JP3884289B2 - 構造用ケーブルを固定する装置 - Google Patents

Description

【０００１】
本発明は、建設工事に用いられる構造用ケーブルを固定するために使用される装置に関する。特に本発明は、つり橋の斜張材、プレストレス用ケーブル、および吊りケーブルに適用される。
【０００２】
斜張材は、一般に、構造物上の、斜張材が固定された２点間で引張荷重を伝達するように構成されるケーブルである。したがって、斜張材の経路を曲げようとする外部の影響を無視すれば斜張材は理論上まっすぐである。
【０００３】
斜張材の自重による懸垂線作用、風の影響（外部の横方向圧力）、斜張材固定部を支える建築部材の軽微な回転運動、温度変化の影響は、斜張材の両端、換言すれば斜張材が固定箇所から現われる所を斜めに偏向させる要因である。
【０００４】
他のケーブルにおいても、固定箇所から現われる際の大きな偏向が、ケーブルがたどるラインまたはケーブルが受ける横方向の作用により、起こり得る。
【０００５】
固定箇所の構造は、一般に、引張荷重に対してのみ満足に応ずるようになっている。固定箇所に加わることがある前述の斜めへの偏向によって引き起こされる局所的な曲げモーメントは、固定箇所の出口の所の連続的なガイドまたは隔離され、十分な効果が確実に得られるようにするために適切な距離を置いて配置されたガイドによって取り除かれている。
【０００６】
固定の原理は、ケーブルを構成する各緊張材を個別にくさびで留めることに基づく。これは、一般に円錐台形のくさび部を備えたジョーである個々のくさび留め手段を嵌める十分な空間を有するように、緊張材の、固定用ブロックの所に横方向の隙間を必要とする。
【０００７】
斜張材の場合、偏向装置が緊張材を、架線部における斜張材の断面全体を最小にするように固定箇所からある距離だけ離れたところでコンパクトな配置にまとめる。一般に、曲げモーメントを取り除くガイドは、緊張材をコンパクトな形態にまとめる偏向装置に設けられている（例えば、ＥＰ特許出願公開明細書第０ ３２３ ２８５号参照）。緊張材を損傷するという危険を齎し固定用ブロックに曲げモーメントを加える原因となる各緊張材の過度の角度偏向を制限するために、ガイドと固定用ブロックの間に比較的長い距離（一般に１メートルを越える）が必要とされる。さらに、曲げモーメントを取り除くのが固定箇所に近すぎると、固定用ブロックに著しい横荷重が残る。
【０００８】
英国特許出願公開明細書第２ １５７ ３３９号は、固定用ブロックに固定された管内の２部品に偏向装置が取り付けられた緊張材固定装置を開示している。固定用ブロックから最も離れている部品は、外部の撚線と管が接触しないようにし、一方、固定用ブロックに最も近い部品は、斜張材に繰返し荷重がかかるときに撚線が擦れ合わないようにする。その文献が注意を払っていない曲げモーメントに対しては、固定用ブロックから最も離れた偏向装置の部分で本質的に応ずるようになっている。
【０００９】
別の構成では、固定用ブロックの下流の斜張材は架線部に向かって広くなっている穴を通っており、この穴は、斜張材が穴に支えられる区域の長さに沿って曲げモーメントに対して応ずることによって、斜張材全体の角度を偏向させることができる（英国特許出願公開明細書第２ ０９７ ８３５号参照）。
【００１０】
本発明の目的は、ケーブルが固定箇所を出たらすぐにケーブルの曲げ応力を許容値に制限する固定システムを提案することである。別の目的は、ケーブルの経路の変更による曲げモーメントに応ずる他の外部の装置をできる限り不要にできるようにすることである。
【００１１】
本発明はこのように構造用ケーブルを固定する装置を提案するが、この装置は、ケーブルの緊張材と前記緊張材を不動にする手段とをそれぞれが収容する複数の貫通穴を備えた固定用ブロックと、固定用ブロックの支持部品と、緊張材を固定用ブロックとケーブルの架線部との間で案内する少なくとも１つの案内部材と、を有し、なおこの案内部材は支持部品に連結されておりかつケーブルの各緊張材の各案内経路を有する。各案内経路は、前記経路に収容されている緊張材を斜めに偏向できるようにケーブルの架線部に向かって広くなっている。
【００１２】
案内経路は、固定用ブロックの穴の配置と揃った横方向配置を固定用ブロックの方向に有する。
【００１３】
固定箇所全体の構成は、案内手段を固定装置と直接関連付けることによって著しく単純化される。ケーブルの緊張材は個別に案内されるが、これは、曲がる部品の慣性がケーブルの慣性全体よりも著しく低いことを意味する。これにより、固定用ブロックと案内手段の間の距離が比較的短い場合でさえ、固定用ブロックの所で曲げモーメントが効率良く取り除かれる。また、緊張材を個別に案内することにより、緊張材層同士の横荷重の累積作用が無くなる。
【００１４】
各案内経路が、前記経路の軸線を通る平面においてほぼ一定の曲率半径でケーブルの架線部に向かって広くなっているのが有利である。
【００１５】
この装置の好適な構成において、少なくとも１つの案内手段は、緊張材の案内経路が貫通するように形成され、支持部品に連結された管に収容されている。
【００１６】
本発明において、案内部材の１つは、固定用ブロックからある距離を置いて配置され、ケーブルの緊張材は架線部において個別に保護された撚線であり、各緊張材の個別の保護物は、密封手段をチャンバとケーブルの架線部との間に、前記チャンバと案内手段の間に密封された境界部を形成しかつチャンバ内に注入される充填保護物を収容するように配置した状態で、案内部材と固定用ブロックの間にあるチャンバ内では途切れている。この装置においては、案内部材を固定用ブロックと密封手段の間にも配置することが可能である。
【００１７】
案内部材は、硬質の材料から作られてもよいし、変形可能な材料から作られてもよい。後者の場合、ケーブルの緊張材全体が、案内部材の材料の変形によって斜めに偏向できるように、案内部材の周囲と案内部材を収容する管との間に、ケーブルの架線部の方向に隙間を残すことが有利である。この隙間の形状は、均一な湾曲を形成するように最適化される。案内部材が円筒状の外面を有する場合、この隙間は、管の軸線を通る平面においてほぼ一定の曲率半径でケーブルの架線部に向かって管の内面を広くすることによって得られる。管が円筒状の内面を有する場合、この隙間は、案内部材の外面を管の軸線を通る平面においてほぼ一定の曲率半径でケーブルの架線部に向かって狭くすることによって得られる。別の可能性は、この隙間が、ケーブルの架線部に向かって案内部材の外面を狭くし、かつケーブルの架線部に向かって管の内面を広くすることにより得られることである。
【００１８】
ケーブルが振動するときにケーブルを制動するように、変形可能な案内部材が粘性を有することが有利である。この粘性は、部材の変形材に固有のものであってもよいし、この部材に形成された空洞に含まれる粘性物質によって得られるものであってもよい。
【００１９】
変形可能な案内部材は、案内部材を貫通するケーブルが受ける湾曲を調整できるようにする、慣性がケーブルの架線部に向かうにつれて小さくなっている挿入物を、案内経路間に有してもよい。選択肢として、変形可能な案内部材が収容される管の慣性を、ケーブルの架線部に向かうにつれて小さくしてもよい。
【００２０】
本発明の他の特徴および利点は、添付図面を参照し、非限定的な具体例としての実施形態に関する以下の説明から明らかになるであろう。
【００２１】
本発明を斜張材に応用したものを以下に説明するが、これは何ら制限を生じさせるものではない。
【００２２】
一例として以下に説明される装置の１つによって固定される斜張材は撚線１の束から成るが、図１にはそのうちの１つの撚線だけが記載されている。ここで考察される例では、撚線１は個別に保護されるタイプのものであり、撚り合わされた金属のワイヤから成る組立体が、腐食に対する保護ができる製品（例えばグリス）で被覆され、プラスチック（例えば高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ））で造られた被覆物２に囲まれている。
【００２３】
固定装置は、斜張材の全体方向に対してほぼ垂直な表面に沿って支持部品４に接触させられた固定用ブロック３を有する。支持部品４の、固定用ブロック３と反対側の端部は、斜張材が連結される構造部材に押し付けられている。
【００２４】
固定用ブロック３は貫通穴５を有し、この穴５はブロックの支持部品４とは反対側の面に向かって広がる円錐台形の輪郭を有する。各穴５は、撚線１と、撚線１を穴にくさび留めする円錐台形のジョー６とを一緒に収容している。
【００２５】
個別に保護される撚線を確実に固定するために、架線部における各撚線の個々の保護は、固定用ブロック３の後ろにあるチャンバ７内では途切れている。したがって、ジョー６は撚線の金属ワイヤを直接把持する。チャンバ７内および固定用ブロック３内の撚線の金属を腐食から保護するために、充填物（例えば、石油蝋、グリス、または樹脂）がチャンバ７内および撚線とブロック３との間に残されている間隙に注入される。この充填物が斜張材の架線部に向かって飛び散るのを防止するために、チャンバ７の、固定用ブロック３と反対側の端部は、被覆された各撚線１の周囲およびチャンバ７を形成している円筒状の管１０の内面で密封する密封装置８によって閉じられている。密封装置８は、特に、ＥＰ特許出願公開明細書第０ ３２３ ２８５号に記載されているようなスタフィングボックスタイプのものにすることもできる。
【００２６】
固定装置からある距離だけ離れたところで、偏向部材１１が架線部における斜張材の全体断面を最小にするように、すべての撚線１を固定箇所よりも小さい形態にまとめている。したがって、固定装置から偏向部材１１に向かって撚線１は少しだけ傾斜して収束するようになっている。
【００２７】
図１に示されている固定装置は、前述の管１０内に収容される案内部材１２を有する。この管１０は支持部品４に連結されている。管１０は、例えば、図示されているようにこの部品４との単一部品であってもよいし、部品４および３との単一部品であってもよいし、あるいは固定用くびきに固定されていてもよい。
【００２８】
図１の例では、案内部材１２は、ほとんど隙間のない状態で管１０に挿入された硬質の（例えば、ＨＤＰＥで作られた）円筒形のブロックである。個々の経路１３が、各撚線１を通し案内できるように、このブロック１２に形成されている。
【００２９】
固定用ブロック３に面する側面（この側面は、示されている例では密封装置８の背面のすぐ後ろにある）において、経路１３は、個別に保護されている撚線１の直径と一致する直径を備えた円であり、その横方向の配置は、固定用ブロック３の穴５の配置と同じである。
【００３０】
全体形状が回転対称となっている各案内経路１３は、経路の軸線を通る平面において一定の曲率半径Ｒを有する輪郭が、斜張材の架線部の方向に向かって広くなっている。この湾曲により、偏向部材１１に向かって撚線の角度を偏向させることができ、また斜張材の全体的を曲げる動きも可能になっている。曲げモーメントに対しては、撚線１がその経路の壁と接触している区域の長さに沿って案内部材１２によって応じている。
【００３１】
図２および３に示されている装置では、案内部材１５、１７はネオプレンなどの変形可能な材料で作られている。この材料は、粘性により振動エネルギーを散逸させることができるので、ケーブルの振動を抑える役割を果たすように粘弾性特性を備えていてよく、粘弾性特性を備えているのが有利である。
【００３２】
変形可能な材料で作られた案内部材１５、１７内に撚線用として形成された経路１６は、図１による実施形態の半径Ｒよりも大きくても良い曲率半径Ｒ₂で斜張材の架線部に向かって広くなっている。この曲率半径Ｒ₂は、撚線が偏向部材１１に向かって収束することによる角度の偏向に基づいて決められる。図示の例では、この角度の偏向は、２％程度のタンジェントに相当していてもよく、この場合、案内部材の半径Ｒ₂および軸線方向の長さＬは、経路１６の、斜張材の架線部に向かう口の角度の半分が２％より僅かに大きいタンジェントを有するように選択される。
【００３３】
斜張材を曲げる動きによる角度の偏向を許容し対応するモーメントに応ずるために、隙間Ｊが、管１０の内面と案内部材１５、１７の外面との間に、斜張材の架線部の方向に、部材１５、１７の外周全体を囲むように残されている。この隙間Ｊのおかげで、部材１５と１７の材料は、斜張材を曲げる動きに従っていたるところで変形できる。
【００３４】
隙間Ｊは、ネオプレンの案内部材の外面と管１０の内面との間の境界に（管１０の軸線を通り半径方向に延びる面において）一定の曲率半径Ｒ₁ を有するように形成されるのが好ましい。この半径Ｒ₁は、長さＬを用いて、斜張材が受けるであろう曲げの動きの振幅の関数として求められる。斜張材が偏向させられ、その緊張材がまとめられるとき、これらの緊張材は、Ｒ ₁とＲ₂の組合せによってＲ₃＜Ｒ₁およびＲ₃＜Ｒ₂ となるように制限される最大の曲率半径Ｒ₃を有する。この半径Ｒ₃は、図１の半径Ｒと同じ程度にすることもできる。
【００３５】
図２の例では、曲率半径Ｒ₁は、斜張材の架線部の方向に広くなっている管１０の回転対称の内面に形成されており、案内部材１５の外面は円筒状である。図３に示されている実施形態では、曲率半径Ｒ₁は、斜張材の架線部に向かって狭くなる、変形可能な材料で作られた案内部材１７の外周面に形成されており、管１０の内面は円筒状である。
【００３６】
図示されていない別の実施形態において、隙間Ｊは、管１０（図２）の内面の曲率と変形可能な材料で作られた部材（図３）の外面の曲率との組合せによって得られる。
【００３７】
図４の例において、案内手段は、変形可能な材料で作られた２つの部材を有し、そのうちの一つは固定用ブロック３と密封装置８との間に配置された部材２０、残りは密封装置８の後ろに配置された部材２２である。したがって撚線を収容する各案内経路は、撚線の直径と一致する直径を有し部材２０に形成された円筒形の部分２１と、部材２２に形成され斜張材の架線部に向かって曲率半径Ｒ₂で広くなっている部分２３とを有する。
【００３８】
部材２０は、部材２０をブロック３側の所定の位置に保持する円筒状の管１０内に収容されている。部材２０の外面は、曲げの動きに応ずるために架線部に向かって曲率半径Ｒ₁で狭くなっている。密封装置８に固定してもよい部材２２は、撚線を偏向部材１１に向かって収束させることができるように架線部に向かって曲率半径Ｒ₂で広くなっている経路部２３を有する。
【００３９】
図４に示される例では、隙間Ｊは、図３と同様に、変形可能な部材の外面を内方向へ湾曲させることによって生じている。あるいは、隙間Ｊは、管１０の内面を外側に向かって湾曲させる（図２による）ことによって、固定用ブロックに隣接する部材２０の高さに完全にまたは部分的に生じさせることができる。
【００４０】
図５に示されている実施形態では、支持部品４に連結されている管は、連続する２つの部分１０ａと１０ｂを有する。円筒状の部分１０ａは密封装置を収容している。片持ち式になっている部分１０ｂは、図２のものと同様の構造を有していてもよい変形可能な案内部材１５を収容している。この部分１０ｂの慣性は、斜張材の架線部に向かって減少し、それによってケーブルと案内部材が徐々に曲がれるようになっている。慣性の減少は、管１０ｂの部分の壁厚を減らすことによって実現される（材料の性質を調整することも可能である）。
【００４１】
図６の別の実施形態では、ケーブルおよび変形可能な案内部材２５が徐々に曲がるのは、案内経路２６の間の変形可能な材料の中に入れられた挿入物２７の、斜張材の架線部に向かって減少する慣性による。これらの挿入物２７は、例えば、金属で作られ、先細りになる形状のものである。挿入物は、部材２５の、固定用ブロックに向けられている側面に配置される共通の支持物に連結されることもできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明によって作製される固定装置の概略縦断面図である。
【図２】 本発明によって作製される固定装置の概略縦断面図である。
【図３】 本発明によって作製される固定装置の概略縦断面図である。
【図４】 本発明によって作製される固定装置の概略縦断面図である。
【図５】 案内部材の一実施形態の縦断面図である。
【図６】 案内部材の別の実施形態の縦断面図である。

Claims (12)

1. ケーブルの緊張材（１）と前記緊張材を不動にする手段（６）とをそれぞれが収容する複数の穴（５）が貫通している固定用ブロック（３）と、前記固定用ブロックの支持部品（４）と、前記緊張材を前記固定用ブロックと前記ケーブルの架線部との間で案内する少なくとも１つの案内部材（１２；１５；１７；２０，２２；２５）とを有し、該案内部材が前記支持部品に連結されており、かつ前記ケーブルの前記各緊張材の案内経路（１３；１６；２１，２３；２６）を有する、構造用ケーブルを固定する装置において、
   前記各案内経路が、該案内経路に収容されている前記緊張材が動的に斜めに偏向できるように前記ケーブルの前記架線部に向かって広くなっており、前記案内経路が、前記固定用ブロックの方向に、前記固定用ブロックの穴の配置と位置合わせされた横方向の配置を有し、
   前記案内部材（１２；１５；１７；２２）の少なくとも１つが、前記固定用ブロック（３）から離れて配置されており、
   前記ケーブルの前記緊張材（１）は前記架線部において個別に保護された撚線であり、前記各緊張材の各保護物（２）が、前記案内部材（１２；１５；１７；２２）の少なくとも１つと前記固定用ブロック（３）との間にあるチャンバ（７）内では途切れており、密封手段（８）が、前記チャンバと前記ケーブルの架線部との間を密封するように前記チャンバと前記案内部材の少なくとも１つとの間に配置され、充填物が前記チャンバ内に注入されている、
   ことを特徴とする、構造用ケーブルを固定する装置。
2. 前記各案内経路（１３；１６；２３；２６）が、該案内経路の軸線を通る平面においてほぼ一定の曲率半径（Ｒ；Ｒ₂）で前記ケーブルの前記架線部に向かって広くなっている、請求項１に記載の構造用ケーブルを固定する装置。
3. 少なくとも１つの前記案内部材（１２；１５；１７；２０，２２；２５）は、前記支持部品（４）に連結された管（１０；１０ａ，１０ｂ）に収容されており、前記緊張材の前記案内経路（１３；１６；２１，２３；２６）が前記案内部材を貫通して形成されている、請求項１または２に記載の構造用ケーブルを固定する装置。
4. 前記案内部材（２０）は、前記固定用ブロック（３）と前記密封装置（８）の間にも配置されている、請求項３に記載の構造用ケーブルを固定する装置。
5. 前記案内部材（１５；１７；２０，２２；２５）が変形可能な材料から作られている、請求項３または４に記載の構造用ケーブルを固定する装置。
6. 前記ケーブルの前記緊張材全体が、前記案内部材（１５；１７；２０，２２）の前記材料の変形によって斜めに偏向できるように、前記案内部材の外周面と前記案内部材を収容する前記管（１０）の間に、前記ケーブルの架線部の方向に隙間（Ｊ）が残されている、請求項５に記載の構造用ケーブルを固定する装置。
7. 前記案内部材（１５）が円筒状の外周面を有し、前記隙間（Ｊ）は、前記管（１０）の内面を、前記管の軸線を通る平面においてほぼ一定の曲率半径（Ｒ₁）で前記ケーブルの前記架線部に向かって広くすることによって生じている、請求項６に記載の構造用ケーブルを固定する装置。
8. 前記管（１０）は円筒状の内面を有し、前記隙間（Ｊ）は、前記案内部材（１７）の外面を、前記管の軸線を通る平面においてほぼ一定の曲率半径（Ｒ₁）で前記ケーブルの前記架線部に向かって狭くすることによって生じている、請求項６に記載の構造用ケーブルを固定する装置。
9. 前記隙間（Ｊ）は、前記案内部材の外面を前記ケーブルの前記架線部に向かって狭くし、かつ前記管の内面を前記ケーブルの前記架線部に向かって広くすることによって生じている、請求項６に記載の構造用ケーブルを固定する装置。
10. 前記案内部材（１５；１７；２０，２２；２５）は粘性を有する、請求項４から９のいずれか１項に記載の構造用ケーブルを固定する装置。
11. 前記案内部材（２５）は、厚みが前記ケーブルの前記架線部に向かうにつれて小さくなっている挿入物（２７）を前記案内経路（２６）の間に有する、請求項４から１０のいずれか１項に記載の構造用ケーブルを固定する装置。
12. 前記案内部材（１５）が収容される管（１０ｂ）の厚みが前記ケーブルの前記架線部に向かうにつれて小さくなっている、請求項４から１１のいずれか１項に記載の構造用ケーブルを固定する装置。

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