JP2008133654A - 高架橋の目地部補修方法 - Google Patents

Abstract

【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。
【選択図】図１

Description

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。 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。 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。 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。 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。 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。 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。 鉄道高架橋の横断面図。 従来の高架橋目地部の構造を示す横断面図。

符号の説明

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

Claims (6)

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。
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。
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。
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。
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。
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。

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