JP7194395B2 - ジョイント部の補修方法 - Google Patents

Description

本発明は、橋梁や高架道路の道路基盤の継ぎ目であるジョイント部の補修方法に関するものである。

橋梁や高架道路等の道路基盤の継ぎ目には、温度変化による道路基盤の伸縮を吸収する目的や、雨水が橋梁等の内部に浸入することを防ぐために、ジョイント部が設置される。
ジョイント部は、溝状に形成されるジョイント部本体と、ジョイント部本体の内部に嵌め込まれるように施工される止水材と、ジョイント部本体の道路長手方向両側に施工されるコンクリート部を備える（例えば、特許文献１，２参照）。

ジョイント本体の少なくとも上部は、金属製の壁部同士が離間するとともに相対向して溝状となっている。
また、ジョイント本体は平面視で波型となっており、ジョイント部全体としては平面視略櫛歯状である。

この壁部同士が離間してなる溝状の遊間部の幅は、例えば冬は約７０ｍｍ程度であるところ、夏には道路基盤が熱で膨張した結果、遊間部の幅は約３０ｍｍ程度まで狭くなる。

逆の言い方をすれば、遊間部の幅が広くなる冬はジョイント本体内に施工された止水材には張力が掛かっており、これは止水材がジョイント本体の壁部から引き剥がされる方向にはたらく力となる。

特開２００６－２９０６９号公報 特開２０１４－２１８８１９号公報

ここで、ジョイント部は、長年使用することで止水材が劣化してしまい、止水材が破断したり、止水材がジョイント本体から剥がれたりする。
このように止水材が破断等すると、雨水が橋梁の内部に浸入して錆が生じ橋梁の耐久年数が著しく低下してしまう。

この対策として、従来は定期的なメンテナンスにおいて、コンクリート部又は道路基盤を切断しジョイント部の大部分を取り替えていた。

しかし、そのような交換方法は非常に無駄が多く、コスト面だけでなく環境面においても好ましくない。

そこで、本発明の目的とするところは、ジョイント部の大部分を取り除いて交換するのではなくジョイント部を補修する補修方法を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明の請求項１に記載のジョイント部（１）の補修方法は、橋梁や高架道路等の道路基盤の継ぎ目に形成され前記道路基盤の伸び縮みを吸収するジョイント部（１）における、金属製の壁部（１０ａ）同士が離間し相対向してなる溝状のジョイント本体（１０）から既設の止水材（１１）を除去する止水材除去工程（１００）と、前記既設の止水材（１１）が除去された前記ジョイント本体（１０）に第一のバックアップ材（１２）を嵌め込む第一バックアップ工程（２００）と、前記バックアップ材（１２）が嵌め込まれた前記ジョイント本体（１０）に止水材（１１）を充填し前記止
水材の上端が略Ｕ字状に凹んだ状態となるように施工する止水材充填工程（７００）と、前記充填した止水材（１１）を自然乾燥させる乾燥工程（９００）と、を備えることを特徴とする。
また、請求項２に記載のジョイント部（１）の補修方法は、橋梁や高架道路等の道路基盤の継ぎ目に形成され前記道路基盤の伸び縮みを吸収するジョイント部（１）における、金属製の壁部（１０ａ）同士が離間し相対向してなる溝状のジョイント本体（１０）から既設の止水材（１１）を除去する止水材除去工程（１００）と、前記既設の止水材（１１）が除去された前記ジョイント本体（１０）に第一のバックアップ材（１２）を嵌め込む第一バックアップ工程（２００）と、前記バックアップ材（１２）が嵌め込まれた前記ジョイント本体（１０）に前記バックアップ材（１２）とは接着し難い止水材（１１）を充填する止水材充填工程（７００）と、前記充填した止水材（１１）を硬化させる硬化工程（９００）と、を備え、前記硬化後には前記止水剤が前記ジョイント本体の壁部両側とのみ接着されることを特徴とする。

また、請求項３に記載のジョイント部（１）の補修方法は、前記第一バックアップ工程（２００）と前記止水材充填工程（７００）との間に、前記第一のバックアップ材（１２）が嵌め込まれた前記ジョイント本体（１０）に研掃材を噴射するブラスト工程（３００）を備えることを特徴とする。

また、請求項４に記載のジョイント部（１）の補修方法は、前記ブラスト工程（３００）と前記止水材充填工程（７００）との間に、前記ジョイント本体（１０）から前記第一のバックアップ材（１２）を除去するバックアップ材除去工程（４００）と、前記第一のバックアップ材（１２）が除去された前記ジョイント本体（１０）に第二のバックアップ材（１２）を嵌め込む第二バックアップ工程（５００）と、を備えることを特徴とする。

また、請求項５に記載のジョイント部（１）の補修方法は、前記止水材充填工程（７００）と前記硬化工程（９００）との間に、前記ジョイント本体（１０）に上端縁部に防錆剤を塗布する防錆工程（８００）を備えることを特徴とする。

ここで、上記括弧内の記号は、図面および後述する発明を実施するための形態に掲載された対応要素または対応事項を示す。

本発明の請求項１に記載のジョイント部の補修方法によれば、ジョイント本体から既設の止水材を除去し、ジョイント本体に第一のバックアップ材を嵌め込むとともに、ジョイント本体に止水材を充填するので、ジョイント部の大部分を取り除いて新たなジョイント部に交換するのではなく、ジョイント部を補修することが可能である。
よって、環境に優しく、コストも低廉である。

また、バックアップ材が嵌め込まれたジョイント本体に止水材を充填するので、充填する止水材の量を調整可能である。つまり、バックアップ材が無い場合に比べて使用する止水材の量が少なくて済む。
さらに、バックアップ材があることで、止水材がジョイント本体の底に付着しないので、止水材がジョイント部の伸縮を妨げない。すなわち、止水材が接着し難いバックアップ材によって止水材が三面接着にならずに済むので、止水材はジョイント本体の壁部両側と接着されるのみであり、止水材は十分に伸縮可能である。

また、請求項２に記載のジョイント部の補修方法によれば、請求項１に記載の発明の作用効果に加え、第一のバックアップ材が嵌め込まれたジョイント本体に研掃材を噴射するので、その研掃材が橋梁等の下へ飛散することを防止可能である。
また、研掃材や粉塵を容易に除去可能であるならば、ブラスト工程の後にそのまま第一のバックアップ材を、止水材の充填用に用いることができる。

また、請求項３に記載のジョイント部の補修方法によれば、請求項２に記載の発明の作用効果に加え、ジョイント本体から前記第一のバックアップ材を除去し、その後でジョイント本体に第二のバックアップ材を嵌め込むので、第一のバックアップ材とともに容易にジョイント本体内から研掃材を除去可能である。

また、請求項４に記載のジョイント部の補修方法によれば、請求項１乃至３に記載の発明の作用効果に加え、ジョイント本体に上端縁部に防錆剤を塗布するので、ジョイント本体の錆を抑制できる。よって、止水材とジョイント本体との接着力を長期間維持することができる、つまり錆の発生による止水材のジョイント本体からの剥離を抑制できるので、ジョイント部の補修頻度を下げることができる。
また、錆を抑制することで、ジョイント本体を長寿命化可能である。これにより、再び止水材が劣化したときにジョイント部に対して再度の補修も可能である。

なお、本発明のジョイント部の補修方法のように、ジョイント部の大部分を取り替えることなくジョイント部を補修する点は、上述した特許文献１及び２には全く記載されていない。

本発明の実施形態に係るジョイント部を示す斜視図である。 本発明の実施形態に係るジョイント部を示す拡大断面図である。 本発明の実施形態に係るジョイント部の補修方法を示す工程図である。 本発明の他の実施形態に係るジョイント部を示す拡大断面図である。 本発明の他の実施形態に係るジョイント部の補修方法を示す工程図である。 本発明のさらに他の実施形態に係るジョイント部の補修方法を示す工程図である。

図１乃至図３を参照して、本発明の実施形態に係るジョイント部１の補修方法を説明する。
まず、ジョイント部１の構造について説明する。
このジョイント部１は、ジョイント本体１０と、止水材１１と、コンクリート部２０と、を備え、橋梁や高架道路の道路基盤の継ぎ目であって、道路基盤の伸縮を吸収するものである。

ジョイント本体１０は、金属製の壁部１０ａ同士が離間し相対向して溝状の遊間部Ｓとなっている。
本実施形態においては、図２に示すように少なくともジョイント本体１０の壁部１０ａの上部は、ジョイント本体１０の上端から略鉛直に下方に延びる。ここでは、このように上部に位置する溝を遊間部Ｓと呼ぶ。

また、図１に示すようにジョイント本体１０は平面視波型であり、ジョイント本体１０が延びる方向は道路長手方向とは略直交する。
そして、道路基盤が伸縮したときには、それに伴ってジョイント本体１０の遊間部Ｓの幅が変化しその伸縮を吸収するので、道路基盤に不陸が生じたり亀裂が入ったりすることを抑制している。

止水材１１は、シリコーン系であり、施工時には半固体状であるが自然乾燥させると硬化する。この硬化後も弾性を有している。
また、止水材１１はジョイント部１全体とともに屋外に曝されるものであるから、耐候性にも優れた素材が選定されている。

コンクリート部２０は、内部に金属プレートや鉄骨を配置して、ジョイント本体１０を固定するとともに、ジョイント本体１０と道路基盤との間を埋めるものである。

次に、このような構成であるジョイント部１の補修方法について、図３を参照しつつ説明する。
本実施形態に係るジョイント部１の補修方法は、止水材除去工程１００、第一バックアップ工程２００、ブラスト工程３００、バックアップ材除去工程４００、第二バックアップ工程５００、プライマー塗布工程６００と、止水材充填工程７００と、防錆工程８００と、乾燥工程９００と、を備える。

まず、止水材除去工程１００において、既設の止水材１１を適当な箇所で切断し、ジョイント本体１０から止水材１１を引っ張り出して除去する。
止水材１１がジョイント本体１０の壁部１０ａに強力に接着している場合には、止水材１１とジョイント本体１０の壁部１０ａとの間に刃物等を入れ、その後に止水材１１を引っ張り出す。

次に、第一バックアップ工程２００において、既設の止水材１１が除去されたジョイント本体１０に、ポリエチレン系の第一のバックアップ材１２を嵌め込む。
この第一のバックアップ材１２は断面略円形で、ジョイント本体１０に対して端から順に嵌め込んでいく。
ここでは、第一のバックアップ材１２の上端がジョイント本体１０の上端から３５ｍｍほど下がった位置となるまで嵌めた。

次に、ブラスト工程３００において、第一のバックアップ材１２が嵌め込まれたジョイント本体１０に対し、ブラスト装置（図示省略）を用いて研掃材を噴射し、止水材除去工程１００でジョイント本体１０から取り切れずに残った止水材１１の一部や錆等を削り落とす。
ここで、研掃材を噴射するとともに、研掃材及び生じた粉塵の吸引をブラスト装置によって同時に行い、研掃材及び粉塵の飛散を最小限に抑えた。
このようなブラストを行うことができれば、ジョイント部１の上方から研掃材を噴射するものであろうが、遊間部Ｓに挿入可能なほどに小さいノズルヘッドを有するものであろうが、ブラスト装置の種類は問わない。

次に、バックアップ材除去工程４００において、ジョイント本体１０から第一のバックアップ材１２を除去する。
このとき又は第一のバックアップ材１２の除去の直後に、ジョイント本体１０内に残っている粉塵等をさらに除去すればなおよい。

次に、第二バックアップ工程５００において、第一のバックアップ材１２が除去されたジョイント本体１０に第二のバックアップ材１２を嵌め込む。第二のバックアップ材１２の材質も第一のバックアップ材１２と同様にポリエチレン系である。

次に、プライマー塗布工程６００において、止水材１１とジョイント本体１０との密着性や耐久性を向上させるために、第二のバックアップ材１２よりも上方にあるジョイント本体１０の壁部１０ａにプライマーを塗布する。

次に、止水材充填工程７００において、半固体状の止水材１１を撹拌して適度な粘度にし、ジョイント本体１０に対し止水材１１を端部から充填する。このとき、一度に充填せずに充填を分けて行い、止水材１１を二層仕上げとする。
この各層ごとに充填後、上から半固体状の止水材１１を押さえ込んで、止水材１１と第二のバックアップ材１２との間に閉じ込められた気泡を抜く。

このように気泡を抜くことで、止水材１１とジョイント本体１０との密着性を向上させることができる。
特に、ジョイント本体１０のブラストを行った壁部１０ａを止水材１１によって被覆するようにする。

また、夏にジョイント本体１０の遊間部Ｓが狭くなり、止水材１１が圧縮されたときに、止水材１１の上端がジョイント本体１０の上端よりも上方へ突出しないように、止水材１１の上端が略Ｕ字状に凹んだ状態となるように施工する。
このように止水材１１をジョイント本体１０に満充填しないので、ブラストしたけれども止水材１１で被覆されないジョイント本体１０の部位は多少なりとも発生し得る。

なお、止水材１１やバックアップ材１１の材料の性質上、止水材１１は第二のバックアップ材１２には固定されていない。
また、第二のバックアップ材１２はジョイント本体１０に嵌め込むだけであってジョイント本体１０に固定しているわけではないので、冬季に遊間部Ｓが広くなったときには第二のバックアップ材１２はジョイント本体１０内で落下することも起こり得る。しかし、止水材１１が所定の位置で硬化さえすれば第二のバックアップ材１２の役目は終了しているので問題無い。

次に、防錆工程８００において、ジョイント本体１０の上端縁部に防錆剤を塗布する。
この上端縁部とは、ジョイント本体１０のうちブラストされかつ止水材１１で被覆されていない部位を指し、ジョイント本体１０上端の略鉛直部分と略水平部分の両方が含まれる。

最後に乾燥工程９００では、止水材１１を乾燥及び硬化させる。この乾燥工程９００において特別なことを行うことはなく、単に放置するだけである。

以上のように構成されたジョイント部１の補修方法によれば、ジョイント本体１０から既設の止水材１１を除去し、ジョイント本体１０に第一のバックアップ材１２を嵌め込むとともに、ジョイント本体１０に止水材１１を充填するので、コンクリート部２０を切断しジョイント部１の大部分を取り除いて新たなジョイント部１に交換するのではなく、ジョイント部１を補修することが可能である。
よって、従来に比べて環境に優しく、コストも低廉である。また、工期も短くて済む。

また、バックアップ材１２が嵌め込まれたジョイント本体１０に止水材１１を充填するので、充填する止水材１１の量を調整可能である。つまり、バックアップ材１２が無い場合に比べて使用する止水材１１の量が少なくて済む。
さらに、バックアップ材１２があることで、止水材１１がジョイント本体１０の底に付着しないので、止水材１１がジョイント部１の伸縮を妨げない。すなわち、止水材１１が接着し難いバックアップ材１２によって止水材１１が三面接着にならずに済むので、止水材１１はジョイント本体１０の壁部１０ａ両側と接着されるのみであり、止水材１１は十分に伸縮可能である。

また、第一のバックアップ材１２が嵌め込まれたジョイント本体１０に研掃材を噴射するので、その研掃材が橋梁等の下へ飛散することを防止可能である。

また、ジョイント本体１０から第一のバックアップ材１２を除去し、その後でジョイント本体１０に第二のバックアップ材１２を嵌め込むので、第一のバックアップ材１２とともに容易にジョイント本体１０内から研掃材を除去可能である。

また、ジョイント本体１０に上端縁部に防錆剤を塗布するので、ジョイント本体１０の錆を抑制できる。よって、止水材１１とジョイント本体１０との接着力を長期間維持することができる、つまり錆の発生による止水材１１のジョイント本体１０からの剥離を抑制できるので、ジョイント部１の補修頻度を下げることができる。
また、錆を抑制することで、ジョイント本体１０を長寿命化可能である。これにより、再び止水材１１が劣化したときにジョイント部１に対して再度の補修も可能である。

しかも、止水材充填工程７００において気泡を十分に抜いたので、止水材１１の接着力が弱まりジョイント本体１０から剥がれてしまうことも起こり難い。

また、遊間部Ｓが狭くなり止水材１１が圧縮される夏季において、ジョイント本体１０から上方に突出しないように止水材１１を施工したので、車両の走行によって止水材１１が摩損することを抑制できる。
つまり、夏季に車両の走行で止水材１１が摩損した状態において、冬場に遊間部Ｓが広がって止水材１１が引っ張れるとその摩損箇所から止水材１１の破断が進行するが、そのような状況は生じ難い。

なお、本実施形態において、ジョイント本体１０の壁部１０ａ上部が、ジョイント本体１０の上端から略鉛直に下方に延びるとしたが、バックアップ材１２が嵌まる箇所より下方はどのような形状であってもよく、例えば図４に示すように、そのバックアップ材１２が嵌まる箇所より下方の空隙が道路長手方向に幅広になっていてもよい。

また、止水材除去工程１００において十分に止水材１１を取り切れるならば、図５に示すように、第一バックアップ工程２００の次にそのままプライマー塗布工程６００としてもよい。

また、ブラスト工程３００で生じる研掃材や粉塵等をブラストと同時に十分に除去可能ならば、図６に示すように第一バックアップ材１２を除去しなくてもよい。このとき、第一のバックアップ材１２をそのまま止水材１１の充填用に用いることができる。

さらには、止水材１１のジョイント本体１０に対する粘着力等の性能面次第では、プライマーは必須ではない。
またブラストを狙った箇所に正確に行ったり、そのブラスト面を確実に止水材１１で被覆できたりするならば防錆剤の塗布は必須ではない。

また、止水材１１はシリコーン系、バックアップ材１２はポリエチレン系としたが、これに限られるものではなく、用途に適したものを適宜選択可能である。

また、止水材除去工程１００において止水材１１に加え、新規施工時又は前回の補修時に使用したバックアップ材１２もジョイント本体１０から除去してもよい。

また、コンクリート部２０がコンクリート以外の他の部材からなっていてもよく、さらには、ジョイント本体１０の改良を行うことによって、道路基盤がジョイント本体１０に直接接続されていてもよい。

１ ジョイント部
１０ ジョイント本体
１０ａ 壁部
１１ 止水材
１２ バックアップ材
２０ コンクリート部
１００ 止水材除去工程
２００ 第一バックアップ工程
３００ ブラスト工程
４００ バックアップ材除去工程
５００ 第二バックアップ工程
６００ プライマー塗布工程
７００ 止水材充填工程
８００ 防錆工程
９００ 乾燥工程
Ｓ 遊間部

Claims (5)

1. 橋梁や高架道路等の道路基盤の継ぎ目に形成され前記道路基盤の伸び縮みを吸収するジョイント部における、金属製の壁部同士が離間し相対向してなる溝状の既設のジョイント本体に第一のバックアップ材を嵌め込む第一バックアップ工程と、
   前記バックアップ材が嵌め込まれた前記既設のジョイント本体に止水材を充填し前記止水材の上端が略Ｕ字状に凹んだ状態となるように施工する止水材充填工程と、
   前記充填した止水材を硬化させる硬化工程と、を備えることを特徴とするジョイント部の補修方法。
2. 橋梁や高架道路等の道路基盤の継ぎ目に形成され前記道路基盤の伸び縮みを吸収するジョイント部における、金属製の壁部同士が離間し相対向してなる溝状の既設のジョイント本体に第一のバックアップ材を嵌め込む第一バックアップ工程と、
   前記バックアップ材が嵌め込まれた前記既設のジョイント本体に前記バックアップ材とは接着し難い止水材を充填する止水材充填工程と、
   前記充填した止水材を硬化させる硬化工程と、を備え、
   前記硬化後には前記止水剤が前記既設のジョイント本体の壁部両側とのみ接着されることを特徴とするジョイント部の補修方法。
3. 前記第一バックアップ工程と前記止水材充填工程との間に、
   前記第一のバックアップ材が嵌め込まれた前記既設のジョイント本体に研掃材を噴射するブラスト工程を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載のジョイント部の補修方法。
4. 前記ブラスト工程と前記止水材充填工程との間に、
   前記既設のジョイント本体から前記第一のバックアップ材を除去するバックアップ材除去工程と、
   前記第一のバックアップ材が除去された前記既設のジョイント本体に第二のバックアップ材を嵌め込む第二バックアップ工程と、を備えることを特徴とする請求項３に記載のジョイント部の補修方法。
5. 前記止水材充填工程と前記硬化工程との間に、
   前記既設のジョイント本体に上端縁部に防錆剤を塗布する防錆工程を備えることを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか一つに記載のジョイント部の補修方法。

Images