JP6909656B2 - 止水構造 - Google Patents

Description

本発明は、止水構造に関する。

下記特許文献１には、間隔を隔てて隣接する２つの建物躯体の間に設置するエキスパンションジョイントの構成が示されている。このエキスパンションジョイントにおいては、２つの建物躯体のそれぞれに、Ｕ字状に湾曲した止水板の端部を固定している。

特開２００２−１８８２１６号公報

上記特許文献１のエキスパンションジョイントにおける止水板は、地震時に変形することで２つの建物躯体の相対変位に追随することができる。しかし追随できる変位には限界があり、大きな相対変位が生じた場合は止水板が損傷する可能性がある。

本発明は上記事実を考慮して、大きな相対変位が生じる構造物間に適用しても損傷しにくい止水構造を提供することを目的とする。

請求項１の止水構造は、下部構造物と、前記下部構造物に設置された免震装置と、前記免震装置に支持され、下向きに開口する溝部が外周に沿って形成された上部構造物と、前記下部構造物と前記上部構造物との間に設けられ前記下部構造物に支持されると共に、前記溝部へ上下移動可能に挿入された止水板及び前記止水板の下端部に固定され前記下部構造物と摺動可能なシール部材を備えた止水部材と、を有する。

請求項１の止水構造によると、下部構造物に設置された免震装置に上部構造物が支持されている。このため地震時には、下部構造物と上部構造物とが相対変位する。

下部構造物と上部構造物との間に設けられた止水部材においては、止水板が上部構造物の溝部に上下移動可能に挿入されている。このため、下部構造物と上部構造物とが上下方向に相対変位しても止水部材が上下方向に移動することで下部構造物及び上部構造物の変位に追随できる。このため止水部材は損傷しにくく、止水性を保持できる。

また止水板の下端部に固定されたシール部材が下部構造物と摺動可能とされている。このため、下部構造物と上部構造物とが横方向に相対変位しても止水部材は上部構造物と共に横方向に移動することで変位に追随できる。このため止水部材は損傷しにくく、止水性を保持できる。

このように、請求項１の止水構造は、大きな相対変位が生じる構造物間に適用しても損傷しにくい。
請求項２の止水構造は、下部構造物と、前記下部構造物に設置された免震装置と、前記免震装置に支持され、下向きに開口する溝部が外周に沿って形成された上部構造物と、前記下部構造物と前記上部構造物との間に設けられると共に前記溝部へ上下移動可能に挿入された止水板と、前記止水板の下端部に固定され前記下部構造物と摺動可能なシール部材と、を備えた止水部材と、を有し、前記止水部材の内側には、下端部が前記下部構造物に固定され上端部が前記上部構造物と接し、前記止水部材との間に内側空間を形成する気密部材が設けられ、前記シール部材には、前記止水部材の外側空間と前記内側空間とを連通する切欠きが設けられている。

請求項２の止水構造は、前記止水部材の内側には、下端部が前記下部構造物に固定され上端部が前記上部構造物と接し、前記止水部材との間に内側空間を形成する気密部材が設けられ、前記シール部材には、前記止水部材の外側空間と前記内側空間とを連通する切欠きが設けられている。

請求項２の止水構造によると、気密部材と止水部材により上部構造物と下部構造物との間に内側空間が形成される。また、止水部材のシール部材には切欠きが設けられているため、内側空間は外側空間の大気圧とほぼ一定圧力の等圧空間となる。このため内側空間は負圧になりにくく雨が吹き込みにくい。

さらに、気密部材によって気密部材より屋内側の空間が気密化されるため、屋内への風雨の吹き込みが抑制され、また、屋内で発生した音が屋外へ漏れにくい。

請求項３の止水構造は、前記シール部材は、前記止水板の下端部に固定された台座部と、前記台座部の下面外側に固定された外側シール材と、前記台座部の下面内側に固定された内側シール材と、を備え、前記切欠きは、前記外側シール材及び前記内側シール材にそれぞれ形成され、雨水の浸入方向に対してずらして配置されている。

請求項３の止水構造では、シール部材が外側シール材と、内側シール材の二重構成とされている。このため暴風時などに外側シール材の切欠きから外側シール材の内側へ雨が吹き込んだ場合でも、切欠きの内側に設けられた内側シール材によって、雨飛沫が内側空間へ浸入することを抑制できる。
請求項４の止水構造は、互いに隣接する止水板において、一方の止水板の端部に固定されたゴム製のジョイントカバーに、他方の止水板の端部が挿入されている。

本発明に係る止水構造は、大きな相対変位が生じる構造物間に適用しても損傷しにくい。

本発明の実施形態に係る止水構造が適用された建物を示す部分立断面図である。 本発明の実施形態に係る止水構造を示す立断面図である。 本発明の実施形態に係る止水構造における止水部材の端部構造を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係る止水構造における止水部材の端部構造を示す平断面図である 本発明の実施形態に係る止水構造における止水部材のスプラッシュバリアを省略した変形例を示す立断面図である。

（止水構造）
本発明の実施形態に係る止水構造は、図１に示すように、下部構造物１２と、下部構造物１２に設置された免震装置１４と、免震装置１４に支持された上部構造物１６と、を備えた建物１０の外周部において、下部構造物１２と上部構造物１６との間に設けられる等圧止水構造である。

（下部構造物）
下部構造物１２は、建物１０における建物本体である。下部構造物１２の外周部には、免震装置１４が設置された支持面１２Ａから立ち上がり部１２Ｂが立設され、立ち上がり部１２Ｂの頂部には笠木部１２Ｃが形成されている。笠木部１２Ｃには、建物１０の屋内側（図１の矢印ＩＮ側）から屋外側（図１の矢印ＯＵＴ側）へ向かって下向きに傾斜する水勾配（水平面に対する角度θ１の勾配）が設けられ、表面がアルミパネルで仕上げられている。

（上部構造物）
上部構造物１６は、建物１０における大屋根である。上部構造物１６の外周部には、下部構造物１２の笠木部１２Ｃと対向する位置に、屋根本体１６Ａから下向きに突設された垂れ壁部１６Ｂが形成されている。この垂れ壁部１６Ｂは、笠木部１２Ｃと離間して配置されており、垂れ壁部１６Ｂと笠木部１２Ｃとの間に、後述する止水部材３０及び気密部材４０が設置されている。なお、止水部材３０及び気密部材４０は、上部構造物１６の荷重を支持するものではない。

図２に示すように、垂れ壁部１６Ｂの屋外側、すなわち上部構造物１６の外周沿いには、下向きに開口する溝部２２を備えた案内部材２０が固定されている。案内部材２０は、アルミの押し出し加工によって成形された部材を組み合わせて形成されており、中空部２０Ｖに、グラスウールＧが充填されている。なお、グラスウールＧは、垂れ壁部１６Ｂにも敷設されており、建物１０の遮音性及び断熱性が高められている。

（止水部材）
下部構造物１２における笠木部１２Ｃと上部構造物１６における垂れ壁部１６Ｂとの間には、止水部材３０が設けられている。止水部材３０は、案内部材２０の溝部２２へ上下移動可能に挿入された止水板３２と、止水板３２の下端部に固定され笠木部１２Ｃと摺動可能なシール部材３４と、を備えている。

止水板３２は、案内部材２０と同様にアルミの押し出し加工によって成形された部材を組み合わせて形成されており、中空部３２ＶにグラスウールＧが充填されている。なお、止水板３２が溝部２２の内部で上下に動く際、溝部２２の空気が加圧又は減圧されにくくするため、案内部材２０には、溝部２２と後述する緩衝空間ＭＡとを連通する通気孔（不図示）が設けられている。また、止水板３２が溝部２２の内部で上下に動く際にガタツキ音が生じないよう、溝部２２の溝壁には、クッション材（不図示）が適宜配置されている。

シール部材３４は、止水板３２の下端部に固定され止水板３２の外側（矢印ＯＵＴ側）及び内側（矢印ＩＮ側）へ張出した台座部３４Ａと、台座部３４Ａの下面外側に固定されたゴム製のレインバリア３４Ｂと、台座部３４Ａの下面内側に固定されたゴム製のスプラッシュバリア３４Ｃと、を備えている。

レインバリア３４Ｂ、スプラッシュバリア３４Ｃは、後述する切欠きＢＶ、ＣＶが形成された部分を除き、台座部３４Ａの略全長に亘って設置されている。また、レインバリア３４Ｂ、スプラッシュバリア３４Ｃは、台座部３４Ａの下面から突出した部分の断面が半円形状とされ、例えば矩形状の場合と比較して下部構造物１２の笠木部１２Ｃに接する面積が少ない。このため笠木部１２Ｃに対する摩擦が小さく、笠木部１２Ｃの上を摺動しやすい。

台座部３４Ａは、止水板３２を溝部２２に挿入した状態で台座部３４Ａが笠木部１２Ｃと略平行になるように止水板３２に固定されている。

（ジョイントカバー）
図３に示すように、止水板３２の延設方向（Ｗ方向）における一方の端部、台座部３４Ａの延設方向（Ｗ方向）における一方の端部には、それぞれゴム製のジョイントカバー３２Ｊ、３４Ｊが固定されている。また、止水板３２の他端部、台座部３４Ａの他端部には、ジョイントカバー３２Ｊ、３４Ｊは設置されていない。

図４に示すように、互いに隣接する止水板３２同士は、一方の止水板３２におけるジョイントカバー３２Ｊに、他方の止水板３２が挿入された状態で配置されている。また、互いに隣接するシール部材３４における台座部３４Ａ同士は、一方の台座部３４Ａに固定されたジョイントカバー３４Ｊの端部が、他方の台座部３４Ａに押し付けられた状態で配置されている。

なお、上部構造物１６へ固定された案内部材２０の端部にもジョイントカバー２０Ｊが配置され、隣接する案内部材２０同士は、一方の案内部材２０に固定されたジョイントカバー２０Ｊが他方の案内部材に押し付けられた状態で配置されている。

（切欠き）
図３に示すように、レインバリア３４Ｂ、スプラッシュバリア３４Ｃには、それぞれ切欠きＢＶ、ＣＶが形成されている。切欠きＢＶは、屋外空間ＯＡ（止水部材３０の外側空間）と、レインバリア３４Ｂ及びスプラッシュバリア３４Ｃで挟まれた止水空間ＢＡと、を連通している。また切欠きＣＶは、止水部材３０の内側空間（後述する緩衝空間ＭＡ）と止水空間ＢＡとを連通している。また、切欠きＢＶ、ＣＶは、台座部３４Ａの延設方向（Ｗ方向）において互いに異なる位置に設けられ、雨水の浸入方向に対してずらして配置されている。

（気密部材）
図２に示すように、下部構造物１２における笠木部１２Ｃと上部構造物１６における垂れ壁部１６Ｂとの間で、かつ、止水部材３０の内側（屋内側）には、気密部材４０が設けられている。気密部材４０は、下部構造物１２の笠木部１２Ｃに固定された台座部４２に、弾性変形可能な発泡ゴム製のウインドバリア４４（外側のウインドバリア４４Ａ、内側のウインドバリア４４Ｂ）の下端部を固定して形成されている。ウインドバリア４４Ａ、４４Ｂの上端部は、上部構造物１６の垂れ壁部１６Ｂの下端面と接して配置され、固着されていない。

なお、「接して配置」とは、常時微振動や風荷重によって下部構造物１２と上部構造物１６とが相対移動する平常時の状況下において、ウインドバリア４４Ａ、４４Ｂが垂れ壁部１６Ｂから押圧されて圧縮されている状態や、ウインドバリア４４Ａ、４４Ｂと垂れ壁部１６Ｂとの間に隙間が空いている状態を含む。

気密部材４０の内側は建物１０の屋内空間ＩＡであり、気密部材４０の外側、すなわち止水部材３０と気密部材４０との間には、緩衝空間ＭＡが形成される。

（作用・効果）
本実施形態に係る建物１０では、図１に示すように、下部構造物１２に設置された免震装置１４に上部構造物１６が支持されている。このため地震時には、図１に２点鎖線で示すように、下部構造物１２と上部構造物１６とが横方向に相対変位する。また縦揺れ時には、下部構造物１２と上部構造物１６とが上下方向に相対変位する。

本実施形態に係る止水構造では、図２に示すように、止水部材３０の止水板３２が、上部構造物１６に固定された案内部材２０の溝部２２に上下移動可能に挿入されている。

このため、下部構造物１２と上部構造物１６とが上下方向に相対変位しても、止水部材３０が上下方向に移動することで、下部構造物１２及び上部構造物１６の変位に追随できる。このため止水部材３０は損傷しにくい。

またシール部材３４におけるレインバリア３４Ｂ及びスプラッシュバリア３４Ｃが、下部構造物１２の笠木部１２Ｃに対して摺動可能とされている。このため、下部構造物１２と上部構造物１６とが横方向に相対変位しても、止水部材３０は上部構造物１６と共に横方向に移動することで変位に追随できる。このため止水部材３０は損傷しにくい。このように、本実施形態に係る止水部材３０は、大きな相対変位が生じる構造物間に適用しても損傷しにくい。

また、気密部材４０におけるウインドバリア４４は発泡ゴム製のため、下部構造物１２と上部構造物１６とが上下方向（近づく方向）に相対変位した際には弾性変形し、損傷しにくい。また、下部構造物１２と上部構造物１６とが上下方向（離れる方向）又は横方向に相対変位しても、ウインドバリア４４の上端部は上部構造物１６と固着されていないため引っ張られないので損傷しにくい。このように、本実施形態に係る気密部材４０は、大きな相対変位が生じる構造物間に適用しても損傷しにくい。

本実施形態に係る止水構造の止水性は、以下のようにして確保される。まず止水部材３０の止水板３２が屋外空間ＯＡから緩衝空間ＭＡへの雨水の吹込みを抑制する。図３に示すように、隣り合う止水板３２の端部同士はジョイントカバー３２Ｊで連結されているため、この連結部から雨水は浸入しにくい。なお、隣り合う案内部材２０の端部にもジョイントカバー２０Ｊが設けられているため雨水は浸入しにくい。

また、止水板３２の下端部には、シール部材３４が固定されている。シール部材３４には、止水板３２の外側及び内側へ張出した台座部３４Ａが設けられ、台座部３４Ａの下面外側に、レインバリア３４Ｂが設けられている。このレインバリア３４Ｂによって、緩衝空間ＭＡへの雨水の吹込みが抑制される。

なお、レインバリア３４Ｂには切欠きＢＶが設けられている。この切欠きＢＶから止水空間ＢＡへ雨飛沫が浸入した場合、この雨飛沫は、図３に一点鎖線ＷＴで示したように、台座部３４Ａの下面内側に設けられたスプラッシュバリア３４Ｃによって緩衝空間ＭＡへの浸入が抑制される。スプラッシュバリア３４Ｃの切欠きＣＶは、台座部３４Ａの延設方向（Ｗ方向）において切欠きＢＶと異なる位置に設けられているため、切欠きＢＶから止水空間ＢＡへ浸入した雨飛沫は、切欠きＣＶを抜けて緩衝空間ＭＡへ浸入しにくい。

緩衝空間ＭＡは、止水部材３０と気密部材４０との間に形成された空間であるが、図３に一点鎖線ＡＲで示すように、切欠きＢＶ、ＣＶにより屋外空間ＯＡと連通されている。このため、緩衝空間ＭＡの圧力は大気圧とほぼ等しく、負圧になりにくい（所謂等圧空間）。このため緩衝空間ＭＡへ雨が吹き込みにくい。

さらに図２に示すように、気密部材４０によって屋内空間ＩＡが気密化されるため、屋内空間ＩＡへの風雨の吹き込みが抑制される。また、気密部材４０のウインドバリア４４は、２重に配置されている（ウインドバリア４４Ａ、４４Ｂ）ため気密性が高い。また、ウインドバリア４４は発泡ゴムで形成されており屋内で発生した音が屋外へ漏れにくい。

なお、本実施形態に係る止水構造における止水部材３０では、シール部材３４が台座部３４Ａ、レインバリア３４Ｂ、スプラッシュバリア３４Ｃを備えて構成されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば図５に示すように、止水板３２の下端部にゴム製のレインバリア３５を直接固定してシール部材とし、スプラッシュバリアを省略してもよい。このような実施形態は、例えば緩衝空間ＭＡが大きく大気圧に対して負圧になりにくい場合などに適用できる。

また、本実施形態に係る止水構造における止水部材３０では、スプラッシュバリア３４Ｃが台座部３４Ａの略全長に亘って設置されているが、本発明の実施形態はこれに限らない。つまり、スプラッシュバリア３４Ｃはレインバリア３４Ｂの切欠きＢＶから止水空間ＢＡに浸入した雨飛沫を緩衝空間ＭＡへ浸入させない、又は浸入させにくいものであればよく、一例として図４に角度θ２で示された領域（切欠きＢＶを平面視した角部を結んだ対角線に挟まれる範囲）に亘って設置すればよい。

また、本実施形態に係る止水構造が適用される建物１０においては、下部構造物１２の笠木部１２Ｃの表面がアルミパネルで仕上げられているが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば亜鉛めっき鋼板やステンレスなどで形成してもよい。案内部材２０、止水部材３０、気密部材４０の台座部４２を形成する材料についても同様である。また、例えば案内部材２０をステンレスで形成する場合は、板金を曲げ加工すればよい。

なお、笠木部１２Ｃ、案内部材２０、止水部材３０、気密部材４０を形成する材料の選定にあたっては、電食を避けるため同一の材質を採用することが好ましい。また、笠木部１２Ｃについては、レインバリア３４Ｂ、スプラッシュバリア３４Ｃとの摩擦力を小さくするため、表面にフッ素樹脂コーティングを施すとさらに好ましい。

また、レインバリア３４Ｂ（レインバリア３５）、スプラッシュバリア３４Ｃはゴム製としたが、これをフッ素樹脂で構成することもできる。これにより、レインバリア３４Ｂ、スプラッシュバリア３４Ｃは笠木部１２Ｃに対して滑りやすくなる。

また、笠木部１２Ｃには水勾配がつけられているが、この勾配角度θ１は自由に設定することができ、例えばθ１＝０°として、笠木部１２Ｃを水平に形成してもよい。この場合、止水部材３０の台座部３４Ａは、止水板３２に対して直角に固定する。

また、止水部材３０の止水板３２の中空部にはグラスウールＧを充填したが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば金属塊などを固定して止水部材３０を重くしてもよい。止水部材３０を重くすることで、レインバリア３４Ｂ、スプラッシュバリア３４Ｃが笠木部１２Ｃへ押し付けられるため、平常時に止水部材３０が動きにくい。

また、本実施形態の止水構造では、止水部材３０の内側（屋内側）に、気密部材４０を設けたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば気密部材４０を省略しても、止水部材３０により建物１０の止水性を得ることができる。

また、本実施形態に係る止水構造が適用される建物１０においては、下部構造物１２を建物本体、上部構造物１６を大屋根としたが、本発明の実施形態はこれに限らない。例えば基礎免震の建物において、下部構造物をマットスラブと擁壁とが一体化した地下構造物とし、上部構造物を建物本体としてもよい。また、中間層免震の建物において、下部構造物を下部躯体、上部構造物を上部躯体としてもよい。このように、本実施形態に係る止水構造は様々な免震構造物に適用することができる。

１２ 下部構造物
１４ 免震装置
１６ 上部構造物
２２ 溝部
３０ 止水部材
３２ 止水板
３４ シール部材
３４Ａ 台座部
３４Ｂ レインバリア（外側シール材）
３４Ｃ スプラッシュバリア（内側シール材）
３５ レインバリア（シール部材）
４０ 気密部材
ＢＶ、ＣＶ 切欠き
ＯＡ 屋外空間（外側空間）
ＭＡ 緩衝空間（内側空間）

Claims (4)

1. 下部構造物と、
   前記下部構造物に設置された免震装置と、
   前記免震装置に支持され、下向きに開口する溝部が外周に沿って形成された上部構造物と、
   前記下部構造物と前記上部構造物との間に設けられ前記下部構造物に支持されると共に、前記溝部へ上下移動可能に挿入された止水板及び前記止水板の下端部に固定され前記下部構造物と摺動可能なシール部材を備えた止水部材と、
   を有する止水構造。
2. 下部構造物と、
   前記下部構造物に設置された免震装置と、
   前記免震装置に支持され、下向きに開口する溝部が外周に沿って形成された上部構造物と、
   前記下部構造物と前記上部構造物との間に設けられると共に前記溝部へ上下移動可能に挿入された止水板と、前記止水板の下端部に固定され前記下部構造物と摺動可能なシール部材と、を備えた止水部材と、
   を有し、
   前記止水部材の内側には、下端部が前記下部構造物に固定され上端部が前記上部構造物と接し、前記止水部材との間に内側空間を形成する気密部材が設けられ、
   前記シール部材には、前記止水部材の外側空間と前記内側空間とを連通する切欠きが設けられている止水構造。
3. 前記シール部材は、
   前記止水板の下端部に固定された台座部と、
   前記台座部の下面外側に固定された外側シール材と、
   前記台座部の下面内側に固定された内側シール材と、を備え、
   前記切欠きは、前記外側シール材及び前記内側シール材にそれぞれ形成され、雨水の浸入方向に対してずらして配置されている、
   請求項２に記載の止水構造。
4. 互いに隣接する止水板において、一方の止水板の端部に固定されたゴム製のジョイントカバーに、他方の止水板の端部が挿入されている、
   請求項１〜３の何れか１項に記載の止水構造。

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