JP5606646B1 - 橋梁用伸縮装置 - Google Patents

Abstract

【課題】本願発明の課題は、従来技術が抱える問題を解決することであり、すなわち、従来構造を大きく変えることなくフィンガープレートの構造を変えるだけで、圧雪や凍結土砂による押し込み力から止水材を保護することのできる、橋梁用伸縮装置を提供することにある。
【解決手段】本願発明の橋梁用伸縮装置は、少なくとも、橋軸方向に向かい合って配置される左フィンガープレートと右フィンガープレートを備えたものである。左右フィンガープレートの先端部は、上段先端部と下段先端部で構成される。左フィンガープレートの上段突起部は右フィンガープレートの上段間隙部内に、左フィンガープレートの下段突起部は右フィンガープレートの下段間隙部内に、に右フィンガープレートの上段突起部は左フィンガープレートの上段間隙部内に、右フィンガープレートの下段突起部は左フィンガープレートの下段間隙部内に配置される。
【選択図】図１

Description

本願発明は、橋梁の桁端部に設けられる伸縮装置に関するものであり、より具体的には、上下２段構造のフィンガープレートを具備する伸縮装置に関するものである。

橋桁は、気温の変化に伴って伸縮し、地震等による振動や車両通行によって移動するため、橋桁と橋桁、あるいは橋桁と橋台の間にはあらかじめ所定の隙間（以下、「遊間」という。）が設けられている。この遊間に設置され、橋桁が伸縮あるいは移動することによって遊間の長さが変化しても、車両が支障なく通行できるようにするのが伸縮装置である。

伸縮装置は、車両の輪荷重をはじめとする活荷重を支持する「荷重支持型」と、活荷重を支持しない「付き合わせ型」に大別される。このうち荷重支持型の伸縮装置としては、主に鋼材で形成されクシ形構造をもつ鋼製フィンガージョイントや、形鋼やゴム材で形成されるビーム型ジョイントなどが例示できる。他方、付き合わせ型の伸縮装置としては、ゴム材で形成されるゴム系ジョイントがその代表例として挙げられる。突き合わせ型の伸縮装置は、活荷重を支持しないことから小さな遊間の橋梁で用いられ、荷重支持型の伸縮装置は、活荷重を支持するため比較的大きな遊間の橋梁で利用される。

また、フィンガージョイント間に流れ込む水の処理方法によって、伸縮装置を分類することもできる。すなわち、フィンガージョイント間への流水を排水する「排水型」と、水密構造として水を侵入させない「非排水型」に分けることができる。従来は、桁下の施設（例えば、街路や家屋）状況によって排水型の伸縮装置が採用されることもあったが、樋などの排水設備に土砂等が詰まって排水機能が失われる問題があり、近年では非排水型の伸縮装置が主流となっている。

既述のとおり、大遊間の橋梁では荷重支持型の伸縮装置が採用されるが、この荷重支持型の中でも、より大きな遊間に対応できる鋼製フィンガージョイントが広く採用されているのが現状である。図９及び図１０は一般的な鋼製フィンガージョイントを示す図であり、図９はその断面図であり、図１０は斜視図である。

図９に示すように鋼製フィンガージョイントは、橋軸方向に向かい合って配置される一対のフィンガープレートを有している。便宜上ここでは、一対のフィンガープレートのうち橋軸方向左側に配置されるものを左フィンガープレートＦｐ１、右側に配置されるものを右フィンガープレートＦｐ２ということとする。左右のフィンガープレートにはそれぞれアンカーバーＡｂ１、Ａｂ２が取り付けられており、このアンカーバーＡｂ１、Ａｂ２が床版あるいは橋台のコンクリート内に埋設されることで左右のフィンガープレートは固定される。

また、左フィンガープレートＦｐ１は左支持架台で支持され、右フィンガープレートＦｐ２は右支持架台で支持されている。左支持架台は、例えば、左フィンガープレートＦｐ１を直接支持するウェブプレートＷｂ１と、補強用のリブプレートＲｂ１、これらを支えるフランジプレートＦｇ１で構成することができる。もちろん右支持架台も、図９に示すように左支持架台と同様の構成とすることができる。このように、左フィンガープレートＦｐ１が左支持架台のみに支持され、右フィンガープレートＦｐ２が右支持架台のみに支持される形式は「片持ち型」といわれ、「支持型」と分類されている。支持型とは、左フィンガープレートＦｐ１や右フィンガープレートＦｐ２が左支持架台と右支持架台の両方で支持される形式のもので、フィンガープレートへ掛かる負担は軽減されるものの、走行性が悪い、支持架台（特にウェブプレート）が損傷しやすい、といった難点も指摘されている。

図９や図１０に示す伸縮装置は非排水型のものであり、左右のフィンガープレートの直下であって左右の支持架台の間には、非排水構造が設けられている。すなわち、左右のフィンガープレート間の隙間からの水を流入させない止水材Ｓｗと、これを下から支えるとともに２重の止水効果を図るバックアップ材Ｂｕ、それでも流下した水を受ける止水樋Ｇｔからなる構造である。これら止水材Ｓｗ、バックアップ材Ｂｕ、止水樋Ｇｔは、橋桁の橋軸方向の移動に伴う遊間の伸縮に対して、容易に追随できるよう弾性材によって形成される。

図９を見ると、左右のリブプレートＲｂ１、Ｒｂ２の上方の一部が橋軸方向に傾斜しているのが分かる。これはスノープラウ誘導板Ｓｐと呼ばれるもので、特に寒冷地で行われる除雪作業の際、フィンガープレートが損傷しないよう除雪車のスノープラウを円滑に通過させることを目的として設置されるものである。この図では、スノープラウ誘導板Ｓｐがリブプレートの一部として設けられているが、スノープラウ誘導板Ｓｐとリブプレートを別体として設置することもある。

図１０に示すように、左右のフィンガープレートの先端側にはクシ形構造が設けられている。なお便宜上、左フィンガープレートＦｐ１においては、橋軸方向右側を前方（先端側）とし、橋軸方向左側を後方（後端側）としている。同様に、右フィンガープレートＦｐ２においては、橋軸方向左側が前方（先端側）、橋軸方向右側が後方（後端側）である。このクシ形構造は、複数（図では３つ）の「突起部」と、突起部と突起部の間に設けられた隙間（以下、「間隙部」という。）で構成され、一方の突起部が他方の間隙部内に収められている。具体的には、左フィンガープレートＦｐ１の突起部は右フィンガープレートＦｐ２の間隙部内にあり、右フィンガープレートＦｐ２の突起部は左フィンガープレートＦｐ１の間隙部内にある。間隙部内にある突起部が橋軸方向に移動することによって、橋桁の伸縮や移動を吸収するわけである。

近年、橋梁の長大化が進む中、従来にも増して鋼製フィンガージョイントが多用された結果、鋼製フィンガージョイントに関する改良案が特許文献１をはじめ数多く提案されてきた。

特開２００８−２４８６８６号公報

ところで、近年行われた橋梁点検の結果、極めて高い割合で伸縮装置から漏水していることが報告されている。伸縮装置からの漏水は、橋桁下の施設に影響を与えるうえ、伸縮装置を含む周辺の設備が腐食することから、橋梁の長寿命化の点でも看過できない問題として指摘されている。伸縮装置から漏水する原因の一つとして、止水材の脱落が挙げられる。フィンガージョイント間を水密構造とするため設置された止水材が脱落することによって、伸縮装置が非排水構造として機能しなくなり漏水が生ずるわけである。この止水材の脱落は、特に寒冷地で多く発生している。雪が車両荷重などによって固められた圧雪や、凍りついた堆積土砂などが伸縮装置の間隙部に入り込み、さらに車両等によって上方から押し込まれることによって、止水材に対して押し込み力が作用し、その結果、止水材が脱落するわけである。

止水材が脱落する原因が押し込み力であると判明したのは比較的最近のことであり、いくつか対策は提案されているものの、いまだ効果的な対策が講じられていないのが現状である。押し込み力に対する対策として、フィンガープレートを左右の支持架台で支持する支持型の鋼製フィンガージョイントを用いるケースもあるが、先にも述べたように、走行性や、支持架台の損傷といった問題があり、現実的には採用し難い。また、圧雪や凍結土砂から保護するためのプレートを、止水材の上部に設置する手法も提案されているが、複雑な構造となることから製造や設置が煩雑となるうえ、メンテナンスも極めて難しいといった問題が指摘できる。

本願発明の課題は、従来技術が抱える問題を解決することであり、すなわち、従来構造を大きく変えることなくフィンガープレートの構造を変えるだけで、圧雪や凍結土砂による押し込み力から止水材を保護することのできる、橋梁用伸縮装置を提供することにある。

本願発明は、フィンガープレートを上下２段構造とし、上段で活荷重を受けて下段で押し込み力を負担するという従来にはない発想に基づいて行われたものである。

本願発明の橋梁用伸縮装置は、少なくとも、橋軸方向に向かい合って配置される左フィンガープレートと右フィンガープレートを備えたものである。左フィンガープレートは、後方（橋軸方向左側）に本体部が、前方（橋軸方向右側）に先端部が形成される。同様に、右フィンガープレートは、後方（橋軸方向右側）に本体部が、前方（橋軸方向左側）に先端部が形成される。左右フィンガープレートの先端部は、上段先端部と下段先端部で構成されており、このうち上段先端部は、前方に突出する複数の上段突起部と、この上段突起部間に設けられる上段間隙部で構成される。一方の下段先端部は、前方に突出する複数の下段突起部と、この下段突起部間に設けられる下段間隙部で構成される。左右のフィンガープレートのうちいずれか一方が凸型フィンガープレートであって、他方が凹型フィンガープレートである。このうち凸型フィンガープレートは、上段突起部が下段突起部より橋軸方向前方に突出して形成され、上段間隙部が下段間隙部より橋軸方向前方で形成される。一方、凹型フィンガープレートは、下段突起部が上段突起部より橋軸方向前方に突出して形成され、下段間隙部が上段間隙部より橋軸方向前方で形成される。また、凸型フィンガープレートの上段突起部は、凹型フィンガープレートの上段間隙部内に配置され、凸型フィンガープレートの下段突起部は、凹型フィンガープレートの下段間隙部内に配置される。さらに凹型フィンガープレートの上段突起部は、凸型フィンガープレートの上段間隙部内に配置され、凹型フィンガープレートの下段突起部は、凸型フィンガープレートの下段間隙部内に配置される。上段突起部は、上段間隙部内を橋軸方向に移動することが可能であり、同じく、下段突起部は下段間隙部内を橋軸方向に移動することが可能である。なお、凸型フィンガープレートの下段間隙部と凹型フィンガープレートの下段間隙部は、上方からの平面視で隠れて見えない配置となる。

本願発明の橋梁用伸縮装置は、傾斜面を有する上段突起部及び下段突起部を備えたものとすることもできる。この場合、上段突起部の下面は後方から先方に向けて上り勾配となるよう傾斜し、下段突起部の上面は、後方から先方に向けて下り勾配となるよう傾斜する。そして、左フィンガープレートの上段突起部の下面と、右フィンガープレートの下段突起部の上面が、略平行（平行含む）となるよう配置され、右フィンガープレートの上段突起部の下面と、左フィンガープレートの下段突起部の上面が、略平行（平行含む）となるよう配置される。

本願発明の橋梁用伸縮装置は、上下２段に分離できるフィンガープレートを備えたものとすることもできる。この場合、左右のフィンガープレートはいずれも、上段本体部および上段先端部からなる上段プレートと、下段本体部および下段先端部からなる下段プレートで構成される。そして、上段プレートは、下段先端部に着脱自在に取付けられる。

本願発明の橋梁用伸縮装置は、フィンガープレートが上下２段に分離可能であれば、下段本体部の後方端に背面壁が設けられた下段プレートを備えたものとすることもできる。この場合、上段プレートは、下段本体部の上面であって背面壁の前方に配置される。なお、上段プレートの上面と背面壁の上面によって、略同一面（同一面含む）が形成される。

本願発明の橋梁用伸縮装置は、左右の支持架台を備えたものとすることもできる。この場合、左フィンガープレートは、左支持架台にのみ支持される片持ち構造となり、右フィンガープレートは、右支持架台にのみ支持される片持ち構造となる。

本願発明の橋梁用伸縮装置には、次のような効果がある。
（１）左右のフィンガープレートのうち下段突起部によって、圧雪や凍結土砂による押し込み力を支持することができるため、止水材を含む非排水構造の脱落を防止することができる。
（２）左右のフィンガープレートのうち上段突起部によって、活荷重を支持することができるため、比較的大きな遊間を有する橋梁にも使用することができる。
（３）フィンガープレートが一つの支持架台で支持される片持ち型であるため、良好な走行性が確保できるうえ、支持架台も損傷しにくい。
（４）従来の鋼製フィンガージョイントに比べフィンガープレートの構造が変わるだけであり、複雑な構造となることもなく、製造や設置、メンテナンスも従来どおり容易である。
（５）フィンガープレートを上段プレートと下段プレートに分離可能とすれば、さらにメンテナンスが容易となり、しかも圧雪や凍結土砂を除去することもできるため、さらなる橋梁の長寿命化を図ることができる。

第１の例のフィンガープレートを用いた本願発明の橋梁用伸縮装置を示す断面図。 第１の例のフィンガープレートを用いた本願発明の橋梁用伸縮装置を示す斜視図。 第１の例のフィンガープレートを示す斜視図。 第１の例のフィンガープレートを用いた本願発明の橋梁用伸縮装置を示す平面図。 第２の例のフィンガープレートを示す斜視図。 第３の例のフィンガープレートを示す斜視図。 第３の例のフィンガープレートを用いた本願発明の橋梁用伸縮装置を示す斜視図。 第３の例のフィンガープレートを用いた本願発明の橋梁用伸縮装置を示す平面図。 一般的な鋼製フィンガージョイントを示す断面図。 一般的な鋼製フィンガージョイントを示す斜視図。

本願発明の橋梁用伸縮装置の実施形態の一例を図に基づいて説明する。

１．全体概要
はじめに、本願発明の概要について説明する。図１は、第１の例のフィンガープレートを用いた本願発明の橋梁用伸縮装置を示す断面図である。本願発明は、フィンガープレートに特徴があり、またフィンガープレートにはいくつかの類型を示すことができる。ここ（全体概要）では、第１の例のフィンガープレートを用いた場合で説明する。なお、本願発明の橋梁用伸縮装置は、排水型の伸縮装置として利用することもできるが、止水材の脱落を防止し得るという効果を有することから非排水型の伸縮装置としての利用が望ましく、図１も非排水型を示している。

本願発明の橋梁用伸縮装置は、従来の非排水型の鋼製フィンガージョイントと同様、フィンガープレート、支持架台、非排水構造などで構成されている。従来の構成は既述のとおりであるが、図１を参考しながら改めて説明する。この図に示すように、上部中央付近には橋軸方向（図では左右方向）に向かい合って一対のフィンガープレート１００が配置される。なお、ここでも便宜上、左側に配置されるフィンガープレート１００を左フィンガープレート１００Ｌと、右側に配置されるフィンガープレート１００を右フィンガープレート１００Ｒとする。また、左フィンガープレート１００Ｌにおいては、橋軸方向右側（図でも右側）を前方とし、橋軸方向左側（図でも左側）を後方とする。同様に、右フィンガープレート１００Ｒにおいては、橋軸方向左側（図でも左側）が前方、橋軸方向右側（図でも右側）が後方である。

後述するように、左フィンガープレート１００Ｌと右フィンガープレート１００Ｒ（以下、まとめて説明するときは「左右のフィンガープレート１００」という。）は、後方の本体部と前方の先端部で構成される。なお、本体部と先端部は、別部品として製作したうえで連結することもできるが、一つの材料から切り出した一体の部品として製作する方が望ましい。また、左右のフィンガープレート１００の先端部は、上下２段で構成されており、上段、下段ともに突起部と間隙部を備えている。

左右のフィンガープレート１００にはそれぞれアンカーバー５００が取り付けられており、このアンカーバー５００が床版あるいは橋台のコンクリート内に埋設されることで左右のフィンガープレート１００は床版あるいは橋台に固定される。アンカーバー５００に代えて、スタッドやジベルが取り付けられたリブプレート４２０や、スリットや長孔（図１にも示す）を有するリブプレート４２０に、フィンガープレート１００を固定するなど、その他種々の方法でフィンガープレート１００を床版に固定することもできる。

また、フィンガープレート１００を支持する支持架台４００は、フィンガープレート１００を直接支持するウェブプレート４１０と、補強用のリブプレート４２０、これらを支えるフランジプレート４３０で構成される。もちろん、フィンガープレート１００を支持することができるものであれば、図１のような構成に限らず、種々の構成の支持架台４００を採用することもできる。例えば、図１ではスノープラウ誘導板Ｓｐがリブプレート４２０の一部として設けられているが、スノープラウ誘導板Ｓｐとリブプレート４２０を別体として構成することもできる。なお、本願発明の橋梁用伸縮装置は、「片持ち型」の形式である。すなわち、図１に示すように左フィンガープレート１００Ｌは左支持架台４００Ｌにのみ支持され、右フィンガープレート１００Ｒは右支持架台４００Ｒにのみ支持されている。

左右のフィンガープレート１００の直下、且つ左右の支持架台４００の間には、非排水構造が設けられている。この非排水構造は、左右のフィンガージョイント間からの水を流入させない乾式の止水材６１０と、これを下から支えるとともに２重の止水効果を図るバックアップ材６２０、それでも流下した水を受ける止水樋６３０で構成されているが、これに限らず、従来から用いられている種々の非排水構造を採用することができる。なお、非排水構造を構成する各部材、例えば、止水材６１０、バックアップ材６２０、止水樋６３０は、橋桁の橋軸方向の移動に伴う遊間の伸縮に対して、容易に追随できるよう弾性材を主材料に用いるとよい。

２．フィンガープレート
以下、本願発明の特徴であるフィンガープレート１００について詳しく説明する。なお、第１の例のフィンガープレートについて詳細に説明した後、相違する部分に関して、第２の例のフィンガープレートと第３の例のフィンガープレートを説明する。

（上段プレートと下段プレート）
図１に示すように、第１の例における左右のフィンガープレート１００は、上段プレート２００と下段プレート３００で構成されている。具体的には、左フィンガープレート１００Ｌは左上段プレート２００Ｌと左下段プレート３００Ｌで構成され、右フィンガープレート１００Ｒは右上段プレート２００Ｒと右下段プレート３００Ｒで構成されている。

図２は、第１の例のフィンガープレートを用いた本願発明の橋梁用伸縮装置を示す斜視図であり、図３は、第１の例のフィンガープレートを示す斜視図である。図２に示すように、上段プレート２００と下段プレート３００は、ボルト７１０によって固定されている。したがって、図３に示すように、上段プレート２００にはボルト７１０を挿通するためのボルト孔７２０が設けられる。ボルト固定とすることより、供用中であっても下段プレート３００から上段プレート２００を取り外すことが可能となり、下段プレート３００の上に溜まった異物を除去することができて好適となる。なお、上段プレート２００が着脱自在に下段プレート３００に固定できれば、ボルト固定のほか種々の手法を採用することができる。

（本体部と先端部）
図２に示すように、左フィンガープレート１００Ｌのうち右フィンガープレート１００Ｒと向かい合っている部分、つまり左フィンガープレート１００Ｌの前方部分（図で破線で示す範囲）が先端部１２０であり、左フィンガープレート１００Ｌの後方にあって板状の形状を示す部分が本体部１１０である。右フィンガープレート１００Ｒは、破線表示を省略しているが、もちろん先端部１２０があり、本体部１１０がある。

既述のとおり第１の例のフィンガープレート１００は、上段プレート２００と下段プレート３００に分かれているので、それぞれに本体部１１０と先端部１２０がある。すなわち、上段プレート２００には上段本体部２１０と上段先端部２２０があり、下段プレート３００には下段本体部３１０と下段先端部３２０がある。換言すれば、図２に示すように、本体部１１０が上段本体部２１０と下段本体部３１０で構成され、先端部１２０が上段先端部２２０と下段先端部３２０で構成されるわけである。

下段本体端部３１０の後方側には、背面壁３１１を設けることもできる。この背面壁３１１は、橋軸直角方向に亘って上方に立ちあがる壁面状のものであり、スノープラウ誘導板Ｓｐを下段プレート３００に溶接接合するためのものである。スノープラウ誘導板Ｓｐはフィンガープレート１００上面との連続性を保つ必要があり、背面壁３１１を設けないとすると、スノープラウ誘導板Ｓｐは上段プレート２００にのみ溶接接合されるか、上段プレート２００及び下段プレート３００の両方に溶接接合されることとなる。しかしながら、上段プレート２００のみの溶接では、溶接範囲が上段プレート２００の板厚に制限されることとなり、接合における強度不足が懸念される。一方、上段プレート２００及び下段プレート３００の両方に溶接すれば強度不足は改善されるものの、上段プレート２００を着脱可能とすることが難しく、上段プレート２００と下段プレート３００に分離した意義が失われるという難点がある。溶接接合ではなく機械的な接合とすることも考えられるが、供用後に上段プレート２００を取り外す際、床版や橋台のコンクリートをはつる必要が生じ、現実的な手法とはいえない。下段プレート３００（下段本体端部３１０）に背面壁３１１を設け、この背面壁３１１にスノープラウ誘導板Ｓｐを溶接接合すれば、十分な溶接範囲が確保されるうえに、上段プレート２００を着脱可能とすることもできるわけである。この場合、プレート２００は、下段本体部３１０の上面であって背面壁３１１の前方に配置される。なお、車両等の走行性に配慮し、背面壁３１１の上面と上段プレート２００の上面は略同一平面（同一平面を含む）となるよう設計することが望ましい。

（先端部の構造）
図２や図３に示すように、フィンガープレート１００の先端部１２０は、本体部１１０から前方に突出する複数の突起（以下、「突起部」という。）と、突起部と突起部の間に形成される「間隙部」で構成されている。また、既述のとおり先端部１２０は上段先端部２２０と下段先端部３２０の２段構造となっており、上下段それぞれ突起部と間隙部を備えている。すなわち、上段プレート２００の先端部である上段先端部２２０は、複数の上段突起部２２１と上段間隙部２２２で構成され、下段プレート３００の先端部である下段先端部３２０は、複数の下段突起部３２１と下段間隙部３２２で構成されている。

図３に示す上段突起部２２１と下段突起部３２１は、後方から前方に向かって徐々にその幅が小さくなるくさび形状となっており、上段間隙部２２２と下段間隙部３２２は、後方から前方に向かって徐々にその幅が大きくなるくさび形状となっている。これは、上段突起部２２１が上段間隙部２２２内に挿入され、下段突起部３２１が下段間隙部３２２内に挿入されるからである。もちろん、上下それぞれの突起部が間隙部内に挿入できれば、くさび形状に限らず、種々の形状で設計することができる。

上下それぞれの突起部が間隙部内に配置された状態が、図２の斜視図である。この図では、上段突起部２２１の前方に空間的な余裕が設けられている。つまり、この余裕分だけ突起部が間隙部内を橋軸方向に移動できるわけであり、言い換えればこの余裕分だけ橋桁は伸びる（あるいは移動する）ことができるわけである。なお、突起部が間隙部内を移動する際、一方の（例えば左側の）突起部側面が、他方の（この場合右側の）突起部側面と接触しない程度に隙間（クリアランス）を設けておくと、部材の損傷を防止できるうえ、不要な騒音も防止できるので好適である。また、同様の理由により、相向かい合う上段突起部２２１と下段突起部３２１との間にもクリアランスを設けることが望ましい。

図３からも分かるように第１の例のフィンガープレートの場合、下段間隙部３２２は上段突起部２２１の下方に形成され、上段間隙部２２２は下段突起部３２１の上方に形成されている。上段突起部２２１が上段間隙部２２２内に配置され、下段突起部３２１が下段間隙部３２２内に配置されることを考えれば、左フィンガープレート１００Ｌの上段突起部２２１Ｌは、右フィンガープレート１００Ｒの下段突起部３２１Ｒの上方で重なるように配置され、右フィンガープレート１００Ｒの上段突起部２２１Ｒは、左フィンガープレート１００Ｌの下段突起部３２１Ｌの上方で重なるように配置されるわけである。

また、上段突起部２２１と下段突起部３２１は、平面視すると橋軸直角方向に交互に配置されている。図４は、本願発明の橋梁用伸縮装置の第１の例を示す平面図である。この図に示すように、先端部１２０を上方から見ると、上段間隙部２２２からは下段突起部３２１が見え、下段間隙部３２２は上段突起部２２１に隠れてほとんど見えない。これは、圧雪や凍結土砂などから止水材６１０等を保護することを意味する。既述のとおり、また図３にも示すように、上段突起部２２１が配置された上段間隙部２２２には、当初、相当の余裕（隙間）が設けられる。したがって、この隙間、すなわち上段間隙部２２２から圧雪や凍結土砂が浸入することは避けられないが、上段間隙部２２２の下方には下段突起部３２１が配置されているため、この下段突起部３２１が圧雪や凍結土砂を受け、止水材６１０等に影響を及ぼさないわけである。そのため下段突起部３２１は、圧雪や凍結土砂の重量、あるいは通行車両が圧雪や凍結土砂を介して載荷する押し込み力に対して、抵抗し得る材料や構造で設計する必要がある。

（第２の例のフィンガープレート）
第１の例のフィンガープレート１００は、上段プレート２００と下段プレート３００で構成されていると説明したが、本願発明の橋梁用伸縮装置においては、上下段で分離しない一体型のフィンガープレート１００を採用することもできる。図５は、第２の例のフィンガープレートを示す斜視図である。この図に示す左フィンガープレート１００Ｌと右フィンガープレート１００Ｒは、それぞれ一つの材料から切り出されて製作される。上下段に分離しない一体の部品であることから、本体部１１０は一枚で形成され、先端部１２０のみ上段と下段に分かれている。

図５からも分かるように、本体部１１０が上下に分離されていないこと以外は、第１の例のフィンガープレート１００と基本的な構成は同じである。左右のフィンガープレート１００は、本体部１１０と先端部１２０からなり、さらに先端部１２０は上段先端部２２０と下段先端部３２０の２段構造となっている。そして、上段先端部２２０は、複数の上段突起部２２１と上段間隙部２２２で構成され、下段先端部３２０は、複数の下段突起部３２１と下段間隙部３２２で構成されている。

ところで、図５に示す第２の例のフィンガープレート１００は、上段突起部２２１の下面が傾斜し、下段突起部３２１の上面が傾斜している。より詳しくは、上段突起部２２１の下面が、後方から先方に向けて上り勾配となるよう傾斜しており、下段突起部３２１の上面が、後方から先方に向けて下り勾配となるよう傾斜している。上段突起部２２１下面と下段突起部３２１上面の傾斜勾配は、略平行（平行含む）であり、これにより、上下に重なる左右の上段突起部２２１と下段突起部３２１は、橋軸方向に（左右に）移動しても、所定の隙間（クリアランス）を保つことができる。なお、このように傾斜した上段突起部２２１と下段突起部３２１の組み合わせは、第１の例のフィンガープレート１００や後述する第３の例のフィンガープレート１００でも採用することができる。

（第３の例のフィンガープレート）
第１の例のフィンガープレート１００では、上段突起部２２１と下段突起部３２１が橋軸直角方向にずれて配置された例で説明したが、本願発明の橋梁用伸縮装置は、上段突起部２２１と下段突起部３２１が橋軸方向にずれて配置されたフィンガープレート１００を採用することもできる。図６は、第３の例のフィンガープレートを示す斜視図である。この図のうち特に右フィンガープレート１００Ｒからわかるように、上段突起部２２１と下段突起部３２１が橋軸方向にずれて配置され、上段間隙部２２２と下段間隙部３２２が橋軸方向にずれて配置されている。なお、第３の例の左右のフィンガープレート１００は、第１の例のように上段プレート２００と下段プレート３００の２段で構成することもできるし、図６のように一つの材料から切り出されて製作された一体の部品として構成することもできる。

第３の例のフィンガープレート１００の場合、左右のフィンガープレート１００のうちいずれか一方が凸型フィンガープレートとなり、他方が凹型フィンガープレートとなる。この凸型フィンガープレートは、上段突起部２２１が下段突起部３２１よりも前方に突出して形成されたものであり、一方の凹型フィンガープレートは、下段突起部３２１が上段突起部２２１よりも前方に突出して形成されたものである。図６の場合、左フィンガープレート１００Ｌが凸型フィンガープレート、右フィンガープレート１００Ｒが凹型フィンガープレートとなっている。

図７は、第３の例のフィンガープレートを用いた本願発明の橋梁用伸縮装置を示す斜視図であり、上下それぞれの突起部が間隙部内に配置された状態を示している。第３の例のフィンガープレートも第１の例と同様、上段突起部２２１が上段間隙部２２２内に挿入されるとともに、下段突起部３２１が下段間隙部３２２内に挿入され、それぞれの突起部の前方には間隙部内に余裕が設けられている。図７では示されていないが、凸型フィンガープレート（つまり左フィンガープレート１００Ｌ）は下段間隙部３２１が上段間隙部２２２よりも後方（左側）に形成されており、凹型フィンガープレート（つまり右フィンガープレート１００Ｒ）の下段突起部３２１の先端は、左フィンガープレート１００Ｌの上段間隙部２２２よりもさらに左側まで達している。

図８は、本願発明の橋梁用伸縮装置の第３の例を示す平面図である。この図に示すように、上方から見ると左上段間隙部２２２Ｌからは右下段突起部３２１Ｒが見え、左右の下段間隙部３２２はそれぞれ上段突起部２２１に隠れて見えない。凸型フィンガープレート（この場合、左フィンガープレート１００Ｌ）の上段間隙部２２２（この場合、左上段間隙部２２２Ｌ）からは圧雪や凍結土砂が浸入するが、左上段間隙部２２２Ｌの下方には凹型フィンガープレート（この場合、右フィンガープレート１００Ｒ）の下段突起部３２１（この場合、右下段突起部３２１Ｒ）が配置されているため、右下段突起部３２１Ｒが圧雪や凍結土砂を受けることができ、止水材６１０等に影響を及ぼすことはない。

本願発明の橋梁用伸縮装置は、道路橋、鉄道橋、管路橋といったあらゆる用途の橋梁に利用できるし、河川橋、跨道橋、跨線橋など種々のものを越える橋梁に利用することができる。また、新設橋に対して利用できることはもちろんであるが、既設橋の改修や補強を行う際にも利用することができる。本願発明が、良好な走行性を確保し、しかも橋梁の長寿命化を図ることができることを考えれば、産業上利用できるばかりでなく社会的にも大きな貢献を期待し得る発明といえる。

１００ フィンガープレート
１００Ｌ 左フィンガープレート
１００Ｒ 右フィンガープレート
１１０ 本体部
１２０ 先端部
２００ 上段プレート
２１０ 上段本体部
２２０ 上段先端部
２２１ 上段突起部
２２２ 上段間隙部
３００ 下段プレート
３１０ 下段本体部
３１１ （下段本体部の）背面壁
３２０ 下段先端部
３２１ 下段突起部
３２２ 下段間隙部
４００ 支持架台
４００Ｌ 左支持架台
４００Ｒ 右支持架台
４１０ （支持架台の）ウェブプレート
４２０ （支持架台の）リブプレート
４３０ （支持架台の）フランジプレート
５００ アンカーバー
６１０ 止水材
６２０ バックアップ材
６３０ 止水樋
７１０ ボルト
７２０ ボルト孔
Ｆｐ１ 左フィンガープレート
Ｆｐ２ 右フィンガープレート
Ａｂ１ 左アンカーバー
Ａｂ２ 右アンカーバー
Ｗｂ ウェブプレート
Ｒｂ リブプレート
Ｆｇ フランジプレート
Ｓｗ 止水材
Ｂｕ バックアップ材
Ｇｔ 止水樋
Ｓｐ スノープラウ誘導板

Claims (5)

1. 橋梁の桁端部に設けられる橋梁用伸縮装置において、
   橋軸方向に向かい合って配置される左フィンガープレートと右フィンガープレートを備え、
   前記左フィンガープレートは、橋軸方向左側となる後方に本体部が形成されるとともに、橋軸方向右側となる前方に先端部が形成され、
   前記右フィンガープレートは、橋軸方向右側となる後方に本体部が形成されるとともに、橋軸方向左側となる前方に先端部が形成され、
   前記先端部は、上段先端部と下段先端部で構成され、
   さらに前記上段先端部は、前方に突出する複数の上段突起部と、該上段突起部間に設けられる上段間隙部で構成されるとともに、前記下段先端部は、前方に突出する複数の下段突起部と、該下段突起部間に設けられる下段間隙部で構成され、
   前記左右のフィンガープレートのうちいずれか一方が凸型フィンガープレートであって、他方が凹型フィンガープレートであり、
   前記凸型フィンガープレートは、前記上段突起部が前記下段突起部より橋軸方向前方に突出して形成されるとともに、前記上段間隙部が前記下段間隙部より橋軸方向前方で形成され、
   前記凹型フィンガープレートは、前記下段突起部が前記上段突起部より橋軸方向前方に突出して形成されるとともに、前記下段間隙部が前記上段間隙部より橋軸方向前方で形成され、
   前記凸型フィンガープレートの上段突起部が、前記凹型フィンガープレートの上段間隙部内に配置されるとともに、前記凸型フィンガープレートの下段突起部が、前記凹型フィンガープレートの下段間隙部内に配置され、
   前記凹型フィンガープレートの上段突起部が、前記凸型フィンガープレートの上段間隙部内に配置されるとともに、前記凹型フィンガープレートの下段突起部が、前記凸型フィンガープレートの下段間隙部内に配置され、
   前記上段突起部が前記上段間隙部内を橋軸方向に移動可能であって、前記下段突起部が前記下段間隙部内を橋軸方向に移動可能であり、
   前記凸型フィンガープレートの下段間隙部、及び前記凹型フィンガープレートの下段間隙部が、上方からの平面視で隠れて見えない配置となる、ことを特徴とする橋梁用伸縮装置。
2. 前記上段突起部の下面は、後方から先方に向けて上り勾配となるよう傾斜し、
   前記下段突起部の上面は、後方から先方に向けて下り勾配となるよう傾斜し、
   前記左フィンガープレートの前記上段突起部の下面と、前記右フィンガープレートの前記下段突起部の上面が、平行又は略平行となるよう配置され、
   前記右フィンガープレートの前記上段突起部の下面と、前記左フィンガープレートの前記下段突起部の上面が、平行又は略平行となるよう配置された、ことを特徴とする請求項１記載の橋梁用伸縮装置。
3. 前記左右のフィンガープレートはいずれも、上段本体部及び前記上段先端部からなる上段プレートと、下段本体部及び前記下段先端部からなる下段プレートと、で構成され、
   前記上段プレートは、前記下段先端部から着脱自在である、ことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の橋梁用伸縮装置。
4. 前記下段本体部の後方端に、背面壁が設けられ、
   前記上段プレートは、前記下段本体部の上面であって、前記背面壁の前方に配置され、
   前記上段プレートの上面と、前記背面壁の上面と、によって同一面又は略同一面が形成される、ことを特徴とする請求項３記載の橋梁用伸縮装置。
5. 前記左フィンガープレートを支持する左支持架台と、前記右フィンガープレートを支持する右支持架台と、を備え、
   前記左フィンガープレートは、前記左支持架台にのみ支持される片持ち構造であり、
   前記右フィンガープレートは、前記右支持架台にのみ支持される片持ち構造である、ことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の橋梁用伸縮装置。

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