JP2009209589A - Joint structure provided with covering material - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、鉄筋コンクリート床版などの継目を設けるコンクリート構造物の被覆材を備えた継目構造に関するものである。 The present invention relates to a seam structure provided with a covering material for a concrete structure provided with a seam such as a reinforced concrete floor slab.
橋梁には、温度変化などによる橋軸方向の伸縮を吸収させるために橋台付近に伸縮装置が設けられるが、この伸縮装置を車両が通過する際に振動や騒音が発生する。このため、従来、橋梁の床版を陸上まで延長した延長床版を設け、その騒音や振動を土工部に吸収させて低減させる構造が知られている(特許文献1,2など参照)。
The bridge is provided with an expansion device near the abutment in order to absorb the expansion and contraction in the bridge axis direction due to a temperature change or the like, and vibration and noise are generated when the vehicle passes through the expansion device. For this reason, there is conventionally known a structure in which an extended floor slab is provided by extending the bridge floor slab to the land, and the noise and vibration are absorbed and reduced by the earthwork section (see
一方、このように設けられた延長床版には、通過する車両などの活荷重によってたわみが生じることになるので、そのたわみによって発生する曲げ応力に剛結構造で抵抗させるには、延長床版と橋梁床版との継目部の鉄筋量や床版の厚みを増加させる必要がある。 On the other hand, in the extended floor slab provided in this way, a deflection is generated by a live load of a passing vehicle or the like. Therefore, in order to resist the bending stress generated by the deflection with a rigid structure, the extended floor slab It is necessary to increase the amount of reinforcing bars and the thickness of the floor slab between the bridge and the slab.
他方、特許文献1,2では、延長床版と橋梁床版との継目部をメナーゼヒンジ構造として、回転を許容した柔構造とすることで、鉄筋量や床版厚さの増加を抑えている。
しかしながら、前記した従来のメナーゼヒンジ構造では、継手材となる鉄筋がコンクリートに拘束されることなく自由に弾性変形できる長さが短いため、車両による活荷重又は温度応力が繰り返し載荷されると、継目部周辺に繰り返し塑性変形が発生することになり、疲労による耐久性の低下が懸念される。 However, in the above-described conventional menase hinge structure, since the length of the elastic rebar that is a joint material can be freely elastically deformed without being constrained by the concrete, when the live load or temperature stress by the vehicle is repeatedly loaded, the joint portion There will be repeated plastic deformation around the periphery, and there is a concern about the decrease in durability due to fatigue.
他方、継目部の継手材の露出量を増加させて自由長を長くすることで弾性変形が可能となるようにすることも考えられるが、目地間隔が広くなるとその上に設けられる舗装部も分断され、道路としての連続性が失われてしまうので目地間隔の広さには限界がある。 On the other hand, it is conceivable to increase the amount of joint material exposed at the seam and increase the free length, so that elastic deformation is possible, but if the joint spacing becomes wider, the pavement provided on it will also be divided. Since the continuity of the road is lost, there is a limit to the width of the joints.
そこで、本発明は、繰り返し載荷に対する耐久性に優れた被覆材を備えた継目構造を提供することを目的としている。 Then, this invention aims at providing the joint structure provided with the coating | covering material excellent in durability with respect to repeated loading.
前記目的を達成するために、本発明の被覆材を備えた継目構造は、目地を挟んで対向するコンクリート部材を接続するコンクリート構造物の継目構造であって、少なくとも両端部が双方の前記コンクリート部材にそれぞれ定着される弾性材料からなる継手材と、前記継手材を定着させた定着部よりも前記目地側の前記継手材の周囲を覆う被覆材と、を備え、前記被覆材は双方の前記コンクリート部材の内部にそれぞれ埋設される埋設部を有することを特徴とする。 In order to achieve the above object, a joint structure provided with the covering material of the present invention is a joint structure of a concrete structure that connects concrete members facing each other with joints interposed therebetween, at least both ends of the concrete member. A joint material made of an elastic material that is fixed to each other, and a covering material that covers the periphery of the joint material on the joint side of the fixing portion where the joint material is fixed, and the covering material includes both the concrete materials It has the embedding part embed | buried under each inside of a member, It is characterized by the above-mentioned.
ここで、前記継手材は鉄筋であって、前記被覆材は樹脂パイプ又は布材で形成されるように構成することができる。また、前記継手材は目地に対して斜めに配置されていてもよい。 Here, the joint material may be a reinforcing bar, and the covering material may be formed of a resin pipe or a cloth material. The joint material may be disposed obliquely with respect to the joint.
さらに、前記コンクリート部材は板状であってもよい。また、前記コンクリート部材及び前記目地の上方に、双方の前記コンクリート部材に跨る一体の上層部を形成することができる。また、前記コンクリート構造物は、橋梁の床版であってもよい。 Furthermore, the concrete member may be plate-shaped. Moreover, the integral upper layer part straddling both the said concrete members can be formed above the said concrete member and the said joint. The concrete structure may be a bridge slab.
このように構成された本発明の被覆材を備えた継目構造では、目地を挟んで対向するコンクリート部材に両端部が定着される継手材は、目地側の周囲が被覆材で覆われており、その被覆材は双方のコンクリート部材の内部にそれぞれ埋設される埋設部を有している。 In the joint structure provided with the covering material of the present invention configured as described above, the joint material in which both ends are fixed to the concrete member opposed across the joint, the periphery of the joint side is covered with the covering material, The covering material has an embedded portion embedded in both concrete members.
このため、弾性材料からなる継手材は、被覆材によってコンクリートに変形が拘束されない自由長を目地の間隔以上に長く確保することができ、目地周辺で回転やずれが発生するような載荷が繰り返されても、継手材の弾性変形によって耐えることができる。 For this reason, the joint material made of an elastic material can secure a free length that is not restrained by concrete by the covering material to be longer than the interval between joints, and is repeatedly loaded so that rotation and displacement occur around the joints. However, it can endure by the elastic deformation of the joint material.
すなわち、弾性材料である鉄筋によって継手材を形成し、継手材の変形を拘束することのない樹脂パイプや布材でその周囲を被覆すれば、その被覆材で覆われた部分の鉄筋は自由に弾性変形を繰り返すことができる。また、継手材の両端部は双方のコンクリート部材にそれぞれ定着されているので、2つの部材を連結することができる。 In other words, if a joint material is formed by reinforcing bars that are elastic materials, and the surroundings are covered with a resin pipe or cloth material that does not restrain deformation of the joint material, the reinforcing bars in the portion covered with the coating material can be freely used. Elastic deformation can be repeated. Moreover, since the both ends of the joint material are respectively fixed to both concrete members, the two members can be connected.
さらに、このような本発明の構成は、目地に対して鉄筋などの継手材を斜めに配置させるメナーゼ型のヒンジ構造にも適用することができる。 Furthermore, such a configuration of the present invention can be applied to a menase-type hinge structure in which a joint material such as a reinforcing bar is disposed obliquely with respect to the joint.
また、コンクリート部材が温度応力の影響を受けやすく目地を設ける必要性の高い板状の部材であれば、このような継目構造を設けて繰り返し載荷に対する耐久性に優れた構造物にすることができる。 Further, if the concrete member is a plate-like member that is easily affected by temperature stress and has a high necessity for providing joints, such a joint structure can be provided to make a structure excellent in durability against repeated loading. .
さらに、コンクリート部材に被覆材を埋設させるため、目地間隔を広くしなくても必要な自由長を確保することができ、コンクリート部材及び目地の上方を一体の上層部で覆って連続性のある道路などを構築することができる。 In addition, since the covering material is embedded in the concrete member, the necessary free length can be secured without widening the joint interval, and the upper part of the concrete member and joint are covered with an integral upper layer part, and the road is continuous. Etc. can be constructed.
また、このような被覆材を備えた継目構造を、橋梁の床版と陸上側の土工部に設けられる延長床版との継目構造に適用すれば、回転変形やずれ変形が可能な継目構造が形成されて、車両などの活荷重の繰り返し載荷に対しても長期間使用可能な耐久性に優れた橋梁を構築することができる。 In addition, if such a seam structure provided with a covering material is applied to a seam structure between a bridge floor slab and an extended floor slab provided on an earthwork section on the land side, a seam structure capable of rotational deformation and displacement deformation can be obtained. As a result, it is possible to construct a bridge having excellent durability that can be used for a long period of time even when a live load such as a vehicle is repeatedly loaded.
以下、本発明の最良の実施の形態について図面を参照して説明する。 The best mode for carrying out the present invention will be described below with reference to the drawings.
まず、図2を参照しながら、本実施の形態のコンクリート構造物としての床版2の継目構造が構築される橋梁1の構成について説明する。
First, the structure of the
この図2は、橋梁1が架け渡される一方側の橋台15付近の構成を示したもので、橋台15の上面には橋梁1の桁部14の端部が支承部142を介して載置される。この支承部142には、例えば金属製の支承材が使用できる。また、この桁部14の上には、鉄筋コンクリートなどのコンクリート部材としての橋梁床版22が設けられる。
FIG. 2 shows a configuration in the vicinity of the
また、桁部14の端部には、桁部14に直交する方向に横桁141が延設され、その上面に橋梁床版22の端部が載置される。そして、この橋梁床版22の端部に対向するコンクリート部材として延長床版21が設けられる。この延長床版21と橋梁床版22とを突き合わせた部分が、床版2の継目構造としての継目部20となる。
Further, at the end portion of the
この延長床版21は、橋梁1の陸上側の基礎地盤となる土工部19の上に底版16を設けて、その上に載置される。この底版16は、断面視L字形の板状構造物で、一方の端縁が橋台15の背面側に設けられた突起部15a上に載置されるとともに、他方の端縁に設けられた突条の上には道路部18の端部が支持される。
The extended
そして、この道路部18と橋梁床版22との間の底版16上に、例えばゴム支承(図示省略)を介して延長床版21が載置される。この延長床版21と道路部18の端部間には伸縮継手17が設けられ、延長床版21及び橋梁床版22からなる床版2が温度変化によって伸縮した場合は、この伸縮継手17によって変位が吸収されて、床版2に過大な温度応力が作用しないようになっている。また、この床版2上は、上層部としての舗装部11で覆われている。
The extended
続いて、この延長床版21と橋梁床版22とを対向させて、継手材としての継手鉄筋3が配置される床版2の継目部20の詳細について、図1を参照しながら説明する。
Next, details of the
この床版2の継目部20は、目地23を挟んで対向する延長床版21と橋梁床版22とを接続する部分に設けられる。
The
この目地23は、例えば5〜10mm程度の間隔で、この目地23によって延長床版21と橋梁床版22とのコンクリート部材同士の応力の伝達は遮断される。
The
また、延長床版21の一方の端部は、ゴム支承部12を介して桁部14上面に載置されている。さらに、この継目部20を回転変形に対応させるために、図1に示すように目地23上部には、ゴム材などの保護材13が配置される。
Further, one end of the extended
そして、この延長床版21と橋梁床版22とに跨って継手材として継手鉄筋3が配置される。この継手鉄筋3は、例えば継目部20が回転変形する際の回転の中心となる中立軸付近に配置される。
And the
また、この継手鉄筋3は、棒状の鉄筋やPC鋼棒などの弾性材料で形成されるもので、少なくとも両端部が延長床版21と橋梁床版22とに定着される。
The
すなわち、継手鉄筋3の両端から所定の長さは、図1に示すように定着部32,32となっており、その周囲に打込まれたコンクリートが硬化すると、その付着力によってコンクリート部材に一体化される箇所である。この定着部32,32の長さは、継手部20に作用する曲げモーメント、引張力及びせん断力などによって継手鉄筋3が引き抜けることのない長さに設定される。
That is, the predetermined length from both ends of the
また、この定着部32,32間の継手鉄筋3は、被覆材としてのビニールパイプ31で被覆されてコンクリートの付着とは縁切りされている。このビニールパイプ31は、合成樹脂製の樹脂パイプで、その内部に収容される継手鉄筋3の変形を拘束することがない柔軟な材料で形成されている。
Further, the
また、このビニールパイプ31は、延長床版21及び橋梁床版22に埋設される埋設部31b,31bと、目地23の隙間に露出される露出部31aとを有している。
The
さらに、このビニールパイプ31の両端は、締結テープ311,311で締結されており、コンクリートが継手鉄筋3とビニールパイプ31との隙間から内部に侵入することがないようになっている。ここで、継手鉄筋3とビニールパイプ31との隙間には、グリース等を充填しておくこともできる。また、ビニールパイプ31で覆われる継手鉄筋3の部分は、塗装などによって防錆処理をしておくとよい。
Further, both ends of the
また、この延長床版21、目地23及び橋梁床版22の上方には、延長床版21及び橋梁床版22に跨る一体の上層部としての舗装部11が形成される。この舗装部11は、延長床版21及び橋梁床版22の上面に接する基層部11bと、その上に積層される表層部11aとを備えている。そして、目地23上方の表層部11aと基層部11bとの間には、強化ガラス繊維などによって形成される強化シート11cが配置されて目地23周辺が補強される。
A
また、継手鉄筋3は、図1のA−A矢視方向で見た平面図に示すように、床版2の幅方向に間隔を置いて複数、配置されている。なお、図1,3などにおいては、床版2を鉄筋コンクリートで構築する際の鉄筋については、図示を省略している。
Moreover, the
次に、本実施の形態のビニールパイプ31を備えた継目部20の作用について説明する。
Next, the effect | action of the
このように構成された本実施の形態の床版2の継目部20では、目地23を挟んで対向する延長床版21と橋梁床版22とに両端部が定着される継手鉄筋3は、定着部32,32より目地23側の周囲がビニールパイプ31で覆われている。また、そのビニールパイプ31は、延長床版21と橋梁床版22とにそれぞれ埋設される埋設部31b,31bを有している。
In the
そして、このように構成された床版2の継目部20を備えた橋梁1を、図2に示すように車両4が走行すると、橋梁1の桁部14が撓んで延長床版21と橋梁床版22との間に回転角θの回転変形が生じる。
Then, when the vehicle 4 travels as shown in FIG. 2 in the
このときの継目部20の周辺を拡大して図4に示す。なお、この図4では、説明をわかりやすくするため、舗装部11などの図示は省略している。
FIG. 4 shows an enlarged view of the periphery of the
この図4に示すように、桁部14が撓んで傾くと、二点鎖線で図示した位置にあった橋梁床版22及び延長床版21もそれに伴って傾き、継目部20に回転変形が発生する。この際、継手鉄筋3の定着部32,32は、コンクリートによって延長床版21及び橋梁床版22に付着して拘束されているので、延長床版21及び橋梁床版22に対する相対的な位置が変化することはなく、一体の構造物として同様に変形する。そして、この定着部32の長さが、定着長DLとなる。
As shown in FIG. 4, when the
これに対して、ビニールパイプ31で覆われた部分の継手鉄筋3は、コンクリートに付着されておらず、コンクリートに拘束されることなく自由に弾性変形又は伸縮することができる。このビニールパイプ31で覆われた長さが、自由長FLとなる。
On the other hand, the
そして、継目部20に回転変形が発生すると、定着長DLの長さは変化しないが、自由長FLの継手鉄筋3は弾性変形が許容されることになる。すなわち、弾性材料からなる継手鉄筋3は、ビニールパイプ31によってコンクリートに変形が拘束されない自由長FLにおいて、弾性範囲内で自由に伸縮することができる。
When rotational deformation occurs in the
このため、継目部20で回転が発生するような載荷やせん断変形が繰り返されても、継手鉄筋3の弾性変形によって耐えることができる。
For this reason, even if the loading and shear deformation that cause rotation at the
さらに、弾性材料である継手鉄筋3を、ビニールパイプ31で被覆すれば、そのビニールパイプ31で覆われた自由長FL部分の継手鉄筋3が弾性変形しても、ビニールパイプ31はそれに追従して変形することができるので、継手鉄筋3はビニールパイプ31に拘束されることなく自由に弾性変形を繰り返すことができる。
Furthermore, if the
また、継手鉄筋3の両端部は、延長床版21と橋梁床版22とにそれぞれ定着されているので、この継手鉄筋3によって2つの床版21,22を確実に連結することができる。
Moreover, since both ends of the joint reinforcing
また、延長が長い橋梁1の床版2のように、たわみが発生したり、温度応力の影響を受けたりするような目地23を設ける必要性の高い板状の部材であれば、このような塑性変形や過大な応力が発生し難い継目部20を設けることで、繰り返し載荷に対する耐久性に優れた構造物にすることができる。
Further, if the plate-like member is highly required to provide
さらに、延長床版21及び橋梁床版22にビニールパイプ31を埋設させるのであれば、目地23間隔を広くしなくても必要な自由長FLを容易に確保することができるため、延長床版21、橋梁床版22及び目地23の上方を一体の舗装部11で覆って連続性のある道路を構築することができる。
Furthermore, if the
例えば、弾性応力の範囲で継目部20を回転変形させるために、コンクリートの拘束を受けない自由長FLの長さが10〜12cm程度必要と算定されても、舗装部11の支持部の隙間で許容される幅は1cmが限界である。これに対して、継手鉄筋3をビニールパイプ31で覆って、延長床版21及び橋梁床版22への埋設部31b,31bを設けることで、目地23の間隔が1cmであっても、継手鉄筋3の自由長FLを10〜12cm程度にすることが可能になる。
For example, in order to rotationally deform the
また、このように目地23の間隔に関わらず継手鉄筋3の自由長FLの長さを任意に調整できれば、延長床版21と橋梁床版22との間に上下又は左右のずれが生じるようなせん断変形に対しても、弾性変形の範囲内に収められるような継目部20にすることができる。
Further, if the length of the free length FL of the joint reinforcing
そして、このような継目部20が延長床版21と橋梁床版22との間に設けられた橋梁1は、車両4などの活荷重が繰り返し載荷されても、土工部19に設けられる延長床版21によって振動及び騒音の発生が抑えられる。そのうえ、繰り返し載荷によって発生する継目部20の変形が、継手鉄筋3の弾性変形の範囲内であるので、長期間使用可能な耐久性に優れた橋梁1にすることができる。
And the
以下、前記した実施の形態とは別の形態の実施例について図5を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。 Hereinafter, an example of a mode different from the above-described embodiment will be described with reference to FIG. The description of the same or equivalent parts as those described in the above embodiment will be given the same reference numerals.
この実施例で説明する橋梁1Aのコンクリート構造物としての床版2Aの継目構造は、目地23Aに対して継手材が斜めに配置されるメナーゼ型のヒンジ構造である。この目地23Aを挟んで対向するコンクリート部材としての延長床版21Aと橋梁床版22との間には、3種類の継手材が配置される。
The joint structure of the
まず、継手材として図5の一番前面に配置されるメナーゼ継手5Aは、橋梁床版22Aの上部にへ字状に定着される定着部52Aと、延長床版21Aに逆へ字状に定着される定着部52Aと、その定着部52A,52A間のメナーゼ継手5Aの外周を覆う被覆材としてのビニールパイプ51Aとを備えている。すなわち、メナーゼ継手5Aは、目地23Aに対して斜めに交差する斜部521を有しており、目地23Aに露出する部分とその両側の斜部521がビニールパイプ51Aで覆われて自由長になる。
First, the menase joint 5A disposed at the forefront of FIG. 5 as a joint material is fixed to the upper portion of the
また、床版2Aの幅方向となるメナーゼ継手5Aの奥には、継手材としてのメナーゼ継手5Bが水平方向に向けて配置される。このメナーゼ継手5Bは、直線状の鉄筋の両側が定着部52B,52Bとなっており、その間に被覆材としてのビニールパイプ51Bが装着されている。
In addition, a menase joint 5B as a joint material is disposed in the horizontal direction at the back of the menase joint 5A in the width direction of the
さらに、メナーゼ継手5Bの奥には、メナーゼ継手5Aと線対称になるように継手材としてのメナーゼ継手5Cが配置される。このメナーゼ継手5Cも、メナーゼ継手5Aと同様に、へ字状の定着部52C,52Cと、その間に装着される被覆材としてビニールパイプ51Cとを備えている。
Further, a menase joint 5C as a joint material is arranged in the back of the menase joint 5B so as to be line-symmetric with the menase joint 5A. Similarly to the menase joint 5A, the menase joint 5C also includes a hemi-shaped
これらのメナーゼ継手5A−5Cは、3種類が一組になって床版2Aの幅方向に間隔を置いて複数組、配置される。
A plurality of these menase joints 5A-5C are arranged as a set, and a plurality of sets are arranged at intervals in the width direction of the
このように目地23Aに対して鉄筋などの継手材を斜めに配置させるメナーゼ型のヒンジ構造においても、ビニールパイプ51A−51Cによって自由長の長さを任意に調整できるので、繰り返し発生する回転変形などに対して継目部20Aを弾性範囲内で変形させることができる。
Thus, even in a menase-type hinge structure in which a joint material such as a reinforcing bar is obliquely arranged with respect to the joint 23A, the length of the free length can be arbitrarily adjusted by the
なお、他の構成及び作用効果については、前記実施の形態と略同様であるので説明を省略する。 Other configurations and operational effects are substantially the same as those in the above-described embodiment, and thus description thereof is omitted.
以上、図面を参照して、本発明の最良の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。 The best embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings, but the specific configuration is not limited to this embodiment and example, and the design does not depart from the gist of the present invention. Such modifications are included in the present invention.
例えば、前記実施の形態又は前記実施例では、被覆材としてビニールパイプ31,51A−51Cについて説明したが、これに限定されるものではなく、織目の細かい厚めの布材などのように、コンクリートの継手材への付着を遮断できるとともに、継手材の自由な変形を妨げることがない材料であれば被覆材として使用できる。例えば、被覆材の材料としては、樹脂やゴム等の高分子化合物、織布や不織布などの繊維が使用できる。また、被覆材の形態としては、パイプ状、ラッピング状、塗布などの形態が適用できる。
For example, although the
また、前記実施の形態又は前記実施例では、コンクリート構造物として橋梁1,1Aの床版2,2Aについて説明したが、これに限定されるものではなく、回転変形、せん断変形又は伸縮などの変形が発生する継目構造を備えたコンクリート構造物であれば、本発明を適用することができる。
Moreover, in the said embodiment or the said Example, although the
1,1A 橋梁
11 舗装部(上層部)
2,2A 床版(コンクリート構造物)
20,20A 継目部(継目構造)
21,21A 延長床版(コンクリート部材)
22,22A 橋梁床版(コンクリート部材)
23,23A 目地
3 継手鉄筋(継手材)
31 ビニールパイプ(被覆材)
31a 露出部
31b 埋設部
32 定着部
5A−5C メナーゼ継手(継手材)
51A−51C ビニールパイプ(被覆材)
52A−52C 定着部
1,
2,2A Floor slab (concrete structure)
20, 20A seam part (seam structure)
21, 21A Extended floor slab (concrete member)
22,22A Bridge deck (concrete member)
23,
31 Vinyl pipe (coating material)
31a Exposed portion 31b Buried
51A-51C Vinyl pipe (coating material)
52A-52C fixing section
Claims (6)
少なくとも両端部が双方の前記コンクリート部材にそれぞれ定着される弾性材料からなる継手材と、
前記継手材を定着させた定着部よりも前記目地側の前記継手材の周囲を覆う被覆材と、を備え、
前記被覆材は双方の前記コンクリート部材の内部にそれぞれ埋設される埋設部を有することを特徴とする被覆材を備えた継目構造。 It is a joint structure of a concrete structure that connects concrete members facing each other across the joint,
A joint material made of an elastic material having at least both ends fixed to both the concrete members, and
A covering material covering the periphery of the joint material on the joint side with respect to the fixing portion where the joint material is fixed;
A seam structure provided with a covering material, wherein the covering material has embedded portions embedded in both of the concrete members.
The said concrete structure is a floor slab of a bridge, The joint structure provided with the coating | covering material as described in any one of Claim 1 thru | or 5 characterized by the above-mentioned.
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