JP2011117233A - Joint structure of bridge - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ジョイントゴムを配置した橋梁の接合部構造に関するものである。 The present invention relates to a bridge joint structure in which a joint rubber is disposed.
図1乃至図3を参照して説明する。通常、河川や湖沼,地上などに架設された橋梁には、夏季や冬季といった温度変化による橋梁の伸縮に対応するために、隣接する左側橋梁体11と右側橋梁体12との間に接合部10が形成されており、この接合部10には櫛状の鉄板や開口部を有する伸縮性に富むジョイントゴム13が配置されている(図2参照)。
This will be described with reference to FIGS. In general, a bridge erected on a river, a lake, the ground, or the like has a joint 10 between an adjacent
こうしたジョイントゴム13を配置した橋梁の接合部10には種々の構造が存在しているが、多くの場合、当該接合部10の表層部分には開口凹部14が形成されている。そのため、この開口凹部14に砂などが入り込み、定期的なメンテナンスを怠ると接合部10の伸縮機能が阻害されるといった問題があった。また、メンテナンスを行うと交通規制が必要となるので、交通渋滞を招くといった問題も発生する。さらに、開口凹部14によって路面に凹凸が形成されるので、車両の通過による騒音が高くなるといった問題もある。
Various structures exist in the
一方、こうした開口凹部14を形成しない橋梁の接合部構造も創案されている(例えば、特許文献1参照)。この接合部構造は、図3に示すように、隣接する左側橋梁体11と右側橋梁体12との間に伸縮装置15を設け、その中央部の三角凹部にゴム材16を充填し、その上にアスファルト17を隙間なく連続的に敷設している。この従来技術は、接合部10に開口凹部14を持たないので、砂が入り込んでしまうといった問題が発生しない。
On the other hand, a bridge joint structure that does not form such an
しかし、上記した従来技術は、橋梁の接合部10にアスファルト17を隙間なく連続的に敷設しているので伸縮装置15が繰り返し伸縮することにより、アスファルト17に亀裂が生じてしまうといった問題がある。
However, the above-described conventional technique has a problem that the
本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、伸縮機能に優れると共に、路面に亀裂の生じない橋梁の接合部構造を提供することを課題とする。 The present invention has been devised in view of these problems, and an object thereof is to provide a bridge joint structure that is excellent in expansion and contraction functions and that does not cause cracks on the road surface.
図1および図4乃至図9を参照して説明する。請求項1に記載の橋梁接合部構造は、河川や湖沼又は地上に架設される橋梁において、隣接する左側橋梁体2と右側橋梁体3の隙間が変化する端面間に形成される接合部1の構造であって、前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の端面間の上部に形成した上部隙間Uに常に密に配置され、上端面が前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の表層面Sと面一で隙間なく連続的な平坦面4aで隙間なく連続的なジョイントゴム4を備えたものである。
This will be described with reference to FIG. 1 and FIGS. The bridge joint structure according to
請求項2に記載の橋梁結合部構造は、河川や湖沼又は地上に架設される橋梁において、隣接する左側橋梁体2と右側橋梁体3の隙間が変化する端面間に形成される接合部1の構造であって、前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の端面間の上部に形成した上部隙間Uに常に密に配置され、上端面が前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の表層面Sと面一で隙間なく連続的な平坦面4aが変形可能なジョイントゴム4を備え、且つ前記ジョイントゴム4の直下に、前記ジョイントゴム4を支持する硬質材製のコマ5を設置したものである。
The bridge connecting portion structure according to
請求項3に記載の橋梁接合部構造は、河川や湖沼又は地上に架設される橋梁において、隣接する左側橋梁体2と右側橋梁体3の隙間が変化する端面間に形成される接合部1の構造であり、前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の端面間の上部に形成した上部隙間Uに常に密に配置され、上端面が前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の表層面Sと面一で隙間なく連続的な平坦面4aで、下端面が凹状面4bである変形可能なジョイントゴム4を備える。
The bridge joint structure according to
また、前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の端面間の、前記上部隙間Uの直下に連通して形成され、該上部隙間Uより幅広の中間部隙間Mに配置され、上端面が前記ジョイントゴム4の凹状面4bに接する凸状面5aで、下端面の左側に左傾斜面5bを有し、右側に右傾斜面5cを有する硬質材製のコマ5を備える。
Further, it is formed to communicate with the lower surface of the upper bridge U between the end surfaces of the
さらに、前記左側橋梁体2の端面下端部から右方向に突設され、右端部上面に、前記コマ5の右傾斜面5cに当接する左当接面2bを有する左ツメ部2aと、前記右側橋梁体3の端面下端部から左方向に、前記左ツメ部2aと交錯して突設され、左端部上面に、前記コマ5の左側傾斜面に当接する右当接面3bを有する右ツメ部3aと、を備える。
Furthermore, a
そして、温度変化による前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の伸縮による前記左当接面2bと右当接面3bの相互離接によって前記コマ5を上下動させ、それによって前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の伸縮に伴って左右幅と肉厚が変化する前記ジョイントゴム4を上下動させ、当該ジョイントゴム4の平坦面4aと前記左側橋梁体2および右側橋梁体3の表層面Sとを面一に維持するものである。
Then, the
請求項4に記載の橋梁接合部構造は、河川や湖沼又は地上に架設される橋梁において、隣接する左側橋梁体2と右側橋梁体3の隙間が変化する端面間に形成される接合部1の構造であり、前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の端面間の上部に形成した上部隙間Uに常に密に配置され、上端面が前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の表層面Sと面一で隙間なく連続的な平坦面4aで、下端面が凹状面4bである変形可能なジョイントゴム4を備える。
The bridge joint structure according to
また、前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の端面間の、前記上部隙間Uの直下に連通して形成され、該上部隙間Uより幅広の中間部隙間Mに配置され、上端面が前記ジョイントゴム4の凹状面4bに接する凸状面5aで、下端面の左側に左傾斜面5bを有し、右側に右傾斜面5cを有する硬質材製のコマ5を備える。
Further, it is formed to communicate with the lower surface of the upper bridge U between the end surfaces of the
さらに、前記左側橋梁体2の端面下端部から右方向に突設され、右端部上面に、前記コマ5の右傾斜面5cに当接する左当接面2bを有する左ツメ部2aと、前記右側橋梁体3の端面下端部から左方向に、前記左ツメ部2aと交錯して突設され、左端部上面に、前記コマ5の左側傾斜面に当接する右当接面3bを有する右ツメ部3aと、を備える。
Furthermore, a
そして、温度変化による前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の伸縮による前記左当接面2bと右当接面3bの相互離接によって前記コマ5を上下動させ、それによって前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の伸縮に伴って左右幅と肉厚が変化する前記ジョイントゴム4を上下動させ、該ジョイントゴム4の平坦面4aと前記左側橋梁体2および右側橋梁体3の表層面Sとを面一に維持するものであり、前記ジョイントゴム4に中空部4cを形成している。
Then, the
請求項5に記載の橋梁接合部構造は、河川や湖沼又は地上に架設される橋梁において、隣接する左側橋梁体2と右側橋梁体3の隙間が変化する端面間に形成される接合部1の構造であり、前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の端面間の上部に形成した上部隙間Uに常に密に配置され、上端面が前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の表層面Sと面一な平坦面4aで、下端面が凹状面4bであるジョイントゴム4を備える。
The bridge joint structure according to
また、前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の端面間の、前記上部隙間Uの直下に連通して形成され、該上部隙間Uより幅広の中間部隙間Mに配置され、上端面が前記ジョイントゴム4の凹状面4bに接する凸状面5aで、下端面の左側に左傾斜面5bを有し、右側に右傾斜面5cを有する硬質材製のコマ5を備える。
Further, it is formed to communicate with the lower surface of the upper bridge U between the end surfaces of the
さらに、前記左側橋梁体2の端面下端部から右方向に突設され、右端部上面に、前記コマ5の右傾斜面5cに当接する左当接面2bを有する左ツメ部2aと、前記右側橋梁体3の端面下端部から左方向に、前記左ツメ部2aと交錯して突設され、左端部上面に、前記コマ5の左側傾斜面に当接する右当接面3bを有する右ツメ部3aと、を備える。
Furthermore, a
そして、温度変化による前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の伸縮による前記左当接面2bと右当接面3bの相互離接によって前記コマ5を上下動させ、それによって前記左側橋梁体2と右側橋梁体3の伸縮に伴って左右幅と肉厚が変化する前記ジョイントゴム4を上下動させ、該ジョイントゴム4の平坦面4aと前記左側橋梁体2および右側橋梁体3の表層面Sとを面一に維持するものであり、前記ジョイントゴム4に中空部4cを形成し、該中空部4cに半加硫ゴムRを充填している。
Then, the
請求項1に記載の橋梁接合部構造は、夏季と冬季といった温度変化による左側橋梁体2と右側橋梁体3の伸縮による左当接面2bと右当接面3bの相互離接に対し、ジョイントゴム4の平坦面4aと左側橋梁体2および右側橋梁体3の表層面Sとを面一に維持するので、開口凹部に砂などが入り込んで接合部1の伸縮機能が低下するといった問題を解決することができる。また、開口凹部に入り込んだ砂を取り除くというメンテナンスが不要となり、交通渋滞を招くこともない。さらに、路面に凹凸が形成されないので、車両通過による騒音を抑制することができる。
The bridge joint structure according to
請求項2に記載の橋梁接合部構造は、夏季と冬季といった温度変化による左側橋梁体2と右側橋梁体3の伸縮による左当接面2bと右当接面3bの相互離接によってコマ5を上下動させ、それによって左側橋梁体2と右側橋梁体3の伸縮に伴って左右幅と肉厚が変化するジョイントゴム4を上下動させている。こうすることによって、ジョイントゴム4の平坦面4aと左側橋梁体2および右側橋梁体3の表層面Sとを面一に維持するので、開口凹部に砂などが入り込んで接合部1の伸縮機能が低下するといった問題を解決することができる。また、開口凹部に入り込んだ砂を取り除くというメンテナンスが不要となり、交通渋滞を招くこともない。さらに、路面に凹凸が形成されないので、車両通過による騒音を抑制することができる。
In the bridge joint structure according to
請求項3に記載の橋梁接合部構造は、夏季と冬季といった温度変化による左側橋梁体2と右側橋梁体3の伸縮による左当接面2bと右当接面3bの相互離接によってコマ5を上下動させ、それによって左側橋梁体2と右側橋梁体3の伸縮に伴って左右幅と肉厚が変化するジョイントゴム4を上下動させている。こうすることによって、ジョイントゴム4の平坦面4aと左側橋梁体2および右側橋梁体3の表層面Sとを面一に維持するので、従来技術のように接合部1の表層部分(ジョイントゴム4の平坦面4a部分)に開口凹部が形成されない。
The bridge joint structure according to
従って、開口凹部に砂などが入り込んで接合部1の伸縮機能が低下するといった問題を解決することができる。また、開口凹部に入り込んだ砂を取り除くというメンテナンスが不要となり、交通渋滞を招くこともない。さらに、路面に凹凸が形成されないので、車両通過による騒音を抑制することができる。 Therefore, it is possible to solve the problem that sand or the like enters the opening recess and the expansion / contraction function of the joint 1 is lowered. Moreover, the maintenance which removes the sand which entered the opening recessed part becomes unnecessary, and traffic congestion is not caused. Furthermore, since unevenness is not formed on the road surface, noise due to vehicle passage can be suppressed.
また、この橋梁接合構造は、ジョイントゴム4の平坦面4aを露出させており、従来技術のようにその上にアスファルトを敷設しない。従って、路面に亀裂が生じてしまうといった問題を解決することができる。
Further, in this bridge joint structure, the
請求項4に記載の橋梁接合部構造は、請求項1に記載の発明と同様の効果を発揮する。また、ジョイントゴム4に中空部4cを形成しているので、当該ジョイントゴム4の伸縮性を高めることができ、大きな温度変化により左側橋梁体2と右側橋梁体3の伸縮が激しい場合でも、両者間の上部隙間Uを確実に埋めることができる。これによって、開口凹部が形成されるのを、さらに確実に防止することができる。
The bridge joint structure according to claim 4 exhibits the same effect as the invention according to
請求項5に記載の橋梁接合構造も、請求項1に記載の発明と同様の効果を発揮する。また、ジョイントゴム4に中空部4cを形成し、その中空部4cに半加硫ゴムRを充填しているので、半加硫ゴムRが持つ優れた粘稠性によってジョイントゴム4の伸縮性を高めることができる。また、半加硫ゴムRを中空部4cに充填することで、充填しない場合と比較して、ジョイントゴム4の機械的強度を高めることができる。
The bridge joint structure according to
本発明に係る橋梁接合部構造の第一実施形態を、図1および図4乃至図7に示す。これは、河川や湖沼又は地上に架設される橋梁において、隣接する左側橋梁体2と右側橋梁体3の隙間が変化する端面間に形成される接合部1の構造であり、変形可能なジョイントゴム4、コマ5、左ツメ部および右ツメ部を備える。
A first embodiment of a bridge joint structure according to the present invention is shown in FIGS. 1 and 4 to 7. This is a structure of the joint 1 formed between the end faces where the gap between the adjacent
ジョイントゴム4は、左側橋梁体2と右側橋梁体3の端面間の上部に形成した上部隙間Uに常に密に配置されるもので、その上端面を左側橋梁体2および右側橋梁体3の表層面Sと面一で隙間なく連続的な平坦面4aとして路面に露出している。また、下端面を凹状面4bとしている。さらに、内部に複数の相平行する水平な貫通孔状中空部4cを形成している。
The
このジョイントゴム4は、SBR、BR、EPDMなどの合成ゴム材や天然ゴム材のソリッドゴムで形成することができる。また、当該ジョイントゴム4の硬度は、30〜90度のものを使用でき、その中で45〜70度のものが好適である。さらに、このジョイントゴム4には、必要に応じて、カーボンブラックなどの補強剤を添加して、その剛性を高めることもできる。
The
コマ5は、左側橋梁体2と右側橋梁体3の端面間において、上部隙間Uの直下に、当該上部隙間Uに連通して、その上部隙間Uより幅広に形成された中間部隙間Mに配置している。このコマ5の上端面は、その全面がジョイントゴム4の凹状面4bに接する凸状面5aとしている。また、その下端面の左側には左傾斜面5bを形成し、下端面の右側には右傾斜面5cを形成している。このコマ5は、金属や硬質プラスチックなどの硬質材料で形成している。
The top 5 is disposed between the end surfaces of the
左ツメ部2aは、左側橋梁体2の端面下端部から連続的に右方向に突設され、右端部上面に、コマ5の右傾斜面5cに当接する左当接面2bを形成している。この左当接面2bは、コマ5の右傾斜面5cと等しい勾配を有する。
The
右ツメ部3bは、右側橋梁体3の端面下端部から連続的に左方向に、左ツメ部2aと交錯して突設され、左端部上面に、コマ5の左側傾斜面に当接する右当接面3bを形成している。この右当接面3bと、コマ5の左傾斜面5bは等しい勾配に設定している。なお、左ツメ部2aと右ツメ部3aの交差は、例えば、図7に示すように、左ツメ部2aを挿入空間Gを介して一対設け、右ツメ部3aをその挿入空間Gに挿入させることによって行うことができる。
The
これにより、温度変化によって、左側橋梁体2と右側橋梁体3が伸縮すると左当接面2bと右当接面3bが相互に離間または接近して、両者間の間隔を広げあるいは狭めて離接し、コマ5を上または下に移動させる。これにより、ジョイントゴム4を上下動させ、ジョイントゴム4の平坦面4aと左側橋梁体2および右側橋梁体3の表層面Sとを面一に維持する。
As a result, when the
ジョイントゴム4は、例えば、冬季において、左側橋梁体2と右側橋梁体3が収縮するに従って大きくなる上部隙間Uに対応して、左右方向に伸張すると共に、その肉厚が小さくなる。このとき、左側橋梁体2と右側橋梁体3の収縮によって左ツメ部2aと右ツメ部3aが接近し、その左当接面2bと右当接面3bでコマ5を上に動かし、この動きによって肉厚が小さくなったジョイントゴム4を上に動かす。その結果、ジョイントゴム4の平坦面4aは下降することなく、左側橋梁体2と右側橋梁体3の表層面Sと面一を維持することができる。
For example, in the winter season, the
その結果、ジョイントゴム4の平坦面4aに開口凹部が形成されず、砂などが入り込まない。よって、接合部1の伸縮機能が低下するといった事態を未然に防止することができると共に、砂などを除去するといったメンテナンスも不要となる。これにより、交通渋滞を招くこともない。また、ジョイントゴム4の上に、左側橋梁体2および右側橋梁体3から連続する状態でアスファルトを敷設しないので、左側橋梁体2および右側橋梁体3が温度変化によって伸縮しても路面に亀裂が生じるといった事態が発生しない。
As a result, no opening recess is formed in the
なお、本実施形態におけるジョイントゴム4は、内部に複数の断面が円形又は四角状(菱形)の中空部4cを形成しているので、当該ジョイントゴム4の伸縮性を高めることができ、大きな温度変化によって上部隙間Uの幅が大きく変化しても、それに容易に追従することができる。従って、ジョイントゴム4の直上に開口凹部が形成されるのを、さらに確実に防止することができる。図5では左側橋梁体2と右側橋梁体3の間に中空部4cを3つ設けている。
In addition, since the
また、ジョイントゴム4の中空部4cに半加硫ゴムRを充填することができるが、そうすることによって、半加硫ゴムRの持つ高い粘稠性によってジョイントゴム4の伸縮性を高めると共に、中空部4cを埋めることによる機械的強度の向上も図ることができる。
Moreover, while the
なお、左ツメ部2aの左当接面2b、右ツメ部3aの右当接面3b、コマ5の左傾斜面5bおよび右傾斜面5cの傾斜角度は、y=bx/(a+x)の数式によって設定することができる。すなわち、図8に示すように、ジョイントゴム4の左右幅がaからx延びると、その厚みはy小さくなる(ここで、ジョイントゴム4は伸縮してもその体積が一定であるとみなす)。ジョイントゴム4が収縮すると、それによって拡大する面積S1は、式(1)によって求められる。また、それに伴って必要となる補償面積S2は、式(2)によって求められる。
Note that the inclination angles of the
S1=bx−0.5xy・・・・・(1)
S2=ay+0.5xy・・・・・(2)
S 1 = bx−0.5xy (1)
S 2 = ay + 0.5xy (2)
ここで、(1)と(2)は等しいから、両式からy=bx/(a+x)となる。これにより、図9に示すように、コマ5の左傾斜面5bと右傾斜面5cの傾斜角度を設定することができる。なお、本実施形態では、左側橋梁体2の左当接面2bの傾斜角度は右傾斜面5cと等しく設定し、右当接面3bの傾斜角度は左傾斜面5bと等しく設定している(これらの傾斜角度は全て等しく設定している)。
Here, since (1) and (2) are equal, y = bx / (a + x) from both equations. Thereby, as shown in FIG. 9, the inclination angles of the left
表1にa=10cm、b=5cmに設定した場合(y1)と、a=10cm、b=10cmに設定した場合(y2)の数値を示す。また、図10にそのグラフを示す。図10におけるy1,y2の近似値線は、一次式に最小二乗法を適用して作った近似直線(0点は移動)でもよいし、なだらかであるため及びゴムは冬季には収縮し、夏季には膨脹することなどから図10にある近似式のように直線としてもよい。 Table 1 shows the numerical values when a = 10 cm and b = 5 cm (y1) and when a = 10 cm and b = 10 cm (y2). FIG. 10 shows the graph. The approximate value line of y 1 and y 2 in FIG. 10 may be an approximate line (zero point is moving) made by applying the least square method to the linear equation, and because it is gentle, the rubber shrinks in winter. Since it expands in summer, it may be a straight line as in the approximate expression shown in FIG.
1 接合部
2 左側橋梁体
2a 左ツメ部
2b 左当接面
3 右側橋梁体
3a 右ツメ部
3b 右当接面
4 ジョイントゴム
4a 平坦面
4b 凹状面
4c 中空部
5 コマ
5a 凸状面
5b 左傾斜面
5c 右傾斜面
10 接合部
11 左側橋梁体
12 右側橋梁体
13 ジョイントゴム
14 開口凹部
15 伸縮装置
16 ゴム材
17 アスファルト
G 挿入空間
M 中間部隙間
R 半加硫ゴム
S 表層面
U 上部隙間
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