(57)【要約】【課題】コンクリート二次製品間の目地を止水する構造であって、大きな変位、即ち大きな段差や溝の発生を防止でき、かつコストも抑制できるような止水目地構造を提供する。【解決手段】第一のコンクリート二次製品７Ａと第二のコンクリート二次製品７Ｂとの間隙を止水するための目地構造を提供する。目地構造は、第一のコンクリート二次製品７Ｂ内に少なくとも一部が埋設されている第一の止水材５、および第二のコンクリート二次製品内７Ｂに少なくとも一部が埋設されている第二の止水材１を備えている。二次製品７Ａ内で第一の止水材５に凹部２５が形成されており、第二の止水材１に突出部１ａが形成されており、突出部１ａが凹部２５内に嵌入されている。【選択図】            図１
2007056462.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第一のコンクリート二次製品と第二のコンクリート二次製品との間隙を止水するための目地構造であって、
前記第一のコンクリート二次製品内に少なくとも一部が埋設されている第一の止水材、および前記第二のコンクリート二次製品内に少なくとも一部が埋設されている第二の止水材を備えており、前記第一のコンクリート二次製品内で前記第一の止水材に凹部が形成されており、前記第二の止水材に突出部が形成されており、前記突出部が前記凹部内に嵌入されていることを特徴とする、止水目地構造。
【請求項２】
前記第二の止水材が、JIS K 6253に規定するタイプAデュロメータで硬度８０以上の高分子材料からなることを特徴とする、請求項１記載の止水目地構造。
【請求項３】
前記第一の止水材が、JIS K 6253に規定するタイプAデュロメータで硬度３０以下の高分子材料からなることを特徴とする、請求項１または２記載の止水目地構造。
【請求項４】
前記第一の止水材と前記第二の止水材との少なくとも一方とコンクリートとの間に水膨張性止水材または非加硫ブチルゴム止水材が介在することを特徴とする、請求項１〜３のいずれか一つの請求項に記載の止水目地構造。
【請求項５】
前記第一のコンクリート二次製品内で前記第一の止水材の外周面に突起が形成されていることを特徴とする、請求項１〜４のいずれか一つの請求項に記載の止水目地構造。
【請求項６】
コンクリート二次製品の間隙を止水するための目地構造に使用する止水構造であって、
前記コンクリート二次製品内に少なくとも一部が埋設されている止水材を備えており、前記コンクリート二次製品内で前記止水材に凹部が形成されていることを特徴とする、止水構造。
【請求項７】
前記止水材と前記コンクリート二次製品との間に水膨張止水材または非加硫ブチルゴム止水材が介在することを特徴とする、請求項６記載の止水構造。
【請求項８】
前記コンクリート二次製品内で前記止水材の外周面に突起が形成されていることを特徴とする、請求項６または７記載の止水構造。
【請求項９】
コンクリート二次製品の間隙を止水するための目地構造に使用する止水構造であって、
前記コンクリート二次製品内に少なくとも一部が埋設されている止水材を備えており、前記止水材に前記コンクリート二次製品からの突出部が設けられていることを特徴とする、止水構造。
【請求項１０】
前記止水材と前記コンクリート二次製品との間に水膨張止水材または非加硫ブチルゴム止水材が介在することを特徴とする、請求項９記載の止水構造。
【請求項１１】
コンクリート二次製品の間隙を止水するための目地構造に使用する止水構造を製造する方法であって、
型枠に止水材を固定した状態で前記型枠中に前記止水材を浸漬するようにコンクリートを打設し、このコンクリートを固化させることによって前記コンクリート二次製品を成形すると共にこのコンクリート二次製品と前記止水材とを一体化し、次いで前記型枠を前記コンクリート二次製品から除去することを特長とする、止水構造の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、止水目地構造、止水構造およびその製造方法に関するものであり、例えば、地下構造物において予め作製されたコンクリート二次製品の目地の可とう性止水材として使用できる。
【背景技術】
【０００２】
予め作製されたコンクリート二次製品用の目地部の止水材は、例えば特許文献１に記載されている。
【特許文献１】特開平１１−８１４９６
【０００３】
例えば、図９に示すような芯材１４をスポンジによって形成し、コンクリート界面との密着性を高めるための非加硫ブチルゴム材１５を被覆して止水材とする。また、止水材１６は水に接触すれば膨張するような水膨張性止水材とする。例えば地下構造物のコンクリート二次製品（以下「ＰＣ函」と呼ぶ）は、図１０に示すように、数個から数十個連続して緊張棒１７で緊張連結され、剛接合されている。隣接する個々の目地１８は、変位には追従しない構造になっている。
【０００４】
変位が予想される場合には、ＰＣ函の一定数量緊張ごとに、図１１に示すような伸縮性の可とう継ぎ手装置１９，２０を設置し、可とう性継手装置の部分でまとめて変位を吸収するような構造となっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の方法で変位に追従するには、前記のとおり、一定間隔毎に、図１１に示すような伸縮性の可とう継ぎ手装置１９，２０を設置する方法がある。しかし、一定個数のＰＣ函における変位を継ぎ手装置１９、２０でまとめて吸収するため、伸縮性の可とう継ぎ手装置１９，２０の変位量を多くせざるをえない。従って、可とう継ぎ手装置１９，２０を設置した箇所に変位が集中し、変位が大きくなる。
【０００６】
一応、可とう継ぎ手装置１９，２０の変位範囲内であれば、被水圧水の流入は防止できる。しかし、同時に、継ぎ手装置の設置部位において、隣接するＰＣ函間において、図１２に示すように大きな段差ｈや溝ｗが発生することとなる。この段差ｈや溝ｗが原因で、内部に設置されている設備等に支障をきたしたり、最悪の場合、破損して使用不可になったりする可能性もある。また内部が人道である場合には、歩行に支障をきたす場合も発生する。
【０００７】
また、伸縮性の可とう継ぎ手装置１９，２０を設置するためには、設置部位に当たるＰＣ函接合部分を、継ぎ手装置を設置可能なような特定の形状に特別に成形しなくてはならず、しかも現場で複雑な施工工程が必要であり、施工コストが高い。
【０００８】
本発明の課題は、コンクリート二次製品間の目地を止水する構造であって、大きな変位、即ち大きな段差や溝の発生を防止でき、かつコストも抑制できるような止水目地構造を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第一の態様に係る発明は、第一のコンクリート二次製品と第二のコンクリート二次製品との間隙を止水するための目地構造であって、
第一のコンクリート二次製品内に少なくとも一部が埋設されている第一の止水材、および第二のコンクリート二次製品内に少なくとも一部が埋設されている第二の止水材を備えており、第一のコンクリート二次製品内で第一の止水材に凹部が形成されており、第二の止水材に突出部が形成されており、突出部が前記凹部内に嵌入されていることを特徴とする、止水目地構造に係るものである。
【００１０】
第二の態様に係る発明は、コンクリート二次製品の間隙を止水するための目地構造に使用する止水構造であって、
コンクリート二次製品内に少なくとも一部が埋設されている止水材を備えており、第一のコンクリート二次製品内で止水材に凹部が形成されていることを特徴とする。
【００１１】
第三の態様に係る発明は、コンクリート二次製品の間隙を止水するための目地構造に使用する止水構造であって、
コンクリート二次製品内に少なくとも一部が埋設されている止水材を備えており、止水材にコンクリート二次製品からの突出部が設けられていることを特徴とする。
【００１２】
第四の態様に係る発明は、コンクリート二次製品の間隙を止水するための目地構造に使用する止水装置を製造する方法であって、
型枠に止水材を固定した状態で型枠中に止水材を浸漬するようにコンクリートを打設し、このコンクリートを固化させることによってコンクリート二次製品を成形すると共にこのコンクリート二次製品と止水材とを一体化し、次いで型枠をコンクリート二次製品から除去することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
従来、一定個数のコンクリート二次製品（例えばＰＣ函）を配列し、一定間隔毎に大変位の伸縮性の可とう継ぎ手装置１９，２０を設置していた。これに対して、本発明では、凹部を有する第一の止水材と突出部を有する第二の止水材とを、相対向するコンクリート二次製品に埋設する。そして、対向するコンクリート二次製品を緊張して結合する時に、第一の止水材の凹部内に第二の止水材の突出部を挿入することにより、止水性と変位追従性を持たせることに成功し、本発明に到達した。
【００１４】
この止水目地構造であると、対向するコンクリート二次製品の間隔が大きくなる変位があると、凹部から突出部が引き出されることにより、変位に追従できることも分かった。更に、対向するコンクリート二次製品間で段差が生ずる方向へと変位があった場合にも、突出部が凹部から引き出されて屈曲することにより、段差変位に追従することも分かった。そして、このように突出部が変位に追従しても、凹部内の突出部が挿入されている部分は、変形・圧縮の力が作用しているので止水性も保つことがわかった。
【００１５】
そして、このような止水材の設置は、図１１、図１２に示したような止水構造と比べて構造が単純であり、施工が容易であるので、設置する箇所を増やすことにより、変位吸収を分散させることができる。これによって、１箇所にかかる変位が少量となるため、内部施設及びコンクリート二次製品自体への影響を最小限にする事ができる。設置数量を増やしても、個々の止水材は小型であり、構造が簡易なので、製作コスト、施工コストは低い。
【００１６】
また、第四の態様に係る発明によれば、型枠に止水材を固定した状態で型枠中に止水材を浸漬するようにコンクリートを打設し、コンクリートを固化させることによってコンクリート二次製品を成形すると共にこのコンクリート二次製品と止水材とを一体化し、次いで型枠をコンクリート二次製品から除去する。これによって、上記したように止水材をコンクリート二次製品へと固着した状態で容易に成形できるので、現場での止水材のコンクリート二次製品への取り付け施工が不要となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
コンクリート二次製品とは、予め工場で生コンクリートを固化させて成形したコンクリート製品のことである。土木、建築分野において適用されるコンクリート構造物、例えばボックスカルバート、Ｕ字水路、止水壁などの構築に使用されるセグメント（ＰＣ函など）を意味している。
【００１８】
図１（ａ）、（ｂ）は、各コンクリート二次製品に埋設された各止水材を模式的に示す断面図である。
図１（ａ）の止水構造２２では、第一のコンクリート二次製品７Ａに第一の止水材５が埋設されている。２２ａは埋設孔である。止水材５の外周面には、例えばリング状の突起６が形成されており、これによって止水材５のコンクリートからの引き抜けを防止する。止水材５内には凹部２５が形成されており、凹部２５はコンクリート二次製品２２の内側にある。
【００１９】
図１（ｂ）に示す止水構造２３では、第二のコンクリート二次製品７Ｂの埋設孔２３ａには、第二の止水材１の基部１ｂが埋設されている。止水材１の平板状のアンカー部３はコンクリート二次製品２３内に埋設され、止水材１の外周面とコンクリートとの間にリング状の止水材２が更に介在している。アンカー部３を埋設することで、止水材１がコンクリート二次製品２３中から容易には引き抜けないようにしている。止水材１の突出部１ａの先端には小径部４が形成されており、これによって止水材１の突出部１ａが凹部２５内に挿入され易くなっている。
【００２０】
ここで、第二の止水材の突出部１ａのうち先端部分４の径は，凹部への挿入しやすさの点から、凹部の内径Ｗ１の０．９５倍以下であることが好ましい。一方、突出部１ａのうち、先端部分４以外の部分の径は、挿入後の止水性能の点から大きいことが好ましく、具体的にはｗ１以上であることが好ましく、ｗ１の１．０５倍以上であることが更に好ましい。第二の止水材の突出部の外周面には、図１（ｂ）にも例示するように、凹凸を設けることが好ましく、これによって凹部への突出部の挿入後に止水材間の接触面積を大きくして止水性を高めることができる。
【００２１】
図２は、図１（ａ）、（ｂ）の各止水装置が互いに接合され、伸縮目地構造を形成した状態を示す。図１において、一対のコンクリート二次製品７Ａと７Ｂとの間には空隙２４がある。ここで、製品７Ａと７Ｂとを接近させ、空隙２６を縮小させる。この方法は、例えば図１０に示すような緊張による結束である。このとき、突出部１ａを凹部２５内に挿入することにより、凹部のある低硬度の止水材５はコンクリート面方向に押し付けられると同時に、突出部１ａへの反発力も発生し、相互間の水密性を保持する。
【００２２】
第二の止水材１のコンクリート内部分１ｂの外周面は別体の止水材２によって被覆されており、これによって高度の止水性能が保持されている。また、各止水材とコンクリートとの間も、積層または一体成形されているので、水密性が保たれている。
【００２３】
ここで、隣接するコンクリート二次製品間に変位が加わった場合の各止水装置の動きについて述べる。図３（ａ）は、コンクリート二次製品間に伸長変位がかかった状態を示す。この変位によって空隙２４Ａは広くなるが、この変位によって、突出部１は変位分だけ凹部２５から引き抜かれる。しかし、残りの部分Ｌ１で水密性を保つことができる。
【００２４】
一方、図３（ｂ）に示すようにせん断変位がかかった場合には、せん断変位によって突出部は変位分だけ凹部から引き抜かると共に、屈曲部１ｃが形成される。この結果、突出部のうち凹部内に残った部分Ｌ２と、屈曲部分１ｃとによって、水密性を保つことができる。
【００２５】
各コンクリート二次製品の形状や寸法は特に限定されない。一実施形態においては、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、各コンクリート二次製品がＰＣ函であり、各ＰＣ函をそれぞれ一周するように止水材１、５を形成する。
【００２６】
突出部のある第二の止水材の材質は、ステンレスのような防食性のある金属でも良いが、コンクリート二次製品が変位した時に追従しやすいように、ゴム材料のような弾性エラストマーが適している。挿入のしやすさを考慮すると、JIS K 6253に規定するタイプAデュロメータで硬度８０以上のものが望ましい。こうした材質としては以下を例示できる。
一例として、合成ゴム材料に、補強材や加硫剤等を増量することにより得られる硬質加硫ゴム、塩化ビニルに軟化剤として可塑剤を添加した軟質塩化ビニル等がある。
【００２７】
凹部のある第一の止水材の材料は、突出部が挿入される時に変形・圧縮されやすいよう、低硬度の弾性材料が好ましく、更にいえば上記JIS K 6253に規定するタイプAデュロメータで硬度３０以下のものが望ましい。こうした材質としては以下を例示できる。
一例として、常温で液状の反応型ポリマーと硬化剤とを反応させて得られる架橋粘弾性体がある。常温で液状の反応型ポリマーには、例えば、液状ポリブタジエン、液状クロロプレン、液状スチレン−ブタジエン共重合体、ポリエーテルポリオール、ポリエステルポリオール、アニリン誘導体ポリオール、シリコーン、ポリサルファイド、変性シリコーン等がある。硬化剤としては、イソシアネート系硬化剤が公的である。その他、合成ゴム材料に、植物油系軟化剤、鉱物油系軟化剤、合成可塑剤等の軟化剤を多量に配合した軟質ゴム材料等がある。
【００２８】
好適な実施形態においては、第一の止水材と第二の止水材との少なくとも一方とコンクリートとの間に止水材が介在する。特に、第二の止水材のうちコンクリート二次製品内に埋設されている基部の外周面とコンクリートとの間に止水材を介在させることが好ましい。このような止水材の材質は水膨張止水材や非加硫ブチルゴム系止水材が好ましい。
【００２９】
好適な実施形態においては、第一のコンクリート二次製品内で第一の止水材の外周面に突起が形成されている（図１参照）。これによって、止水材のコンクリートからの引き抜きが生じにくくなり、止水性能が更に向上する。
【００３０】
コンクリート二次製品への止水材の固定方法は特に限定されない。現場で止水材をコンクリート二次製品の挿通孔中に挿通して固定することもできるが、この固定には手間が必要である。そこで、型枠に予め止水材を設置し、型枠にコンクリートを打設・硬化後、脱型することよって、コンクリート二次製品内に止水材を埋設、固定した状態とし、次いでコンクリート二次製品を緊張することができる。これによって、コンクリート二次製品の設置現地での別個の取り付け作業は不要となり、施工の手間が省ける。これと共に、コンクリート二次製品に止水材が物理的に埋め込まれているので、コンクリート二次製品の施工時に脱落するような問題は発生しない。
【００３１】
例えば、図５（ａ）に示すように、型枠３２の突起３２ａ上に第一の止水材５を被せ、この状態で第一の止水材５を覆うように生コンクリート３０を打設する。そして生コンクリート３０を固化させることにより、第一のコンクリート二次製品７Ａを成形する。そして型枠３２を取り外す。
【００３２】
また、図５（ｂ）に示すように、型枠３２に固定孔３２ｂを設け、固定孔３２ｂ内に第二の止水材１の突出部１ａを挿通し、固定する。この状態で、型枠３２上に生コンクリート３１を打設する。そして生コンクリートを固化させることにより、第二のコンクリート二次製品７Ｂを成形する。そして型枠２２を取り外す。
【実施例】
【００３３】
図１〜図５を参照しながら説明したような各止水装置を製造し、現場で施工し、止水性能を試験した。具体的には、図１（ｂ）に示すような形状の成形空間を有する金型に、それぞれ所定組成の未加硫ゴム材料を仕込み、プレス加硫装置で成形した。プレス加硫は、連続加硫を行い、長尺で成形した。成形後、規定の長さにカットし、エンドレスのリング形状となるようになるようにカットした。このリング状の成形体の両端面（２つの開放端面）の間に、止水材の本体と同様の未加硫ゴム材料を挟み込み、その部分を再度プレス加硫を行い、エンドレスのリング条の止水材を作製した。この止水材のうち、コンクリートに埋め込まれる部分には、非加硫ブチルゴム止水材２を積層した。
【００３４】
また、図１（ａ）に示すような凹型形状部材５の形状に加工された金型に、未加硫ゴム材料を仕込み、プレス加硫装置で成形した。プレス加硫は連続加硫を行い、長尺で成形した。成形後、規定の長さにカットし、エンドレスのリングになるようにカットした。このリング条成形体の端面と端面の間に、この止水材と同様の未加硫ゴム材料を挟み込み、その部分を再度プレス加硫を行い、エンドレスのリング条の止水材を作製した。
【００３５】
上記した、エンドレス加工した止水材１および５を、それぞれ、コンクリート打設用型枠２２に設置し、コンクリートを打設した。コンクリートを２週間、硬化養生させた後、型枠を取り外し、止水材をＰＣ函内に埋め込んだ。即ち、図６に模式的に示すような試験体ａと凹部のある止水材５が埋め込まれた試験体ｂを作製した。
【００３６】
次に、図７に示すように、試験体ａの中央部に２箇所穴を開けてそこに、水圧計９、給水口１０、水抜きバルブ１１を取り付けた。次に、図８に示すように、試験体ａに埋め込まれた止水材１の突出部が、試験体ｂに埋め込まれた止水材５の凹部に挿入されるように、試験体ａと試験体ｂを接合させた。これをＨ型鋼材１２で上下をはさみ、ボルト１３で連結した。次に、水を給水口１０より入れ、水圧及び変位を与えたときの漏水の有無を確認した。この結果を表１に示す。なお、突出部のある止水材１の硬度は、ＪＩＳ  Ａ６２５３  Ａタイプで８０であり、凹部のある止水材５の硬度は、ＪＩＳ  Ａ６２５３  Ａタイプで５である。
【００３７】
【表１】
2007056462.tif 000003
【００３８】
表１に示すように、１０mm以下の伸長変位には良好に追従し、２８日経過後にも漏水は見られなかった。また、突出部が凹部に挿入されたときに発生する変形圧縮による反発力により、２８日経過後も漏水は発生しなかった。
【００３９】
また、１０mm以下のせん断変位には良好に追従し、２８日経過後にも漏水は見られなかった。また、突出部が凹部に挿入されたときに発生する変形圧縮による反発力により、２８日経過後も漏水は発生しなかった。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】（ａ）は、凹部を有する止水材５がＰＣ函体７Ａに埋め込まれている状態を示す断面図であり、（ｂ）は、突出部１ａを有する止水材１がＰＣ函体７Ｂに埋め込まれている状態を示す断面図である。
【図２】図１（ａ）および（ｂ）の止水材を嵌め合わせて作製した止水目地構造を示す断面図である。
【図３】（ａ）は、図２の目地構造に伸縮変位が加わったときの状態を示す断面図であり、（ｂ）は、図２の目地構造にせん断変位が加わったときの状態を示す断面図である。
【図４】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、エンドレスタイプのリング状の止水材５、１をＰＣ函７Ａ、７Ｂに設置した状態を模式的に示す平面図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、それぞれ、型枠３２上に各止水材５、１を設置し、生コンクリートを打設した状態を示す断面図である。
【図６】試験体ａおよびｂを示す斜視図である。
【図７】試験体ａに試験機器を取り付けた状態を示す斜視図である。
【図８】試験体ａと試験体ｂを試験器に設置した図である。
【図９】従来のＰＣ函体の目地に使用される止水材の一例の斜視図である。
【図１０】従来のＰＣ函体の施工の一例の平面図である。
【図１１】従来のＰＣ函体に使用される伸縮性の可とう継ぎ手装置の一例の断面図である。
【図１２】従来のＰＣ函体に使用される伸縮性の可とう継ぎ手装置が変位したときの一例の断面図である。
【符号の説明】
【００４１】
１：第二の止水材
１ａ：  突出部
２：非加硫ブチルゴム材または水膨張性の止水材
３：アンカー部
５：第一の止水材
６：突起
７Ａ、７Ｂ：ＰＣ函体（コンクリート二次製品）
８：コンクリート試験躯体
９：水圧計
１０：給水口
１１：水抜きバルブ
１２：Ｈ型鋼材
１３：ボルト
１４：芯材
１５：非加硫ブチルゴム材
１６：水に接触すれば膨張するような止水材
１７：緊張棒
１８：ＰＣ函体の目地
１９：従来タイプの伸縮性の可とう継ぎ手装置（外付けタイプ）
２０：従来タイプの伸縮性の可とう継ぎ手装置（埋め込みタイプ）
２１：従来タイプの伸縮性の可とう継ぎ手装置を設置するＰＣ函接合部分
２２、２３：止水構造
２５：凹部
３２：型枠
ａ：コンクリート面方向の圧力
ｂ：反発力
ｈ：段差
ｗ：溝幅
ｗ１：凹部の隙間
Ｌ１：伸長変位によって凸部材の凸部が引き抜かれた状態になっているときの凹部に挿入された残りの部分
Ｌ２：せん断変位によって凸部材の凸部が引き抜かれた状態になっているときの凹部に挿入された残りの部分
【図１】
2007056462.tif 000004
【図２】
2007056462.tif 000005
【図３】
2007056462.tif 000006
【図４】
2007056462.tif 000007
【図５】
2007056462.tif 000008
【図６】
2007056462.tif 000009
【図７】
2007056462.tif 000010
【図８】
2007056462.tif 000011
【図９】
2007056462.tif 000012
【図１０】
2007056462.tif 000013
【図１１】
2007056462.tif 000014
【図１２】
2007056462.tif 000015