JP2020094373A

JP2020094373A - 橋梁の遊間に設けられる舗装体

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Publication number: JP2020094373A
Application number: JP2018232219A
Authority: JP
Inventors: 英治白石; Eiji Shiraishi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2018-12-12
Filing date: 2018-12-12
Publication date: 2020-06-18

Abstract

【課題】安全性が高く騒音が発生せず、耐久性が十分に大きく長期間の利用によっても劣化しにくい橋梁の遊間に設けられる舗装体を提供する。【解決手段】橋梁の一方と他方の床版（２０、２１）の間の遊間（２３）舗装体（３８）を設ける。舗装体（３８）には略長方形状の複数枚のリブプレート（１）を埋め込む。まず、複数枚のリブプレート（１）を、一方の床版（２０）に遊間（２３）に沿って所定の間隔で配置し、それぞれのリブプレート（１）の先端部分が所定長さだけ遊間（２３）側に突出するように床版（２０）上に固定する。他方の床版（２１）においても同様にする。そうすると、遊間（２３）においてそれぞれのリブプレート（１）の先端部分が交互に配置される。これらの複数枚のリブプレート（１）間に舗装材料を充填する。少なくとも遊間（２３）近傍には弾性舗装材料（３６）を充填する。【選択図】図２

Description

本発明は、橋梁における床版同士の遊間において、いわゆる伸縮継手装置無しで伸縮を吸収可能に舗装される舗装体に関するものである。

橋梁には色々な構造があるが一般的には、橋脚と、この橋脚の上に支持されている橋桁と、この橋桁の上に形成されている床版と、床版上に形成されている舗装体とから構成されている。橋梁において隣り合う床版の隙間すなわち遊間には伸縮継手装置が設けられ、車両が走行するときに発生する振動が吸収されるようになっている。遊間の多くは道路を横切る方向に形成されているが、高速道路等の高架橋において主線道路と分岐道路とが接続しているような場合には道路と並行に、つまり縦方向に形成されている。

遊間に設けられる伸縮継手装置の例として、いわゆるフィンガージョイントが周知である。フィンガージョイントは、床版に固定される下部構造と、下部構造の上に設けられている一対のフェースプレートとからなり、フェースプレートは櫛状に複数の爪部が形成された鋼板からなる。そして互いの爪部同士がずれるようにして一対のフェースプレートが接続されている。伸縮継手装置としてゴムジョイントも周知である。ゴムジョイントは例えば一対のゴム製の横長の中空部材からなり、これらが一方と他方の床版の端部に固着され、互いに当接している。

遊間およびその近傍において舗装が施されることもある。このような場合に形成される舗装体は、アスファルトに所定の割合でゴムが配合された舗装材料が使用される。弾性を備えた舗装体すなわち弾性舗装体は床版上に形成されている舗装体と連続して形成されることになるので、車両が滑らかに走行することができる。

特開平１１−１３００５号公報

特許文献１には、このような伸縮継手装置無しで遊間に設けられる舗装体に関する発明が記載されている。特許文献１に記載の舗装体は、板状構造物と、ゴムを含んだ弾性舗装材料とからなる。板状構造物は例えば長辺が長い長方形状の複数枚の金属板からなり、金属板の短辺は弾性舗装材料の敷き詰められる厚さと等しくなっている。この様な複数枚の金属板が菓子折の仕切りのように格子状に形成されている。そして遊間を閉鎖するセンタープレートがその両端部が一方と他方の床版によって支持されるように設けられ、この上に板状構造物が載置される。このとき板状構造物を構成する金属板の角度が継目部に対して約４５度になるように、つまり格子が菱形格子になるように、載置される。そして弾性舗装材料が格子の中に充填され、板状構造物と一体的に舗装され、舗装体が形成されている。遊間における舗装体がこのように形成されているので、重量を受けると塑性変形しやすい弾性舗装材料が板状構造物によって流動しにくくなって変形が防止される。すなわちいわゆる轍掘れが抑制される。

従来の伸縮継手装置によっても、弾性舗装体によっても、あるいは特許文献１に記載の舗装体によっても橋梁を車両が走行するときに生じる振動を吸収できる。しかしながら解決すべき問題も見受けられる。まず従来の伸縮継手装置には車両走行時の安全性についての懸念がある。例えばフィンガージョイントについては車両は鋼材からなるフェースプレート上を走行することになり、雨天等でフェースプレートが濡れている場合にはスリップしやすい。ゴムジョイントも同様に濡れているとスリップしやすく安全性に懸念がある。さらには伸縮継手装置については、必然的に段差が形成されてしまうので、車両走行時に騒音の原因になりやすく乗り心地にも問題がある。従来の弾性舗装体については、床版上の舗装体と連続的に舗装体が形成されるので騒音の発生の問題もないし、乗り心地にも優れている。しかしながら耐久性の点で問題が見受けられる。弾性舗装材料はゴムを含有しており高い弾性を備えているが、結合力が若干弱く、強い力が長時間作用すると塑性変形しやすいという問題がある。例えば橋梁上で渋滞が発生し、車両が停車してタイヤが長時間弾性舗装材料の上に載った状態になると塑性変形が発生する。繰り返し塑性変形を受けると轍掘れが発生してしまう。これに対して特許文献１に記載の舗装体は、板状構造物が設けられているので弾性舗装材料は塑性変形しにくい。しかしながら、耐久性の問題はある。具体的には特許文献１に記載の舗装体は、板状構造物が床版やセンタープレートの上に載置されているだけであるので、舗装体の床版やセンタープレートに対する接着力は弾性舗装材料の接着力だけになる。そうすると弾性舗装材料が床版から剥がれると舗装体全体が床版やセンタープレートから分離して剥がれることになる。このようなことは例えば次のようなメカニズムで発生する。まず弾性舗装材料が振動を吸収して弾性変形を繰り返すうちに、特許文献１に記載の舗装体と床版に形成されている舗装体とが分離して溝が形成される。ゴムを含んだ弾性舗装材料は橋梁が振動するたびに弾性変形するが、床版に形成されている舗装体はゴムを含まない一般的なアスファルト舗装材料からなり弾性変形しない。そうすると両舗装体の接続面において破断が発生しやすいからである。このような破断が発生し溝が形成されると、雨水が内部に浸入する。このような浸入した雨水によって舗装体が床版やセンタープレートから剥がれやすくなる。すなわち特許文献１に記載の舗装体も耐久性の問題が見受けられる。

本発明は、上記したような問題点を解決した、橋梁の遊間に設けられる舗装体を提供することを目的とし、具体的には走行する車両の安全性に問題がなく、騒音や乗り心地の悪化の原因になる段差が形成されない舗装体でありながら、耐久性が十分に大きく長期間の利用によっても劣化しにくい橋梁の遊間に設けられる舗装体を提供することを目的としている。

本発明は、橋梁の一方と他方の床版の間に形成されている遊間に設けられる舗装体として構成される。本発明の舗装体は略長方形状を呈する複数枚のリブプレートを埋め込む。まず、複数枚のリブプレートを、一方の床版に立てた状態で遊間に沿って所定の間隔で配置し、それぞれのリブプレートの先端部分が所定長さだけ遊間側に突出するように床版上に固定する。他方の床版においても同様に複数枚のリブプレートを設ける。そうすると、遊間においてそれぞれのリブプレートの先端部分が交互に配置されるようになる。このように配置されている複数枚のリブプレートに舗装材料を充填するが、少なくとも遊間近傍については弾性素材を含む弾性舗装材料を充填する。

かくして、請求項１に記載の発明は、上記目的を達成するために、橋梁の一方と他方の床版の間に形成されている遊間に設けられる舗装体であって、前記舗装体は略長方形状の複数枚のリブプレートが埋め込まれており、前記一方の床版には、複数枚の前記リブプレートが長辺を下にして立てられた状態で前記遊間に沿って所定の間隔で配置され、それぞれの前記リブプレートの先端部分が所定長さだけ前記遊間側に突出するように前記一方の床版上に固定され、前記他方の床版には、複数枚の前記リブプレートが長辺を下にして立てられた状態で前記遊間に沿って前記間隔で配置され、それぞれの前記リブプレートの先端部分が所定長さだけ前記遊間側に突出するように前記他方の床版上に固定され、前記一方の床版に設けられている複数枚の前記リブプレートの先端と、前記他方の床版に設けられている複数枚の前記リブプレートの先端とが、前記遊間において交互に配置されており、少なくとも前記遊間の近傍において、複数枚の前記リブプレートの間に弾性素材を含んだ弾性舗装材料が充填されていることを特徴とする、橋梁の遊間に設けられる舗装体として構成される。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の舗装体において、前記遊間から離間した位置においては弾性素材を含まない舗装材料が複数枚の前記リブプレートの間に充填されていることを特徴とする、橋梁の遊間に設けられる舗装体として構成される。
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の舗装体において、複数枚の前記リブプレートはそれぞれの長辺の一辺が露出していることを特徴とする、橋梁の遊間に設けられる舗装体として構成される。
請求項４に記載の発明は、請求項１〜３のいずれかに記載の舗装体において、前記舗装体は複数枚の前記リブプレートに対して直交する仕切プレートが設けられていることを特徴とする、橋梁の遊間に設けられる舗装体として構成される。

以上のように、本発明は、橋梁の一方と他方の床版の間に形成されている遊間に設けられる舗装体として構成される。つまり遊間に伸縮継手装置がない連続舗装体を対象としているので、車両走行時の騒音の問題がなくスリップしにくいことが保証される。本発明によると、舗装体は略長方形状の複数枚のリブプレートが埋め込まれている。そして一方の床版には、複数枚のリブプレートが長辺を下にして立てられた状態で遊間に沿って所定の間隔で配置され、それぞれのリブプレートの先端部分が所定長さだけ遊間側に突出するように一方の床版上に固定され、他方の床版には、複数枚のリブプレートが長辺を下にして立てられた状態で遊間に沿って同じ間隔で配置され、それぞれのリブプレートの先端部分が所定長さだけ遊間側に突出するように他方の床版上に固定されている。そして一方の床版に設けられている複数枚のリブプレートの先端と、他方の床版に設けられている複数枚のリブプレートの先端とが、遊間において交互に配置されている。リブプレートがこのように設けられているので、橋梁が振動して一方と他方の床版が相対的に動くとき、リブプレートはそれぞれの床版に対して一体的に動くことになり、遊間においてリププレートの先端部同士がずれることになる。そして本発明によると、少なくとも遊間の近傍において、複数枚の前記リブプレートの間に弾性素材を含んだ弾性舗装材料が充填されている。つまり橋梁に振動が発生するとき、この遊間において一方の床版からのリブプレートの先端と、他方の床版からのリブプレートの先端とが互いに相対的にずれ、このずれに追随するように弾性舗装材料が変形することになる。これによって振動を吸収できる。弾性舗装材料は、弾性しない一般的な舗装材料に比してタイヤの圧力を受けて塑性変形により轍掘れができやすいが、リブプレートの間に充填されているので車両がその上を通ったりして重量がかかっても塑性変形しにくい。ところで本発明によるとリブプレートのそれぞれは床版に固定されているので、舗装体全体が床版から剥がれることもない。つまり舗装体の強度は大きい。他の発明によると、遊間から離間した位置においては弾性素材を含まない舗装材料が複数枚のリブプレートの間に充填されている。橋梁が振動するときに変形するのは遊間近傍だけであるので、遊間から離間した部分に一般的な舗装材料が充填されているのは合理的であり、さらに耐久性が向上する。他の発明によると、複数枚のリブプレートはそれぞれの長辺の一辺が露出している。車両が走行するとき、タイヤは弾性舗装材料に接してスリップしにくくなっているだけでなく、露出したリブプレートに支持されることになる。そうするとさらに舗装体の耐久性が向上する。他の発明によると、舗装体は複数枚のリブプレートに対して直交する仕切プレートが設けられている。仕切りプレートによって一般的な舗装材料と弾性舗装材料とを仕切っている場合には、これらが分離しにくくなるし、舗装材料を充填するときに充填しやすい効果が得られる。

橋梁の遊間に設けられる本発明の実施の形態に係る舗装体を構成する部材を示す図で、その（Ａ）はリブプレートを、その（Ｂ）は仕切りプレートを、その（Ｃ）はリブプレートを固定する固定部材をそれぞれ示す斜視図である。橋梁の遊間に設けられる本発明の実施の形態にかかる舗装体について施工途中の様子を示す図で、その（Ａ）は舗装体の斜視図、その（Ｂ）、（Ｃ）はそれぞれ（Ａ）におけるＸ１−Ｘ１断面、Ｘ２−Ｘ２断面で切断した舗装体の断面図である。橋梁の遊間に設けられる本発明の実施の形態に係る舗装体を示す図で、その（Ａ）は舗装体の断面図、その（Ｂ）は舗装体の斜視図である。道路の走行方向に対して縦方向に遊間が設けられている場合に設けられる本発明の他の実施の形態に係る舗装体を示す図で、その（Ａ）は舗装体の断面図、その（Ｂ）は舗装体の斜視図である。

以下、本発明の実施の形態について説明する。本実施の形態に係る舗装体は、橋梁の遊間に設けられる舗装体であり、図１の（Ａ）に示されているリブプレート１が複数枚埋め込まれている点に特徴がある。リブプレート１は、鉄、非鉄金属、鋳物、樹脂等色々な材料から形成することができるが本実施の形態においては鋼板からなる。リブプレート１は、所定厚さで略長方形状に形成されているが、本実施の形態においては長方形が変形した形状になっている。具体的には、まず１個の頂点近傍が符号２で示されているように丸みを帯びるように切り取られている。舗装体が形成されるとき、リブプレート１の上の長辺が露出することになるが、この上を走行する車両のタイヤが傷つかないようにするためである。またリブプレート１の下方は、その一部が符号３で示されているように切り取られている。舗装体が遊間に施工されるとき遊間に防水ブロックが設けられるが、この防水ブロックと干渉しないようにするためである。本実施の形態に係るリブプレート１にはくり抜き５と切り込み６も形成されている。くり抜き５は充填される舗装材料がリブプレート１によって分離される割合を少なくするようにするためであり、切り込み６は次に説明する仕切りプレート８と結合するためのものである。

本実施の形態に係る舗装体は、図１の（Ｂ）に示されている仕切りプレート８が設けられている。仕切りプレート８は舗装体において必須ではないが、舗装体を構成する舗装材料として、弾性素材を含んだ弾性舗装材料と弾性素材を含まない一般的な舗装材料とが併用されるとき、仕切りプレート８を設けることによってこれらが混ざらないようにすることができる。仕切りプレート８も鉄、非鉄金属、鋳物、樹脂等色々な材料から形成することができるが本実施の形態においては鋼板からなる。仕切りプレート８は所定厚さで長辺が長い長方形状に形成されており、所定の間隔で一方の長辺から複数の切り込み９、９、…が形成されている。これらの切り込み９、９、…にリブプレート１が挿入されることになる。切り込み９、９、…の間隔は、一般的な車両に設けられているタイヤ幅と同等の幅か、それより狭くなっている。

本実施の形態に係る舗装体においては、複数枚のリブプレート１、１、…を床版に固定するようにしているが、固定するための固定金具１１が図１の（Ｃ）に示されている。固定金具１１は、Ｕ字形、あるいはコの字形に折り曲げられた金属板からなり、底面部１２と、この底面部１２の両端から立ち上がった押さえ部１３、１３からなる。底面部１２には中央にボルトを挿入するボルト穴１４が開けられている。

本実施の形態に係る舗装体を施工する方法について説明する。図２の（Ａ）には、橋梁を構成する第１の床版２０と、第２の床版２１とが点線で示され、これらの第１、２の床版２０、２１間に遊間２３が形成されている。第１、２の床版２０、２１には、一般的な舗装材料からなる舗装体２４、２５が設けられている。ただし、第１、２の床版２０、２１は遊間２３の近傍において露出しており、ここに舗装体を施工することになる。なお、図において矢印Ｙ１は車両の走行方向を示している。つまり、遊間２３は道路を横切るように形成されている。

最初に、図２の（Ｂ）に示されているように、遊間２３に防水処理を施す。すなわち防水部材２７と防水ブロック３１とを設ける。防水部材２７と防水ブロック３１は必須ではないが、雨水が落下しないように設けることが好ましい。防水部材２７は色々な部材から形成できるが、本実施の形態においてはゴム製の樋状部材２８とこの樋状部材２８の中に入れられる発泡弾性体２９とから構成されている。このような防水部材２７の上に、かまぼこ形状を呈するゴム製の防水ブロック３１が設けられている。

次に、防水ブロック３１と平行に、第１、２の床版２０、２１の上に仕切りプレート８、８を立てて配置する。このとき切り込み９、９、…を上に向ける。次いで複数枚のリブプレート１、１、…を図２の（Ａ）に示されているように設ける。すなわち、第１、２の床版２０、２１において、複数枚のリブプレート１、１、…を長辺を下にして立てた状態で仕切りプレート８の切り込み９、９、…に合わせて挿入する。そうするとリブプレート１、１、…の切り込み６、６、…と仕切りプレート８の切り込み９、９、…とが整合し、互いに結合される。このように結合すると、第１、２の床版２０、２１において、複数枚のリブプレート１、１、…が切り込み９、９、…の間隔で等間隔に配置され、それぞれのリブプレート１、１、…は、その所定の長さが第１の床版２０か第２の床版２１のいずれかに載った状態になると共に先端部分が所定長さだけ遊間２３側に突出した状態になる。このとき、第１の床版２０からのリブプレート１、１、…の先端部分と、第２の床版２１からのリブプレート１、１、…の先端部分とが遊間２３において交互に配置されるようにする。この状態で、図２の（Ｃ）に示されているように、固定金具１１、１１、…とボルト３３、３３、…とを使用して、リブプレート１、１、…を第１の床版２０に、もしくは第２の床版２１に固定する。

舗装材料を充填する。本実施の形態においては、一般的に利用されているアスファルト混合物からなる第１の舗装材料と、ゴムチップ等の弾性素材が含まれている弾性舗装材料である第２の舗装材料とを使用する。図３の（Ａ）において、第１の床版２０の仕切りプレート８から左側の領域と、第２の床版２１の仕切りプレート８から右側の領域には第１の舗装材料３５、３５を充填し、仕切りプレート８、８で囲まれた中間の領域、すなわち遊間２３の近傍には第２の舗装材料３６を充填し、舗装を施す。このとき、図３の（Ｂ）に示されているように、リブプレート１、１、…の上端が露出するようにすることが好ましいが、露出させずに完全に埋設するようにすることもできる。本実施の形態に係る舗装体３８が完成した。本実施の形態に係る舗装体３８においては、リブプレート１、１、…の間隔は一般的な車両に設けられているタイヤ幅と同等の間隔か、それより狭くなっているので、車両が舗装体３５の上で停止しても、タイヤはリブプレート１、１、…に載ることになる。第２の舗装材料３６は弾性舗装材料であるので重量を受けると塑性変形しやすいが、リブプレート１、１、…によって保護されるので変形しにくい。

本実施の形態に係る舗装体３８は色々な変形が可能である。例えば、高速道路等の高架橋において主線道路と分岐道路とが接続しているような橋梁においては第１の床版２０’が主線道路に、第２の床版２１’が分岐道路に対応し、それによって遊間２３’が道路の走行方向と平行に、つまり縦方向に形成されている。このような遊間２３’にも設けることができる。図４の（Ａ）、（Ｂ）にはこのような遊間２３’に設けられる舗装体３８’が示されている。矢印Ｙ２は走行方向を示している。この実施の形態に係る舗装体３８’には、遊間３８’と平行に複数枚の金属製の補強プレート４０、４０、…が設けられている。補強プレート４０、４０、…は車両の走行方向と平行に設けられ、その一部が露出しているので、タイヤはこの上を走行することになり第２の舗装材料３６’が保護されることになる。

他の変形も可能である。本実施の形態に係る舗装体３８においては、仕切りプレート８、８やリブプレート１、１、…を直接第１、２の床版２０、２１の上に載せるように説明したが、床版２０、２１上に金網や樹脂製の網体を敷いてこの上に設けるようにしてもよい。また第１、２の床版２０、２１に対してリブプレート１、１、…を固定するために、固定金具１１、１１、…を使用せずに他の手段で固定してもよい。本実施の形態に係るリブプレート１、１、…にはくり抜き５や切り込み６が形成されているが、これらは形成されていなくてもよい。

１リブプレート５くり抜き
６切り込み８仕切りプレート
９切り込み１１固定金具
２０第１の床版２１第２の床版
２３遊間２７防水部材
２８防水ブロック３５第１の舗装材料
３６第２の舗装材料３８舗装体
４０補強プレート

Claims

橋梁の一方と他方の床版の間に形成されている遊間に設けられる舗装体であって、
前記舗装体は略長方形状の複数枚のリブプレートが埋め込まれており、
前記一方の床版には、複数枚の前記リブプレートが長辺を下にして立てられた状態で前記遊間に沿って所定の間隔で配置され、それぞれの前記リブプレートの先端部分が所定長さだけ前記遊間側に突出するように前記一方の床版上に固定され、
前記他方の床版には、複数枚の前記リブプレートが長辺を下にして立てられた状態で前記遊間に沿って前記間隔で配置され、それぞれの前記リブプレートの先端部分が所定長さだけ前記遊間側に突出するように前記他方の床版上に固定され、
前記一方の床版に設けられている複数枚の前記リブプレートの先端と、前記他方の床版に設けられている複数枚の前記リブプレートの先端とが、前記遊間において交互に配置されており、
少なくとも前記遊間の近傍において、複数枚の前記リブプレートの間に弾性素材を含んだ弾性舗装材料が充填されていることを特徴とする、橋梁の遊間に設けられる舗装体。
請求項１に記載の舗装体において、前記遊間から離間した位置においては弾性素材を含まない舗装材料が複数枚の前記リブプレートの間に充填されていることを特徴とする、橋梁の遊間に設けられる舗装体。
請求項１または２に記載の舗装体において、複数枚の前記リブプレートはそれぞれの長辺の一辺が露出していることを特徴とする、橋梁の遊間に設けられる舗装体。
請求項１〜３のいずれかに記載の舗装体において、前記舗装体は複数枚の前記リブプレートに対して直交する仕切プレートが設けられていることを特徴とする、橋梁の遊間に設けられる舗装体。