JP4044093B2 - 伸縮継手組立品 - Google Patents

Description

本発明は、橋梁及びその他の構造物用の伸縮継手に関する。

図１Ａ及び図１Ｂは、従来の橋梁１００の平面図及び正面図をそれぞれ示す。橋梁１００は、主塔１０６と主塔１０８との間でケーブル１０４によって支持されているメインスパン１０２からなる。サイドスパン１１４が主塔１０６と橋脚１１６との間でケーブル１０４によって支持され、サイドスパン１１８は主塔１０８と橋脚１２０との間でケーブル１０４によって支持されている。

メインスパン１０２は、伸縮継手組立品１２６，１２８によってそれぞれ主塔１０６，１０８に結合されている。サイドスパン１１４は、伸縮部品１３０，１３２によってそれぞれ主塔１０６と橋脚１１６に結合されている。サイドスパン１１８は、継手部品１３４，１３６によって主塔１０８と橋脚１２０に結合されている。

図２Ａ及び図２Ｂは、橋梁１００の伸縮継手に用いられる橋梁伸縮継手組立品２００の部分平面図及び部分正面図を示している。伸縮継手組立品２００は、橋梁上部構造（例えば、主塔１０６のデッキ）に取りつけられる伸縮継手２０２と、他の橋梁上部構造（例えば、メインスパン１０２のデッキ）に取りつけられる伸縮継手２０４とを含む。伸縮継手２０２のフィンガー２０６は、伸縮継手２０４のフィンガー２０８と滑り支承２１０上で互いにかみ合わせられ、主塔１０６とメインスパン１０２との間において長手方向に沿った相対的な動きに順応する。この伸縮継手組立品２００により、橋梁１００が温度変化によって伸縮することができる。

伸縮継手組立品２００は、垂直方向あるいは横方向の動きに順応しない。このため、伸縮継手組立品２００は、大地震のある地域の橋梁には適していない。したがって、必要とされるものは、新たな橋梁、及び現在の橋梁の地震対策に対する長手方向、垂直方向、横方向の動きの要求を満たし、深刻である橋梁デッキの損傷を防ぎ、大規模な地震による寿命の損失を防ぐ多方向橋梁デッキ伸縮継手である。

本発明の一実施形態では、伸縮継手組立品が、第１伸縮モジュールと第２伸縮モジュールを対向する橋梁構造物に有する。第１伸縮モジュールは、第１橋梁構造物に回動可能に取り付けられた第１ヒンジを含み、この第１ヒンジは第１軸線を中心に回転することができ、第１グループのフィンガーは、第１ヒンジに回動可能に取り付けられ、第２軸線を中心に回転することができる。第２伸縮モジュールは、第２橋梁構造物に回動可能に取り付けられた第２ヒンジを含み、第２ヒンジは、第３軸線を中心に回転することができ、第２グループのフィンガーは、第２ヒンジに固定して取り付けられるか、第２ヒンジに回動可能に取り付けられる。第１グループのフィンガーと第２グループのフィンガーは、互いにかみ合わせられ、滑り支承に載る。

多方向橋梁伸縮継手組立品が、橋梁デッキ上部構造にヒンジによってボルト締めされた一連の片持ちプレートからなる。これらのプレートは、２つ又は３つのグループに分けられ、簡単に設置することができる個々のモジュールをなしている。プレートの寸法は、実働荷重又は地震荷重によって要求されるいかなる長手方向の動きにも順応する寸法に合わせられている。各モジュール結合部におけるヒンジにより、伸縮継手組立品はいかなる横方向及び垂直方向の動きにも順応することができる。

図３Ａ及び図３Ｂは、本発明の一実施形態における乱されていない状態の多方向橋梁伸縮継手組立品３００の部分平面図及び部分正面図をそれぞれ示している。伸縮継手組立品３００は、橋梁１００又はそれと同類の構造物の伸縮継手組立品に使用することができる。

伸縮継手組立品３００は、橋梁上部構造（例えば、主塔１０６の道路面）に取り付けられた伸縮モジュール３０２Ａ，３０４Ａと、対向する橋梁上部構造（例えば、メインスパン１０２の道路面）に伸縮モジュール３０２Ｂ，３０４Ｂとを含む。伸縮モジュール３０２Ａ，３０４Ａ，３０２Ｂ，３０４Ｂは、主塔１０６とメインスパン１０２のデッキに結合されている。４つの伸縮モジュールのみが例示的に示されているが、伸縮モジュールの実働数は、橋梁１００のデッキ幅に合うように変えられる。

伸縮モジュール３０２Ｂは、垂直方向のボルト３１０（図３Ａ）を受ける垂直方向のボアを有するナックル３０８と、水平方向のピン３１４（図３Ｂ）を受ける水平方向のボアを有する２つのナックル３１２とを備えたヒンジ３０６を含む。ヒンジ３０６は、垂直方向のボルト３１０によって上部ブラケット３１６と下部ブラケット３１８との間に回動可能に取り付けられている。垂直方向のボルト３１０は、ナット３２１で適所に固定されている。ワッシャー３１７は、垂直方向のボルト３１０の頭部より下に位置している。ワッシャー３１９は、ナット３２１よりも上に位置している。上部ブラケット３１６と下部ブラケット３１８は、メインスパン１０２に取り付けられている。したがって、ヒンジ３０６は垂直方向の軸線を中心に回動することができる。

伸縮モジュール３０２Ｂは、水平方向のピン３１４を受ける水平方向のボアを有する３つのプレート（一般に「フィンガー」と呼ばれている）３２０をさらに含む。フィンガー３２０は、水平方向のピン３１４によってヒンジ３０６のナックル３１２に回動可能に取り付けられている。したがって、フィンガー３２０は水平方向の軸線を中心に回動することができる。

伸縮モジュール３０２Ａは、伸縮モジュール３０２Ｂと同様に構成されている。

伸縮モジュール３０４Ａは、ヒンジに回動可能に取り付けられているフィンガーの数以外は、伸縮モジュール３０２Ｂと同様に構成されている。伸縮モジュール３０４Ａは、垂直方向のボルト３３０を受ける垂直方向のボアを有するナックル３２８と、水平方向のピン３３４を受ける水平方向のボアを有するナックル３３２とを備えたヒンジ３２６を含む。ヒンジ３２６は、垂直方向のボルト３３０によって上部ブラケット３３６と下部ブラケット３３８との間に回動可能に取り付けられている。垂直方向のボルト３３０は、ナット３４１で適所に固定されている。ワッシャー３３７は、垂直方向のボルト３３０の頭部より下に位置している。ワッシャー３３９は、ナット３４１よりも上に位置している。上部ブラケット３３６及び下部ブラケット３３８は、主塔１０６に取り付けられている。したがって、ヒンジ３２６は垂直方向の軸線を中心に回動することができる。

伸縮モジュール３０４Ａは、水平方向のピン３３４を受ける水平方向のボアを有する２つのフィンガー３４０をさらに含む。フィンガー３４０は、水平方向のピン３３４によってヒンジ３２６のナックル３３２に回動可能に取り付けられている。したがって、フィンガー３４０は水平方向の軸線を中心に回動することができる。

伸縮モジュール３０４Ｂは、伸縮モジュール３０４Ａと同様に構成されている。

伸縮モジュール３０２Ａ，３０４Ａのフィンガーは、伸縮モジュール３０２Ｂ，３０４ｂのフィンガーと滑り支承３４２上で互いにかみ合わせられ、主塔１０６とメインスパン１０２との間の多軸線による相対的な動きに順応する。

図４Ａ及び図４Ｂは、本発明の一実施形態における乱された状態の多方向橋梁伸縮継手組立品３００の平面図及び正面図を示している。従来のフィンガー伸縮継手のように、伸縮継手組立品３００のかみ合わされたフィンガーは、橋梁上部構造間の長手方向の動きに順応する。さらに、伸縮継手組立品３００は、橋梁上部構造間の垂直方向と横方向の動きにも順応する。図４Ａに示すように、ヒンジは、橋梁上部構造を中心にそれぞれのピボットから左右に回転して横方向の動きに順応することができる。図４Ｂに示すように、フィンガーは、ヒンジを中心にそれぞれのピボットから上下に回転して垂直方向の動きに順応することができる。

伸縮継手組立品３００は、大規模な地震中に不適当なデッキ伸縮継手組立品によって生ずる橋梁上部構造への深刻な損傷を防ぐ。深刻な損傷を防ぐことによって、伸縮継手組立品３００は、地震直後でも橋を開通したままにして緊急車両のアクセスを可能にする。伸縮継手組立品３００は、設置が容易で、いかなる熱変位量にも順応しながら極めて少ない時間でメンテナンスが可能な、シンプルでエレガントなデザインを有する。

図５Ａ及ぶ図５Ｂは、本発明の他の実施形態における多方向橋梁伸縮継手組立品５００の平面図及び正面図をそれぞれ示している。伸縮継手組立品５００は、ヒンジに取り付けられたフィンガーの数についてのみ伸縮継手組立品３００と異なっている。特に、伸縮継手モジュール５０２は、ヒンジ５０６に回動可能に取り付けられている１つのフィンガー５２０を含み、伸縮継手モジュール５０４は、ヒンジ５２６に回動可能に取り付けられている２つのフィンガー５４０を含む。フィンガー５２０，５４０は、互いにかみ合わせられ、滑り支承５４２に載っている。伸縮継手モジュール５０２，５０４は、他の伸縮継手モジュールが大きすぎるとき、伸縮継手の幅を道路面にわたって、より正確に合わせるように使用することができる。明らかなように、ヒンジに取り付けられたフィンガーの数は、伸縮継手の所望な幅を達成できるように調整することができる。

開示された実施形態の特徴の種々の他の適用及び組合せは、本発明の範囲内にある。例えば、伸縮モジュール及び滑り支承が、同じ橋梁上部構造に取り付けられる場合、滑り支承と伸縮モジュールのフィンガーとの間に相対的な動きがほとんど、又はまったくないために、伸縮モジュールのフィンガーを水平方向のヒンジに固定して取り付けることができ、垂直方向のヒンジを排除することができる。対向する橋梁上部構造に取り付けられた伸縮モジュールは、他の橋梁上部構造に対して相対的な長手方向、横方向、及び、垂直方向の動きがあるため、変化しないままである。したがって、伸縮継手組立品は、橋梁以外の他の構造物にも適用することができる。多くの実施形態は、特許請求の範囲によって達成される。

従来の橋梁を示す平面図である。 従来の橋梁を示す正面図である。 従来の橋梁伸縮継手組立品を示す部分平面図である。 従来の橋梁伸縮継手組立品を示す部分正面図である。 本発明の一実施形態における乱されていない状態の多方向橋梁伸縮継手組立品を示す平面図である。 本発明の一実施形態における乱されていない状態の多方向橋梁伸縮継手組立品を示す正面図である。 本発明の一実施形態における乱された状態の多方向橋梁伸縮継手組立品を示す平面図である。 本発明の一実施形態における乱された状態の多方向橋梁伸縮継手組立品を示す正面図である。 本発明の他の実施形態における乱されていない状態の多方向橋梁伸縮継手組立品を示す平面図である。 本発明の他の実施形態における乱されていない状態の多方向橋梁伸縮継手組立品を示す正面図である。

Claims (17)

1. 伸縮継手組立品であって、
   第１構造物に回動可能に取り付けられ、かつ第１軸線を中心に自由に回転する第１ヒンジと、
   この第１ヒンジに回動可能に取り付けられ、かつ第２軸線を中心に自由に回転する第１の複数のフィンガーと、
   第２構造物に回動可能に取り付けられ、かつ第３軸線を中心に自由に回転する第２ヒンジと、
   上記第２ヒンジに取り付けられた第２の複数のフィンガーと、
   を有し、上記第１の複数のフィンガー及び上記第２の複数のフィンガーは、互いにかみ合わせられ、滑り支承に載っていることを特徴とする伸縮継手組立品。
2. 上記第１軸線及び上記第３軸線は、ほぼ平行である請求項１記載の伸縮継手組立品。
3. 上記第２の複数のフィンガーは、上記第２ヒンジに回動可能に取り付けられ、かつ第４軸線を中心に自由に回転する請求項１記載の伸縮継手組立品。
4. 上記第２軸線及び上記第４軸線は、ほぼ平行である請求項３記載の伸縮継手組立品。
5. 上記第２の複数のフィンガーは、上記第２ヒンジに固定して取り付けられ、上記滑り支承は、上記第２構造物に固定して取り付けられる請求項１記載の伸縮継手組立品。
6. 上記第１軸線は、垂直方向の軸線である請求項１記載の伸縮継手組立品。
7. 上記第２軸線は、水平方向の軸線である請求項１記載の伸縮継手組立品。
8. 上記第１及び第２構造物は、橋梁の部分を構成する請求項１記載の伸縮継手組立品。
9. 伸縮継手組立品であって、
   第１構造物に回動可能に取り付けられ、かつ第１軸線を中心に自由に回転する第１ヒンジと、
   この第１ヒンジに回動可能に取り付けられ、かつ第２軸線を中心に自由に回転する少なくとも１つの第１フィンガーと、
   第２構造物に回動可能に取り付けられ、かつ第３軸線を中心に自由に回転する第２ヒンジと、
   この第２ヒンジに取り付けられた少なくとも１つの第２フィンガーと、
   を有し、上記第１フィンガー及び上記第２フィンガーは、互いに隣接した滑り支承に載っていることを特徴とする伸縮継手組立品。
10. 上記第１軸線及び上記第３軸線は、ほぼ平行である請求項９記載の伸縮継手組立品。
11. 上記第２フィンガーは、上記第２ヒンジに回動可能に取り付けられ、かつ第４軸線を中心に自由に回転する請求項９記載の伸縮継手組立品。
12. 上記第２軸線及び上記第４軸線は、ほぼ平行である請求項１１記載の伸縮継手組立品。
13. 上記第２フィンガーは、上記第２ヒンジに固定して取り付けられ、上記滑り支承は、上記第２構造物に固定して取り付けられる請求項９記載の伸縮継手組立品。
14. 上記第１軸線は、垂直方向の軸線である請求項９記載の伸縮継手組立品。
15. 上記第２軸線は、水平方向の軸線である請求項９記載の伸縮継手組立品。
16. 上記第１及び第２構造物は、橋梁の部分を構成する請求項９記載の伸縮継手組立品。
17. 橋梁伸縮継手組立品であって、
    第１橋梁構造物に回動可能に取り付けられ、かつ第１の垂直方向の軸線を中心に自由に回転する第１ヒンジと、
    この第１ヒンジに回動可能に取り付けられ、かつ第１の水平方向の軸線を中心に自由に回転する第１の複数のフィンガーと、
    第２橋梁構造物に回動可能に取り付けられ、かつ第２の垂直方向の軸線を中心に自由に回転する第２ヒンジと、
    この第２ヒンジに回動可能に取り付けられ、かつ第２の水平方向の軸線を中心に自由に回転する第２の複数のフィンガーと、
    を有し、上記第１の複数のフィンガー及び上記第２の複数のフィンガーは、互いにかみ合わせられ、滑り支承に載っていることを特徴とする伸縮継手組立品。

Images