JP5964490B1 - Joint structure of concrete floor slab edge in bridge - Google Patents
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Abstract
【課題】長期間に亘り適切に遊間の伸縮に対応する継手構造を提供する。【解決手段】橋梁におけるコンクリート床版端の継手構造は、コンクリート床版1,2端間に形成された遊間3、又はコンクリート床版1端と橋台2′間に形成された遊間3の上部に段落ち部5を形成し、段落ち部5内に弾性を有するアスファルト合材7を包被シートで包被した継手層8,9を形成し、該継手層上に舗装材を打設し表層14を形成したことを特徴とする。【選択図】図4Provided is a joint structure that can appropriately cope with expansion and contraction over a long period of time. A joint structure of a concrete floor slab end in a bridge is formed at an upper part of a gap 3 formed between the ends of the concrete floor slabs 1 and 2 or between a concrete floor slab 1 end and an abutment 2 '. A stepped portion 5 is formed, joint layers 8 and 9 are formed by covering the asphalt composite material 7 having elasticity in the stepped portion 5 with a covering sheet, and a pavement material is placed on the joint layer to form a surface layer. 14 is formed. [Selection] Figure 4
Description
本発明は例えば河川橋、陸橋、高架橋等の橋梁におけるコンクリート床版端の継手構造に関する。 The present invention relates to a joint structure of a concrete slab end in a bridge such as a river bridge, an overpass, a viaduct or the like.
一般に、図1に示すように、コンクリート床版1,2端間に形成された遊間3、又はコンクリート床版1端と橋台2′間に形成された遊間3の上部にはフィンガージョイントと呼ばれる、波形板4aを噛み合わせる非連結継手4を埋設し、該波形板4aの噛合間隔の範囲内で上記遊間3における伸縮を自在にする構造が主流となっている。
In general, as shown in FIG. 1, the
しかし、上記フィンガージョイントの周囲のコンクリートが摩耗すると、該フィンガージョイントが路面に突出してしまい、該突出したフィンガージョイントが走行車両による騒音や振動を誘発する問題点を有している。 However, when the concrete around the finger joint is worn, the finger joint protrudes on the road surface, and the protruding finger joint has a problem of inducing noise and vibration by the traveling vehicle.
そこで、下記特許文献1,2は、上記フィンガージョイントを排する継手構造として、コンクリート床版端間に形成された遊間、又はコンクリート床版端と橋台間に形成された遊間の上部に段落ち部を形成し、該段落ち部に高伸縮性の充填材を打設して弾性継手を形成する構造を開示している。
Therefore, the following
すなわち下記特許文献1,2は高伸縮性舗装材又は高弾性セメントモルタルを上記段落ち部に充填して弾性継手部を形成し、このようにコンクリート床版端や橋台と一体化した弾性継手部で遊間の伸縮を吸収する継手構造を開示している。
That is, the following
上記特許文献1,2の弾性継手部を構成する高伸縮性舗装材又は高弾性セメントモルタルは、何れも伸縮性や弾性により遊間の伸縮に対応できるとしても、車両走行による繰り返し荷重によってバインダーによる骨材の結合が解除され圧壊してしまう問題点を有している。
The high elastic pavement material or the high elastic cement mortar constituting the elastic joint part of
すなわち、各従来発明は、フィンガージョイントの代わりに、高伸縮性舗装材又は高弾性セメントモルタルを打設する継手構造を採用しているが、繰り返しの荷重によって、打設した高伸縮性舗装材又は高弾性セメントモルタルが圧壊してしまうという問題点が内在した継手構造である。 That is, each conventional invention employs a joint structure in which a highly stretchable pavement material or a highly elastic cement mortar is placed instead of a finger joint. The joint structure has a problem that the high elastic cement mortar collapses.
本発明は、上記従来の結合継手のように、段落ち部に舗装材やセメントモルタルを単に打設する継手構造を採らずに、アスファルト合材をシートで拘束することにより該アスファルト合材内のバインダーと骨材との結合を補完した継手層を段落ち部内に配する継手構造を採用し、圧壊を有効に防止するものである。 The present invention does not adopt a joint structure in which a pavement material or cement mortar is simply placed in a stepped portion like the conventional joint joint described above, and restrains the asphalt mixture with a sheet, thereby restricting the inside of the asphalt mixture. A joint structure in which a joint layer that complements the bond between the binder and the aggregate is arranged in the stepped-down portion is employed to effectively prevent crushing.
要述すると、本発明は、コンクリート床版端間に形成された遊間、又はコンクリート床版端と橋台間に形成された遊間の上部に段落ち部を形成し、該段落ち部内に弾性を有するアスファルト合材を包被シートで包被した継手層の単層構造又は積層構造を形成し、該単層構造の継手層上又は該積層構造の最上位の継手層上に舗装材を打設し表層を形成する構造を有し、遊間の伸縮に柔軟に対応しつつ車両走行による繰り返し荷重に適切に対応する継手構造を提供する。 In short, the present invention forms a stepped portion in the upper part of the gap formed between the ends of the concrete slab or between the edge of the concrete slab and the abutment, and has elasticity in the stepped part. Form a single layer structure or a laminated structure of a joint layer in which asphalt mixture is covered with a covering sheet, and place a pavement material on the joint layer of the single layer structure or on the uppermost joint layer of the laminated structure. Provided is a joint structure that has a structure that forms a surface layer, and that appropriately responds to repeated loads due to vehicle travel while flexibly responding to expansion and contraction between play.
好ましくは、上記アスファルト合材として、ブチルゴム又はエチレンプロピレンゴムとアスファルトを主材として加熱溶融した混合物をバインダーとして用い、既知の骨材やフィラ―等を混合したアスファルト合材を使用し、変形が容易な上記継手層を形成する。 Preferably, the asphalt mixture is a mixture obtained by heating and melting butyl rubber or ethylene propylene rubber and asphalt as a main material, and an asphalt mixture in which known aggregates and fillers are mixed is used for easy deformation. The above-mentioned joint layer is formed.
また、上記表層を構成する舗装材として、上記継手層を構成するアスファルト合材と同一の高弾性のアスファルト合材を用いることが望ましい。 Moreover, as the pavement material constituting the surface layer, it is desirable to use the same highly elastic asphalt mixture as the asphalt mixture constituting the joint layer.
また、上記包被シートの上記継手層の外表面となる面を粘着面とし、上記段落ち部の底面や内壁面に適切に追随する上記継手層を形成する。好ましくは上記粘着面をブチルゴム又はエチレンプロピレンゴムとアスファルトを主材として加熱溶融した混合物で形成する。 Moreover, the surface used as the outer surface of the said joint layer of the said covering sheet is made into an adhesive surface, and the said joint layer which follows appropriately the bottom face and inner wall surface of the said step-down part is formed. Preferably, the adhesive surface is formed of a mixture obtained by heating and melting butyl rubber or ethylene propylene rubber and asphalt as main materials.
また、上記包被シートの上記アスファルト合材を包被する包被面を繊維シートで形成し、該繊維シートを構成する繊維によりアスファルト合材との結合性を向上する。 Moreover, the enveloping surface encapsulating the asphalt mixture of the covering sheet formed of textiles sheets by the fibers constituting the fiber sheet to improve the binding property between asphalt mixture.
本発明はアスファルト合材を包被シートで包被した継手層の単層構造又は積層構造から成る非連結継手構造と、該非連結継手構造の上に施した表層との協働により、遊間の伸縮に柔軟に対応しつつ圧壊することのない継手構造を実現することができ、該継手構造は長期間に亘り使用に供することができる。 In the present invention, the expansion and contraction of the looseness is achieved by the cooperation of a non-joint joint structure composed of a single layer structure or a laminated structure of a joint layer in which an asphalt composite material is covered with a covering sheet, and a surface layer provided on the non-joint joint structure. It is possible to realize a joint structure that is flexible and does not collapse, and can be used for a long period of time.
以下本発明に係る橋梁におけるコンクリート床版端の継手構造の最良の形態を図1乃至図9に基づいて説明する。 The best mode of the joint structure of the concrete floor slab end in the bridge according to the present invention will be described below with reference to FIGS.
<基本構造>
本発明に係る継手構造は、基本的には図4乃至図6に示すように、コンクリート床版1,2端間に形成された遊間3、又はコンクリート床版1端と橋台2′間に形成された遊間3の上部に段落ち部5を形成し、該段落ち部5内に弾性を有するアスファルト合材7を包被シート6で包被した継手層8,9の積層構造を形成し、該積層構造の最上位の継手層9上に舗装材を打設し表層14を形成する基本構造を有する。
<Basic structure>
As shown in FIGS. 4 to 6, the joint structure according to the present invention is basically formed between the
なお、本実施例にあっては、継手層8及び継手層9から成る積層構造について説明するが、本発明はこれに限定するものではなく、一層の継手層から成る単層構造の場合、三層以上の継手層から成る積層構造の場合を排除しない。何れにしても弾性を有するアスファルト合材7を包被シート6で包被した継手層構造を形成し、該継手層構造によって遊間3の伸縮に適切に対応する。以下、順を追って説明する。
In this embodiment, a laminated structure composed of the
図1(A)は既設の橋梁において、コンクリート床版1,2端間に形成された遊間3、又はコンクリート床版1端と橋台2′間に形成された遊間3の上部に非連結継手であるフィンガージョイントが埋設されている状態を一部切欠して概示した斜視図である。図中15は上記コンクリート床版1,2又は橋台2′上にアスファルト合材等の舗装材で形成した舗装部である。
FIG. 1 (A) shows an existing bridge with an unconnected joint at the top of the
上記既設の橋梁に本発明に係る継手構造を実施する場合には、まずフィンガージョイント4をその周囲の取付部コンクリートと一緒に除去し、図1(B)に示すように、遊間3の上部に段落ち部5を形成する。
When the joint structure according to the present invention is applied to the existing bridge, first, the finger joint 4 is removed together with the surrounding mounting portion concrete, and as shown in FIG. A stepped
また、新設の橋梁に本発明に係る継手構造を実施する場合には、図1(B)に示すように、コンクリート床版1,2端の上部又はコンクリート床版1の床版端及び橋台2′のそれぞれの上部に予め段落ち部5を形成するか、若しくは現場でコンクリート床版1,2端の上部、又はコンクリート床版1の床版端及び橋台2′のそれぞれの上部を削って段落ち部5を形成する。
Further, when the joint structure according to the present invention is implemented on a new bridge, as shown in FIG. 1 (B), the upper part of the
なお本願においてコンクリート床版1,2とは現場打ちコンクリートにて成形されるコンクリート床版、又は工場で成形されるPCコンクリート床版、又は鋼桁(H形鋼桁等)と打設コンクリート床版又はPCコンクリート床版で成形した複合橋等におけるコンクリート製の床版を全て包含する。
In this application, the
次に図2(A)に示すように、まず段落ち部5の底面5aに防水シート16を敷き、該防水シート16の一部を遊間3内に垂れ下げて垂れ下がり部16cを形成し、該垂れ下がり部16cにより遊間3内への雨水等の浸入、特に遊間3を構成するコンクリート床版1,2端の立ち上がり面1a,2a又は橋台2′の立ち上がり面2′aが雨水等に晒されるのを適切に防止する。
Next, as shown in FIG. 2 (A), first, a
そして上記防水シート16上に包被シート6を敷き、該包被シート6上に弾性を有するアスファルト合材7を打設し、さらに図2(B)に示すように、該打設したアスファルト合材7上に上記包被シート6の自由端部6c,6dを重ね合わせるように折り返して、該打設したアスファルト合材7を上記包被シート6にて包被し硬化させて、段落ち部5内に継手層8を形成する。
Then, the
上記包被シート6は、後記するように、継手層8の外表面8aとなる一方の面6aを粘着面とすると共にアスファルト合材7を包被する他方の面6bを粗面とし、該粘着面たる一方の面6aが段落ち部5の底面5aに敷設した防水シート16の表面16bと密着すると共に、上記粗面たる他方の面6bが包被対象の上記アスファルト合材7と強固に結合し、継手層8を形成する。また包被シート6の自由端部6c,6dをオーバーラップして上記アスファルト合材7を包被することにより、自由端部6c,6dの粘着面たる一方の面6aが粗面たる他方の面6bと接着し確実に上記アスファルト合材7を包被する。
As will be described later, the
また、図6に示すように、継手層8の橋幅方向の左右端部においては、上記包被シート6と同構成の端部用包被シート6′で覆い、アスファルト合材7が流出するのを適切に防止する。なお本実施例においては、端部用包被シート6′で継手層8の橋幅方向の左右端部を覆う構成を示したが、本発明はこれに限らず、例えば橋長方向と橋幅方向のそれぞれに折代を有する包被シート6にてアスファルト合材7を包むようにして上記継手層8を形成することも排除しない。
Further, as shown in FIG. 6, the left and right ends of the
本実施例においては、図3(A)に示すように、上記継手層8上に更に新たな包被シート6を敷設し、該包被シート6上に上記継手層8と同様に弾性を有するアスファルト合材7を打設し、図3(B)に示すように、該打設したアスファルト合材7を包被して、上記継手層8上に継手層9を積層する。該継手層8の外表面8aと継手層9の外表面9aは何れも上記包被シート6の粘着面6aで構成されており、両者は上下方向において互いに密着する。該継手層9の構成は既述した継手層8と同様であるので、ここでは説明を割愛する。
In this embodiment, as shown in FIG. 3A, a
最後に、図4に示すように、継手層9上に舗装材を打設して表層14を形成する。該表層14はコンクリート床版1,2又は橋台2′上に形成された舗装部15と一体化する。該表層14を構成する舗装材は、継手層8,9の変形に追随して変形するように、該継手層8,9を構成するアスファルト合材7と同じアスファルト合材を用いて形成するのが望ましい。
Finally, as shown in FIG. 4, a pavement material is cast on the
また、図5は防水シート16を省略した本発明に係る継手構造の他例を示している。
すなわち、段落ち部5の底面5aに直接包被シート6を敷設して既述した継手層8を形成し、該継手層8上に既述した継手層9を形成し、該継手層9上に表層14を形成する構造例を示している。
FIG. 5 shows another example of the joint structure according to the present invention in which the
That is, the
この構造例の場合において、好ましくは、包被シート6を段落ち部5内に敷設する際に、該包被シート6の一部を遊間3内に垂れ下げて垂れ下がり部6eを形成し、該垂れ下がり部6e内にもアスファルト合材7を打設し硬化させ、継手層8に突条部8bを形成する。該突条部8bにより遊間3内への雨水等の浸入、特に遊間3を構成するコンクリート床版1,2端の立ち上がり面1a,2a又は橋台2′の立ち上がり面2′aが雨水等に晒されるのを適切に防止する。
In the case of this structural example, preferably, when the
本発明に係る継手構造は、以上説明したように、弾性を有するアスファルト合材7を包被シート6で拘束することにより、該包被シート6でアスファルト合材7中のバインダーと骨材との結合を補完しつつ遊間3の伸縮を適切に吸収する継手層8,9を段落ち部5内に備える。そして該継手層8,9が表層14と協働して、遊間3の伸縮に適切に対応しながらも車両走行を妨げない継手構造とすることができる。
In the joint structure according to the present invention, as described above, the
<アスファルト合材7>
ここで既述した継手層8,9を構成する、弾性を有するアスファルト合材7について説明する。アスファルト合材7は、好ましくはブチルゴム又はエチレンプロピレンゴムとアスファルトを主材とし加熱溶融した混合物をバインダーとして用い、既知の骨材やフィラ―等を混合したアスファルト合材を使用し、変形が容易で弾性を有する上記継手層8,9を形成する。また、上記バインダーに必要に応じてプロセスオイルを配合する。
<
Here, the
上記アスファルト合材7の好ましい配合例としては次のとおりであり、バインダー(ブチルゴム又はエチレンプロピレンゴムとアスファルトを主材とする混合物)と骨材との配合比は重量比で、26〜2:74〜98とする。
A preferable blending example of the
<配合例1>
ブチルゴム又はエチレンプロピレンゴム 20〜200kg/m3
プロセスオイル 10〜100kg/m3
アスファルト 20〜200kg/m3
骨材(砂及び砂利) 1400〜2400kg/m3
<Formulation example 1>
Butyl rubber or ethylene propylene rubber 20-200 kg / m 3
Process oil 10-100kg / m 3
Asphalt 20-200kg / m 3
Aggregate (sand and gravel) 1400-2400 kg / m 3
<配合例2>
ブチルゴム又はエチレンプロピレンゴム 25〜250kg/m3
アスファルト 25〜250kg/m3
骨材(砂及び砂利) 1400〜2400kg/m3
<Formulation example 2>
Butyl rubber or ethylene propylene rubber 25-250 kg / m 3
Asphalt 25-250kg / m 3
Aggregate (sand and gravel) 1400-2400 kg / m 3
なお、本発明にあっては、既述のように、表層14を構成する舗装材として、上記アスファルト合材7を用い、継手層8,9の変形に追随する表層14とすることが望ましい。該表層14は継手層上の一部に限定して形成するものであり、例え経年劣化したとしても容易に取り除くことができると共に、容易に新設することができる。
In the present invention, as described above, it is desirable to use the
<包被シート6(端部用包被シート6′),防水シート16>
また、本発明に係る上記包被シート6は、図7にも示すように、継手層8,9の外表面8a,9aとなる一方の面6aを粘着面とすると共にアスファルト合材7を包被する他方の面6bを粗面とし、該粘着面たる一方の面6aが段落ち部5の底面5a・側面5b又は防水シート16の表面16bと密着すると共に、上記粗面たる他方の面6bが包被対象の上記アスファルト合材7と強固に結合するようにする。
<Enveloping sheet 6 (end covering sheet 6 '),
Further, as shown in FIG. 7, the
上記粘着面6aは粘着材10により形成し、例えば上記アスファルト合材7のバインダーと同様にブチルゴム又はエチレンプロピレンゴムとアスファルトを主材とし加熱溶融した混合物から成る粘着材10により形成する。また、該粘着材10は柔らかく容易に変形するため、該混合物内に既知のアラミド繊維、ナイロン繊維、炭素繊維等で編成した網シート11を埋設し保形を図ると共に補強することが望ましい。
The pressure-sensitive
また、上記包被シート6の包被面となる他方の面6bは、例えば不織布から成る繊維シート12により粗面として形成する。該繊維シート12を構成する繊維がアスファルト合材7内に埋設されると共に同繊維シート12の繊維間の空隙にアスファルト合材7の成分が含浸することにより、上記繊維シート12と上記アスファルト合材7とが強固に結合する。
Moreover, the
加えて上記繊維シート12に上記粘着材10が含浸するのを防止するために、両者間にポリ塩化ビニル等の合成樹脂から成る合成樹脂製シート13を配する。
In addition, in order to prevent the
上記包被シート6の他方の面(粗面)6bには必要に応じて下塗り剤を塗布してプライマー処理を施し、上記アスファルト合材7との結合及び自由端部6c,6d同士の接着をより強固にする。上記下塗り剤はブチルゴム又はエチレンプロピレンゴムとアスファルトを主材として加熱溶融した混合物、すなわち上記アスファルト合材7中のバインダーと同様の成分を含有する液体を使用することが望ましい。また上記下塗り剤としては既知の有機系塗料を使用することも実施に応じ任意である。
If necessary, a primer is applied to the other surface (rough surface) 6b of the
また、継手層8,9の橋幅方向の左右端部に用いる端部用包被シート6′は上記した包被シート6と同構成である。
Further, the
また、防水シート16についても、上記した包被シート6と同構成のシートを用いることが望ましい。この場合、防水シート16の裏面16aを粘着面とし、同表面16bを粗面として、該裏面16aを段落ち部5の底面5aに凹凸形態に沿って倣い密着させると共に、上記表面16bを継手層8の外表面8a(包被シート6の一方の面6a)と確実に密着させる。
Further, it is desirable to use a sheet having the same configuration as the
なお、図8・図9は包被シート6の他例を示している。図8に示す包被シート6は上記粘着材10と該粘着材10内に埋設した網シート11から成り、図7に示した包被シート6のように他方の面6bを粗面とはせず、一方の面6aと同様に粘着面としたものである。また、図9に示す包被シート6は上記粘着材10と該粘着材10内に埋設した網シート11と同粘着材10と密着した合成樹脂製シート13とから成り、図7に示した包被シート6のように他方の面6bを粗面とはせず、合成樹脂製シート13にて形成したものである。これらの例の包被シート6は何れにしても一方の面6aを粘着面とし、段落ち部5の底面5a・側面5bと密着すると共に、継手層8,9の外表面8a,9aを構成し両層を密着する。
8 and 9 show other examples of the
また、上記図8・図9の例の包被シート6と同構成のシートを端部用包被シート6′、防水シート16として使用することができるのは勿論である。
Of course, sheets having the same configuration as the
以上説明したように、本発明に係る継手構造にあっては、包被シート6で弾性を有するアスファルト合材7を包被して形成した継手層8,9と、同じく弾性を有するアスファルト合材7で上記継手層9上に形成され舗装部15と一体化する表層14との協働により、遊間3の伸縮に適切に対応することができる。
As described above, in the joint structure according to the present invention, the
詳述すると、上記継手層8,9は、該継手層8,9を構成するアスファルト合材7によって弾性を有すると共に柔軟性に富むが、同時に包被シート6で包被されているため、該包被シート6、特に該包被シート6を構成する粘着材10内の網シート11、繊維シート12及び合成樹脂製シート13によってある程度変形が制限される。
More specifically, the
したがって、上記継手層8,9は遊間3が目開きした場合には通常時よりも若干薄くなると共に橋長方向において伸長し、逆に遊間3が目詰まりした場合には通常時よりも若干厚くなると共に橋長方向において縮小し、遊間3の伸縮を吸収しつつ適切にコンクリート床版1,2同士又はコンクリート床版1及び橋台2′を適切に中継する。
Therefore, the
また、上記継手層8,9を構成するアスファルト合材7は包被シート6にて拘束され該アスファルト合材7中のバインダーと骨材との結合が補完される。これにより上記継手層8,9は圧壊することなく長期間継手として使用に供することができる。
Further, the
また上記表層14自体も弾性を有し、上記継手層8,9の変形に追随する。
The
なお、本願において、下限値と上限値間を「〜」で示した数値範囲は、該下限値と上限値間の全ての数値(整数値と少数値)を表したものである。 In the present application, the numerical range indicated by “˜” between the lower limit value and the upper limit value represents all the numerical values (integer value and decimal value) between the lower limit value and the upper limit value.
1,2…コンクリート床版、2′…橋台、1a,2a,2′a…立ち上がり面、3…遊間、4…フィンガージョイント、4a…波形板、5…段落ち部、5a…底面、5b…側面、6…包被シート、6a…一方の面、6b…他方の面、6c,6d…自由端部、6e…垂れ下がり部、6′…端部用包被シート、7…アスファルト合材、8…継手層、8a…外表面、8b…突条部、9…継手層、9a…外表面、10…粘着材、11…網シート、12…繊維シート、13…合成樹脂製シート、14…表層、15…舗装部、16…防水シート、16a…裏面、16b…表面、16c…垂れ下がり部。
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