(57)【要約】【課題】スライドプレート式の橋梁用伸縮継手に用いられ、橋桁の鉛直方向の変位に対応可能なフェースプレート固定機構を得る。【解決手段】遊間に架け渡されるフェースプレート１１の一端である固定端を一方の床版に設けられたアンカープレート１４Ａにフェースプレート固定機構１２を用いて固定する。フェースプレート固定機構１２は、ボルト１２１とナット１２６による締結機構と、皿バネを複数重ね合わせてなる弾性部材１２２等からなる。ボルト１２１はフェースプレート１１とアンカープレート１４Ａを挿通し、弾性部材１２２はアンカープレート１４Ａとナット１２６との間に介装され、フェースプレート１１をアンカープレート１４Ａに押し当てる。弾性部材１２２は、フェースプレート１１の自由端における鉛直方向への変位に起因してフェースプレート固定機構１２に掛かる負荷を吸収する。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スライドプレート式の橋梁用伸縮継手に用いられ、遊間に架け渡されるフェースプレートの一端である固定端を一方の床版に固定するフェースプレート固定機構であって、
前記フェースプレート固定機構が、前記フェースプレートの他端である自由端の鉛直方向への変位による負荷を吸収する弾性部を備える
ことを特徴とするフェースプレート固定機構。
【請求項２】
前記弾性部は、前記自由端に荷重が掛かり前記自由端の位置に変位が生じたときに、その変位に応じて前記フェースプレートを前記アンカー部材に対して変位させ、前記自由端への荷重が取り除かれたときに、前記フェースプレートを元の位置にまで戻すことを特徴とする請求項１に記載のフェースプレート固定機構。
【請求項３】
前記フェースプレート固定機構が、前記フェースプレートを前記一方の床版に設けられたアンカー部材に締結する締結機構を備え、前記弾性部は前記締結機構を介して前記フェースプレートを前記アンカー部材に向けて付勢することを特徴とする請求項１に記載のフェースプレート固定機構。
【請求項４】
前記締結機構が、ボルトとナットからなり、前記ボルトが前記フェースプレートと前記アンカー部材を挿通し、前記弾性部が前記アンカー部材と前記ナットとの間に介装され、前記弾性部の付勢力により前記ボルトが前記フェースプレートを前記アンカー部材に押し当てることを特徴とする請求項３に記載のフェースプレート固定機構。
【請求項５】
前記ナットおよび前記弾性部を収容する前記一方の床版に形成されたボックスを備えることを特徴とする請求項４に記載のフェースプレート固定機構。
【請求項６】
前記ナットの前記ボックス内におけるボルト軸方向への回転を規制するとともに、前記ナットを前記ボルト軸方向には可動とするナット規制手段を備えることを特徴とする請求項５に記載のフェースプレート固定機構。
【請求項７】
前記ナット規制手段が、前記ボックスの内壁と係合し前記回転を規制するのに適合した角座金であり、前記角座金が前記ナットに固定されることを特徴とする請求項６に記載のフェースプレート固定機構。
【請求項８】
前記弾性部が複数の弾性部材を重ねたものであることを特徴とする請求項１に記載のフェースプレート固定機構。
【請求項９】
請求項１〜請求項８の何れか一項に記載のフェースプレート固定機構を用いたスライドプレート式の橋梁用伸縮継手。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁同士もしくは橋梁と橋台間の遊間に設置される伸縮装置に関する。特に本発明は、スライドプレート式のジョイントを用いた道路橋の伸縮継手およびフェースプレートの固定機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
遊間を補完する伸縮継手の１つとして、スライドプレート式のジョイントが知られている。スライドプレート式のジョイントは、橋梁と橋梁の間、あるいは橋梁と橋台の間の遊間に板状のフェースプレートを掛け渡し、ボルト等の締結機構を用いて一端を一方の橋梁に固定し、他端を自由端としている。これにより、遊間の水平方向の変位に対しては、フェースプレートの自由端が床版上をスライドすることにより対応できる（特許文献１）。
【特許文献１】特開２０００−２９０９１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかし、このようなスライドプレート式のジョイントは、遊間の水平方向の変位に対しては対応可能であるが、橋桁の撓みや回転などにより桁同士の間に高低差が生じた場合、フェースプレートの自由端側が押し上げられるか片持梁状態となるため、固定端側に装着されたボルトに大きな負荷が掛かり、破損する可能性がある。
【０００４】
本発明は、橋桁の鉛直方向の変位に対応可能なフェースプレート固定機構、およびこれを用いた橋梁用伸縮継手を得ることを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明のフェースプレート固定機構は、スライドプレート式の橋梁用伸縮継手に用いられ、遊間に架け渡されるフェースプレートの一端である固定端を一方の床版に固定するフェースプレート固定機構であって、フェースプレート固定機構が、フェースプレートの他端である自由端の鉛直方向への変位による負荷を吸収する弾性部を備えたことを特徴としている。
【０００６】
弾性部は、自由端に荷重が掛かり自由端の位置に変位が生じたときに、その変位に応じてフェースプレートをアンカー部材に対して変位させ、自由端への荷重が取り除かれたときに、フェースプレートを元の位置にまで戻す。
【０００７】
フェースプレート固定機構は、フェースプレートを一方の床版に設けられたアンカー部材に締結する締結機構を備え、弾性部は締結機構を介してフェースプレートをアンカー部材に向けて付勢する。締結機構は、ボルトとナットからなり、ボルトはフェースプレートとアンカー部材を挿通し、弾性部はアンカー部材とナットとの間に介装され、弾性部の付勢力によりボルトはフェースプレートをアンカー部材に押し当てる。
【０００８】
一方の床版には、ナットおよび弾性部を収容するボックスが形成される。またナットのボックス内におけるボルト軸方向への回転を規制するとともに、ナットをボルト軸方向には可動とするナット規制手段を備える。ナット規制手段は、例えばボックスの内壁と係合し回転を規制するのに適合した角座金であり、角座金はナットに固定される。また弾性部は例えば複数の弾性部材を重ねたものである。
【０００９】
本発明のスライドプレート式の橋梁用伸縮継手は、上記フェースプレート固定機構を用いたことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１０】
以上のように、本発明によれば、橋桁の鉛直方向の変位に対応可能なフェースプレート固定機構およびこれを用いた橋梁用伸縮継手を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。
図１は、橋梁間の遊間に設置された本発明の一実施形態であるスライドプレート式の橋梁用伸縮継手（ジョイント）の側断面図である。なお、図１では、橋桁の高さに差異が生じフェースプレートが押し上げられた状態が示されている。
【００１２】
ジョイント１０は、フェースプレート１１を備え、その一端（図１において左端）は、本実施形態のフェースプレート固定機構１２により一方の橋桁の床版１３Ａに固定される。床版１３Ａには、アンカープレート１４Ａが設けられており、アンカープレート１４Ａは床版１３Ａに埋設された鉄筋アンカー１５Ａに固定される。
【００１３】
アンカープレート１４Ａは例えばＬ字断面を有する部材であり、フェースプレート１１が設けられる床版１３Ａの頂面と遊間を形成する床版１３Ａの端面の角に取り付けられる。すなわちフェースプレート１１は、フェースプレート固定機構１２によりアンカープレート１４Ａに固定され、これにより床版１３Ａに固定される。
【００１４】
一方、床版１３Ａに対面する床版１３Ｂには、床版１３Ｂの頂面と遊間を形成する床版１３Ｂの端面の角にＬ字断面を有し、床版１３Ｂに埋設された鉄筋アンカー１５Ｂに固定されるアンカープレート１４Ｂが取り付けられる。また床版１３Ｂの頂面には、支持プレート１６が載置され、その一端はアンカープレート１４Ｂにボルトで固定される。また、支持プレート１６の他端は例えば鉄筋アンカー１５Ｂに固定されたボルトに固定される。なお、遊間には止水ゴム１７が配置され、止水ゴム１７は、ボルトなどの固定手段を用いてアンカープレート１４Ａ、１４Ｂに取り付けられる。
【００１５】
図１では、フェースプレート１１が固定された左側の橋桁（床版１３Ａ）に対して右側の橋桁（床版１３Ｂ）が相対的に持ち上げられた状態が示されるが、通常２つの橋桁の高さは同一であり、フェースプレート１１は床版１３Ａ、１３Ｂの各頂面に水平に保たれ、フェースプレート１１の自由端側（図１において右端側）の底面は支持プレート１６の上に載置される。
【００１６】
フェースプレート１１と支持プレート１６とは、互いに面と面を接触させているだけなので、遊間の幅が変位したときにはフェースプレート１１はその変位に合わせて支持プレート１６の上をスライドする。これによりジョイント１０は従来のジョイントと同様に水平方向の遊間の変位に対応できる。
【００１７】
一方、図１のように、フェースプレート１１の自由端側の橋桁が相対的に高くなりフェースプレート１１の自由端が持ち上げられたとき、あるいは自由端側の橋桁が相対的に低くなり自由端に荷重が掛かったときには、従来のように、ボルトなどを用いてフェースプレート１１が床版１３Ａに完全に動かない形で固定されていると、ボルトに大きな負荷が掛かり破損する可能性がある。特に遊間が大きいときには、フェースプレートに剛性の高い鋼板を用いる必要があるため、遊間が狭いときのようにフェースプレートにアルミなどを用いて、プレートの撓みで負荷を吸収することができない。
【００１８】
本実施形態では、このような橋桁間の高さの変位に適合可能な柔軟性を持つフェースプレート固定機構１２により、フェースプレート１１を床版１３Ａに固定し、これにより固定機構に過剰な負荷が掛かることを防止している。以下図２〜図４を参照して本実施形態のフェースプレート固定機構１２の構成について説明する。
【００１９】
図２は、本実施形態のフェースプレート固定機構１２の構造を説明する模式図である。フェースプレート固定機構１２は、締結機構として例えばボルト１２１とこれに螺合されるナット１２６を備える。ボルト１２１は、フェースプレート１１に設けられた取付孔１２１ｈ、およびアンカープレート１４Ａに設けられた取付孔１４１に挿通され、その先端は床版１３Ａに形成されたボックス１２３内へ挿入される。
【００２０】
ボックス１２３は、コンクリート養生時に床版１３Ａ内に形成されるもので、床版１３Ａのコンクリート養生時、直方体形状の型枠１２４を床版１３Ａ内に配置することにより形成される。また、ボックス１２３内には、弾性部材１２２、角座金１２５およびこれに固定されたナット（例えば六角ナット）１２６が予め装置される。
【００２１】
弾性部材１２２は、例えば複数の皿バネ（例えば６枚）を裏表交互に重ねたもので、ボックス１２３内に挿入されたボルト１２１は、各皿バネの中央開口部を挿通し、ナット１２６に螺合される。角座金１２５はボックス１２３内において、ボックス１２３の内壁と係合しナット１２６の回転を規制する。これにより、ボルト１２１が回転されると、ボルト１２１の雄ネジはナット１２６の雌ネジと螺合する。
【００２２】
ボルト１２１の回転によりナット１２６がボルト１２１のヘッド方向に移動されると弾性部材１２２は、角座金１２５とアンカープレート１４Ａの間に挟まれ押圧される。すなわち、フェースプレート１１は、弾性部材１２２の付勢力により、アンカープレート１４Ａに押し当てられ、アンカープレート１４Ａに固定される。
【００２３】
なお、フェースプレート１１には、ボルト１２１のヘッドを収容する凹部が形成されており、ボルト１２１によりフェースプレート１１がアンカープレート１４Ａに固定されると、ヘッドは、フェースプレート１１内に収容される。また、アンカープレート１４Ａに設けられたボルト１２１を挿通する取付孔１４１は、ボルト１２１の軸の太さよりも一回り大きく、ボルト１２１の軸が取付孔１４１内で傾くことが可能な大きさとされる。
【００２４】
図３、図４は、本実施形態のフェースプレート固定機構１２の拡大側断面図であり、図３は、橋桁間の高低差がなくフェースプレート１１が水平に維持されたときの状態を示す。一方、図４はフェースプレート１１の自由端側の橋桁が固定端側の橋桁に比べて高くなり、フェースプレート１１が傾けられた状態を示す。
【００２５】
図３に示されるように、通常フェースプレート１１は、弾性部材１２２の付勢力により水平な状態に維持され、アンカープレート１４Ａに密着されている。一方、フェースプレート１１の自由端側が持ち上げられると、弾性部材１２２が変形し、ボルト１２１は、フェースプレート１１の変位ともなって、僅かに持ち上げられるとともに傾けられる。
【００２６】
なお、フェースプレート１１の自由端側の端桁が下がり、かつ自由端に荷重が掛かった場合には、フェースプレート１１とボルト１２１は図４とは逆向きに傾けられる。また、鉛直方向の変位が解消され、フェースプレート１１の自由端への荷重が取り除かれると、フェースプレート１１は、弾性部材１２２の復元力により通常の位置にまで戻される。
【００２７】
以上のように本実施形態のフェースプレート固定機構によれば、フェースプレートが弾性部材を介して床版に固定されているため、フェースプレートは弾性部材の変形により自由端の鉛直方向変位に追従して変位することができる。これにより、フェースプレート固定機構に用いられるボルトやナットに過大な力が掛かることを防止でき、固定機構の破壊や早期破損を防止できる。
【００２８】
なお、図５〜図８に、皿バネ以外に弾性部材１２２に用いられるものを幾つか示す。図５は、コイルスプリング２０であり、図６はクリップ状の鋼板２１を複数重ね合わせたものである。また、図７は、エラストマー材料２２を何層か積層したものであり、図８は図７の積層されたエラストマー材料２２間に鋼板２３を介挿させたものである。
【００２９】
以上のように、フェースプレートの変位に対応して変形可能で、フェースプレートをアンカープレートに柔軟性をもって固定できるものであれば、様々な物を弾性部材に利用することができる。
【００３０】
また、皿バネやクリップ状の鋼板、あるいはエラストマー材料等を重ね合わせた弾性部材では、重ね合わせる数を調整することで、様々な荷重条件に対応することができる。なお、本実施形態では、ナットが角座金に溶接で固定され、これによりナットをボックス内においてボルト軸方向（上下方向）には移動自在としつつもボルト軸周りの回転を規制したが、ボルト軸方向に移動自在で回転を規制するとともに、ボルトの傾きに対応できる構成であれば他のいかなる構成であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の一実施形態であるスライドプレート式橋梁用伸縮継手の側断面図である。
【図２】本実施形態のフェースプレート固定機構の構造を説明する模式図である。
【図３】フェースプレート固定機構の拡大側断面図であり、橋桁間の高低差がなくフェースプレートが水平に維持されたときの状態を示す。
【図４】フェースプレート固定機構の拡大側断面図であり、フェースプレートの自由端側の橋桁が固定端側の橋桁に比べて高くなり、フェースプレートが傾けられた状態を示す。
【図５】弾性部材の変形例であるコイルスプリングの斜視図である。
【図６】クリップ状の鋼板を複数重ね合わせた弾性部材の斜視図である。
【図７】エラストマー材料を何層か積層した弾性部材の斜視図である。
【図８】図７の積層されたエラストマー材料間に鋼板を介挿させた弾性部材の斜視図である。
【符号の説明】
【００３２】
１０  スライドプレート式橋梁用伸縮継手
１１  フェースプレート
１２  フェースプレート固定機構
１３Ａ、１３Ｂ  床版
１４Ａ、１４Ｂ  アンカープレート
１６  支持プレート
１２１  ボルト
１２２  弾性部材
１２３  ボックス
１２４  型枠
１２５  角座金
１２６  ナット
【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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