(57)【要約】【課題】橋梁の支持方式および伸縮量の大小にかかわらず適用性があり，車両走行路面を面一にして，車両走行時の騒音の少ない橋梁等の伸縮装置を提供する。【解決手段】橋梁桁端部１，２の遊間部に路面が「く」の字を形成するリンク１０，１１の一対以上を橋軸方向に結合し，並列に路面幅方向に組み合わせて路面が面一の伸縮装置を構成し，リンクの節点下部を移動可能に受け材で支持して必要な伸縮量△Ｌが得られるように寸法をきめる橋梁等の伸縮装置である。【選択図】        図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋梁等の継ぎ目の少なくとも一方が可動の端部で，これに対向する他端部との遊間に，路面が２個以上のリンクで「く」の字を形成する「く」の字形リンクの節点を回動自在とした一対以上を結合して橋軸方向の遊間長さを形成し，かつ前記リンクを複数個並列に組み合わせて路面幅を構成し，前記リンクの両端部をそれぞれ前記可動の端部および他端部に回動自在に結合し，「く」の字形リンクの中間部移動節点の少なくとも一節点の下部を橋梁桁や橋脚等に支承した受け材上を移動可能に支持したことを特徴とする橋梁等の伸縮装置。
【請求項２】
「く」の字形リンクの相隣れる節点を結ぶ節点列に平行に，かつリンクに回動自在に複数個のリンクつなぎ材を設け，前記リンク間に路面が面一で前記リンクつなぎ材に回動支持した間材を設けたことを特徴とする請求項１に記載の橋梁等の伸縮装置。
【請求項３】
「く」の字形リンクの側部に凹部を設け，この凹部に弾性体間詰め材の頂部がリンクの路面とほぼ同じになるごとく取り付けたことを特徴とする請求項１／請求項２に記載の橋梁等の伸縮装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
橋梁等が荷重たわみ，温度変化等により発生する橋軸方向の伸縮遊間をカバーする橋梁等の伸縮装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
橋梁等の伸縮装置には，くし型，フィンガー型，複数の平行板型，上下リンク型等多くのものが実用されている。また，例えば特開昭５３−１２０８１９には多数の短冊型路面板を互いに平行にかつ互いに間隔をおいて配列し，水平面内に自由回転させるものが開示されている。
【０００３】
これらは伸縮量の比較的小さい橋梁に適用される。しかし，特に橋梁等桁が長くなると，荷重たわみ，温度変化等により橋梁等桁の軸方向に生じる伸縮遊間量が大きくなり，前記のような伸縮装置は使用できず，他の複雑な構造の伸縮装置を使用する必要上，ほとんどの場合伸縮装置部に段差ができたり，伸縮装置部路面の軸方向の平坦性が損なわれ，車両の走行時に衝撃音が発生して騒音の発生源となったり，橋脚を介して振動が遠くに伝播することもある。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来の伸縮装置では，軸方向（走行方向）の走行路面に段差が生じたり，平坦性が損なわれ，車両の走行による騒音が問題になっている。
【０００５】
そこで，本発明は，伸縮量の大小にかかわらず伸縮部路面の面一が確保でき平坦性が損なわれず，構造的に安定性と保守性がよく，橋脚上でも橋梁中間の遊間部にも設置適用性がある新形の橋梁等の伸縮装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために，本発明の請求項１に係わる橋梁等の伸縮装置は，橋梁等の継ぎ目の少なくとも一方が可動の端部で，これに対向する他端部の遊間に，路面が２個以上のリンクで「く」の字を形成する「く」の字形リンクの節点を回動自在として一対以上を結合して橋軸方向の遊間長さを形成し，かつ前記リンクを複数個並列に組み合わせて路面幅を構成し，前記リンクの両端部をそれぞれ前記可動の端部および他端部回動自在に結合し，「く」の字形リンクの中間移動節点の少なくとも一節点の下部を橋梁桁や橋脚等に支承した受け材上を移動可能に支持したものである。
【０００７】
本発明の請求項２に係わる伸縮装置は，請求項１に記載の伸縮装置において，「く」の字形リンクの相隣れる節点を結ぶ節点列に平行に，かつリンクに回動自在に複数個のリンクつなぎ材を設け，前記リンク間に路面が面一で前記リンクつなぎ材に回動支持した間材を設けたものである。
【０００８】
本発明の請求項３に係わる伸縮装置は，請求項１／請求項２に記載の伸縮装置において，「く」の字形リンクの側部に凹部を設け，この凹部に弾性体間詰め材の頂部がリンクの路面とほぼ同じになるごとく取り付けたものある。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下，本発明の第１の実施の形態における橋梁等の伸縮装置を，図１〜７に基づき説明する。
【００１０】
図１は本発明の第１の実施例の一つ目の平面図を示し，一対の「く」の字形リンクの伸縮装置５を橋梁固定桁１，伸縮可動桁２の端部間の遊間部に配置結合したものである。Ａは道路の有効幅を示し，伸縮遊間の最小値はＬｍｉｎ，伸縮遊間の最大値はＬｍａｘで，伸縮量は△Ｌで表す。「く」の字形リンク１０，１１は中央部節点１３で互いにピン結合して路面が「く」の字を形成し，「く」の字形リンク１０の端部は固定桁１の端部との節点１２でピン結合し，「く」の字形リンク１１の端部は可動桁２の端部との節点１４でピン結合される。「く」の字形リンクは複数個が並列に組み合わされて道路の有効幅Ａを構成し，伸縮遊間の最大のとき上記リンクはそれぞれ１０’，１１’のようにほぼリンク死点の手前まで伸びた状態になることを示す。
【００１１】
図２は「く」の字形リンクの変形例を示す。図１の節点１３を分離して節点１３ａ，１３ｂとし，つなぎ材１５に回動自在に結合したものである。節点１２，１３ａ，１３ｂ，１４の隣接節点の集合をそれぞれの節点列ということにすと，つなぎ材１５に節点列１３ａと節点列１３ｂが結合される。リンク１０列，１１列とも同じ長さとするか，リンク１０列，リンク１１列をそれぞれ同じ長さとして，隣接するリンクの節点を結ぶと平行四辺形を形作るものであればよい。
【００１２】
図３は本発明の第１実施例の二つ目の平面図を示す。「く」の字形リンク１０，１１の間に１９，２０の「く」の字形リンクを結合し，「く」の字形リンクを二対直列に結合したものである。各節点列１２，１３−１，１３−２，１３−３，１４でピン結合した実施例である。図３のように「く」の字形リンクを直列二対結合すると伸縮量△Ｌは一対の「く」の字形リンクの伸縮量の２倍にできる。伸縮量が大きい場合は，必要に応じて「く」の字形リンクをさらに三対，四対と直列に結合できる。「く」の字形リンクの１／２を結合してもよい。
【００１３】
図４は図３の一側面図である。固定桁１は橋脚Ｐ１に支持され，可動桁２は橋脚Ｐ２に可動支承２６を介して支持されている。中間節点列１３−１，１３−２，１３−３の全数の下部を受け材２４で支持したものを示す。中間節点列１３−１はつなぎ材１５−１で結合して一体化し，複数個のローラ１６−１でレール１７−１上を移動可能になっている。中間節点列１３−２も一体化してつなぎ材１５−２を介して，台車２１で支え，さらに複数個のローラ２２を介してレール２３上を移動可能にし，橋脚Ｐ１およびＰ２で両端支持の受け材２４で支えられている。中間節点列１３−３は前記の中間節点列１３−１と同様に，つなぎ材１５−３で節点列１３−３を結合して一体化し複数個のローラ１６−２でレール１７−２上を移動可能で，レール１７−２は台車２１上に設ける。各ローラ１６，２２は，摺動体にしてもよい。
【００１４】
図５は図４のＤ−Ｅ矢視を示し，一つの中間節点列１３−１，つなぎ材１５−１，ローラ１６−１，レール１７−１の平面構成とその移動を説明する平面図である。レール１７−１は，節点１２を中心としてローラ１６−１点とを半径Ｒ１，Ｒ２とする円弧状となり台１８を介して図４に示すように受け材２４で支持されている。複数の支持ローラ１６−１をつなぎ材１５−１の両端部に配置したもので示したが，つなぎ材１５−１の中間部にも設けてもよい。
【００１５】
図６は図４のＥ−Ｆの矢視を示し，中間節点列１３−２のつなぎ材１５−２は台車２１にほぼ固定的に支持されている。中間節点列の１３−２，つなぎ材１５−２，台車２１は橋軸に平行に移動するのでレール２３は直線レールである。中間節点列１３−３はつなぎ材１５−３に結合され，さらに複数個のローラ１６−２がレール１７−２上を移動する。中間節点列１３−３およびつなぎ材１５−３，レール１７−２は前記図５のＤ−Ｅ矢視の平面図と同じであるので説明を省略する。中間節点列１３−１，１３−２，１３−３の荷重を受け桁２４で支えるのでリンク１０，１１，１９，２０の面一平面が得られることになる。また各リンクおよび各結合部のピン類の構造が小形化でき，伸縮装置５の経済的なものとできる。
【００１６】
「く」の字形リンク一対の伸縮装置の場合は，図４において節点列１３−２，１３−３を省略したもので，節点列１３−１，つなぎ材１５−１，ローラ１６−１，レール１７−１の移動節点列が１組のみとなり，図５のＤ−Ｅ矢視と同じであるので説明は省略する。
【００１７】
「く」の字形リンクを二対直列にして単に中央の節点列１３−２の下部のみ支持した場合は，図４において台車２１とローラ２２，レール２３のみとなり，節点列１３−１，１３−３は省略したものとなるので説明は省略する。
【００１８】
図７は図３の側面図の二つ目の例である。橋脚Ｐ１から張り出した橋梁桁３の端部とこれに対向して，橋脚Ｐ２から張り出した橋梁桁４の端部の遊間部に「く」の字形リンクを二対直列に配置した伸縮装置５の中間部の各節点列下部の支持方式の別の例である。受け材２８の一端を橋梁桁３の端部にピン２９で結合し，受け材２８の端部３０を橋梁桁４の端部に設けた支持ローラ３１で移動自由に支持し，浮き上がり防止ローラ３２を設けたものである。受け材２８の端部３０に突起３３を設け橋梁桁４側にストッパ３４，３５を設け，伸縮装置５の伸縮量の両限を設定することができる。ストッパ３４，３５を受け材２８の端部３０に設け，突起３３を橋梁桁４側に設けてもよい。この場合，「く」の字形リンクの１０，１１，１９，２０の「縮限」において，相隣れるリンクは接触することなく各リンクの間にスキマを設けることができる。２７は止水材である。受け桁２８の取り付け数，橋梁桁３，４への取り付け位置（内外とも）は問わない。
【００１９】
図７に示す張り出した橋梁桁３，４の支持は橋脚Ｐ１，Ｐ２の代わりに吊り下げ支持方式における張り出し桁でもよい。例えば斜張橋の端部間にも適用できる。また固定桁１，可動桁２の代わりに橋梁の両端部が可動桁であってもよい。
【００２０】
図７の構成において，「く」の字形リンク一対の伸縮装置５の場合は，リンク１９，２０を省略したものでよく，台車２１，ローラ２２，レール２３，レール１７−２がなく，レール１７−１が直接受け材２８に設けるだけでよい。
【００２１】
図４の受け材２４は両端支持の例で示したが，一方の橋梁端部から片持ち式に延設して設けたものでもよい。
【００２２】
本発明の橋梁等の伸縮装置は鋼製，コンクリート橋を問わず使用できる。また，本発明の橋梁等の伸縮装置は寸法的にコンパクトで，現在供用中の各種伸縮装置のリプレースに有効である。また，橋梁の伸縮装置の他に乗船桟橋，浮体構造物等の移動体とのつなぎ路面に使用してもよい。
【００２３】
本発明の実施例では，伸縮の「縮限」で相隣れるリンクの幅方向が接触し，伸縮の「伸限」でリンクの長手方向が制限されるリンク構成を利用すると，特に他のストローク制限材を設けなくてもよく，「く」の字形リンク自体でストロークの制限ができる。
【００２４】
リンク結合部のピンの形状は限定するものでなく，例えば球状にすると柔軟性のある構造にでき，橋梁本体の変形に順応できる伸縮装置５にできる。使用頻度に応じて各節点の回動部に軸受材を設け，給脂するか無潤滑材を設けることができる。
【００２５】
リンク表面の路面は，スリップ防止加工，スリップ防止材を施工するようにできる。
【００２６】
図８から図１１は第２の実施例を説明する。伸縮装置５のリンク１０ｎ，１０ｎ＋１および１１ｎ，１１ｎ＋１が「縮限」Ｌｍｉｎの平面を示し，リンク１０，１１の節点列１２，１３，１４と平行に複数個のリンクつなぎ材３６を各節点３７で回動結合し，かつ前記リンク間に幅ｃの間材３８をリンクつなぎ材３６上に配置し，リンクつなぎ材３６と間材３８の節点３９で回動自在に結合したものを示す。間材３８とリンク１０，１１の表面は面一である。
【００２７】
図９は図８のＧ−Ｈ断面を示し，リンク１０ｎ，１０ｎ＋１は幅ｃの間材３８の両サイドと接触している。    図８，９のリンク１０，１１の「縮限」では間材３８は両リンク１０ｎ，１０ｎ＋１および１１ｎ，１１ｎ＋１と接触したもので示したが，「縮限」でスキマがあるものでもよい。
【００２８】
図１０はＬｍａｘの「伸限」を示す。リンク１０ｎ，１０ｎ＋１の間にできるスキマの中間に間材３８が位置し，リンク１０ｎ，１０ｎ＋１の間のスキマを間材３８が分割し，幅ｃの間材３８の両サイドのスキマδを小さくしたものである。リンク１０ｎ，１０ｎ＋１間のスキマが大きくても，中間に間材３８により車輪の落ち込みを防止ができる。
【００２９】
図１０の右側に示すように他の実施例として間材３８と節点列１２，１３，１４上で回動自在に結合し，間材３８の端部節点を１２’，１３’，１４’のようにしてもよい。
【００３０】
図１１は図１０の断面Ｍ−Ｎを示し，リンク１０ｎ，１０ｎ＋１と間材３８の配置を示す。
【００３１】
図９，図１１に示すように，リンク１０ｎ，１０ｎ＋１の断面形状を逆台形とし，間材３８を台形とした形状を示すが，これらに限定したものではない。
【００３２】
図８，図１０において，間材３８を省略し，リンクつなぎ材３６のみをリンク１０，１１，１９，２０に回動結合し，リンク１０，１１，１９，２０の補強，スキマの区切りに使用できる。
【００３３】
図１２〜図１４で第３の実施例を説明する。図１２，図１３は請求項１に係わる説明図である。図１２はリンク１０ｎ，１０ｎ＋１のスキマを詰める弾性体間詰め材４０，４１を取り付けた例を示す。弾性体間詰め材４０，４１の材料，形状，取り付け方は問わない。
【００３４】
図１３は，図１２のＱ−Ｓ断面で，リンクの側部に設けた凹部４４に取り付けた弾性体間詰め材４０，４１の先端部に摺動材４２，４３を取り付け，各リンクの伸縮時に弾性体間詰め材４０，４１の先端が接触しながら摺動するようにしたものである。摺動材４２，４３は平面でもよく，凹凸の契合タイプでもよい。摺動材４２，４３は金属，非金属を問わず，両者は異種材料でもよい。伸縮量△Ｌが小さいときは，リンク間のスキマを小さくできるので弾性体間詰め材４０，４１先端の摺動量を小さくできることはいうまでもない。他の実施例として摺動の代わりに転がりにしてもよい。
【００３５】
図１４は請求項２に係わる断面図を示す。伸縮装置の「伸限」のリンク１０ｎ，１０ｎ＋１の間に，リンクつなぎ材３６上に回動自在に間材３８を設け，その両サイドにスキマδ’を有し，そのスキマに詰める弾性体間詰め材４０，４１をリンク側部に設けた凹部４３設けたものである。図１４において間材３８の左側は間材３８に面タッチした弾性体間詰め材４０の例を示し，右側は間材３８と弾性体間詰め材４１との接触部を凹溝４５にして弾性体間詰め材４１が凸状はまりこんだ例を示す。弾性体間詰め材４０，４１の平面接触，凹凸接触は選択自由である。リンクの「縮限」では，スキマδ’が小さくなる。
【００３６】
図１５は「く」の字形リンクの寸法関係を説明する図である。図示のようにリンク長さをＬ，リンク幅をａ，節点ピッチをｂ，リンク間スキマをδとしたとき，リンクの「縮限」は相隣れるリンクが接触した状態（スキマδ＝０）で，そ橋梁桁端部の節点列とリンクのなす角（図示角度）をα（リンク群Ｂの状態），「伸限」の状態のその角度（図示角度）をβ（リンク群Ｃの状態）とすると次の関係がある。
ａ＝ｂｓｉｎα  ，ｂｓｉｎβ＝（ａ＋δ），ｂ＝δ／（ｓｉｎβ−ｓｉｎα），Ｌ１＝Ｌｓｉｎα，
Ｌ２＝Ｌｓｉｎβ  ，Ｌｍａｘ＝  ２・Ｌ２＝２・Ｌｓｉｎβ，Ｌｍｉｎ＝２・Ｌ１＝２・Ｌｓｉｎα，
△Ｌ＝２・Ｌ（ｓｉｎβ−ｓｉｎα）
【００３７】
計算例１として，α＝５５°，β＝８５°，δ＝３０ｍｍとすると，リンクピッチはｂ＝５．６４８δ＝１６９  ｍｍ，リンク幅は  ａ＝１３８ｍｍ  となり，伸縮量は図１に示す「く」の字形リンク一対の場合，△Ｌ＝２・Ｌ（０．１７７）＝０．３５４Ｌとなる。Ｌ＝１ｍとすると  △Ｌ＝０．３５４ｍ（３５４ｍｍ）となる。図３に示す「く」の字形リンク二対の場合，Ｌ＝１ｍとすると    △Ｌ＝０．７０８ｍ（７０８ｍｍ）となる。必要伸縮量△Ｌに応じた伸縮装置の寸法が決定できる。
上記の関係は「縮限」でリンク間スキマδ＝０としたが，車両走行に支障のない程度のスキマを保持することもできる。
【００３８】
計算例２として，請求項２に基づき間材の幅ｃ＝５０ｍｍ，スキマδ＝１１０ｍｍ［正味のスキマδ’＝（１１０−５０）／２＝３０ｍｍ］とする場合，α＝５５°，β＝８５°のときのリンク幅ａ＝２２８ｍｍ，リンクピッチｂ＝３３９ｍｍとなり，有効幅Ａに必要なリンクの数を少なくできる。
【００３９】
リンクの「縮限」のとき，スキマδ＝０として相隣れるリンクが接触するものとすると，「伸限」の最大（リンクの死点）では，相隣れるリンクのスキマは最大値のδとなる。
【００４０】
上記の各リンク１０，１１，１９，２０の複数並列配置は一定幅ごとに分割したものを組み合わせて所定幅に仕上げてもよい。節点列１２，１４，つなぎ材１５，台１８，台車２１，受け材２４，２８等は構造的に幅方向に分割してもよい。運搬，組み立ての便を図り，ブロック化してもよい。
【００４１】
伸縮装置５は，曲線の橋梁等の継ぎ目部に設けることもできる。路面の勾配にも順応できる。また，伸縮装置５の上面に他の設備（例えばレール）を可動に設けることも出でる。
【００４２】
【発明の効果】
以上に述べたごとく，請求項１の発明によれば，「く」の字を形成する「く」の字形リンクの組み合わせで伸縮量，路面幅に応じた新形の橋梁等の伸縮装置が得られ，リンクの中間部節点の下部を受け材で支持すると，車両走行時の荷重による路面のへこみ（たわみ）が阻止され路面が面一になり平坦性が確保でき，車両通過時の衝撃騒音の発生が少なくなる。また，リンクが橋軸方向と角度を持っているのでリンク間のスキマの影響が少なく走行踏み面が大きくなる。さらに，路面を形成するリンク幅がスキマより大きくなり，大きな車輪の踏み面が確保でき車両の安定走行が出きる。本伸縮装置は伸縮量の大小にかかわらずコンパクトにできるので，現在供用中の伸縮装置の換装にも適用できる。橋脚上に支持された橋梁のみならず，斜張橋のような橋梁の中間部にも適用性のある新形の橋梁等の伸縮装置である。
【００４３】
請求項２記載の本発明によれば，「く」字形リンクの並列ピッチを大きくでき，リンク自体の幅が大きくなるので，構造的，強度的に安定した橋梁等の伸縮装置が得られる。
【００４４】
請求項２記載の本発明によれば，リンク間同士のスキマ，およびリンクと間材のスキマを弾性体間詰め材で詰めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】請求項１の一つ目の例で「く」の字形リンク一対の伸縮装置の平面図である。
【図２】「く」字形リンクの変形例を示す。
【図３】請求項１の二つ目の例で「く」の字形リンク二対の伸縮装置の平面図である。
【図４】図３の側面図で一つ目の例である。
【図５】図４のＤ−Ｅ矢視を示す。
【図６】図４のＥ−Ｆ矢視を示す。
【図７】図３の側面図で二つ目の例である。
【図８】請求項２のリンク同士のつなぎ材と「縮限」の間材の説明図である。
【図９】図８の断面Ｇ−Ｈを示し，リンク間に設けた間材の説明図である。
【図１０】請求項２の「伸限」のリンク同士のつなぎ材と間材の説明図である。
【図１１】図１０の断面Ｍ−Ｎを示し，リンク，間材とのスキマの説明図である。
【図１２】請求項３に関わるリンク間に間詰め材を設けた平面図である。
【図１３】図１２の断面Ｑ−Ｓを示す。
【図１４】リンク間に間材を，その両サイドのスキマに間詰め材を設けた断面図である。
【図１５】「く」の字形リンクの関係寸法説明図である。
【符号の説明】
１，２，３，４  橋梁桁
５  伸縮装置
１０，１１，１９，２０    リンク
１２，１４  橋梁端部の節点
１３  中間部の節点
１５    つなぎ材
１６，２２    ローラ
１７，２３    レール
１８    台
２１    台車
２４，２８  受け材
３１  支持ローラ
３６    リンクつなぎ材
３８  間材
３９  節点
４０，４１  間詰め材
Ｐ１，Ｐ２  橋脚
【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】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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