JP2015071874A - 道路橋用伸縮装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】継手部材の間に形成される隙間を確実に補填する上で有利な道路橋用伸縮装置を提供すること。【解決手段】間詰め部材16は、弾性変形可能な複数の筒状部材24と、複数の筒状部材24を連結する連結部25と、筒状部材24が隙間Sから上方に抜き出されることを阻止する係止部26と備えている。複数の筒状部材24は、それらの軸心方向を上下方向に向けて凹凸状の隙間Sに挿入され、凹凸状の隙間Sの全長にわたって位置するように配置されている。連結部25は、複数の筒状部材24の側面2406どうしを連結している。係止部26は、筒状部材24の下端に設けられ、表面板18の下面1806に係止可能で筒状部材24が表面板18の上面1802から上方に抜き出されることを阻止する。【選択図】図1

Description

本発明は道路橋用伸縮装置に関する。
道路橋は、道路橋を構成する要素として、例えば、橋軸方向の両端に配置された橋台と、橋台の間に橋軸方向に並べられた1つ以上の床版とを含んで構成されている。
橋台と床版との継ぎ目部、および、床版同士の継ぎ目部は、道路橋用伸縮装置を含んで構成されている。
道路橋用伸縮装置は、一般に、道路橋を構成する要素の互いに対向する端部、すなわち、互いに対向する橋台の端部と床版の端部、あるいは、互いに対向する床版の端部にそれぞれ取着された継手部材と、それら継手部材の間で継手部材の下方に配置され橋軸方向に伸縮可能な止水部材とを備えている。
継手部材の多くは、道路橋の上面と同一面をなす表面板を有している。そして、互いに対向する表面板の端部間において、橋軸方向と直交する方向に凹凸状の隙間が延在形成されている。この凹凸状の隙間は、床版の橋軸方向の伸縮に応じ増減し、床版の伸縮を吸収している。
このような道路橋用伸縮装置では、凹凸状の隙間が形成されるため、この隙間の大きさによっては二輪車の車輪が隙間にはまり込んでしまい、走行に支障を来すおそれがある。
そこで、間詰め部材により隙間の一部を補填した道路橋用伸縮装置が提案されている(特許文献1参照)。
特開2000−96503号公報
しかしながら上記従来技術では、間詰め部材が細長の矩形板状を呈し、隙間の凹凸に合わせて直線部分が屈曲部分を介して連結されている形状であるため、寒冷時では、やはり継手部材の端面間の隙間が大きくなり、道路橋を通行する二輪車の車輪等がこの隙間にはまり込み、脱輪を起こす可能性があることが懸念される。
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、継手部材の間に形成される隙間を確実に補填する上で有利な道路橋用伸縮装置を提供することを目的とする。
上記目的を達成するために、本発明に係る道路橋用伸縮装置は、一対の継手部材と止水部材と間詰め部材とを有して道路橋を構成する要素の互いに対向する端部と共に前記道路橋の継ぎ目部を構成し、前記一対の継手部材は、前記互いに対向する端部にそれぞれ取着されて道路橋の上面と同一面をなす表面板を有し、互いに向かい合う前記表面板の端面の間に道路橋の延在方向と交差する方向に延在する凹凸状の隙間が形成され、前記止水部材は橋軸方向に伸縮可能で前記表面板の下方で前記互いに対向する端部間を接続し、前記間詰め部材は、前記隙間の一部を補填するように前記凹凸状の隙間に配置される道路橋用伸縮装置であって、前記間詰め部材は、軸心方向を上下方向に向けて前記凹凸状の隙間に挿入され前記凹凸状の隙間の全長にわたって配置される弾性変形可能な複数の筒状部材と、前記複数の筒状部材を連結する連結部と、前記筒状部材または前記連結部に設けられ前記表面板の下面に係止可能で前記筒状部材が前記表面板の上面から上方に抜き出されることを阻止する係止部とで構成され、前記複数の筒状部材は、それらの下端面が前記止水部材に載置され、それらの上端面が前記隙間から前記表面板の上面側に露出していることを特徴とする。
本発明によれば、間詰め部材が隙間に配置されることにより、隙間に一部が補填されるため、自転車やオートバイなどの二輪車の車輪が隙間にはまり込むことが防止される。また、間詰め部材の筒状部材は断面が筒状であるため、道路橋上に露出する部分の断面積が従来のような細長の矩形板状の部材よりも大きい。したがって、隙間の補填面積が従来と比較して大きくなり、隙間への脱輪をより確実に防止することができる。また、筒状部材が弾性を有する材料で構成されているため、対向する道路橋の伸縮が生じることで、筒状部材が2つの端部で挟圧されたとしても、筒状部材の破損を抑制できるため、長期間にわたって道路橋用伸縮装置の機能を維持する上で有利となる。
第1の実施の形態における道路橋用伸縮装置10の構成を示す斜視図である。 第1の実施の形態における道路橋用伸縮装置10の構成を示す断面図である。 第1の実施の形態における間詰め部材16の構成を示す説明図であり、(A)は上面図、(B)は斜視図である。 橋軸方向における道路橋の伸縮時における間詰め部材16の挙動を示す説明図であり、(A)は道路橋の伸長時を示し、(B)は道路橋の縮小時を示す。 補強層を設けた場合の間詰め部材16の構成を示す説明図である。 第2の実施の形態における間詰め部材16の構成を示す説明図であり、(A)は上面図、(B)は斜視図である。
(第1の実施の形態)
次に本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
図2に示すように、道路橋は、橋脚によって支持された多数の床版2が橋軸方向に並べられて構成され、それら床版2の継ぎ目部4は、互いに対向する床版2の端部(道路橋を構成する要素の互いに対向する端部に相当)と道路橋用伸縮装置10とを含んで構成されている。
図1、図2に示すように、道路橋用伸縮装置10は、一対の継手部材12と、止水部材14と、間詰め部材16とを備えている。
一対の継手部材12は、対向する床版2の端部にそれぞれ取着され、橋軸方向における床版2の伸縮に応じ床版2と一体に橋軸方向に移動する。
継手部材12は、表面板18と、側板20と、アンカー部材22とを備え、表面板18と側板20は鋼材により一体的に形成されている。
表面板18は、床版2の端部の橋軸方向と直交する方向の全長にわたって延在し、床版2の上面に形成された橋面舗装3の上面(道路橋の上面)と同一面をなす上面1802と、上面1802と反対に位置する下面1806と、凹凸状の端面1804とを有している。
一対の継手部材12は、互いに対向する床版2の端部間において、凹凸状の端面1804が隙間Sを空けた状態で噛合するように配置されている。したがって、互いに対向する床版2の端部に取着された一対の継手部材12の凹凸状の端面1804により、平面視した場合、橋軸方向に凹凸を繰り返しつつ橋軸方向と直交する方向の全長にわたって延在する凹凸状の隙間Sが形成され、床版2の橋軸方向の伸縮に応じ、隙間Sの橋軸方向の寸法は増減する。
側板20は、表面板18の長手方向の全長にわたって延在し、表面板18の凹凸状の端面1804と反対側の端部から垂設され、側板20の下端は凹部2Aの底面に載置されている。
側板20は、隙間S側に位置する内側面2002と、反対側に位置する外側面2004とを有し、外側面2004にはアンカー部材22が突設されている。
外側面2004と凹部2Aとの間に後打ちコンクリート13が打設され、継手部材12はアンカー部材22、後打ちコンクリート13を介して床版2の端部に固定されている。
止水部材14は、降雨時などに隙間Sから侵入する雨水の下方への流下を防止するものである。
止水部材14は、ゴムなどの従来公知の弾性材料で構成されている。
止水部材14は、継手部材12の橋軸方向と直交する方向に全長にわたって延在しており、止水部材14は、互いに対向する内側面2002にそれぞれ取着されて配置されている。すなわち、止水部材14は表面板18の下方で互いに対向する床版2の端部間を接続している。
止水部材14の上面1410と下面1412に、橋軸方向と直交する方向に延在する凹部が橋軸方向に間隔をおいて複数設けられ、止水部材14は蛇腹状を呈し、継手部材12の移動に追従して橋軸方向に伸縮する。
間詰め部材16は、表面板18の端面1804の間に形成される隙間Sの一部を補填するものである。
図3(A)、(B)に示すように、間詰め部材16は、弾性変形可能な複数の筒状部材24と、複数の筒状部材24を連結する連結部25と、筒状部材24が隙間Sから上方に抜き出されることを阻止する係止部26と備えている。
図1、図2に示すように、複数の筒状部材24は、それらの軸心方向を上下方向に向けて凹凸状の隙間Sに挿入され、凹凸状の隙間Sの全長にわたって位置するように配置されている。
本実施の形態では、筒状部材24は円筒形状を呈しているが、筒状部材24の形状は円筒形状に限らず、角筒形状、多角形筒形状などであってもよい。
間詰め部材16は、弾性を有する材料によって構成されており、このような弾性を有する材料としてゴムなど従来公知の様々な弾性材料が使用可能である。
図3(A)、(B)に示すように、筒状部材24として高さが同一で直径の異なる4種類の筒状部材24A〜24Dが用いられ、直径の大きい筒状部材24A、24Cと直径の小さい筒状部材24B、24Dとが交互に並べられている。
筒状部材24の直径は、隙間Sの最大幅に合わせて決定される。すなわち、筒状部材24の直径は、隙間Sの最大幅以下、かつ筒状部材24の側面2406と継手部材12の端面1804との隙間に二輪車の車輪がはまり込まない範囲の値に設定される。
なお、全ての筒状部材24の直径を同一にしてもよいが、本実施の形態のように直径の異なる筒状部材24を用いると、隙間Sが最大幅となった際に、直径の大きい筒状部材24A、24Cが位置する箇所において隙間Sを大きく補填できる点で有利となり、また、隙間Sが最小幅となった際に、直径の小さい筒状部材24B、24Dにより、直径の大きい筒状部材24A、24Cの圧縮変形スペースを確保できる点で有利となる。
筒状部材24の高さは、図2に示すように、止水部材14の上面1410と橋面舗装3の上面(表面板18の上面1802)に合わせて決定される。すなわち、筒状部材24の高さは、筒状部材24を止水部材14の上面1410に載置した際に、上端面2402が隙間Sから表面板18の上面1802に露出する寸法で形成されている(図1参照)。より詳細には、筒状部材24の高さは、筒状部材24の上端面2402が表面板18の上面1802を超えないように設定され、図2では、筒状部材24の上端面2402が表面板18の上面1802よりやや下位に位置している。
連結部25は、複数の筒状部材24を、筒状部材24の軸心方向を上下方向に向け筒状部材24の軸心方向と直交する方向に並べた状態で連結するものである。
連結部25により複数の筒状部材24が連結された状態で、複数の筒状部材24の上端面2402と下端面2404は、それぞれ同一面上に位置している。
本実施の形態では、複数の筒状部材24は、それらの側面2406どうしが取着されており、連結部25は、複数の筒状部材24の側面2406どうしが取着された箇所で形成されている。
また、本実施の形態では、凹凸状の隙間Sに沿わせた形状になるように、複数の筒状部材24は連結部25により屈曲されて連結されている。筒状部材24は弾性変形可能であるため、複数の筒状部材24を直線状に連結してもよいが、複数の筒状部材24を凹凸状の隙間Sに沿わせた形状に屈曲させて連結すると、間詰め部材16を隙間Sに配置する作業をより簡単に行なえ、道路橋用伸縮装置10の組み付け作業効率を高める上で有利となる。
係止部26は、表面板18の下面1806に係止可能で、橋軸方向における床版2(道路橋)の伸縮が生じた時に筒状部材24が表面板18の上面1802から上方に抜き出されることを阻止するものである。
係止部26は、道路橋の橋軸方向において隙間Sの最大幅よりも大きな寸法を有している。
係止部26は、筒状部材24の下端に設けられ、より詳細には、筒状部材24の直径を通る下端側面の2箇所から筒状部材24の径方向外方に突出し、係止部26の下面は筒状部材24の下端面2404と同一面上に位置している。したがって、本実施の形態では、係止部26は、橋軸方向における床版2(道路橋)の伸縮が生じた時に間詰め部材16が表面板18の上面から上方に抜き出されることを阻止する機能と、止水部材14上に載置され筒状部材24を安定して起立させるための載置面としても機能する。
係止部26は、全ての筒状部材24に設けても良いが、本実施の形態では、複数の筒状部材24毎に一つ設けている。
なお、係止部26は連結部25に設けてもよく、あるいは、筒状部材24の上部に設けてもよいが、実施の形態のように筒状部材24の下端に設けると、筒状部材24の重心が下がって筒状部材24の起立した状態の安定性を高め、また、筒状部材24の載置面として機能することで筒状部材24の起立状態の安定性をより高める上で有利となる。
さらに、本実施の形態では、道路橋の延在方向と交差する方向における凹凸状の隙間Sの長さよりも短い長さで、複数の筒状部材24が連結部25により連結され係止部26を有する筒状部材ユニット28が複数設けられている。
したがって、間詰め部材16は、複数の筒状部材ユニット28で構成されている。
筒状部材ユニット28は、例えば、図3(A)、(B)に示すように、直径の異なる4種類の筒状部材24A〜24Dが用いられ、合計8つの筒状部材24が連結部25で連結され、そのうちの2つの筒状部材24に係止部26が設けられている。
筒状部材ユニット28は、8つの筒状部材24が直線状に連結されていてもよいし、隙間Sに合わせ屈曲させて連結されていてもよい。
このような筒状部材ユニット28を設けると、幅が異なる道路橋に対して間詰め部材16の汎用性を高める上で有利となる。
なお、道路橋用伸縮装置10が設置される道路橋の幅が決まっている場合は、筒状部材ユニット28を用いる代わりに、筒状部材24が隙間Sの全長にわたって位置するように複数の筒状部材24が連結部25で屈曲されて連結された、あるいは直線状に連結された単一の間詰め部材16を用いても良い。
なお、複数の筒状部材24の一部の筒状部材24の側面2406と継手部材12の側板20とを取着するようにしてもよい。たとえば、隙間Sの最大幅時(図4(A)参照)において継手部材12の端面1804と接する筒状部材24の側面2406を、継手部材12の側板20と接着またはねじ等により接合する。
このように間詰め部材16の一部を継手部材12と固定すると、長期変形による間詰め部材16のクリープを防止する上で有利となる。
すなわち、環境温度が高くなり床版2が橋軸方向に伸長して隙間Sが短くなることによって、間詰め部材16が対向する2つの端面1804の間で長期間圧縮変形されているものとする。やがて、環境温度の低下に伴い床版2が橋軸方向に縮小して隙間Sが拡がると、間詰め部材16が側板20に追従して強制的に伸長されることによって長期変形による間詰め部材16のクリープが防止される。
次に道路橋用伸縮装置10の作用効果について説明する。
図2に示すように、筒状部材24が隙間Sに配置されることにより、隙間Sが補填されるため、自転車やオートバイなどの二輪車の車輪が隙間Sにはまり込むことが防止される。
その際、筒状部材24は断面が筒状であるため、道路橋上に露出する部分の断面積が従来のような細長の矩形板状の部材よりも大きい。したがって、隙間Sの補填面積が従来と比較して大きくなり、隙間Sへの脱輪をより確実に防止する上で有利となる。
また、間詰め部材16は係止部26を備えていることから、筒状部材24が隙間Sから抜落する不具合はなくなり、筒状部材24は隙間Sに常時配置されることになる。したがって、表面板18の端面1804の間(継手部材12の間)に形成される隙間Sの一部を補填する機能を長期間にわたって維持する上で有利となる。
また、本実施の形態では、筒状部材24が弾性を有するため、道路橋に伸縮が生じることで、筒状部材24が2つの端面1804で挟圧されたとしても筒状部材24が弾性変形することで対応でき、筒状部材24の破損を抑制できるため、長期間にわたって道路橋用伸縮装置10の機能を維持する上で有利となる。
図4(A)、(B)は、橋軸方向における道路橋の伸縮時における間詰め部材16の挙動を示す説明図である。図4(A)は、道路橋の伸長時を示し、隙間Sの最大幅をS1としている。図4(B)は、橋軸方向における道路橋の縮小時を示し、隙間Sの最小幅をS2としている。
上述したように、筒状部材24の直径は、隙間Sの最大幅S1以下、かつ筒状部材24の側面2406と継手部材12の端面1804との隙間Sに二輪車の車輪がはまり込まない範囲の値に設定されており、図4(A)に示すように道路橋が伸長し隙間Sが大きくなった際にも、隙間Sに二輪車の車輪がはまり込むことがない。
また、図4(B)に示すように道路橋が縮小し隙間Sが小さくなった際には、筒状部材24が弾性変形することにより、その容積を隙間S内に収めつつ、間詰め部材16としての機能を維持することができる。
また、本実施の形態では、筒状部材24が弾性材料で構成されているため、たとえばスポンジのような発泡体と比較して鉛直方向(重力方向)の剛性が高く、道路橋を通行する二輪車の車輪等をより確実に支持することができる。
また、弾性材料は発泡体よりも長期圧縮に対する復元力が高いので、長期的に圧縮状態となり得る間詰め部材16が塑性変形する可能性を低減することができる。
また、筒状部材24の内部に、スチール等の金属や布などの補強層を設けてもよい。より詳細には、たとえば図5に示すように、筒状部材24の内部で円周方向に沿って補強層32を設ける。これにより、道路橋の伸縮方向(水平方向)への変形に追従可能な剛性を維持しつつ、間詰め部材16の鉛直方向の支持力をより高めることができる。
また、本実施の形態では、間詰め部材16を、複数の筒状部材ユニット28により構成することで、長期使用による摩耗などによる交換作業を容易におこなうことができる。すなわち、隙間Sを補填する筒状部材24の劣化や損傷が発生した場合に、大掛かりな作業を行うことなく、交換が必要な筒状部材24が含まれる筒状部材ユニット28のみを容易に交換することができる。したがって、保守費用の低減を図りつつ、道路橋用伸縮装置10の機能を維持する上で有利となる。
(第2の実施の形態)
次に図6(A)、(B)を参照して第2の実施の形態について説明する。
第2の実施の形態は、連結部25の構成が第1の実施の形態と異なっている。なお、第1の実施の形態と同一または同様の部分、部材には同一の符号を付して説明を省略し、異なった部分を重点的に説明する。
第2の実施の形態では、複数の筒状部材24を連結する連結部25が連結部材30で構成されている。
連結部材30は、筒状部材24の軸心方向と交差する方向に延在し隣り合う筒状部材24どうしを連結している。
連結部材30は長方形の板状を呈し、一対の長辺部分が隣り合う筒状部材24の側面2406に接合されている。
長辺部分の長さは筒状部材24の長さと同一であり、したがって、長方形を呈する連結部材30の上側の短辺部分は、筒状部材24の上端面2402と同一面上に位置し、下側の短辺部分は筒状部材の下端面2404と同一面上に位置し、連結部材30の下側の短辺部分は、筒状部材24を起立保持する載置面としても機能する。
なお、筒状部材24と連結部材30とを別個に形成し、筒状部材24の側面2406と連結部材30の長辺部分とを接着してもよいし、筒状部材24と連結部材30とを一体形成してもよい。
連結部材30は筒状部材24と比較して体積が少なく剛性が低いため、変形しやすい。このため、隙間Sの凹凸形状に合わせて連結部材30を変形させることにより、間詰め部材16を簡単に設置する上で有利となる。
すなわち、第2の実施の形態によれば、間詰め部材16の形状と隙間Sの凹凸形状とが厳密に一致しなくても間詰め部材16の設置が容易となることは無論のこと、筒状部材24を直線状に並べた間詰め部材16であっても、連結部材30を変形させることで間詰め部材16の設置が容易となる。
なお、第2の実施の形態では連結部材30を矩形板状としたが、これに限らず、たとえば、筒状部材24の側面2406から筒状部材24の半径方向外方に棒状に突出する構造としてもよい。
なお、実施の形態では、継手部材12が、互いに対向する床版2の端部に取着される場合について説明したが、継手部材12は、道路橋を構成する要素の互いに対向する端部と共に道路橋の継ぎ目部を構成するものであればよく、継手部材12が互いに対向する橋台の端部と床版2の端部とに取着されてもよい。
S 隙間
4 継ぎ目部
10 道路橋用伸縮装置
12 継手部材
14 止水部材
16 間詰め部材
18 表面板
1802 上面
1804 端面
1806 下面
20 側板
24 筒状部材
2402 上端面
2404 下端面
2406 側面
25 連結部
26 係止部
28 筒状部材ユニット
30 連結部材
32 補強層

Claims (8)

  1. 一対の継手部材と止水部材と間詰め部材とを有して道路橋を構成する要素の互いに対向する端部と共に前記道路橋の継ぎ目部を構成し、
    前記一対の継手部材は、前記互いに対向する端部にそれぞれ取着されて道路橋の上面と同一面をなす表面板を有し、
    互いに向かい合う前記表面板の端面の間に道路橋の延在方向と交差する方向に延在する凹凸状の隙間が形成され、
    前記止水部材は橋軸方向に伸縮可能で前記表面板の下方で前記互いに対向する端部間を接続し、
    前記間詰め部材は、前記隙間の一部を補填するように前記凹凸状の隙間に配置される道路橋用伸縮装置であって、
    前記間詰め部材は、軸心方向を上下方向に向けて前記凹凸状の隙間に挿入され前記凹凸状の隙間の全長にわたって配置される弾性変形可能な複数の筒状部材と、前記複数の筒状部材を連結する連結部と、前記筒状部材または前記連結部に設けられ前記表面板の下面に係止可能で前記筒状部材が前記表面板の上面から上方に抜き出されることを阻止する係止部とで構成され、
    前記複数の筒状部材は、それらの下端面が前記止水部材に載置され、それらの上端面が前記隙間から前記表面板の上面側に露出している、
    ことを特徴とする道路橋用伸縮装置。
  2. 前記複数の筒状部材が道路橋の延在方向と交差する方向における前記凹凸状の隙間の長さよりも短い長さで前記連結部により連結され前記係止部を有する筒状部材ユニットが複数設けられ、
    前記間詰め部材は、前記複数の筒状部材ユニットで構成されている、
    ことを特徴とする請求項1記載の道路橋用伸縮装置。
  3. 前記複数の筒状部材は、それらの側面どうしが取着され、
    前記連結部は、前記複数の筒状部材の側面どうしが取着された箇所で形成されている、
    ことを特徴とする請求項1または2記載の道路橋用伸縮装置。
  4. 前記筒状部材の軸心方向と交差する方向に延在し隣り合う前記筒状部材どうしを連結する弾性変形可能な連結部材が設けられ、
    前記連結部は、前記連結部材で形成されている、
    ことを特徴とする請求項1または2記載の道路橋用伸縮装置。
  5. 前記複数の筒状部材は前記連結部により前記凹凸状の隙間に沿った形状で屈曲されて連結されている、
    ことを特徴とする請求項1から4のいずれか一つに記載の道路橋用伸縮装置。
  6. 前記筒状部材には、直径の異なる少なくとも2種類の筒状部材が用いられ、
    直径の大きい筒状部材と直径の小さい筒状部材とが交互に位置するように前記連結部により連結されている、
    ことを特徴とする請求項1から5のいずれか一つに記載の道路橋用伸縮装置。
  7. 前記筒状部材の内部に、周方向に沿った布または金属製の補強層が設けられている、
    ことを特徴とする請求項1から6のいずれか一つに記載の道路橋用伸縮装置。
  8. 前記一対の継手部材は、前記端部に取着される側板を有し、
    前記表面板は、前記側板の上部から突設され、
    前記複数の筒状部材の一部の筒状部材の側面と前記側板とが取着されている、
    ことを特徴とする請求項1から7のいずれか一つに記載の道路橋用伸縮装置。
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