JP6642869B2 - 伸縮装置 - Google Patents

Description

本発明は、伸縮装置に関し、特に橋桁の桁端部に設けられる伸縮装置に関する。

伸縮装置は、橋梁の種々の変位、主に環境における温度変化によって生じる橋桁の長さの変位を吸収するため、桁端部に設けられる。この伸縮装置は、桁端部間の平坦性を保つと共に、雨水などの浸透を防止する機能が求められている。

このような伸縮装置として、一対の継手と、継手間に設けられたシール層とを備えたものが開示されている（例えば、特許文献１）。上記特許文献１では、シール層を覆うように押え板を設けることにより、シール層が道路橋上に飛び出すことを防止している。

特開２００４−１００１５０号公報

しかしながら、上記特許文献１に係る伸縮装置は、寒冷地で使用され、橋桁の長さが収縮した場合、桁端部間の遊間が広がるので、降雪や土砂等が継手間に入り込み、さらに通過する車両によって押え板及びシール層が変形し、シール性が低下してしまう、という懸念があった。

本発明は、シール層の変形を防止することができる伸縮装置を提供することを目的とする。

本発明に係る伸縮装置は、橋梁の桁端部に設けられる伸縮装置において、一対の継手と、前記継手間を塞ぐように配置されるシール層とを備え、一対の前記継手は、相手側へ向かって櫛歯状に突出した凹凸が形成された表面部を有し、前記シール層の変形を防止する支持部が、前記表面部に固定されていることを特徴とする。

本発明によれば、隙間が広がった状態で雪が積り、通過する車両によって隙間に雪が押し込まれた場合、伸縮装置は、支持部が表面部に固定されていることにより、支持部の先端に作用する力によって生じるモーメントを低減することができるので、圧雪によってシール層が変形するのをより確実に防ぐことができる。

本実施形態に係る伸縮装置の全体構成を示す斜視図である。 本実施形態に係る伸縮装置の縦断面図である。 本実施形態に係る支持部の平面図である。 本実施形態に係る伸縮装置の平面図である。 本実施形態の変形例（１）に係る伸縮装置の縦断面図である。 本実施形態の変形例（１）に係る伸縮装置の平面図である。 本実施形態の変形例（２）に係る伸縮装置の縦断面図である。 本実施形態の変形例（３）に係る伸縮装置の縦断面図である。 本実施形態の変形例（４）に係る伸縮装置の縦断面図である。 本実施形態の変形例（５）に係る伸縮装置の縦断面図である。 本実施形態の変形例（５）に係る支持部の平面図である。 本実施形態の変形例（５）に係る伸縮装置の平面図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態について詳細に説明する。図１に示す伸縮装置１０Ａは、鋼製であって、橋桁の幅と同じ長さを有する一対の継手１２と、継手１２の長手方向にそれぞれ複数設けられたアンカー部材１３とを備える。

継手１２は、逆Ｌ字型の部材からなり、橋桁表面側に配置される表面部１４と、表面部１４と一体に形成された腹板部１６とを有する。表面部１４は、橋桁の幅方向（図中Ｙ方向）長さと同じ長さを有する略矩形状の板部材からなり、長手方向の一側面（以下、「先端」という）が相手側の表面部１４の先端と対向するように配置されている。

表面部１４の先端は、相手側へ向かって櫛歯状に突出した凹凸が繰り返し形成されている。表面部１４の先端間には、隙間１８が形成されている。表面部１４の先端間に形成された隙間１８は、表面部１４の凹凸を組み合わせて形成されている。すなわち一方の継手１２の表面部１４に形成された凹が、他方の継手１２の表面部１４に形成された凸と対となっており、一方の継手１２の表面部１４に形成された凸が、他方の継手１２の表面部１４に形成された凹と対になっている。このように表面部１４に形成された凹凸を組み合わせることによって、表面部１４の先端間の隙間１８はジグザグ状に形成されている。

腹板部１６は、表面部１４の基端に一体形成されており、表面部１４に対し直角に設けられた板部材からなる。腹板部１６の外側表面には、アンカー部材１３が設けられている。アンカー部材１３は、略矩形状の板部材からなり、腹板部１６の表面から橋軸方向（図中Ｘ方向）に平行に突出するように設けられている。アンカー部材１３は、設置後において、除雪グレーダのブレードを上方へ逃がすように誘導することにより、ブレードによって継手１２が損傷しないように保護する。

一対の継手１２間には、図２に示すように、防塵層２２と、支持部２１Ａと、シール層２４と、バックアップ層２５が表面部１４の直下であって、上から順に配置されている。防塵層２２は、ＥＰＤＭフォームなど弾性を有する発泡体からなる。発泡体としては、連続気泡で構成されているだけでなく、独立気泡と連続気泡が混在していてもよい。

支持部２１Ａは、継手１２の長手方向長さと同じ長さを有する矩形の板部材であって、一対の継手１２にそれぞれ設けられており、シール層２４の変形を防止する。支持部２１Ａは、保持部２３としての例えば六角ナットを介して表面部の下面に、図示しないが皿ボルト又は丸頭ボルトで固定されている。皿ボルト又は丸頭ボルトを用いることにより、シール層２４の傷つきを防止することができる。

シール層２４は、桁端部２７へ雨水などが浸透するのを防止すると共に、隙間１８の拡大及び収縮に追従して伸縮し得るように形成されている。シール層２４は、弾性ゴム、伸縮フォーム等で形成することができる。

図３に示すように、支持部２１Ａは、一方の長手方向側面（以下、「基端」という）が腹板部に突き当たっており、他方の長手方向側面（以下、「先端」という）間に直線状の隙間２８が形成されている。この支持部２１Ａによって形成された隙間２８は、表面部１４の先端間に形成されたジグザグ状の隙間１８の略中央に配置される（図４）。

バックアップ層２５は、シール層２４よりも軟質の部材で構成され、例えばウレタンフォームで形成することができる。バックアップ層２５は、下面において、腹板部１６に固定された受プレート２６によって支持されている。

上記のように構成された伸縮装置１０Ａは、その長手方向を橋桁の幅方向に合わせ、橋桁の桁端部２７に固定される。気温が低下し、橋桁が橋軸方向において収縮した場合、桁端部２７間の遊間ｔ（図２）が広がる。これにより桁端部２７に固定された伸縮装置１０Ａは、隙間１８（２８）が広がる。桁端部２７間の遊間ｔが広がるとき、継手１２間に配置された防塵層２２及びシール層２４は、桁端部２７間の拡大に追従して伸長する。したがって隙間１８に入り込んだ雨水や埃などが桁端部２７に入り込むことを防止することができる。

さらに、隙間１８が広がった状態で雪が積り、通過する車両によって隙間１８に雪が押し込まれた場合、伸縮装置１０Ａは、シール層２４の上側に配置された支持部２１Ａが当該雪による荷重を受けることにより、圧雪によってシール層２４が変形するのを防ぐことができる。

本実施形態の場合、支持部２１Ａは表面部１４の下面に保持部２３を介して固定されていることにより、支持部２１Ａの先端に作用する力によって生じるモーメントを低減することができる。従来、支持部２１Ａは、基端において腹板部１６に固定されていたため、基端を原点とした場合、先端に作用する力によって生じるモーメントは大きくなる。これに対し本実施形態の場合、支持部２１Ａを表面部１４に固定し、原点（この場合、保持部２３の位置）と、支持部２１Ａの先端までの距離を短くした。これにより伸縮装置１０Ａは、支持部２１Ａに生じるモーメントを低減することができるので、より確実にシール層２４の変形を防止することができる。

また、支持部２１Ａによって形成された直線状の隙間２８が、表面部１４の先端間に形成されたジグザグ状の隙間１８の略中央に配置されることにより、表面部１４の隙間１８と支持部２１Ａの隙間２８の重なりを小さくすることができるので、伸縮装置１０Ａは、シール層２４の変形をより確実に防止することができる。

気温が上昇し、橋桁が橋軸方向において伸長した場合、桁端部２７間の遊間ｔが狭くなる。これにより桁端部２７に固定された伸縮装置１０Ａは、隙間１８（２８）が狭くなる。桁端部２７間の遊間ｔが狭くなるとき、継手１２間に配置された防塵層２２及びシール層２４は、桁端部２７間の収縮に追従して収縮する。シール層２４は、収縮すると、下側に配置されたバックアップ層２５がシール層よりも軟質の部材で構成されていることにより、下側に変形する。すなわちシール層２４の下側に設けられたバックアップ層２５が、シール層２４の下側への変形を吸収する。これにより伸縮装置１０Ａは、シール層２４が継手１２の表面部１４の隙間１８から橋桁表面へ飛び出すことはない。

支持部２１Ａは、防塵層２２の下側に配置されているので、表面部１６の先端間に形成された隙間１８から視認されることはない。したがって、伸縮装置１０Ａは、支持部２１Ａが外部から視認されないので、外観上の美観を向上することができる。

（変形例）
本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨の範囲内で適宜変更することが可能である。例えば、上記実施形態の場合、支持部２１Ａは、先端間に隙間１８が形成されている場合について説明したが、本発明はこれに限らない。

図５に示す変形例（１）に係る伸縮装置１０Ｂは、支持部２１Ｂの構成が、上記実施形態と異なる。支持部２１Ｂは、先端部分が厚さ方向に重なるように形成されている。この場合、一方の支持部２１Ｂを保持する保持部２３と、他方の支持部２１Ｂを保持する保持部２３の長さを適宜変えることにより、支持部２１Ｂの先端部分を厚さ方向に重なるように保持することができる。このような支持部２１Ｂを備える伸縮装置１０Ｂは、表面部１４の先端間に形成された隙間１８に対し、シール層２５を支持部２１Ｂで完全に覆うことができる（図６）。本変形例に係る伸縮装置１０Ｂは、支持部２１Ｂが表面部１４に保持部２３を介して固定されていることにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

支持部２１Ｂの先端部分が重なる長さは、適宜設定することができるが、桁端部２７間の遊間ｔが最大に広がった際にも重なりを保つように設定されるのが好ましい。このようにすることで、シール層２４を支持部２１Ｂで常に覆うことができるので、遊間ｔが最大になるとき、すなわち降雪による圧雪が生じるときにもシール層２４の変形をより確実に防止することができる。

また図７に示す変形例（２）に係る伸縮装置１０Ｃのように、支持部２１Ｃは、保持部２３にそれぞれ固定された第１支持部３０と、一方の第１支持部３０の先端部分に固定された第２支持部３１とで構成することとしてもよい。第２支持部３１は、基端において一方の第１支持部３０に溶接などにより固定されており、先端において他方の第１支持部３０の先端部分と厚さ方向に重なるように設けられている。この場合、上記変形例（１）と異なり、第１支持部３０と表面部１４の間に設けられる保持部２３の共通化を図ることができる。第２支持部３１は、先端において他方の第１支持部３０の先端部分と厚さ方向に重なるように設けられていることにより、上記変形例（１）と同様の効果を得ることができる。

図８に示す変形例（３）に係る伸縮装置１０Ｄは、支持部２１Ｄの構成のみが変形例（２）と異なる。本変形例に係る支持部２１Ｄは、保持部２３にそれぞれ固定された第１支持部３０と、一方の第１支持部３０の先端部分に間隔保持部３２を介して固定された第２支持部３１とで構成されている。一方の第１支持部３０と間隔保持部３２、間隔保持部３２と第２支持部３１は、それぞれ溶接により固定することができる。このように間隔保持部３２を介して第２支持部３１を固定することにより、第２支持部３１と他方の第１支持部３０の先端部分との間に、厚さ方向に間隔が設けられている。これにより伸縮装置１０Ｄは、橋軸方向に傾斜した状態で設置されている場合、橋桁が橋軸方向に伸縮することにより桁端部２７が回転方向に移動しても、第１支持部３０と第２支持部３１が干渉することを防止することができる。

間隔保持部３２は、図９に示す変形例（４）に係る伸縮装置１０Ｅのように、六角ナット３３を用いてもよい。一方の第１支持部３０と六角ナット３３は溶接、六角ナット３３と第２支持部３１は図示しない皿ネジ又は丸頭ボルトにより固定することができる。支持部２１Ｅは、第２支持部３１と他方の第１支持部３０の先端部分との間に、厚さ方向に間隔が設けられている。これにより、伸縮装置１０Ｅは、上記変形例（３）と同様の効果を得ることができる。

また上記実施形態の場合、支持部２１Ａは、保持部２３を介して表面部１４に固定されている場合について説明したが、本発明はこれに限らない。図１０に示す変形例（５）に係る伸縮装置１０Ｆは、支持部２１Ｆが、表面部１４の下面に直接固定されている。支持部２１Ｆを表面部１４に直接固定する手段は、特に限定されないが、例えば、溶接により固定することとしてもよいし、表面部１４にタップ穴を形成し皿ボルト又は丸頭ボルトにより固定することとしてもよい。支持部２１Ｆは、図１１に示すように、継手１２の長手方向長さと同じ長さを有する板部材であって、先端が平坦であると共に、基端に櫛歯状に突出した凹凸が繰り返し形成されている。支持部２１Ｆは、基端に形成された凹凸を、表面部１４に形成された凸凹にそれぞれ合わせて固定されている（図１２）。これにより、伸縮装置１０Ｆは、表面部１４の先端間に形成された隙間１８のうち、中央部分を残して支持部２１Ｆによってシール層２４が覆われる。本変形例に係る伸縮装置１０Ｆは、支持部２１Ｆが表面部１４に固定されていることにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。また伸縮装置１０Ｆは、支持部２１Ｆを表面部１４に直接固定することとしたことにより、保持部２３を省略することができるので、その分、上記実施形態に比べ部品点数を低減することができる。

上記実施形態の場合、支持部２１Ａは、先端が平坦である場合について説明したが、本発明はこれに限らず、先端に櫛歯状に突出した凹凸を形成することとしてもよい。

１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ，１０Ｅ，１０Ｆ 伸縮装置
１２ 継手
１４ 表面部
１８ 隙間
２１Ａ，２１Ｂ，２１Ｃ，２１Ｄ，２１Ｅ，２１Ｆ 支持部
２２ 防塵層
２４ シール層
２７ 桁端部
２８ 隙間

Claims (6)

1. 橋梁の桁端部に設けられる伸縮装置において、
   一対の継手と、
   前記継手間を塞ぐように配置されるシール層と
   を備え、
   一対の前記継手は、相手側へ向かって櫛歯状に突出した凹凸が形成された表面部を有し、
   前記シール層の変形を防止する支持部が、保持部を介して前記表面部に固定されていることを特徴とする伸縮装置。
2. 前記表面部と前記支持部の間に、防塵層が形成されていることを特徴とする請求項１記載の伸縮装置。
3. 前記支持部は、先端同士が、厚さ方向に重なるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２記載の伸縮装置。
4. 前記支持部の先端同士は、厚さ方向に間隔が設けられていることを特徴とする請求項３記載の伸縮装置。
5. 橋梁の桁端部に設けられる伸縮装置において、
   一対の継手と、
   前記継手間を塞ぐように配置されるシール層と
   を備え、
   一対の前記継手は、相手側へ向かって櫛歯状に突出した凹凸が形成された表面部を有し、
   前記シール層の変形を防止する支持部が、前記表面部に固定され、
   前記支持部は、一端が平坦であると共に他端に櫛歯状に突出した凹凸が繰り返し形成された板部材であり、
   前記一端が相手側へ向かって配置され、前記他端に形成された凹凸を前記表面部に形成された凸凹にそれぞれ合わせて固定されている
   ことを特徴とする伸縮装置。
6. 一対の前記継手の凹の一部が前記支持部の凸で塞がれていることを特徴とする請求項５記載の伸縮装置。

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