説明

高架橋の目地部補修方法

【課題】寒冷豪雪地域を通る新幹線などの高架橋の目地部の水漏れを効果的にしかも簡易に補修できるようにする。
【解決手段】補修対象の目地部に施工された既設目地材を現状のままにして、該目地部に沿ってその両側に所定のピッチでアンカーボルト33を植設し、長手方向に延びる山33と谷34が短手方向に連続する波形形状のカバー部材32を補修部材として用意し、この補修部材の山33、谷34と目地部の遊間が平行になる状態にして、この補修部材で既設目地材を被覆しこれをアンカーボルト33で固定する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、高架橋の目地部補修方法に係り、特に、高架橋目地部の補修工法に係り、特に、豪雪地域を通る新幹線高架橋での目地部補修方法に関する。
【背景技術】
【0002】
図9は、鉄道高架橋の横断面を示す。図9において、参照番号10は、橋桁を示す。12は橋脚である。図9に示すように、鉄道高架橋の場合、一段高くなった部分が軌道区間13、13である。橋桁10の両側は低くなって通路、あるいは返送水や雨水が流れる側溝15となっている。
【0003】
高速道路、鉄道をはじめとする高架橋では、橋桁10と橋桁10の接合部分には隙間のあいている目地部があり、個々の橋桁10の長さ方向の伸縮はこの目地部で吸収される。
【0004】
そこで、高架橋の橋桁と橋桁の間の目地部の例として、新幹線高架の目地部断面を図10に示す。
図10において、この橋桁10同士の端面間には、遊間の幅aが設定されている。このような目地部の遊間の幅aは、橋桁10が膨張して伸びると狭くなり、逆に、橋桁10が縮むと広くなる。例えば、長さ50mの橋桁では、20〜30mmの伸び縮みがあるとされており、この伸縮量を吸収する範囲で、遊間の幅aが設定されている。
【0005】
このような遊間aの形成された目地部には、目地材として、カバーゴム20が取り付けられており、このカバーゴム20で、雨水等が下に漏れないないように止水を施している。従来、目地材には、合成ゴムを材質として、直射日光、風雨、寒暖の差などの機構条件や、伸縮の繰り返しに十分耐えるものが用いられる。
【0006】
カバーゴム20には、遊間の幅aの変動に追従できるように、横断面形状がU字形の伸縮部21が形成されている。この伸縮部21の両側には固定部22が形成されている。ベースゴム23の穴に固定部22を挿入することで、カバーゴム20を取り付けることができる。カバーゴム20の上には、保護鋼板24が載置されており、この保護鋼板23は、定着用アンカーボルト25によって固定される。なお、26は隙間に詰めるモルタル材である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
従来の高架橋の目地部に施工される目地材は、経年変化によって、ゴム材質が劣化し、カバーゴム20に破れが生じたり、穴があいたりして、傷んでくる。そこで、高架橋の目地部には、何らかの補修工事が必要となる。
【0008】
ところで、新幹線高架橋の場合、地域によって、補修の目的も異なってくる。
【0009】
例えば、上越新幹線の上毛高原から先の新潟方面、東北新幹線の仙台以北といったように、冬季の積雪量が多い地域では、線路に積もる雪を除雪するために、スプリンクラーが設けられている。スプリンクラーから散水された水と雪が溶けた水は、橋桁の側溝を流して回収され、除雪用水としてスプリンクラーで再利用されるようになっている。
【0010】
寒冷地域では、目地部のカバーゴム20に穴があいていると、そこから水が橋桁の下に漏れてしまい、スプリンクラー用水として再利用のための回収率が低下するばかりでなく、厳寒期であれば、橋桁からしたたる水が凍って大きなつららとなる。このつららが落下すれば、橋桁の下を通る人や車輌にとって非常に危険な事態となる。
【0011】
また、母材コンクリートの表面が調整モルタルで覆われている橋桁では、コンクリートと調整モルタルの界面の隙間に水が流れて、その水が目地部から漏れるという問題がある。
【0012】
そこで、積雪量の多い地域を通る新幹線の高架橋では、目地部の補修が不可欠とされている。しかし、これまでのところ目地部に施される補修工事は、目地部の傷んだカバーゴム20を新しいものに交換する程度であり、有効な補修工法が開発されていないのが現状である。
【0013】
そこで、本発明の目的は、前記従来技術の有する問題点を解消し、寒冷豪雪地域を通る新幹線などの高架橋の目地部の水漏れを効果的にしかも簡易に補修することができるようにした高架橋の目地部補修工法および目地部補修構造を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0014】
前記の目的を達成するために、本発明は、橋桁と橋桁との接合部に形成される遊間を有する高架橋の目地部において、前記遊間を止水する既設目地材の老朽化により水漏れする目地部を補修する工法であって、補修対象の目地部に施工された既設目地材を現状のままにして、該目地部に沿ってその両側に所定のピッチでアンカーボルトを植設するアンカー工程と、長手方向に延びる山と谷が短手方向に連続する波形形状のカバー部材を補修部材として用意し、前記補修部材の山、谷と前記目地部の遊間が平行になる状態にして、この補修部材で前記既設目地材を被覆し、該補修部材を前記アンカーボルトで固定する工程と、からなることを特徴とするものである。
【0015】
また、本発明は、橋桁と橋桁との接合部に形成される遊間を有する高架橋の目地部において、前記遊間を止水する既設目地材の老朽化により水漏れする目地部の補修構造であって、補修対象の目地部に施工された既設目地材を現状のまま、長手方向に延びる山と谷が短手方向に連続する波形形状のカバー部材からなる補修部材により、その山、谷と前記目地部の遊間が平行になる状態にして既設目地材が被覆され、該補修部材が該目地部に沿ってその両側に所定のピッチで植設したアンカーボルトにより固定されたことを特徴とするものである。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、アンカーボルトにロックナットを締め付けることにより、カバー部材が固定されると同時に、止水が効かせることができる。そして、カバー部材は波形形状をもっているので、橋桁の伸縮による遊間の変動を吸収するとともに、多様な幅の遊間をもつ目地部に対しても汎用的に対応でき、既設の目地材を取り去り新しい目地材と交換する必要なく、寒冷豪雪地域を通る新幹線などの高架橋の目地部の水漏れを効果的にしかも簡易に補修することができる
【発明を実施するための最良の形態】
【0017】
以下、本発明による高架橋の目地部補修方法の一実施形態について、添付の図面を参照しながら説明する。
図1は、本発明の高架橋の目地部補修工法が適用される新幹線高架橋の橋桁の端面の左半分を示す。
【0018】
この図1において、参照番号10は橋桁を示す。橋桁10の中央の一段高くなった部分に軌道区間13が平行に延びている。そして橋桁10の両側は低くなって通路、あるいは返送水や雨水が流れる側溝15となっている。側溝15には、ケーブル部16や、除雪用水を送る送水管17が敷設されている。
【0019】
図1に示されるように、橋桁10と橋桁10との接合部の目地部に補修が施される部分は、第1の補修領域18と第2の補修領域19とがある。第1の補修領域18は、側溝15や、軌道区間13の間の低い部分の目地部に相当しており、第2の補修領域19は、橋桁10の側壁および軌道区間13の目地部に相当している。第1の補修領域18では、止水を完全にするために、本発明を適用した補修を行うのに対して、第2の補修領域19では、止水をする必要はないので、目地部をシーリングする充填材を詰め替える補修を行う。
【0020】
補修を実施する以前の第1補修領域18の目地部は、前述した図8のような構造になっており、遊間の幅aの形成された目地部を止水するために、目地材として、カバーゴム20が取り付けられている。カバーゴム20は保護鋼板24によって保護されている。
【0021】
以下、第1補修部18における目地部の補修工法について、その工程を順を追いながら図2乃至図6を参照して説明する。
図2は、目地部に沿ってその両側にアンカーボルト30をケミカルアンカー工法により植設する工程を示す。
【0022】
まず、目地部を挟んだ両側のコンクリート露出面に所定のピッチでアンカーボルト30を埋め込むためのボルト孔31を削岩機で穿孔する。穿孔した後、それぞれのボルト孔31にはエアを吹きつけ、コンクリート破片や切粉を除去してから、接着材の入ったカプセルを挿入しておく。しかる後、各ボルト孔31には、アンカーボルト31を埋め込み、接着材を硬化養生させる。
【0023】
次に、図2に示すように、アンカーボルト30を中央にその両側の所定範囲に亘って、コンクリート表面の清掃を行う。この清掃範囲Sは、次に説明する補修部材32の固定部が押し付けられるシール面に相当している。
【0024】
そこで、図3は、既設目地材を被覆する補修部材として用いられるカバー部材32を示す。
【0025】
この図3において、このカバー部材32は、細長く全体が褶曲した形状をもち
ゴムを材質としたカバーである。
【0026】
この実施形態では、カバー部材32には、直線状に延びる山33と谷34が長手方向に形成されており、これらの山33と谷34は交互に短手方向に波形形状に連続している。
【0027】
そして、カバー部材32の長手方向に延びる左右の縁部は、アンカーボルト30に螺合するナットで締め付けてコンクリート表面に固定するための固定部35が形成されている。この固定部35は、平坦かつ肉厚になっており、アンカーボルト用の穴36が所定のピッチであけられている。なお、固定部35の裏面には、長手方向に延びる二条の溝37が形成されており、この溝37にはシール部材38が装着される(図4参照)。
【0028】
そこで、図4に示すように、カバー部材32を、既設の目地材の上を被覆するようにセットする。カバー部材32の長手方向を目地部の遊間が走る方向に合わせ、山33、谷34は目地部の遊間と平行になるようにする。このとき、既設の目地材は現状のままに放置するので、カバーゴム20をはじめ、ベースゴム23や隙間に詰めたモルタル材26の取り外しは行わない。ただし、落ち込み防止板39を敷いておくことが好ましい。
【0029】
そして、カバー部材32の固定部35の穴36にアンカーボルト30を通し、押え金具40を載せる。さらに、薄板状の保護板41をカバー部材32を被せる。この保護板41は、一方の側のアンカーボルト30で片持ちで固定される。アンカーボルト30に座金42を介してロックナット43を締め付ければ、カバー部材32を固定することができる。アンカーボルト33の先端には、錆防止のためのキャップ44が装着される。
【0030】
以上のようにして、橋桁10と橋桁10との接合部に形成される高架橋の目地部を補修することにより、以下のように、目地部からの水漏れを効果的に防止することができる。
【0031】
まず、補修部材として用いたカバー部材32の機能について説明すると、このカバー部材32は、基本的に目地部を止水するシール材であるが、山33、谷34が交互に連続する波形形状を有しているので、橋桁10の伸縮に伴う目地幅aの変動に追従して変形し、これを吸収する。
【0032】
すなわち、橋桁の伸縮による目地幅aの変動量は、カバー部材32の波形形状の変形により、容易に吸収することができる。しかも、カバー部材32によれば目地幅aが、例えば、30mm、40mm、50mm、…とさまざまであっても、同じカバー部材32を汎用的に使うこともできる。波形形状が変形する構造から、本来的には目地幅aが比較的広い目地部の補修に適しているといえる。
【0033】
さらに、本実施形態の補修工法では、アンカーボルト30にロックナット43を締め付けることにより、カバー部材32を固定できると同時に、その固定部35が押え金具40によりコンクリート面に押圧されてシール部材38が効くようになっているので、既設の目地材を取り去り新しい目地材と交換する必要なく、確実な止水を簡易に施すことができる。
【0034】
次に、図5は、図1における第1補修領域18のコーナー部に用いるコーナー金具を示す。
【0035】
コーナー部の目地部では、壁が直角に立ち上がっているので、カバー部材32の固定部35を密着させることができないため、固定部35のシールが十分に効かず隙間から漏水するおそれがある。
【0036】
そこで、図5に示すようなコーナー金具50を用いることにより、コーナー部での止水を確実にすることができる。
この実施形態では、コーナー金具50は、直角に曲がったアングル部51と凹曲面を有するR部52とが一体になった金具である。R部52には、アンカーボルト53があらかじめ植設されている。アングル部51は、コンクリート面に埋め込まれるアンカーボルト54、55を用いて固定される。なお、押え金具50とコンクリート面との間にはコーキングにより止水処理を施しておく。
【0037】
このようなコーナー金具50は、図6に示すように、このコーナー金具50に対応させた湾曲した押え金具58、59とを組み合わせて用いられる。そして、押え金具58をカバー部材32の固定部35に押し当て、R部52には押え金具59をあてがってアンカーボルト53にロックナット43を締め付けることにより、カバー部材32の固定部35をR部52の曲面に倣わせて押し付けることができるようになる。これにより、固定部35のシール部材38が有効にシール機能を発揮するようになる。
したがって、図4の補修構造と、このコーナー部の補修構造を組み合わせることにより、豪雪地域を通る新幹線高架橋の場合のように、スプリンクラーで除雪し、溶けた水を除雪用水としてスプリンクラーで再利用されるようになっている高架橋では、有効な目地補修を施すことが可能となる。
【0038】
次に、図7は、本発明の他の実施形態を示す。
この実施形態では、カバー部材32の固定構造に改良が加えられている。前述した実施形態では、図4に示したように、カバー部材32の両側縁部の固定部35をアンカーボルト30にロックナット43を締結することで固定していたのに対して、図7の実施形態では、カバー部材32の固定部35を押え付ける押え金具60と、クランプ部材61とを用い、クランプ部材61の方をアンカーボルト30にロックナット43を締結することで締め付け、クランプ部材61で押え金具60を固定部35に押し付けることで、カバー部材32を固定している。また、図4では、保護板41の片側はフリーになっているが、この図7の実施形態では、保護板41の両側縁部は、押え金具60によりしっかりと固定されている。
【0039】
この実施形態によれば、カバー部材32の固定部35にアンカーボルト30を通す必要がなくなるので、アンカーボルト30を通す穴に合わせてアンカーボルト30を植設しなくてもよくなり、アンカーボルト30のピッチ間隔等、アンカーボルトを植設する工程の自由度が大きくなるという利点がある。
【0040】
次に、図8は、本発明のさらに他の実施形態を示す。
この図8の実施形態では、橋桁10の母材コンクリートの表面は、調整モルタル70で覆われている。このように調整モルタル70でコンクリートを覆った場合、コンクリートと調整モルタル70の間の界面にできる隙間を水が流れるので、この内部流水を止水するため、図8に示すように、図7の補修構造が適用される。
【0041】
すなわち、カバー部材32を取り付ける範囲内にある調整モルタル71を取り去り、母材コンクリートを露出させる。そして、図7と同様に、押え金具60とクランプ部材61を用いて、アンカーボルト30にロックナット43を締め付ける。
【0042】
これにより、コンクリートと調整モルタル70の隙間を流れる内部流水についても、カバー部材32の固定部35の裏面にあるシール部材38が効いて、目地部の遊間から漏水するのを防止できる。
【0043】
なお、表面を調整モルタルで覆った場合は、図4の補修構造を適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【0044】
【図1】本発明による高架橋目地部の補修工法が適用される新幹線高架橋の橋脚の端面を示す図。
【図2】本発明の一実施形態による高架橋目地部の補修工法において、アンカーボルトを植設する工程を示す断面図。
【図3】本発明の一実施形態による高架橋目地部の補修工法において、補修部材として用いられるカバー部材を示す斜視図。
【図4】本発明の一実施形態による高架橋目地部の補修工法において、補修部材としてカバー部材が取り付けられた状態を示す断面図。
【図5】本発明の一実施形態による高架橋目地部の補修工法において、コーナー部の補修に用いられるコーナー金具を示す斜視図。
【図6】本発明の一実施形態による高架橋目地部の補修工法において、コーナー部でカバー部材が固定されたときの構造を示す断面図。
【図7】本発明の他の実施形態による高架橋目地部の補修工法によるカバー部材の固定構造を示す断面図。
【図8】図7の実施形態による高架橋目地部の補修工法によるカバー部材の固定構造を調整モルタルに覆われた目地部に適用した場合の補修構造示す断面図。
【図9】鉄道高架橋の横断面図。
【図10】従来の高架橋目地部の構造を示す横断面図。
【符号の説明】
【0045】
10 橋桁
13 軌道区間
15 側溝
16 ケーブル部
17 送水管
20 カバーゴム
23 ベースゴム
30 アンカーボルト
32 カバー部材
33 山
34 谷
35 固定部
38 シール部材
40 押え金具
43 ロックナット
50 コーナー金具
51 アングル部
52 R部
60 押え金具
61 クランプ部材
70 調整モルタル

【特許請求の範囲】
【請求項1】
橋桁と橋桁との接合部に形成される遊間を有する高架橋の目地部において、前記遊間を止水する既設目地材の老朽化により水漏れする目地部を補修する工法であって、
補修対象の目地部に施工された既設目地材を現状のままにして、該目地部に沿ってその両側に所定のピッチでアンカーボルトを植設するアンカー工程と、
長手方向に延びる山と谷が短手方向に連続する波形形状のカバー部材を補修部材として用意し、前記補修部材の山、谷と前記目地部の遊間が平行になる状態にして、この補修部材で前記既設目地材を被覆し、該補修部材を前記アンカーボルトで固定する工程と、
からなることを特徴とする高架橋の目地部補修方法。
【請求項2】
橋脚コーナー部の目地部では、アンカーボルトが植設された凹曲面のR部を有するコーナー金具を用いて前記補修部材を固定することを特徴とする請求項1に記載の高架橋の目地部補修方法。
【請求項3】
前記高架橋は、積雪地域を通る新幹線高架橋であることを特徴とする請求項1に記載の高架橋の目地部補修方法。
【請求項4】
橋桁と橋桁との接合部に形成される遊間を有する高架橋の目地部において、前記遊間を止水する既設目地材の老朽化により水漏れする目地部の補修構造であって、
補修対象の目地部に施工された既設目地材を現状のまま、長手方向に延びる山と谷が短手方向に連続する波形形状のカバー部材からなる補修部材により、その山、谷と前記目地部の遊間が平行になる状態にして既設目地材が被覆され、該補修部材が該目地部に沿ってその両側に所定のピッチで植設したアンカーボルトにより固定されたことを特徴とする高架橋の目地部補修構造。
【請求項5】
前記補修部材の長手方向の両縁部には、それぞれ前記アンカーボルトに螺合するロックナットおよび押え金具でコンクリート表面に固定される固定部が形成され、この固定部の裏面にシール材が装着されることを特徴とする請求項4に記載の高架橋の目地部補修構造。
【請求項6】
前記固定部では、該補修部材を覆う保護板がロックナットおよび押え金具によって締結されたことを特徴とする請求項5に記載の高架橋の目地部補修構造。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【公開番号】特開2008−133654(P2008−133654A)
【公開日】平成20年6月12日(2008.6.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−320253(P2006−320253)
【出願日】平成18年11月28日(2006.11.28)
【出願人】(000230526)日本ヴィクトリック株式会社 (39)
【出願人】(000252207)六菱ゴム株式会社 (41)
【Fターム(参考)】