(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
河川や湖沼又は地上に架設される橋梁において，隣接する左側橋梁体（２）と右側橋梁体（３）の隙間が変化する端面間に形成される接合部構造であって、前記左側橋梁体と右側橋梁体の端面間の上部に形成した上部隙間（Ｕ）に常に密に配置され，上端面が前記左側橋梁体と右側橋梁体の表層面（Ｓ）と面一で隙間なく連続的な平坦面（４ａ）で，下端面が凹状面（４ｂ）である変形可能なジョイントゴム（４）と、前記左側橋梁体と右側橋梁体の端面間の，前記上部隙間の直下に連通して形成され，該上部隙間より幅広の中間部隙間（Ｍ）に配置され，上端面が前記ジョイントゴムの凹状面に接する凸状面（５ａ）で，下端面の左側に左傾斜面（５ｂ）を有し，右側に右傾斜面（５ｃ）を有する硬質材製のコマ（５）と、前記左側橋梁体の端面下端部から右方向に突設され，右端部上面に，前記コマの右傾斜面に当接する左当接面（２ｂ）を有する左ツメ部（２ａ）と、前記右側橋梁体の端面下端部から左方向に，前記左ツメ部と交錯して突設され，左端部上面に，前記コマの左側傾斜面に当接する右当接面（３ｂ）を有する右ツメ部（３ａ）と、を備え、温度変化による前記左側橋梁体と右側橋梁体の伸縮による前記左当接面と右当接面の相互離接によって前記コマを上下動させ，それによって前記左側橋梁体と右側橋梁体の伸縮に伴って左右幅と肉厚が変化する前記ジョイントゴムの下端面を支持させ，該ジョイントゴムの上端面と前記左側橋梁体および右側橋梁体の表層面とを面一に維持することを特徴とする橋梁接合部構造。
【請求項２】
河川や湖沼又は地上に架設される橋梁において，隣接する左側橋梁体（２）と右側橋梁体（３）の隙間が変化する端面間に形成される接合部構造であって、前記左側橋梁体と右側橋梁体の端面間の上部に形成した上部隙間（Ｕ）に常に密に配置され，上端面が前記左側橋梁体と右側橋梁体の表層面（Ｓ）と面一で隙間なく連続的な平坦面（４ａ）で，下端面が凹状面（４ｂ）である変形可能なジョイントゴム（４）と、前記左側橋梁体と右側橋梁体の端面間の，前記上部隙間の直下に連通して形成され，該上部隙間より幅広の中間部隙間（Ｍ）に配置され，上端面が前記ジョイントゴムの凹状面に接する凸状面（５ａ）で，下端面の左側に左傾斜面（５ｂ）を有し，右側に右傾斜面（５ｃ）を有する硬質材製のコマ（５）と、前記左側橋梁体の端面下端部から右方向に突設され，右端部上面に，前記コマの右傾斜面に当接する左当接面（２ｂ）を有する左ツメ部（２ａ）と、前記右側橋梁体の端面下端部から左方向に，前記左ツメ部と交錯して突設され，左端部上面に，前記コマの左側傾斜面に当接する右当接面（３ｂ）を有する右ツメ部（３ａ）と、を備え、温度変化による前記左側橋梁体と右側橋梁体の伸縮による前記左当接面と右当接面の相互離接によって前記コマを上下動させ，それによって前記左側橋梁体と右側橋梁体の伸縮に伴って左右幅と肉厚が変化する前記ジョイントゴムの下端面を支持させ，該ジョイントゴムの上端面と前記左側橋梁体および右側橋梁体の表層面とを面一に維持するものであり、前記ジョイントゴムに中空部（４ｃ）を形成したことを特徴とする橋梁接合部構造。
【請求項３】
河川や湖沼又は地上に架設される橋梁において，隣接する左側橋梁体（２）と右側橋梁体（３）の隙間が変化する端面間に形成される接合部構造であって、前記左側橋梁体と右側橋梁体の端面間の上部に形成した上部隙間（Ｕ）に常に密に配置され，上端面が前記左側橋梁体と右側橋梁体の表層面（Ｓ）と面一で隙間なく連続的な平坦面（４ａ）で，下端面が凹状面（４ｂ）である変形可能なジョイントゴム（４）と、前記左側橋梁体と右側橋梁体の端面間の，前記上部隙間の直下に連通して形成され，該上部隙間より幅広の中間部隙間（Ｍ）に配置され，上端面が前記ジョイントゴムの凹状面に接する凸状面（５ａ）で，下端面の左側に左傾斜面（５ｂ）を有し，右側に右傾斜面（５ｃ）を有する硬質材製のコマ（５）と、前記左側橋梁体の端面下端部から右方向に突設され，右端部上面に，前記コマの右傾斜面に当接する左当接面（２ｂ）を有する左ツメ部（２ａ）と、前記右側橋梁体の端面下端部から左方向に，前記左ツメ部と交錯して突設され，左端部上面に，前記コマの左側傾斜面に当接する右当接面（３ｂ）を有する右ツメ部（３ａ）と、を備え、温度変化による前記左側橋梁体と右側橋梁体の伸縮による前記左当接面と右当接面の相互離接によって前記コマを上下動させ，それによって前記左側橋梁体と右側橋梁体の伸縮に伴って左右幅と肉厚が変化する前記ジョイントゴムの下端面を支持させ，該ジョイントゴムの上端面と前記左側橋梁体および右側橋梁体の表層面とを面一に維持するものであり、前記ジョイントゴムに中空部（４ｃ）を形成し，該中空部に半加硫ゴム（Ｒ）を充填したことを特徴とする橋梁接合部構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ジョイントゴムを配置した橋梁の接合部構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
図１乃至図３を参照して説明する。通常、河川や湖沼，地上などに架設された橋梁には、夏季や冬季といった温度変化による橋梁の伸縮に対応するために、隣接する左側橋梁体１１と右側橋梁体１２との間に接合部１０が形成されており、この接合部１０には櫛状の鉄板や開口部を有する伸縮性に富むジョイントゴム１３が配置されている（図２参照）。
【０００３】
こうしたジョイントゴム１３を配置した橋梁の接合部１０には種々の構造が存在しているが、多くの場合、当該接合部１０の表層部分には開口凹部１４が形成されている。そのため、この開口凹部１４に砂などが入り込み、定期的なメンテナンスを怠ると接合部１０の伸縮機能が阻害されるといった問題があった。また、メンテナンスを行うと交通規制が必要となるので、交通渋滞を招くといった問題も発生する。さらに、開口凹部１４によって路面に凹凸が形成されるので、車両の通過による騒音が高くなるといった問題もある。
【０００４】
一方、こうした開口凹部１４を形成しない橋梁の接合部構造も創案されている（例えば、特許文献１参照）。この接合部構造は、図３に示すように、隣接する左側橋梁体１１と右側橋梁体１２との間に伸縮装置１５を設け、その中央部の三角凹部にゴム材１６を充填し、その上にアスファルト１７を隙間なく連続的に敷設している。この従来技術は、接合部１０に開口凹部１４を持たないので、砂が入り込んでしまうといった問題が発生しない。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、上記した従来技術は、橋梁の接合部１０にアスファルト１７を隙間なく連続的に敷設しているので伸縮装置１５が繰り返し伸縮することにより、アスファルト１７に亀裂が生じてしまうといった問題がある。
【０００６】
本発明はこうした問題に鑑み創案されたもので、伸縮機能に優れると共に、路面に亀裂の生じない橋梁の接合部構造を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
図１および図４乃至図９を参照して説明する。請求項１に記載の橋梁接合部構造は、河川や湖沼又は地上に架設される橋梁において、隣接する左側橋梁体２と右側橋梁体３の隙間が変化する端面間に形成される接合部１の構造であり、前記左側橋梁体２と右側橋梁体３の端面間の上部に形成した上部隙間Ｕに常に密に配置され、上端面が前記左側橋梁体２と右側橋梁体３の表層面Ｓと面一で隙間なく連続的な平坦面４ａで、下端面が凹状面４ｂである変形可能なジョイントゴム４を備える。
【０００８】
また、前記左側橋梁体２と右側橋梁体３の端面間の、前記上部隙間Ｕの直下に連通して形成され、該上部隙間Ｕより幅広の中間部隙間Ｍに配置され、上端面が前記ジョイントゴム４の凹状面４ｂに接する凸状面５ａで、下端面の左側に左傾斜面５ｂを有し、右側に右傾斜面５ｃを有する硬質材製のコマ５を備える。
【０００９】
さらに、前記左側橋梁体２の端面下端部から右方向に突設され、右端部上面に、前記コマ５の右傾斜面５ｃに当接する左当接面２ｂを有する左ツメ部２ａと、前記右側橋梁体３の端面下端部から左方向に、前記左ツメ部２ａと交錯して突設され、左端部上面に、前記コマ５の左側傾斜面に当接する右当接面３ｂを有する右ツメ部３ａと、を備える。
【００１０】
そして、温度変化による前記左側橋梁体２と右側橋梁体３の伸縮による前記左当接面２ｂと右当接面３ｂの相互離接によって前記コマ５を上下動させ、それによって前記左側橋梁体２と右側橋梁体３の伸縮に伴って左右幅と肉厚が変化する前記ジョイントゴム４を上下動させ、当該ジョイントゴム４の平坦面４ａと前記左側橋梁体２および右側橋梁体３の表層面Ｓとを面一に維持するものである。
【００１１】
請求項２に記載の橋梁接合部構造は、河川や湖沼又は地上に架設される橋梁において、隣接する左側橋梁体２と右側橋梁体３の隙間が変化する端面間に形成される接合部１の構造であり、前記左側橋梁体２と右側橋梁体３の端面間の上部に形成した上部隙間Ｕに常に密に配置され、上端面が前記左側橋梁体２と右側橋梁体３の表層面Ｓと面一で隙間なく連続的な平坦面４ａで、下端面が凹状面４ｂである変形可能なジョイントゴム４を備える。
【００１２】
また、前記左側橋梁体２と右側橋梁体３の端面間の、前記上部隙間Ｕの直下に連通して形成され、該上部隙間Ｕより幅広の中間部隙間Ｍに配置され、上端面が前記ジョイントゴム４の凹状面４ｂに接する凸状面５ａで、下端面の左側に左傾斜面５ｂを有し、右側に右傾斜面５ｃを有する硬質材製のコマ５を備える。
【００１３】
さらに、前記左側橋梁体２の端面下端部から右方向に突設され、右端部上面に、前記コマ５の右傾斜面５ｃに当接する左当接面２ｂを有する左ツメ部２ａと、前記右側橋梁体３の端面下端部から左方向に、前記左ツメ部２ａと交錯して突設され、左端部上面に、前記コマ５の左側傾斜面に当接する右当接面３ｂを有する右ツメ部３ａと、を備える。
【００１４】
そして、温度変化による前記左側橋梁体２と右側橋梁体３の伸縮による前記左当接面２ｂと右当接面３ｂの相互離接によって前記コマ５を上下動させ、それによって前記左側橋梁体２と右側橋梁体３の伸縮に伴って左右幅と肉厚が変化する前記ジョイントゴム４を上下動させ、該ジョイントゴム４の平坦面４ａと前記左側橋梁体２および右側橋梁体３の表層面Ｓとを面一に維持するものであり、前記ジョイントゴム４に中空部４ｃを形成している。
【００１５】
請求項３に記載の橋梁接合部構造は、河川や湖沼又は地上に架設される橋梁において、隣接する左側橋梁体２と右側橋梁体３の隙間が変化する端面間に形成される接合部１の構造であり、前記左側橋梁体２と右側橋梁体３の端面間の上部に形成した上部隙間Ｕに常に密に配置され、上端面が前記左側橋梁体２と右側橋梁体３の表層面Ｓと面一な平坦面４ａで、下端面が凹状面４ｂであるジョイントゴム４を備える。
【００１６】
また、前記左側橋梁体２と右側橋梁体３の端面間の、前記上部隙間Ｕの直下に連通して形成され、該上部隙間Ｕより幅広の中間部隙間Ｍに配置され、上端面が前記ジョイントゴム４の凹状面４ｂに接する凸状面５ａで、下端面の左側に左傾斜面５ｂを有し、右側に右傾斜面５ｃを有する硬質材製のコマ５を備える。
【００１７】
さらに、前記左側橋梁体２の端面下端部から右方向に突設され、右端部上面に、前記コマ５の右傾斜面５ｃに当接する左当接面２ｂを有する左ツメ部２ａと、前記右側橋梁体３の端面下端部から左方向に、前記左ツメ部２ａと交錯して突設され、左端部上面に、前記コマ５の左側傾斜面に当接する右当接面３ｂを有する右ツメ部３ａと、を備える。
【００１８】
そして、温度変化による前記左側橋梁体２と右側橋梁体３の伸縮による前記左当接面２ｂと右当接面３ｂの相互離接によって前記コマ５を上下動させ、それによって前記左側橋梁体２と右側橋梁体３の伸縮に伴って左右幅と肉厚が変化する前記ジョイントゴム４を上下動させ、該ジョイントゴム４の平坦面４ａと前記左側橋梁体２および右側橋梁体３の表層面Ｓとを面一に維持するものであり、前記ジョイントゴム４に中空部４ｃを形成し、該中空部４ｃに半加硫ゴムＲを充填している。
【発明の効果】
【００１９】
請求項１に記載の橋梁接合部構造は、夏季と冬季といった温度変化による左側橋梁体２と右側橋梁体３の伸縮による左当接面２ｂと右当接面３ｂの相互離接によってコマ５を上下動させ、それによって左側橋梁体２と右側橋梁体３の伸縮に伴って左右幅と肉厚が変化するジョイントゴム４を上下動させている。こうすることによって、ジョイントゴム４の平坦面４ａと左側橋梁体２および右側橋梁体３の表層面Ｓとを面一に維持するので、従来技術のように接合部１の表層部分（ジョイントゴム４の平坦面４ａ部分）に開口凹部が形成されない。
【００２０】
従って、開口凹部に砂などが入り込んで接合部１の伸縮機能が低下するといった問題を解決することができる。また、開口凹部に入り込んだ砂を取り除くというメンテナンスが不要となり、交通渋滞を招くこともない。さらに、路面に凹凸が形成されないので、車両通過による騒音を抑制することができる。
【００２１】
また、この橋梁接合構造は、ジョイントゴム４の平坦面４ａを露出させており、従来技術のようにその上にアスファルトを敷設しない。従って、路面に亀裂が生じてしまうといった問題を解決することができる。
【００２２】
請求項２に記載の橋梁接合部構造は、請求項１に記載の発明と同様の効果を発揮する。また、ジョイントゴム４に中空部４ｃを形成しているので、当該ジョイントゴム４の伸縮性を高めることができ、大きな温度変化により左側橋梁体２と右側橋梁体３の伸縮が激しい場合でも、両者間の上部隙間Ｕを確実に埋めることができる。これによって、開口凹部が形成されるのを、さらに確実に防止することができる。
【００２３】
請求項３に記載の橋梁接合構造も、請求項１に記載の発明と同様の効果を発揮する。また、ジョイントゴム４に中空部４ｃを形成し、その中空部４ｃに半加硫ゴムＲを充填しているので、半加硫ゴムＲが持つ優れた粘稠性によってジョイントゴム４の伸縮性を高めることができる。また、半加硫ゴムＲを中空部４ｃに充填することで、充填しない場合と比較して、ジョイントゴム４の機械的強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】橋梁の接合部を示す平面図である。
【図２】従来例に係る接合部を示すもので、図１のＰ−Ｐ線断面図である。
【図３】他の従来例に係る接合部を示す図１のＰ−Ｐ線断面図である。
【図４】本発明に係る接合部構造を示すもので、図１のＰ−Ｐ線断面図である（夏季における構造）。
【図５】本発明に係る接合部構造を示すもので、図１のＰ−Ｐ線断面図である（冬季における構造）。
【図６】図４および図５に示す接合部構造の分解断面図である。
【図７】図６における左側橋梁体と右側橋梁体を示すもので、図６のＱ矢視図（底面図）である。
【図８】本発明における拡大面積と補償面積の関係を示す説明図である。
【図９】本発明におけるコマの左傾斜面および右傾斜面の傾斜角度を説明するための図である。
【図１０】本発明における移動長さと補償長さの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明に係る橋梁接合部構造の第一実施形態を、図１および図４乃至図７に示す。これは、河川や湖沼又は地上に架設される橋梁において、隣接する左側橋梁体２と右側橋梁体３の隙間が変化する端面間に形成される接合部１の構造であり、変形可能なジョイントゴム４、コマ５、左ツメ部および右ツメ部を備える。
【００２６】
ジョイントゴム４は、左側橋梁体２と右側橋梁体３の端面間の上部に形成した上部隙間Ｕに常に密に配置されるもので、その上端面を左側橋梁体２および右側橋梁体３の表層面Ｓと面一で隙間なく連続的な平坦面４ａとして路面に露出している。また、下端面を凹状面４ｂとしている。さらに、内部に複数の相平行する水平な貫通孔状中空部４ｃを形成している。
【００２７】
このジョイントゴム４は、ＳＢＲ、ＢＲ、ＥＰＤＭなどの合成ゴム材や天然ゴム材のソリッドゴムで形成することができる。また、当該ジョイントゴム４の硬度は、３０〜９０度のものを使用でき、その中で４５〜７０度のものが好適である。さらに、このジョイントゴム４には、必要に応じて、カーボンブラックなどの補強剤を添加して、その剛性を高めることもできる。
【００２８】
コマ５は、左側橋梁体２と右側橋梁体３の端面間において、上部隙間Ｕの直下に、当該上部隙間Ｕに連通して、その上部隙間Ｕより幅広に形成された中間部隙間Ｍに配置している。このコマ５の上端面は、その全面がジョイントゴム４の凹状面４ｂに接する凸状面５ａとしている。また、その下端面の左側には左傾斜面５ｂを形成し、下端面の右側には右傾斜面５ｃを形成している。このコマ５は、金属や硬質プラスチックなどの硬質材料で形成している。
【００２９】
左ツメ部２ａは、左側橋梁体２の端面下端部から連続的に右方向に突設され、右端部上面に、コマ５の右傾斜面５ｃに当接する左当接面２ｂを形成している。この左当接面２ｂは、コマ５の右傾斜面５ｃと等しい勾配を有する。
【００３０】
右ツメ部３ｂは、右側橋梁体３の端面下端部から連続的に左方向に、左ツメ部２ａと交錯して突設され、左端部上面に、コマ５の左側傾斜面に当接する右当接面３ｂを形成している。この右当接面３ｂと、コマ５の左傾斜面５ｂは等しい勾配に設定している。なお、左ツメ部２ａと右ツメ部３ａの交差は、例えば、図７に示すように、左ツメ部２ａを挿入空間Ｇを介して一対設け、右ツメ部３ａをその挿入空間Ｇに挿入させることによって行うことができる。
【００３１】
これにより、温度変化によって、左側橋梁体２と右側橋梁体３が伸縮すると左当接面２ｂと右当接面３ｂが相互に離間または接近して、両者間の間隔を広げあるいは狭めて離接し、コマ５を上または下に移動させる。これにより、ジョイントゴム４を上下動させ、ジョイントゴム４の平坦面４ａと左側橋梁体２および右側橋梁体３の表層面Ｓとを面一に維持する。
【００３２】
ジョイントゴム４は、例えば、冬季において、左側橋梁体２と右側橋梁体３が収縮するに従って大きくなる上部隙間Ｕに対応して、左右方向に伸張すると共に、その肉厚が小さくなる。このとき、左側橋梁体２と右側橋梁体３の収縮によって左ツメ部２ａと右ツメ部３ａが接近し、その左当接面２ｂと右当接面３ｂでコマ５を上に動かし、この動きによって肉厚が小さくなったジョイントゴム４を上に動かす。その結果、ジョイントゴム４の平坦面４ａは下降することなく、左側橋梁体２と右側橋梁体３の表層面Ｓと面一を維持することができる。
【００３３】
その結果、ジョイントゴム４の平坦面４ａに開口凹部が形成されず、砂などが入り込まない。よって、接合部１の伸縮機能が低下するといった事態を未然に防止することができると共に、砂などを除去するといったメンテナンスも不要となる。これにより、交通渋滞を招くこともない。また、ジョイントゴム４の上に、左側橋梁体２および右側橋梁体３から連続する状態でアスファルトを敷設しないので、左側橋梁体２および右側橋梁体３が温度変化によって伸縮しても路面に亀裂が生じるといった事態が発生しない。
【００３４】
なお、本実施形態におけるジョイントゴム４は、内部に複数の断面が円形又は四角状（菱形）の中空部４ｃを形成しているので、当該ジョイントゴム４の伸縮性を高めることができ、大きな温度変化によって上部隙間Ｕの幅が大きく変化しても、それに容易に追従することができる。従って、ジョイントゴム４の直上に開口凹部が形成されるのを、さらに確実に防止することができる。図５では左側橋梁体２と右側橋梁体３の間に中空部４ｃを３つ設けている。
【００３５】
また、ジョイントゴム４の中空部４ｃに半加硫ゴムＲを充填することができるが、そうすることによって、半加硫ゴムＲの持つ高い粘稠性によってジョイントゴム４の伸縮性を高めると共に、中空部４ｃを埋めることによる機械的強度の向上も図ることができる。
【００３６】
なお、左ツメ部２ａの左当接面２ｂ、右ツメ部３ａの右当接面３ｂ、コマ５の左傾斜面５ｂおよび右傾斜面５ｃの傾斜角度は、ｙ＝ｂｘ／（ａ＋ｘ）の数式によって設定することができる。すなわち、図８に示すように、ジョイントゴム４の左右幅がａからｘ延びると、その厚みはｙ小さくなる（ここで、ジョイントゴム４は伸縮してもその体積が一定であるとみなす）。ジョイントゴム４が収縮すると、それによって拡大する面積Ｓ１は、式（１）によって求められる。また、それに伴って必要となる補償面積Ｓ２は、式（２）によって求められる。
【００３７】
Ｓ１＝ｂｘ−０．５ｘｙ・・・・・（１）
Ｓ２＝ａｙ＋０．５ｘｙ・・・・・（２）
【００３８】
ここで、（１）と（２）は等しいから、両式からｙ＝ｂｘ／（ａ＋ｘ）となる。これにより、図９に示すように、コマ５の左傾斜面５ｂと右傾斜面５ｃの傾斜角度を設定することができる。なお、本実施形態では、左側橋梁体２の左当接面２ｂの傾斜角度は右傾斜面５ｃと等しく設定し、右当接面３ｂの傾斜角度は左傾斜面５ｂと等しく設定している（これらの傾斜角度は全て等しく設定している）。
【００３９】
表１にａ＝１０ｃｍ、ｂ＝５ｃｍに設定した場合（ｙ１）と、ａ＝１０ｃｍ、ｂ＝１０ｃｍに設定した場合（ｙ２）の数値を示す。また、図１０にそのグラフを示す。図１０におけるｙ１，ｙ２の近似値線は、一次式に最小二乗法を適用して作った近似直線（０点は移動）でもよいし、なだらかであるため及びゴムは冬季には収縮し、夏季には膨脹することなどから図１０にある近似式のように直線としてもよい。
【００４０】
【表１】
0005415242.tif 000002
【符号の説明】
【００４１】
１        接合部
２        左側橋梁体
２ａ      左ツメ部
２ｂ      左当接面
３        右側橋梁体
３ａ      右ツメ部
３ｂ      右当接面
４        ジョイントゴム
４ａ      平坦面
４ｂ      凹状面
４ｃ      中空部
５        コマ
５ａ      凸状面
５ｂ      左傾斜面
５ｃ      右傾斜面
１０      接合部
１１      左側橋梁体
１２      右側橋梁体
１３      ジョイントゴム
１４      開口凹部
１５      伸縮装置
１６      ゴム材
１７      アスファルト
Ｇ        挿入空間
Ｍ        中間部隙間
Ｒ        半加硫ゴム
Ｓ        表層面
Ｕ        上部隙間
【先行技術文献】
【特許文献】
【００４２】
【特許文献１】特開平３−２９０５０５号公報
【図１】
0005415242.tif 000003
【図２】
0005415242.tif 000004
【図３】
0005415242.tif 000005
【図４】
0005415242.tif 000006
【図５】
0005415242.tif 000007
【図６】
0005415242.tif 000008
【図７】
0005415242.tif 000009
【図８】
0005415242.tif 000010
【図９】
0005415242.tif 000011
【図１０】
0005415242.tif 000012