JP3158798U - 落橋防止構造と変位制限構造との一体化装置 - Google Patents

Abstract

【課題】地震時の橋梁の落下防止を目的とした落橋防止及び変位制限についての装置を提供する。【解決手段】輪を交叉して結合する連続するリング２１〜２４の少なくとも一つのリングの環内に、このリングに輪を交叉して結合する両隣のリング同士を両隣のリングよりも小の形状からなり、かつ、両隣のリングよりも衝撃に弱いリングで結合してなるチェーン構造２を結合してなり、チェーン構造の一端方を橋梁の上部構造に、チェーン構造の他端方を橋梁の下部構造に繋ぐことを特徴とする。【選択図】図１

Description

本考案は、地震時の橋梁の落下防止を目的とした落橋防止及び変位制限についての装置に関する。

日本道路協会発行の「道路橋示方書・同解説」の「耐震設計編」の第１６章には、「落橋防止システムの機能」として「落橋防止構造」と「変位制限装置」の二つのシステムが規定されている。

このため市場には各種の落橋防止装置や変位制限装置が出現し、それぞれ該当橋梁に合った別々の二つの装置が設置されている。

ちなみに、ごく一般的な例を図５に示す。

８は落橋防止装置、９は変位制限装置で、落橋防止装置８は橋梁の上部構造である桁５と下部構造である橋脚６の壁面にそれぞれブラケット７を介して繋げられており、変位制限装置９は、凹部を有する部材９ａが桁５の下面に凸部を有する部材９ｂが、橋脚６の上面に互いに凹凸が嵌合して取り付け固定されている。１０は沓である。

これらの装置において、地震が発生し、沓のアンカーボルトが変形又は切断され上部構造が移動すると、まず、凹部を有する部材と凸部を有する部材からなる変位制限装置９が対応し、上部構造と下部構造の間の変位に抵抗し、慣性力が大きく、変位制限装置が抵抗不能になって破壊したときは、落橋防止装置８が対応して上部構造５の下部構造６からの落下を防止する作用を有している。

また、同示方書の解説には、この両者の装置を「１箇所に集中させて配置すると、フェイルセーフ機能としての落橋防止システムが十分に機能しない恐れがある。」との記載もあることから、上記に述べたように、また、特許文献３及び特許文献４に見られるように、二つのシステムを組合せるのが普通となっている。

しかしながら、両システムを別々に設置することは、一体装置として設置することに比べればコスト増となる課題や、設置する既存の橋梁に多くの孔を明けることになり、橋梁を損傷させてしまうという課題を有する。また、同示方書にあるように変位制限装置と落橋防止装置が複数であって十分に落橋防止システムの機能が発揮できないとすれば問題である。

そこで、上記課題を解決するために、これまでにも幾つかの提案がなされている。

たとえば、特許文献１や特許文献２に見られるようなゴム内のチェーンを溶接させて変位制限システムとする落橋防止用連結具や変位ゴム弾性体によるせん断変形に対応する変位調整機能付き落橋防止装置の提案がある。

これらは、いずれも変位制限のシステムと落橋防止のシステムを一体化したもので、課題解決に大きな役割を果たすが、施工に当って幾つかの難点がある。

前者にあっては、チェーンのリング同士を溶接して変位制限に対応させるのは溶接の品質上大変難しく、後者にあっては、橋台・橋脚の天端と桁の空間に設置するため弾性層の厚みが制限されるので使用できない橋梁もある。

特開２００９−１０２８００公開公報 特許第４３３１１８４号特許公報 特許第３７５６９７９号特許公報 特許第４３４０６８０号特許公報

日本道路協会発行「道路橋示方書・同解説」

本考案は、これまでの落橋防止システムは落橋防止構造と変位制限構造を別々に設置することによる幾つかの課題、すなわち、設置のコスト増、多数の孔明けによる橋梁の損傷等の課題を以下述べることにより解決し、単純な構造での落橋防止構造と変位制限構造とを一体化した装置を提供するものである。

上記課題を解決するため、本考案はつぎの装置を提供する。

第一に、輪を交叉して結合する連続するリングの少なくとも一つのリングの環内に、このリングに輪を交叉して結合する両隣のリング同士を両隣のリングよりも小の形状からなり、かつ、両隣のリングよりも衝撃に弱いリングで結合してなるチェーン構造を結合してなり、チェーン構造の一端方を橋梁の上部構造に、チェーン構造の他端方を橋梁の下部構造に繋ぐことを特徴とする落橋防止構造と変位制限構造との一体化装置を提供する。

第二に、輪を交叉して結合する連続するリング同士が少なくとも交叉する内輪面の一方が互いに接触しないようにして緩衝部材に埋設されているチェーン構造と上記のチェーン構造とを結合してなり、チェーン構造の一端方を橋梁の上部構造に、チェーン構造の他端方を橋梁の下部構造に繋ぐことを特徴とする落橋防止構造と変位制限構造との一体化装置を提供する。

第三に、チェーン構造の両端に位置するリングの一部を緩衝部材で覆い、緩衝部材に結合具用孔を形成したことを特徴とする請求項１に記載の落橋防止構造と変位制限構造との一体化装置を提供する。

請求項１において、本考案に係る落橋防止構造と変位制限構造との一体化装置は、輪を交叉して結合する連続するリングの少なくとも一つのリングの環内に、このリングに輪を交叉して結合する両隣のリング同士を両隣のリングよりも小の形状からなり、両隣のリングよりも衝撃に弱いリングで結合してなるチェーン構造を結合してなり、チェーン構造の一端方を橋梁の上部構造に、チェーン構造の他端方を橋梁の下部構造に繋がれてなるので、地震時の最初の慣性力は、リングの大小の輪の相違から、後者のチェーン構造に変位制限構造に作用する慣性力として変位制限作用力として作用するし、前者のチェーン構造は落橋防止構造に作用する慣性力として落橋防止作用力として作用する仕組みに構成されている。

請求項２において、本考案に係る落橋防止構造と変位制限構造との一体化装置は、輪を交叉して結合する連続するリング同士が少なくとも交叉する内輪面の一方が互いに接触しないように緩衝部材に埋設されているチェーン構造と輪を交叉して結合する連続するリングの少なくとも一つのリングの環内に、このリングに輪を交叉して結合する両隣のリング同士を両隣のリングよりも小の形状からなり、両隣のリングよりも衝撃に弱いリングで結合してなるチェーン構造を結合してなり、チェーン構造の一端方を橋梁の上部構造に、チェーン構造の他端方を橋梁の下部構造に繋がれてなるので、地震時の最初の慣性力は、リングの大小の輪の相違から、後者のチェーン構造に変位制限構造に作用する慣性力として変位制限作用力として作用するし、前者のチェーン構造は落橋防止構造に作用する慣性力として落橋防止作用力として緩衝部材に充填されていることから該作用力は緩衝され遅れて作用する仕組みに構成されている。

請求項３において、本考案に係る落橋防止構造と変位制限構造との一体化装置は、チェーン構造の両端に位置するリングを緩衝部材で覆い、緩衝部材に結合具用孔を形成することにより、この孔を介して結合具で橋梁の上部構造と下部構造を繋ぐので、地震時の慣性力は、両端に位置するリングには、両隣のリングよりも小の形状からなり、両隣のリングよりも衝撃に弱いリングで結合してなるチェーン構造に比較して該慣性力は緩衝され遅れて作用する仕組みに構成されている。

すなわち、作用する慣性力の大小及び変位制限すべき移動量と落橋防止すべき移動量の差を考え、装置を一段目、二段目と慣性力に対応する構造とすることにより、一つの装置で対応可能とした。

ちなみに、前記示方書には変位制限構造に作用する慣性力として変位制限作用力は３×Ｋｈ×Ｒｄ、落橋防止構造に作用する慣性力として落橋防止作用力は１．５×Ｒｄとされ、変位制限作用力は落橋防止作用力に比べ小さい。

さらに、本考案は、一つの装置で変位制限と落橋防止を兼ねることができるので、これまでのように別々に装置を設置する必要がなくなり、コスト面でも経済的に有利であり、また、橋梁に多くの孔を明けることも少なくて済む利点を有する。

本考案に係る落橋防止構造と変位制限構造との一体化装置のチェーン構造を示す概略図。 本考案に係る落橋防止構造と変位制限構造との一体化装置の別のチェーン構造の実施の態様を示す概略図。 本考案に係る落橋防止構造と変位制限構造との一体化装置の別の実施の態様を示す概略図。 橋梁の上部構造と橋梁の下部構造を繋いだ状態を示す本考案に係る落橋防止構造と変位制限構造との一体化装置の概略図。 従来の落橋防止装置と変位制限装置とを設置した橋梁の概略図。

図１は、本考案に係る落橋防止構造と変位制限構造との一体化装置のチェーン構造を概略示したものである。
図において、このチェーン構造２は、リング２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇ、２ｈ、２ｉとからなり、それぞれは隣り合うリングの輪を交叉して結合して連続し、リング２ｂ、２ｄ、２ｆ、２ｈの環内で、それぞれ隣り合う両隣のリング２ａと２ｃ、２ｃと２ｅ、２ｅと２ｇ、２ｇと２ｉをこれらよりも小の形状からなり、これらよりも慣性力に弱い部材からなるリング２１、２２、２３、２４で結合してなっている。両端部のリングには図示してないが、結合具としてのシャックルが連結している。

図２は、本考案に係る別の落橋防止構造と変位制限構造との一体化装置のチェーン構造を概略示したものである。
図において、チェーン構造１はリング１ａ、１ｂ、１ｃ、１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇとからなり、それぞれは隣り合うリングの輪を交叉して直列に結合して連続し、チェーン構造２は同じく輪を交叉して直列に結合するリング２ａ、２ｂ、２ｃとからなり、リング２ｂの環内で両隣のリング２ａ、２ｃをリング２ａ、２ｃよりも小の形状からなり、リング２ａ、２ｃよりも慣性力に弱い部材からなるリング２１で結合してなっている。３ａ、３ｂ、３ｃはそれぞれ連結用のシャックルである。

チェーン構造１は、連続するリング同士が、連続方向の内輪面の少なくとも一方が互いに接触しないようにしてゴム等の弾性体からなる緩衝部材４に埋設されている。この例では、両端に位置するリング１ｃ、１ｇはシャックル３等の結合具を結合するためその一部は埋設されていない。

図３は、本考案に係るさらに別の落橋防止構造と変位制限構造との一体化装置のチェーン構造の概略を示したものである。
図において、このチェーン構造２は、図１に示すチェーン構造２とほぼ同様に、リング２ａ、２ｂ、２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ、２ｇとからなり、それぞれは隣り合うリングの輪を交叉して結合して連続し、リング２ｂ、２ｄ、２ｆの環内で、それぞれ隣り合う両隣のリング２ａと２ｃ、２ｃと２ｅ、２ｅと２ｇをこれらよりも小の形状からなり、これらよりも慣性力に弱い部材からなるリング２１、２２、２３に結合してなっている。２ｈ、２ｉは両端に位置するリングで、その端部が緩衝部材４で覆われ、緩衝部材４には結合具用孔４１が削孔されている。

このようにしてなるチェーン構造は、たとえば、図４に示すように、一方が橋梁の上部構造５に、他方が下部構造６に、これらに取り付けられたブラケット７にシャックル３等を介して取り付けられ落橋防止構造と変位制限構造との一体化装置を形成する。１０は沓である。

上記構成において、リング２１、２２、２３、２４は変位制限に作用し、その他のリングは落橋防止に作用する。

１ チェーン構造
１ａ〜１ｇ リング
２ チェーン構造
２ａ〜２ｉ リング
２１〜２４ リング
３ シャックル
３ａ〜３ｃ シャックル
４ 緩衝部材
５ 上部構造
６ 下部構造
７ ブラケット

Claims (3)

1. 輪を交叉して結合する連続するリングの少なくとも一つのリングの環内に、このリングに輪を交叉して結合する両隣のリング同士を両隣のリングよりも小の形状からなり、かつ、両隣のリングよりも衝撃に弱いリングで結合してなるチェーン構造を結合してなり、チェーン構造の一端方を橋梁の上部構造に、チェーン構造の他端方を橋梁の下部構造に繋ぐことを特徴とする落橋防止構造と変位制限構造との一体化装置。
2. 輪を交叉して結合する連続するリング同士が少なくとも交叉する内輪面の一方が互いに接触しないようにして緩衝部材に埋設されているチェーン構造と請求項１記載のチェーン構造とを結合してなり、チェーン構造の一端方を橋梁の上部構造に、チェーン構造の他端方を橋梁の下部構造に繋ぐことを特徴とする落橋防止構造と変位制限構造との一体化装置。
3. チェーン構造の両端に位置するリングを衝撃部材で覆い、緩衝部材に結合具用孔を形成したことを特徴とする請求項１に記載の落橋防止構造と変位制限構造との一体化装置。

Images