(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の現場打ちコンクリート構造物の相対向する端部にそれぞれ肉薄の段差部が設けられており、これらの相対向する端部間が帯状の弾性材により連結されているコンクリート構造物の継手構造であって、前記段差部に取り付けられた鋼製枠材と、この枠材上に取り付けられた帯状の弾性材と、前記枠材と前記弾性材とを前記段差部に対して固定している固定部材とを備えており、前記枠材と前記コンクリート構造物との間にパイプが配置されており、前記パイプの内部が充填材で充填されており、前記パイプが前記充填材の内圧により膨張しており、前記パイプと前記枠材との間の隙間が塞がれていることを特徴とする、コンクリート構造物の継手構造。
【請求項２】
前記パイプの材質が、ゴム、ポリプロピレン、ポリエチレン及び塩化ビニルからなる群より選ばれていることを特徴とする、請求項１記載のコンクリート構造物の継手構造。
【請求項３】
前記パイプがブチルゴム系シール材と水膨張止水材の少なくとも一方の層を有していることを特徴とする、請求項１又は２記載のコンクリート構造物の継手構造。
【請求項４】
一対の現場打ちコンクリート構造物の相対向する端部にそれぞれ肉薄の段差部が設けられており、これらの相対向する端部間が帯状の弾性材により連結されているコンクリート構造物の継手構造であって、前記段差部に取り付けられた鋼製の枠材と、この枠材上に取り付けられた帯状の弾性材と、前記枠材と前記弾性材とを前記段差部に対して固定している固定部材とを備えており、前記枠材と前記コンクリート構造物との間にパイプが配置されており、このパイプが穿孔を有しており、液状硬化性物質が前記穿孔から前記枠材側に流出しており、前記液状硬化性物質が硬化して前記パイプと前記枠材との間の隙間が塞がれていることを特徴とする、コンクリート構造物の継手構造。
【請求項５】
前記穿孔が前記パイプの前記枠材側に設けられていることを特徴とする、請求項４記載のコンクリート構造物の継手構造。
【請求項６】
一対の現場打ちコンクリート構造物の相対向する端部にそれぞれ肉薄の段差部が設けられており、これらの相対向する端部間が帯状の弾性材により連結されているコンクリート構造物の継手構造を補修するにあたり、前記コンクリート構造物の継手構造が、前記段差部に取り付けられた鋼製の枠材と、この枠材上に取り付けられた帯状の弾性材と、前記枠材と前記弾性材とを前記段差部に対して固定している固定部材とを備えており、前記枠材と前記コンクリート構造物との間にパイプが配置されており、このパイプの内部に充填材を充填し、前記パイプを前記充填材の内圧により膨張させ、前記パイプと前記枠材との間の隙間を塞ぐことを特徴とする、継手構造の補修工法。
【請求項７】
一対の現場打ちコンクリート構造物の相対向する端部にそれぞれ肉薄の段差部が設けられており、これらの相対向する端部間が帯状の弾性材により連結されているコンクリート構造物の継手構造を補修するにあたり、前記コンクリート構造物の継手構造が、前記段差部に取り付けられた鋼製の枠材と、この枠材上に取り付けられた帯状の弾性材と、前記枠材と前記弾性材とを前記段差部に対して固定している固定部材とを備えており、前記枠材と前記コンクリート構造物との間にパイプが配置されており、このパイプが穿孔を有しており、液状硬化性物質を前記パイプの内部に注入し、前記液状硬化性物質を前記穿孔から流出させ、前記液状硬化性物質を硬化させて前記パイプと前記枠材との間の隙間を塞ぐことを特徴とする、継手構造の補修工法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、地下道、共同溝等を構築するためのボックスカルバート、Ｕ型水路等の、現場打ちコンクリートからなる構造物を連結する継手構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
地下道、共同溝等を構築するためには、多数の構造物を継手構造で連結していく必要がある。しかし、基礎地盤の不等沈下や地震等により、構造物間の継手構造が破損したり、構造物間に隙間が生じたりして、水漏れや構造物の破損が生じていた。こうした問題を解決するため、構造物間を可とう性の継手で連結し、この継手で構造物の変位を吸収することで、水漏れや構造物の破損を防止する方法がある。
【０００３】
本出願人は、特開平７−２６６１３号公報において、図６に概略的に示すような継手構造を提案した。即ち、現場打ちコンクリート構造物１の相対向する端部間が帯状の弾性材２で連結されている（ただし、一方のコンクリート構造物は図示を省略した）。端部３には段差が形成されている。弾性材２の中央に断面略半円形の連結部２ａが設けられており、連結部２ａの両側にそれぞれ押圧部２ｂが設けられている。各押圧部２ｂにはボルト挿通孔が所定の間隔を置いて多数形成されている。押圧材７も帯状をしており、ボルト挿通孔が多数形成されている。段差部３の上に枠材６が設置されており、枠材６上に押圧部２ｂが接触しており、押圧部２ｂ上に押圧材７が接触している。各ボルト挿通孔にボルト４が挿通されており、ボルト４にナット８がはめ合わされており、ナット８によって押圧材７が押さえられている。ボルト４はアンカー５に連結されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、図６に示すような継手構造においては、コンクリート１と枠材６とが接する界面１５の水密性能が低下し、漏水しやすいという欠点があった。本発明者がこの原因を調査したところ、次のことが分かった。
【０００５】
（１）図６に示すような、現場で打設されるコンクリート構造物１の表面９においては、締め固めの不良等の原因によってコンクリート材料が分離しやすく、ジャンカ等の不良部が出来やすい。
（２）コンクリート表面１５は、打設後、ブリージング等により、微小な隙間や、水密性の悪い部分が生じる。
（３）コンクリート構造物１と枠材６との熱膨張率が異なるため、施工後に長期間経過すると、微小な隙間ができる。
（４）（１）〜（３）の事項は施工完了後に起こりやすい為、漏水箇所の補修工事を行う必要がある。
【０００６】
本発明の課題は、一対の現場打ちコンクリート構造物の段差部の間を連結するための継手構造において、長期間使用した場合や、あるいは枠材とコンクリート構造物との間に隙間が生じて漏水が発生した場合にも、継手構造を取り外すことなく、止水できるようにする構造及び補修工法である。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、一対の現場打ちコンクリート構造物の相対向する端部にそれぞれ肉薄の段差部が設けられており、これらの相対向する端部間が帯状の弾性材により連結されているコンクリート構造物の継手構造であって、前記段差部に取り付けられた鋼製枠材と、この枠材上に取り付けられた帯状の弾性材と、前記枠材と前記弾性材とを前記段差部に対して固定している固定部材とを備えており、前記枠材と前記コンクリート構造物との間にパイプが配置されており、前記パイプの内部が充填材で充填されており、前記パイプが前記充填材の内圧により膨張しており、前記パイプと前記枠材との間の隙間が塞がれているコンクリート構造物の継手構造及びかかる継手構造の補修工法である。
【０００８】
また、本発明は、一対の現場打ちコンクリート構造物の相対向する端部にそれぞれ肉薄の段差部が設けられており、これらの相対向する端部間が帯状の弾性材により連結されているコンクリート構造物の継手構造であって、前記段差部に取り付けられた鋼製の枠材と、この枠材上に取り付けられた帯状の弾性材と、前記枠材と前記弾性材とを前記段差部に対して固定している固定部材とを備えており、前記枠材と前記コンクリート構造物との間にパイプが配置されており、このパイプが穿孔を有しており、液状硬化性物質が前記穿孔から前記枠材側に流出しており、前記液状硬化性物質が硬化して前記パイプと前記枠材との間の隙間が塞がれているコンクリート構造物の継手構造及びかかる継手構造の補修工法である。
【０００９】
鋼製枠材とコンクリート構造物との間では、継手構造の施工後に隙間が生じ、漏水が発生する。かかる隙間は、従来のコンクリート構造物の継手構造では、継手構造を取り外したり、コンクリート構造物を壊したりして補修されていた。
【００１０】
本発明者は、予め、鋼製枠材とコンクリート構造物との間にパイプを埋設すれば、コンクリート構造物の継手構造を補修するに際し、極めて有効であることを見出した。更に、本発明者は、かかる継手構造が、施工後に鋼製枠材とコンクリート構造物との間に隙間が生じた場合、このパイプに充填材を充填することにより、この隙間を塞ぐことができ、効果的に止水できることを突き止め、本発明を完成させた。
【００１１】
本発明によれば、鋼製枠材とコンクリート構造物との間に隙間が生じ、その結果、万一、漏水した場合でも、コンクリート構造物を崩すことなく、補修工事の作業性を著しく向上させることができる。特に、一度施工したコンクリート構造物を全く傷つけることなく、補修工事が可能な点で、本発明は産業上極めて有利なものである。
【００１２】
また、本発明のコンクリート構造物の継手構造では、穿孔を有するパイプが、予め鋼製枠材とコンクリート構造物との間に埋め込んである。かかる継手構造では、コンクリート構造物と鋼製枠材との間に空隙が生じた場合に、このパイプに液状硬化性物質を充填し、穿孔から流出した液状硬化性物質を硬化させ、空隙を塞ぐことができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
図面を参照して、本発明をより詳細に説明する。
図１，図４，図５は、いずれも本発明の実施例に係る継手構造の要部断面図である。これの各図面において、図１に示すものと同じ部材には同じ符号を付け、その説明は省略することがある。図２は、本発明にかかる一例のパイプの斜視図である。図３は、本発明にかかる他の例のパイプの斜視図である。
【００１４】
図１に示す本発明の継手構造の要部断面図では、コンクリート構造物１の相対向する端部間が、帯状の弾性材２で連結されている。端部３には段差が形成されている。弾性材２の中央に断面略半円形の連結部２ａが設けられており、連結部２ａの両側にそれぞれ押圧部２ｂが設けられている。各連結部２ｂには、ボルト挿通孔が、所定の間隔を置いて多数形成されている。押圧材７も帯状をしており、ボルト挿通孔が多数形成されている。段差部３の上に枠材６が設置されており、枠材６上に押圧部２ｂが接触しており、押圧部２ｂ上に伸圧材７が接触している。各ボルト挿通孔にボルト４が挿通されており、ボルト４にナット８がはめ合わされており、ナット８によって押圧材７が押さえられている。ボルト４がアンカー５に連結されている。
【００１５】
枠材６は、段差部３の垂直面を被覆する垂直部６ａと、段差部３の水平面を被覆する水平部６ｂとを備えている。本発明にかかるパイプは、垂直部６ａと水平部６ｂとの内側で、これらの境界ないし折曲部１２の上側に、コンクリート構造物１の内部へ、コンクリート構造物１の断面の周方向に設置されている。
【００１６】
図６に示すように、従来の継手構造では、枠材６とコンクリート構造物１との界面１５を伝わってきた水が、この継手構造の外部に漏水する。
【００１７】
本発明では、図１に示すように、枠材６の折曲部１２より上の、鉛直方向の枠材６ａに沿って、パイプ９を延設している。本発明では、枠材６に沿って延設されたパイプ９に充填材を充填することで、パイプ９の膨張部９ｂが膨張し、その圧力によって鋼製枠材６とコンクリート構造物１の間に生じた空隙を塞ぐ効果が期待される。
【００１８】
特に、枠材６とコンクリート構造物１との間の隙間は、製造上の理由や材質の経時変化によって生ずるため、コントロールすることができない。なぜなら、現場打ちコンクリート構造物１に段差部分３を形成するために、枠材６をコンクリート中に埋め込む必要があるが、コンクリートの表面は、コンクリート自体の水密性が悪い上に、作業上からも、水密性が悪い状態になり易い。従って、コンクリートと枠材との界面を通って、漏水が生じやすい。
【００１９】
本発明では、コンクリート構造物１の内部に埋設されたパイプ９に充填材を充填し、このパイプ９を膨張させ、その膨張圧力によって、漏水箇所を止水するものである。このため、コンクリート構造物を全く傷つけることなく、補修工事を行うことができる。
【００２０】
パイプとしては、図２に示すようなパイプ９を用いることができる。パイプ９は、主として充填材の入口となる入口部９ａと、充填材の内圧により膨張してパイプ９と枠材６との間の隙間を塞ぐ膨張部９ｂと、主として充填材の充填時に膨張部９ｂ内部の空気の出口となる出口部９ｃとを有している。
【００２１】
パイプ９は、図１に示すように、コンクリート構造物１と鋼製枠材６との界面に設置するのが望ましい。また、パイプ９の膨張部９ｂは、枠材に沿って枠材の外周を取り巻いているのが好ましい。開口部９ａと９ｃとは、施工後、充填材を充填することができる位置にそれぞれ設けるのが好ましい。図１に示す継手構造では、コンクリート構造１の外部に開口部９ａ，９ｃが露出している。また、これらの開口部９ａ，９ｃは、充填材の充填後、適当な手段により密封することもできる。
【００２２】
また、本発明では、コンクリート構造物１の内部に埋設されたパイプ９ａに液状硬化性物質を注入し、パイプ９ｂから液状硬化性物質を枠材側に流出させ、この液状硬化性物質を硬化させて、パイプ９と枠材６との間の隙間を塞ぎ、漏水箇所を止水することができる。かかる本発明によっても、コンクリート構造物を全く傷つけることなく、補修工事を行うことができる。
【００２３】
かかるパイプには、図３に示すようなパイプ１４を用いることができる。パイプ１４は、主として液状硬化性物質の入口となる開口部１４ａと、液状硬化性物質を枠材側に流出させる穿孔１４ｂとを備えている。液状硬化性物質は穿孔１４ｂから枠材側に流出し、硬化してパイプ１４と枠材との間の隙間が塞がれる。
【００２４】
パイプ１４の設置場所についても、パイプ９と同様に、図１に示すコンクリート構造物１と鋼製枠材６との界面が望ましい。また、本発明の好適な態様においては、かかるパイプは、コンクリート構造物の断面周上に沿って、切れ目なく設置されており、鋼製枠材に接しており、コンクリート中に埋設している。
【００２５】
充填材により膨張するパイプには、ゴム製パイプ、ポリプロピレンパイプ、ポリエチレンパイプ又は塩化ビニル性パイプが好ましいが、特に、これらに限定されない。穿孔を有するパイプについても、耐久性等に問題がないかぎり、種々の材質のパイプを用いることができる。穿孔はパイプの枠材側に設けられているのが好ましい。
【００２６】
本発明で用いる充填材には、パイプ内に充填することができ、内圧を生じさせることができる種々の物質が用いられる。かかる充填材としては、例えば、空気や窒素等の比較的不活性で安全な気体、水や生モルタル等の液体を挙げることができる。かかる充填材をパイプの開口部から充填した後、開口部を塞いで、パイプ内に圧力をかけ、生じた膨張圧を利用して、パイプを膨らませ、漏水箇所を止水する。
【００２７】
本発明で用いる液状硬化性物質には、パイプの穿孔から流出して硬化する種々の物質を用いることができる。例えば、適切な粘度等を有し、硬化速度が調整された硬化性樹脂や生モルタルを用いることができる。
【００２８】
本発明においては、パイプの表面にブチルゴム系止水材又は吸水して膨張する水膨張止水材を被覆し、止水性能を向上させることも可能である。また、かかるパイプは、経年に伴う温度収縮等により生じる隙間からの漏水を防止する効果がある。
【００２９】
図４の継手構造は、止水用注入パイプ９の周りに、ブチルゴム系止水材又は水膨張止水材を被覆したものを、コンクリートボックス断面に沿って、鋼製枠材に接触させてコンクリート中に埋設させたものである。かかるブチルゴム系シール材又は水膨張止水材を被覆したものは、より一層高い止水性能を発揮する。
【００３０】
ブチルゴム系シール材としては、非加硫ブチルゴム系止水材、例えば、「スパンシール」（早川ゴム株式会社製）が好ましい。こうした非加硫プチルゴム系止水材は、ブチル再生ゴムを用いた非加硫型粘着性塑性体であり、生モルタル（生コンクリート）反応が進行するのに従って、生モルタルと接着する性質を有している。この化学的結合については、セメント中に含まれる金属酸化物（例えばＣａＯ，ＳｉＯ2 ，Ａｌ2 Ｏ3 ，Ｆｅ2 Ｏ3 ）が、混合物中の水の存在下で金属水酸化物に変わり、この金属水酸化物が、再生ブチルゴム粒子の活性基（例えば、カルボキシル基やヒドロペルオキシド基）とイオン反応を起こすことによるものと考えられている。非加硫ブチルゴム系止水材の構成物質は、通常、再生ブチルゴム、充填材、粘着材である。
【００３１】
水膨張止水材には、吸水膨張する公知の止水材を使用することができ、その吸水膨張成分も特に限定されない。特に、ゴムを主材としており、弾性および復元性に富むものが好ましい。「ネオスパンシール」（早川ゴム株式会社製）が、特に好ましい。
【００３２】
水膨張止水材を使用した場合には、図４に示すように、枠材６とコンクリート１との界面にしみ込んだ水は、パイプ９とコンクリート１との界面に沿って伝わり、水膨張止水材１０ａ，１０ｂに到達し、ここで止水材１０ａ，１０ｂにより吸水される。これにより、止水材１０ａ，１０ｂが膨張しようとするが、フランジとコンクリートとの間に埋設されているので、この膨張圧力がコンクリートとフランジとの双方に加わり、両者の隙間が埋まる。ブチルゴム系シール材を使用した場合には、水分の存在下でブチルゴム系シール材がコンクリートに対して反応し、強固に接合し、これによって止水が行われる。
【００３３】
更に、本発明においては、枠材によって段差部の表面を被覆し、枠材の端部を段差部からコンクリート構造物の本体に向かって延設させることができる。図５に示す構造は、この態様に係る継手構造の一例である。図５の継手構造のうち、パイプと充填材については、図１のものと同様のものを用いることができる。但し、図５の継手構造では、枠材１３の垂直部１３ａ及び水平部１３ｂにより段差部３の表面が被覆されており、更に、枠材１３の上側の端部１３ｃが段差部３からコンクリート構造物１の本体に向かって延設されており、かつ枠材１３の下側の端部１３ｄが段差部３からコンクリート構造物１の本体に向かって延設されている。
【００３４】
かかる構造によれば、枠材１３とコンクリート構造物１との界面が一層長くなり、この界面に一層水分が浸入しにくくなる。従って、枠材とコンクリート構造物との界面から浸入する水分が著しく多量になることはなく、界面に浸入する水分量が規制されるので、パイプによる止水がより一層確実に行われる。
【００３５】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明に係るコンクリート構造物の継手構造及び補修工法によれば、予め設置されたパイプに、充填材等を充填することにより、コンクリートを傷つけることなく、補修工事を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る一例の継手構造の要部断面図である。
【図２】本発明にかかる一例のパイプの斜視図である。
【図３】本発明にかかる他の例の、パイプの斜視図である。
【図４】本発明の他の実施例に係る継手構造の要部断面図である。
【図５】本発明の更に他の実施例にかかる継手構造の要部断面図である。
【図６】従来の継手構造の要部断面図である。
【符号の説明】
１  コンクリート構造物
２  帯状の弾性材
３  段差部
４  ボルト
６，１３  枠材
６ａ  枠材の垂直部
６ｂ  枠材の水平部
７  押圧材
９，１４  パイプ
９ａ，１４ａ  開口部
９ｂ  膨張部
１０，１０ａ，１０ｂ  止水材
１２  垂直部６ａと水平部６ｂとの境界（折曲部）
１３ｃ，１３ｄ  枠材１３の延設部
１４ｂ  穿孔
【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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