JP6908323B2 - アンカーボルト及び橋梁用伸縮装置 - Google Patents

Description

本発明は、アンカーボルト及び橋梁用伸縮装置に関するものである。

橋梁用伸縮装置は、橋梁の橋桁間または橋桁と橋台間に設けられ、環境の温度変化による橋桁の伸縮や車両の通過による橋桁のたわみなどに伴う遊間の距離の変動を吸収する。特許文献１には、例えばゴム材で被覆された荷重支持用鋼板と固定用鋼板と、荷重支持用鋼板と固定用鋼板とを繋ぐ剪断変形部とを備え、剪断変形部の剪断変形によって遊間の距離の変動を吸収する橋梁用伸縮装置が開示されている。この橋梁用伸縮装置は、固定用鋼板に固定したアンカーボルトにより橋桁または橋台に固定される。

特開２００２−３３９３０９号公報

上記特許文献１の場合、アンカーボルトは、鋼の丸棒からなるＬ型本体を有し、一端を固定用鋼板に垂直に固定し、他端を水平に配置して取り付けられるため、橋梁用伸縮装置の全体高さが大きくなる。そうすると橋梁用伸縮装置を設置するために必要な橋桁の床版の箱抜き深さも深くなる。特に、経年使用により劣化した古い橋梁用伸縮装置を取り替える場合、床版を斫って深く切り欠く必要があり、工事の時間、労力を要する。

本発明は、橋梁用伸縮装置の全体高さを小さくすることができるアンカーボルト及び橋梁用伸縮装置を提供することを目的とする。

本発明に係るアンカーボルトは、ゴム本体と、前記ゴム本体に埋設された鋼板とを備える橋梁用伸縮装置に用いられるアンカーボルトにおいて、平板本体と、前記平板本体の長手方向の一端側に固定された雄ネジ部と、前記雄ネジ部にねじ込まれた下側ナットとを備えることを特徴とする。

本発明に係る橋梁用伸縮装置は、上記アンカーボルトと、ゴム本体と、前記ゴム本体に埋設された、荷重支持用鋼板及び一対の固定用鋼板とを備え、前記固定用鋼板の一側に設けられた上側ナットに前記雄ネジ部をねじ込み、前記上側ナットに対し前記下側ナットを締め込むことにより、前記アンカーボルトを前記固定用鋼板に一体化したことを特徴とする。

本発明によれば、アンカーボルトは、平板本体に雄ネジ部を固定してなるため、丸棒をＬ型に折り曲げた従来の場合に比べ、全体高さを小さくすることができる。橋梁用伸縮装置は、上記アンカーボルトを備えるので、全体高さを小さくすることができる。

本実施形態に係る橋梁用伸縮装置の全体構成を示す断面図である。 本実施形態に係るアンカーボルトの構成を示す図であり、図２Ａは平面図、図２Ｂは部分断面図である。 変形例（１）に係るアンカーボルトの構成を示す平面図である。 変形例（２）に係るアンカーボルトの構成を示す平面図である。

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に示す橋梁用伸縮装置１０は、ゴム本体１２と、前記ゴム本体１２に埋設された鋼板としての荷重支持用鋼板１４及び一対の固定用鋼板１６と、固定用鋼板１６に取り付けられたアンカーボルト１８Ａとを備える。一対の固定用鋼板１６は、荷重支持用鋼板１４を挟んで両側に配置されている。橋梁用伸縮装置１０は、長手方向に、等間隔で配置された複数のアンカーボルト１８Ａを備える。

ゴム本体１２は、断面が偏平な略矩形状であり、荷重支持用鋼板１４と固定用鋼板１６の間に、せん断変形部１３を有する。ゴム本体１２は、荷重支持用鋼板１４の両側近傍に橋軸方向（図中Ｘ方向）と略直角の方向Ｚに開口した第１凹部１５と、荷重支持用鋼板１４の下部で固定用鋼板１６の間に橋軸と略直角のＺ方向に開口した第２凹部１７とを有する。ゴム本体１２は、第１凹部１５と第２凹部１７を有することにより、橋桁３２間の遊間の距離の変動に合わせ、せん断変形部１３において容易に変形する。本図に示すゴム本体１２の下面１９は、せん断変形部１３の直下の水平部１９ａと、水平部１９ａに連続し内側からＸ方向へいくにしたがって上方に傾斜した傾斜部１９ｂとを有している。

ゴム本体１２の材質は、例えばジエン系ゴムを使用することができる。ジエン系ゴムとしては、天然ゴムの他、クロロプレンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、ブタジエンゴム、イソプレンゴム、ブチルゴム、ハロゲン化ブチルゴム等の合成ゴムが挙げられる。

上記合成ゴムに配合する加硫剤としては、硫黄、有機過酸化物、酸化亜鉛、マグネシア等が挙げられる。加硫促進助剤としては、酸化亜鉛、ステアリン酸等が挙げられる。老化防止剤としては、例えばフェニル−α−ナフチルアミン、Ｎ，Ｎ'−ジフェニル−ｐ−フェニレンジアミン、Ｎ−フェニル−Ｎ’−イソプロピル−ｐ−フェニレンジアミン等のアミン系化合物、２,６−ジ−ｔ−ブチル−ｐ−クレゾール、４，４’−ブチリデンビス（３−メチル−６−ｔ−ブチルフェノール）等のフェノール系化合物等が挙げられる。可塑剤としては、例えば石油系プロセス油、タール、ピッチ、天然油脂、動植物油脂、合成可塑剤等が挙げられる。補強剤としては、カーボンブラック、シリカ、ホワイトカーボン等が挙げられる。

荷重支持用鋼板１４は、平板状であり、ゴム本体１２の上面２１に略平行に配置されている。固定用鋼板１６は、底面部２３と側面部２５とを有する断面が略Ｌ字形であり、底面部２３がゴム本体１２の下面１９、側面部２５がゴム本体１２の側面に沿って配置されている。底面部２３は、ゴム本体１２の傾斜部１９ｂに対応する位置に上側ナット２０を有する。本実施形態の場合、上側ナット２０は、袋ナットである。上側ナット２０は固定用鋼板１６に形成された六角形の穴に挿入し溶接により固定用鋼板１６に固定されている。

図２に示すようにアンカーボルト１８Ａは、平板本体２２と、前記平板本体２２の長手方向の一端側に固定された雄ネジ部２４と、前記雄ネジ部２４にねじ込まれた下側ナット２６とを備える。平板本体２２は、鋼製の矩形状であり、一端側に厚さ方向に貫通した雌ネジ部２８を有する。平板本体２２の平面形状は、ゴム本体１２の傾斜部１９ｂの角度に合わせて形成されるのが好ましい。本実施形態の場合、平板本体２２は、固定部２２ａと、当該固定部２２ａに連続して長手方向に延長部２２ｂとを有する。固定部２２ａに対し延長部２２ｂは、折り曲げ部２７を介して厚さ方向に傾斜している。固定部２２ａに対する延長部２２ｂの角度は、ゴム本体１２の水平部１９ａに対する傾斜部１９ｂの角度に合わせた角度である。

雄ネジ部２４は、ネジ部分のみからなり、例えば六角ボルトの六角形の頭部を除去した雄ネジ部分のみを用いてもよい。雄ネジ部２４は、雌ネジ部２８に平板本体２２の一側表面からねじこまれる。平板本体２２の、一側表面と反対の他側表面側には、雄ネジ部２４を平板本体に固定した溶接部３１が設けられている。すなわち、雄ネジ部２４は、先端が平板本体２２の他側表面に対し凹となるように、ねじ込まれる。他側表面に対し凹となった先端部分において、雄ネジ部２４は、平板本体２２に溶接される。このようにして平板本体２２の他側表面に上記溶接部３１が形成され、雄ネジ部２４が平板本体２２に一体化されている。下側ナット２６は、平板本体２２の一側表面に突出した雄ネジ部２４にねじ込まれている。

次に、アンカーボルト１８Ａを固定用鋼板１６に固定する手順について説明する。ゴム本体１２の下面１９側から、アンカーボルト１８Ａを回転させることにより、当該雄ネジ部２４を上側ナット２０にねじ込む。実際は、雄ネジ部２４に座金を挿入してから、当該雄ネジ部２４を上側ナット２０にねじ込む。平板本体２２を橋梁用伸縮装置１０の長手方向に直角となる位置に合わせた状態で、下側ナット２６を戻し、当該下側ナット２６を上側ナット２０に締め込むことにより、アンカーボルト１８Ａを固定用鋼板１６に固定する。平板本体２２の固定部２２ａは、ゴム本体１２の傾斜部１９ｂに対応した位置に固定される。

次に、上記のようにアンカーボルト１８Ａが固定された橋梁用伸縮装置１０を橋桁３２に設置する場合について説明する。新しい橋梁用伸縮装置１０に取り替える場合について説明する。アンカーボルト１８Ａは現場にて固定用鋼板１６に取り付けられる。現場においては、古い橋梁用伸縮装置を除去した後、新しい橋梁用伸縮装置１０に合わせ舗装、及び必要に応じ床版３４を箱状に切り欠いて設置部２９を形成する。設置部２９は、橋梁用伸縮装置１０より大きい箱形状である。

次いで、設置部２９の底面に、複数の差筋アンカー３３を、アンカーボルト１８Ａに対応した位置に打ち込む。続いて、橋梁用伸縮装置１０の上面２１が、橋桁３２の橋梁表面と同一平面となるように、設置部２９に橋梁用伸縮装置１０を設置する。アンカーボルト１８Ａと差筋アンカー３３は、補強鉄筋３５と共に、溶接等により固定される。最後に設置部２９内にコンクリート打設をすることによってコンクリート部３６を形成する。上記のようにして橋梁用伸縮装置１０を橋桁３２間に設置する。

橋梁用伸縮装置１０は、環境の温度変化による橋桁の伸縮や車両の通過による橋桁のたわみなどに伴う遊間の距離の変動に合わせ、橋軸方向にせん断変形部１３がせん断変形することにより、遊間の距離の変動を吸収することができる。

本実施形態に係るアンカーボルト１８Ａは、平板本体２２の雌ネジ部２８に雄ネジ部２４を固定したから、丸棒をＬ型に折り曲げた従来の場合に比べ、全体高さを小さくすることができる。橋梁用伸縮装置１０は、上記アンカーボルト１８Ａを備えるので、全体高さを小さくすることができる。したがって、橋梁用伸縮装置１０は、橋桁３２に形成する設置部２９の高さを小さくできるので、工事の時間、労力を削減することができる。設置部２９の高さが、舗装の厚さ範囲内である場合には、床版を斫る必要がないので、既設の床版３４の配筋を傷つけることを防止できる。

上側ナット２０は、固定用鋼板１６に形成された六角形の穴に挿入し、固定用鋼板１６に溶接されているので、経年使用によりねじ込まれた雄ネジ部２４が緩むことを防止できる。

アンカーボルト１８Ａは、従来の丸棒に比べ、平板本体２２の幅を広げることによって、高さを大きくすることなく、断面積を容易に大きくすることができるので、遊間の距離の変動に合わせ、せん断変形部１３がせん断変形することにより生じる圧縮力及び引張力に対する強度を向上することができる。

アンカーボルト１８Ａは、平板本体２２とゴム本体１２の間に、少なくとも下側ナット２６の高さ分の隙間３８を設けた状態で固定用鋼板１６に固定される。橋梁用伸縮装置１０は、平板本体２２とゴム本体１２の間の隙間３８にもコンクリートが打設されるので、平板本体２２はコンクリートに覆われた状態となり、コンクリートとの付着面積も大きくすることができ、より強固にコンクリート部３６と一体化され、強度を向上することができる。

平板本体２２は、固定部２２ａに対し延長部２２ｂが、ゴム本体１２の傾斜部１９ｂの角度に合わせて傾斜していることにより、延長部２２ｂが橋梁表面に対し略平行である。平板本体２２の延長部２２ｂが橋梁表面に対し略平行であることにより、コンクリートの十分なかぶり厚さを確保できる。

固定用鋼板１６に上側ナット２０が傾斜している状態で固定されていることにより、平板本体２２の長手方向の長さが長い場合であっても、雄ネジ部２４を上側ナット２０にねじ込む際、対向して配置されるアンカーボルト１８Ａ同士が干渉することを防止できる。

平板本体２２の延長部２２ｂが、固定部２２ａに対しゴム本体１２の傾斜部１９ｂの角度に合わせて傾斜していることにより、平板本体２２の長手方向の長さが長い場合であっても、雄ネジ部２４を上側ナット２０にねじ込む際、橋梁用伸縮装置１０の長手方向に配置されるアンカーボルト１８Ａ同士が干渉することを防止できる。

平板本体２２の、下側ナット２６がねじ込まれた一側表面と反対の他側表面側に溶接部３１が設けられていることにより、平板本体２２の一側表面から突出した雄ネジ部２４が溶接されないので、下側ナット２６と平板本体２２の間に無駄な隙間が生じるのを防ぎ、全体高さを小さくすることができる。

他側表面側に突出させないで溶接しているので、アンカーボルト１８Ａの高さが小さくでき、全体高さを小さくできる。アンカーボルト１８Ａは、雄ネジ部２４を平板本体２２にねじ込んだうえで、溶接して固定しているので、より強固に一体化されている。

（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。

上記実施形態の場合、上側ナット２０が袋ナットであり、固定用鋼板１６に溶接により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ず、上側ナット２０は固定用鋼板１６に固定されていない六角ナットでもよい。この場合、固定用鋼板１６には、ボルト通し穴を有する。ゴム本体は、橋梁表面側に開口しボルト通し穴に到達する穴を有する。六角ナットは、ボルト通し穴に挿入された雄ネジ部２４に締め付けられ、固定用鋼板１６にアンカーボルト１８Ａを固定する。上記開口は、蓋で閉塞される。この場合であっても、橋梁用伸縮装置１０は、アンカーボルト１８Ａを備えることにより、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

上記実施形態の場合、平板本体２２は、延長部２２ｂが、固定部２２ａに対しゴム本体１２の傾斜部１９ｂの角度に合わせて厚さ方向に傾斜し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。ゴム本体１２の下面１９が全面にわたって橋梁表面に対し平行である場合、平板本体２２は、平坦であるのが好ましい。この場合、上側ナット２０は固定用鋼板１６に固定されていない六角ナットとすることにより、アンカーボルト１８Ａ同士を干渉させずに、アンカーボルト１８Ａを固定用鋼板１６に取り付けることができる。

上記実施形態では、アンカーボルト１８Ａの平板本体２２が矩形状である場合について説明したが、本発明はこれに限らない。図３に示すように、アンカーボルト１８Ｂの平板本体４０が、中央に厚さ方向に貫通した長穴４２を有することとしてもよい。平板本体４０が長穴４２を有することにより、設置部２９内にコンクリートを打設する際に、コンクリートが上側から当該長穴４２を通じて平板本体４０の下側へ円滑に流れ込む。したがって橋梁用伸縮装置１０は、より強固にコンクリート部３６に一体化され、強度をより向上することができる。

図４に示すように、アンカーボルト１８Ｃの平板本体４４が、両側に凹部４６を有することとしてもよい。平板本体２２が凹部４６を有することにより、上記図３に示す変形例と同様の効果を得ることができる。

１０ 橋梁用伸縮装置
１２ ゴム本体
１４ 荷重支持用鋼板
１６ 固定用鋼板
１８Ａ アンカーボルト
１８Ｂ アンカーボルト
１８Ｃ アンカーボルト
２０ 上側ナット
２２ 平板本体
２６ 下側ナット

Claims (5)

1. ゴム本体と、前記ゴム本体に埋設された鋼板とを備える橋梁用伸縮装置に用いられるアンカーボルトにおいて、
   平板本体と、
   前記平板本体の長手方向の一端側に固定され、前記平板本体の一側表面に突出する雄ネジ部と、
   前記雄ネジ部にねじ込まれた下側ナットと
   を備え、前記平板本体と前記ゴム本体の間に少なくとも前記下側ナットが位置する状態で固定されることを特徴とするアンカーボルト。
2. 前記平板本体は、前記雄ネジ部が固定された固定部と、当該固定部に連続して長手方向に延長部とを有し、
   前記延長部は、前記固定部に対し折り曲げ部を介して厚さ方向に傾斜している
   ことを特徴とする請求項１記載のアンカーボルト。
3. 前記平板本体の、前記一側表面側と反対の表面側に、前記雄ネジ部を前記平板本体に固定した溶接部を有することを特徴とする請求項１又は２記載のアンカーボルト。
4. 請求項１〜３のいずれか１項記載のアンカーボルトと、
   ゴム本体と、
   前記ゴム本体に埋設された、荷重支持用鋼板及び一対の固定用鋼板と
   を備え、
   前記固定用鋼板の一側に設けられた上側ナットに前記雄ネジ部をねじ込み、前記上側ナットに対し前記下側ナットを締め込むことにより、前記アンカーボルトを前記固定用鋼板に一体化した
   ことを特徴とする橋梁用伸縮装置。
5. 前記上側ナットが袋ナットであり、前記一対の固定用鋼板に固定されていることを特徴とする請求項４記載の橋梁用伸縮装置。

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