JP5362929B1

JP5362929B1 - 遊間用止水材および道路橋伸縮装置

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Publication number: JP5362929B1
Application number: JP2013137200A
Authority: JP
Inventors: 翼近藤; 佳宏宮城; 晃小坂; 寛山内; 大志片島; 竜一木原
Original assignee: Nitta Corp
Current assignee: Nitta Corp
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2013-12-11
Anticipated expiration: 2033-06-28
Also published as: JP2015010402A

Abstract

【課題】接続作業が簡単で、接続部分が十分な耐久性を有する遊間用止水材を得る。
【解決手段】道路橋の幅方向に分割された遊間用止水材２０は接続構造を備える。遊間用止水材２０は止水材本体２１とスポンジ層２３を備え、止水材本体２１の端面にスポンジ層２３が接着される。スポンジ層２３は、止水材本体より低圧縮応力で、かつ、全体として止水機能を発揮し、圧縮性と伸張率がともに高い。よって、遊間用止水材２０は、２つのスポンジ層２３を相互に密着させるだけで止水材本体２１を接続することができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、高速道路の道路橋等に設けられ、橋桁の伸縮を吸収するために設けられる遊間用止水材に関する。

道路橋は、設置場所の温度変化によって橋桁の長さが伸縮し、この伸縮を吸収するために道路橋には、その幅方向に延びる桁遊間が形成される。桁遊間において、路面には、道路橋伸縮装置が設けられ、道路橋伸縮装置には、橋桁の伸縮に伴う遊間の変位に追従しつつ雨水等の落下を防止する遊間用止水材が設けられる。

遊間用止水材は、遊間の長手方向に連続して延びる一体物であるが、製造、運搬等の理由により、分割された状態で工事現場に運び込まれ、接続作業が行われる。遊間用止水材は、遊間に沿って延びる伸縮フォーム層と、この伸縮フォーム層の上面を被覆して接着される止水シート等から成り、工事現場における接続作業として、従来、突き合わせて配置された止水シートの端部に沿って、止水機能を有するシートが貼り付けられる、所謂パッチ貼り工法が知られている。しかしこのような接続作業は非常に困難であって熟練を要し、作業効率が低い。

また特許文献１に開示されているように、突き合わされた２つのシート状弾性体の間に反応硬化性のある弾性体を流し込んで充填し、この弾性体が硬化することによりシート状弾性体を一体的に連結する工法が提案されている。

しかし特許文献１の接続方法では、弾性体を撹拌したり、養生することが必要であり、面倒である。また硬化した弾性体は体積変化が非常に小さいため、橋桁の伸縮によって厚さが大きく変化し、接着面に作用する引張り力のために耐久性が不十分である。

特開２００３−１２９４０６号公報

本発明は、接続作業が簡単で、接続部分が十分な耐久性を有する遊間用止水材を得ることを目的としている。

本発明に係る遊間用止水材は、道路橋伸縮装置の遊間内に設けられる遊間用止水材であって、遊間に沿って延びるとともに遊間の変位に追随可能であり、止水機能を有する止水材本体と、止水材本体の端面に接着され、止水材本体より低圧縮応力で、かつ、全体として止水機能を有するスポンジ層を含む接続部材とを備えることを特徴としている。

好ましくは、スポンジ層が基材中に分散した複数の気泡を有し、複数の気泡が亀裂により連通する。

また本発明に係る遊間用止水材は、道路橋伸縮装置の遊間内に設けられる遊間用止水材であって、遊間に沿って延びるとともに遊間の変位に追随可能であり、止水機能を有する第１および第２の止水材本体と、第１の止水材本体の端面に接着され、第１の止水材本体より低圧縮応力で、かつ、全体として止水機能を有するスポンジ層を含む接続部材とを備え、第２の止水材本体とスポンジ層が相互に密着することを特徴としている。

また本発明に係る遊間用止水材は、道路橋伸縮装置の遊間内に設けられる遊間用止水材であって、遊間に沿って延びるとともに遊間の変位に追随可能であり、止水機能を有する第１および第２の止水材本体と、第１の止水材本体の端面に接着され、第１の止水材本体より低圧縮応力で、かつ、全体として止水機能を有する第１のスポンジ層を含む第１の接続部材と、第２の止水材本体の端面に接着され、第２の止水材本体より低圧縮応力で、かつ、全体として止水機能を有する第２のスポンジ層を含む第２の接続部材とを備え、第１のスポンジ層と第２のスポンジ層が相互に密着することを特徴としている。

好ましくは、第１および第２のスポンジ層が基材中に分散した複数の気泡を有し、複数の気泡が亀裂により連通する。

好ましくは、第１および第２の止水材本体は異なる材質の止水材である。

また、好ましくは、第１および第２の止水材本体のうちいずれか一方が、伸縮フォーム層と、伸縮フォーム層の上面を被覆し、止水機能を有する止水層とを備える。

また、好ましくは、第１および第２の止水材本体が、第１および第２の伸縮フォーム層と、第１および第２の伸縮フォーム層の上面を被覆し、止水機能を有する第１および第２の止水層とを備える。

また、好ましくは、接続部材が、スポンジ層に積層された第３の伸縮フォーム層をさらに備える。

また、好ましくは、第１または第２の接続部材が、第１または第２のスポンジ層に積層された第３または第４の伸縮フォーム層をさらに備える。

本発明に係る道路橋伸縮装置は、道路橋の継目部に設けられる道路橋伸縮装置であって、道路橋の桁遊間に沿って延びるフェースプレートと、フェースプレートの下方に設けられ、道路伸縮装置の遊間に沿って延びるとともに遊間の変位に追随可能であり、止水機能を有する止水材本体と、止水材本体の端面に接着され、止水材本体より低圧縮応力で、かつ、全体として止水機能を有するスポンジ層を含む接続部材とを備え、スポンジ層が基材中に分散した複数の気泡を有し、複数の気泡が亀裂により連通することを特徴としている。

本発明に係る道路橋伸縮装置は、道路橋の継目部に設けられる道路橋伸縮装置であって、道路橋の桁遊間に沿って延びるフェースプレートと、フェースプレートの下方に設けられ、道路橋伸縮装置の遊間に沿って延びるとともに遊間の変位に追随可能であり、止水機能を有する第１および第２の止水材本体と、第１の止水材本体の端面に接着され、第１の止水材本体より低圧縮応力で、かつ、全体として止水機能を有する第１のスポンジ層を含む第１の接続部材と、第２の止水材本体の端面に接着され、第２の止水材本体より低圧縮応力で、かつ、全体として止水機能を有する第２のスポンジ層を含む第２の接続部材とを備え、第１のスポンジ層と第２のスポンジ層が相互に密着し、第１および第２のスポンジ層が基材中に分散した複数の気泡を有し、複数の気泡が亀裂により連通することを特徴としている。

本発明によれば、接続作業が簡単で、接続部分が十分な耐久性を有する遊間用止水材、およびこの遊間用止水材を用いた道路橋伸縮装置を得ることができる。

本発明の第１および第２の実施形態である遊間用止水材を備えた道路橋継目部の概略的な構造を示す斜視図である。２つの止水材本体が接続される前の状態を示す側面図である。２つの止水材本体が接続された状態を示す側面図である。スポンジ層の気泡構成の例を示す図である。第２の実施形態である２つの伸縮フォーム層が接続される前の状態を示す側面図である。２つの伸縮フォーム層が接続された状態を示す側面図である。２つの伸縮フォーム層が、高さ方向に位置がずれて接続された状態を示す側面図である。１つのスポンジ層により２つの止水材本体が接続される場合を示す側面図である。遊間用止水材の修理手順の一例を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の第１の実施形態である遊間用止水材の構成を説明する。図１に示されるように、道路橋伸縮装置において、道路橋の橋軸Ｘに交差する方向に延びる桁遊間には、橋桁の伸縮を吸収するために遊間に沿って延びるフェースプレート１０と遊間用止水材２０が設けられる。遊間用止水材２０はフェースプレート１０の下方であってウェブプレート３０、３０間の遊間内に設けられ、雨水を止水するとともに遊間の拡縮動作に追従して伸縮する。図１では、フェースプレート１０は２つのフィンガー形状の板が突き合わされたものであり、一方のフィンガー形状の板の凸部が他方の板の凹部に入り込む。

遊間用止水材２０は弾性ゴムタイプと伸縮フォームタイプの２種類に大きく分けられる。弾性ゴムタイプは、分割された状態で工事現場に運び込まれる場合、反応硬化性のある弾性体を工場で硬化させることにより成形される。

図２に示されるように、道路橋の幅方向に分割された遊間用止水材２０は接続構造を備える。遊間用止水材２０は止水材本体２１とスポンジ層（接続部材）２３を備え、図２では、１つの止水材本体２１の端面に１つのスポンジ層２３が接着される。すなわち第１の止水材本体の端面に第１のスポンジ層が接着され、第２の止水材本体の端面に第２のスポンジ層が接着される。止水材本体２１は弾性ゴムタイプであり、２０℃における５０％圧縮応力が例えば７．０×１０^２（Ｎ／ｃｍ^２）（＝７０（ｋＰａ））である。スポンジ層２３は止水材本体２１の幅方向（図２において紙面に垂直な方向）に延びる直方体である。

スポンジ層２３の遊間の長手方向（図２において左右方向）の厚さは約３０ｍｍであり、スポンジ層２３はフェースプレート１０の端面よりも突出し、その突出量Ｄ１は例えば１５〜２０ｍｍである。換言すれば、フェースプレート１０はスポンジ層２３の上面の中央付近まで延びる。スポンジ層２３は道路橋の橋軸の方向および遊間の長手方向の両方に伸縮性を有する。スポンジ層２３は遊間の変位量にかかわらず全体として止水機能を発揮する。すなわちスポンジ層２３自体は圧縮性と伸張率がともに高いにもかかわらず止水性能を有する。

図３は２つの止水材本体２１が接続された状態を示す。２つの止水材本体２１は、これらの上面に設けられたフェースプレート１０が当接するか、ほとんど当接するまでスポンジ層２３を圧縮させて変位される。２つのスポンジ層２３はこの状態で互いに密着する。すなわち第１のスポンジ層と第２のスポンジ層が相互に密着する。

スポンジ層２３は、例えば旭化工株式会社製のＡＦ−００８０を利用することができる。その特性は表１に示す通りである。スポンジ層２３の５０％圧縮応力は止水材本体２１よりも３桁程度低い。５０％圧縮Ｕ字止水試験を行ったが２４時間漏水は見られなかった。スポンジ連泡率３０〜４５％のゴムスポンジに対してクラッシャー加工を施すことにより６５〜７５％に定めた。

図４に示されるように、スポンジ層２３は、ゴムの基材３１と、基材３１中に分散した複数の気泡３５とを有し、複数の気泡３５が亀裂３３により連通する。スポンジ層２３の原材料は、エチレン−プロピレン−ジエンゴム（ＥＰＤＭゴム）やエチレンプロピレンゴム（ＥＰＭゴム）等の疎水性の合成ゴムが好ましい。このように基材３１に設けられた亀裂３３が弁体として機能するため、気体の通過が容易でありながら水の通過が防止され、低い応力で変形が可能となる。これにより、スポンジ層２３は、遊間の変位量にかかわらず止水性を保つことができ、スポンジ層２３だけで止水性能を有する。

なお、従来の連続気泡のスポンジは気泡間で水が容易に通過するため、止水性が低い。また、従来の独立気泡のスポンジは気泡間で気体が通過しないため、変形に高い応力が必要であり、遊間の変位に対して追従性が低い。さらに気泡内の空気が抜け、体積が収縮する問題がある。また、従来の半連続気泡のスポンジは連続気泡と独立気泡が混在するスポンジであるため、独立気泡のスポンジと同様、空気抜けの問題がある。さらに一定以上圧縮された状態で止水性を発揮するため、変形量に起因する止水性の限界がある。

以上のように本実施形態は、道路橋伸縮装置の継目部に形成される遊間内に隣接して配置される２つの止水材本体２１の各端部に、スポンジ層２３を設けたものであり、スポンジ層２３は遊間の変位量にかかわらず止水性を発揮する。

止水材本体２１は遊間の幅に応じて変形し、その前面は波形に変形する。しかしスポンジ層２３は圧縮性が高く、伸張率も大きい柔軟な材料から成形されているので、止水材本体２１の前面の変形を吸収する。すなわち止水材本体２１の前面に生じる複雑な歪みはスポンジ層２３によって吸収され、止水材本体２１とスポンジ層２３の間、および隣接する２つのスポンジ層２３間に隙間が生じることが防止される。

例えば図３に示されるように遊間の変位量にかかわらず、圧縮されたスポンジ層２３によって雨水は遮断され、遊間用止水材２０（図１参照）から下方へ漏れることはない。

このように本実施形態の遊間用止水材は、２つのスポンジ層２３を相互に密着させるだけで止水材本体２１を接続することができる。また、従来技術のように２つの止水材本体２１の間に反応硬化性のある弾性体を流し込んで充填するものではないので、工事現場における作業が非常に簡単で、作業者の技能によるばらつきを防止することが可能である。また、スポンジ層２３が止水材本体２１の端面の全体を覆うので、接続の際の位置精度が低くても止水性が確保される。また、複数の気泡３５が亀裂３３により連通するスポンジを利用するので、スポンジ層２３の圧縮応力が止水材本体２１よりも低く、遊間の変位に対してスポンジが体積変化して追従でき、接続部分周辺の接着面に作用する引張り力が低い。また既に遊間に配置された止水材本体は、遊間の変位に応じてその接続断面が任意の形状を有するが、この任意の形状に対してもスポンジ層２３が体積変化して追従することができる。また表１に示されるようにスポンジ層２３の伸縮性が大きいので、この遊間用止水材の接続部分は十分な耐久性を有する。

図５は第２の実施形態である伸縮フォームタイプの遊間用止水材の構成を示している。なお、図２のフィンガージョンイト１０は省略されている。第１の実施形態と異なる構成を説明すると、遊間用止水材４０は、スポンジ層２３以外に、伸縮フォーム層４３と、その上面を被覆して接着され、止水機能を有する止水層（止水材本体）４５とさらにその上面に積層して接着される防塵フォーム４７から構成され、第１の実施形態のように止水材本体２１とスポンジ層２３のみの構成ではない。

図５では、１つの伸縮フォーム層の端面および止水層の端部に１つのスポンジ層２３が接着される。すなわち第１および第２の止水材本体が、第１および第２の伸縮フォーム層と、第１および第２の伸縮フォーム層の上面を被覆し、止水機能を有する第１および第２の止水層とを備える。伸縮フォーム層４３、止水層４５および防塵フォーム４７から成る伸縮フォーム複合体の２０℃における５０％圧縮応力は例えば７．４９×１０（Ｎ／ｃｍ^２）（＝７．４９（ｋＰａ））であり、スポンジ層２３よりも１桁程度高い。

止水層４５と防塵フォーム４７は水平方向に延びてスポンジ層２３の端面近くまで達している。すなわちスポンジ層２３は止水層４５と防塵フォーム４７よりも、例えば５〜２０ｍｍくらい突出している。したがって第１の実施形態と同様、図６に示すように、２つの伸縮フォーム層４３の接続作業において、２つのスポンジ層２３が大きく圧縮されて相互に密着し、この状態において２つの止水層４５は相互に近接する。

図７に示すように、遊間用止水材４０の接続作業において、２つの伸縮フォーム層４３、４３が、その厚さ方向（図７において上下方向）に位置が多少ずれる場合がある。このような場合であっても、第２の実施形態では止水層４５がスポンジ層２３に密着されるため、止水機能が確保される。

このように本実施形態では、スポンジ層２３は橋軸の方向および遊間の長手方向の両方に伸縮性を有するので、止水層４５が複雑な３次元的な波形に変形することが防止され、隣接する２つの止水層４５間に大きな隙間が生じることはなく、スポンジ層２３によって雨水の漏水が防止される。また冬期のように遊間の幅が拡大するとき伸縮フォーム層４３の幅も増大するが、伸縮フォーム層４３の体積が増大するので、弾性ゴムタイプのように接着面（金属部分との境界面）の縁部において相対的に大きな剥離力が生じることを防止することができる。

また第１の実施形態と同様に、本実施形態の遊間用止水材は、工事現場における接続作業が簡単で、作業者の技能によるばらつきを防止することが可能である。また、スポンジ層２３が伸縮フォーム層４３の端面の全体を覆うので、接続の際の位置精度が低くても止水性が確保される。また、遊間の変位に対してスポンジが体積変化して追従でき、接続部分周辺の接着面に作用する引張り力が低い。また既に遊間に配置された止水材本体の接続断面における任意の形状に対してスポンジ層２３が体積変化して追従できる。また、接続部分が十分な耐久性を有する。

なお、第１および第２の実施形態では、接続される止水材本体等の両方にスポンジ層が接着されたが、止水材本体等の片方にのみスポンジ層が接着されてもよい。すなわち第１の止水材本体の端面にスポンジ層が接着され、第２の止水材本体とスポンジ層が相互に密着することにより接続してもよい。この場合、図８に示すように、スポンジ層２３が接着されない方の止水材本体２１がフェースプレート１０の端面より突出することによりスポンジ層が大きく圧縮されるようにしてもよい。

また、第１および第２の実施形態では、接続される遊間用止水材が同じ種類のものであるが、異なる種類のものでもよい。すなわち接続される第１および第２の止水材本体は異なる材質の止水材でもよい。例えば一方が弾性ゴムタイプであり、他方が伸縮フォームタイプであってもよい。すなわち第１および第２の止水材本体のうちいずれか一方が、伸縮フォーム層と、伸縮フォーム層の上面を被覆し、止水機能を有する止水層とを備えてもよい。これにより異なる材質の遊間用止水材の接続が可能となる。

また、第１および第２の実施形態では、スポンジ層は１つの層から成るが、２層から構成されてもよい。例えば一方の層には第１および第２の実施形態と同じ材料を利用し、他方の層にはこれよりも安価なウレタンフォーム等を利用してもよい。すなわち接続部材がスポンジ層に積層された第３の伸縮フォーム層をさらに備えてもよい。また第１または第２の接続部材が、第１または第２のスポンジ層に積層された第３または第４の伸縮フォーム層をさらに備えてもよい。この場合、止水性を確保するために、スポンジ層は必ず止水材本体または止水層に接着される。

また、第１および第２の実施形態では、２つのスポンジ層が相互に密着することにより遊間用止水材が接続されるが、２つのスポンジ層の間が接着剤により接着されてもよい。

また、弾性ゴムタイプと伸縮フォームタイプの２種類のタイプに共通して、遊間用止水材の一部のみ破損したときに遊間用止水材の全部を取り替えるのではなく、破損した部分のみを取り替えることができれば経済的に好ましい。図９に示すように、ステップＳ１で止水材本体２１の一部が破損した場合には、ステップＳ２で破損部分が除去される。ステップＳ３、Ｓ４では、除去された部分に例えば伸縮フォームタイプの遊間用止水材を接続する。このように、例えば数ｍ程度の遊間用止水材を接続することができるため、従来、遊間用止水材の一部が破損した場合でも遊間における長手方向の全てを交換していたのを、破損した部分のみを交換することが可能となる。

また、第１および第２の実施形態では、伸縮装置の遊間はウェブプレート間を意味したが、本発明の伸縮装置の遊間は桁遊間も含む。また、本発明の遊間は、橋梁において構造上生じる目地部も含む。また、遊間には、遊間用止水材が設けられるウェブプレート間の距離を表す製品遊間、桁端から桁端までの距離を表す桁遊間等が存在するが、本明細書において単に遊間と記載した場合の遊間は、原則として製品遊間を意味するが、本発明はこれに限定されない。

２０、４０遊間用止水材
２１止水材本体
２３スポンジ層
３０ウェブプレート
３１基材
３３亀裂
３５気泡
４３伸縮フォーム層
４５止水層

Claims

道路橋伸縮装置の遊間内に設けられる遊間用止水材であって、
前記遊間に沿って延びるとともに前記遊間の変位に追随可能であり、止水機能を有する止水材本体と、
前記止水材本体の端面に接着され、前記止水材本体より低圧縮応力で、かつ、全体として止水機能を有するスポンジ層を含む接続部材とを備えることを特徴とする遊間用止水材。
前記スポンジ層が基材中に分散した複数の気泡を有し、前記複数の気泡が亀裂により連通することを特徴とする請求項１に記載の遊間用止水材。
道路橋伸縮装置の遊間内に設けられる遊間用止水材であって、
前記遊間に沿って延びるとともに前記遊間の変位に追随可能であり、止水機能を有する第１および第２の止水材本体と、
前記第１の止水材本体の端面に接着され、前記第１の止水材本体より低圧縮応力で、かつ、全体として止水機能を有するスポンジ層を含む接続部材とを備え、
前記第２の止水材本体と前記スポンジ層が相互に密着することを特徴とする遊間用止水材。
前記スポンジ層が基材中に分散した複数の気泡を有し、前記複数の気泡が亀裂により連通することを特徴とする請求項３に記載の遊間用止水材。
道路橋伸縮装置の遊間内に設けられる遊間用止水材であって、
前記遊間に沿って延びるとともに前記遊間の変位に追随可能であり、止水機能を有する第１および第２の止水材本体と、
前記第１の止水材本体の端面に接着され、前記第１の止水材本体より低圧縮応力で、かつ、全体として止水機能を有する第１のスポンジ層を含む第１の接続部材と、
前記第２の止水材本体の端面に接着され、前記第２の止水材本体より低圧縮応力で、かつ、全体として止水機能を有する第２のスポンジ層を含む第２の接続部材とを備え、
前記第１のスポンジ層と前記第２のスポンジ層が相互に密着することを特徴とする遊間用止水材。
前記第１および第２のスポンジ層が基材中に分散した複数の気泡を有し、前記複数の気泡が亀裂により連通することを特徴とする請求項５に記載の遊間用止水材。
前記第１および第２の止水材本体は異なる材質の止水材であることを特徴とする請求項４または請求項６に記載の遊間用止水材。
前記第１および第２の止水材本体のうちいずれか一方が、伸縮フォーム層と、前記伸縮フォーム層の上面を被覆し、止水機能を有する止水層とを備えることを特徴とする請求項７に記載の遊間用止水材。
前記第１および第２の止水材本体が、第１および第２の伸縮フォーム層と、前記第１および第２の伸縮フォーム層の上面を被覆し、止水機能を有する第１および第２の止水層とを備えることを特徴とする請求項４または請求項６に記載の遊間用止水材。
前記接続部材が、前記スポンジ層に積層された第３の伸縮フォーム層をさらに備えることを特徴とする請求項２または請求項４に記載の遊間用止水材。
前記第１または第２の接続部材が、前記第１または第２のスポンジ層に積層された第３または第４の伸縮フォーム層をさらに備えることを特徴とする請求項６に記載の遊間用止水材。
道路橋の継目部に設けられる道路橋伸縮装置であって、
前記道路橋の桁遊間に沿って延びるフェースプレートと、
前記フェースプレートの下方に設けられ、前記道路橋伸縮装置の遊間に沿って延びるとともに前記遊間の変位に追随可能であり、止水機能を有する止水材本体と、
前記止水材本体の端面に接着され、前記止水材本体より低圧縮応力で、かつ、全体として止水機能を有するスポンジ層を含む接続部材とを備え、
前記スポンジ層が基材中に分散した複数の気泡を有し、前記複数の気泡が亀裂により連通することを特徴とする道路橋伸縮装置。
道路橋の継目部に設けられる道路橋伸縮装置であって、
前記道路橋の桁遊間に沿って延びるフェースプレートと、
前記フェースプレートの下方に設けられ、前記道路橋伸縮装置の遊間に沿って延びるとともに前記遊間の変位に追随可能であり、止水機能を有する第１および第２の止水材本体と、
前記第１の止水材本体の端面に接着され、前記第１の止水材本体より低圧縮応力で、かつ、全体として止水機能を有する第１のスポンジ層を含む第１の接続部材と、
前記第２の止水材本体の端面に接着され、前記第２の止水材本体より低圧縮応力で、かつ、全体として止水機能を有する第２のスポンジ層を含む第２の接続部材とを備え、
前記第１のスポンジ層と前記第２のスポンジ層が相互に密着し、
前記第１および第２のスポンジ層が基材中に分散した複数の気泡を有し、前記複数の気泡が亀裂により連通することを特徴とする道路橋伸縮装置。