JP2007046365A - 橋梁の継手部構造 - Google Patents

Abstract

【課題】 路面の摩耗劣化の際の修復をコストや時間をかけずに簡単に行うことができると共に、舗装面に亀裂を生じにくい橋梁の継手部構造を提供する。
【解決手段】 橋梁の継手部Ｔに確保された遊間Ｈの両側に位置する床版１、２の上面に幅方向両端を固定することで、遊間Ｈを跨ぐようにアラミド繊維を防水加工した防水シート３を配設し、防水シート３の幅方向中央に形成した下方へ突出するＵ字状湾曲部３ａを遊間Ｈに挿入し、Ｕ字状湾曲部３ａの内側に弾性材料（樹脂の発砲成形体）製の円筒形のバックアップ材４を挿入し、バックアップ材４の上側を含めて防水シート３の上側に弾性を有するアスファルト系エマルジョン樹脂等の特殊舗装材５を敷設し、その特殊舗装材５の上側に、継手部Ｔの前後の舗装体と面一となるように舗装体６を打設した。
【選択図】 図１

Description

本発明は、橋梁の伸縮を吸収緩和する機能を備えた橋梁の継手部構造に関わり、特に、路面を構成する舗装体の下側に伸縮を吸収する機能部分を埋め込んだ埋設ジョイント方式の橋梁の継手部構造に係わる。

一般に、高架道路や道路橋などの橋梁では、気温の変化による橋桁の伸縮を吸収緩和するために、所定の距離毎に遊間を確保した継手部を設けると共に、その継手部の遊間の上に伸縮装置を設けている。

従来の伸縮装置の設置例として、特許文献１に示されるように、舗装面にフィンガージョイント等の伸縮装置を設けるタイプと、特許文献２に示されるように、舗装面の下側に、例えば金属製のバネ材やゴム状弾性材を組み合わせた複合式の伸縮装置を埋設するタイプ（埋設ジョイント方式）とがある。

前者のタイプは、伸縮装置が舗装面に露出し、どうしても道路の不連続点となるため、振動や騒音が発生したり、走行車両に不快感を与えたりする問題がある。それに対して、後者のタイプは、舗装面の連続性が保てるので、車両の走行性に優れる上、騒音や振動などの環境上の問題を緩和することができる。

図３は後者のタイプの一般的な継手部構造例を示している。

この例では、橋梁の継手部Ｔに確保された遊間Ｈの両側に位置する床版（躯体）１０１、１０２の上面に跨るように伸縮装置１１０が配設され、その上側を覆うように舗装体（表層アスファルト混合物）１０３が打設されている。伸縮装置１１０は、各床版１０１、１０２側に位置して互いに対向する一対の鋼材プレート１１１，１１１と、それら各鋼材プレート１１１の背部に溶接された鉄筋１１２と、一対の鋼材プレート１１１，１１１間に介在されたゴム・樹脂等の弾性体１１３とからなり、床版１０１，１０２の端部上面のはつり箇所１１４に露出した既設鉄筋１１５に伸縮装置の鉄筋１１２を溶接することで、遊間Ｈの上に跨るように設置されている。伸縮装置１１０の設置後は、はつり箇所１１４を含めた空所部に調整用コンクリートによる遊間調整工１１６を施し、さらにその上側に瀝青シート１１７を介して舗装体１０３を打設し、道路面の連続性を保っている。なお、１１８はバックアップ材である。このバックアップ材１１８は、伸縮装置１１０の設置や遊間調整工１１６の施工時の支持用及び型枠用に設けている。

上の例は、機械的な伸縮装置を舗装面の下側に埋設するタイプであったが、その他のタイプとして、特許文献３に、遊間の両側の床版上にそれぞれ支持金属板を固定し、それらの支持金属板に両端を固定することで、遊間を跨ぐように強化繊維シートを配設し、その強化繊維シートの下方へのＵ字状湾曲部を遊間に挿入し、強化繊維シートの上側に連結部被覆材を敷設し、その上側に樹脂を充填した排水性アスファルト等の舗装体を打設した継手部構造が開示されている。
特開平８−７４２０７号公報（フィンガージョイント） 特開平１０−３０６４０９号公報（埋設型＝蛇腹状のバネ使用） 特開２００３−３１３８０７号公報（Ｕ字状の湾曲部）

ところで、図３に示した従来の継手部構造では、機械的な伸縮装置を舗装面の下側に設置しているので、舗装面の摩耗が進んだ場合、それらの装置類が路面に出っ張りを生じたりするおそれがあった。また、剛性材よりなる装置類が舗装下に存在する場合、摩耗劣化により舗装修復時にそれらを撤去して交換しなくてはならず、リサイクルがきかないため、道路補修の工事費用や工事時間が増大するという問題があった。

また、特許文献３に記載された、強化繊維シートを遊間の上を跨ぐように埋設した構造は、強化繊維シートにＵ字状湾曲部を設けたことによって、遊間の伸縮には有効に対応できるものの、その伸縮に伴う連結部被覆材の変形の影響がその上側の舗装体に及びやすいため、舗装面に亀裂が生じやすいという問題があった。

本発明は、上記事情を考慮し、路面の摩耗劣化の際の修復をコストや時間をかけずに簡単に行うことができると共に、舗装面に亀裂を生じにくい橋梁の継手部構造を提供することを目的とする。

請求項１の発明は、橋梁の継手部に確保された遊間の両側に位置する躯体の上面に幅方向両端を固定することで、前記遊間を跨ぐように防水シートを配設し、該防水シートの幅方向中央に形成した下方へ突出するＵ字状湾曲部を前記遊間に挿入し、該Ｕ字状湾曲部の内側に弾性材料製のバックアップ材を挿入し、該バックアップ材の上側を含めて前記防水シートの上側に弾性を有する特殊舗装材を敷設し、その特殊舗装材の上側に、継手部の前後の舗装体と面一となるように舗装体を打設したことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の橋梁の継手部構造であって、前記バックアップ材が、中心に貫通孔を有した筒形をなしていることを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項２に記載の橋梁の継手部構造であって、前記バックアップ材の周壁に、前記貫通孔に連通する導水孔が形成されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項２または３に記載の橋梁の継手部構造であって、前記バックアップ材が円筒形をなしていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の橋梁の継手部構造であって、前記バックアップ材が、防水加工の施された樹脂の発泡成形体よりなることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１〜５のいずれか１項に記載の橋梁の継手部構造であって、前記特殊舗装材の上側に打設された舗装体に前記遊間の延在方向に沿った切削目地を設け、その切削目地に弾性材を充填したことを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項６に記載の橋梁の継手部構造であって、前記切削目地に充填された弾性材が、アスファルト系エマルジョン樹脂であることを特徴とする。

請求項８の発明は、請求項１〜７のいずれか１項に記載の橋梁の継手部構造であって、前記特殊舗装材として、アスファルト系エマルジョン樹脂をバインダーとした常温アスファルト合材を使用したことを特徴とする。

請求項９の発明は、請求項１〜８のいずれか１項に記載の橋梁の継手部構造であって、前記防水シートとして、アラミド繊維シートの防水加工品を使用したことを特徴とする。

請求項１の発明によれば、継手部の遊間を跨ぐように防水シートを配設し、その上側に特殊舗装材を敷設し、その特殊舗装材の上側に舗装体を打設しているので、特殊舗装材や舗装体の遊間への脱落を防止することができる。また、防水シートの上側に敷設した特殊舗装材の弾性によって、橋梁の伸縮を内部吸収することができるので、表層の舗装体に橋梁の伸縮の影響ができるだけ現れないようにすることができる。また、防水シートのＵ字状湾曲部に弾性材料製のバックアップ材を挿入しているので、そのバックアップ材によって、継手部の伸縮に伴う特殊舗装材の膨張・収縮を吸収することができる。従って、特殊舗装材の膨張・収縮に伴って発生する力が、上側の舗装体に極力及ばないようにすることができ、舗装体に亀裂が発生するのを防止することができる。

更に、舗装体の下側には、特殊舗装材と防水シート及びバックアップ材しか存在せず、鋼材等の剛性材で構成された機械的な装置類が存在しないので、舗装体の摩耗が進んだ場合にも、それらの装置類が路面に出っ張りを生じたりする心配がなく、路面の状態を良好に保つことができる。また、特別な剛性材よりなる装置類が舗装下に存在しないことから、舗装修復時のはつり作業によって装置類を無駄に壊す必要がなく、しかも、防水シートやバックアップ材などはそのまま再利用が可能であるから、道路補修の工事費用の削減及び工事時間の短縮を図ることができる。

請求項２の発明によれば、バックアップ材が筒形をなしているので、より大きな弾性を発揮することができ、橋梁の伸縮に伴う特殊舗装材の膨張・収縮を有効に吸収することができる。

請求項３の発明によれば、筒状のバックアップ材の周壁に、内部の貫通孔に連通する導水孔を設けたので、バックアップ材の導水孔及び貫通孔を通して、上側から浸透して来た水を排水することができる。

請求項４の発明によれば、円筒形のバックアップ材を使用したので、方向を選ばずに防水シートのＵ字状湾曲部に容易に配設することができる。また、外周に角がないので、防水シートとの接触圧の均等化を図ることができ、防水シートの劣化の抑制を図ることができる。

請求項５の発明によれば、前記バックアップ材が、防水加工の施された樹脂の発泡成形体よりなるので、軽量で取り扱いが容易であり、工事が楽に行える。また、道路修復時の交換も容易である。

請求項６の発明によれば、舗装体に切削目地を設け、その切削目地に弾性材を充填したので、橋梁の撓みによる舗装体の伸縮を切削目地によって吸収することができ、舗装体の損傷を防止することができる。また、切削目地に弾性材を充填したことにより、目地部での段差を無くして、路面の平滑化を図ることができる上、弾性充填材の存在により舗装体の劣化防止を図ることができる。

請求項７の発明によれば、切削目地にアスファルト系エマルジョン樹脂を充填したので、舗装体との一体性を高めながら、目地部における伸縮吸収効果を高く保つことができる。

請求項８の発明によれば、特殊舗装材としてアスファルト系エマルジョン樹脂をバインダーとした常温アスファルト合材を使用したので、高い弾性を発揮しながら、表層の舗装体との一体性を高めることができる。

請求項９の発明によれば、防水シートとして、アラミド繊維シートの防水加工品を使用したので、高い切断強度を発揮できると共に、伸縮時の繰り返し荷重に対する耐久性を高めることができ、特殊舗装材やその上の舗装体の荷重、及び、それらを介して伝達される輪荷重を確実に支持することができる。

以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。

図１は実施形態の橋梁の継手部構造の断面図である。

この継手部構造は、橋梁の継手部Ｔに確保された遊間Ｈの両側に位置する床版（躯体）１，２の上面はつり部１ａ，２ａに幅方向両端をアンカーボルト２１で固定することで、遊間Ｈを跨ぐように防水シート３を配設し、防水シート３の幅方向中央に形成した下方へ突出するＵ字状湾曲部３ａを遊間Ｈに挿入し、Ｕ字状湾曲部３ａの内側に弾性材料製のバックアップ材４を挿入し、バックアップ材４の上側を含めて防水シート３の上側に弾性を有する特殊舗装材５を敷設し、その特殊舗装材５の上側に、継手部Ｔの前後の舗装体と面一となるように舗装体６を打設したものである。

防水シート３は、主に舗装体６や特殊舗装材５の脱落を防止すると共に、上からの荷重を支持するためのもので、ここでは、切断強度や伸縮時の繰り返し荷重に対する耐久性の高いアラミド繊維シートを、樹脂や弾性材を用いて防水加工した製品を使用している。即ち、この防水シート３は、アンカー部については、エポキシ樹脂等を使用してアラミド繊維の解れを制限してあり、他の部分については、弾性材（例：アスファルト系エマルジョン樹脂）を使用して柔軟性を持たせてある。

特殊舗装材５としては、砂利・砕石等と砂を配合してアスファルト系エマルジョン樹脂をバインダーとした常温アスファルト合材を使用している。この特殊舗装材５は、橋梁の伸縮時の変位を内部で吸収することができるものであり、上面の舗装体６の変形を抑制することができる。また、上面の舗装体６との一体性を図れる特性を有している。

バックアップ材４は、防水加工の施された樹脂（エチレンポリエステル等）の発泡成形体で構成されており、図２に示すように、中心に貫通孔４ａを有した円筒形をなしている。また、バックアップ材４の周壁には、中心の貫通孔４ａに連通する導水孔４ｂが適当箇所に形成されており、導水孔４ｂから舗装材等の異物が混入しないように、バックアップ材４の外周はクロス材４ｃで覆われている。このバックアップ材４は、橋梁伸縮時の特殊舗装材５の膨張・収縮を吸収する機能を果たすもので、その機能をや果たすために、特殊舗装材５の弾性よりも高い柔軟性を有している。

また、防水シート３と床版１，２のコンクリートとの境界面や、特殊舗装材５と舗装体６の境界面には、プライマー（接着剤）９が塗布されている。

舗装体６は、変位の吸収と路面の連続性を確保するもので、上層と下層の２層（表層アスファルト混合物）が打設されている。舗装体６の表面には、遊間Ｈの延在方向に沿った２本の平行な切削目地７を設けられており、それらの切削目地７には弾性材８としてアスファルト系エマルジョン樹脂が充填されている。

なお、既設の伸縮装置を撤去するに当たって、床版１、２の端部コンクリートを大きくはつっている場合や、遊間Ｈが必要以上に広い場合などには、必要に応じて、鉄筋とコンクリートまたは樹脂系コンクリートを用いて遊間調整工を施す。

以上の構成の橋梁の継手部構造によれば、継手部Ｔの遊間Ｈを跨ぐように防水シート３を配設し、その上側に特殊舗装材５を敷設し、その特殊舗装材５の上側に舗装体６を打設しているので、特殊舗装材５や舗装体６の遊間Ｈへの脱落を防止することができる。また、防水シート３として、アラミド繊維シートの防水加工品を使用しているので、高い切断強度を発揮できると共に、伸縮時の繰り返し荷重に対する耐久性を高めることができ、特殊舗装材５やその上の舗装体６の荷重、及び、それらを介して伝達される輪荷重を確実に支持することができる。

また、防水シート３の上側に敷設した特殊舗装材５の弾性によって、橋梁の伸縮を内部吸収することができるので、表層の舗装体６に橋梁の伸縮の影響ができるだけ現れないようにすることができる。特に、防水シート３のＵ字状湾曲部３ａに弾性材料製のバックアップ材４を挿入しているので、そのバックアップ材４によって、継手部Ｔの伸縮に伴う特殊舗装材５の膨張・収縮を吸収することができる。従って、特殊舗装材５の膨張・収縮に伴って発生する力が、上側の舗装体６に極力及ばないようにすることができ、舗装体６に亀裂が発生するのを有効に防止することができる。

ここでは、バックアップ材４が円筒形をなしているので、より大きな弾性を発揮することができ、橋梁の伸縮に伴う特殊舗装材５の膨張・収縮をより有効に吸収することができる。また、円筒形であるが故に、方向を選ばずに防水シート３のＵ字状湾曲部３ａに容易に配設することができる上、外周に角がないことから、防水シート３との接触圧の均等化を図ることができて、防水シート３の劣化の抑制に有利である等の利点も発揮できる。また、このバックアップ材４は、防水加工の施された樹脂の発泡成形体よりなるので、軽量で取り扱いが容易であり、工事が楽に行えて、道路修復時の交換も容易である。

更に、このバックアップ材４の場合、周壁部に内部の貫通孔４ａに連通する導水孔４ｂを設けているので、導水孔４ｂ及び貫通孔４ａを通して、上側から浸透して来た水を排水することができる利点もある。

また、本実施形態の継手構造の場合、舗装体６の下側には、特殊舗装材５と防水シート３及びバックアップ材４しか存在せず、従来のように鋼材等の剛性材で構成された機械的な装置類が存在しないので、舗装体６の摩耗が進んだ場合にも、それらの装置類が路面に出っ張りを生じたりする心配がなく、路面の状態を良好に保つことができる。また、特別な剛性材よりなる装置類が舗装体６の下側に存在しないことから、舗装修復時のはつり作業によって装置類を無駄に壊す必要がなく、しかも、防水シート３やバックアップ材４などはそのまま再利用が可能であるから、道路補修の工事費用の削減及び工事時間の短縮を図ることができる。

また、舗装体６の表面に切削目地７を設け、その切削目地７に弾性材８を充填しているので、橋梁の撓みによる舗装体６の伸縮を切削目地７によって吸収することができ、舗装体６の損傷を防止することができる。また、切削目地７に弾性材８を充填していることにより、目地部での段差を無くして、路面の平滑化を図ることができる上、弾性充填材の存在により舗装体６の劣化防止を図ることができる。特に弾性材８としてアスファルト系エマルジョン樹脂を充填したことにより、舗装体６との一体性を高めながら、目地部における伸縮吸収効果を高く保つことができる。

また、特殊舗装材５として、アスファルト系エマルジョン樹脂をバインダーとした常温アスファルト合材を使用しているので、高い弾性を発揮しながら、表層の舗装体６との一体性を高めることができる。

なお、前記実施形態では、貫通孔４ａを有した円筒形のバックアップ材４に丸形の導水孔４ｂを複数形成したものを用いたが、導水孔４ｂを設けない円筒形のバックアップ材を用いても良い。また、バックアップ材４が円筒形の場合を示したが、円筒形に限定されず、例えば、多角形筒形（中空）や中実の多角形柱形、円柱形、楕円柱形等の任意の形状を選択することができることは勿論である。

本発明の実施形態の断面図である。 同実施形態に使用するバックアップ材の斜視図である。 従来の継手部構造の一例を示す断面図である。

符号の説明

１，２ 床版（躯体）
３ 防水シート
３ａ Ｕ字状湾曲部
４ バックアップ材
４ａ 貫通孔
４ｂ 導水孔
５ 特殊舗装材
６ 舗装体
７ 切削目地
８ 弾性材
Ｔ 継手部
Ｈ 遊間

Claims (9)

1. 橋梁の継手部に確保された遊間の両側に位置する躯体の上面に幅方向両端を固定することで、前記遊間を跨ぐように防水シートを配設し、該防水シートの幅方向中央に形成した下方へ突出するＵ字状湾曲部を前記遊間に挿入し、該Ｕ字状湾曲部の内側に弾性材料製のバックアップ材を挿入し、該バックアップ材の上側を含めて前記防水シートの上側に弾性を有する特殊舗装材を敷設し、その特殊舗装材の上側に、継手部の前後の舗装体と面一となるように舗装体を打設したことを特徴とする橋梁の継手部構造。
2. 請求項１に記載の橋梁の継手部構造であって、
   前記バックアップ材が、中心に貫通孔を有した筒形をなしていることを特徴とする橋梁の継手部構造。
3. 請求項２に記載の橋梁の継手部構造であって、
   前記バックアップ材の周壁に、前記貫通孔に連通する導水孔が形成されていることを特徴とする橋梁の継手部構造。
4. 請求項２または３に記載の橋梁の継手部構造であって、
   前記バックアップ材が円筒形をなしていることを特徴とする橋梁の継手部構造。
5. 請求項１〜４のいずれか１項に記載の橋梁の継手部構造であって、
   前記バックアップ材が、防水加工の施された樹脂の発泡成形体よりなることを特徴とする橋梁の継手部構造。
6. 請求項１〜５のいずれか１項に記載の橋梁の継手部構造であって、
   前記特殊舗装材の上側に打設された舗装体に前記遊間の延在方向に沿った切削目地を設け、その切削目地に弾性材を充填したことを特徴とする橋梁の継手部構造。
7. 請求項６に記載の橋梁の継手部構造であって、
   前記切削目地に充填された弾性材が、アスファルト系エマルジョン樹脂であることを特徴とする橋梁の継手部構造。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の橋梁の継手部構造であって、
   前記特殊舗装材として、アスファルト系エマルジョン樹脂をバインダーとした常温アスファルト合材を使用したことを特徴とする橋梁の継手部構造。
9. 請求項１〜８のいずれか１項に記載の橋梁の継手部構造であって、
   前記防水シートとして、アラミド繊維シートの防水加工品を使用したことを特徴とする橋梁の継手部構造。
   

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