JP6261893B2

JP6261893B2 - 遊間用止水材

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Publication number: JP6261893B2
Application number: JP2013137107A
Authority: JP
Inventors: 翼近藤; 佳宏宮城; 晃小坂; 山内　寛; 寛山内; 大志片島
Original assignee: Nitta Corp
Current assignee: Nitta Corp
Priority date: 2013-06-28
Filing date: 2013-06-28
Publication date: 2018-01-17
Anticipated expiration: 2033-06-28
Also published as: JP2015010397A

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遊間が形成される。遊間において、路面には道路橋伸縮装置が設けられ、道路橋伸縮装置の下方には、橋桁の伸縮に伴う遊間の大きさの変化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に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。

そこで従来、特許文献１に開示されているように、突き合わされた２つの伸縮フォーム層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伸縮フォーム層を一体的に連結する工法が提案されている。

特開２００３−１２９４０６号公報

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。

本発明は、接続作業が簡単であり、橋桁の伸縮に対する追従性に優れ、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。

本発明に係る第１の遊間用止水材は、道路橋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る第１および第２の伸縮フォーム層と、止水機能を有し、第１の伸縮フォーム層の端部に設けられる第１の止水性部材と、止水機能を有し、第２の伸縮フォーム層の端部に設けられる第２の止水性部材と、止水機能を有し、第１および第２の伸縮フォーム層の上面に設けられる第１および第２の止水シートとを備え、第１および第２の止水シートはそれぞれ第１および第２の止水性部材の上面まで延び、第１および第２の伸縮フォーム層は第１および第２の止水性部材同士を密着させて連結されることを特徴としている。

好ましくは第１および第２の止水性部材はそれぞれ、連通多孔質の第１および第２の止水性伸縮フォームを有する。第１および第２の止水性部材がさらに、第１および第２の止水性伸縮フォームの前面に設けられ、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第１および第２の発泡体を有してもよい。この場合、第１および第２の止水シートはそれぞれ、第１および第２の止水性伸縮フォームの前面よりも突出して第１および第２の発泡体の上面まで延び、第１および第２の発泡体が圧縮した状態で接することが好ましい。

第１および第２の止水性伸縮フォームはそれぞれ、相対的に低い弾性を有する軟質止水性フォームと相対的に高い弾性を有する硬質止水性フォームとを遊間の幅方向に交互に配設するとともに接着して構成されるものであってもよい。

第１および第２の止水性部材がそれぞれ、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第１および第２の発泡体であってもよい。この場合、第１および第２の止水シートはそれぞれ、第１および第２の発泡体の端面まで延び、相互に近接することが好ましい。あるいは、第１および第２の止水シートはそれぞれ、第１および第２の伸縮フォーム層の端面において第１および第２の伸縮フォーム層の少なくとも厚さ方向に折曲し、第１および第２の発泡体の裏面の全体に密着してもよい。

本発明に係る第２の遊間用止水材は、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の伸縮フォーム層と、止水機能を有し、第１および第２の伸縮フォーム層の上面に設けられる第１および第２の止水シートとを備え、第１および第２の伸縮フォーム層は端部同士を密着させて連結されることを特徴としている。

本発明に係る第３の遊間用止水材は、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る第１および第２の伸縮フォーム層と、止水機能を有し、第１および第２の伸縮フォーム層の少なくとも一方の端部に設けられる止水性部材と、止水機能を有し、第１および第２の伸縮フォーム層の上面に設けられる第１および第２の止水シートとを備え、第１および第２の止水シートはそれぞれ止水性部材の上面まで延び、第１および第２の伸縮フォーム層は止水性部材を介して連結され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、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る第１および第２の伸縮フォーム層と、止水機能を有し、第１の伸縮フォーム層の端部に設けられる第１の止水性部材と、止水機能を有し、第２の伸縮フォーム層の端部に設けられる第２の止水性部材と、止水機能を有し、第１および第２の伸縮フォーム層の上面に設けられる第１および第２の止水シートとを備え、第１および第２の止水シートはそれぞれ第１および第２の止水性部材の上面まで延び、第１および第２の伸縮フォーム層は第１および第２の止水性部材同士を密着させて連結されることを特徴としている。

本発明によれば、接続作業が簡単であり、橋桁の伸縮に対する追従性に優れ、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。第１の実施形態の遊間用止水材の構成の一部を、上下を反転させて示す斜視図である。止水性伸縮フォームの前面に連泡ゴムスポンジ層が設けられた状態を示す側面図である。連泡ゴムスポンジ層が当接するようにして２つの伸縮フォーム層が配置された状態を示す側面図である。連泡ゴムスポンジ層を圧縮させて２つの伸縮フォーム層が変位される状態を示す側面図である。第２の実施形態の概略的な構成を示す斜視図である。第３の実施形態の概略的な構成を示す斜視図である。第４の実施形態の伸縮フォーム層を示す断面図である。

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は本発明の第１の実施形態である遊間用止水材を備えた道路橋の継目部の概略的な構造を示している。図１に示されるように、道路橋の橋軸Ｘに交差する方向に延びる遊間には、橋桁の伸縮を吸収するためにフェースプレート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２は遊間用止水材２０の構成の一部であり、上下を反転させて示している。遊間用止水材２０の両側に設けられる支柱スポンジ２１は、遊間の長手方向（図２の左右方向）に沿って延び、橋桁等の壁面に固定される。各支柱スポンジ２１の間には伸縮フォーム層２２が設けられる。伸縮フォーム層２２は、遊間に沿って延びるとともに遊間の拡縮動作に応じて幅方向に伸縮可能であり、相対的に低い弾性を有する軟質伸縮フォーム２３と相対的に高い弾性を有する硬質伸縮フォーム２４とを有する。軟質伸縮フォーム２３と硬質伸縮フォーム２４は伸縮フォーム層２２の幅方向に交互に配置され、隣接するもの同士は接着剤によって接着される。

伸縮フォーム層２２の端部には、止水機能を有する連通多孔質の止水性吸水ゲル化フォームである止水性伸縮フォーム２５が設けられる。止水性伸縮フォーム２５の遊間の長手方向の寸法Ｄ１は例えば５０〜７０mmである。止水性伸縮フォーム２５は、相対的に低い弾性を有する軟質止水性フォーム２６と、相対的に高い弾性を有する硬質止水性フォーム２７とを、伸縮フォーム層２２の幅方向に交互に配設するとともに接着して構成される。すなわち止水性伸縮フォーム２５は、伸縮フォーム層２２の端部以外の部分（符号Ａ）を構成する軟質伸縮フォーム２３および硬質伸縮フォーム２４と類似した構成を有するが、止水機能を有する点が異なる。

伸縮フォーム層２２と支柱スポンジ２１と止水性伸縮フォーム２５の上面（図２では下側の面）には、止水機能を有する止水シート３１が積層されて接着され、止水シート３１の上面には防塵フォーム３２が積層接着される。止水シート３１と防塵フォーム３２は止水性伸縮フォーム２５の端面よりも前方に突出し、その突出量Ｄ２は例えば５〜１０mmである。止水性伸縮フォーム２５の前面には、図３に示されるように連泡ゴムスポンジ層（発泡体）２８が設けられ、接着される。連泡ゴムスポンジ層２８は伸縮フォーム層２２の幅方向（図３において紙面に垂直な方向）に延び、連泡ゴムスポンジ層２８の両端面は、隣接する支柱スポンジ２１の外面と同じ平面を形成する。連泡ゴムスポンジ層２８は止水シート３１と防塵フォーム３２の先端よりも突出し、その突出量Ｄ３は例えば１５〜２０mmである。換言すれば、止水シート３１と防塵フォーム３２は連泡ゴムスポンジ層２８の上面の中央付近まで延びる。

連泡ゴムスポンジ層２８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。連泡ゴムスポンジ層２８は５０％以上圧縮した状態において止水機能を発揮し、圧縮性と伸張率がともに高い。道路橋の工事現場ではまず、図４に示されるように２つの伸縮フォーム層２２は、連泡ゴムスポンジ層２８が当接するようにして配置される。次に、図５に示されるように２つの伸縮フォーム層２２は、これらの上面に設けられた止水シート３１が当接するか、ほとんど当接するまで連泡ゴムスポンジ層２８を圧縮させて変位される。２つの伸縮フォーム層２２の接続作業が完了したとき、隣接する２つの止水シート３１は連泡ゴムスポンジ層２８が圧縮した状態で近接あるいは当接する。

止水性伸縮フォーム２５を構成する軟質止水性フォーム２６と硬質止水性フォーム２７は、例えば旭化工株式会社製の型番CS#8137,ER#8137の止水性フォーム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。この止水性伸縮フォームに対する湿熱老化試験の条件としては、相対湿度９０%RH、温度７０℃で、７日間行った。１０%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。また、１０%圧縮セット・±２０%伸縮漏水試験を行ったが伸縮３７０回で漏水は見られなかった。

連泡ゴムスポンジ層２８は、例えば旭化工株式会社製の型番AF-0080の連泡ゴムスポンジを利用することができる。その特性は表２に示す通りである。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。スポンジ連泡率は、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。

以上のように本実施形態は、道路橋の継目部に形成される遊間内に隣接して配置される２つの伸縮フォーム層２２の各端部に、止水性伸縮フォーム２５と連泡ゴムスポンジ層２８を設けたものである。すなわち止水性伸縮フォーム２５と連泡ゴムスポンジ層（発泡体）２８はともに止水機能を有する止水性部材であり、２つの伸縮フォーム層２２はこれらの止水性部材同士を密着させて連結される。

止水性伸縮フォーム２５は遊間の幅が縮小した場合、これに応じて圧縮変形し、これにより止水シート３１もその幅を縮小するように波形に変形する。また止水性伸縮フォーム２５は相対的に弾性の低い軟質止水性フォーム２６と弾性の高い硬質止水性フォーム２７とを幅方向に交互に配列して構成されているので、圧縮変形率の高い部分と低い部分が交互に分布することになる。２つの遊間用止水材２０が接続される部分において、互いの止水シート３１の波形変形、および止水性伸縮フォーム２５の端面の圧縮変形分布は同じにはならず、この変形の異なる両者を端面で、互いに対応する構成要素同士がずれることなく、かつ隙間が生じないように接続することは不可能である。しかし本実施形態では、止水性伸縮フォーム２５の端面には、圧縮性が高く、かつ伸縮率の大きな連泡ゴムスポンジ層２８が接続され、さらに止水シート３１の端部は、連泡ゴムスポンジ層２８の中央まで延びているので、２つの止水性伸縮フォーム２５の変形差は吸収され、２つの遊間用止水材２０は液密を保って接続される。

例えば図５に示されるように連泡ゴムスポンジ層２８が５０％以上圧縮した状態では、隣接する２つの止水シート３１が近接あるいは当接しており、２つの止水シート３１の間に隙間があったとしても圧縮された連泡ゴムスポンジ層２８によって雨水は遮断され、遊間用止水材２０（図２参照）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、従来技術のように２つの伸縮フォーム層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になる。また表１と表２に示されるように止水性伸縮フォーム２５と連泡ゴムスポンジ層２８の伸縮性が大きいので、この遊間用止水材は橋桁の伸縮に対する追従性に優れ、十分な耐久性を有する。

図６は第２の実施形態である遊間用止水材の構成を示している。第１の実施形態と異なる構成を説明すると、伸縮フォーム層２２の端部には止水性部材として連泡ゴムスポンジ層２８が設けられており、第１の実施形態のように止水性伸縮フォーム２５は設けられていない。止水シート３１と防塵フォーム３２は水平方向に延びて連泡ゴムスポンジ層２８の端面近くまで達している。すなわち連泡ゴムスポンジ層２８は止水シート３１と防塵フォーム３２よりも、例えば５〜２０mmくらい突出している。したがって第１の実施形態と同様に、２つの伸縮フォーム層２２の接続作業において、連泡ゴムスポンジ層２８が大きく圧縮されて相互に接着され、この状態において２つの止水シート３１は相互に近接する。

連泡ゴムスポンジ層２８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、止水シート３１の波形変形を吸収し、遊間用止水材２０の接続端面にはその波形変形が伝達されず、連泡ゴムスポンジ層２８によって雨水の漏水が防止される。また第１の実施形態と同様に、第２の実施形態の遊間用止水材は、工事現場における作業が簡単である、橋桁の伸縮に対する追従性に優れ、十分な耐久性を有する。

図７は第３の実施形態である遊間用止水材の構成を示している。第２の実施形態と異なる構成を説明する。止水シート３１は伸縮フォーム層２２の端面において伸縮フォーム層２２の厚さ方向（すなわち鉛直下方）に折曲し、連泡ゴムスポンジ層２８の裏面の全体に密着する。止水シート３１の折曲した部分の長さは伸縮フォーム層２２の厚さに等しい。一方防塵フォーム３２は水平方向に延びて、連泡ゴムスポンジ層２８の端面近くまで達している。

第３の実施形態の遊間用止水材においても、第２の実施形態と同様に、止水シート３１の折曲部分に生じる波形の変形は連泡ゴムスポンジ層２８によって吸収され、隣接して設けられる２つの連泡ゴムスポンジ層２８同士は密着して接合される。したがって第３の実施形態によれば、この接合部分における雨水は連泡ゴムスポンジ層２８によって遮断され、下方へ漏水することはなく、第２の実施形態と同様な効果が得られる。

図８は第４の実施形態である遊間用止水材の伸縮フォーム層２２を示している。この伸縮フォーム層２２の端部である止水性伸縮フォーム２５は、第１の実施形態と同様に、止水機能を有する連通多孔質の止水性吸水ゲル化フォームであり、相対的に低い弾性を有する軟質止水性フォーム２６と、相対的に高い弾性を有する硬質止水性フォーム２７とを、伸縮フォーム層２２の幅方向に交互に配設するとともに接着して構成される。連泡ゴムスポンジ層２８は設けられていない。その他の構成は第１の実施形態と同様であり、作用効果については、連泡ゴムスポンジ層２８による止水機能がない点を除いて第１の実施形態と同様である。

なお、上述した各実施形態では、伸縮フォーム層２２の端部に止水性部材（止水性伸縮フォーム２５および／または連泡ゴムスポンジ２８）が設けられていたが、これに代えて伸縮フォーム層２２を、止水性伸縮フォーム２５と同じ材料から成形し、止水性部材としてもよい。

また止水性部材（止水性伸縮フォーム２５および／または連泡ゴムスポンジ２８）を、連結される２つの伸縮フォーム層２２の一方の端部のみに設けて、この１つの止水性部材を介して２つの伸縮フォーム層２２が連結されてもよい。この場合、両方の伸縮フォーム層２２の上面に設けられた２枚の止水シート３１はそれぞれ止水性部材の上面まで延びる。

さらに、道路橋伸縮装置において、伸縮フォーム層２２が設けられていない部分、すなわち図１において遊間用止水材２０の両側に位置するＬ字形鋼の端面に止水性部材を設けてもよい。これによれば継目部分の止水機能をさらに向上させることができる。

なお遊間用止水材２０の設置場所は、ウェブプレート３０、３０間に限定されず、これらのウェブプレートの下方に位置する橋桁間の遊間であってもよい。

２０遊間用止水材
２２伸縮フォーム層
２５止水性伸縮フォーム（止水性部材）
２８連泡ゴムスポンジ（止水性部材）
３１止水シート

Claims

道路橋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る第１および第２の伸縮フォーム層と、
止水機能を有し、前記第１の伸縮フォーム層の端部に設けられる第１の止水性部材と、
止水機能を有し、前記第２の伸縮フォーム層の端部に設けられる第２の止水性部材と、
止水機能を有し、前記第１および第２の伸縮フォーム層の上面に設けられる第１および第２の止水シートとを備え、
前記第１および第２の止水シートはそれぞれ前記第１および第２の止水性部材の上面まで延び、
前記第１および第２の伸縮フォーム層は前記第１および第２の止水性部材同士を密着させて連結されることを特徴とする遊間用止水材。
前記第１および第２の止水性部材がそれぞれ、連通多孔質の第１および第２の止水性伸縮フォームを有することを特徴とする請求項１に記載の遊間用止水材。
前記第１および第２の止水性部材がさらに、前記第１および第２の止水性伸縮フォームの前面に設けられ、前記道路橋の橋軸の方向および前記遊間の長手方向の両方に伸縮性を有する第１および第２の発泡体を有することを特徴とする請求項２に記載の遊間用止水材。
前記第１および第２の止水シートがそれぞれ、前記第１および第２の止水性伸縮フォームの前面よりも突出して前記第１および第２の発泡体の上面まで延び、前記第１および第２の発泡体と接することを特徴とする請求項３に記載の遊間用止水材。
前記第１および第２の止水性伸縮フォームがそれぞれ、相対的に低い弾性を有する軟質止水性フォームと相対的に高い弾性を有する硬質止水性フォームとを前記遊間の幅方向に交互に配設して構成されることを特徴とする請求項２〜４のいずれか１項に記載の遊間用止水材。
前記第１および第２の止水性部材がそれぞれ、前記道路橋の橋軸の方向および前記遊間の長手方向の両方に伸縮性を有する第１および第２の発泡体であることを特徴とする請求項１に記載の遊間用止水材。
前記第１および第２の止水シートがそれぞれ、前記第１および第２の発泡体の端面まで延び、相互に近接することを特徴とする請求項６に記載の遊間用止水材。
前記第１および第２の止水シートがそれぞれ、前記第１および第２の伸縮フォーム層の端面において前記第１および第２の伸縮フォーム層の少なくとも厚さ方向に折曲し、前記第１および第２の発泡体の裏面の全体に密着す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る第１および第２の伸縮フォーム層と、
止水機能を有し、前記第１および第２の伸縮フォーム層の少なくとも一方の端部に設けられる止水性部材と、
止水機能を有し、前記第１および第２の伸縮フォーム層の上面に設けられる第１および第２の止水シートとを備え、
前記第１および第２の止水シートはそれぞれ前記止水性部材の上面まで延び、
前記第１および第２の伸縮フォーム層は前記止水性部材を介して連結されることを特徴とする遊間用止水材。
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る第１および第２の伸縮フォーム層と、
止水機能を有し、前記第１の伸縮フォーム層の端部に設けられる第１の止水性部材と、
止水機能を有し、前記第２の伸縮フォーム層の端部に設けられる第２の止水性部材と、
止水機能を有し、前記第１および第２の伸縮フォーム層の上面に設けられる第１および第２の止水シートとを備え、
前記第１および第２の止水シートはそれぞれ前記第１および第２の止水性部材の上面まで延び、
前記第１および第２の伸縮フォーム層は前記第１および第２の止水性部材同士を密着させて連結されることを特徴とする道路橋伸縮装置。