JP2014173407A - 移動制限装置 - Google Patents

Abstract

【課題】過大な寸法の柱状鋼材を利用する必要がなく、コストを低減することが可能な移動制限装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る移動制限装置１００は、下部構造物上に設置される橋桁５０の移動を制限する移動制限装置１００において、前記橋桁５０の移動方向と、長手方向が平行である長尺鋼材１７０を設け、前記橋桁５０の移動に伴い、前記長尺鋼材１７０が前記長手方向に伸びることで、前記橋桁５０が移動しようとするエネルギーを吸収し、前記橋桁５０の移動を制限することを特徴とする。
【選択図】 図１

Description

本発明は、橋桁が橋脚や橋台などの下部構造物から離反しないようにする移動制限装置に関する。

従来、橋桁が橋脚や橋台などの下部構造物から離反しないようにする移動制限装置としては、柱状鋼材を橋台に埋設し、この鋼材により橋桁の移動を制限する構造のものが知られている。

このようなもの一例として、例えば、特許文献１（特開平３−２１７０３号公報）には、橋脚または橋台に一体に埋設されたアンカーバーを有する橋梁用アンカー装置が開示されている。
特開平３−２１７０３号公報

図９は従来の移動制限装置の概要を説明する図である。図９に示す、従来の移動制限装置としては、柱状鋼材が橋台に埋設されたものである。図９（Ａ）は正常状態を示しており、図９（Ｂ）は、橋桁に地震時において想定される慣性力が加わり、柱状鋼材が変形することで橋桁が移動しようとするエネルギーを吸収し、橋桁の移動を制限している状態を示している。このような従来の方法の場合、柱状鋼材の曲げ及びせん断抵抗によって橋桁の移動を制限しており、柱状鋼材の寸法が大きくなったり、埋設された柱状鋼材周囲の橋台の補強が大規模になったりして、コストが増大する、という問題があった。

また、従来の移動制限装置では、地震などにより柱状鋼材又は柱状鋼材周囲の橋台が損壊した場合、これを交換、修復するための工事にも多大なコスト、時間を要する、という問題があった。

上記問題点を解決するために、請求項１に係る発明は、下部構造物上に設置される橋桁の移動を制限する移動制限装置において、前記橋桁の移動方向と、長手方向が平行である長尺鋼材を設け、前記橋桁の移動に伴い、前記長尺鋼材が前記長手方向に伸びることで、前記橋桁が移動しようとするエネルギーを吸収し、前記橋桁の移動を制限することを特徴とする。

また、請求項２に係る発明は、前記長尺鋼材の一端が、前記下部構造物上に固定されている固定ブロックに取り付けられることを特徴とする。

また、請求項３に係る発明は、前記長尺鋼材の他端が、前記下部構造物上に固定されない可動ブロックに取り付けられることを特徴とする。

また、請求項４に係る発明は、請求項１又は請求項２に記載の移動制限装置において、前記長尺鋼材の他端が、前記橋桁に取り付けられることを特徴とする。

本発明に係る移動制限装置１００は、長尺鋼材１７０が長手方向に伸びることで、橋桁
５０が移動しようとするエネルギーを吸収し、橋桁５０の移動を制限する構成であり、このような本発明に係る移動制限装置１００によれば、過大な寸法の柱状鋼材を利用する必要がなく、コストを低減することが可能となる。また、本発明に係る移動制限装置１００によれば、地震などにより長尺鋼材１７０が損壊した場合でも、簡単にこれを交換することができるので、交換工事のコストも低減することが可能となる。

本発明の実施形態に係る移動制限装置１００が用いられている橋梁の断面構造の概略を示す図である。 本発明の実施形態に係る移動制限装置１００を断面構造の概略を示す図である。 地震時において橋桁５０が移動した状態を示す図である。 橋桁５０の移動に伴い伸びた長尺鋼材１７０を示す図である。 鋼材に働く荷重と当該荷重を受ける鋼材の変形量の関係を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る移動制限装置１００が用いられている橋梁の断面構造の概略を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る移動制限装置１００が用いられている橋梁の断面構造の概略を示す図である。 本発明の他の実施形態に係る移動制限装置１００を断面構造の概略を示す図である。 従来の移動制限装置の概要を説明する図である。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しつつ説明する。図１は本発明の実施形態に係る移動制限装置１００が用いられている橋梁の断面構造の概略を示す図であり、図２は本発明の実施形態に係る移動制限装置１００を断面構造の概略を示す図である。また、図２は、図１における点線で囲まれている部分を拡大して示した図である。本実施形態に係る移動制限装置１００では、左右対称のものが２つ設けられることで、橋桁５０が橋台１０の左右に脱落しないように移動を規制するようになっている。

橋台１０には支承３０が設けられており、この支承３０上に橋桁５０が載置されている。

移動制限装置１００は、橋桁５０が下部構造物である橋台１０から離反しないようにするものであり、地震時などで橋桁５０が、移動しようとしたとき、この移動を直接的に規制する可動ブロック１５０と、橋台１０上に固定されている固定ブロック１１０と、固定ブロック１１０と可動ブロック１５０との間を連結する長尺鋼材１７０と、を有している。

固定ブロック１１０は、橋台１０に埋設された複数のアンカー部材１４０によって、橋台１０に固定されている。また、固定ブロック１１０には貫通穴である固定側鞘部１１３が、また、可動ブロック１５０には貫通穴である可動側鞘部１５３が設けられている。

長尺鋼材１７０は、上記のような固定側鞘部１１３及び可動側鞘部１５３に挿通されると共に、固定ブロック１１０側では固定側抜け止め部材１１５が長尺鋼材１７０に取り付けられ、また、可動ブロック１５０側では可動側抜け止め部材１５５が長尺鋼材１７０に取り付けられることで、固定ブロック１１０と長尺鋼材１７０と可動ブロック１５０とが連結されている。

固定側抜け止め部材１１５や可動側抜け止め部材１５５としては、例えば、ナットのようなものを利用することができるし、その他の任意の締結構造を採用することができる。
ただし、長尺鋼材１７０が機能し、これが伸びてしまった際に、長尺鋼材１７０の交換を容易とするために、固定側抜け止め部材１１５や可動側抜け止め部材１５５は、長尺鋼材１７０からの着脱が容易である構造であることが好ましい。また、固定側抜け止め部材１１５や可動側抜け止め部材１５５が長尺鋼材１７０から着脱容易であることに加え、さらに、長尺鋼材１７０自体が固定ブロック１１０や可動ブロック１５０から着脱容易である構造も好ましい実施態様である。

図３は地震時において橋桁５０が移動した状態を示す図である。また、図４は橋桁５０の移動に伴い、伸びた長尺鋼材１７０を示す図である。また、図４は、図３における点線で囲まれている部分を拡大して示した図である。

上記のように構成される長尺鋼材１７０の長手方向は、地震時、橋桁５０が移動すると想定される方向と平行とされている。これにより、地震などで、橋桁５０が移動するのに伴い、長尺鋼材１７０が長手方向に伸びることで、橋桁５０が移動しようとするエネルギーを吸収し、橋桁５０の移動を制限するものである。

本発明に係る移動制限装置１００においては、長尺鋼材１７０の長手方向が伸びることで、橋桁５０の移動のエネルギーを吸収するようにしているが、このような方法によれば、従来技術より効果的に橋桁５０の移動のエネルギーを吸収できる構造とすることができる。この理由を、以下に説明する。

本発明に係る移動制限装置１００においては、長尺鋼材１７０の長手方向の引っ張り変形によって、橋桁５０が移動する力に対して抗するものである。一方、従来の移動制限装置では、柱状鋼材の曲げ変形やせん断変形で、橋桁５０が移動する力に対して抗するように設計されていた。

図５は、鋼材に働く荷重と当該荷重を受ける鋼材の変形量の関係を示す図で、縦軸は荷重、横軸は変形量を示す。また図中のδｙは鋼材が降伏する時点の変形量、δｕは鋼材が破壊する時点の変形量を示し、μ＝δｕ／δｙの値は、鋼材が降伏から破壊までに変形によって吸収するエネルギーの大きさを示す指標である。

鋼材が、それぞれ曲げ、せん断、引っ張り荷重を受ける際の前記の比μの値は、
μ（引っ張り）＞μ（曲げ）＞μ（せん断）
であるため、本発明に係る移動制限装置１００によれば、従来技術に比較して鋼材のエネルギー吸収能力を有効に活用できる。

以上、本発明に係る移動制限装置１００は、長尺鋼材１７０が長手方向に伸びることで、橋桁５０が移動しようとするエネルギーを吸収し、橋桁５０の移動を制限する構成であり、このような本発明に係る移動制限装置１００によれば、従来技術より効果的に橋桁５０の移動のエネルギーを吸収できる構造とすることができる。

また従来の移動制限装置では、地震などにより柱状鋼材又は、埋め込まれた柱状鋼材周囲の橋台が損壊した場合、これを交換・修復するための工事に多大なコスト、時間、手間を要する、という問題があった。これに対し、本発明に係る移動制限装置１００では、長尺鋼材１７０の耐力を、移動制限装置１００を構成するその他の部材の耐力より低く設定する事により、地震などにより長尺鋼材１７０が損壊した場合でも、固定ブロック１１０、可動ブロック１５０及び固定ブロック１１０を橋台１０に固定するアンカー部材１４０などは損傷を受けない構造とすることが可能である。そして、このような本発明に係る移動制限装置１００によれば、長尺鋼材１７０を交換するのみで移動制限装置１００を復元することができるので、交換工事のコストや手間、時間も低減することが可能となる。

次に本発明の他の実施形態について説明する。図６は本発明の他の実施形態に係る移動制限装置１００が用いられている橋梁の断面構造の概略を示す図である。

先の実施形態においては、固定ブロック１１０と可動ブロック１５０が長尺鋼材１７０により連結される構成が左右対称で設けられた構造であったが、これに対して、本実施形態においては、中央に固定ブロック１１０が１つ設けられ、この固定ブロック１１０に対して、２つの可動ブロック１５０が左右で長尺鋼材１７０により連結される構造となっている。

このような構造によれば、これまで説明した本発明に係る移動制限装置１００の効果を享受することが可能となると共に、固定ブロック１１０を１つにまとめることができ、設置工事等をより簡略化することが可能となる。

次に本発明の他の実施形態について説明する。図７は本発明の他の実施形態に係る移動制限装置１００が用いられている橋梁の断面構造の概略を示す図である。

これまで説明した実施形態においては、通常時、可動ブロック１５０と橋桁５０とが離間する構造であったが、図７に係る他の実施形態では、通常時、可動ブロック１５０と橋桁５０とが当接する構造となっている。

このような構造によれば、これまで説明した本発明に係る移動制限装置１００の効果を享受することが可能となると共に、橋台１０上のレイアウトをよりコンパクトにできる、というメリットもある。さらに、これまで説明した本発明に係る移動制限装置１００では、可動ブロック１５０と橋桁５０とが離間した構造であったので、地震の慣性力が作用した橋桁５０は、可動ブロック１５０により規制されるまで移動していたのに対し、本実施形態に係る移動制限装置１００では、最初から可動ブロック１５０と橋桁５０とが当接する構造となっているため、地震の慣性力が作用した時の橋桁５０の移動量をより少なくすることができる。

次に本発明の他の実施形態について説明する。図８は本発明の他の実施形態に係る移動制限装置１００を断面構造の概略を示す図である。

これまで説明した実施形態においては、長尺鋼材１７０の一端側が固定ブロック１１０に、また、長尺鋼材１７０の他端側が可動ブロック１５０に取り付けられた構造であったが、図８に係る他の実施形態においては、可動ブロック１５０を省略し、長尺鋼材１７０の他端側を直接橋桁５０に取り付けられた構造としている。

長尺鋼材１７０の他端側を橋桁５０に取り付けるためには、例えば、橋桁５０に貫通穴である橋桁側鞘部１８３を設けておき、長尺鋼材１７０を固定側鞘部１１３及び橋桁側鞘部１８３に挿通させると共に、固定ブロック１１０側では固定側抜け止め部材１１５が長尺鋼材１７０に取り付けられ、また、橋桁５０側では橋桁側抜け止め部材１８５が長尺鋼材１７０に取り付けられることで、固定ブロック１１０と長尺鋼材１７０と橋桁５０とを連結させることができる。

以上のような実施形態によれば、これまで説明した本発明に係る移動制限装置１００の効果を享受することが可能となると共に、さらに、可動ブロック１５０などの構造物が不要となるので、橋台１０上のレイアウトをよりコンパクトできたり、或いは資材に要するコストを低減したりすることが可能となる。

１０・・・橋台
３０・・・支承
５０・・・橋桁
１００・・・移動制限装置
１１０・・・固定ブロック
１１３・・・固定側鞘部
１１５・・・固定側抜け止め部材
１４０・・・アンカー部材
１５０・・・可動ブロック
１５３・・・可動側鞘部
１５５・・・可動側抜け止め部材
１７０・・・長尺鋼材
１８３・・・橋桁側鞘部
１８５・・・橋桁側抜け止め部材

Claims (4)

1. 下部構造物上に設置される橋桁の移動を制限する移動制限装置において、
   前記橋桁の移動方向と、長手方向が平行である長尺鋼材を設け、
   前記橋桁の移動に伴い、前記長尺鋼材が前記長手方向に伸びることで、
   前記橋桁が移動しようとするエネルギーを吸収し、前記橋桁の移動を制限することを特徴とする移動制限装置。
2. 前記長尺鋼材の一端が、前記下部構造物上に固定されている固定ブロックに取り付けられることを特徴とする請求項１に記載の移動制限装置。
3. 前記長尺鋼材の他端が、前記下部構造物上に固定されない可動ブロックに取り付けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の移動制限装置。
4. 前記長尺鋼材の他端が、前記橋桁に取り付けられることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の移動制限装置。

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