JP6994856B2 - エキスパンションジョイント構造およびその施工方法 - Google Patents

Description

本発明は、例えば構造物と周辺地盤等との間のクリアランスに設けられるエキスパンションジョイント構造およびその施工方法に関するものである。

従来、免震構造物などの外周部には、構造物の水平方向の変位を吸収するために、構造物躯体と周辺地盤等との間に溝によるクリアランス（隙間）を設けている。このクリアランスの上にエキスパンションジョイントを架設し、構造物への人や車両の通行を可能にしている（例えば、特許文献１、２を参照）。

図４は、従来のエキスパンションジョイント構造の一例を示した側断面図である。この図に示すように、この従来の構造は、クリアランスＣの溝を隔てて対向配置した躯体１、２の支持部１Ａ、２Ａ上にカバー３を載置したものである。カバー３は、金属製の固定枠材４に固定された現場打ちコンクリートからなる。このカバー３の一端は、一方の支持部１Ａに回動自在に固定された固定端３Ａとなっており、他端は自由端３Ｂとなっている。

カバー３の固定端３Ａには、ボルト受け部５が設けられている。ボルト受け部５の下面にはボルト挿通用の孔が設けられており、対向する支持部１Ａに固定された固定受枠６の孔から六角ボルト７が通されている。六角ボルト７のネジ部７Ａにはクッション材７Ｂを挟んでナット７Ｃが締結している。

一方、カバー３の自由端３Ｂの下面には、支持部２Ａの傾斜面を摺動して基準面Ｇに乗り上げ可能な勾配が設けられており、上面には、先端を突出させた鋼板３Ｃが設けられている。この構成において、地震時に各躯体１、２が水平移動してクリアランスＣが増減すると、カバー３の固定端３Ａを支点として、自由端３Ｂが支持部２Ａ上をスライドして振動に追従するようになっている。

固定端３Ａ側の支持部１Ａは、既設躯体１の上隅部に設けられるコンクリート１Ｂと、このコンクリート１Ｂの支持面１Ｃと垂直壁１Ｄ間の角部に跨って取り付けられる固定受枠６からなる。この固定受枠６は、カバー３を固定するとともに、角部を破損等から保護するアングル金物により構成される。この固定受枠６を既設躯体１に固定する構造としては、固定受枠６に溶接した鉄筋８と、既設躯体１に打ち込まれたあと施工アンカー９とを、現場にて溶接固定する方式が一般的に採用されている。

特開２０１３－１９２６７号公報 特開２０１３－４０４４０号公報

ところで、上記の従来のエキスパンションジョイント構造の耐荷重は、仕上床板の強度のみが保証されて、躯体取合部の強度は確認されていない場合があった。また、カーブの近くやブレーキをかける場面で作用する通行車両の水平荷重に対応した構造にはなっていないため、こうした荷重が作用した際に図４の現場溶接固定部９Ａが破断し、エキスパンションジョイントの機能が損なわれるおそれがあった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、耐荷重性能を高めたエキスパンションジョイント構造およびその施工方法を提供することを目的とする。

上記した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係るエキスパンションジョイント構造は、躯体間の隙間を塞ぐように設けられ、一端が固定端として一方の躯体側に回動自在に固定され、他端が自由端として他方の躯体側に設けられるカバーを備えるエキスパンションジョイント構造であって、カバーの固定端に対向して一方の躯体の隙間近傍に設けられる固定受枠と、固定受枠と接合して、一方の躯体に固定されたアンカーボルトが挿通するボルト挿通孔を有する固定部材と、アンカーボルトに螺合して、固定部材を一方の躯体に締結固定するナットとをさらに備えることを特徴とする。

また、本発明に係る他のエキスパンションジョイント構造は、上述した発明において、固定受枠は、カバーの固定端の側面に対向配置される側壁部材と、カバーの固定端の下面に対向配置される基部材とからなり、固定部材は基部材に接合していることを特徴とする。

また、本発明に係る他のエキスパンションジョイント構造は、上述した発明において、固定受枠と固定部材と一方の躯体とによって囲まれる領域にコンクリートが充填されていることを特徴とする。

また、本発明に係る他のエキスパンションジョイント構造は、上述した発明において、ボルト挿通孔はルーズホールとして形成されていることを特徴とする。

また、本発明に係るエキスパンションジョイント構造の施工方法は、上述したエキスパンションジョイント構造を施工する方法であって、既設の躯体にあらかじめ固定したアンカーボルトに、固定部材を介して固定受枠を取り付け固定するステップと、固定した固定受枠と固定部材と既設の躯体とによって囲まれる領域にコンクリートを充填するステップとを備えることを特徴とする。

本発明に係るエキスパンションジョイント構造によれば、躯体間の隙間を塞ぐように設けられ、一端が固定端として一方の躯体側に回動自在に固定され、他端が自由端として他方の躯体側に設けられるカバーを備えるエキスパンションジョイント構造であって、カバーの固定端に対向して一方の躯体の隙間近傍に設けられる固定受枠と、固定受枠と接合して、一方の躯体に固定されたアンカーボルトが挿通するボルト挿通孔を有する固定部材と、アンカーボルトに螺合して、固定部材を一方の躯体に締結固定するナットとをさらに備えるので、耐荷重性能を高めたエキスパンションジョイント構造を提供することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る他のエキスパンションジョイント構造によれば、固定受枠は、カバーの固定端の側面に対向配置される側壁部材と、カバーの固定端の下面に対向配置される基部材とからなり、固定部材は基部材に接合しているので、比較的簡単な構造で構成することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る他のエキスパンションジョイント構造によれば、固定受枠と固定部材と一方の躯体とによって囲まれる領域にコンクリートが充填されているので、コンクリートを介して固定受枠を躯体に固定することができるという効果を奏する。

また、本発明に係る他のエキスパンションジョイント構造によれば、ボルト挿通孔はルーズホールとして形成されているので、固定受枠をアンカーボルトに固定する際の施工誤差を吸収することができるという効果を奏する。

また、本発明に係るエキスパンションジョイント構造の施工方法によれば、上述したエキスパンションジョイント構造を施工する方法であって、既設の躯体にあらかじめ固定したアンカーボルトに、固定部材を介して固定受枠を取り付け固定するステップと、固定した固定受枠と固定部材と既設の躯体とによって囲まれる領域にコンクリートを充填するステップとを備えるので、耐荷重性能を高めたエキスパンションジョイント構造を比較的簡易に施工することができるという効果を奏する。

図１は、本発明に係るエキスパンションジョイント構造およびその施工方法の実施の形態を示す側断面図である。 図２は、本発明に係るエキスパンションジョイント構造およびその施工方法の実施の形態の変形例を示す側断面図である。 図３は、アンカーボルト取り付け部の一例を示す固定受枠の平面図である。 図４は、従来のエキスパンションジョイント構造の一例を示す側断面図である。

以下に、本発明に係るエキスパンションジョイント構造およびその施工方法の実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。

（エキスパンションジョイント構造）
まず、本発明に係るエキスパンションジョイント構造について説明する。

図１に示すように、本発明に係るエキスパンションジョイント構造１０は、躯体１、２間のクリアランスＣ（隙間）を塞ぐように設けられたカバー３と、カバー３の固定端３Ａに対向して躯体１のクリアランスＣ近傍の凹部Ｄに設けられる固定受枠１２と、固定受枠１２と接合した固定部材１４と、躯体１に固定されたアンカーボルト１６とを備える。

カバー３は、図４に示した従来の構造と同様のものである。すなわち、このカバー３は、クリアランスＣの溝を隔てて対向配置した躯体１、２の支持部上に載置される。カバー３は、金属製の固定枠材４に固定された現場打ちコンクリートからなる。このカバー３の一端は、固定受枠１２に回動自在に固定された固定端３Ａ、他端は自由端３Ｂとなっている。自由端３Ｂは、図４の自由端３Ｂと同様の構造である。

カバー３の固定端３Ａには、ボルト受け部５が設けられている。このボルト受け部５の周辺は、図４に示した従来の構造と同様である。すなわち、ボルト受け部５の下面にはボルト挿通用の孔が設けられており、対向する固定受枠１２の孔から六角ボルト７が通されている。六角ボルト７のネジ部７Ａにはクッション材７Ｂを挟んでナット７Ｃが締結している。

この構成において、地震時に各躯体１、２が水平移動してクリアランスＣが増減すると、カバー３の固定端３Ａを支点として、自由端３Ｂが躯体２の支持部上をスライドして振動に追従するようになっている。

固定受枠１２は、カバー３の固定端３Ａの側面に対向配置される側壁部材１２Ａと、カバー３の固定端３Ａの下面に対向配置される基部材１２ＢとからなるＬ字状断面の鋼板である。基部材１２Ｂは六角ボルト７を挿通するための孔を有している。基部材１２Ｂの端部下側には、固定部材１４が溶接固定されている。

固定部材１４は、固定受枠１２の基部材１２Ｂに溶接固定された鉛直部１８と、水平部２０とからなるＬ字状断面の鋼板である。鉛直部１８は、躯体１のクリアランスＣの溝に面した側壁と略面一に配置され、基部材１２Ｂの端部より鉛直下方に向けて延びている。水平部２０は、躯体１の凹部上面Ｄ１に沿って配置され、鉛直部１８の下端を起点としてクライアンスＣの溝から遠ざかる向きに水平に延びている。この固定部材１４は、例えば鋼板をＬ字状に曲げ加工して製作される。

水平部２０には、ボルト挿通孔２２が設けられており、このボルト挿通孔２２にはアンカーボルト１６の上側部分のネジ部１６Ａが挿通している。このネジ部１６Ａには座金２４を介してナット２６が螺合しており、水平部２０を躯体１に締結固定している。なお、アンカーボルト１６は、下側部分が躯体１の内部に埋設されており、上側部分は躯体１の凹部上面Ｄ１から出て水平部２０のボルト挿通孔２２に通される。アンカーボルト１６は、図の例のように軸心を鉛直方向にした直線状の構造としてもよいし、その下端で軸心を水平方向に屈曲したＬ字状の構造としてもよい。屈曲する方向としては、クリアランスＣの溝から遠ざかる向きとするのが好ましい。

水平部２０のレベル調整方法としては、躯体１の凹部上面Ｄ１と水平部２０の間にモルタルやシムプレートを設ける方法があるが、モルタルを用いずに、平滑にした凹部上面Ｄ１と水平部２０の間にシムプレートを設ける方法が望ましい。このようにすれば、繰返し荷重によってレベル調整用のモルタルが剥落するリスクを回避することができる。

固定部材１４および固定受枠１２には、補強用のリブプレート２８がカバー３の幅方向に所定間隔で複数設けられている。また、固定受枠１２と固定部材１４と躯体１の凹部側面Ｄ２とによって囲まれる領域には、コンクリート３０が充填されている。

上記のように構成したエキスパンションジョイント構造１０では、カバー３からの荷重が作用する固定受枠１２は、曲げ加工された固定部材１４とナット２６とアンカーボルト１６を介して躯体１に固定される。このような構造によれば、車両走行時の鉛直荷重、水平荷重に対する強度保証が可能であり、耐荷重性能にも優れている。作用する設計荷重は道路橋示方書等に記載の規格に準拠して適宜設定すればよい。

したがって、本実施の形態によれば、上記の従来の構造に比べて、耐荷重性能を高めたエキスパンションジョイント構造を提供することができる。また、固定部材１４は、曲げ加工した鉄板のような比較的簡単な材料で構成可能であり、その他の部材も同様である。したがって、このエキスパンションジョイント構造の施工には特別な材料を使用せず、建築工事で一般的に利用されるものを使用可能である。

上記の実施の形態においては、軸心を鉛直方向とするアンカーボルト１６が、固定部材１４の水平部２０のボルト挿通孔２２に挿通される場合を例にとり説明した。しかしながら、本発明はこれに限るものではなく、例えば、図２に示すような構造を採用することもできる。すなわち、固定部材１４が、鉛直部１８、水平部２０に加えて、躯体１の凹部側面Ｄ２に沿って立ち上がる躯体側の鉛直部３２を備えてもよい。

この躯体側の鉛直部３２は、水平部２０のクリアランスＣの溝から遠い側の端部に溶接固定されたものであり、ボルト挿通孔３４を備えている。一方、アンカーボルト３６は、軸心を水平方向にした棒状のものである。アンカーボルト３６の左側部分は躯体１の内部に埋設され、右側部分は躯体１の凹部側面Ｄ２から出て躯体側の鉛直部３２のボルト挿通孔３４に通されている。アンカーボルト３６の右側部分にはネジ部３６Ａが形成され、このネジ部３６Ａには座金３８を介してナット４０が螺合し、躯体側の鉛直部３２を躯体１に締結固定している。このような構造としても、上記の実施の形態の場合と同様な作用効果を奏することができる。

（施工方法）
次に、本発明に係るエキスパンションジョイント構造の施工方法について、図１を参照しながら説明する。

まず、既設の躯体１に孔をあけてアンカーボルト１６を埋設しておく。一方、鋼板をＬ字状に曲げ加工することにより固定部材１４を製作する。なお、曲げ加工の前後の段階で、水平部２０にボルト挿通孔２２をあけておく。続いて、固定受枠１２の基部材１２Ｂの下面に、固定部材１４の鉛直部１８を溶接固定する。固定部材１４および固定受枠１２にリブプレート２８を溶接固定する。

次に、固定部材１４の水平部２０を躯体１の凹部上面Ｄ１に設置し、アンカーボルト１６のネジ部１６Ａにボルト挿通孔２２を通す。必要に応じて水平部２０のレベル調整を行った後、ネジ部１６Ａに座金２４を装着してナット２６を締結し、水平部２０を躯体１の凹部上面Ｄに固定する。

なお、必要に応じて固定部材１４の鉛直部１８と、その下に連なる躯体１の側面に跨るように崩落防止プレートを固定してもよい。この場合、鉛直部１８と崩落防止プレートにそれぞれボルト挿通孔を設けるとともに、これらボルト挿通孔にボルトを挿通してナットで締結してもよい。さらに、その下の躯体１の側面と崩落防止プレートとにプラグ孔を設け、プラグ孔にプラグを挿入して固定してもよい。

次に、カバー３の固定端３Ａのボルト受け部５の下面の孔と、固定受枠１２の基部材１２Ｂの孔とに六角ボルト７を挿通し、クッション材７Ｂを挟んでナット７Ｃで締結する。その後、ボルト受け部５の上面にボルトカバーを装着する。

最後に、躯体１の凹部側面Ｄ２と固定部材１４と固定受枠１２で囲まれる領域にコンクリートを充填する。このような手順で施工することで、耐荷重性能を高めた上記のエキスパンションジョイント構造１０を比較的簡易に施工することができる。

上記の実施の形態において、アンカーボルト１６の位置は動かないので、固定部材１４の水平部２０に設けるボルト挿通孔２２を、図３に示すようにルーズホールとして形成してもよい。このようにすれば、固定部材１４（固定受枠１２）をアンカーボルト１６に固定する際の施工誤差を吸収することができる。また、新築時は、図３の右側に示すように、座金２４を水平部２０に溶接固定してもよい。また、図３の左側に示すように、改修時等の火無し工法採用時は、座金２４の溶接は不可能なため、このルーズホールのボルト挿通孔２２とアンカーボルト１６との間の空隙をグラウト材等で充填してガタつきを防止するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明に係るエキスパンションジョイント構造によれば、躯体間の隙間を塞ぐように設けられ、一端が固定端として一方の躯体側に回動自在に固定され、他端が自由端として他方の躯体側に設けられるカバーを備えるエキスパンションジョイント構造であって、カバーの固定端に対向して一方の躯体の隙間近傍に設けられる固定受枠と、固定受枠と接合して、一方の躯体に固定されたアンカーボルトが挿通するボルト挿通孔を有する固定部材と、アンカーボルトに螺合して、固定部材を一方の躯体に締結固定するナットとをさらに備えるので、耐荷重性能を高めたエキスパンションジョイント構造を提供することができる。

また、本発明に係る他のエキスパンションジョイント構造によれば、固定受枠は、カバーの固定端の側面に対向配置される側壁部材と、カバーの固定端の下面に対向配置される基部材とからなり、固定部材は基部材に接合しているので、比較的簡単な構造で構成することができる。

また、本発明に係る他のエキスパンションジョイント構造によれば、固定受枠と固定部材と一方の躯体とによって囲まれる領域にコンクリートが充填されているので、コンクリートを介して固定受枠を躯体に固定することができる。

また、本発明に係る他のエキスパンションジョイント構造によれば、ボルト挿通孔はルーズホールとして形成されているので、固定受枠をアンカーボルトに固定する際の施工誤差を吸収することができる。

また、本発明に係るエキスパンションジョイント構造の施工方法によれば、上述したエキスパンションジョイント構造を施工する方法であって、既設の躯体にあらかじめ固定したアンカーボルトに、固定部材を介して固定受枠を取り付け固定するステップと、固定した固定受枠と固定部材と既設の躯体とによって囲まれる領域にコンクリートを充填するステップとを備えるので、耐荷重性能を高めたエキスパンションジョイント構造を比較的簡易に施工することができる。

以上のように、本発明に係るエキスパンションジョイント構造およびその施工方法は、例えば物流施設の倉庫エリアとランプを縁切した場合の取合部、建築設備と土木設備の取合部、既存建物に増築した際にフォークリフト等が走行する場合の取合部などに適用されるエキスパンションジョイントに有用であり、特に、耐荷重性能を高めたエキスパンションジョイントを得るのに適している。

１，２ 躯体
３ カバー
３Ａ 固定端
３Ｂ 自由端
４ 固定枠材
５ ボルト受け部
７ 六角ボルト
７Ａ ネジ部
７Ｂ クッション材
７Ｃ ナット
１０ エキスパンションジョイント構造
１２ 固定受枠
１２Ａ 側壁部材
１２Ｂ 基部材
１４ 固定部材
１６，３６ アンカーボルト
１６Ａ，３６Ａ ネジ部
１８ 鉛直部
２０ 水平部
２２，３４ ボルト挿通孔
２４，３８ 座金
２６，４０ ナット
２８ リブプレート
３０ コンクリート
３２ 躯体側の鉛直部
Ｃ クリアランス（隙間）
Ｄ 凹部
Ｄ１ 凹部上面
Ｄ２ 凹部側面

Claims (3)

1. 躯体間の隙間を塞ぐように設けられ、一端が固定端として一方の躯体側に回動自在に固定され、他端が自由端として他方の躯体側に設けられるカバーを備えるエキスパンションジョイント構造であって、
   カバーの固定端に対向して一方の躯体の隙間近傍に設けられる固定受枠と、
   固定受枠と接合して、一方の躯体に固定されたアンカーボルトが挿通するボルト挿通孔を有する固定部材と、
   アンカーボルトに螺合して、固定部材を一方の躯体に締結固定するナットとをさらに備え、
   固定受枠は、カバーの固定端の側面に対向配置される側壁部材と、カバーの固定端の下面に対向配置される基部材とからなり、
   固定部材は、固定受枠の基部材に固定されるとともに、躯体間の隙間に面した一方の躯体の側壁と略面一に配置されて基部材の端部より鉛直下方に向けて延びている鉛直部と、鉛直部の下端を起点として一方の躯体の上面に沿って配置されるとともに、躯体間の隙間から遠ざかる向きに水平に延びている水平部とからなるＬ字状断面の部材であり、
   固定受枠と固定部材と一方の躯体とによって囲まれる領域にコンクリートが充填されていることを特徴とするエキスパンションジョイント構造。
2. ボルト挿通孔はルーズホールとして形成されていることを特徴とする請求項１に記載のエキスパンションジョイント構造。
3. 請求項１または２に記載のエキスパンションジョイント構造を施工する方法であって、
   既設の躯体にあらかじめ固定したアンカーボルトに、固定部材を介して固定受枠を取り付け固定するステップと、
   固定した固定受枠と固定部材と既設の躯体とによって囲まれる領域にコンクリートを充填するステップとを備えることを特徴とするエキスパンションジョイント構造の施工方法。

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