(57)【要約】【課題】樋門・樋管におけるプレキャスト函渠のシース孔空隙の水密充填構造を提供する。またその充填材はプレキャスト函渠の沈下に良く追従してひび割れを生じないものとする。【解決手段】軸端が開口形状の函体状をなすプレキャストのコンクリートブロック１４Ａを函軸方向に複数連設し、それらコンクリートブロック１４Ａに形成したシース孔４２に通した緊張材４６にて各コンクリートブロック１４Ａを函軸方向に緊締して構成した、樋門・樋管１２を構成する堤防横断のプレキャスト函渠１４におけるシース孔４２と緊張材４６との間の空隙にポリウレタン材４８を充填材として充填する。【選択図】        図４
2004232421.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
軸端が開口形状の函体状をなすプレキャストのコンクリートブロックを函軸方向に複数連設し、それらコンクリートブロックに形成したシース孔に通した緊張材にて各コンクリートブロックを函軸方向に緊締して構成した、樋門・樋管を構成する堤防横断のプレキャスト函渠における前記シース孔と緊張材との間の空隙にポリウレタン材を充填材として充填したことを特徴とするプレキャスト函渠におけるシース孔空隙の水密充填構造。
【請求項２】
軸端が開口形状の函体状をなすプレキャストのコンクリートブロックを函軸方向に複数連設し、それらコンクリートブロックに形成したシース孔に通した緊張材にて各コンクリートブロックを函軸方向に緊締して構成した、樋門・樋管を構成する堤防横断のプレキャスト函渠における前記シース孔と緊張材との間の空隙にポリウレタン材を充填材として充填する工法であって、
前記コンクリートブロックを函軸方向に連設し、前記緊張材で緊締した状態において、函軸方向の一端側に設けた注入孔より前記ポリウレタンの反応混合液を注入して前記シース孔空隙内を函軸方向に充填しつつ流動させ、他端側に設けた溢出孔より該反応混合液を溢出させ、該溢出により前記注入孔からの該反応混合液の注入を停止し、その後該反応混合液を硬化反応させることを特徴とするプレキャスト函渠におけるシース孔空隙の水密充填工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、樋門・樋管の堤防横断の函渠、特にプレキャスト函渠におけるシース孔空隙の水密充填構造及び充填工法に関する。
【０００２】
【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】
従来より、用水の取入れや悪水の排除、即ち河川側から堤内地に用水を取り入れたり、或いは堤内地の内水を河川側に排水したりするため、河川の堤防に樋門・樋管を設けることが行われている。
樋門・樋管の区別は必ずしも明確ではなく、一般には比較的大きなものを樋門、小さなものを樋管と称していることが多い。
これら樋門・樋管は、堤防を横断状態に貫通する暗渠（函渠）やゲートを総称したものである。
【０００３】
図６はこの樋門・樋管の一例を具体的に示したものである。
同図において２００は河川の堤防、２０２は堤防２００に設けられた樋門・樋管である。
２０４（（Ｂ）参照）は樋門・樋管２０２における堤防２００横断の函渠で、２０６は門柱、２０８はゲート、２１０はゲート操作台、２１２は上屋である。
【０００４】
このような樋門・樋管２０２において、堤防２００横断の函渠２０４は従来現場打コンクリートにて構成していた。
詳しくは施工現場において型枠を組み、また背筋をセットした状態でそこに流動状態のコンクリートを流し込み、これを固化させることで函渠２０４を一体に構成していた。
【０００５】
しかしながらこの場合、施工工期が長くなるとともに現場において煩雑な作業が多くなり、必然的に施工コストも高いものとなってしまう。
そこで施工の省力化，施工コストの低減等を目的として、軸端が開口形状の函体状をなすプレキャストのコンクリートブロックを函軸方向に複数連結して函渠を構築する工法、即ち函渠２０４をプレキャスト函渠として構成する工法が近年検討され或いは実施されている。
【０００６】
この工法は、軸長の短い函体状のプレキャストのコンクリートブロックを函軸方向に複数連設し、そしてそれらに形成した函軸方向のシース孔に長い緊張材（一般にはＰＣ鋼線材の撚り線から成るＰＣ鋼線ケーブル）を通し、そしてこれを締め上げることで各コンクリートブロックを函軸方向に強固に締結して、函渠（プレキャスト函渠）を構築するものである。
この場合、シース孔内面と緊張材外面との間が空隙のままであると、そこに水分が浸入して緊張材に錆を生ぜしめることから、そのシース孔空隙に充填材を充填して水密構造とすることが必要となる。
【０００７】
従来より、現場打ちの一体のコンクリート構造物に代えて、プレキャストのコンクリートブロックを複数連設し、これを連設方向に緊張材で緊締するといったことが、各種の構造物において行われている。
これらの場合、一般にシース孔空隙を充填する充填材としてグラウト（セメントペースト又はモルタル）が用いられている。
上記樋門・樋管におけるプレキャスト函渠においても、かかる充填材として当然そのようなグラウトを用いることが考えられる。
【０００８】
しかしながら樋門・樋管における函渠は、場合によってその函軸方向の長さが何十ｍもある長いものであり、この場合コンクリートブロックの連設体に対し、函軸方向の一端側に設けた注入孔より充填材を注入して長いシース孔内に万遍なくこれを充填するには長い時間を要し、また長いシース孔内をそのような充填材で完全に充填することには困難を伴う問題がある。
【０００９】
しかも樋門・樋管における函渠の場合には、この他に特有の問題として以下のような問題を内包している。
即ち樋門・樋管における函渠の場合、一般に支持地盤の耐力（支持強度）が低く、また堤防の重みやその上を通行する車両等の荷重がかかることから、函渠が沈下する問題がある。
而して函渠が沈下すると、当然グラウトを用いた充填材では充填材にひび割れが生じてしまう。
加えて、函渠は常に水分に曝される環境下にあり、従って充填材にこのようなひび割れが生じると、そのひび割れを通じて水分が浸入し、上記した緊張材の錆の問題を生ぜしめてしまう。
【００１０】
これに対して、下記特許文献１にはシース孔における函軸方向の開口側の端部のみにアスファルト系の充填材を充填して、同開口側の端部のみを部分的に閉塞することが提案されている。
しかしながらこの場合、シース孔は充填材の充填された開口側の端部を除いた部分は依然として空隙のままであり、水分の浸入防止に対する信頼性の点で問題が残り、またアスファルト系の充填材の場合にもなお上記のような問題、即ち函渠の沈下に伴うひび割れの問題があり、プレキャスト函渠におけるシース孔空隙の水密充填構造としては未だ問題の残るものである。
【００１１】
【特許文献１】
特公平７−８１２９８号公報
【００１２】
【課題を解決するための手段】
本発明のプレキャスト函渠におけるシース孔空隙の水密充填構造及び充填工法はこのような課題を解決するために案出されたものである。
而して請求項１のものはシース孔空隙の水密充填構造に関するもので、軸端が開口形状の函体状をなすプレキャストのコンクリートブロックを函軸方向に複数連設し、それらコンクリートブロックに形成したシース孔に通した緊張材にて各コンクリートブロックを函軸方向に緊締して構成した、樋門・樋管を構成する堤防横断のプレキャスト函渠における前記シース孔と緊張材との間の空隙にポリウレタン材を充填材として充填したことを特徴とする。
【００１３】
請求項２はシース孔空隙の水密充填工法に関するもので、軸端が開口形状の函体状をなすプレキャストのコンクリートブロックを函軸方向に複数連設し、それらコンクリートブロックに形成したシース孔に通した緊張材にて各コンクリートブロックを函軸方向に緊締して構成した、樋門・樋管を構成する堤防横断のプレキャスト函渠における前記シース孔と緊張材との間の空隙にポリウレタン材を充填材として充填する工法であって、前記コンクリートブロックを函軸方向に連設し、前記緊張材で緊締した状態において、函軸方向の一端側に設けた注入孔より前記ポリウレタンの反応混合液を注入して前記シース孔空隙内を函軸方向に充填しつつ流動させ、他端側に設けた溢出孔より該反応混合液を溢出させ、該溢出により前記注入孔からの該反応混合液の注入を停止し、その後該反応混合液を硬化反応させることを特徴とする。
【００１４】
【作用及び発明の効果】
以上のように本発明は、樋門・樋管におけるプレキャスト函渠のシース孔と緊張材との間の空隙にポリウレタン材を充填材として充填し、シース孔空隙を水密充填構造となすものである。
かかるポリウレタン材を用いた充填材は耐水，防水性に優れるとともに防錆効果があり、しかも柔軟性を有しているため、堤防の埋戻しの荷重を受けたり、或いは堤防の上を通行する車両等の荷重を受けたりしてプレキャスト函渠が沈下した場合においても、その沈下に対して良好に追従し、グラウトやアスファルト等を充填材として用いた場合のようにひび割れを生じない。
従ってそのひび割れを通じて水が浸入し、緊張材に錆を発生させるといった問題を生じない。
【００１５】
またこのポリウレタン材から成る充填材は、液状の状態でシース孔空隙内に注入し、その後硬化反応させて形成することができるため、長いシース孔であってもポンプ圧力で十分に反応混合液を万遍なく行き渡らせることができ、シース孔空隙を全体に亘って反応混合液で満たすことができる。
即ちその後の硬化反応に基づいて、シース孔空隙をポリウレタン材で完全に充填することが可能である利点を有する。
【００１６】
しかもこのポリウレタン材は常温硬化が可能であり、河川の堤防の施工現場においても問題なく反応混合液をシース孔空隙内で硬化反応させることができる。
ここでポリウレタン材として、アスカーＦ硬度が３０〜９０の超低硬度のものを用いることが望ましい。
【００１７】
次にシース孔と緊張材との間の空隙にポリウレタン材を充填材として充填する工法としては、コンクリートブロックを連設し、緊張材で緊締した連設体に対し、函軸方向の一端側に設けた注入孔よりポリウレタンの反応混合液を注入して、シース孔空隙内を函軸方向に充填しつつ流動させ、他端側に設けた溢出孔より反応混合液を溢出させ、その溢出により反応混合液の注入を停止し、その後反応混合液を硬化反応させる工法を採用することができる（請求項２）。
【００１８】
この工法によれば、溢出孔からの反応混合液の溢出により、目に見えないシース孔空隙が反応混合液で完全に満たされたことを知ることができ、従ってシース孔を一部空隙のまま残してしまうといったことを防止でき、信頼性の高いシース孔空隙の水密充填構造を実現することができる。
【００１９】
【実施例】
次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく説明する。
図１において、１０は堤防で、１２は堤防１０に設けられた樋門・樋管である。
１４は樋門・樋管１２の主体を成すプレキャスト函渠で内部に水路１５を有しており、堤防１０を横断方向に貫通して設けられている。
【００２０】
１６は胸壁で、１８は翼壁であり、２０は水叩きである（図２参照）。
２２は門柱、２４はゲートであり、２６はゲート操作台、２８は上屋、３０は管理橋である。
３２はしゃ水壁、３４はしゃ水矢板である。
【００２１】
図３において、１４Ａはプレキャスト函渠１４のセグメントとなるプレキャストのコンクリートブロックで、全体として軸端が開口形状をなす軸長の短い函体状をなしている。
図１のプレキャスト函渠１４は、先ずこのコンクリートブロック１４Ａを数ブロックごとに連設して（連設体の全体の長さは２０ｍ前後）、後述の緊張材４６にて函軸方向に緊締し、更にその連設体を図４の継目３５で継いで全体としての函渠１４を構築する。
尚、図１において胸壁１６は現場打コンクリートにて構成してある。
【００２２】
図３に示しているように、プレキャストのコンクリートブロック１４Ａは、上壁３６と下壁３８と一対の側壁４０とを有しており、その函軸方向前端と後端とは開口形状をなしている。
このコンクリートブロック１４Ａには、これを函軸方向に貫通するシース孔４２が、外周部に沿って複数箇所（ここでは６箇所）に設けてある。
【００２３】
また連設体の函軸方向両端に位置するコンクリートブロック１４Ａ、即ち継目３５において継がれる両端のコンクリートブロック１４Ａには外周部の複数箇所に切欠部４３が設けてあり、この切欠部４３において緊張材４６の締上げが行われる。
尚、切欠部４３は緊張材４６による緊締後、モルタルで埋められる。
同図において４４は隣接するコンクリートブロック１４Ａと１４Ａとの間の水密確保のためのパッキンである。
【００２４】
図１及び図２のプレキャスト函渠１４は、複数個のコンクリートブロック１４Ａを函軸方向に連設し、且つ各コンクリートブロック１４Ａのシース孔４２に、図４のＰＣ鋼線ケーブルから成る緊張材４６を通して締め上げ、緊締して成る連設体を、継目３５で複数個継いで函渠１４全体を構築する。
その際継ぎ目３５で各連設体を函軸方向に継ぐのに先立って、シース孔４２空隙への充填材（後述のポリウレタン材４８）の充填を行う。
【００２５】
本例において、シース孔４２は直径φ６ｍｍ、緊張材４６は直径φ４ｍｍであり、それらシース孔４２内面と緊張材４６外面との間には所定の空隙が生ずる。そこで本例では、その空隙を図４に示しているようにポリウレタン材４８から成る充填材によって埋めておく。
【００２６】
このポリウレタン材４８から成る充填材は、後述する反応混合液４８Ａをシース孔４２内面と緊張材４６外面との間の空隙に注入し、その後これを硬化反応させて形成したものである。
本例では、そのポリウレタン材４８から成る充填材として、ＪＩＳ  Ｋ−６３０１に準拠したアスカーＦ硬度が５０〜５５の超低硬度のものが用いられている。
【００２７】
表１には、その際に用いた反応混合液４８Ａ及び形成されたポリウレタン材４８の特性が具体的に示してある。
表１に示しているように、ここでは反応液としてＡ液（ポリオール）とＢ液（イソシアネート）とを用い、それらを混合状態でシース孔４２空隙に注入する。
【００２８】
【表１】
2004232421.tif 000003
【００２９】
この場合、硬化反応によって形成されるポリウレタン材４８は弾性ウレタンエラストマーで無発泡のものが好ましい。
そこでここでは無発泡の弾性ポリウレタンエラストマーが用いてある。
【００３０】
またＡ液とＢ液とから成る反応混合液４８Ａの最終硬度となる硬化時間は施工時間，施工場所の温度環境等により適宜選択される。
硬化時間が不適正であると、注入完了以前に硬化してしまったり、或いは注入が完了してもなお硬化に時間を要してしまうといった不具合を生じるからである。
この例において得られるポリウレタン材４８の伸びは２０００％を超える高い伸びを示す。
【００３１】
本例において、連設体におけるシース孔４２空隙へのポリウレタン材４８の充填は次のようにして行う。
即ち図５（Ａ）に示しているように、函軸方向の一端側且つ切欠部４３に配したプレート４９の注入孔５０よりポリウレタンの反応混合液４８Ａを所定の送出圧力でポンプにて注入し、これをシース孔４２空隙内を函軸方向に充填しつつ流動させる。
【００３２】
そして他端側に設けた溢出孔５２より反応混合液４８Ａが溢出した時点で注入を停止し、その後シース孔４２内に充満した反応混合液４８Ａを所定時間かけて硬化反応させ、図４（Ｂ），（Ｃ）及び図５（Ｂ）に示すポリウレタン材４８を形成する。
【００３３】
以上のように本例では、シース孔４２空隙を充填する充填材として耐水，防水性に優れ且つ柔軟性を有するポリウレタン材４８を用いていることから、防錆効果が得られるとともに、堤防１０の埋戻しの荷重を受けたり或いは堤防１０の上を通行する車両等の荷重を受けたりしてプレキャスト函渠１４が沈下した場合においても、その沈下に対して良好に追従し、グラウトやアスファルト等を充填材として用いた場合のようにひび割れを生じない。
従ってそのひび割れを通じて水が浸入し、緊張材４６に錆を発生させるといった問題を生じない。
【００３４】
またこのポリウレタン材４８から成る充填材は、液状の状態である反応混合液４８Ａをシース孔４２空隙内に注入した後、これを硬化反応させることで形成できるため、長いシース孔４２であっても十分に反応混合液４８Ａを万遍なく行き渡らせることができ、シース孔４２空隙を全体に亘って反応混合液４８Ａで満たすことができる。
そしてその後の硬化反応に基づいて、シース孔４２空隙をポリウレタン材４８で完全に充填することが可能である。
【００３５】
しかもこのポリウレタン材４８は常温硬化が可能であるため、堤防１０の施工現場においても問題なく反応混合液４８Ａをシース孔４２空隙内で硬化反応させることができる。
【００３６】
また本例の工法によれば、溢出孔５２からの反応混合液４８Ａの溢出により、目に見えないシース孔４２空隙が反応混合液４８Ａで完全に満たされたことを知ることができ、従ってシース孔４２内を一部空隙のまま残してしまうことを防止でき、シース孔４２空隙の水密充填構造を信頼性の高いものとなすことができる。
【００３７】
以上本発明の実施例を詳述したがこれはあくまで一例示である。
例えば本発明は上例以外の他の様々な構造，形態の樋門・樋管におけるプレキャスト函渠に適用することも可能であるし、また表１に示す以外の他の様々なポリウレタン材或いはそのための反応混合液を用いることも可能であるなど、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態，態様で構成，実施可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の適用対象であるプレキャスト函渠を設置状態で周辺部とともに示す図である。
【図２】図１のプレキャスト函渠を含む樋門・樋管を示す斜視図である。
【図３】図１及び図２におけるプレキャストのコンクリートブロックの構成及びコンクリートブロックの連設体を示す図である。
【図４】図１，図２のプレキャスト函渠のシース孔空隙の水密充填構造を示す図である。
【図５】図４の要部を水密充填工法とともに示す図である。
【図６】本発明の背景説明のための説明図である。
【符号の説明】
１０  堤防
１２  樋門・樋管
１４  プレキャスト函渠
１４Ａ  コンクリートブロック
４２  シース孔
４６  緊張材
４８  ポリウレタン材（充填材）
４８Ａ  反応混合液
５０  注入孔
５２  溢出孔
【図１】
2004232421.tif 000004
【図２】
2004232421.tif 000005
【図３】
2004232421.tif 000006
【図４】
2004232421.tif 000007
【図５】
2004232421.tif 000008
【図６】
2004232421.tif 000009