JP3124500B2 - 落橋防止装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、地震等の災害時
に橋桁が橋脚や橋台等の下部構造物から落下するのを防
止する落橋防止装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】地震等により橋脚や橋台に水平力が作用
すると、橋脚や橋台の損壊のみならず、それらが振動し
て橋桁が落下すなわち落橋するという被害をもたらす。
従来、落橋防止装置として、橋脚上の桁間や橋台と桁と
をＰＣケーブルにより連結するもの、あるいはリンクに
より連結するものが知られている。しかし、これらの装
置は特に巨大地震の場合、ＰＣケーブルあるいはリンク
と桁との連結部に大きな衝撃力が加わり、連結部で破壊
してしまうという現象を生じている。

【０００３】このため、近年、ＰＣケーブルを用いた落
橋防止装置において、ＰＣケーブルと橋桁とを連結する
ブラケットに、スプリングとゴムとを組合わせた緩衝機
構を取付けたものが種々開発されている。しかし、緩衝
ゴムは単にプレート状のものであるため、衝撃時につぶ
れる率が少ない。すなわち、図７に示すように、衝撃力
とゴムの変位との関係を表すグラフは、立ち上がりの大
きな曲線となる。このため、落橋防止装置のブラケット
やケーブルに大きな衝撃力が加わり、破壊や破断の危険
があった。このような危険を避けるためには、緩衝ゴム
の設計支圧応力を小さくし（１２０Kgf/cm²）、設計荷
重に対するゴムの面積を大きくしなければならない。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。

【０００５】この発明の目的は、緩衝部材の緩衝効果を
高めることにより、安全性の向上を図った落橋防止装置
を提供することにある。

【０００６】この発明の別の目的は、緩衝部材の設計支
圧応力として大きな値を採用することを可能にし、装置
をコンパクト化して施工性の向上を図った落橋防止装置
を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を達
成するために、次のような手段を採用している。

【０００８】すなわちこの発明は、橋桁の橋軸方向端部
に、一方の端部が取付けられた連結部材により前記橋桁
が橋脚、橋台等の下部構造物から落下するのを防止する
ための落橋防止装置であって、前記橋桁の端部に固定さ
れた筒状部材と、前記筒状部材の内部に収容され、前記
連結部材が挿通される筒状の緩衝部材とを備え、前記緩
衝部材は内外周に内周テーパ面及び外周テーパ面を有
し、前記内周テーパ面と前記連結部材との間に内側環状
空隙が形成され、前記外周テーパ面と前記筒状部材の内
周との間に外側環状空隙が形成され、前記連結部材に作
用する衝撃力により、前記緩衝部材が半径方向に膨出可
能となっていることを特徴とする落橋防止装置にある。

【０００９】

【００１０】

【００１１】

【００１２】大地震力により橋桁が移動すると、連結部
材には水平方向の衝撃力が作用する。この衝撃力により
緩衝部材が半径方向に膨出しながら圧縮変形する。この
ように、緩衝部材は膨出しながら圧縮変形するため、変
形量が大きく、したがって衝撃力の吸収率が高く、ブラ
ケットや連結部材に加わる衝撃力が緩和される。

【００１３】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を用
いて以下に説明する。図１は、この発明の実施の形態を
示す全体正面図である。この実施の形態は、２径間以上
の単純桁橋の桁間に、この発明を適用した例である。こ
の単純桁橋においては、下部構造物である橋脚１の上部
に橋桁２、２の橋軸方向各端部が間隔を置いて対向して
載置される。温度変化等による橋桁２の伸縮は、橋桁
２、２間の間隔によって吸収される。

【００１４】落橋防止装置３、３は橋桁２、２の各端部
に取付けられ、これらの端部を連結する部材である連結
ケーブル４を有している。図２は落橋防止装置の水平断
面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。落橋防止装
置３はブラケット５を有し、このブラケット５は橋桁２
のウェブ（鋼桁の場合）にライナープレート６を介して
多数の取付ボルト７により固定される取付プレート８
と、取付プレート８に設けられた上下一対の水平プレー
ト９、９と、これらの水平プレート９、９の中間部を横
切る橋軸方向に直角な鉛直プレート１０と、水平プレー
ト９、９間に設けられた一対の仕切プレート１１、１１
とからなっている。

【００１５】鉛直プレート１０には筒状部材１２がほぼ
水平方向に固定されている。筒状部材１２は、一端が開
放するともに他端が端板１３によって閉鎖された、橋軸
方向とほぼ平行な軸線を持つ円筒形の部材であり、端板
１３がボルト１４により鉛直プレート１０に固定されて
いる。この筒状部材１２の内部には環状の支圧板１５が
軸線方向に摺動自在に配置されている。さらに、この支
圧板１５によって区画される筒状部材１２の内部には、
緩衝部材である筒状の緩衝ゴム１６が収容されている。

【００１６】緩衝ゴム１６は、従来と同様にクロロプレ
ーンゴム等を成形したものである。緩衝ゴム１６の内径
は連結ケーブル４の径よりも大きく、したがって緩衝ゴ
ム１６と連結ケーブル４との間には内側環状空隙１７が
形成されている。また、緩衝ゴム１６の両端部は外径が
筒状部材１２の内径にほぼ等しく、筒状部材１２の内周
に接している。すなわち、緩衝ゴム１６の外周には環状
凹部が形成され、これにより緩衝ゴム１６と筒状部材１
２の内周との間に外側環状空隙１８が形成されている。

【００１７】水平プレート９、９及び仕切プレート１
１、１１により区画された空間１９の入口部には偏向ブ
ロック２０が固定されている。この偏向ブロック２０は
ポリエチレン等の合成樹脂を成形した２つの分割ブロッ
クからなり、入口側が漸次広がる連結ケーブル４の挿通
孔２１を有している。

【００１８】連結ケーブル４は、偏向ブロック２０、鉛
直板１０、緩衝ゴム１６及び支圧板１５に挿通され、端
部２２が支圧板１５から突出している。なお、この連結
ケーブル４はＰＣ鋼より線４ａを芯材とし（図３参
照）、ブラケット３に定着される端部側を鋼製のマンシ
ョン４ｂの内部に挿入固定し、それ以外の部分を合成樹
脂製の被覆材４ｃで被覆したものである。

【００１９】連結ケーブル４の端部２２すなわちマンシ
ョン４ｂの端部２２には、雄ねじ部２３が形成されてい
る。この雄ねじ部２３には、それぞれストッパを構成す
るワッシャ２４とナット２５が装着されている。そし
て、ワッシャ２４と支圧板１５との間には、スプリング
具体的にはマンション４ｂを包囲する截頭円錐形のコイ
ルスプリング２６が配置されている。連結ケーブル４の
移動量は、ナット２５の装着位置を変えることにより調
整することができる。

【００２０】筒状のカバー２７は、連結ケーブル４の端
部２２を覆うためのものであって、筒状部材１２にねじ
２８により着脱自在に取付けられている。連結ケーブル
４の端部２２と対向するカバー２７の端壁内面には、プ
レート状の緩衝ゴム２９が設けられている。この緩衝ゴ
ム２９は、大地震により桁間隔が極端に狭まったとき、
スプリング２６の伸び以上にマンション４ｂが移動する
のを制限するとともに、制限時の衝撃を緩和するための
ものである。

【００２１】次に、上記実施の形態のものの作用を、図
４を参照して説明する。大地震力により橋桁２が大移動
をすると、連結ケーブル４には水平方向の衝撃力Ｐが作
用する。この衝撃力Ｐによりコイルスプリング２６が圧
縮変形するとともに、支圧板１５が筒状部材１２内を摺
動する。この支圧板１５の摺動に伴って、緩衝ゴム１６
が半径方向に膨出しながら圧縮変形する。

【００２２】このように、緩衝ゴム１６は膨出しながら
圧縮変形するため、変形量が大きく、したがって衝撃力
の吸収率が高く、ブラケット３や連結ケーブル４に加わ
る衝撃力が緩和される。図５は、この発明による落橋防
止装置における緩衝ゴムの変位と衝撃力との関係を表す
グラフである。図５において、矢印で示す範囲が膨出を
含む変形であって、その後は緩衝ゴム１６が筒状部材１
２に密着して変形することになるが、立ち上がりの緩や
かな曲線となる。この結果、緩衝ゴムの設計支圧応力を
大きくとることが可能となり(２５０Kgf/cm²)、装置の
コンパクト化を図ることができる。

【００２３】図６は、この発明の別の実施の形態であ
り、要部を拡大して示す水平断面図である。この実施の
形態は、筒状の緩衝部材１６の形状が前記実施の形態の
それと異なっている。すなわち、緩衝部材１６は、その
内周面及び外周面がそれぞれテーパ面１７ａ、１８ａと
なっていて、内周テーパ面１７ａと連結ケーブル４との
間に内側環状空隙１７が、外周テーパ面１８ａと筒状部
材１２との間に外側環状空隙１８がそれぞれ形成されて
いる。

【００２４】内周テーパ面１７ａは緩衝部材１６の内径
を衝撃力Ｐの作用方向に漸減させることにより、外周テ
ーパ面１８ａは緩衝部材１６の外径を同方向に漸増させ
ることにより、それぞれ形成されているが、これとは逆
に内径を漸増及び外径を漸減させることにより各テーパ
面を形成するようにしてもよい。

【００２５】この実施の形態によれば、緩衝部材１６を
加硫成形する際の型抜きを容易に行うことができる。こ
の実施の形態のものの作用は、前記実施の形態とほぼ同
様であり、緩衝部材１６の変形特性は図５のようにな
る。

【００２６】上記実施の形態は例示にすぎず、この発明
は種々の形態を採ることができる。例えば、上記実施の
形態では橋脚上の桁間を連結する場合を示したが、橋台
と橋桁を連結する場合にも、この発明を適用できる。ま
た、緩衝ゴムと筒状部材との間に形成する空隙は、緩衝
ゴムが膨出可能なものであればよく、種々の形状を採用
することができる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように、この発明によれば、緩衝
部材の緩衝効果が高まり、安全性の向上を図ることがで
きる。また、緩衝部材の設計支圧応力として大きな値を
採用することが可能となり、装置をコンパクト化して施
工性の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の実施の形態を示す全体正面
図である。

【図２】図２は落橋防止装置の水平断面図である。

【図３】図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図４は作用を説明する断面図である。

【図５】図５は、この発明による落橋防止装置における
衝撃力と緩衝ゴムの変位との関係を表すグラフである。

【図６】図６は別の実施の形態を示し、要部を拡大した
水平断面図である。

【図７】図７は従来装置における衝撃力と緩衝ゴムの変
位との関係を表すグラフである。

【符号の説明】

１…橋脚 ２…橋桁 ３…落橋防止装置 ４…連結ケーブル ５…ブラケット １０…鉛直プレート １２…筒状部材 １５…支圧板 １６…緩衝ゴム １７…内側環状空隙 １８…外側環状空隙 ２４…ワッシャ ２６…コイルスプリング

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】橋桁の橋軸方向端部に、一方の端部が取付
   けられた連結部材により前記橋桁が橋脚、橋台等の下部
   構造物から落下するのを防止するための落橋防止装置で
   あって、 前記橋桁の端部に固定された筒状部材と、 前記筒状部材の内部に収容され、前記連結部材が挿通さ
   れる筒状の緩衝部材とを備え、前記緩衝部材は内外周に内周テーパ面及び外周テーパ面
   を有し、前記内周テーパ面と前記連結部材との間に内側
   環状空隙が形成され、前記外周テーパ面と前記筒状部材
   の内周との間に外側環状空隙が形成され、 前記連結部材に作用する衝撃力により、前記緩衝部材が
   半径方向に膨出可能となっていることを特徴とする落橋
   防止装置。