止水材
【課題】優れた追従性を有するとともに、圧縮率が低い状態でも高い止水性を得ることができる止水材を提供する。
【解決手段】一対の部材１２に挟み込まれて圧縮される圧縮部４を備えた長尺の止水材２において、圧縮部４を、軟質のソリッドゴムからなる内側軟質層８と、軟質のソリッドゴムよりも高硬度である硬質のソリッドゴムからなるとともに内側軟質層８を被覆するようにして設けられた外側硬質層１０とから構成する。内側軟質層８は、JIS K 6253に準拠したタイプＥ硬度が４５以下であることが好ましく、外側硬質層１０は、JIS K 6253に準拠したタイプＡ硬度が３０以上６０以下であることが好ましい。
【解決手段】一対の部材１２に挟み込まれて圧縮される圧縮部４を備えた長尺の止水材２において、圧縮部４を、軟質のソリッドゴムからなる内側軟質層８と、軟質のソリッドゴムよりも高硬度である硬質のソリッドゴムからなるとともに内側軟質層８を被覆するようにして設けられた外側硬質層１０とから構成する。内側軟質層８は、JIS K 6253に準拠したタイプＥ硬度が４５以下であることが好ましく、外側硬質層１０は、JIS K 6253に準拠したタイプＡ硬度が３０以上６０以下であることが好ましい。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の部材間の隙間に取り付けられて該隙間を止水する止水材に関し、特に、ボックスカルバート、マンホール、ヒューム管、又はフリューム等のコンクリート製品の継目部分を止水する止水材に好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
図１２に示すように、施工現場において複数のボックスカルバート１２を列設する場合、隣接する一対のボックスカルバート１２の継目部分を止水材１００によって止水することが従来から行われている。止水材１００により隣接する一対のボックスカルバート１２を止水する技術として、予め一方のボックスカルバート１２ａの周壁１４の端面１６に取り付けた止水材１００を、一対のボックスカルバート１２の周壁１４の端面１６間に挟み込んで止水する技術が提案されている。
【０００３】
一般的に、ボックスカルバートの周壁は、１辺の長さが大きいため（例えば１〜４ｍ）、製作誤差または据付作業誤差等により目地幅が規定値よりも部分的に５ｍｍ程度拡がることがある。このような目地幅の部分的な拡がりに対応するため、止水材は圧縮率が２０〜５０％となるように圧縮された状態で使用することが好ましい。
【０００４】
しかし、一般的な硬質ゴムは３０％以上の圧縮率で圧縮することが困難である。このような問題に鑑みて、図１３に示すように、圧縮しやすいように構成された止水材１０２が提案されている。図１３に示す止水材１０２は、ゴム発泡体からなる内側軟質層１０４がソリッドゴムからなる外側硬質層１０６により被覆された構造を有する。なお、特許文献１に、同様の構成からなる止水材が開示されている。
【特許文献１】特許第３０１２１７９号公報
【０００５】
図１３に示す止水材１０２を用いて隣接する一対のボックスカルバート１２の継目を止水する際、一方のボックスカルバート１２ａの周壁１４ａの端面１６ａに取り付けられた止水材１０２は、圧縮されやすい内側軟質層１０４を備えているため、優れた追従性を発揮でき、他方のボックスカルバート１２ｂの周壁１４ｂの端面１６ｂに確実に密着させることができる。また、内側軟質層１０４が外側硬質層１０６で被覆されていることにより、内側軟質層１０４の強度的な欠点を補えるようになっている。
【０００６】
図１４（ａ）に示すヒューム管４２は、その長さ方向一端部において本体部４３よりも小径の外径を有する雄部４４を備えるとともに、その長手方向他端部において本体部４３よりも大径の内径を有する雌部４６を備えている。複数のヒューム管４２を接合する場合、隣接する一対のヒューム管４２は、図１４（ｂ）に示すように、一方のヒューム管４２ａの雄部４４に他方のヒューム管４２ｂの雌部４６を外嵌することで接合されるが、ボックスカルバートと同様、ヒューム管４２の継目部分を止水材によって止水することが従来から行われている。具体的には、予め一方のヒューム管４２ａの雄部４４の外周面４５に取り付けた止水材１１２を、該雄部４４の外周面４５と他方のヒューム管４２ｂの雌部４６の内周面４７とで挟み込んで止水する技術が提案されている。
【０００７】
図１５は、図１４に示すヒューム管の接合部における止水部分の拡大図である。図１５に示す従来例では、止水材１１２が、ソリッドゴムから構成されるとともに、雌部４６内周面４７との接触面に複数の突起１１４を有し、図１５（ｂ）に示すように大きく変形した状態で止水するように構成されている。この止水状態において、止水材１１２には変形に伴う復元力が作用するため、止水材１１２の突起は大きな面圧でヒューム管４２ｂの雌部４６の内周面４７に接触し、高い止水性が得られるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、図１３に示す止水材１０２は、内側軟質層１０４の素材であるゴム発泡体が、復元性に乏しく、圧縮率を大きくした状態で設置しなければ必要以上の圧縮応力が得られないため、止水材１０２を挟むボックスカルバート１２等の部材間の隙間が拡がると、漏水する恐れがある。
【０００９】
他方、図１５に示す止水材１１２は、上記のように突起部分１１４においてヒューム管４２ｂ等の部材に接触することから、接触面積が小さくなってしまうため、部材の接触面に凹凸がある場合、その接触面に追従し難くなる欠点を有する。加えて、図１５に示す止水材１１２は、経年とともに変形（クリープ変形）が進行することにより復元力が低下することから、漏水の恐れが次第に高くなる欠点がある。
【００１０】
そこで、本発明は、優れた追従性を有するとともに、圧縮率が低い状態でも高い止水性を得ることができる止水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】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明に係る止水材は、一対の部材に挟み込まれて圧縮される圧縮部を備えたものであって、
上記圧縮部は、軟質のソリッドゴムからなる内側軟質層と、
上記軟質のソリッドゴムよりも高硬度である硬質のソリッドゴムからなるとともに上記内側軟質層を被覆するようにして設けられた外側硬質層とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る止水材は、内側軟質層が外側硬質層に被覆された構造を有するため、柔軟性と耐摩耗性を兼ね備えるとともに、内側軟質層がソリッドゴムからなるため、優れた追従性を発揮できるとともに、圧縮率が低い状態でも高い止水性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１に示す第１の実施形態に係る止水材は、全長に亘って略同一の断面形状を有する長尺の止水材２であって、一対のボックスカルバート等のコンクリート製品又はその他の部材間の隙間を止水するために用いられる。
【００１５】
止水材２は、一対の部材に挟み込まれて圧縮される圧縮部４と、一対の部材のうち一方の部材に埋め込まれて取り付けられるか又は該一方の部材表面の凹部に収められて取り付けられる取付部６とを備えている。圧縮部４と取付部６は一体に設けられ、本実施形態において、止水材２全体の断面形状は例えば矩形とされている。
【００１６】
圧縮部４は、軟質のソリッドゴムからなる内側軟質層８と、軟質のソリッドゴムよりも高硬度である硬質のソリッドゴムからなるとともに内側軟質層８を被覆するようにして設けられた外側硬質層１０とを有する。内側軟質層８は断面矩形とされ、内側軟質層８の外周が、全周に亘って略一定の厚みを有する外側硬質層１０によって被覆されている。
【００１７】
圧縮部４は、低硬度の内側軟質層８を備えていることにより、圧縮しやすくなっており、高硬度の外側硬質層１０を備えていることにより、復元性、物理的強度および耐摩耗性が高められている。
【００１８】
内側軟質層８は、ソリッドゴムからなるため、従来のようにゴム発泡体からなるもの（図１３参照）と比較して、復元性に優れるとともに、圧縮率が低い状態でも大きな圧縮応力が作用するようになっている。したがって、圧縮部４を挟む部材間の隙間の幅が拡大した部分であっても、圧縮部４は部材の接触面に対して良好に追従し、止水性が損なわれないようになっている。
【００１９】
内側軟質層８は、JIS K 6253に準拠したタイプＥ硬度が４５以下に調製されている。内側軟質層８のJIS K 6253に準拠したタイプＥ硬度が４５を超えると、圧縮応力が大きくなり圧縮部４を圧縮し難くなるためである。
【００２０】
外側硬質層１０は、JIS K 6253に準拠したタイプＡ硬度が３０以上６０以下に調製されている。外側硬質層１０のJIS K 6253に準拠したタイプＡ硬度が３０未満の場合、必要以上の復元性および物理的強度を得ることができず、外側硬質層１０のJIS K 6253に準拠したタイプＡ硬度が６０を超えると、止水材２の柔軟性が不足し、ボックスカルバート周壁のコーナー部等における屈曲した状態での施工が困難となるためである。
【００２１】
外側硬質層１０の厚みは０．５ｍｍ以上となるように設定されている。外側硬質層１０の厚みが０．５ｍｍ未満であると、必要以上の復元性および物理的強度を得ることができないためである。
【００２２】
圧縮部４の長さ方向に直角な断面において、圧縮部４の全体の面積（Ｓ）に占める外側硬質層１０の面積（Ｓ1）の比率（Ｓ1／Ｓ×１００）は５０％以下に設定されている。外側硬質層１０の面積比率（Ｓ1／Ｓ×１００）が５０％を超えると、施工時における圧縮部４の圧縮応力が著しく大きくなり、圧縮し難くなるためである。
【００２３】
取付部６は、圧縮部４の外側硬質層１０と同じ素材、すなわち硬質のソリッドゴムからなる。取付部６の厚みは、取付部６を部材表面の凹部に収めて取り付ける場合は該凹部の深さと同じ大きさとすることが好ましく、取付部６を部材に埋め込んで取り付ける場合はその埋め込み深さと同じ大きさとすることが好ましい。
【００２４】
止水材２の素材となるソリッドゴムの具体的な材料としては、従来から一般的に使用されているゴムが用いられ、例えば、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、シリコーンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、又はフッ素系ゴム等が、単独で又は２種以上混合されて用いられる。
【００２５】
軟質のソリッドゴム及び硬質のソリッドゴムの硬度は、上記の材料ゴムに添加される添加剤（例えば各種充填剤およびプロセスオイル）の配合組成を調整することにより、上述した所定の硬度となるように設定される。
【００２６】
止水材２を製造する際は、先ず、軟質のソリッドゴムを押し出す押出機Ａと、硬質のソリッドゴムを押し出す押出機Ｂに、バンバリーミキサー等で混練した上記の材料と添加剤をそれぞれセットし、押出機Ａと押出機Ｂを用いて未加硫状態の軟質ゴムと未加硫状態の硬質ゴムの二重押出を行うことにより、軟質ゴムを硬質ゴムで被覆した状態にした後、熱風加硫槽内を通過させることで連続的な加硫成型を行い、軟質ゴムと硬質ゴムを一体化させることにより製造する。
【００２７】
図２及び図３は、第１の実施形態に係る止水材２を用いて、隣接する一対のボックスカルバート１２間の隙間を止水する場合の具体的な使用例を示す。
【００２８】
図２に示すように、止水材２は、ボックスカルバート１２同士の接合作業を行う前に、予め一方のボックスカルバート１２ａに取り付けられる。一方のボックスカルバート１２ａへの止水材２の取り付けは、該ボックスカルバート１２ａの周壁１４ａの端面１６ａに形成された溝状の凹部１８に取付部６を収めた状態で、凹部１８の底面に取付部６を接着することで行われる。ただし、一方のボックスカルバート１２ａの周壁１４ａの端面１６ａには必ずしも凹部１８を形成する必要はなく、止水材２は、圧縮部４が露出するように取付部６をボックスカルバート１２ａに埋め込むことで、該ボックスカルバート１２ａに取り付けるようにしてもよい。
【００２９】
一対のボックスカルバート１２を接合する際は、止水材２が取り付けられた一方のボックスカルバート１２ａの周壁１４ａの端面１６ａを、図３に示すように止水材２の圧縮部４が所定の圧縮率となるように圧縮する位置まで、他方のボックスカルバート１２ｂの周壁１４ｂの端面１６ｂに近接させる。この際、止水材２の圧縮部４は、低硬度のソリッドゴムからなる内側軟質層８を備えているため、内側軟質層８がゴム発泡体からなる従来の止水材（図１３参照）と同様、圧縮部４を容易に圧縮できるようになっている。
【００３０】
止水材２は、図３に示す止水状態において、圧縮部４の圧縮率が２０〜５０％のときに確実に止水できる大きさの圧縮応力が作用するようになっており、ボックスカルバート１２の目地幅の拡大により圧縮部４の圧縮率が２０％まで低下しても、確実に止水できるようになっている。具体的に、内側軟質層８は、圧縮部４の圧縮率が２０％のときでも約０．２ＭＰａの圧縮応力を得ることができ、水深１０ｍの地下水を確実に止水できる。また、圧縮部４は、すべてソリッドゴムから構成されているため、優れた復元性を発揮することができ、ボックスカルバート１２の目地幅が拡大した部分においても、ボックスカルバート１２ｂの端面１６ｂに確実に密着して、高い止水性が得られる。
【００３１】
図４は、第２の実施形態に係る止水材２２を示している。この止水材２２は、圧縮部４における他方のボックスカルバート１２ｂとの接触面全体において内側軟質層８が露出している。これにより、他方のボックスカルバート１２ｂの周壁１４ｂの端面１６ｂに凹凸がある場合でも、図５に示すように、追従性に優れた内側軟質層８の露出部分９が、凹凸を有する端面１６ｂに確実に密着して、止水性が高められる。
【００３２】
ただし、内側軟質層８の露出部分９は、他方のボックスカルバート１２ｂとの接触面において必ずしも全体に設ける必要はなく、該接触面の一部に設けるようにしてもよい。また、内側軟質層８の露出部分９は、両方のボックスカルバート１２ａ，１２ｂとの接触面に設けるようにしてもよい。
【００３３】
なお、第２の実施形態において、その他の構成及び効果は第１の実施形態と同様であり、図４および図５において、第１の実施形態と同様の機能を有する部材については同符号を付してある。
【００３４】
図６は、第３の実施形態に係る止水材３２を示している。
【００３５】
本実施形態では、止水材３２全体の断面形状が台形となっている。圧縮部４の形状は、断面台形の内側軟質層８の外周が、全周に亘って略一定の厚みを有する外側硬質層１０によって被覆された形状となっている。取付部６は、第１および第２の実施形態と同様、圧縮部４と一体に設けられ、外側硬質層１０と同じ素材から構成されている。
【００３６】
図７及び図８は、第３の実施形態に係る止水材３２を用いて、隣接する一対のヒューム管４２の接合部の隙間を止水する場合の具体的な構成の一例を示す。
【００３７】
図７に示すように、止水材３２は、ヒューム管４２同士の接合作業を行う前に、予め一方のヒューム管４２ａの雄部４４外周面４５に取り付けられる。一方のヒューム管４２ａへの止水材３２の取り付けは、該ヒューム管４２ａの雄部４４の外周面４５から圧縮部４が突出するような状態で、ヒューム管４２ａの雄部４４に取付部６を埋め込むことで行われる。ただし、ヒューム管４２ａへの止水材３２の取り付けは、必ずしも埋め込みにより行う必要はなく、雄部４４の外周面４５に溝状の凹部を形成して、止水材３２の取付部６を該凹部底面に接着することで行うようにしてもよい。
【００３８】
一対のヒューム管４２の接合は、止水材３２が取り付けられた一方のヒューム管４２ａの雄部４４に、止水材３２の圧縮部４を圧縮させながら、他方のヒューム管４２ｂの雌部４６を外嵌させることで行われる。この際、止水材３２の圧縮部４は、低硬度のソリッドゴムからなる内側軟質層８を備えているため、内側軟質層８がゴム発泡体からなる従来の止水材（図１３参照）と同様、圧縮部４を容易に圧縮できるようになっている。
【００３９】
止水材３２は、図８に示す止水状態において、圧縮部４の圧縮率が２０〜５０％のときに確実に止水できる大きさの圧縮応力が作用するようになっている。具体的に、内側軟質層８は、止水材３２の圧縮率が２０％のときでも、約０．２ＭＰａの圧縮応力を得ることができ、水深１０ｍの地下水を確実に止水できる。
【００４０】
なお、第３の実施形態において、その他の構成及び効果は第１の実施形態と同様であり、図６〜図８において、第１の実施形態と同様の機能を有する部材については同符号を付してある。
【００４１】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００４２】
例えば、止水材の断面形状は、上記実施形態に係るものに限られない。止水材のその他の形状として考えられる具体例としては、例えば、図９（ａ）に示すように止水される部材との接触面における幅方向中央部に溝状の凹部５３を備えたもの、図９（ｂ）に示すように全体の断面形状がアーチ状のもの、図９（ｃ）〜（ｆ）に示すように取付部６を有さず圧縮部４のみから構成されたもの、図９（ｇ）に示すように圧縮部４のみから構成されるとともに止水される部材との接触面において内側軟質層８が露出したもの等が挙げられる。
【００４３】
また、上記実施形態では、ボックスカルバート及びヒューム管の止水に用いる止水材について説明したが、本発明は、その他のコンクリート製品、例えば、マンホール又はフリューム等の止水に用いる止水材、或いはコンクリート製品以外の部材の止水に用いる止水材にも適用できる。
【実施例１】
【００４４】
図１０に示す素材と硬度を有する実施例１、実施例２、および比較例１〜比較例７のサンプルについて、圧縮率が１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％のときの圧縮応力（ＭＰａ）、および圧縮永久歪み率（％）を測定する試験を行った。
【００４５】
サンプルとしては、断面形状が２０ｍｍ角の矩形で、長さが５０ｍｍのものを用いた。実施例１および実施例２のサンプルは、上記実施形態と同様、硬度が異なる２種類のソリッドゴムの二重押出によって製造し、比較例１〜比較例６のサンプルは、１種類のソリッドゴムの押出成型により製造し、比較例７のサンプルは、ゴム発泡体をソリッドゴムが被覆するようにして二重押出により製造した。
【００４６】
【００４７】
圧縮永久歪み率の測定は、JIS K 6262に準拠した試験により行った。具体的には、JIS K 6262に規定された圧縮装置を用いて、雰囲気温度７０℃でスペーサにより試験片を２５％圧縮し、２４時間後に圧縮を解放することにより試験を行い、スペーサの厚さｔ1（ｍｍ）、試験片の元の厚さｔ0（ｍｍ）、および試験片の試験後の厚さｔ2（ｍｍ）の値を、下記の式（１）に代入することで圧縮永久歪み率Ｃｓを算出した。
【数１】
【００４８】
図１１に示すように、軟質のソリッドゴムからなる内側軟質層と硬質のソリッドゴムからなる外側硬質層を備えた実施例１および実施例２は、内側軟質層がゴム発泡体で構成された比較例７と同様、高圧縮率でも圧縮応力が著しく大きくならないため、施工時において圧縮し易いものであることを確認できた。また、実施例１と実施例２は、圧縮率２０％のときの圧縮応力が約０．２ＭＰａであるため、止水材の圧縮部を圧縮率が２０％以上となるように圧縮させて使用することで、０．２ＭＰａ以上の圧縮応力を得ることができ、水深１０ｍの地下水を確実に止水できることを確認できた。
【００４９】
図１０に戻って、実施例１および実施例２の圧縮永久歪み率はいずれも約３０％であり、タイプＡ硬度が３０以上の硬質のソリッドゴムのみからなる比較例１〜比較例５と比べると大きな値となるものの、タイプＡ硬度が１０の軟質のソリッドゴムのみからなる比較例６、及びゴム発泡体からなる内側軟質層を備えた比較例７と比べると、顕著に小さな値となった。このことから、内側軟質層を軟質のソリッドゴムで構成した止水材は、圧縮し易い性質を有することに加えて、比較的高い復元性を有することを確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１の実施形態に係る止水材を示す斜視図である。
【図２】図１に示す止水材をボックスカルバート周壁の端面に取り付けた状態を示す断面図である。
【図３】図１に示す止水材を用いてボックスカルバートの継目を止水した状態を示す断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る止水材をボックスカルバート周壁の端面に取り付けた状態を示す断面図である。
【図５】第２の実施形態に係る止水材を用いてボックスカルバートの継目を止水した状態を示す断面図である。
【図６】第３の実施形態に係る止水材を示す斜視図である。
【図７】図６に示す止水材をヒューム管の雄部外周面に取り付けた状態を示す断面図である。
【図８】図６に示す止水材を用いてヒューム管の継目を止水した状態を示す断面図である。
【図９】その他の実施形態に係る止水材の断面形状を示す図である。
【図１０】実施例と比較例の圧縮応力および圧縮永久歪み率を測定した試験の結果を示す表である。
【図１１】実施例および比較例のそれぞれについて圧縮率と圧縮応力の関係を示すグラフである。
【図１２】ボックスカルバートの接合構造の一例を示す図である。
【図１３】ボックスカルバートの継目の止水に用いられる従来の止水材の一例を示す断面図である。
【図１４】ヒューム管の接合構造の一例を示す図である。
【図１５】ヒューム管の継目の止水に用いられる従来の止水材の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
２，２２，３２，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４ 止水材、
４ 圧縮部、
６ 取付部、
８ 内側軟質層、
９ 内側軟質層の露出部分、
１０ 外側硬質層、
１２ 部材（ボックスカルバート）、
１８ 部材（ボックスカルバート）表面の凹部、
４２ 部材（ヒューム管）。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一対の部材間の隙間に取り付けられて該隙間を止水する止水材に関し、特に、ボックスカルバート、マンホール、ヒューム管、又はフリューム等のコンクリート製品の継目部分を止水する止水材に好適に用いられる。
【背景技術】
【０００２】
図１２に示すように、施工現場において複数のボックスカルバート１２を列設する場合、隣接する一対のボックスカルバート１２の継目部分を止水材１００によって止水することが従来から行われている。止水材１００により隣接する一対のボックスカルバート１２を止水する技術として、予め一方のボックスカルバート１２ａの周壁１４の端面１６に取り付けた止水材１００を、一対のボックスカルバート１２の周壁１４の端面１６間に挟み込んで止水する技術が提案されている。
【０００３】
一般的に、ボックスカルバートの周壁は、１辺の長さが大きいため（例えば１〜４ｍ）、製作誤差または据付作業誤差等により目地幅が規定値よりも部分的に５ｍｍ程度拡がることがある。このような目地幅の部分的な拡がりに対応するため、止水材は圧縮率が２０〜５０％となるように圧縮された状態で使用することが好ましい。
【０００４】
しかし、一般的な硬質ゴムは３０％以上の圧縮率で圧縮することが困難である。このような問題に鑑みて、図１３に示すように、圧縮しやすいように構成された止水材１０２が提案されている。図１３に示す止水材１０２は、ゴム発泡体からなる内側軟質層１０４がソリッドゴムからなる外側硬質層１０６により被覆された構造を有する。なお、特許文献１に、同様の構成からなる止水材が開示されている。
【特許文献１】特許第３０１２１７９号公報
【０００５】
図１３に示す止水材１０２を用いて隣接する一対のボックスカルバート１２の継目を止水する際、一方のボックスカルバート１２ａの周壁１４ａの端面１６ａに取り付けられた止水材１０２は、圧縮されやすい内側軟質層１０４を備えているため、優れた追従性を発揮でき、他方のボックスカルバート１２ｂの周壁１４ｂの端面１６ｂに確実に密着させることができる。また、内側軟質層１０４が外側硬質層１０６で被覆されていることにより、内側軟質層１０４の強度的な欠点を補えるようになっている。
【０００６】
図１４（ａ）に示すヒューム管４２は、その長さ方向一端部において本体部４３よりも小径の外径を有する雄部４４を備えるとともに、その長手方向他端部において本体部４３よりも大径の内径を有する雌部４６を備えている。複数のヒューム管４２を接合する場合、隣接する一対のヒューム管４２は、図１４（ｂ）に示すように、一方のヒューム管４２ａの雄部４４に他方のヒューム管４２ｂの雌部４６を外嵌することで接合されるが、ボックスカルバートと同様、ヒューム管４２の継目部分を止水材によって止水することが従来から行われている。具体的には、予め一方のヒューム管４２ａの雄部４４の外周面４５に取り付けた止水材１１２を、該雄部４４の外周面４５と他方のヒューム管４２ｂの雌部４６の内周面４７とで挟み込んで止水する技術が提案されている。
【０００７】
図１５は、図１４に示すヒューム管の接合部における止水部分の拡大図である。図１５に示す従来例では、止水材１１２が、ソリッドゴムから構成されるとともに、雌部４６内周面４７との接触面に複数の突起１１４を有し、図１５（ｂ）に示すように大きく変形した状態で止水するように構成されている。この止水状態において、止水材１１２には変形に伴う復元力が作用するため、止水材１１２の突起は大きな面圧でヒューム管４２ｂの雌部４６の内周面４７に接触し、高い止水性が得られるようになっている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかし、図１３に示す止水材１０２は、内側軟質層１０４の素材であるゴム発泡体が、復元性に乏しく、圧縮率を大きくした状態で設置しなければ必要以上の圧縮応力が得られないため、止水材１０２を挟むボックスカルバート１２等の部材間の隙間が拡がると、漏水する恐れがある。
【０００９】
他方、図１５に示す止水材１１２は、上記のように突起部分１１４においてヒューム管４２ｂ等の部材に接触することから、接触面積が小さくなってしまうため、部材の接触面に凹凸がある場合、その接触面に追従し難くなる欠点を有する。加えて、図１５に示す止水材１１２は、経年とともに変形（クリープ変形）が進行することにより復元力が低下することから、漏水の恐れが次第に高くなる欠点がある。
【００１０】
そこで、本発明は、優れた追従性を有するとともに、圧縮率が低い状態でも高い止水性を得ることができる止水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】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明に係る止水材は、一対の部材に挟み込まれて圧縮される圧縮部を備えたものであって、
上記圧縮部は、軟質のソリッドゴムからなる内側軟質層と、
上記軟質のソリッドゴムよりも高硬度である硬質のソリッドゴムからなるとともに上記内側軟質層を被覆するようにして設けられた外側硬質層とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明に係る止水材は、内側軟質層が外側硬質層に被覆された構造を有するため、柔軟性と耐摩耗性を兼ね備えるとともに、内側軟質層がソリッドゴムからなるため、優れた追従性を発揮できるとともに、圧縮率が低い状態でも高い止水性を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、添付図面に基づいて本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００１４】
図１に示す第１の実施形態に係る止水材は、全長に亘って略同一の断面形状を有する長尺の止水材２であって、一対のボックスカルバート等のコンクリート製品又はその他の部材間の隙間を止水するために用いられる。
【００１５】
止水材２は、一対の部材に挟み込まれて圧縮される圧縮部４と、一対の部材のうち一方の部材に埋め込まれて取り付けられるか又は該一方の部材表面の凹部に収められて取り付けられる取付部６とを備えている。圧縮部４と取付部６は一体に設けられ、本実施形態において、止水材２全体の断面形状は例えば矩形とされている。
【００１６】
圧縮部４は、軟質のソリッドゴムからなる内側軟質層８と、軟質のソリッドゴムよりも高硬度である硬質のソリッドゴムからなるとともに内側軟質層８を被覆するようにして設けられた外側硬質層１０とを有する。内側軟質層８は断面矩形とされ、内側軟質層８の外周が、全周に亘って略一定の厚みを有する外側硬質層１０によって被覆されている。
【００１７】
圧縮部４は、低硬度の内側軟質層８を備えていることにより、圧縮しやすくなっており、高硬度の外側硬質層１０を備えていることにより、復元性、物理的強度および耐摩耗性が高められている。
【００１８】
内側軟質層８は、ソリッドゴムからなるため、従来のようにゴム発泡体からなるもの（図１３参照）と比較して、復元性に優れるとともに、圧縮率が低い状態でも大きな圧縮応力が作用するようになっている。したがって、圧縮部４を挟む部材間の隙間の幅が拡大した部分であっても、圧縮部４は部材の接触面に対して良好に追従し、止水性が損なわれないようになっている。
【００１９】
内側軟質層８は、JIS K 6253に準拠したタイプＥ硬度が４５以下に調製されている。内側軟質層８のJIS K 6253に準拠したタイプＥ硬度が４５を超えると、圧縮応力が大きくなり圧縮部４を圧縮し難くなるためである。
【００２０】
外側硬質層１０は、JIS K 6253に準拠したタイプＡ硬度が３０以上６０以下に調製されている。外側硬質層１０のJIS K 6253に準拠したタイプＡ硬度が３０未満の場合、必要以上の復元性および物理的強度を得ることができず、外側硬質層１０のJIS K 6253に準拠したタイプＡ硬度が６０を超えると、止水材２の柔軟性が不足し、ボックスカルバート周壁のコーナー部等における屈曲した状態での施工が困難となるためである。
【００２１】
外側硬質層１０の厚みは０．５ｍｍ以上となるように設定されている。外側硬質層１０の厚みが０．５ｍｍ未満であると、必要以上の復元性および物理的強度を得ることができないためである。
【００２２】
圧縮部４の長さ方向に直角な断面において、圧縮部４の全体の面積（Ｓ）に占める外側硬質層１０の面積（Ｓ1）の比率（Ｓ1／Ｓ×１００）は５０％以下に設定されている。外側硬質層１０の面積比率（Ｓ1／Ｓ×１００）が５０％を超えると、施工時における圧縮部４の圧縮応力が著しく大きくなり、圧縮し難くなるためである。
【００２３】
取付部６は、圧縮部４の外側硬質層１０と同じ素材、すなわち硬質のソリッドゴムからなる。取付部６の厚みは、取付部６を部材表面の凹部に収めて取り付ける場合は該凹部の深さと同じ大きさとすることが好ましく、取付部６を部材に埋め込んで取り付ける場合はその埋め込み深さと同じ大きさとすることが好ましい。
【００２４】
止水材２の素材となるソリッドゴムの具体的な材料としては、従来から一般的に使用されているゴムが用いられ、例えば、天然ゴム、スチレンブタジエンゴム、アクリロニトリルブタジエンゴム、クロロプレンゴム、ブタジエンゴム、エチレンプロピレンゴム、アクリルゴム、エピクロルヒドリンゴム、シリコーンゴム、クロロスルホン化ポリエチレンゴム、又はフッ素系ゴム等が、単独で又は２種以上混合されて用いられる。
【００２５】
軟質のソリッドゴム及び硬質のソリッドゴムの硬度は、上記の材料ゴムに添加される添加剤（例えば各種充填剤およびプロセスオイル）の配合組成を調整することにより、上述した所定の硬度となるように設定される。
【００２６】
止水材２を製造する際は、先ず、軟質のソリッドゴムを押し出す押出機Ａと、硬質のソリッドゴムを押し出す押出機Ｂに、バンバリーミキサー等で混練した上記の材料と添加剤をそれぞれセットし、押出機Ａと押出機Ｂを用いて未加硫状態の軟質ゴムと未加硫状態の硬質ゴムの二重押出を行うことにより、軟質ゴムを硬質ゴムで被覆した状態にした後、熱風加硫槽内を通過させることで連続的な加硫成型を行い、軟質ゴムと硬質ゴムを一体化させることにより製造する。
【００２７】
図２及び図３は、第１の実施形態に係る止水材２を用いて、隣接する一対のボックスカルバート１２間の隙間を止水する場合の具体的な使用例を示す。
【００２８】
図２に示すように、止水材２は、ボックスカルバート１２同士の接合作業を行う前に、予め一方のボックスカルバート１２ａに取り付けられる。一方のボックスカルバート１２ａへの止水材２の取り付けは、該ボックスカルバート１２ａの周壁１４ａの端面１６ａに形成された溝状の凹部１８に取付部６を収めた状態で、凹部１８の底面に取付部６を接着することで行われる。ただし、一方のボックスカルバート１２ａの周壁１４ａの端面１６ａには必ずしも凹部１８を形成する必要はなく、止水材２は、圧縮部４が露出するように取付部６をボックスカルバート１２ａに埋め込むことで、該ボックスカルバート１２ａに取り付けるようにしてもよい。
【００２９】
一対のボックスカルバート１２を接合する際は、止水材２が取り付けられた一方のボックスカルバート１２ａの周壁１４ａの端面１６ａを、図３に示すように止水材２の圧縮部４が所定の圧縮率となるように圧縮する位置まで、他方のボックスカルバート１２ｂの周壁１４ｂの端面１６ｂに近接させる。この際、止水材２の圧縮部４は、低硬度のソリッドゴムからなる内側軟質層８を備えているため、内側軟質層８がゴム発泡体からなる従来の止水材（図１３参照）と同様、圧縮部４を容易に圧縮できるようになっている。
【００３０】
止水材２は、図３に示す止水状態において、圧縮部４の圧縮率が２０〜５０％のときに確実に止水できる大きさの圧縮応力が作用するようになっており、ボックスカルバート１２の目地幅の拡大により圧縮部４の圧縮率が２０％まで低下しても、確実に止水できるようになっている。具体的に、内側軟質層８は、圧縮部４の圧縮率が２０％のときでも約０．２ＭＰａの圧縮応力を得ることができ、水深１０ｍの地下水を確実に止水できる。また、圧縮部４は、すべてソリッドゴムから構成されているため、優れた復元性を発揮することができ、ボックスカルバート１２の目地幅が拡大した部分においても、ボックスカルバート１２ｂの端面１６ｂに確実に密着して、高い止水性が得られる。
【００３１】
図４は、第２の実施形態に係る止水材２２を示している。この止水材２２は、圧縮部４における他方のボックスカルバート１２ｂとの接触面全体において内側軟質層８が露出している。これにより、他方のボックスカルバート１２ｂの周壁１４ｂの端面１６ｂに凹凸がある場合でも、図５に示すように、追従性に優れた内側軟質層８の露出部分９が、凹凸を有する端面１６ｂに確実に密着して、止水性が高められる。
【００３２】
ただし、内側軟質層８の露出部分９は、他方のボックスカルバート１２ｂとの接触面において必ずしも全体に設ける必要はなく、該接触面の一部に設けるようにしてもよい。また、内側軟質層８の露出部分９は、両方のボックスカルバート１２ａ，１２ｂとの接触面に設けるようにしてもよい。
【００３３】
なお、第２の実施形態において、その他の構成及び効果は第１の実施形態と同様であり、図４および図５において、第１の実施形態と同様の機能を有する部材については同符号を付してある。
【００３４】
図６は、第３の実施形態に係る止水材３２を示している。
【００３５】
本実施形態では、止水材３２全体の断面形状が台形となっている。圧縮部４の形状は、断面台形の内側軟質層８の外周が、全周に亘って略一定の厚みを有する外側硬質層１０によって被覆された形状となっている。取付部６は、第１および第２の実施形態と同様、圧縮部４と一体に設けられ、外側硬質層１０と同じ素材から構成されている。
【００３６】
図７及び図８は、第３の実施形態に係る止水材３２を用いて、隣接する一対のヒューム管４２の接合部の隙間を止水する場合の具体的な構成の一例を示す。
【００３７】
図７に示すように、止水材３２は、ヒューム管４２同士の接合作業を行う前に、予め一方のヒューム管４２ａの雄部４４外周面４５に取り付けられる。一方のヒューム管４２ａへの止水材３２の取り付けは、該ヒューム管４２ａの雄部４４の外周面４５から圧縮部４が突出するような状態で、ヒューム管４２ａの雄部４４に取付部６を埋め込むことで行われる。ただし、ヒューム管４２ａへの止水材３２の取り付けは、必ずしも埋め込みにより行う必要はなく、雄部４４の外周面４５に溝状の凹部を形成して、止水材３２の取付部６を該凹部底面に接着することで行うようにしてもよい。
【００３８】
一対のヒューム管４２の接合は、止水材３２が取り付けられた一方のヒューム管４２ａの雄部４４に、止水材３２の圧縮部４を圧縮させながら、他方のヒューム管４２ｂの雌部４６を外嵌させることで行われる。この際、止水材３２の圧縮部４は、低硬度のソリッドゴムからなる内側軟質層８を備えているため、内側軟質層８がゴム発泡体からなる従来の止水材（図１３参照）と同様、圧縮部４を容易に圧縮できるようになっている。
【００３９】
止水材３２は、図８に示す止水状態において、圧縮部４の圧縮率が２０〜５０％のときに確実に止水できる大きさの圧縮応力が作用するようになっている。具体的に、内側軟質層８は、止水材３２の圧縮率が２０％のときでも、約０．２ＭＰａの圧縮応力を得ることができ、水深１０ｍの地下水を確実に止水できる。
【００４０】
なお、第３の実施形態において、その他の構成及び効果は第１の実施形態と同様であり、図６〜図８において、第１の実施形態と同様の機能を有する部材については同符号を付してある。
【００４１】
以上、上述の実施形態を挙げて本発明を説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されるものではない。
【００４２】
例えば、止水材の断面形状は、上記実施形態に係るものに限られない。止水材のその他の形状として考えられる具体例としては、例えば、図９（ａ）に示すように止水される部材との接触面における幅方向中央部に溝状の凹部５３を備えたもの、図９（ｂ）に示すように全体の断面形状がアーチ状のもの、図９（ｃ）〜（ｆ）に示すように取付部６を有さず圧縮部４のみから構成されたもの、図９（ｇ）に示すように圧縮部４のみから構成されるとともに止水される部材との接触面において内側軟質層８が露出したもの等が挙げられる。
【００４３】
また、上記実施形態では、ボックスカルバート及びヒューム管の止水に用いる止水材について説明したが、本発明は、その他のコンクリート製品、例えば、マンホール又はフリューム等の止水に用いる止水材、或いはコンクリート製品以外の部材の止水に用いる止水材にも適用できる。
【実施例１】
【００４４】
図１０に示す素材と硬度を有する実施例１、実施例２、および比較例１〜比較例７のサンプルについて、圧縮率が１０％、２０％、３０％、４０％、５０％、６０％のときの圧縮応力（ＭＰａ）、および圧縮永久歪み率（％）を測定する試験を行った。
【００４５】
サンプルとしては、断面形状が２０ｍｍ角の矩形で、長さが５０ｍｍのものを用いた。実施例１および実施例２のサンプルは、上記実施形態と同様、硬度が異なる２種類のソリッドゴムの二重押出によって製造し、比較例１〜比較例６のサンプルは、１種類のソリッドゴムの押出成型により製造し、比較例７のサンプルは、ゴム発泡体をソリッドゴムが被覆するようにして二重押出により製造した。
【００４６】
【００４７】
圧縮永久歪み率の測定は、JIS K 6262に準拠した試験により行った。具体的には、JIS K 6262に規定された圧縮装置を用いて、雰囲気温度７０℃でスペーサにより試験片を２５％圧縮し、２４時間後に圧縮を解放することにより試験を行い、スペーサの厚さｔ1（ｍｍ）、試験片の元の厚さｔ0（ｍｍ）、および試験片の試験後の厚さｔ2（ｍｍ）の値を、下記の式（１）に代入することで圧縮永久歪み率Ｃｓを算出した。
【数１】
【００４８】
図１１に示すように、軟質のソリッドゴムからなる内側軟質層と硬質のソリッドゴムからなる外側硬質層を備えた実施例１および実施例２は、内側軟質層がゴム発泡体で構成された比較例７と同様、高圧縮率でも圧縮応力が著しく大きくならないため、施工時において圧縮し易いものであることを確認できた。また、実施例１と実施例２は、圧縮率２０％のときの圧縮応力が約０．２ＭＰａであるため、止水材の圧縮部を圧縮率が２０％以上となるように圧縮させて使用することで、０．２ＭＰａ以上の圧縮応力を得ることができ、水深１０ｍの地下水を確実に止水できることを確認できた。
【００４９】
図１０に戻って、実施例１および実施例２の圧縮永久歪み率はいずれも約３０％であり、タイプＡ硬度が３０以上の硬質のソリッドゴムのみからなる比較例１〜比較例５と比べると大きな値となるものの、タイプＡ硬度が１０の軟質のソリッドゴムのみからなる比較例６、及びゴム発泡体からなる内側軟質層を備えた比較例７と比べると、顕著に小さな値となった。このことから、内側軟質層を軟質のソリッドゴムで構成した止水材は、圧縮し易い性質を有することに加えて、比較的高い復元性を有することを確認できた。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】第１の実施形態に係る止水材を示す斜視図である。
【図２】図１に示す止水材をボックスカルバート周壁の端面に取り付けた状態を示す断面図である。
【図３】図１に示す止水材を用いてボックスカルバートの継目を止水した状態を示す断面図である。
【図４】第２の実施形態に係る止水材をボックスカルバート周壁の端面に取り付けた状態を示す断面図である。
【図５】第２の実施形態に係る止水材を用いてボックスカルバートの継目を止水した状態を示す断面図である。
【図６】第３の実施形態に係る止水材を示す斜視図である。
【図７】図６に示す止水材をヒューム管の雄部外周面に取り付けた状態を示す断面図である。
【図８】図６に示す止水材を用いてヒューム管の継目を止水した状態を示す断面図である。
【図９】その他の実施形態に係る止水材の断面形状を示す図である。
【図１０】実施例と比較例の圧縮応力および圧縮永久歪み率を測定した試験の結果を示す表である。
【図１１】実施例および比較例のそれぞれについて圧縮率と圧縮応力の関係を示すグラフである。
【図１２】ボックスカルバートの接合構造の一例を示す図である。
【図１３】ボックスカルバートの継目の止水に用いられる従来の止水材の一例を示す断面図である。
【図１４】ヒューム管の接合構造の一例を示す図である。
【図１５】ヒューム管の継目の止水に用いられる従来の止水材の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５１】
２，２２，３２，５２，５４，５６，５８，６０，６２，６４ 止水材、
４ 圧縮部、
６ 取付部、
８ 内側軟質層、
９ 内側軟質層の露出部分、
１０ 外側硬質層、
１２ 部材（ボックスカルバート）、
１８ 部材（ボックスカルバート）表面の凹部、
４２ 部材（ヒューム管）。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の部材に挟み込まれて圧縮される圧縮部を備えた長尺の止水材であって、
上記圧縮部は、軟質のソリッドゴムからなる内側軟質層と、
上記軟質のソリッドゴムよりも高硬度である硬質のソリッドゴムからなるとともに上記内側軟質層を被覆するようにして設けられた外側硬質層とを有することを特徴とする止水材。
【請求項２】
上記内側軟質層は、JIS K 6253に準拠したタイプＥ硬度が４５以下であり、
上記外側硬質層は、JIS K 6253に準拠したタイプＡ硬度が３０以上６０以下であることを特徴とする請求項１に記載の止水材。
【請求項３】
上記外側硬質層の厚みが０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の止水材。
【請求項４】
上記圧縮部の長さ方向に直角な断面において上記圧縮部全体の面積（Ｓ）に占める上記外側硬質層の面積（Ｓ1）の比率（Ｓ1／Ｓ×１００）が５０％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の止水材。
【請求項５】
上記一対の部材のうち一方の部材に埋め込まれて取り付けられるか又は該一方の部材表面の凹部に収められて取り付けられる取付部が、上記圧縮部と一体に設けられ、且つ、上記外側硬質層と同じ素材からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の止水材。
【請求項６】
上記圧縮部における上記一対の部材のうち少なくとも一方の部材との接触面の一部または全体において、上記内側軟質層が露出していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の止水材。
【請求項１】
一対の部材に挟み込まれて圧縮される圧縮部を備えた長尺の止水材であって、
上記圧縮部は、軟質のソリッドゴムからなる内側軟質層と、
上記軟質のソリッドゴムよりも高硬度である硬質のソリッドゴムからなるとともに上記内側軟質層を被覆するようにして設けられた外側硬質層とを有することを特徴とする止水材。
【請求項２】
上記内側軟質層は、JIS K 6253に準拠したタイプＥ硬度が４５以下であり、
上記外側硬質層は、JIS K 6253に準拠したタイプＡ硬度が３０以上６０以下であることを特徴とする請求項１に記載の止水材。
【請求項３】
上記外側硬質層の厚みが０．５ｍｍ以上であることを特徴とする請求項１または２のいずれかに記載の止水材。
【請求項４】
上記圧縮部の長さ方向に直角な断面において上記圧縮部全体の面積（Ｓ）に占める上記外側硬質層の面積（Ｓ1）の比率（Ｓ1／Ｓ×１００）が５０％以下であることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の止水材。
【請求項５】
上記一対の部材のうち一方の部材に埋め込まれて取り付けられるか又は該一方の部材表面の凹部に収められて取り付けられる取付部が、上記圧縮部と一体に設けられ、且つ、上記外側硬質層と同じ素材からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の止水材。
【請求項６】
上記圧縮部における上記一対の部材のうち少なくとも一方の部材との接触面の一部または全体において、上記内側軟質層が露出していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の止水材。
【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】
【公開番号】特開２００８−１３９９５（Ｐ２００８−１３９９５Ａ）
【公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−１８５５２６（Ｐ２００６−１８５５２６）
【出願日】平成１８年７月５日（２００６．７．５）
【出願人】（５９１０００５０６）早川ゴム株式会社 (110)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年１月２４日（２００８．１．２４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年７月５日（２００６．７．５）
【出願人】（５９１０００５０６）早川ゴム株式会社 (110)
【Ｆターム（参考）】
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