JP2017095890A - 橋梁ジョイント構造物 - Google Patents

Abstract

【課題】 第１橋梁構造物及び第２橋梁構造物に敷設される既設舗装体との継目の材質相違に起因する種々の影響を軽減し、一連の施工に要する作業の簡素化及び施工時間の低減を図ることができる橋梁ジョイント構造物を提供すること。【解決手段】 橋梁ジョイント構造物１は、第１及び第２橋梁構造物を連結することで橋梁空隙部Ｗ１の伸縮を防止して、橋梁Ｂ全体を一体的な連動構造体１０として一体的に変位挙動させる。橋梁ジョイント構造物１は、主に、強化アスファルト系舗装体２と、引張力補強部材３と、圧縮抵抗部材４とを備えた複合体を介して第１及び第２橋梁構造物を連結する。強化アスファルト系舗装体２は、その内部に内包される引張力補強部材３と協働して、橋桁Ｂ１の収縮に伴って発生する橋梁空隙部Ｗ１の幅伸長を防止する。圧縮抵抗部材４は、橋桁Ｂ１の伸長に伴って発生する橋梁空隙部Ｗ１の幅収縮を防止する。【選択図】 図１

Description

本発明は、橋梁端部又は橋梁中間部にある橋梁空隙部を挟んで設けられる第１橋梁構造物及び第２橋梁構造物とを連結することで連続した一体構造物とする橋梁ジョイント構造に関するものである。

従来の橋梁ジョイント構造物は、鉄筋コンクリート製のジョイント構造体を橋梁空隙部に架け渡すように打設し、このジョイント構造体によって橋桁と橋台とを連結したり或いは橋桁同士を連結し、このジョイント構造物の鉄筋コンクリートを路面の一部として利用するものであった。つまり、アスファルト系の舗装体の路面の一部にコンクリート製の路面が介在するため、このアスファルト系舗装体の路面とコンクリー製の路面との継目で材質が異なっていた。

特開２０１３−６０７１０号公報

しかしながら、上記した橋梁ジョイント構造物では、ジョイント構造体による連結部分において、アスファルト系舗装体の路面とコンクリート製の路面との継目で路面の材質が全く異なったものとなるため、かかる路面の継目を通過する車両に対して種々の影響を及ぼすという問題点が考えられる。

例えば、上記したアスファルト系舗装体の路面とコンクリート製の路面との継目がある場合、かかる継目を車両が繰り返し走行して路面が摩耗すると、アスファルト系舗装体の路面とコンクリート製の路面との摩耗量が異なる結果、この路面上の継目に段差が生じることがあり、かかる段差の乗り越える際の衝撃や走行音が発生して、車両の走行上の安全性や乗り心地が低下するという問題点があった。

これに対し、橋梁ジョイント構造物の鉄筋コンクリートのコンクリート面を路面の一部とするのではなく、このコンクリート面の上に橋梁全体と同じアスファルト系舗装体を敷設することも可能ではある。

しかしながら、かかる場合は、鉄筋コンクリートの打設するための一連の施工作業及びその期間と、コンクリートの養生期間に加えて、更に、アスファルト系舗装体の敷設作業及びその期間が必要となるため、施工作業が煩雑となりかつ施工期間のために橋梁を通過する車両の交通規制を行わなければならないという問題点がある。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、第１橋梁構造物及び第２橋梁構造物とを連結する橋梁ジョイント構造物に関し、第１橋梁構造物及び第２橋梁構造物に敷設される既設のアスファルト系舗装体との継目の材質相違に起因する種々の影響を軽減し、一連の施工に要する作業の簡素化及び施工時間の低減を図ることができる橋梁ジョイント構造物を提供することを目的としている。

この目的を達成するため、第１発明の橋梁ジョイント構造物は、橋梁端部又は橋梁中間部にある橋梁空隙部を挟んで設けられる第１橋梁構造物及び第２橋梁構造物を連結するものであり、橋梁空隙部に跨がって第１及び第２橋梁構造物の上に敷設される半たわみ性材料により形成され、その第１及び第２橋梁構造物の双方に接合されている強化アスファルト系舗装体と、その強化アスファルト系舗装体の内部に内包され、橋梁空隙部を跨いで第１橋梁構造物側から第２橋梁構造物側にかけて延設される引張力補強部材と、その引張力補強部材を内包した前記強化アスファルト系舗装体の下方にある橋梁空隙部に充填配設されて第１及び第２橋梁構造物の双方と接合されるとともに、その第１及び第２橋梁構造物並びに前記強化アスファルト系舗装体に比べて圧縮強度が大きく、その第１又は第２橋梁構造物の変位挙動に伴って橋梁空隙部の幅が縮小する場合に発生する圧縮力を受け止める圧縮抵抗部材とを備えており、その圧縮抵抗部材、引張力補強部材及び強化アスファルト系舗装体の複合体を介して第１及び第２橋梁構造物を連結することによって、その第１及び第２橋梁構造物を一体的に変位挙動可能な連動構造体とするものである。

この第１発明の橋梁ジョイント構造物によれば、橋梁空隙部の幅が拡大するように第１又は第２橋梁構造物のうち少なくとも一方が変位挙動する場合、圧縮抵抗部材、引張力補強部材及び強化アスファルト系舗装体の複合体を介して第１及び第２橋梁構造物を連結しているので、引張力補強部材を内包した強化アスファルト舗装体によって橋梁空隙部の幅拡大を防止して、第１及び第２橋梁構造物を一体的に変位挙動させることができる。

これに対し、橋梁空隙部の幅が縮小するように第１又は第２橋梁構造物の少なくとも一方が変位挙動する場合、圧縮抵抗部材、引張力補強部材及び強化アスファルト系舗装体の複合体を介して第１及び第２橋梁構造物を連結しているので、圧縮抵抗部材によって橋梁空隙部の幅縮小を防止して、第１及び第２橋梁構造物を一体的に変位挙動させることができる。

このように、圧縮抵抗部材、引張力補強部材及び強化アスファルト系舗装体の複合体を介して第１及び第２橋梁構造物を連結することによって、その第１及び第２橋梁構造物を一体的に変位挙動可能な連動構造体とするので、例えば、第１橋梁構造物が橋桁であって第２橋梁構造物が橋台である場合、橋桁の桁端の伸縮変位及び回転変位を、連動構造体の全体的な挙動として吸収することができる。

ここで、強化アスファルト系舗装体は半たわみ性材料により形成されているが、この半たわみ性材料は、その弾性係数に温度依存性があるため、低温環境（一般に約２０℃以下）では弾性係数が高く、引張力補強部材との間の付着力が大きくなり、かかる引張力補強部材による引張強度の補強（向上）機能が発揮される。これに対し、高温環境では引張力補強部材と半たわみ性材料との間の付着力が小さくなり、かかる引張力補強部材による引張強度の補強（向上）機能が低下する。

第１及び第２橋梁構造物は低温環境で収縮するため、これら両橋梁構造物の間に存在する橋梁空隙の幅は低温環境で拡大する傾向にあり、結果、橋梁空隙部（第１及び第２橋梁構造物の間）には引張力が主に作用することとなるが、低温環境下では、半たわみ性材料と引張力補強部材との付着力は大きくなるので、引張力補強部材を内包した強化アスファルト系舗装体によって橋梁空隙部の幅拡大を防止できる。

これに対し、第１及び第２橋梁構造物は高温環境で膨張するため、これら両橋梁構造物の間に存在する橋梁空隙部の幅は高温環境で縮小する傾向にあり、結果、橋梁空隙部（第１及び第２橋梁構造物の間）には圧縮力が主に作用することとなるが、高温環境下では半たわみ性材料と引張力補強部材との付着力は小さくなるので、引張力補強部材を内包した強化アスファルト系舗装体によって橋梁空隙部の幅縮小を阻止困難となる。

そこで、この橋梁空隙部の幅縮小は、圧縮抵抗部材によって抑制するのである。ここで、圧縮抵抗部材は、橋梁空隙部に充填配設されており、第１及び第２橋梁構造物と接合されており、かかる第１及び第２橋梁構造物並びに強化アスファルト系舗装体に比べて圧縮強度が大きいことから、高温環境下では、橋梁空隙部の縮小が圧縮抵抗部材によって防止される。

第２発明の橋梁ジョイント構造物は、第１発明の橋梁ジョイント構造物において、前記強化アスファルト系舗装体は、前記半たわみ性材料に代えて、繊維補強アスファルト材料により形成されている。

この第２発明の橋梁ジョイント構造物によれば、半たわみ性材料に代えて、繊維補強アスファルト材料を使用することで、第１発明の橋梁ジョイント構造物とは作用に相違点があるため、以下この相違点について説明するが、その他については、第１発明の橋梁ジョイント構造物と同様に作用するものであるので説明を省略する。

この第２発明の橋梁ジョイント構造物によれば、強化アスファルト系舗装体は繊維補強アスファルト材料により形成されているが、この繊維補強アスファルト材料は、半たわみ性材料と同様に、その弾性係数に温度依存性があるため、低温環境では弾性係数が高く、引張力補強部材との間の付着力が大きくなり、かかる引張力補強部材による引張強度の補強（向上）機能が発揮される。これに対し、高温環境では引張力補強部材と繊維補強アスファルト材料との間の付着力が小さくなり、かかる引張力補強部材による引張強度の補強（向上）機能が低下する。

第１及び第２橋梁構造物は低温環境で収縮するため、これら両橋梁構造物の間に存在する橋梁空隙の幅は低温環境で拡大する傾向にあり、結果、橋梁空隙部（第１及び第２橋梁構造物の間）には引張力が主に作用することとなるが、低温環境下では、繊維補強アスファルト材料と引張力補強部材との付着力は大きくなるので、引張力補強部材を内包した強化アスファルト系舗装体によって橋梁空隙部の幅拡大を防止できる。

これに対し、第１及び第２橋梁構造物は高温環境で膨張するため、これら両橋梁構造物の間に存在する橋梁空隙部の幅は高温環境で縮小する傾向にあり、結果、橋梁空隙部（第１及び第２橋梁構造物の間）には圧縮力が主に作用することとなるが、高温環境下では繊維補強材料と引張力補強部材との付着力は小さくなるので、引張力補強部材を内包した強化アスファルト系舗装体によって橋梁空隙部の幅縮小を阻止困難となる。

そこで、この橋梁空隙部の幅縮小は、圧縮抵抗部材によって抑制するのである。ここで、圧縮抵抗部材は、橋梁空隙部に充填配設されており、第１及び第２橋梁構造物と接合されており、かかる第１及び第２橋梁構造物並びに強化アスファルト系舗装体に比べて圧縮強度が大きいことから、高温環境下では、橋梁空隙部の縮小が圧縮抵抗部材によって防止される。

第３発明の橋梁ジョイント構造物は、第１又は第２発明の橋梁ジョイント構造物において、前記引張力補強部材は、前記強化アスファルト系舗装体の内部に配設された状態で、橋梁空隙部を跨いで第１及び第２橋梁構造物の双方に跨がった状態で橋梁軸方向に延設される架設部と、その架設部の延設方向両端部に連設されて橋軸直交方向に延設される掛着部とを備えている。

なお、引張力補強部材の架設部のうち第１橋梁構造物側の配設部分又は第２橋梁構造物側の配設部分は、例えば、強化アスファルト系舗装体に内包された状態を維持しつつ、強化アスファルト系舗装体と第１橋梁構造物又は第２橋梁構造物との接合範囲に対して全体的に配設するようにしても良い。

第４発明の橋梁ジョイント構造物は、第３発明の橋梁ジョイント構造物において、前記引張力補強部材は、前記強化アスファルト系舗装体に内包された状態で前記架設部が橋軸直交方向に平行に複数設けられる平面視メアンダライン状に形成されており、橋軸直交方向に隣り合う前記架設部同士の一端部又は他端部が前記掛着部により連設されている。

第５発明の橋梁ジョイント構造物は、第１から第４発明のいずれかの橋梁ジョイント構造物において、前記圧縮抵抗部材は、前記強化アスファルト系舗装体を敷設する場合に、橋梁空隙部を閉塞する閉塞部材である。

ここまで説明したように「強化アスファルト系舗装体」とは「セメントミルクや補強繊維などの補強添加物を母体アスファルト混合物に添加してできる半たわみ性材料や繊維強化アスファルト材料などの強化アスファルト系材料を用いた舗装体」である。また、強化アスファルト系材料は、その弾性係数に温度依存性があり、かかる「弾性係数の温度依存性」とは「低温環境下で弾性係数が高くなり、高温環境下で弾性係数が低くなる性質」であり、補強添加物は、母体アスファルト混合物の弾性係数を高めるものである。

したがって、本発明で「強化アスファルト系材料」とは「弾性係数に温度依存性のある母体アスファルト混合物に補強添加物を添加して弾性係数を向上した（高めた）アスファルト系材料」であり、「強化アスファルト系舗装体」とは「強化アスファルト系材料を用いた舗装体」となる。換言すれば、「強化アスファルト系舗装体」とは「弾性係数に温度依存性のある母体アスファルト混合物に補強添加物を添加して弾性係数を向上したアスファルト系材料を用いた舗装体」となる。

また、このような「強化アスファルト系舗装体」の内部に、引張力補強部材などの補強骨格部材を内包した引張強度を向上した（高めた）舗装体（以下「骨格補強アスファルト系舗装体」ともいう。）は、「母体アスファルト混合物に補強添加物を添加するとともに補強骨格部材を内包することにより引張強度を向上したアスファルト系材料を用いた舗装体」や「強化アスファルト系材料に補強骨格部材を内包して引張強度を向上した舗装体」を意味すると言える。

さらに、補強添加物は、強化アスファルト系材料の弾性係数を向上させるのみならず、例えば、低温環境下において補強骨格部材と強化アスファルト系材料との付着力を強化する機能も発揮するものである。このことから、「骨格補強アスファルト系舗装体」とは「補強骨格部材との付着力を補強添加物により強化されたアスファルト系材料を用いた舗装体」も意味すると言える。なお、「骨格補強アスファルト系舗装体」は、補強骨格部材（引張力補強部材）として鉄筋を用いた場合、「鉄筋補強アスファルト系舗装体」となる。

故に、本発明は、以下のようにもなる。

第６発明の橋梁ジョイント構造物は、橋梁端部又は橋梁中間部にある橋梁空隙部を挟んで設けられる第１橋梁構造物及び第２橋梁構造物を連結するものであり、橋梁空隙部に跨がって第１及び第２橋梁構造物の上に敷設されるとともに第１及び第２橋梁構造物の双方に接合されており、橋梁空隙部を跨いで第１橋梁構造物側から第２橋梁構造物側にかけて延設される補強骨格部材を内包するとともに当該補強骨格部材との付着力を補強添加物により強化して引張強度を向上したアスファルト系材料により形成される骨格補強アスファルト系舗装体と、その骨格補強アスファルト系舗装体の下方にある橋梁空隙部に充填配設されて第１及び第２橋梁構造物の双方と接合されるとともに、その第１及び第２橋梁構造物並びに前記骨格補強アスファルト系舗装体に比べて圧縮強度が大きく、その第１又は第２橋梁構造物の変位挙動に伴って橋梁空隙部の幅が縮小する場合に発生する圧縮力を受け止める圧縮抵抗部材とを備えており、その圧縮抵抗部材及び骨格補強アスファルト系舗装体の複合体を介して第１及び第２橋梁構造物を連結することによって、その第１及び第２橋梁構造物を一体的に変位挙動可能な連動構造体とする。

なお、本発明において、引張強度（引張強さ）を向上するとは、引張力を作用させた場合における弾性域での最大引張応力、いわゆる引張力に対する弾性限度（弾性限界）を向上することも意味し、圧縮強度（圧縮強さ）が大きいとは、圧縮力を作用させた場合における弾性域での最大圧縮応力、いわゆる圧縮力に対する弾性限度（弾性限度）が大きいことも意味する。

本発明の橋梁ジョイント構造物によれば、第１及び第２橋梁構造物を連結する複合体は、橋梁空隙部に跨がって第１及び第２橋梁構造物の上に敷設される強化アスファルト系舗装体を用いたものであるので、この橋梁空隙部を跨ぐ新設の路面をアスファルト系の路面とすることができるという効果がある。

したがって、第１及び第２橋梁構造物の上に元々あった既存舗装体の路面と、橋梁空隙部に跨がって第１及び第２橋梁構造物に敷設される新設舗装体の路面とを、同じアスファルト系の材料により形成できるので、既設舗装体と新設舗装体との継目に材料相違に起因した不具合、例えば、継目に段差が発生するために当該継目を車両が通過する際に生じる衝撃や走行音を低減でき、車両の走行上の安全性や乗り心地を向上できるという効果がある。

また、従来の鉄筋コンクリート製のジョイント構造体（複合体）を用いた橋梁ジョイント構造物に比べて、鉄筋コンクリートの打設に要する一連の作業及びその作業期間が不要となることから、鉄筋コンクリートに使用するコンクリートの打設工程、このコンクリート打設に伴うプラント車の配備、養生及び暫定的なコンクリート路面の除去、並びに、アスファルト系舗装体の再舗装（再敷設）などの、複数の施工工程が不要となるという効果がある。

つまり、従来の鉄筋コンクリート製の橋梁ジョイント構造物のように、鉄筋コンクリートのコンクリート面の上に更にアスファルト系舗装体を敷設する必要がなく、第１及び第２橋梁構造体を連結する複合体自体が強化アスファルト系舗装体であるので、かかる強化アスファルト系舗装体を舗装した後、改めてアスファルト系舗装体を別途敷設する必要がなく、その分、橋梁ジョイント構造物の施工に要する作業工数、作業期間、及び、施工コストを大幅に削減できるという効果がある。

また、強化アスファルト系舗装体は半たわみ性材料で形成されており、母体であるアスファルト系混合物の内部にある空隙にセメントミルクの硬化物が充填されているので、アスファルト系及びコンクリート系の両性質を併有している。よって、強化アスファルト系舗装体は、その表面がアスファルト系の舗装面（路面）としての性能を発揮でき、かつ、その内部に鉄筋などの引張力補強部材を内包することで、鉄筋コンクリートなどの引張力に対する補強が施されたコンクリートのような引張強度を発揮できるという効果がある。

また、引張力補強部材は、強化アスファルト系舗装体に作用する引張力に対する補強を施すものであるので、強化アスファルト系舗装体に内包された状態で、少なくとも当該引張力の作用方向（橋軸方向）に向かって延びる形態を備えれば良い。

このように、引張補強部材の形態は、少なくとも強化アスファルト系舗装体に対する引張力の作用方向に延びる形態という簡易なものであるので、かかる引張力補強部材の形態が大型となったり又は複雑となることもなく、その製造、輸送、設置その他の施工に伴う作業を簡素化でき、その施工時間を短縮化できるという効果がある。

第２発明の橋梁ジョイント構造物によれば、半たわみ性材料に代えて、繊維補強アスファルト材料を使用することで、第１発明の橋梁ジョイント構造物とは異なる効果を奏するため、以下この効果について説明するが、その他の点については、第１発明の橋梁ジョイント構造物の奏する効果と同様であるので説明を省略する。

第２発明の橋梁ジョイント構造物によれば、強化アスファルト系舗装体は繊維補強アスファルト材料で形成されており、母体であるアスファルト系混合物に補強繊維を混合して引張力に対する補強が施されているので、鉄筋などの引張力補強部材を内包させることで、鉄筋コンクリートなどの引張力に対する補強が施されたコンクリートのような引張強度を発揮できるという効果がある。

第３発明の橋梁ジョイント構造物によれば、第１又は第２発明の橋梁ジョイント構造物の奏する効果に加え、引張力補強部材は、強化アスファルト系舗装体に内包された状態で、その架設部が橋梁空隙部を跨いで第１橋梁構造物と第２橋梁構造物との双方に跨がった状態で延設されている。これによって、強化アスファルト系舗装体のうち第１橋梁構造物側及び第２橋梁構造物側の双方の配設部分に対して引張強度に対する補強を施すことができるという効果がある。

また、架設部の延設方向（橋軸方向）両端部には、橋軸直交方向に延設される掛着部が連設されるので、橋軸方向に引張力が作用した場合、かかる掛着部が強化アスファルト系舗装体の内部で引っ掛かることで、強化アスファルト系舗装体の伸長を防止して引っ張り強度を維持できるという効果がある。

第４発明の橋梁ジョイント構造物によれば、第３発明の橋梁ジョイント構造物の奏する効果に加え、複数の架設部及び掛着部が平面視メアンダライン状に連続した形態でユニット化されているので、強化アスファルト系舗装体の敷設途中で、その舗装体内部に引張力補強部材を設置して埋設する場合に、その設置作業を簡素化できかつ短時間で行うことができ、全体としての施工時間の短縮化が図られ、車両交通規制による交通障害の緩和に資するという効果がある。

第５発明の橋梁ジョイント構造物によれば、第１から第４発明のいずれかの橋梁ジョイント構造物の奏する効果に加え、圧縮抵抗部材が閉塞部材であることから、この圧縮抵抗部材を橋梁空隙部に充填配置することによって、この橋梁空隙部を閉塞できる。

したがって、橋梁空隙部を跨いで第１橋梁構造物と第２橋梁構造物とに跨がる格好で強化アスファルト系舗装体を敷設する場合に、かかる圧縮抵抗部材が存在することで、橋梁空隙部から半たわみ性材料や繊維補強アスファルト材料が脱落することを防止できる。また、強化アスファルト系舗装体の舗装後も、かかる圧縮抵抗部材によって強化アスファルト系舗装体を下方から支持して橋梁空隙部から脱落することを防止できるという効果がある。

本発明の一実施例である橋梁ジョイント構造物の内部構造を示した断面図である。 図１に示した橋梁ジョイント構造物の平面図である。 引張力補強部材の平面図である。 図２のＩＶ−ＩＶ線における縦断面図である。 橋梁ジョイント構造物を施工した橋梁の変位挙動を示した模式図であり、（ａ）は、無変形状態にある橋梁を、（ｂ）は、橋桁が撓み状態にある橋梁を、（ｃ）は、橋桁の伸長状態にある橋梁を、（ｄ）は、橋桁が収縮状態にある橋梁を、それぞれ図示したものである。 引張力補強部材の変形例を示した平面図である。

以下、本発明の好ましい実施例について添付図面を参照して説明する。ここで、以下の実施例では、橋梁ジョイント構造物１を橋梁端部に設ける場合について説明している。このため、第１橋梁構造物又は第２橋梁構造物の一方として橋梁空隙部Ｗ１を挟んで橋軸方向（図１の左右方向）一側に配設される橋桁Ｂ１（床版Ｂ１ａを含む。）を適用し、第１橋梁構造物又は第２橋梁構造物の他方としてその橋梁空隙部Ｗ１を挟んで橋軸方向（図１の左右方向）他側に配設される橋台Ｂ２（パラペットＢ２ａを含む。）を適用して説明する。

なお、橋梁ジョイント構造物１は、橋梁空隙部Ｗ１が存在する部分を連結するものであることから、これを橋梁中間部に設ける場合、例えば、第１又は第２橋梁構造物の一方として橋梁空隙部Ｗ１を挟んで橋軸方向一側に存在する橋桁Ｂ１を適用し、第１又は第２橋梁構造物の他方としてその橋梁空隙部Ｗ１を挟んで橋軸方向他側に存在する橋桁Ｂ１を適用しても良い。

また、本実施例の橋梁ジョイント構造物１は、例えば、橋長３０ｍ未満の橋梁Ｂ（図６参照。以下同じ。）に適用されるものであり、更に、強化アスファルト系舗装体２の施工時期の気温が２５℃以下となる期間、例えば、春期、秋期又は冬期に行われることを想定したものである。

図１は、本発明の一実施例である橋梁ジョイント構造物１の内部構造を示した断面図である。図１に示すように、橋桁Ｂ１の上部には床版Ｂ１ａが配設されている。この床版Ｂ１ａの上面には、図示しない防水層が形成されて、この防水層の上に既設のアスファルト系舗装体（以下「既設舗装体」という。）Ｂ３の形成されている。

この既設舗装体Ｂ３は、表面に路面Ｂ３ａを有した表層Ｂ３ｂと、この表層Ｂ３ｂの下にある基層Ｂ３ｃとを積層形成したものである。なお、既設舗装体Ｂ３の基層Ｂ３ｃの下には防水層を介して踏掛版Ｂ４が配設されている。なお、かかる踏掛版Ｂ４は配設されない場合もある。

橋台Ｂ２の上部にはパラペットＢ２ａが立設されている。このパラペット端面Ｂ２ｂは橋桁端面（床版端面）Ｂ１ｂと対向配置されており、この橋桁端面Ｂ１ｂとパラペット端面Ｂ２ｂとの間に任意の幅を有した橋梁空隙部Ｗ１が設けられている。

図１に示すように、本実施例の橋梁ジョイント構造物１は、橋梁空隙部Ｗ１を挟んで設けられた橋桁Ｂ１の床版Ｂ１ａと橋台Ｂ２のパラペットＢ２ａとを連結することで橋梁空隙部Ｗ１の伸縮を防止して、橋梁Ｂ全体を一体的な連動構造体１０（図５参照。）として一体的に変位挙動させるものである。この橋梁ジョイント構造物１は、主に、強化アスファルト系舗装体２と、引張力補強部材３と、圧縮抵抗部材４とを備えた複合体を介して橋桁Ｂ１と橋台Ｂ２とが一体的に変位挙動するように連結するものである。

強化アスファルト系舗装体２は、その内部に内包される引張力補強部材３と協働して、橋梁Ｂの変位挙動、特に橋桁Ｂ１の収縮に伴って橋梁空隙部Ｗ１の幅が拡大する場合に発生する引張力を受け支えて、かかる橋梁空隙部Ｗ１の幅伸長を防止するものである。強化アスファルト系舗装体２は、橋梁空隙部Ｗ１に跨がった状態で、床版Ｂ１ａ及びパラペットＢ２ａの上に敷設（舗装）されており、床版Ｂ１ａ及びパラペットＢ２ａの上面に接着剤層（図示せず）を介して接合されている。

強化アスファルト系舗装体２は、その上面となる路面２ａとなっており、かかる路面２ａが床版Ｂ１ａ側及びパラペットＢ２ａ側の土工部Ｇ１に設けられる既設舗装体Ｂ３の路面Ｂ３ａ，Ｂ３ａと面一となっている。なお、強化アスファルト系舗装体２のうちパラペットＢ２ａ側の部分は、パラペットＢ２ａを越えて土工部Ｇ１側まで延設されている。

この強化アスファルト系舗装体２は、母体がアスファルト系材料である舗装体であって、半たわみ性舗装、繊維補強アスファルト舗装その他のアスファルト系材料の弾性係数を補強添加物により向上した舗装体である。

半たわみ性舗装体は、半たわみ性材料を用いた舗装体である。半たわみ性材料は、母体となるアスファルト混合物中に空隙に補強添加物としてセメントミルクを浸透充填して当該セメントミルクを硬化した母体アスファルト混合物とセメントミルク硬化物の材料である。この母体となるアスファルト混合物は、セメントミルクの注入充填の確実性に配慮して空隙率の大きな開粒度アスファルト混合物が用いられる。

この半たわみ性舗装体は、母体アスファルト混合物の敷設物の表面（路面）に、流動性のあるセメントミルクを流し拡げることで、母体アスファルト混合物の敷設物中の空隙にセメントミルクを注入浸透させて、セメントミルクを母体アスファルト混合物の空隙全体に充填して硬化させることで形成される。

ここで、セメントミルクの注入は、母体アスファルト混合物の敷設物の表面温度が５０℃以下になってから行われる。母体アスファルト混合物が高温状態であると、セメントミルクがゲル化して空隙への注入が困難となり、半たわみ性舗装体の機械的強度が低下するからである。

また、セメントミルクの注入後は、セメントミルクの養生が必要となるが、交通規制の開放期間を勘案するならば、普通セメントで約３日、早強セメントで約１日、超速硬セメントで約３時間であることから、より短期の交通規制開放を目的とする場合は、超速硬セメントを用いたセメントミルクを使用することが好ましい。

繊維補強アスファルト舗装体は、繊維補強アスファルト材料を用いた舗装体である。繊維補強アスファルトは、母体となるアスファルト混合物中に補強添加物として補強繊維を混合した複合材料である。ここで、補強繊維は、耐熱性が２００℃程度まである材料であり、例えば、炭素繊維（カーボンファイバー）、ビニロン繊維、ガラス繊維、ステンレス鋼などの鋼繊維を使用することができる。

引張力補強部材３は、強化アスファルト系舗装体２に引張力に対する剛性を付与するものである。この引張力補強部材３は、強化アスファルト系舗装体２の内部に内包されており、橋梁空隙部Ｗ１を跨いで床版Ｂ１ａ側からパラペットＢ２ａ側にかけて延設されている。この引張力補強部材３は、例えば、補強用の鉄筋であって、その表面に防錆処理が施された防錆鉄筋である。

圧縮抵抗部材４は、橋梁Ｂの変位挙動、特に橋桁Ｂ１の伸長に伴って橋梁空隙部Ｗ１の幅が縮小する場合に発生する圧縮力を受け止めて、かかる橋梁空隙部Ｗ１の幅収縮を防止するものである。この圧縮抵抗部材４は、橋桁Ｂ１の床版Ｂ１ａ、橋台Ｂ２のパラペットＢ２ａ及び強化アスファルト系舗装体２に比べて圧縮強度が大きい無収縮モルタルなどの無収縮性材料で形成されている。

圧縮抵抗部材４は、引張力補強部材３を内包した前記強化アスファルト系舗装体２を敷設する前に、その強化アスファルト系舗装体２の下方に存在する橋梁空隙部Ｗ１に未硬化状態の流動性のある無収縮性材料を流し込んで充填して、この充填した無収縮性材料を硬化させることで形成される。この圧縮抵抗部材４の上面は接着剤層（図示せず）を介して強化アスファルト系舗装体２の下面と接合される。

この圧縮抵抗部材４が橋梁空隙部Ｗ１に充填形成されるので、床版Ｂ１ａとパラペットＢ２ａ（土工部Ｇ１を含む。）とに跨がった部分から既設舗装体Ｂ３の除去した凹所が、橋梁空隙部Ｗ１で分断されることなく一続きの凹所となって、強化アスファルト系舗装体２を敷設するための敷設凹所５となる。

バックアップ材６は、橋桁端面Ｂ１ｂ及びパラペット端面Ｂ２ｂにそれぞれ接着剤層（図示せず）を介して接合された状態で橋梁空隙部Ｗ１に密嵌されている。このバックアップ材６は、橋梁空隙部Ｗ１を覆い塞ぐための目地材であり、後述する地覆開口部止水部材７、橋桁端面Ｂ１ｂおよびパラペット端面Ｂ２ｂと協働することで、圧縮抵抗部材４を打設するための型枠となる。

図２は、図１に示した橋梁ジョイント構造物１の平面図である。図２に示すように、橋梁ジョイント構造物１は、強化アスファルト系舗装体２は、橋梁Ｂの橋軸直交方向（図２上下方向）に連続して橋桁Ｂ１の横断方向（図２上下方向）全体に設けられてている。この強化アスファルト系舗装体２の内部には、その橋梁Ｂの横断方向全体に引張力補強部材３が配設されている。

図３は、引張力補強部材３の平面図である。図３に示すように、引張力補強部材３は、鉄筋を複数箇所で折曲げて屈曲させることでメアンダライン状（蛇行状）に形成したものである。このように引張力補強部材３は、鉄筋が連続する方向に架設部３ａと掛着部３ｂとが交互に繰り返して複数連設した形態を有しており、複数の架設部３ａ及び掛着部３ｂがユニット化されたものとなっている。

複数の架設部３ａは全て同じ長さに形成されており、各架設部３ａを連設する複数の掛着部３ｂは鉄筋の延長方向両端部を残して全て同じ長さに形成されており、鉄筋の延長方向両端部に設けられる掛着部３ｂ，３ｂは残りの掛着部３ｂの長さの１／２となっている。なお、掛着部３ｂは、鉄筋加工におけるいわゆる「直角フック」に相当するものである。

図２に戻って説明すると、ユニット化した引張力補強部材３を橋軸直交方向に複数並設することで、引張力補強部材３の架設部３ａ及び掛着部３ｂは、橋梁Ｂの横断方向全体に複数配設された状態となる。このように引張力補強部材３をユニット化したことで、強化アスファルト系舗装体２の舗装工事の途中で、母体アスファルト混合物が敷設凹所５の深さ約１／２にまで敷設されたときに、強化アスファルト系舗装体２（の母体アスファルト混合物）の中に引張力補強部材３を設置して埋設する場合でも、その設置作業を簡素化できかつ短時間で行うことができる。

また、引張力補強部材３の各架設部３ａは、橋梁空隙部Ｗ１を跨いで床版Ｂ１ａ側からパラペットＢ２ａ側にかけて橋軸方向（図２左右方向）に向かって延設されており、床版Ｂ１ａ及びパラペットＢ２ａの双方に跨設されている。また、各掛着部３ｂは、各架設部３ａより短く形成されている。各架設部３ａの延設方向両端部に連設された掛着部３ｂ，３ｂは、各々反対方向に延設されており、いずれも橋軸直交方向に延設されている。また、各架設部３ａに連設される掛着部３ｂ，３ｂは隣り合う別の架設部３ａ，３ａの延設方向端部に連設されている。

地覆開口部止水部材７は、橋桁Ｂ１の地覆Ｂ１ｃと橋台Ｂ２の地覆Ｂ２ｃとの間に存在する空隙（地覆開口部Ｗ２）に密嵌されており、地覆開口部Ｗ２を閉塞している。

図４は、図２のＩＶ−ＩＶ線における縦断面図である。図４に示すように、上記したバックアップ材６は橋梁Ｂの横断方向全体に渡って橋梁空隙部Ｗ１に密嵌されており、このバックアップ部材の長手方向両端部には地覆開口部止水部材７がそれぞれ配設されている。このバックアップ部材及び地覆開口部止水部材７により囲われた部分には、無収縮性材料により形成された圧縮抵抗部材４が形成されている。

また、強化アスファルト系舗装体２は、圧縮抵抗部材４の上方に敷設されており、その内部には引張力補強部材３の架設部３ａが橋軸直交方向（図４の左右方向）に等間隔で複数並設されている。

このように構成された橋梁ジョイント構造物１によれば、次のように現場施工する。まず、既存の橋梁Ｂから橋梁空隙部Ｗ１に配設される従来の伸縮装置が撤去される。この際に、橋梁空隙部Ｗ１を挟んで存在する橋桁Ｂ１（床版Ｂ１ａ）及び橋台Ｂ２（パラペットＢ２ａ）並びに土工部Ｇ１に敷設されている既設舗装体Ｂ３が撤去される。この既設舗装体Ｂ３を撤去することで、橋桁Ｂ１の床版Ｂ１ａ及び橋台Ｂ２のパラペットＢ２ａを露出させる。

次に、橋梁空隙部Ｗ１にはバックアップ材６を密嵌し、地覆開口部Ｗ２には地覆開口部止水部材７を密嵌する。このとき、互いに対向した橋桁端面Ｂ１ｂ（のコンクリート面）及びパラペット端面Ｂ２ｂ（のコンクリート面）に接着剤が塗布され、この接着剤を介してバックアップ材６が床版Ｂ１ａ及びパラペットＢ２ａ間に接合される。また同様に、互いに対向した橋桁Ｂ１の地覆Ｂ１ｃのコンクリート端面及びパラペットＢ２ａの地覆Ｂ２ｃのコンクリート端面に接着剤を塗布し、この接着剤を介して地覆開口部止水部材７が橋桁Ｂ１及びパラペットＢ２ａの地覆Ｂ１ｃ，Ｂ２ｃ間に接合される。

バックアップ材６及び地覆開口部止水部材７の密嵌後、圧縮抵抗部材４が形成される橋梁空隙部Ｗ１について、その橋桁端面Ｂ１ｂ（のコンクリート面）及びパラペット端面Ｂ２ｂ（のコンクリート面）にそれぞれ接着剤を塗布し、バックアップ材６により底が塞がれた橋梁空隙部Ｗ１内に、未硬化状態の流動性のある無収縮モルタルなどの無収縮性材料を流し込み、無収縮性材料が床版Ｂ１ａの上面及びパラペットＢ２ａの上面と面一となるように充填した後に養生硬化させると、橋梁空隙部Ｗ１に圧縮抵抗部材４が形成される。

この圧縮抵抗部材４の施工及び地覆開口部止水部材７の施工によって、強化アスファルト系舗装体２の敷設凹所５が敷設舗装される。この敷設凹所５の内面に相当する、圧縮抵抗部材４の上面、床版Ｂ１ａの上面、パラペットＢ２ａの上面、土工部Ｇ１の既設舗装体Ｂ３の上面及び縦切断面、及び、床版Ｂ１ａ側の既設舗装体Ｂ３の縦切断面に接着剤が塗布された後、この敷設凹所５に強化アスファルト系舗装体２が敷設舗装される。

ここで、強化アスファルト系舗装体２が非たわみ性舗装体である場合は、まず、引張力補強部材３が配設される深さ、即ち、敷設凹所５の深さ半分の位置まで母体アスファルト混合物を敷設した後、そこに引張力補強部材３を設置する。かかる場合、引張力補強部材３は、橋梁Ｂの横断方向全体に複数の架設部３ａが平行かつ等間隔に並設された状態となるように設置される。また、各架設部３ａの両端部には掛着部３ｂ，３ｂが連設された状態となる。

引張力補強部材３の設置後、その上から更に母体アスファルト混合物が敷設されて、母体アスファルト混合物の敷設物の内部に引張力補強部材３が内包された状態で埋設される。母体アスファルト混合物の敷設後、これを転圧して既設舗装体Ｂ３と面一にした後、この母体アスファルト混合物の敷設物の表面温度が５０℃以下になるまで待機し、その表面温度が５０℃以下になれば、かかる表面にセメントミルクを流し拡げて、母体アスファルト混合物の敷設物の空隙へセメントミルクを注入充填する。

セメントミルクの注入充填後、セメントミルクを養生硬化させると、引張力補強部材３を内包した強化アスファルト系舗装体２が完成し、これと同時に、この強化アスファルト系舗装、引張力補強部材３及び圧縮抵抗部材４の複合体が完成し、かかる複合体を介して橋桁Ｂ１及び橋台Ｂ２を連結する橋梁ジョイント構造物１が完成し、この橋梁ジョイント構造物１によって橋桁Ｂ１及び橋台Ｂ２を一体化した連動構造体１０が完成する。

以上説明したように、図１から図４を参照して説明したように、橋梁Ｂは、橋梁ジョイント構造物１を介して橋桁Ｂ１（床版Ｂ１ａ）及び橋台Ｂ２（パラペットＢ２ａ）連結される結果、図５に示すように、橋桁Ｂ１及び橋台Ｂ２が一体化した連動構造体１０となる。

図５は、橋梁ジョイント構造物１を施工した橋梁Ｂの変位挙動を示した模式図であり、図５（ａ）は、無変形状態にある橋梁Ｂを、図５（ｂ）は、橋桁Ｂ１が撓み状態にある橋梁Ｂを、図５（ｃ）は、橋桁Ｂ１の伸長状態にある橋梁Ｂを、図５（ｄ）は、橋桁Ｂ１が収縮状態にある橋梁Ｂを、それぞれ図示したものである。

図５に示すように、連動構造体１０は、橋梁ジョイント構造物１を介した橋桁Ｂ１及び橋台Ｂ２の一体化によって、橋桁Ｂ１の変位挙動に連動して橋台Ｂ２が一体的に変位挙動するようになり、橋桁Ｂ１の桁端の伸縮変位及び回転変位を、連動構造体１０の全体的な変位挙動として吸収することができる。

図５（ａ）に示すように、橋桁Ｂ１の橋軸方向（図５左右方向。以下同じ。）両側の桁端は、橋梁ジョイント構造物１により橋台Ｂ２とそれぞれ連接されており、図５（ｂ）に示すように、交通荷重である車両が橋梁Ｂを通過することにより橋桁Ｂ１に活荷重が作用すると、この橋桁Ｂ１の撓み変形に連動して橋台Ｂ２が橋桁Ｂ１側に引き寄せられ、橋台Ｂ２全体が橋桁Ｂ１側へ向けて倒れ込むように地盤Ｇ上で回転する格好となって、連動構造体１０全体として変位挙動する。

また、図５（ｃ）に示すように、橋桁Ｂ１の温度変化等により橋桁Ｂ１が橋軸方向に伸長すると、この橋桁Ｂ１の伸長変形に連動して橋台Ｂ２が土工部Ｇ１側へ押動され、橋台Ｂ２全体が反橋桁Ｂ１側（土工部Ｇ１側）へ向けて倒れ込むように地盤Ｇ上で回転する格好となって、連動構造体１０全体として変位挙動する。

また、図５（ｄ）に示すように、橋桁Ｂ１の温度変化等により橋桁Ｂ１が橋軸方向に収縮すると、この橋桁Ｂ１の収縮変形に連動して橋台Ｂ２が橋桁Ｂ１側に引き寄せられ、橋台Ｂ２全体が橋桁Ｂ１側へ向けて倒れ込むように地盤Ｇ上で回転する格好となって、連動構造体１０全体として変位挙動する。

以上、実施例に基づき本発明を説明したが、本発明は上記実施例に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内で種々の改良変形が可能であることは容易に推察できるものである。ここで、図６は、上記した引張力補強部材３の変形例である引張力補強部材１３を示した平面図である。

例えば、上記した実施例では、引張力補強部材３は、架設部３ａ及び掛着部３ｂを交互に複数連設したメアンダライン状のユニットとして説明したが、かかる１つの引張力補強部材の形態は必ずしもメアンダライン状に限定されるものではなく、図６に示すように、架設部１３ａの両端部に直角状に曲折された掛着部１３ｂ，１３ｂをそれぞれ連設した形態とし、かかる引張力補強部材１３の架設部１３ａが橋軸直交方向に平行に複数並べるように強化アスファルト系舗装体２に内包するようにしても良い。

１ 橋梁ジョイント構造物（橋梁ジョイント構造物、連動構造体の一部）
２ 強化アスファルト系舗装体（強化アスファルト系舗装体、骨格補強アスファルト系舗装体の一部、複合体の一部）
３，１３ 引張力補強部材（引張力補強部材、補強骨格部材、骨格補強アスファルト系舗装体の一部、複合体の一部）
４ 圧縮抵抗部材（圧縮抵抗部材、閉塞部材、複合体の一部）
１０ 連動構造体
３ａ，１３ａ 架設部
３ｂ，１３ｂ 掛着部
Ｂ 橋梁
Ｂ１ 橋桁（第１橋梁構造物又は第２橋梁構造物の一方、橋梁端部の一部、連動構造体の一部）
Ｂ２ 橋台（第１橋梁構造物又は第２橋梁構造物の他方、橋梁端部の一部、連動構造体の一部）
Ｗ１ 橋梁空隙部

Claims (6)

1. 橋梁端部又は橋梁中間部にある橋梁空隙部を挟んで設けられる第１橋梁構造物及び第２橋梁構造物を連結する橋梁ジョイント構造物において、
   橋梁空隙部に跨がって第１及び第２橋梁構造物の上に敷設される半たわみ性材料により形成され、その第１及び第２橋梁構造物の双方に接合されている強化アスファルト系舗装体と、
   その強化アスファルト系舗装体の内部に内包され、橋梁空隙部を跨いで第１橋梁構造物側から第２橋梁構造物側にかけて延設される引張力補強部材と、
   その引張力補強部材を内包した前記強化アスファルト系舗装体の下方にある橋梁空隙部に充填配設されて第１及び第２橋梁構造物の双方と接合されるとともに、その第１及び第２橋梁構造物並びに前記強化アスファルト系舗装体に比べて圧縮強度が大きく、その第１又は第２橋梁構造物の変位挙動に伴って橋梁空隙部の幅が縮小する場合に発生する圧縮力を受け止める圧縮抵抗部材とを備えており、
   その圧縮抵抗部材、引張力補強部材及び強化アスファルト系舗装体の複合体を介して第１及び第２橋梁構造物を連結することによって、その第１及び第２橋梁構造物を一体的に変位挙動可能な連動構造体とする橋梁ジョイント構造物。
2. 前記強化アスファルト系舗装体は、前記半たわみ性材料に代えて、繊維補強アスファルト材料により形成されていることを特徴とする請求項１記載の橋梁ジョイント構造物。
3. 前記引張力補強部材は、前記強化アスファルト系舗装体の内部に配設された状態で、橋梁空隙部を跨いで第１及び第２橋梁構造物の双方に跨がった状態で橋梁軸方向に延設される架設部と、その架設部の延設方向両端部に連設されて橋軸直交方向に延設される掛着部とを備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の橋梁ジョイント構造物。
4. 前記引張力補強部材は、前記強化アスファルト系舗装体に内包された状態で前記架設部が橋軸直交方向に平行に複数設けられる平面視メアンダライン状に形成されており、橋軸直交方向に隣り合う前記架設部同士の一端部又は他端部が前記掛着部により連設されていることを特徴とする請求項３記載の橋梁ジョイント構造物。
5. 前記圧縮抵抗部材は、前記強化アスファルト系舗装体を敷設する場合に、橋梁空隙部を閉塞する閉塞部材であることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の橋梁ジョイント構造物。
6. 橋梁端部又は橋梁中間部にある橋梁空隙部を挟んで設けられる第１橋梁構造物及び第２橋梁構造物を連結する橋梁ジョイント構造物において、
   橋梁空隙部に跨がって第１及び第２橋梁構造物の上に敷設されるとともに第１及び第２橋梁構造物の双方に接合されており、橋梁空隙部を跨いで第１橋梁構造物側から第２橋梁構造物側にかけて延設される補強骨格部材を内包するとともに当該補強骨格部材との付着力を補強添加物により強化して引張強度を向上したアスファルト系材料により形成される骨格補強アスファルト系舗装体と、
   その骨格補強アスファルト系舗装体の下方にある橋梁空隙部に充填配設されて第１及び第２橋梁構造物の双方と接合されるとともに、その第１及び第２橋梁構造物並びに前記骨格補強アスファルト系舗装体に比べて圧縮強度が大きく、その第１又は第２橋梁構造物の変位挙動に伴って橋梁空隙部の幅が縮小する場合に発生する圧縮力を受け止める圧縮抵抗部材とを備えており、
   その圧縮抵抗部材及び骨格補強アスファルト系舗装体の複合体を介して第１及び第２橋梁構造物を連結することによって、その第１及び第２橋梁構造物を一体的に変位挙動可能な連動構造体とすることを特徴とする橋梁ジョイント構造物。

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