(57)【要約】【課題】  橋梁用の荷重支持型伸縮継手において、剪断層の剪断変形に伴い発生する上下変位を低減する。【解決手段】  橋梁３０Ａ、３０Ｂの間の遊間に張り出す張出部材１４Ａ、１４Ｂの上に支承を兼ねるゴム部材からなる剪断層１３Ａ、１３Ｂを配置する。剪断層１３Ａ、１３Ｂの上部に荷重支持板１１を架け渡す。剪断層１３Ａ、１３Ｂ内部に内部鋼板１８Ａ、１８Ｂを各々埋設する。内部鋼板１８Ａ、１８Ｂの内側が外側よりも高くなるように、内部鋼板１８Ａ、１８Ｂを水平面から傾けて配置する。【選択図】        図１
2007023601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋梁の遊間に配置される橋梁伸縮継手であって、
前記遊間の幅の変化に応じて弾性変形される剪断層と、
前記剪断層に埋設される板部材とを備え、
前記板部材が前記剪断層の弾性変形にともなう上下方向の変動幅を抑えるように水平面から所定角度傾けて前記剪断層内に配置される
ことを特徴とする橋梁伸縮継手。
【請求項２】
前記所定角度が、前記板部材の前記橋梁伸縮継手の中央部よりの端部が外側端部よりも相対的に高くなるように設定されることを特徴とする請求項１に記載の橋梁伸縮継手。
【請求項３】
前記剪断層が、荷重支持板を支える支承部を兼ねることを特徴とする請求項１に記載の橋梁伸縮継手。
【請求項４】
前記板部材の傾斜角度が０°〜−１４°の範囲にあることを特徴とする請求項３に記載の橋梁伸縮継手。
【請求項５】
橋梁伸縮継手に用いられ、遊間の幅の変化に応じて弾性変形され、この弾性変形においける上下方向の変位幅を抑えるように、水平面から所定の角度傾けて配置され板部材が埋設されたことを特徴とする橋梁伸縮継手の剪断層部材。
【請求項６】
橋梁の遊間に配置される橋梁伸縮継手に設けられる剪断層の上下方向への変位量を制御する方法であって、
遊間の幅の変化に応じて弾性変形される前記剪断層の内部に板部材を埋設し、前記板部材の水平面から所定角度を調整することにより、前記変位量を制御する
ことを特徴とする剪断層の上下方向への変位量を制御する方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁伸縮継手に設けられる剪断層の構造に関し、特に道路橋に用いられる荷重支持型ゴムジョイントの剪断層の構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋桁間の遊間には一般に伸縮継手が設置される。道路橋では、車両が伸縮継手の上を走行することから荷重支持型の伸縮継手が多く用いられる。伸縮継手では、ゴムなどの弾性体からなる剪断層を備え、これの剪断変形によって桁の伸縮を吸収する（特許文献１、２参照）。
【特許文献１】特開平７−１９７４０５号公報
【特許文献２】特開２００３−１９３４１１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
剪断層は、遊間の幅の変化にともなって変形され、これにより伸縮継手の上面が遊間の幅の変化に応じて上下することとなる。剪断層に起伏が生じると、伸縮継手に段差が生じ走行性が悪化するとともに騒音が発生するという問題がある。
【０００４】
本発明は、橋梁用の伸縮継手において、剪断層の剪断変形に伴い発生する上下変位を低減することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明に係る橋梁伸縮継手は、橋梁の遊間に配置される橋梁伸縮継手であって、遊間の幅の変化に応じて弾性変形される剪断層と、剪断層に埋設される板部材とを備え、板部材が剪断層の弾性変形にともなう上下方向の変動幅を抑えるように水平面から所定角度傾けて剪断層内に配置されたことを特徴としている。
【０００６】
所定角度は、例えば板部材の橋梁伸縮継手の中央部よりの端部が外側端部よりも相対的に高くなるように設定される。また、剪断層は、荷重支持板を支える支承部を兼ね、板部材の傾斜角度は０°〜−１４°の範囲にあることが好ましい。
【０００７】
また本発明に係る剪断層部材は、橋梁伸縮継手に用いられ、遊間の幅の変化に応じて弾性変形され、この弾性変形においける上下方向の変位幅を抑えるように、水平面から所定の角度傾けて配置された板部材が埋設されたことを特徴としている。
【０００８】
更に本発明に係る剪断層の上下方向への変位量を制御する方法は、橋梁の遊間に配置される橋梁伸縮継手に設けられる剪断層の上下方向への変位量を制御する方法であって、遊間の幅の変化に応じて弾性変形される剪断層の内部に板部材を埋設し、板部材の水平面から所定角度を調整することにより、変位量を制御することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明によれば、橋梁用の伸縮継手において、剪断層の剪断変形に伴い発生する上下変位を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
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、本発明の一実施形態である荷重支持型橋梁伸縮継手の側断面図である。本実施形態の橋梁伸縮継手１０は、鋼板などの荷重支持板１１が埋設されたジョイント部１２と、荷重支持板１１の両端を支持するともに弾性変形可能な剪断層（支承部）１３Ａ、１３Ｂと、剪断層１３Ａ、１３Ｂをそれぞれ支持する張出部材１４Ａ、１４Ｂと、張出部材１４Ａ、１４Ｂに設けられたアンカープレート１５Ａ、１５Ｂとからなる。
【００１１】
橋梁伸縮継手１０は、例えば橋桁３０Ａと橋桁３０Ｂとの間の遊間に架け渡される。橋桁３０Ａ、３０Ｂは、例えば鉄筋コンクリートから構成される床版３１Ａ、３１Ｂにアスファルト舗装３２Ａ、３２Ｂが施されたものである。橋桁３０Ａ、３０Ｂの端部には箱抜き部３３Ａ、３３Ｂが形成されており、橋梁伸縮継手１０は箱抜き部３３Ａ、３３Ｂに装置される。
【００１２】
すなわち、橋梁伸縮継手１０は、アンカープレート１５Ａ、１５Ｂを箱抜き部３３Ａ、３３Ｂに設けられたアンカー３４Ａ、３４Ｂに溶接し、箱抜き部３３Ａ、３３Ｂに後打ちコンクリートを流し込むことにより橋桁３０Ａ、３０Ｂ間に固定される。
【００１３】
剪断層１３Ａ、１３Ｂは、例えばゴムなどの弾性部材から形成され、張出部材１４Ａ、１４Ｂの上面に接着（例えば加硫接着）される。張出部材１４Ａ、１４Ｂの剪断層１３Ａ、１３Ｂよりも外側には、補強部材２０Ａ、２０Ｂが設けられ、補強部材２０Ａ、２０Ｂは張出部材１４Ａ、１４Ｂに接着された上記弾性部材によってその周囲が覆われ外側弾性部１６Ａ、１６Ｂを構成する。また、剪断層１３Ａと外側弾性部１６Ａとの間には溝１７Ａが設けられ、剪断層１３Ｂと外側弾性部１６Ｂとの間には溝１７Ｂが設けられる。
【００１４】
また、本実施形態において、剪断層１３Ａ、１３Ｂの弾性部材内部には鋼板などからなる板部材（内部鋼板）１８Ａ、１８Ｂがそれぞれ埋設される。剪断層１３Ａ、１３Ｂ内において、内部鋼板１８Ａ、１８Ｂは水平面から所定の角度で傾けて配置され、本実施形態では、内部鋼板１８Ａ、１８Ｂの内側（中央よりの端部）が外側よりも相対的に高くなる傾きを付けて配置される。なお、本明細書において水平面は、伸縮継手に固定される基準面のことであり、設置時に通常水平となる面であり、伸縮継手自体が傾斜されている場合には、実際の空間における水平面とは一致しない（鉛直に関しても同じ）。
【００１５】
橋桁３０Ａ、３０Ｂの間の幅が狭まると、張出部材１４Ａ、１４Ｂに固定された剪断層１３Ａ、１３Ｂの底部と外側弾性部１６Ａ、１６Ｂは各々内側に向けて移動される。このとき、荷重支持板１１に連結された剪断層１３Ａ、１３Ｂの上部は、実質的に移動されず互いに略元の距離を維持する。これにより剪断層１３Ａ、１３Ｂは変形され、溝１７Ａ、１７Ｂが圧縮される。
【００１６】
一方、橋桁３０Ａ、３０Ｂの間の幅が広がると、張出部材１４Ａ、１４Ｂに固定された剪断層１３Ａ、１３Ｂの底部と外側弾性部１６Ａ、１６Ｂは各々外側に向けて移動される。このとき荷重支持板１１に連結された剪断層１３Ａ、１３Ｂの上部は、実質的に移動されず互いに略元の距離を維持する。これにより剪断層１４Ａ、１４Ｂは変形され、溝１７Ａ、１７Ｂが拡張される。
【００１７】
なお、荷重支持板１１も弾性部材に覆われており、ジョイント部１２、剪断層１３Ａ、１３Ｂ、外側弾性部１６Ａ、１６Ｂの弾性部材は、一体的に形成される。また弾性部材には、例えば、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３  デュロメーター硬さ試験  タイプＡにおいて硬さ４５〜６０；ＪＩＳ  Ｋ  ６２５１において引張強さ１５Ｎ／ｍｍ2以上、伸び３００％以上の物性を示すクロロプレンゴムが用いられる。
【００１８】
次に、図２〜図５を参照して、本実施形態における内部鋼板１８Ａ、１８Ｂの傾斜角による効果について説明する。図２は、継手が圧縮も拡張もされていない中立状態のときの橋梁伸縮継手の中央線から左側部分（図１において）の部分拡大断面図である。図２（ａ）には内部鋼板傾斜角度が０°のとき、図２（ｂ）には内部鋼板傾斜角度が−１０°のとき、図２（ｃ）には内部鋼板傾斜角度が＋１０°のときの状態が代表例として描かれている。なお、橋梁伸縮継手１０の断面は、中央線に対して線対称である。
【００１９】
一方、図３、図４は、それぞれ継手が所定の力で圧縮されたとき、および拡張されたときの図２に対応する図であり、図３（ａ）、図４（ａ）は、内部鋼板傾斜角度が０°のとき、図３（ｂ）、図４（ｂ）は、内部鋼板傾斜角度が−１０°のとき、図３（ｃ）、図４（ｃ）は、内部鋼板傾斜角度が＋１０°のときの状態を示す。なお、内部鋼板傾斜角度θは、内部鋼板１８Ａ、１８Ｂの外側端部が水平面に対して何度傾いているかを表わしたもので、反時計回りが正とされる。
【００２０】
一方、図５は、内部鋼板傾斜角度θを−１０°、−８°、−５°、０°、＋５°、＋８°、＋１０°にそれぞれ設定し、橋梁伸縮継手に水平方向へ所定の押圧力あるいは引張力力を与えて圧縮、拡張したときの荷重支持板１１の鉛直方向への変位量をグラフにしたものである。図５において、横軸は内部鋼板傾斜角度θ［°］であり、縦軸は鉛直方向変位量Ｕｙ［ｍｍ］である。なお、鉛直方向変位量Ｕｙは、図２（ａ）に示されるように、荷重支持板１１の中央部底面における点Ｐの中立状態からの相対変位量（上方を正）を計測したものである。
【００２１】
図５に示されるように、橋梁伸縮継手１０に圧縮力を加えたとき、鉛直方向変位量Ｕｙは内部鋼板傾斜角度θが増大するにともない単調に増大する（曲線Ｃ１）。一方橋梁伸縮継手１０に引張力を与えたとき、鉛直方向変位量Ｕｙは内部鋼板傾斜角度θの増大するにともない単調に減少する（曲線Ｃ２）。
【００２２】
曲線Ｃ１、Ｃ２は略θ＝−８°で交差し（圧縮時Ｕｙ＝−０．６６ｍｍ、拡張時Ｕｙ＝−０．５８ｍｍ）、圧縮、拡張における鉛直方向変位量Ｕｙの差が最も小さくなり、θが−８°から離れるにつれて圧縮、拡張時における鉛直方向変位量Ｕｙの差が大きくなる。
【００２３】
したがって、本実施形態においては、内部鋼板傾斜角度θを負の値に設定し、内部鋼板の内側を高く配置し、ハの字形の配置にすると、圧縮時と拡張時における鉛直方向変位量Ｕｙの差が内部鋼板を水平に、あるいはθを正に設定したときよりも小さく抑えることができる。特に本実施形態においては、内部鋼板を水平としたときの鉛直方向変位量Ｕｙとの比較において、内部鋼板傾斜角度θが略−１４°〜０°の範囲においてその効果を示す。
【００２４】
なお、適切な内部鋼板傾斜角度は、剪断層と回りの部材との関係で変化するが、本実施形態のように内部鋼板の傾斜角度を適宜水平から所定角度傾けることにより圧縮時、拡張時の鉛直方向変位量の差を最小に抑えることが可能となる。
【００２５】
以上のように、本実施形態では、剪断層内の鋼板部材（板部材）が剪断層の弾性変形にともなう上下方向の変動幅を抑えるように水平方向から所定角度傾けて配置されているため、橋梁用の荷重支持型伸縮継手において、遊間の幅の変化によって発生する伸縮継手上面の上下方向（鉛直方向）の変位を内部鋼板の傾斜角度を制御することにより抑制できる。これにより、伸縮継手における走行性能を向上させ騒音発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の一実施形態である橋梁伸縮継手の側断面図である。
【図２】内部鋼板傾斜角度を０°、−１０°、＋１０°に設定したときの橋梁伸縮継手の中立状態における部分拡大図である。
【図３】内部鋼板傾斜角度を０°、−１０°、＋１０°に設定したときの橋梁伸縮継手の圧縮時における部分拡大図である。
【図４】内部鋼板傾斜角度を０°、−１０°、＋１０°に設定したときの橋梁伸縮継手の拡張時における部分拡大図である。
【図５】橋梁伸縮継手を圧縮、拡張したときの内部鋼板傾斜角度θによる橋梁伸縮継手の鉛直方向変位量Ｕｙの変化をグラフにしたものである。
【符号の説明】
【００２７】
１０  橋梁伸縮継手
１１  荷重支持板
１３Ａ、１３Ｂ  剪断層
１４Ａ、１４Ｂ  張出部材
１７Ａ、１７Ｂ  溝
１８Ａ、１８Ｂ  内部鋼板
【図１】
2007023601.tif 000003
【図２】
2007023601.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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