JP2014240575A - Embedment type joint part structure for bridge and construction method therefor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、橋梁の伸縮変位を吸収する橋梁の埋設型ジョイント部構造及びその施工方法に関する。 The present invention relates to a buried joint structure of a bridge that absorbs expansion and contraction displacement of the bridge and a construction method thereof.
人や自動車が川、海、道路、線路などの交通路上の交差物を乗り越えるために橋梁が構築される。例えば、図2に示すように、橋梁100は、両端の橋台102と橋台102間に離隔して配置された橋脚104との橋下部構造体により、橋桁106を含む橋上部構造を支持した構造となっている。橋桁106等の橋上部構造を構成する橋梁部材は、季節や気候による温度変化、人や自動車等の移動体による活荷重により長手方向に伸縮する。橋梁の伸縮変位を吸収するために、橋桁と橋台及び橋桁どうしの間には遊間と呼ばれる隙間が設けられている。さらに、この遊間を覆い人や自動車の走行面の連続性を確保するために、橋梁の伸縮変位に応じて伸縮するジョイント部(または伸縮装置や伸縮継手とも呼ばれている)が設けられている。橋梁のジョイント部構造は、橋桁の伸縮に応じて伸縮する機能を保持しながら長期間耐える耐久性を備える必要がある。さらに、橋桁どうしの隙間から雨水や雪が浸入し流下するとその下部構造側の支承部における橋台や橋脚のコンクリート腐食や鉄筋等金属構造材を酸化させ、これらの橋梁の下部構造の耐久性を著しく損なうことから、伸縮装置は止水性が要求される。
Bridges are built for people and cars to cross over traffic, rivers, seas, roads, railroads, and other traffic. For example, as shown in FIG. 2, the bridge 100 has a structure in which a bridge upper structure including a
従来、橋梁のジョイント部構造に関する技術について種々提案されている。例えば特許文献1には、埋設型のジョイント部構造が開示されている。特許文献1の埋設継手の構造は、骨材舗装部材がアスファルト等からなるバインダを皮膜した骨材子の集合体で構成した骨材舗装部材を舗装部材間に介装させて舗装面を連続した構造であり、その骨材舗装部材の変形によって橋梁の伸縮を吸収させようとものであった。 Conventionally, various techniques related to the joint structure of a bridge have been proposed. For example, Patent Document 1 discloses an embedded joint structure. The structure of the buried joint of Patent Document 1 is such that the aggregate pavement member is composed of aggregates of aggregates coated with a binder made of asphalt or the like, and the pavement surface is continuous between the pavement members. The structure was intended to absorb the expansion and contraction of the bridge by deformation of the aggregate pavement member.
しかしながら、従来の橋梁の埋設型ジョイント部構造は、骨材どうしの間にアスファルト等のバインダが充填されていない空隙があることから、ジョイント部でのバインダの有無により伸縮変位を全体的に分散させることができずに伸縮作用に偏りが生じてしまい、伸縮を十分に吸収しきれずにクラックが生じやすかった。また、骨材どうしの間の空隙にバインダを充填しようとしても、骨材どうしが噛み合うように配置されそれらの隙間が比較的小さいことから、ある程度粘性が高い流動性のバインダを充填しにくいため、十分に骨材どうしの間にバインダを充填することが困難であった。したがって、従来の橋梁の埋設型ジョイント部構造では、橋梁の伸縮が繰り返されると、埋設型ジョイント部構造では比較的早期に埋設型ジョイント部構造にクラックが入りやすく、止水機能が損なわれて生じたクラックから雨水が下に漏れて橋台や橋脚、支承等の下部構造を劣化、腐食、損傷させてしまう問題があった。さらに、頻繁にジョイント部を監視する必要があったり、頻繁に補修メンテナンスを行う必要が生じるため、ジョイント部構造の補修にかかる工事によって、道路渋滞を招いたり、コストがかかり、道路管理上にも大きな問題となっていた。 However, in the conventional buried joint structure of bridges, there is a gap that is not filled with binder such as asphalt between aggregates, so the expansion and contraction displacement is totally dispersed depending on the presence or absence of the binder at the joint. However, the expansion and contraction action was biased, and the expansion and contraction could not be sufficiently absorbed, and cracks were likely to occur. Also, even when trying to fill the gap between the aggregates, because the gap between the aggregates is relatively small and the gaps are relatively small, it is difficult to fill the fluid binder with some viscosity, It was difficult to sufficiently fill the binder between the aggregates. Therefore, in the conventional buried joint structure of a bridge, if the expansion and contraction of the bridge is repeated, the buried joint structure is likely to crack in the buried joint structure relatively early and the water stop function is impaired. There was a problem that rainwater leaked down from the crack and deteriorated, corroded, or damaged the substructure such as the abutment, pier, and support. In addition, it is necessary to frequently monitor the joints and to perform frequent repairs and maintenance. As a result, the construction of the joints will cause road congestion and cost, and road management will be necessary. It was a big problem.
本発明は上記従来の課題に鑑みてなされたものであり、その一つの目的は、橋梁の伸縮変位を良好に吸収しながら止水機能を長期的に保持できる橋梁の埋設型ジョイント部構造及びその施工方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and one object of the present invention is a bridge embedded joint structure for a bridge that can retain a water-stop function for a long time while satisfactorily absorbing expansion and contraction displacement of the bridge. It is to provide a construction method.
上記課題を解決するために本発明は、橋桁又は橋台を含む橋梁部材どうしを接続する橋梁のジョイント部構造であり、第1橋梁部材12と、第1橋梁部材12に接続される第2橋梁部材14であって、第1橋梁部材12との間に遊間16を介在して対向する第2橋梁部材14と、第1橋梁部材12と第2橋梁部材14の対向上部を第1橋梁部材12と第2橋梁部材14との対向線方向に長く切り欠いて遊間16に沿って形成された凹部18と、骨材と固化後に伸縮性を有する伸縮性バインダとを混合した接合材22を凹部18に埋め込み状に充填して設けられ、橋梁部材12、14の伸縮変位を吸収するジョイント部20と、を含み、接合材22の骨材は、骨材全体に対して重量比で8〜15%の偏平骨材38を含む橋梁の埋設型ジョイント部構造10から構成される。
In order to solve the above problems, the present invention is a bridge joint structure for connecting bridge members including bridge girders or abutments, and includes a
ジョイント部20は、遊間16に挿入される伸縮性のバックアップ材28と、凹部18の底面に遊間16上を跨って設置されるギャッププレート30と、ギャッププレート30を被覆するように凹部18の底面に設置されるシート体32と、接合材22の充填前に凹部18の第1橋梁部材12側の内壁面と第2橋梁部材14側の内壁面とにそれぞれ塗布され、該凹部18に充填された接合材22と一体化するバインダ層36と、を含むこととしてもよい。
The
また、凹部18は縦断面視で矩形状に形成されており、ジョイント部20のバインダ層36は、凹部18の第1橋梁部材側と第2橋梁部材側のそれぞれについて隅部を含む側壁面と底壁面とに塗布して形成されることとしてもよい。
Moreover, the
さらに本発明は、橋桁又は橋台を含む橋梁部材どうしを接続する橋梁の埋設型ジョイント部構造の施工方法であり、遊間16を介在して互いに対向して接続される第1橋梁部材12と第2橋梁部材14の対向上部を第1橋梁部材12と第2橋梁部材14との対向線方向に長く切り欠いて遊間16に沿った凹部18を形成する工程と、凹部18内面にプライマを塗布する工程と、遊間16に伸縮性のバックアップ材28を挿入する工程と、凹部18の底面に遊間16上に跨らせてギャッププレート30を設置する工程と、凹部18の底面に設置されたギャッププレート30を被覆するようにシート体32を設置する工程と、凹部18の第1橋梁部材12側の内壁面と第2橋梁部材14側の内壁面とにそれぞれ伸縮性バインダを塗布しバインダ層36を形成する工程と、骨材全体に対して重量比で8〜15%の偏平骨材を含む骨材と固化後に伸縮性を有する伸縮性バインダとを混合した接合材22を凹部18に充填する工程と、凹部18に充填した接合材22を上から転圧することにより偏平骨材の偏平方向が横方向に向くように揃えながら締め固める工程と、を含むこと橋梁の埋設型ジョイント部構造の施工方法から構成される。
Furthermore, the present invention is a method for constructing a buried joint structure of a bridge for connecting bridge members including a bridge girder or an abutment. The
本発明の橋梁の埋設型ジョイント部構造によれば、橋桁又は橋台を含む橋梁部材どうしを接続する橋梁のジョイント部構造であり、第1橋梁部材と、第1橋梁部材に接続される第2橋梁部材であって、第1橋梁部材との間に遊間を介在して対向する第2橋梁部材と、第1橋梁部材と第2橋梁部材の対向上部を第1橋梁部材と第2橋梁部材との対向線方向に長く切り欠いて遊間に沿って形成された凹部と、骨材と固化後に伸縮性を有する伸縮性バインダとを混合した接合材を凹部に埋め込み状に充填して設けられ、橋梁部材の伸縮変位を吸収するジョイント部と、を含み、接合材の骨材は、骨材全体に対して重量比で8〜15%の偏平骨材を含むことから、偏平骨材を含むことで接合材の骨材どうしの間に伸縮性バインダを充填させてジョイント部を構成できるので、橋梁部材の伸縮変位の際に接合材の伸縮が一部に偏ることがなく、良好に伸縮変位を吸収でき、耐久性を向上できる。また、偏平骨材の偏平方向を横向きとすることで、伸縮による横方向の引張や圧縮に抗することができ耐久性を向上できる。その結果、ジョイント部での伸縮機能を保持しがら、ジョイント部による止水機能を長期的に保持できる。 According to the buried joint structure of a bridge according to the present invention, the bridge joint structure connects bridge members including bridge girders or abutments, and the first bridge member and the second bridge connected to the first bridge member. A second bridge member that is opposed to the first bridge member with a gap between the first bridge member, and an opposing upper portion of the first bridge member and the second bridge member between the first bridge member and the second bridge member. A bridge member that is provided by filling a recess with a joint formed by mixing a recess formed along the gap between the recesses formed in the opposite line direction and an aggregate and a stretchable binder having stretchability after solidification. A joint portion that absorbs the expansion and contraction displacement of the joint, and the aggregate of the joining material includes 8 to 15% of the flat aggregate in a weight ratio with respect to the entire aggregate, and thus is joined by including the flat aggregate. Filled with an elastic binder between the aggregates Since parts can be configured, without expansion and contraction of the bonding material upon expansion and contraction displacement of the bridge member is biased in a part, it can be absorbed satisfactorily stretchable displacement, it is possible to improve the durability. Further, by making the flat direction of the flat aggregate lateral, it is possible to resist lateral tension and compression due to expansion and contraction, and durability can be improved. As a result, the water stop function by the joint portion can be maintained for a long time while maintaining the expansion and contraction function at the joint portion.
ジョイント部は、遊間に挿入される伸縮性のバックアップ材と、凹部の底面に遊間上を跨って設置されるギャッププレートと、ギャッププレートを被覆するように凹部の底面に設置されるシート体と、接合材の充填前に凹部の第1橋梁部材側の内壁面と第2橋梁部材側の内壁面とにそれぞれ塗布され、該凹部に充填された接合材と一体化するバインダ層と、を含む構成とすることにより、バインダ層によって接合材と第1、第2橋梁部材との接合力を向上し、接合材の表面と第1、第2橋梁部材との付着切れを防止でき、耐久性を向上できる。 The joint part includes a stretchable backup material inserted between the gaps, a gap plate installed across the gap on the bottom surface of the recess, and a sheet body installed on the bottom surface of the recess so as to cover the gap plate, A structure including a binder layer that is applied to the inner wall surface on the first bridge member side and the inner wall surface on the second bridge member side of the recess before filling with the bonding material and is integrated with the bonding material filled in the recess. As a result, the binder layer improves the bonding force between the bonding material and the first and second bridge members, prevents the bonding material surface from being disconnected from the first and second bridge members, and improves the durability. it can.
また、凹部は縦断面視で矩形状に形成されており、ジョイント部のバインダ層は、凹部の第1橋梁部材側と第2橋梁部材側のそれぞれについて隅部を含む側壁面と底壁面とに塗布して形成される構成とすることにより、接合材と第1、第2橋梁部材との接合力を向上し、耐久性を保持できる。 Further, the concave portion is formed in a rectangular shape in a longitudinal sectional view, and the binder layer of the joint portion is formed on the side wall surface and the bottom wall surface including the corners on each of the first bridge member side and the second bridge member side of the concave portion. By adopting a structure formed by coating, the bonding force between the bonding material and the first and second bridge members can be improved and the durability can be maintained.
さらに、本発明の橋梁の埋設型ジョイント部構造の施工方法によれば、橋桁又は橋台を含む橋梁部材どうしを接続する橋梁の埋設型ジョイント部構造の施工方法であり、遊間を介在して互いに対向して接続される第1橋梁部材と第2橋梁部材の対向上部を第1橋梁部材と第2橋梁部材との対向線方向に長く切り欠いて遊間に沿った凹部を形成する工程と、凹部内面にプライマを塗布する工程と、遊間に伸縮性のバックアップ材を挿入する工程と、凹部の底面に遊間上に跨らせてギャッププレートを設置する工程と、凹部の底面に設置されたギャッププレートを被覆するようにシート体を設置する工程と、凹部の第1橋梁部材側の内壁面と第2橋梁部材側の内壁面とにそれぞれ伸縮性バインダを塗布しバインダ層を形成する工程と、骨材全体に対して重量比で8〜15%の偏平骨材を含む骨材と固化後に伸縮性を有する伸縮性バインダとを混合した接合材を凹部に充填する工程と、凹部に充填した接合材を上から転圧することにより偏平骨材の偏平方向が横方向に向くように揃えながら締め固める工程と、を含むことから、耐久性を向上し、伸縮機能及び止水機能を長期的に保持できるジョイント部構造を簡単に施工することができる。また、ジョイント部構造の補修が必要な場合にも簡単に補修することができる。 Furthermore, according to the construction method of the buried type joint part structure of the bridge according to the present invention, it is a construction method of the buried type joint part structure of the bridge that connects the bridge members including the bridge girder or the abutment, and is opposed to each other through a gap. Forming a recess along the gap by notching the opposing upper part of the first bridge member and the second bridge member that are connected to each other long in the direction of the opposing line between the first bridge member and the second bridge member; A step of applying a primer, a step of inserting a stretchable backup material between the play, a step of installing a gap plate across the play on the bottom of the recess, and a gap plate installed on the bottom of the recess A step of installing a sheet body so as to cover, a step of applying a stretchable binder to the inner wall surface of the concave portion on the first bridge member side and the inner wall surface of the second bridge member side, respectively, and forming a binder layer; Overall Then, the step of filling the concave portion with a bonding material in which the aggregate containing the flat aggregate of 8 to 15% by weight and the elastic binder having elasticity after solidification is filled, and the bonding material filled in the concave portion from above A joint structure that improves durability and retains the expansion and contraction function and the water stop function for a long period of time by including a step of compacting the flat aggregate by rolling so that the flat direction is aligned in the lateral direction. Can be installed easily. In addition, when the joint structure needs to be repaired, it can be easily repaired.
以下添付図面を参照しつつ本発明の橋梁の埋設型ジョイント部構造及びその施工方法の実施形態について説明する。本発明に係る橋梁の埋設型ジョイント部構造は、例えば、橋梁において、橋桁どうし或いは橋桁と橋台との接続部におけるジョイント部構造であり、接続部に埋め込み状に設けられて橋梁の伸縮変位を吸収する埋設型の伸縮装置である。図1ないし図5は、本発明の橋梁の埋設型ジョイント部構造及びその施工方法の一実施形態を示している。なお、橋梁の概略構成については背景技術で説明したものと同一符号を付している。図1に示すように、本実施形態において、橋梁の埋設型ジョイント部構造10は、第1橋梁部材12と、第1橋梁部材12に対して遊間16を介在して対向した状態で接続される第2橋梁部材14と、第1、第2橋梁部材12、14に凹設される凹部18と、凹部18に設けられるジョイント部20と、を含む。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Embodiments of a buried joint structure for a bridge and its construction method according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. The buried joint structure of a bridge according to the present invention is, for example, a joint structure in a bridge girder or a connection part between a bridge girder and an abutment in a bridge, and is embedded in the connection part to absorb expansion and contraction of the bridge. It is an embedded type telescopic device. FIG. 1 to FIG. 5 show an embodiment of a bridge embedded joint structure and its construction method according to the present invention. In addition, about the schematic structure of a bridge, the same code | symbol as what was demonstrated by background art is attached | subjected. As shown in FIG. 1, in the present embodiment, a bridge embedded
図2に示すように、例えば、橋梁100は、その橋梁の両端に橋台102が配置されるとともにその間に橋脚104が配置され、それらの橋台102と橋脚104とによる下部構造によって、支承部105を介設して上部構造である橋桁106が架設されている。本実施形態に係る橋梁の埋設型ジョイント部構造10は、各構成部材の切れ目となっている部分である、橋台102と橋桁106の一端部との接続部分200、及び橋脚104上で支持される橋桁106の対向端部どうしの接続部分202に適用される。
As shown in FIG. 2, for example, the bridge 100 includes
第1、第2橋梁部材12、14は、橋梁の橋台又は橋桁とその上側に形成される床版108及びそれらの上面側に形成される舗装部110を含む橋梁の構成部材である。本実施形態では、第1橋梁部材12及び第2橋梁部材14ともに橋桁106を含み、橋梁のジョイント部構造10は橋桁どうしを接続する場合について説明する。図1に示すように、第1、第2橋梁部材12、14は、例えば、主桁の上にコンクリート製の床版108が形成され、表面側にアスファルト等で舗装部110が設けられている。なお、第1橋梁部材12と第2橋梁部材14のいずれか一方を橋台を含む構成としてもよい。第1、第2橋梁部材12、14の端部どうしは、例えば、数cm程度の遊間16を介在させて対向配置されている。
The first and
凹部18は、第1橋梁部材12及び第2橋梁部材14の遊間16を挟んだ対向部分のそれぞれの一部分を切り欠いて遊間16に沿って長く凹設されており、ジョイント部20の一構成要素となる接合材22が充填される。凹部18は、図1、図4(a)に示すように、第1橋梁部材12と第2橋梁部材14の対向上部を第1橋梁部材12と第2橋梁部材14との対向線方向に長く切り欠いて形成されており、第1橋梁部材12側の凹部18内面を形成する第1切欠き部24と、第2橋梁部材14側の凹部18内面を形成する第2切欠き部26と、を含み、それらの対向空隙部分で構成されている。本実施形態では、第1、第2切欠き部24、26は、第1、第2橋梁部材12、14の対向接続端部側において上層の舗装部110の部分がL字段差状に切欠きされて形成されており、凹部18は、例えば、縦断面視で矩形状に設けられている。
The
図1に示すように、ジョイント部20は、遊間16上を覆うように凹部18に接合材22を埋め込み状に充填して設けられ、第1橋梁部材12と第2橋梁部材とにそれぞれ接続されることにより第1橋梁部材12と第2橋梁部材14とを接続する伸縮継手主要部であり、第1、第2橋梁部材12、14の伸縮変位を吸収する。本実施形態では、ジョイント部20は、接合材22の充填に先立って設置される、バックアップ材28とギャッププレート26とシート体28とを含む。図4(b)にも示すように、バックアップ材28は、例えば、遊間16内に埋没状に挿入される止め部材であり、第1、第2橋梁部材12、14の伸縮変位による遊間16の変位を吸収するように伸縮性を有する弾性素材から設けられている。図4(c)にも示すように、ギャッププレート30は、例えば、金属製の板材からなり、凹部18の底面に遊間16上を跨いで載置され、ピン34によってバックアップ材28と固定される。ギャッププレート30は、第1、第2橋梁部材の第1、第2切欠き部24、26の底壁面に跨って遊間16上を閉鎖するように設置され、橋梁の伸縮時に接合材が遊間側に侵入するのを防止するとともに、ジョイント部上面側から遊間上にかかる荷重を第1、第2橋梁部材側に伝達する。図4(d)にも示すように、シート体32は、例えば、ギャッププレート30を上から被覆して後に充填される接合材22とギャッププレート30との間に介在するように凹部18の底面に配置される。シート体32は、例えば、接合材22の伸縮を吸収するように伸縮性素材のシート材であり、特に本実施形態では、耐熱性、耐寒性のゴムシートからなる。
As shown in FIG. 1, the
さらに、図1、図5(e)に示すように、ジョイント部20は、接合材22の充填の前に凹部18内面に塗布されるバインダ層36を含む。バインダ層36は、接合材22に混合されるバインダと同一のものであって、例えば、熱溶融状態である程度粘性をもった流動状態となるとともに、固化後に伸縮性を有する伸縮性バインダからなる。伸縮性バインダの一例としては、例えば、アスファルト、油、ゴム、砂・炭酸カルシウム・炭酸マグネシウム等からなるフィラー、等を配合して構成された弾性ゴム配合のアスファルト系バインダからなる。バインダ層36は、凹部18の第1橋梁部材12側の切欠き部24の隅部を含む側壁面と底壁面、及び第2橋梁部材14側の切欠き部26の隅部を含む側壁面と底壁面に塗布される。バインダ層36は、凹部18に充填される接合材22と一体化とし、接合材22の両端部側と第1、第2橋梁部材側の凹部18内面との接合を良好に保持し、橋梁部材の伸縮によって該橋梁部材と接合材とが分離したりクラックが生じるのを防止する。本実施形態では、バインダ層36は、例えば、凹部18の底面側ではシート体32が設置されていない部分に、ギャッププレート30と同じ厚み程度に塗布される。なお、バインダ層36は、ギャッププレート30やシート体32の下層側にも塗布することとしてもよい。
Furthermore, as shown in FIG. 1 and FIG. 5 (e), the
凹部18に充填される接合材22は、骨材38、40と伸縮性バインダ42とを混合して構成される。伸縮性バインダ42は、例えば、上述のバインダ層36と同様に、熱溶融状態である程度粘性をもった流動状態となるとともに、固化後に伸縮性及び止水性を有する伸縮性バインダからなる。本実施形態では、伸縮性バインダは、例えば、アスファルト、油、ゴム、砂・炭酸カルシウム・炭酸マグネシウム等からなるフィラー、等を配合して構成されている。
The
接合材22に配合される骨材は、例えば、種々形状の砕石等の石材からなり、偏平形状の偏平骨材38と、偏平形状でない非偏平骨材40と、を所定の割合で含有して構成されている。本実施形態において、偏平骨材とは、図3に示すように、幅b又は長さLに対して厚さtが十分に小さいものからなる。なお、骨材を水平面上に置いたとき、安定する状態で上から見たときの図を平面図とし、平面図(図3(b))での骨材の短辺を幅b、骨材の長辺を長さLとし、側面図(図3()a)での水平面から該水平面と平行で骨材表面までの最大距離を骨材の厚さtとする。本実施形態において、偏平骨材か否かの判定についての具体的な一例としては、例えば、骨材の幅bを骨材の厚さtで割った値が3以上(幅b/厚さt≧3)となるものを偏平骨材としている。接合材22中の偏平骨材38は、凹部18に接合材22が充填された後に、該接合材22を上から転圧することにより、その偏平方向が横に向けられた状態となる。
The aggregate blended in the
詳細には、接合材22の骨材は、偏平骨材38が骨材全体に対する重量比で8〜15%、非偏平骨材40が残りの重量比で92〜85%で、合計で100%になるように構成される。一般に道路の舗装等に用いられるアスファルト合材の骨材については、耐久性や施工性等の問題から偏平骨材の含有量は極力少ない方が好ましいとされる。しかしながら、本実施形態に係る橋梁の埋設型ジョイント部構造10では、通常の舗装とは異なって、橋梁の伸縮変位を吸収する機能を保持させながら耐久性を向上させるために、上述のように、骨材中の偏平骨材の含有率が重量比で8〜15%となるような骨材構成で接合材が構成される。このようにジョイント部20の接合材22に偏平骨材を所定の比率で含有させることにより、骨材どうしの間に加熱溶融状態である程度の粘性をもった流動状態の伸縮性バインダを充填させやすくなり、接合材が固化形成された状態で、橋梁部材の伸縮変位が生じた際に接合材22での伸縮作用が一部分に偏りにくく全体に分散させながら伸縮を良好に吸収できる。その上、骨材の偏平方向が向けられることにより橋梁部材の伸縮変位に対する横方向の引っ張り又は圧縮方向に耐えて耐久性を向上することができる。したがって、繰り返される橋梁部材の伸縮変位にもジョイント部20の接合材22にクラックが生じることなく、ジョイント部20での止水機能を良好に保持できる。
Specifically, the aggregate of the
例えば、接合材22の骨材中に含有される偏平骨材が骨材全体に対する重量比で8%よりも少ないと、骨材どうしの間に伸縮性バインダが充填されにくく、橋梁部材の伸縮変位の際に接合材の伸縮が偏りが生じてしまい、クラックが生じやすくなり、その結果ジョイント部構造での止水機能が喪失されてしまう。一方、例えば、骨材中に含有される偏平骨材が骨材全体に対する重量比で15%よりも多いと、逆に骨材どうしの間の空隙が多くなりすぎることから、ジョイント部自体の強度が低下するとともに、橋梁部材の伸縮変位の際に接合材の伸縮が偏りが生じてしまい、クラックが生じやすくなったり、沈下が生じやすくなり、その結果ジョイント部構造での止水機能が喪失されてしまう。
For example, if the flat aggregate contained in the aggregate of the
なお、接合材22は、凹部18の深さに応じて複数回に分けて投入、転圧を繰り返しながら充填することとしてもよい。すなわち、図8に示すように、ジョイント部20は、凹部18内に接合材22の層を複数層形成することとしてもよい。また、その際、下層側の接合材と上層側の接合材との間に伸縮性バインダ46を塗布するようにしてもよい。また、接合材22の最上面に伸縮性バインダ46を塗布しても良い。
The
次に、図4、図5を参照しつつ、本実施形態に係る橋梁の埋設型ジョイント部構造の施工方法について説明する。図4(a)に示すように、第1橋梁部材12と第2橋梁部材14の対向上部を第1橋梁部材12と第2橋梁部材14との対向線方向に長く切り欠いて、遊間16に沿った凹部18を形成する。本実施形態では、例えば、第1、第2橋梁部材12、14の上層側に形成されている舗装部110をカッターブレード等によってカットしたりチッパー等ではつったりして、縦断面視矩形状の凹部18を形成する。なお凹部18を形成した後には必要に応じて、凹部の底面等に凹凸や段差等があればセメントやモルタル等で面一に調整してもよい。図4(b)に示すように、第1、第2橋梁部材12、14の床版108どうしの遊間16に伸縮性のバックアップ材28を埋め込み状に挿入して止水処理する。凹部内面すなわち第1、第2橋梁部材側のそれぞれの切欠き部内面の側壁面及び底壁面にプライマ44を塗布する。図4(c)に示すように、凹部18の底面に遊間16上に跨らせてギャッププレート30を設置し、該ギャッププレート30をバックアップ材28にピン32で固定する。なお、ギャッププレート30を設置する前に凹部18の内面にバインダを塗布して形成してもよい。図4(d)に示すように、ギャッププレート30を被覆するように凹部18の底面にシート体32を設置する。図4(e)に示すように、凹部18の第1橋梁部材12側の隅部を側壁面と底壁面及び第2橋梁部材14側の隅部を側壁面と底壁面にそれぞれ伸縮性バインダを塗布しバインダ層36を形成する。バインダ層36の凹部18の底壁部分の塗布は、ギャッププレート30の厚みに対応して、シート体12が設置されていない部分に塗布する。
Next, the construction method of the bridge embedded joint structure according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 4 and 5. As shown in FIG. 4 (a), the opposing upper part of the
一方、例えば、予め固化後に伸縮性を有する伸縮性バインダを加熱して流動状態としておき、そして、回転ミキサーで骨材と伸縮性バインダとを混合する。骨材は、骨材全体に対して重量比で8〜15%の偏平骨材と、残りの92〜85%の非偏平骨材と、で構成する。骨材と伸縮バインダとの混合は加熱しながら行い、骨材が加熱溶融状態のバインダにコーティングされるように十分に混合しておく。図5(f)に示すように、加熱状態で接合材22を凹部18内に打設して埋め込み状に充填する。その後、図5(g)に示すように、凹部18内に充填した接合材22を上から振動ローラVRで転圧することにより、偏平骨材の偏平方向が横方向に向くように揃えながら締め固める。ある程度の期間養生して接合材を固化することにより、ジョイント部20が形成され、第1橋梁部材12と第2橋梁部材14が接続される。なお、本実施形態では、凹部18に接合材22を一回で充填してもよく、複数回に分けて接合材22を凹部に投入し、転圧するのを繰り返しながら、凹部18内に接合材22の層を複数形成してジョイント部20を設けることとしてもよい。この際、接合材の層の間にバインダを塗布してもよく、接合材の打設、転圧、バインダの塗布、を繰り返して形成してもよい。複数回に分けて接合材22を凹部18に投入することで、転圧する際に接合材22中の偏平骨材の偏平方向を横に向けやすい。
On the other hand, for example, an elastic binder having elasticity after heating is preliminarily solidified to be in a fluid state, and then the aggregate and the elastic binder are mixed with a rotary mixer. The aggregate is composed of 8 to 15% of a flat aggregate in a weight ratio with respect to the total aggregate and the remaining 92 to 85% of a non-flat aggregate. The aggregate and the stretchable binder are mixed while being heated, and mixed sufficiently so that the aggregate is coated on the binder in a heated and melted state. As shown in FIG. 5 (f), the
次に、橋梁の埋設型ジョイント部構造の実施例として、実際の橋梁の代わりに実物大供試体を用いて行った試験について説明する。本実施例では、NEXCO試験方法(東日本高速道路株式会社、中日本高速道路株式会社、西日本高速道路株式会社)「埋設ジョイントの実物大試験方法(試験法4370−2011)」に基づいて、製作した橋梁の埋設型ジョイント部構造の実物大供試体に対して伸縮性能試験(引張試験、圧縮試験)及び耐久性能試験(連続試験)及び水張り試験を行った。なお、伸縮性能試験及び耐久性能試験では、橋梁のジョイント部構造に要求される照査年数を15年として設定した。 Next, a test conducted using a full-scale specimen instead of an actual bridge will be described as an example of a bridge embedded joint structure. In this example, it was manufactured based on the NEXCO test method (East Japan Expressway Co., Ltd., Central Japan Expressway Co., Ltd., West Japan Expressway Co., Ltd.) “Full-scale test method for buried joint (Test method 4370-2011)”. The full-scale specimen of the buried joint structure of the bridge was subjected to a stretch performance test (tensile test, compression test), a durability performance test (continuous test), and a water filling test. In the stretching performance test and the durability performance test, the verification years required for the joint structure of the bridge were set as 15 years.
<供試体の作製>本供試体試験では、第1、第2橋梁部材12、14として、コンクリート製の型枠48を作製した。型枠は、遊間50mmを介在して対向された2つ型枠部材48a、48bからなり、対向上部に凹部を形成した。型枠48に形成される凹部18の寸法は長さ1050mm、幅500mm、深さ75mmで設定した。ジョイント部20は、凹部内に長さ700mmの範囲で施工した。ジョイント部の形成は、上記の実施形態で説明した橋梁の埋設型ジョイント部構造の施工方法に基づいて、遊間へのバックアップ材の挿入、プライマの塗布、ギャッププレートの設置、シート体の設置、バインダ層の塗布、接合材の充填、接合材上から転圧、養生を行って供試体10Tを作製した。接合材は、骨材20kgに対して伸縮性バインダ3.4kgの割合で加熱状態で混合して作製した。伸縮性バインダは、アスファルト50%、砂・炭酸カルシウム・炭酸マグネシウム30%、油10%、タイヤリサイクルゴム10%、で組成された、D.S.BROWN社製の市販品を使用した。骨材は、アメリカ合衆国で産出された石材を用いた。供試体10Tは、接合材中の偏平骨材の骨材全体に対する重量比(以下、偏平骨材の含有比率という)が0.8〜17%までそれぞれ異なる12個の供試体を作製した。具体的には、供試体No.1〜No.12まで、偏平骨材の含有比率が0.8%、3%、5%、7%、7.5%、8%、10%、12%、14%、15%、16%、17%で設定したものを作製した(図9参照)。作製された供試体のジョイント部の接合材の表面には、試験中の伸縮状況や試験後のひび割れ状況を把握するため、白ペンキを全面に塗布し、乾燥後、50mm間隔で格子状に墨打ちした。
<Preparation of Specimen> In this specimen test, a concrete mold 48 was produced as the first and
<試験装置>図6、図7に示すような試験装置50に供試体10Tをセットして試験を行った。試験装置50は、例えば、機枠52に電動アクチュエータ54やジャッキを取り付けて構成されている。機枠52の上には、固定台56と、水平面上を左右にスライドして固定台54に対して近接離間する可動台58と、が設置され、可動台58にアクチュエータ54が連結されている。作製した供試体10Tの一方の型枠部材48aを固定台56に固定し、他方の型枠部材48bを可動台58に固定する。アクチュエータ54は、コントロールボックスが電気的に接続されており、所定の条件で設定されたシーケンサに基づいてアクチュエータ54によって可動台58に固定された型枠部材48bを自動でスライドさせ、固定台56側の型枠部材48aに近付けたり離したりすることにより、擬似的に橋梁の伸縮変位を生じさせる。
<Test Apparatus> A test was performed with the
<連続試験>連続試験は、1日の温度差による橋梁部材の伸縮変位の年間における繰り返しを想定した試験である。試験装置のアクチュエータを可動して「初期状態(伸縮量±0mm)→所定の引張量→初期状態(伸縮量±0mm)→所定の圧縮量→初期状態(伸縮量±0mm)」を所定の回数繰り返して行った。本試験での条件は、伸縮量±7.5mm(圧縮量7.5mm、引張量7.5mm、合計振幅量15mm)、繰り返し回数6000回、伸縮速度1.5mm/sec、温度条件15℃(±5℃)とした。
<Continuous test> The continuous test is a test assuming repeated annual displacement of the bridge member due to a temperature difference of one day. Move the actuator of the test device to “initial state (expansion amount ± 0 mm) → predetermined tension amount → initial state (expansion amount ± 0 mm) → predetermined compression amount → initial state (expansion amount ± 0 mm)” a predetermined number of times Repeatedly. The conditions in this test were: expansion / contraction amount ± 7.5 mm (compression amount 7.5 mm, tensile amount 7.5 mm,
<圧縮試験>圧縮試験は、夏季等の温度上昇による橋梁部材の伸張を想定した試験である。試験装置のアクチュエータを駆動して「初期状態(伸縮量±0mm)→所定の圧縮量→初期状態(伸縮量±0mm)」を所定の回数繰り返して行った。本試験での条件は、圧縮量20mm、繰り返し回数15回、伸縮速度0.02mm/sec、温度条件60℃以上とした。繰り返し回数は照査年数(15年)×1回で設定した。 <Compression test> The compression test is a test assuming the extension of the bridge member due to a temperature rise in summer or the like. The actuator of the test apparatus was driven to repeat “initial state (expansion / contraction amount ± 0 mm) → predetermined compression amount → initial state (expansion / contraction amount ± 0 mm)” a predetermined number of times. The conditions in this test were a compression amount of 20 mm, a repetition count of 15 times, an expansion / contraction speed of 0.02 mm / sec, and a temperature condition of 60 ° C. or higher. The number of repetitions was set as the number of years of verification (15 years) × 1.
<引張試験>引張試験は、冬季等の温度低下による橋梁部材の収縮を想定した試験である。試験装置のアクチュエータを可動して「初期状態(伸縮量±0mm)→所定の引張量→初期状態(伸縮量±0mm)」を所定の回数繰り返して行った。本試験での条件は、引張量20mm、繰り返し回数15回、伸縮速度0.02mm/sec、温度条件−10℃以下とした。繰り返し回数は照査年数(15年)×1回で設定した。
<Tensile test> The tensile test is a test assuming shrinkage of the bridge member due to a temperature drop in winter or the like. The actuator of the test apparatus was moved to repeat “initial state (expansion / contraction amount ± 0 mm) → predetermined tension amount → initial state (expansion / contraction amount ± 0 mm)” a predetermined number of times. The conditions in this test were as follows:
<水張り試験>水張り試験は、連続試験、圧縮試験、引張試験を行った後に、止水機能が保持されているかどうか、すなわち漏水の有無を確認する試験である。供試体を引張量20mmで引張状態を保持し、供試体のジョイント部と型枠との境界部に水を張ることができるように堰を設け、水深10cm以上の水を張り、常温(0℃以上)で24時間以上その水張り状態を継続した。 <Water-filling test> The water-filling test is a test for confirming whether or not the water-stopping function is maintained after performing a continuous test, a compression test, and a tensile test, that is, the presence or absence of water leakage. The specimen is kept in a tensile state with a tensile amount of 20 mm, and a weir is provided so that water can be stretched at the boundary between the joint portion and the mold of the specimen, and water with a depth of 10 cm or more is stretched at room temperature (0 ° C. The water filling state was continued for 24 hours or more.
<試験結果>供試体No.1〜No.12についてそれぞれ上記の試験を行った。連続試験、圧縮試験、引張試験は、試験中には伸縮に伴うジョイント部表面の格子状の墨打ちの変化状況や試験後には供試体のジョイント部のクラックの有無、ジョイント部の端部の付着切れ、沈下の有無、を目視により確認した。水張り試験は、目視により供試体のジョイント部からの漏水の有無を確認した。その結果を図9に示す。 <Test result> Specimen No. 1-No. Each of the above-mentioned tests was conducted on No. 12. In the continuous test, compression test, and tensile test, during the test, the change in the grid-like ink pattern on the joint surface due to expansion and contraction, the presence or absence of cracks in the joint part of the specimen, and adhesion of the end of the joint part after the test The presence or absence of cutting and subsidence was confirmed visually. In the water filling test, the presence or absence of water leakage from the joint portion of the specimen was visually confirmed. The result is shown in FIG.
<評価>図9に示すように、接合材の骨材中に含有される偏平骨材が重量比で8〜15%の場合には、連続試験、圧縮試験、引張試験では、第1、第2橋梁部材の伸縮変位に対してジョイント部において伸縮の偏りがなく全体的に伸縮し、試験中にクラックが生じることもなく、水張り試験での漏水も無く止水機能を良好に保持することができた。したがって、実際の橋梁のジョイント部構造として適用しても実用できると判定できる。一方、接合材の骨材中に含有される偏平骨材が重量比で7.5%以下の場合や偏平骨材16%以上の場合には、連続試験、圧縮試験、引張試験では、第1、第2橋梁部材の伸縮変位に対して該ジョイント部の接合材の両端部側でのみ伸縮し、両端部にクラックが生じたり沈下が発生しているともに、水張り試験では漏水が生じてしまい止水機能を保持できなかった。したがって、実際の橋梁のジョイント部構造として想定の照査年数(15年)では実用することができず不合格と判定される。この試験結果により、橋梁の埋設型ジョイント部構造のジョイント部の接合材中に偏平骨材を骨材全体に対して重量比で8〜15%に設定することで良好に橋梁の伸縮変位を吸収でき、耐久性を向上し長期間止水機能を保持できることが分かる。 <Evaluation> As shown in FIG. 9, when the flat aggregate contained in the aggregate of the bonding material is 8 to 15% by weight, the first, first, 2 The expansion and contraction of the joint part is not biased with respect to the expansion and contraction of the bridge member, and the entire structure expands and contracts, cracks do not occur during the test, and there is no water leakage in the water filling test and the water stop function is maintained well. did it. Therefore, it can be determined that it can be used even if it is applied as an actual joint structure of a bridge. On the other hand, when the flat aggregate contained in the aggregate of the joining material is 7.5% or less by weight, or when the flat aggregate is 16% or more, the first test is performed in the continuous test, compression test, and tensile test. The expansion and contraction of the second bridge member expands and contracts only at both ends of the joint material of the joint, and both ends crack and subsidence. The water function could not be maintained. Therefore, it cannot be put into practical use in the expected number of years of verification (15 years) as an actual joint structure of a bridge, and is determined to be unacceptable. Based on this test result, it is possible to absorb the expansion and contraction of the bridge well by setting the flat aggregate to 8 to 15% by weight with respect to the aggregate as a whole in the joint material of the joint part of the buried joint structure of the bridge. It can be seen that the durability can be improved and the water stop function can be maintained for a long time.
以上説明した本発明の橋梁の埋設型ジョイント部構造及びその施工方法は、上記した実施形態のみの構成に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した本発明の本質を逸脱しない範囲において、任意の改変を行ってもよい。 The bridge embedded joint structure and the construction method thereof according to the present invention described above are not limited to the configuration of the above-described embodiment alone, and do not depart from the essence of the present invention described in the claims. Any modification may be made.
本発明の橋梁の埋設型ジョイント部構造及びその施工方法は、橋梁の橋桁と橋台との接続、橋桁どうしの接続等の施工、補修メンテナンスに利用される。 The buried joint structure of a bridge according to the present invention and its construction method are used for construction such as connection between a bridge girder and abutment, connection between bridge girder, etc., and repair maintenance.
10 橋梁の埋設型ジョイント部構造
12 第1橋梁部材
14 第2橋梁部材
16 遊間
18 凹部
20 ジョイント部
22 接合材
28 バックアップ材
30 ギャッププレート
32 シート体
36 バインダ層
38 偏平骨材
40 非偏平骨材
42 伸縮性バインダ
44 プライマ
DESCRIPTION OF
Claims (4)
第1橋梁部材と、
第1橋梁部材に接続される第2橋梁部材であって、第1橋梁部材との間に遊間を介在して対向する第2橋梁部材と、
第1橋梁部材と第2橋梁部材の対向上部を第1橋梁部材と第2橋梁部材との対向線方向に長く切り欠いて遊間に沿って形成された凹部と、
骨材と固化後に伸縮性を有する伸縮性バインダとを混合した接合材を凹部に埋め込み状に充填して設けられ、橋梁部材の伸縮変位を吸収するジョイント部と、を含み、
接合材の骨材は、骨材全体に対して重量比で8〜15%の偏平骨材を含むことを特徴とする橋梁の埋設型ジョイント部構造。 It is a bridge joint structure that connects bridge members including bridge girders or abutments,
A first bridge member;
A second bridge member connected to the first bridge member, the second bridge member being opposed to the first bridge member with a gap therebetween;
A concave portion formed along the gap by cutting out the upper part of the first bridge member and the second bridge member long in the direction of the opposing line between the first bridge member and the second bridge member;
A joint that mixes an aggregate and a stretchable binder having a stretchability after solidification is embedded in a recess and is embedded, and includes a joint portion that absorbs the displacement of the bridge member,
The buried joint structure of a bridge, wherein the aggregate of the bonding material includes 8 to 15% of flat aggregate in a weight ratio with respect to the total aggregate.
凹部の底面に遊間上を跨って設置されるギャッププレートと、
ギャッププレートを被覆するように凹部の底面に設置されるシート体と、
接合材の充填前に凹部の第1橋梁部材側の内壁面と第2橋梁部材側の内壁面とにそれぞれ塗布され、該凹部に充填された接合材と一体化するバインダ層と、を含むことを特徴とする請求項1記載の橋梁の埋設型ジョイント部構造。 The joint part is a stretchable backup material inserted between
A gap plate installed across the gap between the bottom of the recess,
A sheet body installed on the bottom surface of the recess to cover the gap plate;
A binder layer that is applied to the inner wall surface on the first bridge member side and the inner wall surface on the second bridge member side of the recess before filling with the bonding material and is integrated with the bonding material filled in the recess. The buried joint structure of a bridge according to claim 1.
ジョイント部のバインダ層は、凹部の第1橋梁部材側と第2橋梁部材側のそれぞれについて隅部を含む側壁面と底壁面とに塗布して形成されることを特徴とする請求項2記載の橋梁の埋設型ジョイント部構造。 The recess is formed in a rectangular shape in a longitudinal sectional view,
The binder layer of the joint portion is formed by applying to the side wall surface including the corner portion and the bottom wall surface for each of the first bridge member side and the second bridge member side of the concave portion. Bridge-type buried joint structure.
遊間を介在して互いに対向して接続される第1橋梁部材と第2橋梁部材の対向上部を第1橋梁部材と第2橋梁部材との対向線方向に長く切り欠いて遊間に沿った凹部を形成する工程と、
遊間に伸縮性のバックアップ材を挿入する工程と、
凹部内面にプライマを塗布する工程と、
凹部の底面に遊間上に跨らせてギャッププレートを設置する工程と、
凹部の底面に設置されたギャッププレートを被覆するようにシート体を設置する工程と、
凹部の第1橋梁部材側の内壁面と第2橋梁部材側の内壁面とにそれぞれ伸縮性バインダを塗布しバインダ層を形成する工程と、
骨材全体に対して重量比で8〜15%の偏平骨材を含む骨材と固化後に伸縮性を有する伸縮性バインダとを混合した接合材を凹部に充填する工程と、
凹部に充填した接合材を上から転圧することにより偏平骨材の偏平方向が横方向に向くように揃えながら締め固める工程と、を含むことを特徴とする橋梁の埋設型ジョイント部構造の施工方法。
It is a construction method for the buried joint structure of bridges that connect bridge members including bridge girders or abutments,
The upper part of the first bridge member and the second bridge member, which are connected to face each other with a gap between them, is cut out long in the direction of the opposing line between the first bridge member and the second bridge member to form a recess along the gap. Forming, and
Inserting a stretchable backup material between the play; and
Applying a primer to the inner surface of the recess;
Installing a gap plate across the gap on the bottom of the recess;
Installing the sheet body so as to cover the gap plate installed on the bottom surface of the recess;
Applying a stretchable binder to each of the inner wall surface on the first bridge member side and the inner wall surface on the second bridge member side of the recess to form a binder layer;
Filling a recess with a bonding material in which an aggregate containing 8 to 15% of a flat aggregate in a weight ratio with respect to the entire aggregate and a stretchable binder having a stretchability after solidification are mixed;
A method of constructing a buried joint structure of a bridge, comprising: rolling the bonding material filled in the recesses from above to compact the flat aggregate so that the flat direction is aligned in the lateral direction. .
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