JP2008106434A - 橋梁用伸縮継手及びその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】特定の材料に頼るのではなく、在来の材料を使用したとしても耐久性を向上させられるような、橋梁用伸縮継手の構造を提案する。
【解決手段】本発明によれば、上部構造の目地部分に遊間Ｃを跨いだ凹部Ｄを形成し、該凹部Ｄに粘弾性合材２を充填した構造をもつ橋梁用伸縮継手１において、その遊間Ｃ上部位の粘弾性合材２中に、該粘弾性合材２の下面から所定の埋め込み高さで延設された一筋の下側目地材３と、この下側目地材３を対称軸にして略対称部位の粘弾性合材２中に、該粘弾性合材２の上面から所定の埋め込み深さで延設された二筋の上側目地材４と、を含んだ構成とすることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、橋梁における上部構造の目地部分に施工される伸縮継手に関する。

下部構造である橋台、橋脚で橋桁を支えてなる道路橋などにおいては、その橋桁を含む上部構造端面間に収縮を考慮した遊間が設けられるので、当該目地部分に伸縮継手を施工して表面（路面）に連続性を持たせ、交通に支障が出ないようにしてある。その伸縮継手としては、フィンガージョイントなどの機械装置もよく使用されているが、最近では、車の走行性を考慮して、特許文献１，２に開示されるようなアスファルトゴム合材などを目地部分に施工する伸縮継手が登場している。これら橋梁用伸縮継手は、上部構造の目地（橋脚上では上部構造どうしの端面間、橋台上では上部構造及び路盤の端面間）部分の床版やアスファルト舗装などをはつって遊間を跨いだ凹部を形成し、該凹部に、遊間を跨ぐようにして粘弾性合材を充填した構造を有する。
特開２００４−２７６３０号公報 特開２００４−１２４４５６号公報

上記特許文献の技術はいずれも、伸縮継手をなす粘弾性合材が経時劣化でひび割れたり角欠けしたりする課題に対し、その粘弾性合材の材質を工夫することからアプローチしており、特許文献記載の条件を満たす樹脂系材料を使用することで課題を解決しようとしている。

本発明はこの点に着目したもので、特定の材料に頼るのではなく、在来の材料を使用したとしても耐久性を向上させられるような、橋梁用伸縮継手の構造を提案するものである。

本発明によれば、上部構造の目地部分に遊間を跨いだ凹部を形成し、該凹部に粘弾性合材を充填した構造をもつ橋梁用伸縮継手において、その遊間上部位の粘弾性合材中に、該粘弾性合材の下面から所定の埋め込み高さで延設された一筋の下側目地材と、この下側目地材を対称軸にして略対称部位の粘弾性合材中に、該粘弾性合材の上面から所定の埋め込み深さで延設された二筋の上側目地材と、を含んだ構成とすることを特徴とする。

また、本発明はこのような橋梁用伸縮継手の施工方法として、上部構造の目地部分に、遊間を跨いだ凹部を形成する工程と、この遊間内へ挿入可能に形成された下向きの凸条部を対称軸にしてその両外方へ略等距離延長された延長面部を有すると共に該両延長面部先端縁部分に上側目地材を保持させたメッシュを、凸条部を遊間へ挿入するようにして凹部内へ配置する工程と、該配置したメッシュの凸条部内にバックアップ材を入れ且つシール剤を流し込む工程と、当該凸条部内に下側目地材の下部を挿入して該挿入下部から上の部分を凹部内に立設する工程と、これら上側目地材及び下側目地材を治具にて位置固定する工程と、当該凹部内に粘弾性合材を充填する工程と、該粘弾性合材充填後の治具を取り払い、該治具跡を粘弾性合材にて充填してレベル仕上げを行う工程と、を実施することを特徴とする橋梁用伸縮継手の施工方法を提案する。なお、これら各工程の記載順は時系列を限定しているのではない。本発明に係る各工程は、場合に応じて前後したり同時に実施したりすることがあり得る。

本発明の橋梁用伸縮継手によれば、遊間部分の一筋の下側目地材とその両脇の二筋の上側目地材とを設けた構造により、上部構造の伸縮に対する追従性が高まり、粘弾性合材に特殊な材料を使用しなくても、角欠けやひび割れに対する耐久性を向上させることができる。本発明の橋梁用伸縮継手に上記特許文献にあるような合材材料を使用することも可能であるが、在来の材料を使用できることで、汎用性を高めることができる。また、フィンガージョイント等の継手装置を使用する場合に比べてコスト低減が可能であるし、目地幅が小さくなるので、走行性が良く、騒音の抑制につながる。

このような橋梁用伸縮継手を形成する本発明の施工方法によれば、バックアップ材及び下側目地材をメッシュの凸条部で下支えして遊間中に簡単確実に配設することができ、且つ、当該メッシュが粘弾性合材中要部に埋設された補強構造を簡単な施工手順で得ることができる。

本発明に係る橋梁用伸縮継手の実施形態につき説明するための要部断面図を図１に示す。図１は、橋軸の方向に沿って切断した遊間部分を表している。

橋梁用伸縮継手１は、床版Ａ及び該床版Ａ上の舗装Ｂを含んで構成されている上部構造の目地部分（すなわち、上部構造どうしの突き合わせ端面部分、あるいは、上部構造と胸壁（パラペット）との突き合わせ端面部分）において、床版Ａ間の遊間Ｃを跨いだ凹部Ｄを形成し、該凹部Ｄに粘弾性合材２を充填した構造をもつ。図示の例の凹部Ｄは、遊間Ｃ上の舗装Ｂを所定幅切り欠いて橋幅方向に延設した目地溝の形態を有する。

このような橋梁用伸縮継手１において、本例では、凹部Ｄに充填した粘弾性合材２の中に、遊間Ｃ上部位の下側目地材３と、この下側目地材３を対称軸にして略対称部位（精密な対称ではなく、見た目で対称になっている程度で良い）の上側目地材４と、が埋め込まれている。

下側目地材３は、粘弾性合材２の下面２ａから所定の埋め込み高さで一筋、遊間Ｃに沿って延設されている。具体的には、本例の下側目地材３は、游間Ｃ中に下部３ａが挿入され、該挿入下部３ａから上の部分３ｂが粘弾性合材２中に所定の埋め込み高さ突出している。このように、下地目地材３の下部３ａを遊間Ｃに差し込む構造としてあることにより、下側目地材３の配設位置がずれることなく遊間Ｃ上に位置決めされ、また、埋め込み高さの調節も容易である。当該下地目地材３は、板状の低弾性材を２枚合わせにして形成されており、伸縮への追従性により優れたものにしてある。

この下側目地材３を橋幅方向に延びる対称軸にして、橋軸方向の略対称部位に、粘弾性合材２の上面２ｂから所定の埋め込み深さで、二筋の上側目地材４が橋幅方向へ延設されている。当該上側目地材４は、板状の低弾性材を中央軸で二つ折りにして埋め込んであり、伸縮への追従性により優れたものにしてある。

これら、遊間Ｃ部分の一筋の下側目地材３とその両脇の二筋の上側目地材４とを設けた構造により、本例の橋梁用伸縮継手１は、上部構造（遊間）の伸縮に対する追従性が高まり、粘弾性合材２に特殊な材料を使用しなくても耐久性を向上させることができる。したがって、在来の材料を使用できるため汎用性を高めることができ、また、フィンガージョイント等の機械式継手装置を使用する場合に比べてコスト低減が可能である。さらに、目地幅（橋軸方向の幅）が小さくなるので、走行性が良く、騒音の抑制につながる。

このような下側目地材３と各上側目地材４とは、次のような関係としておくと、より好ましい。

まず、下側目地材３の幅３ｗと上側目地材４の幅４ｗとは、３ｗ：４ｗ＝２：１の関係とする。すなわち、上側目地材４のそれぞれの幅４ｗを、下側目地材３の幅３ｗの１／２とすることで、上面が走行面に位置する上側目地材４の目地幅が狭くなり、走行性を良くすることができる。

次に、各上側目地材４の埋め込み深さ４ｈに対する下側目地材３のラップ長（重なり長さ）３ｈについて、４ｈ：３ｈ＝４：１から４ｈ：３ｈ＝２：１までの範囲内に設定する。これによると、上部構造の伸縮挙動に対し、上側目地材４が追従して変形しやすくなる。

さらに、床版Ａの出隅角から上側目地材４の内側角へ引いた想像直線Ｌと床版Ａの上面（凹部Ｄの底面）とがなす角度θについて、０＜θ≦４５°とする。これは、上側目地材４の埋め込み深さを確保して伸縮挙動追従性を良好に保ちながら、当該上側目地材４の下側領域における粘弾性合材２の厚みもある程度確保し、当該部分の床版Ａに対する接着層としての役割を保持するためである。

以上のような下側目地材３と上側目地材４とを含む本例の橋梁用伸縮継手１は、遊間Ｃ中に保持されたバックアップ材５をさらに含んでいる。このバックアップ材５は漏水防止のために加えられる低弾性材であるが、本例の橋梁用伸縮継手１の場合、補強材のメッシュ６に保持させて設置されている。すなわち、当該メッシュ６は、遊間Ｃ中に挿入された下向きの凸条部６ａを有し、該凸条部６ａの先端部分にバックアップ材５が入れられて保持され、これによりバックアップ材５が遊間Ｃ中に延在するように設置されている。そして、このメッシュ６は、凸条部６ａから粘弾性合材２中を両方の上側目地材４に当接するまで延びている。上側目地材４まで延びたメッシュ６は、各上側目地材４の内側面に当接する一方、本例の場合、該上側目地材４の外側面に当接する外側メッシュ７をさらに含んでおり、角欠けやひび割れに対する強度向上に一役買っている。

また、本例の場合、二筋ある上側目地材４の間の部位における粘弾性合材２中に、補強用の追加メッシュ８をさらに埋め込んで、延在させてある。これらのメッシュ６，７，８は、プラスチック製、ステンレス製などの耐腐食性材質で形成されている。

図２に、上側目地材４を入れた部分の粘弾性合材２の角欠け耐性をより高めた例について示している。すなわち、この例の場合、上側目地材４の内側面に当接したメッシュ６の先端縁部分及び上側目地材４の外側面に当接したメッシュ７の先端縁部分に、それぞれフランジ部６ｆ，７ｆが形成されているものである。両フランジ部６ｆ，７ｆは、当例の場合、各メッシュ６，７の先端縁部分を所定幅折り返すことにより形成されており、その曲折角度θ’は、０°＜θ’≦９０°とすると良い。曲折角度θ’が９０°を超えてしまうと、轍掘れなどが発生したときにフランジ先端縁が露出して通行に支障がでる可能性を否定できないので、９０°以下とするのが好ましい。

以上の構造をもつ橋梁用伸縮継手の施工方法について、以下説明する。

まず、図３に示す凹部Ｄの形成に際し、既存の橋梁に対し施工する場合は、上部構造の目地部分にある既存の継手を撤去して舗装Ｂをはつり取ることで、遊間Ｃを跨いだ凹部Ｄを形成する。また、新設の橋梁に対し施工する場合は、上部構造の目地部分の舗装Ｂを除去する、あるいは、該当部分に舗装Ｂを施工せずにおいて、遊間を跨いだ凹部Ｄを形成する。

次に、その形成した凹部Ｄ内にメッシュ６を配置し、下側目地材３及び上側目地材４を配設して治具にて位置固定する工程を実施する（図４及び図５）。すなわちまず、凹部Ｄの形成により露出した床版Ａ間の遊間Ｃ内へ凸条部６ａを挿入し、メッシュ６を凹部Ｄ内に配置する。この凹部Ｄ内に配置したメッシュ６は、遊間Ｃの凸条部６ａを対称軸にして、その両外方へ略等距離延長された延長面部を有するので、当該両延長面部先端縁部分に上側目地材４を保持させると、二筋の上側目地材４の位置が決まる。この上側目地材４の取り付けにあたっては、上側目地材４を二つ折りとし且つその折り曲げ部が下になるようにして、当該上側目地材４の内側面をメッシュ６の延長面部先端縁部分に当接させ、さらに該上側目地材４の外側面に外側メッシュ７を当接させたうえで、これら上側目地材４、メッシュ６の先端縁部分及びメッシュ７を目地幅調整具９により上側から挟み込んで、そのボルトにより目地幅を調整すると共に上側目地材４をメッシュ６に保持させる。

続いて、そのメッシュ６の凸条部６ａ内にバックアップ材５を入れ、そしてその上から、シール剤１０を流し込んで硬化させる。シール剤１０は、常温硬化型のものとする。継いで、この凸条部６ａ内に下側目地材３の下部３ａを挿入し、該挿入下部３ａから上の部分３ｂを凹部Ｄ内に立設する。そして、凹部Ｄ内に配置された下側目地材３及び上側目地材４を治具１１にて位置固定する。

本例の治具１１は、アングル材を利用したレベル及び位置固定バー１２を、舗装Ｂに架け渡して凹部Ｄを跨ぐように設置し、その両端部に螺合させたレベル調整ボルト１３により、設置高さ（レベル）を調整することができるようにしてある。このレベル及び位置固定バー１２に、所定の間隔でボルト固定壁１４が二つ立設され、このボルト固定壁１４に位置決めボルト１５を固定して架け渡してある。当該位置決めボルト１５には挟持板１６を通し、所定の位置にボルト１７で固定する。位置決めボルト１５に固定された挟持板１６は、レベル及び位置固定バー１２の貫通孔を通して凹部Ｄ内へ垂下し、上側目地材４及びメッシュ６，７を挟持して位置を固定する。また、レベル及び位置固定バー１２の中央部には、固定アンカー（五寸釘等）１８を貫通させて垂下できるようにしてあり、該固定アンカー１８の先端部を下側目地材３に打ち込むことにより、位置が固定される。

治具１１により下側目地材３及び上側目地材４を位置固定した後は、当該凹部Ｄ内に粘弾性合材２を充填する。粘弾性合材２は、たとえば、ゴムチップ、粗骨材、常温硬化型バインダーを含んで構成した低反発、粘弾性の合材である。この凹部Ｄ内に粘弾性合材２を充填する工程において、図１及び図２の形態のように、下側目地材３上方の上側目地材４間に追加メッシュ８を設置する場合、下側目地材３が隠れる程度まで粘弾性合材２を入れたところで一旦充填作業を中断して、追加メッシュ８を上側目地材４間に置く。続いて、この上から粘弾性合材２をさらに満杯まで充填することで、追加メッシュ８を埋設することができる。

粘弾性合材２を充填した後は、治具１１を取り払い、その治具跡を同じ（場合に応じて違っていても良い）粘弾性合材にて充填してレベル仕上げを行う。このとき一緒に、目地幅調整具９も取り払う。

以上の工程順は、施工性を考えた順序としたものであるが、治具の取り付けやバックアップ材の配置などをどのタイミングで行うかは、現場の状況に応じて適宜決定し得るものである。

本発明に係る橋梁用伸縮継手の実施形態を示す断面図。 本発明に係る橋梁用伸縮継手の他の実施形態を示す断面図。 本発明に係る橋梁用伸縮継手の施工方法の手順を説明する図で、凹部を形成した上部構造の遊間部分を示した断面図。 治具により凹部内に各目地材を配置した状態を説明する平面図。 図４中の断面線Ｉ−Ｉに沿って示した断面図。

符号の説明

１ 橋梁用伸縮継手
２ 粘弾性合材
３ 下側目地材
４ 上側目地材
５ バックアップ材
６ メッシュ
７ 外側メッシュ
８ 追加メッシュ
９ 目地幅調整具
１０ シール剤
１１ 治具

Claims (12)

1. 上部構造の目地部分に遊間を跨いだ凹部を形成し、該凹部に粘弾性合材を充填した構造をもつ橋梁用伸縮継手において、
   前記遊間上部位の前記粘弾性合材中に、該粘弾性合材の下面から所定の埋め込み高さで延設された一筋の下側目地材と、
   この下側目地材を対称軸にして略対称部位の前記粘弾性合材中に、該粘弾性合材の上面から所定の埋め込み深さで延設された二筋の上側目地材と、
   を含んで構成されることを特徴とする橋梁用伸縮継手。
2. 前記下側目地材は、前記游間中に下部が挿入され、該挿入下部から上の部分が前記粘弾性合材中に所定の埋め込み高さ突出していることを特徴とする請求項１記載の橋梁用伸縮継手。
3. 前記遊間中に保持されたバックアップ材をさらに含むことを特徴とする請求項１又は請求項２項記載の橋梁用伸縮継手。
4. 前記バックアップ材を前記遊間中に保持するための下向き凸条部を有し、該凸条部から前記粘弾性合材中を前記上側目地材に当接するまで延びているメッシュをさらに含むことを特徴とする請求項３記載の橋梁用伸縮継手。
5. 前記メッシュが前記上側目地材の内側面に当接すると共に、該上側目地材の外側面に当接する外側メッシュをさらに含むことを特徴とする請求項４記載の橋梁用伸縮継手。
6. 前記各メッシュの先端縁部分にフランジ部が形成されていることを特徴とする請求項５記載の橋梁用伸縮継手。
7. 前記上側目地材は、二つ折りにして前記粘弾性合材中に埋め込まれていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項記載の橋梁用伸縮継手。
8. 前記上側目地材間部位の前記粘弾性合材中に埋め込まれたメッシュをさらに含むことを特徴とする請求項１〜７のいずれか１項記載の橋梁用伸縮継手。
9. 上部構造の目地部分に、遊間を跨いだ凹部を形成する工程と、
   前記遊間内へ挿入可能に形成された下向きの凸条部を対称軸にしてその両外方へ略等距離延長された延長面部を有すると共に該両延長面部先端縁部分に上側目地材を保持させたメッシュを、前記凸条部を前記遊間へ挿入するようにして前記凹部内へ配置する工程と、
   該配置したメッシュの前記凸条部内にバックアップ材を入れ且つシール剤を流し込む工程と、
   当該凸条部内に下側目地材の下部を挿入して該挿入下部から上の部分を前記凹部内に立設する工程と、
   前記上側目地材及び前記下側目地材を治具にて位置固定する工程と、
   当該凹部内に粘弾性合材を充填する工程と、
   該粘弾性合材充填後の前記治具を取り払い、該治具跡を粘弾性合材にて充填してレベル仕上げを行う工程と、
   を実施することを特徴とする橋梁用伸縮継手の施工方法。
10. 二つ折りとし且つその折り曲げ部が下になるようにした前記上側目地材を、その側面で前記メッシュの延長面部先端縁部分に当接させ、そして、これら上側目地材及びメッシュを上側から挟み込んで目地幅を調整する目地幅調整具を使用して、前記上側目地材を前記メッシュに保持させることを特徴とする請求項９記載の橋梁用伸縮継手の施工方法。
11. 前記目地幅調整具を、前記治具を取り払うときに一緒に取り払うことを特徴とする請求項１０記載の橋梁用伸縮継手の施工方法。
12. 前記凹部内に粘弾性合材を充填する工程において、前記下側目地材上方の前記上側目地材の間に補強用のメッシュを埋設することを特徴とする請求項９〜１１のいずれか１項記載の橋梁用伸縮継手の施工方法。

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