(57)【要約】【課題】止水性能が高く、大きな変位に対しても破断事故が発生しない開削地下構造物の継手構造を提供する。【解決手段】地中に埋設され、地盤の変位に追従すべく単位長毎にコンクリートの打設継目で構成される継手が設けられて構築された開削地下構造物において、継手となる目地の外周に目地を跨いで目地からほぼ等距離に渡って帯状に弾性変形量が極めて大きい水膨張止水ゴムを被着して目地の外周をシールすると共に、水膨張止水ゴムの外周面を保護鋼板で被覆し、水膨張止水ゴムにより開削地下構造物に侵入する水を阻止すると共に、保護鋼板により地盤変動等に対して水膨張止水ゴムを保護する構造とした。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地中に埋設され、地盤の変位に追従すべく単位長毎に継手が設けられて構築された開削地下構造物において、
上記継手となる目地の外周に目地を跨いで目地からほぼ等距離に渡って帯状に水膨張止水ゴムを被着して上記目地の外周をシールすると共に、上記水膨張止水ゴムの外周面を保護鋼板で被覆する構造としたことを特徴とする開削地下構造物。
【請求項２】
請求項１記載の開削地下構造物において、上記目地の内周にも水膨張止水ゴムを被着し、この水膨張止水ゴムの内周面を保護鋼板で被覆した構造としたことを特徴とする開削地下構造物。
【請求項３】
請求項１又は２記載の開削地下構造物の何れかにおいて、上記水膨張止水ゴムは非加硫ゴムで構成することを特徴とする開削地下構造物。
【請求項４】
請求項１乃至３記載の開削地下構造物の何れかにおいて、上記目地部分では連結される開削地下構造物の相互は配力筋によって連結されていることを特徴とする開削地下構造物。
【請求項５】
請求項１乃至４記載の開削地下構造物の何れかにおいて、上記目地部分では連結される開削地下構造物の相互は鞘管に格納された配力筋によって連結されていることを特徴とする開削地下構造物。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は地中に道路或は鉄道等を敷設する場合に構築される開削地下構造物に関し、特に継手部分の止水構造を提案するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３に一般的な開削地下構造物の一例を示す。図中１は地表面、２はこの地表面を開削して構築した掘割、３はこの掘割２の内部に構築した開削地下構造物を示す。
開削地下構造物３は掘割２の内部でコンクリートを型枠に流し込んで形成される。型枠の構築とコンクリートの流し込みの繰り返しにより開削地下構造物３を構築する施工方法が採られるから、所要の距離毎に継手（目地）が形成される。
【０００３】
工法上やむをえず継手が形成されるが、継手には従来より以下の２つの機能を持つ継手が実用されている。
１、地震等により地盤が変位した場合、この地盤の変位に追従して開削地下構造物３も変位させるための継手、
２、コンクリートが収縮変形するとき、ヒビ割を生じさせないようにするための継手、
とが存在する。
前者は一般に構造継手と呼ばれ約２０〜３０ｍ間隔程度で形成される。後者は誘発目地と呼ばれ、４〜６ｍ程度の間隔で形成される。図３に示す４は構造継手、５は誘発目地を示す。
【０００４】
図４に構造継手の構造の一例を示す。この図４に示す断面は図３に示すＡ―Ａ、Ｂ―Ｂ、Ｃ―Ｃ、Ｄ―Ｄの何れかの断面図を示す。
構造継手４の場合、構造物３―１と３―２の間に例えばエラスタイトのような目地材６が充填され、構造物３―１と３―２の間に反力を発生させる。構造物３―１及び」３―２の周方向に主鉄筋７―１が張られ、延長方向に配力筋７―２が張られる。構造物３―１と３―２の間は鞘管に格納された配力筋７―３で連結される。この配力筋７―３は両端が構造物３―１と３―２を構成するコンクリートに固定され、構造物３―１と３―２の各接合部分では鞘管に格納される。この構造により、構造物３―１と３―２の相互に圧縮荷重及び引張り荷重が掛った場合に配力筋７―３が伸縮変形することにより構造物３―１と３―２の各端面部分に極部的な荷重が掛ることを阻止、端面部分が配力筋７―３の伸縮変形に伴ってヒビ割が生じることを阻止する構造としている。
【０００５】
８は目地部分に設けた止水板を示す。この止水板は図６に示すように、空胴部８―１と、この空胴部８―１の両側に突出されたヒレ部８―２とによって構成され、ゴムのような弾性体によって形成される。空胴部８―１を目地部に配置し、ヒレ部８―２が構造物３―１と３―２を構成するコンクリートにインサートされて固定される。
図５に誘発目地５の断面構造を示す。誘発目地５の場合は目地としては単にコンクリート打ち継ぎ面で構成され、この打ち継ぎ面を跨いで止水板８が挿入される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
従来の止水板８を用いた継手構造の場合、コンクリートの打込みの際に止水板８の特にヒレ部８―２に接して緊密にコンクリートを流し込むことが難しく、ヒレ部８―２に接してコンクリートに空胴が形成される場合が多い。このために止水性が悪い欠点がある。またヒレ部８―２に密着させてコンクリートを流し込もうとすると、それに手間が掛り作業性が悪い欠点もある。
更に、止水板８はゴムのようなは弾性材で作られるが大きな変位に対しては弾性変形量が不足するため地震時に破断してしまう事故が起きる欠点もある。
【０００７】
このため、Ω形の断面形状を持つ止水ゴムが提案されているが、Ω形の断面形状を持つ止水ゴムは高価であり、長距離の開削地下構造物に多量に用いることは経済的に困難である。
この発明の目的は止水性能が高く、更に施工時の作業性もよく、然も破断事故の発生もない優れた機能を持つ開削地下構造物の特に継手構造を提案するものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明の請求項１では地中に埋設され、地盤の変位に追従すべく単位長毎に継手が設けられて構築された開削地下構造物において、継手となる目地の外周に目地に跨いで目地からほぼ等距離に渡って帯状に水膨張止水ゴムを被着して目地の外周をシールすると共に、水膨張止水ゴムの外周面を保護鋼板で被覆する構造としたことを特徴とする開削地下構造物を提案する。
この発明の請求項２では請求項１記載の開削地下構造物において、目地の内周にも水膨張止水ゴムを被着し、この水膨張止水ゴムの内周面を保護鋼板で被覆した構造としたことを特徴とする開削地下構造物を提案する。
【０００９】
この発明の請求項３では請求項１又は２記載の開削地下構造物の何れかにおいて、水膨張止水ゴムは非加硫ゴムで構成することを特徴とする開削地下構造物。この発明の請求項４では請求項１乃至３記載の開削地下構造物の何れかにおいて、目地部分では連結される開削地下構造物の相互は配力筋によって連結されていることを特徴とする開削地下構造物を提案する。
この発明の請求項５では請求項１乃至４記載の開削地下構造物の何れかにおいて、目地部分では連結される開削地下構造物の相互は鞘管に格納された配力筋によって連結されていることを特徴とする開削地下構造物を提案する。
【００１０】
作用
この発明のよれば継手となる目地の少なくとも外周に目地を跨いで目地からほぼ等間隔に水膨張止水ゴムを被着して目地の外周をシールする構造とし、更に水膨張止水ゴムの外周に保護鋼板を被覆する構造としたから、シール性が高く、高い止水性能を得ることができる。
特に水膨張止水ゴムとして非加硫ゴムを用いた場合には非加硫ゴムはコンクリートに対して親和性が高く、強力な接着力が得られる。この結果、強力なシール性能を得ることができる。
【００１１】
更に、非加硫ゴムは引張り伸び性能は１０００％以上とされているから、目地が大きく変形しても破断事故が起きるおそれはない。この結果、信頼性の高い止水構造を提供することができる。
更に、この発明によればコンクリートの内部にインサートする構造でないため、施工性がよい利点も得られる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１にこの発明による開削地下構造物の実施例を示す。図１に示す断面も図３に示したＡ―Ａ、Ｂ―Ｂ、Ｃ―Ｃ、Ｄ―Ｄの何れかの断面を示す。この発明では図４に示した構造継手４と図５に示した誘発目地５の区別をすることなく、４〜６ｍ間隔でこの発明による継手構造を適用しようとするものである。
図１に示す実施例では構造物３―１と３―２の間に配力筋７―２を差し渡し、構造物３―１と３―２を配力筋７―２で連結した構造とし、目地の外周に目地を跨いでほぼ等距離にわたって水膨張止水ゴム１１―１を被着すると共に、水膨張止水ゴム１１―１の外周を保護鋼板１２―１で被覆した構造とするものである。
【００１３】
水膨張止水ゴム１１―１は非加硫ゴムを用いる。非加硫ゴムはコンクリートに対してセメントと水和反応し、コンクリートの面に対して強力に接着する特性を有する。非加硫ブチルゴムを目地を跨いでほぼ等距離（構造物３―１、３―２の延長方向）に例えば目地から７０〜８０ｍｍ程度の幅にわたって構造物３―１と３―２の各外周面の双方に被着させる。厚みとしては２０ｍｍ程度とする。図１に示す実施例では構造物３―１及び３―２の内周面側にも水膨張止水ゴム１１―２を被着し、更にそのその内周面を保護鋼板１２―２で被覆した場合を示す。保護鋼板１２―１及び１２―２は厚みが約３ｍｍで幅ｗが２００ｍｍ程度の帯状の亜鉛鋼板を用いることができる。
【００１４】
更に、この実施例では目地の部分に例えばエクスタイトのような目地材６を充填し隣接する構造物３―１及び３―２の相互に反力を与える構造とした場合を示す。このように目地材６を充填し、隣接する構造物３―１及び３―２の相互に反力を与える構造にすることにより、圧縮荷重に対して構造物３―１及び３―２の端面の損壊を防ぐことができる。
水膨張水止ゴム１―１及び１１―２と保護鋼板１２―１及び１２―２を被覆する施工方法としてはコンクリートが硬化した側の例えば構造物３―１の端部に水膨張止水ゴム１１―１及び１１―２を被着させ、更にこの外周に保護鋼板１２―１及び１２―２を被覆する。この状態ではこれからコンクリートを打設する構造物に被着されるべき水膨張止水ゴム１１―１及び１１―２は保護鋼板１２―１及び１２―２によって保持されており、保護鋼板１２―１及び１２―２に保持されている水膨張止水ゴム１１―１及び１１―２の面に次に構築される構造３―２のコンクリートが打設されて構造物３―２が構築される。
【００１５】
このように、この発明によれば止水ゴム１１―１及び１１―２をコンクリートの内部にインサートする構造でないため、コンクリート打設作業は簡素に行うことができ作業性は従来の場合と比較して大幅に改善される。
図２はこの発明の変形実施例を示す。この実施例では構造物３―１及び３―２の間を連結する配力筋を鞘管１３に格納した配力筋７―３とした場合を示す。つまり、配力筋７―３の両端は構造物３―１及び３―２のコンクリートに固定し目地部では配力筋７―３を鞘管１３に格納し、鞘管１３の内部で配力筋７―３が自由に伸縮できる構造とした場合を示す。
【００１６】
この構造により図４で説明したように構造物３―１及び３―２の相互に圧縮荷重及び引張り荷重が与えられた場合に配力筋７―３の伸縮によって構造物３―１及び３―２の端面が破損する事故を防止することができる。そのほかの構造としてはこの実施例では端面補強筋１４を設け、構造物１３―１、１３―２の各端面の強度を補強した構造とした場合を示す。そのほかの部分の構造は図１と同じであるから、ここではこれ以上の説明は省略する。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば止水性能が高く、然も目地が大きく変形しても水膨張止水ゴム１１―１、１１―２が破断することもないから、信頼性の高い開削地下構造物を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施例を説明するための断面図。
【図２】この発明の変形実施例を説明するための断面図
【図３】開削地下構造物の一般的な構造を説明するための斜視図。
【図４】従来の開削地下構造物に使われている構造継手を説明するための断面図。
【図５】従来の開削地下構造物に使われている誘発目地の構造を説明するための断面図。
【図６】従来の止水板の構造を説明するための斜視図。
【符号の説明】
３―１、３―２　　　構造物
６　　　目地材
７―１、７―２　　　配力筋
７―３　　　鞘管に格納された配力筋
１１―１、１１―２　　　水膨張止水ゴム
１２―１、１２―２　　　保護鋼板
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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