JP4368469B2

JP4368469B2 - 落橋防止構造

Info

Publication number: JP4368469B2
Application number: JP23131299A
Authority: JP
Inventors: 信康生駒
Original assignee: Shibata Industrial Co Ltd
Current assignee: Shibata Industrial Co Ltd
Priority date: 1999-08-18
Filing date: 1999-08-18
Publication date: 2009-11-18
Anticipated expiration: 2019-08-18
Also published as: JP2001055709A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、橋梁における桁が橋脚から落下することを防止する落橋防止構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の桁が橋脚から落下する構造としては、兵庫県南部地震以前では、桁間をケーブルで連結する構造が存在し、兵庫県南部地震以後は、ゴム等の緩衝材により地震力を緩和する構造が推奨されたことから、ゴム等による緩衝材を介してケーブルで連結する連結材を使用するようになった。
【０００３】
図７を用いて構造を説明すると、１はブラケットであり、桁２にボルト等によって取り付けられる。３はケーブル、４は温度伸縮材、５はゴム製の緩衝材、６は支圧板、７はスプリング、８は係止ナットである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来技術によると、ケーブルに比べて緩衝材であるゴムの材料強度が大幅に低いために、ケーブルと同じ強度を負担するためには緩衝材には大きな受圧面積が必要となり、極めて大きな面積の緩衝材となって施工性に問題が生じることになる。
【０００５】
また、１回目の地震波でゴムが永久変形を起こして塑性化し、２回目以降には有効でなくなることがあるという問題がある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
そこで本発明は、橋桁に固定具によって取り付けられるブラケットにケーブルの端部を緩衝材およびスプリングを介して係止する落橋防止構造において、緩衝材を弾性材と天然繊維、合成繊維、金属繊維もしくはこれらを混合した繊維からなる織布や不織布からなる繊維材を交互に積層させた構造とし、この緩衝材を緩衝材ボックス内に納め、その緩衝材の周囲と緩衝材ボックスとの間に空間を形成し、緩衝材に中間プレートを介してスプリングの一端を当接させ、他端をケーブルに係止し、さらに、緩衝材ボックスと中間プレートとの間から緩衝材が押圧時に中間プレートの後方にはみ出すように中間プレートを緩衝材ボックス内に隙間を設けて装着したことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に本発明の実施の形態を図面を用いて説明する。
図１は要部断面図、図２は作動状態を示す要部断面図、図３は全体説明図であり、図において、９はブラケットであり、桁２にボルト等の固定具によって取り付けられる。なお、このブラケット９の形状は使用個所に応じて決められるものであり多くの形状がある。
【０００８】
１０はケーブル、１１は温度伸縮材、１２は緩衝材ボックスであり、その中に緩衝材１３を納めると共にその緩衝材１３の周囲と緩衝材ボックス１２との間に空間１４を形成し、緩衝材１３の片面を緩衝材ボックス１２の内側面に密着した状態で装着される。
この緩衝材１３は、図３に示す如く、ゴムや合成樹脂等の弾性体１５の中に天然繊維、合成繊維、金属繊維もしくはこれらの混合繊維等からなる織布もしくは不織布による繊維材１６を積層埋設した構造であり、その積層状態は全体に均等間隔でも不均等でもよく、また、全体ではなく部分的に配置してもよいもので、使用個所や使用条件によって決定される。
【０００９】
１７は中間プレートであり、その片面が上記緩衝材１３の他面に密着した状態で配置される。
１８はコイルばねによるスプリングであり、その一端は上記中間プレート１７の他面に当接しており、他端は支持板１９に当接し、この支持板１９と上記中間プレート１７との間で弾性支持されている。
【００１０】
２０は上記支持板１９をケーブル１０に止めるナットであり、このナット２０は必要に応じてケーブルクリップ２１によって固定される。
このようにした構造を図４に示す如く、桁間に張設することにより、地震等によって桁が移動すると、ケーブル１０が引っ張られて図２に示す如くコイルばね１８が圧縮されてばね間の隙間がなくなる。それによって、支持板１９が中間プレート１７を押圧し、この押圧が進行することによって緩衝材１３が圧縮されて弾性変形し、緩衝材ボックス１２の空間１４内にその変形による膨出部が入り込む。
【００１１】
この弾性変形に際して、緩衝材１３は許容圧縮応力は内部に積層埋設してある繊維材１６に依存するもので、例えば１２０〜１８０Ｋｇ／ｃｍ²で、破壊荷重はこれに積層数を掛けた値となる（図５参照）。これが従来の同じゴム単体の許容圧縮応力が４０〜５０Ｋｇ／ｃｍ²と比較するとその違いは明確である。また、構造全体が弾性構造であるために衝撃荷重が作用しても全体で荷重を受けることとなり、大きな緩衝効果を発揮する。
【００１２】
さらにつづいて力が作用すると、繊維材１６の破壊が始まり、荷重は横ばいで変位のみが進行することと繊維材１５の破壊エネルギーが加算されて大きなエネルギー吸収量が得られる。押圧がさらにすすむと、図２に示す如く、緩衝材１３のゴムは変形し、空間１４からさらに緩衝材ボックス１２と中間プレート１７との間からはみ出してくる。このときの緩衝材１３の高い耐力と変形特性が衝撃エネルギーを吸収すると共に引張力をケーブルになめらかに伝達する。
【００１３】
このように本落橋防止構造を組み込むと、桁の死荷重から求める設計荷重に対してこの破壊荷重を上側に設定することにより、緩衝材１３は弾性範囲内の対応となり、地震波に対しても有効であり、万一の場合には破壊エネルギーの吸収量が大きく、最悪事態である桁の落下を防ぐことができる。
なお、上記説明は緩衝材ボックスがある構造で説明を行ったが、上記従来技術と同様に緩衝材ボックスのない単に挟持させた構造においても同様の作用が得られる。しかし、図６に示す如く、緩衝材ボックスがある場合とない場合とではその吸収できるエネルギーに差が生ずる。
【００１４】
【発明の効果】
以上詳細に説明した本発明によると、橋桁に固定具によって取り付けられるブラケットにケーブルの端部を緩衝材およびスプリングを介して係止する落橋防止構造において、緩衝材を弾性体の中に繊維材を積層埋設した構造としたことにより、荷重が作用したときに、弾性体の弾性変形と塑性変形の間に積層埋設した繊維材の破壊が生じ、その破壊エネルギーが加算されて弾性体だけでは得られない大きなエネルギー吸収量が得られることになり、桁の落下を防ぐ構造とすることが可能となる効果を有する。
【００１５】
また、繊維材の積層埋設数を選択することにより、所望の許容圧縮応力を設計値として得られるために、桁の破壊荷重に耐える設計値を得ることができる効果を有する。
さらに、緩衝材を緩衝材ボックス内に納め、その緩衝材の周囲と緩衝材ボックスとの間に空間を形成することにより、大きな緩衝効果を得ると共に緩衝材の高い耐力と変形特性が衝撃エネルギを吸収し、さらに引張力をケーブルになめらかに伝達する効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態例を示す要部断面図
【図２】作動状態を示す要部断面図
【図３】緩衝材の説明図
【図４】全体説明図
【図５】許容圧縮応力を示すグラフ
【図６】緩衝材ボックスの有無による緩衝材の変位量を示すグラフ
【図７】従来例を示す説明図
【符号の説明】
９ブラケット
１０ケーブル
１１温度伸縮材
１２緩衝材ボックス
１３緩衝材
１４空間
１５弾性体
１６繊維材
１７中間プレート
１８コイルばね
１９支持板
２０ナット

Claims

橋桁に固定具によって取り付けられるブラケットにケーブルの端部を緩衝材およびスプリングを介して係止する落橋防止構造において、
緩衝材を弾性材と天然繊維、合成繊維、金属繊維もしくはこれらを混合した繊維からなる織布や不織布からなる繊維材を交互に積層させた構造とし、この緩衝材を緩衝材ボックス内に納め、その緩衝材の周囲と緩衝材ボックスとの間に空間を形成し、緩衝材に中間プレートを介してスプリングの一端を当接させ、他端をケーブルに係止し、さらに、緩衝材ボックスと中間プレートとの間から緩衝材が押圧時に中間プレートの後方にはみ出すように中間プレートを緩衝材ボックス内に隙間を設けて装着したことを特徴とする落橋防止構造。