特許 7084000 高架道路用伸縮装置の止水材設置方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-06

(45)【発行日】2022-06-14

(54)【発明の名称】高架道路用伸縮装置の止水材設置方法

(51)【国際特許分類】

   E01C 11/02 20060101AFI20220607BHJP

   E01D 19/06 20060101ALI20220607BHJP

   B23K 9/20 20060101ALI20220607BHJP

【ＦＩ】

E01C11/02 A

E01D19/06

B23K9/20 G

【請求項の数】 1

(21)【出願番号】P 2019177245

(22)【出願日】2019-09-27

(65)【公開番号】P2021055293

(43)【公開日】2021-04-08

【審査請求日】2020-05-11

【前置審査】

(73)【特許権者】

【識別番号】000210838

【氏名又は名称】中井商工株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】519350672

【氏名又は名称】アジア技研株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100090697

【弁理士】

【氏名又は名称】中前 富士男

(72)【発明者】

【氏名】藤田 和也

(72)【発明者】

【氏名】溝口 純一

【審査官】小倉 宏之

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１７－１１５４９６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－１６２９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】実公昭５１－０５１７３１（ＪＰ，Ｙ２）

【文献】特開２００２－１７２４６７（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００９－５１３３５５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０１Ｃ １１／０２

Ｅ０１Ｄ １９／０６

Ｂ２３Ｋ ９／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の道路基盤で構成される高架道路の隣り合う前記道路基盤間の継目部の遊間上部に配置された互いに噛み合う櫛歯状のジョイント部を有する伸縮装置の止水材設置方法であって、
前記ジョイント部の下方であって対向する前記道路基盤の対向面に１００～１５０ｍｍの間隔で設けられた腹板の表面に、ステンレス製で先部が先細りで尖った、呼び径がＭ１０、Ｍ１２、Ｍ１４、又は、Ｍ１６の雄ねじ部材を、コンデンサ放電で行うスタッド溶接により、前記腹材に裏焼きを発生させないで、取り付け固定する工程と、
対向する前記腹板の間に配置される止水材の断面逆Ｌ字状となった支持部材を前記雄ねじ部材に取り付け固定する工程とを有し、
対向する前記腹板の間に入る長さ１００ｍｍ以下の溶接ガンを用いて前記スタッド溶接を行うスタッド溶接装置は重量が２５ｋｇ未満で、交流の小型発電機を用いて給電を行うことを特徴とする高架道路用伸縮装置の止水材設置方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、橋脚に支持されている高架道路の継目部に設けられた高架道路用伸縮装置の止水材設置方法に関する。

【背景技術】

【0002】

一般に、高速道路等の高架道路は、複数の道路基盤で構成され、気温変化による道路基盤の熱膨張や収縮等の変形を吸収するため、隣り合う道路基盤間に遊間を有する継目部を設けている。この遊間の上部には、気温変化による熱膨張や収縮、車両の走行に伴う圧力に応じて、遊間が伸縮するように、互いに噛み合う櫛歯状のジョイント部を有する伸縮装置が設けられている。
しかし、道路基盤上に雨水等が降った場合、互いに噛み合うジョイント部の間から漏水し、例えば、橋桁の支承部付近が腐食し損傷するため、ジョイント部の下方に乾式止水材と止水ゴムを取り付けている。この乾式止水材（シール材）は、例えば、特許文献１に記載のように、ジョイント部の下方であって対向する道路基盤の対向面にそれぞれ設けられた腹板の間に配置され、この各腹板に取り付け固定された棚板（支持部材）によって支持されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】実開平５－５４６０３号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

各腹板への棚板の取り付けは、各腹板に取り付けられた雄ねじ部材（ボルトやねじ山を設けた溶接用金具）とナットにより行われ、また、各腹板への雄ねじ部材の取り付けは、腹板にねじ切り加工を行って雄ねじ部材を取り付け、更にアーク溶接することにより行われている。
しかし、道路基盤の対向面にそれぞれ設けられた腹板の間隔は狭く、この狭隘領域での溶接作業には熟練工が必要であるため、施工者を確保することが困難になっていた。

【0005】

本発明はかかる事情に鑑みてなされたもので、狭隘な環境下でも、止水材の設置作業を作業性よく容易に実施可能な高架道路用伸縮装置の止水材設置方法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】

前記目的に沿う本発明に係る高架道路用伸縮装置の止水材設置方法は、複数の道路基盤で構成される高架道路の隣り合う前記道路基盤間の継目部の遊間上部に配置された互いに噛み合う櫛歯状のジョイント部を有する伸縮装置の止水材設置方法であって、
前記ジョイント部の下方であって対向する前記道路基盤の対向面に１００～１５０ｍｍの間隔で設けられた腹板の表面に、ステンレス製で先部が先細りで尖った、呼び径がＭ１０、Ｍ１２、Ｍ１４、又は、Ｍ１６の雄ねじ部材を、コンデンサ放電で行うスタッド溶接により、前記腹材に裏焼きを発生させないで、取り付け固定する工程と、
対向する前記腹板の間に配置される止水材の断面逆Ｌ字状となった支持部材を前記雄ねじ部材に取り付け固定する工程とを有し、
対向する前記腹板の間に入る長さ１００ｍｍ以下の溶接ガンを用いて前記スタッド溶接を行うスタッド溶接装置は重量が２５ｋｇ未満で、交流の小型発電機を用いて給電を行う。

【0007】

【0008】

【0009】

本発明に係る高架道路用伸縮装置の止水材設置方法に用いるスタッド溶接装置は、小型発電機と、該小型発電機を電源とする２０万μＦ～８０万μＦのコンデンサと、該コンデンサにスイッチング素子を介して接続され、前記雄ねじ部材を把持する溶接ガンとを有している。

【0010】

前記スタッド溶接装置において、前記小型発電機は交流の発電機であって、ＡＣ／ＤＣコンバータを介して前記コンデンサに電力を供給することができる。

【発明の効果】

【0011】

本発明に係る高架道路用伸縮装置の止水材設置方法は、道路基盤の対向面にそれぞれ設けられた腹板の表面に、スタッド溶接を用いてステンレス製の雄ねじ部材を取り付け固定するので、従来のように、腹板にねじ切り加工を行って雄ねじ部材を取り付けてアーク溶接を行う作業が不要になる。
これにより、狭隘な環境下でも、止水材の設置作業を作業性よく容易に実施できる。

【0012】

特に、スタッド溶接をコンデンサ放電で行うに際し、スタッド溶接装置が、小型発電機と、２０万μＦ～８０万μＦ（大容量）のコンデンサと、雄ねじ部材を把持する溶接ガンとを有する場合、例えば、有資格者や溶接作業の熟練工を確保する必要がなくなるため、本発明の効果がより顕著になる。また、従来のアークスタッド溶接より熱量が低く、施工時に腹板の裏焼けが発生しないため、腹板に悪影響が出ない。更に、スタッド溶接装置の軽量化が図れるため、例えば、施工時の足場に持ち込むことが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】本発明の一実施の形態に係る高架道路用伸縮装置の止水材設置方法を適用する高架道路の継目部の斜視図である。

【図2】（Ａ）、（Ｂ）はそれぞれ同高架道路用伸縮装置の止水材設置方法に用いるスタッド溶接装置の正面図、側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

続いて、添付した図面を参照しつつ、本発明を具体化した実施の形態につき説明し、本発明の理解に供する。
図１に示すように、本発明の一実施の形態に係る高架道路用伸縮装置の止水材設置方法は、複数の道路基盤で構成される高架道路の隣り合う道路基盤１０、１１間に設けられた継目部１２の遊間１３上部に配置された互いに噛み合う櫛歯状のジョイント部１４、１５を有する伸縮装置１６の止水材１７の設置方法であり、継目部１２の遊間１３が狭く、狭隘な環境下でも、遊間１３での止水材１７の設置作業を作業性よく容易に実施可能な方法である。以下、詳しく説明する。

【0015】

高架道路は、橋脚に支持されている道路であり、例えば、橋梁に敷設された道路や高速道路等がある。この高架道路は、車両の走行方向に渡って敷設される複数の道路基盤で構成され、車両の走行方向に隣り合う道路基盤１０、１１の間に、遊間１３を有する継目部１２が設けられている。
隣り合う道路基盤１０、１１の対向面にはそれぞれ腹板１８、１９が設けられ、対向する腹板１８、１９の頂面（上面）には、噛み合った状態のジョイント部１４、１５が、腹板１８、１９とは直交して（断面Ｔ字状に）、かつ、腹板１８、１９で挟まれた遊間１３上を跨ぐように、取り付け固定されている。

【0016】

対向する腹板１８、１９は、道路基盤１０、１１の幅方向（車両の走行方向とは直交する方向）に渡って設けられ、腹板１８と腹板１９の間隔（遊間１３幅）Ｓは、例えば、１００～６００ｍｍ（更には３００ｍｍ以下）の範囲にあるが、特に限定されるものではない。
対向する腹板１８、１９の間（即ち、遊間１３）には、上から防塵材２０と止水材１７が順次配置されている（更に他の部材が配置されてもよい）。この防塵材２０は、遊間１３の伸縮時に、ジョイント部１４、１５による止水材１７の損傷防止や、土砂等の浸入防止、また、紫外線からの保護を目的とするものである。また、止水材１７は、例えば、上面及び両側面に止水を目的とするウレタンシート等を巻きつけた発泡ウレタン等を有するものであり、あらゆる角度の伸縮挙動に追従可能なものである。

【0017】

止水材１７は、その両側面が接触する腹板１８、１９の表面に接着剤が塗布され、その下面両側にはシーリング材２１が塗布されている。また、止水材１７の下方には、対向する腹板１８、１９の対向面側に取り付け固定された断面逆Ｌ字状の支持金具（支持部材の一例）２２、２３が配置されている。この支持金具２２、２３は、自重等による止水材１７の撓みを防止するものであり、ここでは、道路基盤１０、１１の幅方向に間隔を有して複数設けられている。
なお、対となる支持金具２２、２３間には、断面Ｕ字状の二次止水材２４が、道路基盤１０、１１の幅方向に渡って架設されている。この二次止水材２４は、例えば、ゴム製のもので、止水材１７からの漏水を防止するものであり、これにより、止水構造の信頼性を向上させている。

【0018】

上記した支持金具２２、２３の腹板１８、１９への取り付けは、以下の方法で行う。
まず、対向する腹板１８、１９間に止水材１７を配置していない状態で、腹板１８、１９の表面に、スタッド溶接を用いてステンレス製の雄ねじ部材２５を取り付け固定する。
この雄ねじ部材２５は、ねじ山を設けたステンレス製（例えば、ＳＵＳ３０４や３１６Ｌ等）の金具であり、例えば、長さが３０～６０ｍｍ（更には、下限が４０ｍｍ、上限が５０ｍｍ）程度、呼び径がＭ１０以上（例えば、Ｍ１２、Ｍ１４、Ｍ１６等）で、スタッド溶接を行う前は、その先部が先細りとなって尖っている。なお、雄ねじ部材の材質や形状は、上記の構成に限定されるものではなく、用途に応じて種々変更できる。

【0019】

この雄ねじ部材２５の取り付けを行うスタッド溶接には、図２（Ａ）、（Ｂ）に示すコンデンサ放電型のスタッド溶接装置３０を用いる。
スタッド溶接装置３０は、小型発電機と、この小型発電機を電源とするコンデンサと、このコンデンサにサイリスタ（スイッチング素子の一例）を介して接続された溶接ガン（溶接用ガン）３１とを有している。なお、このスタッド溶接装置３０の基本構成は、例えば、特開２００２－１７２４６５号公報や特開２００２－１７２４６７号公報に記載のスタッド溶接装置と略同様であるため、異なる部分について詳しく説明する。

【0020】

小型発電機は、例えば、１．６～２．４ｋＶＡ（９０～２４０Ｖ）の交流の発電機であり、この場合、ＡＣ／ＤＣコンバータを介してコンデンサに電力を供給する。なお、小型発電機が直流の発電機であれば、ＡＣ／ＤＣコンバータは不要である。
コンデンサは、容量が２０万μＦ～８０万μＦ（更には４０μＦ以上）のものであるが、軽量化を図ることができれば、１００万μＦ程度のものでもよい。このコンデンサの容量は、例えば、雄ねじ部材２５の断面積に比例して設定するのが好ましい。
このように、コンデンサの容量を大容量にすることで、溶接時の通電時間を長くでき、腹板１８、１９への雄ねじ部材２５の先部の溶着を確実に行うことができる。

【0021】

溶接ガン３１は、雄ねじ部材２５を把持するものであり、取っ手３２と、この取っ手３２の上側側方に突出状態で設けられた絶縁性材質からなる筒状のケーシング３３と、ケーンシグ３３内に上下動可能に設けられている導体ロッドとを有している。
導体ロッドの先部には導体材料からなるアタッチメント（チップ）を介して雄ねじ部材２５（スタッド材）が取り付けられ、導体ロッドには、溶接電流を供給するリード線が接続され、リード線は取っ手３３の中を通って端部から引き出され、サイリスタを介してコンデンサに接続されている。また、取っ手３２内には溶接開始スイッチ３４が設けられ、溶接開始スイッチには信号ケーブル３５が接続されている。

【0022】

スタッド溶接装置３０の使用にあっては、アッタチメントに雄ねじ部材２５を取り付け、その先端を腹板１８（又は腹板１９）に当接させた状態で、溶接開始スイッチ３４をオンにする。この状態で、コンデンサには所定電圧まで電荷が蓄積されているものとする。
溶接開始スイッチ３４のオンにより、サイリスタのゲートに信号が加わってサイリスタが通電し、コンデンサの電荷が雄ねじ部材２５を通じて腹板１８に放電される。そして、発生させたアークの熱によって腹板１８の一部及び雄ねじ部材２５の先端部が溶融するため、雄ねじ部材２５を溶融部分に押圧することで、腹板１８に雄ねじ部材２５を一体的に溶接できる。

【0023】

上記した方法で、腹板１８、１９の表面に雄ねじ部材２５を取り付け固定した後は、止水材１７の両側面が接触する腹板１８、１９の表面に接着剤を塗布し、腹板１８と腹板１９の間に防塵材２０と止水材１７を順次配置し、止水材１７の下面両側にシーリング材２１を塗布する。
次に、腹板１８、１９に取り付け固定された雄ねじ部材２５に支持金具２２、２３を取り付け、ナット２６により支持金具２２、２３を固定する。そして、対となる支持金具２２、２３間に二次止水材２４を架設する。

【0024】

なお、スタッド溶接装置３０は、従来のアークスタッド溶接より熱量が低いため、止水材１７の施工工程の自由度を増やすことができる。
例えば、止水材はその材質により、従来の溶接時における熱に耐えることができないため、上記したように、溶接作業後に止水材を設置する必要があったが、熱による止水材１７の品質低下を招くおそれがないため、腹板１８と腹板１９の間に止水材１７を配置した後、腹板１８、１９の表面に雄ねじ部材２５を取り付け固定することができる。このため、例えば、腹板１８と腹板１９の間隔Ｓが狭い場合、例えば、３００ｍｍ以下（更には１５０ｍｍ以下）の場合のように、雄ねじ部材２５の取り付け後では止水材１７の配置がしずらかった施工現場でも、止水材１７の配置を作業性よく実施できる。

【0025】

なお、溶接ガン３１の長さＬ（ケーシング３３の軸心方向の長さ）は、例えば、２００ｍｍ以下、好ましくは１５０ｍｍ以下、更に好ましくは１００ｍｍ以下であるので、腹板１８と腹板１９の間隔Ｓが特に狭い場合（例えば、３００ｍｍ以下、特に１５０ｍｍ以下）でも、スタッド溶接装置３０を用いて、雄ねじ部材２５を腹板１８又は腹板１９にスタッド溶接により取り付け固定できる。
また、スタッド溶接装置３０は、その重量が、例えば、１００ｋｇ以下、好ましくは７０ｋｇ以下、更に好ましくは５０ｋｇ以下程度（具体的には２５ｋｇ未満）のものであるため、軽量化が図れ、施工時の足場に持ち込むことが可能である。このため、アーク溶接用機器（ガソリンエンジン）のように、重量が１００ｋｇを超えるために施工時の足場に持ち込むことができず、また、電圧が不足するという問題を解消できる。
更に、スタッド溶接装置３０は、従来のアークスタッド溶接より熱量が低いため、腹板１８、１９の裏側の裏焼けが発生しない（例えば、板厚６ｍｍで確認済み）。腹板１８、１９の裏側はコンクリートであるため、打設後に防錆処理が不可能であるが、スタッド溶接装置３０による雄ねじ部材２５の施工後でも腹板１８、１９に悪影響が出ないため、問題ない。

【0026】

以上、本発明を、実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は何ら上記した実施の形態に記載の構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載されている事項の範囲内で考えられるその他の実施の形態や変形例も含むものである。例えば、前記したそれぞれの実施の形態や変形例の一部又は全部を組合せて本発明の高架道路用伸縮装置の止水材設置方法を構成する場合も本発明の権利範囲に含まれる。
また、前記実施の形態においては、コンデンサ放電型のスタッド溶接装置を用いた場合について説明したが、アーク方式のスタッド溶接装置を使用することもできる。
そして、本発明の高架道路用伸縮装置の止水材設置方法は、新設又は改修のいずれも適用できる。

【符号の説明】

【0027】

１０、１１：道路基盤、１２：継目部、１３：遊間、１４、１５：ジョイント部、１６：伸縮装置、１７：止水材、１８、１９：腹板、２０：防塵材、２１：シーリング材、２２、２３：支持金具（支持部材）、２４：二次止水材、２５：雄ねじ部材、２６：ナット、３０：スタッド溶接装置、３１：溶接ガン、３２：取っ手、３３：ケーシング、３４：溶接開始スイッチ、３５：信号ケーブル

【図1】

【図2】