特開 2023-23962 道路ジョイント非排水化構造体

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023023962

(43)【公開日】2023-02-16

(54)【発明の名称】道路ジョイント非排水化構造体

(51)【国際特許分類】

   E01C 11/02 20060101AFI20230209BHJP

   E01D 19/06 20060101ALI20230209BHJP

【ＦＩ】

E01C11/02 B

E01D19/06

【審査請求】未請求

【請求項の数】4

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2021129962

(22)【出願日】2021-08-06

(71)【出願人】

【識別番号】509274407

【氏名又は名称】中日本ハイウェイ・メンテナンス名古屋株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100076473

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 昭夫

(74)【代理人】

【識別番号】100188765

【弁理士】

【氏名又は名称】赤座 泰輔

(74)【代理人】

【識別番号】100112900

【弁理士】

【氏名又は名称】江間 路子

(74)【代理人】

【識別番号】100136995

【弁理士】

【氏名又は名称】上田 千織

(74)【代理人】

【識別番号】100163164

【弁理士】

【氏名又は名称】安藤 敏之

(72)【発明者】

【氏名】楠本 正彦

(72)【発明者】

【氏名】桝田 尚史

(72)【発明者】

【氏名】片野 敏夫

【テーマコード（参考）】

2D051

2D059

【Ｆターム（参考）】

2D051AA01

2D051AC04

2D051AF01

2D051AG09

2D051AG12

2D051FA17

2D059AA13

(57)【要約】

【課題】簡便に施工することができ、漏水を抑制することができる道路ジョイント非排水化構造体を提供すること。
【解決手段】道路ジョイント非排水化構造体１は、連なる床版２１間の遊間２２に、表面を撥水加工された撥水骨材１１１が封入された撥水骨材層１１と、撥水骨材層１１を上下からそれぞれ封止する発泡体からなるバックアップ材層１２、１３と、上側のバックアップ材層１３の上に設けられた防水シール材層１４と、を備える。
【選択図】図１

【特許請求の範囲】

【請求項1】

連なる床版同士を接合する道路ジョイント本体に形成される、道路ジョイント非排水化構造体であって、
連なる該床版間の遊間に、表面を撥水加工された撥水骨材が封入された撥水骨材層と、該撥水骨材層を上下からそれぞれ封止する発泡体からなるバックアップ材層と、を備えることを特徴とする非排水化構造体。

【請求項2】

前記撥水骨材の水の接触角が９０°以上であることを特徴とする請求項１に記載の非排水化構造体。

【請求項3】

前記撥水骨材の平均粒子径（メジアン径Ｄ５０）が５０～５００μｍであることを特徴とする請求項１に記載の非排水化構造体。

【請求項4】

上側の前記バックアップ材層の上に、防水シール材層を備えることを特徴とする請求項１に記載の非排水化構造体。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、道路を設ける床版の伸縮変位を吸収する道路ジョイント非排水化構造体に関する。

【背景技術】

【0002】

道路を設ける床版の伸縮変位を吸収する道路ジョイント本体は、道路ジョイント本体から漏水が発生することにより、床版の下部構造体に、錆腐食、凍害、塩害などの損傷を与えるおそれがあるという問題があった。これに対して、漏水を防ぐため、非排水化された道路ジョイント非排水化構造体が現れつつある。道路ジョイント非排水化構造体として、従来、下記特許文献１において、道路ジョイント本体の床版間の遊間に沿って形成された凹部に、骨材と固化後に伸縮性を有する伸縮性バインダとを混合した接合材を充填して設けられた道路ジョイント非排水化構造体が知られている。また、下記特許文献２において、道路ジョイント本体の床版間の遊間に、常温下で硬化する低硬度ゴム材と骨材を用いて構成されたゴムコンクリートが充填された道路ジョイント非排水化構造体が知られている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１４－２４０５７５号公報

【特許文献2】特開２０１５－０６７９８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

道路ジョイント本体は、車両の通行による振動及び温度変化により、伸縮を繰り返すものである。そして、従来の道路ジョイント非排水化構造体は、伸縮性バインダ又はゴム材を結合材としているため、道路ジョイント本体の伸縮により結合材が道路ジョイント本体の床版の接合面（突合せ面）から徐々に剥離し、剥離した部分から漏水するおそれがあるという課題があった。また、従来の道路ジョイント非排水化構造体は、床版間の遊間に、結合材と骨材を混合した接合材を充填して施工するため、簡便に施工することができるものではないという課題もあった。

【0005】

本明細書の技術が解決しようとする課題は、上述の点に鑑みてなされたものであり、簡便に施工することができ、漏水を抑制することができる道路ジョイント非排水化構造体を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本明細書の実施形態に係る道路ジョイント非排水化構造体は、連なる床版同士を接合する道路ジョイント本体に形成される、道路ジョイント非排水化構造体であって、
連なる該床版間の遊間に、表面を撥水加工された撥水骨材が封入された撥水骨材層と、該撥水骨材層を上下からそれぞれ封止する発泡体からなるバックアップ材層と、を備えることを特徴とする。

【0007】

本明細書の実施形態に係る道路ジョイント非排水化構造体によれば、床版間の遊間に、撥水骨材層が形成されているため、遊間の上から浸入する雨水が撥水骨材層によって撥水され、床版の下部構造体への漏水を抑制することができる。また、撥水骨材は発泡体からなるバックアップ材層で上下から封止されることにより、撥水骨材層として保持されるため、実施形態に係る道路ジョイント非排水化構造体は、簡便に施工することができる。

【0008】

ここで、上記道路ジョイント非排水化構造体において、前記撥水骨材の水の接触角が９０°以上であるものとすることができる。

【0009】

これによれば、遊間の上から浸入する雨水が撥水骨材層によって撥水されるため、道路ジョイント非排水化構造体の漏水を抑制することができる。

【0010】

また、上記道路ジョイント非排水化構造体において、前記撥水骨材の平均粒子径（メジアン径Ｄ５０）が５０～５００μｍであるものとすることができる。

【0011】

これによれば、撥水骨材が密に充填され、撥水骨材層の雨水の流れる隙間が遮断されるため、道路ジョイント非排水化構造体の漏水をより抑制することができる。

【0012】

また、上記道路ジョイント非排水化構造体において、上側の前記バックアップ材層の上に、防水シール材層を備える構成とすることができる。

【0013】

これによれば、雨水は防水シール材層によって撥水骨材層への浸入が抑止されるため、道路ジョイント非排水化構造体の漏水をより抑制することができる。

【発明の効果】

【0014】

実施形態の道路ジョイント非排水化構造体によれば、簡便に施工することができ、漏水を抑制することができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】実施形態の道路ジョイント非排水化構造体の道路の走行方向の断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、本明細書の実施形態に係る道路ジョイント非排水化構造体について、図１に基づいて説明する。なお、本発明の範囲は、実施形態で開示される範囲に限定されるものではない。実施形態に係る道路ジョイント非排水化構造体１は、連なる床版２１間の遊間２２に、表面を撥水加工された撥水骨材１１１が封入された撥水骨材層１１と、撥水骨材層１１を上下からそれぞれ封止する発泡体からなるバックアップ材層１２、１３と、上側のバックアップ材層１３の上に設けられた防水シール材層１４と、を備える。道路ジョイント非排水化構造体１は、道路Ｒを設ける床版２１の伸縮変位を吸収し、床版２１の下部構造体（図示せず）への漏水を抑制する。

【0017】

本明細書における各用語の意味は次の通りである。「平均粒子径」は、ＪＩＳ標準ふるい（JIS Z 8801-1：2019）で求めたメジアン径（Ｄ５０）を意味する。また、本明細書において、道路ジョイント非排水化構造体１の向きとしての上下は、橋台や橋脚などの下部構造体に設置された状態の上下とし、左右は、道路Ｒの走行方向の一方を左、他方を右とし、図示で使用する、Ｕは上、Ｄは下、Ｌは左、Ｒは右を示す。

【0018】

撥水骨材１１１は、表面が撥水加工された骨材である。撥水加工は、骨材に撥水剤を塗布し、撥水剤をコーティングさせ、撥水剤層を形成させることによって行なった。撥水骨材１１１は、道路ジョイント非排水化構造体１が形成される床版２１（道路Ｒ）の遊間２２に充填されることにより、撥水骨材層１１を形成する。撥水骨材層１１は、撥水骨材１１１が充填されている層であるため、道路ジョイント本体の伸縮などの動きに対して、撥水骨材１１１が流動し、追従することができるため、撥水性が失われるおそれは少ない。また、撥水骨材層１１は、合成樹脂などの結合材を含有していないため、樹脂劣化によって耐水性が失われるおそれは少ない。

【0019】

実施形態の撥水骨材１１１の水の接触角は、９０°以上とすることができる。撥水骨材１１１から形成される撥水骨材層１１が水を弾き、漏水を抑制することができるためである。別の実施形態として、撥水骨材１１１の水の接触角は、１０５°以上とすることができ、さらに別の実施形態として、１２０°以上とすることができる。

【0020】

撥水骨材１１１の基となる骨材は、実施形態では、珪砂、寒水砂、長石、輝石、ガラスビーズ、又は、これら混合物を使用することができる。別の実施形態として、流通量が多く入手が容易な珪砂と寒水砂を使用することができる。さらに別の実施形態として、硬度が高い珪砂を使用することができる。

【0021】

実施形態の骨材（撥水骨材１１１）の平均粒子径（メジアン径Ｄ５０）は、５０～５００μｍである。道路ジョイント非排水化構造体１の撥水骨材層１１の撥水骨材１１１が密に充填され、撥水骨材層１１の雨水の流れる隙間が遮断され、道路ジョイント非排水化構造体１の漏水をより抑制することができるためである。骨材の平均粒子径が５０μｍ未満だと、道路ジョイント非排水化構造体１への充填の際に、細粒子が空気中に舞うおそれがある。一方、５００μｍを超えると、撥水骨材層１１に撥水骨材１１１を密に充填することができず、撥水骨材層１１に雨水の流れる隙間が生じてしまうおそれがある。別の実施形態として、骨材の平均粒子径は、１００～３００μｍ、さらに別の実施形態として、１８０～２５０μｍとすることができる。

【0022】

撥水剤は、水性撥水剤（水性エマルジョンタイプ）、シラン撥水剤（シラン化合物）などを使用することができる。水性撥水剤として、DOWSIL Dry Seal S（ダウ・ケミカル日本株式会社製）、WACKER HC 303（旭化成ワッカーシリコン株式会社製）、Surfa Pore C（ナノフォスジャパン（株式会社ＧＬＩ）製）、AG-E061（ＡＧＣ株式会社製）、POLON-MK-206（信越化学工業株式会社製）、などを使用することができる。シラン撥水剤として、メチルトリメトキシシラン、ジメチルジメトキシシラン、フェニルトリメトキシシラン、ジメトキシジフェニルシラン、テトラエトキシシラン、メチルトリエトキシシラン、ジメチルジエトキシシラン、フェニルトリエトキシシラン、n-プロピルトリメトキシシラン、n-プロピルトリエトキシシラン、ヘキシルトリメトキシシラン、ヘキシルトリエトキシシラン、オクチルトリエトキシシラン、デシルトリメトキシシラン、1,6-ビス（トリメトキシシリル）ヘキサン、3,3,3-トリフルオロプロピルトリメトキシシラン、などを使用することができる。

【0023】

なお、撥水剤は、道路ジョイント非排水化構造体１が形成される床版２１の突合せ面２１１に塗布することもできる。突合せ面２１１に撥水剤を塗布することにより、突合せ面２１１の錆腐食などの損傷を防ぐことができるとともに、突合せ面２１１が撥水性を有し、突合せ面２１１の表面を伝う漏水を防ぐことができるためである。

【0024】

バックアップ材とは、撥水骨材層１１を上下からそれぞれ封止し、バックアップ材層１２、１３を形成する材料であり、樹脂発泡体から構成されている。バックアップ材は、見かけ密度が２０～５００ｋｇ／ｍ³であるものを使用することができる。撥水骨材層１１を好適に封止することができるためである。バックアップ材の見かけ密度が２０ｋｇ／ｍ³未満である場合には、バックアップ材の強度が弱く、撥水骨材層１１を十分に封止することができないおそれがある。一方、バックアップ材の見かけ密度が５００ｋｇ／ｍ³を超えると、過剰な強度となり不経済となるおそれがある。別の実施形態として、バックアップ材の見かけ密度は、２５～２００ｋｇ／ｍ³、さらに別の実施形態として、３３～１００ｋｇ／ｍ³とすることができる。バックアップ材を形成する発泡体の材質は、ポリウレタン、ポリスチレン、ポリフェノールなどからなる一般的な樹脂発泡体であれば使用することができる。

【0025】

防水シール材層１４は、上側のバックアップ材層１３の上に設けられ、道路ジョイント非排水化構造体１に降りかかる雨水を直接受けて、道路ジョイント非排水化構造体１へ雨水が流れるのを防止する材料である。防水シール材層１４を形成する材料として、シリコーンなどのシーリング材、アスファルト、ポリブタジエン（ポリブタジエン系弾性シール材）などを使用することができる。

【0026】

次に、本明細書の実施形態に係る道路ジョイント非排水化構造体１の施工方法について説明する。道路ジョイント非排水化構造体１の施工方法は、連なる床版２１間の遊間２２に、道路ジョイント非排水化構造体１を施工する方法であって、遊間２２を形成する床版２１の突合せ面２１１に、撥水剤を塗布する撥水剤塗布工程と、撥水骨材層１１の下側を封止する下側のバックアップ材層１２を設置する下側バックアップ材層１２設置工程と、下側バックアップ材層１２の上側に、撥水骨材１１１を敷き均す撥水骨材層１１形成工程と、撥水骨材層１１の上側に、撥水骨材層１１の上側を封止する上側のバックアップ材層１３を設置する上側バックアップ材層１３設置工程と、上側バックアップ材層１３の上側に、防水シール材層１４を設ける防水シール工程と、から構成される。

【0027】

なお、下側バックアップ材層１２の下側に、より防水性を高めるために、弾性シール材層１６を設ける場合には、下側バックアップ材層１２設置工程の前に、弾性シール材層１６を形成する弾性シールを充填する弾性シール充填工程を有するものとすることができる。弾性シールは、市販品である道路ジョイント非排水化構造体用弾性シール（非排水型鋼製伸縮装置用弾性シール）を使用することができ、施工方法はその市販品の施工方法に従う。

【0028】

撥水剤を塗布する撥水剤塗布工程とは、道路ジョイント非排水化構造体１が形成される、遊間２２を形成する床版２１の突合せ面２１１に、前述した撥水剤を塗布する工程である。撥水剤は、骨材に塗布した撥水剤と、同じものであっても良いし、異なるものであっても良い。床版２１の突合せ面２１１に、撥水剤が塗布されることにより、突合せ面２１１が撥水性を有し、突合せ面２１１の表面を伝う漏水を防ぐことができる。撥水剤の塗布は、刷毛、スプレー、ローラなどの汎用の塗布具によって塗布することができる。塗布量は、水系撥水剤の場合には、２０～２００ｇ／ｍ²、シラン撥水剤の場合には、１０～１００ｇ／ｍ²とすることができる。

【0029】

下側バックアップ材層１２設置工程は、連なる床版２１間の遊間２２に、下側バックアップ材層１２を設置する工程である。下側バックアップ材層１２を形成するバックアップ材は、発泡体から形成されているため、圧縮変形によって縮小させて、遊間２２に装入させ、遊間２２内の設置位置で膨張させることにより、設置することができる。このため、バックアップ材は、遊間２２の左右の幅の長さより１０～５０％長い幅のものを用意することによって、バックアップ材と突合せ面２１１との隙間を極力少なくすることができる。なお、バックアップ材と突合せ面２１１との間に隙間が生じた際には、シリコーンなどのシーリング材を用いて隙間を埋めることができる。

【0030】

撥水骨材層１１形成工程は、下側バックアップ材層１２の上側に、撥水骨材１１１を敷き均す工程である。敷き均す撥水骨材１１１の厚みは、１０～５０ｍｍである。道路ジョイント非排水化構造体１の撥水性を好適に維持することができるためである。撥水骨材１１１の厚みが１０ｍｍ未満である場合には、道路ジョイント本体の繰り返しの伸縮によって、撥水骨材１１１が片寄り、道路ジョイント非排水化構造体１の撥水性を維持することができないおそれがある。一方、撥水骨材１１１の厚みが５０ｍｍを超えると、道路ジョイント非排水化構造体１の撥水性を好適に維持することができるものの、過剰な厚みとなり、不経済となるおそれがある。別の実施形態として、敷き均す撥水骨材１１１の厚みは、１５～４０ｍｍ、さらに別の実施形態として、２０～３０ｍｍとすることができる。

【0031】

上側バックアップ材層１３設置工程は、敷き均された撥水骨材１１１（撥水骨材層１１）の上側から、撥水骨材１１１に蓋をするように、上側バックアップ材層１３を設置する工程である。下側バックアップ材層１２と同様に、遊間２２の前後の幅の長さより１０～５０％長い幅のものを用意し、縮小させて、遊間２２内に装入させ、設置位置で膨張させることによって、バックアップ材と突合せ面２１１との隙間を極力小さくすることができる。バックアップ材と突合せ面２１１との間に隙間が生じた際には、シリコーンなどのシーリング材を用いて隙間を埋めることができる。

【0032】

防水シール工程は、上側バックアップ材層１３の上側に、防水シール材を注入し、防水シール材層１４を形成させる工程である。防水シール材層１４の形成は、コーキングガンやパテベラを用いて充填することができる。上側バックアップ材層１３の上側に防水シール材層１４が形成されることにより、上側バックアップ材層１３が道路ジョイント非排水化構造体１に伸縮可能に固定されるとともに、道路ジョイント非排水化構造体１の漏水を抑制することができる。

【0033】

このようにして形成された道路ジョイント非排水化構造体１は、防水シール材層１４によって撥水骨材層１１への雨水の浸入が抑止される。遊間２２の上から雨水が侵入した際には、雨水は、撥水骨材層１１によって撥水され、床版の下部構造体への漏水を抑制することができる。撥水骨材１１１が充填された撥水骨材層１１は、道路ジョイント本体の伸縮などの動きに対して、撥水骨材１１１が流動し、撥水骨材層１１が追従することができるため、撥水性が失われるおそれは少ない。また、撥水骨材層１１は、合成樹脂などの結合材を含有していないため、樹脂劣化によって耐水性が失われるおそれは少ない。また、床版２１の突合せ面２１１に、撥水剤が塗布されていることにより、突合せ面２１１が撥水性を有し、突合せ面２１１の表面を伝う漏水を防ぐことができる。さらに、撥水骨材１１１を、発泡体からなるバックアップ材層１２、１３で上下から封止することにより、撥水骨材層１１が形成されているため、実施形態に係る道路ジョイント非排水化構造体１は、簡便に施工することができる。

【実施例0034】

以下、実施例により本発明をさらに詳細に説明する。実施形態の道路ジョイント非排水化構造体１に使用する撥水骨材１１１は、骨材の種類と撥水剤の種類を変更したものを用意し、それぞれについて、評価（試験）を行なった。撥水骨材１１１の実施例を表１に記載し、使用した骨材の粒度分布を表２に記載する。撥水骨材１１１は、モルタル混錬鉢（JIS R 5201）に、表１に記載された比率で骨材と撥水剤を投入し、モルタル混錬匙（JIS R 5201）を用いて撹拌し、その後、天日干しすることによって得た。以下に、撥水骨材１１１の評価（試験）方法を記載する。

【0035】

水の接触角
水の接触角は、実施例の撥水骨材１１１とは別の試験体で測定し、骨材（珪砂）に見立てたガラス板に、撥水剤を塗布し、撥水剤が塗布されたガラス板の水の接触角を、撥水骨材１１１の水の接触角として測定した。

【0036】

撥水性１
撥水性１は、ガラスビーカの底に撥水骨材１１１を２．５ｃｍの高さで敷き詰め、撥水骨材１１１から上に２．５ｃｍの高さまで（カラスビーカの底から５ｃｍの高さまで）水を加え、その状態を評価した。そして、試験結果は、カラスビーカの底まで水が回らなかったものを○、水を加えた直後は、カラスビーカの底まで水が回らなかったが、１日後には、カラスビーカの底まで水が回ったものを△、水を加えている途中からに、カラスビーカの底まで水が回ったものを×、として評価した。

【0037】

撥水性２
撥水性２は、連なる床版２１間の遊間２２に、撥水骨材１１１が異なる道路ジョイント非排水化構造体１を施工し、１年間の状態を評価した。そして、試験結果は、道路ジョイント非排水化構造体１からの漏水がなく、床版２１の下部構造体に、水が回った痕跡がないものを○、床版２１の下部構造体に、水が回った痕跡があるものを×、として評価した。なお、撥水性２における道路ジョイント非排水化構造体１の構成を表３に記載する。

【0038】

充填性
充填性は、撥水性２の施工の際に、道路Ｒの床版２１の遊間２２への撥水骨材１１１の充填性について評価した。そして、試験結果は、難なく充填することができるものを○、充填することはできるが、細かい撥水骨材１１１が周辺に舞い、作業環境上好ましくないものを△、撥水骨材１１１の転がりが悪く充填するのが難しいものを×、として評価した。

【0039】

【表1】

【0040】

【表2】

【0041】

【表3】

【0042】

（実施例１）
実施例１は、骨材に８号珪砂を使用し、シラン撥水剤を用いた撥水骨材１１１を使用した実施例である。実施例１の撥水骨材１１１の水の接触角は、１３５°である。実施例１の撥水骨材１１１は、ガラスビーカでの撥水性確認（撥水性１）がカラスビーカの底まで水が回ることなく、道路ジョイント非排水化構造体１での撥水性確認（撥水性２）は、道路ジョイント非排水化構造体１からの漏水がなく、床版２１の下部構造体に、水が回った痕跡が見られなく、良好なものであった。また、実施例１の撥水骨材１１１の充填性は、遊間２２への充填の際に、充填することはできるが、細かい撥水骨材１１１が周辺に舞い、作業環境上好ましくないものであった。

【0043】

（実施例２）
実施例２は、骨材に７号珪砂を使用し、水性撥水剤を用いた撥水骨材１１１を使用した実施例である。実施例２の撥水骨材１１１の水の接触角は、１３５°である。実施例２の撥水骨材１１１は、ガラスビーカでの撥水性確認（撥水性１）がカラスビーカの底まで水が回ることなく、道路ジョイント非排水化構造体１での撥水性確認（撥水性２）は、道路ジョイント非排水化構造体１からの漏水がなく、床版２１の下部構造体に、水が回った痕跡が見られなく、良好なものであった。また、実施例２の撥水骨材１１１の充填性は、遊間２２へ難なく充填することができた。なお、実施例２がベストモードとなる実施例である。

【0044】

（実施例３）
実施例３は、骨材に６号珪砂を使用し、シラン撥水剤を用いた撥水骨材１１１を使用した実施例である。実施例３の撥水骨材１１１の水の接触角は、１３５°である。実施例３の撥水骨材１１１は、撥水性１、撥水性２及び充填性ともに、良好な結果であった。

【0045】

（実施例４）
実施例４は、骨材に５号珪砂を使用し、水性撥水剤を用いた撥水骨材１１１を使用した実施例である。実施例４の撥水骨材１１１の水の接触角は、１３５°である。実施例４の撥水骨材１１１は、ガラスビーカでの撥水性確認（撥水性１）は、水を加えた直後はカラスビーカの底まで水が回らなかったが、１日後には、カラスビーカの底まで水が回った結果となった。しかし、道路ジョイント非排水化構造体１での撥水性確認（撥水性２）では、道路ジョイント非排水化構造体１からの漏水がなく、床版２１の下部構造体に、水が回った痕跡が見られなく、良好なものであった。また、実施例４の撥水骨材１１１の充填性は、遊間２２へ難なく充填することができた。

【符号の説明】

【0046】

１…道路ジョイント非排水化構造体、１１…撥水骨材層、１２…バックアップ材層、１３…バックアップ材層、１４…防水シール材層、１６…弾性シール材層、２１…床版、２２…遊間、１１１…撥水骨材、２１１…突合せ面、Ｒ…道路。

【図1】