JP4953793B2 - 落橋防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、地震発生時に橋梁の橋桁が落下するのを防止するための落橋防止装置に関する。

高速道路や各種高架橋においては、強い地震が発生した場合に橋脚や橋台から橋桁が落下するのを防止するため、橋桁に落橋防止装置が取り付けられている。このような落橋防止装置は、１９９５年の阪神・淡路大震災以後、法律によって道路橋への設置が義務付けられている。

図１５は従来から採用されている落橋防止装置の一例を示した図である。図において、１００は橋脚（または橋台）、１０１は橋脚１００の上に隣接して設置される橋桁、１０２は橋桁１０１と橋脚１００との間に介在する支承部材、１０３は橋桁１０１の上に設置される道路の床板である。１０４は隣接する橋桁１０１同士を連結する鋼製の連結板であって、各橋桁１０１にボルト１０５によって締着されている。このように、隣接する橋桁１０１を連結板１０４で連結することにより、地震による過大な力が加わっても、橋桁１０１が橋脚１００から落下するのを防止することができる。

図１６は落橋防止装置の他の例を示した図であって、図１５と同一部分には同一符号を付してある。１０６は隣接する橋桁１０１同士を連結する連結ケーブルであって、鋼線の束を合成樹脂で被覆したものである。１０７は連結ケーブル１０６の両端部を支持するブラケットであって、図示しないボルトにより各橋桁１０１に固着されている。このように、隣接する橋桁１０１を連結ケーブル１０６で連結することにより、地震による過大な力が加わっても、橋桁１０１が橋脚１００から落下するのを防止することができる。

上述したような落橋防止装置に関しては、例えば下記の特許文献１に記載されている。この特許文献１には、伸縮自在・曲げ自在な金属製のベローズで橋桁同士を連結することも記載されている。
特開２００１−４０６１６号公報

一般に、橋桁１０１の内部には鋼材または鉄筋が埋設されているので、図１５のように連結板１０４をボルト１０５で固着したり、図１６のように連結ケーブル１０６を支持するためのブラケット１０７をボルトで固着したりする場合に、橋桁１０１にボルト穴を穿孔することによって内部の鋼材や鉄筋が損傷されるおそれがある。鋼材等が損傷されると、コンクリートの圧縮応力が低下して引張り力に対する強度が低下し、亀裂が発生しやすくなる。また、橋桁１０１への穿孔やボルト締着などの作業が必要となり、時間と工数がかかるという問題もある。一方、鋼製の橋桁の場合には、橋桁１０１にボルト穴の穿孔を行わず、溶接により連結板１０４やブラケット１０７を固着する方法もあるが、この場合でも時間と工数がかかる点に変わりはない。

本発明は、上述した課題を解決するもので、その目的とするところは、ボルトや溶接によらずに簡単に橋桁に取り付けることが可能で、作業性を向上させることができる落橋防止装置を提供することにある。

本発明に係る落橋防止装置は、橋脚または橋台上に設置される橋桁に取り付けられ、橋桁が橋脚または橋台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、フレームと、このフレームに変位可能に支持され、橋桁の側面に当接する圧着部材と、一端が当該落橋防止装置に連結され、他端が他の落橋防止装置に連結される接続部材と、この接続部材に加わる引張り力を圧着部材に伝達して、当該圧着部材を橋桁の側面に圧着させる伝達機構とを備えたものである。

本発明の第１実施形態では、圧着部材は、フレームに取り付けられたピンに回動自在に支持されており、ピンにより伝達機構が構成される。そして、接続部材の一端はフレームに連結されている。

本発明の第２実施形態では、圧着部材は、橋桁の側面に対して垂直方向に変位可能なようにフレームに支持されている。また、圧着部材を橋桁の側面に圧着させるための偏芯カムが設けられ、この偏芯カムにより伝達機構が構成される。そして、接続部材の一端は上記偏芯カムに連結されている。

本発明の第３実施形態では、圧着部材は、楔形に形成されていて、橋桁の側面に対して垂直方向に変位可能なようにフレームに支持されている。また、圧着部材を橋桁の側面に圧着させるための楔状部材が設けられ、この楔状部材により伝達機構が構成される。そして、接続部材の一端は上記楔状部材またはフレームに連結されている。

本発明では、接続部材に加わる引張り力を圧着部材に伝達して、圧着部材を橋桁の側面に圧着させるようにしているので、地震の発生により橋桁が横に揺れて橋脚や橋台から外れようとしても、接続部材に引張り力が作用し、この力が強ければ強いほど、圧着部材はより強力に橋桁の側面に圧着しようとする。このため、圧着部材が橋桁に一体的に固定され、接続部材による橋桁同士の連結、または橋桁と橋脚・橋台との連結が外れることはないので、橋桁の落下を確実に防止することができる。また、落橋防止装置を橋桁に取り付けるためのボルトや溶接が不要となり、設置作業をきわめて簡単に行うことができる。さらに、橋桁にボルト穴を穿孔する必要がないので、橋桁に鋼材や鉄筋が埋設されていても、これらを損傷するおそれがなく、橋桁の強度を維持することができる。

本発明において、圧着部材は、橋桁の側面と対向する面に歯部を有していることが好ましい。これによると、圧着部材を橋桁の側面に圧着させた際に、圧着部材の歯部が橋桁に食い込むので、圧着部材を一層強固に橋桁に固着することができる。

また、本発明においては、圧着部材を橋桁の側面に常時当接させておくための押圧力を付与する押圧力付与手段を設けることが好ましい。これによると、圧着部材が橋桁の側面に常時当接した状態となるので、地震発生時に接続部材に引張り力が加わるのと同時に、圧着部材が橋桁に圧着し、圧着部材と橋桁とを瞬時に一体化して、橋桁の落下を確実に防止することができる。

さらに、本発明においては、フレームを橋桁に落下しないよう保持するための保持手段を設けることが好ましい。これによると、保持手段によってフレームを橋桁に仮止めした状態で、接続部材の連結作業を行うことができ、設置作業がやり易くなる。

本発明によれば、接続部材の引張り力により圧着部材を橋桁に圧着させるようにしたので、圧着部材が橋桁に一体的に固定され、橋桁の落下を確実に防止することができる。また、ボルトや溶接によらずに落橋防止装置を簡単に橋桁に取り付けることができ、作業性が向上する。

図１は、本発明の落橋防止装置を取り付けた橋梁を示す一部断面図、図２（ａ）は落橋防止装置の取付部を上方から見た図、図２（ｂ）は落橋防止装置の取付部を側方から見た図である。図において、１は地面Ｇに埋設された橋脚、２は橋脚１の上部に横方向へ張り出した橋台、３は橋台２の上に設置される橋桁、４は橋桁３と橋台２との間に介在する支承部材、５は橋桁３の上に設置される道路の床板、６はその側板、１０Ａは橋桁３に取り付けられた固定具である。

図２（ｂ）に示されるように、橋台２の上には、隣接する橋桁３の端部が一定間隔をおいて対向するように配置されており、それぞれの橋桁３の端部近傍に固定具１０Ａが取り付けられている。そして、各固定具１０Ａは接続ワイヤＷで相互に連結されている。この固定具１０Ａと接続ワイヤＷとにより、本発明の第１実施形態に係る落橋防止装置が構成される。

図３は、固定具１０Ａの取付部分の拡大図であって、（ａ）は橋桁３の断面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＸ−Ｘで切断した場合の平面図である。橋桁３は、埋設された鋼線により予め圧縮応力が与えられたプレストレスト・コンクリート（Prestressed Concrete；以下「ＰＣ」と記す。）からなり、図３（ａ）のように、断面がＩ字形をしている。そして、上側膨出部３１、下側膨出部３２、中間部３３のいずれの部分にも、鋼線７が複数本埋設されている。下側膨出部３２における鋼線７の本数が多いのは、荷重に基因して橋桁３の下部に生じる引張り力に対抗する圧縮応力を高めるためである。固定具１０Ａは、後述する保持金具によって、下側膨出部３２の肩部３２ａに保持されている。

図４および図５は、固定具１０Ａの詳細構造を示した図である。図４は、図３（ａ）の部分拡大図である。図５（ａ）は、図３（ｂ）のＸ−Ｘで切断した場合の拡大平面図、図５（ｂ）は、図４の右側から見た固定具１０Ａの側面図である。

図４において、１１は金属製のフレームであって、橋桁３の下側膨出部３２を両側から抱持するような形状に形成されている。フレーム１１は、橋桁３を挟んで両側に、垂直片１１ａと水平片１１ｂ，１１ｃとを備えており、垂直片１１ａは、図５（ｂ）に示されるように、１対設けられている。それぞれの垂直片１１ａには、中空のパイプ１３が溶接等により固着されており、このパイプ１３に保持金具１２が挿通されている。保持金具１２の外周にはネジ部が形成されていて、このネジ部がナット１４の内周のネジ部と螺合しており、ナット１４を回すことにより、保持金具１２の位置（図４で左右方向の位置）を調節できるようになっている。また、保持金具１２の先端にはテーパ部１２ａが形成されており、このテーパ部１２ａが図４のように橋桁３の下側膨出部３２の肩部３２ａに係止することにより、フレーム１１は橋桁３に落下しないよう保持される。

フレーム１１の水平片１１ｂ，１１ｃには、ピン１５が取り付けられており、このピン１５に圧着部材１６が回動自在に支持されている。圧着部材１６は、金属体からなり、橋桁３の下側膨出部３２の側面３２ｂと対向する面に、図５（ａ）に示すような歯部１６ａを有している。また、圧着部材１６は、歯部１６ａと反対側に、図５（ｂ）に示すように１対の突片１６ｂを有している。突片１６ｂにはピン１８が取り付けられており、このピン１８にスプリング１７の一端が掛止されている。スプリング１７の他端は、リング１９に掛止されている。このリング１９は、フレーム１１に設けられた調整ネジ２０の先端に固着されている。

スプリング１７は、ピン１８に対して、図５（ｂ）の左方向への引張り力を与えるので、この力により、圧着部材１６には図５（ａ）に示すａ方向の回動力が作用し、圧着部材１６は常時、実線で示すように、橋桁の側面３２ｂに当接している。なお、本実施形態では、圧着部材１６の歯部１６ａが形成されている面は、若干の曲率をもった円弧状に形成されているので、当該面の右寄りの部分が側面３２ｂに当接し、左寄りの部分は側面３２ｂからわずかに浮いた状態となっている。スプリング１７の引張り力は、調整ネジ２０によりリング１９を変位させることで変えることができ、これによって、圧着部材１６の橋桁３への当接力を調節することができる。ここでは、押圧力付与手段としてスプリング１７を用いたが、これに代えてボルト等を用い、その先端で圧着部材１６の突片１６ｂを押圧することにより、圧着部材１６を橋桁の側面３２ｂに常時当接させるようにしてもよい。

図５（ａ）に示すように、接続ワイヤＷの一端には接続金具２２がカシメにより固着されており、この接続金具２２には孔２２ａが形成されている。一方、フレーム１１には、接続金具２２を連結するためのリング２１が設けられており、このリング２１が接続金具２２の孔２２ａと係合することにより、接続ワイヤＷの一端が固定具１０Ａに連結される。また、図示は省略するが、接続ワイヤＷの他端にも、接続金具２２と同じ接続金具が固着されており、この接続金具は、隣接する橋桁に取り付けられている他の固定具（例えば、図２における左側の固定具１０Ａ）に連結される。

以上の構成において、接続ワイヤＷは、本発明における接続部材の一実施形態を構成し、ピン１５は、本発明における伝達機構の一実施形態を構成し、スプリング１７は、本発明における押圧力付与手段の一実施形態を構成し、保持金具１２は、本発明における保持手段の一実施形態を構成している。

上述した落橋防止装置を橋桁３に設置するにあたっては、まず、固定具１０Ａにおけるナット１４（図４）を回して、保持金具１２の先端を、橋桁３の下側膨出部３２の側面３２ｂよりも後退させておく。そして、圧着部材１６を図５（ａ）のｂ方向に手で回動し、圧着部材１６を橋桁の側面３２ｂから離間した状態に把持したまま、固定具１０Ａを図４の下方向から橋桁３の下側膨出部３２へあてがうように挿入する。挿入後、圧着部材１６の把持を解除すると、圧着部材１６はスプリング１７の弾性力により図５のａ方向に回動し、実線で示すように橋桁の側面３２ｂに当接した状態となる。次に、ナット１４を回して保持金具１２を前進させ、図４のように、保持金具１２の先端のテーパ部１２ａを橋桁３の肩部３２ａに係止させる。これによって、フレーム１１が橋桁３に落下しないよう保持され、固定具１０Ａが橋桁３に仮止めされる。なお、保持金具１２は肩部３２ａに軽く当接させるだけでよく、テーパ部１２ａを肩部３２ａに強い力で圧着させる必要はない。また、最初の作業段階ではスプリング１７を取り外しておき、固定具１０Ａを橋桁３に仮止めした後に、スプリング１７を取り付けるようにしてもよい。以上と同様の作業を、隣接する橋桁に取り付けられる固定具についても行う。その後、接続ワイヤＷを前述のように各固定具１０Ａに連結する。このとき、固定具１０Ａが橋桁３に仮止めされているので、接続ワイヤＷの連結作業がやり易くなる。以上で落橋防止装置の設置作業は終了する。なお、接続ワイヤＷは、一方または両方の固定具１０Ａに予め連結しておいてもよい。

次に、上述した第１実施形態による落橋防止装置の作用について説明する。図２で示したように、隣接する橋桁３は、それぞれに取り付けられた固定具１０Ａおよび接続ワイヤＷにより連結されている。今、この状態で強い地震が発生し、橋桁３が横に揺れて橋台２から外れようとすると、接続ワイヤＷに引張り力が加わる。このため、図５（ａ）において、フレーム１１が左方向へ移動しようとし、これとともに、フレーム１１に取り付けられているピン１５も左方向へ移動しようとする。しかるに、ピン１５に支持されている圧着部材１６は、その一部（歯部１６ａの形成されている面の右寄り部分）が橋桁の側面３２ｂに当接しているため、ピン１５が左方向へ動こうとすると、圧着部材１６には上記当接部位を支点とするａ方向の回動力が作用する。この結果、圧着部材１６はａ方向へ変位しようとするので、橋桁の側面３２ｂに対する圧着部材１６の圧着力が強まる。そして、接続ワイヤＷに加わる引張り力が強くなればなるほど、この圧着力が増強されて、圧着部材１６はより強力に橋桁の側面３２ｂに圧着する。この強力な圧着により、圧着部材１６の歯部１６ａが側面３２ｂに食い込み、圧着部材１６が橋桁３に強固に固着されるので、接続ワイヤＷによる橋桁３同士の連結が外れることはなく、橋桁３の落下を確実に防止することができる。

また、落橋防止装置の設置に際して、固定具１０Ａを保持金具１２で橋桁３に保持し、固定具１０Ａ同士を接続ワイヤＷで連結しておくだけで、地震発生時には、接続ワイヤＷに加わる引張り力により圧着部材１６が橋桁３に強固に圧着するので、固定具１０Ａを橋桁３に取り付けるためのボルトや溶接が一切不要となり、設置作業をきわめて簡単に行うことができる。さらに、橋桁３にボルト穴を穿孔する必要がないので、橋桁３が鋼線の埋設されたＰＣから構成されていても、内部の鋼線を損傷するおそれがなく、橋桁３の強度を維持することができる。

また、本実施形態では、スプリング１７の弾性力により、圧着部材１６を橋桁の側面３２ｂに常時当接させているので、地震発生時に接続ワイヤＷに引張り力が加わるのと同時に、圧着部材１６が橋桁３に圧着し、圧着部材１６と橋桁３とを瞬時に一体化して、橋桁３の落下を確実に防止することができる。さらに、本実施形態では、圧着部材１６の回動によって、歯部１６ａを橋桁の側面３２ｂに食い込ませ易くなり、圧着を強固なものとすることができる。

図６は、上述した固定具１０Ａを橋桁３の長手方向に複数個（ここでは３個）連設した例を示している。（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図である。各固定具１０Ａは、例えばボルトにより連結されている。固定具１０Ａを１つだけ設けた場合は、圧着部材１６の圧着力が１箇所に集中するため、地震により接続ワイヤＷに加わる力が過大になると、橋桁３に亀裂が生じるおそれがあるが、図６のように固定具１０Ａを複数個連設すると、接続ワイヤＷに加わる力が各固定具１０Ａに分配されるので、圧着部材１６の圧着力の集中を回避して、橋桁３に亀裂が生じるのを防止することができる。なお、図６では、複数個の固定具１０Ａを隙間なく連結した例を示したが、複数個の固定具１０Ａを一定間隔をおいて配設し、相互間を適当な連結部材で連結してもよい。

図７は、本発明の第２実施形態を示す図であって、第１実施形態の図３に対応する図である。図７において、図３と同一部分には同一符号を付してある。図７（ａ）は橋桁３の断面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＹ−Ｙで切断した場合の平面図である。橋桁３に関しては、第１実施形態と同じであるので、説明は省略する。第２実施形態では、第１実施形態の固定具１０Ａに代えて、固定具１０Ｂが用いられる。

図８および図９は、固定具１０Ｂの詳細構造を示した図である。図８は、図７（ａ）の部分拡大図である。図９（ａ）は、図７（ｂ）のＹ−Ｙで切断した場合の拡大平面図、図９（ｂ）は、図８の右側から見た固定具１０Ｂの側面図である。図８、図９において、図４、図５と同一部分には同一符号を付してある。

図８において、２５は金属製のフレームであって、橋桁３の下側膨出部３２を両側から抱持するような形状に形成されている。フレーム２５は、橋桁３を挟んで両側に、垂直片２５ａと水平片２５ｂ，２５ｃとを備えており、垂直片２５ａは、図９（ｂ）に示されるように、１対設けられている。それぞれの垂直片２５ａには、中空のパイプ１３が溶接等により固着されており、このパイプ１３に保持金具１２が挿通されている。保持金具１２の外周にはネジ部が形成されていて、このネジ部がナット１４の内周のネジ部と螺合しており、ナット１４を回すことにより、保持金具１２の位置（図８で左右方向の位置）を調節できるようになっている。また、保持金具１２の先端にはテーパ部１２ａが形成されており、このテーパ部１２ａが図８のように橋桁３の下側膨出部３２の肩部３２ａに係止することにより、フレーム２５は橋桁３に落下しないよう保持される。保持金具１２、パイプ１３およびナット１４は、図４に示したものと同じものである。

フレーム２５の水平片２５ｂ，２５ｃには、ピン２８が取り付けられており、このピン２８に偏芯カム２７が回動自在に支持されている。２６は金属体からなる圧着部材であって、図９（ａ）に示すように、フレーム２５に形成された１対の案内壁２５ｄの間に、橋桁の側面３２ｂと垂直方向（図では上下方向）に変位可能に配設されている。圧着部材２６は先端側に押圧板２６ａを備えており、この押圧板２６ａは、橋桁の側面３２ｂと対向する面に、歯部２６ｂを有している。また、圧着部材２６は、押圧板２６ａと反対側の面が偏芯カム２７と当接するようになっており、偏芯カム２７の回動に伴って変位する。偏芯カム２７は、図９（ｂ）に示すように１対の突片２７ａを有しており、この突片２７ａにはピン２９が取り付けられている。ピン２９には、接続ワイヤＷの一端にカシメにより固着された接続金具２２が係合しており、接続ワイヤＷに加わる引張り力が、ピン２９と突片２７ａを介して偏芯カム２７に伝達される。

３０は、押圧力付与用のボルトであって、図９で左右方向に進退可能なようにフレーム２５に取り付けられている。ボルト３０の先端は、偏芯カム２７の突片２７ａに当接するようになっている。このため、ボルト３０を図９（ａ）の左方向に前進させて突片２７ａを押すと、偏芯カム２７はピン２８を中心として時計回り方向へ回動する。そして、この偏芯カム２７の回動により、圧着部材２６が押されて、押圧板２６ａが常時、橋桁の側面３２ｂに当接した状態となる。ここでは、押圧力付与手段としてボルト３０を用いたが、これに代えてスプリングを用い、その弾性力を偏芯カム２７に作用させることにより、押圧板２６ａを橋桁の側面３２ｂに常時当接させるようにしてもよい。

以上の構成において、接続ワイヤＷは、本発明における接続部材の一実施形態を構成し、偏芯カム２７は、本発明における伝達機構の一実施形態を構成し、ボルト３０は、本発明における押圧力付与手段の一実施形態を構成し、保持金具１２は、本発明における保持手段の一実施形態を構成している。

上述した落橋防止装置を橋桁３に設置するにあたっては、まず、固定具１０Ｂにおけるナット１４（図８）を回して、保持金具１２の先端を、橋桁３の下側膨出部３２の側面３２ｂよりも後退させておく。そして、ボルト３０（図９）を調整して、圧着部材２６の押圧板２６ａと橋桁の側面３２ｂとの当接を解除した状態にし、固定具１０Ｂを図８の下方向から橋桁３の下側膨出部３２へあてがうように挿入する。挿入後、ナット１４を回して保持金具１２を前進させ、図８のように、保持金具１２の先端のテーパ部１２ａを橋桁３の肩部３２ａに係止させる。この場合も、保持金具１２は肩部３２ａに軽く当接させるだけでよい。これによって、フレーム２５が橋桁３に落下しないよう保持され、固定具１０Ｂが橋桁３に仮止めされる。この状態でボルト３０を再調整し、偏芯カム２７の回動により、圧着部材２６の押圧板２６ａを橋桁の側面３２ｂに当接させる。以上と同様の作業を、隣接する橋桁に取り付けられる固定具についても行う。その後、接続ワイヤＷを各固定具１０Ｂに連結する。このとき、固定具１０Ｂが橋桁３に仮止めされているので、接続ワイヤＷの連結作業がやり易くなる。以上で落橋防止装置の設置作業は終了する。なお、接続ワイヤＷは、一方または両方の固定具１０Ｂに予め連結しておいてもよい。

次に、上述した第２実施形態による落橋防止装置の作用について説明する。固定具１０Ｂは、図２で示した固定具１０Ａと同様に、隣接する橋桁３のそれぞれに取り付けられ、各固定具１０Ｂが接続ワイヤＷにより連結される。今、この状態で強い地震が発生し、橋桁３が横に揺れて橋台２から外れようとすると、接続ワイヤＷに引張り力が加わる。このため、図９（ａ）において、接続ワイヤＷが連結されているピン２９に左方向の力が作用し、この力が突片２７ａを介して偏芯カム２７に伝わるので、偏芯カム２７にはピン２８を中心とする時計回り方向の回動力が働く。この回動力により、圧着部材２６は偏芯カム２７で押されて橋桁の側面３２ｂの方向へ変位しようとするので、これに伴って側面３２ｂに対する押圧板２６ａの圧着力が強まる。そして、接続ワイヤＷに加わる引張り力が強くなればなるほど、偏芯カム２７に働く回動力が大きくなって押圧板２６ａの圧着力が増強され、押圧板２６ａはより強力に橋桁の側面３２ｂに圧着する。この強力な圧着により、押圧板２６ａの歯部２６ｂが側面３２ｂに食い込み、圧着部材２６が橋桁３に強固に固着されるので、接続ワイヤＷによる橋桁３同士の連結が外れることはなく、橋桁３の落下を確実に防止することができる。

また、落橋防止装置の設置に際して、固定具１０Ｂを保持金具１２で橋桁３に保持し、固定具１０Ｂ同士を接続ワイヤＷで連結しておくだけで、地震発生時には、接続ワイヤＷに加わる引張り力により圧着部材２６が橋桁３に強固に圧着するので、固定具１０Ｂを橋桁３に取り付けるためのボルトや溶接が一切不要となり、設置作業をきわめて簡単に行うことができる。さらに、橋桁３にボルト穴を穿孔する必要がないので、橋桁３が鋼線の埋設されたＰＣから構成されていても、内部の鋼線を損傷するおそれがなく、橋桁３の強度を維持することができる。

また、本実施形態では、ボルト３０により偏芯カム２７を回動させて、圧着部材２６の押圧板２６ａを橋桁の側面３２ｂに常時当接させているので、地震発生時に接続ワイヤＷに引張り力が加わるのと同時に、押圧板２６ａが橋桁３に圧着し、圧着部材２６と橋桁３とを瞬時に一体化して、橋桁３の落下を確実に防止することができる。さらに、本実施形態では、圧着部材２６が押圧板２６ａを備えているため、押圧板２６ａの面積を大きくすることで、広い領域にわたって圧着部材２６を圧着させることができる。

以上述べた第２実施形態においても、図６の場合と同様に、固定具１０Ｂを橋桁３の長手方向に複数個連設してもよい。これにより、接続ワイヤＷに加わる力が各固定具１０Ｂに分配され、圧着部材２６の圧着力の集中を回避して、橋桁３に亀裂が生じるのを防止することができる。また、複数個の固定具１０Ｂを一定間隔をおいて配設してもよい。

図１０は、本発明の第３実施形態を示す図であって、第１実施形態の図３および第２実施形態の図７に対応する図である。図１０において、図３および図７と同一部分には同一符号を付してある。図１０（ａ）は橋桁３の断面図、（ｂ）は（ａ）の右側面図、（ｃ）は（ｂ）におけるＺ−Ｚで切断した場合の平面図である。橋桁３に関しては、第１および第２実施形態と同じであるので、説明は省略する。第３実施形態では、第１実施形態の固定具１０Ａおよび第２実施形態の固定具１０Ｂに代えて、固定具１０Ｃが用いられる。

固定具１０Ｃは、図１０（ａ）に示すように、金属製のフレーム３５と、このフレーム３５に取り付けられた保持金具１２を備えている。フレーム３５は、橋桁３の下側膨出部３２を両側から抱持するような形状に形成されており、橋桁３を挟んで両側に、保持部３５ａを有している。保持金具１２は、図４や図８に示したものと同じである。また、図１０（ａ）では符号を省略してあるが、固定具１０Ｃには、図４や図８で示したパイプ１３、ナット１４と同じものが備わっている。４０は楔状部材、４１は圧着部材であって、これらは、フレーム３５の各保持部３５ａに保持されている。

図１１は、固定具１０Ｃの詳細構造を示した図であって、図１０（ｂ）のＺ−Ｚで切断した場合の拡大平面図である。図１１において、図５、図９と同一部分には同一符号を付してある。楔状部材４０は、フレーム３５の保持部３５ａの内壁に当接していて、図の左右方向に移動可能となっており、この楔状部材４０と、橋桁の側面３２ｂとの間に、金属体からなる楔形の圧着部材４１が配設されている。圧着部材４１は、フレーム３５の保持部３５ａに形成されたストッパ片３５ｂに当接して、橋桁の側面３２ｂと垂直方向（図では上下方向）に変位可能となっており、常時は、楔状部材４０により押圧されて、橋桁の側面３２ｂに当接した状態にある。また、圧着部材４１は、側面３２ｂと対向する面に歯部４１ａを有している。楔状部材４０はリング４２を備えており、このリング４２には、接続ワイヤＷの一端にカシメにより固着された接続金具２２が係合している。これにより、接続ワイヤＷに加わる引張り力が、リング４２と楔状部材４０を介して圧着部材４１に伝達される。なお、本実施形態においても、第１および第２実施形態のように、スプリングやボルト等を用いて、圧着部材４１を橋桁の側面３２ｂに常時当接させるようにしてもよい。

以上の構成において、接続ワイヤＷは、本発明における接続部材の一実施形態を構成し、楔状部材４０は、本発明における伝達機構および押圧力付与手段の一実施形態を構成し、保持金具１２は、本発明における保持手段の一実施形態を構成している。

上述した落橋防止装置を橋桁３に設置するにあたっては、まず、固定具１０Ｃにおける保持金具１２の先端を、橋桁３の下側膨出部３２の側面３２ｂよりも後退させておく。そして、楔状部材４０を図１１の右方向へ若干移動させて、圧着部材４１と橋桁の側面３２ｂとの当接を解除した状態にし、固定具１０Ｃを図１０（ａ）の下方向から橋桁３の下側膨出部３２へあてがうように挿入する。挿入後、保持金具１２を前進させ、図１０（ａ）のように、保持金具１２の先端を橋桁３の肩部３２ａに係止させる。この場合も、保持金具１２は肩部３２ａに軽く当接させるだけでよい。これによって、フレーム３５が橋桁３に落下しないよう保持され、固定具１０Ｃが橋桁３に仮止めされる。この状態で楔状部材４０を図１１の左方向へ移動させ、圧着部材４１を橋桁の側面３２ｂに当接させる。以上と同様の作業を、隣接する橋桁に取り付けられる固定具についても行う。その後、接続ワイヤＷを各固定具１０Ｃに連結する。このとき、固定具１０Ｃが橋桁３に仮止めされているので、接続ワイヤＷの連結作業がやり易くなる。以上で落橋防止装置の設置作業は終了する。なお、接続ワイヤＷは、一方または両方の固定具１０Ｃに予め連結しておいてもよい。

次に、上述した第３実施形態による落橋防止装置の作用について説明する。固定具１０Ｃは、図２で示した固定具１０Ａと同様に、隣接する橋桁３のそれぞれに取り付けられ、各固定具１０Ｃが接続ワイヤＷにより連結される。今、この状態で強い地震が発生し、橋桁３が横に揺れて橋台２から外れようとすると、接続ワイヤＷに引張り力が加わる。このため、図１１において、接続ワイヤＷが連結されている楔状部材４０に左方向の力が作用し、楔状部材４０は左方向へ移動しようとする。この結果、圧着部材４１は、楔状部材４０から押圧力を受け、橋桁の側面３２ｂの方向へ変位しようとするので、これに伴って、側面３２ｂに対する圧着部材４１の圧着力が強まる。そして、接続ワイヤＷに加わる引張り力が強くなればなるほど、楔状部材４０から圧着部材４１に加わる押圧力が大きくなって、圧着部材４１の圧着力が増強され、圧着部材４１はより強力に橋桁の側面３２ｂに圧着する。この強力な圧着により、圧着部材４１の歯部４１ａが側面３２ｂに食い込み、圧着部材４１が橋桁３に強固に固着されるので、接続ワイヤＷによる橋桁３同士の連結が外れることはなく、橋桁３の落下を確実に防止することができる。

また、落橋防止装置の設置に際して、固定具１０Ｃを保持金具１２で橋桁３に保持し、固定具１０Ｃ同士を接続ワイヤＷで連結しておくだけで、地震発生時には、接続ワイヤＷに加わる引張り力により圧着部材４１が橋桁３に強固に圧着するので、固定具１０Ｃを橋桁３に取り付けるためのボルトや溶接が一切不要となり、設置作業をきわめて簡単に行うことができる。さらに、橋桁３にボルト穴を穿孔する必要がないので、橋桁３が鋼線の埋設されたＰＣから構成されていても、内部の鋼線を損傷するおそれがなく、橋桁３の強度を維持することができる。

また、本実施形態では、圧着部材４１を橋桁の側面３２ｂに常時当接させているので、地震発生時に接続ワイヤＷに引張り力が加わるのと同時に、圧着部材４１が橋桁３に圧着し、圧着部材４１と橋桁３とを瞬時に一体化して、橋桁３の落下を確実に防止することができる。さらに、本実施形態では、圧着部材４１の当接面積を大きくすることで、広い領域にわたって圧着部材４１を圧着させることができ、また、第１および第２実施形態に比べて機構を簡略化することができる。

以上述べた第３実施形態においても、図６の場合と同様に、固定具１０Ｃを橋桁３の長手方向に複数個連設してもよい。これにより、接続ワイヤＷに加わる力が各固定具１０Ｃに分配され、圧着部材４１の圧着力の集中を回避して、橋桁３に亀裂が生じるのを防止することができる。また、複数個の固定具１０Ｃを一定間隔をおいて配設してもよい。

本発明では、以上述べた以外にも、以下のような種々の実施形態を採用することができる。

例えば、第１実施形態（図５）においては、ワイヤＷの一端をフレーム１１に連結した例を挙げたが、この変形例として、図１２に示すように、ワイヤＷの接続金具２２を、圧着部材１６の突片１６ｂに形成した穴１６ｃに掛止することにより、ワイヤＷの一端を圧着部材１６に連結してもよい。図１２では、圧着部材１６を橋桁３２の側面３２ｂに当接させるための押圧力付与手段として、ボルト４３が設けられているが、ボルト４３に代えてスプリングを用いることも可能である。

また、第３実施形態（図１１）においては、ワイヤＷの一端を楔状部材４０に連結した例を挙げたが、この変形例として、図１３に示すように、ワイヤＷの接続金具２２を、フレーム３５の保持部３５ａに設けられた突片４５の穴４６に掛止することにより、ワイヤＷの一端をフレーム３５に連結してもよい。図１３では、圧着部材４１を橋桁３２の側面３２ｂに当接させるための押圧力付与手段として、ボルト４４が設けられているが、ボルト４４に代えてスプリングを用いることも可能である。

また、図１４に示すように、接続ワイヤＷにクッション性を付与するような構造を採用してもよい。図１４において、５０は接続ワイヤＷの一端に取り付けられたフランジ部材、５１はフランジ部材５０とフレーム５２との間に介装された圧縮型のコイルスプリングである。この構造によれば、地震発生時に接続ワイヤＷに過大な引張り力が急激に加わるのをコイルスプリング５１によって緩和することができ、接続ワイヤＷの連結部が破損するのを防止できる。なお、コイルスプリング５１に代えて、ゴムなどの緩衝部材を用いてもよい。

また、前記各実施形態では、固定具１０Ａ〜１０Ｃに一端が連結されている接続ワイヤＷの他端を、隣接する橋桁３に取り付けられる他の固定具に連結したが、接続ワイヤＷの他端を、橋台２または橋脚１に取り付けられる他の固定具に連結してもよい。この場合、当該他の固定具は、前記各実施形態の固定具１０Ａ〜１０Ｃとは別の固定具であってもよい。

また、前記各実施形態では、接続部材の例として、接続ワイヤＷを例に挙げたが、接続ワイヤＷに代えて、ボルト、ケーブル、ピンなどの接続部材を用いることも可能である。

また、前記各実施形態では、鋼線を埋設したプレストレスト・コンクリートにより橋桁３を構成した例を挙げたが、本発明は、鋼線を有しないコンクリートで橋桁３を構成した場合や、鉄筋を埋設したコンクリートで橋桁３を構成した場合にも適用することができ、この場合も、ボルトや溶接を用いずに落橋防止装置を簡単に設置できるという利点がある。

さらに、図１においては、橋脚１の上部に橋台２を備えたものを例示したが、橋脚１の幅が広く橋脚が橋台を兼用している場合にも、本発明が適用できることは言うまでもない。

本発明の落橋防止装置を取り付けた橋梁を示す一部断面図である。 落橋防止装置の取付部を上方および側方から見た図である。 第１実施形態による固定具の取付部分の拡大図である。 同固定具の詳細構造を示した図である。 同固定具の詳細構造を示した図である。 同固定具を複数個連設した例である。 第２実施形態による固定具の取付部分の拡大図である。 同固定具の詳細構造を示した図である。 同固定具の詳細構造を示した図である。 第３実施形態による固定具の取付部分の拡大図である。 同固定具の詳細構造を示した図である。 第１実施形態の変形例を示す図である。 第３実施形態の変形例を示す図である。 他の実施形態を示す要部断面図である。 従来から採用されている落橋防止装置の一例を示した図である。 同落橋防止装置の他の例を示した図である。

符号の説明

１ 橋脚
２ 橋台
３ 橋桁
１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ 固定具
１１，２５，３５ フレーム
１２ 保持金具
１５ ピン
１６，２６，４１ 圧着部材
１６ａ，２６ｂ，４１ａ 歯部
１７ スプリング
２７ 偏芯カム
３０ ボルト
４０ 楔状部材
３２ｂ 橋桁の側面
Ｗ 接続ワイヤ

Claims (7)

1. 橋脚または橋台上に設置される橋桁に取り付けられ、橋桁が橋脚または橋台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、
   フレームと、
   前記フレームに変位可能に支持され、前記橋桁の側面に当接する圧着部材と、
   一端が当該落橋防止装置に連結され、他端が他の落橋防止装置に連結される接続部材と、
   前記接続部材に加わる引張り力を前記圧着部材に伝達して、当該圧着部材を前記橋桁の側面に圧着させる伝達機構と、
   を備えたことを特徴とする落橋防止装置。
2. 請求項１に記載の落橋防止装置において、
   前記圧着部材は、前記フレームに取り付けられたピンに回動自在に支持されており、
   前記ピンにより前記伝達機構が構成され、
   前記接続部材の一端が、前記フレームに連結されていることを特徴とする落橋防止装置。
3. 請求項１に記載の落橋防止装置において、
   前記圧着部材は、前記橋桁の側面に対して垂直方向に変位可能なように前記フレームに支持されており、
   前記圧着部材を前記橋桁の側面に圧着させるための偏芯カムが設けられ、
   前記偏芯カムにより前記伝達機構が構成され、
   前記接続部材の一端が前記偏芯カムに連結されていることを特徴とする落橋防止装置。
4. 請求項１に記載の落橋防止装置において、
   前記圧着部材は、楔形に形成されていて、前記橋桁の側面に対して垂直方向に変位可能なように前記フレームに支持されており、
   前記圧着部材を前記橋桁の側面に圧着させるための楔状部材が設けられ、
   前記楔状部材により前記伝達機構が構成され、
   前記接続部材の一端が、前記楔状部材または前記フレームに連結されていることを特徴とする落橋防止装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の落橋防止装置において、
   前記圧着部材は、前記橋桁の側面と対向する面に歯部を有していることを特徴とする落橋防止装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の落橋防止装置において、
   前記圧着部材を前記橋桁の側面に常時当接させておくための押圧力を付与する押圧力付与手段を設けたことを特徴とする落橋防止装置。
7. 請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の落橋防止装置において、
   前記フレームを前記橋桁に落下しないよう保持するための保持手段を設けたことを特徴とする落橋防止装置。

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