JP6154247B2 - 電化柱の耐震補強構造及び電化柱の耐震補強方法 - Google Patents
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本発明によれば、一対の電化柱のそれぞれに第1変位制限材が備えられるだけでなく、一対の電化柱に跨って第2の変位制限材が備えられるので、一対の電化柱の上部の変位が、それぞれに設けられた第1変位制限材によって制限される上に、一対の電化柱のうち一方の電化柱の上部の変位が、変位を制限された他方の電化柱との間に設けられた第2変位制限材によって更に制限される。また、第2変位制限材は、電化柱上部が、第1変位制限材が機能しない方向に変位する場合もその変位を制限することができる。また、第2変位制限材は、略水平に設けられることになるので、電化柱の変位を制限する力は上下方向に設けられる場合に比べて大きなものとなる。
また、変位制限材には簡素な構造の部材を用いればよいので、低コストで耐震補強が可能となる。
また、変位制限材は、電化柱上部と構造物、或いは電化柱上部と電化柱上部との間に直線状に設ければいいので、電化柱に取り付けられている部材等に影響することなく、容易に耐震補強が可能となる。
また、第1変位制限材の下端の定着位置は比較的自由に決定することができるので、例えば、電化柱と防音壁との間が狭く、電化柱の基礎に第1変位制限材の一端を定着させることが困難な場合には、防音壁に定着させることで対応することもでき、施工の自由度が高い。
従って、低コストかつ容易に電化柱の耐震性を高めることができる。
ワイヤーは日常的に用いられる安価な材料であり、鋼材等に比べて軽量である。よって、このようにすれば、電化柱を低コストで耐震補強することができるし、高所での取り付けを容易に行うことができる。
このようにすれば、電化柱の上部が変位するのをより強力に制限することができる。また、鋼材であれば両端から作用する圧縮力にも抗することができるので、電化柱の上部が第1変位制限材の設けられている方向へ変位するのも制限することができるし、両電化柱の上部が互いに近づく方向へ変位するのも制限することができる。
このようにすれば、電化柱の上部が軌道の延設方向と直交する方向へ変位するのをより強力に制限することができる。また、一対の電化柱のうち一方の電化柱が折損したとしても、第1変位制限材が軌道側への電柱倒れこみを防止するフェールセーフ機能を果たすので、通りかかった列車との衝突を回避し、被害が拡大してしまうのを防ぐことができる。
このようにすれば、第1変位制限材の軌道の延設方向への移動が制限されるので、第1変位制限材の、電化柱の上部が軌道の延設方向へ変位するのを制限する能力を高めることができる。
このようにすれば、電化柱の上部が第1変位制限材の下端と第3変位制限材の下端とを結ぶ直線に沿う方向へ変位するのをより強力に制限することができる。
また、パイロットワイヤーを用いるので、安全かつ確実にワイヤーを第1電化柱から第2電化柱へと渡すことができる。
そして、このようにして耐震補強された一対の電化柱には、それぞれに第1変位制限材が備えられるだけでなく、それぞれに跨って第2の変位制限材が備えられるので、一対の電化柱の上部の変位が、それぞれに設けられた第1変位制限材によって制限される上に、一対の電化柱のうち一方の電化柱の上部の変位が、変位を制限された他方の電化柱との間に設けられた第2変位制限材によって更に制限されるようになる。
従って、低コストかつ容易に電化柱の耐震性を高めることができる。
このようにすれば、電化柱の上部におけるワイヤーと電化柱との摩擦が大きく低減されるので、ワイヤーを容易に緊張させることができる上に、ワイヤーの損傷を防ぐことができる。また、滑車がワイヤーをガイドするので、ワイヤーを引っ張る際にワイヤーが外れて落下するのを防ぐことができる。
なお、設置を終えた後、滑車が回転する際に滑車に摩擦力が作用するようにすれば、変位制限材が電化柱の変位を制限する効果を更に高めることができる。
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態について詳細に説明する。
まず、本実施形態における電化柱の耐震補強構造について説明する。図1は、電化柱に本発明の実施形態を適用した高架橋の断面図であり、図2は、高架橋上層部の一部を示した斜視図である。
移動制限部材63は、例えば、中心部に開口が形成された鋼板からなり、電化柱基礎2の軌道5から離れた側(以下外側)に、開口が上下方向を向くように固定されている。なお、移動制限部材63の固定方法は任意である。
移動制限部材64は、本実施形態においては、従来、電化柱に各種部材を取り付けるのに用いられてきた電柱バンドを用いている。移動制限部材64は、両端に凸部641aを有する上面視半円形の金具641同士を重ね合わせ、凸部641aに形成された孔にボルト642を通し、ナット643を締めることにより固定されている。移動制限部材64は、1本の電化柱3に、所定間隔を空けて複数、各凸部641aが電化柱の外側および内側(軌道5に近い側)を向くように取り付けられている。
次に、上記耐震補強器具6が、地震等による電化柱3の上部の変位を制限する仕組みについて説明する。図3は、地震時における電化柱3および変位制限材61a,61bを上方から示した図である。なお、図中に実線で示されているのは通常時のもの、二重鎖線で示されているのは振動時のものである。
また、図3(b)に示すように、一対の電化柱3が軌道の延設方向と直行する方向に逆位相で振動する場合、両電化柱3の上部が互いに近づく方向に変位しようとすると、各第1変位制限材61aが両電化柱3の変位をそれぞれ限界変位の範囲内に制限し、両電化柱3の上部が互いに離れる方向に変位しようとすると、第2変位制限材61bが両電化柱3の変位を制限する。なお、第2変位制限材61aが鋼材の場合には、第2変位制限材も両電化柱3を押し返すことにより両電化柱3の互いに近づく変位を制限する。
また、図3(d)に示すように、一対の電化柱3が軌道の延設方向に対し斜め方向に逆位相で振動する場合、両電化柱3の上部が互いに近づく方向に変位しようとすると、各電化柱基礎2によって移動を制限された各第1変位制限材61aが電化柱3の変位をそれぞれ制限し、両電化柱3の上部が互いに離れる方向に変位しようとすると、第2変位制限材61bが両電化柱3の変位を制限する。
以上の作用により、大きな地震動の影響を受けて高架橋1が激しく振動したとしても、電化柱3上部の変位が限界変位の範囲内に抑えられ、電化柱3の折損が防止される。
また、変位制限材61a,61bには簡素な構造の部材を用いればよいので、低コストで耐震補強が可能となる。
また、変位制限材61a,61bは、電化柱3上部と電化柱基礎2、或いは電化柱3上端と電化柱3上端との間に直線状に設ければいいので、電化柱3に取り付けられている部材等に影響することなく、容易に耐震補強が可能となる。
また、第1変位制限材61aの下端の定着位置は比較的自由に決定することができるので、例えば、電化柱3と防音壁との間が狭く、電化柱基礎2に第1変位制限材61aの一端を定着させることが困難な場合には、防音壁に定着させることで対応することもでき、施工の自由度が高い。
従って、低コストかつ容易に電化柱3の耐震性を高めることができる。
ワイヤーは日常的に用いられる安価な材料であり、鋼材等に比べて軽量である。よって、このようにすれば、電化柱3を低コストで耐震補強することができるし、高所での取り付けを容易に行うことができる。
こうすることで、電化柱3の上部が変位するのをより強力に制限することができる。また、鋼材であれば両端から作用する圧縮力にも抗することができるので、電化柱3の上部が第1変位制限材61aの設けられている方向へ変位するのも制限することができるし、両電化柱3の上部が互いに近づく方向へ変位するのも制限することができる。
こうすることで、電化柱3の上部が軌道5の延設方向と直交する方向へ変位するのをより強力に制限することができる。また、一対の電化柱3のうち一方の電化柱3が折損したとしても、第1変位制限材61aが電化柱3の軌道5側への倒れこみを防止するフェールセーフ機能を果たすので、通りかかった列車との衝突を回避し、被害が拡大してしまうのを防ぐことができる。
こうすることで、第1変位制限材61aの軌道5の延設方向への移動が制限されるので、第1変位制限材61aの、電化柱3の上部が軌道5の延設方向へ変位するのを制限する能力を高めることができる。
次に、本発明の第2実施形態について説明する。
ここでは、第1実施形態と相違する点のみ説明することとし、共通する点については説明を省略する。
まず、本実施形態におけるコンクリート電化柱の耐震補強構造について説明する。図4は、高架橋上層部の一部を示した斜視図である。
また、移動制限部材63Aは、第1変位制限材61aと第3変位制限材61cの移動をそれぞれ制限できるように孔が2つ形成されたものになっている。
また、移動制限部材64Aは、電化柱3に巻きつけられた金具644と、金具644の外周面に取り付けられた2つのリング645からなる。そして、第1変位制限材61aと第3変位制限材61cは、移動制限部材63Aの各孔および各リング645にそれぞれ通されている。本実施形態では、変位制限材61a,61cがリング645に通されているだけで、変位制限材61Aの軸方向へ変位できるようになっているが、変位制限材61a,61cとリング645との間に摩擦力が作用するようになっている。
滑車65は、相対する電化柱3のある方向に回転可能に固定されており、変位制限材61Aがそれぞれ掛けられている。
本実施形態の耐震補強器具6Aが電化柱3の変位を制限する原理は基本的に第1実施形態と同じだが、電化柱基礎2と電化柱3上端との間に設けられる変位制限材が2本になったことにより、電化柱3の上部が水平方向へ変位するのを制限する能力が第1実施形態よりも高められている。また、第1変位制限材61aと第3変位制限材61cとを、軌道5の延設方向と直交する方向から見たときに、電化柱の上端から下方に向かうに従って互いに離れるように傾斜させたことにより、電化柱3の軌道の延設方向に沿う方向へ変位するのを制限する能力も高められている。
次に、変位制限材61Aとしてワイヤーを用いる場合の電化柱3の耐震補強方法、すなわち、上記耐震補強器具6Aを電化柱3に取り付ける方法について説明する。
こうすることで、軌道5の延設方向(電化柱3の上部が第1変位制限材61aの下端と第3変位制限材61cの下端とを結ぶ直線に沿う方向)へ変位するのをより強力に制限することができる。
また、パイロットワイヤーを用いるので、安全かつ確実にワイヤーを第1電化柱3から第2電化柱3へと渡すことができる。
そして、このようにして耐震補強された一対の電化柱3には、それぞれに第1変位制限材61aが備えられるだけでなく、それぞれに跨って第2の変位制限材61bが備えられるので、一対の電化柱3の上部の変位が、それぞれに設けられた第1変位制限材61aによって制限される上に、一対の電化柱3のうち一方の電化柱3の上部の変位が、変位を制限された他方の電化柱3との間に設けられた第2変位制限材61bによって更に制限されるようになる。
従って、低コストかつ容易に電化柱3の耐震性を高めることができる。
こうすることで、電化柱3の上部におけるワイヤーと電化柱3との摩擦が大きく低減されるので、ワイヤーを容易に緊張させることができる上に、ワイヤーの損傷を防ぐことができる。また、滑車65がワイヤーをガイドするので、ワイヤーを引っ張る際にワイヤーが外れて落下するのを防ぐことができる。
例えば、本実施形態では高架橋の上に立設された電化柱に適用したが、地上の電化柱や、道路上の外灯、電信柱等、比較的細長く、立設され、上部が水平方向に変位し易い構造物全般に適用することができる。
また、上記実施形態では、変位制限材の両端を電化柱基礎に定着させたが、橋桁や防音壁に定着させるようにしてもよい。その場合、変位制限材の端部の定着箇所に合わせて移動制限部材を取り付けるようにするとよい。
また、上記実施形態では電化柱の上端から相対する電化柱の上端に制限材を渡したが、第2変位制限材が架線より上(電車の通行を阻害しない高さ)に配置されるのであれば、どの部位から渡すようにしても良い。
また、第1変位制限材をワイヤー(鋼材)とし、第2変位制限材を鋼材(ワイヤー)とするなど、異なる部材を使い分けるようにしてもよい。
また、上記第2実施形態では、変位制限材を電化柱上端において第3変位制限材の上端を固定することにより変位制限材を二股に分けるようにしたが、2本の変位制限材を一方の電化柱の上部と他方の電化柱の上部との間に渡し、各変位制限材の両端をそれぞれの電化柱基礎に定着させるようにしてもよい。
また、上記実施形態では、パイロットワイヤーを用いて変位制限材を一方の電化柱の上端から他方の電化柱の上端へと渡すようにしたが、合成樹脂製のワイヤーのように軽い部材を変位制限材として用いる場合は、人力で電化柱の上端まで引き上げるようにしてもよい。
3 電化柱
4 架線支持部
41 架線
5 軌道
6 耐震補強器具
61a 第1変位制限材
61b 第2変位制限材
61c 第3変位制限材
63,63A,64,64A 変位制限材移動制限部材
65 滑車
Claims (8)
- 軌道の両側方にそれぞれ立設された一対の電化柱の耐震補強構造であって、
前記軌道の一側方に立設された第1電化柱の上部と、該第1電化柱の下部の下方または側方に設けられた構造物との間、および前記軌道の他側方に立設された第2の電化柱の上部と、該第2電化柱の下部の下方または側方に設けられた構造物との間にそれぞれ設けられ、各電化柱の上部が水平方向に変位するのを制限する第1変位制限材と、
前記第1電化柱の上部と、前記第2電化柱の上部との間に設けられ、一方の電化柱の上部が、他方の電化柱の上部に対し相対的に変位するのを制限する第2変位制限材と、を備えることを特徴とする電化柱の耐震補強構造。 - 前記第1変位制限材および前記第2変位制限材は、所定の張力を有するように緊張させた鋼製または合成繊維製のワイヤーであることを特徴とする請求項1に記載の電化柱の耐震補強構造。
- 前記第1変位制限材および前記第2変位制限材は、棒状の鋼材であることを特徴とする請求項1に記載の電化柱の耐震補強構造。
- 前記第1変位制限材が、電化柱の上部から下方に向かうに従って前記軌道から離れるように傾斜していることを特徴とする請求項2または3に記載の電化柱の耐震補強構造。
- 前記構造物および/または前記電化柱に、前記第1変位制限材の前記軌道の延設方向への変位を制限する移動制限部材が取り付けられていることを特徴とする請求項1から4の何れか一項に記載の電化柱の耐震補強構造。
- 前記第1電化柱の上部と、該第1電化柱の下部の下方または側方に設けられた構造物との間、および前記第2電化柱の上部と、該第2電化柱の下部の下方または側方に設けられた構造物との間にそれぞれ設けられ、前記第1電化柱の上部および前記第2電化柱の上部が水平方向に変位するのを前記第1変位制限材と共に制限する第3の変位制限材を備え、
前記第1変位制限材および前記第3変位制限材が、電化柱の上部から下方に向かうに従って互いに離れるように傾斜していることを特徴とする請求項1から5の何れか一項に記載の電化柱の耐震補強構造。 - 軌道の両側方にそれぞれ立設された一対の電化柱の耐震補強方法であって、
前記軌道の一方の側に立設された第1電化柱の上部と前記軌道の他方の側に立設された第2電化柱の上部との間にパイロットワイヤーを張り、
前記第1の電化柱の基礎に、鋼製或いは合成繊維製のワイヤーの一端を定着させ、
前記ワイヤーを前記第1電化柱の上部に掛けて、前記パイロットワイヤーを用いて前記ワイヤーの他端を、前記第1電化柱側から前記第2電化柱側へ移動させ、
前記ワイヤーを前記第2電化柱の上部に掛けて、前記ワイヤーの他端を下方へ引っ張り、
前記ワイヤーに所定の張力を与えた状態で、前記ワイヤーの他端を前記第2電化柱の基礎に定着させることを特徴とする電化柱の耐震補強方法。 - 前記第1の電化柱の上部および前記第2電化柱の上部にそれぞれ滑車を取り付け、
前記変位制限材を前記滑車に掛けることを特徴とする請求項7に記載の電化柱の耐震補強方法。
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