橋梁ジョイント部の伸縮装置及び橋梁のジョイント工法
【課題】橋梁ジョイント部の片持ち梁式フィンガージョイントタイプの伸縮装置において、比較的簡易で低コストの伸縮装置により地震動レベル２の大きな伸縮量にも容易に対応でき、しかも耐久性、施工性、メンテナンス性、低騒音性・低振動性、完全止水性などの継手性能が優れ、さらに大地震時に遊間が大きく開いても平時と同様に供用できるようにする。
【解決手段】一対の櫛形フェースプレート２０、２０からなる表層部材１１と、切欠き底面に遊間２を挟んで設置された一対の下層部材１２、１２との間に伸縮空間１６を形成し、ここに上下に滑り面を有する広幅で橋軸直角方向に連続する梁状の高強度繊維補強コンクリート等からなる中間部材１３を挟み込んだサンドイッチ構造とし、中間部材１３の両側の伸縮隙間１７には弾性シール部材１５で塞ぎ、主桁の伸縮に対して常に中間部材１３が表層部材１１のフィンガー部を支持するように構成する。
【解決手段】一対の櫛形フェースプレート２０、２０からなる表層部材１１と、切欠き底面に遊間２を挟んで設置された一対の下層部材１２、１２との間に伸縮空間１６を形成し、ここに上下に滑り面を有する広幅で橋軸直角方向に連続する梁状の高強度繊維補強コンクリート等からなる中間部材１３を挟み込んだサンドイッチ構造とし、中間部材１３の両側の伸縮隙間１７には弾性シール部材１５で塞ぎ、主桁の伸縮に対して常に中間部材１３が表層部材１１のフィンガー部を支持するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高架道路や道路橋などに用いられる橋梁ジョイント部の伸縮装置及びこの伸縮装置を用いた橋梁のジョイント工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高架道路や道路橋では、温度変化等による伸縮や振動等による応力に対応するため、伸縮装置が設けられている。従来の伸縮装置としては、鋼製伸縮装置、鋳鉄製伸縮装置、合成ゴム伸縮装置などが既に製品化され、継手に使用されている。合成ゴム伸縮装置は、ゴム材と鋼板を組み合わせたものであり、比較的安価で騒音も小さく、施工性・走行性等が良好であるなどの利点があるが、欠点としては、耐久性に劣り、大きな伸縮量に対応できず、また積雪地では破損に注意する必要があることなどから、一対の櫛形フェースプレートからなる所謂フィンガージョイントが多用されている。
【０００３】
このフィンガージョイントは、構造的には、継手の遊間部の輪荷重を支持する方式の違いから、フェースプレートの両端を支持する両端支持式と、フェースプレートの遊間上に張出す片持ち梁式とに大別される。両端支持式は、製作や施工精度の確保が難しいなどから、現在では片持ち梁式が主流となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、本発明に関連する先行技術として、一対のフェースプレートの一方のフェースプレートを支持プレートの上に載せ、そのフィンガーを変形可能として橋軸方向・橋軸直角方向の大きな移動量を吸収できるようにした橋梁用伸縮装置（特許文献２参照）、一対のフェースプレートのフィンガーを揺動可能に取り付け、橋軸直角方向の大きな移動量を吸収できる橋梁用伸縮装置（特許文献３参照）、一対のフィンガージョイントが上部に設けられた一対のプレキャスト部材を凹部と凸部により伸縮可能に嵌合させる橋梁の伸縮部（特許文献４）などが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１―２８８７０７号公報
【特許文献２】特開２０００―９６５０２号公報
【特許文献３】特開２０００―７３３０５号公報
【特許文献４】特開平７―２６８８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、地震時対応に有利な免震支承の橋梁設計が主流になっている。また、橋の耐震設計においては、橋の供用期間中に発生する確率が高い地震動レベル１と、供用期間中に発生する確率は低いが大きな強度をもつ地震動レベル２の２種類を考慮するものとなっている。そのため、この橋梁設計における動的移動量に対応するジョイントの開発が各方面でなされている。
【０００７】
片持ち梁式のフィンガージョイントの場合、大きなフェースプレートを用いることで大きな伸縮量に容易に対応することができるが、フェースプレートの板厚が増大し、このフェースプレートを片持ち支持する受台も大型化するため、コストが増大する、施工に時間がかかるなどの課題がある。さらに、片持ちで噛合するフィンガーの下には、受け樋や弾性シール材などが設置されているだけなので、大地震時に遊間が大きく開いた場合には、一対のフィンガーの先端の間には大きな隙間が形成され、車両が走行できなくなる恐れがある。
【０００８】
本発明は、上述のような課題を解決すべくなされたものであり、橋梁ジョイント部に設置される片持ち梁式のフィンガージョイントタイプの伸縮装置において、比較的簡易で低コストの伸縮装置により地震動レベル２の大きな伸縮量にも容易に対応することができ、しかも耐久性、施工性、メンテナンス性、低騒音性・低振動性、完全止水性などの継手性能が優れ、さらに大地震時に遊間が大きく開いても平時と同様に供用することができる橋梁ジョイント部の伸縮装置及び橋梁のジョイント工法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に係る発明は、橋梁の橋軸方向の中間部または端部において橋体（橋桁、橋台）が遊間を挟んで対向配置されている橋梁ジョイント部の上部切欠き空間に遊間を跨いで設置される伸縮装置であり、一対の櫛形フェースプレートからなる表層部材と、切欠き底面に遊間を挟んで設置された一対の下層部材との間に、上下に滑り面を有する橋軸直角方向に連続する梁状の中間部材を挟み込んだサンドイッチ構造であり、橋体の伸縮に対して梁状の中間部材が表層部材のフィンガー部を支持するように構成されていることを特徴とする橋梁ジョイント部の伸縮装置である（図１参照）。
【００１０】
本発明の伸縮装置の基本構造であり、表層部材と下層部材の間に伸縮空間を形成し、ここに橋軸方向に広い幅の梁状の中間部材を配置し、この中間部材の橋軸方向両側の伸縮隙間には弾性シール材を配置して、サンドイッチ構造とすることにより、比較的簡易で低コストの伸縮装置により地震動レベル２の大きな伸縮量にも容易に対応することができ、しかも耐久性、施工性、メンテナンス性、低騒音性・低振動性、完全止水性などの継手性能が優れ、さらに大地震時に遊間が大きく開いても平時と同様に供用することができるようにしたものである。
【００１１】
表層部材には、平板タイプやアングルタイプ等の櫛形フェースプレートからなる片持ち梁式の所謂フィンガージョイントが用いられる。鋼製、ステンレス鋼製、鋳鉄製、鋳鋼製、球状黒鉛鋳鉄製、超高強度繊維補強コンクリート又は超高強度繊維補強モルタル製などのプレートを用いることができる。中間部材は、軽量化、コスト、メンテナンス、騒音・振動低減などの面から、高強度補強コンクリート、特に超高強度繊維補強コンクリート又は超高強度繊維補強モルタルが好ましい。このコンクリート製の中間部材の上下面は、コンクリート面のままでも良いが、鋼製、ステンレス鋼製、鋳鉄製などの滑り板を設けるのが好ましい。下層部材は、鋼板、ステンレス鋼板、鋳鉄板、超高強度繊維補強コンクリート又は超高強度繊維補強モルタル板などを用いることができる。弾性シール材は、乾式や湿式のものを用いることができる。
【００１２】
本発明の請求項２に係る発明は、橋梁の橋軸方向の中間部または端部において橋体（橋桁、橋台）が遊間を挟んで対向配置されている橋梁ジョイント部の上部切欠き空間に遊間を跨いで設置される伸縮装置であり、橋梁の橋軸方向の中間部または端部において橋体が遊間を挟んで対向配置されている橋梁ジョイント部の上部切欠き空間に遊間を跨いで設置される伸縮装置であり、一対の平板状の櫛形フェースプレートの先端フィンガー部同士を遊間の上方で所定の遊隙をおいて噛み合わせ、その各基端プレート部を対向する橋体にそれぞれ間詰材（コンクリート等）を介して定着してなる表層部材と、一対の断面Ｌ字状の部材を遊間を挟んで切欠き底面に設置することにより表層部材の下に伸縮空間を形成する下層部材と、上下に滑り面を有する橋軸直角方向に連続する梁であって前記伸縮空間内の表層部材と下層部材との間に遊間を跨いで橋軸方向の両側に伸縮隙間をおいて配置され、遊間が最大に開いた状態でも表層部材のフィンガー部を支持し得る橋軸方向に広い幅を有する中間部材と、この中間部材の両側の前記伸縮隙間を塞ぐ弾性シール部材を備えていることを特徴とする橋梁ジョイント部の伸縮装置である。
【００１３】
例えば図２〜図４に示すように、表層部材に平板タイプの櫛形フェースプレートを用いた横形式の伸縮装置の場合である。新設や既設の橋梁において、現場製作で設置し、あるいは工場製作のプレキャストユニットを設置することができる。現場製作の場合、一対の櫛形フェースプレートの基端プレート部が現場打ちの間詰材に定着され、ＲＣ床版と一体化される（図３参照）。工場製作の場合、基端プレート部がプレキャスト間詰材に定着され、このプレキャスト間詰材が現場打ちの間詰材によりＲＣ床版と一体化される（図４参照）。下層部材に滑り板と立ち上がり板からなる断面Ｌ字状の部材を用いることにより、表層部材の下に伸縮空間を形成し、その外側に間詰空間を形成することができる。
【００１４】
本発明の請求項３に係る発明は、橋梁の橋軸方向の中間部または端部において橋体（橋桁、橋台）が遊間を挟んで対向配置されている橋梁ジョイント部の上部切欠き空間に遊間を跨いで設置される伸縮装置であり、一対の断面Ｌ字状の櫛形フェースプレートの水平プレート部の先端フィンガー部同士を遊間の上方で所定の遊隙をおいて噛み合わせ、その各垂直プレート部を対向する橋体にそれぞれ間詰材（コンクリート等）を介して定着してなる表層部材と、この表層部材の下に形成された伸縮空間の底面を構成する遊間を挟んで一対の下層部材と、上下に滑り面を有する橋軸直角方向に連続する梁であって前記伸縮空間内の表層部材と下層部材との間に遊間を跨いで橋軸方向の両側に伸縮隙間をおいて配置され、遊間が最大に開いた状態でも表層部材のフィンガー部を支持し得る橋軸方向に広い幅を有する中間部材と、この中間部材の両側の前記伸縮隙間を塞ぐ弾性シール部材を備えていることを特徴とする橋梁ジョイント部の伸縮装置である。
【００１５】
例えば図５に示すように、表層部材にアングルタイプの櫛形フェースプレートを用いた縦形式の伸縮装置の場合である。新設や既設の橋梁において、現場製作で設置し、あるいは工場製作のブレファブユニットを設置することができる。何れの場合も、一対のアングルタイプの櫛形フェースプレートの垂直プレート部が現場打ちの間詰材に定着され、ＲＣ床版と一体化される（図５参照）。下層部材には平板状のものを用いることができ、櫛形フェースプレートの垂直プレート部が伸縮空間を形成し、その外側に間詰空間を形成する。
【００１６】
本発明の請求項４に係る発明は、請求項２に記載の伸縮装置を用いた橋梁のジョイント工法であり、遊間を挟んで対向する橋体端部の上部にそれぞれ切欠きを設けることにより上部切欠き空間を形成し、この上部切欠き空間の橋軸方向中央部における遊間の両側の底面にそれぞれ断面Ｌ字状の下層部材を伸縮空間が形成されるように向かい合わせて設置し、この伸縮空間内の橋軸方向中央部に中間部材を遊間を跨いで設置し、この中間部材と一対の下層部材の立ち上がり板との間の伸縮隙間に弾性シール部材を設置した後、表層部材を中間部材の上に設置し、上部切欠き空間の橋軸方向両側の間詰空間に間詰材を打設して伸縮装置と橋体を一体化させることを特徴とする橋梁のジョイント工法である。
【００１７】
表層部材に平板タイプの櫛形フェースプレートを用いた横形式の伸縮装置を現場製作で設置する場合である（図３参照）。ＲＣ床版上に舗装をして完成する。
【００１８】
本発明の請求項５に係る発明は、請求項２に記載の伸縮装置を用いた橋梁のジョイント工法であり、型枠内に表層部材、中間部材、下層部材、弾性シール部材を組み立て、表層部材の基端プレート部と下層部材を一体化させるための間詰材を打設することにより、プレキャスト伸縮装置ユニットを予め製作しておき、現場において、遊間を挟んで対向する橋体端部の上部にそれぞれ切欠きを設けることにより上部切欠き空間を形成し、この上部切欠き空間の橋軸方向中央部に前記プレキャスト伸縮装置ユニットを中間部材が遊間を跨ぐように設置し、上部切欠き空間の橋軸方向両側の間詰空間に間詰材を打設してプレキャスト伸縮装置ユニットと橋体を一体化させることを特徴とする橋梁のジョイント工法である。
【００１９】
表層部材に平板タイプの櫛形フェースプレートを用いた横形式の伸縮装置を工場製作のプレキャストユニットとし、これを現場に設置する場合である（図４参照）。プレキャストユニットは逆打ちで製作することができる。ＲＣ床版上に舗装をして完成する。
【００２０】
本発明の請求項６に係る発明は、請求項３に記載の伸縮装置を用いた橋梁のジョイント工法であり、表層部材、中間部材、下層部材、弾性シール部材を組み立てることにより、プレファブ伸縮装置ユニットを予め製作しておき、現場において、遊間を挟んで対向する橋体端部の上部にそれぞれ切欠きを設けることにより上部切欠き空間を形成し、この上部切欠き空間の橋軸方向中央部に前記ブレファブ伸縮装置ユニットを中間部材が遊間を跨ぐように設置し、上部切欠き空間の橋軸方向両側の間詰空間に間詰材を打設してプレファブ伸縮装置ユニットと橋体を一体化させることを特徴とする橋梁のジョイント工法である。
【００２１】
表層部材にアングルタイプの櫛形フェースプレートを用いた縦形式の伸縮装置を工場製作のプレファブユニットとし、これを現場に設置する場合である（図６参照）。プレファブユニットは逆さにして製作することができる。ＲＣ床版上に舗装をして完成する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、以上のような構成からなるので、次のような効果が得られる。
（1）表層部材と下層部材の間に梁状のコンクリート製等の中間部材を挟み込んだサンドイッチ構造であるため、比較的シンプルな構造であり、また大伸縮量に対して表層部材の板厚を従来の櫛形ジョイトの１／４程度まで薄くすることができ、比較的簡易で低コストの伸縮装置により地震動レベル２の大きな伸縮量にも容易に対応することができる。
（2）櫛形フェースプレートをコンクリート製等の中間部材で支える構造であるため、耐久性、施工性、メンテナンス性、低騒音性・低振動性、完全止水性など優れた継手性能が得られる。
（3）遊間が大きく開いてもフィンガー部が中間部材で支持されるため、大地震時の大変形移動にフレキシブルに対応でき、車両を走行させることができ、災害時において平時と同様に供用することができる。
（4）工場製作または現場製作で容易に施工でき、また主桁の切欠き寸法も小さくて済み、施工性が良好でコストの低減が図れる。
（5）アングルタイプの櫛形フェースプレートを用いた縦形式の伸縮装置の場合、横形式に比べて表層部材を短くすることができ、舗装のアスファルト部分が多くなることにより車両のスリップ等に対して極めて有利であり、特に地震時の大変形時に有効である。また、全体形状がコンパクトになり、工場からの運搬や設置等に有利となる。また、主桁の切欠きがさらに小さくなり、現場一体性に優れ、施工性がよく低コストであり、耐久性に優れるなどの利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を図示する一実施形態に基づいて説明する。この実施形態は、高架道路や道路橋における橋桁と橋桁の連結ジョイント部に適用した例である。橋台と橋桁の連結ジョイント部についても同様である。また、新設の橋梁、既設の橋梁の継目部の取替えに適用される。図１〜図４は、平板タイプの櫛形フェースプレートを用いた横形式の伸縮装置の実施形態であり、図５、図６はアングルタイプの櫛形フェースプレートを用いた縦形式の伸縮装置の実施形態である。
【００２４】
図１は、本発明の横形式の伸縮装置の基本構造であり、手前から見た斜視図と斜め横から見た斜視図である。図２は、本発明の横形式の伸縮装置の具体的な一実施形態であり、平面図と、標準時・橋梁伸長時・橋梁収縮時（レベル２地震時）の鉛直断面図である。この図１、図２に示すように、高架道路や道路橋の鋼桁床版や箱桁などの橋桁の端部が橋脚上の免震支承により支持され、ＲＣ（鉄筋コンクリート）床版１とＲＣ床版１が遊間２をおいて対向配置されている。隣接するＲＣ床版１、１の端部における上部にそれぞれ浅い切欠き３を設けることにより上部切欠き空間４が形成され、この上部切欠き空間４に本発明の横形式の伸縮装置１０が遊間２を跨いで設置される。
【００２５】
伸縮装置１０の基本構造は、表層部材１１と下層部材１２との間に広幅の中間部材１３を挟み込んだサンドイッチ構造であり、表層部材１１の下に伸縮空間１６を形成し、この伸縮空間１６内に配置した中間部材１３の両側の伸縮隙間１７を弾性シール部材１５で塞ぐ構造である。表層部材１１の基端部の定着は、種々の方法を採用することができるが、例えば、現場打ちやプレキャストの間詰材１４にアンカー等で定着し、この間詰材１４をアンカーや鉄筋等でＲＣ床版１と一体化する。
【００２６】
表層部材１１は、一対の平板タイプの櫛形フェースプレート２０、２０からなる所謂フィンガージョイントであり、先端側のフィンガー２０ａ、２０ａ同士を遊間２の上方で所定の遊隙をおいて噛み合わせ、基端側の基部プレート２０ｂ、２０ｂをそれぞれ間詰材１４によりＲＣ床版１に定着させる。この櫛形フェースプレート２０には、鋼製、ステンレス鋼製、鋳鉄製、鋳鋼製、球状黒鉛鋳鉄製、超高強度繊維補強コンクリート又は超高強度繊維補強モルタル製などの櫛形フェースプレートを用いることができる。
【００２７】
下層部材１２は、図２に示すように、滑り板２１と立ち上がり板２２からなる断面Ｌ字状の部材であり、遊間２を挟んで切欠き３の底面に向かい合わせて設置することにより、一対の立ち上がり板２２、２２が伸縮空間１６を形成し、また間詰材１４の型枠を構成するようにされている。なお、図２は後述する工場製作の場合であり、間詰材１４はプレキャスト間詰材１４ａと現場打ち間詰材１４ｂから構成されている。滑り板２１は、中間部材１３を橋軸方向にスライド自在に支持する。この下層部材１２には、鋼板、ステンレス鋼板、鋳鉄板、超高強度繊維補強コンクリート板などを用いることができる。
【００２８】
中間部材１３は、上下に滑り面を有する橋軸直角方向に連続する梁であって、伸縮空間１６内の表層部材１１と下層部材１２との間に、遊間２を跨いで、かつ、橋軸方向の両側に伸縮隙間１７、１７をおいて配置され、大地震時に遊間２が最大に開いた状態でも一対の櫛型フェースプレート２０、２０の中間部分を支持し得る橋軸方向に広い幅を有している。この中間部材１３は、軽量化、コスト、メンテナンス、騒音・振動低減などの面から、高強度コンクリート、特に超高強度繊維補強コンクリート又は超高強度繊維補強モルタルが好ましい。このコンクリート製の中間部材１３の上下面には、滑り板２３を設け、櫛形フェースプレート２０をスライド自在に支持し、中間部材１３が下層部材１２上をスライドできるようにする。この滑り板２３には、鋼板、ステンレス鋼板、鋳鉄板、超高強度繊維補強コンクリート又は超高強度繊維補強モルタルなどを用いることができる。また、この滑り板２３を設けずにコンクリート面のままでもよい。
【００２９】
伸縮隙間１７の下部又は上部に弾性シール部材１５が設置される。この弾性シール材１５は接着材等により中間部材１３の側面、間詰材１４等の内面に固定され、橋梁の伸縮に伴い伸縮変形し、止水を行うと共に、中間部材１３を中央に保持する機能を有している。この弾性シール材１５には、乾式や湿式のものを用いることができる。
【００３０】
図２（ａ）、（ｂ）は、平時即ち標準時であり、一対の櫛形フェースプレート２０、２０の中間噛合部が中間部材１３により支持され、輪荷重は中間部材１３を介してＲＣ床版１、１に伝達される。弾性シール部材１５を除く櫛形フェースプレート２０のほぼ全面が支持されるため、従来の片持ち梁式のフィンガージョイントに対して応力を例えば約２５％以下に低減することができ、櫛形フェースプレート２０の板厚を例えば５０ｍｍから１５〜２０ｍｍへと薄くすることができる。また、弾性シール部材１５により完全な止水がなされる。
【００３１】
図２（ｃ）は、温度変化などにより遊間２が狭まる橋梁伸長時であり、伸縮隙間１７が狭まり、弾性シール部材１５が収縮する。標準時と同様に荷重支持や止水等がなされる。
【００３２】
図２（ｄ）は、地震動レベル２の大地震時における橋梁収縮時であり、遊間２が大きく開いても、一対の櫛形フェースプレート２０、２０のフィンガー２０ａ、２０ａが中間部材１３で支持され、車両は平時と同様に走行することができる。伸長した弾性シール部材１５、１５により、中間部材１３を中央位置に保持することができる。
【００３３】
図３、図４は、本発明の横形式の伸縮装置１０を用いた連結ジョイント部の施工方法を工程順に示したものである。図３は、伸縮装置１０を現場で製作して設置する場合であり、新設や既設の橋梁に適用することができる。以下に示す手順で施工する（図３参照）。
【００３４】
(a）隣接するＲＣ床版１、１の端部の上部に浅い切欠き３を設け、伸縮装置を設置するための上部切欠き空間４を形成する。切欠き３の壁面から露出する鉄筋を所定長さに切断し、接続用露出筋３０とする。切欠き３、３の底面に固定用アンカー孔３１を削孔し、このアンカー孔３１内に定着材３２を流し込む。
【００３５】
(b) 下層部材１２の滑り板２１の下には固定用アンカー３３が設けられており、この固定用アンカー３３を固定用アンカー孔３１に挿入し、下層部材１２を高さ調整しつつ固定する。切欠き３の底面と下層部材１２との間の隙間にグラウト材３４を打設する。遊間２に面する端部にはシール材３５を配置する。
【００３６】
(c) 遊間２を挟んで一対の下層部材１２、１２により伸縮空間１６が形成され、この伸縮空間１６の中央に中間部材１３を設置する。
【００３７】
(d) 中間部材１３の両側に形成された伸縮隙間１７、１７にそれぞれ弾性シール材１５を設置する。中間部材１３の上に表層部材１１を設置する。切欠き３における立ち上がり板２２の外側の間詰空間に間詰材としてのコンクリート１４を打設する。下層部材１２の立ち上がり板２２の外面には固定用アンカー３６が設けられ、各櫛形フェースプレート２０の基部プレート２０ｂの下にも固定用アンカー３７が設けられており、表層部材１１及び下層部材１２がコンクリート１４に定着され、コンクリート１４は接続用露出筋３０によりＲＣ床版１と一体化する。ＲＣ床版１の上に舗装５を施工して完成する。
【００３８】
図４は、伸縮装置１０を工場製作してプレキャスト伸縮装置を現場に設置する場合であり、新設や既設の橋梁に適用することができるが、既設のジョイント部の取替えに特に有効である。以下に示す手順で施工する（図４参照）。
【００３９】
(a）工場において製作台４０の上に型枠４１を配置し、逆打ちで製作する。型枠４１内に下から順に、表層部材１１、中間部材１３・弾性シール材１５、下層部材１２をセットし、型枠４１と下層部材１２との間に隙間空間に間詰材としてのコンクリート１４ａを打設し、プレキャスト伸縮装置１０を製作する。プレキャストコンクリート１４ａには接続用露出筋３７を配置しておく。
【００４０】
(b) 現場では、ＲＣ床版１、１の端部の上部に浅い切欠き３を設け、伸縮装置を設置するための上部切欠き空間４を形成する。切欠き３の壁面から露出する鉄筋を所定長さに切断し、接続用露出筋３０とする。切欠き３、３の底面に固定用アンカー孔３１を削孔し、このアンカー孔３１内に定着材３２を流し込む。
【００４１】
(c) プレキャスト伸縮装置１０の表層部材１１の上に仮固定梁材４２を取付け、上部切欠き空間４の中央部に配置し、仮固定梁材４２の高さ調整金具４３で高さ調整しながら設置する。切欠き３の底面と下層部材１２との間の隙間にグラウト材３４を打設する。
【００４２】
(d) プレキャスト伸縮装置１０の両側に形成された間詰空間に間詰材としてのコンクリート１４ｂを打設する。プレキャストコンクリート１４ａは接続用露出筋３７・現場打ちコンクリート１４ｂ・接続用露出筋３０によりＲＣ床版１と一体化する。ＲＣ床版１の上に舗装５を施工して完成する。
【００４３】
次に、図５は、本発明の縦形式の伸縮装置の具体的な一実施形態であり、平面図と標準時の鉛直断面図である。この図５に示す縦形式の伸縮装置１０は、平板タイプの櫛形フェースプレート２０の代わりに断面Ｌ字状のアングルタイプの櫛形フェースプレート２５を用いるものである。断面Ｌ字状の櫛形フェースプレート２５は、フィンガー２６ａを先端に有する水平プレート２６と、この水平プレート２６に対して直角な垂直プレート２７からなる。一体成形や溶接等によるビルトアップ等で製作することができる。
【００４４】
対向配置された一対の垂直プレート２６、２６により伸縮空間１６が形成され、この垂直プレート２６が固定用アンカー３６により間詰材としてのコンクリート１４に定着される。中間部材１３・板状の下層部材１２・弾性シール材１５の形状・大きさ・材質等は、平板タイプと同じものを用いることができる。
【００４５】
この縦形式の伸縮装置は、横形式と同様に現場で製作して設置することもできるが、プレファブ伸縮装置に好適である。図６は、縦形式の伸縮装置１０を工場製作してプレファブ伸縮装置を現場に設置する場合を工程順に示したものである。この縦形式の場合も、新設や既設の橋梁に適用することができるが、既設のジョイント部の取替えに特に有効である。横形式と同様に以下に示す手順で施工する（図６参照）。
【００４６】
(a）工場において、表層部材１１の上に、中間部材１３・弾性シール材１５、下層部材１２を順に重ね、一体化して、プレファブ伸縮装置１０を製作する。横形式のように、型枠を用いてコンクリート打設する必要がなく、簡単に製作することができ、またコンパクトな形状のプレファブ伸縮装置とすることができる。
【００４７】
(b) 現場では、ＲＣ床版１、１の端部の上部に浅い切欠き３を設け、伸縮装置を設置するための上部切欠き空間４を形成する。切欠き３、３の底面に固定用アンカー孔３１を削孔し、このアンカー孔３１内に定着材３２を流し込む。切欠き３は、横形式の場合より小さくすることができる。
【００４８】
(c) プレファブ伸縮装置１０の表層部材１１の上に仮固定梁材４２を取付け、上部切欠き空間４の中央部に配置し、仮固定梁材４２の高さ調整金具４３で高さ調整しながら設置する。切欠き３の底面と下層部材１２との間の隙間にグラウト材３４を打設する。
【００４９】
(d) プレファブ伸縮装置１０の両側に形成された間詰空間に間詰材としてのコンクリート１４を打設する。表層部材１１は、現場打ちコンクリート１４・固定用アンカー３６・接続用露出筋３０によりＲＣ床版１と一体化する。ＲＣ床版１の上に舗装５を施工して完成する。
【００５０】
この縦形式の場合、次のような長所がある。即ち、横形式に比べて表層部材１１を短くすることができ、舗装５のアスファルト部分が多くなることにより車両のスリップ等に対して極めて有利であり、特に地震時の大変形時に有効である。また、全体形状がコンパクトになり、工場からの運搬や設置等に有利となる。また、ＲＣ床版の切欠き３がさらに小さくなり、現場一体性に優れ、施工性がよく低コストであり、耐久性にも優れるなどの利点がある。補修に関しては、横形式は表層部材の取替えだけで済むが、縦形式の場合はコンクリート埋設部分があるため、横形式に比べて現場作業に時間を要する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の平板タイプの櫛形フェースプレートを用いた横形式の伸縮装置の基本構造であり、（ａ）は手前から見た斜視図、（ｂ）は斜め横から見た斜視図である。
【図２】図１の伸縮装置の具体的な一実施形態であり、（ａ）は平面図、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、標準時・橋梁伸長時・橋梁収縮時（レベル２地震時）の鉛直断面図である。
【図３】本発明の横形式の伸縮装置を用いた連結ジョイント部の施工方法を工程順に示す鉛直断面図であり、伸縮装置を現場で製作して設置する場合である。
【図４】本発明の横形式の伸縮装置を用いた連結ジョイント部の施工方法を工程順に示す鉛直断面図であり、工場で製作したプレキャスト伸縮装置を現場に設置する場合である。
【図５】本発明のアングルタイプの櫛形フェースプレートを用いた縦形式の伸縮装置の一実施形態であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は鉛直断面図である。
【図６】図５の伸縮装置を用いた連結ジョイント部の施工方法を工程順に示す鉛直断面図であり、工場で製作したプレキャスト伸縮装置を現場に設置する場合である。
【符号の説明】
【００５２】
１…ＲＣ床版
２…遊間
３…切欠き
４…上部切欠き空間
５…舗装
１０…伸縮装置
１１…表層部材
１２…下層部材
１３…中間部材
１４…間詰材（コンクリート）
１４ａ…プレキャスト間詰材
１４ｂ…現場打ち間詰材
１５…弾性シール部材
１６…伸縮空間
１７…伸縮隙間
２０…平板タイプの櫛形フェースプレート
２０ａ…フィンガー
２０ｂ…基部プレート
２１…滑り板
２２…立ち上がり板
２３…滑り板
２５…アングルタイプの櫛形フェースプレート
２６…水平プレート部
２７…垂直プレート部
３０…接続用露出筋
３１…固定用アンカー筋
３２…定着材
３３…固定用アンカー
３４…グラウト材
３５…シール材
３６…固定用アンカー
４０…製作台
４１…型枠
４２…仮固定梁材
４３…高さ調整金具
【技術分野】
【０００１】
本発明は、高架道路や道路橋などに用いられる橋梁ジョイント部の伸縮装置及びこの伸縮装置を用いた橋梁のジョイント工法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高架道路や道路橋では、温度変化等による伸縮や振動等による応力に対応するため、伸縮装置が設けられている。従来の伸縮装置としては、鋼製伸縮装置、鋳鉄製伸縮装置、合成ゴム伸縮装置などが既に製品化され、継手に使用されている。合成ゴム伸縮装置は、ゴム材と鋼板を組み合わせたものであり、比較的安価で騒音も小さく、施工性・走行性等が良好であるなどの利点があるが、欠点としては、耐久性に劣り、大きな伸縮量に対応できず、また積雪地では破損に注意する必要があることなどから、一対の櫛形フェースプレートからなる所謂フィンガージョイントが多用されている。
【０００３】
このフィンガージョイントは、構造的には、継手の遊間部の輪荷重を支持する方式の違いから、フェースプレートの両端を支持する両端支持式と、フェースプレートの遊間上に張出す片持ち梁式とに大別される。両端支持式は、製作や施工精度の確保が難しいなどから、現在では片持ち梁式が主流となっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、本発明に関連する先行技術として、一対のフェースプレートの一方のフェースプレートを支持プレートの上に載せ、そのフィンガーを変形可能として橋軸方向・橋軸直角方向の大きな移動量を吸収できるようにした橋梁用伸縮装置（特許文献２参照）、一対のフェースプレートのフィンガーを揺動可能に取り付け、橋軸直角方向の大きな移動量を吸収できる橋梁用伸縮装置（特許文献３参照）、一対のフィンガージョイントが上部に設けられた一対のプレキャスト部材を凹部と凸部により伸縮可能に嵌合させる橋梁の伸縮部（特許文献４）などが提案されている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１―２８８７０７号公報
【特許文献２】特開２０００―９６５０２号公報
【特許文献３】特開２０００―７３３０５号公報
【特許文献４】特開平７―２６８８１５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、地震時対応に有利な免震支承の橋梁設計が主流になっている。また、橋の耐震設計においては、橋の供用期間中に発生する確率が高い地震動レベル１と、供用期間中に発生する確率は低いが大きな強度をもつ地震動レベル２の２種類を考慮するものとなっている。そのため、この橋梁設計における動的移動量に対応するジョイントの開発が各方面でなされている。
【０００７】
片持ち梁式のフィンガージョイントの場合、大きなフェースプレートを用いることで大きな伸縮量に容易に対応することができるが、フェースプレートの板厚が増大し、このフェースプレートを片持ち支持する受台も大型化するため、コストが増大する、施工に時間がかかるなどの課題がある。さらに、片持ちで噛合するフィンガーの下には、受け樋や弾性シール材などが設置されているだけなので、大地震時に遊間が大きく開いた場合には、一対のフィンガーの先端の間には大きな隙間が形成され、車両が走行できなくなる恐れがある。
【０００８】
本発明は、上述のような課題を解決すべくなされたものであり、橋梁ジョイント部に設置される片持ち梁式のフィンガージョイントタイプの伸縮装置において、比較的簡易で低コストの伸縮装置により地震動レベル２の大きな伸縮量にも容易に対応することができ、しかも耐久性、施工性、メンテナンス性、低騒音性・低振動性、完全止水性などの継手性能が優れ、さらに大地震時に遊間が大きく開いても平時と同様に供用することができる橋梁ジョイント部の伸縮装置及び橋梁のジョイント工法を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の請求項１に係る発明は、橋梁の橋軸方向の中間部または端部において橋体（橋桁、橋台）が遊間を挟んで対向配置されている橋梁ジョイント部の上部切欠き空間に遊間を跨いで設置される伸縮装置であり、一対の櫛形フェースプレートからなる表層部材と、切欠き底面に遊間を挟んで設置された一対の下層部材との間に、上下に滑り面を有する橋軸直角方向に連続する梁状の中間部材を挟み込んだサンドイッチ構造であり、橋体の伸縮に対して梁状の中間部材が表層部材のフィンガー部を支持するように構成されていることを特徴とする橋梁ジョイント部の伸縮装置である（図１参照）。
【００１０】
本発明の伸縮装置の基本構造であり、表層部材と下層部材の間に伸縮空間を形成し、ここに橋軸方向に広い幅の梁状の中間部材を配置し、この中間部材の橋軸方向両側の伸縮隙間には弾性シール材を配置して、サンドイッチ構造とすることにより、比較的簡易で低コストの伸縮装置により地震動レベル２の大きな伸縮量にも容易に対応することができ、しかも耐久性、施工性、メンテナンス性、低騒音性・低振動性、完全止水性などの継手性能が優れ、さらに大地震時に遊間が大きく開いても平時と同様に供用することができるようにしたものである。
【００１１】
表層部材には、平板タイプやアングルタイプ等の櫛形フェースプレートからなる片持ち梁式の所謂フィンガージョイントが用いられる。鋼製、ステンレス鋼製、鋳鉄製、鋳鋼製、球状黒鉛鋳鉄製、超高強度繊維補強コンクリート又は超高強度繊維補強モルタル製などのプレートを用いることができる。中間部材は、軽量化、コスト、メンテナンス、騒音・振動低減などの面から、高強度補強コンクリート、特に超高強度繊維補強コンクリート又は超高強度繊維補強モルタルが好ましい。このコンクリート製の中間部材の上下面は、コンクリート面のままでも良いが、鋼製、ステンレス鋼製、鋳鉄製などの滑り板を設けるのが好ましい。下層部材は、鋼板、ステンレス鋼板、鋳鉄板、超高強度繊維補強コンクリート又は超高強度繊維補強モルタル板などを用いることができる。弾性シール材は、乾式や湿式のものを用いることができる。
【００１２】
本発明の請求項２に係る発明は、橋梁の橋軸方向の中間部または端部において橋体（橋桁、橋台）が遊間を挟んで対向配置されている橋梁ジョイント部の上部切欠き空間に遊間を跨いで設置される伸縮装置であり、橋梁の橋軸方向の中間部または端部において橋体が遊間を挟んで対向配置されている橋梁ジョイント部の上部切欠き空間に遊間を跨いで設置される伸縮装置であり、一対の平板状の櫛形フェースプレートの先端フィンガー部同士を遊間の上方で所定の遊隙をおいて噛み合わせ、その各基端プレート部を対向する橋体にそれぞれ間詰材（コンクリート等）を介して定着してなる表層部材と、一対の断面Ｌ字状の部材を遊間を挟んで切欠き底面に設置することにより表層部材の下に伸縮空間を形成する下層部材と、上下に滑り面を有する橋軸直角方向に連続する梁であって前記伸縮空間内の表層部材と下層部材との間に遊間を跨いで橋軸方向の両側に伸縮隙間をおいて配置され、遊間が最大に開いた状態でも表層部材のフィンガー部を支持し得る橋軸方向に広い幅を有する中間部材と、この中間部材の両側の前記伸縮隙間を塞ぐ弾性シール部材を備えていることを特徴とする橋梁ジョイント部の伸縮装置である。
【００１３】
例えば図２〜図４に示すように、表層部材に平板タイプの櫛形フェースプレートを用いた横形式の伸縮装置の場合である。新設や既設の橋梁において、現場製作で設置し、あるいは工場製作のプレキャストユニットを設置することができる。現場製作の場合、一対の櫛形フェースプレートの基端プレート部が現場打ちの間詰材に定着され、ＲＣ床版と一体化される（図３参照）。工場製作の場合、基端プレート部がプレキャスト間詰材に定着され、このプレキャスト間詰材が現場打ちの間詰材によりＲＣ床版と一体化される（図４参照）。下層部材に滑り板と立ち上がり板からなる断面Ｌ字状の部材を用いることにより、表層部材の下に伸縮空間を形成し、その外側に間詰空間を形成することができる。
【００１４】
本発明の請求項３に係る発明は、橋梁の橋軸方向の中間部または端部において橋体（橋桁、橋台）が遊間を挟んで対向配置されている橋梁ジョイント部の上部切欠き空間に遊間を跨いで設置される伸縮装置であり、一対の断面Ｌ字状の櫛形フェースプレートの水平プレート部の先端フィンガー部同士を遊間の上方で所定の遊隙をおいて噛み合わせ、その各垂直プレート部を対向する橋体にそれぞれ間詰材（コンクリート等）を介して定着してなる表層部材と、この表層部材の下に形成された伸縮空間の底面を構成する遊間を挟んで一対の下層部材と、上下に滑り面を有する橋軸直角方向に連続する梁であって前記伸縮空間内の表層部材と下層部材との間に遊間を跨いで橋軸方向の両側に伸縮隙間をおいて配置され、遊間が最大に開いた状態でも表層部材のフィンガー部を支持し得る橋軸方向に広い幅を有する中間部材と、この中間部材の両側の前記伸縮隙間を塞ぐ弾性シール部材を備えていることを特徴とする橋梁ジョイント部の伸縮装置である。
【００１５】
例えば図５に示すように、表層部材にアングルタイプの櫛形フェースプレートを用いた縦形式の伸縮装置の場合である。新設や既設の橋梁において、現場製作で設置し、あるいは工場製作のブレファブユニットを設置することができる。何れの場合も、一対のアングルタイプの櫛形フェースプレートの垂直プレート部が現場打ちの間詰材に定着され、ＲＣ床版と一体化される（図５参照）。下層部材には平板状のものを用いることができ、櫛形フェースプレートの垂直プレート部が伸縮空間を形成し、その外側に間詰空間を形成する。
【００１６】
本発明の請求項４に係る発明は、請求項２に記載の伸縮装置を用いた橋梁のジョイント工法であり、遊間を挟んで対向する橋体端部の上部にそれぞれ切欠きを設けることにより上部切欠き空間を形成し、この上部切欠き空間の橋軸方向中央部における遊間の両側の底面にそれぞれ断面Ｌ字状の下層部材を伸縮空間が形成されるように向かい合わせて設置し、この伸縮空間内の橋軸方向中央部に中間部材を遊間を跨いで設置し、この中間部材と一対の下層部材の立ち上がり板との間の伸縮隙間に弾性シール部材を設置した後、表層部材を中間部材の上に設置し、上部切欠き空間の橋軸方向両側の間詰空間に間詰材を打設して伸縮装置と橋体を一体化させることを特徴とする橋梁のジョイント工法である。
【００１７】
表層部材に平板タイプの櫛形フェースプレートを用いた横形式の伸縮装置を現場製作で設置する場合である（図３参照）。ＲＣ床版上に舗装をして完成する。
【００１８】
本発明の請求項５に係る発明は、請求項２に記載の伸縮装置を用いた橋梁のジョイント工法であり、型枠内に表層部材、中間部材、下層部材、弾性シール部材を組み立て、表層部材の基端プレート部と下層部材を一体化させるための間詰材を打設することにより、プレキャスト伸縮装置ユニットを予め製作しておき、現場において、遊間を挟んで対向する橋体端部の上部にそれぞれ切欠きを設けることにより上部切欠き空間を形成し、この上部切欠き空間の橋軸方向中央部に前記プレキャスト伸縮装置ユニットを中間部材が遊間を跨ぐように設置し、上部切欠き空間の橋軸方向両側の間詰空間に間詰材を打設してプレキャスト伸縮装置ユニットと橋体を一体化させることを特徴とする橋梁のジョイント工法である。
【００１９】
表層部材に平板タイプの櫛形フェースプレートを用いた横形式の伸縮装置を工場製作のプレキャストユニットとし、これを現場に設置する場合である（図４参照）。プレキャストユニットは逆打ちで製作することができる。ＲＣ床版上に舗装をして完成する。
【００２０】
本発明の請求項６に係る発明は、請求項３に記載の伸縮装置を用いた橋梁のジョイント工法であり、表層部材、中間部材、下層部材、弾性シール部材を組み立てることにより、プレファブ伸縮装置ユニットを予め製作しておき、現場において、遊間を挟んで対向する橋体端部の上部にそれぞれ切欠きを設けることにより上部切欠き空間を形成し、この上部切欠き空間の橋軸方向中央部に前記ブレファブ伸縮装置ユニットを中間部材が遊間を跨ぐように設置し、上部切欠き空間の橋軸方向両側の間詰空間に間詰材を打設してプレファブ伸縮装置ユニットと橋体を一体化させることを特徴とする橋梁のジョイント工法である。
【００２１】
表層部材にアングルタイプの櫛形フェースプレートを用いた縦形式の伸縮装置を工場製作のプレファブユニットとし、これを現場に設置する場合である（図６参照）。プレファブユニットは逆さにして製作することができる。ＲＣ床版上に舗装をして完成する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明は、以上のような構成からなるので、次のような効果が得られる。
（1）表層部材と下層部材の間に梁状のコンクリート製等の中間部材を挟み込んだサンドイッチ構造であるため、比較的シンプルな構造であり、また大伸縮量に対して表層部材の板厚を従来の櫛形ジョイトの１／４程度まで薄くすることができ、比較的簡易で低コストの伸縮装置により地震動レベル２の大きな伸縮量にも容易に対応することができる。
（2）櫛形フェースプレートをコンクリート製等の中間部材で支える構造であるため、耐久性、施工性、メンテナンス性、低騒音性・低振動性、完全止水性など優れた継手性能が得られる。
（3）遊間が大きく開いてもフィンガー部が中間部材で支持されるため、大地震時の大変形移動にフレキシブルに対応でき、車両を走行させることができ、災害時において平時と同様に供用することができる。
（4）工場製作または現場製作で容易に施工でき、また主桁の切欠き寸法も小さくて済み、施工性が良好でコストの低減が図れる。
（5）アングルタイプの櫛形フェースプレートを用いた縦形式の伸縮装置の場合、横形式に比べて表層部材を短くすることができ、舗装のアスファルト部分が多くなることにより車両のスリップ等に対して極めて有利であり、特に地震時の大変形時に有効である。また、全体形状がコンパクトになり、工場からの運搬や設置等に有利となる。また、主桁の切欠きがさらに小さくなり、現場一体性に優れ、施工性がよく低コストであり、耐久性に優れるなどの利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明を図示する一実施形態に基づいて説明する。この実施形態は、高架道路や道路橋における橋桁と橋桁の連結ジョイント部に適用した例である。橋台と橋桁の連結ジョイント部についても同様である。また、新設の橋梁、既設の橋梁の継目部の取替えに適用される。図１〜図４は、平板タイプの櫛形フェースプレートを用いた横形式の伸縮装置の実施形態であり、図５、図６はアングルタイプの櫛形フェースプレートを用いた縦形式の伸縮装置の実施形態である。
【００２４】
図１は、本発明の横形式の伸縮装置の基本構造であり、手前から見た斜視図と斜め横から見た斜視図である。図２は、本発明の横形式の伸縮装置の具体的な一実施形態であり、平面図と、標準時・橋梁伸長時・橋梁収縮時（レベル２地震時）の鉛直断面図である。この図１、図２に示すように、高架道路や道路橋の鋼桁床版や箱桁などの橋桁の端部が橋脚上の免震支承により支持され、ＲＣ（鉄筋コンクリート）床版１とＲＣ床版１が遊間２をおいて対向配置されている。隣接するＲＣ床版１、１の端部における上部にそれぞれ浅い切欠き３を設けることにより上部切欠き空間４が形成され、この上部切欠き空間４に本発明の横形式の伸縮装置１０が遊間２を跨いで設置される。
【００２５】
伸縮装置１０の基本構造は、表層部材１１と下層部材１２との間に広幅の中間部材１３を挟み込んだサンドイッチ構造であり、表層部材１１の下に伸縮空間１６を形成し、この伸縮空間１６内に配置した中間部材１３の両側の伸縮隙間１７を弾性シール部材１５で塞ぐ構造である。表層部材１１の基端部の定着は、種々の方法を採用することができるが、例えば、現場打ちやプレキャストの間詰材１４にアンカー等で定着し、この間詰材１４をアンカーや鉄筋等でＲＣ床版１と一体化する。
【００２６】
表層部材１１は、一対の平板タイプの櫛形フェースプレート２０、２０からなる所謂フィンガージョイントであり、先端側のフィンガー２０ａ、２０ａ同士を遊間２の上方で所定の遊隙をおいて噛み合わせ、基端側の基部プレート２０ｂ、２０ｂをそれぞれ間詰材１４によりＲＣ床版１に定着させる。この櫛形フェースプレート２０には、鋼製、ステンレス鋼製、鋳鉄製、鋳鋼製、球状黒鉛鋳鉄製、超高強度繊維補強コンクリート又は超高強度繊維補強モルタル製などの櫛形フェースプレートを用いることができる。
【００２７】
下層部材１２は、図２に示すように、滑り板２１と立ち上がり板２２からなる断面Ｌ字状の部材であり、遊間２を挟んで切欠き３の底面に向かい合わせて設置することにより、一対の立ち上がり板２２、２２が伸縮空間１６を形成し、また間詰材１４の型枠を構成するようにされている。なお、図２は後述する工場製作の場合であり、間詰材１４はプレキャスト間詰材１４ａと現場打ち間詰材１４ｂから構成されている。滑り板２１は、中間部材１３を橋軸方向にスライド自在に支持する。この下層部材１２には、鋼板、ステンレス鋼板、鋳鉄板、超高強度繊維補強コンクリート板などを用いることができる。
【００２８】
中間部材１３は、上下に滑り面を有する橋軸直角方向に連続する梁であって、伸縮空間１６内の表層部材１１と下層部材１２との間に、遊間２を跨いで、かつ、橋軸方向の両側に伸縮隙間１７、１７をおいて配置され、大地震時に遊間２が最大に開いた状態でも一対の櫛型フェースプレート２０、２０の中間部分を支持し得る橋軸方向に広い幅を有している。この中間部材１３は、軽量化、コスト、メンテナンス、騒音・振動低減などの面から、高強度コンクリート、特に超高強度繊維補強コンクリート又は超高強度繊維補強モルタルが好ましい。このコンクリート製の中間部材１３の上下面には、滑り板２３を設け、櫛形フェースプレート２０をスライド自在に支持し、中間部材１３が下層部材１２上をスライドできるようにする。この滑り板２３には、鋼板、ステンレス鋼板、鋳鉄板、超高強度繊維補強コンクリート又は超高強度繊維補強モルタルなどを用いることができる。また、この滑り板２３を設けずにコンクリート面のままでもよい。
【００２９】
伸縮隙間１７の下部又は上部に弾性シール部材１５が設置される。この弾性シール材１５は接着材等により中間部材１３の側面、間詰材１４等の内面に固定され、橋梁の伸縮に伴い伸縮変形し、止水を行うと共に、中間部材１３を中央に保持する機能を有している。この弾性シール材１５には、乾式や湿式のものを用いることができる。
【００３０】
図２（ａ）、（ｂ）は、平時即ち標準時であり、一対の櫛形フェースプレート２０、２０の中間噛合部が中間部材１３により支持され、輪荷重は中間部材１３を介してＲＣ床版１、１に伝達される。弾性シール部材１５を除く櫛形フェースプレート２０のほぼ全面が支持されるため、従来の片持ち梁式のフィンガージョイントに対して応力を例えば約２５％以下に低減することができ、櫛形フェースプレート２０の板厚を例えば５０ｍｍから１５〜２０ｍｍへと薄くすることができる。また、弾性シール部材１５により完全な止水がなされる。
【００３１】
図２（ｃ）は、温度変化などにより遊間２が狭まる橋梁伸長時であり、伸縮隙間１７が狭まり、弾性シール部材１５が収縮する。標準時と同様に荷重支持や止水等がなされる。
【００３２】
図２（ｄ）は、地震動レベル２の大地震時における橋梁収縮時であり、遊間２が大きく開いても、一対の櫛形フェースプレート２０、２０のフィンガー２０ａ、２０ａが中間部材１３で支持され、車両は平時と同様に走行することができる。伸長した弾性シール部材１５、１５により、中間部材１３を中央位置に保持することができる。
【００３３】
図３、図４は、本発明の横形式の伸縮装置１０を用いた連結ジョイント部の施工方法を工程順に示したものである。図３は、伸縮装置１０を現場で製作して設置する場合であり、新設や既設の橋梁に適用することができる。以下に示す手順で施工する（図３参照）。
【００３４】
(a）隣接するＲＣ床版１、１の端部の上部に浅い切欠き３を設け、伸縮装置を設置するための上部切欠き空間４を形成する。切欠き３の壁面から露出する鉄筋を所定長さに切断し、接続用露出筋３０とする。切欠き３、３の底面に固定用アンカー孔３１を削孔し、このアンカー孔３１内に定着材３２を流し込む。
【００３５】
(b) 下層部材１２の滑り板２１の下には固定用アンカー３３が設けられており、この固定用アンカー３３を固定用アンカー孔３１に挿入し、下層部材１２を高さ調整しつつ固定する。切欠き３の底面と下層部材１２との間の隙間にグラウト材３４を打設する。遊間２に面する端部にはシール材３５を配置する。
【００３６】
(c) 遊間２を挟んで一対の下層部材１２、１２により伸縮空間１６が形成され、この伸縮空間１６の中央に中間部材１３を設置する。
【００３７】
(d) 中間部材１３の両側に形成された伸縮隙間１７、１７にそれぞれ弾性シール材１５を設置する。中間部材１３の上に表層部材１１を設置する。切欠き３における立ち上がり板２２の外側の間詰空間に間詰材としてのコンクリート１４を打設する。下層部材１２の立ち上がり板２２の外面には固定用アンカー３６が設けられ、各櫛形フェースプレート２０の基部プレート２０ｂの下にも固定用アンカー３７が設けられており、表層部材１１及び下層部材１２がコンクリート１４に定着され、コンクリート１４は接続用露出筋３０によりＲＣ床版１と一体化する。ＲＣ床版１の上に舗装５を施工して完成する。
【００３８】
図４は、伸縮装置１０を工場製作してプレキャスト伸縮装置を現場に設置する場合であり、新設や既設の橋梁に適用することができるが、既設のジョイント部の取替えに特に有効である。以下に示す手順で施工する（図４参照）。
【００３９】
(a）工場において製作台４０の上に型枠４１を配置し、逆打ちで製作する。型枠４１内に下から順に、表層部材１１、中間部材１３・弾性シール材１５、下層部材１２をセットし、型枠４１と下層部材１２との間に隙間空間に間詰材としてのコンクリート１４ａを打設し、プレキャスト伸縮装置１０を製作する。プレキャストコンクリート１４ａには接続用露出筋３７を配置しておく。
【００４０】
(b) 現場では、ＲＣ床版１、１の端部の上部に浅い切欠き３を設け、伸縮装置を設置するための上部切欠き空間４を形成する。切欠き３の壁面から露出する鉄筋を所定長さに切断し、接続用露出筋３０とする。切欠き３、３の底面に固定用アンカー孔３１を削孔し、このアンカー孔３１内に定着材３２を流し込む。
【００４１】
(c) プレキャスト伸縮装置１０の表層部材１１の上に仮固定梁材４２を取付け、上部切欠き空間４の中央部に配置し、仮固定梁材４２の高さ調整金具４３で高さ調整しながら設置する。切欠き３の底面と下層部材１２との間の隙間にグラウト材３４を打設する。
【００４２】
(d) プレキャスト伸縮装置１０の両側に形成された間詰空間に間詰材としてのコンクリート１４ｂを打設する。プレキャストコンクリート１４ａは接続用露出筋３７・現場打ちコンクリート１４ｂ・接続用露出筋３０によりＲＣ床版１と一体化する。ＲＣ床版１の上に舗装５を施工して完成する。
【００４３】
次に、図５は、本発明の縦形式の伸縮装置の具体的な一実施形態であり、平面図と標準時の鉛直断面図である。この図５に示す縦形式の伸縮装置１０は、平板タイプの櫛形フェースプレート２０の代わりに断面Ｌ字状のアングルタイプの櫛形フェースプレート２５を用いるものである。断面Ｌ字状の櫛形フェースプレート２５は、フィンガー２６ａを先端に有する水平プレート２６と、この水平プレート２６に対して直角な垂直プレート２７からなる。一体成形や溶接等によるビルトアップ等で製作することができる。
【００４４】
対向配置された一対の垂直プレート２６、２６により伸縮空間１６が形成され、この垂直プレート２６が固定用アンカー３６により間詰材としてのコンクリート１４に定着される。中間部材１３・板状の下層部材１２・弾性シール材１５の形状・大きさ・材質等は、平板タイプと同じものを用いることができる。
【００４５】
この縦形式の伸縮装置は、横形式と同様に現場で製作して設置することもできるが、プレファブ伸縮装置に好適である。図６は、縦形式の伸縮装置１０を工場製作してプレファブ伸縮装置を現場に設置する場合を工程順に示したものである。この縦形式の場合も、新設や既設の橋梁に適用することができるが、既設のジョイント部の取替えに特に有効である。横形式と同様に以下に示す手順で施工する（図６参照）。
【００４６】
(a）工場において、表層部材１１の上に、中間部材１３・弾性シール材１５、下層部材１２を順に重ね、一体化して、プレファブ伸縮装置１０を製作する。横形式のように、型枠を用いてコンクリート打設する必要がなく、簡単に製作することができ、またコンパクトな形状のプレファブ伸縮装置とすることができる。
【００４７】
(b) 現場では、ＲＣ床版１、１の端部の上部に浅い切欠き３を設け、伸縮装置を設置するための上部切欠き空間４を形成する。切欠き３、３の底面に固定用アンカー孔３１を削孔し、このアンカー孔３１内に定着材３２を流し込む。切欠き３は、横形式の場合より小さくすることができる。
【００４８】
(c) プレファブ伸縮装置１０の表層部材１１の上に仮固定梁材４２を取付け、上部切欠き空間４の中央部に配置し、仮固定梁材４２の高さ調整金具４３で高さ調整しながら設置する。切欠き３の底面と下層部材１２との間の隙間にグラウト材３４を打設する。
【００４９】
(d) プレファブ伸縮装置１０の両側に形成された間詰空間に間詰材としてのコンクリート１４を打設する。表層部材１１は、現場打ちコンクリート１４・固定用アンカー３６・接続用露出筋３０によりＲＣ床版１と一体化する。ＲＣ床版１の上に舗装５を施工して完成する。
【００５０】
この縦形式の場合、次のような長所がある。即ち、横形式に比べて表層部材１１を短くすることができ、舗装５のアスファルト部分が多くなることにより車両のスリップ等に対して極めて有利であり、特に地震時の大変形時に有効である。また、全体形状がコンパクトになり、工場からの運搬や設置等に有利となる。また、ＲＣ床版の切欠き３がさらに小さくなり、現場一体性に優れ、施工性がよく低コストであり、耐久性にも優れるなどの利点がある。補修に関しては、横形式は表層部材の取替えだけで済むが、縦形式の場合はコンクリート埋設部分があるため、横形式に比べて現場作業に時間を要する。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の平板タイプの櫛形フェースプレートを用いた横形式の伸縮装置の基本構造であり、（ａ）は手前から見た斜視図、（ｂ）は斜め横から見た斜視図である。
【図２】図１の伸縮装置の具体的な一実施形態であり、（ａ）は平面図、（ｂ）、（ｃ）、（ｄ）は、標準時・橋梁伸長時・橋梁収縮時（レベル２地震時）の鉛直断面図である。
【図３】本発明の横形式の伸縮装置を用いた連結ジョイント部の施工方法を工程順に示す鉛直断面図であり、伸縮装置を現場で製作して設置する場合である。
【図４】本発明の横形式の伸縮装置を用いた連結ジョイント部の施工方法を工程順に示す鉛直断面図であり、工場で製作したプレキャスト伸縮装置を現場に設置する場合である。
【図５】本発明のアングルタイプの櫛形フェースプレートを用いた縦形式の伸縮装置の一実施形態であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は鉛直断面図である。
【図６】図５の伸縮装置を用いた連結ジョイント部の施工方法を工程順に示す鉛直断面図であり、工場で製作したプレキャスト伸縮装置を現場に設置する場合である。
【符号の説明】
【００５２】
１…ＲＣ床版
２…遊間
３…切欠き
４…上部切欠き空間
５…舗装
１０…伸縮装置
１１…表層部材
１２…下層部材
１３…中間部材
１４…間詰材（コンクリート）
１４ａ…プレキャスト間詰材
１４ｂ…現場打ち間詰材
１５…弾性シール部材
１６…伸縮空間
１７…伸縮隙間
２０…平板タイプの櫛形フェースプレート
２０ａ…フィンガー
２０ｂ…基部プレート
２１…滑り板
２２…立ち上がり板
２３…滑り板
２５…アングルタイプの櫛形フェースプレート
２６…水平プレート部
２７…垂直プレート部
３０…接続用露出筋
３１…固定用アンカー筋
３２…定着材
３３…固定用アンカー
３４…グラウト材
３５…シール材
３６…固定用アンカー
４０…製作台
４１…型枠
４２…仮固定梁材
４３…高さ調整金具
【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋梁の橋軸方向の中間部または端部において橋体が遊間を挟んで対向配置されている橋梁ジョイント部の上部切欠き空間に遊間を跨いで設置される伸縮装置であり、
一対の櫛形フェースプレートからなる表層部材と、切欠き底面に遊間を挟んで設置された一対の下層部材との間に、上下に滑り面を有する橋軸直角方向に連続する梁状の中間部材を挟み込んだサンドイッチ構造であり、橋体の伸縮に対して梁状の中間部材が表層部材のフィンガー部を支持するように構成されていることを特徴とする橋梁ジョイント部の伸縮装置。
【請求項２】
橋梁の橋軸方向の中間部または端部において橋体が遊間を挟んで対向配置されている橋梁ジョイント部の上部切欠き空間に遊間を跨いで設置される伸縮装置であり、
一対の平板状の櫛形フェースプレートの先端フィンガー部同士を遊間の上方で所定の遊隙をおいて噛み合わせ、その各基端プレート部を対向する橋体にそれぞれ間詰材を介して定着してなる表層部材と、一対の断面Ｌ字状の部材を遊間を挟んで切欠き底面に設置することにより表層部材の下に伸縮空間を形成する下層部材と、上下に滑り面を有する橋軸直角方向に連続する梁であって前記伸縮空間内の表層部材と下層部材との間に遊間を跨いで橋軸方向の両側に伸縮隙間をおいて配置され、遊間が最大に開いた状態でも表層部材のフィンガー部を支持し得る橋軸方向に広い幅を有する中間部材と、この中間部材の両側の前記伸縮隙間を塞ぐ弾性シール部材を備えていることを特徴とする橋梁ジョイント部の伸縮装置。
【請求項３】
橋梁の橋軸方向の中間部または端部において橋体が遊間を挟んで対向配置されている橋梁ジョイント部の上部切欠き空間に遊間を跨いで設置される伸縮装置であり、
一対の断面Ｌ字状の櫛形フェースプレートの水平プレート部の先端フィンガー部同士を遊間の上方で所定の遊隙をおいて噛み合わせ、その各垂直プレート部を対向する橋体にそれぞれ間詰材を介して定着してなる表層部材と、この表層部材の下に形成された伸縮空間の底面を構成する遊間を挟んで一対の下層部材と、上下に滑り面を有する橋軸直角方向に連続する梁であって前記伸縮空間内の表層部材と下層部材との間に遊間を跨いで橋軸方向の両側に伸縮隙間をおいて配置され、遊間が最大に開いた状態でも表層部材のフィンガー部を支持し得る橋軸方向に広い幅を有する中間部材と、この中間部材の両側の前記伸縮隙間を塞ぐ弾性シール部材を備えていることを特徴とする橋梁ジョイント部の伸縮装置。
【請求項４】
請求項２に記載の伸縮装置を用いた橋梁のジョイント工法であり、遊間を挟んで対向する橋体端部の上部にそれぞれ切欠きを設けることにより上部切欠き空間を形成し、この上部切欠き空間の橋軸方向中央部における遊間の両側の底面にそれぞれ断面Ｌ字状の下層部材を伸縮空間が形成されるように向かい合わせて設置し、この伸縮空間内の橋軸方向中央部に中間部材を遊間を跨いで設置し、この中間部材と一対の下層部材の立ち上がり板との間の伸縮隙間に弾性シール部材を設置した後、表層部材を中間部材の上に設置し、上部切欠き空間の橋軸方向両側の間詰空間に間詰材を打設して伸縮装置と橋体を一体化させることを特徴とする橋梁のジョイント工法。
【請求項５】
請求項２に記載の伸縮装置を用いた橋梁のジョイント工法であり、型枠内に表層部材、中間部材、下層部材、弾性シール部材を組み立て、表層部材の基端プレート部と下層部材を一体化させるための間詰材を打設することにより、プレキャスト伸縮装置ユニットを予め製作しておき、現場において、遊間を挟んで対向する橋体端部の上部にそれぞれ切欠きを設けることにより上部切欠き空間を形成し、この上部切欠き空間の橋軸方向中央部に前記プレキャスト伸縮装置ユニットを中間部材が遊間を跨ぐように設置し、上部切欠き空間の橋軸方向両側の間詰空間に間詰材を打設してプレキャスト伸縮装置ユニットと橋体を一体化させることを特徴とする橋梁のジョイント工法。
【請求項６】
請求項３に記載の伸縮装置を用いた橋梁のジョイント工法であり、表層部材、中間部材、下層部材、弾性シール部材を組み立てることにより、プレファブ伸縮装置ユニットを予め製作しておき、現場において、遊間を挟んで対向する橋体端部の上部にそれぞれ切欠きを設けることにより上部切欠き空間を形成し、この上部切欠き空間の橋軸方向中央部に前記ブレファブ伸縮装置ユニットを中間部材が遊間を跨ぐように設置し、上部切欠き空間の橋軸方向両側の間詰空間に間詰材を打設してプレファブ伸縮装置ユニットと橋体を一体化させることを特徴とする橋梁のジョイント工法。
【請求項１】
橋梁の橋軸方向の中間部または端部において橋体が遊間を挟んで対向配置されている橋梁ジョイント部の上部切欠き空間に遊間を跨いで設置される伸縮装置であり、
一対の櫛形フェースプレートからなる表層部材と、切欠き底面に遊間を挟んで設置された一対の下層部材との間に、上下に滑り面を有する橋軸直角方向に連続する梁状の中間部材を挟み込んだサンドイッチ構造であり、橋体の伸縮に対して梁状の中間部材が表層部材のフィンガー部を支持するように構成されていることを特徴とする橋梁ジョイント部の伸縮装置。
【請求項２】
橋梁の橋軸方向の中間部または端部において橋体が遊間を挟んで対向配置されている橋梁ジョイント部の上部切欠き空間に遊間を跨いで設置される伸縮装置であり、
一対の平板状の櫛形フェースプレートの先端フィンガー部同士を遊間の上方で所定の遊隙をおいて噛み合わせ、その各基端プレート部を対向する橋体にそれぞれ間詰材を介して定着してなる表層部材と、一対の断面Ｌ字状の部材を遊間を挟んで切欠き底面に設置することにより表層部材の下に伸縮空間を形成する下層部材と、上下に滑り面を有する橋軸直角方向に連続する梁であって前記伸縮空間内の表層部材と下層部材との間に遊間を跨いで橋軸方向の両側に伸縮隙間をおいて配置され、遊間が最大に開いた状態でも表層部材のフィンガー部を支持し得る橋軸方向に広い幅を有する中間部材と、この中間部材の両側の前記伸縮隙間を塞ぐ弾性シール部材を備えていることを特徴とする橋梁ジョイント部の伸縮装置。
【請求項３】
橋梁の橋軸方向の中間部または端部において橋体が遊間を挟んで対向配置されている橋梁ジョイント部の上部切欠き空間に遊間を跨いで設置される伸縮装置であり、
一対の断面Ｌ字状の櫛形フェースプレートの水平プレート部の先端フィンガー部同士を遊間の上方で所定の遊隙をおいて噛み合わせ、その各垂直プレート部を対向する橋体にそれぞれ間詰材を介して定着してなる表層部材と、この表層部材の下に形成された伸縮空間の底面を構成する遊間を挟んで一対の下層部材と、上下に滑り面を有する橋軸直角方向に連続する梁であって前記伸縮空間内の表層部材と下層部材との間に遊間を跨いで橋軸方向の両側に伸縮隙間をおいて配置され、遊間が最大に開いた状態でも表層部材のフィンガー部を支持し得る橋軸方向に広い幅を有する中間部材と、この中間部材の両側の前記伸縮隙間を塞ぐ弾性シール部材を備えていることを特徴とする橋梁ジョイント部の伸縮装置。
【請求項４】
請求項２に記載の伸縮装置を用いた橋梁のジョイント工法であり、遊間を挟んで対向する橋体端部の上部にそれぞれ切欠きを設けることにより上部切欠き空間を形成し、この上部切欠き空間の橋軸方向中央部における遊間の両側の底面にそれぞれ断面Ｌ字状の下層部材を伸縮空間が形成されるように向かい合わせて設置し、この伸縮空間内の橋軸方向中央部に中間部材を遊間を跨いで設置し、この中間部材と一対の下層部材の立ち上がり板との間の伸縮隙間に弾性シール部材を設置した後、表層部材を中間部材の上に設置し、上部切欠き空間の橋軸方向両側の間詰空間に間詰材を打設して伸縮装置と橋体を一体化させることを特徴とする橋梁のジョイント工法。
【請求項５】
請求項２に記載の伸縮装置を用いた橋梁のジョイント工法であり、型枠内に表層部材、中間部材、下層部材、弾性シール部材を組み立て、表層部材の基端プレート部と下層部材を一体化させるための間詰材を打設することにより、プレキャスト伸縮装置ユニットを予め製作しておき、現場において、遊間を挟んで対向する橋体端部の上部にそれぞれ切欠きを設けることにより上部切欠き空間を形成し、この上部切欠き空間の橋軸方向中央部に前記プレキャスト伸縮装置ユニットを中間部材が遊間を跨ぐように設置し、上部切欠き空間の橋軸方向両側の間詰空間に間詰材を打設してプレキャスト伸縮装置ユニットと橋体を一体化させることを特徴とする橋梁のジョイント工法。
【請求項６】
請求項３に記載の伸縮装置を用いた橋梁のジョイント工法であり、表層部材、中間部材、下層部材、弾性シール部材を組み立てることにより、プレファブ伸縮装置ユニットを予め製作しておき、現場において、遊間を挟んで対向する橋体端部の上部にそれぞれ切欠きを設けることにより上部切欠き空間を形成し、この上部切欠き空間の橋軸方向中央部に前記ブレファブ伸縮装置ユニットを中間部材が遊間を跨ぐように設置し、上部切欠き空間の橋軸方向両側の間詰空間に間詰材を打設してプレファブ伸縮装置ユニットと橋体を一体化させることを特徴とする橋梁のジョイント工法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００７−３２０５７（Ｐ２００７−３２０５７Ａ）
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−２１５８０７（Ｐ２００５−２１５８０７）
【出願日】平成１７年７月２６日（２００５．７．２６）
【出願人】（５０５１４８５５３）株式会社コンクリート複合構造研究機構 (2)
【出願人】（０００２３００１０）ジオスター株式会社 (77)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１９年２月８日（２００７．２．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年７月２６日（２００５．７．２６）
【出願人】（５０５１４８５５３）株式会社コンクリート複合構造研究機構 (2)
【出願人】（０００２３００１０）ジオスター株式会社 (77)
【Ｆターム（参考）】
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