JP6447035B2 - 道路橋伸縮装置 - Google Patents

Description

本発明は、上面の走行面が弾性部材で形成された道路橋伸縮装置に関するものであり、詳しくは上面の弾性部材によるメリットを活かしつつ、この弾性部材の耐久性を向上させることができる道路橋伸縮装置に関するものである。

高架の道路や橋梁（以下、道路橋という）には、道路橋を構成する上部工の温度変化等による伸縮を吸収するために道路橋用伸縮装置が設置される。この伸縮装置は種々提案されている（例えば特許文献１参照）。

特許文献１に記載の伸縮装置は、その上面がゴム組成物などからなる弾性部材で形成されている。この伸縮装置は、上面が金属で形成される伸縮装置と比べると、走行騒音の低減性能や雨天時の耐スリップ性能に優れている。一方、上面の弾性部材が金属に比して摩耗し易く耐久性に劣るというデメリットがある。

特開２０１１−８０２３７号公報

本発明は上記の問題を鑑みてなされたものであり、その目的は上面の弾性部材によるメリットを活かしつつ、この弾性部材の耐久性を向上させることができる道路橋伸縮装置を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明の道路橋伸縮装置は、間隔をあけて対向配置される取付部と、この取付部どうしの間隔に配置される弾性部材とが一体化され、上面が走行面になる道路橋伸縮装置において、前記弾性部材に埋設されてこの弾性部材に接合される金属部材を備え、この金属部材が前記上面に露出する露出部と、この露出部から下方に延びるアンカー部とを有し、前記露出部が前記上面に点在して、前記取付部どうしの間の前記走行面が、前記露出部と、前記弾性部材からなる弾性露出部とで構成されることを特徴とする。

本発明によれば、弾性部材の上面に金属部材の露出部を点在させているので、弾性部材の有する走行騒音の低減性能や雨天時の耐スリップ性能を発揮させつつ、金属部材の露出部を車両のタイヤ等と接触させることにより、弾性部材に対する負担を軽減させて弾性部材の耐久性を向上させることができる。

上面に、取付部の一方側から他方側に延びる走行方向溝と、この走行方向溝に交差して取付部に沿って延びる道路幅方向溝とが形成される構成にすることもできる。走行方向溝および道路幅方向溝によって排水性や走行騒音の低減効果等を向上させることができる。また、道路幅方向溝によって弾性部材を走行方向に伸縮させ易くなる。この場合、例えば走行方向溝と道路幅方向溝とにより区画されたブロック表面に露出部が配置される構成にする。

金属部材がその表面に切り込み部を有する長尺体であり、切り込み部が弾性部材に被覆されることにより、この長尺体の表面が互いに分離した露出部になっている構成にするこ
ともできる。この構成によれば点在する露出部を長尺体の金属部材によって形成できるので、道路橋伸縮装置の製造工数を低減することができる。

露出部の取付部が配置されている側の両端部が、円弧状または面取り形状に形成されている構成にすることもできる。この構成によれば、例えば車両の一部が露出部に擦るように接触しても、露出部は下方に逃げることができるので金属部材に不用意な過大外力が作用することを回避するには有利になる。

本発明の道路橋伸縮装置を平面視で例示する説明図である。 図１の道路橋伸縮装置をＡ−Ａ断面で例示する説明図である。 図１の道路橋伸縮装置をＢ−Ｂ断面で例示する説明図である。 図１の金属部材を斜視で例示する説明図である。 道路橋用伸縮装置の別の実施形態を平面視で例示する説明図である。 図５の道路橋伸縮装置をＣ−Ｃ断面で例示する説明図である。 図５の金属部材を斜視で例示する説明図である。 金属部材の変形例を断面視で例示する説明図である。 金属部材の変形例を断面視で例示する説明図である。

以下、本発明の道路橋伸縮装置を図に示した実施形態に基づいて説明する。尚、図中では道路幅方向を矢印ｘ、車両の走行方向を矢印ｙ、上下方向を矢印ｚで示している。

図１〜図３に例示するように本発明の道路橋伸縮装置１は、間隔をあけて対向配置される取付部２と、この取付部２どうしの間隔に配置される弾性部材３とが一体化されている。道路橋伸縮装置１の上面４が車両の走行面になる。弾性部材３はゴム組成物またはこれを主成分とした材料等によって形成されている。弾性部材３には説明のため斜線を付してある。

それぞれの取付部２は道路橋の上部工（橋桁）の継ぎ目の端部に固定されて、道路橋伸縮装置１はその継ぎ目に設置される。道路幅寸法に合致する長さになるように適宜の数の道路橋伸縮装置１が道路幅方向ｘに連設される。道路橋伸縮装置１は、対向する取付部２の間隔を走行方向ｙに変化させることにより、上部工の温度変化等に起因する伸縮を吸収する。

図２に例示するようにそれぞれの取付部２には、鋼板とゴム組成物とを交互に上下方向ｚに積層して形成されて、走行方向ｙに変形可能な積層ゴム等の変形部材５が設置されている。それぞれの変形部材５どうしは連結板６で連結されている。弾性部材３は、この連結板６の一部と取付部２とに対して加硫接着等により固定されている。弾性部材３には連結板６との間に適宜の数の空洞部７が形成され、空洞部７の近傍の弾性部材３は連結板６に固定されていない状態となっている。

上面４には、図１に例示するように取付部２の一方側から他方側に向かう走行方向ｙに延びる走行方向溝８と、走行方向ｙと交差する方向であり、取付部２に沿った道路幅方向ｘに延びる道路幅方向溝９とが形成されている。この走行方向溝８および道路幅方向溝９は、上面４に降った雨水を排水し、車両の走行騒音を減衰、低減させるには有効に機能する。また、道路幅方向溝９は、道路橋伸縮装置１（弾性部材３）を走行方向ｙに伸縮させるには有効に機能する。走行方向溝８および道路幅方向溝９は単数または複数本形成することができる。或いは、走行方向溝８および道路幅方向溝９を形成しない弾性部材３にすることもできる。

弾性部材３には金属部材１０が埋設され、弾性部材３の上面４に金属部材１０の露出部１１が露出している。金属部材１０は弾性部材３に接合されていて露出部１１は上面４に点在している。点在する複数の露出部１１は、走行方向溝８と道路幅方向溝９とにより区画されたブロック表面１２にそれぞれ配置されている。ブロック表面１２に対応しない位置に露出部１１を配置することもできる。

図２および図３に例示するように金属部材１０は、道路幅方向ｘに延びる長尺体であり、走行方向ｙに沿った断面形状が略Ｔ字型になっている。この金属部材１０は、平面視で四角形状の平板状の露出部１１と、この露出部１１から下方に延びる長板状のアンカー部１３とを備えている。

アンカー部１３は全体が弾性部材３に包み込まれる状態で強固に固定されている。このアンカー部１３を設けることによって、平板状の露出部１１だけの場合と比べて、金属部材１０と弾性部材３との接触面積が増大する。そのため、金属部材１０を弾性部材３に強固に固定するには有利になっている。

この実施形態では、図３および図４に例示するように金属部材１０の表面に切り込み部１４が形成されている。この切り込み部１４を弾性部材３で被覆することにより、弾性部材３に長尺体の金属部材１０を埋設しているだけであるが、上面４には切り込み部１４で分離された複数の露出部１１が点在する外観となる。長尺体の金属部材１０の長さは例えば、道路橋伸縮装置１の道路幅方向ｘの長さと同等にする。或いは、数本の長尺体の金属部材１０を道路幅方向ｘに連設することもできる。切り込み部１４を被覆する弾性部材３には、走行方向溝８が形成されている。

複数の金属部材１０を弾性部材３に埋設して、その埋設した金属部材１０と同じ数の露出部１１を設けることもできるが、金属部材１０をこのような長尺体で形成することで、１本の金属部材１０であっても多数の露出部１１を設けることができる。そのため、道路橋伸縮装置１の製造工数は大幅に低減し、生産性は格段に向上する。また、１つの金属部材１０と弾性部材３との接触面積が増大するので、金属部材１０を弾性部材３に強固に固定するにも有利である。

金属部材１０は、鋼、鉄、アルミニウムやこれらの合金等の種々の金属で形成できる。また金属部材１０の代わりに、或いは、金属部材１０とともに、炭素繊維またはガラス繊維強化プラスチック等を弾性部材３に埋設する構成にすることもできる。

この道路橋伸縮装置１は、上面４に弾性部材３が露出しているので、車両が道路橋伸縮装置１上を通過する際の走行騒音の低減性能や雨天時の耐スリップ性能に優れる弾性部材３のメリットを活かすことができる。

一方で、上面４に金属部材１０の露出部１１が点在しているので、通過する車両のタイヤ等と弾性部材３との接触頻度が少なくなる。また、通過する車両等による荷重を、弾性部材３だけでなく金属部材１０にも分散させて負担することになる。これにより、弾性部材３の摩耗が抑制されるので弾性部材３の耐久性を向上させることができる。また、露出部１１において仮に車両のタイヤが滑ったとしても、タイヤは露出部１１に近接する弾性部材３と直ちに接触してグリップ力を回復できるので、耐スリップ性能は実質的に低下しない。

上面４において弾性部材３が占める面積と露出部１１が占める面積の合計面積に対して、露出部１１が占める面積の割合は、４０〜８０％の範囲に設定することが望ましい。この範囲であると、走行騒音の低減性能や雨天時の耐スリップ性能をさらに発揮させつつ、弾性部材３に対する負担を軽減させて弾性部材３の耐久性をさらに向上させることができる。

この道路橋伸縮装置１を製造する際には、例えば加硫用モールドの型付け面に突設された走行方向溝８を形成するための突起の位置に、金属部材１０の切り込み部１４の位置を合わせて配置するとともに、この金属部材１０の周辺を覆うように未加硫ゴムを配置する。このとき金属部材１０の露出部１１の切り込み部１４には未加硫ゴムを配置し、露出部１１の表面には未加硫ゴムを配置しない状態にする。その後、未加硫ゴムを加硫することで、金属部材１０のアンカー部１３の全体が加硫ゴムにより覆われて保持される。これにより、金属部材１０を弾性部材３に強固にかつ安定的に加硫接着させて固定することができる。

図５〜図７に例示する別の実施形態のように、複数の道路幅方向溝９を弾性部材３の上面４に比較的太くかつ深く形成して、隣接する道路幅方向溝９を互いに連結するように複数の走行方向溝８を比較的細くかつ浅く形成することもできる。雨水等を走行方向溝８から道路幅方向溝９に向けて流すことができるので、雨水等を道路幅方向ｘに積極的に排水することができる。車両の走行方向ｙに対してそれぞれの走行方向溝８が異なる傾きを有する状態で形成され、車両のタイヤの幅方向の周面全体が同時に走行方向溝８と接触して騒音を発生させることがないので、走行騒音の低減性能を向上するには有利である。弾性部材３の上面４に形成する溝パターンは、その他にも様々なパターンを採用することができる。

この実施形態では、金属部材１０は走行方向ｙに沿った断面が下方を開口端とする略Ｕ字型になっている。露出部１１の両側から下方に向かって一対のアンカー部１３が伸びているので、弾性部材３との接触面積が一段と増大し、金属部材１０を弾性部材３により強固に固定するには有利である。

長尺体の金属部材１０には道路幅方向ｘに間隔をあけて複数の切り欠き部１４が形成されている。この切り欠き部１４が弾性部材３に被覆されることにより、この金属部材１０の表面が道路幅方向ｘに分離した露出部１１になる。したがって、隣り合う切り欠き部１４の道路幅方向ｘの間隔や切り欠き部１４の道路幅方向ｘの長さを調整することにより、露出部１１の道路幅方向ｘの分布を決定することができる。

アンカー部１３には図７に例示するように走行方向ｙにアンカー部１３を貫通する貫通孔１６を形成することもできる。この貫通孔１６に弾性部材３を充填することにより、金属部材１０を弾性部材３にさらに強固に固定するには有利になる。

この実施形態では、隣接する金属部材１０の間の位置で連結板６の近傍位置に、浮き上り防止板１５が弾性部材３に埋設されている。この浮き上り防止板１５は、浮き上り防止板１５の近傍の弾性部材３が連結板６から浮き上ることを防止する。

金属部材１０の走行方向ｙに沿った断面形状は上記に限定されず、露出部１１とこの露出部１１から下方に延びるアンカー部１３を有して弾性部材３との接触面積を増大させる形状にすればよい。図８に例示するように金属部材１０の走行方向ｙに沿った断面を、下方を開口端とする略Ｃ字型に形成することもできる。また図９に例示するように金属部材１０の断面を、略Ｈ字型に形成することもできる。金属部材１０の断面を略Ｃ字型や略Ｈ字型とすることにより、金属部材１０に上向きの外力が作用してもこれに対抗するには有利になる。

露出部１１の走行方向ｙの両端部の角部１７は、図８に例示するように円弧状に形成したり、または図９に例示するように面取り状に形成したりすることが望ましい。この構成にすると、例えば除雪車の除雪用の回転爪等が上面４を擦って進んで来て、角部１７と接触しても角部１７の上を円滑に滑り、露出部１１は下方に逃げることができる。これにより、金属部材１０に不用意な過大外力が作用することを回避し易くなる。尚、露出部１１の道路幅方向ｘの両端部の角部も同様に円弧状に形成したり、面取り形状に形成することもできる。

１ 道路橋伸縮装置
２ 取付部
３ 弾性部材
４ 上面
５ 変形部材
６ 連結板
７ 空洞部
８ 走行方向溝
９ 道路幅方向溝
１０ 金属部材
１１ 露出部
１２ ブロック表面
１３ アンカー部
１４ 切り込み部
１５ 浮き上り防止板
１６ 貫通孔
１７ 角部
ｘ 道路幅方向
ｙ 走行方向
ｚ 上下方向

Claims (5)

1. 間隔をあけて対向配置される取付部と、この取付部どうしの間隔に配置される弾性部材とが一体化され、上面が走行面になる道路橋伸縮装置において、
   前記弾性部材に埋設されてこの弾性部材に接合される金属部材を備え、この金属部材が前記上面に露出する露出部と、この露出部から下方に延びるアンカー部とを有し、前記露出部が前記上面に点在して、前記取付部どうしの間の前記走行面が、前記露出部と、前記弾性部材からなる弾性露出部とで構成されることを特徴とする道路橋伸縮装置。
2. 前記上面に、前記取付部の一方側から他方側に延びる走行方向溝と、この走行方向溝に交差して前記取付部に沿って延びる道路幅方向溝とが形成された請求項１に記載の道路橋伸縮装置。
3. 前記走行方向溝と前記道路幅方向溝とにより区画されたブロック表面に前記露出部が配置される請求項２に記載の道路橋伸縮装置。
4. 前記金属部材がその表面に切り込み部を有する長尺体であり、前記切り込み部が前記弾性部材に被覆されることにより、この長尺体の表面が互いに分離した露出部になっている請求項１〜３のいずれかに記載の道路橋伸縮装置。
5. 前記露出部の前記取付部が配置されている側の両端部が、円弧状または面取り形状に形成されている請求項１〜４のいずれかに記載の道路橋伸縮装置。

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