JP2005188201A - Expansion structure of track slab board on bridge girder - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、スラブ版上をレール軌道で走行する交通システムに係る技術であって、橋桁上の軌道スラブ版の伸縮による目地の開閉量を少なくし、伸縮装置を簡素化または省略することができるようにした橋桁上の軌道スラブ版の伸縮構造に関するものである。 The present invention relates to a traffic system that travels on a rail track on a slab plate, and can reduce the amount of joint opening and closing due to expansion and contraction of the track slab plate on the bridge girder, and can simplify or omit the expansion device. It is about the expansion and contraction structure of the track slab version on the bridge girder.
図3を参照して従来技術について説明する。 The prior art will be described with reference to FIG.
橋桁50は橋台54、54a上に載置されており、橋軸方向に伸縮可能なように橋桁50の一端を一方の橋台54に固定し、橋桁50の他端は橋台54a上に摺動移動可能に支持されている。そして橋桁50と橋台54、54aとの間には、伸縮に対応する隙間(目地遊間51、52)が設けられている。そして従来は、軌道スラブ版10の伸縮目地は、橋桁50の遊間と同じ位置に設置され、軌道スラブ版10上に敷設されるレール13、13bはこの軌道スラブ版10の伸縮目地を跨ぐように取付けられている。
The
従来、橋桁50とその上に載る軌道スラブ版10とは一体化されており、また、軌道スラブ版10とレール13、13a、13bも固定されている。気温が低下して橋桁50が短縮した場合、例えば、図3に示すように、点線で示した橋桁50aから実線で示した橋桁50に変化すると、橋桁50の伸縮目地遊間52を跨ぐように配置されたレール13bは、橋桁50の短縮量(=ΔLt)によって引張られることとなる。このため、このレール13bには、大きな引張力が作用することになり、レールの耐荷力が低下する。
Conventionally, the
また、気温が上昇して橋桁50が伸びた場合、すなわち図3の実線で示す橋桁50から点線で示す橋桁50aに変化した場合には、レール13bが温度上昇によって伸びようとするが、レール13bは橋桁50aの伸びによって、強制的に短縮させられる力(圧縮力)が作用する。このため、レール13bに歪みが生じやすくなる。
Further, when the temperature rises and the
従来、橋桁上の軌道スラブ版は橋桁と一体化させてあり、その伸縮目地遊間は橋桁と一致させていた。このような軌道スラブ版において、気温が昇降して橋桁が伸張したり短縮した場合、橋桁上の軌道スラブ版も伸張・伸縮し、軌道スラブ版上にその伸縮目地遊間を跨ぐように配置されたレールに引張・圧縮力が生じる。本発明はこれを防止し、橋桁の伸張・短縮量を分散させる技術を提供することを目的とするものである。 Previously, the track slab version on the bridge girder was integrated with the bridge girder, and the expansion joint joint was matched with the bridge girder. In such a track slab plate, when the temperature rises and falls and the bridge girder extends or shortens, the track slab plate on the bridge girder also expands and contracts, and is placed on the track slab plate so as to straddle the expansion joint. Tensile / compressive force is generated on the rail. An object of the present invention is to provide a technique for preventing this and distributing the extension / reduction amount of the bridge girder.
本発明は、軌道スラブ版をプレキャスト製品とし、軌道スラブ版の伸縮目地を橋桁遊間部の1カ所に集中させずに分散させることとした。すなわち、本発明は、橋桁上の軌道スラブ版を橋軸に交差する線で橋軸方向複数個に分割し、分割したスラブ版の最先端及び最尾端を橋桁を跨ぐ両橋台側でそれぞれを固定するとともに、分割した各スラブ版相互間の目地寸法を均等に保つ均等化装置を備えたことを特徴とする橋桁上の軌道スラブ版の伸縮構造である。 According to the present invention, the track slab plate is a precast product, and the expansion and contraction joints of the track slab plate are dispersed without being concentrated at one place in the bridge girder play. That is, the present invention divides the track slab plate on the bridge girder into a plurality of directions in the bridge axis direction along the line intersecting the bridge axis, and each of the divided slab plate on the both abutment sides crossing the bridge girder at the foremost and rearmost ends. It is an expansion / contraction structure of a track slab plate on a bridge girder, which is equipped with an equalizing device that fixes and keeps joint dimensions between divided slab plates evenly.
前記均等化装置としては、分割された各スラブ版内を連通して橋軸方向に配設され各分割スラブ版内に定着部を備えたアンボンドPC鋼材とすれば好適である。 As the equalizing device, it is preferable to use an unbonded PC steel material that communicates in each divided slab plate and is disposed in the bridge axis direction and has a fixing portion in each divided slab plate.
従来、気温が昇降して橋桁が伸張、収縮した場合、軌道スラブの伸縮目地遊間を跨ぐように配置されたレールに圧縮引張力が生じる。本発明によれば、軌道スラブの目地の伸縮量は、橋桁の伸縮量を分散させることができるので、従来方式と比べてレールに生じる圧縮・引張力は小さくなる。橋桁の伸縮量に対して走行スラブ版の目地幅の伸縮量は目地の数に応じて小さい値となり、かつ各目地の開閉量はほぼ同一となる。従って、目地開きによるトラブル等は完全に解消した。 Conventionally, when the temperature rises and falls and the bridge girder expands and contracts, a compressive tensile force is generated on the rail arranged so as to straddle between the expansion and contraction joints of the track slab. According to the present invention, the expansion / contraction amount of the joint of the track slab can disperse the expansion / contraction amount of the bridge girder, so that the compression / tensile force generated in the rail is smaller than that of the conventional method. The expansion / contraction amount of the joint width of the traveling slab plate is small according to the number of joints with respect to the expansion / contraction amount of the bridge girder, and the opening / closing amount of each joint is substantially the same. Therefore, troubles due to joint opening were completely solved.
以下図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1は本発明の実施例を示す橋桁50及び分割された軌道スラブ版10a、10b、10cの縦断面図である。本発明の構造形式について説明する。橋台54の固定端11aからの隣接する橋台54aに至る1ユニットの軌道スラブ版を分割し、分割された軌道スラブ版10a、10b、10cとする。分割された軌道スラブ版10a、10b、10cからなる1ユニットのスラブ版は、その両端部のみ固定し、分割された各軌道スラブ版10a、10b、10cの各分割目地側は可動支承とする。分割された軌道スラブ版10a、10b、10cと橋桁50との間には、可動支承11b、11c、12a、12bを設け、スライド構造のゴム支承またはポリ弗化エチレン樹脂繊維(商品名テフロン)板などを介在させる。分割された各軌道スラブ版10a、10b、10cはアンボンドPC鋼材21を内蔵させて連結する。このアンボンドPC鋼材21は各軌道スラブ版10a、10b、10cの中央部に定着部22、23、24を取付け、この定着部22、23、24によってPC鋼材21と分割された軌道スラブ版10a、10b、10cとを固定する。
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a
橋桁50が縮小した場合、上記分割された軌道スラブ版10a、10b、10cからなる1ユニットの軌道スラブ版は、両端部のみ固定としており、分割された軌道スラブ版10a、10cの固定端は橋台54、54a側に設けられている。このため、図に示すように、橋桁50が縮小し目地遊間が広がっても、両端部の支承は固定されているので両側の分割された軌道スラブ版10a、10cは移動しない。
When the
分割された軌道スラブ版10a、10b、10cが橋桁の縮小に追随して左側に移動したときに、仮に、橋桁50と分割された軌道スラブ版10a、10b、10cとの摩擦抵抗により、移動が妨げられると、アンボンドPC鋼材の左右の長さが違うようになるため、左右のPC鋼材の緊張力に差が生じる。軌道スラブ版と橋桁部との間はスライド構造となっているので、左右のPC鋼材21の緊張力の差により分割された各軌道スラブ版10a、10b、10cは元の位置に戻ることになる。
When the divided
したがって、橋桁50がΔLだけ伸縮した場合、分割された軌道スラブ版10a、10b、10cの分割による分割目地数をnとすれば、軌道スラブ版の分割部相互間の伸縮目地の伸縮量はΔL/nとなる。ただし、分割された軌道スラブ版の両端の橋桁に固定した部分の隣接軌道スラブ版との間の目地幅は変化がない。
Therefore, when the
図2は橋桁50が橋脚57、57上に載置されている場合の本発明の実施例を示したもので、分割された軌道スラブ版10a、10b、10cからなる1ユニットの軌道スラブはその両端を隣接する橋桁50b、50cにそれぞれ固定し、中間目地部25a、25b側の端部は可動支承とし、アンボンド鋼棒21を分割された軌道スラブ版10a、10b、10cの中央部に定着部22、23、24を設けて定着している。
FIG. 2 shows an embodiment of the present invention in which the
アンボンド鋼棒等の連結鋼材による軌道スラブ目地幅の分散についての実施例を説明する。設計条件は次の通りである。 The Example about dispersion | distribution of the track | orbit slab joint width by connection steel materials, such as an unbonded steel bar, is demonstrated. The design conditions are as follows.
橋桁長 Lg=28.000m
スラブ形状 幅 Bs=1.450m
厚さ ts=0.350m
長さ Ls=12.000m
温度変化 ΔT=20度
線膨張係数 εt=1.00E−05
連結PC鋼材 種別 1S19.3(SWPR19)
断面積 Ap=2.437cm2
ヤング係数 Ep=2.00E+06kg/cm2
鋼材長 Lp=8.000m
温度変化により橋桁がΔLtだけ短縮した場合、橋桁50上の中央部の軌道スラブは、図5に示すように、橋桁の短縮に合わせて移動しようとする。中央部の軌道スラブ版10bが移動した場合、3枚の軌道スラブ版10a、10b、10cを連結する連結鋼材21は、一方がLp−ΔLt/2、他方がLp+ΔLt/2となり左右で長さが異なり、左右の連結鋼材21に張力差が生じる。この張力差が、図6に示すように、中央の軌道スラブ版10bの移動を制御する押す力31及び引張力32となり、分割された軌道スラブ版10bを移動させる。
Bridge girder length Lg = 28.000m
Slab shape Width Bs = 1.450m
Thickness ts = 0.350m
Length Ls = 12,000m
Temperature change ΔT = 20 degrees Linear expansion coefficient εt = 1.00E-05
Connected PC Steel Type 1S19.3 (SWPR19)
Cross sectional area Ap = 2.437 cm 2
Young's modulus Ep = 2.00E + 06kg / cm 2
Steel length Lp = 8.0000m
When the bridge girder is shortened by ΔLt due to the temperature change, the track slab at the center on the
温度変化による橋桁の伸縮量は、
ΔLt = ΔT・ε・Lg
= 20×1.00E−05×28000
= 5.6mm
である。このとき連結鋼材1本当たりの張力増減量は次の通りとなる。
The amount of expansion and contraction of the bridge girder due to temperature change is
ΔLt = ΔT · ε · Lg
= 20 * 1.00E-05 * 28000
= 5.6mm
It is. At this time, the tension increase / decrease amount per connecting steel material is as follows.
従って、連結鋼材1本当たりの軌道スラブ版の移動を制御する力Tは、
T=2・ΔPp
=2×1706
=3.412tf
軌道スラブ重量は、
Ws=Bs・ts・Ls・γc
=1.450×0.350×12.000×2.500
=15.225tf
連結鋼材21の必要本数は次の通りである。まず、軌道スラブの支持は、ゴム支承による可動支承とする。支承の摩擦係数は、以下の値を用いる。
Accordingly, the force T for controlling the movement of the track slab plate per connecting steel material is
T = 2 · ΔPp
= 2 × 1706
= 3.412tf
Orbital slab weight is
Ws = Bs · ts · Ls · γc
= 1.450 x 0.350 x 12.000 x 2.500
= 15.225tf
The required number of connecting
μ=0.5(ゴムとコンクリートとの摩擦係数)
したがって、連結鋼材21の必要本数は、以下のようになる。
μ = 0.5 (coefficient of friction between rubber and concrete)
Therefore, the required number of connecting
N>μ・Ws/T=0.5×15.225/3.412
=2.2本
次に、目地幅の変化量(ΔLt/2)を2.0〜0.5mmに制御する場合、表1に示すように、連結鋼材1本当たりの制御力(T)は、2.437〜0.609tfとなり、連結鋼材の必要本数(N)は3.1〜12.5本となる。
N> μ · Ws / T = 0.5 × 15.225 / 3.412
= 2.2 Next, when the amount of change in joint width (ΔLt / 2) is controlled to 2.0 to 0.5 mm, as shown in Table 1, the control force (T) per connected steel material is 2.437 to 0.609 tf, and the required number (N) of connecting steel materials is 3.1 to 12.5.
10、10a、10b、10c 軌道スラブ版
11a、12c 固定部
11b、11c、12a、12b 可動部
13、13a、13b レール
21 アンボンド鋼棒(連結鋼材)
22、23、24 定着部
31 押す力
32 引張力
50、50a 橋桁
51、52 目地遊間
54、54a 橋台
55 固定部
56 可動部
57 橋脚
10, 10a, 10b, 10c
22, 23, 24 Fixing
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