JP2021521358A - 応力付与手段を備えたステーケーブル用の管と方法 - Google Patents

Abstract

【課題】ステーケーブル用の管部の振動及びがたつきを低減する。【解決手段】本発明は、ステーケーブル用の管部（５）と、応力付与手段（１０）を使用して管部（５）を締め付ける方法とに関する。管部（５）は、内面及び外面を有する管状壁を備え、応力付与手段（１０）は、管部（５）の管状壁の外面に提供され、応力付与手段（１０）は、長手方向に管部（５）の管状壁の周りに圧縮力を及ぼすように構成されている。

Description

本発明は、ステーケーブルの技術分野に関する。特に、本発明は、マスト、タワー、橋、歩道橋、競技場の屋根又は他の同様の構造物に適用可能な高強度鋼ステーケーブルを備える、建設で使用される引張部材を収容する管部又はケーブルに関する。

支柱を備えたマストと塔、歩道橋、橋、吊り屋根などのさまざまな構造物に使用されている斜張構造の数が増えている。新しい構造の建設に採用されるステーケーブルが増えるにつれて、必ずしもより高い洗練されたものではないが、より多くの機能を備える、新しくより良い管部の必要性は、常に増えている。

それにもかかわらず、より多くの機能又は補足要素が従来のシンプルなステーケーブル管部に追加されると、ステーケーブル管部の従来の空気力学上の動的形状が変わってしまい、それゆえ、管部に望ましくない結果を引き起こすことにつながるより大きな外部の影響、すなわち風、雨、雪、又はその他の環境要因にさらされるおそれになる。

したがって、現在利用可能なステー管部は、そのような新しい管部の要求の全部又は一部を満たすのに必ずしも、適して十分ではない。

新しい管部の要求の１つの側面は、管部に提供される追加機能又は補足要素に起因する風のような外部環境要因によって引き起こされる管部の振動又はがたつきを効率的に低減可能であるものである。振動は、管部内又は管部上に収容された引張部材又は他の構成要素の安定性を低下させ、それにより管部の全体的な寿命を短くする可能性がある。

別の側面では、追加の構成要素又は補足装置を橋の管部に、より効率的な方法でより迅速かつ効果的に組み立てる方法の要求がある。そのような要求は、加熱装置のような一部の補足装置を定期的に交換又は検査する必要がある場合があること、又は異なる要求（異なる色、明るさなど）を満たすために照明要素を頻繁に交換する場合があるという事実によって、さらに高まる。

さらに、現代のステーケーブル管部は主にプラスチック材料（熱可塑性プラスチック、ポリエチレン、高密度ポリエチレンなど）から作られていて、そのような材料は通常、鋼のような他の材料で作られた管部よりも（熱）膨張が大きい。管部の変形又は膨張は、そのような管部が提供されている構造にとって脅威となる可能性がある。したがって、新しい管部もこの要件を満たすべきである。

本発明の発明者らは、ここに記載される新しく提案する管部を導入することにより、上記の問題に対する効果的な救済策を見出した。応力付与手段の配置及び構成要素によって、本発明によるステーケーブル用の新しい管部は、ステーケーブル用の管部の振動及びがたつき現象の低減を可能にする。このような振動は、例えば管部の外面の空気力学を低下させる管部への追加の補足的構成要素に起因する風によって引き起こされる。本発明は、問題を解決し、したがって、管部の性能を改善した。

さらに、ここに記載される、新しい管部に提供される応力付与手段は、例えば、温度（熱）の変化によって引き起こされる管部の膨張又は変形に応答して調整可能でもある。そのような調整は、本発明の応力付与手段及び／又は膨張スリーブによって、及び／又はそれに提供される追加の構成要素（例えば、シャーシ要素のような伸長可能な第２手段）によって、膨張に応答可能な自動調整機構とすることは可能である。

さらに、緊張手段の圧縮力を必要に応じて調整可能にするように、張力調整手段を応力付与手段に提供することにより、圧縮力を調整可能である。

さらに、例えば（ホイストケーブルのような）持ち上げ手段と、（ＬＥＤのような）照明要素と、加熱要素との少なくともいずれかの補足的装置を、より実用的かつより審美的な方法で本発明の応力付与手段に提供してもよい。そして、追加の利点のために応力付与手段と効果的に統合してもよい。

一態様において、本発明は、内面及び外面を有する管状壁を備え、管部の管状壁の外面に設けられた応力付与手段を備える、ステーケーブル用の管部に関する。応力付与手段は、長手方向に張力がかけられたときに管部の管状壁に半径方向の圧力をかけるように構成されている。

別の態様では、本発明は、応力付与手段を備えたステーケーブル用の管部の管状壁の外面を圧縮する方法に関し、当該方法は次のステップを備える。
応力付与手段の少なくとも一端を構造体に又は管部の一端に固定し、好ましくは１つ又は複数の大けん引ばね要素を介して接続すること。
管の管状壁に半径方向の圧縮を加えるために応力付与手段を締めること。

別の態様では、本発明は、１つ又はそれ以上のしなやかな第１手段と、１つ又はそれ以上の伸長可能な第２手段とを備えるステーケーブル用管部の応力付与手段に関し、第１手段と第２手段は連結されて反復パターンを形成し、応力付与手段は、管の長手方向の管状壁の周りに圧縮力を及ぼすように構成され、管の膨張又は変形に応答可能である。

一実施形態では、応力付与手段は、しなやかな第１手段を備え、しなやかな第１手段は、好ましくは、１つ又はそれ以上の引張要素である。これは、第１手段がしなやかであるという利点を有し、そのような形態は、概してより軽いが、重さを応力付与手段に与える。

さらなる一実施形態では、しなやかな第１手段は、しなやかな第１手段の相互接続構造が提供されて、管部の管状壁の外面への１つ又はそれ以上の接触点を形成するように、第１固定手段を備える。これは、応力付与手段が管部の管状壁の周りに圧縮力を効果的に付与可能であるという利点を有する。

さらなる一実施形態では、応力付与手段は、伸長可能な第２手段を備え、伸長可能第２手段は、好ましくは、応力付与手段が少なくとも部分的に管部の膨張又は変形を補償するように１つ又はそれ以上のシャーシ要素である。

さらなる一実施形態では、応力付与手段は、１つ又はそれ以上の引張要素によって連結された１つ又は複数のシャーシ要素と、テンドンばねとの少なくとも一方を備えて、管部に沿って反復パターンを形成する。ここで、応力付与手段は、管部の管状壁に半径方向に圧縮力を加えるように締め付けられ、管部の膨張又は変形に対応可能である。

さらなる一実施形態では、単一らせん、二重らせん、グリッド、可撓性管状膜、又はそれらの組み合わせの形態の応力付与手段の反復パターンが、管部の管状壁の外面に沿って延在して提供される。ここで、応力付与手段の少なくとも一端は、管部が応力付与手段によって効果的に圧縮されるように、管部の少なくとも一端に、又は構造に固定される。単一のらせん形状は、二重らせんと比較して製造及び応力付与手段への取り付けが簡単である。しかしながら、格子状の形状の応力付与手段の反復パターンは、他の２つの形状よりも圧縮力を発揮可能である。

さらなる一実施形態では、応力付与手段は、管部の少なくとも一方の側に、又は構造に提供される張力調節手段をさらに備え、張力調節手段は、応力付与手段の一端に接続され、応力付与手段を締めるように作られている。管部の管状壁に加えられる圧縮力は、張力をかけられた圧縮調整手段によって調整可能である。

さらなる一実施形態では、応力付与手段は、一組のシャーシ要素及び引張要素を備える反復パターンを備え、シャーシ要素のそれぞれは、管状壁の反対側の外面上に配置され、一組の引張要素によって接続される。ここで、一組の引張要素は、少なくとも１つの点で互いに交差し、その点は、固定手段によってさらに固定される。

さらなる一実施形態では、１つ又はそれ以上のシャーシ要素が応力付与手段に提供され、ここで、シャーシ要素は、管部の膨張又は変形に従って応力付与手段が調整可能であるように弾性変形の性質（コンプライアンス）を追加するように設計された曲線的外形又は直線的外形を有する。

さらなる一実施形態では、応力付与手段は、平たいシャーシ要素の形態の第２手段を備え、平たいシャーシ要素の下に圧縮手段をさらに備え、応力付与手段に半径方向の弾性変形の性質を提供して応力付与手段が管部の膨張や変形に対応可能である。さらなる一実施形態では、複数の補足装置、例えば、ＬＥＤのような１つ又は複数の照明要素、加熱要素、ホイストケーブルのような持ち上げ手段、及び／又はカメラのような監視要素をさらに備え、補足装置は、好ましくは、応力付与手段又は管部の管状壁の外面又はシャーシ要素に設けられている。

さらなる一実施形態では、照明要素は、シャーシ要素のような伸長可能な第２手段に提供され、好ましくは、太陽光発電のような自家発電システムが提供され、照明要素は、好ましくはＬＥＤである。

さらなる一実施形態では、応力付与手段の一端は構造体の上端又は管部の一端に固定され、応力付与手段の他端は管部で、又は好ましくは下部に設けられた張力調整手段によって締め付けられる。これにより、応力付与手段は、管部の管状壁の外面を効果的に圧縮する。

さらなる実施形態では、管部は、防火レトロフィット管部のようなレトロフィット管部である。応力付与手段は、（レトロフィルト）レトロフィット解決策を補強可能である。

１つ又はさらなる実施形態では、方法は、以下のステップの１つ又はそれ以上をさらに備える。
・引張要素のようなしなやかな第１手段を備える、又はシャーシ要素のような伸長可能な第２手段をさらに備える反復パターンを応力付与手段に提供する。ここで、伸長可能な第２手段は、しなやかな第１手段によって連結される。
・しなやかな第１手段の交点を固定するための第１固定手段を提供する。第１固定手段は、好ましくは恒久的な固定手段である。
・管部又は応力付与手段へのホイストケーブルのような１つ以上の持ち上げ手段を提供する。
・第２固定手段、好ましくは一時的な固定手段である第２固定手段を介して持ち上げ手段を管部又は応力付与手段に固定する。
・第２固定手段を第１固定手段に固定する。ここで、固定手段と管部との間の複数の接触点は、管部の長手方向の管状壁の外面に設けられる。
・応力付与手段が管部又は構造の一端に到達するまで、応力付与手段が管部の管状壁に沿って延在するように、持ち上げ手段を通して応力付与手段を持ち上げる。好ましくは、当該一端は上端である。
・引き上げ手段を管部から取り除く。好ましくは、例えば、第２固定手段を解放、破壊、又は破ることにより、第２固定手段を取り除くことによって、引き上げ手段を管部から取り除く。
・管部の少なくとも一端又は構造に１つ又はそれ以上の張力調整可能な手段を提供する。当該一端は好ましくは下端である。
・管部の管状壁の外面又は応力付与手段に補足装置を提供する。補足装置は、好ましくは応力付与手段と統合される。

以下の図面は、必ずしも一定の縮尺で描かれているわけではなく、代わりに、一般に、様々な実施形態の原理を示すことに重点が置かれている。以下の説明では、本発明の様々な実施形態が、以下の図面を参照して説明される。

図１は、本発明の第１実施形態に係る橋梁のステーケーブル用管部の概略概観図である。 図２ａは、本発明の第２の実施形態による、引き上げ手段なしの管部の概略拡大概観図である。 図２ｂは、本発明の第２の実施形態による、引き上げ手段なしの管部の概略拡大断面図である。 図３ａは、引き上げ手段を備えた、本発明の第３の実施形態による管部の概略拡大概観図である。 図３ｂは、引き上げ手段を備えた、本発明の第３の実施形態による管部の概略拡大断面図（図３ｂ）である。 図４ａは、本発明の第４の実施形態による、引き上げ手段なしの管部の概略拡大概観図である。 図４ｂは、本発明の第４の実施形態による、引き上げ手段なしの管部の概略拡大断面図である。 図５ａは、引き上げ手段を備えた、本発明の第５の実施形態による管部の概略拡大図である。 図５ｂは、第２の固定手段が引き上げ手段に設けられ第１の固定手段に固定されている、図５ａによる管部の概略拡大図である。

次に、本発明のいくつかの好ましい実施形態を、添付の図面を参照して詳細に説明する。以下の説明では、既知の機能とそこに組み込まれている構成は、簡潔のため省略される。

図１は、本発明の第１の実施形態による橋のステーケーブル用の新しい管部５の概略図を示す。新しい管部５は、管状の壁を備え、引張部材を備える１つ又は複数のストランドの束がその中に収容される。応力付与手段１０は、管部５の管状の壁の外面に設けられ、管部１の管状の壁の周りに圧縮力を及ぼすように構成される。図１に見られるように、橋構造の上端（橋梁塔１００）と下端（交通又は人を通過させる橋台９０）を接続する２つの管部５が設けられている。

応力付与手段１０は、可撓性の第１の手段１２を備え、可撓性の第１の手段１２は、例えば、１つ以上の引張要素１２である。この目的のために、さらなる実施形態では、応力付与手段１０は、シャーシ要素１４と、張力調整手段２０と、引き上げ手段４０と、第１又はさらなる数の固定手段３０と中の少なくとも１つのような、１つ又はそれ以上の伸縮可能な第２手段１４を備えるものに構成してもよいことが言及される。さらに、それは応力付与手段１０の一部に属さなくてもよいが、一定の張力を付与すべく、１つ又はそれ以上の大けん引ばね要素２５が追加的に応力付与手段１０に提供されてもよい。

応力付与手段１０は、図１のこの例では、管部５の外面の周りを包み、管部５の管状の壁に沿って長手方向に延在するグリッド様の形態（又は２つの相互接続された二本ストランドのらせんと同様）で配置される。応力付与手段１０の一端は、大けん引ばね要素２５などのばね要素を介してブリッジ構造の上端に固定可能であり、一方、応力付与手段１０の他端は、例えば１つ又はそれ以上のターンバックルストランドアンカーヘッドのような、張力調整手段２０に接続可能である。

応力付与手段１０は、構造体に固定されると同様に、管部の一端又は両端に固定されることがある。そのような構成では、追加の構成要素（例えば、張力調整手段２０）は不要である。応力付与手段１０は、管部の管状形状の壁の周りで効果的に圧縮されるように、当該手段が所望の張力で固定される前に、所望の張力に応じて締め付け可能である。しかしながら、そのような構成は装備が容易なことがあるものの、圧縮力は容易に調整不能なことがある。

さらに、応力付与手段１０の固定及び締め付けが、管部５の同じ一端になされるかもしれないことが予見される場合もある。例えば、応力付与手段１０の第１の端部は、管部５又は構造に固定される。それから、応力付与手段１０の第２の端部が管部５の管状壁の周りに圧縮力を及ぼすべく締め付け可能となるように、応力付与手段１０は、管部の別の端部でループ状にされて、応力付与手段１０の第１の端部に向かって延在している。

また、ここで特筆するのは、図１に示すこの実施形態では、張力調整手段２０が（橋台９０に接続する）管部５の下端にのみ設けられているが、張力調整手段２０は、また、（橋塔１００を接続する）管部５の上端に、又は任意の適所に設置可能であることである。任意の適所は、大けん引ばね要素２５に接続されることも接続されないこともある。

ターンバックルの形態の張力調節手段２０は、サイズが小さく、狭いスペースを有する場所へのアクセスが容易であるという利点を有し、一方、ストランドアンカーヘッドの形態の張力調節手段２０は、低コストであるという利点を有するが、ターンバックルよりも、よりかさばりより大きくなるかもしれないので、別の場所に容易にはアクセスできないかもしれない。

（橋梁構造の）管部５の下端に設けられた張力調整手段２０があることで、応力付与手段１０は、個別適用の要求に応じて、管部５の管状形状の壁の外面の周りに締め付け可能であり、これに従って緊張可能である。これにより、理想的な空気力学的外形を持たない管部によって引き起こされる管部５の不要な振動が低減される。

図２ａ及び２ｂは、本発明による応力付与手段１０の一実施形態であり、当該手段は、引張要素１２の形の細長い構造を有する可撓性の第１手段１２を備える。この目的のために、可撓性の第１手段１２は、管部の管状壁を包んで締め付け可能な可撓性構造の一部（例えば、鞘要素）で提供されるなど、他の形態でもあってもよいことを記す。

引張要素１２は、管状壁の周りに設けられ、管部５に沿って長手方向に延在する。引張要素１２は、１つ又は複数の交差点で互いに交差し、第１の固定手段３０が交差点に設けられて、交差点を固定する。応力付与手段１０が、可能性としては５００Ｎから５０，０００Ｎ、好ましくは１，０００Ｎから３０，０００Ｎ、より好ましくは５，０００Ｎから１０，０００Ｎの範囲の力に締め付けられると、第１の固定手段３０は、こうして複数の接触点を生成し、管部５の管状壁の外面を効果的に圧縮する。第１の固定手段３０は、引張要素１２の交点を恒久的に固定するのに適した強力な固定手段となりえる。そのような第１の固定手段３０は、例えば、かしめ玉又はストランドクリンプを介して提供可能である。

図２ｂは、可撓性の第１手段１２を固定するために、管部５の管状の壁の周りに４つの第１固定手段３０が設けられていることを示している。引張要素１２は、管部５の周りを長手方向に取り囲むことにより、第１固定手段３０は例えば、等距離で、又は例えば断面から見て３時、６時、９時及び１２時の位置に設けてもよい。応力付与手段１０が締められると、（図２ｂに示すように）４つの接点が第１固定手段３０を介して管状壁の周りに提供され、それにより、管部５の管状壁の周りに均等に分配された圧縮力を提供する。

図３ａ及び３ｂは、持ち上げ手段４０が応力付与手段１０に取り付けられているという点でのみ図２ａ及び２ｂと異なる。この例では、持ち上げ手段４０は、ホイストケーブルの形態で提供され、ホイストケーブルは、第２固定手段３０’を介して、第１固定手段３０を介して固定された引張要素１２の交点の一部又は全てに固定される。ホイストケーブル４０は、一時的な固定手段３０’、例えば、ジッパーによって、第１固定手段３０を介して固定された引張要素１２と一緒に結合される。ここで、第１固定手段３０はより強く、しなやかな第１手段１２又は引張要素１２を永久的に固定するものとしてもよい。弱い又は一時的な固定手段３０’は、例えば、引き上げによって持ち上げ手段４０を下降させる間、例えば破壊又は破裂の簡単な方法によって固定手段３０’が取り除かれる前は一時的な結合を提供するように機能可能であるので、引張要素１２で持ち上げ手段４０を固定するのに好ましい。

ホイストケーブル４０の形態の持ち上げ手段４０は、補足装置として含まれてもよい。持上げ手段４０は、応力付与手段１０又は管部５（例えば、橋の）の外面に持上げ手段４０を提供するべく設計され、そして適切に配置されてもよく、これは図５ａ及び図５ｂにおいてより詳しく説明される。

図４ａは、本発明の別の実施形態による管部５の拡大された概観であり、複数組の伸長可能な第２手段１４、例えば、シャーシ要素（１４’、１４”）は、管部５の管状壁の反対側の外面に提供され、シャーシ要素１４の各側で引張要素１２によって接続されている。ここで、組をなす各引張要素１２は、少なくとも１つの点（交差点）で互いに上下に横切り又は交わって、その点は、かしめ玉又はストランドクリンプのような第１固定手段３０によってさらに固定される。第１固定手段３０により、管部５の管状形状の壁に沿って延在し、管状壁の周りを効率的に締め付けて管部５を圧縮する、網状又は格子状の反復パターンが見られる。

また、引張要素１２は必ずしも互いに交差又は交差する必要はないことも予見される。例えば、引張要素１２を互いに近くに固定するために、引張要素１２の半分の長さ、４分の１の長さ、又は任意の他の長さで、例えば、「Ｘ」字型の外形を示す追加の構成要素を設けてもよい。

この目的のために、シャーシ要素（１４’、１４”）などの一組の伸長可能な第２手段１４に替えて、２つのしなやかな第１手段１２、例えば、引張要素１２、シャーシ要素１４の１つは、テンドンばねのような他の要素によって置換可能であることも理解可能である。シャーシ要素１４と同様のテンドンばねは、管部５の膨張又は変形に応答可能である。これは、応力付与手段１０の重量及び製造コストが低減されるという利点を有する。さらに、照明要素のような補足装置は、依然として、伸長可能な第２手段１４、例えば、シャーシ要素１４に提供されてもよい。シャーシ要素１４は、よって、応力付与手段１０の１つの反復パターンにおいて、１、２、３、４、５、又はそれ以上から１０までのような任意の数で提供できることは予見される。

応力付与手段１０の反復パターンは、１つ以上の伸長可能な第２手段１４、例えば、１つ又は複数のしなやかな第１手段１２、例えば、引張要素１２によって連結されたシャーシ要素１４で、構成可能である。もちろん、接続要素、連結要素、又は他の要素のような追加の要素も、応力付与手段１０の反復パターンの一部を形成することがある。

他の反復パターンもまた、応力付与手段１０に提供可能であることが予見できる。例えば、単一のストランド引張要素１２は、管状形状壁を長手方向に取り囲むように提供可能であり、したがって、単一のストランドのらせんとして現れる。あるいは、２本のストランドの引張要素１２が、二重のストランドのらせんを形成して管状壁を長手方向に取り囲むべく提供可能である。あるいは、第１固定手段３０を介して互いに相互接続されてもよい二重のストランドのらせんによって、２本のストランドの引張要素１２を提供可能である。

管部５の少なくとも一端に設けられた張力調整可能手段２０（又は選択的な当該手段が、大けん引ばね要素２５にさらに接続されている）のため、管部５の管状の外面の振動又はがたつきが、安全なレベルまで効率的に低減されるか、完全になくなるかもしれないように、応力付与手段１０はそれに応じて締め付け可能であるか又は引っ張り可能であることを繰り返して述べることには意味がある。

伸長可能な第２手段１４は、それらが弾性変形の性質を追加する限り、任意の形状又は任意の外形又は任意の材料で提供可能である。伸長可能な第２手段１４は、温度の変化又は他の外部要因（管部の老化など）による管部５の膨張又は変形に応答可能に、応力付与手段１０に提供される。

この例では、図４ａに見られるように、シャーシ要素１４は、シャーシ要素１４の中央に湾曲した外形を有する長方形の形状を有する。シャーシ要素１４は、実質的に平坦化されていて、標準鋼のような金属で作製可能であり、湾曲した外形（うねったような、波状、又は起伏のある）は、弾性変形の性質を追加すべく、伸長性の第２手段１４を伸長可能にする。しかしながら、強化プラスチック、繊維強化ポリマー又は軟質金属のような材料で作られたシャーシ要素１４はまた、弾性変形の性質コンプライアンスを追加可能であり、よって、この場合のシャーシ要素１４はまた、湾曲した外形を持つ伸長可能な第２手段１４を除いて、平らな形状の形態にできる。

伸長可能な第２手段１４のこれらの例によって、管部５に提供される本発明の応力付与手段１０は、管部５の（熱）膨張又は変形に応答可能である。より高い温度では、ステーケーブルの管部５は通常膨張される。したがって、湾曲した形状のシャーシ要素１４は、弾性変形の性質を追加し、膨張された管部５を自己調整及び補償すべく伸長可能である。

湾曲した外形を有するシャーシ要素１４のような伸長可能な第２手段１４は、シャーシ要素１４の湾曲した外形を伸長可能で（したがって弾性変形の性質を追加する）あるため、３０メートルから３００メートルの長さを有する従来のステーケーブル管部に特に適している。より短いステーケーブル管の場合、伸長可能な第２手段１４は、例えば、強化プラスチックからなるシャーシ要素１４の平らなシートとして提供してもよい。そのようなタイプのシャーシ要素１４は、製造コストがより低く、製造がより容易であり、又はより軽量である。さらに、シャーシの形態の伸長可能な第２手段１４は、補足装置、すなわち照明要素（ＬＥＤ）をシャーシに取り付け可能であるという利点を有する。

伸長可能な第２手段１４の代替的な例は、半径方向の弾性変形の性質（半径方向におけるコンプライアンス）が提供されるように、（補足装置をその上に取り付け可能な）平らなシャーシ要素の形態の第２手段１４を備えて提供可能であり、さらに平らなシャーシ要素の下に圧縮可能な手段を備えて提供可能である。この例では、第２手段は伸長可能ではないが、圧縮可能な手段により、管部の膨張又は変形を補償可能である。圧縮可能な手段は、ばね、すなわち板ばねの形態としてもよい。この代替の変形例は、したがって、管部の膨張又は変形を補償可能であるともいえる。

換言すると、本発明の応力付与手段１０は、（管部が空気力学的ではないという事実による）望ましくない振動を低減するために管部５の周りを締め付け可能であるだけでなく、管部５の（熱）膨張又は変形に対するに応じて調整可能でもある。

この点で、ストランド又はワイヤのように見える引張要素１２のようなしなやかな第１手段１２は、熱膨張に応答して伸長可能なシャーシ要素１４に加えて、金属又は弾性材料を備えてもよい。このような材料で構成された引張要素１２は、管部５の熱膨張に応じて応答可能にもなるが、そのような引張要素１２によってもたらされる熱膨張効果の補償は、本発明のシャーシ要素１４と比較して最小である。そのような構成は、より短い長さ、すなわち５０メートル未満のステーケーブル用管部に適するであろう。

一実施形態では、図４ａ及び図４ｂに見られるように、引張要素１２の形態のしなやかな第１手段１２は、引張要素１２の各端部にクリップのような形状を備える。クリップのような形状は、シャーシ要素１４（図４ｂ）のような伸長可能な第２手段１４を所定の位置に保持可能に設計されている。

一例として、中央に湾曲した外形を有する実質的に平坦な長方形構造を有する単一のシャーシ要素１４は、クリップ状の端部を有する４個の引張要素１２によって各隅で保持可能である（図４ａ及び図４ｂ）。シャーシ要素１４が正しい位置に配置され、引張要素１２と接続されると、接続は、ピン、ねじ、溶接、又は任意の他の適切な手段によって恒久的に固定可能である。しかしながら、しなやかな第１手段１２（例えば、引張要素１２）が伸長可能な第２手段１４に接続するのに適するように設計されている限り、引張要素１２の端部も任意の適切な形状で提供可能であることは予見可能である（例えば、シャーシ要素１４）。

引張要素１２は、互いに交わって（交差）もしなくてもよく、例えば平行に走るものとしてもよい。そして、引張要素１２は、「Ｘ」形状を示すべく固定手段３０で固定される。しかしながら、両変形態様は、管部５の管状形状の壁の周りに圧縮を及ぼすべく等しく良好となり得る。引張要素１２が互いに交差する場合、引張要素１２の交点は、把持部のような固定手段３０によって固定してもよい。図４ａに示される固定手段３０は、シャーシ要素１４の２つの隣接する組の中心に固定され、したがって、そのような角度（図２ａを参照）から見ると、引張要素１２の「Ｘ」形状の形態が見られる。固定手段３０の位置に応じて、異なるパターン、例えばＹ字形、六角形、又は二本のストランドのらせんを形成可能なことは容易に理解できる。

この点で、引張要素１２は、管部５の一端から他端まで延在する１つの連続片で提供されてもよく、複数の第１固定手段３０が引張要素の各交点に提供されてもよいことが言及される。要素１２は、管部５の外面に接点を与える。固定手段３０は、壁の外面上の様々な場所に繰り返し提供され、全長又は主に管部５の大部分に沿って接線方向に延在し、したがって、応力付与手段１０は、管部５の管状壁の外表面周囲の網又はグリッドパターンのように見えるであろう。この目的のために、応力付与手段１０からの半径方向の圧縮は、ステーケーブル管部の管状壁への半径方向の圧力を保証し、したがって、管部５の振動を低減又は最小化することが明らかになる。

図４ｂは、本発明の別の実施形態による管部５の斜視断面図である。この図では、管部５の管状の壁に、引張要素１２と２つのシャーシ要素（１４’、１４”）から構成される応力付与手段１０が設けられていることが見られる。管部５の管状壁の反対側の外面に設けられた１組のシャーシ要素（１４’、１４”）は、引張要素１２によって両側で連結されている。

好ましくは１つ又はそれ以上のばね要素、例えば、大けん引ばね要素２５を介して永久的に固定可能なように、単純な固定点が片側、例えば、管部５の上端に又は構造体に提供されてもよいことは反復して述べる。応力付与手段１０の他の端部は、例えば張力調整手段２０に接続される前に、別の大けん引ばね要素２５に接続可能であり、それにより、応力付与手段１０がいかにきつく／緊張する必要があるかに応じて圧縮力が相応に発揮可能である。これらの固定部は、応力付与手段１０の引張要素１２の端部が大けん引ばね要素２５及び張力調節手段２０に適切に接続可能なように設計及び配置される。

図５ａ及び図５ｂは、図４ａ及び図４ｂと同様であるが、持ち上げ手段４０が応力付与手段１０に取り付けられている点のみが異なる。（持ち上げ手段４０を備える）そのような例の説明及び機能は、図３ａ及び図３ｂに説明された部分と同様である。

ホイストケーブル４０の形態の持ち上げ手段４０は、補足装置として備えられてもよい。持上げ手段４０は、（例えば、橋の）管部の外面で持上げ手段を応力付与手段１０に提供するような方法で設計及び配置される。

応力付与手段１０を管部に持ち上げ、固定し、締め付ける方法を以下に説明する。例としてホイストケーブルを使用しているが、他の適切な持ち上げ手段に置換可能である。持ち上げる方法は次のとおりである。
・持ち上げ手段４０、例えばホイストケーブルは、ステーケーブル上部のホイストにまず接続される。
・応力付与手段１０の最上部の要素は、ホイストケーブルに取り付けられる。
・ホイストケーブルが上に移動するにつれて、第２固定手段３０’、例えばジッパー（図３ｂ及び図５ｂを参照。）を介してホイストケーブルが交点３０に取り付けられている交点のそれぞれ又は数個ごとに、応力付与手段１０の各連続要素が追加される。ホイストケーブル上のこれらの付属品間の距離は、いったん配置された応力付与手段１０の交点３０間の距離よりも短い。このようにして、システムが引き上げられたときに、ステー管部の周りの遊びを保証する。
・応力付与手段１０の最上部がステー管部５の上部になるまで、引き上げて取り付け続ける。
・応力付与手段の最上部の要素が配置されたら、場合によって２つの大けん引ばね要素２５を使用して、応力付与手段１０の最上部の取り付け点を構造（の２つの対向する外面）に接続する。
・応力付与手段１０が完成して管部５に取り付けられると、引き上げ手段４０がどこか（下向きの張力）で引き下げられる必要があるため、ホイストケーブルを下げ始める。これが行われると、固定手段４０、例えば、構造上のホイストケーブルのジッパーが破れる。これは所定の力で発生するため、応力付与手段１０には張力がかかっている状態が維持される。
・全ての取り付けポイント（第２固定手段３０’）が破れてホイストケーブルが下がったら、下部のターンバックルを取り付けて所定の値の応力をかける。

この時点で、管部５は、空気力学的特徴、雪及び／又は氷の除去特徴を備えた、火災又は爆風保護などのための改造型（レトロフィット）管部であってもよいことを述べる。いくつかのレトロフィット管部解決手段が知られている。レトロフィット管部の１つのタイプは、「ガイドレールシステム」として知られている。レトロフィット管部は、スライド式の「フック」を利用して２つのハルド（ハーフ、半）管部で構成され、互いに嵌合する。それ自体で支持し、両方の部分は同一である。シェルはＨＤＰＥ（高密度ポリエチレン）押出成形で製造され、オスメス接続用に設計されている。そのことにかかわらず、２つの半管部を機械加工されたレールで互いに嵌め合わせ可能であること、あるいは接着剤や溶接によって接続可能であることは予見可能である。

別のレトロフィット管部は、「ラッピングシステム」であってもよく、管部の周りに包む要素を備える。管部システムを閉じて開かないようにすべく、例えば、統合された帯状又は層状のプラスチック製の包装を使用可能である。ラッピング構成要素は、しなやかな管状膜のような膜であってもよい。

更なるタイプのレトロフィット管部は、「把持システム」であってもよく、ここでは、ボルトで１つ以上の部品シェルからなる構成要素を把持して、管部の周りを閉じて開かないようにする。

上述の全てのタイプのレトロフィット管部において、本発明による応力付与手段は、標準的な管部と比較して、レトロフィット管部に等しく良好に提供可能である。本発明の応力付与手段は、特に、例えば、グリッド形状は、レトロフィット解決策の補強に使用可能である。上記のように、レトロフィット解決策は、機械的接続又は縦方向の溶接によって接続された（２つ又はそれ以上の）半分のシェルからなる。応力付与手段１０をそのようなレトロフィット管部に取り付ける場合、追加の機械的強度を提供可能である。したがって、応力付与手段１０は、レトロフィット部の障害の場合に崩壊を防止するので、二重保護として機能する。

この点で、本発明による応力付与手段１０は、その中に複数の補足装置をさらに提供可能に設計されていることが言及される。例えば、ＬＥＤのような照明要素は、シャーシ要素１４の長方形のシャーシに提供可能であり、又は加熱要素が、引張要素１２によって作成された経路に沿って提供可能である。

構造的に類似する異なる実施形態は、異なる実施形態からの異なる特徴の組み合わせを妨げないので、本発明の異なる実施形態で説明される異なる特徴を個別に選択し、組み合わせて、別の実施形態で使用可能であることが言及される。

単位、量、温度又は長さの所与の数値に関して「約」又は「およそ」又は「実質的に」とは、指定された値の２５％以内、又は好ましくは１０％以内の数値を含むことを意味する。

「備える」という用語は、「備える」という単語に続くものを含むことを意味するが、それら続くものに限定されないことを意味する。したがって、「備える」という用語の使用は、リストされた要素が必要又は必須であるが、他の要素は、選択的であり、存在する場合も存在しない場合もある。ここで使用される「備える」と「含む」との用語は、交換可能である。

「からなる」とは、「からなる」という語句に続くものを含むがそれに限定されることを意味する。したがって、「からなる」という語句は、リストされた要素が必要又は必須であり、他の要素が存在しない場合がある。

「完全に」又は「全体的に」とは、一体的及び徹底的（１００％）を意味する。

「主に」とは、過半数又は半分以上、又は好ましくは７５％以上、９０％以上、又は１００％に近いことを意味する。

本明細書で使用される「少なくとも１つ」及び「１つ又はそれ以上」という用語は交換可能であり、少なくとも１つに関連し、１、２、３、４、５、６、７、８、９及びそれ以上に関する。

本明細書では、本発明を広く一般的に説明してきた。一般的な開示に含まれるより狭い種及び下部の分類のもののそれぞれも、本発明の一部を形成する。これには、本明細書に具体的に記載されているか否かにかかわらず、属から任意の主題を削除するという但し書き又は否定的な制限を伴う本発明の一般的な説明が含まれる。

５ 管部
１０ 応力付与手段
１２ 引張要素
１４、１４’、１４” シャーシ要素
２０ 張力調整可能手段
２５ 大けん引ばね要素
３０、３０’ 固定手段
４０ 引き上げ手段
９０ 橋梁プラットフォーム
１００ 橋梁塔部

Claims (16)

1. 内面と、外面とを有す管状壁を備えるステーケーブルのパイプ（５）において、パイプ（５）は、パイプ（５）の管状壁の外面に設けられた応力付与手段（１０）を備え、
   応力付与手段（１０）は、長手方向に張力がかけられると、パイプ（５）の管状壁に半径方向の力を与えるように作られている、パイプ（５）。
2. 応力付与手段（１０）はしなやかな第１手段（１２）を備え、しなやかな第１手段（１２）は好ましくは１つ又はそれ以上の引張要素（１２）である、請求項１に記載のパイプ（５）。
3. しなやかな第１手段（１２）は、パイプ（５）の管状壁の外面に１つ又はそれ以上の接点を形成してしなやかな第１手段（１２）の相互接続された構造が提供されるように、第１固定手段（３０）が設けられている、
   請求項２に記載のパイプ（５）。
4. 応力付与手段（１０）は伸長可能な第２手段（１４）を備え、伸長可能な第２手段（１４）は、応力付与手段（１０）がパイプ（５）の膨張又は変形を少なくとも部分的に補償するように、好ましくは１つ又はそれ以上のシャーシ要素（１４、１４’、１４”）である、請求項１から３のいずれか一項に記載のパイプ（５）。
5. 応力付与手段（１０）は、１つ又はそれ以上のシャーシ要素（１４、１４’、１４”）と、パイプ（５）に沿って反復パターンをなす１つ又はそれ以上の引張要素（１２）によって結合されているテンドンばねとの少なくとも一方を備え、
   パイプ（５）の管状壁に半径方向に圧縮力を及ぼすべく応力付与手段（１０）は締め付けられ、応力付与手段（１０）はパイプ（５）の膨張又は変形に応答可能である、
   請求項１から４のいずれか一項に記載のパイプ（５）。
6. 応力付与手段（１０）は、平たいシャーシ要素（１４）の形態の第２手段（１４）を備え、更に圧縮手段が平たいシャーシ要素の下に設けられていて、応力付与手段（１０）がパイプ（５）の膨張又は変形に応答可能であるように応力付与手段（１０）に半径方向の弾性変形の性質を提供するように形成されている、
   請求項１から３のいずれか一項に記載のパイプ（５）。
7. 応力付与手段（１０）の反復パターンは、単一のらせん、二重らせん、グリッド、しなやかな管状の膜、又はそれらの組み合わせの形で、パイプ（５）の管形状の外表面に沿って延在して設けられていて、
   緊張された応力付与手段（１０）によって当該パイプが効率的に圧縮されるように、応力付与手段（１０）の少なくとも一端は、パイプ（５）の少なくとも一端に、又は構造に、固定されている、
   請求項１から６のいずれか一項に記載のパイプ（５）。
8. 応力付与手段（１０）は、パイプ（５）の少なくとも一側部又は構造に設けられた張力調整手段（２０）をさらに備え、
   張力調整手段（２０）は応力付与手段（１０）の一端に接続されていて、パイプ（５）の管状壁にかけられる圧縮力が張力調整手段（２０）を介して調整可能であるように応力付与手段（１０）を締め付けるように作られている、
   請求項１から７のいずれか一項に記載のパイプ（５）。
9. 応力付与手段（１０）は、シャーシ要素（１４’、１４”）の対と、引張要素（１２）とを備える反復パターンを持って設けられていて、
   各シャーシ要素（１４’、１４”）は、引張要素（１２）の対によって接続されている状態で管状壁の対向する外面に配置されていて、
   引張要素（１２）の対は少なくとも一点でお互いに交差し、当該点は固定手段（３０）で更に固定されている、
   請求項１から８のいずれか一項に記載のパイプ（５）。
10. １つ又はそれ以上のシャーシ要素（１４）が応力付与手段（１０）に設けられていて、シャーシ要素（１４）は、応力付与手段（１０）がパイプ（５）の膨張又は変形に応じて調整可能なように、湾曲した外形を持つか、直線的な外形を持つ、
    請求項１から９のいずれか一項に記載のパイプ（５）。
11. パイプ（５）は、例えば、１つ又はそれ以上のＬＥＤのような照明要素と、加熱要素と、ホイストケーブルのような引き上げ手段と、カメラのような監視要素との少なくとも一種類である、複数の補足装置を更に備え、
    補足装置は、応力付与手段（１０）に、又はパイプ（５）の管状壁の外面に設けられている、
    請求項１から１０のいずれか一項に記載のパイプ（５）。
12. 照明要素は、シャーシ要素（１４、１４’、１４”）のような伸長可能な第２手段（１４）に設けられていて、好ましくは太陽発電のような自家発電システムを備え、
    照明要素は好ましくはＬＥＤである、
    請求項１０に記載のパイプ（５）。
13. 応力付与手段（１０）の一端が、構造の上端又はパイプ（５）の一端に固定されていて、応力付与手段（１０）がパイプ（５）の管状壁の外面を効率的に圧縮するように、応力付与手段（１０）の別の端部はパイプ（５）において締め付けられるか、又は好ましくは構造又はパイプ（５）の下端で張力調整手段（２０）によって締め付けられている、
    請求項１から１２のいずれか一項に記載のパイプ（５）。
14. パイプ（５）は、レトロフィットパイプである、請求項１から１３のいずれか一項に記載のパイプ（５）。
15. 応力付与手段（１０）を備える、ステーケーブル用のパイプ（５）の管状壁の外面を圧縮する方法において、
    応力付与手段（１０）の少なくとも一端を、好ましくは１つ又はそれ以上の大けん引ばね要素（２５）に接続して、構造に、又はパイプ（５）の一端に固定するステップと、
    半径方向の圧縮力をパイプ（５）の管状壁にかけるように応力付与手段（１０）を締め付けるステップと
    を備える、前記方法。
16. 引張要素のような、しなやかな第１手段（１２）を備える、又はシャーシ要素のような伸長可能な第２手段（１４）がさらに設けられている、反復パターンを応力付与手段（１０）に提供するステップであって、伸長可能な第２手段（１４）はしなやかな第１手段（１２）によって結合される、反復パターンを提供するステップと、
    しなやかな第１手段（１２）の交点を固定する第１固定手段を提供するステップであって、第１固定手段（３０）は好ましくは恒久的な固定手段である、第１固定手段を提供するステップと、
    ホイストケーブル（４０）のような１つ又はそれ以上の引き上げ手段（４０）をパイプ（５）又は応力付与手段（１０）に提供するステップと、
    引き上げ手段（４０）を、第２固定手段（３０’）を介してパイプ（５）又は応力付与手段（１０）に固定するステップであって、第２固定手段（３０’）は好ましくは一時的固定手段である、引き上げ手段（４０）を固定するステップと、
    第２固定手段（３０’）を第１固定手段（３０）に固定するステップであって、固定手段（３０、３０’）とパイプ（５）との間の複数の接点がパイプ（５）の管状壁の外面に長手方向に提供される、第２固定手段（３０’）を固定するステップと、
    応力付与手段（１０）が、パイプ（５）の一端又は構造の一端に、好ましくは、一端は上端である、到達するまでパイプ（５）の管状壁に沿って延在するように、引き上げ手段（４０）を介して応力付与手段（１０）を引き上げるステップと、
    例えば第２固定手段（３０’）を解放、破壊又は破ることによって、好ましくは、第２固定手段（３０’）を取り除くことを介して、パイプ（５）から引き上げ手段（４０）を取り除くステップと、
    １つ又は二つ以上の張力調整手段（２０）をパイプ（５）の少なくとも一端又は構造に、一端は好ましくは下端である、提供するステップと、
    補足装置をパイプ（５）の管状壁の外面に、又は応力付与手段（１０）に提供するステップであって、補足装置は好ましくは応力付与手段（１０）に統合される、補足装置を提供するステップと
    をさらに備える、請求項１５に記載の方法。

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