するように重ねた。このとき、錆鋼板とダミー鋼板との主面の間には約１ｍｍの隙間が存在していた。
次に、この隙間を保持したまま、錆鋼板とダミー鋼板とを図６に示すように充填剤の中へ浸漬し、１０分間保持した。
図６は浴槽６６中の充填剤６２に、錆鋼板６０とダミー鋼板６４とを浸漬した状態を示す概略断面図である。

ここで充填剤は、水分捕捉型ウレタン樹脂（ウレタン技研工業社製、ＴＡ‐７４５）に、希釈剤（プロピレンカーボネート）およびＳｎ触媒を添加して粘度を調整したものである。粘度をＪＩＳＫ７１１７−１−１９９９に準じてＢ型回転粘度計を測定したところ、初期値（η₀）で７３（ｍＰａ・ｓｅｃ）であり、２０分経過後の粘度（η₂₀）が９３（ｍＰａ・ｓｅｃ）であり、４５分経過後の粘度（η₄₅）が１７４（ｍＰａ・ｓｅｃ）であった。

１０分経過後、錆鋼板とダミー鋼板とを充填剤の中から取り出し、隙間内を観察したところ、隙間の全域に充填剤が浸透していることを確認できた。
また、錆鋼板の断面を顕微鏡にて観察したところ、錆鋼板の表面に積層し微細孔構造を備えている錆の内部にまで、充填剤が浸透していることを確認できた。

このような実験によって、細く入り組んだ漏水経路であっても、容易に充填剤を充填することができると考えられる。

＜変位追従性シール剤性能試験＞
シーリング用プライマー塗装を全面に行った矩形の鋼板を２枚用意した。
そして、図７の概略断面図に示すように、これらの鋼板７０、７０の一方の端部をスペーサ７２を挟みつつ向い合わせた後、２枚の鋼板の各々の表面とスペーサの側面とにシーリング剤７４を塗布した。これによって２枚の鋼板とスペーサとは図７に示すように繋がれた。
さらに、各々の鋼板７０、７０の他方の端部は、各々、部材７６、７６と連結させた。部材７６、７６は互いに近づく方向（圧縮方向）および遠ざかる方向（引張方向）へ移動することができるものであり、このような部材７６、７６の動きによって、鋼板７０、７０を図７における矢印の方向へ動かすことができる。

ここでシーリング剤は、伸縮性ウレタン系シーリング剤（アデカ社製、商品名：アデカウルトラシールＰ−１０１）を用いた。

このような状態で鋼板７０を変位量が２０ｍｍ（引張および圧縮を各々１０ｍｍ）となるように、圧縮方向および引張方向へ移動させた。引張および圧縮を１サイクルとして３６５０サイクル行った。
このような引張および圧縮を３６５０サイクル行った後でも、シーリング剤は鋼板から剥がれなかった。

このような実験により、伸縮性ウレタン系シーリング剤を用いて漏水経路の出口を塞いだ場合、シーリング剤はその後の橋梁の変形に追従し剥がれることはないと考えられる。

１０伸縮装置
１１フェースプレート
１３シール材
１５バックアップ材
１７腹板
１９支持具
２０床板
２２舗装
２４後打ちモルタル等
３１、３３、３５、３７、３９漏水経路
３１ａ、３３ａ、３５ａ、３７ａ、３９ａ漏水経路の入口
３１ｂ、３３ｂ、３５ｂ、３７ｂ、３９ｂ漏水経路の出口
４０伸縮性シーリング剤
４２注入孔
４４ホース
４６圧送タンク
４８コンプレッサー
５０充填剤
６０錆鋼板
６２充填剤
６４ダミー鋼板
６６浴槽
７０鋼板
７２スペーサ
７４シーリング剤
７６部材

Claims

橋梁の下側から、伸縮性シーリング剤を用いて漏水経路の出口を塞ぐ工程と、
橋梁の下側から、水分捕捉型の充填剤を前記漏水経路へ充填する工程と、
を具備する、橋梁の伸縮装置部位の漏水補修方法。
前記充填剤を用いて前記漏水経路の入口を塞ぐ工程を具備する、請求項１に記載の漏水補修方法。
前記充填剤のＢ型回転粘度計を用いた粘度（η）が、初期値（η₀）は１０〜１００（ｍＰａ・ｓｅｃ）であり、２０分経過後の粘度（η₂₀）はη₀＜η₂₀＜２５０（ｍＰａ・ｓｅｃ）の関係を満たし、４５分経過後の粘度（η₄₅）はη₄₅＞η₀×１．５（ｍＰａ・ｓｅｃ）の関係を満たす、請求項１または２に記載の漏水補修方法。