JPH03290505A - 橋梁用盲目地式伸縮装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、橋梁用盲目地式伸縮装置に係るものである。

〔従来の技術及び発明が解決しようとする課題〕

橋梁の床版の伸縮装置は必要不可欠のものである。

床版は車輪の荷重を繰り返し受けて振動すると共に季節
の気温変化による大きな伸縮、昼夜の気温変化による小
中な伸縮が重なるので、固定された両側の橋台と床版の
間や、床版同志を強固に連結する事は出来ず、これらの
変化を吸収する伸縮装置が必要である。

伸縮装置に必要な性能は床版の振動や伸縮を充分に吸収
出来る構造である事は勿論、耐久性、走行性、排水処理
問題を満たすものが望ましい。

ｌ　耐久性 近年交通量が増大し且つ車両荷重が大きくなったことに
より破損するものが多く、補修費用が嵩むと共に部分補
修が出来ない形式のものでは、その金山に亙る交換の為
の交通障害の影響も大きい。

従って、出来るだけ丈夫に作ると共に部分的ね補修が容
品に出来ることも望ましい性能である。

２　走行性 例えば、鋼製フィンガージヨイントのように非常に耐久
性に優れた伸縮装置はその前後の舗装が摩耗しても　（
所謂、撤掘れによる舗装の連続した凹み）フィンガーシ
ロインド自身は摩耗が少ないので、舗装との間に段差が
生じ走行性が悪くなる。

第１図はフィンガージヨイントの段差の為衝撃を発生し
て走行性が悪くなると共に騒音が発生して問題となって
いる状態を示すものである。

第２図はタイヤの通る場所が大体一定なので特定の所だ
けが凹む（轍掘れ）が形成され、同じく問題となってい
る状態を示すものである。

第１，２図の状態を補強するには前者の場合にはフィン
ガージヨイントよりも稍高く新たに舗装を施せば良いし
、後者の場合には凹んだ部分のみに舗装を補充すれば良
い。

部分補修の場合は、補修部の端部は剥離し易い。

全面補修でも撤掘れと、轍掘れの中間部分や橋梁端部は
少ししか摩耗していないので、この部分は補修厚さが薄
くなり剥離し易い。

更に、全面補修表面がジ□インド面より高くなるとジヨ
イントの近くの補修面は傾斜させて（不陸と言う）シロ
インド表面に合わせねばならないので、ここも厚さが薄
くなり、やはり剥離し易い。

幹線道路で補修した舗装が剥離したり、所々に傾斜面の
ある凹みがあるのは、困った事であるが、特に高速道路
では、走行性が悪いというだけではなく、事故の原因に
もなり得るので遵けねばならない。

３　排水処理 排水の処理という問題は目立たない、つまらない事のよ
うであるが解決は困難である。

水密性のない（路面の水が下へ通ってしまう形式の）伸
縮装置は対策として樋を設けたりして排水するのである
がこれが殆どの場合、泥、砂、砂利、ゴミ、雑草によっ
て機能していない。

常時相当量の清浄水を通水しておけば良いが維持費がか
かり過ぎる。

又、水密性のある伸縮装置では長期間保守を要しないで
この機能を維持出来る事が理想であるが、これが思った
より困難であり、水密性保持部品の寿命は予想より短く
、その交換も容易でない。

伸縮装置の一種に盲目地形式というものかある。

不透水性の舗装材料を使用し、カッター７目地の所へ大
きなりラックが入っていなければ、水密性伸縮装置であ
り、排水処理の問題は起こらない。

舗装は床版の上も防水目地の上も何も差がなく、一体に
施工出来るので、舗装作業がし易く、不陸らなく、走行
性は、優秀である。

更に、全面補修も問題なく行える。

第３図にその断面を示す。

符号１は床版、８は舗装層、１１はカッター目地、１２
は防水目地（ゴム材等で作る）、１３はストッパー　（
バックアツプ材とも言うプラスチック発泡材などを使う
）である。

欠点は床版端面の隙間（遊間Ｑと言う、以下同じ）の舗
装材料にかかった車輪荷重を支持し７ないので、遊間Ｑ
が極（狭く且つ伸縮長さが僅少の場合にしか使用出来な
い。

又、遊間Ｑの伸縮に対して、短い長さの舗装材料が対応
しているのでクラックが入り易い為耐久性が劣る。

その他の形式の伸縮装置の長所欠点も検討した結果荷重
支持式排水性の伸縮装置に水密構造を付加するよりも、
雌形式にはない長所を有する荷重不支持式非排水性の盲
目地形式伸縮装置に、荷重支持の機能を付加して、大き
な伸縮量にも対応し得るものにした方が、より良い伸縮
装置になるという構想に基づいて荷重支持式。

非排水性、盲目地形式を総合した三蝶番伸縮装置を発明
するに至った。

〔課題を解決するための手段〕

添付図面第８図〜第１５図を参照して本発明の詳細な説
明する。

遊間ｇを設けた前後の床版端部ｌ′・１゛に夫々基板２
・２を付設し、基板２・２より支持板３・３を対向状態
に突設し、この支持板３・３間に２枚のリンク４・５を
配し、３本のピン６・６・６によって連結した三蝶番リ
ンク装置ａにより前後の床版１・ｌを連継し、必要なら
ば弾性を有する緩和材７を介存せしめ、その上に舗装材
８を継目なく三蝶番リンク装置ａの上方に敷設したこと
を特徴とする橋梁用盲目地式伸縮装置に係るものである
。

〔作用〕

床版１−１の遊間ｇを拡げたり、縮めたりする振動は三
蝶番リンク装置ａの２枚のリンク４・５の■状への屈曲
作用により吸収され、この屈曲作用を弾力性を有する緩
和材７を介存せしめた場合はその緩和材７により更に吸
収され、舗装材８に剥離を生ずることやクラックの発生
することが防止される。

〔実施例〕

ｌ　舗装材料 最も広く用いられるのはアスファルトコンクリートであ
る。

アスファルトは固体ではなく、極超高粘度の液体であっ
て長時間を要する季節的、変動の遊間伸縮には対応する
が、車両荷重による床版の振動は、周期が短いので、成
るべく長い長さの舗装で吸収させねばならない。

従って、伸縮装置の直上部だけでなく、酸中（約３００
ｊＩＩＩ以上）以上の舗装材を弾性材料（緩和材）で、
支持して多少の移動を許す構造でなければならない。

舗装材料にセメントコンクリートを使用する場合は伸縮
装置の直上部分はアスファルトコンクリートとし、その
巾も前述の場合よりも広く中１０００ｉｘ程度はないと
、セメントコンクリートとアスファルトコンクリートと
の境界面にクラックを生ずる恐れがある。

高速道路のように車両の走行速度が早く、舗装材料の剥
離した破片が散乱する事を極力防止する必要がある場合
は、普通のアスファルトコンクリートよりも更に衝突や
伸縮に耐えるゴムアスファルトコンクリートを使用すべ
きである。

又その使用骨材も砂利や砕石ではなく硬い（ゴム硬度の
高い）加硫ゴムを使用し、その形も、例えば直径１０１
１丸棒を長さ１Ｏｊ１１１に切断したものとすれば最良
の結果が得られる。

第４図のように、セメントコンクリート板や鋼板のよう
な強固な材料ｌ°の上へアスファルトコンクリート舗装
を行い強固な材料１”を変位させると材料１“とアスフ
ァルトコンクリート舗装９の接触面は剥離して空洞を生
じ、舗装表面はクラックを生じる。

然るに第５図のように、弾性材料で出来た、緩和材７を
挾むと大きな変形、極端な変形は、緩和材７が吸収して
アスファルト舗装９との接触面は変形が緩やかになり、
アスファルト舗装９は、剥離、クラックを生じ難い。

第５図に於いて、アスファルトコンクリート舗装９の上
には車が通るが、その時緩和材７が車両荷重によって大
きく変形するようでは、アスファルトコンクリート舗装
９のクラック発生。

車輪の回転抵抗の増大という欠点を生ずる。

緩和材７の理想的な性能は上からの車両荷重には歪を発
生せずに耐えるが、下の強固な材料ｌ”の伸縮１曲げ６
剪断、捻れ等の変位には何らの抵抗をせずに自ら変形し
て舗装材には伝えないという事である。

然し理想的な材料や機構はないので実用上満足できるも
のとしては前述の１、舗装材料で記した加硫ゴム骨材、
ゴムアスファルトコンクリートがある。

更に、加硫ゴムの短円柱ではなく、第６図のような、橋
の金印と同長の加硫ゴム製の丸棒７を必要量束ねて骨材
とし、骨材の隙間をゴムアスファルト７′で充填したも
のの方が、橋梁の伸縮装置の緩和材７としてはより良い
結果が得られる。

３　荷重支持方法 従来の盲目地形式伸縮装置は、僅少の伸縮量の場合にの
み使用されたので、欠点として現れては来なかったが、
遊間の伸びる時は舗装面は凹み、縮む時は盛り上がる。

盲目地形式伸縮装置を大きな伸縮量の床版継目に使用す
れば、これは無視出来ない欠点となる。

従って、常時車両荷重を支持すると共に、舗装材料の陥
没、隆起を解決しなければならない。

第７図に於いて、不変の長さの斜辺（ＡＢ＝ＢＣ＝２２
０ｘｘ）を有し、共通の底辺（Ａ　Ｃ＝３８０履１ｔ）
を有するＡＢＣとＡＤＣの、底辺ＡＣを６０ｘｍ短縮し
たＡ’Ｄ’Ｃ’　　とＡ。

Ｂ’Ｃ’の相互の面積の変化について考えると次のよう
な結果となる。

１）底辺の短いＡ’Ｄ’Ｃ’の面積Ｓ、の方が、底辺の
長いＡＤＣの面積Ｓ、より大きく、その差は３０００１
１″である。

Ｓ　、　−Ｓ　、＝　６０００−３０００＝　３０００
２１’２）四角形ＡＢＣＤの面積（Ｓ　、−Ｓ　、）と
、四角形Ａ’Ｂ’Ｃ’Ｄ’の面積（Ｓ　、−Ｓ　Ｓ）は
差がない。

Ｓ！　　Ｓ＋＝２１０７３　３０００＝１８０７３ｉｍ
”Ｓ　４−　Ｓ　、＝　２４１６０−６０００＝　１８
１６０度１ここで、第８図の正面図、第９図の側面図に
示すような鋼製部品を組み立てた三組の蝶番を連結した
三蝶番リンク装置ａを作る。

これを第１０．１１．１２図のような床版端部１°・１
′に固定したとすると、その作用は床版端部１°・ｌ゛
の遊間ｇの伸長方向へ６０■、縮小方向へ６０１３１可
動可能となる。

縮小方向へは更に縮小可能であるが断面の三角形の面積
変化から６０１１Ｒを許容限界とする。

第１Ｏ図は過伸限度状態、第１１図は標準状態、第１２
図は縮小状態を示している。

次の第１３図は本発明の荷重支持式非排水性盲目地形式
三蝶番伸縮装置の標準状態の断面図であり、第１４図は
その通常使用範囲の最縮小時の断面図、第１３Ａ・１４
Ａ図は説明図である。

符号９はアスファルトコンクリート舗装、　１０は布（
舗装材や緩和材の落下防止用）である。

第１３Ａ図に於るＡＣ間のアスファルト舗装の断面積を
８５．緩和材７の断面積を６８．第１６図に於る夫々を
Ｓ、、ＳＳとすると次のようになる。

以上の例題は舗装厚５０ｉｘ、遊間伸縮量６０ＲＭの場
合を示したが、遊間ｇが６ｏ■縮小した為に本来は余剰
として舗装面を隆起させるべき断面３０００ｉｍ”相当
分のアスファルト舗装材は、緩和材が断面３０００　ｍ
ｙ”相当分凹む為に吸収されて舗装面は平坦のままであ
る。

緩和材７も、体積変化を伴わず、単なる変形だけで済ん
でいる。

車両荷重は常に鋼板製の三蝶番リンク装置ａが支持して
いる。

リンク４・５の長さを変え、各部分の強度を変えれば３
０〜２００　＊ｘの遊間伸縮量にも充分対応する事が出
来る。

遊間−伸縮量が更に大きい場合には二組以上の三蝶番リ
ンク装置ａを使用し三蝶番同志の連結部を支持してやれ
ば対応出来る。

第７図、第９図、第１３Ａ図、第１４Ａ図に記入した寸
法は一例である。

４　部分補修 舗装材の補修は床板上の厚さが余り厚くならなければ全
面補修を容易に行える。

厚くなり過ぎる恐れのある場合は、伸縮装置付近の成る
長さの舗装材を剥ぎ取って床版１面を出し、新設時と同
じように舗装する。

緩和材の補修は直上の補正を剥ぎ取り、緩和材の加硫ゴ
ム丸棒を切断して、新しい加硫ゴム骨材入り緩和材を打
設する。

三蝶番リンク装置ａの部分交換は若し橋金山に１個の装
置（第８図のピンの長さが橋の金山と同じ）で設置しで
あると、不可能である。

又基板も第９図では巾３６＊ｘにしであるが、この長さ
も橋金山の長さと等しいと部分的交換が不可能である。

そこで基板を直接床版に固定するのではなく第１５図の
ようにすれば交換が容易となる。

図中符号１４はボルト、１５はスペーサー　１６は床版
の中の鉄筋である。

尚、ボルト１４は、スペーサー１５へ緩み防止ノ点熔接
を行う。全周溶接すると部分補修時に不都合となる。

ボルトの緩み防止用点溶接を切断して、ボルト１４を抜
き取れば支持板３は外すことができる。

この為固定板１８は余り長くせず、リンク３組〜ｌＯ組
分の長さのものを数多く使うようにすれば良い。

尚、これは、次に述べる斜橋に対応する為にも必要であ
る。

５　斜橋対策 以前は、直橋が殆どであったが自動車が普及するにつれ
第１７図のような斜橋が増えて来た。

直橋は、第１５図の基板２を橋金山に亙って設置し、３
〜１０枚位の支持板３を熔接しである固定板１８を隙間
なく隣接してやれば良いので簡単明瞭である。

斜橋の場合は、傾斜角が橋毎に異なるので予め製作して
おく事が出来ず、所謂注文生産とならざるを得ない。

そこで、第１８．１９図のように、三蝶番部は共通部品
として使用し、床版ｌに固定する基板２だけを傾斜角に
合わせて製作するという方法が合理的である。

基板２１枚の長さは作業性運搬性を考えて任意に決める
。第１８図に於いて各段の長さは１枚の固定板１８に付
いている支持板３の数により異なる。

図中符号１９は基板を固定する為に床版の鉄筋を通して
熔接する孔である。

尚、伸縮装置は長時間に亙り使用されるもので補修可能
とは言っても修理せずに使えることが、勿論望ましい事
である。そこで、少し高価とはなるが、支持板３．リン
ク４・５、ピン６をステンレス鋼で製作し、錆の問題を
避けるのは賢明な方法である。

経済的に無理の場合も、ピン６及び、ピン６に接触して
いる所はステンレス鋼製が望ましいので、リンク４・５
や支持板３のピン孔を大きくして、ステンレス製ブツシ
ュを圧入し、ステンレス製ピンをそれに通すという方法
が考えられる。

〔発明の効果〕

本発明は上述のように構成したから、床版の遊間を拡げ
たり、縮めたりする作動は三蝶番リンク装置の２枚のリ
ンクの■状への屈曲作用により吸収され、この屈曲作用
を弾力性を有する緩和材を介存せしめた場合はその緩和
材により更に吸収し、舗装層に剥離を生ずることやクラ
ックの発生することを防止する実用性秀れた橋梁用盲目
地式伸縮装置となる。

尚、橋梁と同様な構造物の連携装置としても応用できる
盲目地式伸縮装置となる。

【図面の簡単な説明】

図面は本発明の一実施例を示すもので、第１図は路面と
フィンガージヨイントの段差状態を示す説明断面図、第
２図は路面の轍掘れ状態を示す説明断面図、第３図は従
来例の盲目地形式の説明断面図、第４図は床版と舗装層
との関係説明図、第５図は床版と緩和材と舗装層との関
係説明図、第６図は緩和材−例の一部を切欠いた斜視図
、第７図は荷重支持理論の説明図、第８図は三蝶番リン
ク装置の正面図、第９図は三蝶番リンク装置の側面図、
第１Ｏ図は三蝶番リンク装置の過仲限度状態を示す正面
図、第１１図は三蝶番リンク装置の標準状態を示す正面
図、第１２図は三蝶番リンク装置の縮小状態を示す正面
図、第１３図は本発明の荷重支持式非排水性盲目地形式
の三重蝶番伸縮装置の標準状態の断面図、第１３Ａ図は
第１３図の支持理論説明図、第１４図は本発明の荷重支
持式非排水性盲目地形式の三重蝶番伸縮装置の通常使用
範囲の最縮小時の断面図、第１４Ａ図は第１４図の支持
理論説明図、第１５図は支持板の固定を示す断面図、第
１６図は直橋の平面図、第１７図は斜橋の平面図、第１
８図は斜橋に使用する場合の基板の平面図、第１９図は
同上、三蝶番リンク装置一部の平面図である。 ｌ・・・遊間、ａ・・・三蝶番リンク装置、１・ｌ・・
・床版、１゛・１゛・・・床版端部、２・２・・・基板
、３・３・・・支持板、４・５・・・リンク、６・６・
６・・・ピン、７・・・緩和材、８・・・舗装材。 平成２年４月５日

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 遊間を設けた前後の床版端部に夫々基板を付設し、基板
   より支持板を対向状態に突設し、この支持板間に２枚の
   リンクを配し、３本のピンによって連結した三蝶番リン
   ク装置により前後の床版を連継し、必要ならば弾性を有
   する緩和材を介存せしめ、その上に舗装材を継目なく三
   蝶番リンク装置の上方に敷設したことを特徴とする橋梁
   用盲目地式伸縮装置。