桁端部間の弾性ヒンジ支承装置
【課題】耐久性の向上を図れる桁端部間の弾性ヒンジ支承装置を提供すること。
【解決手段】橋軸方向に張り出す桁端部間のヒンジ支承装置であって、一方の桁端部１に他方の桁端部２に向かって張り出す雌型受け金具３が設けられ、前記他方の桁端部２に前記一方の桁端部１に向かって張り出す雄型差込金具５が設けられ、雌型受け金具３と雄型差込金具５との間で弾性的に荷重を伝達するために、雌型受け金具３と雄型差込金具５との間に弾性支承を介在させた弾性ヒンジ支承装置。また、雌型受け金具３と雄型差込金具５との間に介在されている弾性支承６に、上下方向の予備圧縮力が付与されている。
【解決手段】橋軸方向に張り出す桁端部間のヒンジ支承装置であって、一方の桁端部１に他方の桁端部２に向かって張り出す雌型受け金具３が設けられ、前記他方の桁端部２に前記一方の桁端部１に向かって張り出す雄型差込金具５が設けられ、雌型受け金具３と雄型差込金具５との間で弾性的に荷重を伝達するために、雌型受け金具３と雄型差込金具５との間に弾性支承を介在させた弾性ヒンジ支承装置。また、雌型受け金具３と雄型差込金具５との間に介在されている弾性支承６に、上下方向の予備圧縮力が付与されている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有ヒンジラーメン構造の新設または既存の橋梁を連結させるための橋梁用張出し桁端部間の弾性ヒンジ支承装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数径間または多径間橋梁形式において、経済性や構造設計の単純化などの条件により有ヒンジラーメン形式としている施工例が知られている。
【０００３】
この種の既存橋梁の構造は、図１６に示すように、橋脚４０の上部左右に橋桁１ａを張出したものを一つのユニットとして、その径間中央にて反対側から張出された他のユニットの橋桁２ａとをヒンジ支承部４１によって連結している。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
前記のヒンジ支承として、桁端部間で鋼材相互の摩擦接触により鉛直荷重を伝達させるようにした施工例も知られている。
【特許文献１】特開平９−５９９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のヒンジ支承として、桁端部間で鋼材のみの係合により鉛直荷重を伝達させるようにした場合は、桁端部間で鋼材相互の摩擦係合となるため、耐久性が低くなる恐れがあるという問題があった。
本発明は前記の課題を有利に解消することができ、ヒンジ支承の耐久性の向上を図ることが可能な桁端部間の弾性ヒンジ支承装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を有利に解決するために、第１発明の桁端部間の弾性ヒンジ支承装置では、橋軸方向に張り出す桁端部間のヒンジ支承装置であって、一方の桁端部に他方の桁端部に向かって張り出す雌型受け金具が設けられ、前記他方の桁端部に前記一方の桁端部に向かって張り出す雄型差込金具が設けられ、雌型受け金具と雄型差込金具との間で弾性的に荷重を伝達するために、雌型受け金具と雄型差込金具との間に弾性支承を介在させたことを特徴とする。
また、第２発明では、第１発明の桁端部間の弾性ヒンジ支承装置において、雌型受け金具と雄型差込金具との間に介在されている弾性支承には、上下方向の予備圧縮力が付与されていることを特徴とする。
また、第３発明では、第１または第２発明の桁端部間の弾性ヒンジ支承装置において、雌型受け金具内に雄型差込金具の支持アームが挿入配置され、前記支持アームの上面に上部の弾性支承の下面が相対的にスライド可能に当接され、前記支持アームの下面に下部の弾性支承の上面が相対的にスライド可能に当接され、各弾性支承の一端側は前記雌型受け金具に位置保持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
第１発明によると、雌型受け金具と雄型差込金具との間で弾性的に荷重を伝達するために、雌型受け金具と雄型差込金具との間に弾性支承を介在させているので、一方の桁端部に輪荷重（自動車荷重）による鉛直荷重が作用した場合、弾性的に緩衝して他方の桁端部に鉛直荷重を伝達することができ、また、弾性的に緩衝して鉛直荷重を伝達する弾性ヒンジ支承であるため、金属板相互の摩擦が生じないと共に弾性体により緩衝支持され、過度な応力集中が作用しないので、弾性ヒンジ支承部の耐久性を向上させることができ、さらに、桁端部間に段差が生じないので、車両の走行性を向上させることができる。
第２発明によると、弾性支承には上下方向の予備圧縮力が付与されているので、桁端部に弾性支承の予備圧縮力よりも小さい車両の輪荷重が作用しても、これにより桁端部間で上下方向の段差が生じることはなく、車両の走行性を向上させることができる。
第３発明によると、雄型差込金具側の桁端部に輪荷重による鉛直荷重が作用した場合、下部の弾性支承を介して雄型差込金具側の桁端部に弾性的に緩衝して鉛直荷重を伝達することができ、また、雌型受け金具側の桁端部に輪荷重による鉛直荷重が作用した場合、上部の弾性支承を介して雄型差込金具側の桁端部に弾性的に緩衝して鉛直荷重を伝達することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
図１〜図４は本発明の一実施形態の桁端部間の弾性ヒンジ支承装置を示すものであって、一方の桁端部１に他方の桁端部２に向かって張り出す鋼製の雌型受け金具３が設けられ、前記他方の桁端部２に前記一方の桁端部１に向かって張り出す支持アーム４を備えた鋼製の雄型差込金具５が設けられ、雌型受け金具３と雄型差込金具５との間で弾性的に荷重を伝達するために、雌型受け金具３と雄型差込金具５との間に弾性支承６を介在させている。
【００１０】
前記雌型受け金具３の構造について説明すると、図示の形態では、一方の桁端部となる橋軸方向の端部横桁６２の橋軸方向（左右方向）の両側に、それぞれアンカープレート１６および雌側縦鋼板８を配置して、端部横桁６２に挿通されるように配置される小径雄ねじ軸部付きアンカーボルト７およびこれに装着されるナットにより、端部横桁６２を挟むようにアンカープレート１６および雌側縦鋼板８を固定している。更に説明すると、一方の桁端部１（図示の場合は、橋軸方向の端部横桁６２または図示省略の主桁端部）に固定されるアンカープレート１６に小径雄ねじ軸部付きアンカーボルト７が連結され、前記一方の桁端部１に固定されるベースとなる雌側縦鋼板８に、前記アンカーボルト７の他端側が連結されている。前記雌側縦鋼板８に、複数の段付き透孔８ａが設けられ、他方の桁端部２に向かって張り出す上部弾性支承保持部９および下部弾性支承保持部１０を備えた雌型受け金具本体１１の基端部に複数の雌ねじ孔１１ａが設けられ、前記雌側縦鋼板８の段付透孔８ａに挿通されると共に前記雌型受け金具本体１１の雌ねじ孔にねじ込まれたボルト８ｂにより、前記雌型受け金具本体１１は雌側縦鋼板８に固定され、また、雌型受け金具本体１１の基端部と雌側縦鋼板８とに設けられた凹部１１ｂ，８ｃには、これらの凹部に渡って短円柱状の鋼製のせん断キー１２が嵌合され、雌型受け金具本体１１の基端部と雌側縦鋼板８とは、前記ボルト８ｂにより一体化され、または前記ボルト８ｂとせん断キー１２とにより一体化され、鉛直荷重を伝達可能にされている。
【００１１】
前記の雌型受け金具本体１１の上部には、他方の桁端部に向かって張り出す水平な上部弾性支承保持部９が一体に設けられ、また、下部には、他方の桁端部に向かって張り出す水平な下部弾性支承保持部１０が、前記上部弾性支承保持部９に間隔をおいて平行に一体に設けられている。
【００１２】
前記の上部弾性支承保持部９には、上部の弾性支承６がボルトにより直接取り付けられてはいなく、予備圧縮プレート１３を介して上部の弾性支承６が配置され、上部の弾性支承６の左右方向の位置および前後方向の位置が、後記の長尺ボルト１４または短尺ボルト１５により位置保持されるように構成されている。
また、前記の下部弾性支承保持部１０には、下部の弾性支承６がボルトにより取り付けられて、下部の弾性支承６の位置が、保持されるように構成されている。
【００１３】
前記の上部弾性支承保持部９には、橋軸方向（左右方向）に間隔をおくと共に前後方向に間隔をおいて複数の雌ねじ孔１７が設けられ、その雌ねじ孔１７に装着される軸部の長い長尺ボルト１４（図１５参照）により、予備圧縮プレート１３を介して上部の弾性支承６に予備圧縮力を導入可能にされ、上部弾性支承保持部９と、予備圧縮プレート１３との間に、予備圧縮後に調整プレート１８を介在させた状態で、長尺ボルト１４から短尺ボルト１５に置き換えられて、予備圧縮プレート１３の取付け、調整プレート１８の橋軸方向の移動を防止している。
【００１４】
上部弾性支承保持部９の巾方向中央部には、前後方向に間隔をおいて、外枠取付け用雌ねじ孔１９（図８参照）が設けられ、前記外枠取付け用雌ねじ孔１９にねじ込まれるボルト２０（図３参照）により、側部補強縦鋼板５１（後記する）に設けられるボルト頭部より若干の間隔をおいてその外側に側部枠材２２が位置するように外枠２１が組立配置され、その外枠２１の上部が上部弾性支承保持部９に固定され、前記の外枠２１における側部枠材２２により、前記の調整プレート１８の橋軸直角方向の抜け出しを防止するようにしている。前記の調整プレート１８は、上部弾性支承保持部９と予備圧縮プレート１３に圧着されているため、摩擦により位置保持され、橋軸直角方向に抜け出す恐れはほとんどない。
【００１５】
下部弾性支承保持部１０には、橋軸方向に間隔をおくと共に前後方向に間隔をおいて、下面側が拡径している複数の段付き透孔２３（図８参照）が設けられ、橋軸方向の段付き透孔２３間において下面側に開口する外枠取付け用雌ねじ孔１９が前後方向に間隔をおいて設けられ、その外枠取付け用雌ねじ孔１９にねじ込まれるボルト２０（図３下部参照）により、外枠２１の下部が、下部弾性支承保持部１０に取付けられている。
【００１６】
下部弾性支承保持部１０における段付き透孔２３に挿通されると共に下部の弾性支承６における取り付け用鋼板２４の雌ねじ孔２４ａ（図９参照）にねじ込まれるボルト２５ａ（図３参照）により、下部の弾性支承６は、下部弾性支承保持部１０に固定されている。
【００１７】
前記の雌型受け金具３は、雌型受け金具本体１１と雌側縦鋼板８と予備せん断プレート１３と、上部および下部の弾性支承６と短尺ボルト１４などにより構成されている。
【００１８】
前記の外枠２１は、アングル材等により製作され、矩形端板を備えた上部枠材２５と各側部枠材２２と、下部枠材２６とをボルト・ナット２７により矩形枠状に形成され、上部枠材２５が上部弾性支承保持部９の上面側に、下部枠材２６が下部弾性支承保持部１０の下面側に配置されてボルト２０により固定されている。
【００１９】
前記の外枠における各側部枠材２２により、前記の調整プレート１８の橋軸直角方向の抜け出しを防止するようにしている。また、図１〜４に２点鎖線で示すように、各側部枠材２２に一片２９ａ側がボルト・ナット２８により着脱可能に固定される複数の仮固定金具（アングル材）２９の他片２９ｂを、雄型差込金具５における側部縦板３０にボルト３１により着脱可能に固定することにより、雌型受け金具３と雄型差込金具５を位置決めした状態で保持しておくことができ、装置全体の搬送設置作業を容易にしている。前記の仮固定金具２９およびこれを固定しているボルト・ナット２８あるいはボルト３１は、装置全体を、一方のコンクリート製桁端部１および他方の桁端部２に埋め込み固定した後に取り外され、弾性支承６による弾性ヒンジ支承機能を発揮するようにされる。
前記の一片２９ａにボルト挿通用孔２９ｃが設けられ、他片２９ｂにボルト挿通用長孔２９ｄが設けられて、誤差を吸収して容易に取付け可能にしている。
【００２０】
前記の弾性ヒンジ支承とされた場合に、前記弾性支承６には上下方向に予め、設計上想定される活荷重に相当する予備圧縮が付与されているので、桁端部間を走行する車両荷重（輪荷重）が作用しても、弾性的に緩衝支持（支承）しながら、桁端部間において、荷重を分担支承することが可能であると共に、弾性支承６と支持アーム４との間での橋軸方向の相対的なスライド（滑り移動）を可能としているので、張出し桁１ａ，２ａの温度変化による伸縮を許容している。
【００２１】
前記の予備圧縮は、雌型受け金具３に予備圧縮プレート１３および弾性支承６を取付け、雌型受け金具３における上下の弾性支承６間に、雄型差込金具５の支持アーム４を差し込みセットした状態で、長尺ボルト１４により前記予備圧縮プレート１３を押圧するようにして行われ、調整プレート１８を介在させた後、短尺ボルト１５に置き換えられる。短尺ボルト１５に置き換えることにより、前記予備圧縮プレート１３を押圧することはなく、調整プレート１８の橋軸方向のずれを防止している。調整プレート１８の橋軸方向の幅寸法は、橋軸方向に間隔をおく短尺ボルト１５間の幅寸法よりも若干狭い幅寸法とされている。
【００２２】
さらに、本発明の桁端部間の弾性ヒンジ支承装置において使用される主要な部品との関係説明する。
【００２３】
図７は、前記の予備圧縮プレート１３を示すものであって、上面における橋軸方向の両端部に、前後方向に間隔をおいて複数の予備圧縮ボルト（長尺ボルト１４）または位置決め用ボルト（短尺ボルト１４）軸部係合用の凹部３２が設けられ、また、前記橋軸方向の各凹部列間において、橋軸方向に間隔をおくと共に前後方向に間隔をおいて複数の段付き透孔３３が設けられている。前記の段付き透孔３３は弾性支承６をボルト３４（図３参照）により取り付けるための透孔であり、弾性支承６を取り付けた状態の予備圧縮プレート１３が、前記の上部弾性支承保持部９の下側に配置された状態で、短尺ボルト１５（または長尺ボルト１４）により位置決めされる。
【００２４】
前記の上部の弾性支承６と、下部の弾性支承６としては、図９に示すような構造であり、ゴムのような弾性層３５と耐圧補強鋼板３６を交互に積層すると共に、上下方向の一端側に取付け用鋼板２４を、他端側に滑り板固定用鋼板３７を一体に加硫成型したものであり、滑り板３８としては、テフロン（登録商標）（四フッ化エチレン）板を固定している。前記の滑り板３８が、雄型差込金具５における支持アーム４に固定されるステンレス板などの滑り支承板３９に当接して、橋軸方向の滑り移動を可能にしている。
【００２５】
次に、前記の鋼製の雄型差込金具５の構造について、図１〜４および図５を参照しながら説明すると、図示の形態では、他方の桁端部となる橋軸方向の端部横桁６２の橋軸方向（左右方向）の両側に、それぞれアンカープレート１６および雄側縦鋼板４２を配置して、端部横桁６２に挿通されるように配置される小径雄ねじ軸部付きアンカーボルト７およびこれに装着されるナットにより端部横桁６２を挟むようにアンカープレート１６および雄側縦鋼板４２を固定している。更に説明すると、他方の桁端部２（図示の場合は、橋軸方向の端部横桁６２（または図示省略の主桁端部））に固定されるアンカープレート１６に小径雄ねじ軸部付きアンカーボルト７が連結され、他方の桁端部２に固定されるベースとなる雄側縦鋼板４２に前記アンカーボルト７の他端側がこれに装着されるナットにより連結されている。前記雄側縦鋼板４２に、一方の桁端部１に向かって水平に張り出す差込用の平板状の支持アーム４を上下方向の中間部に一体に有する基部縦鋼板４３を備えた断面倒Ｔ字状の雄型差込金具本体４４における前記の基部縦鋼板４３が、その基部縦鋼板４３の４隅部に設けられたボルト挿通孔４５に挿通されると共に雄側縦鋼板４２の雌ねじ孔４６にねじ込まれた複数のボルト４７により一体に固定され、基部縦鋼板４３の背面部に設けられた凹部４３ａと雄側縦鋼板４２の表面に設けられた凹部４２ａには、短円柱状の鋼製せん断キー４８が嵌合され、前記ボルト４７またはせん断キー４８により一体化され、鉛直荷重を伝達可能にされている。
【００２６】
前記の支持アーム４は、基部縦鋼板４３の上下方向の中央よりも、雌型受け金具３側に設けられる予備圧縮プレート１３の板厚寸法程度、予め基部縦鋼板４３に対して下方に偏心した位置に設けられ、雌型受け金具３の横中心軸線と雄型差込金具５における支持アーム４の中央を通る横中心軸線とが上下にずれていても、雌型受け金具３の雌側縦鋼板８の上下端のレベルと雄型差込金具５の雄側縦鋼板４２の上下端のレベルとは一致するように構成され、アンカーボルト７の設置位置が同じレベルとなるようにされている。
【００２７】
雄型差込金具本体４４における支持アーム４の前後両面には、複数の雌ねじ孔４９が左右方向に間隔をおいて設けられていると共にせん断キー装着用凹部５０が設けられ、また、基部縦鋼板４３の前後両面には、上下方向に間隔をおいて複数の雌ねじ孔４９およびせん断キー装着用凹部５０が交互に設けられている。
【００２８】
前記の支持アーム４および基部縦鋼板４３の前後両面には、台形状鋼板からなる側部補強縦鋼板５１がボルト５２およびせん断キー５３により、一体に組み立て固定されて支持アーム４および基部縦鋼板４３を補強している。前記の側部補強縦鋼板５１の内側の上下方向の中間部に、左右方向に間隔をおいて複数のボルト挿通孔５４を有すると共にこれらのボルト挿通孔間においてせん断キー装着用凹部５５を有し、また、かつ側部補強縦鋼板５１の基端側の内側には、上下方向に間隔をおいて複数のボルト挿通孔５４と、せん断キー装着用凹部５５が交互に設けられており、支持アーム４および基部縦鋼板４３の凹部５０と、側部補強縦鋼板５１の凹部５５とに渡って鋼製円柱状のせん断キー５３が嵌合装着され、側部補強縦鋼板５１のボルト挿通孔５４に挿通されると共に支持アーム４または基部縦鋼板４３に設けた雌ねじ孔４９にねじ込まれたボルト５２により、および前記せん断キー５３により、側部補強縦鋼板５１は、支持アーム４および基部縦鋼板４３に一体に固定されている。
【００２９】
前記の各側部補強縦鋼板５１は、雌型受け金具３における上部弾性支承保持部９と下部支承保持部１０における橋軸直角方向の前面側または後面側に、僅かな間隙を介して近接して配置される。
【００３０】
また、前記の側部補強縦鋼板５１の外側面には、上下方向に間隔をおいて複数の雌ねじ孔５６が設けられ、ボルト３１により仮固定金具（仮固定用アングル材）２９を着脱可能にされ、また、仮固定金具２９を取り外した後には、前記の取り外したボルト３１を後埋め用として装着可能にされている。
前記の雄型差込金具５は、雄型差込金具本体４４と側部補強縦鋼板５１と雄側縦鋼板４２とこれらを連結して一体化するボルト等により構成されている。
【００３１】
前記の雌型受け金具３と雄型差込金具５の組立セットは、工場において行われ、仮固定金具２９を装着した状態まで組立てるか、アンカーボルト７およびアンカープレート１６を含む状態まで組み立てる。
【００３２】
前記の雌型受け金具３に雄型差込金具５の組立にあたっては、雌型受け金具３と雄型差込金具５のベース部を適宜の可動式保持手段（図示を省略した）により保持した状態で、下部弾性支承保持部１０に弾性支承６を下側からボルト２５により取付け、雄型差込金具５における支持アーム４上に予備圧縮プレート１３を固定した上部の弾性支承６を載置した状態の支持アーム４を、上部弾性支承保持部９の下側の所定の位置に配置し、この状態で、長尺ボルト１４により上部の弾性支承６を押圧することにより、相対的に雌型受け金具３を浮き上がるように下部の弾性支承６を支持アーム４の下面に押圧することにより、上部の弾性支承６および下部の弾性支承６の両方に同時に予備圧縮を付与することができる。
【００３３】
このようにした状態で外枠２１を取付け、また外枠２１と側部補強縦鋼板５１とを仮固定金具２９およびボルト・ナット２８およびボルト３１により、仮固定し、雌型受け金具３と雄型差込金具５の相対的な位置ずれを防止し、搬送可能な状態にした状態で、可動式保持手段から雌型受け金具３および雄型差込金具５の組立体のセット（図１３および図１４参照）を取り外す。
【００３４】
この状態で、現場搬送して、アンカープレート１６を取り付けるようにしてもよく、後記するように、アンカープレート１６までを工場で組立セットするようにしてもよい。
【００３５】
なお、雌型受け金具３または雄型差込金具５あるいは外枠２１等に、吊り金具用雌ねじ孔あるいは吊り金具（図示を省略した）を付属させておく。
【００３６】
前記の雌型受け金具３および雄型差込金具５の組立体に、両端部に小径雄ねじ軸部６０を備えた段付きアンカーボルト７をそれぞれの４隅部の透孔５９に小径雄ねじ軸部６０を挿通するように配置して、それらのアンカーボルト７の一端側をナット５７およびロックナット５８により固定し、また、アンカーボルト７の外端側にアンカープレート１６を配置して、アンカーボルト７の外端部にナット５７およびロックナット５８を装着してアンカープレート１６を固定する。
【００３７】
前記のように、各端部横桁６２を挟むようにアンカープレート１６および雌側縦鋼板８または雄側縦鋼板４２を固定してもよいが、アンカープレート１６を含む組立体を、桁端部の凹部に配置して、前記アンカーボルト７およびアンカープレート１６を埋め込むようにコンクリート６１を打設するようにしてもよい。
【００３８】
前記の雄型差込金具５が前記雌型受け金具３に差し込み装着された状態では、弾性支承６における弾性層３５の弾性変形（上下方向の圧縮変形および橋軸方向のせん断変形）により、桁端部の撓みによる微小回転を許容するヒンジ支承となり、前記の雄型差込金具５は、あたかも主軸側として機能し、前記雌型受け金具３は前記雄型差込金具５の支持アーム４を受ける受け側として機能している。
【００３９】
前記形態によると、雌型受け金具３と雄型差込金具５との間で弾性的に荷重を伝達するために、雌型受け金具３と雄型差込金具５との間に弾性支承６を介在させているので、一方の桁端部１に輪荷重による鉛直荷重が作用した場合、他方の桁端部２に弾性的に緩衝して鉛直荷重を伝達することができ、また、弾性的に緩衝して鉛直荷重を伝達するヒンジ支承であるため過度な応力集中が作用しないので、ヒンジ支承部の耐久性を向上させることができ、さらに、車両の走行性を向上させることができる。
【００４０】
雌型受け金具３と雄型差込金具５との間に介在されている弾性支承６に、上下方向の予備圧縮力が付与されている。このように、弾性支承６に上下方向の予備圧縮力が付与されているので、桁端部に弾性支承６の予備圧縮力よりも小さい車両の輪荷重が作用しても、これにより桁端部間で上下方向の段差が生じることはなく、車両の走行性を向上させることができる。
【００４１】
雌型受け金具３内に雄型差込金具５の支持アーム４が挿入配置され、前記支持アーム４の上面に上部の弾性支承６の下面が相対的にスライド可能に当接され、前記支持アーム４の下面に下部の弾性支承６の上面が相対的にスライド可能に当接され、各弾性支承６の一端側は前記雌型受け金具３に固定されている。
【００４２】
このようにすると、雄型差込金具５側の桁端部２に輪荷重による鉛直荷重が作用した場合、下部の弾性支承６を介して雄型差込金具５側の桁端部に弾性的に緩衝して鉛直荷重を伝達することができ、また、雌型受け金具３側の桁端部１に輪荷重による鉛直荷重が作用した場合、上部の弾性支承６を介して雄型差込金具５側の桁端部に弾性的に緩衝して鉛直荷重を伝達することができる。
【００４３】
前記実施形態では、上部弾性支承保持部９に予備圧縮プレート１３および上部の弾性支承６を配置するようにしているが、下部弾性支承保持部１０に、予備圧縮プレート１３を介在させるようにして、下部の弾性支承６側を圧縮させることで、上部の弾性支承６にも予備圧縮を付与するようにしてもよい。
また、上部弾性支承保持部９および下部弾性支承保持部１０の両方に、予備圧縮プレート１３を配置するようにして、上下両側から予備圧縮を調整するようにしてもよい。このようにすると、施工後において上部側から調整不能な場合に、桁下側から調整することができる。
【００４４】
本発明を実施する場合、予備圧縮力を導入した後において、追加の圧縮力を導入する必要のある場合には、前記の外枠２１を取り外して、短尺ボルト１５から長尺ボルト１４に置き換え、前記長尺ボルト１４により追加の圧縮力を導入すると共に、さらに調整プレートを上部弾性支承保持部９と予備圧縮プレート１３との間に介在させた後、前記長尺ボルト１４から、さらに短尺ボルト１５に置き換え、外枠２１を装着することで、追加の圧縮力を導入されたヒンジ弾性支承装置に調整することができる。
【００４５】
前記実施形態では、アンカーボルト７とアンカープレート１６と雌側縦鋼板８または雄側縦鋼板４２とにより強固な枠形フレームが構成されているので、これらがコンクリートに埋め込み固定された状態では、本発明の桁端部間の弾性ヒンジ支承装置を強固に桁端部に固定することができる。
【００４６】
前記の雄側差込金具５および雌側差込金具３は、各鋼製部材とボルトとせん断キー等により機械的に組立てられているので、容易に精度よく組み立てることができる。
【００４７】
本発明を実施する場合、雌型受け金具本体１１と雌側縦鋼板１１を予め一体に形成するようにしてもよく、また、雌型受け金具本体１１に雌側縦鋼板１１を溶接により固定するようにしてもよい。
同様に、雄型差込金具５における雄側縦鋼板４２と雄型差込金具本体４４と側部補強縦鋼板５１を、予め一体に形成するようにしてもよく、また、これらを溶接により固定して組み立てるようにしてもよい。
前記実施形態の場合は、弾性支承６が、上部弾性支承保持部９，下部弾性支承保持部１０，支持アーム４，側部補強縦鋼板５１などにより囲まれ、すなわち、雌型受け金具３および雄型差込金具５に囲まれ、内臓されている形態であるので、弾性支承６が他物に衝突して損傷する恐れを排除することができる。
【００４８】
前記実施形態の場合は、雄型差込金具５における支持アーム４に対して、弾性支承６側を滑り移動させる形態を示したが、本発明の変形形態として、図示を省略するが、図３および図９を参照しながら説明すると、弾性支承６と支持アーム４とを横方向に移動しないように、せん断キーあるいはボルトにより一体化させるようにしてもよい。例えば、せん断キーにより一体化する場合には、雄型差込金具５における支持アーム４と、雌型受け金具３３における上部および下部弾性支承保持部９，１０との間隔を、短円柱状せん断キーの高さの１／２程度突出しても組立可能な寸法とし、弾性支承６における滑り板３８を省略し、滑り支承板３８を単なる支承板としてその中央部にせん断キー嵌合用凹部を設けると共に、支持アーム４にせん断キー嵌合用凹部を設け、せん断キーを下側の弾性支承側あるいは支持アーム４側上側に装着した状態で、組立てるようにし、短円柱状せん断キーの高さ寸法程度、より厚い寸法の調整用プレート１８を挿入するようにしてもよい。
また、弾性支承６と支持アーム４とを横方向に移動しないように、ボルトにより一体化させる場合は、滑り板３８を省略した滑り支承板３８に、橋軸直角方向の側方に張出す張出しフランジ付き鋼板を設け、また、支持アーム４に雌ねじ孔を設け、その張り出しフランジ付き鋼板における張り出し部に設けたボルト軸部挿通孔に挿通すると共に支持アーム４の雌ねじ孔にねじ込んだボルトにより、一体化するようにしてもよい。
前記のように、弾性支承６と支持アーム４とを横方向に移動しないように、せん断キーあるいはボルトにより一体化した場合には、弾性支承６における弾性層３５のせん断変形により、常時の橋桁１，３の温度変化による伸縮に対応させるようにしてもよい。また、地震時における橋桁１，３の橋軸方向の変位に対応させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の桁端部間の弾性ヒンジ支承装置を桁端部に設置した状態を示す一部縦断側面図である。
【図２】図１の一部横断平面図である。
【図３】図１の一部を拡大して示す一部切欠縦断側面図である。
【図４】図２の一部を拡大して示す一部切欠横断平面図である。
【図５】雄型差込金具本体を示すものであって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図６】側部縦補強鋼板を示すものであって、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】予備圧縮プレートを示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】雌型受け金具本体を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図９】弾性支承を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部縦断側面である。
【図１０】雌型受け金具側のベースとなる雌側縦鋼板を示すものであって、（ａ）は背面図、（ｂ）は平面図である。
【図１１】雄型差込金具側のベースとなる雄側縦鋼板を示すもであって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図１２】仮固定金具を示すものであって、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図１３】雌型受け金具と雄型差込金具と外枠との組立体を示す側面図である。
【図１４】図１３に示す組立体の平面図である。
【図１５】弾性支承に予備圧縮を付与する場合に使用する長尺ボルトと短尺ボルトとの関係を示す拡大説明図である。
【図１６】既存橋梁の構造の一例を示す概略側面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 一方の桁端部
１ａ 一方の橋桁
２ 他方の桁端部
２ａ 他方の橋桁
３ 雌型受け金具
４ 支持アーム
５ 雄型差込金具
６ 弾性支承
７ アンカーボルト
８ 雌側縦鋼板
８ａ 段付き透孔
８ｂ ボルト
８ｃ 凹部
９ 上部弾性支承保持部
１０ 下部弾性支承保持部
１１ 雌型受け金具本体
１１ａ 雌ねじ孔
１１ｂ 凹部
１２ せん断キー
１３ 予備圧縮プレート
１４ 長ボルト
１５ 短ボルト
１６ アンカープレート
１７ 雌ねじ孔
１８ 調整プレート
１９ 外枠取付け用雌ねじ孔
２０ ボルト
２１ 外枠
２２ 側部枠材
２３ 段付き透孔
２４ 取り付け用鋼板
２４ａ 雌ねじ孔
２５ 上部枠材
２５ａ ボルト
２６ 下部枠材
２７ ボルト・ナット
２８ ボルト・ナット
２９ 仮固定金具
２９ａ 一片
２９ｂ 他片
２９ｃ ボルト挿通用孔
２９ｄ ボルト挿通用長孔
３０ 側部縦板
３１ ボルト
３２ 凹部
３３ 段付き透孔
３４ ボルト
３５ 弾性層
３６ 耐圧補強鋼板
３７ 滑り板固定用鋼板
３８ 滑り板
３９ 滑り支承板
４０ 橋脚
４１ ヒンジ支承部
４２ 雄側縦鋼板
４２ａ 凹部
４３ 基部縦鋼板
４３ａ 凹部
４４ 雄型差込金具本体
４５ ボルト挿通孔
４６ 雌ねじ孔
４７ ボルト
４８ せん断キー
４９ 雌ねじ孔
５０ 凹部
５１ 側部補強縦鋼板
５２ ボルト
５３ せん断キー
５４ ボルト挿通孔
５５ 凹部
５６ 雌ねじ孔
５７ ナット
５８ ロックナット
５９ 透孔
６０ 小径雄ねじ軸部
６１ コンクリート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有ヒンジラーメン構造の新設または既存の橋梁を連結させるための橋梁用張出し桁端部間の弾性ヒンジ支承装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数径間または多径間橋梁形式において、経済性や構造設計の単純化などの条件により有ヒンジラーメン形式としている施工例が知られている。
【０００３】
この種の既存橋梁の構造は、図１６に示すように、橋脚４０の上部左右に橋桁１ａを張出したものを一つのユニットとして、その径間中央にて反対側から張出された他のユニットの橋桁２ａとをヒンジ支承部４１によって連結している。（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
前記のヒンジ支承として、桁端部間で鋼材相互の摩擦接触により鉛直荷重を伝達させるようにした施工例も知られている。
【特許文献１】特開平９−５９９２８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前記のヒンジ支承として、桁端部間で鋼材のみの係合により鉛直荷重を伝達させるようにした場合は、桁端部間で鋼材相互の摩擦係合となるため、耐久性が低くなる恐れがあるという問題があった。
本発明は前記の課題を有利に解消することができ、ヒンジ支承の耐久性の向上を図ることが可能な桁端部間の弾性ヒンジ支承装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
前記の課題を有利に解決するために、第１発明の桁端部間の弾性ヒンジ支承装置では、橋軸方向に張り出す桁端部間のヒンジ支承装置であって、一方の桁端部に他方の桁端部に向かって張り出す雌型受け金具が設けられ、前記他方の桁端部に前記一方の桁端部に向かって張り出す雄型差込金具が設けられ、雌型受け金具と雄型差込金具との間で弾性的に荷重を伝達するために、雌型受け金具と雄型差込金具との間に弾性支承を介在させたことを特徴とする。
また、第２発明では、第１発明の桁端部間の弾性ヒンジ支承装置において、雌型受け金具と雄型差込金具との間に介在されている弾性支承には、上下方向の予備圧縮力が付与されていることを特徴とする。
また、第３発明では、第１または第２発明の桁端部間の弾性ヒンジ支承装置において、雌型受け金具内に雄型差込金具の支持アームが挿入配置され、前記支持アームの上面に上部の弾性支承の下面が相対的にスライド可能に当接され、前記支持アームの下面に下部の弾性支承の上面が相対的にスライド可能に当接され、各弾性支承の一端側は前記雌型受け金具に位置保持されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
第１発明によると、雌型受け金具と雄型差込金具との間で弾性的に荷重を伝達するために、雌型受け金具と雄型差込金具との間に弾性支承を介在させているので、一方の桁端部に輪荷重（自動車荷重）による鉛直荷重が作用した場合、弾性的に緩衝して他方の桁端部に鉛直荷重を伝達することができ、また、弾性的に緩衝して鉛直荷重を伝達する弾性ヒンジ支承であるため、金属板相互の摩擦が生じないと共に弾性体により緩衝支持され、過度な応力集中が作用しないので、弾性ヒンジ支承部の耐久性を向上させることができ、さらに、桁端部間に段差が生じないので、車両の走行性を向上させることができる。
第２発明によると、弾性支承には上下方向の予備圧縮力が付与されているので、桁端部に弾性支承の予備圧縮力よりも小さい車両の輪荷重が作用しても、これにより桁端部間で上下方向の段差が生じることはなく、車両の走行性を向上させることができる。
第３発明によると、雄型差込金具側の桁端部に輪荷重による鉛直荷重が作用した場合、下部の弾性支承を介して雄型差込金具側の桁端部に弾性的に緩衝して鉛直荷重を伝達することができ、また、雌型受け金具側の桁端部に輪荷重による鉛直荷重が作用した場合、上部の弾性支承を介して雄型差込金具側の桁端部に弾性的に緩衝して鉛直荷重を伝達することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
【０００９】
図１〜図４は本発明の一実施形態の桁端部間の弾性ヒンジ支承装置を示すものであって、一方の桁端部１に他方の桁端部２に向かって張り出す鋼製の雌型受け金具３が設けられ、前記他方の桁端部２に前記一方の桁端部１に向かって張り出す支持アーム４を備えた鋼製の雄型差込金具５が設けられ、雌型受け金具３と雄型差込金具５との間で弾性的に荷重を伝達するために、雌型受け金具３と雄型差込金具５との間に弾性支承６を介在させている。
【００１０】
前記雌型受け金具３の構造について説明すると、図示の形態では、一方の桁端部となる橋軸方向の端部横桁６２の橋軸方向（左右方向）の両側に、それぞれアンカープレート１６および雌側縦鋼板８を配置して、端部横桁６２に挿通されるように配置される小径雄ねじ軸部付きアンカーボルト７およびこれに装着されるナットにより、端部横桁６２を挟むようにアンカープレート１６および雌側縦鋼板８を固定している。更に説明すると、一方の桁端部１（図示の場合は、橋軸方向の端部横桁６２または図示省略の主桁端部）に固定されるアンカープレート１６に小径雄ねじ軸部付きアンカーボルト７が連結され、前記一方の桁端部１に固定されるベースとなる雌側縦鋼板８に、前記アンカーボルト７の他端側が連結されている。前記雌側縦鋼板８に、複数の段付き透孔８ａが設けられ、他方の桁端部２に向かって張り出す上部弾性支承保持部９および下部弾性支承保持部１０を備えた雌型受け金具本体１１の基端部に複数の雌ねじ孔１１ａが設けられ、前記雌側縦鋼板８の段付透孔８ａに挿通されると共に前記雌型受け金具本体１１の雌ねじ孔にねじ込まれたボルト８ｂにより、前記雌型受け金具本体１１は雌側縦鋼板８に固定され、また、雌型受け金具本体１１の基端部と雌側縦鋼板８とに設けられた凹部１１ｂ，８ｃには、これらの凹部に渡って短円柱状の鋼製のせん断キー１２が嵌合され、雌型受け金具本体１１の基端部と雌側縦鋼板８とは、前記ボルト８ｂにより一体化され、または前記ボルト８ｂとせん断キー１２とにより一体化され、鉛直荷重を伝達可能にされている。
【００１１】
前記の雌型受け金具本体１１の上部には、他方の桁端部に向かって張り出す水平な上部弾性支承保持部９が一体に設けられ、また、下部には、他方の桁端部に向かって張り出す水平な下部弾性支承保持部１０が、前記上部弾性支承保持部９に間隔をおいて平行に一体に設けられている。
【００１２】
前記の上部弾性支承保持部９には、上部の弾性支承６がボルトにより直接取り付けられてはいなく、予備圧縮プレート１３を介して上部の弾性支承６が配置され、上部の弾性支承６の左右方向の位置および前後方向の位置が、後記の長尺ボルト１４または短尺ボルト１５により位置保持されるように構成されている。
また、前記の下部弾性支承保持部１０には、下部の弾性支承６がボルトにより取り付けられて、下部の弾性支承６の位置が、保持されるように構成されている。
【００１３】
前記の上部弾性支承保持部９には、橋軸方向（左右方向）に間隔をおくと共に前後方向に間隔をおいて複数の雌ねじ孔１７が設けられ、その雌ねじ孔１７に装着される軸部の長い長尺ボルト１４（図１５参照）により、予備圧縮プレート１３を介して上部の弾性支承６に予備圧縮力を導入可能にされ、上部弾性支承保持部９と、予備圧縮プレート１３との間に、予備圧縮後に調整プレート１８を介在させた状態で、長尺ボルト１４から短尺ボルト１５に置き換えられて、予備圧縮プレート１３の取付け、調整プレート１８の橋軸方向の移動を防止している。
【００１４】
上部弾性支承保持部９の巾方向中央部には、前後方向に間隔をおいて、外枠取付け用雌ねじ孔１９（図８参照）が設けられ、前記外枠取付け用雌ねじ孔１９にねじ込まれるボルト２０（図３参照）により、側部補強縦鋼板５１（後記する）に設けられるボルト頭部より若干の間隔をおいてその外側に側部枠材２２が位置するように外枠２１が組立配置され、その外枠２１の上部が上部弾性支承保持部９に固定され、前記の外枠２１における側部枠材２２により、前記の調整プレート１８の橋軸直角方向の抜け出しを防止するようにしている。前記の調整プレート１８は、上部弾性支承保持部９と予備圧縮プレート１３に圧着されているため、摩擦により位置保持され、橋軸直角方向に抜け出す恐れはほとんどない。
【００１５】
下部弾性支承保持部１０には、橋軸方向に間隔をおくと共に前後方向に間隔をおいて、下面側が拡径している複数の段付き透孔２３（図８参照）が設けられ、橋軸方向の段付き透孔２３間において下面側に開口する外枠取付け用雌ねじ孔１９が前後方向に間隔をおいて設けられ、その外枠取付け用雌ねじ孔１９にねじ込まれるボルト２０（図３下部参照）により、外枠２１の下部が、下部弾性支承保持部１０に取付けられている。
【００１６】
下部弾性支承保持部１０における段付き透孔２３に挿通されると共に下部の弾性支承６における取り付け用鋼板２４の雌ねじ孔２４ａ（図９参照）にねじ込まれるボルト２５ａ（図３参照）により、下部の弾性支承６は、下部弾性支承保持部１０に固定されている。
【００１７】
前記の雌型受け金具３は、雌型受け金具本体１１と雌側縦鋼板８と予備せん断プレート１３と、上部および下部の弾性支承６と短尺ボルト１４などにより構成されている。
【００１８】
前記の外枠２１は、アングル材等により製作され、矩形端板を備えた上部枠材２５と各側部枠材２２と、下部枠材２６とをボルト・ナット２７により矩形枠状に形成され、上部枠材２５が上部弾性支承保持部９の上面側に、下部枠材２６が下部弾性支承保持部１０の下面側に配置されてボルト２０により固定されている。
【００１９】
前記の外枠における各側部枠材２２により、前記の調整プレート１８の橋軸直角方向の抜け出しを防止するようにしている。また、図１〜４に２点鎖線で示すように、各側部枠材２２に一片２９ａ側がボルト・ナット２８により着脱可能に固定される複数の仮固定金具（アングル材）２９の他片２９ｂを、雄型差込金具５における側部縦板３０にボルト３１により着脱可能に固定することにより、雌型受け金具３と雄型差込金具５を位置決めした状態で保持しておくことができ、装置全体の搬送設置作業を容易にしている。前記の仮固定金具２９およびこれを固定しているボルト・ナット２８あるいはボルト３１は、装置全体を、一方のコンクリート製桁端部１および他方の桁端部２に埋め込み固定した後に取り外され、弾性支承６による弾性ヒンジ支承機能を発揮するようにされる。
前記の一片２９ａにボルト挿通用孔２９ｃが設けられ、他片２９ｂにボルト挿通用長孔２９ｄが設けられて、誤差を吸収して容易に取付け可能にしている。
【００２０】
前記の弾性ヒンジ支承とされた場合に、前記弾性支承６には上下方向に予め、設計上想定される活荷重に相当する予備圧縮が付与されているので、桁端部間を走行する車両荷重（輪荷重）が作用しても、弾性的に緩衝支持（支承）しながら、桁端部間において、荷重を分担支承することが可能であると共に、弾性支承６と支持アーム４との間での橋軸方向の相対的なスライド（滑り移動）を可能としているので、張出し桁１ａ，２ａの温度変化による伸縮を許容している。
【００２１】
前記の予備圧縮は、雌型受け金具３に予備圧縮プレート１３および弾性支承６を取付け、雌型受け金具３における上下の弾性支承６間に、雄型差込金具５の支持アーム４を差し込みセットした状態で、長尺ボルト１４により前記予備圧縮プレート１３を押圧するようにして行われ、調整プレート１８を介在させた後、短尺ボルト１５に置き換えられる。短尺ボルト１５に置き換えることにより、前記予備圧縮プレート１３を押圧することはなく、調整プレート１８の橋軸方向のずれを防止している。調整プレート１８の橋軸方向の幅寸法は、橋軸方向に間隔をおく短尺ボルト１５間の幅寸法よりも若干狭い幅寸法とされている。
【００２２】
さらに、本発明の桁端部間の弾性ヒンジ支承装置において使用される主要な部品との関係説明する。
【００２３】
図７は、前記の予備圧縮プレート１３を示すものであって、上面における橋軸方向の両端部に、前後方向に間隔をおいて複数の予備圧縮ボルト（長尺ボルト１４）または位置決め用ボルト（短尺ボルト１４）軸部係合用の凹部３２が設けられ、また、前記橋軸方向の各凹部列間において、橋軸方向に間隔をおくと共に前後方向に間隔をおいて複数の段付き透孔３３が設けられている。前記の段付き透孔３３は弾性支承６をボルト３４（図３参照）により取り付けるための透孔であり、弾性支承６を取り付けた状態の予備圧縮プレート１３が、前記の上部弾性支承保持部９の下側に配置された状態で、短尺ボルト１５（または長尺ボルト１４）により位置決めされる。
【００２４】
前記の上部の弾性支承６と、下部の弾性支承６としては、図９に示すような構造であり、ゴムのような弾性層３５と耐圧補強鋼板３６を交互に積層すると共に、上下方向の一端側に取付け用鋼板２４を、他端側に滑り板固定用鋼板３７を一体に加硫成型したものであり、滑り板３８としては、テフロン（登録商標）（四フッ化エチレン）板を固定している。前記の滑り板３８が、雄型差込金具５における支持アーム４に固定されるステンレス板などの滑り支承板３９に当接して、橋軸方向の滑り移動を可能にしている。
【００２５】
次に、前記の鋼製の雄型差込金具５の構造について、図１〜４および図５を参照しながら説明すると、図示の形態では、他方の桁端部となる橋軸方向の端部横桁６２の橋軸方向（左右方向）の両側に、それぞれアンカープレート１６および雄側縦鋼板４２を配置して、端部横桁６２に挿通されるように配置される小径雄ねじ軸部付きアンカーボルト７およびこれに装着されるナットにより端部横桁６２を挟むようにアンカープレート１６および雄側縦鋼板４２を固定している。更に説明すると、他方の桁端部２（図示の場合は、橋軸方向の端部横桁６２（または図示省略の主桁端部））に固定されるアンカープレート１６に小径雄ねじ軸部付きアンカーボルト７が連結され、他方の桁端部２に固定されるベースとなる雄側縦鋼板４２に前記アンカーボルト７の他端側がこれに装着されるナットにより連結されている。前記雄側縦鋼板４２に、一方の桁端部１に向かって水平に張り出す差込用の平板状の支持アーム４を上下方向の中間部に一体に有する基部縦鋼板４３を備えた断面倒Ｔ字状の雄型差込金具本体４４における前記の基部縦鋼板４３が、その基部縦鋼板４３の４隅部に設けられたボルト挿通孔４５に挿通されると共に雄側縦鋼板４２の雌ねじ孔４６にねじ込まれた複数のボルト４７により一体に固定され、基部縦鋼板４３の背面部に設けられた凹部４３ａと雄側縦鋼板４２の表面に設けられた凹部４２ａには、短円柱状の鋼製せん断キー４８が嵌合され、前記ボルト４７またはせん断キー４８により一体化され、鉛直荷重を伝達可能にされている。
【００２６】
前記の支持アーム４は、基部縦鋼板４３の上下方向の中央よりも、雌型受け金具３側に設けられる予備圧縮プレート１３の板厚寸法程度、予め基部縦鋼板４３に対して下方に偏心した位置に設けられ、雌型受け金具３の横中心軸線と雄型差込金具５における支持アーム４の中央を通る横中心軸線とが上下にずれていても、雌型受け金具３の雌側縦鋼板８の上下端のレベルと雄型差込金具５の雄側縦鋼板４２の上下端のレベルとは一致するように構成され、アンカーボルト７の設置位置が同じレベルとなるようにされている。
【００２７】
雄型差込金具本体４４における支持アーム４の前後両面には、複数の雌ねじ孔４９が左右方向に間隔をおいて設けられていると共にせん断キー装着用凹部５０が設けられ、また、基部縦鋼板４３の前後両面には、上下方向に間隔をおいて複数の雌ねじ孔４９およびせん断キー装着用凹部５０が交互に設けられている。
【００２８】
前記の支持アーム４および基部縦鋼板４３の前後両面には、台形状鋼板からなる側部補強縦鋼板５１がボルト５２およびせん断キー５３により、一体に組み立て固定されて支持アーム４および基部縦鋼板４３を補強している。前記の側部補強縦鋼板５１の内側の上下方向の中間部に、左右方向に間隔をおいて複数のボルト挿通孔５４を有すると共にこれらのボルト挿通孔間においてせん断キー装着用凹部５５を有し、また、かつ側部補強縦鋼板５１の基端側の内側には、上下方向に間隔をおいて複数のボルト挿通孔５４と、せん断キー装着用凹部５５が交互に設けられており、支持アーム４および基部縦鋼板４３の凹部５０と、側部補強縦鋼板５１の凹部５５とに渡って鋼製円柱状のせん断キー５３が嵌合装着され、側部補強縦鋼板５１のボルト挿通孔５４に挿通されると共に支持アーム４または基部縦鋼板４３に設けた雌ねじ孔４９にねじ込まれたボルト５２により、および前記せん断キー５３により、側部補強縦鋼板５１は、支持アーム４および基部縦鋼板４３に一体に固定されている。
【００２９】
前記の各側部補強縦鋼板５１は、雌型受け金具３における上部弾性支承保持部９と下部支承保持部１０における橋軸直角方向の前面側または後面側に、僅かな間隙を介して近接して配置される。
【００３０】
また、前記の側部補強縦鋼板５１の外側面には、上下方向に間隔をおいて複数の雌ねじ孔５６が設けられ、ボルト３１により仮固定金具（仮固定用アングル材）２９を着脱可能にされ、また、仮固定金具２９を取り外した後には、前記の取り外したボルト３１を後埋め用として装着可能にされている。
前記の雄型差込金具５は、雄型差込金具本体４４と側部補強縦鋼板５１と雄側縦鋼板４２とこれらを連結して一体化するボルト等により構成されている。
【００３１】
前記の雌型受け金具３と雄型差込金具５の組立セットは、工場において行われ、仮固定金具２９を装着した状態まで組立てるか、アンカーボルト７およびアンカープレート１６を含む状態まで組み立てる。
【００３２】
前記の雌型受け金具３に雄型差込金具５の組立にあたっては、雌型受け金具３と雄型差込金具５のベース部を適宜の可動式保持手段（図示を省略した）により保持した状態で、下部弾性支承保持部１０に弾性支承６を下側からボルト２５により取付け、雄型差込金具５における支持アーム４上に予備圧縮プレート１３を固定した上部の弾性支承６を載置した状態の支持アーム４を、上部弾性支承保持部９の下側の所定の位置に配置し、この状態で、長尺ボルト１４により上部の弾性支承６を押圧することにより、相対的に雌型受け金具３を浮き上がるように下部の弾性支承６を支持アーム４の下面に押圧することにより、上部の弾性支承６および下部の弾性支承６の両方に同時に予備圧縮を付与することができる。
【００３３】
このようにした状態で外枠２１を取付け、また外枠２１と側部補強縦鋼板５１とを仮固定金具２９およびボルト・ナット２８およびボルト３１により、仮固定し、雌型受け金具３と雄型差込金具５の相対的な位置ずれを防止し、搬送可能な状態にした状態で、可動式保持手段から雌型受け金具３および雄型差込金具５の組立体のセット（図１３および図１４参照）を取り外す。
【００３４】
この状態で、現場搬送して、アンカープレート１６を取り付けるようにしてもよく、後記するように、アンカープレート１６までを工場で組立セットするようにしてもよい。
【００３５】
なお、雌型受け金具３または雄型差込金具５あるいは外枠２１等に、吊り金具用雌ねじ孔あるいは吊り金具（図示を省略した）を付属させておく。
【００３６】
前記の雌型受け金具３および雄型差込金具５の組立体に、両端部に小径雄ねじ軸部６０を備えた段付きアンカーボルト７をそれぞれの４隅部の透孔５９に小径雄ねじ軸部６０を挿通するように配置して、それらのアンカーボルト７の一端側をナット５７およびロックナット５８により固定し、また、アンカーボルト７の外端側にアンカープレート１６を配置して、アンカーボルト７の外端部にナット５７およびロックナット５８を装着してアンカープレート１６を固定する。
【００３７】
前記のように、各端部横桁６２を挟むようにアンカープレート１６および雌側縦鋼板８または雄側縦鋼板４２を固定してもよいが、アンカープレート１６を含む組立体を、桁端部の凹部に配置して、前記アンカーボルト７およびアンカープレート１６を埋め込むようにコンクリート６１を打設するようにしてもよい。
【００３８】
前記の雄型差込金具５が前記雌型受け金具３に差し込み装着された状態では、弾性支承６における弾性層３５の弾性変形（上下方向の圧縮変形および橋軸方向のせん断変形）により、桁端部の撓みによる微小回転を許容するヒンジ支承となり、前記の雄型差込金具５は、あたかも主軸側として機能し、前記雌型受け金具３は前記雄型差込金具５の支持アーム４を受ける受け側として機能している。
【００３９】
前記形態によると、雌型受け金具３と雄型差込金具５との間で弾性的に荷重を伝達するために、雌型受け金具３と雄型差込金具５との間に弾性支承６を介在させているので、一方の桁端部１に輪荷重による鉛直荷重が作用した場合、他方の桁端部２に弾性的に緩衝して鉛直荷重を伝達することができ、また、弾性的に緩衝して鉛直荷重を伝達するヒンジ支承であるため過度な応力集中が作用しないので、ヒンジ支承部の耐久性を向上させることができ、さらに、車両の走行性を向上させることができる。
【００４０】
雌型受け金具３と雄型差込金具５との間に介在されている弾性支承６に、上下方向の予備圧縮力が付与されている。このように、弾性支承６に上下方向の予備圧縮力が付与されているので、桁端部に弾性支承６の予備圧縮力よりも小さい車両の輪荷重が作用しても、これにより桁端部間で上下方向の段差が生じることはなく、車両の走行性を向上させることができる。
【００４１】
雌型受け金具３内に雄型差込金具５の支持アーム４が挿入配置され、前記支持アーム４の上面に上部の弾性支承６の下面が相対的にスライド可能に当接され、前記支持アーム４の下面に下部の弾性支承６の上面が相対的にスライド可能に当接され、各弾性支承６の一端側は前記雌型受け金具３に固定されている。
【００４２】
このようにすると、雄型差込金具５側の桁端部２に輪荷重による鉛直荷重が作用した場合、下部の弾性支承６を介して雄型差込金具５側の桁端部に弾性的に緩衝して鉛直荷重を伝達することができ、また、雌型受け金具３側の桁端部１に輪荷重による鉛直荷重が作用した場合、上部の弾性支承６を介して雄型差込金具５側の桁端部に弾性的に緩衝して鉛直荷重を伝達することができる。
【００４３】
前記実施形態では、上部弾性支承保持部９に予備圧縮プレート１３および上部の弾性支承６を配置するようにしているが、下部弾性支承保持部１０に、予備圧縮プレート１３を介在させるようにして、下部の弾性支承６側を圧縮させることで、上部の弾性支承６にも予備圧縮を付与するようにしてもよい。
また、上部弾性支承保持部９および下部弾性支承保持部１０の両方に、予備圧縮プレート１３を配置するようにして、上下両側から予備圧縮を調整するようにしてもよい。このようにすると、施工後において上部側から調整不能な場合に、桁下側から調整することができる。
【００４４】
本発明を実施する場合、予備圧縮力を導入した後において、追加の圧縮力を導入する必要のある場合には、前記の外枠２１を取り外して、短尺ボルト１５から長尺ボルト１４に置き換え、前記長尺ボルト１４により追加の圧縮力を導入すると共に、さらに調整プレートを上部弾性支承保持部９と予備圧縮プレート１３との間に介在させた後、前記長尺ボルト１４から、さらに短尺ボルト１５に置き換え、外枠２１を装着することで、追加の圧縮力を導入されたヒンジ弾性支承装置に調整することができる。
【００４５】
前記実施形態では、アンカーボルト７とアンカープレート１６と雌側縦鋼板８または雄側縦鋼板４２とにより強固な枠形フレームが構成されているので、これらがコンクリートに埋め込み固定された状態では、本発明の桁端部間の弾性ヒンジ支承装置を強固に桁端部に固定することができる。
【００４６】
前記の雄側差込金具５および雌側差込金具３は、各鋼製部材とボルトとせん断キー等により機械的に組立てられているので、容易に精度よく組み立てることができる。
【００４７】
本発明を実施する場合、雌型受け金具本体１１と雌側縦鋼板１１を予め一体に形成するようにしてもよく、また、雌型受け金具本体１１に雌側縦鋼板１１を溶接により固定するようにしてもよい。
同様に、雄型差込金具５における雄側縦鋼板４２と雄型差込金具本体４４と側部補強縦鋼板５１を、予め一体に形成するようにしてもよく、また、これらを溶接により固定して組み立てるようにしてもよい。
前記実施形態の場合は、弾性支承６が、上部弾性支承保持部９，下部弾性支承保持部１０，支持アーム４，側部補強縦鋼板５１などにより囲まれ、すなわち、雌型受け金具３および雄型差込金具５に囲まれ、内臓されている形態であるので、弾性支承６が他物に衝突して損傷する恐れを排除することができる。
【００４８】
前記実施形態の場合は、雄型差込金具５における支持アーム４に対して、弾性支承６側を滑り移動させる形態を示したが、本発明の変形形態として、図示を省略するが、図３および図９を参照しながら説明すると、弾性支承６と支持アーム４とを横方向に移動しないように、せん断キーあるいはボルトにより一体化させるようにしてもよい。例えば、せん断キーにより一体化する場合には、雄型差込金具５における支持アーム４と、雌型受け金具３３における上部および下部弾性支承保持部９，１０との間隔を、短円柱状せん断キーの高さの１／２程度突出しても組立可能な寸法とし、弾性支承６における滑り板３８を省略し、滑り支承板３８を単なる支承板としてその中央部にせん断キー嵌合用凹部を設けると共に、支持アーム４にせん断キー嵌合用凹部を設け、せん断キーを下側の弾性支承側あるいは支持アーム４側上側に装着した状態で、組立てるようにし、短円柱状せん断キーの高さ寸法程度、より厚い寸法の調整用プレート１８を挿入するようにしてもよい。
また、弾性支承６と支持アーム４とを横方向に移動しないように、ボルトにより一体化させる場合は、滑り板３８を省略した滑り支承板３８に、橋軸直角方向の側方に張出す張出しフランジ付き鋼板を設け、また、支持アーム４に雌ねじ孔を設け、その張り出しフランジ付き鋼板における張り出し部に設けたボルト軸部挿通孔に挿通すると共に支持アーム４の雌ねじ孔にねじ込んだボルトにより、一体化するようにしてもよい。
前記のように、弾性支承６と支持アーム４とを横方向に移動しないように、せん断キーあるいはボルトにより一体化した場合には、弾性支承６における弾性層３５のせん断変形により、常時の橋桁１，３の温度変化による伸縮に対応させるようにしてもよい。また、地震時における橋桁１，３の橋軸方向の変位に対応させるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００４９】
【図１】本発明の桁端部間の弾性ヒンジ支承装置を桁端部に設置した状態を示す一部縦断側面図である。
【図２】図１の一部横断平面図である。
【図３】図１の一部を拡大して示す一部切欠縦断側面図である。
【図４】図２の一部を拡大して示す一部切欠横断平面図である。
【図５】雄型差込金具本体を示すものであって、（ａ）は正面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は平面図である。
【図６】側部縦補強鋼板を示すものであって、（ａ）は側面図、（ｂ）は正面図である。
【図７】予備圧縮プレートを示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。
【図８】雌型受け金具本体を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は正面図である。
【図９】弾性支承を示すものであって、（ａ）は平面図、（ｂ）は一部縦断側面である。
【図１０】雌型受け金具側のベースとなる雌側縦鋼板を示すものであって、（ａ）は背面図、（ｂ）は平面図である。
【図１１】雄型差込金具側のベースとなる雄側縦鋼板を示すもであって、（ａ）は正面図、（ｂ）は平面図である。
【図１２】仮固定金具を示すものであって、（ａ）は側面図、（ｂ）は平面図である。
【図１３】雌型受け金具と雄型差込金具と外枠との組立体を示す側面図である。
【図１４】図１３に示す組立体の平面図である。
【図１５】弾性支承に予備圧縮を付与する場合に使用する長尺ボルトと短尺ボルトとの関係を示す拡大説明図である。
【図１６】既存橋梁の構造の一例を示す概略側面図である。
【符号の説明】
【００５０】
１ 一方の桁端部
１ａ 一方の橋桁
２ 他方の桁端部
２ａ 他方の橋桁
３ 雌型受け金具
４ 支持アーム
５ 雄型差込金具
６ 弾性支承
７ アンカーボルト
８ 雌側縦鋼板
８ａ 段付き透孔
８ｂ ボルト
８ｃ 凹部
９ 上部弾性支承保持部
１０ 下部弾性支承保持部
１１ 雌型受け金具本体
１１ａ 雌ねじ孔
１１ｂ 凹部
１２ せん断キー
１３ 予備圧縮プレート
１４ 長ボルト
１５ 短ボルト
１６ アンカープレート
１７ 雌ねじ孔
１８ 調整プレート
１９ 外枠取付け用雌ねじ孔
２０ ボルト
２１ 外枠
２２ 側部枠材
２３ 段付き透孔
２４ 取り付け用鋼板
２４ａ 雌ねじ孔
２５ 上部枠材
２５ａ ボルト
２６ 下部枠材
２７ ボルト・ナット
２８ ボルト・ナット
２９ 仮固定金具
２９ａ 一片
２９ｂ 他片
２９ｃ ボルト挿通用孔
２９ｄ ボルト挿通用長孔
３０ 側部縦板
３１ ボルト
３２ 凹部
３３ 段付き透孔
３４ ボルト
３５ 弾性層
３６ 耐圧補強鋼板
３７ 滑り板固定用鋼板
３８ 滑り板
３９ 滑り支承板
４０ 橋脚
４１ ヒンジ支承部
４２ 雄側縦鋼板
４２ａ 凹部
４３ 基部縦鋼板
４３ａ 凹部
４４ 雄型差込金具本体
４５ ボルト挿通孔
４６ 雌ねじ孔
４７ ボルト
４８ せん断キー
４９ 雌ねじ孔
５０ 凹部
５１ 側部補強縦鋼板
５２ ボルト
５３ せん断キー
５４ ボルト挿通孔
５５ 凹部
５６ 雌ねじ孔
５７ ナット
５８ ロックナット
５９ 透孔
６０ 小径雄ねじ軸部
６１ コンクリート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋軸方向に張り出す桁端部間のヒンジ支承装置であって、一方の桁端部に他方の桁端部に向かって張り出す雌型受け金具が設けられ、前記他方の桁端部に前記一方の桁端部に向かって張り出す雄型差込金具が設けられ、雌型受け金具と雄型差込金具との間で弾性的に荷重を伝達するために、雌型受け金具と雄型差込金具との間に弾性支承を介在させたことを特徴とする桁端部間の弾性ヒンジ支承装置。
【請求項２】
雌型受け金具と雄型差込金具との間に介在されている弾性支承には、上下方向の予備圧縮力が付与されていることを特徴とする請求項１に記載の桁端部間の弾性ヒンジ支承装置。
【請求項３】
雌型受け金具内に雄型差込金具の支持アームが挿入配置され、前記支持アームの上面に上部の弾性支承の下面が相対的にスライド可能に当接され、前記支持アームの下面に下部の弾性支承の上面が相対的にスライド可能に当接され、各弾性支承の一端側は前記雌型受け金具に位置保持されていることを特徴とする請求項１または２に記載の桁端部間の弾性ヒンジ支承装置。
【請求項１】
橋軸方向に張り出す桁端部間のヒンジ支承装置であって、一方の桁端部に他方の桁端部に向かって張り出す雌型受け金具が設けられ、前記他方の桁端部に前記一方の桁端部に向かって張り出す雄型差込金具が設けられ、雌型受け金具と雄型差込金具との間で弾性的に荷重を伝達するために、雌型受け金具と雄型差込金具との間に弾性支承を介在させたことを特徴とする桁端部間の弾性ヒンジ支承装置。
【請求項２】
雌型受け金具と雄型差込金具との間に介在されている弾性支承には、上下方向の予備圧縮力が付与されていることを特徴とする請求項１に記載の桁端部間の弾性ヒンジ支承装置。
【請求項３】
雌型受け金具内に雄型差込金具の支持アームが挿入配置され、前記支持アームの上面に上部の弾性支承の下面が相対的にスライド可能に当接され、前記支持アームの下面に下部の弾性支承の上面が相対的にスライド可能に当接され、各弾性支承の一端側は前記雌型受け金具に位置保持されていることを特徴とする請求項１または２に記載の桁端部間の弾性ヒンジ支承装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２００８−７５２５３（Ｐ２００８−７５２５３Ａ）
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５２３２１（Ｐ２００６−２５２３２１）
【出願日】平成１８年９月１９日（２００６．９．１９）
【出願人】（５０３１２１０８８）株式会社ビービーエム (18)
【出願人】（０００１０７０４４）ショーボンド建設株式会社 (71)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月１９日（２００６．９．１９）
【出願人】（５０３１２１０８８）株式会社ビービーエム (18)
【出願人】（０００１０７０４４）ショーボンド建設株式会社 (71)
【Ｆターム（参考）】
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