JP5162203B2 - 主ケーブル防錆システム及び橋梁 - Google Patents

Description

本発明は、吊橋、斜張橋等の橋梁における主ケーブルの素線の発錆を防止する主ケーブル防錆システム等に関する。

従来から、吊橋等の橋梁における主ケーブルの素線の発錆を防止するために種々の対策が採られており、近年、特許文献１に示すように、乾燥空気を利用して主ケーブルの素線の発錆を防止する主ケーブル防錆システムが開発されている。そして、先行技術に係る主ケーブル防錆システムの構成等について簡単に説明すると、次のようになる。

橋梁における一方の橋台の近傍には、乾燥空気を導入可能な導入口が設けられており、この導入口は、主ケーブルの一端側の素線間空隙に連通してある。また、橋梁における他方の橋台の近傍には、乾燥空気を排気可能な排気口が設けられており、この排気口は、主ケーブルの他端側の素線間空隙に連通してある。そして、導入口の近傍には、主ケーブルの素線間空隙（換言すれば、主ケーブルの内部）において導入口側から排気口側へ乾燥空気を送気する送気装置が配設されている。

従って、送気装置によって主ケーブルの内部において導入口側から排気口側へ乾燥空気を送気することにより、ケーブルの内部の水分又は水蒸気を除去して、主ケーブルの内部を低湿度に保つことができ、主ケーブルの素線の発錆を防止することができる。
特開平８−１７７０１２号公報

ところで、主ケーブルの内部をケーブル長手方向（主ケーブルの長手方向）の全領域に亘って低湿度に保つには、送気装置による乾燥空気の送気圧力を高く設定して、主ケーブルの内部に乾燥空気を満遍なく送気する必要がある。一方、送気装置による乾燥空気の送気圧力を高く設定すると、送気装置の消費電力が増えて、主ケーブル防錆システムの稼働コストの増大を招くことになる。つまり、先行技術に係る主ケーブル防錆システムにあっては、主ケーブル防錆システムの稼動コストの低減を図りつつ、主ケーブルの素線の発錆を十分に防止することは極めて困難であるという問題がある。

また、前述の主ケーブル防錆システムを既存の吊橋における主ケーブルの素線の発錆の防止に適用する場合には、防錆対策に用いられた防錆ペーストを主ケーブルから除去した上で、主ケーブルの素線間空隙において、乾燥空気を送気しなければならず、主ケーブル防錆システムの施工作業が煩雑化するという問題がある。

なお、主ケーブルの外周に防錆ペーストを塗布した上にラッピングワイヤを巻き付ける一般的な防錆対策を採る場合には、ラッピングワイヤに張力を付与する専用機械が必要になり、施工費用が高くなると共に、ラッピングワイヤを巻き付けた後に防錆塗装を施さなければならず、施工工程が増えるという問題がある。

そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の主ケーブル防錆システム等を提供することを目的とする。

本発明の特徴は、橋梁における主ケーブルの素線の発錆を防止する主ケーブル防錆システムであって、前記主ケーブルの外側に設けられ、内面に乾燥通路が一端側から他端側にかけて形成され、前記主ケーブルを気密的に覆うケーブルカバーと、複数の前記乾燥通路に連通し、乾燥気体を導入可能な導入口と、前記導入口にケーブル長手方向へ離隔し、前記乾燥通路に連通し、乾燥気体を排気可能な排気口と、複数の前記乾燥通路内において前記導入口側から前記排気口側へ乾燥気体を送気する送気装置と、前記主ケーブルの外周部に前記ケーブル長手方向に沿って螺旋状に巻き付くように設けられ、複数の前記ケーブルカバーの内面に当接したワイヤロープと、を具備し、前記ケーブルカバーは、半割状の第１分割カバーと、この第１分割カバーに気密的に接合した半割状の第２分割カバーとを備え、前記ケーブルカバーにおける前記第１分割カバーと前記第２分割カバーのうちの少なくともいずれかの内面に前記乾燥通路が一端側から他端側にかけて形成されていることを要旨とする。

なお、特許請求の範囲及び明細書中において、乾燥気体とは、乾燥空気の他に、乾燥窒素ガス等の乾燥不活性ガスを含む意である。

本発明の特徴によると、前記送気装置によって複数の前記乾燥通路内において前記導入口側から前記排気口側へ乾燥気体を送気することにより、前述の一般的な防錆対策を採ることなく、湿った空気が前記主ケーブルの内部に侵入することを抑制しつつ、前記主ケーブルの内部を低湿度に保つことができる。

ここで、前記主ケーブルの内部でなく、前記主ケーブルの外側における複数の前記乾燥通路内において乾燥気体を送気するようにしているため、前記送気装置による乾燥気体の送気圧力を高く設定しなくても、前記主ケーブルの内部を前記ケーブル長手方向の全領域に亘って低湿度に保つことができる。また、同じ理由により、前記主ケーブル防錆システムを既存の吊橋における前記主ケーブルの前記素線の発錆の防止に適用する場合であっても、防錆対策に用いられた防錆ペーストを前記主ケーブルから除去する必要がない。

本発明によれば、前記送気装置による乾燥気体の送気圧力を高く設定しなくても、前記主ケーブルの内部を前記ケーブル長手方向の全領域に亘って低湿度に保つことができるため、前記送気装置の消費電力を減らして、前記主ケーブル防錆システムの稼動コストの低減を図りつつ、前記主ケーブルの前記素線の発錆を十分に防止することができる。

また、前記主ケーブル防錆システムを既存の吊橋における前記主ケーブルの前記素線の発錆の防止に適用する場合であっても、防錆対策に用いられた防錆ペーストを前記主ケーブルから除去する必要がないため、前記主ケーブル防錆システムの施工作業を簡略化することができ、前記主ケーブル防錆システムの利用価値を高めることができる。

本発明の実施形態について図１から図６を参照して説明する。

ここで、図１は、主ケーブル防錆システムを具備した吊橋の模式的な図、図２（ａ）は、主ケーブル防錆システムを具備した吊橋の一部を示す図、図２（ｂ）は、図２（ａ）においてケーブルカバーを取付ける前の状態を示す図、図３は、図２（ａ）におけるIII-III線に沿った図、図４は、ワイヤロープを省略した主ケーブル防錆システムの一部の断面図、図５（ａ）は、図２（ａ）における矢視部Vを示す図、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるVB-VB線に沿った図、図６（ａ）は、別態様の主ケーブル防錆システムを具備した吊橋の一部を示す図、図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるVIB-VIB線に沿った図である。なお、図１中、「Ｆ」は前方向、「Ｒ」は後方向をそれぞれ指している。

図１に示すように、本発明の実施形態に係る主ケーブル防錆システム１は、吊橋３における主ケーブル５の素線７（図３参照）の発錆を防止するシステムであって、新設の吊橋３における主ケーブル５の発錆防止のみならず、既存の吊橋における主ケーブル５の発錆防止にも適用することができる。まず、本発明の実施形態に係る主ケーブル防錆システム１の具体的な構成を説明する前に、吊橋３の一般的な構成について簡単に説明する。

前方の岸Ｓには、フロント橋台９が構築されており、後方の岸Ｓには、リア橋台１１が構築されてあって、前方の岸Ｓと後方の岸Ｓの間には、フロント主塔１３とリア主塔１５がそれぞれ構築されている。また、フロント橋台９とリア橋台１１の間には、前記主ケーブル５がフロント主塔１３の塔頂サドル１３ｓ及びリア主塔１５の塔頂サドル１５ｓを介して張り渡すように架設されており、主ケーブル５は、多数の前記素線７を束ねて構成されている。

主ケーブル５には、複数のケーブルバンド１７がケーブル長手方向（主ケーブル５の長手方向）に沿って間隔を置いて設けられており、各ケーブルバンド１７には、複数のハンガーロープ１９が垂下して設けられている。また、主ケーブル５には、前後方向へ延びた橋桁２１が複数のハンガーロープ１９を介して吊すように設けられている。

続いて、本発明の実施形態に係る主ケーブル防錆システム１の具体的な構成について説明する。

図１、図２（ａ）（ｂ）、及び図３に示すように、主ケーブル５の外側には、主ケーブル５を気密的に覆う複数のケーブルカバー２３がケーブル長手方向に列設されている。また、隣接関係にあるケーブルカバー２３同士、隣接関係にあるケーブルカバー２３とケーブルバンド１７は、それぞれ気密的に接合されている。

各ケーブルカバー２３は、半割状の第１分割カバー２５と、この第１分割カバー２５に気密的に接合した（気密的に接合可能な）半割状の第２分割カバー２７とをそれぞれ備えている。また、各ケーブルカバー２３における第１分割カバー２５の内面には、カバー長手方向（ケーブルカバー２３の長手方向）へ延びた第１乾燥通路２５ｐが一端側から他端側にかけてそれぞれ形成されており、各ケーブルカバー２３における第２分割カバー２７の内面には、カバー長手方向へ延びた第２乾燥通路２７ｐが一端側から他端側にかけてそれぞれ形成されている。なお、第１乾燥通路２５ｐと第２乾燥通路２７ｐは、ケーブルカバー２３の軸心を基準に対称関係になっているが、対象関係に限るものでない。

フロント橋台９とフロント主塔１３との間（区間Ａ）における複数の第１乾燥通路２５ｐ及び複数の第２乾燥通路２７ｐ、フロント主塔１３と吊橋３の中央部の間（区間Ｂ）における複数の第１乾燥通路２５ｐ及び複数の第２乾燥通路２７ｐは、それぞれ連通してある。また、吊橋３の中央部とリア主塔１５の間（区間Ｃ）における複数の第１乾燥通路２５ｐ及び複数の第２乾燥通路２７ｐ、リア主塔１５とリア橋台１１の間（区間Ｄ）における複数の第１乾燥通路２５ｐ及び複数の第２乾燥通路２７ｐは、それぞれ連通してある。

図５（ａ）（ｂ）に示すように、ケーブルバンド１７を挟む関係にある第１分割カバー２５同士の一方には、第１バイパス管２９の一端部が第１乾燥通路２５ｐに連通するように接続されており、第１分割カバー２５同士の他方には、第１バイパス管２９の他端部が第１乾燥通路２５ｐに連通するように接続されている。同様に、ケーブルバンド１７を挟む関係にある第２分割カバー２７同士の一方には、第２バイパス管３１の一端部が第２乾燥通路２７ｐに連通するように接続されており、第２分割カバー２７同士の他方には、第２バイパス管３１の他端部が第２乾燥通路２７ｐに連通するように接続されている。なお、第１バイパス管２９及び第２バイパス管３１の途中には、流通状態と遮断状態に切り換え可能なバルブが配設されるようにしても構わない。

図２（ａ）及び図３に示すように、各第１乾燥通路２５ｐ及び各第２乾燥通路２７ｐは、主ケーブル５の軸心と略同じ高さにそれぞれ位置している。ここで、各第１乾燥通路２５ｐ及び第２各乾燥通路２７ｐが主ケーブル５の軸心と略同じ高さにそれぞれ位置する代わりに、図６（ａ）（ｂ）に示すように、各第１乾燥通路２５ｐが主ケーブル５の上側にそれぞれ位置し、各第２乾燥通路２７ｐが主ケーブル５の下側にそれぞれ位置するようにしても構わない。

図２（ｂ）及び図３に示すように、主ケーブル５の外周部には、ワイヤロープ３３がケーブル長手方向に沿って螺旋状に巻き付くように設けられており、ワイヤロープ３３は、複数のケーブルカバー２３の内面（第１分割カバー２５の内面及び第２分割カバー２７の内面）に当接している。また、ワイヤロープ３３は、表面に、亜鉛めっき等の防錆処理が施されている。なお、図４に示すように、主ケーブル防錆システム１の構成からワイヤロープ３３を省略しても構わない。

図１に示すように、フロント橋台９の近傍には、乾燥空気（乾燥気体の一例）を導入可能な導入口３５が設けられており、この導入口３５は、区間Ａにおける複数の第１乾燥通路２５ｐ及び複数の第２乾燥通路２７ｐに連通してある。また、フロント主塔１３の塔頂サドル１３ｓの前側近傍には、乾燥空気を排気可能な排気口３７が設けられており、この排気口３７は、導入口３５にケーブル長手方向に離隔してあって、区間Ａにおける複数の第１乾燥通路２５ｐ及び複数の第２乾燥通路２７ｐに連通してある。

導入口３５の近傍には、乾燥空気を生成するフロント乾燥装置３９が配設されており、このフロント乾燥装置３９の近傍には、区間Ａにおける複数の第１乾燥通路２５ｐ内及び複数の第２乾燥通路２７ｐ内において導入口３５側から排気口３７側へ乾燥空気を送気するフロント送気装置４１が配設されている。なお、排気口３７の近傍には、排気口３７から排気される乾燥空気の排気流量を測定する区間Ａ用の流量測定装置（図示省略）が配設されている。

橋桁２１の中央部の適宜位置には、乾燥空気を導入可能な導入口４３が設けられており、この導入口４３は、区間Ｂにおける複数の第１乾燥通路２５ｐ及び複数の第２乾燥通路２７ｐに連通してある。また、フロント主塔１３の塔頂サドル１３ｓの後側近傍には、乾燥空気を排気可能な排気口４５が設けられており、この排気口４５は、導入口４３にケーブル長手方向に離隔してあって、区間Ｂにおける複数の第１乾燥通路２５ｐ及び複数の第２乾燥通路２７ｐに連通してある。

同様に、橋桁２１の中央部の適宜位置には、乾燥空気を導入可能な導入口４７が設けられており、この導入口４７は、区間Ｃにおける複数の第１乾燥通路２５ｐ及び複数の第２乾燥通路２７ｐに連通してある。また、リア主塔１５の塔頂サドル１５ｓの前側近傍には、乾燥空気を排気可能な排気口４９が設けられており、この排気口４９は、導入口４７にケーブル長手方向に離隔してあって、区間Ｃにおける複数の第１乾燥通路２５ｐ及び複数の第２乾燥通路２７ｐに連通してある。

橋桁２１の中央部の適宜位置には、乾燥空気を生成するセンター乾燥装置５１が配設されており、橋桁２１におけるセンター乾燥装置５１の近傍には、区間Ｂにおける複数の第１乾燥通路２５ｐ内及び複数の第２乾燥通路２７ｐ内において導入口４３側から排気口４５側へ、区間Ｃにおける複数の第１乾燥通路２５ｐ内及び複数の第２乾燥通路２７ｐ内において導入口４７側から排気口４９側へ乾燥空気をそれぞれ送気するセンター送気装置５３が配設されている。なお、排気口４５の近傍には、排気口４５から排気される乾燥空気の排気流量を測定する区間Ｂ用の流量測定装置（図示省略）が配設されており、排気口４９の近傍には、排気口４９から排気される乾燥空気の排気流量を測定する区間Ｃ用の流量測定装置（図示省略）が配設されている。

リア橋台１１の近傍には、乾燥空気を導入可能な導入口５５が設けられており、この導入口５５は、区間Ｄにおける複数の第１乾燥通路２５ｐ及び複数の第２乾燥通路２７ｐに連通してある。また、リア主塔１５の塔頂サドル１５ｓの後側近傍には、乾燥空気を排気可能な排気口５７が設けられており、この排気口５７は、導入口５５にケーブル長手方向に離隔してあって、区間Ｄにおける複数の第１乾燥通路２５ｐ及び複数の第２乾燥通路２７ｐに連通してある。

導入口５５の近傍には、乾燥空気を生成するリア乾燥装置５９が配設されており、このリア乾燥装置５９の近傍には、区間Ｄにおける複数の第１乾燥通路２５ｐ内及び複数の第２乾燥通路２７ｐ内において導入口５５側から排気口５７側へ乾燥空気を送気するリア送気装置６１が配設されている。なお、排気口５７の近傍には、排気口５７から排気される乾燥空気の排気流量を測定する区間Ｄ用の流量測定装置（図示省略）が配設されている。

続いて、本発明の実施形態に係る主ケーブル防錆方法について、本発明の実施形態の作用を含めて説明する。

フロント乾燥装置３９によって乾燥空気を生成しつつ、フロント送気装置４１によって区間Ａにおける複数の第１乾燥通路２５ｐ内及び複数の第２乾燥通路２７ｐ内において導入口３５側から排気口３７側へ乾燥空気を送気する。また、センター乾燥装置５１によって乾燥空気を生成しつつ、センター送気装置５３によって区間Ｂにおける複数の第１乾燥通路２５ｐ内及び複数の第２乾燥通路２７ｐ内において導入口４３側から排気口４５側へ、区間Ｃにおける複数の第１乾燥通路２５ｐ内及び複数の第２乾燥通路２７ｐ内において導入口４７側から排気口４９側へ乾燥空気をそれぞれ送気する。更に、リア乾燥装置５９によって乾燥空気を生成しつつ、リア送気装置６１によって区間Ｄにおける複数の第１乾燥通路２５ｐ内及び複数の第２乾燥通路２７ｐ内において導入口５５側から排気口５７側へ乾燥空気を送気する。これにより、前述の一般的な防錆対策を採ることなく、湿った空気が主ケーブル５の内部に侵入することを抑制しつつ、主ケーブル５の内部の水分又は水蒸気を第１乾燥通路２５ｐ側及び第２乾燥通路２７ｐ側へ吸い出して、主ケーブル５の内部を低湿度に保つことができる。なお、区間Ａ用の流量測定装置、区間Ｂ用の流量測定装置、区間Ｃ用の流量測定装置、及び区間Ｄ用の流量測定装置によって所定の排気流量が測定されていることを条件として、乾燥装置３９，５１，５９及び送気装置４１，５３，６１の運転を適宜に中断しても構わない。

ここで、主ケーブル５の内部でなく、主ケーブル５の外側における複数の第１乾燥通路２５ｐ内及び複数の第２乾燥通路２７ｐ内において乾燥空気を送気するようにしているため、送気装置４１，５３，６１による乾燥気体の送気圧力を高く設定しなくても、第１乾燥通路２５ｐ内及び第２乾燥通路２７ｐ内の圧力が外気圧よりも高くなるようにしておくだけで、主ケーブル５の内部をケーブル長手方向の全領域に亘って低湿度に保つことができる。特に、主ケーブル５の外周部に複数のケーブルカバー２３の内面に当接したワイヤロープ３３がケーブル長手方向に沿って螺旋状に巻き付くように設けられているため、ケーブルカバー２３の内面と主ケーブル５の外周部の間に環状の間隙を形成して、主ケーブル５の外周部を囲むように乾燥空気を送気することができる。

また、同じ理由により、主ケーブル防錆システム１を既存の吊橋における主ケーブルの素線の発錆の防止に適用する場合であっても、防錆対策に用いられた防錆ペーストを主ケーブルから除去する必要がない。

以上の如き、本発明の実施形態によれば、送気装置４１，５３，６１による乾燥気体の送気圧力を高く設定しなくても、主ケーブル５の内部の湿度を十分に下げて、主ケーブル５の内部をケーブル長手方向の全領域に亘って低湿度に保つことができるため、送気装置４１，５３，６１の消費電力を減らして、主ケーブル防錆システム１の稼動コストの低減を図りつつ、主ケーブル５の素線７の発錆を十分に防止することができる。特に、主ケーブル５の外周部を囲むように乾燥空気を送気することができるため、主ケーブル５の内部を効率よく低湿度に保って、主ケーブル５の素線７の発錆をより十分に防止することができる。

また、主ケーブル防錆システム１を既存の吊橋における主ケーブルの素線の発錆の防止に適用する場合であっても、防錆対策に用いられた防錆ペーストを主ケーブルから除去する必要がないため、主ケーブル防錆システム１の施工作業を簡略化することができ、主ケーブル防錆システム１の利用価値を高めることができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、例えば本発明の実施形態に係る主ケーブル防錆システム１を斜張橋における主ケーブルの防錆に適用したり、第１乾燥通路２５ｐと第２乾燥通路２７ｐのいずれかの通路を省略したりする等、その他、種々の態様で実施可能である。また、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。

主ケーブル防錆システムを具備した吊橋の模式的な図である。 図２（ａ）は、主ケーブル防錆システムを具備した吊橋の一部を示す図、図２（ｂ）は、図２（ａ）においてケーブルカバーを取付ける前の状態を示す図である。 図２（ａ）におけるIII-III線に沿った図である。 ワイヤロープを省略した主ケーブル防錆システムの一部の断面図である。 図５（ａ）は、図２（ａ）における矢視部Vを示す図、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるVB-VB線に沿った図である。 図６（ａ）は、別態様の主ケーブル防錆システムを具備した吊橋の一部を示す図、図６（ｂ）は、図６（ａ）におけるVIB-VIB線に沿った図である。

符号の説明

１ 主ケーブル防錆システム
３ 吊橋
５ 主ケーブル
７ 素線
１７ ケーブルバンド
２３ ケーブルカバー
２５ 第１分割カバー
２５ｐ 第１乾燥通路
２７ 第２分割カバー
２７ｐ 第２乾燥通路
２９ 第１バイパス管
３１ 第２バイパス管
３３ ワイヤロープ
３５ 導入口
３７ 排気口
３９ フロント乾燥装置
４１ フロント送気装置
４３ 導入口
４５ 排気口
４７ 導入口
４９ 排気口
５１ センター乾燥装置
５３ センター送気装置
５５ 導入口
５７ 排気口
５９ リア乾燥装置
６１ リア送気装置

Claims (3)

1. 橋梁における主ケーブルの素線の発錆を防止する主ケーブル防錆システムであって、
   前記主ケーブルの外側に設けられ、内面に乾燥通路が一端側から他端側にかけて形成され、前記主ケーブルを気密的に覆うケーブルカバーと、
   複数の前記乾燥通路に連通し、乾燥気体を導入可能な導入口と、
   前記導入口にケーブル長手方向へ離隔し、前記乾燥通路に連通し、乾燥気体を排気可能な排気口と、
   複数の前記乾燥通路内において前記導入口側から前記排気口側へ乾燥気体を送気する送気装置と、
   前記主ケーブルの外周部に前記ケーブル長手方向に沿って螺旋状に巻き付くように設けられ、複数の前記ケーブルカバーの内面に当接したワイヤロープと、を具備し、
   前記ケーブルカバーは、半割状の第１分割カバーと、この第１分割カバーに気密的に接合した半割状の第２分割カバーとを備え、前記ケーブルカバーにおける前記第１分割カバーと前記第２分割カバーのうちの少なくともいずれかの内面に前記乾燥通路が一端側から他端側にかけて形成されていることを特徴とする主ケーブル防錆システム。
2. ケーブルバンドを挟む関係にある前記ケーブルカバー同士の一方にバイパス管の一端部が前記乾燥通路に連通するように接続され、前記ケーブルカバー同士の他方に前記バイパス管の他端部が前記乾燥通路に連通するように接続されていることを特徴とする請求項１に記載の主ケーブル防錆システム。
3. 請求項１又は請求項２に記載の主ケーブル防錆システムを具備したことを特徴とする橋梁。

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