JP6954633B2 - プレキャストパネルにおける目地部の封止構造および目地部の封止方法 - Google Patents

Description

本発明は鉄道橋、道路橋等の橋梁の桁上に敷設するコンクリート製のプレキャスト床版や各種のブレキャストコンクリート構造物（以下「プレキャストパネル」という）に適用可能な場所打ち継手構造やモルタル充填部の封止構造に関し、より詳細にはプレキャストパネルにおける目地部の封止構造および目地部の封止方法に関する。

コンクリート製のプレキャスト床版の連結手段として場所打ち継手が知られている（特許文献１，２）。
これは床版本体の接合端面にループ鉄筋を突出させたプレキャスト床版を使用し、既設のプレキャスト床版に別途のプレキャスト床版を隣接するように敷設し、プレキャスト床版の間に形成された継手空間内にコンクリートを場所打ちして隣り合うプレキャスト床版間を一体化している。

一般にプレキャスト床版の接合端面側には通称「あご」と呼ばれる張出部が一体に形成されていて、一対のプレキャスト床版を隣り合わせに敷設する際に相対向する一対の張出部が継手空間の底部を代用することで型枠工を不要としている。
相対向する一対の張出部の端面の間には継手空間と連通した目地空間が形成されている。この目地空間からのコンクリート漏えいを防止するため、目地空間に面した何れか一方の張出部の端面に沿って帯状のパッキン材が付設されている（特許文献３，４）。
パッキン材はゴム等の弾性素材からなり、その断面形状と圧縮変形率が全長に亘って均一に形成されている。
パッキン材の弾性復元力を利用して一対の張出部の平らな端面間に形成される目地部を封止するため、パッキン材の断面寸法は目地空間より大きく形成されていて、圧縮状態で目地空間に介挿される。

特開２００９−２６４０４０号公報 特開２０００−３２８７０４号公報 特開平８−３２６１９７号公報（図１） 特開２０１７−３６５５４号公報（図９）

従来のプレキャスト床版における目地部の封止構造にはつぎのような問題点がある。
＜１＞プレキャスト床版を敷設する際、目地空間の全長に亘って均一幅に設定することが難しい。
目地空間の間隔が設計間隔より広がると、パッキン材による十分な封止効果が得られないためにコンクリートを打設した際に目地空間を通じてコンクリート中の水分が染み出る、所謂「ノロ漏れ」が生じる。
＜２＞パッキン材はプレキャスト床版の一方の張出部の平らな端面から突出した形態で取り付けられている。
封止性能を高めるためにはパッキン材の突出寸法を大きくすると、敷設予定プレキャスト床版を落とし込んで敷設する際にパッキン材が他方の張出部と擦れて、ノロ漏れの原因となるパッキン材の剥がれや損傷を生じ易い。
＜３＞プレキャスト床版の敷設方法として、離れた位置に一旦落とし込み、その後に落とし込んだプレキャスト床版を水平移動して押し付ければ、パッキン材の損傷等を回避して敷設できるが、プレキャスト床版の水平移動工程が増えるために施工性が悪くなる。

本発明は以上の点に鑑みて成されたもので、その目的とするところは少なくともつぎのひとつのプレキャストパネルにおける目地部の封止構造および目地部の封止方法を提供することにある。
＜１＞目地空間の間隔に多少のバラツキがあっても目地空間の影響を受けずに目地空間の全長に亘って高い封止性能を発揮して封止できること。
＜２＞プレキャストパネルの敷設時に膨張チューブが損傷を受け難いこと。
＜３＞プレキャストパネルの水平移動作業を省略してプレキャストパネルを敷設できること。

本発明は、パネル本体の接合端面の下部から水平に突出する張出部と、張出部の上方に位置し、プレキャストパネルの側端部に埋設された鉄筋の一部が接合端面から水平に延出される継手用鉄筋とを有するプレキャストパネルを使用し、前記接合端面の下方に端面が位置し、敷設予定のプレキャストパネルを既設のプレキャストパネルに隣り合うように落とし込んで敷設する際に両プレキャストパネルの接合端面と張出部との間にコンクリートを打設するための継手空間が形成されると共に、相対向する張出部の端面の間に前記継手空間の下方に位置して該継手空間と連通した目地空間が形成される、プレキャストパネルにおける目地部の封止構造であって、前記プレキャストパネルがコンクリート製のプレキャスト床版であり、既設のプレキャストパネルと敷設予定のプレキャストパネルとの張出部および継手用鉄筋を備えた接合端面同士が向かい合うように設置され、相対向して突き合せた張出部の少なくも何れか一方の端面に、該端面の長手方向に沿って連続して凹溝が形成され、非膨張時における張出部の端面からの突出寸法が前記目地空間より小さい膨張チューブが前記凹溝に収容して固着されていて、敷設予定のプレキャストパネルを既設のプレキャストパネルに隣り合うように落とし込んで敷設したときの目地間隔を維持したまま、注入材を注入して膨張させた膨張チューブの側面が前記凹溝の溝壁に圧接し、膨張させた膨張チューブの一部の側面を目地空間に露出させた状態で目地空間が封止される。
本発明の他の形態において、突き合せた両張出部の端面に連続した凹溝が相対向して形成され、膨張チューブが何れか片方の凹溝に収容して固着されていて、注入材を注入して膨張させた膨張チューブの両側面が相対向する両方向の凹溝の溝壁に圧接して目地空間が封止される。
本発明の他の形態において、前記膨張チューブが凹溝の溝壁に接着または埋め込みにより固着されている。
本発明の他の形態において、前記膨張チューブが伸縮性の素材、または非伸縮性の素材で形成されている。
本発明の他の形態において、前記注入材が気体、液体、またはスラリー状の固結材の何れか一種、または気液混合物である。
本発明は、パネル本体の接合端面の下部から水平に突出する張出部と、張出部の上方に位置し、プレキャストパネルの側端部に埋設された鉄筋の一部を接合端面から水平に延出した継手用鉄筋とを有するプレキャストパネルを使用し、前記接合端面の下方に端面が位置し、敷設予定のプレキャストパネルを既設のプレキャストパネルに隣り合うように落とし込み、両プレキャストパネルの接合端面と張出部との間に継手空間を形成すると共に、相対向する張出部の端面の間に前記継手空間の下方に位置して該継手空間と連通した目地空間を形成し、継手空間内にコンクリートを打設する前に目地空間を封鎖する、プレキャストパネルにおける目地部の封止方法であって、前記プレキャストパネルがコンクリート製のプレキャスト床版であり、既設のプレキャストパネルと敷設予定のプレキャストパネルとの張出部および継手用鉄筋を備えた接合端面同士を向かい合わせに設置し、相対向して突き合せた張出部の少なくも何れか一方の端面に、該端面の長手方向に沿って連続して形成した凹溝を有し、非膨張時における張出部の端面からの突出寸法が前記目地空間より小さい膨張チューブを前記凹溝に収容して固着し、敷設予定のプレキャストパネルを既設のプレキャストパネルに隣り合うように落とし込んで敷設したときの目地間隔を維持したまま、注入材を注入して膨張させた膨張チューブの側面を前記凹溝の溝壁に圧接させて、膨張させた膨張チューブの一部の側面を目地空間に露出させた状態で目地空間を封止した。

本発明は少なくともつぎのひとつの効果を奏する。
＜１＞目地空間内で膨張チューブを膨張させて目地空間を弾力的に封止できるので、目地空間の間隔に多少のバラツキがあっても目地空間の影響を受けずに目地空間の全長に亘って高い封止性能を発揮して封止することができる。
＜２＞コンクリートの養生中はノロ漏れを防止できるだけでなく、コンクリート硬化後においては止水防止効果も期待することができる。
＜３＞膨張チューブを凹溝内に収容して張出部の端面からの膨張チューブの突出量を小さくしてあるので、敷設予定のプレキャストパネルを既設のプレキャストパネルに隣り合うように落とし込んで敷設する際に膨張チューブが損傷を受け難い。
＜４＞敷設予定のプレキャストパネルを既設のプレキャストパネルに隣り合うように落とし込んで敷設できるので、プレキャストパネルの水平移動作業を省略できて施工性がよくなる。

一部を破断した本発明に係るプレキャストパネルにおける目地部の封止構造の斜視図 プレキャストパネルの接合方法の説明図 膨張チューブの非膨張時におけるプレキャスト版の目地部の縦断断面図 膨張チューブの膨張時におけるプレキャスト版の目地部の縦断断面図 継手空間にコンクリートを打設したプレキャストパネルの接合部の縦断断面図 コンクリート打設時における拡大した目地部の縦断断面図 他の実施例の説明図で、（ａ）は膨張チューブの非膨張時における拡大した目地部の縦断断面図、（ｂ）は膨張チューブの膨張時における拡大した目地部の縦断断面図

以下図面を参照しながら本発明について詳しく説明する。

＜１＞プレキャストパネル
プレキャストパネル１０は工場等で予め製作したコンクリートパネルである。
本例ではプレキャストパネル１０がコンクリート製のプレキャスト床版である形態について説明する。プレキャストパネル１０の設置方向は本例で示した水平方向に限定されるものではなく、斜め方向や縦方向でもよい。
プレキャストパネル１０は図示しない橋軸横断方向に配設された桁材上に隣り合わせて敷設され、隣り合うプレキャストパネル１０，１０の間が公知の場所打ち継手により一体に接合される。

＜１．１＞張出部
図１に例示したプレキャストパネル１０について説明すると、プレキャストパネル１０はその側端部に段差状の接合端面１１が形成されていると共に、接合端面１１の下部には水平に張り出た張出部１２が一体に形成されている。
プレキャストパネル１０，１０を隣り合わせて敷設したときに接合端面１１と張出部１２との間には継手空間１５が形成される。

＜１．２＞継手用鉄筋
プレキャストパネル１０の側端部にはループ状または直線状を呈する複数の継手用鉄筋２０が埋設されていて、複数の継手用鉄筋２０の一部が接合端面１１から露出している。
複数の継手用鉄筋２０は隣り合わせてプレキャストパネル１０，１０を敷設したときに互いに干渉しない位置関係になっている。

＜１．３＞凹溝
張出部１２の端面１２ａには端面１２ａの長手方向に沿って連続した凹溝１３が形成されている。
凹溝１３は膨張チューブ３０を張出部１２の断面内に位置させるための収容空間である。
本例では凹溝１３の断面形状が半円状を呈する形態について説明するが、凹溝１３の断面形状については特に制約がない。
凹溝１３の形成位置は、プレキャストパネル１０，１０を隣り合わせて敷設したときに相対向するように一対の凹溝１３，１３が同一高さに形成されている。

＜１．４＞目地空間
プレキャストパネル１０，１０を隣り合わせて敷設したときに張出部１２，１２の間に目地部が形成されると共に、相対向する端面１２ａ，１２ａの間には目地空間１６が形成される。

＜２＞膨張チューブ
膨張チューブ３０は目地空間１６を封止するための中空構造の封止材であり、目地部を連続して封止可能な全長を有している。
膨張チューブ３０は注入材３５を注入しない通常時（非膨張時）においては目地空間１６を超えない断面寸法を有し、注入材３５の注入時には目地空間１６を封止可能な大きさに膨張させることができる。
膨張チューブ３０の断面形状に制約は特になく、図示した楕円形の他に、円形、矩形等でもよい。

＜２．１＞膨張チューブの素材例
膨張チューブ３０の素材は伸縮性のチューブ素材（例えばゴムや弾性樹脂等）でもよいし、耐圧ホースのような非伸縮性のホース素材（布地に樹脂をコーティングしたもの等）でもよい。

＜２．２＞膨張チューブの取付け位置
膨張チューブ３０は一方の凹溝１３の溝壁に接着、または埋め込み等により予め固着されている。
膨張チューブ３０が非伸縮性のホース素材の場合は折り畳んだ状態で凹溝１３内に収容させておくとよい。

＜２．３＞注入材
膨張チューブ３０の注入材３５としては、エア等の気体、水等の液体、スラリー状のモルタル等の固結材等の物が使用可能である。
注入材３５はこれら複数の流体を単独で用いてもよいが、気液混合の形態で用いてもよい。
注入材３５を気液混合の形態で用いると、膨張チューブ３０を膨張させた後に目地部に多少の目開きがあっても圧縮変形させたおいた気体の膨張力によって膨張チューブ３０の圧力低下を抑えることができる。
また、注入材３５にモルタルを使用すると、注入材３５が硬化して膨張チューブ３０のせん断強度が高くなる。

［プレキャストパネルの接合方法］
つぎに場所打ち継手によるプレキャストパネル１０Ａ，１０Ｂの接合方法について説明する。

＜１＞既設のプレキャストパネル
図２を参照して説明すると、右方のプレキャストパネル１０Ａは、例えば図示しない橋軸横断方向に配設された桁材上に敷設された既設のパネルを示し、左方のプレキャストパネル１０Ｂは敷設予定のパネルを示している。
膨張チューブ３０は何れか一方のプレキャストパネル１０Ａ，１０Ｂの張出部１２の端面１２ａに非膨張（収縮）状態で取り付けられている。
本例では膨張チューブ３０が既設のプレキャストパネル１０Ａ側に取り付けてある形態について説明する。

＜２＞プレキャストパネルの落とし込みによる敷設
図２において敷設予定のプレキャストパネル１０Ｂを、既設のプレキャストパネル１０Ａと隣り合うように真上から落とし込む。

図３は隣り合わせて敷設した一対のプレキャストパネル１０Ａ，１０Ｂの目地部の拡大図を示している。
膨張チューブ３０は萎んだ状態にあると共に、膨張チューブ３０の一部が一方の凹溝１２の内部に収納されて端面１２ａからの突出量が小さく抑えられている。
そのため、左方のプレキャストパネル１０Ｂを落とし込む際に、降下する張出部１２によって膨張チューブ３０が擦られたり傷付けられたりせずに済む。
さらに膨張チューブ３０が凹溝１２の内部に萎んだ状態で収納されていることから、各プレキャストパネル１０Ａ，１０Ｂの運搬時や取扱時においても、膨張チューブ３０が損傷を受け難い。

このように、敷設予定のプレキャストパネル１０Ｂを既設のプレキャストパネル１０Ａに接近させて落とし込むことで、所定の間隔の目地空間１６を確保しながらプレキャストパネル１０Ｂを敷設できる。
したがって、本発明ではプレキャストパネル１０Ｂを離れた位置に一旦落とし込み、その後にプレキャストパネル１０Ｂを既設のプレキャストパネル１０Ａへ向けて水平に押し付けるといったプレキャストパネル１０Ｂの水平移動作業を省略してプレキャストパネル１０Ｂを敷設できる

＜３＞膨張チューブの膨張
図４を参照しながら、目地空間１６内で膨張チューブ３０を膨張させて目地空間１６を封止するシール作用について詳しく説明する。
注入材３５を所定の圧力で注入して膨張チューブ３０を膨張させると、右方（一方）の凹溝１３に取り付けられた膨張チューブ３０は左方（他方）の凹溝１３へ向けて膨張を続け、目地空間１６を横断して左方の凹溝１３内へ入り込む。
膨張チューブ３０が自重で多少下向きに膨張しようとしても、膨張チューブ３０の膨張方向が誘導されて、膨張チューブ３０が確実に左方の凹溝１３内へ入り込ませることができ。
膨張チューブ３０の両側面が相対向する凹溝１３，１３の溝壁に強く圧接するまで注入材３５を注入する。
このように、相対向するふたつの凹溝１３，１３の間に跨って膨張チューブ３０が膨張することで目地空間１６を弾力的に封止できる。
なお、膨張チューブ３０は凹溝１３の溝壁を越えて端面１２ａの一部に圧接するまで膨張させてもよい。

目地空間１６の間隔が設計間隔となるようにプレキャストパネル１０Ｂを高精度に敷設することは難しい。
膨張チューブ３０は目地空間１６に追従して膨張するので、目地空間１６の間隔が設計間隔より広い箇所があっても、目地空間１６の影響を受けずに、目地空間１６の全長に亘って確実に封止することができる。

＜４＞コンクリートの打設
図５を参照して説明すると、隣り合わせて敷設したプレキャストパネル１０Ａ，１０Ｂから延出した継手用鉄筋２０に交差鉄筋２１を配筋した後、継手空間１５内にコンクリート４０を打設する。

＜５＞膨張チューブによるシール作用
目地空間１６内で膨張させた膨張チューブ３０が目地空間１６を封止するため、コンクリート４０の養生中におけるノロ漏れを確実に防止することができる

膨張チューブ３０のシール性能は注入材３５の注入圧力のみに起因するものではない。
図６の矢印に示すようにコンクリート４０の重量が膨張チューブ３０に対して下向きの外力として作用して膨張チューブ３０の内圧が高められる。膨張チューブ３０の内圧が高まることで、膨張チューブ３０の両側面と各凹溝１３との圧接力が増して膨張チューブ３０によるシール性能が格段に高くなる。
さらに、膨張した膨張チューブ３０はノロ漏れ防止作用だけでなく、コンクリート４０の硬化後においても高い止水性能を発揮することもできる。

＜６＞他の実施例
以上は張出部１２，１２に相対向させて一対の凹溝１３，１３を形成した形態について説明したが、張出部１２，１２の何れか一方に凹溝１３を形成し、張出部１２，１２の何れか他方を平坦な端面１２ａのままの組み合せとしてもよい。

図７に例示した形態について説明すると、右方の張出部１２に凹溝１３が形成され、この凹溝１３内に膨張チューブ３０の一部が収容されて固着されている。
凹溝１３と対向する左方の張出部１２の端面１２ａは平坦に形成されている。

目地空間１６内で膨張チューブ３０を膨張させることは先の実施例と同様であるが、本例では右方の凹溝１３に取り付けられた膨張チューブ３０が左方の張出部１２の平坦な端面１２ａに向けて膨張し、膨張チューブ３０が湾曲した凹溝１３と平坦な端面１２ａとに圧接することで目地空間１６を封止する。
本例では一方の凹溝１３を省略できるのでプレキャストパネル１０の成形が容易となる。

１０・・・・・プレキャストパネル
１０Ａ・・・・既設のプレキャストパネル
１０Ｂ・・・・敷設予定のプレキャストパネル
１１・・・・・接合端面
１２・・・・・張出部
１２ａ・・・・張出部の端面
１３・・・・・凹溝
１５・・・・・継手空間
１６・・・・・目地空間
２０・・・・・継手用鉄筋
２１・・・・・交差鉄筋
３０・・・・・膨張チューブ
３５・・・・・注入材
４０・・・・・コンクリート

Claims (6)

1. パネル本体の接合端面の下部から水平に突出する張出部と、張出部の上方に位置し、プレキャストパネルの側端部に埋設された鉄筋の一部が接合端面から水平に延出される継手用鉄筋とを有するプレキャストパネルを使用し、前記接合端面の下方に端面が位置し、敷設予定のプレキャストパネルを既設のプレキャストパネルに隣り合うように落とし込んで敷設する際に両プレキャストパネルの接合端面と張出部との間にコンクリートを打設するための継手空間が形成されると共に、相対向する張出部の端面の間に前記継手空間の下方に位置して該継手空間と連通した目地空間が形成される、プレキャストパネルにおける目地部の封止構造であって、
   既設のプレキャストパネルと敷設予定のプレキャストパネルとの張出部および継手用鉄筋を備えた接合端面同士が向かい合うように設置され、
   相対向して突き合せた張出部の少なくも何れか一方の端面に、該端面の長手方向に沿って連続して凹溝が形成され、
   非膨張時における張出部の端面からの突出寸法が前記目地空間より小さい膨張チューブが前記凹溝に収容して固着されていて、
   敷設予定のプレキャストパネルを既設のプレキャストパネルに隣り合うように落とし込んで敷設したときの目地間隔を維持したまま、注入材を注入して膨張させた膨張チューブの側面が前記凹溝の溝壁に圧接し、膨張させた膨張チューブの一部の側面を目地空間に露出させた状態で目地空間が封止されることを特徴とする、
   プレキャストパネルにおける目地部の封止構造。
2. 突き合せた両張出部の端面に連続した凹溝が相対向して形成され、膨張チューブが何れか片方の凹溝に収容して固着されていて、注入材を注入して膨張させた膨張チューブの両側面が相対向する両方向の凹溝の溝壁に圧接して目地空間が封止されることを特徴とする、請求項１に記載のプレキャストパネルにおける目地部の封止構造。
3. 前記膨張チューブが凹溝の溝壁に接着または埋め込みにより固着されていることを特徴とする、請求項１または２に記載のプレキャストパネルにおける目地部の封止構造。
4. 前記膨張チューブが伸縮性の素材、または非伸縮性の素材で形成されていることを特徴とする、請求項１乃至３の何れか一項に記載のプレキャストパネルにおける目地部の封止構造。
5. 前記注入材が気体、液体、またはスラリー状の固結材の何れか一種、または気液混合物であることを特徴とする、請求項１または２に記載のプレキャストパネルにおける目地部の封止構造。
6. パネル本体の接合端面の下部から水平に突出する張出部と、張出部の上方に位置し、プレキャストパネルの側端部に埋設された鉄筋の一部を接合端面から水平に延出した継手用鉄筋とを有するプレキャストパネルを使用し、前記接合端面の下方に端面が位置し、敷設予定のプレキャストパネルを既設のプレキャストパネルに隣り合うように落とし込み、両プレキャストパネルの接合端面と張出部との間に継手空間を形成すると共に、相対向する張出部の端面の間に前記継手空間の下方に位置して該継手空間と連通した目地空間を形成し、継手空間内にコンクリートを打設する前に目地空間を封鎖する、プレキャストパネルにおける目地部の封止方法であって、
   既設のプレキャストパネルと敷設予定のプレキャストパネルとの張出部および継手用鉄筋を備えた接合端面同士を向かい合わせに設置し、
   相対向して突き合せた張出部の少なくも何れか一方の端面に、該端面の長手方向に沿って連続して形成した凹溝を有し、
   非膨張時における張出部の端面からの突出寸法が前記目地空間より小さい膨張チューブを前記凹溝に収容して固着し、
   敷設予定のプレキャストパネルを既設のプレキャストパネルに隣り合うように落とし込んで敷設したときの目地間隔を維持したまま、注入材を注入して膨張させた膨張チューブの側面を前記凹溝の溝壁に圧接させて、膨張させた膨張チューブの一部の側面を目地空間に露出させた状態で目地空間を封止したことを特徴とする、
   プレキャストパネルにおける目地部の封止方法。

Images