JP3713507B1

JP3713507B1 - エコ床版継手構造及び工法

Info

Publication number: JP3713507B1
Application number: JP2005088862A
Authority: JP
Inventors: 登阿部; 康夫猪熊
Original assignee: 株式会社アルゴ綜合テクノロジー
Priority date: 2005-03-25
Filing date: 2005-03-25
Publication date: 2005-11-09
Anticipated expiration: 2025-03-25
Also published as: JP2006266011A

Abstract

【課題】地震発生時等における振動・衝撃を緩和し、主桁自体の熱膨張・収縮を効率良く吸収するとともに、キックアップ現象による振動・騒音の発生や、塵埃やその他の異物、水等の落下による周辺環境の悪化を防止する。
【解決手段】橋脚１上に、第１の遊間部５を介して車両走行方向Ｘに対向して設置した主桁３、３の対向端縁部４、４の上面に、第１の床版８、８を打設する。
第１の床版の各々の上面に、第１の滑り面材９、９を配設し、第１の滑り面材間の上面を跨ぐように、第２の滑り面材１０を間に滑動自在に対接させて、第２の床版１１を打設する。
第１及び第２の床版を車両走行方向に互いに相対的に滑動可能にし、第２の床版の一方の主桁における車両走行方向に対応する片側端部１２側に、第２の遊間部１３を分離形成し、第２の遊間部に、第２の床版の車両走行方向への滑動及び伸縮を許容する伸縮部材１５を介装し圧着させる。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば高速道路や鉄道軌道等に適用され、さらに環境保護(Ecology)に好適なエコ床版継手構造及び工法に関する。

一般に、高架橋においては、橋脚上に、車両走行方向に対向する各々の主桁の端縁部を設置し、これら主桁の架け違いによる対向端面間に遊間部（目路部）を車幅方向に沿って形成することにより、地震発生時における振動・衝撃を緩和するとともに、冬季・夏季における主桁自体の熱膨張・収縮を吸収するようになっている。

従来における高架橋の伸縮継手構造は、通常、各々の主桁の対向端縁部側の上面にＰＣ床版を打設し、これらＰＣ床版の各々の上面間に跨って、遊間部上方を面一に閉塞するように、例えばゴム材の表面に鉄板を積層して圧着した既成の伸縮部材などの伸縮装置を介装して、主桁の対向端縁部間を単に結合してなる構成を有している。

また、従来の伸縮継手構造には、フィンガージョイントと称される既成の櫛型伸縮継手により接続し、各々の主桁の対向端面間の遊間部内に、弾性チューブを膨出させるとともに、その遊間部内の弾性チューブ上部に弾性シール材を充填して、遊間部を密閉することにより、フィンガージョイントの隙間を通って、塵埃やその他の異物、水等の落下や騒音の周辺環境への洩れを防止してなる構成を有している（特許文献１参照）。

さらに、従来の伸縮継手構造には、橋脚上に設置した一方の主桁に打設したＰＣ床版の突出端縁部に切欠溝を形成して、この切欠溝に他方の主桁に打設したＰＣ床版の突出端縁部を上下に重合させるとともに、各々のＰＣ床版の対向端面間に遊間部を車幅方向に沿って形成し、この遊間部上方に舗装継手を介装することにより、双方のＰＣ床版を車両走行方向に相対的に移動可能にしてなる構成を有するものがある（特許文献２参照）。

特開平１−２１４６０４号公報特開２００２−３３９３１５号公報

しかしながら、上記したような伸縮継手構造では、各々のＰＣ床版の対向端縁部間に既成の伸縮部材を介装した場合、一方のＰＣ床版の端縁部上に、自動車走行時の車体重量による荷重が作用すると、一方のＰＣ床版の端縁部が下方に撓むように回動して、伸縮部材の他方のＰＣ床版側に対応する端部が跳ね上がり、また逆に、他方のＰＣ床版の端縁部上に、自動車の重量による荷重が作用すると、他方のＰＣ床版の端縁部が下方に撓むように回動して、伸縮部材の一方のＰＣ床版側に対応する端部が跳ね上がるという、所謂、キックアップ現象が生じる。

そのため、上述したようなＰＣ床版のキックアップ現象により、伸縮部材が破損や破断して、水漏れが発生したり、跳ね上が部への自動車の走行に伴う振動・騒音が発生したり、しかも、伸縮部材が薄いため、特に騒音が遊間部を通って下方に伝播したりして、周辺環境に悪影響を及ぼす虞れがあるばかりでなく、伸縮部材自体で車体重量を支える必要がある。

また、特許文献１では、各々のＰＣ床版の対向端縁部間を既成のフィンガージョイントで接続した場合、フィンガージョイント自体が高価であり、上述したキックアップ現象による振動・騒音の発生は素より、フィンガージョイントの隙間を通る騒音の伝播、塵埃やその他の異物、水等の落下を防止するための複雑な装置を遊間部に設置していることから、現場での施工作業が面倒で、施工コストも高騰する。

さらに、特許文献２では、各々のＰＣ床版の端縁部を上下に重合させていることから、上述したようなキックアップ現象による振動・騒音の発生や、塵埃やその他の異物、水等の落下による周辺環境の悪化は防止されるものの、ＰＣ床版に鉄筋を介在させて強度を高める必要があり、このため、ＰＣ床版の厚さが厚くなり、施工コストが高騰し、しかも、現場での施工作業が面倒であるという問題があった。

本発明が解決しようとする課題は、地震発生時等における振動・衝撃を緩和でき、また、冬季・夏季における主桁自体の熱膨張・収縮を効率良く吸収でき、さらに、施工コストの低減化、現場での施工作業の容易化を図るとともに、キックアップ現象による振動・騒音の発生や、塵埃やその他の異物、水等の落下による周辺環境の悪化を防止すことができるエコ床版継手構造及び工法を提供することを目的とする。

本発明によると、上記課題は、次のようにして解決される。
（１）橋脚又は橋台上に、第１の遊間部を介して車両走行方向に対向する各々の主桁の端縁部を設置し、これら主桁の対向端縁部の各々の上面に、第１の切欠凹溝を車幅方向に沿って段付き形成し、これら第１の切欠凹溝の各々の底面に、第１の床版を打設し、これら第１の床版の各々の上面に、第１の滑り面材を配設し、これら第１の滑り面材間の上面を連続して跨ぐように、第２の滑り面材を間に滑動自在に対接させて、第２の床版を打設し、前記第１及び第２の床版を車両走行方向に互いに相対的に滑動可能にするとともに、
前記第２の床版の前記一方の主桁における車両走行方向に対応する片側縁端部側に、第２の遊間部を分離形成し、この第２の遊間部に、前記第２の床版の車両走行方向への滑動及び伸縮を許容する伸縮装置を設置する。

（２）上記（１）項において、前記第１及び第２の滑り面材は、反応微粉末を使用した無機系複合材料からなり、それら各々の対接面を鏡面に形成する。

（３）上記（１）または（２）項において、前記第２の滑り面材及び第２の床版は、少なくとも前記各々の主桁の対向端縁部に作用する荷重に対する撓みに対応するような剛性強度を維持するように、車両走行方向のキックアップ対応範囲の長さに設定する。

（４）上記（３）項において、前記伸縮装置は、前記キックアップ対応範囲の外側に位置させて設置する。

（５）上記（１）または（４）項において、前記伸縮装置は、ゴム材に鉄板を積層して圧着した伸縮部材からなり、この伸縮部材を、前記第２の床版における片側端縁部側の第２の遊間部上に沿う車幅方向に設置する。

（６）上記（４）項において、前記伸縮部材は、前記第２の床版の片側端縁部側上面に、前記第２の遊間部を介して車両走行方向に分離対向するように、第２の切欠凹溝を車幅方向に沿ってそれぞれ段付き形成し、これら第２の切欠凹溝間の底面に跨って介装して圧着させる。

（７）橋脚又は橋台上に、第１の遊間部を介して車両走行方向に対向する各々の主桁の端縁部を設置する工程と、これら主桁の対向端縁部の各々の上面に、第１の切欠凹溝を車幅方向に沿って段付き形成し、これら第１の切欠凹溝の各々の底面に、第１の床版を打設する工程と、これら第１の床版の各々の上面に、第１の滑り面材を貼り付け、これら第１の滑り面材間の上面を連続して跨ぐように、第２の滑り面材を間に滑動自在に対接させて、第２の床版を打設する工程と、この第２の床版の前記一方の主桁における車両走行方向に対応する片側端縁部側上面に、第２の遊間部を介して車両走行方向に分離対向するように、第２の切欠凹溝を車幅方向に沿ってそれぞれ段付き形成するとともに、これら第２の切欠凹溝間の底面に跨って、伸縮部材を介装し圧着させる工程とを有する。

請求項１に記載の発明によれば、各々の主桁上面に打設される第１の床版の上面間に、車両走行方向に跨ぐように、第２の床版が打設されていることから、橋脚上に車両走行方向に対向させて設置される各々の主桁の対向端縁面間に形成される第１の遊間部からの水漏れを確実に防止することができる。
また、各々の主桁の対向端縁部間に打設される第１の床版と、第２の床版とが、第１及び第２の滑り面材を介して、車両走行方向に滑動するように相対的に移動自在になっているため、冬季・夏季における主桁自体の熱膨張・収縮及び地震発生時における振動・衝撃を、第１及び第２の遊間部におけるそれぞれの２箇所で、効率良く吸収・緩和することができる。

請求項２に記載の発明によれば、第１及び第２の滑り面材が、反応微粉末を使用した無機系複合材料（登録商標名：「ダクタル」、「ダクタルフォーム」）の超剛性・強度部材からなることから、第１及び第２の滑り面材を薄板化できるととともに、第１及び第２の床版の厚さも、鉄筋や高価なメナーゼヒンジ等を使用することなく薄厚化でき、全体重量の軽減化及び施工コストの低減化を図ることができる。
また、双方の滑り面材の各々の対接面が鏡面に形成されているため、第１及び第２の床版の車両走行方向への相対的な移動を円滑に行うことができ、冬季・夏季における主桁自体の熱膨張・収縮及び地震発生時における振動・衝撃の吸収・緩和を一層高めることができる。

請求項３に記載の発明によれば、各々の滑り面材で、各々の主桁の対向端縁部に作用する荷重に対する撓みに対応するように、剛性・強度を維持することができるため、従前のようなキックアップ現象を軽減化させることができ、伸縮装置の破損・破断に対する耐久性の向上を図ることができる。

請求項４に記載の発明によれば、伸縮装置がキックアップ対応範囲の外側に位置させて設置されているため、従前のようなキックアップ現象に対する影響を軽減化することができ、しかも、伸縮装置に加わる車体荷重を第２滑り面材及び第２の床版で支えることができるため、伸縮装置の簡素化を図ることができる。

請求項５に記載の発明によれば、伸縮装置が、ゴム材に鉄板を積層して圧着した既成の伸縮部材からなるため、構造が簡素で、安価に得ることができ、また、第２の遊間部上への設置時の施工作業や交換作業を簡素化することができるとともに、施工コストの削減化を図ることができる。

請求項６に記載の発明によれば、伸縮部材が、第２の床版の片側端縁部側上面に分離対向するように段付き形成した第２の切欠凹溝間に介装されて圧着されるため、第２の遊間部上への設置時の施工作業や交換作業を簡素化することができ、また、補修時の取換え作業も円滑にかつ容易に行うことができる。

請求項７に記載の発明によれば、伸縮部材の第２の遊間部上への設置時の施工作業や補修時の取換え交換作業を容易にかつ簡便に行うことができる。

以下、本発明を実施するための最良の形態を図面に基づいて詳細に説明すると、図１は、本発明に係るエコ床版継手構造の一実施形態を示す無舗装状態における要部断面斜視図、図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線における縦断側面図、図３は、図２のＡ部における伸縮装置の設置部分における要部拡大断面図である。

本実施形態におけるエコ床版継手構造は、図１及び図２に示すように、橋脚１上に、免振装置２を介して、車両走行方向Ｘに隣接して対向する各々の主桁３、３の端縁部４、４が設置されるとともに、これら主桁３、３の対向端面４ａ、４ａ間には、第１の遊間部５が形成されている。

前記各々の主桁３、３の対向端縁部４、４の上面には、第１の切欠凹溝６、６が、それぞれ車幅方向Ｙに沿って段付き形成されており、これら第１の切欠凹溝６、６の各々の底面６ａ、６ａには、予め打設された無収縮モルタル層７、７を介して、予め工場生産された複数枚の第１の床版８、８が、それぞれ車幅方向Ｙに沿って並列させて打設されている。

前記各々の第１の床版８、８の上面には、予め工場生産された複数枚の第１の滑り面材９、９が、それぞれ車幅方向Ｙに沿って並列させて配設され、これら第１の滑り面材８、８間の上面には、予め工場生産された複数枚の第２の滑り面材１０が、前記第１の床版８、８の上面間を連続して跨ぐように滑動自在に対接させて、それぞれ車幅方向Ｙに沿って並列させて配設されているとともに、前記第１の滑り面材９、９及び第２の滑り面材１０の各々の対接面９ａ、１０ａは、鏡面にそれぞれ形成されている。

前記第２の滑り面材１０の上面には、予め工場生産された複数枚の第２の床版１１が、前記第１の滑り面材９、９の上面間を連続して跨ぐようにして、それぞれ車幅方向Ｙに沿って並列させて打設され、第１及び第２の床版８、１１が、前記第１及び第２滑り面材９、１０を介して、車両走行方向に互いに相対的に滑動可能になるように構成されている。
ちなみに、この第１及び及び第２の床版８、１１は、工場において製作するプレストレストコンクリート、又はプレキャスト鉄筋コンクリート版、又は現場打ちの鉄筋コンクリート等、いかなるものを適用するようにしてもよい。

前記第１及び第２の滑り面材は、反応微粉末を使用した無機系複合材料（登録商標名：「ダクタル」、「ダクタルフォーム」）、ステンレスまたはテフロン（登録商標）（登録商標名）からなる一方、前記第２の滑り面材１０及び第２の床版１１は、少なくとも前記各々の主桁３、３の対向端縁部４、４に作用する車体重量の荷重に対する撓みに対応するような剛性強度を維持するように、車両走行方向Ｘのキックアップ対応範囲Ｌの長さに設定されている。

前記第２の床版１１の片側端縁部側、すなわち、車両走行方向Ｘの反対側の主桁３の端縁部４に対応する片側端縁部１２側は、第２の遊間部１３で車両走行方向に分離形成されており、この第２の遊間部１３を間に挟む各々の対向端縁部１２ａ、１２ａ上面には、第２の切欠凹溝１４、１４がそれぞれ車幅方向に沿って段付き形成されているとともに、これらの第２の切欠凹溝１４、１４には、伸縮装置が、前記キックアップ対応範囲Ｌの外側に位置させて設置されている。

前記伸縮装置は、前記第２の床版１１の車両走行方向Ｘへの滑動及び伸縮を許容するように構成されており、図３に示すように、例えばゴム材１５ａの表面に鉄板１５ｂを積層して圧着した既成の伸縮部材１５からなるもので、この伸縮部材１５は、前記第２の切欠凹溝１４、１４の底面間を跨ぐように介装して圧着させることにより、前記第２の遊間部１２の上方を車幅方向Ｙに沿って覆うように設置されている。即ち、この伸縮部材１５を設けることにより道路上において凹部や隙間等が形成されることがなくなることから、この上を走行する車に対して余計な振動を与えてしまうのを防止することができ、さらには、水が内部に浸透するのを抑制することも可能となる。ちなみに、この伸縮部材１５は、上述した例に限定されるものではなく、例えばフィンガージョイント等、いかなる伸縮手段を適用してもよい。

なお、図中において、符号１６は、各々の主桁３、３の第１の切欠凹溝６、６への第１及び第２の床版８、８及び１１の打設後に形成される隙間ａに充填される打設コンクリート、また、符号１７は、第１及び第２の床版８、８及び１１に介在される補強用鉄筋、さらに、符号１８は、施工後に、伸縮継手個所を残して面一に舗装されるモルタル舗装層である。

図４〜８は、本発明に係る高架橋の伸縮継手工法における施工手順を示すもので、以下に、本施工手順を説明する。

図４に示すように、まず、橋脚上に、車両走行方向Ｘに対向する各々の主桁３、３の端縁部４、４を、互いに対向端面４ａ、４ａ間に形成された第１の遊間部５を介して設置する。

次いで、図５に示すように、前記各々の主桁３、３の対向端縁部４、４の上面に、車幅方向に沿って段付き形成された第１の切欠凹溝６、６の各々の底面６ａ、６ａに、無収縮モルタル層７を介して第１の床版８、８を打設する。

そして、図６に示すように、前記各々の第１の床版８、８の上面に、第１の滑り面材９、９を貼り付けた後、これら第１の滑り面材９、９間の上面を連続して跨ぐように、第２の滑り面材１０を配設する。

次いで、図７に示すように、前記第２の滑り面材１０の上面に、第２の床版１１を圧着させるとともに、この第２の床版１１の一方の主桁３における車両走行方向Ｘの反対側に対応する片側端縁部１２側上面に、第２の遊間部１３が形成されるように分離させて打設する。

そして、図８に示すように、各々の主桁３、３の第１の切欠凹溝６、６への第１及び第２の床版８、８及び１１の打設後に形成される隙間ａに、補強用鉄筋１７を介して打設コンクリート１６が充填されるように打設した後、第２の遊間部１３を間に挟む各々の対向端縁部１２ａ、１２ａ上面に段付き形成された第２の切欠凹溝１４、１４間の底面に跨って、伸縮部材１５を車幅方向Ｙに介装し圧着させる。

なお、上述したように、本発明の実施形態においては、第１及び第２の床版８、８及び１１を、予め工場生産された加工品を用いたが、現場施工によって打設することも可能である。

また、前記各々の主桁３、３の対向端縁部４、４の上面に打設される無収縮モルタル層７は、第１及び第２の床版８、８及び１１や第１及び第２の滑り面材８、９及び１０の工場生産における寸法精度を高めるために、設計段階における寸法設定に利用されるように介装されるものである。
なお、本発明を適用したエコ床版継手構造は、上述した例に示すように橋脚上に設置される限定されるものではなく、例えば図９に示すように、橋台３１上に設置されるものであってもよい。この図９において、上述した図１、２と同一の構成要素、部材に関しては、同一の番号を付すことにより、ここでの説明を省略する。この橋台３２には、地盤沈下を防止するためにさらに踏掛版３２が設けられている。この橋台上３１上に設置する場合においても、上述と同様の作用効果を得ることができるのは勿論である。

以上のように、本発明に係るエコ床版継手構造は、上述した高速道路等の他に、鉄道軌道や橋桁等にも適用することができる。

本発明に係るエコ床版継手構造の一実施形態を示す無舗装状態における要部断面斜視図である。図１のＩＩ−ＩＩ線における縦断側面図である。図２のＡ部における伸縮装置の設置部分における要部拡大断面図である本発明に係るエコ床版継手工法の施工手順を示す第１の図である。本発明に係るエコ床版継手工法の施工手順を示す第２の図である。本発明に係るエコ床版継手工法の施工手順を示す第３の図である。本発明に係るエコ床版継手工法の施工手順を示す第４の図である。本発明に係るエコ床版継手工法の施工手順を示す第５の図である。本発明を適用したエコ床版継手構造を橋台上に設ける場合につい説明するための図である。

符号の説明

１橋脚
２免振装置
３主桁
４対向端縁部
４ａ対向端面
５第１の遊間部
６第１の切欠凹溝
６ａ底面
７無収縮モルタル層
８第１の床版
９第１の滑り面材
９ａ対接面
１０第２の滑り面材
１０ａ対接面
１１第２の床版
１２片側端縁部
１２ａ対向端縁部
１３第２の遊間部
１４第２の切欠凹溝
１５伸縮部材（伸縮装置）
１５ａゴム材
１５ｂ鉄板
１６打設コンクリート
１７補強用鉄筋
１８モルタル舗装層
３１橋台
ａ隙間
Ｘ車両走行方向
Ｙ車幅方向

Claims

橋脚又は橋台上に、第１の遊間部を介して車両走行方向に対向する各々の主桁の端縁部を設置し、これら主桁の対向端縁部の各々の上面に、第１の切欠凹溝を車幅方向に沿って段付き形成し、これら第１の切欠凹溝の各々の底面に、第１の床版を打設し、これら第１の床版の各々の上面に、第１の滑り面材を配設し、これら第１の滑り面材間の上面を連続して跨ぐように、第２の滑り面材を間に滑動自在に対接させて、第２の床版を打設し、前記第１及び第２の床版を車両走行方向に互いに相対的に滑動可能にするとともに、
前記第２の床版の前記一方の主桁における車両走行方向に対応する片側縁端部側に、第２の遊間部を分離形成し、この第２の遊間部に、前記第２の床版の車両走行方向への滑動及び伸縮を許容する伸縮装置を設置したことを特徴とするエコ床版継手構造。
前記第１及び第２の滑り面材は、反応微粉末を使用した無機系複合材料からなり、それら各々の対接面を鏡面に形成したことを特徴とする請求項１に記載のエコ床版継手構造。
前記第２の滑り面材及び第２の床版は、少なくとも前記各々の主桁の対向端縁部に作用する荷重に対する撓みに対応するような剛性強度を維持するように、車両走行方向のキックアップ対応範囲の長さに設定したことを特徴とする請求項１または２に記載のエコ床版継手構造。
前記伸縮装置は、前記キックアップ対応範囲の外側に位置させて設置したことを特徴とする請求項３に記載のエコ床版継手構造。
前記伸縮装置は、ゴム材に鉄板を積層して圧着した伸縮部材からなり、この伸縮部材を、前記第２の床版における片側端縁部側の第２の遊間部上に沿う車幅方向に設置したことを特徴とする請求項１または４に記載のエコ床版継手構造。
前記伸縮部材は、前記第２の床版の片側端縁部側上面に、前記第２の遊間部を介して車両走行方向に分離対向するように、第２の切欠凹溝を車幅方向に沿ってそれぞれ段付き形成し、これら第２の切欠凹溝間の底面に跨って介装して圧着させたことを特徴とする請求項５に記載のエコ床版継手構造。
橋脚又は橋台上に、第１の遊間部を介して車両走行方向に対向する各々の主桁の端縁部を設置する工程と、
これら主桁の対向端縁部の各々の上面に、第１の切欠凹溝を車幅方向に沿って段付き形成し、これら第１の切欠凹溝の各々の底面に、第１の床版を打設する工程と、
これら第１の床版の各々の上面に、第１の滑り面材を貼り付け、これら第１の滑り面材間の上面を連続して跨ぐように、第２の滑り面材を間に滑動自在に対接させて、第２の床版を打設する工程と、
この第２の床版の前記一方の主桁における車両走行方向に対応する片側端縁部側上面に、第２の遊間部を介して車両走行方向に分離対向するように、第２の切欠凹溝を車幅方向に沿ってそれぞれ段付き形成するとともに、これら第２の切欠凹溝間の底面に跨って、伸縮部材を介装し圧着させる工程とを有することを特徴とするエコ床版継手工法。