JP4092130B2 - 床版継手部の構造 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば高速道路において空隙を介して対向位置される橋梁などとされる床版を伸縮自在に接続する継手部の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本件特許出願人は、特開２００１−１５２４０７号公報及び特願２００１−３２１２３５号などに示すように、橋梁（床版）の伸縮を吸収緩和するための床版伸縮連結装置を提案し、実際に使用して好結果を得ている。図５を参照して簡単に説明すると、次の通りである。
【０００３】
つまり、床版伸縮連結装置１は、隣接する両床版２００の継手部１００において、遊間部Ｇの両側に位置したコンクリート躯体２０１の表面にそれぞれ取付けられる支持金属板２と、強化繊維シート３と、を有する。強化繊維シート３は、伸縮可能の半径Ｒの湾曲部３ａと、両支持金属板２の平坦部に押さえ板４及びボルト５などにより支持金属板２に一体に固定される両端部３ｂとを有する。
【０００４】
また、支持金属板２は、一体に固定されたアンカーバー６を備え、このアンカーバー６を、コンクリートを除去したときに露出した主筋２０２、通し筋２０３などに溶接することにより、コンクリート躯体２０１に取り付けられる。
【０００５】
また、斯かる構成の床版伸縮連結装置１を備えた床版継手部１００では、床版伸縮連結装置１を覆って連結部被覆材１０１（１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ）が、隣接するアスファルト３００部分と同じ高さまで打設される。従来、連結部被覆材１０１としては、ゴムアスファルト、又は、ウレタン樹脂モルタル若しくはＭＭＡ樹脂モルタルなどの連結部被覆樹脂モルタルが使用されている。
【０００６】
又、床版伸縮連結装置１の強化繊維シート３の位置に相当する距離（Ｗ1）の連結部被覆材１０１Ｃが最も伸縮作用を受けるために、特に、図示するように、支持金属板２の上方に打設された連結部被覆材１０１Ｂより軟らかい樹脂モルタル１０１Ｃを使用することも提案されている。
【０００７】
上記構成の床版継手部１００は、強化繊維シート３、又、連結部被覆樹脂モルタルなどの連結部被覆材１０１が防振特性に優れており、従来の鋼製の伸縮連結装置に比較すると発生する騒音を著しく低減することができ、耐久性にも優れている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らの更なる研究実験の結果によれば、上記構成の橋梁継手部１００によれば、ゴムアスファルト或いは連結部被覆樹脂モルタルなどの連結部被覆材１０１Ｂ、１０１Ｃにて被覆された継手部１００の路面と、隣接したアスファルト路面３００との間には、耐久性の点で差があり、そのために、長年の使用により、連結部被覆材１０１Ｂ、１０１Ｃとアスファルト３００との接続位置Ｐ１に段差が生じる可能性がある。
【０００９】
従って、本発明の目的は、強化繊維シートを有した床版伸縮連結装置を備えており、高伸縮性能を有し、防振特性に優れていると共に、更に、振動、騒音の発生を低減することのできる耐久性に優れた床版継手部の構造を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る床版継手部の構造にて達成される。要約すれば、本発明は、床版の継手部において遊間部の両側に位置した躯体に床版伸縮連結装置が設置され、前記床版伸縮連結装置は、前記躯体の表面にそれぞれ取付けられる支持金属板と、伸縮可能の湾曲部を有し、前記両支持金属板に少なくとも一部が接合された強化繊維シートと、を有した床版継手部の構造において、
前記床版伸縮連結装置を覆って前記遊間部の両側に所定距離（Ｗ3）にて打設された連結部被覆材と、
前記連結部被覆材の上に施工された接着層と、
前記連結部被覆材の上層として前記接着層を介して打設された、樹脂が充填された排水性アスファルトと、
を有し、
前記強化繊維シートの伸縮可能の湾曲部上方に位置する連結部被覆材は、前記支持金属板上方に位置する両隣の連結部被覆材より軟質の連結部被覆材とされることを特徴とする床版継手部の構造である。
【００１１】
本発明の一実施態様によると、前記樹脂が充填された排水性アスファルトは、前記連結部被覆材の打設距離（Ｗ3）より大きい距離（Ｗ4）に渡って設けられる。
【００１３】
本発明の他の実施態様によると、前記連結部被覆材は、ゴムアスファルト、又は、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂などの被覆樹脂を含む樹脂モルタルである。
【００１４】
本発明の他の実施態様によると、前記樹脂が充填された排水性アスファルトと、この樹脂充填排水性アスファルトに隣接して外側へと延在した排水性アスファルトとの間には、前記樹脂が外延排水性アスファルトへと流動するのを阻止するための仕切り層が、床版の幅方向に渡って形成される。
【００１５】
本発明の他の実施態様によると、前記強化繊維シートの伸縮可能の湾曲部上方に位置する連結部被覆材に相当する位置の前記排水性アスファルトには、表面より所定の深さにおいて、弾性層が床版の幅方向に渡って形成される。
【００１６】
本発明の他の実施態様によると、前記仕切り層及び前記弾性層は、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂などの被覆樹脂を含む樹脂モルタルである。
【００１７】
本発明の他の実施態様によると、前記排水性アスファルトに充填される樹脂は、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂、又は、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂を含む樹脂モルタルである。このとき、前記樹脂は、前記排水性アスファルトに対して、５〜２５体積％にて充填されるのが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る床版継手部の構造を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１９】
実施例１
図１を参照すると、本発明の一実施例に係る床版継手部の構造が示される。
【００２０】
先ず、本実施例にて使用される床版伸縮連結装置１について説明する。床版伸縮装置１は、各床版２００の幅方向に延在し、両床版２００の間隔Ｇを挟んで、両側に対向配置された支持金属板２を有する。本明細書にて、床版２００の幅方向とは、床版における車両等の走行方向に対して直交する方向をいう。
【００２１】
両支持金属板２は、例えば鋼板とされ、同じ形状とすることができる。各支持金属板２は、床版２００の遊間部Ｇ（幅Ｗ0）の両側に対向して配置された躯体、即ち、両コンクリート２０１、２０１の上面に設置される平坦部２ａと、該平坦部２ａに連接し、両コンクリート２０１の遊間部Ｇへと下方に湾曲した湾曲部２ｂと、を有する。
【００２２】
両支持金属板２の上面には、強化繊維シート３が一体的に接合される。つまり、強化繊維シート３は、少なくとも一部が両支持金属板２の平坦部２ａの上に接合された両端部３ｂと、各支持金属板２の湾曲部２ｂに添って下方へと湾曲し、更に、下方へとＵ字形状に所定の半径（Ｒ）にて湾曲した伸縮湾曲部３ａとを有する。強化繊維シート３の両端部３ｂは、上述のように、少なくとも一部が支持金属板２の平坦部２ａに一体に接合されるが、伸縮湾曲部３ａは、支持金属板２に接合されることはなく、両コンクリート２０１、２０１間の伸縮に対応して伸縮可能とされる。
【００２３】
強化繊維シート３は、強化繊維を一方向に配列してシート状とするか、或いは、強化繊維を織成した織物とされる。又、強化繊維としては、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維を好適に使用することができる。
【００２４】
又、強化繊維シート３を構成する強化繊維は、ＰＢＯ繊維のみに限定されるものではなく、その他に、ガラス繊維；アラミド、ナイロン、ポリエステルなどの有機繊維；ボロン、チタン、スチールなどの金属繊維；などを一種、又は複数種混入したハイブリッドタイプのものを使用することもできる。
【００２５】
上記床版伸縮連結装置１の一例の具体的寸法を挙げれば、下記の通りとすることができる。
【００２６】
支持金属板２
金属板（鋼板）２の板厚： ６ｍｍ
平坦部２ａの長さ（Ｌ0）： １３２ｍｍ
湾曲部２ｂの半径（Ｒ0）： ５３ｍｍ
強化繊維シート３
湾曲部３ａの半径Ｒ： ２５ｍｍ
両端平坦部３ｂの長さ（Ｌ0）： １３２ｍｍ
強化繊維シート３の物性：
ＰＢＯ繊維：東洋紡績株式会社（商品名：ザイロン）
引張弾性率 ２．７×１０5Ｎ／ｍｍ2
引張強度 ５８００Ｎ／ｍｍ2
強化繊維シートの積層枚数 ３層
【００２７】
次に、図１、並びに、図２〜図４を参照して、本発明に従って構成される床版継手部１００の施工方法について説明する。
【００２８】
上記床版伸縮連結装置１が取り付けられる床版継手部１００においては、カッター、ハツリ（削り）等により既設の連結装置（図示せず）を撤去する（図２（Ａ））。連結装置が設置されていない場合には、図２（Ａ）に示すように、対面する床版２００の両コンクリート２０１の上面は、床版伸縮連結装置１が十分設置できる程度の距離（Ｗ3）にて且つ道路全幅にわたって舗装材、即ち、アスファルト３００（３００Ａ、３００Ｂ）を除去し、コンクリート２０１を露出する。更に、必要に応じて、図示するように、路面からの深さ（Ｈ１）となるようにコンクリート上面を所定深さまでハツリ、除去する。本実施例では、アスファルト３００は、下層をなす基層アスファルト３００Ａと、その上に舗装された排水性アスファルト３００Ｂと、からなるものとして説明する。
【００２９】
次いで、図２（Ｂ）に示すように、両コンクリート２０１に埋設されているアンカーボルトのような金属アンカー７に、床版伸縮連結装置１の支持金属板２を取り付ける。つまり、支持金属板２に形成された穴をアンカーボルト７に挿通し、ナット８を螺合することにより、支持金属板２を両コンクリート２０１に強固に取付ける。また、支持金属板２は、本実施例では、その位置が略コンクリート２０１の上面位置（Ｈ2）となるように設置する。
【００３０】
支持金属板２は、上述のように、コンクリート２０１に埋設したアンカーボルト７により固定するものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、図５に示す構成とすることもできる。即ち、支持金属板２は、一体に固定されたアンカーバー６を備え、このアンカーバー６を、コンクリートを除去したときに露出した主筋２０２、通し筋２０３などに溶接することにより、コンクリート躯体２０１に取り付けても良い。
【００３１】
次いで、図２（Ｃ）に示すように、両支持金属板２の間及び両コンクリート２０１の遊間部Ｇにバックアップ材Ｂを設置した後、コンクリート２０１面にコンクリートプライマーを塗布した後、両支持金属板２の高さ（Ｈ2）まで第１の、即ち、下層の連結部被覆材１０１Ａを打設する。プライマーの塗布量は、０．５〜１．５ｋｇ／ｍ2とされる。本実施例では、コンクリートプライマーとしては、日鉄コンポジット株式会社製（商品名：ＰＤプライマー）を使用し、塗布量は１ｋｇ／ｍ2とした。
【００３２】
次に、図２（Ｄ）に示すように、バックアップ材Ｂ、及びアンカーボルト７のナット８を除去し、次いで、強化繊維シート３を両支持金属板２の間に配置し、強化繊維シート３の両端部３ｂを押さえ板４及びナット８により支持金属板２の平坦部２ａに固定する。このとき、強化繊維シート３の湾曲部３ａが床版遊間部Ｇに適合するように設置される。これにより、連結装置１が両床版の継手部１００に取り付けられたことになる。
【００３３】
次に、図３（Ｅ）に示すように、上記連結装置１を覆って、第２の、即ち、上層の連結部被覆材１０１Ｂを打設する。このとき、第２の連結部被覆材１０１Ｂは、連結装置１の全面を覆って打設しても良いが、本実施例に示すように、連結装置１の強化繊維シート湾曲部３ａに相当する部分には、第１及び第２連結部被覆材１０１Ａ、１０１Ｂより軟らかい第３の連結部被覆材１０１Ｃを打設しても良い。
【００３４】
第１及び第２連結部被覆材１０１Ａ、１０１Ｂは、例えばゴムアスファルト、又は、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂などの被覆樹脂を含有した連結部被覆樹脂モルタルとすることができる。本実施例では、第１及び第２連結部被覆材１０１Ａ、１０１Ｂは、同じ樹脂モルタルを使用することができ、また、異なる材料とすることもできる。
【００３５】
又、第３連結部被覆材１０１Ｃは、第１及び第２連結部被覆材１０１Ａ、１０１Ｂよりより軟らかい軟質樹脂モルタルを使用するのが好ましい。このとき、軟質樹脂モルタルは、被覆樹脂量と、硅砂及び骨材との配合を加減することにより任意に調製できる。
【００３６】
尚、本実施例では、前記第２及び第３連結部被覆材１０１Ｂ、１０１Ｃは、基層アスファルト３００Ａ部分と略同じ高さ（Ｈ3）位置まで打設した。具体的には、第２及び第３連結部被覆材１０１Ｂ、１０１Ｃは、路面位置（天端）からの距離（Ｈ4）＝４０ｍｍの位置、即ち、基層アスファルトの３００Ａ上部に位置するように打設した。
【００３７】
次いで、上記打設された基層アスファルト３００Ａが固まる前に、図３（Ｆ）に示すように、連結部被覆材１０１（１０１Ｂ、１０１Ｃ）の上面に、粉状アスファルト１０２を散布施工する。粉状アスファルト１０２の散布量は、０．５〜３．０ｋｇ／ｍ2とされる。この粉状アスファルト１０２の層は、後述するように、連結部被覆材１０１の上層として打設される排水性アスファルト３００Ｂとの接着強度を増大するための接着層として機能する。
【００３８】
粉状アスファルト１０２とされる接着層を形成した後、本実施例では、床版継手部周辺の既存のアスファルト３００（３００Ａ、３００Ｂ）を全て除去し（図３（Ｇ））、そして、図３（Ｈ）に示すように、除去した跡に新たに基層アスファルト３００Ａを打設する。
【００３９】
引き続いて、図４（Ｉ）に示すように、床版継手部１００の連結部被覆材１０１（１０１Ｂ、１０１Ｃ）及び基層アスファルト３００Ａの上面に連続層として排水性アスファルト３００Ｂを打設する。継手部１００を構成する連結部被覆材１０１Ｂ、１０１Ｃと排水性アスファルト３００Ｂは、接着層１０２を介して極めて良好に接着する。
【００４０】
本実施例によれば、図４（Ｊ）に示すように、打設された排水性アスファルト３００Ｂの床版継手部１００においては、継手部１００の連結部被覆材距離Ｗ3より広く、例えば距離Ｗ4が５０〜１００ｃｍ程度の位置において、且つ、床版コンクリート躯体２０１の全幅に渡って端部溝（スリット）１０３が形成される。溝１０３の深さｔ1は、基層アスファルト３００Ａに達するものとされ、従って、例えば、深さｔ1は４〜５ｃｍとされる。又、溝１０３の幅ｇ1は、０．５〜１．５ｃｍとされる。
【００４１】
又、本実施例では、強化繊維シート３の湾曲部３ａに打設された軟質樹脂モルタル１０１Ｃの中央部にも溝（スリット）１０４が床版コンクリート躯体２０１の全幅に渡って形成される。この中央溝１０４の深さｔ2は、端部溝１０３の深さより浅く、連結部被覆材１０１Ｃの略中央部までとすることができ、従って、例えば、深さｔ2は０．５〜４ｃｍとされる。又、中央溝の幅ｇ2は、０．３〜１ｃｍとされる。
【００４２】
上述のように形成された溝１０３、１０４には、図４（Ｋ）に示すように、それぞれ仕切り層１０５及び弾性層１０６を形成するべく、本実施例では、樹脂モルタルが充填される。
【００４３】
その後、上記仕切り層としての樹脂モルタル１０５にて規定された範囲、即ち、床版継手部１００の上方に位置した幅Ｗ4の範囲内において排水性アスファルト３００Ｂに樹脂１０７が含浸される。この樹脂含浸作業では、溝１０３に充填した樹脂モルタル１０５により、継手部１００の外側に隣接する排水性アスファルト３００Ｂ方向への樹脂１０７の流動が規制される。従って、継手部外延の排水性アスファルト３００Ｂには、樹脂１０７が含浸されることはない。
【００４４】
樹脂１０７としては、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂が好適に使用される。又、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂を含む樹脂モルタルも使用可能である。樹脂は、排水性アスファルトに対して、５〜２５体積％にて充填されるのが好ましい。通常、２０体積％程度である。
【００４５】
本発明者らの実験の結果、継手部１００の排水性アスファルト３００Ｂに樹脂１０７を含浸させることにより、排水性アスファルト３００Ｂの弾性が向上し、割れが減少して、排水性アスファルト３００Ｂ、延いては、継手部１００の耐久性が著しく増大することが分かった。
【００４６】
更に、最も伸縮作用を受ける床版伸縮連結装置１の強化繊維シート３の位置に打設された連結部被覆材１０１Ｃに溝１０４を設け、この溝１０４に弾性層としての樹脂モルタル１０６を充填することにより、この部分での弾力性を持たせることができ、その結果、継手部１００全体におけるヒビ割れを大幅に減少させることができ、床版継手部１００の耐久性を大きく向上させることができた。
【００４７】
尚、本実施例の床版継手部１００の構造では、上述の構成とされる床版伸縮連結装置１を使用し、連結部被覆材その他の材料は次のものを使用し、良好な結果を得ることができた。
【００４８】
連結部被覆材１０１Ａ
樹脂モルタル：日鉄コンポジット株式会社製（商品名：ＦＪ−２０）
幅（Ｗ3）： ６００ｍｍ
厚さ（Ｈ2）： ３０ｍｍ
連結部被覆材１０１Ｂ
樹脂モルタル：日鉄コンポジット株式会社製（商品名：ＦＪ−２０）
幅（Ｗ3）： ６００ｍｍ
厚さ（Ｈ3）： ３０ｍｍ
連結部被覆材１０１Ｃ
軟質樹脂モルタル：日鉄コンポジット株式会社製（商品名：ＦＪ−３０）
幅（Ｗ1）： １４０ｍｍ
接着層１０２
粉状アスファルト：日鉄コンポジット株式会社製（商品名：ＦＪ−ＲＡ）
散布量： ２ｋｇ／ｍ2
仕切り層１０５
樹脂モルタル：日鉄コンポジット株式会社製（商品名：ＦＪ−３０）
幅（ｇ1）： １０ｍｍ
深さ（ｔ1）： ４０ｍｍ
弾性層１０６
樹脂モルタル：日鉄コンポジット株式会社製（商品名：ＦＪ−３０樹脂）
幅（ｇ2）： ５ｍｍ
深さ（ｔ2）： ２０ｍｍ
樹脂１０７
樹脂モルタル：日鉄コンポジット株式会社製（商品名：ＦＪ−３０樹脂）
充填量：排水性アスファルトに対して２０体積％
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の床版継手部の構造は、床版の継手部において遊間部の両側に位置した躯体に床版伸縮連結装置が設置され、床版伸縮連結装置は、躯体の表面にそれぞれ取付けられる支持金属板と、伸縮可能の湾曲部を有し、両支持金属板に少なくとも一部が接合された強化繊維シートと、を有した床版継手部の構造において、床版伸縮連結装置を覆って遊間部の両側に所定距離にて打設された連結部被覆材と、連結部被覆材の上に施工された接着層と、連結部被覆材の上層として前記接着層を介して打設された、樹脂が充填された排水性アスファルトと、を有し、強化繊維シートの伸縮可能の湾曲部上方に位置する連結部被覆材は、支持金属板上方に位置する両隣の連結部被覆材より軟質の連結部被覆材とされる構成とされるので、高伸縮性能を有し、防振特性に優れていると共に、更に、耐久性を大きく向上させ、振動、騒音の発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の床版継手部の構造の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の床版継手部の構造を実現するための施工方法を説明する図である。
【図３】本発明の床版継手部の構造を実現するための施工方法を説明する図である。
【図４】本発明の床版継手部の構造を実現するための施工方法を説明する図である。
【図５】従来の床版継手部の構造の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 床版伸縮連結装置
２ 支持金属板
３ 強化繊維シート
３ａ 伸縮湾曲部
７ アンカーボルト
１００ 床版継手部
１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ 樹脂モルタル（連結部被覆材）
１０２ 粉状アスファルト（接着層）
１０３、１０４ 溝
１０５ 仕切り層
１０６ 弾性層
１０７ 樹脂
２００ 床版
２０１ 躯体（コンクリート）
３００ アスファルト
３００Ａ 基層アスファルト
３００Ｂ 排水性アスファルト
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば高速道路において空隙を介して対向位置される橋梁などとされる床版を伸縮自在に接続する継手部の構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
本件特許出願人は、特開２００１−１５２４０７号公報及び特願２００１−３２１２３５号などに示すように、橋梁（床版）の伸縮を吸収緩和するための床版伸縮連結装置を提案し、実際に使用して好結果を得ている。図５を参照して簡単に説明すると、次の通りである。
【０００３】
つまり、床版伸縮連結装置１は、隣接する両床版２００の継手部１００において、遊間部Ｇの両側に位置したコンクリート躯体２０１の表面にそれぞれ取付けられる支持金属板２と、強化繊維シート３と、を有する。強化繊維シート３は、伸縮可能の半径Ｒの湾曲部３ａと、両支持金属板２の平坦部に押さえ板４及びボルト５などにより支持金属板２に一体に固定される両端部３ｂとを有する。
【０００４】
また、支持金属板２は、一体に固定されたアンカーバー６を備え、このアンカーバー６を、コンクリートを除去したときに露出した主筋２０２、通し筋２０３などに溶接することにより、コンクリート躯体２０１に取り付けられる。
【０００５】
また、斯かる構成の床版伸縮連結装置１を備えた床版継手部１００では、床版伸縮連結装置１を覆って連結部被覆材１０１（１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ）が、隣接するアスファルト３００部分と同じ高さまで打設される。従来、連結部被覆材１０１としては、ゴムアスファルト、又は、ウレタン樹脂モルタル若しくはＭＭＡ樹脂モルタルなどの連結部被覆樹脂モルタルが使用されている。
【０００６】
又、床版伸縮連結装置１の強化繊維シート３の位置に相当する距離（Ｗ1）の連結部被覆材１０１Ｃが最も伸縮作用を受けるために、特に、図示するように、支持金属板２の上方に打設された連結部被覆材１０１Ｂより軟らかい樹脂モルタル１０１Ｃを使用することも提案されている。
【０００７】
上記構成の床版継手部１００は、強化繊維シート３、又、連結部被覆樹脂モルタルなどの連結部被覆材１０１が防振特性に優れており、従来の鋼製の伸縮連結装置に比較すると発生する騒音を著しく低減することができ、耐久性にも優れている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、本発明者らの更なる研究実験の結果によれば、上記構成の橋梁継手部１００によれば、ゴムアスファルト或いは連結部被覆樹脂モルタルなどの連結部被覆材１０１Ｂ、１０１Ｃにて被覆された継手部１００の路面と、隣接したアスファルト路面３００との間には、耐久性の点で差があり、そのために、長年の使用により、連結部被覆材１０１Ｂ、１０１Ｃとアスファルト３００との接続位置Ｐ１に段差が生じる可能性がある。
【０００９】
従って、本発明の目的は、強化繊維シートを有した床版伸縮連結装置を備えており、高伸縮性能を有し、防振特性に優れていると共に、更に、振動、騒音の発生を低減することのできる耐久性に優れた床版継手部の構造を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的は本発明に係る床版継手部の構造にて達成される。要約すれば、本発明は、床版の継手部において遊間部の両側に位置した躯体に床版伸縮連結装置が設置され、前記床版伸縮連結装置は、前記躯体の表面にそれぞれ取付けられる支持金属板と、伸縮可能の湾曲部を有し、前記両支持金属板に少なくとも一部が接合された強化繊維シートと、を有した床版継手部の構造において、
前記床版伸縮連結装置を覆って前記遊間部の両側に所定距離（Ｗ3）にて打設された連結部被覆材と、
前記連結部被覆材の上に施工された接着層と、
前記連結部被覆材の上層として前記接着層を介して打設された、樹脂が充填された排水性アスファルトと、
を有し、
前記強化繊維シートの伸縮可能の湾曲部上方に位置する連結部被覆材は、前記支持金属板上方に位置する両隣の連結部被覆材より軟質の連結部被覆材とされることを特徴とする床版継手部の構造である。
【００１１】
本発明の一実施態様によると、前記樹脂が充填された排水性アスファルトは、前記連結部被覆材の打設距離（Ｗ3）より大きい距離（Ｗ4）に渡って設けられる。
【００１３】
本発明の他の実施態様によると、前記連結部被覆材は、ゴムアスファルト、又は、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂などの被覆樹脂を含む樹脂モルタルである。
【００１４】
本発明の他の実施態様によると、前記樹脂が充填された排水性アスファルトと、この樹脂充填排水性アスファルトに隣接して外側へと延在した排水性アスファルトとの間には、前記樹脂が外延排水性アスファルトへと流動するのを阻止するための仕切り層が、床版の幅方向に渡って形成される。
【００１５】
本発明の他の実施態様によると、前記強化繊維シートの伸縮可能の湾曲部上方に位置する連結部被覆材に相当する位置の前記排水性アスファルトには、表面より所定の深さにおいて、弾性層が床版の幅方向に渡って形成される。
【００１６】
本発明の他の実施態様によると、前記仕切り層及び前記弾性層は、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂などの被覆樹脂を含む樹脂モルタルである。
【００１７】
本発明の他の実施態様によると、前記排水性アスファルトに充填される樹脂は、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂、又は、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂を含む樹脂モルタルである。このとき、前記樹脂は、前記排水性アスファルトに対して、５〜２５体積％にて充填されるのが好ましい。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る床版継手部の構造を図面に則して更に詳しく説明する。
【００１９】
実施例１
図１を参照すると、本発明の一実施例に係る床版継手部の構造が示される。
【００２０】
先ず、本実施例にて使用される床版伸縮連結装置１について説明する。床版伸縮装置１は、各床版２００の幅方向に延在し、両床版２００の間隔Ｇを挟んで、両側に対向配置された支持金属板２を有する。本明細書にて、床版２００の幅方向とは、床版における車両等の走行方向に対して直交する方向をいう。
【００２１】
両支持金属板２は、例えば鋼板とされ、同じ形状とすることができる。各支持金属板２は、床版２００の遊間部Ｇ（幅Ｗ0）の両側に対向して配置された躯体、即ち、両コンクリート２０１、２０１の上面に設置される平坦部２ａと、該平坦部２ａに連接し、両コンクリート２０１の遊間部Ｇへと下方に湾曲した湾曲部２ｂと、を有する。
【００２２】
両支持金属板２の上面には、強化繊維シート３が一体的に接合される。つまり、強化繊維シート３は、少なくとも一部が両支持金属板２の平坦部２ａの上に接合された両端部３ｂと、各支持金属板２の湾曲部２ｂに添って下方へと湾曲し、更に、下方へとＵ字形状に所定の半径（Ｒ）にて湾曲した伸縮湾曲部３ａとを有する。強化繊維シート３の両端部３ｂは、上述のように、少なくとも一部が支持金属板２の平坦部２ａに一体に接合されるが、伸縮湾曲部３ａは、支持金属板２に接合されることはなく、両コンクリート２０１、２０１間の伸縮に対応して伸縮可能とされる。
【００２３】
強化繊維シート３は、強化繊維を一方向に配列してシート状とするか、或いは、強化繊維を織成した織物とされる。又、強化繊維としては、ポリパラフェニレンベンズビスオキサゾール（ＰＢＯ）繊維を好適に使用することができる。
【００２４】
又、強化繊維シート３を構成する強化繊維は、ＰＢＯ繊維のみに限定されるものではなく、その他に、ガラス繊維；アラミド、ナイロン、ポリエステルなどの有機繊維；ボロン、チタン、スチールなどの金属繊維；などを一種、又は複数種混入したハイブリッドタイプのものを使用することもできる。
【００２５】
上記床版伸縮連結装置１の一例の具体的寸法を挙げれば、下記の通りとすることができる。
【００２６】
支持金属板２
金属板（鋼板）２の板厚： ６ｍｍ
平坦部２ａの長さ（Ｌ0）： １３２ｍｍ
湾曲部２ｂの半径（Ｒ0）： ５３ｍｍ
強化繊維シート３
湾曲部３ａの半径Ｒ： ２５ｍｍ
両端平坦部３ｂの長さ（Ｌ0）： １３２ｍｍ
強化繊維シート３の物性：
ＰＢＯ繊維：東洋紡績株式会社（商品名：ザイロン）
引張弾性率 ２．７×１０5Ｎ／ｍｍ2
引張強度 ５８００Ｎ／ｍｍ2
強化繊維シートの積層枚数 ３層
【００２７】
次に、図１、並びに、図２〜図４を参照して、本発明に従って構成される床版継手部１００の施工方法について説明する。
【００２８】
上記床版伸縮連結装置１が取り付けられる床版継手部１００においては、カッター、ハツリ（削り）等により既設の連結装置（図示せず）を撤去する（図２（Ａ））。連結装置が設置されていない場合には、図２（Ａ）に示すように、対面する床版２００の両コンクリート２０１の上面は、床版伸縮連結装置１が十分設置できる程度の距離（Ｗ3）にて且つ道路全幅にわたって舗装材、即ち、アスファルト３００（３００Ａ、３００Ｂ）を除去し、コンクリート２０１を露出する。更に、必要に応じて、図示するように、路面からの深さ（Ｈ１）となるようにコンクリート上面を所定深さまでハツリ、除去する。本実施例では、アスファルト３００は、下層をなす基層アスファルト３００Ａと、その上に舗装された排水性アスファルト３００Ｂと、からなるものとして説明する。
【００２９】
次いで、図２（Ｂ）に示すように、両コンクリート２０１に埋設されているアンカーボルトのような金属アンカー７に、床版伸縮連結装置１の支持金属板２を取り付ける。つまり、支持金属板２に形成された穴をアンカーボルト７に挿通し、ナット８を螺合することにより、支持金属板２を両コンクリート２０１に強固に取付ける。また、支持金属板２は、本実施例では、その位置が略コンクリート２０１の上面位置（Ｈ2）となるように設置する。
【００３０】
支持金属板２は、上述のように、コンクリート２０１に埋設したアンカーボルト７により固定するものとしたが、これに限定されるものではなく、例えば、図５に示す構成とすることもできる。即ち、支持金属板２は、一体に固定されたアンカーバー６を備え、このアンカーバー６を、コンクリートを除去したときに露出した主筋２０２、通し筋２０３などに溶接することにより、コンクリート躯体２０１に取り付けても良い。
【００３１】
次いで、図２（Ｃ）に示すように、両支持金属板２の間及び両コンクリート２０１の遊間部Ｇにバックアップ材Ｂを設置した後、コンクリート２０１面にコンクリートプライマーを塗布した後、両支持金属板２の高さ（Ｈ2）まで第１の、即ち、下層の連結部被覆材１０１Ａを打設する。プライマーの塗布量は、０．５〜１．５ｋｇ／ｍ2とされる。本実施例では、コンクリートプライマーとしては、日鉄コンポジット株式会社製（商品名：ＰＤプライマー）を使用し、塗布量は１ｋｇ／ｍ2とした。
【００３２】
次に、図２（Ｄ）に示すように、バックアップ材Ｂ、及びアンカーボルト７のナット８を除去し、次いで、強化繊維シート３を両支持金属板２の間に配置し、強化繊維シート３の両端部３ｂを押さえ板４及びナット８により支持金属板２の平坦部２ａに固定する。このとき、強化繊維シート３の湾曲部３ａが床版遊間部Ｇに適合するように設置される。これにより、連結装置１が両床版の継手部１００に取り付けられたことになる。
【００３３】
次に、図３（Ｅ）に示すように、上記連結装置１を覆って、第２の、即ち、上層の連結部被覆材１０１Ｂを打設する。このとき、第２の連結部被覆材１０１Ｂは、連結装置１の全面を覆って打設しても良いが、本実施例に示すように、連結装置１の強化繊維シート湾曲部３ａに相当する部分には、第１及び第２連結部被覆材１０１Ａ、１０１Ｂより軟らかい第３の連結部被覆材１０１Ｃを打設しても良い。
【００３４】
第１及び第２連結部被覆材１０１Ａ、１０１Ｂは、例えばゴムアスファルト、又は、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂などの被覆樹脂を含有した連結部被覆樹脂モルタルとすることができる。本実施例では、第１及び第２連結部被覆材１０１Ａ、１０１Ｂは、同じ樹脂モルタルを使用することができ、また、異なる材料とすることもできる。
【００３５】
又、第３連結部被覆材１０１Ｃは、第１及び第２連結部被覆材１０１Ａ、１０１Ｂよりより軟らかい軟質樹脂モルタルを使用するのが好ましい。このとき、軟質樹脂モルタルは、被覆樹脂量と、硅砂及び骨材との配合を加減することにより任意に調製できる。
【００３６】
尚、本実施例では、前記第２及び第３連結部被覆材１０１Ｂ、１０１Ｃは、基層アスファルト３００Ａ部分と略同じ高さ（Ｈ3）位置まで打設した。具体的には、第２及び第３連結部被覆材１０１Ｂ、１０１Ｃは、路面位置（天端）からの距離（Ｈ4）＝４０ｍｍの位置、即ち、基層アスファルトの３００Ａ上部に位置するように打設した。
【００３７】
次いで、上記打設された基層アスファルト３００Ａが固まる前に、図３（Ｆ）に示すように、連結部被覆材１０１（１０１Ｂ、１０１Ｃ）の上面に、粉状アスファルト１０２を散布施工する。粉状アスファルト１０２の散布量は、０．５〜３．０ｋｇ／ｍ2とされる。この粉状アスファルト１０２の層は、後述するように、連結部被覆材１０１の上層として打設される排水性アスファルト３００Ｂとの接着強度を増大するための接着層として機能する。
【００３８】
粉状アスファルト１０２とされる接着層を形成した後、本実施例では、床版継手部周辺の既存のアスファルト３００（３００Ａ、３００Ｂ）を全て除去し（図３（Ｇ））、そして、図３（Ｈ）に示すように、除去した跡に新たに基層アスファルト３００Ａを打設する。
【００３９】
引き続いて、図４（Ｉ）に示すように、床版継手部１００の連結部被覆材１０１（１０１Ｂ、１０１Ｃ）及び基層アスファルト３００Ａの上面に連続層として排水性アスファルト３００Ｂを打設する。継手部１００を構成する連結部被覆材１０１Ｂ、１０１Ｃと排水性アスファルト３００Ｂは、接着層１０２を介して極めて良好に接着する。
【００４０】
本実施例によれば、図４（Ｊ）に示すように、打設された排水性アスファルト３００Ｂの床版継手部１００においては、継手部１００の連結部被覆材距離Ｗ3より広く、例えば距離Ｗ4が５０〜１００ｃｍ程度の位置において、且つ、床版コンクリート躯体２０１の全幅に渡って端部溝（スリット）１０３が形成される。溝１０３の深さｔ1は、基層アスファルト３００Ａに達するものとされ、従って、例えば、深さｔ1は４〜５ｃｍとされる。又、溝１０３の幅ｇ1は、０．５〜１．５ｃｍとされる。
【００４１】
又、本実施例では、強化繊維シート３の湾曲部３ａに打設された軟質樹脂モルタル１０１Ｃの中央部にも溝（スリット）１０４が床版コンクリート躯体２０１の全幅に渡って形成される。この中央溝１０４の深さｔ2は、端部溝１０３の深さより浅く、連結部被覆材１０１Ｃの略中央部までとすることができ、従って、例えば、深さｔ2は０．５〜４ｃｍとされる。又、中央溝の幅ｇ2は、０．３〜１ｃｍとされる。
【００４２】
上述のように形成された溝１０３、１０４には、図４（Ｋ）に示すように、それぞれ仕切り層１０５及び弾性層１０６を形成するべく、本実施例では、樹脂モルタルが充填される。
【００４３】
その後、上記仕切り層としての樹脂モルタル１０５にて規定された範囲、即ち、床版継手部１００の上方に位置した幅Ｗ4の範囲内において排水性アスファルト３００Ｂに樹脂１０７が含浸される。この樹脂含浸作業では、溝１０３に充填した樹脂モルタル１０５により、継手部１００の外側に隣接する排水性アスファルト３００Ｂ方向への樹脂１０７の流動が規制される。従って、継手部外延の排水性アスファルト３００Ｂには、樹脂１０７が含浸されることはない。
【００４４】
樹脂１０７としては、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂が好適に使用される。又、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂を含む樹脂モルタルも使用可能である。樹脂は、排水性アスファルトに対して、５〜２５体積％にて充填されるのが好ましい。通常、２０体積％程度である。
【００４５】
本発明者らの実験の結果、継手部１００の排水性アスファルト３００Ｂに樹脂１０７を含浸させることにより、排水性アスファルト３００Ｂの弾性が向上し、割れが減少して、排水性アスファルト３００Ｂ、延いては、継手部１００の耐久性が著しく増大することが分かった。
【００４６】
更に、最も伸縮作用を受ける床版伸縮連結装置１の強化繊維シート３の位置に打設された連結部被覆材１０１Ｃに溝１０４を設け、この溝１０４に弾性層としての樹脂モルタル１０６を充填することにより、この部分での弾力性を持たせることができ、その結果、継手部１００全体におけるヒビ割れを大幅に減少させることができ、床版継手部１００の耐久性を大きく向上させることができた。
【００４７】
尚、本実施例の床版継手部１００の構造では、上述の構成とされる床版伸縮連結装置１を使用し、連結部被覆材その他の材料は次のものを使用し、良好な結果を得ることができた。
【００４８】
連結部被覆材１０１Ａ
樹脂モルタル：日鉄コンポジット株式会社製（商品名：ＦＪ−２０）
幅（Ｗ3）： ６００ｍｍ
厚さ（Ｈ2）： ３０ｍｍ
連結部被覆材１０１Ｂ
樹脂モルタル：日鉄コンポジット株式会社製（商品名：ＦＪ−２０）
幅（Ｗ3）： ６００ｍｍ
厚さ（Ｈ3）： ３０ｍｍ
連結部被覆材１０１Ｃ
軟質樹脂モルタル：日鉄コンポジット株式会社製（商品名：ＦＪ−３０）
幅（Ｗ1）： １４０ｍｍ
接着層１０２
粉状アスファルト：日鉄コンポジット株式会社製（商品名：ＦＪ−ＲＡ）
散布量： ２ｋｇ／ｍ2
仕切り層１０５
樹脂モルタル：日鉄コンポジット株式会社製（商品名：ＦＪ−３０）
幅（ｇ1）： １０ｍｍ
深さ（ｔ1）： ４０ｍｍ
弾性層１０６
樹脂モルタル：日鉄コンポジット株式会社製（商品名：ＦＪ−３０樹脂）
幅（ｇ2）： ５ｍｍ
深さ（ｔ2）： ２０ｍｍ
樹脂１０７
樹脂モルタル：日鉄コンポジット株式会社製（商品名：ＦＪ−３０樹脂）
充填量：排水性アスファルトに対して２０体積％
【００４９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の床版継手部の構造は、床版の継手部において遊間部の両側に位置した躯体に床版伸縮連結装置が設置され、床版伸縮連結装置は、躯体の表面にそれぞれ取付けられる支持金属板と、伸縮可能の湾曲部を有し、両支持金属板に少なくとも一部が接合された強化繊維シートと、を有した床版継手部の構造において、床版伸縮連結装置を覆って遊間部の両側に所定距離にて打設された連結部被覆材と、連結部被覆材の上に施工された接着層と、連結部被覆材の上層として前記接着層を介して打設された、樹脂が充填された排水性アスファルトと、を有し、強化繊維シートの伸縮可能の湾曲部上方に位置する連結部被覆材は、支持金属板上方に位置する両隣の連結部被覆材より軟質の連結部被覆材とされる構成とされるので、高伸縮性能を有し、防振特性に優れていると共に、更に、耐久性を大きく向上させ、振動、騒音の発生を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の床版継手部の構造の一実施例を示す断面図である。
【図２】本発明の床版継手部の構造を実現するための施工方法を説明する図である。
【図３】本発明の床版継手部の構造を実現するための施工方法を説明する図である。
【図４】本発明の床版継手部の構造を実現するための施工方法を説明する図である。
【図５】従来の床版継手部の構造の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１ 床版伸縮連結装置
２ 支持金属板
３ 強化繊維シート
３ａ 伸縮湾曲部
７ アンカーボルト
１００ 床版継手部
１０１Ａ、１０１Ｂ、１０１Ｃ 樹脂モルタル（連結部被覆材）
１０２ 粉状アスファルト（接着層）
１０３、１０４ 溝
１０５ 仕切り層
１０６ 弾性層
１０７ 樹脂
２００ 床版
２０１ 躯体（コンクリート）
３００ アスファルト
３００Ａ 基層アスファルト
３００Ｂ 排水性アスファルト
Claims (8)
- 床版の継手部において遊間部の両側に位置した躯体に床版伸縮連結装置が設置され、前記床版伸縮連結装置は、前記躯体の表面にそれぞれ取付けられる支持金属板と、伸縮可能の湾曲部を有し、前記両支持金属板に少なくとも一部が接合された強化繊維シートと、を有した床版継手部の構造において、
前記床版伸縮連結装置を覆って前記遊間部の両側に所定距離（Ｗ3）にて打設された連結部被覆材と、
前記連結部被覆材の上に施工された接着層と、
前記連結部被覆材の上層として前記接着層を介して打設された、樹脂が充填された排水性アスファルトと、
を有し、
前記強化繊維シートの伸縮可能の湾曲部上方に位置する連結部被覆材は、前記支持金属板上方に位置する両隣の連結部被覆材より軟質の連結部被覆材とされることを特徴とする床版継手部の構造。 - 前記樹脂が充填された排水性アスファルトは、前記連結部被覆材の打設距離（Ｗ3）より大きい距離（Ｗ4）に渡って設けられることを特徴とする請求項１の床版継手部の構造。
- 前記連結部被覆材は、ゴムアスファルト、又は、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂などの被覆樹脂を含む樹脂モルタルであることを特徴とする請求項１又は２の床版継手部の構造。
- 前記樹脂が充填された排水性アスファルトと、この樹脂充填排水性アスファルトに隣接して外側へと延在した排水性アスファルトとの間には、前記樹脂が外延排水性アスファルトへと流動するのを阻止するための仕切り層が、床版の幅方向に渡って形成され、
前記仕切り層は、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂などの被覆樹脂を含む樹脂モルタルであることを特徴とする請求項１〜３のいずれかの項に記載の床版継手部の構造。 - 前記強化繊維シートの伸縮可能の湾曲部上方に位置する連結部被覆材に相当する位置の前記排水性アスファルトには、表面より所定の深さにおいて、弾性層が床版の幅方向に渡って形成されることを特徴とする請求項１〜４のいずれかの項に記載の床版継手部の構造。
- 前記弾性層は、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂などの被覆樹脂を含む樹脂モルタルであることを特徴とする請求項５の床版継手部の構造。
- 前記排水性アスファルトに充填される樹脂は、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂、又は、ウレタン樹脂若しくはＭＭＡ樹脂を含む樹脂モルタルであることを特徴とする請求項１〜６のいずれかの項に記載の床版継手部の構造。
- 前記樹脂は、前記排水性アスファルトに対して、５〜２５体積％にて充填されることを特徴とする請求項７の床版継手部の構造。
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