伸縮連結装置とは
鋼材およびコンクリートを橋梁構造物の材料として使用する間は、結局、橋梁上板を適正な長さに切断し、上部構造と下部構造の間にはすべりを受容する付属物を設置してこのような応力を吸収する方法を使用せざるを得ません。
また、このようなすべりを受容するために、橋梁の上板に不連続部が存在することになると、これは車両の走行という橋梁の主な機能に大きな障害となります。
このような不連続部は車両の走行性や防水に対する問題へと波及しますが、このような問題を最小化するために、伸縮連結装置を使用することになります。
したがって、伸縮連結装置とは、温度伸縮、クリープ、乾燥収縮、活荷重による変位、また支点沈下あるいは地震のような予想できない変位などによる橋梁上部の移動および回転を受容して、車両の円滑な走行性と不連続部防水に対する信頼性を確保し、さらには橋梁の機能性および構造的な安定性を図る装置です。
道路封緘材の伸縮連結
橋梁および様々な用途の構造のジョイントに使用可能で、シーラントを利用したアスファルト舗装の連続化はジョイントをなくすことによって上部構造の間の空間で発生する防水上の問題と路面の平坦性を著しく改善することができます。特に、弾性復元率が40~70%で、交通量による連続荷重に変形が発生せず、走行性が優れ、ずば抜けた水密性と防水性により橋梁鋼材の腐食を防ぐのみならず、既存の修繕工法に比べて施工時間を短縮することができ、先進国では広く使われている工法です。
ロードシールシーラント(#54011)はASTM D 6297に基いています。ASTM D 6297は橋梁の伸縮連結用シーラントに対する物性規格が記録されており、物性規格を満足させるシーラントは適切な骨材を使用して一定の比率で混合され、適用されるときに、伸縮量60mmを完璧に受容するようになります。また、伸縮連結は橋梁上板の収縮および膨張を受容し、防水および密閉機能を維持して橋梁の腐食を防ぎ、保護して車両通過時の騒音が少なく、走行性能(平坦性)に優れ、耐久性、維持修繕性が優れています。橋梁伸縮連結部の施工前、施工後、道路接続部の施工前、ラーメン橋接続部施工前、覆蓋暗渠伸縮連結施工前
伸縮連結適用規格
ロードシールシーラントはASTM D6297に基いて作られた製品で、最大伸縮量60mmに適用可能で、その際の設計は次のとおりです。舗装層、スラブ、維持修繕区間、新設区間
シーラントジョイントの設計(単位:mm)
設計伸縮量 | 10 | 20 | 30 | 40 | 50 | 60 |
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ジョイント幅 W | 100~150 | 150~200 | 200~300 | 300~400 | 400~500 | |
ジョイント深さ T | 50~150 | 100~120 | ||||
橋脚間の距離 B | 設計伸縮量よりも10mm以上大きいこと |
伸縮連結装置設計伸縮量の算定
概要
一般的に、設計伸縮量は橋梁上部構造の温度変化による伸縮量とコンクリートのクリープおよび乾燥収縮による収縮量を基本伸縮量とし、舗装および活荷重によるビーム、ガーダーまたはスラブのたるみと施工誤差などによる伸縮の変化量を余裕量として考慮する。
伸縮量の算定
種目/橋梁形式 | 鋼橋 | PC橋 | RC橋 | ||||||
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上路橋 | 下路端/鋼上板橋 | ||||||||
温度変化範囲 | 普通の地方 | 寒冷地方 | 普通の地方 | 寒冷地方 | 普通の地方 | 寒冷地方 | 普通の地方 | 寒冷地方 | |
-10℃~+40℃ | -10℃~+40℃ | -10℃~+40℃ | -10℃~+40℃ | -10℃~+40℃ | -10℃~+40℃ | -10℃~+40℃ | -10℃~+40℃ | ||
伸縮量 | 温度変化 | 0.6ℓ | 0.72ℓ | 0.72ℓ | 0.84ℓ | 0.4ℓ | 0.5ℓ | 0.4ℓ | 0.5ℓ |
乾燥収縮 | - | - | 0.1ℓ | 0.1ℓ | |||||
クリープ | - | - | 0.2ℓ | - | |||||
基本伸縮量小計 | 0.6ℓ | 0.72ℓ | 0.72ℓ | 0.84ℓ | 0.7ℓ | 0.8ℓ | 0.5ℓ | 0.6ℓ | |
基本余裕量 | 0.12ℓ+10 | 0.14ℓ+10 | 0.14ℓ+10 | 0.17ℓ+10 | 0.14ℓ+10 | 0.16ℓ+10 | 0.10ℓ+10 | 0.12ℓ+10 | |
設計伸縮寮合計 | 0.72ℓ+10 | 0.86ℓ+10 | 0.86ℓ+10 | 1.01ℓ+10 | 0.84ℓ+10 | 0.96ℓ+10 | 0.60ℓ+10 | 0.72ℓ+10 |
既存伸縮連結補修時の適用規格
既存の伸縮連結装置の交換や修繕時には乾燥収縮 クリープ量を再び計算して伸縮連結装置の規格を減らして算定しなければならない。
2か月 | 6か月 | 12か月 | 18か月 | 24か月 | 5年経過 | |
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乾燥収縮 | 0.1ℓ | 0.06ℓ | 0.04ℓ | 0.03ℓ | 0.02ℓ | 무시 |
クリープ | 0.2ℓ | 0.12ℓ | 0.08ℓ | 0.06ℓ | 0.04ℓ | " |
計 | 0.3ℓ | 0.18ℓ | 0.12ℓ | 0.09ℓ | 0.06ℓ | " |