構造物の保護部材

【課題】構造物の表面を覆う施工時に製造時の寸法のばらつきや歪みを調整可能とする。また、施工後の環境温度変化によって、保護部材の膨張ないし収縮の影響を吸収できるようにする。
【解決手段】構造物の表面に装着されこの構造物の損傷や摩耗を防止するゴム様弾性体製保護部材において、該保護部材１は弾性を有する本体保護部２とこの本体保護部２を構造物に装着するための取付部材５とから構成されており、本体保護部２の側面２ａの少なくとも１つの面に鍔部６を備えるようにしている。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の保護部材に関する。さらに詳述すると、本発明は砂防ダム、橋脚、護岸壁その他の各種コンクリート構造物の損傷や摩耗を防止するためにその表面に装着される保護部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、砂防ダム、橋脚等のコンクリート製の構造物が岩石等の衝突により損傷したり摩耗したりするのを防止するため、図９に示すように、構造物１０１の表面にゴムや合成樹脂等の弾性体製の板状保護部材１０２が取り付けられている（例えば、特許文献１参照）。この保護部材１０２は、板状に成形された弾性部材に相手部材への取付手段を設けたもので、必要に応じて弾性部材中に補強部材が埋め込まれている。また、保護部材として、廃タイヤをスチールコードやナイロン糸ごと粉砕し、スチールコードやナイロン糸等を補強部材として含む小片をバインダーを加えて加圧成形するようにしたものもある（特許文献２）。
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−３２４１８９
【特許文献２】特開２０００４−１５０１３６
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、保護部材を構造物に沿って並べるようにして設置・固定する際に、個々の製品に製造時の寸法のばらつきや歪みが生じている場合には、施工精度により決められた寸法内に収まらない場合がある。例えば、図１０及び図１１に示すように、保護部材１０２と保護部材１０２との間に隙間Ｓが生じたり、保護部材１０２そのものが突き合わせ部分で僅かに浮き上がるような事態が起こり得る。このような場合、保護部材１０２は石などの衝撃を受け止めるために厚く堅固に製作されているため、その調整は極めて厄介なものとなる。
【０００５】
また、施工後、保護部材１０２が環境の温度変化により、膨張して突き合わされた部分が盛り上がってしまい（符号１０３で示す部分）、保護部材１０２が損傷し易くなったり、河川の流動抵抗を高めてしまうことにより、保護部材１０２と構造物１０１との固定を弱めてしまう危険もある。逆に、温度変化により収縮すると、保護部材１０２の間に隙間Ｓが開いて、内部の構造物１０１が損傷する危険がある。
【０００６】
そこで、本発明は、構造物の表面を覆う施工時に製造時の寸法のばらつきや歪みを調整可能な構造の保護部材を提供することを目的とする。また、本発明は、施工後の環境温度変化によって、保護部材の膨張ないし収縮の影響を吸収できる構造の保護部材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】
【０００７】
かかる目的を達成するため、請求項１記載の発明は、構造物の表面に装着されこの構造物の損傷や摩耗を防止するゴム様弾性体製保護部材において、該保護部材は弾性を有する本体保護部とこの保護部を前記構造物に装着するための取付部材とから構成されており、前記本体部の側面の少なくとも１つの面に鍔部を備えるようにしている。
【０００８】
ここで、鍔部は本体保護部の構造物への施工後に表面となる面側に形成することが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１記載の構造物の保護部材によると、鍔部同士あるいは鍔部と隣接する他の保護部材の本体の側面とが突き合わされるように施工されることによって、構造物を隙間無く覆いながらも、鍔部の介在により隣接する保護部材の本体の側面と側面との間に隙間（空間部）が形成されるので、個々の製品のばらつきがあっても、さらには施工時のばらつきがあっても、これを鍔部の変形により吸収することができる。依って、保護部材を隙間無く構造物の表面に敷き詰めて被覆することができる。したがって、この保護部材自体が破損し難く、砂防ダム、橋脚、護岸壁など各種コンクリート構造物の損傷や摩耗を防止するための保護壁あるいは保護膜として好適である。
【００１０】
しかも、本発明にかかる保護部材は、鍔部を介して隣接する保護部材同士が連接されているので、本体部が膨張した場合にも空間部が膨張を吸収することで、大きな盛り上がりを防止できる。また、収縮する危険がある場合には、施工時に予め鍔部を圧縮させながら保護部材を並べて行くことで、隙間が生じるのを防止することができる。
【００１１】
また、請求項２記載の構造物の保護部材によると、構造物の表面に敷き詰めて被覆する保護部材で形成される表面に隙間や溝が無くなるので、河川の流動抵抗を高めてしまうことがないし、砂礫や泥などを詰まらせたりするとがない。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の構成を図面に示す実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
図１〜図５に本発明の保護部材の一実施形態を示す。この保護部材１は、弾性を有する保護本体部２とこの保護本体部２を構造物に装着するための取付部材５とから構成されている。保護本体部２は、加硫ゴムの複数の砕片にバインダーを加えて加圧成形したもので、成形する際に補強部材３並びに取付部材５を組み込むためのナット４が埋め込まれる。本実施形態の場合、補強部材３は縦横に配筋した棒材の枠からなり、保護本体部２の下面から突出する取付部材５を装着する為のナット４を溶接などで固着するようにしている。取付部材５は、例えば金属製のボルトで、その一部が保護本体部２内のナット４にねじ込まれて埋設されるとともに保護本体部２から突出するように設けられている。本実施形態の場合には、取付部材５は保護本体部２に着脱可能な構造とすることにより、施工現場での組み立てを可能とすると共に、必要に応じた長さの取付部材５を適宜装着することができる。また、運搬時には保護本体部２からの突出物（取付部材５）を無くして保護部材１が嵩張らないようにして積み重ね可能とし、運搬を容易なものとできる。しかしながら、取付部材５はこのような構造に特に限られるものではなく、取付部材５そのものを例えばＵ型（門形）に成形して埋設することにより保護本体部２と一体化するようにしても良い。
【００１４】
加硫ゴムの砕片としては、例えば自動車等の廃タイヤを粉砕することにより得られる砕片の使用が産業廃棄物の再利用を可能とするなどの観点から好ましい。そして、この加硫ゴムの砕片を、砕片間に微小空隙が残されるようにして（例えば保護本体部２に占める隙間の割合が５％〜３０％となるように）バインダーで繋いで加圧成形により一体化する。これにより、高いクッション性を備えることができ、構造物の保護効果をより高め得る。勿論、保護本体部材の材料として新規に作成した加硫ゴム片を用いることもできる。しかしながら、廃タイヤを利用した場合、回収された廃タイヤを粉砕することで材料となる砕片が得られるため資源再利用、コスト削減の点で好ましい。尚、バインダーは、砕片どうしを接合するための接着手段として用いられるもので、砕片同士を強固に結合でき、尚かつ成形後の保護本体部２を金型から離型させうるものであればその種類は特に限定されない。このようなバインダーとしては、例えばウレタン樹脂等の使用が好ましい。
【００１５】
また、廃タイヤ以外のゴム材料を使用しても良く、例えば天然ゴム、イソプレンゴム、スチレンブタジエンゴム、ブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ニトリルゴム、ブチルゴム、エチレンプロピレンゴム、ウレタンゴム、シリコーンゴム、フッ素ゴム等を使用することができ、更にはこれらのゴム材料がブレンドされたものを使用することもできる。砕片の大きさは特に限定されないが、具体例を挙げれば、１０ｍｍ角程度のものを主要な構成砕片とすることが好ましく、大きくても２０ｍｍ角程度のものとすることが好ましい。
【００１６】
ここで、廃タイヤから砕片を得る場合には、ゴム層のみを粉砕したものを使用することが好ましい。特に、タイヤ中に存在するスチールコードが残留したものを使うことは残留するスチールコードが保護部材の表面に剥き出しになったときに危険であるので好ましくない。勿論、カーカス部とゴム層とを分離せずに粉砕して得た砕片を用いることも可能である。この場合には砕片２ａ中に残存するナイロン糸等が補強部材として機能することから、砕片自体の強度を補強して保護本体部の強度を増すことができる。
【００１７】
補強部材３は、保護本体部２中に埋め込まれてこの保護本体部２を補強している部材である。補強部材３としては、補強用の鉄筋が縦横に配筋され、それぞれ埋設されている。鉄筋コンクリート用棒鋼を用いた。縦筋と横筋とはそれぞれが交差する箇所を溶接することにより互いに連結した。また、ナット４は補強部材３の縦筋と横筋とが交差する箇所に溶接することが好ましい。ナット４は等間隔で６箇所に埋設され、保護本体部２の底面に達する長さとされている。このナット４に取付部材５の頭のねじ部をねじ込んで取付部材５を保護本体部２の底面から突出させるように設置する。
【００１８】
保護本体部２の側面２ａの少なくとも１つの面には鍔部６が設けられている。この鍔部６は、少なくとも１つの側面２ａに備えられていれば隣接する保護部材１との間の緩衝機能を発揮するには足りるが、好ましくは４つの側面２ａの全ての全域に設けること、即ち保護本体部２の全周に設けることである。この場合には、調整量が不足したり、調整可能な方向に制限を受けない利点がある。
【００１９】
鍔部６の保護本体部２の側面２ａからの突出量は２〜１０ｍｍにすることが好ましい。２ｍｍ未満であると、鍔部６の効果が少なく、１０ｍｍを超えると鍔部６の強度が弱くなって衝撃などに耐えられない。また、鍔部６の厚さは１０〜３０ｍｍであることが好ましい。１０ｍｍ未満であると鍔部６の強度が弱くなって衝撃などに耐えられず、３０ｍｍを超えると剛性が高くなり鍔部６の緩衝効果が小さくなる。
【００２０】
さらに、鍔部６の保護本体部２の高さ方向の位置は、図２に示すように、構造物への施工後に表面となる面側に形成されることが好ましい。この場合には、保護部材１を構造物の表面に敷き詰めて被覆する場合に、本体保護部２で形成される表面に鍔部６が存在することで隙間や溝が無くなるので、河川の流動抵抗を高めてしまうことがないし、砂礫や泥などを詰まらせたりすることがない。
【００２１】
ここで、鍔部６の保護本体部２の高さ（厚さ）方向の形成位置は、上述の場合に限られず、図６に示すように、構造物への施工後に底面となる面側に形成されても良いし、場合によっては保護本体部２の高さ方向の真ん中であっても良い。また図７に示すように、鍔部６は高さ方向において一つだけではなく、複数あっても良い。この場合には、隣接する保護部材１の間の隙間（緩衝スペース）７が複数の鍔部６で多重シールされることとなり、防護効果が高まる。さらに、鍔部６は全周において同じ高さに形成する必要はなく、例えば図８に示すように、相対向する２つの面（例えば前端面と後端面あるいは右端面と左端面）で鍔部６の高さを食い違わせることにより、隣接する他の保護部材１の保護本体部２の鍔部６との間で二重シール構造を構成することができる。
【００２２】
尚、本実施形態の保護部材１は、完成した構造物に対して施工させることもあるが、構造物を施工する際の型枠材として保護部材が使用されるものである。すなわち、例えば砂防ダムを施工する場合、まず保護本体部２がダム外壁を形成するように枠組みされ、その後この枠組み内へコンクリートが打設される。コンクリートが固化すると、取付部５をこのコンクリート中に突出させている保護本体部２はこのコンクリートの表面に固着される。これにより、保護本体部２は構造物（この例では砂防ダム）の表面に装着された状態となり、この構造物が岩石等の衝突により損傷したり摩耗したりするのを防止する保護膜あるいは保護壁として機能する。
【実施例】
【００２３】
鍔部６の効果を確認するために以下の試験を行った。ここで、保護部材１の寸法は、構造物の表面に複数装着される部材として適当な大きさとして、一辺が１０００ｍｍの正方形で、厚さが２００ｍｍのゴムであり、廃タイヤを粉砕したゴムをウレタン樹脂のバインダーで硬化させたものである。鍔部６は図１に示すように全周に形成され、突出量2.8mm、厚さ２０mmに形成されている。また、保護本体部２中には補強用の鉄筋３が埋設されている。
【００２４】
（１）まず、保護部材の熱による寸法変化をみるため、保護部材１を一定温度で２４時間放置した後の寸法を測定した。表１に収縮試験の結果を示す。
【表１】

【００２５】
本結果より、０℃の平均収縮量が3.2mmであることから、全周あるいは対向する二辺に鍔部がある場合には、室温において少なくとも片側1.6mm以上の鍔部の突出量（高さ）が必要であり、片側2mmの突出量があれば収縮に対応することができることが判明した。最も、鍔部は少なくとも一辺に存在すれば足りることから、この場合には、室温において少なくとも3.2mm以上、好ましくは4mm以上の突出量があれば良い。尚、この鍔部の突出量は長さ1000mm当たりのものであり、保護部材の寸法が1000mmよりも大きい場合あるいは逆に小さい場合には、それに応じて鍔部の適切な突出量も増減することは言うまでもない。
【００２６】
（２）次に、鍔部６の突出量と厚さを種々変化させ、鍔部６の変形状態を試験した。保護本体部２の鍔部６を除く寸法については試験１と同じものを用い、鍔部６の突出量と厚みについて種々寸法を変更した８サンプルを用いた。表２に試験結果を示す。
【表２】

尚、表中、成形×は成形上の判定で、材料が十分に充填できずに欠けの発生率が高いことを示す。また、作業性×は、作業性の判定で、圧縮して構造物の上に設置することが困難であることを示す。強度×は、強度判定で、直径10mmの丸棒を先端に取り付けた荷重50kgfの錘を、２枚の保護部材を並べて鍔部を接触させた処に載せて、鍔部の変形状態を観察した結果であり、〇はほとんど変形せず、△は錘が鍔部を貫通しない程度に変形したことを示す。×は錘が鍔部を貫通したことを示す。
【００２７】
この結果より、鍔部は突出量が２〜１０mm、厚さが10〜30mmであることが好ましいことが判明した。
【００２８】
なお、上述の実施形態は本発明の好適な実施の一例ではあるがこれに限定されるものではなく本発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能である。例えば、本実施形態では保護本体部２として略直方体としたものを例示したが（図１〜図５参照）、これは形状の一例に過ぎず、構造物の種類、大きさ、形状等に合わせて適宜形状を変化させることができる。また、保護本体部２に加硫ゴムの砕片を使用しているが、保護本体部全体を加硫成形により製造しても良い。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明にかかる構造物の保護部材の一実施形態を示す平面図である。
【図２】同保護部材の正面図である。
【図３】同保護部材の側面図である。
【図４】本発明の保護部材を並べるときの一実施形態を示す平面図である。
【図５】同正面図である。
【図６】保護部材の鍔部の他の実施形態を示す正面断面図である。
【図７】保護部材の鍔部のさらに他の実施形態を示す正面断面図である。
【図８】保護部材の鍔部のさらに他の実施形態を示す正面断面図である。
【図９】保護本体部材が表面に装着された砂防ダムの一例を示す図である。
【図１０】従来の保護部材が構造物の表面に設置された状態を示す平面図である。
【図１１】同保護部材が構造物の表面に設置された状態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３０】
１保護部材
２保護本体部
２ａ保護本体部の側面
３補強部材
４取付部材を構成するナット
５取付部材を構成するボルト
６鍔部
７鍔部の介在により隣接する保護本体部の間に形成される隙間

【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の表面に装着されて前記構造物の損傷や摩耗を防止する保護部材において、ゴム様弾性体で構成される本体保護部とこの本体保護部を前記構造物に装着するための取付部材とを備え、前記本体保護部の側面の少なくとも１つの面に鍔部を備えることを特徴とする構造物の保護部材。
【請求項２】
前記鍔部を前記本体保護部の前記構造物への施工後に表面となる面側に形成したものである請求項１記載の構造物の保護部材。

【図１】