(57)【要約】【課題】アスファルトが損傷せず、経済的で信頼性の高い、構造物と舗装路のノックオフを介した接続構造体を提供する。【解決手段】ノックオフ部架台上に接触面を持つように配設されたノックオフ部１６を介して構造物（１０）と舗装路（２０）が接続され、設定限界値以上の水平力がかかった場合に、ノックオフ部がノックオフ部架台から滑動して舗装路を変形させ構造物の損傷を防止する構造物と舗装路のノックオフを介した接続構造体であって、該ノックオフの該架台との接触面の少なくとも一部に平らな面１６ａを備え、且つ、ノックオフ部の滑動の仕方が該平らな面を介して水平方向に滑動するようにする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノックオフ部架台上に接触面を持つように配設されたノックオフ部を介して構造物と舗装路が接続され、設定限界値以上の水平力がかかった場合に、ノックオフ部がノックオフ部架台から滑動して舗装路を変形させ構造物の損傷を防止する構造物と舗装路のノックオフを介した接続構造体であって、
該ノックオフの該架台との接触面の少なくとも一部に平らな面を備え、且つ、ノックオフ部の滑動の仕方が該平らな面を介して水平方向に滑動することを特徴とする構造物と舗装路のノックオフを介した接続構造体。
【請求項２】
上記ノックオフと該架台との接触面形状が、構造物から舗装路に向かって下降するスロープ部と、水平部を含む形状であることを特徴とする請求項１に記載の構造物と舗装路のノックオフを介した接続構造体。
【請求項３】
上記ノックオフと該架台との接触面形状が、水平形状であるノックオフと、構造物側への移動を阻止するストッパを含むことを特徴とする請求項１又は２に記載の構造物と舗装路のノックオフを介した接続構造体。
【請求項４】
上記ノックオフと該架台との接触面形状に、構造物から舗装路へかけての垂直段差となるストッパ形状部を持つことを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の構造物と舗装路のノックオフを介した接続構造体。
【請求項５】
上記ノックオフ部の接触面の一部あるいは全てに、摩擦増加加工又は摩擦低下加工を施したことを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の構造物と舗装路のノックオフを介した接続構造体。
【請求項６】
上記舗装路が、アルファルト又はコンクリートの舗装部、路盤及び路床からなることを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の構造物と舗装路のノックオフを介した接続構造体。
【請求項７】
上記アスファルト又はコンクリートの舗装部と路盤間に、舗装部と路盤を接着する接着層を設けたことを特徴とする請求項６に記載の構造物と舗装路のノックオフを介した接続構造体。
【請求項８】
上記路盤に人工的に想定滑動面を設けたことを特徴とする請求項６又は７に記載の構造物と舗装路のノックオフを介した接続構造体。
【請求項９】
上記アスファルト又はコンクリートの舗装部の想定滑動部分に目地を設けたことを特徴とする請求項８に記載の構造物と舗装路のノックオフを介した接続構造体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁等の土木構造物に用いられる、橋梁や桁等の構造物と、道路や空港滑走路等の舗装路のノックオフを介した接続構造体に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
橋梁構造において、温度変化や地震等による変位を吸収するために、桁端部あるいは橋台等に、通常、伸縮継手が設けられている。しかしながら、大地震によって生じる大変位に対応するためには、大きな伸縮量に追従できる伸縮継手を必要とし、経済性の面から合理的でない。このような伸縮継手を用いる代わりに、次の方法で大地震時に対応することが考えられている。
【０００３】
図１１に、従来技術１として、非特許文献１に記載された、ニュージーランド等で実績のある従来のノックオフ構造の一例を示す。これは、橋桁１１０と路盤１２４の間にノックオフ部（大地震時に橋桁１１０の衝突により滑動する部分）１１６を設けて、大地震時の変位を吸収し切れなくなったときに、図１２に示す如く、橋桁１１０がノックオフ部１１６に衝突し、ノックオフ部１１６が滑動して背面のアスファルト舗装部１２２や路盤１２４を損傷させることによって、大地震によって生じる変位やエネルギを吸収し、橋桁１１０の損傷を防ぐものである。図において、１１２は橋桁１１０の支承、１１４は橋台、１１８は伸縮継手、１２６は路床、１３４は、輪荷重がノックオフ部１１６に作用する時の該ノックオフ部１１６の回転に対し抵抗するアンカー鉄筋、１２４ｂは滑動面である。
【０００４】
類似の構成は、特許文献１乃至３にも記載されている。
【０００５】
又、図１３に、従来技術２として、特許文献４に記載された結合隙間ブリッジ装置を示す。これは、建築部品１４０と伸縮継手部品１４２の間に安全手段１４４を配設し、極稀に生じる大地震時に前記伸縮継手部品１４２に作用する力が限界を超えたときに、伸縮継手部品１４２が結合隙間１４４から滑り出すように形成するものである。
【０００６】
【特許文献１】特許第２７４２９７０号公報
【特許文献２】特許第２７４２９７１号公報
【特許文献３】特許第２８１７５７８号公報
【特許文献４】特許第３２７５２３０号公報
【非特許文献１】建設省土木研究所共同研究報告書第７５号「道路橋の免震構造システムの開発に関する共同研究報告書（３）」平成４年１０月、１３３−１３４頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来技術には、次のような問題点がある。
【０００８】
橋梁構造においては、通常、車両が通行するために、橋台背面の表層にアスファルト舗装が施されている。従来技術１では、ノックオフ部１１６が路盤１２４側へ滑動する際に、図１２に示す登り斜面１１６ｂを有しているため、橋桁１１０がノックオフ部１１６に衝突したときに、ノックオフ部１１６が斜め上に滑動する。あるいは、衝突速度が速いときには、登り斜面１１６ｂとアンカー鉄筋１３４の作用により、ノックオフ部１１６が回転する。このノックオフ部１１６の斜め上方向への滑動や回転によって、図１２に示すように、背面のアスファルト１２２や路盤１２４が斜め上方向の力を受け、アスファルト１２２が上に凸状に捲れ上がり、折れ曲がって損傷することになる。アスファルトは、温度や載荷速度によって、変形抵抗が２００Ｎ／ｍｍ2〜２８０００Ｎ／ｍｍ2程度に大きく変化するため、アスファルトが損傷する際の抵抗力を正しく算定することは非常に困難である。仮に想定される最大の抵抗力でノックオフ構造を設計しても、橋桁１１０、伸縮継手１１８等も、それに見合った形で設計する必要があり、橋梁の規模が大きい場合にはコスト増大となるという問題点を有する。
【０００９】
一方、従来技術２では、大地震時に伸縮継手部品１４２が斜め上に滑動することになるが、地震後に残留変位が生じた場合、伸縮継手の規模が大きい場合には、元の位置に戻すために多大な時間と費用が必要となるという問題点を有する。
【００１０】
本発明は、前記従来の問題点を解消するべくなされたもので、アスファルトの損傷が少なく、経済的で信頼性が高く、地震後に残留変位が生じた場合にも、残留変位に対する調整作業が容易で、少ない時間と小さいコストで復旧が可能な構造物と舗装路のノックオフを介した接続構造体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】
【００１１】
本発明は、ノックオフ部架台上に接触面を持つように配設されたノックオフ部を介して構造物と舗装路が接続され、設定限界値以上の水平力がかかった場合に、ノックオフ部がノックオフ部架台から滑動して舗装路を変形させ構造物の損傷を防止する構造物と舗装路のノックオフを介した接続構造体であって、該ノックオフの該架台との接触面の少なくとも一部に平らな面を備え、且つ、ノックオフ部の滑動の仕方が該平らな面を介して水平方向に滑動することにより、前記課題を解決したものである。
【００１２】
本発明は、又、上記ノックオフと該架台との接触面形状が、構造物から舗装路に向かって下降するスロープ部と、水平部を含む形状であるようにしたものである。
【００１３】
又、上記ノックオフと該架台との接触面形状が、水平形状であるノックオフと、構造物側への移動を阻止するストッパを含むようにしたものである。
【００１４】
又、上記ノックオフと該架台との接触面形状に、構造物から舗装路へかけての垂直段差となるストッパ形状部を持つようにしたものである。
【００１５】
又、上記ノックオフ部の接触面の一部あるいは全てに、摩擦増加加工又は摩擦低下加工を施したものである。
【００１６】
又、上記舗装路が、アルファルト又はコンクリートの舗装部、路盤及び路床からなるようにしたものである。
【００１７】
又、上記アスファルト又はコンクリートの舗装部と路盤間に、舗装部と路盤を接着する接着層を設けるようにしたものである。
【００１８】
又、上記路盤に人工的に想定滑動面を設けるようにしたものである。
【００１９】
又、上記アスファルト又はコンクリートの舗装部の想定滑動部分に目地を設け設けるようにしたものである。
【発明の効果】
【００２０】
本発明により、ノックオフ部が、該ノックオフ部の架台との接触面の少なくとも一部に備えられた平らな面を介して水平方向に滑動するので、アスファルトの損傷が少なく、経済的で信頼性の高い、構造物と舗装路の接続構造体を提供することができる。
【００２１】
又、本発明により、ノックオフ部が、架台との接触面形状が、構造体から舗装路に向かって下降するスロープ部や、構造物側への移動を阻止するストッパや、構造物から舗装路へかけての垂直段差となるストッパ形状部を持つようにした場合や、該接触面の一部あるいは全てに、摩擦増加加工又は摩擦低下加工を施した場合は、構造物の損傷を確実に防止し、ノックオフが滑動する際の抵抗力を制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。
【００２３】
図１に、本発明の第１実施形態の斜視図を示す。本実施形態は、橋台１４の上に、該橋台１４との接触面を持つノックオフ部１６を備え、該接触面の少なくとも一部は平らな面１６ａとされている。
【００２４】
前記橋台１４及びノックオフ部１６に隣接して、舗装部２２、路盤２４、路床２６からなる舗装路２０が配置され、路盤２４と舗装部２２間でずれが生じないように、接着層２８等により一体化されると共に、舗装部２２の想定滑動部分に目地３０が設けられている。大地震時に橋桁１０が衝突した場合などで、設定限界値以上の水平力がノックオフ部１６にかかった場合には、ノックオフ部１６が橋台１４から切り離されて、前記平らな面１６ａを介して水平方向に滑動し、舗装路２０の一部を滑動させるように構成されている。
【００２５】
図２は、第１実施形態の大地震時の挙動を示す。大地震時に橋桁１０がノックオフ部１６に衝突すると、ノックオフ部１６は橋台１４から切り離されて、ノックオフ部１６の接触面の少なくとも一部に設けられた平らな面１６ａで水平方向に滑動する。舗装路２０は、その力を受けて、一部に滑動を生じる。その際、舗装路２０は、水平方向に押され、路盤２４と舗装部２２間でずれが生じないように一体化されており、又、舗装部２２は目地３０のところで分離されるので、滑動が生ずる際にも舗装部２２が上に凸状に捲れ上がったり、折れ曲がって損傷することはない。舗装部２２には、アスファルトやコンクリート等が用いられるが、舗装部２２にアスファルトを用いた場合でも、温度や載荷速度によって抵抗力が大きく変化するアスファルトの損傷が少ないので、経済的で信頼性の高いノックオフ構造を提供することができる。
【００２６】
又、地震後に残留変位が生じた場合にも、従来技術２と異なり、舗装部２２及び路盤２４で調整が可能なため、残留変位に対する調整作業が容易となり、少ない時間と低いコストで復旧が可能となる。
【００２７】
本実施形態においては、距盤２４と舗装部２２を接着層２８より一体化しているので、両者の間でずれを生じることはない。なお、他の方法で一体化したり、接着層２８を省略することも可能である。
【００２８】
又、舗装部２２の想定滑動部分に目地３０を設けているので、舗装部２２の滑動も円滑に行われる。なお、目地３０を省略することもできる。
【００２９】
図３に第１実施形態の構造を含む橋梁システムの第２実施形態を示す。橋台１４及び１５の上に、支承１２及び１３を介して設置された橋桁１０を備えている。この橋桁１０と、橋台１５の上に設置された橋桁１１の間に伸縮継手１９を供えている。橋台１４の上部に、少なくとも一部に平らな面１６ａを備え、大地震時に橋桁１０が衝突した時に、橋台１４から切り離されて、該平らな面１６ａを介して水平方向に滑動するノックオフ部１６を備えている。該ノックオフ部１６と橋桁１０の間に、目地又は簡易継手１８を備えている。橋台１４及びノックオフ部１６に隣接して、舗装部２２、路盤２４及び路床２６からなる舗装路２０が配置され、路盤２４と舗装部２２間でずれが生じないように接着層２８等により一体化され、舗装部２２の想定滑動部分に目地３０が設けられている。
【００３０】
常時の荷重及び地震に対する変位吸収機構の作用は次のとおりである。
【００３１】
常時の荷重及び中小規模の地震によって生じる変位は、支承１２、１３及び伸縮装置（１９）により吸収する。又、ノックオフ部１６に生じる水平力に対しては、次のようにして抵抗する。即ち、ノックオフ部１６から舗装路２０へ向かう水平力Ａに対しては、図４に示すように受働土圧Ｂとノックオフ部１６の自重Ｃによる摩擦抵抗力Ｄにより、平らな面１６ａで抵抗するため、ノックオフ部１６は滑動しない。又、舗装路２０からノックオフ部１６へ向かう水平力Ａ’に対しては、図５に示すように、主働土圧Ｆが不利な方向に作用するが、橋台１４とノックオフ部１６の接触面形状が、橋桁１０から舗装路２０に向かって下降するスロープ部１６ｂと平らな面（水平部）１６ａとを備えておけば、舗装路２０からノックオフ部１６へ向かう水平力Ａ’に対して、上り坂となるスロープ部１６ｂで抵抗するために滑動しない。又、スロープ部１６ｂの傾斜角度（勾配）を変えることにより、ノックオフ部１６の自重Ｃによる摩擦抵抗力Ｅを変えることができるので、合理的且つ経済的な断面設計が可能となる。
【００３２】
次に、大地震時において、橋桁１０の変形が大きくなり、橋桁１０がノックオフ部１６に衝突すると、ノックオフ部１６及び舗装路２０が、図２に示した如く滑動する。これによって、大地震時に生じる変位及びエネルギを吸収することができるので、伸縮装置（１９）、橋桁１０、１１、支承１２、１３は損傷を免れることができる。
【００３３】
図６に、本発明の第３実施形態を示す。本実施形態では、橋台１４とノックオフ部１６の接触面形状が平らな面１６ａのみで構成されている。この構成は、単純であり、舗装路２０からノックオフ部１６へ向かう水平力が小さいときに用いることができる。
【００３４】
図７に、本発明の第４実施形態を示す。本実施形態においては、ノックオフ部１６の滑動面の一部、あるいは、全てに、摩擦増加加工又は摩擦低下加工１６ｃを施し、滑動面に生じる摩擦抵抗力を制御する。摩擦増加加工は、例えば、滑動面の粗面仕上げや研磨、滑動面への薬剤の塗布等により行なうことができ、摩擦低下加工は、例えば、テフロン（登録商標）シート等のフッ素系樹脂シートの挿入等によることができる。
【００３５】
本実施形態によれば、滑動面に生じる摩擦抵抗力を制御することができる。
【００３６】
図８及び図９に、それぞれ、本発明の第５、第６実施形態の構成を示す。本実施形態においては、舗装路２０からノックオフ部１６へ向かう水平力に対して有効なストッパ形状１６ｄが設けられている。
【００３７】
これら実施形態によれば、舗装路２０からノックオフ部１６へ向かう水平力Ａ’に対する橋桁１０の損傷を確実に防止することができる。
【００３８】
図１０に、本発明の第７実施形態を示す。本実施形態においては、路盤２４が想定滑動面で滑動するように一部の路盤２５を処理する。例えば、路盤２５の粒度調整、路盤２５へのセメントミルク、石灰、あるいは鉄鋼スラグの混入等を行なうことができる。
【００３９】
本実施形態によれば、距盤２４を、確実に想定滑動面で滑動させることができる。
【００４０】
なお、前記実施形態においては、いずれも構造物が橋桁１０、舗装路２０が、舗装部２２、距盤２４、路床２６とされていたが、構造物と舗装路の種類及び組合せは、これに限定されず、例えば舗装路は空港滑走路であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】本発明の第１実施形態の構成を示す斜視図
【図２】同じく大地震時の挙動を示す側面図
【図３】第１実施形態のノックオフ構造を含む橋梁システムの第２実施形態を示す側面図
【図４】同じくノックオフ部から舗装路へ向かう水平力に対するノックオフ構造の抵抗力を模式的に示す側面図
【図５】同じく舗装路からノックオフ部へ向かう水平力に対するノックオフ構造の抵抗力を模式的に示す側面図
【図６】本発明の第３実施形態を示す側面図
【図７】同じく第４実施形態を示す側面図
【図８】同じく第５実施形態を示す側面図
【図９】同じく第６実施形態を示す側面図
【図１０】同じく第７実施形態を示す側面図
【図１１】従来技術の一つを示す側面図
【図１２】同じく大地震時を示す側面図
【図１３】他の従来技術を示す側面図
【符号の説明】
【００４２】
１０、１１…橋桁
１２、１３…支承
１４、１５…橋台
１６…ノックオフ部
１６ａ…平らな面（水平部）
１６ｂ…スロープ部
１６ｃ…摩擦増加（低下）加工
１６ｄ…ストッパ形状
１８…目地又は簡易継手
２０…舗装路
２２…舗装部
２４、２５…路盤
２４ａ…想定滑動面
２４ｂ…滑動面
２６…路床
２８…接着層
３０…舗装部目地
【図１】
2005171518.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005171518.tif 000005
【図４】
2005171518.tif 000006
【図５】
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【図６】
2005171518.tif 000008
【図７】
2005171518.tif 000009
【図８】
2005171518.tif 000010
【図９】
2005171518.tif 000011
【図１０】
2005171518.tif 000012
【図１１】
2005171518.tif 000013
【図１２】
2005171518.tif 000014
【図１３】
2005171518.tif 000015