JP6041098B2 - 橋梁の伸縮装置 - Google Patents

Description

本発明は、橋梁の伸縮装置に関する。

従来、橋梁の橋桁と橋台との間、又は、橋桁と橋桁との間の対抗する部分に、橋桁の伸縮を許容する伸縮装置が設けられている。このような伸縮装置は、例えば、フィンガー部が形成された鋼製のプレートで相互に嵌合させる（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−９６５０２号公報

特許文献１に記載の伸縮装置は、フィンガー部で噛み合わせることによって、橋梁の橋軸方向に移動自在であり、橋桁の伸縮に追従することができる。しかしながら、フィンガー部が露出されることによって、フィンガー部間の溝部に土砂やごみが詰まり、伸縮装置の伸縮機能を低下させることがある。また、フィンガー部がゴム製や鋼製等のプレートで構成されているため、該伸縮装置のフィンガー部間の溝部が露出することとなり、車両や人間に対する安全性が低下する。さらには、車両が溝部の上を通過する際に、車内に振動が発生し、快適性が低下すると共に、騒音が発生し、近隣への環境が悪化する。また、車両がフィンガー部間の溝部を走行する際に、橋梁に衝撃を与え、衝撃により橋梁の寿命が短縮されると共に、そのメンテナンス費用が膨大となる。

このような、溝部が原因で様々な不具合が生じ得るが、この不具合は溝部のない伸縮装置とすることで解消することができる。溝部のない伸縮装置とするために、例えば、フィンガー部の上に溝部を覆うように鋼製プレートを取り付けることができる。この場合、鋼製プレートは溝部を跨いでフェインガー部に支持されるため、鋼製プレートの厚さは、走行車両に起因する荷重に耐えうるものでなければいけないことから、相当の厚さとなる。この結果、鋼製プレートとフィンガー部との間に大きな段差が生じるので、車両等が鋼製プレート上を走行する際に橋梁に衝撃を与えたり騒音を発生させる。さらに鋼製プレートの靭性は低いため、鋼製プレートとフィンガー部との間に隙間が生じている場合、車両の走行時に衝撃や騒音が発生することとなる。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、上述のような問題を解決することを課題の一例とするものであり、これらの課題を解決することができる橋梁の伸縮装置を提供することを目的とする。

本発明に係る橋梁の伸縮装置は、橋梁の第１橋桁と該第１橋桁に対向する第２橋桁との接合部、または、橋梁の第１橋桁と該第１橋桁に対向する橋台との接合部に設けられる伸縮装置において、前記接合部に路面として配され、所定方向に並んだ炭素繊維の束が配列された炭素繊維集成板で構成されるフェイスプレートと、前記フェイスプレートを支持し、前記橋梁の橋軸方向に伸縮可能な伸縮手段と、を有し、前記伸縮手段は、前記第１橋桁の前記橋軸方向の端部に設けられ、前記橋軸方向外側に突出した第１突部が前記橋軸方向に交差する伸縮継手方向に複数並設された第１スライド部材と、前記第２橋桁又は前記橋台の前記第１スライド部材に対向する端部に設けられ、前記第１スライド部材の第１突部間に形成される隙間部に挿入される第２突部が、前記伸縮継手方向に複数並設された第２スライド部材と、を備え、前記フェイスプレートは、一方のスライド部材に取り付けられ、前記第１スライド部材と第２スライド部材との間の溝部を覆うことを特徴とする。

所定方向に並んだ炭素繊維の束が配列された炭素繊維集成板で構成されるフェイスプレートが第１スライド部材と第２スライド部材との溝部を覆うように取り付けられているので、隙間がなくなり、土砂やごみ等の隙間への詰まりを防止すると共に、走行車両に対する走行性及び快適性の低下を抑えることができる。

（ａ）は伸縮装置が橋梁に設置されている様子を示す斜視図、（ｂ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 （ａ）は基準位置における伸縮装置の部分平面図、（ｂ）は図２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。 （ａ）は橋桁が伸長した場合、即ち伸縮装置が縮小した場合の部分平面図、（ｂ）は図３（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。 （ａ）は橋桁が収縮した場合、即ち伸縮装置が拡張した場合の部分平面図、（ｂ）は図４（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。 （ａ）はフェイスプレートの平面図、（ｂ）は図５（ａ）のフェイスプレートの側面図、（ｃ）は図５（ｂ）の部分拡大図である。 （ａ）は第１プリプレグの平面図、（ｂ）は第２プリプレグの平面図、（ｃ）は第３プリプレグの平面図である。 （ａ）は突部及び隙間部の形状が台形状（ジョイント部が歯型状）である場合の第１スライドプレート及び第２スライドプレートの平面図、（ｂ）は突部及び隙間部の形状が三角形状（ジョイント部が山型状）である場合の第１スライドプレート及び第２スライドプレートの平面図、（ｃ）は突部及び隙間部の形状が半円形状（ジョイント部が波型状）である場合の第１スライドプレート及び第２スライドプレートの平面図、（ｄ）は突部を備えない筋溝型状のジョイント部である場合の第１スライドプレート及び第２スライドプレートの平面図である。 （ａ）は既存の伸縮装置が橋梁に設置されている様子を示す斜視図、（ｂ）は既存の伸縮装置がフェイスプレートにより改良された様子を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら具体的に説明する。図１に示すように、本発明に係る橋梁の伸縮装置Ｘは、橋梁Ｂの路面Ｒ、Ｒの端部の継目部、換言すれば、橋梁Ｂの橋桁Ｂ１の端部と、橋桁Ｂ１を支承Ｂ３を介して支持する橋台Ｂ２との間に設けられ、温度変化による橋桁Ｂ１の伸縮やたわみ及び地震による橋桁Ｂ１の変形などを許容する。

伸縮装置Ｘは、橋桁Ｂ１と橋台Ｂ２との継目部（接合部）における路面として配されたフェイスプレート３、橋桁Ｂ１の橋軸方向端部に設けられた第１スライドプレート１、橋桁Ｂ１の橋軸方向に沿って第１スライドプレート１と所定間隔をおいて対向して橋台Ｂ２に設けられた第２スライドプレート２、第１スライドプレート１を支持する第１受け桁４、及び、第２スライドプレート２を支持する第２受け桁５を具備する。フェイスプレート３は、第１スライドプレート１及び第２スライドプレート２に支持されており、第１スライドプレート１と第２スライドプレート２との間に形成される溝部を覆っている。

第１受け桁４及び第２受け桁５は断面コ字状の鋼材で構成されている。第１受け桁４は、橋桁Ｂ１を構成する断面Ｉ型の主桁Ｂ１１に支持され、所定のボルト６１で固定されている。また、第１受け桁４は、第１スライドプレート１に座ぐりボルト等の所定のボルト６２で固定されている。そして、主桁Ｂ１１の上面側、及び、第１スライドプレート１及び第１受け桁４の背面側に橋桁Ｂ１を構成する床板Ｂ１２が形成されている。

一方、第２受け桁５は、橋台Ｂ２の受台部Ｂ２１に支持され、受台部Ｂ２１に埋設されたアンカーボルト６４に固定されている。また、第２受け桁５は、第２スライドプレート２に座ぐりボルト等の所定のボルト６３で固定されている。そして、第２スライドプレート２の背面側、及び、第２受け桁５の背面側に橋台Ｂ２を構成する床板Ｂ２２が形成されている。

なお、第１受け桁４及び第２受け桁５の背面側には、床板Ｂ１２、Ｂ２２との定着性を向上させるべく所定の鉄筋７１、７２が設けられている。伸縮装置Ｘの橋梁Ｂへの設置方法はこれに限られず、適宜に変更できる。

次に、図２を用いて、第１スライドプレート１及び第２スライドプレート２について説明する。第１スライドプレート１及び第２スライドプレート２はそれぞれ鋼製の面板で構成されており、矩形状の基部１Ａ、２Ａと、基部１Ａ、２Ａの一方の縁部（長辺部）から橋軸方向の外側に向かって突出して形成されているジョイント部１Ｂ、２Ｂとで構成されている。

各ジョイント部１Ｂ、２Ｂは、基部１Ａ、２Ａの長辺方向、換言すれば、橋軸に交差する（本実施の形態では、直交する）所定の伸縮継手方向において所定間隔をおいて並設された複数の短冊状（矩形状）の突部１１、２１と、各突部１１、２１と突部１１、２１との間に形成される矩形状の隙間部１２、２２とで構成されている。伸縮装置Ｘが橋梁Ｂに設置された状態において、一方のスライドプレート１（２）の隙間部１２（２２）に他方のスライドプレート２（１）の突部２１（１１）が入り込んでいる。そして、突部１１、２１及び隙間部１２、２２の中心軸は、橋桁Ｂ１の橋軸と平行になっている。

各スライドプレート１、２の突部１１、２１及び隙間部１２、２２はそれぞれ同一の形状に成型されている。すなわち、第１突部１１の橋軸方向の長さＬ１及び伸縮継手方向の長さＷ１と、第２突部２１の橋軸方向の長さＬ２及び伸縮継手方向の長さＷ２とが同一である。また、第１隙間部１２の伸縮継手方向の長さＢ１と、第２隙間部２２の伸縮継手方向の長さＢ２とも同一である。ここで、隙間部１２、２２の伸縮継手方向の長さＢ１、Ｂ２は、突部１１、２１の伸縮継手方向の長さＷ１、Ｗ２より若干（例えば、数ｍｍ程度）長い。これは、上述の通り、設置状態においては隙間部１２、２２に他方の突部２１、１１が挿入されるので、伸縮継手方向に隣接する突部１１と突部２１との間に多少の隙間を設け、第１突部１１と第２突部２１との接触を防止するためである。

このように、第１スライドプレート１及び第２スライドプレート２が全体で櫛型形状を呈しており、若干余裕を持って噛み合った状態となっているため、橋桁Ｂ１は橋軸方向に円滑に移動することができる。

ところで、上述したように、橋桁Ｂ１は温度変化等によって伸縮するため、伸縮に伴って、第１スライドプレート１は、第２スライドプレート２に接近し（図３参照）、又は、第２スライドプレート２から離隔する（図４参照）。

次に、図５を用いて、フェイスプレート３について説明する。最初に、フェイスプレート３の構造について説明する。フェイスプレート３は、橋軸方向長さが３００ｍｍ、伸縮継手方向の長さが３５００ｍｍの平面視矩形状に成型されている。すなわち、図５（ａ）に示すフェイスプレート３が、橋桁Ｂ１と橋台Ｂ２との継目部において、伸縮継手方向に沿って間隔を空けずに複数並設されている。

橋桁Ｂ１の伸縮継手方向を基準角度０°として、９０°方向において、両端から１５ｍｍ離れた位置から中央に向かった５０ｍｍの範囲においてテーパー部３１、３１が形成されている。テーパー部３１、３１は、９０°方向の中央に向かって上昇しており、テーパー部３１、３１に挟まれた１７０ｍｍの範囲からなる中央部３２の厚さが最大となっている。このように、フェイスプレート３のテーパー部３１、３１は、車両の走行方向に沿って傾斜している。なお、中央部３２の厚さは３．０ｍｍであり、両端からテーパー部３１、３１の下端までの範囲で形成される端部３３の厚さは１．５ｍｍとなっている。

フェイスプレート３は、炭素繊維の束にエポキシ樹脂を含浸させ、半硬化状態に反応させたプリプレグを積層して加圧真空・加熱した炭素繊維集成板（炭素繊維成型板）で構成されている。フェイスプレート３を構成する炭素繊維のプリプレグの種類は３種類であり、炭素繊維の方向が、０°方向（伸縮継手方向）であるプリプレグ（図６（ａ）参照、以下「第１プリプレグ」という）、９０°方向（橋軸方向）であるプリプレグ（図６（ｂ）参照、以下「第２プリプレグ」という）、及び、±４５°方向に編み込まれた炭素繊維のプリプレグ（図６（ｃ）参照、以下「第３プリプレグ」という）である。

フェイスプレート３は、上記の３種類のプリプレグが組み合わされ、第１層３ａ〜第１２層３ｌの１２層のプリプレグで構成されている。具体的には、図５（ｃ）に示すように、第２層３ｂ、第４層３ｄ、第６層３ｆ、第７層３ｇ、第９層３ｉ及び第１１層３ｋが第１プリプレグで構成され、第３層３ｃ、第５層３ｅ、第８層３ｈ及び第１０層３ｊが第２プリプレグで構成され、第１層３ａ及び第１２層３ｌが第３プリプレグで構成されている。以下、必要に応じて、フェイスプレート３の垂直方向における中央の６層（第４層３ｄ〜第９層３ｉ）を全体で「中層３Ｂ」と称し、中層３Ｂの上側の３層（第１層３ａ〜第３層３ｃ）を全体で「上層３Ａ」と称し、中層３Ｂの下側の３層（第１０層３ｊ〜第１２層３ｌ）を全体で「下層３Ｃ」と称する。

中層３Ｂを構成する第４層３ｄ〜第９層３ｉは上側から下側に向かって階段状にずれて積層されている。換言すれば、第４層３ｄ〜第９層３ｉの９０°方向の長さが上側から下側に向かって段階的に長くなっている。

一方、下層３Ｃの９０°方向の両端は揃えられて成型されている。すなわち、下層３Ｃを構成する第１０層３ｊ〜第１２層３ｌの９０°方向長さは同一である。そして、この第１０層３ｊ〜第１２層３ｌの９０°方向長さは、中層３Ｂの中で最も長い第９層３ｉの９０°方向長さより長い。

上層３Ａは、９０°方向において中層３Ｂを完全に被覆し、下層３Ｃと両端が一致するように成型されている。このように、９０°方向、すなわち、車両が走行する方向に対して炭素繊維の断面の露出を防ぐことで、炭素繊維の剥離・損傷・摩耗等を防ぐことができる。さらに、上層３Ａは、中層３Ｂの範囲においてはその段差に沿って傾斜状に成型されている。これにより、フェイスプレート３の９０°方向における略両端部に斜面が形成されるので、フェイスプレート３と周囲の路面との段差が軽減され、車両などの走行性及び快適性の低下を防ぐことができる。

なお、第１層３ａ〜第１２層３ｌの０°方向長さは同一であり、両端が揃えられて成型されている。

フェイスプレート３は、本実施の形態のように上下線の区別がある場合には、車両が走行してくる側のスライドプレートにのみ接着されることが望ましい。例えば、図１（ａ）に示すように、第１車両走行方向に係る範囲においては第２スライドプレート２にのみ接着され、第２車両走行方向に係る範囲においては第１スライドプレート１にのみ接着されている。よって、橋桁Ｂ１が伸縮した場合でも、第１スライドプレート１と第２スライドプレート２とが、相対的に橋軸方向に移動でき、伸縮装置Ｘの伸縮機能が保持される。

次に、フェイスプレート３の断面構造と強度との関係について説明する。図２〜図４に示すように、フェイスプレート３は、第１スライドプレート１と第２スライドプレート２との間の溝部の全周にわたって第１スライドプレート１及び第２スライドプレート２に支持されて、各溝部を覆っている。よって、フェイスプレート３は、各溝部の上を走行する車両等の荷重に抵抗できるように強度を設計する必要がある。具体的には、フェイスプレート３の強度は、フェイスプレート３の上を走行する車両等の荷重に基づく曲げモーメントに基づいて決定される。

第１スライドプレート１と第２スライドプレート２との間の溝部は、第１スライドプレート１と第２スライドプレート２とで囲まれた空間で構成される。よって、この溝部の大きさは、図２に示すように、橋桁Ｂ１が伸縮していないときの状態を基準とすると、橋桁Ｂ１が収縮すると大きくなり（図３参照）、橋桁Ｂ１が伸長すると小さくなる（図４参照）。

ここで、隙間部１２、２２が矩形状であり、その長辺方向に沿って突部１１、２１が移動するため、橋桁Ｂ１が伸縮すると、溝部の橋軸方向長さＡ１、Ａ２が変化するが、溝部の伸縮継手方向長さとなる隙間部１２、２２の伸縮継手方向長さＢ１、Ｂ２は一定である。よって、溝部の橋軸方向長さＡ１、Ａ２は、橋桁Ｂ１が伸縮する過程において、ある地点で、溝部の橋軸方向長さＡ１、Ａ２が伸縮継手方向長さＢ１、Ｂ２より長くなる。

ここで、フェイスプレート３の曲げモーメントに対する強度に係る支持点間長において、支配的な荷重方向は短辺方向であるので、短辺方向を主方向として炭素繊維量及び配置に基づいて曲げモーメントに対する強度が計算される。ここでは、橋桁Ｂ１が基準位置から伸長した場合、即ち、伸縮装置Ｘが縮小した場合、第１スライドプレート１と第２スライドプレート２との間の溝部における短辺方向の長さは、溝部の橋軸方向長さＡ１、Ａ２となり得ることもある。しかし、橋桁Ｂ１が収縮した場合、すなわち、伸縮装置Ｘが拡張した場合、上記の溝部における短辺方向の長さは、隙間部１２、２２の伸縮継手方向長さＢ１、Ｂ２となる。さらに、隙間部１２、２２の伸縮継手方向長さＢ１、Ｂ２は一定であるので、この隙間部１２、２２の伸縮継手方向長さＢ１、Ｂ２を支配的な短辺方向として設計することで、大小様々な伸縮量の橋桁Ｂ１であっても、フェイスプレート３の厚さを一定にすることができる。

この結果、フェイスプレート３を構成する炭素繊維の方向は、伸縮継手方向においてフェイスプレート３に作用する力に抵抗する方向と平行であることが望ましい。そして、フェイスプレート３の曲げモーメントに対する強度は、この伸縮継手方向の炭素繊維のプリプレグ、すなわち、第１プリプレグの厚さによって決定される。換言すれば、第１プリプレグの厚さは、溝部の伸縮継手方向中心でフェイスプレート３に作用する最大荷重に基づく曲げモーメントに抵抗できる範囲に設定されている。このように、橋桁Ｂ１の橋軸方向の設計伸縮量が大きくなる場合でも、スライドプレート１、２の平面形状として突部１１、２１の橋軸方向長さＬ１、Ｌ２を長くすることで、溝部の伸縮継手方向長さを一定とすることにより、フェイスプレート３の曲げモーメントに対する強度、すなわち、フェイスプレート３の厚さは、橋桁Ｂ１の幅等の橋梁Ｂの規模に関わらず、一定に設定（統一）することができる。

本実施の形態では、フェイスプレート３を構成するプリプレグの種類の中では、第１プリプレグが最も多く、しかも、積層方向における中心の２層（第５層３ｅ及び第６層ｆ）が第１プリプレグで構成されている。フェイスプレート３の第１プリプレグはこの２層からなるものの他にも４つ配されている。この第１プリプレグの層数、換言すれば、厚さは、伸縮継手方向においてフェイスプレート３に作用する最大曲げモーメントに応じて適宜に設定される。

また、フェイスプレート３が第２プリプレグを含んでいるため、フェイスプレート３全体が車両の走行方向（橋軸方向）に対して靱性効果が得られる。これによって、フェイスプレート３の裏面と第１スライドプレート１又は／及び第２スライドプレート２の表面との隙間がある場合に、フェイスプレート３の上を車両等が走行したときに橋梁Ｂに与える衝撃を軽減することができる。さらに、フェイスプレート３が第２プリプレグを含んでいるため、第１プリプレグが炭素繊維に直交する方向にばらけることを防止することができる。

さらに、フェイスプレート３には、上記の第１プリプレグ及び第２プリプレグの他に±４５°方向に編み込まれた炭素繊維からならなる第３プリプレグを含むことで、炭素繊維の方向が０°、９０°、±４５°と、米印の如くマルチ方向となるため、フェイスプレート３の面外圧縮力に対抗する力が増大する。さらには、車両等が走行し、フェイスプレート３に偏心荷重が作用したときに発生するねじれを防止することができる。

また、第３プリプレグがフェイスプレート３の最も上側及び下側に配されているため、車両等との接触による炭素繊維の破損を防止することができる。さらに、フェイスプレート３に第３プリプレグが含まれ、フェイスプレート３の全体の靱性が向上するため、フェイスプレート３と第１スライドプレート１又は／及び第２スライドプレート２の表面との隙間がある場合に、フェイスプレート３の上を車両等が走行したときに橋梁Ｂに与える衝撃を軽減することができる。

さらに、フェイスプレート３を構成する炭素繊維の積層構造は上下対称であるので、フェイスプレート３全体に対する捻れや歪みの発生を防止することができる。また、この上下対称構造によりフェイスプレート３の成型時の反りや歪みを防ぐことができる。

また、本実施の形態における伸縮装置Ｘにおいては、橋桁Ｂ１の伸縮に伴って隙間部１２、２２の中を突部１１、２１が移動し、第１スライドプレート１と第２スライドプレート２との間の溝部（空間）の橋軸方向長さＡ１、Ａ２が変化する。しかし、その橋軸方向長さに対して小さい溝部の伸縮継手方向長さとなる隙間部１２、２２の伸縮継手方向長さＢ１、Ｂ２が一定であるため、フェイスプレート３に係る設計曲げモーメントも、橋桁Ｂ１の伸縮に関わらず一定となる。よって、フェイスプレート３の厚さ・断面構造を統一させることができ、製造コストを低くすることができる。

また、フェイスプレート３は、橋軸方向の略両端部にテーパー部３１が形成されているが、中央部３２は、厚さが最大であり、車両の荷重に対して垂直に配されているため、橋桁Ｂ１の伸縮する範囲において、溝部を完全に覆う。テーパー部３１で輪荷重を支持すると安全性が低下するからである。すなわち、橋桁Ｂ１が伸縮する範囲において、中央部３２以外のテーパー部３１及び端部３３（図２〜図４において「α」で示す範囲）が第１スライドプレート１の基部１Ａ及び第２スライドプレート２の基部２Ａに支持される。

フェイスプレート３がエポキシ樹脂によりジョイント部２Ｂの突部２１と基部２Ａの一部（図２（ａ）、図３（ａ）、図４（ａ）における斜線部）に接着されており、第１スライドプレート１又は第２スライドプレート２とフェイスプレート３とが一体化されている。このように、フェイスプレート３が、車両が走行される側のスライドプレートにのみ接着されることで、橋桁Ｂ１の伸縮の拘束を回避し、橋梁Ｂや接合構造の破損・破壊等を防ぐことができる。さらに、フェイスプレート３が、車両が向かってくる側のフェイスプレートに固定されているため、第１スライドプレート１の表面から浮いた状態での車両等のフェイスプレート３への走行によるフェイスプレート３の破損を防止することができる。なお、フェイスプレート３とスライドプレート２との接着性を高めるために、フェイスプレート３の裏面がピールプライ製法により、定着効果のあるＨｉ−Ｇｒｉｐ処理の粗面化されている。また、道路表面となるフェイスプレート３の表面も滑り防止措置としてＨｉ−Ｇｒｉｐ処理されることがある。さらに、これらのＨｉ−Ｇｒｉｐ処理にはガラス繊維プリプレグを伴うことがある。特に、フェイスプレート３に含まれる炭素繊維と鋼製の第１スライドプレート１及び第２スライドプレート２との電解腐食を防止するために、フェイスプレート３の裏面に、ガラス繊維プリプレグ若しくは樹脂のみのプリプレグをさらに積層させることで、電解腐食防止層３ｍが形成される（図５参照）。

なお、フェイスプレート３とスライドプレート１、２のいずれかとの接着は、エポキシ樹脂による塗布に限られず、例えば、フェイスプレート３の裏面には電解腐食防止層としてのガラス繊維プリプレグ若しくは樹脂のみからなるプリプレグを介在させる。また、所定の釜等において一体的に加圧真空・加熱して行うことも可能である。

以上のように、フェイスプレート３が、橋梁Ｂの継目部である第１スライドプレート１及び第２スライドプレート２に支持され、橋軸方向に移動可能な第１スライドプレート１と第２スライドプレート２との該移動範囲で発生する溝部を確実に覆うため、すなわち、伸縮装置Ｘが溝部を有しないまさに「フィンガーレスジョイント」となるため、土砂やゴミ等の溝部への侵入を阻止し、橋桁Ｂ１の伸縮等の拘束を防止すると共に、第１スライドプレート１及び第２スライドプレート２を走行する車両等に対する安全性及び快適性の低下を軽減し、騒音の発生を抑えることができる。さらに、フェイスプレート３が複数の炭素繊維プリプレグからなる炭素繊維集成板で構成されているため、フェイスプレート３の厚さのスリム化を図ることにより、路面との段差を軽減することができる。この結果、車両やバイクに対する安全性及び快適性の低下を軽減し、騒音の発生を抑えることができる。さらに、フェイスプレート３が複数の炭素繊維プリプレグからなる炭素繊維集成板で構成されているため、その靱性により車両の走行等により橋梁Ｂへの衝撃を抑えることができる。さらには、接着剤による一体化の手法により、フェイスプレート３の第１スライドプレート１若しくは第２スライドプレート２への取り付け作業を容易にすることができる。

さらに、第１スライドプレート１及び第２スライドプレート２の全体の形状を櫛型とし、隙間部１２、２２の形状を矩形状とすることによって、フェイスプレート３の曲げモーメントに対する強度、すなわち、フェイスプレート３の厚さを一定に設定すると共に、厚さを薄くし、路面の段差を軽減し、走行車両の安全性及び快適性を向上させることができる。

また、上記の例では、本発明の伸縮装置が橋桁Ｂ１と橋台Ｂ２との間の継目部に適用されているが、橋桁Ｂ１とそれに対向する橋桁との間の継目部に適用することができる。また、橋軸方向が曲線となっている橋梁の継目部において本発明の伸縮装置を適用することも可能である。さらには、第１スライドプレート１と第２スライドプレート２の伸縮継手方向は橋軸に直交する角度以外の所定の角度で交差する方向でも良い。また、本発明の伸縮装置は、橋梁の車道部分以外の歩道や自転車レーンについても適用することができる。また、フェイスプレート３の形状・断面構造も上記の例に限られず適宜に設計することができる。

また、本発明の伸縮装置は工場で生産される製品に適用するのみではなく、既設のスライドプレートが路面の一部として配されている伸縮装置を現場で改良することも可能である。この場合の既設のスライドプレートとしては、例えば、図７に示すように、歯型形状のスライドスプレート１、２（図７（ａ）参照）、山型形状のスライドスプレート１、２（図７（ｂ）参照）、波型形状のスライドスプレート１、２（図７（ｃ）参照）、更には櫛型形状のスライドスプレート１、２がある。この場合、想定されるスライドプレート１、２間の溝部の幅（支持点間距離）に基づいて、フェイスプレート３の断面構造や炭素繊維の方向を適宜に設定する必要がある。

また、スパンの短い橋梁において設計伸縮量が例えば５０ｍｍ以下であれば、敢えてスライドプレート１、２を櫛型形状にする必要はなく、図７（ｄ）に示す様な筋溝型形状（Ｉ型形状）として本発明の伸縮装置を適用することができる。この場合、スライドプレート１、２の間の距離が最大となるのは、第１スライドプレート１と第２スライドプレート２との橋軸方向距離であるので、第２プリプレグをもってフェイスプレート３の厚さを設計する必要がある。なお、既存の筋溝型形状も現場で改良することができる。

本発明の伸縮装置を現場での改良品に適用する場合、図８（ａ）に示すように、第１スライドプレート１及び第２スライドプレート２が表面側に配されており、伸縮装置Ｘ‘が橋梁Ｂに設置されている状況において、図８（ｂ）に示すように、フェイスプレート３を第１スライドプレート１又は第２スライドプレート２に接着して、既存の伸縮装置Ｘ’を改良し、現地で伸縮装置Ｘを製造することも可能である。

この場合、上述の通り、フェイスプレート３の第１プリプレグに係る炭素繊維の繊維方向を伸縮継手方向に一致させ、車両が走行してくる側のスライドプレートにのみ接着させることに留意する。

１ 第１スライドプレート（第１スライド部材）
２ 第２スライドプレート（第２スライド部材）
３ フェイスプレート
１１ 第１突部
１２ 第１隙間部
２１ 第２突部
２２ 第２隙間部
３１ テーパー部
３２ 中央部
３３ 端部
３Ａ 上層
３Ｂ 中層
３Ｃ 下層
Ｘ 伸縮装置

Claims (7)

1. 橋梁の第１橋桁と該第１橋桁に対向する第２橋桁との接合部、または、橋梁の第１橋桁と該第１橋桁に対向する橋台との接合部に設けられる伸縮装置において、
   前記接合部に路面として配され、所定方向に並んだ炭素繊維の束が配列された炭素繊維集成板で構成されるフェイスプレートと、
   前記フェイスプレートを支持し、前記橋梁の橋軸方向に伸縮可能な伸縮手段と、を有し、
   前記伸縮手段は、
   前記第１橋桁の前記橋軸方向の端部に設けられ、前記橋軸方向外側に突出した第１突部が前記橋軸方向に交差する伸縮継手方向に複数並設された第１スライド部材と、
   前記第２橋桁又は前記橋台の前記第１スライド部材に対向する端部に設けられ、前記第１スライド部材の第１突部間に形成される隙間部に挿入される第２突部が、前記伸縮継手方向に複数並設された第２スライド部材と、を備え、
   前記フェイスプレートは、一方のスライド部材に取り付けられ、前記第１スライド部材と第２スライド部材との間の溝部を覆うことを特徴とする橋梁の伸縮装置。
2. 前記フェイスプレートは、前記炭素繊維の束の繊維方向が、前記伸縮継手方向に平行である第１炭素繊維を含むことを特徴とする請求項１に係る橋梁の伸縮装置。
3. 前記フェイスプレートは、前記炭素繊維の束の繊維方向が、前記橋軸方向に平行である第２炭素繊維をさらに含むことを特徴とする請求項２に係る橋梁の伸縮装置。
4. 前記第１突部及び前記第２突部の形状は、前記橋軸方向を長辺方向とする略矩形状であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に係る橋梁の伸縮装置。
5. 前記第１突部間に形成される第１隙間部及び前記第２突部間に形成される第２隙間部の前記橋軸に直交する方向の長さは一定であることを特徴とする請求項４に係る橋梁の伸縮装置。
6. 前記フェイスプレートは、前記橋梁上を走行する車両が走行してくる側のスライド部材にのみ接着されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に係る橋梁の伸縮装置。
7. 前記フェイスプレートの裏面には、炭素繊維と金属との電解腐食を防止する電解腐食防止層が形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に係る橋梁の伸縮装置。