JP2008505268A - 架橋装置 - Google Patents

Abstract

通行用の構造体内において橋台（３）と上部構造（４）の間に配置された伸縮継手（２）用の架橋装置（１）であり、橋台と上部構造は伸縮継手に隣接して窪み部（８）を有しており、そこにポリマーコンクリート（１０）が充填されその中にいずれも金属性エッジプロフィール（１４）の固定部（１６）が埋め込まれている。両方のエッジプロフィールの間にそれらの両方のエッジプロフィールに気密に接合している弾力的なシーリングプロフィール（２７）が延在している。各エッジプロフィール（１４）の上縁部にそれぞれ歯形（２１）が結合しており、その表面（２２）が実質的にポリマーコンクリート（１０）および路盤（６）の表面（１１，１２）に接続し、またその歯がいずれも別の歯形の歯と噛合する。
【選択図】図１

Description

発明の詳細な説明

この発明は、通行用の構造体内において橋台と上部構造の間に配置された伸縮継手用の架橋装置に係り、ここで橋台と上部構造は伸縮継手に隣接して窪み部を有しており、そこにポリマーコンクリートが充填されその中にいずれも金属性エッジプロフィールの平らな帯形状の固定部が埋め込まれており、両方のエッジプロフィールの間にそれらの両方のエッジプロフィールに気密に接合している弾力的なシーリングプロフィールが延在している。

特に熱膨張による上部構造の長さの変化を補償するために道路橋梁において使用される架橋装置は、多様な方式で構成され使用されているものが知られている。ここで、一方で継ぎ目間隙内に継ぎ目縁部に対して平行に配置され伸縮継手へ架橋しているトラバース上に支持されたプレートを有する架橋装置と、他方でプレートを備えていない架橋装置とが対照を成すものである。プレートを備えた架橋装置は、比較的大きな作用領域（最大および最小継ぎ幅の間の差）を有する伸縮継手を架橋することに特に適している。それらは比較的製造コストが高いものとなり、また大きな組み立て空間が必要でその組み立ても高コストで長い時間を要するものとなる。従って、より少ないコストで製造ならびに組み立てを行うことができる、プレート無しの架橋装置を使用することが試みられている。経済性ならびに必要な組み立て空間の点から特に好適な冒頭に述べた種類の架橋装置は、本発明の優先日の後に公開されたスイス国マゲバＳＡ社の文献“Ｒｏｂｏ（登録商標）Ｆｌｅｘを用いたＲＥタイプの個別継手”に記載されたものである。この架橋装置は、エッジプロフィールを適宜なアンカによって上部構造あるいは橋台の支持構造体に直接機械的に固定するのではなく（すなわち下部構造体とその下部構造体の上に設置された路盤を有する橋台と上部構造の実施形態のケースにおいて）、平らな帯形状の固定部によって橋台あるいは上部構造の窪み部内に充填されたポリマーコンクリート内に固定されるため、短時間に組み立てることができる。（実質的に水平面に配置された）エッジプロフィールの固定部のポリマーコンクリート内への“埋め込み”とは、その固定部が少なくとも大きな割合でポリマーコンクリート内に埋入され、従ってこの固定部の上下に少なくとも一定のポリマーコンクリートが存在することと理解される。このポリマーコンクリート内に埋め込まれた固定部によるエッジプロフィールの固定は、個々のケースにおいて補助的なものとしてエッジプロフィールが点的に直接支持構造体上に機械的に支持される可能性を全く除外するものではなく、その場合組み立て支持材（発生する応力を受け止める固定作用をもたらすものではない）を使用してエッジプロフィールの組み立て位置が固定される。既知の同種の架橋装置の問題点は、実用上において許容不可能な負荷が発生する危険性があるため、最大でも約８０ｍｍの動作幅に限られることである。

従って、本発明の目的は、従来の架橋装置よりも大きな動作幅をもって架橋することができる伸縮継手を有し、極めて小さな製造および組み立てコストで実現することができる架橋装置を提供することである。

前記の課題は、本発明に従って、各エッジプロフィールの上縁部に歯形が結合しており、その表面が実質的にポリマーコンクリートおよび対応する橋台あるいは上部構造の表面と係合し、またその歯がいずれも別の歯形の歯と噛合することによって解決される。本発明は、それぞれエッジプロフィールと結合するとともに互いに噛合している両方の歯形によって車両が架橋装置上を通過する際にエッジプロフィールにかかる動的な負荷が、この種の歯形を備えていない同種の架橋装置に比べて大幅に低下するという原理を利用するものである。それによって、必要な動作幅のため従来は高コストな構造の使用を強いられていた適用分野においても、エッジプロフィールの許容可能な動的な衝撃による負荷を超過することなく、極めて低い製造および組み立てコストならびに最小限の組み立て空間を要する冒頭に述べた種類の架橋装置を採用することができる。例えば、本発明に係る架橋装置は、伸縮継手の動作幅が１００ｍｍあるいはそれ以上になるような構造物においても採用することが可能である。それによって、多様な観点から極めて好適なものである冒頭に述べた種類の架橋装置において新しい適用可能性の道が開かれる。

従来の架橋装置を使用した既存の構造物を本発明に基づいて改造する点が有意義である。その点に関して、（（特に構造コンクリートからなる）下部構造とその上に設置された（特にアスファルトからなる）路盤を有する橋台と上部構造の実施形態のケースにおいて）本発明に係る架橋装置が最小限の組み立て空間をもって路盤の厚みが架橋装置を収容するために充分な程のレベルに到達することが好適である。すなわちこれは、そのような構造方式において（勿論本発明がそれに限定されるものではないが）、ポリマーコンクリートによって充填される窪み部が一般的に下部構造内に延在する必要はなく、路盤の高さに限定されるものとし得ることを意味している。同様に既存の構造物の改造の観点から有意義なことは、本発明に係る架橋装置を組み立てるために有する時間が極めて短いことであり、そのためにはエッジプロフィールを橋台および上部構造の支持構造体に直接機械的に結合することが不要である点が好適である。この本発明に係る架橋装置の短い組み立て時間のため、該当する構造物の改造中の通行止めを最小限にすることができる。

前述した実施形態に関して、架橋装置のエッジプロフィールが負荷を支えるように橋台と上部構造の支持構造体内に機械的に直接固定されるのではなく、その（負荷を支える）組み立て状態が伸縮継手に隣接する橋台および上部構造の領域内の窪み部に充填されたポリマーコンクリート内へエッジプロフィールの帯状の固定部を固定することによって実施されることが極めて好適である。この点に関して、エッジプロフィールの下面と橋台あるいは上部構造の間で窪み部の下まで延在していて、特にエッジプロフィールに留め付けられていてポリマーコンクリートを充填する空間を継ぎ目に対して仕切っている遮断板が、架橋装置の組み立てに際してエッジプロフィールをその組み立て位置に保持する（前述参照）ためにエッジプロフィールを支持構造体上に点的に固定する追加的な支持要素としてあまり意味を成すものでないことと同様に、エッジプロフィールを（負荷を支えるように）支持構造体に固定するものとしてあまり意味を成さないことが重要である。この種の組み立て支持要素は稼動に際して顕著に負荷がかかることを回避するために柔軟なものとすることも好適であり；例えば前記の組み立て支持要素はバネ要素を含むことができる。

車両が架橋装置を通過する際に歯形を介してエッジプロフィールに伝達されるような水平、垂直、および横方向の応力を効果的に支える観点から、路盤の窪み部の幅を伸縮継手の動作幅の数値の２．４ないし４．０倍、特に伸縮継手の動作幅の数値の２．８ないし３．３倍とすれば好適である。

本発明の好適な追加構成形態によれば、エッジプロフィールの固定部がポリマーコンクリートを充填した開口部を備えることが好適である。その窪み部の面積は少なくとも１２０ｃｍ^２、特に少なくとも１８０ｃｍ^２とすることが好適である。この種の開口部を介して、本発明に係る架橋装置の組み立てに際して固定部の下側の窪み部の領域に簡便かつ確実にポリマーコンクリートを充填することができる。それによって、エッジプロフィールの固定部がそのポリマーコンクリート内への埋め込みに有害な影響を及ぼすことなく窪み部の殆ど全幅にわたって延在することが可能になり、これも歯形を介してエッジプロフィールにかかる応力の受容に関して好適な効果をもたらすものである。この点に関して、本発明の好適な追加構成形態は、エッジプロフィールの幅がその固定部を含めて窪み部の幅の０．８倍超、特に窪み部の幅の０．８５超となることを特徴とする。

各固定部の開口部の総面積は伸縮継手の平均幅においてこの伸縮継手の面積（長さ×幅）の数値の０．８ないし２．０倍となることが好適である。開口部の寸法を適宜なものとすることにより、ポリマーコンクリート内への固定部の埋め込みならびに負荷の受容の両方の観点から極めて好適な関係が達成される。この点に関して、開口部の領域でポリマーコンクリートが固定部に浸透することがエッジプロフィールをポリマーコンクリート内に良好に固定する観点から効果的である。

開口部の形状には厳格な制限は無いものの、開口部が実質的に四角形であるとともに継ぎ目の縦方向におけるその延長が隣接する２つの開口部の間の筋状部の幅の１．４ないし３．０倍となることが極めて好適である。このこともまた、本発明に係る架橋装置の組み立てならびに使用に際して極めて良好な効果をもたらす。しかしながら、このような開口部の四角形の形状は絶対不可欠なものではない。それどころか円形、楕円形、あるいはその他の形式で実施することもできる。

歯形をエッジプロフィールにネジ留めすれば極めて好適である。このことは架橋装置を迅速に組み立てる観点から好適であることが確認された。これは、後に歯形を固定するためのネジが挿入されるエッジプロフィールのネジ穴によってまず変位トラバースをエッジプロフィールにネジ留めすることができるためであり、これは上部構造と橋台の上の窪み部の外側に掛けられ、それによってエッジプロフィールを組み立て位置に保持するとともに平準化するものである。ポリマーコンクリートが固化した後ネジを解除して変位トラバースを取り外し、歯形をエッジプロフィール上にネジ留めする。

歯形の形状に関しては、本発明は広範な構成の柔軟性を可能にするものである。特に、幾分面取りされた先端部を有する正弦形状およびジグザグ形に形成された歯形が考えられる。歯の先端はいずれも軽く傾斜したものとすることができる。歯高は伸縮継手の動作幅に適合するものとなる。

本発明の枠内で使用されるエッジプロフィールは一体型に形成することができる。しかしながら、特にエッジプロフィールのそれぞれが固定用帯状部材を有していてそれが固定部を含んでいる基本帯状部材に溶接されるとともにその上に該当する歯形が固定されることによって、多数の部品から組み合わせることも極めて好適である。この追加構成はエッジプロフィールの製造コストの観点から極めて好適である。

本発明の別の好適な追加構成によれば、シーリングプロフィールが突起−孔プロフィールとして形成され、ここで突起は側方において両方の固定用帯状部材によって上方において両方の歯形によって仕切られた空間内に延在する。この種のシーリングプロフィール（独国実用新案出願公開第２９９０７８３２号Ｕ１明細書参照）は、本発明によって可能になる架橋装置の大きな動作幅を考慮したものとなる。さらに、シーリングの上側に多量の汚染物が集積されることが防止される。この種のシーリングプロフィールの構成は一体型のエッジプロフィールと同様に効果的なものとなる。

本発明のさらに別の追加構成によれば、橋台あるいは上部構造からポリマーコンクリートへの移行領域内の路盤表面の部分内にいずれも高温グラウチング継ぎ目が設けられる。（特に構造コンクリートからなる）下部構造とその上に設置された（特にアスファルトからなる）路盤を有する橋台と上部構造の実施形態のケースにおいて、この高温グラウチング継ぎ目が路盤からポリマーコンクリートへの接続部を密封する。

次に、本発明の実施例につき、添付図面を参照しながら以下詳細に説明する。

図中に示された架橋装置１は、例えば橋梁等の通行可能な構造物内において橋台３と上部構造４との間に設けられ、伸縮継手２を架橋するように作用する。橋台３は構造コンクリートからなる下部構造５とその上に設置された約１００ｍｍの厚みを有するアスファルト製の路盤６とを含んでおり、ここで下部構造５と路盤６との間に防水性の絶縁材７が配置されている。同様な方式で上部構造４が構成されている。

伸縮継手２に隣接して、路盤６には橋台３上および上部構造４上のいずれにもそれぞれ約３００ｍｍの幅で窪み部が形成されている。絶縁材７も窪み部８の領域において大きく除去されており；極狭い絶縁材７の縁部領域９が残され、それによって絶縁材７のポリマーコンクリート１０への着合が形成され、このポリマーコンクリートが窪み部８に充填されるとともに、その表面１１が隣接する路盤６の表面１２と一致するものとなる。ポリマーコンクリート１０と下部構造５の構造コンクリートの良好な結合の観点から、露出した構造コンクリートの表面をポリマーコンクリート１０の注入前に乾燥およびサンドブラストする。ポリマーコンクリート（例えばスイス国ビューラッハ所在のマゲバＳＡ社製の“ロボフレックスプラス”）が充填される領域は、いずれも伸縮継手２に向かって遮断板１３によって仕切られており、これはエッジプロフィール１４に着合している。

ポリマーコンクリート１０内にはいずれも金属製エッジプロフィール１４の帯形状固定部１６が埋め込まれており、これは互いに溶接された２つの帯状部材、すなわち固定部１６を含んでいる基礎帯状部材１７とそれに溶接された固定用帯状部材１８とから組み合わされている。固定用帯状部材はネジ孔１９を備えており、その中に固定ネジ２０がねじ込まれ、これがいずれも歯形２１を対応するエッジプロフィール１４に固定するよう作用する。歯形２１の表面２２は、ポリマーコンクリート１０および路盤６の表面１１あるいは１２に接続している。歯高は約１００ｍｍとなり、それによって約１００ｍｍの架橋装置１の動作幅が形成される。

エッジプロフィール１４の固定部１６は窪み部８に接続する端部２４に対して僅かの間隙２３を残して近接しており、ポリマーコンクリート１０が充填された開口部２５を備えている。これは実質的に四角形であり、約１７０ｍｍの長さ（継ぎ目の縦方向）と約１４０ｍｍの幅（継ぎ目の縦方向に対して横断方向）を有している。隣接する２つの開口部２５の間に残された筋状部２６の幅は約８０ｍｍとなる。下部構造３内におけるエッジプロフィール１４の直接的な固定は実施されない。

両方のエッジプロフィール１４の間には弾力的なシーリングプロフィール２７が延在している。これは、シーリングプロフィール２７の両方の縁部２８のそれぞれが該当するエッジプロフィール１４の溝部２９内に係合することによって、両方のエッジプロフィール１４に気密に接続している。シーリングプロフィール２７は突起−孔部プロフィールとして構成され、ここで突起３０は側方で固定用帯状部材１８によってまた上方においては両方の歯形２１によって仕切られた空間内に延在している。

前述したものとは異なった橋台と上部構造とからなる構造、特に路盤の表面をも形成するコンクリートによって全て形成される構造の場合、前述した説明は適宜に変更されたものとなる。さらに、当業者においては本発明の枠内において請求項に記載された原理を逸脱することなく種々の設計変更が可能であり、例えば橋台および上部構造内の窪み部に隣接する端部を斜めおよび／または輪郭形成して構成し、すなわちポリマーコンクリートが充填される切欠きが形成される。

本発明に従って形成され、構造物内に組み込まれた架橋装置を示す垂直断面図である。 図１の架橋装置（組み込まれていない状態）を示した平面図である。

Claims (17)

1. 通行用の構造体内において橋台（３）と上部構造（４）の間に配置された伸縮継手（２）用の架橋装置（１）であり、橋台と上部構造は伸縮継手に隣接して窪み部（８）を有しており、そこにポリマーコンクリート（１０）が充填されその中にいずれも金属性エッジプロフィール（１４）の固定部（１６）が埋め込まれており、両方のエッジプロフィールの間にそれらの両方のエッジプロフィールに気密に接合している弾力的なシーリングプロフィール（２７）が延在している架橋装置において、
   各エッジプロフィール（１４）の上縁部にそれぞれ歯形（２１）が結合しており、その表面（２２）が実質的にポリマーコンクリート（１０）および路盤（６）の表面（１１，１２）に接続し、またその歯がいずれも別の歯形の歯と噛合することを特徴とする架橋装置。
2. 動作幅が８０ｍｍ超であることを特徴とする請求項１記載の架橋装置。
3. 動作幅が１００ｍｍ超であることを特徴とする請求項２記載の架橋装置。
4. 路盤（６）の窪み部（８）の幅を伸縮継手（２）の動作幅の数値の２．４ないし４．０倍とすることを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の架橋装置。
5. 路盤（６）の窪み部（８）の幅を伸縮継手（２）の動作幅の数値の２．８ないし３．３倍とすることを特徴とする請求項１ないし４のいずれかに記載の架橋装置。
6. エッジプロフィール（１４）の固定部（１６）はポリマーコンクリート（１０）が充填された開口部（２５）を備えることを特徴とする請求項１ないし５のいずれかに記載の架橋装置。
7. 開口部（２５）の面積がいずれも少なくとも８０ｃｍ^２、特にいずれも少なくとも１２０ｃｍ^２となることを特徴とする請求項６記載の架橋装置。
8. 各固定部（１６）の開口部（２５）の総面積は伸縮継手（２）の平均幅においてこの伸縮継手の面積の数値の０．８ないし２．０倍となることを特徴とする請求項６または７記載の架橋装置。
9. 開口部（２５）が実質的に四角形であるとともに継ぎ目の縦方向におけるその延長が互いに隣接する２つの開口部の間の筋状部（２６）の幅の１．４ないし３．０倍となることを特徴とする請求項４ないし８のいずれかに記載の架橋装置。
10. エッジプロフィール（１４）の幅がその固定部（１６）を含めて窪み部（８）の幅の０．８倍超となることを特徴とする請求項１ないし８のいずれかに記載の架橋装置。
11. エッジプロフィール（１４）の幅がその固定部（１６）を含めて窪み部（８）の幅の０．８５倍超となることを特徴とする請求項１０記載の架橋装置。
12. エッジプロフィール（１４）のそれぞれが固定用帯状部材（１８）を含んでいて、それが固定部（１６）を含んでいる基本帯状部材（１７）に溶接されるとともにその上に該当する歯形（２１）が固定されることを特徴とする請求項１ないし１１のいずれかに記載の架橋装置。
13. 歯形（２１）は固定用帯状部材（１８）にネジ留めされることを特徴とする請求項１２記載の架橋装置。
14. シーリングプロフィール（２７）が突起−孔部プロフィールとして形成され、ここで突起（３０）は側方において両方の固定用帯状部材（１８）によって仕切られ上方において両方の歯形（２１）によって仕切られた空間内に延在することを特徴とする請求項１２または１３記載の架橋装置。
15. エッジプロフィール（１４）は橋台あるいは上部構造の支持構造体（５）に直接的には固定されないことを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の架橋装置。
16. エッジプロフィール（１４）は橋台あるいは上部構造の支持構造体（５）に点的には固定されることを特徴とする請求項１ないし１４のいずれかに記載の架橋装置。
17. 橋台あるいは上部構造からポリマーコンクリート（１０）への移行領域内の路盤表面の部分内にいずれも高温グラウチング継ぎ目が設けられることを特徴とする請求項１ないし１６のいずれかに記載の架橋装置。

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