JP2597661B2 - 水膨腸ゴムを使用したコンクリート構造体の接合工法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、いわゆるボックスカルバートやキャブ等の
コンクリート構造体同士を接合する場合に好適に使用さ
れる水膨脹ゴムを使用したコンクリート構造体の接合工
法に関するものである。

［従来の技術］ 内部の水が外部に漏洩するのを防止する必要のある上
下水道や、外部の地下水等が内部に侵入するのを防ぐ必
要のある共同溝等をコンクリート二次製品により構築す
る場合、それら二次製品たるコンクリート構造体の接合
部分には、止水対策を施す必要がある。

従来、このようなコンクリート構造体同士を接合する
場合には、その接合面間に、通常の合成ゴムにより作ら
れたジョイント材を介在させたり、水膨脹ゴム製のジョ
イント材を介設するようにしている。

［発明が解決しようとする課題］ しかして、通常の合成ゴムにより作られたジョイント
材は、比較的弾性に富むため、適度に圧密することによ
って、当初から止水効果を期待することができる。しか
しながら、かかる材質のジョイント材は、長期の使用に
よりゴムが疲労して、いわゆるへたりが生じると、その
止水効果が急激に低下するという不具合がある。

一方、水膨脹ゴム製のジョイント材は、水に晒される
と体積膨脹を起こして接合面に圧着することになるた
め、長期に亘って高い止水効果を発揮する。ところが、
現在開発されている水膨脹ゴムは、水と接触する前の段
階では硬質であり、このような硬質材料を密実に成形し
てなる従来のジョイント材は弾性に乏しい。そのため、
かなり強力に緊締しても隙間を無くすことが困難であ
り、初期の水洩れを有効に防止するのが難しいという問
題がある。

本発明は、このような課題を解消することを目的とし
ている。

［課題を解決するための手段］ 本発明は、このような目的を達成するために、次のよ
うな構成を採用したものである。

すなわち、本発明に係る水膨脹ゴムを使用したコンク
リート構造体の接合工法は、水に晒される箇所に配置さ
れるコンクリート構造体同士を接合するにあたり、それ
らコンクリート構造体の接合面間に、内部に多数の微細
な気泡を空隙率が40％程度になるように有してなりその
気泡中の独立気泡の割合が80〜70％となるスポンジ状を
なす水膨脹ゴム製のジョイント材を介在させ、前記両コ
ンクリート構造体同士を相寄る方向に緊締してジョイン
ト材を圧密するようにしたことを特徴とする。

上限を80％に限定した理由は、それを上回る割合で独
立気泡を内在させることは製造上極めて困難を伴うから
である。すなわち、この種のスポンジ状をなす水膨脹ゴ
ムは、ゴム原料に加硫促進剤と発泡剤を混入させ、所定
のタイミングで加硫と発泡を促すことによって内部に気
泡を有する製品に成形されるが、通常の押出加硫方式等
によって製造する場合には、前記加硫促進剤や発泡剤の
量および前記タイミングをどのように設定しても、空隙
率を40％程度に設定した上で気泡中の独立気泡の割合を
80％以上にすることは難しいという問題がある。加硫を
速く行わせると発泡が促進されず空隙率が低下するし、
加硫を遅らせて発泡を促進すると、ガスが多く発生する
ことになり、連続気泡の割合が増加したり、亀裂の発生
や気泡の不均一化を招くからである。

下限を70％に限定した理由は、独立気泡の割合がそれ
を下回った場合には弾性反発力が弱くなって該水膨脹ゴ
ムのコンクリート構造体に対する密着力が低くなり、不
測の外力により位置ずれを起こして止水性能が損なわれ
易いだけでなく、膨脹前または膨脹途中に水が連続気泡
を通して流通する可能性が高くなり、十分な止水効果を
発揮させることが困難になる。すなわち、この種の水膨
脹ゴムは、水に一定期間以上接触させることにより膨脹
するため、施工当初においては、その膨脹代を考慮に入
れて緊締するものであり、極限まで締め付けてコンクリ
ート構造体の接合面間に介在させるものではない。その
ため、連続気泡の割合が多くなると、特に膨脹前の段階
において、そのジョイント材の吸水性及び透水性が大き
くなり、水密性が低下するという問題が発生する。

［作用］ 水膨脹ゴムを、内部に多数の微細な独立気泡を有した
スポンジ状のものにすると、ゴム組織自体は従来通り硬
質のものであっても、そのジョイント材全体としては弾
性に富んだものにすることが可能となる。

なお、内部のに多数の微細な独立気泡を有したスポン
ジ状の水膨脹ゴムが、通常の水膨脹ゴムに比べてより小
さな力でより大きく変形し得るものである点、すなわ
ち、弾性力に富むものである点は前述した通りである
が、単にそれだけではなく、かかるスポンジ状の水膨脹
ゴムは、水に接触させて長期間放置した際の体積変化量
が、通常の水膨脹ゴムに劣るようなことはなく、逆に大
きくなる場合が多い点が実験により確かめられている。
そのため、本発明に係る水膨脹ゴムによれば、水に接触
させる前の止水性と、水に接触させて放置した段階での
止水性の両方を無理なく効果的に高めることができる。
特に、膨脹前の腰のある弾力性は、内部に多数の微細な
独立気泡が存在することにより得られるものであり、連
続気泡のみでは、十分な弾性反発力を発揮させることは
難しい。

しかして、このジョイント材を接合面間に介在させて
緊締すると、その弾力性により細かな凹凸を多数有した
コンクリート構造体の接合面に該ジョイント材の表面が
しなやかに密着することになり、初期の水の漏洩をも効
果的に防止することになる。

そして、このジョイント材が水と接触すると、その水
膨脹ゴム組織が体積膨脹を起こし、その体積膨脹と変形
拘束により圧力が発生する。その結果、該ジョイント材
がより強く接合面に圧着することになる。そのため、長
期に亘って止水作用を発揮し続けることが可能となる。

さらに、本発明は、独立気泡の割合を80〜70％に規定
しているため、独立気泡の割合が少ない場合に生じる止
水効果の低下と、独立気泡の割合が過多である場合に生
じる製造上の困難性とを同時に解消し、ジョイント材
を、製造容易にして高い止水効果を奏するものにしてお
くことができる。

［実施例］ 以下、本発明の一実施例を、第１図〜第４図を参照し
て説明する。

この実施例は、コンクリート構造体であるボックスカ
ルバート１、２を接合する場合のもので、第１図〜第３
図は、ボックスカルバート１、２の側壁部分を断面で示
したものである。

まず、この工法では、第１図に示すように、接合すべ
きボックスカルバート１、２の接合端面1a、2a間に、ジ
ョイント材３を介在させる。このジョイント材３は、内
部に多数の気泡3aを有した水膨脹ゴム製のもので、紐状
をなしており、例えば、接着剤を用いて一方の接合面1a
に接着しておく。このジョイント材３は、通常の水膨脹
ゴムを素材にし、その素材中に、10〜100μｍ程度の微
細な気泡3aを連行することにより作られたもので、例え
ば、この実施例のものは、連泡が20〜30％、独立気泡が
80〜70％の割合をなしている。そして、発泡前の比重、
すなわち、水膨脹ゴム素材の比重は1.3であり、気泡3a
を有したジョイント材３の比重は0.75であることから、
その空隙率は約42％である。

次いで、前記両ボックスカルバート１、２を相寄る方
向に緊締し、前記ジョイント材３を圧密する。ボックス
カルバート１、２同士を緊締する方法としては、例え
ば、図示しないPC鋼棒を用いてボックスカルバート１、
２同士を引寄せ、プレストレスを与える方法等がある。
これにより前記ジョイント材３は、ボックスカルバート
１、２の接合面1a、2a間で挟圧され圧密されることにな
る。その緊締力は、前記ジョイント材３の変形がその弾
性変形領域内に収まる程度の値に設定している。すなわ
ち、この実施例では、第４図に示すように、弾性変形領
域内に使用範囲Ａを設定し、目標をその範囲Ａ内の中央
点Ｂに定めて緊締を行うようにしている。

以上のように、ジョイント材３を構成する水膨脹ゴム
を、内部に独立気泡の割合の多い多数の気泡3aを有した
スポンジ状のものにすると、ゴム組織自体は従来通り硬
質のものであっても、そのジョイント材３全体としては
比較的弾性に富んだものになる。そのため、第２図に示
すように、このジョイント材３を接合面1a、2a間に介在
させて緊締すると、その弾性により該ジョイント材３の
表面が接合面1a、2aにしなやかに密着することになり、
初期の水漏れを有効に防止することになる。すなわち、
このジョイント材３を接合面1a、2a間に挟持して緊締す
る場合の、緊締圧力（換言すれば、該ジョイント材３の
弾性反発力）と、該ジョイント材３の変化量との関係
は、第４図の実線Ｐに示すようなものであるが、同様な
条件で、気泡を有しない水膨脹ソリッドゴムの緊締圧力
と変形量との関係は、同図の破線Ｑに示すようなもので
あり、また、気泡が多いため空隙率が高くしかも気泡中
の連続気泡の割合が大きい一般的なスポンジゴムの特性
は、同図の一点鎖線Ｒに示すようである。この図からも
判るように、本ジョイント材３に比べて、水膨脹ソリッ
ドゴムは、緊張圧力に対する変化量が少ないため、しな
やかな変形を期待することができず、接合面に存在する
小さな凹凸に追従させることが難しい。そのため、水膨
脹ソリッドゴムとコンクリート構造体の接合面との間の
止水性を確保するのが難しいという問題がある。一方、
スポンジゴムの場合は、小さな力で大きく変形するた
め、接合面の小さな凹凸にも追従が容易であるが、その
押付力が小さくなるために位置ずれを起こし易い。ま
た、前述したようにかかるスポンジゴムは、吸水性が高
く連続気泡内を水が流通するため、該スポンジゴム自体
を通して水が透過する率が高くなる。したがって、以上
の事情を勘案すれば、本ジョイント材３は、該ジョイン
ト材３と接合面1a、2aとの間を通して水が漏れるのを有
効に防止することができる上に、該ジョイント材３の内
部を通して水が漏れるのをも効果的に防ぐことができ、
従来の水膨脹ソリッドゴムやスポンジゴムを使用する場
合に比べて、膨脹前における総合的な止水性能を確実に
向上させることができる。

そして、このジョイント材３が水に晒されると、第３
図に示すように、その弾性ゴム組織が体積膨脹を起こ
し、変形拘束による圧力が発生して、該ジョイント材３
がより強く接合面1a、2aに圧着することになる。そのた
め、長期に亘って止水作用を発揮し続けることが可能と
なる。

したがって、このような接合工法によれば、施工直後
のいわゆる一時的な止水効果と、使用中におけるいわゆ
る二次的な止水効果とを高い次元で両立させることがで
きるものとなる。また、ジョイント材３における独立気
泡の割合を上述した値に規定しているため、独立気泡の
割合が少ない場合に生じる止水効果の低下と、独立気泡
の割合が過多である場合に生じる製造上の困難性とを同
時に解消し、ジョイント材３を、製造容易にして高い止
水効果を奏するものにしておくことができる。

なお、以上の実施例では、気泡を有したジョイント材
の素材として、通常の水膨脹ゴムを用いた場合について
説明したが、粘弾性に富むブチル系の水膨脹ゴムを使用
したり、未加硫状の水膨脹ゴムを用いてもよい。

また、ジョイント材の形状も、以上説明した実施例に
限定されるものではなく、例えば、第５図及び第６図に
示すようなものであってもよい。すなわち、このジョイ
ント材13は、横断面が三角形状のもので、その内部に微
細な独立気泡13aだけでなく、長手方向に連続する空洞1
3bをも有している。しかして、このような構成のもので
あれば、無理なく大きな変形が得られるため、目地幅の
ばらつきが大きい場合に好都合である。そして、この形
状のジョイント材13は、変形が比較的小さい状態では受
圧面積が小さくなる。そのため、目地幅を小さくできな
いような場合でも、比較的大きな密着圧力を得ることが
できる。

さらに、適用の対象となるコンクリート構造体は、ボ
ックスカルバートに限られないのは勿論であり、キャブ
その他のものにも同様に適用が可能である。

［発明の効果］ 本発明は、以上のような構成であるから、一次的な止
水効果と二次的な止水効果を高い次元で両立させること
ができる水膨脹ゴムを使用したコンクリート構造体の接
合工法を提供できるものである。また、同工法に使用さ
れるジョイント材に対して、止水効果と製造容易性を高
い次元で両立させる手法をも提供できるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図〜第４図は本発明の一実施例を示し、第１図、第
２図、及び、第３図は工程を順次に示す断面図、第４図
はジョイント材の変形特性を示す説明図である。第５図
及び第６図は本発明の他の実施例を示す断面図である。 １、２……コンクリート構造体（ボックスカルバート） 1a、2a……接合面 ３、13……ジョイント材 3a、13a……気泡 13b……空洞

フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭57−179275（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−179485（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−141936（ＪＰ，Ａ) 実開 昭58−25398（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−121529（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭57−75260（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】水に晒される箇所に配置されるコンクリー
   ト構造体同士を接合するにあたり、それらコンクリート
   構造体の接合面間に、内部に多数の微細な気泡を空隙率
   が40％程度になるように有してなりその気泡中の独立気
   泡の割合が80〜70％となるスポンジ状をなす水膨脹ゴム
   製のジョイント材を介在させ、前記両コンクリート構造
   体同士を相寄る方向に緊締して前記ジョイント材を圧密
   するようにしたことを特徴とする水膨脹ゴムを使用した
   コンクリート構造体の接合工法。