JP7430881B2 - 横歯型ジョイントの補修方法 - Google Patents

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特許法第30条第2項適用 西日本高速道路メンテナンス九州株式会社が積算資料公表価格版、2020年4月号にて樋口敦美及び石飛慎二が発明した横歯型ジョイントの補修方法を「橋梁伸縮装置漏水補修工REJ工法」として公開した。
本発明は、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横歯型ジョイント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、ジョイントが設置される。
ジョイントは、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。
ここで、ジョイントは、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。
ここで、本出願人の一方はジョイントの補修方法について出願している(特許文献3)。
特開2006-29069号公報 特開2014-218819号公報 特開2018-204265号公報
しかしながら、特許文献3に記載の発明は縦歯型ジョイントに関するものであり、横歯型ジョイントにそのまま適用することはできない。
そこで、本発明の目的とするところは、横歯型ジョイントであっても補修可能な横歯型ジョイントの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に記載の横歯型ジョイント(1)の補修方法は、
略鉛直に延びる壁部(10)同士が相対向して離間し第一空隙(S1)を形成するとともに、それぞれの前記壁部(10)の上端から相対向して突出する突出部(20)同士が離間して第二空隙(S2)を形成してなり、前記第一空隙(S1)に既設バックアップ材(30)とその上に既設シール材(40)を備え、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横歯型ジョイント(1)の補修方法であって、
前記突出部(20)に付着等した異物を除去する異物除去工程(100)と、
前記第二空隙(S2)から刃物を挿入して前記既設シール材(40)の中央部を前記第二空隙(S2)の幅に略等しく切断するとともに前記切断した既設シール材(40)の中央部を除去する既設シール材(40)除去工程と、
前記中央部を除去した既設シール材(40)の部位及び前記第二空隙(S2)に止水材(50)を充填する止水材充填工程(600)と、
前記充填した止水材(50)を乾燥させる乾燥工程(700)と、を備えることを特徴とする。
また、請求項2に記載の横歯型ジョイント(1)の補修方法は、
略鉛直に延びる壁部(10)同士が相対向して離間し第一空隙(S1)を形成するとともに、それぞれの前記壁部(10)の上端から相対向して突出する突出部(20)同士が離間して第二空隙(S2)を形成してなり、前記第一空隙(S1)に既設バックアップ材(30)とその上に既設シール材(40)を備え、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横歯型ジョイント(1)の補修方法であって、
前記突出部(20)に付着等した異物を除去する異物除去工程(100)と、
前記第二空隙(S2)から刃物を挿入して前記既設シール材(40)の中央部を前記第二空隙(S2)の幅に略等しく切断するとともに前記切断した既設シール材(40)の中央部を除去する既設シール材(40)除去工程と、
前記中央部を除去した既設シール材(40)の部位に新規バックアップ材(60)を挿入するバックアップ材挿入工程(900)と、
前記新規バックアップ材(60)の上及び前記第二空隙(S2)に止水材(50)を充填する止水材充填工程(600)と、
前記充填した止水材(50)を乾燥させる乾燥工程(700)と、を備えることを特徴とする。
また、請求項3に記載の横歯型ジョイント(1)の補修方法は、
前記乾燥工程(700)の後、前記止水材(50)の上面が前記突出部(20)の上面より上方に位置しないように前記止水材(50)の上面を切除する上面切除工程(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。
本発明の横歯型ジョイントの補修方法によれば、第二空隙から刃物を挿入して既設シール材の中央部を第二空隙の幅に略等しく切断するとともに切断した既設シール材の中央部を除去して止水材を充填するので、横歯型ジョイントであってもジョイント全体を交換するのではなく補修可能である。
また、本発明によれば、中央部を除去した既設シール材の部位に新規バックアップ材を挿入し、新規バックアップ材の上及び第二空隙に止水材を充填するので、新規バックアップ材よりも高価な止水材の使用量を削減でき、安価に補修可能である。
また、本発明によれば、乾燥工程の後、止水材の上面が突出部の上面より上方に位置しないように止水材の上面を切除するので、補修後に自動車の走行により止水材が削られることを抑制可能である。
なお、本発明の横歯型ジョイントの補修方法のように、既設シール材の中央部を除去して止水材を充填する点は、上述した特許文献1から3には全く記載されていない。
横歯型ジョイントを示す断面図である。 横歯型ジョイントを示す平面図である。 本発明の第一実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法を示す工程図である。 本発明の第一実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法における既設シール材除去工程を示す横歯型ジョイントの断面図である。 本発明の第一実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法における止水材充填工程を示す横歯型ジョイントの断面図である。 本発明の第一実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法における上面切除工程を示す横歯型ジョイントの断面図である。 本発明の第二実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法を示す工程図である。 本発明の第二実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法におけるバックアップ材挿入工程を示す横歯型ジョイントの断面図である。 本発明の第二実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法における止水材充填工程を示す横歯型ジョイントの断面図である。
(第一実施形態)
図1から図6を参照して、本発明の第一実施形態に係る横歯型ジョイント1の補修方法を説明する。
まず、横歯型ジョイント1の構造について説明する。
横歯型ジョイント1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ものであり、壁部10と、突出部20と、既設バックアップ材30と、を備える。
壁部10は、略鉛直に延び、壁部10同士が相対向して離間し、第一空隙S1を形成する。
突出部20は、それぞれの壁部10の上端から相対向して突出してなる。そして、突出部20同士が離間して第二空隙S2を形成する。第一空隙S1と第二空隙S2とは上下に連通している。
そして、第一空隙S1に既設バックアップ材30が配置され、その既設バックアップ材30の上に既設シール材40を備える。
また、図2に示すように突出部20は平面視で波型となっており、横歯型ジョイント1全体としては平面視略櫛歯状である。
また、横歯型ジョイント1が延びる方向は道路が延びる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、それに伴って横歯型ジョイント1の第一空隙S1及び第二空隙S2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。
なお、横歯型ジョイント1と縦歯型ジョイントとの違いは突出部20を有するか有さないかである。
また、道路基盤の延びる方向に関し横歯型ジョイント1の外側にはコンクリート部が配置されており、コンクリート部は内部に金属プレートや鉄骨を有し、横歯型ジョイント1を固定するとともに、横歯型ジョイント1と道路基盤との間を埋める。
これ以下において、外側、内側の文言は原則として道路基盤の延びる方向に対する外側、内側を意味する。
次に横歯型ジョイント1の補修方法について説明する。
この横歯型ジョイント1の補修方法は、異物除去工程100と、吸引工程200と、既設シール材除去工程300と、防錆工程400と、プライマー塗布工程500と、止水材充填工程600と、乾燥工程700と、上面切除工程800と、を備える。
まず、異物除去工程100において、突出部20に付着等した異物を除去する。
ここでは異物除去の方法としてブラストを行う。詳しくは、特に突出部20の内側先端20aに対し、ブラスト装置(図示省略)を用いて研掃材を噴射し、突出部20の内側先端20aにある錆や汚れを削り落とす。
既設シール材40やバックアップ材があるときにブラストすることで、ブラストの研掃材が下に落ちなくて済む。
次に、吸引工程200において、異物除去工程100で噴射した研掃材及び生じた粉塵を吸引する。
ここで、異物除去工程100と吸引工程200を同時に行ってもよい。すなわち、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同時に行うことで、研掃材及び粉塵の飛散を最小限に抑えることができる。
次に、既設シール材除去工程300において、第二空隙S2から刃物を挿入して、既設シール材40の中央部を第二空隙S2の幅に略等しく切断する。
言い換えると、突出部20の内側先端20aに刃物が当たるか当たらないかの位置で刃物を挿入して、この後除去する既設シール材40の中央部の幅が最大化するように既設シール材40の中央部を切断する。
このとき、多少既設バックアップ材30に切り込みが入ってしまっても問題はない。
そして、図4に示すように切断した既設シール材40の中央部をペンチや棒状の物を使用して引っ張り出して除去する。
すなわち、既設シール材40を完全に除去するものではない。
次に、防錆工程400において、横歯型ジョイント1の突出部20の内側先端20aに防錆剤を塗布する。
次に、プライマー塗布工程500において、止水材50と横歯型ジョイント1の突出部20の内側先端20aとの密着性や耐久性を向上させるために突出部20の内側先端20aにプライマーを塗布する。
次に、図5に示すように止水材充填工程600において、中央部を除去した既設シール材40の部位及び第二空隙S2に止水材50を充填する。
このとき、突出部20の内側先端20aに止水材50を密着するように、かつ突出部20の上面よりも上に盛り上がる程度の量を使用して施工する。この盛り上がり部分を除いた止水材50の高さは50mmになる。
なお、ここで止水材50は二成分型シリコーンゴムであり、伸びが1700%以上、引張応力が0.07N/mmのものを使用した。
次に、乾燥工程700において、充填した止水材50を乾燥及び硬化させる。ここでの乾燥とは自然乾燥であり、本実施形態における止水材50は15分程度で乾燥が完了する。
次に、図6に示すように上面切除工程800において、止水材50の上面が突出部20の上面より上方に位置しないように止水材50の上面を切除する。
ここでは止水材50の外側上端は突出部20の上面と同じ高さで、止水材50の中央部が凹むように断面V字状に止水材50をカットした。
以上のように構成された横歯型ジョイント1の補修方法によれば、第二空隙S2から刃物を挿入して既設シール材40の中央部を第二空隙S2の幅に略等しく切断するとともに切断した既設シール材40の中央部を除去して止水材50を充填するので、横歯型ジョイント1であってもジョイント全体を交換するのではなく補修可能である。
したがって、横歯型ジョイント1全体を交換する場合に比べてコストが低廉で済み、また環境にも優しい。
さらには、橋梁等の道路基盤へのダメージも小さく、かつ施工時間も短くて済む。
また、乾燥工程700の後、止水材50の上面が突出部20の上面より上方に位置しないように止水材50の上面を切除するので、補修後に自動車の走行により止水材50が削られることを抑制可能である。
(第二実施形態)
次に図7から図9を参照して、本発明の第二実施形態に係る横歯型ジョイント1の補修方法を説明する。なお、第一実施形態と同一部分には同一符号を付した。
本実施形態の第一実施形態との違いは、既設シール材除去工程300と防錆工程400との間に、バックアップ材挿入工程900があること及びそれに伴う止水材充填工程600の違いであり、その他の構成要素に関しては第一実施形態と同一である。
つまり、既設シール材除去工程300において既設シール材40の中央部を除去した後、バックアップ材挿入工程900において、図8に示すようにその中央部を除去した既設シール材40の部位に新規バックアップ材60を挿入する。
次に、防錆工程400とプライマー塗布工程500は第一実施形態と同様に行う。
次に、止水材充填工程600において、新規バックアップ材60の上かつ横歯型ジョイント1間に残った既設シール材40の間、及び第二空隙S2に止水材50を充填する。
ここで充填される止水材50の高さを30mm以上確保する。つまり、この止水材50の高さを満たすようにバックアップ材挿入において新規バックアップ材60の高さを選定する。
次の乾燥工程700以降は第一実施形態と同様である。
そのようにして、図9に示すような補修後の態様となる。
以上のように構成された横歯型ジョイント1の補修方法によれば、中央部を除去した既設シール材40の部位に新規バックアップ材60を挿入し、新規バックアップ材60の上及び第二空隙S2に止水材50を充填するので、新規バックアップ材60よりも高価な止水材50の使用量を削減でき、安価に補修可能である。
なお、第一、第二実施形態において、上面切除工程800を設けたがこれに限られるものではない。これは、止水材50の上面が突出部20の上面よりも上方に盛り上がりそれを切除せずに放置する場合と、止水材50の上面を突出部20の上面に略面一となるように止水材50を充填する場合の両方を含む。
また、上面切除工程800において、上面切除は断面V字状だけなく、断面略U字状、断面略半円状、断面略コ字状等の別の形状に切除してもよい。
また、異物除去工程100、吸引工程200、防錆工程400、プライマー塗布工程500もあることが好ましいが、必須ではない。
また、異物除去工程100でブラストを行ったが、これに限られるものではなく、ケレンであってもよい。
1 横歯型ジョイント
10 壁部
20 突出部
20a 内側先端
30 既設バックアップ材
40 既設シール材
50 止水材
60 新規バックアップ材
100 異物除去工程
200 吸引工程
300 既設シール材除去工程
400 防錆工程
500 プライマー塗布工程
600 止水材充填工程
700 乾燥工程
800 上面切除工程
900 バックアップ材挿入工程
S1 第一空隙
S2 第二空隙

Claims (3)

  1. 略鉛直に延びる壁部同士が相対向して離間し第一空隙を形成するとともに、それぞれの前記壁部の上端から相対向して突出する突出部同士が離間して第二空隙を形成してなり、前記第一空隙に既設バックアップ材とその上に既設シール材を備え、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横歯型ジョイントの補修方法であって、
    前記突出部に付着等した異物を除去する異物除去工程と、
    前記第二空隙から刃物を挿入して前記既設シール材の中央部を前記第二空隙の幅に略等しく切断するとともに前記切断した既設シール材の中央部を除去する既設シール材除去工程と、
    前記中央部を除去した既設シール材の部位及び前記第二空隙に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乾燥させる乾燥工程と、を備えることを特徴とする横歯型ジョイントの補修方法。
  2. 略鉛直に延びる壁部同士が相対向して離間し第一空隙を形成するとともに、それぞれの前記壁部の上端から相対向して突出する突出部同士が離間して第二空隙を形成してなり、前記第一空隙に既設バックアップ材とその上に既設シール材を備え、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横歯型ジョイントの補修方法であって、
    前記突出部に付着等した異物を除去する異物除去工程と、
    前記第二空隙から刃物を挿入して前記既設シール材の中央部を前記第二空隙の幅に略等しく切断するとともに前記切断した既設シール材の中央部を除去する既設シール材除去工程と、
    前記中央部を除去した既設シール材の部位に新規バックアップ材を挿入するバックアップ材挿入工程と、
    前記新規バックアップ材の上及び前記第二空隙に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乾燥させる乾燥工程と、を備えることを特徴とする横歯型ジョイントの補修方法。
  3. 前記乾燥工程の後、前記止水材の上面が前記突出部の上面より上方に位置しないように前記止水材の上面を切除する上面切除工程を備えることを特徴とする請求項1又は2に記載の横歯型ジョイントの補修方法。
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