JP2007517996A - 耐たわみ性超大型橋梁のフィンガージョイント装置 - Google Patents

Abstract

【課題】橋梁のフィンガージョイント、特に伸縮量が３００mm以上の耐たわみ性超大型橋梁のフィンガージョイント装置を提供する。
【解決手段】橋梁の伸縮継手の両側床版（１０）に設けた固定フェースプレート（２）と可動フェースプレート（１）とを備え、可動フェースプレート（１）の第一端には櫛歯（１１）が設けられ、且つ固定フェースプレート（２）の各櫛歯（２１）と互いに間隙を挟んで嵌合されており、前記可動フェースプレート（１）の第二端底部に回転軸（８）が設置され、前記回転軸（８）の両端は、床版（１０）に直接固定或いは間接固定されている軸受（７）に枢接されている。ここでは、可動フェースプレートの第二端を回転可能に設計したことにより、床版の端部が上向き或いは下向きに変形した場合、可動フェースプレートと床版との間に回転が発生するため、可動フェースプレートの平らさを維持することができ、フィンガージョイント装置全体の損傷を回避できると共に、車両の安全快適な運行を保証することができる。
【選択図】図６

Description

本発明は橋梁のフィンガージョイント、特に伸縮量が300mm以上の耐たわみ性超大型橋梁のフィンガージョイント装置に関する。

橋梁のジョイント装置として、固定フェースプレートと可動フェースプレートとを有する比較的に性能のよいフィンガージョイント装置がある。特に伸縮量が160mm以上の大型橋梁の伸縮装置の場合、例えば、本願発明者の中国特許ZL02264872.0号「組み立て式橋梁のフィンガージョイント装置」では、可動フェースプレートにより伸縮が行われるようになっており、縦方向の隙間が存在せず、且つ橋面と路面とが一体的につながるようになっている。このようなジョイント装置は耐震性が優れているため、車両運転の安定性、快適性を確保することができる。また、段差による車両への衝撃を有効に回避することができるため、穏やかで心地よく運転することができる。

また、ジョイントの伸縮量が300mm以上の超大型橋梁においては、車両の荷重及び気温の変化に起因して床版にたわみ変形が生じ、床版のジョイント端部が跳ね上がる場合がある。その場合、フェースプレートの櫛歯及びフェースプレートも同様に跳ね上げられ、伸縮装置の損傷を引き起こすことになる。このような問題点を解決するため、本願発明者の中国特許ZL02265765.7号「特大変位量橋梁のフィンガージョイント装置」は、可動フェースプレートは、順次ヒンジ連結されたフェースプレート、可動連結板及び櫛歯が可動式ユニットになっている。この場合、車両の荷重に起因して床版にたわみ変形が生じ、床版のジョイント端部が跳ね上った場合、フェースプレートも同様に跳ね上がるが、可動連結板とフェースプレートとの間に相対回転することにより、可動連結板及び櫛歯と床版との接続を維持することができる。

しかし、ジョイントの伸縮量が500mm以上の超大型橋梁において、車両の荷重による大きなたわみ変形が発生しやすく、床版のジョイント端部も一段と大きく跳ね上がるようになる。その場合、可動連結板と櫛歯も大きく跳ね上がり、床版との接続を維持することができなくなる。この状態で車両の荷重が掛かると、伸縮装置全体の損傷を引き起こす恐れがある。

なお、近年流行の超大型の吊橋は、橋梁に作用する荷重及びその他の内外力により、床版の端部に縦方向の角折れ変形が発生する他、長手方向、横方向、斜方向およびねじりなど多方向の変形が存在し、今までの各種ジョイント装置では適用できなくなっている。

このような現状に鑑み、本発明は橋梁に作用する荷重などの外力により、縦方向の角折れ変形、横方向、斜方向およびねじり等多方向変形が発生した場合でも、依然として平坦さを維持できる超大型橋梁の耐たわみ性フィンガージョイント装置を提供することを目的とする。

上記の課題を解決する技術手段として、本願発明の超大型橋梁のフィンガージョイント装置は、橋梁の伸縮継手の両側橋脚に設けられた固定フェースプレートと可動フェースプレートとを備え、可動フェースプレートの第一端には櫛歯が設けられ、且つ固定フェースプレートの各櫛歯と互いに間隙を挟んで嵌合されており、その特徴は、可動フェースプレートの第二端部に回転軸が設置され、回転軸の両端は、床版に直接或いは間接に固定されている軸受に枢接されている。

前記軸受は、それぞれ半円柱形の溝を有する上軸受と下軸受とを上下組み合わせて形成することができる。前記可動フェースプレートの回転軸は独立した部品として製造した後、溶接或は他の固定方式を用いて可動フェースプレートの第二端部に固定することができる。また、製造工程で実施可能な場合は、回転軸を可動フェースプレートと一体形成することもできる。前記軸受は少なくとも二つ以上であって、可動フェースプレートの回転軸の両端に設けられる。なお、回転軸のサポートを強化するため、回転軸の中間位置にも軸受を設置し、回転軸の中間部が該軸受を貫通するようにし、可動フェースプレートの第二端の対応位置には軸受を収容するための切り欠き部分を設ける。

前記軸受は軸穴を有する一体化した製品であって、可動フェースプレートの回転軸の両端にそれぞれ設けることができる。また、製造及び取り付け上の便宜を図るため、次のように可動フェースプレートの回転軸を形成することができる。すなわち、略半円柱形の軸本体を溶接或はボルトを用いて可動フェースプレートの第二端部に固定し、該軸本体の両端に半円柱形の第１半枢軸部をそれぞれ設け、可動フェースプレートの第二端の両側に半円柱形の第２半枢軸部それぞれ設け、対応する第１半枢軸部と第２半枢軸部を組み合わせて枢軸部を構成させ、軸受の軸穴内に貫通させる。

前記可動フェースプレートの回転軸において、軸受により支持されていない部分は、現場でコンクリートを流し込むことにより支えることができる。また、半円柱形の溝を有する支持台を設け、床版と一体に形成されている支柱上に該支持台を固定することもできる。

コンクリート床版或は舗装層が厚い鋼床版箱桁の場合、前記支柱を予め床版の中に直接埋め込むことができる。一方、舗装層が薄い鋼床版箱桁の場合は、断面がL状の支柱の垂直側面を鋼製の箱桁の側壁に溶接し、三角形の補強筋を溶接することができる。さらに、前記Ｌ状の支柱の側面と可動フェースプレートの第二端部との間に弾性シール板を設けることで、可動フェースプレートと支持台との間に回転の空間を提供するとともに、当該箇所における自然損傷の発生を防止することができる。

可動フェースプレート第２端部と支持台との間のスムーズな回転を図るため、可動フェースプレート回転軸と支持台の半円柱形の溝の間には潤滑油を充填する。また、塵埃などが潤滑油に進入することを防止し、且つ可動フェースプレートが支持台に対し回転する際の圧縮変形を吸収するため、可動フェースプレートの第二端付近と支柱との間に弾性シールを設ける。また、装置構造強化及び安全を確保するため、安全ボルトにより可動フェースプレートと弾性シールとを支柱或は床版に固定する。万が一、回転軸と可動フェースプレートとの間の溶接の継ぎ目に亀裂、脱離などが発生した場合でも、安全ボルトにより可動フェースプレートは当初の位置に固定されているため、事故の発生を回避することができる。なお、可動フェースプレートが支持台に対し回転する際に発生する縦方向の変形に対応するため、安全ボルトにはスプリングワッシャを設けることができる。

さらに、床版の変形が可動フェースプレートの櫛歯に与える影響を回避し且つ櫛歯部分の横方向の変位を解消するため、可動フェースプレートの第一端に設けられた各櫛歯は、ピン軸によりフェースプレート主体の歯溝にヒンジ連結させることができる。

現行の技術に比べ、本発明は可動フェースプレートの第二端を回転可能に設計したことにより、床版の端部が上向き或いは下向きに変形した場合、可動フェースプレートと床版との間に回転が発生するため、可動フェースプレートの平坦さを維持することができ、フィンガージョイント装置全体の損傷を回避できると共に、車両の安全快適な運行を保証することができる。

以下図面を参照して本発明の実施例を説明する。

図１〜図４は、本発明を適用した鋼床版箱桁の一実施例である。橋梁の伸縮継手の両側床版１０に固定フェースプレート２と可動フェースプレート１とが設けられている。可動フェースプレート１の第一端に設けられた各櫛歯１１は、ピン軸３によりフェースプレート１主体の歯溝にヒンジ連結されており、且つ固定フェースプレート２の各櫛歯２１と互いに間隙を挟んで嵌合されている。

可動フェースプレート１の第二端部に対応する位置には、断面がＬ状の支柱の垂直側面が床版１０の側壁に溶接されており、半円柱形の溝を有する支持台９がボルトにより支柱上に固定されている。可動フェースプレート（１）の第二端部には軸穴を有する軸受７が固定されており、Ｌ状支柱の垂直側面４２と可動フェースプレート１の第二端部との間には、弾性シール板１３が設けられている。

略半円柱形の回転軸の軸体８はボルトにより可動フェースプレート１の第二端部に固定され、支持台９の半円柱形の溝により支持されている。なお、回転軸と支持台との間には潤滑油が充填されている。もちろん、軸体８は可動フェースプレート１の第二端部に直接溶接することもできる。

なお、軸本体（８）の両端には、半円柱形の第１半枢軸部８１をそれぞれ設け、可動フェースプレート１の第二端の両側にも半円柱形の第２半枢軸部１２をそれぞれ設け、対応する第１半枢軸部８１と第２半枢軸部１２とを組み合わせて枢軸部を構成させ、軸受７の軸穴７１内を貫通させる。

本実施例においては、可動フェースプレート１の第二端付近と支柱４との間に弾性シール５を設ける。また、安全ボルト６により可動フェースプレート１と弾性シール５とを支柱４に固定する。そのうち、安全ボルト６にはスプリングワッシャ１４が設けられている。

図５に示したのはコンクリート床版を採用した実施例２である。実施例１との相違点は、支柱４が予め床版の中に埋め込まれたことである。実施例１と共通する部分は省略する。

図６〜図８に示したのは本発明の実施例３である。実施例１との相違点は、可動フェースプレート回転軸８が可動フェースプレート１と一体に溶接されており、回転軸８の両端枢軸部も円柱形を呈している。また、軸受７はそれぞれ半円柱形の溝を有する上軸受７２と下軸受７３とを上下組み合わせて形成され、且つボルトにより床版１０に固定される。本実施例において、可動フェースプレート１及び回転軸８毎に３個の軸受７が設けられ、可動フェースプレート回転軸８の両端部及び中部を支持するようになっている。なお、可動フェースプレート１の第二端の対応位置に軸受７を収容するための切り欠き部分が設けられている。

さらに、本実施例において、可動フェースプレートの回転軸８の軸受７により支持されていない部分８２は、現場で流し込まれたコンクリート層により支持されているため、実施例１で採用した支持台９及び支柱４を省略することができる。したがって、装置全体の構造が簡単で、小型化を実現することができ、製造及び取り付けの利便性を図ることができる。

実施例１のフィンガージョイントの構造説明図である。 図１の軸受を取り外した後の構造説明図である。 図２の半円柱形の軸体の立体説明図である。 図１の部品の立体分解説明図である。 実施例２の構造説明図である。 実施例３の構造説明図である。 図６の可動フェースプレートとその回転軸の立体説明図である。 図６と図７の可動フェースプレート回転軸の立体説明図である。

符号の説明

１ 可動フェースプレート
１１ 可動フェースプレートの各櫛歯
１２ 第２半枢軸部
１３ 弾性シール板
１４ スプリングワッシャ
２ 固定フェースプレート
２１ 固定フェースプレートの各櫛歯
３ ピン軸
４ Ｌ状支柱
４２ Ｌ状支柱の垂直側面
５ 弾性シール
６ 安全ボルト
７ 軸受
７１ 軸穴
７２ 上軸受
７３ 下軸受
８ 回転軸
８１ 半枢軸部
９ 支持台
１０ 床版

Claims (10)

1. 耐たわみ性超大型橋梁のフィンガージョイント装置において、
   橋梁の伸縮継手の両側床版（１０）に設けられた固定フェースプレート（２）と可動フェースプレート（１）とを備え、
   可動フェースプレート（１）の第一端には櫛歯（１１）が設けられ、且つ固定フェースプレート（２）の各櫛歯（２１）と互いに間隙を挟んで嵌合されており、
   前記可動フェースプレート（１）の第二端部に回転軸（８）が設置され、前記回転軸（８）の両端は、床版（１０）に直接固定或いは間接固定されている軸受（７）に枢接されていることを特徴とするフィンガージョイント装置。
2. 前記軸受（７）は、それぞれ半円柱形の溝を有する上軸受（７２）と下軸受（７３）とを上下組み合わせて形成されることを特徴とする、請求項１に記載のフィンガージョイント装置。
3. 前記回転軸（８）の中間位置にも軸受（７）が設置され、回転軸（８）の中部はこの軸受（７）を貫通し、可動フェースプレート（１）の第二端の対応位置に軸受（７）を収容するための切り欠き部分が設けられていることを特徴とする、請求項２に記載のフィンガージョイント装置。
4. 略半円柱形の軸本体（８）を溶接或はボルトを用いて可動フェースプレート（１）の第二端部に固定させ、該軸本体（８）の両端に半円柱形の第１半枢軸部（８１）をそれぞれ設け、可動フェースプレート（１）の第二端の両側に半円柱形の第２半枢軸部（１２）をそれぞれ設け、対応する第１半枢軸部（８１）と第２半枢軸部（１２）とを組み合わせて枢軸部を構成させ、軸受（７）の軸穴内に貫通させることにより、前記可動フェースプレートの回転軸（８）を形成することを特徴とする、請求項１に記載の大型橋梁のフィンガージョイント装置。
5. 前記可動フェースプレートの回転軸（８）の軸受（７）により支持されていない部分には、半円柱形の溝を有する支持台（９）が設けられ、該支持台（９）は床版（１０）と一体に形成されている支柱（４）上に固定されていることを特徴とする、請求項４記載の大型橋梁のフィンガージョイント装置。
6. 前記支柱（４）はL状の断面を有しており、垂直側面（４２）を床版（１０）の側壁に溶接させることを特徴とする、請求項５に記載の大型橋梁のフィンガージョイント装置。
7. 前記Ｌ状支柱の垂直側面（４２）と可動フェースプレート（１）の第二端部との間には、弾性シール板（１３）が設けられていることを特徴とする、請求項６に記載の大型橋梁のフィンガージョイント装置。
8. 前記可動フェースプレート（１）の第二端付近と支柱（４）との間に弾性シール（５）が設けられ、安全ボルト（６）により可動フェースプレート（１）と弾性シール（５）とを支柱（４）或は床版（１０）に固定することを特徴とする、請求項７に記載の大型橋梁のフィンガージョイント装置。
9. 前記安全ボルト（６）は、スプリングワッシャ（１４）が設けられていることを特徴とする、請求項８に記載の大型橋梁のフィンガージョイント装置。
10. 前記可動フェースプレート（１）の第一端に設けられた各櫛歯（１１）は、ピン軸（３）によりフェースプレート（１）主体の歯溝にヒンジ連結されていることを特徴とする、請求項１〜９のいずれかに記載の大型橋梁のフィンガージョイント装置。

Images