【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、土木建築構造物、特に橋梁分野における桁端のフィンガー式伸縮装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
橋梁の伸縮装置には多様な構造が提案・利用されているが、伸縮量が大きい場合は、片持ち梁式の伸縮装置、いわゆるフィンガージョイントが多く用いられている。従来のフィンガージョイントは、一般に金属（鋳鋼）製である（例えば、特許文献１〜３参照）。
【０００３】
また、本発明に関連する先行技術として、伸縮装置の一部をコンクリートで構成するものも提案されている（特許文献４参照）。これは、一対の橋桁の上部床版の端部所定長をプレキャスト部材で製作し、これら一対のプレキャスト部材を摺動可能に嵌合する凸部と凹部で橋軸方向に伸縮可能に接続し、一対のプレキャスト部材間の上部に一対のフィンガージョイントを設けたものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−２８８７０７号公報
【特許文献２】
特開２０００−９６５０２号公報
【特許文献３】
特開２０００−７３３０５号公報
【特許文献４】
特開平７−２６８８１５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来のフィンガージョイントは金属製であるため高価である。また、金属であるため腐食耐久性に限度があり、比較的入念な維持管理が必要なため、維持管理コストが発生する。さらに、大型の部材が一体ものとなっているため、地震や交通荷重等により破損した場合には伸縮装置全体を交換せざるを得ない場合が多く、補修コストが大となる。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解消すべくなされたもので、その目的は、フィンガー式伸縮装置の初期コストの低減と、腐食耐久性の向上による維持管理コストの削減が図れ、さらに修復性の向上による補修コストの低減が図れるフィンガー式伸縮装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項１に係る発明は、所定の遊間をおいて対向配置される床版（橋梁の場合、橋台や橋桁の上部の床版）の端部にそれぞれフィンガージョイントの基部を固定し、先端側のフィンガー部同士を遊隙をおいて噛み合わせてなるフィンガー式伸縮装置であって、前記フィンガージョイントが非金属材料（コンクリート系の材料、合成樹脂や硬質ゴムなど）からなるプレキャスト部材で構成されていることを特徴とするフィンガー式伸縮装置である。フィンガージョイントの基部とフィンガー部とをプレキャスト部材で一体に製作してもよいし、基部とフィンガー部とに分割し、プレキャスト部材の基部とフィンガー部とを現場で組み合わせる構造としてもよい。
【０００８】
本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載のフィンガー式伸縮装置において、フィンガー部は互いに独立した複数のフィンガー部品（縦に配置したフィンガーパネル等）から構成され、各フィンガー部品の基端部がフィンガージョイントの基部に着脱自在に嵌合していることを特徴とするフィンガー式伸縮装置である。プレキャスト部材の基部とフィンガー部とを現場で組み合わせる場合であり、フィンガー部は互いに独立した複数のプレキャストのフィンガー部品から構成する。基部は床版幅方向（橋軸直角方向）に連続した受け台ブロックとしてもよいし、フィンガー部品に対応させて分割した独立の受け台ブロックとして床版幅方向に一列に並べるようにしてもよい。
【０００９】
本発明の請求項３に係る発明は、請求項２に記載のフィンガー式伸縮装置において、フィンガージョイントの基部は、フィンガー部品（縦に配置したフィンガーパネル等）の基端部が嵌合する嵌合溝を有するフィンガー受け部品（縦長の受け台ブロック等）を複数配列して構成されていることを特徴とするフィンガー式伸縮装置である。フィンガー部品に対応させて分割した独立の受け台部品を床版幅方向（橋軸直角方向）に一列に並べるようにした場合である。例えば、フィンガー受け部品の嵌合溝は、前面に左右一対のリップ係止片を有する溝とし、この嵌合溝に上から差し込むことのできる嵌合凸部をフィンガー部品の基部に一体的に設け、嵌合凸部がリップ係止片に係止されるようにする。
【００１０】
また、フィンガー部品は、嵌合溝に差し込んだだけでは固定することが難しいので、例えば、嵌合溝と嵌合凸部の間に、衝撃吸収を兼ねた樹脂板等を挟み込み、あるいはモルタルや樹脂等を打設または塗布する。
【００１１】
本発明の請求項４は、請求項１、２、３のいずれかに記載のフィンガー式伸縮装置において、非金属のプレキャスト部材は、コンクリート類（コンクリートまたはモルタル、セメントペースト等）、高強度コンクリートあるいは繊維補強コンクリートのコンクリート系であることを特徴とするフィンガー式伸縮装置である。
【００１２】
以上のような構成の本発明によれば、フィンガー形式の伸縮装置の材料として、金属の代わりにコンクリート系材料などの非金属材料を用いることにより、
（１） 従来の金属による製品よりも製作コストを低減することができる。
（２） コンクリート等の非金属材料そのものには腐食が生じないため、耐久性が向上する。
（３） コンクリート系の材料を高強度化し、あるいは繊維補強等を施すことにより、伸縮装置の大きさを縮小することも可能である。
（４） 腐食が生じないため、伸縮装置の排水構造が簡略化できる。
（５） コンクリート系の材料を用いれば、はつり、増し打ち、研磨等による現場での補修や不陸調整等が可能になる。
（６） ユニット部品を組み合わせた構造とすることにより、部分的に破損した場合に部品の交換によって復旧することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。この実施形態は、橋梁の橋台と桁端部との間に本発明のフィンガー式伸縮装置を適用した例である。図１は、本発明のフィンガー式伸縮装置の一実施形態の床版コンクリート打設時と打設後のフィンガー装着時を示す平面図と鉛直断面図である。
【００１４】
図１の実施形態は、一対のフィンガージョイント１、１を高強度のプレキャストコンクリートによるユニット部品に分割し、これらユニット部品を現場で組み合わせて構成する例であり、フィンガージョイント１を基部１Ａとフィンガー部１Ｂに分割し、さらに基部１Ａを橋軸直角方向に複数のブロックに分割した場合であり、プレキャストコンクリート製の受け台ブロック２を橋軸直角方向に多数配列してフィンガージョイント１の基部１Ａを形成し、各受け台ブロック２に縦にしたプレキャストコンクリート製のフィンガーパネル（プレート）３の基端部を取付けてフィンガージョイント１のフィンガー部１Ｂを形成する。
【００１５】
また、対向して配列される受け台ブロック２は、橋軸直角方向にブロック配設ピッチの半分だけずらし、対向して配置されたフィンガーパネル３が橋軸直角方向に交互に位置し、遊隙をおいて噛み合うようにする。
【００１６】
受け台ブロック２とフィンガーパネル３とは、嵌合溝４と嵌合凸部５で着脱自在に嵌合させる。受け台ブロック２は、縦長のブロックに嵌合溝４が縦に形成された断面Ｃ字状のブロックであり、前面開口の左右両側にリップ係止片２ａが形成される。この受け台ブロック２の下部には底部２ｂが設けられ、上から挿入したフィンガーパネル３を支持できるようにしている。また、受け台ブロック２の後面には、コンクリート躯体に接合するための補強筋６を橋軸方向と平行に突設されている。
【００１７】
フィンガーパネル３は、所定の厚みを有する版状であり、側面視で上辺が水平で下辺が先端に向かって狭まる傾斜辺の台形とされ、橋軸方向と平行に縦に配置して用いられる。嵌合凸部５は、フィンガーパネル３の基部から橋軸直角方向の左右両側に一体的に突出し、嵌合溝４内に上から挿入されてリップ係止片２ａにより係止され、フィンガーパネル３の橋軸方向への離脱を阻止する形状とされている。また、このフィンガーパネル３の上下方向の長さは、受け台ブロック２に完全に装着したとき、上面が受け台ブロック２及び床版１０の上面と面一となるようにされている。
【００１８】
また、フィンガーパネル３は嵌合溝４内に差し込んだだけでは完全に固定することが難しいため、受け台ブロック２と嵌合凸部５の間に、衝撃吸収を兼ねた樹脂板等７を挟み込むか、あるいは、モルタルや樹脂等８を打設あるいは塗布するなどの方法を採用する。
【００１９】
施工に際しては、所定の遊間をおいて対向配置される橋台前面と桁端部とにそれぞれ受け台ブロック２を一列に整列配置し、各々の背面に床版１０のコンクリートを打設し、対向した２連の受け台ブロックを形成し、一対の基部１Ａ、１Ａを形成する。次に各受け台ブロック２の嵌合溝４にフィンガーパネル３の嵌合凸部５を差し込み、樹脂板等７またはモルタルや樹脂等８により固定し、遊隙をおいて噛み合う一対のフィンガー部１Ｂ、１Ｂを形成する。
【００２０】
受け台ブロック２及びフィンガーパネル３は、コンクリート製であるため、金属に比べて製作コストを低減することができる。また、はつり、増し打ち、研磨等により現場での補修や不陸調整等が可能である。また、受け台ブロック２とフィンガーパネル３を組み合わせ、フィンガーパネル３を１本１本交換できる構造であるため、フィンガーパネル３が部分的に破損した場合には、簡単に交換することができる。さらに、コンクリートを高強度化し、あるいは繊維補強等を施すことによりフィンガージョイント１の大きさを縮小することが可能である。
【００２１】
なお、以上はフィンガージョイントにコンクリート系の材料を用いる場合について説明したが、これに限らず、合成樹脂や硬質ゴムなどの非金属材料でもよい。また、受け台ブロックとフィンガーパネルのユニット部品を現場で組み合わせてフィンガージョイントを構成する例を示したが、受け台ブロックは橋軸直角方向に連続したブロックでもよく、さらに受け台ブロックとフィンガーパネルが一体となったフィンガージョイントでもよい。また、橋梁の橋台と桁端部との接合部について説明したが、橋桁同士の接合部、その他の床版の接合部にも適用できることは言うまでもない。
【００２２】
【発明の効果】
本発明は、以上のような構成からなるので、次のような効果を奏する。
（１） フィンガー形式の伸縮装置の材料として、金属の代わりにコンクリート系などの非金属材料を用いることにより、従来の金属による製品よりも製作コストを低減することができ、伸縮装置の初期コストを低減することができる。
（２） コンクリート等の非金属材料そのものには腐食が生じないため、耐久性が向上し、維持管理コストを低減することができる。
（３） コンクリート系の材料を用いれば、はつり、増し打ち、研磨等による現場での補修や不陸調整等が可能になる。
（４） ユニット部品を組み合わせた構造とすることにより、部分的に破損した場合に部品の交換によって復旧することができ、修復性の向上により、補修コストを低減することができる。
（５） コンクリート系の材料を高強度化し、あるいは繊維補強等を施すことにより、伸縮装置の大きさを縮小することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のフィンガー式伸縮装置の一実施形態の床版コンクリート打設時と打設後のフィンガー装着時を示す平面図と鉛直断面図である。
【符号の説明】
１……フィンガージョイント
１Ａ…基部
１Ｂ…フィンガー部
２……受け台ブロック
２ａ…リップ係止片
２ｂ…底部
３……フィンガーパネル（プレート）
４……嵌合溝
５……嵌合凸部
６……補強筋
７……樹脂板等
８……モルタルや樹脂等
１０……床版[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a finger-type telescopic device for a girder end in civil engineering and building structures, particularly in the field of bridges.
[0002]
[Prior art]
Various structures have been proposed and used for bridge expansion and contraction devices, but when the expansion and contraction amount is large, cantilever expansion and contraction devices, so-called finger joints, are often used. Conventional finger joints are generally made of metal (cast steel) (for example, see Patent Documents 1 to 3).
[0003]
Further, as a prior art related to the present invention, a device in which a part of a telescopic device is made of concrete has been proposed (see Patent Document 4). This is to produce a predetermined length of the end of the upper floor slab of the pair of bridge girders with a precast member, and connect the pair of precast members slidably to each other so as to extend and contract in the bridge axis direction with convex portions and concave portions, A pair of finger joints is provided at an upper portion between a pair of precast members.
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-288707 A [Patent Document 2]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-96502 [Patent Document 3]
JP 2000-73305 A [Patent Document 4]
JP-A-7-268815
[Problems to be solved by the invention]
Conventional finger joints are expensive because they are made of metal. Further, since it is a metal, its corrosion durability is limited, and relatively elaborate maintenance is required, so that maintenance costs are incurred. Furthermore, since the large-sized members are integrated, if the device is damaged due to an earthquake, traffic load, or the like, it is often necessary to replace the entire telescopic device, resulting in a large repair cost.
[0006]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve such a problem, and its object is to reduce the initial cost of the finger type telescopic device and to reduce the maintenance and management cost by improving the corrosion durability, and further to improve the reparability. An object of the present invention is to provide a finger-type telescopic device capable of reducing the repair cost due to the improvement of the device.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 of the present invention is characterized in that bases of finger joints are respectively fixed to ends of floor slabs (in the case of a bridge, floor slabs above an abutment or a bridge girder) which are arranged facing each other with a predetermined play, A finger-type expansion / contraction device in which finger portions on the tip side are engaged with a play gap, wherein the finger joint is formed of a precast member made of a nonmetallic material (a concrete material, a synthetic resin, a hard rubber, or the like). It is a finger-type expansion and contraction device characterized by being performed. The base of the finger joint and the finger may be integrally formed by a precast member, or may be divided into the base and the finger, and the base of the precast member and the finger may be combined on site.
[0008]
According to a second aspect of the present invention, in the finger-type telescopic device according to the first aspect, the finger portion is composed of a plurality of finger parts (finger panels or the like arranged vertically) independent of each other. A finger type telescopic device, wherein a base end portion is detachably fitted to a base portion of a finger joint. This is a case where the base part of the precast member and the finger part are combined on site, and the finger part is composed of a plurality of independent precast finger parts. The base may be a pedestal block that is continuous in the floor slab width direction (the direction perpendicular to the bridge axis), or may be an independent pedestal block divided in accordance with the finger component and arranged in a line in the slab width direction. .
[0009]
According to a third aspect of the present invention, in the finger type telescopic device according to the second aspect, a base of the finger joint is fitted with a base end of a finger component (such as a vertically arranged finger panel). A finger-type expansion / contraction device comprising a plurality of finger receiving parts (e.g., vertically elongated receiving block) having grooves. This is a case where independent cradle parts divided corresponding to the finger parts are arranged in a line in the floor slab width direction (the direction perpendicular to the bridge axis). For example, the fitting groove of the finger receiving part is a groove having a pair of left and right lip locking pieces on the front surface, and a fitting protrusion that can be inserted from above into this fitting groove is integrally provided at the base of the finger part. The fitting projection is locked by the lip locking piece.
[0010]
Further, since it is difficult to fix the finger component only by inserting it into the fitting groove, for example, a resin plate or the like that also serves as a shock absorber is sandwiched between the fitting groove and the fitting convex portion, or a mortar or resin is used. Cast or apply.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, in the finger-type telescopic device according to any one of the first to third aspects, the non-metallic precast member includes concrete (concrete or mortar, cement paste, etc.), high-strength concrete or A finger-type expansion / contraction device characterized by being a fiber-reinforced concrete concrete system.
[0012]
According to the present invention having the above configuration, as a material of the finger-type expansion and contraction device, by using a nonmetallic material such as a concrete material instead of a metal,
(1) The manufacturing cost can be reduced as compared with a conventional product made of metal.
(2) Since non-metallic materials such as concrete do not corrode, durability is improved.
(3) It is also possible to reduce the size of the expansion and contraction device by increasing the strength of the concrete material or applying fiber reinforcement or the like.
(4) Since no corrosion occurs, the drainage structure of the expansion and contraction device can be simplified.
(5) If a concrete material is used, it is possible to perform on-site repairs such as picking, overstretching, polishing, etc., and adjust unevenness.
(6) By adopting a structure in which unit parts are combined, if a part is damaged, it can be recovered by replacing parts.
[0013]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on an illustrated embodiment. This embodiment is an example in which the finger type telescopic device of the present invention is applied between an abutment and a girder end of a bridge. FIG. 1 is a plan view and a vertical cross-sectional view showing a concrete slab of a finger-type telescopic device according to an embodiment of the present invention at the time of placing concrete and at the time of attaching a finger after placing.
[0014]
The embodiment of FIG. 1 is an example in which a pair of finger joints 1 and 1 are divided into unit parts made of high-strength precast concrete, and these unit parts are combined on site, and the finger joint 1 is composed of a base 1A and a finger part. 1B, and the base 1A is further divided into a plurality of blocks in the direction perpendicular to the bridge axis. A large number of pedestal blocks 2 made of precast concrete are arranged in the direction perpendicular to the bridge axis to form the base 1A of the finger joint 1. Then, the base end of a vertical precast concrete finger panel (plate) 3 is attached to each receiving block 2 to form a finger portion 1B of the finger joint 1.
[0015]
Further, the pedestal blocks 2 arranged opposite to each other are shifted by half of the block arrangement pitch in the direction perpendicular to the bridge axis, and the finger panels 3 arranged opposite to each other are alternately positioned in the direction perpendicular to the bridge axis. So that they mesh.
[0016]
The pedestal block 2 and the finger panel 3 are detachably fitted by the fitting groove 4 and the fitting projection 5. The pedestal block 2 is a C-shaped block in which a fitting groove 4 is formed vertically in a vertically long block, and lip locking pieces 2a are formed on both left and right sides of a front opening. A bottom portion 2b is provided at a lower portion of the pedestal block 2 so that the finger panel 3 inserted from above can be supported. On the rear surface of the pedestal block 2, a reinforcing bar 6 for joining to the concrete skeleton is protruded in parallel with the bridge axis direction.
[0017]
The finger panel 3 is in the form of a plate having a predetermined thickness, has a trapezoidal shape in which the upper side is horizontal and the lower side narrows toward the tip in a side view, and is disposed vertically in parallel with the bridge axis direction. The fitting projections 5 protrude integrally from the base of the finger panel 3 on the left and right sides in the direction perpendicular to the bridge axis, are inserted into the fitting grooves 4 from above, and are locked by the lip locking pieces 2a. In the direction of the bridge axis. The vertical length of the finger panel 3 is such that the upper surface thereof is flush with the upper surfaces of the pedestal block 2 and the floor slab 10 when the finger panel 3 is completely mounted on the pedestal block 2.
[0018]
Further, since it is difficult to completely fix the finger panel 3 simply by inserting it into the fitting groove 4, a resin plate 7 which also serves as a shock absorber is sandwiched between the pedestal block 2 and the fitting projection 5. Alternatively, a method of casting or applying mortar, resin, or the like 8 is employed.
[0019]
At the time of construction, the pedestal blocks 2 are arranged in a row on the front face and the end of the girder, which are arranged facing each other with a predetermined play, and the concrete of the floor slab 10 is cast on each back face. Two cradle blocks are formed to form a pair of bases 1A, 1A. Next, the fitting projection 5 of the finger panel 3 is inserted into the fitting groove 4 of each receiving block 2 and fixed with a resin plate or the like 7 or a mortar or a resin 8 and a pair of finger portions 1B engaged with a play gap. , 1B.
[0020]
Since the cradle block 2 and the finger panel 3 are made of concrete, the manufacturing cost can be reduced as compared with metal. In addition, it is possible to perform on-site repair and uneven land adjustment by means of hanging, overstrike, polishing, and the like. Moreover, since the cradle block 2 and the finger panel 3 are combined and the finger panel 3 can be replaced one by one, if the finger panel 3 is partially damaged, it can be easily replaced. Furthermore, it is possible to reduce the size of the finger joint 1 by increasing the strength of the concrete or applying fiber reinforcement or the like.
[0021]
In the above, the case where a concrete material is used for the finger joint has been described. However, the present invention is not limited to this, and a nonmetal material such as a synthetic resin or hard rubber may be used. In addition, an example has been shown in which a finger joint is configured by combining unit parts of the cradle block and the finger panel on site, but the cradle block may be a block that is continuous in a direction perpendicular to the bridge axis. An integrated finger joint may be used. Also, the joint between the abutment of the bridge and the end of the girder has been described, but it goes without saying that the present invention can also be applied to the joint between bridge girder and the joint of other floor slabs.
[0022]
【The invention's effect】
The present invention has the above-described configuration, and has the following effects.
(1) By using a non-metallic material such as concrete instead of metal as the material of the finger type telescopic device, the manufacturing cost can be reduced as compared with a conventional metal product, and the initial cost of the telescopic device can be reduced. Can be reduced.
(2) Since non-metallic materials such as concrete do not corrode themselves, durability is improved and maintenance costs can be reduced.
(3) If a concrete material is used, it is possible to perform on-site repairs, such as lifting, overstrike, polishing, etc., and to adjust unevenness.
(4) By adopting a structure in which unit parts are combined, if a part is damaged, it can be recovered by replacing the part, and the repair cost can be reduced by improving the repairability.
(5) It is also possible to reduce the size of the expansion and contraction device by increasing the strength of the concrete material or applying fiber reinforcement or the like.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view and a vertical cross-sectional view showing when a concrete floor slab is cast and when a finger is mounted after the casting of an embodiment of a finger-type telescopic device of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Finger joint 1A ... Base part 1B ... Finger part 2 ... Cradle block 2a ... Lip locking piece 2b ... Bottom part 3 ... Finger panel (plate)
4 fitting groove 5 fitting projection 6 reinforcing bar 7 resin plate 8 mortar or resin 10 floor slab
