JP5950665B2 - 橋桁と床版間のシール材 - Google Patents

Description

本発明は、橋梁や高架橋における橋桁と床版との間に橋桁の長さ方向に沿って配設されるシール材に関する。

従来、図４に示すように、Ｈ型鋼からなる橋桁５１を幅員方向Ｗに所要間隔あけて、かつ橋軸方向Ｌに沿って橋脚５３上方に配置し、前記橋桁５１の上面には幅員方向Ｗへ互いに所要間隔離したシール材５５，５５を橋桁５１の長さ方向（橋軸方向Ｌと同じ）に沿って並設し、その後に前記シール材５５上にプレストレストコンクリート床版（以下床版とも記す。）５７を配置し、さらに前記橋桁５１上面のシール材５５，５５間にコンクリートやモルタル５９を打設することにより、前記床版５７を橋桁５１上に固定する方法が多用されている。

前記シール材５５は、床版５７と橋桁５１間における型枠として、及び床版５７の支持部材として作用し、橋桁５１と床版５７間でコンクリートやモルタルが硬化するまでの間コンクリートやモルタルが吐露しない（垂れない）ようにシールする機能が求められる。前記シール材５５として、従来では独立気泡型のポリエチレン発泡体やゴムスポンジ等からなる独立気泡型の発泡体を、断面四角形からなる長尺に形成したものが用いられている。
また、シール材を発泡体の二層構造とし、一側の発泡体を独立気泡型の発泡体、他側の発泡体を一側の発泡体よりも連続気泡が多く含まれる発泡体としたものが提案されている。

しかしながら、床版を支持するためには橋桁と床版間にコンクリートやモルタルを床版の荷重に耐えうる幅（面積）に打設する必要があるため、橋桁と床版間のシール材は横幅を狭く、すなわち横幅に比べて高さのある縦長形状とされることが求められる。そのような形状にした場合、床版をクレーンで吊り上げて橋桁上のシール材に載せる際に行われる床版の位置微調整時に、床版の下面で擦られる等によって横方向の力が加わると、横に倒れたり横へずれたりすることがある。その場合、床版をシール材の上方へ離してシール材を正しい位置に直した後、再度床版の位置調整をしなければならず、施工作業に手間取る問題がある。

特開２００３−１５５７０８号公報 特開２００３−１５５７０９号公報

本発明は前記の点に鑑みなされたものであって、床版をシール材上に載置する際に行われる床版の位置調整時に、横方向へ倒れたり位置ズレを生じたりし難いシール材の提供を目的とする。

請求項１の発明は、橋桁と該橋桁上方に配置される床版との間に橋桁の長さ方向に沿って配設されるシール材であって、上側発泡体と下側発泡体が積層一体化された二層からなり、前記上側発泡体は、前記橋桁の長さ方向に対して垂直方向の断面が、角が丸い四角形又は円形の断面形状からなり、前記下側発泡体は、前記橋桁の長さ方向に対して垂直方向の断面が、四角形の断面形状からなり、前記上側発泡体の２５％圧縮硬さが、前記下側発泡体の２５％圧縮硬さよりも小さいことを特徴とする橋桁と床版間のシール材に係る。

請求項２の発明は、請求項１において、前記上側発泡体は、外側に露出する表面にスキン層を有することを特徴とする。

本発明のシール材は、下側発泡体よりも上側発泡体の硬度が低くなっているため、床版の位置調整等の際に、床版の下面で上側発泡体の上面が擦られる等によってシール材に横方向の力が加わった場合、硬度の低い上側発泡体が主に変形し、硬度の高い下側発泡体については変形を抑えることできる。しかも、上側発泡体は角が丸い四角形または円形の断面形状からなるため、上側発泡体の断面最大幅と比較して、上側発泡体の下側発泡体との接合幅が小さくなり、横方向の力が加わって回転変形する際に底部の丸い角が干渉しにくいため、下側発泡体の上面で横方向へ変形しやすい。したがって、本発明のシール材は、床版の位置調等の際に横方向の力が加わると、上側発泡体の変形によって力を吸収し、下側発泡体については変形を抑えることができるため、シール材全体が倒れたり位置がずれたりするのを防ぐことができ、シール材の貼り直し作業等の面倒な作業が不要になり、施工作業の簡略化を実現できる。また、上側発泡体は角が丸い四角形または円形の断面形状からなるため、床版下面が傾斜したり凹凸面があった場合にも、床版下面との接地面積を確保でき、シール性を向上できる。

また、本発明のシール材は、上側発泡体が外側に露出する表面にスキン層を有するものであるため、床版の位置調整等の際、床版の下面で上側発泡体が擦られたりしても、表面が傷付き難く、シール性が損なわれ難い効果がある。

本発明の実施形態に係るシール材の斜視図である。 図１のシール材における上側発泡体の上面付近を示す拡大断面図である。 図１のシール材の作用を示す断面図である。 橋桁、シール材及び床版等を示す概略斜視図である。

以下、本発明の実施形態について説明する。図１に示すシール材１０は、図４に示した橋桁５１と該橋桁５１の上方に配置されるプレストレストコンクリート床版５７との間に橋桁５１の長さ方向に沿って配設されるもので、施工条件等に応じて所要寸法とされている。なお、使用に際しては、橋桁の長さに応じて橋桁の長さ方向に所要本数連接して用いられる。

前記シール材１０は、上側発泡体１１と下側発泡体２１が接着剤や両面粘着テープ等で積層一体化された長尺品からなる。
前記上側発泡体１１は、前記橋桁の長さ方向に対して垂直方向の断面が、角１５が丸い四角形又は円形の断面形状を有する棒状体からなる。前記上側発泡体１１の材質としてはポリウレタンフォームなどの弾性を有する発泡体が好適である。前記上側発泡体１１は、図２の拡大断面図に示すように外側表面にスキン層１２を有するものが好ましい。前記スキン層１２は、気泡の圧縮により、あるいは気泡サイズが小さくなることによって緻密な膜状となったもので、平滑性が高く、また破れにくいため、前記床版５７側として使用すれば、作業時に前記上側発泡体１１の上面を擦ることがある床版５７の位置調整が容易になるのみならず、床版５７に擦られても破損し難くなる。さらに、透水性も低いため、前記コンクリートやモルタルの水分漏出防止に対するシール性も向上する。

なお、表面にスキン層を有する発泡体の製造方法としては、特許第３９８７２５２号に記載されている方法、すなわち厚紙ロールから連続的に繰り出されて走行する成形紙（離型紙）の上部平滑面にウレタン原料を連続的に供給し、該成形紙の両端を合わせて角筒状にして発泡させる方法、あるいはウレタン原料を成形型内で発泡させるモールド成形法等がある。前者の方法によって発泡成形されたものは、パーティングライン（ＰＬ）が一つのみの長尺品とすることができて好ましい。ＰＬ上ではスキン層が切れてしまうか、周囲よりも凸状となってシール性が低下するため、この方法で成形された上部発泡体のＰＬを、下側発泡体に当接させて、上側発泡体と下側発泡体間に挟むように接合することが好ましい。このように成形すれば、床版と接する可能性のある上側発泡体の露出する表面全面にスキン層を有するシール材とすることができる。
また、前記上側発泡体１１の断面を角１５が丸い四角形とすれば、前記下側発泡体上に接合する際に、接合面が平滑となるので安定して接合しやすい。上記のように、ＰＬが一つのみの長尺品でできた前記上側発泡体のＰＬを有する面と、下側発泡体の上面を両面粘着テープや接着剤等で接合することで、容易にＰＬをシール材１０の内部に挟みこんで、上側発泡体１１と下側発泡体２１を一体化することができる。

前記上側発泡体１１は、密度（ＪＩＳ Ｋ７２２２：２００５）が９０〜１７０ｋｇ／ｍ^３、２５％圧縮硬さ（ＪＩＳ Ｋ６４００−２：２００４ Ｄ法）が５〜２５ｋＰａであるものが好ましい。密度が前記範囲より低い場合には止水性が不十分となり、一方高い場合には硬くなってハンドリング性が悪くなる。また、２５％圧縮硬さが前記範囲より低い場合にも止水性が不十分となり、一方高い場合には圧縮残留歪が大きくなる。

また、前記上側発泡体１１の横幅ｗ１は１０〜１００ｍｍ、高さｈ１は１０〜１００ｍｍが好ましい。さらに、横幅ｗ１：高さｈ１の比は１：０．５〜２が好ましい。高さｈ１が前記比の範囲よりも小さくなる場合はＰＣ床版や鋼板の寸法バラツキを吸収しづらくなり、一方大きくなる場合は床版設置時にシール材が大きく倒れて設置予定位置からずれてしまう虞がある。

前記下側発泡体２１は、前記橋桁の長さ方向に対して垂直方向の断面が、角の有る（すなわち四隅が丸くなっていない）四角形（正方形あるいは長方形）の断面形状を有する棒状体からなる。前記下側発泡体２１の材質としては、ポリウレタンフォーム、ゴムスポンジ、ポリオレフィンフォーム等を挙げることができる。特にポリエチレンフォーム等のポリオレフィンフォームが好ましい。
また、前記下側発泡体２１は、密度（ＪＩＳ Ｋ７２２２：２００５）が２０〜２００ｋｇ／ｍ^３、２５％圧縮硬さ（ＪＩＳ Ｋ６４００−２：２００４ Ｄ法）が３０〜３５０ｋＰａであるものが好ましい。密度が前記範囲より低い場合には止水性が不十分となり、一方高い場合には硬くなってハンドリング性が悪くなる。また、２５％圧縮硬さが前記範囲より低い場合にも止水性が不十分であると同時に横方向への変形も大きくなり、一方高い場合にはハンドリング性が悪くなる。

前記下側発泡体２１の２５％圧縮硬さは、前記上側発泡体１１の２５％圧縮硬さよりも大きい。すなわち前記上側発泡体１１の２５％圧縮硬さは、前記下側発泡体２１の２５％圧縮硬さよりも小さい。さらに、前記上側発泡体１１と前記下側発泡体２１の２５％圧縮硬さ比は１：１．５〜１：７０の範囲が好ましい。前記下側発泡体２１の２５％圧縮硬さが、前記２５％圧縮硬さ比の範囲よりも小さい場合には、前記下側発泡体２１が上側発泡体１１に対して好ましい相対的な硬度よりも低い硬度になる。そのため、前記シール材１０上に床版を載置する際に行われる床版の位置調整時などにおいて、床版がシール材１０に接触する等によって前記シール材１０に横方向の力が加わると、前記下側発泡体２１側で変形し易くなってシール材１０の全体が底部から倒れやすくなる。一方、前記下側発泡体２１の２５％圧縮硬さが前記２５％圧縮硬さ比の範囲よりも大きい場合には、前記下側発泡体２１が上側発泡体１１に対して好ましい相対的な硬度よりも高くなるため、床版の載置時に前記下側発泡体２１の変形密着性が損なわれてシール性が低下するようになる。

前記下側発泡体２１の横幅ｗ２は１０〜１００ｍｍ、高さｈ２は１０〜１００ｍｍが好ましい。さらに、横幅ｗ２：高さｈ２の比は１：０．５〜２が好ましい。高さｈ２が前記比の範囲よりも小さくなる場合にはシール材１０は安定するものの、シール材１０間に充填されるコンクリートやモルタル量が不足して床版の支持力が不足する虞がある。一方大きくなる場合には前記下側発泡体２１の高さが高すぎて、床版設置時にシール材１０の全体が底部から倒れる虞がある。

さらに、前記上側発泡体１１の高さｈ１：下側発泡体の高さｈ２の比は１：０．５〜２が好ましい。前記下側発泡体２１の高さｈ２が前記高さの比の範囲よりも小さくなる場合には、前記上部発泡体１１の高さが高すぎて、床版設置時にシール材が大きく倒れて設置予定位置からずれてしまう虞がある。一方大きくなる場合にはＰＣ床版や鋼板の寸法のバラツキに対応させるだけの圧縮しろが不足してシール性が低下する虞がある。

また、前記シール材１０の高さ（ｈ１＋ｈ２）は、床版と橋桁間の間隔に応じて設定されるが、通常４０ｍｍ〜１５０ｍｍとされる。前記シール材１０の高さ（ｈ１＋ｈ２）は、前記上側発泡体１１の横幅ｗ１と前記下側発泡体２１の横幅ｗ２のうち大きい方の寸法（シール材１０の最大横幅Ｗｕ）以上であって、（ｈ１＋ｈ２）：Ｗｕ＝１：０．２〜１であることが好ましい。シール材の最大横幅Ｗｕが前記範囲より小さければ、床版設置時にシール材１０の全体が底部から倒れてしまう虞がある。シール材１０の最大横幅Ｗｕが前記範囲より大きければ、シール材１０間に充填されるコンクリートやモルタル量が減少し、床版の支持力が低下する虞がある。

前記シール材１０は、床版の施工（橋桁の修繕工事を含む）時、図３の（３−Ａ）及び（３−Ｂ）に示すように、前記下側発泡体２１の下面（底面）に設けた両面粘着テープや接着剤等からなる接着部材３１により、橋桁５１の上面の幅方向両縁に固定される。そして図４に示したような床版５７をクレーンで吊り上げて橋桁５１上で位置の調整をしながらシール材１０に載せる。その際、前記シール材１０の上面、すなわち前記上側発泡体１１の上面が床版の下面で擦られる等によって前記シール材１０に横方向の力Ｆが加わった場合、前記上側発泡体１１の硬度と前記下側発泡体２１の硬度とが前記関係にあるため、相対的に硬度の低い前記上側発泡体１１が主に変形し、相対的に硬度の高い前記下側発泡体２１については変形を抑えることできる。また、前記上側発泡体１１の外面に形成されている前記スキン層１２によって上側発泡体１１の上面で滑りが良くなり、前記上側発泡体１１の上面と接触しながら行われることがある床版の位置調整が容易になるのみならず、前記上側発泡体１１の上面が床版で擦られても前記上側発泡体１１が破損し難くなる。

さらに、前記上側発泡体１１は角１５が丸い四角形または円形の断面形状からなり、前記上側発泡体１１の下側発泡体２１との接触面における幅（Ｗｓ）が、前記上側発泡体１１の断面における横幅ｗ１よりも小さく設定されるため、横方向の力Ｆに対して底部の丸い角１５ａ、１５ｂが変形時に干渉することなく、前記下側発泡体２１の上面で横方向へ変形しやすい。加えて、前記下側発泡体２１は角の有る四角形の断面形状からなるため、横方向の力に対して底部の角２５ａ、２５ｂで踏ん張ることができ、転がり難くなっている。そのため、前記シール材１０は、横方向の力に対して主に前記上側発泡体１１の部分で横方向へ変形することになり、前記シール材１０の全体が底部から倒れたり位置がずれたりするのを防ぐことができる。従って、シール材の貼り直し作業等の面倒な作業が不要になり、施工作業の簡略化を実現できる。

また、前記シール材１０は、前記上側発泡体１１及び下側発泡体２１の何れも発泡体からなるため、軽量であり、施工時の取り扱いが容易である。さらに、前記下側発泡体２１は、発泡体のシート材から断面四角形に切り出して作成することができ、カット寸法を変えるだけで自由に高さを変更することができるので、修繕工事などで当初の予定していた設定と異なる高さのシール材が必要となったり、工期の限られた急を要する場合にも速やかに成形して、対応することが可能である。
なお、前記床版を前記シール材１０上に載置した後に、前記シール材１０間にコンクリートやモルタルが充填され、橋桁と床版が一体化されて支持される。

１０ シール材
１１ 上側発泡体
１２ スキン層
１５ 丸い角
１５ａ、１５ｂ 底部の丸い角
２１ 下側発泡体

Claims (2)

1. 橋桁と該橋桁上方に配置される床版との間に橋桁の長さ方向に沿って配設されるシール材であって、
   上側発泡体と下側発泡体が積層一体化された二層からなり、
   前記上側発泡体は、前記橋桁の長さ方向に対して垂直方向の断面が、角が丸い四角形又は円形の断面形状からなり、
   前記下側発泡体は、前記橋桁の長さ方向に対して垂直方向の断面が、四角形の断面形状からなり、
   前記上側発泡体の２５％圧縮硬さが、前記下側発泡体の２５％圧縮硬さよりも小さいことを特徴とする橋桁と床版間のシール材。
2. 前記上側発泡体は、外側に露出する表面にスキン層を有することを特徴とする請求項１に記載の橋桁と床版間のシール材。
   

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