JP2008190130A - 橋梁ジョイント部の連続化構造 - Google Patents

Abstract

【課題】橋梁ジョイント部の連続化構造において、交通荷重の載荷に伴う桁端の桁回転変位や温度変化等に伴う伸縮変形の一部を部分連結構造で抑制し、残りをジョイント部材の変形性能で吸収することで、表層アスファルト舗装の早期劣化を回避しつつ、耐久性の向上により円滑な交通荷重の通過を可能とし、しかも短時間で施工を可能とする。
【解決手段】橋桁１の隣接するＲＣ床版２、２の上部に設けた切欠き１０にモルタル類を打設して床版端部同士を部分的に一体化する部分連結構造１１を形成し、この部分連結構造の上面とその左右の床版上面とにビニロン繊維等をセメントマトリクス中に配合した、ひび割れ分散による擬似的な伸び性能が大きく、高い引張・曲げ変形能力を有し、鉛直剛性がＲＣ床版とほぼ同等の高靭性繊維補強セメント複合材料からなる板状のプレキャストジョイント版１２を設置し、この上に防水シート１４を設け、その上を舗装材料５で覆う。
【選択図】図１

Description

本発明は、道路橋等の橋梁の橋桁中間部や端部におけるジョイント部の連続化構造に関するものである。

道路橋等においては、連続する橋桁と橋桁との間、橋桁と橋台との間には、交通荷重による橋桁のたわみや温度変化に伴う伸縮等により生じる動きの違いを吸収し、交通荷重を安全に通過させるための伸縮継手という構造が設けられている。

従来の伸縮継手は、鋼製の爪や鋼板の組合せ、伸縮するゴム系のジョイント構造が用いられてきたが、表面の凹凸や段差が存在することにより、交通荷重の通過に伴って振動や騒音発生の原因となっている。

図６は、ゴム系の伸縮ジョイントの一例であり、遊間をおいて対向配置されている橋桁１、１の端部における舗装５を所定範囲にわたって撤去し、橋桁の床版２の上部を所定範囲にわたってはつり、形成された切欠き空間に遊間４を跨いでゴムジョイント７０を配置し、隙間空間を超早強コンクリート７１で埋めると共に、アンカーボルト７２と床版埋込み筋７３を用いて定着させている。遊間４にはウレタンフォーム７４を配置している。このジョイント構造の場合、車両通過時に騒音・振動が発生する、アスファルト舗装５とコンクリート７１の接合部の磨耗・段差が発生する、アンカーボルト７２のがたつきが生じる、ゴムジョイント７０が損傷する、ジョイント部から漏水するなどの問題がある。

この騒音・振動を解消するための対策として、表面舗装を連続化させる埋設ジョイント工法、床版コンクリートを連続化させる床版連結工法、主桁を連結して連続化させる主桁連結工法、端横桁を連結する横桁連結工法等があり、伸縮継手によって区切られていた走行路を一様な路面に改良すること（一般にノージョイント化と呼ばれている）が行われつつある。

耐久性を確保できるノージョイント化工法としては、床版コンクリートと鋼桁の一部のみを連続化した床版連結工法が現時点では唯一とされている。図７はそのノージョイント化床版連結構造の例であり、橋桁１、１の端部の舗装５を所定範囲にわたって撤去し、橋桁の床版２を所定範囲にわたって撤去し、床版２の既設鉄筋６に連結鉄筋８０を溶接で取付け、床版２、２間の空間に樹脂コンクリート８１を打設し、この上にアスファルト等の舗装５を再舗装する。鋼桁３の上部フランジの端部同士は、連結鋼板８２、添接板８３、フィラープレート８４を用いて連結する。連結鋼板８２等の上には、発泡スチロールの縁切り材８５が桁上に配置される。桁端の鉛直方向の桁回転変位（角変化、角折れ）、温度収縮・膨張に対して、連結鉄筋８０・連結鋼板８２の弾性ひずみで抵抗する。

また、本発明に関連する先行技術文献としては、特許文献１〜４がある。特許文献１の発明は、伸縮遊間上の両側にわたって骨材を含むアスファルト混合物からなる舗装を連続して施工するものであり、伸縮遊間を挟んで対向する橋体（橋桁や橋台） の端部の上に伸縮遊間を跨いでシート状の滑り層を布設し、この上に網状体を敷設し、その上に基層と表層からなるアスファルト混合物（ゴムアスファルトコンパウンド） を積層し、基層には応力を分散させてひび割れを防止するハニカムやエキスパンドメタル等の応力伝達部材を埋設し、基層と表層との間には、基層から表層に伝えられる応力を分散させてひび割れを防止する、メッシュ状の補強用繊維をアスファルト系材料内に埋設したひずみ分散シートを介挿したものである。

特許文献２の発明は、伸縮遊間上の舗装部に埋設される埋設ジョイント部材であり、伸縮遊間を跨いでゴム製の埋設ジョイント部材を設置し、このゴム製の埋設ジョイント部材にはスチールコードまたは繊維コードを橋軸方向とバイアス方向に配設し、橋軸方向・橋軸直角方向・回転方向のひずみを分散できるようにし、この埋設ジョイント部材の両端部にはテンションバーを埋設し、このテンションバーをテンションボルトで橋体または陸上道路に固定し、この埋設ジョイント部材の中央部下面には埋設ジョイント部材が伸縮遊間に落ち込むのを防止する硬質板からなる荷重支持部材を埋設したものである。

特許文献３の発明は、道路橋等の橋面継手部の補修工法であり、床版対向端部間の既設継手部材を除去した部分に、遊間部をバックアップ材で封じた後、その上にシート状物を敷設してから、ジオテキスタイルと弾性樹脂を積層した弾性舗装を形成するものである。

特許文献４の発明は、埋設型伸縮継手の構造であり、対向する桁に目地遊間を跨いで中央部が垂下する弛みを有する可撓性の合成樹脂板を取付け、この上に相互摺動面を有するスライドプレート及びカバープレートをそれぞれ対向する桁に固着し、その上に埋戻し舗装材を載せたものである。

特開平７−１６６５０６号公報 特開平１０−２９２３１６号公報 特開平６−２５７１０５号公報 特開平１１−１４０８２１号公報

特許文献２等の埋設ジョイント工法は、桁端の回転角、橋桁の伸縮を舗装直下の柔軟な部材により一定範囲内の一様なひずみとして分散させ、舗装自体のひび割れを一箇所に集中させないような配慮の元に構成されているが、頻繁な交通荷重の通過や制動荷重により、舗装下の柔軟な部材の変形により数年で劣化しており、その耐久性が維持できないことが明らかになってきた。

床版コンクリートと鋼桁の一部のみを連続化した床版連結工法（図７）の場合、既設コンクリートの広くて深い範囲のはつり撤去、鋼桁の上フランジの接合、既設鉄筋同士の溶接、連結床版部分の縁切り、樹脂コンクリートの打設、再舗装など、手間と時間がかかり、一昼夜を越える交通止め作業が不可欠となっており、大々的な展開は困難となっている。

本発明は、橋梁の中間部または端部の不連続部に設けられるジョイント部の連続化構造において、交通荷重の載荷に伴う桁端の桁回転変位や温度変化等に伴う伸縮変形の一部を部分連結構造で抑制し、残りをジョイント部材の変形性能で吸収することにより、表層アスファルト舗装の早期劣化を回避しつつ、耐久性の向上により円滑な交通荷重の通過を可能とし、しかも短時間で施工が可能な橋梁ジョイント部の連続化構造を提供することを目的とする。

本発明の請求項１に係る発明は、橋梁の中間部または端部において橋体（橋桁や橋台）が遊間を挟んで対向配置されている不連続部の橋面を連続化する橋梁ジョイント部の連続化構造であり、遊間を挟んで対向する橋体端部の上部にそれぞれ設けられた切欠きにモルタル類を打設することにより橋体端部同士を部分的に一体化する部分連結構造が形成され、この部分連結構造の上面とその左右の橋体上面とに高靭性繊維補強セメント複合材料（以下、高靭性ＦＲＣＣと記載）からなる板状のプレキャストジョイント版が遊間を跨いで設置され、このプレキャストジョイント版の上面が舗装材料（アスファルト等）で覆われていることを特徴とする橋梁ジョイント部の連続化構造である（図１〜図３参照）。既設や新設の橋梁の連続化に適用される。

従来のノージョイント化床版連結構造のように、隣接する橋梁端部の既設ＲＣ床版を連結することにより床版構造を一体化でき、舗装を支持する構造体を提供できるが、周辺床版と同程度の強度を有するがために、連結構造として、常時、地震時の安全性照査が必要となり、この面からの制約事項も出てくる。ジョイント部の床版連結に要求される性能は上載荷重を支持し、これを既設の床版に速やかに伝達できる機能を有するのが第１義であり、現状の構造形式はオーバースペックになっている可能性があることから、本発明は必要最小限の床版連結工法を提供するものである。即ち、本発明は、２次部材として、設計以上の荷重が作用した場合は部分的な損傷を受けることを前提としており、その損傷部をカバーするために、高靭性ＦＲＣＣからなるプレキャストジョイント版と併用することで、全体としての性能を確保するものである。

そして、従来の埋設ジョイントの弱点である柔軟部材を、高靭性ＦＲＣＣからなるプレキャストジョイント部材に置き換えることにより、交通荷重の載荷に伴う桁端の鉛直方向の桁回転変位（角変化、角折れ）、あるいは温度変化等に伴う伸縮変形を、同部材のひび割れ分散性能で吸収すると共に、同部材にはコンクリートと同程度の鉛直剛性があるため、交通荷重に対して周囲のコンクリート床版と同程度の変形特性を維持することで、表層舗装の局所的な破壊を防止できるようにしたものである。さらに、本構造は、従来の伸縮ジョイント部材と同様、プレキャスト部材で構成されていることから、従来の伸縮ジョイントの取換えが片側交通規制下において一晩で施工できた（既設の橋梁の場合）のと同様、短時間で施工可能なものである。

高靭性ＦＲＣＣは、ビニロン繊維やポリエチレン繊維等の非常に細くて強い化学繊維がセメントマトリクス中に３次元方向にランダムに分散配合され、見かけの引張ひずみが数％（２〜３％） に達するような靭性に富む材料である。このような材料で成形したプレキャストジョイント部材は、高い引張変形能力・曲げ変形能力を有し、また鉄筋コンクリートと同等の鉛直剛性を有する。

本発明の請求項２に係る発明は、請求項１に記載の橋梁ジョイント部の連続化構造において、部分連結構造の内部には、橋軸方向に沿うせん断伝達補強筋が遊間を跨いで配設されていることを特徴とする橋梁ジョイント部の連続化構造である。

部分連結構造は、せん断伝達補強筋（アンカーバー）と、必要に応じてひび割れ分散を図るメッシュ筋などを配置したコンクリート構造とするのが好ましい。

本発明の請求項３は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の橋梁ジョイント部の連続化構造において、プレキャストジョイント版の下面には、縁切り用シートが配置されていることを特徴とする橋梁ジョイント部の連続化構造である。

部分連結構造の上面は、橋体上面と同レベルに整形し、かつ、橋体上面を平滑に切削した後、上面不陸調整のための粉体セメント等の粉体あるいは流動体を敷き均し、プレキャストジョイント版を設置し、このプレキャストジョイント版の下面には、セルロイド等の縁切り用シートを配置し、橋体と連結された両端部の相対変位をプレキャストジョイント版の自由長部の平均ひずみ、あるいはひび割れ分散という形で吸収できるようにする。

本発明の請求項４は、請求項１又は請求項２のいずれかに記載の橋梁ジョイント部の連続化構造において、プレキャストジョイント版の下面には、流動性を有する縁切り材料が配置されていることを特徴とする橋梁ジョイント部の連続化構造である。

縁切り構造として、縁切り用シートを用いずに、流動性のあるアスファルトコーティング等の縁切り材料で、不陸調整と縁切りを兼ねた構造とすることもできる。

本発明の請求項５は、請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載の橋梁ジョイント部の連続化構造において、プレキャストジョイント版の橋軸方向の両端部がそれぞれ繊維束アンカーにより橋体上面に定着されていることを特徴とする橋梁ジョイント部の連続化構造である。

図１に示すように、プレキャストジョイント版の橋面への定着に炭素繊維等を束ねた繊維束アンカーを用いる場合であり、プレキャストジョイント版の両端部にそれぞれ繊維束アンカーの一端部を予め埋め込んで固定しておき、突出側の端部の束を広げて橋体上面に接着して固定する。この繊維束アンカーの接着部を保護するため、舗装の基層の厚さ分だけ樹脂モルタルや早強モルタルなどで被覆し整形する。

本発明の請求項６は、請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載の橋梁ジョイント部の連続化構造において、プレキャストジョイント版の橋軸方向の両端部がそれぞれ繊維シートにより橋体上面に定着されていることを特徴とする橋梁ジョイント部の連続化構造である。

図２に示すように、繊維束アンカーに代えて、高強度繊維シートを用いる場合であり、高強度繊維シートをプレキャストジョイント版の上面と橋体の上面を連結するように貼り付け、接着剤で接着する。この場合も、高強度繊維シートの接着部を保護するため、樹脂モルタルや早強モルタルなどで被覆し整形する。

本発明の請求項７は、請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載の橋梁ジョイント部の連続化構造において、プレキャストジョイント版の中央下面に遊間に挿入される定着突起が設けられ、この定着突起が部分連結構造に定着され、プレキャストジョイント版の下面が接着剤により橋体上面に定着されていることを特徴とする橋梁ジョイント部の連続化構造である。

図３に示すように、プレキャストジョイント版の中央定着・橋面接着タイプであり、定着突起には、せん断伝達補強筋を貫通させ、この定着突起の左右にモルタル注入孔から超早強モルタル等を充填することにより、部分連結構造を製作し、プレキャストジョイント版の中央を部分連結構造・橋体に一体的に定着する。

本発明の請求項８は、請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載の橋梁ジョイント部の連続化構造において、プレキャストジョイント版の橋軸方向の両端部がそれぞれ、ジョイント版本体から橋軸方向に突出する定着鉄筋と、この定着鉄筋が埋設される充填材とにより、橋体上面に定着されていることを特徴とする橋梁ジョイント部の連続化構造である。

図４、図５に示すように、平面形状がＵ字状のループ鉄筋（高強度異形鉄筋，ステンレス製異形鉄筋など）等の定着鉄筋を用いる場合であり、橋軸直角方向に所定の間隔をおいて多数配置した定着鉄筋のループ部等を充填材（繊維混入超早強モルタル等）内に埋設し、定着鉄筋及び充填材をアンカーボルト等によりＲＣ床版の上面に定着させる。

本発明の請求項９は、請求項１から請求項８までのいずれか一つに記載の橋梁ジョイント部の連続化構造において、プレキャストジョイント版の上面が防水シートで覆われていることを特徴とする橋梁ジョイント部の連続化構造である。

運用時にひび割れが入ることを前提としている高靱性ＦＲＣＣのプレキャストジョイント版内に、雨水等、橋面からの水分が浸透しないように保護層を形成する。図１、図２の場合は、プレキャストジョイント版の上面及び定着部保護部の上面にポリエステル不織布，ガラスクロスなどのアスファルトシート系防水やウレタン，ポリウレタンなどの塗膜系防水等の防水処理を施す。図３の場合は、プレキャストジョイント版の上面に防水処理を施す。

以上のような構成の本発明において、隣接する橋梁端部の橋体端部の上部同士を接合する部分連結構造は、せん断伝達補強筋、メッシュ筋等、コンクリートで構成されており、交通荷重等の上載荷重に対しては鉄筋コンクリート構造としては橋体の端部に荷重伝達することで、これを支持すると共に、隣接橋体端部の鉛直・橋軸直角方向の相対変位をせん断伝達補強筋が抑制する機能を持たせる。温度変化に伴う隣接橋体同士の橋軸方向相対変位に対しては、温度上昇時は連続橋体のコンクリートの軸圧縮強度で抵抗するが、温度降下時の引張りに対しては、完全に抵抗することなく、制御されたひび割れ発生で変形を吸収することとしている。制御されたひび割れであることから、上載荷重に対する荷重伝達性能と、ある程度の耐久性は確保される。

プレキャストジョイント版の高靭性ＦＲＣＣは、適切に配合されたビニロン繊維やポリエチレン繊維等と、セメント、細骨材からなる複合材料であり、従来のセメント材料の常識を超える引張変形能力・曲げ変形能力を有する。例えば、３％の純引張ひずみ（鋼材の降伏ひずみの２０倍相当）でも耐力を維持できる。モルタルや既存の繊維補強コンクリート（ＦＲＣ）では、初期クラックが生じると、このクラックが拡大してそのまま破壊されてしまうが、高靭性ＦＲＣＣは、繊維によるクラックの架橋能力が高く、増加する引張荷重が繊維により負担されるため、初期ひび割れが破壊につながらず、次のひび割れが生じ、次々とこの連鎖が続き、微小なひび割れが細かく分散され、結果的に非常に大きな引張ひずみが生じて、荷重に耐えることができる。

本材料により制作されたプレキャストジョイント版で部分連結構造の上面を覆い、これに繋がる橋体上面を遊間を跨いで橋体端部同士を連結し、その上を一般部と同様に舗装することで、見かけは一様な路面を現出させることができる。橋体端の角変化や伸縮変位の一部は、部分連結構造が負担するが、変位量が大きい場合はるが、変位量が大きい場合は上載したプレキャストジョイント版が非常に細かなひび割れに分散して変位を吸収し、さらにその上面に設置する防水シートにより均等に分散されることから、舗装自体の柔軟な追随性の範囲内に局所ひずみを抑制することができ、舗装の破壊を免れるという性能を発揮する。また、高靭性ＦＲＣＣの部材の鉛直剛性は、ＲＣ床版の剛性と殆ど変わりないことから、急激な剛性変化に伴う段差の発生や舗装の劣化、すり減りを発生させる原因とはなり難い。

本発明は、以上のような構成からなるので、次のような効果が得られる。

（1）高靭性ＦＲＣＣからなるプレキャストジョイント版で橋桁の端部同士を連結し、その上を一般部と同様に舗装することで、連続した路面を現出させることができる。

（2）桁端の桁回転変位や伸縮変形に関して、温度上昇時の圧縮変形に対しては、部分連結構造のコンクリートが抵抗する。また、鉛直方向並びに橋軸直角方向の相対変位に対しては、部分連結構造に埋設されたせん断伝達補強筋が抵抗する。温度降下時の引張変形に対しては、部分連結構造は抵抗せず、制御されたひび割れレベルの損傷を許容する。

（3）この時の引張り変形は部分連結構造の上に設置した高靭性ＦＲＣＣのプレキャストジョイント版がその自由長部で均等なひずみ若しくは変位量が大きい場合は非常に細かなひび割れに分散して変位を吸収する。さらに、その上面を覆う防水シートが橋軸方向の引張り変形を分散することから、舗装自体の柔軟な追随性の範囲内に局所ひずみを抑制でき、舗装の破壊を免れるという性能を発揮する。舗装の早期劣化を回避しつつ、耐久性の向上により円滑な交通荷重の通過が可能となる。

（4）高靭性ＦＲＣＣのプレキャストジョイント版の橋体の剛性と殆ど変わりがないことから、急激な剛性変化に伴う段差の発生や舗装の劣化、すり減りを発生させる原因とはなり難く、結果的に舗装の長寿命化に貢献する。

（5）ジョイント部材はプレキャスト部材であるため、短時間で施工が可能であり、既設の橋梁の場合には、一晩でノージョイント化が可能となる。

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、既設の鋼桁床版構造の橋梁の連続化に適用した例である。新設の橋梁の連続化にも適用することができる。また、鋼桁床版に限らず、その他の型式の橋梁にも適用できる。また、連続する橋桁と橋桁のジョイント部について例示しているが、橋桁と橋台とのジョイント部についても同様である。

図１は、本発明の橋梁ジョイント部の連続化構造の一例を示す平面図と鉛直断面図である。図２は、プレキャストジョイント版の両端部の橋面への定着法が異なる例を示す平面図と鉛直断面図である。図３は、プレキャストジョイント版の中央定着・橋面接着タイプの例を示す平面図と鉛直断面図である。

図１において、橋桁１は鉄筋コンクリート（ＲＣ）床版２と鋼桁３から構成され、ＲＣ床版２とＲＣ床版２とが遊間４をおいて対向配置されており、既設のゴム製や鋼製ジョイントを撤去したスペースにより、隣接するＲＣ床版２、２の上部にそれぞれ切欠き１０が設けられる。この２つの切欠き１０で形成された部分連結空間にＲＣ床版２、２の端部上部同士を部分的に一体化する部分連結構造１１が場所打ちで製作される。

舗装５は遊間４を中心に所定の範囲にわたって撤去されており、部分連結構造１１の上面とその左右のＲＣ床版２の上面とに高靭性ＦＲＣＣ（High Performance Fiber Reinforced Cementitious Composites）からなる板状のプレキャストジョイント版（以下、ＰＣａジョイント版と記載）１２が遊間４を跨いで設置され、後述する適宜の方法でＲＣ床版２に定着される。ＰＣａジョイント版１２の板厚は、舗装５の基層５ａの厚さ分程度であり、後述するように、その下面には縁切り用シート１３を設け、上面には防水シート１４を設け、この防水シート１４の上にアスファルト混合物等からなる舗装５の表層５ｂで覆うことにより、橋面が連続化される。

部分連結構造１１の内部には、橋軸方向に沿うせん断伝達補強筋（アンカーバー）１５と、ひび割れ分散を図るメッシュ筋１６が遊間４を跨いで配設され、遊間４をウレタンフォーム等のバックアップ材１７で閉塞し、超早強モルタル１８等を打設することにより、部分連結構造１１が製作される。せん断伝達補強筋１５は、活荷重上載、桁端キックアップに対し、桁端の床版２にせん断力を伝達する。変位拘束されているため、軸引張りに対する定着長は不要であり、必要ならばスリップバー的に機能させる。

この部分連結構造１１は、交通荷重等の上載荷重に対しては鉄筋コンクリート構造として既設のＲＣ床版２の端部に荷重伝達することで、これを支持すると共に、隣接桁端部の鉛直・橋軸直角方向の相対変位をせん断伝達補強筋１５が抑制する機能を持たせる。温度変化に伴う隣接桁同士の橋軸方向相対変位に対しては、温度上昇時は連続床版のコンクリートの軸圧縮強度で抵抗するが、温度降下時の引張りに対しては、完全に抵抗することなく、制御されたひび割れ発生で変形を吸収することとしている。制御されたひび割れであることから、上載荷重に対する荷重伝達性能と、ある程度の耐久性は確保されることが規定できる。

部分連結構造１１の上面は、既設のＲＣ床版２の上面と同レベルに整形し、かつ、既設のＲＣ床版２の上面をコンクリート鉋等を用いて平滑に切削した後、上面不陸調整のための粉体セメント等の粉体あるいは流動体を敷き均し、ＰＣａジョイント版１２を設置する。このＰＣａジョイント版１２の下面には、縁切り用シート１３が設置され、既設ＲＣ床版２と連結された両端部の相対変位をＰＣａジョイント版１２の自由長部の平均ひずみ、あるいはひび割れ分散という形で吸収させる構造とされている。

なお、上記の縁切り構造としては、縁切り用シートを用いずに、流動性のあるアスファルトコーティング等の縁切り材料で、不陸調整と縁切りを兼ねた構造とすることもある。

ＰＣａジョイント版１２の高靱性ＦＲＣＣは、セメント・水・砂等の通常のモルタルに用いる材料のマトリクスに、ビニロンやポリエチレン等の非常に細くて強い化学繊維を３次元方向にランダムに分散配合したものであり、従来のセメント材料の常識を超える引張変形能力（伸び性能） と曲げ変形能力を有する材料である。例えば、３％の純引張ひずみ（鋼材降伏ひずみの２０倍） でも耐力を維持することができる。

このような高靱性化のメカニズムは以下の通りである。即ち、モルタルや既存のＦＲＣ材料では、初期クラックが生じると、このクラックが拡大してそのまま破壊してしまう。しかし、高靱性ＦＲＣＣでは、繊維によるクラックの架橋能力が高く、増加する引張外力が繊維により負担されるため、初期ひび割れが破壊につながることなく、次のひび割れが発生する。引き続き、次々と新たな微小なひび割れが多数発生し、見かけ上、非常に大きな引張ひずみが生じても荷重に耐えることができる。

応力−ひずみ線図において、通常のモルタルや既存の鋼繊維のＦＲＣ材料は、鋼材のような降伏棚がないが、ビニロン繊維等の高靱性ＦＲＣＣは所定の引張力に対して引張ひずみが増大する降伏棚を有しており、２〜３％の見かけの引張ひずみが得られる。

ＰＣａジョイント版１２の橋面への定着には、図１に示すように、炭素繊維等を束ねた繊維束アンカー２０を用いることができる。ＰＣａジョイント版１２の両端部にそれぞれ繊維束アンカー２０の一端部を予め埋め込んで固定しておき、突出側の端部の束を広げて既設ＲＣ床版２の上面に接着して固定する。この繊維束アンカー２０の接着部を保護するため、舗装５の基層５ａの厚さ分だけ樹脂モルタルや早強モルタル２１などで被覆し整形する。

図２に示すように、繊維束アンカーに代えて、高強度繊維シート２２を用いることもできる。この場合、ＰＣａジョイント版１２の端面を段差調整用の樹脂パテ２３で滑らかに整形した後、高強度繊維シート２２をＰＣａジョイント版１２の上面とＲＣ床版２の上面を連結するように貼り付け、接着剤で接着する。この場合も、高強度繊維シート２２の接着部を保護するため、樹脂モルタルや早強モルタル２１などで被覆し整形する。

また、図１、図２において、ＰＣａジョイント版１２の中央部は繊維束アンカー２０により定着されている。この場合、繊維束アンカー２０の一端部をＰＣａジョイント版１２予め埋め込んでおき、他端部を部分連結構造１１のモルタル内に埋設する。

ＰＣａジョイント版１２の上面及び樹脂モルタルや早強モルタル２１の定着部保護部の上面に防水シート１４を施工する。運用時にひび割れが入ることを前提としている高靱性ＦＲＣＣのＰＣａジョイント版１２内に、雨水等、橋面からの水分が浸透しないように保護層を形成するものである。この防水シート１４の上面は、一般部と同様に表層５ｂの舗装を施工する。

図３の実施形態は、ＰＣａジョイント版の中央定着・橋面接着タイプの場合であり、ＰＣａジョイント版１２の中央下面に遊間４に挿入される定着突起３０が設けられ、この定着突起３０が部分連結構造１１に定着され、ＰＣａジョイント版１２の下面が樹脂接着剤３１によりＲＣ床版２の上面に定着されている。

定着突起３０には、せん断伝達補強筋（アンカーバー）１５が貫通しており、この定着突起３０の左右にモルタル注入孔３２から超早強モルタル１８等を充填することにより、部分連結構造１１が製作され、ＰＣａジョイント版１２の中央が部分連結構造１１・ＲＣ床版２に一体的に定着される。

橋面接着は、はつり部を粗整形した後、既設ＲＣ床版２の上面をコンクリート鉋等で平滑に切削するか、パテ材等で不陸調整した後、例えば不織布に樹脂を含浸させ、この上にＰＣａジョイント版１２を載せて接着する。

図４、図５の実施形態は、ＰＣａジョイント版を定着鉄筋により定着し、施工時間の大幅な短縮が図れる例である。図４において、上から順に、舗装撤去範囲、防水シート貼付範囲、床版はつり範囲、ＰＣａジョイント版範囲、既設伸縮装置撤去範囲が示されている。

図４に示すように、遊間４がウレタンフォーム等のバックアップ材１７で閉塞され、既設伸縮装置撤去範囲に超早強モルタル１８等を打設することにより部分連結構造１１が製作される。この部分連結構造１１には、橋軸方向に沿うせん断伝達補強筋１５が遊間４を跨いで配置されている。

不陸調整したＰＣａジョイント版範囲にＰＣａジョイント版１２を設置し、ＰＣａジョイント版１２の橋軸方向の両端部をそれぞれ定着鉄筋４０と充填材４１とアンカーボルト４２によりＲＣ床版２の上面に定着させる。図４、図５に示すように、定着鉄筋４０は、高強度異形鉄筋からなる平面形状がＵ字状のループ鉄筋が好ましく、基部をＰＣａジョイント版１２の本体に所定長埋設し、水平配置のループ部を充填空間に所定長突出させる。橋軸直角方向には、所定の間隔をおいて多数配置する。

充填材４１には繊維混入超早強モルタルを用い、定着鉄筋４０のループ部を充填材４１内に埋設し、この定着鉄筋４０及び充填材４１をアンカーボルト４２によりＲＣ床版２の上面に定着させる。アンカーボルト４２は、ＲＣ床版２に穿孔したアンカー孔４３に挿入し、アンカー孔４３の隙間には樹脂を充填する。また、図４に示すように、定着鉄筋４０は橋軸直角方向の鉄筋４４で連結し、定着鉄筋４０のループ部内に配置する。

なお、ＰＣａジョイント版１２は、板厚30ｍｍ程度であり、図５に示すように、溶接金網４５が埋設され、また、複数の長ナット４６とパイプによる注入孔４７が埋設されている。この長ナット４６と注入孔４７は、吊治具取付け用の孔を兼用した敷きモルタル充填確認孔またはモルタル注入孔として用いられる。ＰＣａジョイント版１２の下面には、後貼りセルロイド板からなる縁切り用シート１３が配置され、上面には防水シート１４が配置され、その上に舗装５が施工される。

施工は、準備工、カッター、既設ジョイント撤去、床版不陸調整工、ＰＣａジョイント版高さ調整、敷きモルタル練混・敷均し、ＰＣａジョイント版設置、アンカー設置工、定着部モルタル充填工、防水工、舗装復旧・片付けの順で行われる。ＰＣａジョイント版を直接アンカーボルトで定着させる方式では、アンカーボルト埋め込み孔の現場削孔において既設鉄筋との干渉もあって、１レーン当たり16時間〜21時間の施工時間を要したが、定着鉄筋による本実施例では、一晩（９時間／１レーン）で施工が可能となる。

本発明の橋梁ジョイント部の連続化構造の一例を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は鉛直断面図である。 本発明の橋梁ジョイント部の連続化構造においてプレキャストジョイント版の両端部の橋面への定着法が異なる例を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は鉛直断面図である。 本発明の橋梁ジョイント部の連続化構造においてプレキャストジョイント版の中央定着・橋面接着タイプの例を示す、（ａ）は平面図、（ｂ）は鉛直断面図である。 本発明の橋梁ジョイント部の連続化構造においてプレキャストジョイント版の橋面への定着に定着鉄筋を用いた例であり、（ａ）は橋軸方向に平行な鉛直断面図、（ｂ）は部分拡大図、（ｃ）、（ｄ）は定着鉄筋の配置を示す鉛直断面図、水平断面図である。 図４で用いるプレキャストジョイント版であり、（ａ）は上半分を断面にして示す平面図、（ｂ）は側面断面図、（ｃ）は正面断面図である。 従来の伸縮ジョイントによる連続化構造を示す鉛直断面図である。 従来のノージョイト化床版連結構造を示す鉛直断面図である。

符号の説明

１……橋桁
２……鉄筋コンクリート床版（ＲＣ床版）
３……鋼桁
４……遊間
５……舗装
１０……切欠き
１１……部分連結構造
１２……プレキャストジョイント部材（ＰＣａジョイント部材）
１３……縁切り用シート
１４……防水シート
１５……せん断伝達補強筋
１６……メッシュ筋
１７……バックアップ材
１８……モルタル類
２０……繊維束アンカー
２１……樹脂モルタルや早強モルタル（定着部保護部）
２２……高強度繊維シート
２３……樹脂パテ
３０……定着突起
３１……樹脂接着剤
３２……モルタル注入孔
４０……定着鉄筋
４１……充填材
４２……アンカーボルト
４３……アンカー孔
４４……鉄筋
４５……溶接金網
４６……長ナット
４７……注入孔

Claims (9)

1. 橋梁の中間部または端部において橋体が遊間を挟んで対向配置されている不連続部の橋面を連続化する橋梁ジョイント部の連続化構造であり、遊間を挟んで対向する橋体端部の上部にそれぞれ設けられた切欠きにモルタル類を打設することにより橋体端部同士を部分的に一体化する部分連結構造が形成され、この部分連結構造の上面とその左右の橋体上面とに高靭性繊維補強セメント複合材料からなる板状のプレキャストジョイント版が遊間を跨いで設置され、このプレキャストジョイント版の上面が舗装材料で覆われていることを特徴とする橋梁ジョイント部の連続化構造。
2. 請求項１に記載の橋梁ジョイント部の連続化構造において、部分連結構造の内部には、橋軸方向に沿うせん断伝達補強筋が遊間を跨いで配設されていることを特徴とする橋梁ジョイント部の連続化構造。
3. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載の橋梁ジョイント部の連続化構造において、プレキャストジョイント版の下面には、縁切り用シートが配置されていることを特徴とする橋梁ジョイント部の連続化構造。
4. 請求項１又は請求項２のいずれかに記載の橋梁ジョイント部の連続化構造において、プレキャストジョイント版の下面には、流動性を有する縁切り材料が配置されていることを特徴とする橋梁ジョイント部の連続化構造。
5. 請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載の橋梁ジョイント部の連続化構造において、プレキャストジョイント版の橋軸方向の両端部がそれぞれ繊維束アンカーにより橋体上面に定着されていることを特徴とする橋梁ジョイント部の連続化構造。
6. 請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載の橋梁ジョイント部の連続化構造において、プレキャストジョイント版の橋軸方向の両端部がそれぞれ繊維シートにより橋体上面に定着されていることを特徴とする橋梁ジョイント部の連続化構造。
7. 請求項１から請求項６までのいずれか一つに記載の橋梁ジョイント部の連続化構造において、プレキャストジョイント版の中央下面に遊間に挿入される定着突起が設けられ、この定着突起が部分連結構造に定着され、プレキャストジョイント版の下面が接着剤により橋体上面に定着されていることを特徴とする橋梁ジョイント部の連続化構造。
8. 請求項１から請求項４までのいずれか一つに記載の橋梁ジョイント部の連続化構造において、プレキャストジョイント版の橋軸方向の両端部がそれぞれ、ジョイント版本体から橋軸方向に突出する定着鉄筋と、この定着鉄筋が埋設される充填材とにより、橋体上面に定着されていることを特徴とする橋梁ジョイント部の連続化構造。
9. 請求項１から請求項８までのいずれか一つに記載の橋梁ジョイント部の連続化構造において、プレキャストジョイント版の上面が防水シートで覆われていることを特徴とする橋梁ジョイント部の連続化構造。

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