JP2007239178A - 橋台部付近の接合構造及び接合方法 - Google Patents

Abstract

【課題】延長床版及び底版を現場打設にて構築することが可能で、かつ、橋梁の耐久性を向上させる橋台付近の接合構造及び接合方法を提供する。
【解決手段】橋梁１の橋台部３付近は、橋台４の上面及び土工部６の路盤上に載置された底版７と、底版７の上部に固着された底版側板材９と、橋桁１１側から土工部６側へ底版７の上方に延設された延長床版１３と、橋桁１１と延長床版１３との間に設置された連続床版１５と、延長床版１３及び連続床版１５の下部にそれぞれ固着された床版側板材１７と、延長床版１３の土工部６側に設置された伸縮装置１９とから構成され、橋桁１１が温度変化により伸縮すると、連続床版１５及び延長床版１３が底版７上を橋軸方向へ滑動するとともに、伸縮装置１９が伸縮して橋桁１１の伸縮を吸収する。
【選択図】図４

Description

本発明は、道路橋等の橋梁における橋台部付近の接合構造及び接合方法に関するものである。

例えば、特許文献１には、橋梁の温度変化による橋軸方向の伸縮を吸収するために、土工部の上部に伸縮装置を設置する構造が開示されている。この構造は、図１６に示すように、橋台４の上端面及び土工部６の路盤上に設置されるプレキャストコンクリート（以下、Ｐｃａという）製の底版５０と、この底版５０の上面に設置されるＰｃａ製の延長床版５１と、延長床版５１の土工部６側に載置される２台の着脱式床版５２ａ、５２ｂと、これら着脱式床版５２ａ、５２ｂの間に設置され、橋桁１１の橋軸方向への伸縮を吸収するための伸縮装置１９とからなり、橋桁１１が温度変化により橋軸方向へ伸縮すると、延長床版５１及び着脱式床版５２ａが底版５０上を滑動するとともに、伸縮装置１９が橋軸方向へ伸縮して橋桁１１の伸縮を吸収するものである。また、橋桁１１と延長床版５１との間には連続床版５３が設置され、この連続床版５３と延長床版５１とは継手５４を介して接続されている。これは、車両が橋桁１１上を通過する際に、橋梁１にたわみが生じて延長床版５１がキックアップすることを継手５４部分が回動することにより防止するものである。
特開２００４−８４２８０号公報

しかしながら、特許文献１に記載の延長床版を滑動させる方法では、延長床版の下面と底版の上面とが滑動できるように、それらを精度良く平滑に仕上げることが必要である。そのために、底版や延長床版として高価なＰｃａ製部材を使用しなければならず、材料及び製造コストが高くなるという問題点があった。

また、現場でのＰｃａ製の延長床版及び底版の設置作業は、Ｐｃａ部材が重量物であるために、運搬、据付け架台の設置、据付け作業等に手間を要し、施工コストが高くなるという問題があった。そこで、Ｐｃａ部材を分割して設置する方法も用いられるが、分割された各部材を継手にて接続する作業は滑動面の平滑度の確保に留意しながら行うために、手間及び時間がかかるという問題点があった。

そこで、本発明は、上記の問題点を鑑みてなされたものであり、その目的は、施工性に優れた橋台付近の接合構造及び接合方法を提供することである。

前記目的を達成するため、本発明の橋台部付近の接合構造は、橋梁の橋台上及び土工部の路盤上に設置される底版と、該底版上に設置される延長床版と、該延長床版の土工部側に設置される伸縮装置とから構成され、前記橋梁の伸縮に応じて前記延長床版が前記底版上を橋軸方向に滑動するとともに、前記伸縮装置が伸縮して前記橋梁の伸縮を吸収する橋台部付近の接合構造であって、前記底版又は前記延長床版の少なくとも一方は、現場で水硬化性物質を打設して構築されてなり、該現場で水硬化性物質を打設して構築された前記底版又は前記延長床版の少なくとも一方は、他方の前記底版又は前記延長床版と接触する側の面に、その接触面の摩擦係数が所定の摩擦係数以下である板材が前記打設された水硬化性物質と一体に固着されていることを特徴とする（第１の発明）。

本発明による橋台部付近の接合構造によれば、所定の摩擦係数よりも小さい面を有する板材を現場で打設される水硬化性物質と一体化するために、底版又は延長床版の少なくとも一方を現場にて水硬化性物質を打設して構築することが可能である。また、底版又は延長床版の少なくとも一方を現場打設にて構築するために、ＰＣａ部材を用いる場合と比べてコストが削減されるとともに、作業性に優れているために、経済的な施工が可能である。

そして、橋梁が温度変化により伸縮しても、板材の摩擦係数が小さいために、延長床版は容易に底版上を滑動することができる。また、延長床版が容易に滑動するために、橋梁の伸縮が確実に伸縮装置に伝達され、この伸縮装置にて橋桁の伸縮を吸収することが可能である。

第２の発明は、第１の発明において、前記板材の前記接触面は、耐摩耗性を有することを特徴とする。
本発明による橋台部付近の接合構造によれば、底版又は延長床版と接触する側の板材の面は耐摩耗性を有するために、延長床版が底版上を長期間にわたって滑動することが可能である。

第３の発明は、第１の発明において、前記橋桁と前記延長床版との間に現場で水硬化性物質を打設して構築された連続床版と、該連続床版と前記延長床版とを接続するための継手と、該連続床版と前記延長床版との接続部分を覆うように前記連続床版及び前記延長床版の上面に配置された遮水シートと、該連続床版と前記延長床版との間に充填された膨潤性止水材と、前記底版上部の所定の位置に設けられた排水溝とを更に備えることを特徴とする。

本発明による橋台部付近の接合構造によれば、連続床版と延長床版との接続部分を遮水シートで覆うことにより、接続部分への雨水等の浸透を防止することが可能である。
また、連続床版と延長床版との間に膨潤性止水材を充填することにより、連続床版と延長床版との間の雨水等の通過を防止することが可能である。
さらに、底版の上部に排水溝を設けることにより、連続床版と延長床版との間を通過した雨水等をすべて排水することが可能である。したがって、支承への雨水等の浸透を確実に防止するために、支承の性能を長期間維持することができ、橋梁の耐久性を向上させることが可能である。

第４の発明は、第３の発明において、前記継手はヒンジ構造を有することを特徴とする。
本発明による橋台部付近の接合構造によれば、継手をヒンジ構造とすることにより、延長床版のキックアップを防止することが可能である。

第５の発明は、第３の発明において、前記連続床版は、前記橋桁と剛結されてなること特徴とする。
本発明による橋台部付近の接合構造によれば、連続床版と橋桁とが剛結されるために、連続床版と橋桁との間への雨水等の浸透を防止することが可能である。

第６の発明の橋台部付近の接合方法は、橋梁の橋台上及び土工部の路盤上に設置される底版と、該底版上に設置される延長床版と、該延長床版の土工部側に設置される伸縮装置とから構成され、前記橋梁が伸縮すると、前記延長床版が前記底版上を橋軸方向に滑動するとともに、前記伸縮装置が伸縮して前記橋梁の伸縮を吸収する橋台部付近の接合方法において、前記底版又は前記延長床版の少なくとも一方を現場で水硬化性物質を打設して構築する打設工程と、該現場で水硬化性物質を打設して構築された前記底版又は前記延長床版の少なくとも一方に、他方の前記底版又は前記延長床版と接触する側の面の摩擦係数が所定の摩擦係数以下である板材を前記打設された水硬化性物質と一体に固着する板材設置工程とを備えることを特徴とする。

第７の発明は、第６の発明において、前記底版上部の所定の位置に排水溝を設ける溝設置工程と、前記橋桁と前記延長床版との間に現場で水硬化性物質を打設して連続床版を構築する連続床版構築工程と、該連続床版と前記延長床版とを継手にて接続する接続工程と、該連続床版と前記延長床版との間に膨潤性止水材を充填する充填工程と、前記連続床版と前記延長床版との接続部分を覆うように前記連続床版及び前記延長床版の上面に遮水シートを設置する遮水シート設置工程とを更に備えることを特徴とする。

本発明の橋台付近の接合構造及び接合方法を用いることにより、橋梁の経済的な施工が可能となる。

以下、本発明の好ましい実施形態について図面を用いて詳細に説明する。図１は、本発明の第一実施形態に係る接合構造を適用した橋台部付近の平面図、図２は、図１のＡ−Ａ’矢視図、図３は、図１のＢ−Ｂ’矢視図である。

図１〜図３に示すように、橋梁１の橋台部３付近には、橋台４の上面及び土工部６の路盤上に載置された底版７と、底版７の上部に固着された底版側板材９と、底版７の上に設置された延長床版１３と、橋桁１１と延長床版１３との間に設置された連続床版１５と、延長床版１３、連続床版１５の下部にそれぞれ固着された床版側板材１７ａ、１７ｂと、延長床版１３の土工部６側に設置された伸縮装置１９とが設けられ、橋桁１１が、例えば、温度変化により伸縮すると、連続床版１５及び延長床版１３が底版７上を橋軸方向に滑動するとともに、伸縮装置１９が伸縮して橋桁１１の伸縮を吸収する。

底版側板材９と床版側板材１７ａ、１７ｂとは、セメントを主成分とし、高強度ビニロン繊維で補強された高靱性セメントボード（例えば、パワロン（商品名）：株式会社クラレ製）で構成されている。底版側板材９と床版側板材１７ａ、１７ｂとの互いに対向する側の面は、摩擦係数が小さく、かつ、耐摩耗性を有しており、他方の面はそれぞれ底版７、延長床版１３、連続床版１５に一体化して固着される。なお、この他方の面には、底版７、延長床版１３、連続床版１５との付着性を向上させるために、高さが１ｍｍ程度で、間隔が１〜２ｍｍ程度の凹凸部が形成されるとともに、高靭性セメントボードが水硬化性物質３７の水分を吸水しないように、吸水を規制するための吸水調整剤が塗布される。各板材９、１７ａ、１７ｂの最大厚みは１０ｍｍ程度、曲げ強度は３０Ｍｐａ以上、高靭性（スパン１８ｃｍで最大撓み２５ｍｍ以上）で、かつ、極めて軽量である。

図４は、図３のａ部拡大図である。図４に示すように、連続床版１５と延長床版１３との接続部分には、連続床版１５と延長床版１３とを接続するためのヒンジ継手２９と、連続床版１５と延長床版１３との接続部分を覆うように配置された遮水シート３１と、接続部分に充填された膨潤性止水材３３と、接続部分の下方の底版７上部に設けられた排水溝３５とが設けられている。

底版７は、型枠を底版７の外形に沿うように設置し、この型枠内に現場で水硬化性物質であるコンクリート３７を打設するとともに、底版側板材９の凹凸部を有する下面がコンクリート３７と接するように底版側板材９を載置し、コンクリート３７と底版側板材９の凹凸部を有する下面とを一体化させることにより構築される。底版７は、土工部６の上面から橋台４の上面まで延設され、アンカーボルト３９により橋台４の上面に固定される。

延長床版１３は、床版側板材１７ａの摩擦係数の小さい面が底版７側（つまり、下側）となるように底版側板材９の上に設置し、型枠を延長床版１３の外形に沿うように設置し、この型枠内の連続床版１５側端部にヒンジ継手であるメナーゼヒンジ２９を設置するとともに、コンクリート３７を打設し、コンクリート３７と床版側板材１７ａの凹凸部を有する上面とメナーゼヒンジ２９とを一体化させることにより構築される。

連続床版１５は、延長床版１３と同様に、床版側板材１７ｂの摩擦係数の小さい面が底版７側となるように底版側板材９の上に設置し、型枠を連続床版１５の外形に沿って、かつ、延長床版１３から突出している上記メナーゼヒンジ２９がこの型枠内となるように設置し、この型枠内にコンクリート３７を打設し、予め橋桁１１に配筋されていた鉄筋４１とメナーゼヒンジ２９とコンクリート３７と床版側板材１７ｂの凹凸部を有する上面とを一体化させることにより橋桁１１の端部と延長床版１３との間に構築される。

つまり、連続床版１５と橋桁１１とは鉄筋４１を介して剛結構造にて接続され、連続床版１５と延長床版１３とはメナーゼヒンジ２９を介してヒンジ構造にて接続される。

図５は、図４のｂ部拡大図、図６は、図５のｃ部拡大図である。図５及び図６に示すように、延長床版１３と連続床版１５との間の上部及び下部には、延長床版１３と連続床版１５とが回動する際の衝突による衝撃を緩和するための緩衝ゴム４３が設置される。また、中間部には膨潤性止水材３３が充填されており、たとえ連続床版１５と延長床版１３との間へ雨水等が浸透しても、膨潤性止水材３３にて止水される。

また、底版７の上部の、延長床版１３と連続床版１５との接続部分の下方、及び延長床版１３と伸縮装置１９との接続部分（図示しない）の下方に位置する部分には、これらの接続部分を通過した雨水等を排出するための排水溝３５が設けられている。排水溝３５は所定の排水箇所へ接続されており、たとえ底版７へ雨水等が浸透しても支承２に流れ込むことはない。

さらに、遮水シート３１が、連続床版１５と延長床版１３との接続部分を覆うように連続床版１５及び延長床版１３の上面に配置され、接続部分への雨水等の浸透を防止する。そして、この遮水シート３１の上にアスファルト５等の舗装がされ、橋梁１及び道路が構築される。

以上の構成によれば、橋桁１１が温度変化により伸縮すると、延長床版１３の床版側板材１７ａ及び連続床版１５の床版側板材１７ｂが、底版７の底版側板材９上を橋軸方向へ滑動することにより、橋桁１１の伸縮を吸収する。

ここで、連続床版１５及び延長床版１３が底版７上を滑動するためには、橋桁１１が伸縮する際に連続床版１５及び延長床版１３に作用する水平荷重が底版側板材９と床版側板材１７ａ、１７ｂとの間に生じる摩擦力を上回ることが必要である。そこで、この摩擦係数、水平荷重についてそれぞれ検討した。最初に、摩擦係数について検討した結果を、次に、水平荷重について検討した結果を以下に示す。

以下に、底版側板材９及び床版側板材１７ａ、１７ｂを構成する高靭性セメントボードの摩擦係数を測定した結果について説明する。
まず、高靭性セメントボードからなる一辺の長さが２００ｍｍ×２００ｍｍ、９００ｍｍ×９００ｍｍで厚さ８ｍｍの板材をそれぞれ可動材２１、固定材２３の１セットとし、これを４セット用意した。

図７は、本実施形態に係る摩擦係数の測定方法を示す図で、図８は、本実施形態に係る摩擦係数の測定条件を示す図である。
次に、図７及び図８に示すように、固定材２３の上に可動材２１を載せ、さらに可動材２１の上に測定荷重（９．２ｋＮ／ｍ^２）の錘２５を載せて試料を一定速度（１００ｍｍ／分）で、一定距離（１２０ｍｍ）だけ引張り、その時に発生する摩擦力をロードセル２７で測定した。この一連の測定を各セット毎に行い、合計４回測定を行った。動き初めのピーク摩擦力より静摩擦係数を、ピーク後の摩擦距離間の摩擦力の平均より動摩擦係数を求めた。

図９は、本実施形態に係る摩擦係数の測定結果を示す図である。図９に示すように、高靭性セメントボードからなる板材同士の静摩擦係数の平均値は０．５３、動摩擦係数の平均値は０．４１であることが確認された。

以下に、橋桁１１が伸縮する際に延長床版１３に作用する水平荷重を算出するとともに、水平荷重と摩擦係数との関係について説明する。

まず、気温上昇時における橋桁１１の伸張時について検討する。気温上昇による橋桁１１の伸張によって、延長床版１３に作用する水平荷重Ｐは（１）式となる。
Ｐ＝σｃ・Ａ＝Ｅ・ε・Ａ より
＝Ｅ・Ａ・ΔＬ／Ｌ＝Ｅ・Ａ・α・ΔＴ・Ｌ／Ｌ
＝Ｅ・Ｂ・ｔ・α・ΔＴ ………（１）
ここで、水平荷重：Ｐ、延長床版寸法：Ｂ＝幅、Ｌｅ＝長さ、ｔ＝厚さ、断面積：Ａ（＝Ｂ×ｔ）、コンクリートのヤング係数：Ｅ（＝２．８×１０^４Ｎ/ｍｍ²）、橋桁の伸縮桁長：Ｌ、橋桁の温度伸縮量：ΔＬ、温度変化：ΔＴ、コンクリートの熱膨張係数：α（＝１．０×１０^−５）、コンクリート強度：σｃｋ（＝３０Ｎ/ｍｍ²）である。

コンクリートからなる延長床版１３の許容圧縮力Ｐｃａは（２）式となる。
Ｐｃａ＝σｃａ・Ａ＝σｃａ・Ｂ・ｔ ………（２）
ここで、コンクリートの許容圧縮応力度：σｃａ（＝１．１５×８．５Ｎ/ｍｍ²）である。

そして、Ｐｃａ＝Ｐとすると（１）、（２）式より（３）式となる。

σｃａ・Ｂ・ｔ＝Ｅ・Ｂ・ｔ・α・ΔＴ ………（３）
この（３）式を変形し、所定の数値を代入すると温度変化量ΔＴは（４）式となる。
ΔＴ＝σｃａ／（Ｅ・α）
＝１．１５×８．５／（２．８×１０×１．０×１０^−５）
＝＋３４．９ ℃ ………（４）
ここで、設計で想定している温度変化量ΔＴは最大でも±25℃であるため、温度上昇により水平荷重Ｐが延長床版１３の許容圧縮応力Ｐｃａを超えることはないことが確認された。

次に、水平荷重Ｐと延長床版１３の摩擦抵抗Ｆの比較を行う。
延長床版１３の摩擦抵抗Ｆは（５）式となる。
Ｆ＝μａ・Ｗ＝μ・γ・Ｂ・Ｌｅ・ｔ ………（５）
ここで、摩擦抵抗：Ｆ（＝μ×Ｗ）、延長床版自重：Ｗ（＝γ×Ｂ×Ｌｅ×ｔ）、コンクリート単位体積重量：γ（＝２４．５ｋＮ/ｍ³）、伸張時摩擦係数：μａである。
そして、滑り面が機能する条件は（６）式となる。
Ｐ＞Ｆ ………（６）
この（６）式に、（１）、（５）式を代入すると（７）式となる。
Ｅ・Ｂ・ｔ・α・ΔＴ＞μａ・γ・Ｂ・Ｌｅ・ｔ ………（７）
ここで、伸張時摩擦係数μａの満たすべき条件は（７）式を変形して（８）式となる。
μａ＜Ｅ・α・ΔＴ／（γ・Ｌｅ） ………（８）
この（８）式に所定の値を代入すると（９）式となる。
μａ＜２．８×１０^４×１．０×１０^−５×ΔＴ／（２４．５×１０^−６×６５００）＝１．７５８・ΔＴ ………（９）
ここで、延長床版の長さＬｅは、キックアップを生じさせないための橋桁１１からメナーゼヒンジ２９までの距離１．５ｍと騒音・振動低減のための距離５．０ｍとの合計６．５ｍである。
したがって、橋桁１１の伸張時における床版側板材１７ａと底版側板材９と、床版側板材１７ｂと底版側板材９との伸張時摩擦係数μａは温度変化量ΔＴを考慮して算出される。

上述したように、本実施形態において用いられる高靱性セメントボードの摩擦係数は０．５３であるため、延長床版１３は、（９）式よりΔＴ＝０．５３／１．７５８＝＋０．３℃以上で滑ることを意味する。したがって、現実的に気温上昇による橋桁１１の伸張によって、延長床版１３が伸張側に十分な滑り面を確保していることが確認された。

次に、気温下降時における橋桁１１の収縮時について検討する。気温下降による橋桁１１の収縮によって、延長床版１３に作用する水平荷重Ｐは上述したように（１）式となる。
Ｐ＝Ｅ・Ｂ・ｔ・α・ΔＴ ………（１）
鉄筋からなるメナーゼヒンジ２９の許容引張力Ｐｔａは（１０）式となる。
Ｐｔａ＝２×ｎ×σｓａ×Ａｓ ………（１０）
ここで、鉄筋の許容応力度：σｓａ（＝１．１５×１４０Ｎ/ｍｍ²）、鉄筋断面積：Ａｓ（Ｄ１６→１９８．６ｍｍ²）、鉄筋配置本数：ｎ（２５０ピッチとし、ｎ＝Ｂ／０．２５、メナーゼヒンジの鉄筋本数）である。
そして、Ｐｔa＝Ｐとすると（１）、（１０）式より（１１）式となる。
２×ｎ×σｓａ×Ａｓ＝Ｅ・Ｂ・ｔ・α・ΔＴ………（１１）
この式（１１）を変形し、所定の数値を代入すると温度変化量ΔＴは（１２）式となる。
ΔＴ＝２×ｎ×σｓａ×Ａｓ／（Ｅ・Ｂ・ｔ・α）
＝２・σｓａ・Ａｓ／（２５０・Ｅ・ｔ・α）
＝−３．０５℃ ………（１２）
したがって、温度下降時にはメナーゼヒンジ２９の引張がクリティカルとなる。そこで、許容引張力Ｐｔaと延長床版１３の摩擦抵抗Ｆの比較を行う。

滑り面が機能する条件は（１３）式となる。
Ｐｔa＞Ｆ ………（１３）
この（１３）式に、（１）、（１０）式を代入すると（１４）式となる。
２×ｎ×σｓａ×Ａｓ＞μｂ・γ・Ｂ・Ｌｅ・ｔ………（１４）
ここで、収縮時摩擦係数：μｂである。

そして、収縮時摩擦係数μｂの満たすべき条件は（１４）式を変形して（１５）式となる。
μｂ＜２×ｎ×σｓａ×Ａｓ／（γ・Ｂ・Ｌｅ・ｔ）………（１５）
この（１５）式に所定の値を代入すると（１６）式となる。
μｂ＜２・σｓａ・Ａｓ／（０．２５・γ・Ｌｅ・ｔ）
＝２×１．１５×１４０×１９８．６／（０．２５×２４．５×６．５×０．３×１０００）＝５．３５４ ………（１６）
したがって、橋桁１１の収縮時における床版側板材１７ａと底版側板材９と、床版側板材１７ｂと底版側板材９との収縮時摩擦係数μｂが５．３５４より小さくなるように設計する。

（１６）式より算出された収縮時の摩擦係数５．３５４は、上述したように、本実施形態において用いられる高靱性セメントボードの摩擦係数０．５３に比べて非常に大きいために、メナーゼヒンジ２９がクリティカルになることなく、延長床版１３が引張側に十分な滑り面を確保していることが確認された。

以上のように、高靱性セメントボード同士の摩擦係数０．５３は、温度変化時の延長床版１３の機能を阻害することなく、十分な滑り面を確保する値であることが確認された。

連続床版１５及び延長床版１３が長期間にわたって滑動するためには、底版側板材９及び床版側板材１７ａ、１７ｂが高い耐摩耗性を有することが必要である。そこで、複数の測定手法を用いて上記と同様に高靭性セメントボードの摩耗性について測定した結果を以下に説明する。

最初に、落砂法及び研磨紙法による測定結果を示す。
まず、底版側板材９及び床版側板材１７の材料である高靭性セメントボードからなる一辺の長さ５０ｍｍ×５０ｍｍ、１１０ｍｍ×１１０ｍｍで厚さ７ｍｍの２枚の板材を供試体とした。また、比較用として同サイズで厚さ８ｍｍの石綿セメント板も用いた。
落砂法の場合においては、ＪＩＳ−Ａ−５２０９「陶磁器質タイル」７．８摩耗試験に準じ、板材の一方の面（凹凸加工の無い面）に対して試験を行った。
また、研磨紙法の場合においては、ＪＩＳ−Ａ−１４５３「建築材料および建築構成部分の摩耗試験方法（研磨紙法）」に準じ、板材の一方の面（凹凸加工の無い面）について５００回転の摩耗試験を行い、途中１００回転毎に供試体質量を測定し、各回転毎及び累計の摩耗減量を求めた。

図１０は、本実施形態に係る摩耗試験結果を示す図である。また、図１１は、本実施形態に係る研磨紙法における試験回転数と累計摩耗減量との関係を示す図で、図１２は、本実施形態に係る研磨紙法における試験回転数と１００回転毎の摩耗減量との関係を示す図である。
図１０に示すように、落差法による板材の摩耗減量は２ｍｇと少量であった。また、図１０及び図１１に示すように、研磨紙法による板材の摩耗減量は７７５ｍｇで、石綿セメント板に比べて摩耗減量が少なかった。
そして、図１２に示すように、１００回転毎の板材の摩耗減量は、石綿セメント板に比べて常に少なかった。

次に、回転円盤機法による測定結果を示す。
まず、高靭性セメントボードからなる一辺の長さ３００ｍｍ×３００ｍｍで厚さ８ｍｍの３枚の板材を供試体とする。
摩耗試験はＡＳＴＭ−Ｃ−７７９「水平なコンクリート表面の耐摩耗試験方法」のＡ法（回転円盤機）に準じて行った。この摩耗試験は、試験機上部のギャードモーターによって直径３０ｃｍの円盤が９ｒｐｍで回転するとともに、この円盤に取付けられた直径６ｃｍの３個の摩耗輪が２１０ｒｐｍで回転し、試験時には摩耗面に研磨材（Ｎｏ．６０のカーボランダム）が４〜６ｇ/ｍiｎの量が連続的に散布され，面圧１０８ｇ／ｃｍ^２で供試体上面をドーナツ状に摩耗するものである。
摩耗量の測定は、供試体の四隅に測定板の脚部を固定するためのチップを貼り付け、供試体上に設置した測定板上面から供試体上面までの深さを摩耗面２４点についてデジタルゲージ（１／１０００ｍｍ）で測定した。摩耗量の測定間隔は、摩耗時間０分、１５分、３０分、６０分に行い、各時間の摩耗深さを２４点の平均値で示した。

図１３は、本実施形態に係る板材の磨耗試験結果を示す図で、図１４は、本実施形態に係る経過時間と磨耗量との関係を示す図である。また、図１５は、本実施形態に係る摩耗量の比較として一般コンクリートの磨耗試験結果を示す図である。

図１３及び図１４に示すように、６０分経過後の板材の磨耗量の平均値は０．５０３ｍｍであった。また、図１５に示すように、板材の摩耗量は、一般の砕石コンクリート（青梅産砂岩砕石、大井川産細砂使用）に比べて、すべての測定時間において少なかった。

上述したように、高靭性セメントボードからなる板材の摩耗量は小さく、高い耐摩耗性を有することが確認された。

以上説明した本実施形態の橋台部３付近の接合構造によれば、所定の摩擦係数よりも小さい面を有する底版側板材９及び床版側板材１７ａ、１７ｂを現場で打設されるコンクリートと一体化するために、底版７、延長床版１３及び連続床版１５を現場打設にて構築することが可能となる。また、底版７、延長床版１３及び連続床版１５は現場打設にて構築されるために、ＰＣａ部材を使用する場合と比べて作業性に優れているとともに、コストが削減され、経済的な施工が可能となる。さらに、橋桁１１が温度変化により伸縮しても、底版側板材９及び床版側板材１７ａ、１７ｂの摩擦係数が小さいために、延長床版１３及び連続床版１５は容易に滑動可能となる。そして、延長床版１３及び連続床版１５が容易に滑動するために、確実に橋桁１１の伸縮が伸縮装置１９に伝達され、伸縮装置１９にて橋桁１１の伸縮を吸収することが可能である。

また、本実施形態の橋台部３付近の接合構造によれば、継手２９をヒンジ構造とすることにより、延長床版１３のキックアップを防止することが可能となる。

そして、本実施形態の橋台部３付近の接合構造によれば、底版側板材９及び床版側板材１７ａ、１７ｂの摩擦係数の小さい面は耐摩耗性も有するために、延長床版１３及び連続床版１５が底版７上を長期間にわたって確実に滑動することが可能となる。また、橋桁１１の伸縮による水平荷重を考慮した摩擦係数を算出することが可能となる。さらに、正確な摩擦係数が算出されるために、確実に連続床版１５を滑動させることが可能となる。

さらに、本実施形態の橋台部３付近の接合構造によれば、連続床版１５と延長床版１３との接続部分を遮水シート３１で覆うことにより、接続部分への雨水等の浸透を防止することが可能である。そして、連続床版１５と延長床版１３との間に膨潤性止水材３３を充填することにより、連続床版１５と延長床版１３との間の雨水等の通過を防止することが可能である。また、底版７の上部に排水溝３５を設けることにより、連続床版１５と延長床版１３との間を通過した雨水等をすべて所定の箇所に排水することが可能である。そして、連続床版１５と橋桁１１とが剛結結合されるために、連続床版１５と橋桁１１との間への雨水等の浸透を防止することが可能である。したがって、支承２への雨水等の浸透を確実に防止するために、支承２の性能を長期間維持することができ、橋梁１の耐久性を向上させることが可能となる。

なお、本実施形態においては、底版７及び延長床版１３を共に現場打設し、底版７の上方及び延長床版１３の下方にそれぞれ底版側板材９、床版側板材１７を固着させ、床版側板材１７を底版側板材９に対して滑動させる方法について説明したが、これに限定されるものではなく、底版７のみを現場打設して底版７の上部に板材を固着させ、延長床版はＰＣａ部材を用いて、延長床版を底版側板材９に対して滑動させる方法や、底版はＰＣａ部材を用いて、延長床版のみを現場打設して延長床版の下方に板材を固着させ、床版側板材１７を底版に対して滑動させる方法でもよい。

本発明の第一実施形態に係る接合構造を適用した橋台付近の平面図である。 図１のＡ−Ａ’矢視図である。 図１のＢ−Ｂ’矢視図である。 図３のａ部拡大図である。 図４のｂ部拡大図である。 図５のｃ部拡大図である。 本実施形態に係る摩擦係数の測定状況を示す図である。 本実施形態に係る摩擦係数の測定条件を示す図である。 本実施形態に係る摩擦係数の測定結果を示す図である。 本実施形態に係る摩耗試験結果を示す図である。 本実施形態に係る研磨紙法における試験回転数と累計摩耗減量との関係を示す図である。 本実施形態に係る研磨紙法における試験回転数と１００回転毎の摩耗減量との関係を示す図である。 本実施形態に係る板材の磨耗試験結果を示す図である。 本実施形態に係る経過時間と磨耗量との関係を示す図である。 本実施形態に係る摩耗量の比較として一般コンクリートの磨耗試験結果を示す図である。 従来の橋台部付近の接合構造を示す図である。

符号の説明

１ 橋梁 ２ 支承 ３ 橋台部
４ 橋台 ５ アスファルト ６ 土工部
７ 底版 ９ 底版側板材 １１ 橋桁
１３ 延長床版 １５ 連続床版 １７ 床版側板材
１９ 伸縮装置 ２１ 可動材 ２３ 固定材
２５ 錘 ２７ ロードセル ２９ メナーゼヒンジ
３１ 遮水シート ３３ 膨潤性止水材 ３５ 排水溝
３７ コンクリート ３９ アンカーボルト ４１ 鉄筋
４３ 緩衝ゴム ５０ 底版 ５１ 延長床版
５２ 着脱式床版 ５３ 連続床版 ５４ 継手

Claims (7)

1. 橋梁の橋台上及び土工部の路盤上に設置される底版と、該底版上に設置される延長床版と、該延長床版の土工部側に設置される伸縮装置とから構成され、前記橋梁の伸縮に応じて前記延長床版が前記底版上を橋軸方向に滑動するとともに、前記伸縮装置が伸縮して前記橋梁の伸縮を吸収する橋台部付近の接合構造であって、
   前記底版又は前記延長床版の少なくとも一方は、現場で水硬化性物質を打設して構築されてなり、
   該現場で水硬化性物質を打設して構築された前記底版又は前記延長床版の少なくとも一方は、他方の前記底版又は前記延長床版と接触する側の面に、その接触面の摩擦係数が所定の摩擦係数以下である板材が前記打設された水硬化性物質と一体に固着されていることを特徴とする橋台部付近の接合構造。
2. 前記板材の前記接触面は、耐摩耗性を有することを特徴とする請求項１に記載の橋台部付近の接合構造。
3. 前記橋桁と前記延長床版との間に現場で水硬化性物質を打設して構築された連続床版と、
   該連続床版と前記延長床版とを接続するための継手と、
   該連続床版と前記延長床版との接続部分を覆うように前記連続床版及び前記延長床版の上面に配置された遮水シートと、
   該連続床版と前記延長床版との間に充填された膨潤性止水材と、
   前記底版上部の所定の位置に設けられた排水溝とを更に備えることを特徴とする請求項１に記載の橋台付近の接合構造。
4. 前記継手はヒンジ構造を有することを特徴とする請求項３に記載の橋台付近の接合構造。
5. 前記連続床版は、前記橋桁と剛結されてなること特徴とする請求項３に記載の橋台付近の接合構造。
6. 橋梁の橋台上及び土工部の路盤上に設置される底版と、該底版上に設置される延長床版と、該延長床版の土工部側に設置される伸縮装置とから構成され、前記橋梁が伸縮すると、前記延長床版が前記底版上を橋軸方向に滑動するとともに、前記伸縮装置が伸縮して前記橋梁の伸縮を吸収する橋台部付近の接合方法において、
   前記底版又は前記延長床版の少なくとも一方を現場で水硬化性物質を打設して構築する打設工程と、
   該現場で水硬化性物質を打設して構築された前記底版又は前記延長床版の少なくとも一方に、他方の前記底版又は前記延長床版と接触する側の面の摩擦係数が所定の摩擦係数以下である板材を前記打設された水硬化性物質と一体に固着する板材設置工程とを備えることを特徴とする橋台部付近の接合方法。
7. 前記底版上部の所定の位置に排水溝を設ける溝設置工程と、
   前記橋桁と前記延長床版との間に現場で水硬化性物質を打設して連続床版を構築する連続床版構築工程と、
   該連続床版と前記延長床版とを継手にて接続する接続工程と、
   該連続床版と前記延長床版との間に膨潤性止水材を充填する充填工程と、
   前記連続床版と前記延長床版との接続部分を覆うように前記連続床版及び前記延長床版の上面に遮水シートを設置する遮水シート設置工程とを更に備えることを特徴とする請求項６に記載の橋台付近の接合構造。

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