JP2023104157A

JP2023104157A - Vibration suppression structure and method for forming vibration suppression structure

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Publication number: JP2023104157A
Application number: JP2022004983A
Authority: JP
Inventors: 惠治大村; Keiji Omura
Original assignee: Kajima Corp
Current assignee: Kajima Corp
Priority date: 2022-01-17
Filing date: 2022-01-17
Publication date: 2023-07-28

Abstract

To provide a vibration suppression structure or the like which can be easily constructed and can suitably suppress vibration of a cable caused by wind.SOLUTION: A cable 4 supports a main girder of a cable-stayed bridge from a main tower. In the cable 4, a mantle tube 42 that can vibrate with respect to a cable body 40 is provided so as to cover the periphery of the cable body 40 having a strand S. The mantle tube 42 generates an external force due to an air pressure difference caused by a turbulent flow around the mantle tube 42 when receiving a wind. However, by vibrating only the mantle tube 42 to dissipate kinetic energy, it is possible to reduce vibration applied to the cable main body 40.SELECTED DRAWING: Figure 2

Description

本発明は、構造体等の支持に用いるケーブルの振動抑制構造とその形成方法等に関する。 TECHNICAL FIELD The present invention relates to a vibration suppressing structure for a cable used for supporting a structure or the like, a method for forming the same, and the like.

斜張橋は、橋梁の延長方向の途中に設けた主塔から、ケーブルによって橋梁の主桁を支持する構成となっている。 A cable-stayed bridge has a structure in which the main girder of the bridge is supported by cables from the main tower installed in the middle of the bridge's extension direction.

風によりケーブルに発生する振動は、構造体の支持構造、特にケーブル定着部に多大な影響を与え、疲労破壊の原因となる。そのため、ケーブルの振動対策として、突起やディンプルなどの形状をケーブルの外面に付与したり、制振ワイヤー、高減衰ゴム、オイルダンパー、粘性ダンパーなどの振動減衰手段を付加的に設けたりすることがある。 Vibration generated in the cable by the wind has a great influence on the support structure of the structure, especially on the cable fixing part, and causes fatigue failure. Therefore, as a countermeasure against cable vibration, it is possible to add a shape such as a protrusion or dimple to the outer surface of the cable, or to additionally provide vibration damping means such as damping wire, high damping rubber, oil damper, or viscous damper. be.

例えば特許文献１では、斜張橋のケーブルの振動対策として、ケーブル本体の外層に、ケーブルの軸線方向に沿った複数の平行突起を設けることが記載されている。 For example, Patent Literature 1 describes providing a plurality of parallel projections along the axial direction of the cable on the outer layer of the cable body as a countermeasure against vibration of the cables of a cable-stayed bridge.

特開平7－119058号公報JP-A-7-119058

前記のように、ケーブルの振動対策としては様々なものが提案されているが、根本的かつ経済的に有利な解決方法には至っていない。例えばケーブル本体の外層に突起やディンプルを付加することについては、様々な研究結果があり効果を実証しているものの、外層の製造過程が複雑となって製造や運搬等の施工面での制約が生じ、外層として定尺の管状体を用いる場合には、当該制約によって決定された長さの管状体を接続する作業も必要になる。 As described above, various measures have been proposed as countermeasures against cable vibration, but no fundamental and economically advantageous solution has been reached. For example, adding projections and dimples to the outer layer of the cable body has been proven effective based on various research results, but the manufacturing process of the outer layer becomes complicated and there are restrictions on construction such as manufacturing and transportation. When using a tubular body of a fixed length as the outer layer, it is also necessary to connect the tubular bodies having a length determined by the constraint.

またケーブルの振動対策は、斜張橋の新設時に検討、採用されることが一般的であるが、設計時の想定にない振動が発生する場合があり、事象発生後の既設ケーブルに対する振動対策が難しいという課題もある。 In general, cable vibration countermeasures are considered and adopted when constructing a new cable-stayed bridge. Some challenges are difficult.

本発明は上記の問題に鑑みてなされたものであり、容易に施工でき、風によるケーブルの振動を好適に抑制できる振動抑制構造等を提供することを目的とする。 SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a vibration suppressing structure or the like which can be easily constructed and which can suitably suppress the vibration of cables caused by wind.

前述した課題を解決するための第１の発明は、支持対象を支持するケーブルの風に対する振動抑制構造であって、ストランドを有するケーブル本体の周囲を覆うように、前記ケーブル本体に対して振動可能な外套管を設けたことを特徴とする振動抑制構造である。 A first invention for solving the above-described problems is a vibration suppression structure against wind for a cable that supports a support object, and is capable of vibrating with respect to the cable body so as to cover the periphery of the cable body having strands. The vibration suppressing structure is characterized by providing a large outer tube.

本発明では、支持対象を支持するケーブル本体の周囲を覆うように、ケーブル本体に対して振動可能な外套管を設ける。外套管は、風を受けたときの周囲の乱流による気圧差により外力が発生するが、外套管のみを振動させて運動エネルギーを逸散させることで、ケーブル本体に加わる振動を抑制することができる。また本発明の振動抑制構造は、ケーブル本体に特別な加工等が不要なので施工も容易であり、既設ケーブルに対する振動対策としても有効である。 In the present invention, an outer tube capable of vibrating with respect to the cable body is provided so as to cover the periphery of the cable body that supports the object to be supported. When the jacket is exposed to wind, external force is generated due to pressure differences due to surrounding turbulence, but by vibrating only the jacket and dissipating the kinetic energy, the vibration applied to the cable body can be suppressed. can. In addition, the vibration suppression structure of the present invention does not require any special processing or the like for the cable body, so construction is easy, and it is also effective as a vibration countermeasure for existing cables.

前記ケーブルは、例えば斜張橋において主塔から橋梁を支持するケーブルである。
これにより、斜張橋のケーブルの振動対策として本発明を適用することができる。 Said cable is, for example, a cable that supports the bridge from the main tower in a cable-stayed bridge.
As a result, the present invention can be applied as a countermeasure against vibration of cables of cable-stayed bridges.

前記外套管は、風による振動を低減するための凹部または凸部を外面に有することが望ましい。
これにより外套管の振動を低減することができ、外套管の振動によりケーブル本体が振動するのを抑制することができる。 It is desirable that the outer surface of the outer tube has a concave portion or a convex portion for reducing wind-induced vibration.
As a result, the vibration of the outer tube can be reduced, and the vibration of the cable main body due to the vibration of the outer tube can be suppressed.

前記外套管は、帯状の製管材を螺旋状に巻き回したものであることが望ましい。また前記外套管の管軸方向に隣り合う製管材が、当該製管材の幅方向の側端部の嵌合部において嵌合されることが望ましい。
帯状の製管材を螺旋状に巻き回して外套管とすることで、外套管の連続配置が容易になり、外套管を現場で施工することも可能になる。外套管の管軸方向に隣り合う製管材は、凹凸等による嵌合を行うことで、外套管の形状が好適に保持される。 It is desirable that the outer tube is a strip-shaped pipe-making material spirally wound. Further, it is preferable that the tube-making materials adjacent to each other in the axial direction of the outer tube are fitted at the fitting portions at the side ends in the width direction of the tube-making materials.
By spirally winding a band-shaped pipe-making material to form an outer tube, continuous arrangement of the outer tube is facilitated, and the outer tube can be constructed on site. The tube-making materials adjacent to each other in the axial direction of the outer tube are fitted to each other by means of unevenness or the like, so that the shape of the outer tube is preferably maintained.

第２の発明は、第１の発明の振動抑制構造の形成方法であって、既設の斜張橋のケーブル本体に製管装置を設置し、当該製管装置によって帯状の製管材を前記ケーブル本体の周囲で螺旋状に巻き回すことで、前記外套管を形成することを特徴とする振動抑制構造の形成方法である。
第２の発明は、既設の斜張橋のケーブル本体に対する振動抑制構造の形成方法である。 A second invention is a method for forming a vibration suppression structure according to the first invention, wherein a pipe manufacturing device is installed on a cable body of an existing cable-stayed bridge, and a belt-shaped pipe material is formed into the cable body by the pipe manufacturing device. A method for forming a vibration suppressing structure, wherein the outer tube is formed by spirally winding the outer tube around the .
The second invention is a method of forming a vibration suppression structure for a cable body of an existing cable-stayed bridge.

本発明により、容易に施工でき、風によるケーブルの振動を好適に抑制できる振動抑制構造等を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION By this invention, it can construct easily and can provide the vibration suppression structure etc. which can suppress the vibration of a cable by wind suitably.

斜張橋１を示す図。The figure which shows the cable-stayed bridge 1. FIG. ケーブル４の径方向断面を示す図。FIG. 4 is a diagram showing a radial cross section of the cable 4; 外套管４２を示す図。The figure which shows the outer tube 42. FIG. 外套管４２の空力対策形状の例。An example of an aerodynamic countermeasure shape of the outer tube 42. FIG. 複数種類の製管材４２１（４２１ａ、４２１ｂ）を用いる例。An example using a plurality of types of pipe-making materials 421 (421a, 421b). 外套管４２の施工方法について説明する図。4A and 4B are diagrams for explaining a construction method of the outer tube 42; FIG. ケーブル４ａの径方向断面を示す図。The figure which shows the radial direction cross section of the cable 4a.

以下、図面に基づいて本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。 Preferred embodiments of the present invention will be described in detail below with reference to the drawings.

（１．斜張橋１）
図１は、本発明の実施形態に係る振動抑制構造の適用対象であるケーブル４を有する斜張橋１を示す図である。 (1. Cable-stayed bridge 1)
FIG. 1 is a diagram showing a cable-stayed bridge 1 having cables 4 to which a vibration suppression structure according to an embodiment of the present invention is applied.

図１に示すように、斜張橋１は、橋梁の延長方向の途中に設けた主塔３から、支持対象である橋梁の主桁２をケーブル４により支持するものである。ケーブル４は主塔３の両側に設けられ、主塔３と主桁２の間で斜め方向に架設され、両端が主塔３と主桁２に定着される。 As shown in FIG. 1, a cable-stayed bridge 1 supports a main girder 2 of the bridge to be supported by a cable 4 from a main tower 3 provided midway in the extension direction of the bridge. The cables 4 are provided on both sides of the main tower 3, are laid obliquely between the main tower 3 and the main girder 2, and are fixed to the main tower 3 and the main girder 2 at both ends.

（２．ケーブル４の振動抑制構造）
図２（ａ）は、ケーブル４の径方向断面（以下、単に断面ということがある）を示す図である。 (2. Vibration suppressing structure of cable 4)
FIG. 2(a) is a diagram showing a radial cross section (hereinafter sometimes simply referred to as a cross section) of the cable 4. FIG.

図２（ａ）に示すように、ケーブル４は、ケーブル本体４０の周囲を覆うように、ケーブル本体４０から分離した外套管４２を設けたものである。ケーブル本体４０は、複数本のストランドＳを円形断面の保護管４１に収容したものであり、外套管４２は、ケーブル本体４０よりも径の大きい円形断面を有する。外套管４２とケーブル本体４０の間には、外套管４２の内径とケーブル本体４０の外径の差に由来する空隙が設けられる。 As shown in FIG. 2( a ), the cable 4 is provided with an outer tube 42 separated from the cable body 40 so as to cover the cable body 40 . The cable main body 40 contains a plurality of strands S in a protective tube 41 having a circular cross section, and the outer tube 42 has a circular cross section with a diameter larger than that of the cable main body 40 . A gap is provided between the outer tube 42 and the cable body 40 due to the difference between the inner diameter of the outer tube 42 and the outer diameter of the cable body 40 .

ケーブル４を上記した構造（振動抑制構造）とすれば、風によりケーブル４に振動が発生する場合、外套管４２のみを振動させることで運動エネルギーを逸散させ、主桁２を支持するケーブル本体４０の風による振動を抑制できる。 If the cable 4 has the above structure (vibration suppression structure), when the cable 4 vibrates due to the wind, the kinetic energy is dissipated by vibrating only the outer tube 42, and the cable main body that supports the main girder 2 Vibration caused by 40 wind can be suppressed.

外套管４２はケーブル本体４０の全長に亘って設けられるが、外套管４２に張力が加わらないように、外套管４２の主塔３側の上端部は位置固定されておらず、下端部は主桁２に乗っている。外套管４２は常時は図２（ｂ）に示すようにケーブル本体４０に乗った状態でケーブル本体４０と断面の一点で接している。従って、外套管４２には、風を受けたときの周囲の乱流による気圧差により、矢印ａに示すように、ケーブル本体４０との接点を回転中心とした振り子状の振動が発生する。 The outer tube 42 is provided over the entire length of the cable main body 40, but the upper end of the outer tube 42 on the side of the main tower 3 is not fixed in position, and the lower end is not fixed so that tension is not applied to the outer tube 42. It's on digit 2. As shown in FIG. 2(b), the outer tube 42 is normally in contact with the cable body 40 at one point in cross section while riding on the cable body 40. As shown in FIG. Therefore, the outer tube 42 undergoes pendulum-like vibration around the point of contact with the cable body 40 as indicated by the arrow a due to the air pressure difference caused by the surrounding turbulence when exposed to the wind.

ケーブル４の全長において風況（風向や風力）は一定でないため、例えば図２（ｃ）に示すように、ケーブル４の長手方向の別の位置では、外套管４２とケーブル本体４０との接点の位置が変化する。従って、ケーブル４の全長を見たときには、局所的な外套管４２の振動が複雑に組み合わされ、これらの振動が互いに干渉し、風による運動エネルギーを逸散することができる。 Since the wind conditions (wind direction and wind force) are not constant over the entire length of the cable 4, for example, as shown in FIG. position changes. Therefore, when looking at the entire length of the cable 4, a complex combination of local sleeve 42 vibrations can interfere with each other and dissipate kinetic energy due to the wind.

図３（ａ）は、外套管４２を側方から見たものである。外套管４２は、帯状の製管材４２１を螺旋状に巻き回して形成される。製管材４２１の長手方向の両端部には継手（不図示）が形成され、連結部ｃにおいて製管材４２１を継手同士で連結することで、外套管４２を連続的に延伸させることができる。なお、連結部ｃでは、製管材４２１の長手方向の端部同士の嵌合、接着、溶着等を行うことも可能である。 FIG. 3(a) is a side view of the outer tube 42. FIG. The outer tube 42 is formed by spirally winding a strip-shaped tube material 421 . Joints (not shown) are formed at both longitudinal ends of the pipe material 421 , and the outer tube 42 can be continuously extended by connecting the pipe material 421 with the joints at the connecting portions c. In addition, it is also possible to fit, bond, or weld the ends of the tubular material 421 in the longitudinal direction to each other at the connecting portion c.

図３（ｂ）は、図３（ａ）の線ｂ－ｂに沿った外套管４２の管壁厚さ方向の断面を示す図である。図３（ｂ）に示すように、製管材４２１の幅方向の一方の側端部には凸形状の嵌合部４２２が設けられ、他方の側端部には、当該凸形状と嵌合する凹形状の嵌合部４２３が設けられる。外套管４２は、その管軸方向に隣接する製管材４２１の嵌合部４２２、４２３を嵌合することで、製管材４２１を螺旋状に連続一体化して形成される。 FIG. 3(b) is a view showing a cross section of the outer tube 42 along the line bb in FIG. 3(a) in the tube wall thickness direction. As shown in FIG. 3(b), a convex fitting portion 422 is provided at one side end of the pipe material 421 in the width direction, and the other side end is fitted with the convex shape. A concave fitting portion 423 is provided. The outer tube 42 is formed by continuously integrating the tubular members 421 in a helical shape by fitting fitting portions 422 and 423 of the tubular members 421 adjacent to each other in the tube axial direction.

製管材４２１については、鋼、アルミ等の可撓性を有する金属、ポリエチレン、ポリプロピレンなどの樹脂、FRP（繊維強化プラスチック）など様々な素材選択が可能である。また形状保持のため、製管材４２１と異種の補強材を組み合わせることも可能である。例えば樹脂製の製管材４２１に、弾性補強材として帯状の金属板を製管材４２１の長手方向に沿って埋設することも可能である。 Various materials can be selected for the pipe material 421, such as flexible metals such as steel and aluminum, resins such as polyethylene and polypropylene, and FRP (fiber reinforced plastic). In order to retain the shape, it is also possible to combine the pipe-manufacturing material 421 with a reinforcing material of a different kind. For example, it is possible to embed a band-shaped metal plate as an elastic reinforcing member in the resin pipe material 421 along the longitudinal direction of the pipe material 421 .

また外套管４２に関しては、凹部や凸部を外面に付加して空力対策を行い、振動を低減することも可能である。すなわち、外套管４２が、外套管４２とケーブル本体４０の間の空隙の幅を超えた振幅で振動するような状況になると、外套管４２の振動によりケーブル本体４０の振動が生じるため、外套管４２にあらかじめ空力対策を行うことで外套管４２の振動を低減し、結果としてケーブル本体４０の振動を抑制することができる。 As for the outer tube 42, it is also possible to add recesses and protrusions to the outer surface to take measures against aerodynamics and reduce vibration. That is, when the mantle tube 42 vibrates with an amplitude exceeding the width of the gap between the mantle tube 42 and the cable body 40, the vibration of the mantle tube 42 causes the cable body 40 to vibrate. Vibration of the outer tube 42 can be reduced by applying an aerodynamic countermeasure to 42 in advance, and as a result, vibration of the cable body 40 can be suppressed.

外套管４２の空力対策形状は、製管材４２１の製造工程において、製管材４２１に凹部や凸部を同時成形することで形成できる。凹部や凸部の具体的な形状は特に限定されないが、例えば図４（ａ）に示すように製管材４２１の長手方向に沿って連続する凸条４２４（凸部）を形成したり、図４（ｂ）に示すように、製管材４２１の長手方向に沿って連続する溝４２５（凹部）を形成したり、図４（ｃ）に示すように、製管材４２１の長手方向に間隔を空けてディンプル４２６（凹部）を形成したりすることができる。 The aerodynamic countermeasure shape of the outer tube 42 can be formed by forming concave portions and convex portions on the pipe material 421 at the same time in the manufacturing process of the pipe material 421 . Although the specific shape of the concave portion and the convex portion is not particularly limited, for example, as shown in FIG. As shown in (b), continuous grooves 425 (recesses) are formed along the longitudinal direction of the pipe material 421, or as shown in FIG. A dimple 426 (recess) can be formed.

製管材４２１の幅を変更したり、製管材４２１の螺旋ピッチを変更したりすることにより、これらの空力対策形状の管軸方向の間隔、管軸方向に対する角度を変更することが可能であり、外套管４２の管径および風況に適合した最適な間隔と角度を選択することが可能となる。 By changing the width of the pipe material 421 or changing the helical pitch of the pipe material 421, it is possible to change the interval in the pipe axis direction and the angle with respect to the pipe axis direction of these aerodynamic shapes. It is possible to select the optimum interval and angle suitable for the tube diameter of the outer tube 42 and the wind conditions.

また外套管４２は、一種類の製管材４２１から形成するものに限らず、図５に示すように複数種類の製管材４２１（４２１ａ、４２１ｂ）を管軸方向に隣接させて形成することも可能であり、これらの製管材４２１の間で空力対策形状、材料強度、材質、色彩、補強材の有無等を変えることができる。また複数種類の製管材４２１（４２１ａ、４２１ｂ）を用いる場合は、これらの製管材４２１の間で連結部ｃの管軸方向の位置をずらすことで、連結部ｃが局所的に集中して構造上の弱部となることを防止できる。 In addition, the outer tube 42 is not limited to being formed from one type of pipe material 421, and as shown in FIG. , and the aerodynamic shape, material strength, material, color, presence/absence of reinforcing material, etc. can be changed among these tube-manufacturing materials 421 . In addition, when a plurality of types of pipe-making materials 421 (421a, 421b) are used, by shifting the positions of the connecting portions c between these pipe-manufacturing members 421 in the pipe axial direction, the connecting portions c are locally concentrated. You can prevent it from becoming a weak point above.

（３．外套管４２の施工方法）
本実施形態では、図６に示すように、主塔３からケーブル本体４０によって橋梁の主桁２を支持する既設の斜張橋について、ケーブル本体４０の周囲に外套管４２を後施工することで、前記の振動抑制構造を形成することができる。 (3. Installation method of outer tube 42)
In this embodiment, as shown in FIG. 6, for an existing cable-stayed bridge in which the main girder 2 of the bridge is supported from the main tower 3 by the cable body 40, the outer tube 42 is post-constructed around the cable body 40. , the vibration suppression structure described above can be formed.

本実施形態では、この際、特開平05-018478号公報、特開平05-312276号公報、特開平6－143420号公報、特開2021-98364号公報等に記載の既知の製管機を、外套管４２を施工するための製管装置５として利用することができる。これらの製管機は、帯状の製管材をローラー等で引き込み、螺旋状に巻き回して管体を製造するものであり、この際、管軸方向に隣り合う製管材の間で、製管材の幅方向の両側端部に位置する嵌合部による嵌合が行われる。 In this embodiment, at this time, the known pipe making machine described in JP-A-05-018478, JP-A-05-312276, JP-A-6-143420, JP-A-2021-98364, etc. It can be used as a pipe manufacturing device 5 for constructing the outer tube 42 . These pipe-making machines draw in a band-shaped pipe-making material with a roller or the like and wind it spirally to manufacture a tubular body. Fitting is performed by fitting portions located at both ends in the width direction.

本実施形態では、図６に示すように製管装置５をケーブル本体４０の主桁２側の端部に設置し、帯状の製管材４２１をケーブル本体４０の周囲で螺旋状に巻き回して外套管４２を製造し、回転させながらケーブル本体４０に沿って主塔３側に送り出す。これにより、ケーブル本体４０の全長にわたって外套管４２を施工することができる。こうして施工した外套管４２は、物理的、化学的な損傷、経年劣化が発生しても、取替および仕様変更が可能である。製管装置５は、ケーブル本体４０の主塔３側の端部に設置してもよく、この場合は製管装置５によって外套管４２を製造し、回転させながら主桁２側に送り出す。 In this embodiment, as shown in FIG. 6, the pipe making device 5 is installed at the end of the cable body 40 on the side of the main girder 2, and a strip-shaped pipe making material 421 is helically wound around the cable body 40 to form a jacket. A pipe 42 is manufactured and sent out to the main tower 3 side along the cable body 40 while being rotated. Thereby, the outer tube 42 can be constructed over the entire length of the cable body 40 . The outer tube 42 constructed in this manner can be replaced and its specifications changed even if physical or chemical damage or deterioration over time occurs. The pipe making device 5 may be installed at the end of the cable main body 40 on the main tower 3 side.

なお、製管後の外套管４２の先端に治具を取り付け、この治具を用いて外套管４２の先端を主塔３側に吊り上げたり押し上げたりすることも可能である。この治具は、製管材４２１を螺旋状に巻き回すのに合わせて回転可能とすることが望ましい。また特開2011-240634号公報記載のように、帯状の製管材を巻き回して管体を製造するのに伴い該管体の管軸方向に移動する製管機を用いることも可能であり、製管機をケーブル本体４０に沿って移動させながら外套管４２の施工を行うことができる。 It is also possible to attach a jig to the tip of the mantle tube 42 after tube manufacture, and use this jig to lift or push up the tip of the mantle tube 42 toward the main tower 3 side. This jig is desirably rotatable as the pipe material 421 is helically wound. Further, as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-240634, it is also possible to use a pipe-making machine that moves in the axial direction of the tubular body as the tubular body is produced by winding a belt-shaped pipe-making material. The outer tube 42 can be constructed while moving the tube making machine along the cable body 40 .

以上説明したように、本実施形態では、橋梁の主桁２を支持するケーブル本体４０の周囲を覆うように、ケーブル本体４０に対して振動可能な外套管４２を設ける。外套管４２は、風を受けたときの周囲の乱流による気圧差により外力が発生するが、外套管４２のみを振動させて運動エネルギーを逸散させることで、ケーブル本体４０に加わる振動を抑制することができる。また本実施形態の振動抑制構造は、ケーブル本体４０に特別な加工等が不要なので施工が容易であり、既設ケーブルに対する振動対策としても有効である。 As described above, in this embodiment, the outer tube 42 that can vibrate with respect to the cable body 40 is provided so as to cover the cable body 40 that supports the main girder 2 of the bridge. When the outer tube 42 receives the wind, an external force is generated due to the pressure difference due to the surrounding turbulent flow. can do. In addition, the vibration suppressing structure of this embodiment does not require any special processing or the like for the cable body 40, so construction is easy, and it is also effective as a vibration countermeasure for existing cables.

また外套管４２の外面に図４で例示した空力対策形状を設けることで、外套管４２の振動を低減することができ、外套管４２の振動によりケーブル本体４０が振動するのを抑制できる。 Vibration of the outer tube 42 can be reduced by providing the outer surface of the outer tube 42 with the aerodynamic shape illustrated in FIG.

また本実施形態では、帯状の製管材４２１を螺旋状に巻き回して外套管４２とすることで、外套管４２の連続配置が容易になり、外套管４２を現場で施工することも可能になる。外套管４２の管軸方向に隣り合う製管材４２１は、凹凸等による嵌合を行うことで、外套管４２の形状が好適に保持される。 In addition, in this embodiment, the outer tube 42 is formed by spirally winding the band-shaped pipe material 421, which facilitates the continuous arrangement of the outer tube 42 and enables construction of the outer tube 42 on site. . The tube-manufacturing members 421 adjacent to each other in the tube axis direction of the outer tube 42 are fitted to each other by unevenness or the like, so that the shape of the outer tube 42 is preferably maintained.

しかしながら、本発明は上記の実施形態に限定されない。例えば本実施形態では既存の斜張橋のケーブル本体４０に対して外套管４２を設けているが、本発明の振動抑制構造は、斜張橋１の新設時に、斜張橋のケーブルに適用することも可能である。図７はこの時のケーブル４ａの径方向断面を示す図であり、この場合は前記の保護管４１を省略したケーブル本体４０ａの周囲に外套管４２を設け、保護機能と空力対策機能を外套管４２に機能統合させることによってケーブル４ａの経済性を向上することができる。また外套管４２の施工は、主桁２と主塔３の間にストランドＳを必要本数架設後に前記の製管装置５を用いて行うことも可能である。 However, the invention is not limited to the above embodiments. For example, in this embodiment, the outer tube 42 is provided for the cable body 40 of the existing cable-stayed bridge, but the vibration suppression structure of the present invention is applied to the cables of the cable-stayed bridge when the cable-stayed bridge 1 is newly constructed. is also possible. FIG. 7 is a diagram showing a radial cross-section of the cable 4a at this time. In this case, a jacket tube 42 is provided around the cable main body 40a without the protective tube 41 to provide protection and aerodynamic countermeasure functions. 42 can improve the economy of the cable 4a. The mantle pipe 42 can also be constructed by using the above-described pipe making apparatus 5 after the necessary number of strands S are installed between the main girder 2 and the main tower 3 .

また製管材４２１には前記の補強材の他、光ファイバーセンサーを予め内蔵させておくこともでき、当該センサーを用いた既知の技術（例えば特開2021-156822号公報等）により外套管４２全体の振動を検知し振動抑制効果を可視化することで、施工時および供用時のモニタリングが可能である。また光ファイバーセンサーを用いた既知の技術（例えば特開2019-70594号公報等）により、外套管４２の損傷検知を行うこともできる。光ファイバーセンサーは、製管材４２１に予め内蔵する他、図６等に示す外套管４２の製管時に光ファイバーセンサーを同時設置することもできる。 In addition to the reinforcing material described above, the pipe-manufacturing material 421 can also have an optical fiber sensor built therein in advance. By detecting vibration and visualizing the vibration suppression effect, it is possible to monitor during construction and during service. Damage to the outer tube 42 can also be detected by a known technique using an optical fiber sensor (for example, JP-A-2019-70594). The optical fiber sensor can be incorporated in advance in the pipe-manufacturing material 421, or can be installed at the same time when the outer tube 42 shown in FIG. 6 and the like is manufactured.

また寒冷地の斜張橋１などでは、ヒーターやファン等の加温手段（不図示）を用い、外套管４２内側の空隙に加温を行ったり温風等の熱供給を行ったりして外套管４２を温めることで、外套管４２の界面の積雪を融かし、早期の落雪を促すことができる。また外套管４２の両端部には、外套管４２の内側への水の侵入を防ぐための防水処理を行うことが望ましく、外套管４２の内側を乾燥させる乾燥手段（不図示）を設け、外套管４２の内側の空隙を乾燥状態に保つことでストランドＳの腐食を回避することも好ましい。また外套管４２とケーブル本体４０の間にゴム等の弾性体を設け、緩衝材や振動吸収材として用いることも可能である。 In a cable-stayed bridge 1 in a cold region, a heating means (not shown) such as a heater or a fan is used to heat the space inside the mantle tube 42 or to supply heat such as warm air. By heating the tube 42, the accumulated snow on the interface of the outer tube 42 can be melted, and early snowfall can be promoted. Moreover, both ends of the outer tube 42 are desirably waterproofed to prevent water from entering the inner side of the outer tube 42. Drying means (not shown) for drying the inner side of the outer tube 42 is provided to It is also preferable to keep the void inside the tube 42 dry to avoid erosion of the strands S. It is also possible to provide an elastic body such as rubber between the outer tube 42 and the cable main body 40 and use it as a cushioning material or a vibration absorbing material.

また本実施形態は斜張橋１のケーブル４の振動対策の例について説明したが、外套管４２による振動抑制構造は、斜張橋１に限らず、ケーブルによって支持対象を支持する構造物全般、例えば各種の吊橋、建築物、仮設物、機械設備等に適用することが可能であり、前記と同様、風によるケーブルの振動を抑制することが可能である。 In this embodiment, an example of vibration countermeasures for the cable 4 of the cable-stayed bridge 1 has been described, but the vibration suppression structure using the outer tube 42 is not limited to the cable-stayed bridge 1. For example, it can be applied to various suspension bridges, buildings, temporary structures, mechanical equipment, etc., and it is possible to suppress the vibration of the cable due to the wind in the same manner as described above.

以上、添付図面を参照して、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されない。例えば斜張橋に関わる設計者、施工者、材料供給者などの当業者であれば、本願で開示した技術的思想の範疇内において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。 Although the preferred embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, the present invention is not limited to such examples. For example, it is obvious that those skilled in the art such as designers, builders, and material suppliers related to cable-stayed bridges can come up with various modifications or modifications within the scope of the technical ideas disclosed in the present application. It is understood that these also belong to the technical scope of the present invention.

１：斜張橋
２：主桁
３：主塔
４、４ａ：ケーブル
５：製管装置
４０、４０ａ：ケーブル本体
４１：保護管
４２：外套管
４２１：製管材
４２２、４２３：嵌合部
４２４：凸条
４２５：溝
４２６：ディンプル 1: Cable-stayed bridge 2: Main girder 3: Main tower 4, 4a: Cable 5: Pipe making device 40, 40a: Cable body 41: Protection tube 42: Jacket tube 421: Pipe making material 422, 423: Fitting part
424: Protrusions 425: Grooves 426: Dimples

Claims

A structure for suppressing wind vibration of a cable that supports a support object,
1. A vibration suppression structure, comprising: a cable body having a strand and a jacket tube that vibrates with respect to the cable body so as to cover the periphery of the cable body.

2. The vibration suppression structure according to claim 1, wherein the cable is a cable that supports the bridge from the main tower in a cable-stayed bridge.

3. The vibration suppressing structure according to claim 1, wherein the outer surface of the outer tube has a concave portion or a convex portion for reducing vibration caused by wind.

4. The vibration suppressing structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the outer tube is formed by spirally winding a band-shaped pipe material.

5. The vibration suppressing structure according to claim 4, wherein the pipe-manufacturing members adjacent to each other in the axial direction of the outer tube are fitted at the fitting portions of the width-direction side ends of the pipe-manufacturing members.

A method for forming a vibration suppression structure according to claim 4 or 5, comprising:
A pipe-manufacturing device is installed on a cable body of an existing cable-stayed bridge, and a band-shaped pipe-manufacturing material is helically wound around the cable body by the pipe-manufacturing device to form the outer tube. A method for forming a vibration suppressing structure.