(57)【要約】【課題】スリップ式構造物用断面力伝達装置において、大きな抵抗力を得られ、かつ施工時に芯出しの手間を少なくできる。【解決手段】コンクリート構造物間の許容荷重内での応力伝達は、両者間の面外方向の荷重は外管体４内に拘束封入された弾性アンカーバー３の弾性材２により大きな抵抗力を発揮し、かつ該弾性材２を介して断面力伝達鋼棒１に伝達される。断面力伝達鋼棒１は所定の荷重耐力のもとで変形を生ぜず、コンクリート構造物Ｋ１，Ｋ２間に許容弾性範囲以外のずれを生じさせない。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向するコンクリート構造物間の対向面に直交するとともに、該両コンクリート構造物間に跨って設置される断面力伝達装置において、
前記構造物の軸線に沿って配される円形断面の所定長さを有する断面力伝達鋼棒と、該断面力伝達鋼棒の周りに所定厚さをもって被覆される弾性材とから組合せ体が構成され、
前記各コンクリート構造物に定着され前記対向面側が開孔された円筒体の外管体に、前記組合せ体の軸線方向の両側部分を前記組合せ体を構造物の軸線方向へ収容してなる
ことを特徴とする構造物間の接続部における断面力伝達装置。
【請求項２】
請求項１に記載の構造物間の接続部における断面力伝達装置において、
前記組合せ体の外径及び前記外管体の内径は同一直径である
ことを特徴とする構造物間の接続部における断面力伝達装置。
【請求項３】
請求項１に記載の構造物間の接続部における断面力伝達装置において、
前記組合せ体の外径は中央より端部に向けて縮径し、前記外管体の内径は前記外径に合致する
ことを特徴とする構造物間の接続部における断面力伝達装置。
【請求項４】
請求項１ないし３項から選択される１項に記載の構造物間の接続部における断面力伝達装置において、
前記外管体の外周にはスパイラル筋を配置し、前記外管体の両端部には、前記スパイラル筋の両端に固設された接手管に係合される螺旋筋受けを設けてなる
ことを特徴とする構造物間の接続部における断面力伝達装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、コンクリート構造物間の接続部に配され、構造物間に生ずる変位差を吸収し、断面力を伝達する断面力伝達装置に関し、更に詳しくは、アンカー鋼棒をもってなされる構造物用の断面力伝達装置に関する。本発明において適用されるコンクリート構造物は、ボックスカルバート、コンクリート擁壁、コンクリート舗装、橋梁用コンクリート床版等の土木・建築構造物を含むものである。
【０００２】
【従来の技術】
対向するコンクリート構造物間の対向面に直交するとともに、該両コンクリート構造物間に跨ってアンカー鋼棒を設置し、該アンカー鋼棒をもって構造物間に生ずるせん断力に抵抗するいわゆるスリップ式の構造物用断面力伝達装置は公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来のこの種のスリップ式構造物用断面力伝達装置は、アンカー鋼棒の半分を構造物に定着固定し、他の半分を構造物に移動可能とする構造を採るものであり、この移動部においてアンカー鋼棒回りに所定の空隙空間を保持することが必須であり、施工時にその芯出し施工に困難を伴うものである。
【０００４】
【特許文献１】
特開平８−２７７３１号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
そこで、本発明は上記実情に鑑みなされたものであって、次のような目的を達成する。
本発明の目的は、構造物間の接続部における断面力伝達装置において、大きな変位差の吸収、断面力の伝達そして応力集中の回避が可能である新規な構成の断面力伝達装置を提供することにある。
本発明の他の目的は、構造物間の接続部における断面力伝達装置において、施工時の芯出し手間が少ない新規な構成の断面力伝達装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の構造物間の接続部における断面力伝達装置は上記課題を達成するため、次の技術的手段を採る。すなわち；
本発明の構造物間の接続部における断面力伝達装置は、対向するコンクリート構造物間の対向面に直交するとともに、該両コンクリート構造物間に跨って設置される断面力伝達装置において、
前記構造物の軸線に沿って配される円形断面の所定長さを有する断面力伝達鋼棒と、該断面力伝達鋼棒の周りに所定厚さをもって被覆される弾性材とから組合せ体が構成され、
前記各コンクリート構造物に定着され前記対向面側が開孔された円筒体の外管体に、前記組合せ体の軸線方向の両側部分を前記組合せ体を構造物の軸線方向へ収容してなることを特徴とする。
【０００７】
前記構成において、前記組合せ体の外径及び前記外管体の内径は、ほぼ同径、又は隙間を有して保持すると良い。ただし、場合によっては、接着剤により前記組合せ体と前記外管体を固定したものであっても良い。この固定は、接着剤の強度以上の荷重に対して接着剤層が破壊され変形に追従する。
【０００８】
更に、前記組合せ体の外径は中央より端部に向けて縮径し（テーパー状）、前記外管体の内径は前記外径に合致させると良い。更に、前記外管体の外周には強度が必要なときはスパイラル筋を配置し、前記外管体の両端部には、前記スパイラル筋の両端に固設された接手管に係合される螺旋筋受けを設けてなると良い。なお、本発明でいう係合とは、挿入、引っ掛け、針金による縛り等のように、永久的に固着以外の方法で固定する方法をいう。
【０００９】
［作用］
コンクリート構造物間の許容荷重内での応力伝達に付いては、両者間の面外方向の荷重は外管体内に拘束封入された組合せ体すなわち弾性アンカーバーの弾性材により大きな抵抗力を発揮し、かつ該弾性材を介して断面力伝達鋼棒に伝達され、該断面力伝達鋼棒は所定の荷重のもとで構造物間に過大な変位差および応力集中を発生させず、断面力を伝達させる。
【００１０】
また、通常の振動荷重、衝撃荷重であれば、当該荷重は弾性材で吸収され、振動・衝撃を緩和する。コンクリート構造物間に大きな荷重あるいは強制的なずれ変位が生じたとき、弾性材は変形作用とともに大きな抵抗力を発揮し、かつ断面力伝達鋼棒を変形させることにより、弾性アンカーバーは一体となってこの変位に追従するとともに、大きな断面力伝達特性を発揮する。これにより、当該強制変位を有効にして、かつ極力低減させることとなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の構造物間の接続部における断面力伝達装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
（実施の形態の構成）
図１〜図８は本発明の一実施の形態を示す。すなわち、図１及び図２はその全体の構成を示し、図３〜図８はその部分構成を示す。図において、Ｋ１，Ｋ２は所要の隙間δをもって相対面して配されるコンクリート構造物（コンクリート製のカルバート、擁壁、舗装版、床版など）を示す。本実施の形態の構造物間の接続部における断面力伝達装置Ｓは、図１及び図２によりその全体が示されるように、
構造物に沿って配される所定長さを有し断面円形の断面力伝達鋼棒（いわゆるアンカーバー）１と、この断面力伝達鋼棒１の回りに所定の厚みをもって被覆される弾性材２との組合せ体よりなる弾性アンカーバー３、該弾性アンカーバー３をその中央より互いに両側部分において密封状に収容する有底の外管体（いわゆるアンカーキャップ）４、を主体とする。
【００１２】
更に、必要に応じて配置される各外管体４回りに固着されるスパイラル筋部５、及び本断面力伝達装置Ｓの中央に配される目地材６を含む。以下、各部の細部構造を説明する。
【００１３】
［弾性アンカーバー３（図１〜図３参照）］
弾性アンカーバー３は、断面力伝達鋼棒１と該断面力伝達鋼棒１周りに被覆される弾性材２とからなる。弾性アンカーバー３は、構造物の「伸縮目地」及び「継手部」における「弾性継手」である。弾性アンカーバー３はコンクリート構造物Ｋ１，Ｋ２間の変位差に応じた断面力、即ちせん断力、曲げモーメント、軸力を伝達する。
このために、構造物間の変位差の発生を許容（許容範囲内）し、変位差に応じた断面力を伝達する。この変位差及び断面力は、それぞれ許容値があり、弾性アンカーバー３の設計は、その許容値に応じて直径や配置（ピッチ）を決定する。従って、数種類の製品を予め用意して選択的に使用する。
【００１４】
［断面力伝達鋼棒１］
断面力伝達鋼棒１は円形断面をなすとともに所定長さを有する鋼棒体であって、該鋼棒体は強靭性を有しコンクリート構造物Ｋ１，Ｋ２に作用する断面力を伝達する。
【００１５】
［弾性材２］
弾性材２は所定の厚みを有し、断面力伝達鋼棒１に密着し該断面力伝達鋼棒１の全体すなわち側面及び両端面を覆う。弾性材２は通常にはＣＲ等のゴム素材、シリコンゴム、熱可塑性合成樹脂弾性体等の弾性素材で断面力伝達鋼棒１に一体に被覆される。弾性材２の厚みと長さは、断面力伝達鋼棒１と一体となって弾性アンカーバー３として機能する際に構造物間に生じるせん断力、曲げモーメント、軸力等に対する所定の弾性抵抗を発揮するべく決められる。
【００１６】
また、所定の弾性抵抗を発揮すべく弾性材２に溝や穴のような空隙を設けることもある。弾性材２を断面力伝達鋼棒１に固定する方法は、ゴム素材に加硫剤等を添加し加熱して固定する方法、接着剤で固定する方法、雄ネジが形成されている断面力伝達鋼棒１に弾性材２を挿入してこの両側からナットをねじ込んで固定する機械的な固定方法等で行う。
【００１７】
弾性材２は中央部、及び両端部は薄肉状とされ、当該部にスポンジ素材よりなる円環状の間隔材１０が配される。このスポンジ素材は弾性を有し、弾性素材２の変形に追従するものである。すなわち、中央部では２つの間隔材１０ａが配され、両端部ではそれぞれ１つの間隔材１０ｂが配される。両端部の間隔材１０ｂにより弾性アンカーバー３は端部に空隙αを保持し、該弾性アンカーバー３は定位置状態に置かれる。
【００１８】
［外管体４（図１、図２、図５、図６参照）］
外管体４は２個１対よりなり、この外管体４に弾性アンカーバー３の中央を残して両端部がそれぞれ挿入されている。該２つの外管体４は同一の構成を採り、鋼製の外管本体１１と、該外管本体１１の外端部のキャップ１２と、該外管本体１１の内端部の妻面保持体１３とからなり、更には外管本体１１の外周面の両端部に２つの螺旋筋受け１４，１５が固設されてなる。
【００１９】
更に詳しくは、外管本体１１は剛性を有し、所定の内径の直管体よりなり、その内径部内に弾性アンカーバー３をすべり可能に収容する。キャップ１２及び妻面保持体１３も鋼製よりなる。妻面保持体１３は四角板状体よりなるが、その形状に限定されない。内方螺旋筋受け１４及び外方螺旋筋受け１５は、鋼製の棒状体よりなり、外管本体１１の外周に相隔てて互いに相対する直径位置に設けられ、かつ、外管本体１１の外周面に溶接をもって固着される。
【００２０】
［スパイラル筋部５（図１、図２、図７、図８参照）］
スパイラル筋部５は２個１対となり、ともに外管体４の回りにおいて外管体４に固定される。すなわち、該スパイラル筋部５は鋼製のスパイラル筋１７を主体とし、該スパイラル筋１７の両端部の内径部に中空管の接手管１８，１９が水平を保ってかつ互いに相対立する直径位置に固定される。そして、これらの内方接手管１８及び外方接手管１９のそれぞれに外管本体１１の螺旋筋受け１４，１５が挿入され、スパイラル筋部５を固定する。
【００２１】
［目地材６（図１及び１３参照）］
目地材６はスポンジ体よりなり、断面力伝達装置Ｓの中央部において、相対向する外管体４の妻面保持体１３間に接着、若しくは機械的な固定手段により保持される。目地材６は、打設時のコンクリート流入を防ぐと共に止水性を発揮し、かつその弾性によりコンクリート構造物Ｋ１，Ｋ２間の変位に追従する。図１３は、目地材６の外観を示すものであり、その側面には同心円状に溝２０が形成されている。溝２０が形成されているので変形に対する追従が容易である。
【００２２】
本断面力伝達装置Ｓにおいて留意されるべきは、Ａ．弾性アンカーバー３が断面力伝達鋼棒１と弾性材２との一体ものであること、Ｂ．該弾性アンカーバー３は外管体４内に密接して摺動自在でかつ移動域を有して封入されてなること、である。
【００２３】
後者（Ｂ）に付いて詳述すれば、弾性アンカーバー３は外管体４内に封入されるものであるが、該外管体４の内面とは摺動可能に縁が切られたものとなっており、かつ、外管体４内の両端部に配された間隔材１０により弾性アンカーバー３は両端部で一定間隔を確保され、弾性アンカーバー３の定常位置状態を保持する。
【００２４】
（断面力伝達装置Ｓの組立て）
本断面力伝達装置Ｓの組立てにおいて、スパイラル筋部５の外管体４への組付けは、スパイラル筋１７を弾性に抗して押し縮めて一方の内方接手管１８（又は外方接手管１９）を外管体４の螺旋筋受け１４（又は１５）に押し込み、ついで、スパイラル筋１７の弾力を開放するとともに他方の内方接手管１９（又は外方接手管１８）を外管体４の螺旋筋受け１５（又は１４）に嵌装させてなされ、容易に組立てがなされる。
【００２５】
（設置方法の例）
本断面力伝達装置Ｓのコンクリート構造物への設置を箱状断面をなすボックスカルバートへの適用をもって説明する。図９及び図１０に示されるように、本断面力伝達装置Ｓは相対向するボックスカルバートＫ１，Ｋ２間に跨って配され、該ボックスカルバートＫの対向面において縦壁５０、横壁５１に均等に配される。
その設置施工において、先ず本断面力伝達装置Ｓの組立て体が準備される。一方のコンクリート構造物Ｋ１の躯体部のコンクリートの打設に際し、当該コンクリート構造物Ｋ１の対向面において、本断面力伝達装置Ｓの半部分を躯体内に埋設するように型枠を介して取り付け、しかる後、躯体コンクリートを打設する。
【００２６】
次いで、コンクリート構造物Ｋ１の躯体コンクリートが所定の強度を発現するようになれば、次のコンクリート構造物Ｋ２の型枠を組み立て、本断面力伝達装置Ｓの次の半分を埋め殺し状態としてコンクリートを打設する。この施工において、従来のように断面力伝達鋼棒（アンカー鋼棒）の芯出し精度への配慮が不要であり、施工が容易となる。
【００２７】
（実施の形態の作用・効果）
上記のように構成され、コンクリート構造物Ｋ１，Ｋ２間に設置された本実施形態の断面力伝達装置Ｓは以下の作用を発揮する。コンクリート構造物Ｋ１，Ｋ２間の許容荷重内での応力伝達に付いては、両者間の面外方向の荷重は外管体４内に拘束封入された弾性アンカーバー３の弾性材２により大きな抵抗力を発揮し、かつ該弾性材２を介して断面力伝達鋼棒１に伝達され、該断面力伝達鋼棒１は所定の荷重耐力のもとで構造物間に過大な変位差および応力集中を発生させず、断面力を伝達させる。
【００２８】
また、通常の振動荷重、衝撃荷重であれば、当該荷重は弾性材２で吸収され、振動・衝撃を緩和する。コンクリート構造物Ｋ１，Ｋ２間に大きな荷重あるいは強制的なずれ変位が生じたとき、上述したとおり弾性材２は変形作用とともに大きな抵抗力を発揮し、かつ断面力伝達鋼棒１を変形させることにより、弾性アンカーバー３は一体となってこの変位に追従するとともに、大きな断面力伝達特性を発揮する。これにより、当該強制変位を有効にして、かつ極力低減させることとなる。
【００２９】
図１１はこの作用を模式的に示す。以上を敷衍して、本断面力伝達装置Ｓにおける変形作用は、それに比例して伝達断面力を生じ、理論化の定立が容易となり、かつモデル化し易く、設計の合理化を図ることができる。本実施形態の断面力伝達装置Ｓは更に、断面力伝達鋼棒１は弾性材２により全面を被覆されてなるので、鋼棒１の衝撃吸収能力に加えて、繰り返し荷重への抵抗能力、耐腐食性（耐久性）を備えており、長期間に亘ってその機能が保持される。
【００３０】
（他の実施の形態）
叙上の実施形態では、弾性アンカーバー３の外径及び外管体４の内径は同径をなすが、弾性アンカーバー３の外径を中央より端部に向けて縮径するテーパー形状となし、外管体４の内径を該弾性アンカーバー３のテーパー径に合致させる態様を採ることができる。図１２はその態様例を示す。本実施の態様においては、弾性アンカーバー３は外管体４内に端部空隙αを有して封入される。
【００３１】
本実施の態様において、外管体４における妻面保持体１３、螺旋筋受け１４、１５の取付け、スパイラル筋部５の取付けは、先の実施形態と同様になされうる。本態様によれば、テーパー作用により組立てが容易となるばかりでなく、変形挙動においても円滑な変位並びに応力集中を避け応力の均等化を図ることができる。
叙上の実施の形態では、ボックスカルバートへの適用例に付いて示したが、他の同等のコンクリート構造物への適用もこれに準じてなされる。コンクリート擁壁・コンクリート舗装・コンクリート橋梁用床版においては、それらの伸縮目地部に適用される。
【００３２】
【発明の効果】
本発明の構造物間の接続部における断面力伝達装置によれば、外管体内に拘束封入された弾性アンカーバーの弾性材は大きな抵抗力を発揮し、かつ該弾性材を介して断面力伝達鋼棒に伝達され、該断面力伝達鋼棒は所定の耐荷重性を発揮し、弾性アンカーバーは一体となってこの変位に追従するとともに、大きな断面力伝達特性を発揮する。
【００３３】
また、弾性材による振動・衝撃の吸収作用は常時発揮される。従って、本発明の断面力伝達装置は、優れた変形特性と衝撃吸収能力特性を併せ持ち、その特性を活用することで合理的な設計が可能となり、結果として大きなコスト削減を達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は、本発明の構造物間の接続部における断面力伝達装置の一実施の形態の全体構成を示す断面図である。
【図２】図２は、図１のＩＩの矢視方向から見た側面図である。
【図３】図３は、本発明の断面力伝達装置の構成要素である弾性アンカーバーの正面断面図である。
【図４】図４は、図３のＩＶの矢視方向からみた側面図である。
【図５】図５は、本断面力伝達装置の構成要素である外管体の正面断面図である。
【図６】図６は、図５のＶＩの矢視方向から見た側面図である。
【図７】図７は、本断面力伝達装置の構成要素であるスパイラル筋部の正面図である。
【図８】図８は、図７のＶＩＩＩの矢視方向から見た側面図である。
【図９】図９は、本発明の断面力伝達装置を用いた施工要領図である。
【図１０】図１０は、本発明の断面力伝達装置の施工要領を示す断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の断面力伝達装置の作用を示す模式図である。
【図１２】図１２は、本発明の他の実施の形態の抵抗装置の模式構成図である。
【図１３】図１３（ａ）は目地材の外観を示す図であり、図１３（ｂ）は図１３（ａ）のｂ−ｂ線で切断したときの断面図である。
【符号の説明】
Ｓ…断面力伝達装置
１…断面力伝達鋼棒
２…弾性材
３…弾性アンカーバー（組合せ体）
４…外管体
５…スパイラル筋部
６…目地材
１４、１５…螺旋筋受け
１７…スパイラル筋
１８…内方接手管
１９…外方接手管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2004176445.tif 000014
【図１３】
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