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(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】2024-05-15
(45)【発行日】2024-05-23
(54)【発明の名称】横歯型ジョイントの補修方法
(51)【国際特許分類】
   E01D 19/06 20060101AFI20240516BHJP
   E01D 19/08 20060101ALI20240516BHJP
   E01C 11/02 20060101ALN20240516BHJP
【FI】
E01D19/06
E01D19/08
E01C11/02 A
【請求項の数】 3
(21)【出願番号】P 2021002469
(22)【出願日】2021-01-09
(65)【公開番号】P2022107550
(43)【公開日】2022-07-22
【審査請求日】2023-07-20
(73)【特許権者】
【識別番号】503208378
【氏名又は名称】ビルドメンテック株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100194478
【弁理士】
【氏名又は名称】松本 文彦
(74)【代理人】
【識別番号】100187838
【弁理士】
【氏名又は名称】黒住 智彦
(72)【発明者】
【氏名】樋口 敦見
(72)【発明者】
【氏名】石飛 愼二
【審査官】石川 信也
(56)【参考文献】
【文献】特開2000-248505(JP,A)
【文献】特開2018-076744(JP,A)
【文献】特開平01-214604(JP,A)
【文献】特開昭58-113407(JP,A)
【文献】特開2021-195798(JP,A)
(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
E01D 1/00-24/00
E01C 11/02
(57)【特許請求の範囲】
【請求項1】
略鉛直に延びる壁部同士が相対向して離間し第一空隙を形成するとともに、それぞれの前記壁部の上端から相対向して突出する突出部同士が離間して第二空隙を形成してなり、前記第一空隙に既設シール材を備え、かつ前記既設シール材の下方に既設バックアップ材が存在しない又は前記既設バックアップ材が脱落した横歯型ジョイントの補修方法であって、
前記第二空隙から刃物を挿入して前記既設シール材の中央部を前記第二空隙の幅に略等しく切断するとともに前記切断した既設シール材の中央部を除去する既設シール材除去工程と、
外部から前記第一空隙に新設バックアップ材を挿入し、前記新設バックアップ材を前記第一空隙の上部に配置する新設バックアップ材配置工程と、
前記中央部が除去された既設シール材間及び前記第二空隙に止水材を充填する止水材充填工程と、
前記充填した止水材を硬化させる硬化工程と、を備えることを特徴とする横歯型ジョイントの補修方法。
【請求項2】
前記新設バックアップ材配置工程において、前記新設バックアップ材は膨張可能な膨張体であり、前記第二空隙を介して前記膨張体を前記第一空隙に挿入するとともに前記膨張体を膨張させて前記第一空隙の上部で支持することを特徴とする請求項1に記載の横歯型ジョイントの補修方法。
【請求項3】
前記新設バックアップ材配置工程において、前記新設バックアップ材は板材であり、前記第二空隙を介して前記板材を前記第一空隙に挿入するとともに前記板材の短手方向両側縁部上面を前記中央部が除去された既設シール材の下面に貼着することを特徴とする請求項1に記載の横歯型ジョイントの補修方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、橋梁や高架道路等の道路基盤の継ぎ目に形成され前記道路基盤の伸び縮みを吸収する横歯型ジョイントの補修方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
橋梁や高架道路等の道路基盤の継ぎ目には、温度変化による道路基盤の伸縮を吸収する目的や、雨水が橋梁等の内部に浸入することを防ぐために、ジョイントが設置される。
ジョイントは、溝状に形成されるジョイント部本体と、ジョイント部本体の内部に嵌め込まれるように施工される止水材と、ジョイント部本体の道路長手方向両側に施工されるコンクリート部を備える(例えば、特許文献1,2参照)。
【0003】
ジョイント本体の少なくとも上部は、金属製の壁部同士が離間するとともに相対向して溝状となっている。
また、ジョイント本体は平面視で波型となっており、ジョイント部全体としては平面視略櫛歯状である。
【0004】
この壁部同士が離間してなる溝状の遊間部の幅は、例えば冬は約70mm程度であるところ、夏には道路基盤が熱で膨張した結果、遊間部の幅は約30mm程度まで狭くなる。
【0005】
逆の言い方をすれば、遊間部の幅が広くなる冬はジョイント本体内に施工された止水材には張力が掛かっており、これは止水材がジョイント本体の壁部から引き剥がされる方向にはたらく力となる。
【0006】
ここで、ジョイントは、長年使用することで止水材が劣化してしまい、止水材が破断したり、止水材がジョイント本体から剥がれたりする。
このように止水材が破断等すると、雨水が橋梁の内部に浸入して錆が生じ橋梁の耐久年数が著しく低下してしまう。
【0007】
この対策として、従来は定期的なメンテナンスにおいて、コンクリート部又は道路基盤を切断しジョイントの大部分を取り替えていた。
しかし、そのような交換方法は非常に無駄が多く、コスト面だけでなく環境面においても好ましくない。
ここで、本出願人はジョイントの補修方法について出願している(特許文献3)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0008】
【文献】特開2006-29069号公報
【文献】特開2014-218819号公報
【文献】特開2018-204265号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
しかしながら、特許文献3に記載の発明は縦歯型ジョイントに関するものであり、横歯型ジョイントにそのまま適用することはできない。
【0010】
そして、横歯型ジョイントにおいては既存バックアップ材が存在しない又は既存バックアップ材が脱落している場合には、上部の開口が小さいという横歯型ジョイントの性質上、新設バックアップ材の設置が難しく、それに伴い止水材の充填も難しい。
【0011】
そこで、本発明の目的とするところは、既存バックアップ材が存在しない又は既存バックアップ材が脱落している横歯型ジョイントであっても補修可能な横歯型ジョイントの補修方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0012】
上記の目的を達成するために、本発明の請求項1に記載の横歯型ジョイントの補修方法は、
略鉛直に延びる壁部(10)同士が相対向して離間し第一空隙(S1)を形成するとともに、それぞれの前記壁部(10)の上端から相対向して突出する突出部同士が離間して第二空隙(S2)を形成してなり、前記第一空隙(S1)に既設シール材(40)を備え、かつ前記既設シール材(40)の下方に既設バックアップ材が存在しない又は前記既設バックアップ材が脱落した横歯型ジョイントの補修方法であって、
前記第二空隙(S2)から刃物を挿入して前記既設シール材(40)の中央部を前記第二空隙(S2)の幅に略等しく切断するとともに前記切断した既設シール材(40)の中央部を除去する既設シール材除去工程(300)と、
外部から前記第一空隙(S1)に新設バックアップ材(60,61,62)を挿入し、前記新設バックアップ材(60,61,62)を前記第一空隙(S1)の上部に配置する新設バックアップ材配置工程(400)と、
前記中央部が除去された既設シール材(40)間及び前記第二空隙(S2)に止水材(50)を充填する止水材充填工程(700)と、
前記充填した止水材(50)を硬化させる硬化工程(800)と、を備えることを特徴とする。
【0013】
また、請求項2に記載の横歯型ジョイントの補修方法は、
前記新設バックアップ材配置工程(400)において、前記新設バックアップ材(60)は膨張可能な膨張体(62)であり、前記第二空隙(S2)を介して前記膨張体(62)を前記第一空隙(S1)に挿入するとともに前記膨張体(62)を膨張させて前記第一空隙(S1)の上部で支持することを特徴とする。
【0014】
また、請求項3に記載の横歯型ジョイントの補修方法は、
前記新設バックアップ材配置工程(400)において、前記新設バックアップ材(60)は板材(61)であり、前記第二空隙(S2)を介して前記板材(61)を前記第一空隙(S1)に挿入するとともに前記板材(61)の短手方向両側縁部上面を前記中央部が除去された既設シール材(40)の下面に貼着することを特徴とする。
【0015】
ここで、上記括弧内の記号は、図面および後述する発明を実施するための形態に掲載された対応要素または対応事項を示す。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、外部から第一空隙に新設バックアップ材を挿入し、新設バックアップ材を第一空隙の上部に配置し、中央部が除去された既設シール材間及び第二空隙に止水材を充填するので、既存バックアップ材が存在しない又は既存バックアップ材が脱落している横歯型ジョイントであっても、ジョイント全体を交換することなく補修可能である。
特に、新設バックアップ材を第一空隙の上部に配置するので、使用する止水材の量が少なくて済み、安価に補修可能である。
【0017】
なお、本発明の横歯型ジョイントの補修方法のように、既設シール材の中央部を除去し外部から新設バックアップ材を挿入して止水材を充填する点は、上述した特許文献1から3には全く記載されていない。
【図面の簡単な説明】
【0018】
図1】横歯型ジョイントを示す断面図である。
図2】横歯型ジョイントを示す平面図である。
図3】本発明の第一実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法を示す工程図である。
図4】本発明の第一実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法における既設シール材除去工程を示す横歯型ジョイントの断面図である。
図5】本発明の第一実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法における新設バックアップ材配置工程を示す横歯型ジョイントの断面図であり、バックアップ板材を外部から挿入する状態を示す。
図6】本発明の第一実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法における新設バックアップ材配置工程を示す横歯型ジョイントの断面図である。
図7】本発明の第一実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法における止水材充填工程を示す横歯型ジョイントの断面図である。
図8】本発明の第一実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法における上面切除工程を示す横歯型ジョイントの断面図である。
図9】本発明の第二実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法に係る新設バックアップ材(バックアップ板材)を示す平面図である。
図10図9の新設バックアップ材(バックアップ板材)の正面図である。
図11】本発明の第二実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法における新設バックアップ材配置工程を示す横歯型ジョイントの断面図であり、バックアップ板材を外部から挿入する状態を示す。
図12】本発明の第二実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法における新設バックアップ材配置工程を示す横歯型ジョイントの断面図であり、バックアップ板材を第一空隙に挿入した状態を示す。
図13】本発明の第二実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法における新設バックアップ材配置工程を示す横歯型ジョイントの断面図であり、バックアップ板材を引き上げた状態を示す。
図14】本発明の第二実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法における新設バックアップ材配置工程を示すバックアップ板材の拡大図であり、バックアップ板材を既存シール材に十分に貼着させる方法を示す。
図15】本発明の第二実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法における止水材充填工程を示す横歯型ジョイントの断面図である。
図16】本発明の第二実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法における上面切除工程を示す横歯型ジョイントの断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0019】
(第一実施形態)
図1乃至図8を参照して、本発明の第一実施形態に係る横歯型ジョイント1の補修方法を説明する。
本実施形態に係る横歯型ジョイント1の補修方法は、異物除去工程100と、吸引工程200と、既設シール材除去工程300と、新設バックアップ材配置工程400と、防錆工程500と、プライマー塗布工程600と、止水材充填工程700と、硬化工程800と、上面切除工程900と、を備える。
【0020】
ここでまず、横歯型ジョイント1の構造について説明する。
横歯型ジョイント1は、橋梁や高架道路等の道路基盤の継ぎ目に形成され前記道路基盤の伸び縮みを吸収するものであり、壁部10と、突出部20と、既設シール材40と、を備える。
そしてこの横歯型ジョイント1には既設シール材の下方には、既設シール材を施工するための既設バックアップ材が脱落したか最初から何らかの理由で存在していない。
【0021】
壁部10は、略鉛直に延び、壁部10同士が相対向して離間し、第一空隙S1を形成する。
【0022】
突出部20は、それぞれの壁部10の上端から相対向して突出してなる。そして、突出部20同士が離間して第二空隙S2を形成する。第一空隙S1と第二空隙S2とは上下に連通している。
そして、第一空隙S1の上部に既設シール材40を備える。既設シール材40は突出部20の下面に接触するように配置されている。
【0023】
また、図2に示すように突出部20は平面視で波型となっており、横歯型ジョイント1全体としては平面視略櫛歯状である。この波型又は平面視略櫛歯状となるのは、横歯型ジョイント1の位置によって突出部20の突出量が増減しているためである。
また、横歯型ジョイント1が延びる方向は道路が延びる方向とは略直交する。
そして、道路基盤が伸縮したときには、それに伴って横歯型ジョイント1の第一空隙S1及び第二空隙S2の幅が変化しその伸縮を吸収するので、道路基盤に不陸が生じたり亀裂が入ったりすることを抑制している。
【0024】
なお、横歯型ジョイント1と縦歯型ジョイントとの違いは突出部20を有するか有さないかである。
また、道路基盤の延びる方向に関し横歯型ジョイント1の外側にはコンクリート部が配置されており、コンクリート部は内部に金属プレートや鉄骨を有し、横歯型ジョイント1を固定するとともに、横歯型ジョイント1と道路基盤との間を埋める。
これ以下において、外側、内側の文言は原則として道路基盤の延びる方向に対する外側、内側を意味する。
【0025】
次に図1、及び図3から図8を参照して、横歯型ジョイント1の補修方法について説明する。
まず、異物除去工程100において、突出部20に付着等した異物を除去する。
ここでは異物除去の方法としてブラストを行う。詳しくは、特に突出部20の内側先端20aに対し、ブラスト装置(図示省略)を用いて研掃材を噴射し、突出部20の内側先端20aにある錆や汚れを削り落とす。
既設シール材40があるときにブラストすることで、ブラストの研掃材が下に落ちなくて済む。
【0026】
次に、吸引工程200において、異物除去工程100で噴射した研掃材及び生じた粉塵を吸引する。
ここで、異物除去工程100と吸引工程200を同時に行ってもよい。すなわち、研掃材を噴射するとともに、研掃材及び生じた粉塵の吸引を同時に行うことで、研掃材及び粉塵の飛散を最小限に抑えることができる。
【0027】
次に、既設シール材除去工程300において、第二空隙S2から刃物を挿入して、既設シール材40の中央部を第二空隙S2の幅に略等しく切断する。
言い換えると、突出部20の内側先端20aに刃物が当たるか当たらないかの位置で刃物を挿入して、この後除去する既設シール材40の中央部の幅が最大化するように既設シール材40の中央部を切断する。
【0028】
そして、切断した既設シール材40の中央部をペンチや棒状の物を使用して引っ張り出して図4に示すように除去する。
すなわち、ここでは既設シール材40を完全に除去するものではない。
【0029】
次に、新設バックアップ材配置工程400において、図5に示すように新設バックアップ材60を縦に潰し第二空隙S2を介して第一空隙S1に挿入する。
この新設バックアップ材60は空気を入れることで膨張可能な膨張体62であり、横歯型ジョイント1が延びる方向に延びる、直線状のチューブのような風船状のものである。
【0030】
次に、図6に示すように膨張体62を膨張させて第一空隙S1の上部で支持する。このとき膨張体62が壁部10及びの中央部が除去された既設シール材40の下面に圧接している。
つまりこの状態で膨張体62が膨張して壁部10を突っ張っているので、膨張体62から手を離しても膨張体62は第一空隙S1の上部から落下しない。
【0031】
このように、膨張体62を膨張させて第一空隙S1の上部で支持するので、この後工程である止水材充填工程600において止水材50を充填することができる。
【0032】
次に、防錆工程500において、横歯型ジョイント1の突出部20の内側先端20aに防錆剤を塗布する。
【0033】
次に、プライマー塗布工程600において、止水材50と横歯型ジョイント1の突出部20の内側先端20aとの密着性や耐久性を向上させるために突出部20の内側先端20aにプライマーを塗布する。
【0034】
次に、図7に示すように止水材充填工程700において、中央部を除去した既設シール材40の部位及び第二空隙S2に止水材50を充填する。
このとき、突出部20の内側先端20aに止水材50を密着するように、かつ突出部20の上面よりも上に盛り上がる程度の量を使用して施工する。この盛り上がり部分を除いた止水材50の高さは50mmになる。
なお、ここで止水材50は二成分型シリコーンゴムであり、伸びが1700%以上、引張応力が0.07N/mmのものを使用した。
【0035】
次に、硬化工程800において、充填した止水材50を放置及び硬化させる。本実施形態における止水材50は15分程度で硬化が完了する。
【0036】
次に、図8に示すように上面切除工程900において、止水材50の上面が突出部20の上面より上方に位置しないように止水材50の上面を切除する。
ここでは止水材50の外側上端は突出部20の上面と同じ高さで、止水材50の中央部が凹むように断面V字状に止水材50をカットした。
【0037】
以上のように構成された横歯型ジョイントの補修方法によれば、外部から第一空隙S1に新設バックアップ材60を挿入し、新設バックアップ材60を第一空隙S1の上部に配置し、中央部が除去された既設シール材40間及び第二空隙S2に止水材50を充填するので、既存バックアップ材が存在しない又は既存バックアップ材が脱落している横歯型ジョイント1であっても、ジョイント全体を交換することなく補修可能である。
よって、横歯型ジョイント1全体を交換する場合に比べてコストが低廉で済み、また環境にも優しい。
さらには、橋梁等の道路基盤へのダメージも小さく、かつ施工時間も短くて済む。
また、新設バックアップ材60を第一空隙S1の上部に配置するので、使用する止水材50の量が少なくて済み、安価に補修可能である。
【0038】
(第二実施形態)
次に図9から図16を参照して、本発明の第二実施形態に係る横歯型ジョイントの補修方法を説明する。なお、第一実施形態と同一部分には同一符号を付した。
本実施形態の第一実施形態との違いは、新設バックアップ材60の材質等及び新設バックアップ材配置工程400(新設バックアップ材60の使用方法)であり、その他の構成要素に関しては第一実施形態と同一である。
【0039】
本実施形態では図9及び図10に示すように、新設バックアップ材60として、横歯型ジョイントが延びる方向に延びるバックアップ板材61を用いた。
このバックアップ板材61はアクリル板61aとそのアクリル板61aの下面に取り付けられた底板61bとからなる。
アクリル板61aの幅は第一空隙S1の幅より狭く、第二空隙S2の幅より広い。また、底板61bの幅はアクリル板61aの幅より狭い。
底板61bはアクリル板61aの幅方向略中央に取り付けられている。
【0040】
アクリル板61aの幅方向両端上面には両面テープ61cが貼着されている。
また、底板61bには糸70が取り付けられ、アクリル板61aに形成された孔61eを通じて上方に糸70が延びる。この糸70は底板61bの長手方向に複数取り付けられている。
つまり、糸70によってバックアップ板材61を吊り下げて支持可能になっている。
【0041】
また、アクリル板61a及び底板61bには幅方向に延びる引上溝61dが上下に貫通するように形成されている。引上溝61dの幅方向の端部は、両面テープ61cが貼着された箇所よりも幅方向中央側に位置する。
この引上溝61dの幅は好ましくは後述する、充填される止水材50の粘度ではその引上溝61dから止水材50が垂れ落ちない程度の幅である。
このような引上溝61dがバックアップ板材61の延びる方向に複数並んでいる。
【0042】
次に、本実施形態に係る横歯型ジョイント1の補修方法について説明する。
新設バックアップ材配置工程400以外の各工程については第一実施形態に係る補修方法と同様である。
【0043】
新設バックアップ材配置工程400において、図11に示すようにバックアップ板材61を縦にして第二空隙S2を介して第一空隙S1に挿入する。
そして、図12及び図13に示すように糸70を引き上げてバックアップ板材61の短手方向両側縁部上面を中央部が除去された既設シール材40の下面に貼着する。
【0044】
この糸70の引き上げだけでは貼着が足りない場合には、図14に示すように曲尺Kのような略L字状の引上金具Kを引上溝61dに上方から挿入するとともにバックアップ板材61の短手方向両側縁部下面を引き上げる。これを必要に応じて左右両側について行うとともに、貼着が不足している箇所の引上溝61dについてそれぞれ行う。
【0045】
次に、防錆工程500以下は第一実施形態と同様である。
止水材充填工程700は図15に示すように、上面切除工程900は図16に示すようになる。
【0046】
以上のように、既存バックアップ材が存在しない又は既存バックアップ材が脱落している横歯型ジョイントであっても、ジョイント全体を交換することなく補修可能であり、そのコストが低廉で済み、環境にも優しい。
【0047】
なお、第一、第二実施形態において、新設バックアップ材60をバックアップ板材61や膨張体62としたが、これに限られるものではない。
つまり、第二空隙S2を介して第一空隙S1に挿入可能で、かつ第一空隙S1に配置可能であるならば、これらに限られない。
【0048】
例えば膨張体62の別形態として、スポンジ体及びそのスポンジ体を内包する密封袋としてもよい。
この場合、使用前では密封袋内の空気を抜いて略真空状態で密封し、スポンジ体の体積を小さくしておく。
施工時には、縮んだ状態の膨張体62を、第二空隙S2を介して第一空隙S1に挿入する。次に、第二空隙S2からカッターナイフ等を挿入し、膨張体62の密封袋に切り込みを入れることでその密封を破る。その結果、密封袋の内部のスポンジ体が元の大きさに戻り、第一空隙S1の上部でスポンジ体自体を保持可能になる。
もちろん、スポンジ体の上から止水材50を施工した場合に、止水材50の重さでスポンジ体(膨張体62)が落下しないような大きさ・膨張率・硬度等のスポンジ体が適宜選択されるのは言うまでもない。
また、止水材50の施工の前に膨張体62の密封袋を除去することが望ましいが、これに限られるものではない。
【0049】
また、バックアップ板材61だけではバックアップ性能が不足する場合、すなわち第二実施形態の止水材充填工程700においてバックアップ板材61の引上溝61dから止水材50が垂れ落ちる場合や、止水材50の使用量を少なくしたい場合には、補助バックアップ材をバックアップ板材61の上に置いてもよい。このとき、補助バックアップ材として例えば軟質ウレタンフォームを使用できる。
【0050】
また、異物除去工程100、吸引工程200、防錆工程500、プライマー塗布工程600、上面切除工程900はあることが好ましいが、必須ではない。また、その順番を入れ替えても施工が成り立つ場合には適宜順番を入れ替えてもよい。
また、異物除去工程100でブラストを行ったが、これに限られるものではなく、ケレンであってもよい。
【符号の説明】
【0051】
1 横歯型ジョイント
10 壁部
20 突出部
20a 内側先端
40 既設シール材
50 止水材
60 新設バックアップ材
61 バックアップ板材
61a アクリル板
61b 底板
61c 両面テープ
61d 引上溝
61e 孔
62 膨張体
70 糸
100 異物除去工程
200 吸引工程
300 既設シール材除去工程
400 新設バックアップ材配置工程
500 防錆工程
600 プライマー塗布工程
700 止水材充填工程
800 硬化工程
900 上面切除工程
K 引上金具(曲尺)
S1 第一空隙
S2 第二空隙
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15
図16