JP6507303B2 - ３次元ブラケット付き落橋防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、橋脚と橋桁との間に連結され、車両の通行時、地震発生時などに発生する衝撃を吸収したり、位置ずれを防止したりするダンパー機能を有すると共に、ダンパーの許容限界を超えたとき落橋を防止する機能を併せ持つ３次元ブラケット付き落橋防止装置に関するものである。

地震動時、車両通行時、洪水発生時等による落橋を防止するために、図１２（ｃ）に示すように、橋脚１１の下部ブラケット５０と橋桁１０上部ブラケット５１との間に、たるみを持たせたケーブル５２で連結した落橋防止装置を取り付けておくことにより、ケーブル５２のたるみが直線になる分だけの変位量でとどめて橋桁１０の落橋を防止していた。
単なる落橋防止だけでなく、衝撃や位置ずれを吸収するために図１２（ａ）（ｂ）に示すようなダンパー１２を取り付けていた（特許文献１）。
この特許文献１によれば、図１２（ａ）又は（ｂ）に示すように、橋脚１１の上に支承シュー（図示せず）を介在して橋桁１０を取り付けた場合において、橋脚１１と橋桁１０との間には、種々の振動に伴う衝撃を吸収して事故、破壊等を可能な限り減少させるために、ダンパー１２が橋脚１１と橋桁１０との間にそれぞれブラケット５０と５１を介して取り付けられる。

振動や衝撃は、垂直方向、水平方向、斜め方向、回転方向、これらの複合した方向など、あらゆる方向に発生する。特に、地震動では、変動量も引張荷重も想定外に大きくなる。そのため、これらのあらゆる方向に速やかに応答可能な制振装置が望まれるとともに、ダンパー１２の許容限界を超えるような場合には、ダンパー１２を保護しつつ、落橋を防止する装置が望まれる。
図１２（ａ）に示すものは、ダンパー１２を橋脚１１側と橋桁１０との間に下部ブラケット５０と上部ブラケット５１で取り付ける場合において、上部ブラケット５１は、橋桁１０側のベースプレート１３ａに２個のリブプレート１４ａを所定間隔で一体に取り付け、これらのリブプレート１４ａの間に第１支持軸１５ａを垂直に取り付け、また、ダンパー１２の一端部に固定的に設けたガセットプレート１６ａに球面軸受１７ａを取り付け、この球面軸受１７ａに前記第１支持軸１５ａを嵌合する。同様に、橋脚１１側の下部ブラケット５０は、ベースプレート１３ｂに２個のリブプレート１４ｂを所定間隔で一体に取り付け、前記リブプレート１４ｂの間に第１支持軸１５ｂを垂直に取り付け、また、ダンパー１２の一端部に固定的に設けたガセットプレート１６ｂに球面軸受１７ｂを取り付け、この球面軸受１７ｂに前記第１支持軸１５ｂを嵌合する。
このような構成により、上下の第１支持軸１５ａと１５ｂに直交する面内だけでなく、球面軸受１７ａと１７ｂの球面による許容調心角度の範囲内で全方向に対応できる。

図１２（ｂ）に示すものは、図１２（ａ）に示す球面軸受１７ａと１７ｂに代えて、上下の第１支持軸１５ａと１５ｂと、これらから離れた位置で直交する第２支持軸１８ａと１８ｂを設けた例を示している。さらに詳しくは、リブプレート１４ａの間に第１支持軸１５ａを垂直に取り付け、この第１支持軸１５ａに嵌合した軸受１９ａにガセットプレート２０ａの上端部を固着して垂下し、このガセットプレート２０ａの下端部と、ダンパー１２の一端部のガセットプレート１６ａとを、前記第１支持軸１５ａと第２支持軸１８ａを互いに離れた位置で、かつ直交して連結したものである。橋脚１１側も同様の構成である。
このような構成により、第１支持軸１５ａと１５ｂに直交する面内と、第２支持軸１８ａと１８ｂに直交する面内が複合して全方向に対応できる。

また、特許文献２には、橋脚と橋桁との間にダンパーを取り付ける場合において、ダンパーを取り付けるためのボルトに、想定外の外力が作用したときに破壊するノックオフボルトを使用することにより、ダンパーの機能を失わせることが記載されている。この特許文献２には、ダンパーの機能を失わせたときのために、ケーブル、チェーン等で構成された落橋防止を併用することが記載されている。

特開２００５−２９９０７８号公報。 特開２０１４−３１６７０号公報。

図１２（ａ）に示す第１支持軸１５と球面軸受１７を使用したものは、特に、球面軸受１７が精密な構造であるため、巨大な衝撃を受けると破壊の恐れがあり、また、球面軸受１７は、許容調心角度が５〜６度程度に設定されているため、大きな位置ずれには対応できない。ピン径が大きくなると、１０度程度のものもあるが、ピン径を大きくして回転角を大きくすると、球面軸受１７もそれだけ大きくなり、それを受けるブラケット等が大きくなり、特に、橋脚と橋桁との間のような取り付け隙間に制限のある場合には、使用することができない。
また、許容調心角度が小さく、大きな位置ずれには対応できないため、ダンパー１２を設置するだけでは、落橋防止効果が得られない。ダンパーだけで落橋防止も行うためには、耐震強度の大きなものが必要となり、極めて高価なものとなる。

図１２（ｂ）に示す第１支持軸１５と第２支持軸１８が距離を持って取り付けられる例では、ダンパー１２の一端部のブラケットからダンパー１２の他端部のブラケットまでの長さが長くなり、構造的に大型になるため、橋脚１１と橋桁１０との間隔の大きなものにしか使用することができない。さらに、第１支持軸１５を支点とする負荷と、第２支持軸１８を支点とする負荷が距離を置いてかかるので、ダンパー１２の円滑な制振作用が行われないなどの問題があった。

特許文献２に示す例では、橋脚と橋桁との間に設けられたダンパーの他に、このダンパーと別体の落橋防止装置を取り付けなければならず、橋脚と橋桁の間の狭い隙間への落橋防止装置の取り付けが制限されるとともに、ダンパーは、一方向のみに対応するものであるから、どの方向に発生するか予測のできない地震動に対応できる機能を有しておらず、落橋防止作用が不十分であった。例え、文献１の技術と文献２の技術を組み合わせたとしても、ダンパーの両端部にも、また、落橋防止装置の両端にもそれぞれユニバーサルジョイントの機能を設けなければならず、構造が複雑になり、橋脚と橋桁の間の狭い隙間に複数台を設置する場合には、取り付けが制限されるという問題があった。

本発明は、全方向で大きな角度の変化に追随でき、かつ、コンパクトな構造で、大きな負荷にも耐えることができ、もし、ダンパーの許容限度を超えるようなときは、ダンパーを保護しつつ落橋を防止することのできる３次元ブラケット付き落橋防止装置を提供することを目的とするものである。

本発明の３次元ブラケット付き落橋防止装置は、橋脚と橋桁との間に、それぞれブラケットを介在して粘性体を用いたダンパーの両端部を連結してなる３次元ブラケット付き落橋防止装置において、前記ブラケットは、回転可能であり、この回転可能なブラケットは、前記ダンパーの端部に設けた２枚のリブ板の空間に厚さ方向を嵌合し、前記橋脚に設けた２枚のリブ板の空間に幅方向を嵌合したブラケット本体と、このブラケット本体の厚さ方向と前記ダンパーの端部に設けた２枚のリブ板を貫通する第１軸孔に回転自在に嵌合した１本の第１軸体と、前記橋脚に設けた２枚のリブ板から前記ブラケット本体の幅方向であって前記第１軸孔と直交し前記橋脚のブラケットの両側部途中まで穿設した第２軸孔に回転自在に嵌合した２本の第２軸体とからなり、この第２軸体は、前記橋脚に設けたリブ板の第２軸孔に嵌合する大径部と、前記ブラケット本体の第２軸孔に嵌合する中径部との段を有する軸からなり、前記ダンパーの他端部と前記橋桁の連結部における回転可能なブラケットも同様に構成してなり、
前記ダンパーは、前記橋脚側のブラケットに固着した部材と、前記橋桁側のブラケットに固着した部材とが前記ダンパーにおける設定した引張力のストローク限界に達したとき互いに係止して落橋防止部材として機能するように構成したことを特徴とする。

前記ダンパーは、シリンダの内部に粘性体を充填すると共に、ピストンとピストンロッドを有し、前記橋脚側のブラケットと前記橋桁側のブラケットのいずれか一方に固着した部材は、前記ピストンロッドからなり、いずれか他方に固着した部材は、前記シリンダからなり、前記ダンパーにおける設定した伸縮量のストローク限界に達したとき前記ピストンロッドのピストンが前記シリンダのシリンダ内壁端部に係止して落橋防止部材として機能するように構成したことを特徴とする。

請求項１記載の発明は、橋脚と橋桁との間に、それぞれブラケットを介在して粘性体を用いたダンパーの両端部を連結してなる３次元ブラケット付き落橋防止装置において、前記ブラケットは、回転可能であり、この回転可能なブラケットは、前記ダンパーの端部に設けた２枚のリブ板の空間に厚さ方向を嵌合し、前記橋脚に設けた２枚のリブ板の空間に幅方向を嵌合したブラケット本体と、このブラケット本体の厚さ方向と前記ダンパーの端部に設けた２枚のリブ板を貫通する第１軸孔に回転自在に嵌合した１本の第１軸体と、前記橋脚に設けた２枚のリブ板から前記ブラケット本体の幅方向であって前記第１軸孔と直交し前記橋脚のブラケットの両側部途中まで穿設した第２軸孔に回転自在に嵌合した２本の第２軸体とからなり、この第２軸体は、前記橋脚に設けたリブ板の第２軸孔に嵌合する大径部と、前記ブラケット本体の第２軸孔に嵌合する中径部との段を有する軸からなり、前記ダンパーの他端部と前記橋桁の連結部における回転可能なブラケットも同様に構成してなり、
前記ダンパーは、前記橋脚側のブラケットに固着した部材と、前記橋桁側のブラケットに固着した部材とが前記ダンパーにおける設定した引張力のストローク限界に達したとき互いに係止して落橋防止部材として機能するように構成したので、ダンパーの設定した引張力のストローク限界を超えると、前記橋脚側のブラケットに固着した部材と、前記橋桁側のブラケットに固着した部材とが互いに係止して落橋防止部材として機能する。したがって、衝撃がダンパーの許容限度を超えるようなときは、ダンパーを保護しつつ落橋をも防止することができる。また、ブラケットは、回転可能であるから大きな角度の変化に追随でき、さらに、落橋防止機能を備えたダンパーであるから、コンパクトな構造であり、橋脚と橋桁の間の狭い隙間に複数基を設置することができ、取り付け基数に制限されることがない。

請求項２記載の発明は、前記ダンパーは、シリンダの内部に粘性体を充填すると共に、ピストンとピストンロッドを有し、前記橋脚側のブラケットと前記橋桁側のブラケットのいずれか一方に固着した部材は、前記ピストンロッドからなり、いずれか他方に固着した部材は、前記シリンダからなり、前記ダンパーにおける設定した伸縮量のストローク限界に達したとき前記ピストンロッドのピストンが前記シリンダのシリンダ内壁端部に係止して落橋防止部材として機能するように構成したので、ピストンロッドとシリンダに落橋防止の耐力を持たせることでダンパーと落橋防止を同時に機能させることができる。

本発明による３次元ブラケット付き落橋防止装置の実施例１を示すもので、（ａ）は、落橋防止として機能する前の断面図、（ｂ）は、落橋防止として機能したときの一部の断面図である。 本発明による３次元ブラケット付き落橋防止装置の実施例２を示すもので、（ａ）は、落橋防止として機能する前の断面図、（ｂ）は、Ａ−Ａ線断面図である。 本発明による３次元ブラケット付き落橋防止装置の実施例３を示すもので、（ａ）は、落橋防止として機能する前の断面図、（ｂ）は、Ｂ−Ｂ線断面図である。 本発明による３次元ブラケット付き落橋防止装置の実施例４を示す一部の断面図である。 本発明による３次元ブラケット付き落橋防止装置の実施例５を示すもので、（ａ）は、落橋防止として機能する前の断面図、（ｂ）は、Ｃ−Ｃ線断面図である。 本発明による３次元ブラケット付き落橋防止装置の実施例６を示すもので、（ａ）は、落橋防止として機能する前の（ｃ）のＧ−Ｇ線断面図、（ｂ）は、Ｃ−Ｃ線断面図、（ｃ）は、Ｅ−Ｅ線断面図、（ｄ）は、Ｆ−Ｆ線断面図である。 制振装置に使用したブラケットの平面から見た断面図である。 制振装置に使用したブラケットの正面から見た正面断面図である。 制振装置に使用したブラケットの原理を説明する斜視図である。 制振装置に使用したブラケットのＡ点からＢ点に変位した状態を示す正面図である。 図８においてＡ点からＣ点に変位した状態を示す平面図である。 （ａ）及び（ｂ）は、それぞれ従来の落橋防止装置の異なる例を示した断面図、（ｃ）は、従来の落橋防止装置の説明図である。

本発明は、橋脚１１と橋桁１０との間に、それぞれブラケット２２を介在して粘性体を用いたダンパー５５の両端部を連結してなる３次元ブラケット付き落橋防止装置において、前記ブラケット２２は、回転可能であり、この回転可能なブラケット２２は、前記ダンパー５５の端部に設けた２枚のリブ板３５の空間に厚さ方向を嵌合し、前記橋脚１１に設けた２枚のリブ板３２の空間に幅方向を嵌合したブラケット本体２３と、このブラケット本体２３の厚さ方向と前記ダンパー５５の端部に設けた２枚のリブ板３５を貫通する第１軸孔２７に回転自在に嵌合した１本の第１軸体２４と、前記橋脚１１に設けた２枚のリブ板３２から前記ブラケット本体２３の幅方向であって前記第１軸孔２７と直交し前記橋脚１１のブラケット２２の両側部途中まで穿設した第２軸孔２５に回転自在に嵌合した２本の第２軸体２５とからなり、この第２軸体２５は、前記橋脚１１に設けたリブ板３２の第２軸孔２８に嵌合する大径部２５ａと、前記ブラケット本体２３の第２軸孔２８ａに嵌合する中径部２５ｂとの段を有する軸からなり、前記ダンパー５５の他端部と前記橋桁１０の連結部における回転可能なブラケット２２も同様に構成してなり、
前記ブラケット２２は、ユニバーサルクレビスのように、２次元又は３次元方向に回転可能であり、前記ダンパー５５は、前記橋脚１１側のブラケット２２に固着した部材と、前記橋桁１０側に固着した部材とが前記ダンパー５５における設定した引張力が作用するストローク限界に達したとき互いに接触して落橋防止部材６３として機能するように構成する。

前記ダンパー５５は、シリンダ５６の内部に粘性体６０を充填すると共に、ピストン５７とピストンロッド５８を有し、前記橋脚１１側のブラケット２２と前記橋桁１０側のブラケット２２のいずれか一方に固着した部材は、前記ピストンロッド５８からなり、いずれか他方に固着した部材は、前記シリンダ５６からなり、前記ダンパー５５における設定した伸縮量のストローク限界に達したとき前記ピストンロッド５８のピストン５７が前記シリンダ５６のシリンダ内壁端部６９に係止して落橋防止部材６３として機能するように構成する。

図１２（ｃ）に示すように、橋脚（橋台）１１の上には、支承シューを介在して橋桁１０が載せられている。
本発明の実施例１による３次元ブラケット付き落橋防止装置は、図１（ａ）（ｂ）に示され、ダンパー５５の本体に落橋防止機能を持たせる設計荷重とした例を示している。
前記橋脚１１と橋桁１０との間には、図１（ａ）に示すように、ダンパー５５を主体とする本発明による３次元ブラケット付き落橋防止装置が両端にそれぞれブラケット２２を介在して連結されている。前記ダンパー５５は、オイル等の粘性体を充填したシリンダ型を例示しており、シリンダ５６の内部に粘性体６０が充填されるとともに、ピストン５７が進退自在に設けられ、このピストン５７に連結されたピストンロッド５８の一方端は、シリンダ５６の一方側から突出し、一方のブラケット２２におけるベース板３４にねじ込みなどにより固定的に連結されている。前記ピストンロッド５８の他方端は、シリンダ５６の他方側から突出し、シリンダ５６と一体の又はねじ込みなどで固定された保護筒部７４の内部にて進退自在に設けられている。前記シリンダ５６に外カバー６１が進退自在に嵌合され、この外カバー６１は、前記ベース板３４のねじ部３４ａに固定的に取り付けられている。前記シリンダ５６と一体の又はねじ込み等で固定された保護筒部７４は、他方のベース板３４のねじ部３４ａに固定的に取り付けられている。

このようなダンパー５５において、ピストン５７のピストン端部６８と、シリンダ５６のシリンダ内壁端部６９が対峙しており、これらのピストン端部６８とシリンダ内壁端部６９が密着係止したとき、ダンパー５５は、それ以上伸びないので、このダンパー５５と両端のブラケット２２が落橋防止部材６３として機能する。そのため、ダンパー５５を構成する部材と両端のブラケット２２を構成する部材は、橋脚１１と橋桁１０との間に発生する引張力に耐えて落橋を防止するだけの機械的強度を持たせることが必要である。
また、ダンパー５５と両端のブラケット２２からなる３次元ブラケット付き落橋防止装置は、橋脚１１と橋桁１０との間に、規模に応じて１〜複数基設置される。
更に詳しくは、ダンパー５５は、引張りと圧縮に機能させるときには、図１（ａ）に示すように、ピストン５７は、シリンダ５６の略中心に位置させるが、引張力のみに機能させる場合には、図中左側のストロークｓを右側より十分に大きくなるように位置させる。また、例えば、ダンパー５５のダンパーとしての設計上の抵抗力が１００ｋＮ（安全率ｓ＝２．５とすると、実際の耐力は２５０ｋＮ）であり、また、実際の落橋防止の耐力は、１３００ｋＮとすると、落橋防止の設計上の耐力は、５２０（＝１３００／２．５）ｋＮの仕様となる。このことは、ダンパー５５を構成する部材の設計上の落橋防止耐力は、ダンパーとしての設計上の抵抗力が５２０ｋＮ以上、例えば６００ｋＮであることが望まれる。

前記ダンパー５５の両端のブラケット２２の詳細を図７ないし図９に基き説明する。このブラケット２２は、３次元方向に回転可能で、コンパクトで、しかも堅牢に構成されている。例えば、ダンパー５５の設計上の耐力が１００ｋＮとし、落橋防止の耐力が１３００ｋＮとすると、ブラケット２２の耐力は、１３００ｋＮとすることが望ましい。
前記ダンパー５５の一端部に固定的に設けられたベース板３４には、２枚のリブ板３５がブラケット本体２３の厚さ分の空間３６を持って平行に固着されている。また、橋脚１１側に複数本のボルト等で固定的に設けられたベース板３１には、２枚のリブ板３２がブラケット本体２３の縦方向に嵌め込み可能な空間３３を持って固着されている。前記リブ板３２は、補強板３７で補強されている。

前記ブラケット本体２３は、肉厚の８角等の柱体をなし、このブラケット本体２３の上下面の中心部を貫通して第１軸孔２７が穿設され、また、前記リブ板３５にも前記第１軸孔２７と同軸の第１軸孔２７ａが穿設されている。
前記ブラケット本体２３の上下端面には、前記第１軸孔２７と直交した位置に向かって途中まで第２軸体２５の取り付け用の第２軸孔２８ａが穿設され、この第２軸孔２８ａと同軸に、前記リブ板３２には、第２軸孔２８が穿設されている。

前記ブラケット本体２３の第１軸孔２７には、回転を円滑に行うために外周にすべり軸受２６を介在して第１軸体２４を嵌合し、この第１軸体２４の両端突出部は両側のリブ板３５に嵌合し、それぞれの第１軸体２４の両端面をリブ板３５の外側面と一致させ、これらの端面に押え板２９をあてがいボルト３０で抜け止め固定する。
前記両側の第２軸孔２８に嵌合される第２軸体２５は、それぞれ大径部２５ａと中径部２５ｂと小径部２５ｃとの３段の軸からなり、大径部２５ａは、前記リブ板３２に穿設された第２軸孔２８にすべり軸受２６を介して嵌合され、中径部２５ｂは、ブラケット本体２３の第２軸孔２８ａに嵌合され、小径部２５ｃは、ブラケット本体２３の内部でねじ込み固定される。これらの大径部２５ａの両端面をリブ板３２の外側面と一致させ、この端面に押え板２９をあてがいボルト３０で抜け止め固定する。

前記第１軸孔２７と第２軸孔２８の内周に、すべり軸受け２６を介在して第１軸体２４と第２軸体２５を嵌合するが、前記すべり軸受け２６は、高荷重（例えば、１３７ＭＰａ）で使用できる無潤滑すべり軸受けで、広い温度範囲（−２００℃〜＋２６０℃）に使用でき、板圧が薄い（１．０〜２．５ｍｍ）ためコンパクトになり、摩擦係数（μ＝０．０４〜０．２０）か小さく、摩耗が少なく長時間の運転ができるものが使用される。
このすべり軸受けを介在することにより、低摩擦となり変位に対する応答が円滑になり、何時発生するか予測できない地震動に確実に応答できる。

以上のように構成されたブラケット２２は、図９に示すように、第１軸体２４は、ｘ軸の２次元方向に回転自在で、第２軸体２５は、ｙ軸の２次元方向に回転自在であるから、全体として３次元の方向に回転可能である。

図１に示すように、ダンパー５５の一端部側のブラケット２２を橋脚１１に固定的に取り付け、ダンパー５５の他端側のブラケット２２を橋桁１０に固定的に取り付ける。
この状態で、地震動により橋脚１１と橋桁１０との間に伸縮作用が働いたものとすると、シリンダ５６内の粘性体６０がシリンダ５６の一方の部屋から隙間５９を介して他方の部屋に無理に移動させられ、その時の抵抗によりダンパーとして機能し、衝撃を吸収する。

ここで、図１０に示すように、橋脚１１と橋桁１０の相互の位置がＡ点からＢ点に垂直方向に変位したものとすると、ブラケット２２が第１軸体２４を中心とした回転により角度αの範囲内で追随する。この角度αは、ダンパー５５側のリブ板３５と橋脚１１（又は橋桁１０）側のリブ板３２が接触する位置で決まり、この例では、±１５度である。この角度αは、ブラケット２２の機械的強度を勘案すればさらに大きくすることも可能である。

図１１に示すように、橋脚１１と橋桁１０の相互の位置がＡ点からＣ点に水平方向に移動したものとすると、ブラケット２２が第２軸体２５を中心とした回転により角度βの範囲内で追随する。この角度βは、ダンパー５５が橋脚１１のベース板３１やリブ板３２に接触する位置で決まり、この例では、±９０度である。

橋脚１１と橋桁１０の変位は、図１０では鉛直方向とし、図１１では水平方向としたが、実際は、鉛直方向と水平方向が同時に変位するので、３次元の変位に追随することができる。なお、図１０を水平方向とし、図１１を鉛直方向としてもよい。
このブラケット２２は、３次元方向に回転するものに限られず、使用目的によっては２次元方向に回転するものであってもよい。
橋脚１１と橋桁１０との間に相対変位が発生し、その変位量は、ダンパー５５のダンパーとしての許容限度内であれば、ピストン５７のストロークｓの範囲内で停止する。しかし、想定外の巨大地震動が発生したような場合には、ピストン５７のピストン端部６８がシリンダ５６のシリンダ内壁端部６９に圧接して係止する。ピストンロッド５８の端部が橋脚１１側のブラケット２２に固定され、シリンダ５６の端部が橋桁１０側のブラケット２２に固定されているので、ダンパー５５の構成部材を落橋防止の耐力以上に構成することにより、落橋防止部材６３として機能し、橋桁１０が橋脚１１から落橋することを防止する。また、両端のブラケット２２間に連結されたダンパー５５が落橋防止部材６３として機能するので、従来のような落橋防止用のケーブルやチェーンを使用する必要がなく、コンパクトな構成にでき、１対の橋脚１１と橋桁１０との間に複数基の３次元ブラケット付き落橋防止装置を並べて設置することができる。

実施例１では、ダンパー５５の構成部材に落橋防止の耐力を持たせ、ピストン端部６８とシリンダ内壁端部６９が係止した状態でダンパー５５が落橋防止部材６３として機能するようにした。
これに対し、実施例２では、図２に示すように、一方のベース板３４のねじ部３４ａにねじ込み固定された円筒形の外カバー６１の長さを他方のブラケット２２の近くまで伸ばし、シリンダ５６と保護筒部７４の連結部に形成されるカバー内方突部７０に臨ませて前記外カバー６１の端部内側にリング状のシリンダ内壁端部６９を固定的に取付けて落橋防止の耐力を十分有する構成にして落橋防止部材６３として機能させる。このとき、カバー内方突部７０とシリンダ内壁端部６９との間隔ｄは、図１において、ダンパー５５に負荷（引張力）がかかっていないときのピストン端部６８とシリンダ内壁端部６９の間隔ｓより小さくなるように設定する。

このような構成において、橋脚１１と橋桁１０との間に相対変位が発生し、その変位量は、ダンパー５５のダンパーとしての許容限度内であれば、ピストン５７が間隔ｄの範囲内で停止する。しかし、想定外の巨大地震動が発生したような場合には、ピストン５７のピストン端部６８がシリンダ５６のシリンダ内壁端部６９に係止する前に外カバー６１のシリンダ内壁端部６９がカバー内方突部７０に係止し、一方のベース板３４に連結された外カバー６１と、他方のベース板３４に連結されたシリンダ５６と保護筒部７４が落橋防止部材６３として機能し、橋桁１０が橋脚１１から落橋することを防止する。このとき、ピストン５７は、無負荷となり、ダンパー５５のダンパーとしての機能が保護される。
実施例１と同様に、両端のブラケット２２間に連結された外カバー６１と、シリンダ５６と保護筒部７４が落橋防止部材６３として機能することにより、従来のような落橋防止用のケーブルやチェーンを使用する必要がなく、コンパクトな構成にできる。

実施例１及び実施例２では、ダンパー５５の構成部材を落橋防止部材６３として利用して構成した。
これに対し、実施例３では、図３に示すように、ダンパー５５の外周に複数本の鋼棒６４を用いて構成した例を示している。
この図３において、一方のベース板３４のねじ部３４ａに固定リング６５を固定的に取り付け、また、シリンダ５６と保護筒部７４の段部の位置にストッパリング６６をねじ込みなどで固定的に取り付ける。これらの固定リング６５とストッパリング６６の間に、等間隔例えば６０度の間隔で６本の鋼棒６４を挿通する。前記固定リング６５側には、鋼棒６４の一端部を２個のナット６７で固定的に取り付け、ストッパリング６６側には貫通孔７３に進退自在に遊嵌し、鋼棒６４の他端部にナット等のストッパ６７を螺合する。そして、ダンパー５５に負荷（引張力）がかかっていないときのストッパリング６６とストッパ６７の間隔ｄが前記間隔ストロークｓよりやや短くなるように設定する。

このような構成において、橋脚１１と橋桁１０との間に相対変位が発生し、その変位量は、ダンパー５５の許容限度内であれば、ピストン５７が間隔ｄの範囲内で停止する。しかし、想定外の巨大地震動が発生したような場合には、ピストン５７のピストン端部６８がシリンダ５６のシリンダ内壁端部６９に係止する前に鋼棒６４のストッパ６７がストッパリング６６に係止し、一方のベース板３４に連結された固定リング６５と、他方のベース板３４側に連結されたストッパリング６６との間の鋼棒６４が落橋防止部材６３として機能し、橋桁１０が橋脚１１から落橋することを防止する。このとき、ピストン５７は、無負荷となり、ダンパー５５のダンパーとしての機能が保護される。
実施例１及び２と同様に、両端のブラケット２２間に連結されたダンパー５５と一体の鋼棒６４が落橋防止部材６３として機能することにより、従来のような落橋防止用のケーブルやチェーンを使用する必要がなく、コンパクトな構成にできる。

前記実施例１，２及び３では、ダンパー５５の構成部材に直接負荷がかかるようにした例を示している。
これに対し、実施例４では、図４に示すように、一方のベース板３４に取り付けられた外カバー６１と、他方のベース板３４に取り付けられた内カバー６２との間に負荷がかかり、ダンパー５５を構成するシリンダ５６やピストンロッド５８等の構成部材に落橋防止時の負荷がかからない例を示している。より具体的には、前記内カバー６２は、他方のベース板３４のねじ部３４ｂにねじ込み固定し、この内カバー６２の先端部の外側にシリンダ外方段部７１を設ける。また、前記内カバー６２に被せる大きさの外カバー６１は、一方のベース板３４のねじ部３４ａにねじ込み固定し、この外カバー６１の先端部の内側にシリンダ内壁端部６９を設ける。そして互いに進退自在に嵌合する。ダンパー５５に負荷（引張力）がかかっていないときのシリンダ内壁端部６９とシリンダ外方段部７１の間隔ｄが前記間隔ストロークｓよりやや短くなるように設定する。

このような構成において、橋脚１１と橋桁１０との間に相対変位が発生し、その変位量は、ダンパー５５の許容限度内であれば、ピストン５７が間隔ｄの範囲内で停止する。しかし、想定外の巨大地震動が発生したような場合には、ピストン５７のピストン端部６８がシリンダ５６のシリンダ内壁端部６９に係止する前に外カバー６１のシリンダ内壁端部６９が内カバー６２のシリンダ外方段部７１に係止し、一方のベース板３４に連結された外カバー６１と、他方のベース板３４に連結された内カバー６２が落橋防止部材６３として機能し、橋桁１０が橋脚１１から落橋することを防止する。このとき、ピストン５７は、無負荷となり、ダンパー５５のダンパーとしての機能が保護される。
実施例１、２及び３と同様に、両端のブラケット２２間に連結されたダンパー５５と一体の外カバー６１と内カバー６２が落橋防止部材６３として機能することにより、従来のような落橋防止用のケーブルやチェーンを使用する必要がなく、コンパクトな構成にできる。

前記実施例１，２、３及び４では、ダンパー５５は、シリンダ５６、ピストン５７、ピストンロッド５８を主体とし、シリンダ５６の内部に粘性体５０を充填したものを例示したが、特に、実施例３及び４は、橋脚側のブラケットに固着した部材と、橋桁側のブラケットに固着した部材とが、ダンパー５５における設定した引張力のストローク限界に達したとき互いに係止して落橋防止部材として機能するものであれば、シリンダ型に限定されるものではない。また、粘性体としては、オイルの他、コロイド状の液体、ゴム系粘性体、流動体などを用いることができる。

図３に示す実施例３では、落橋防止部材６３としてダンパー５５の外周に複数本の鋼棒６４を用いて構成した例を示しているが、これに限られるものではなく、実施例５では、図５に示すように、鋼棒６４に代えてＰＣケーブル７９を用いて構成することもできる。ＰＣケーブル７９を用いた場合には、一端は、圧着グリップ７５を固着し、他端は、２つ割又は３つ割した円錐形楔体７７をグリップ筒体７６で圧着固定し、このグリップ筒体７６とストッパリング６６の間には、ＰＣケーブル７９の弛み防止用にばね７８で付勢しておくことが望ましい。
ダンパー５５に負荷（引張力）がかかっていないときのストッパリング６６とグリップ筒体７６の間隔ｄがピストンストロークｓよりやや短くなるように設定する。

図３及び図５に示す実施例では、落橋防止時に、ストッパリング６６に、ナット６７又はグリップ筒体７６が密接して鋼棒６４又はＰＣケーブル７９に負荷かがかかったとき、シリンダ５６の図中左半分側には負荷がかからない。しかし、シリンダ５６の図中右半分側には負荷がかかる。そこで、図６に示すように、ダンパー５５の左端の固定リング６５ａの他に、ダンパー５５の右端のシリンダ５５に固定リング６５ｂをねじ込みなどで固着する。そして、左端の固定リング６５ａと中央のストッパリング６６の間にＰＣケーブル７９ａを取り付けるとともに、右端の固定リング６５ｂと中央のストッパリング６６の間にもＰＣケーブル７９ｂを取り付ける。
このような構成とすることにより、落橋防止時に、ストッパリング６６に、一方のグリップ筒体７６ａが密接して図中左側のＰＣケーブル７９ａに負荷がかかったとき、ストッパリング６６に、同時に他方のグリップ筒体７６ｂが密接して図中右側のＰＣケーブル７９ｂに負荷がかかり、シリンダ５６の図中左端から右端までに直接負荷がかからない。したがって、ダンパー５５の破壊を防止することができる。
前記実施例では、図中左側のＰＣケーブル７９ａと右側のＰＣケーブル７９ｂは、４本ずつ交互に等間隔に配置したが、これに限られるものではない。
なお、図６において、図中左側のＰＣケーブル７９ａと右側のＰＣケーブル７９ｂは、それぞれを鋼棒とするか、いずれか一方を鋼棒とすることができる。鋼棒とした場合には、弛み防止用ばね７８を省くことができる。

１０…橋桁、１１…橋脚、１２…ダンパー、１３…ベースプレート、１４…リブプレート、１５…第１支持軸、１６…ガセットプレート、１７…球面軸受、１８…第２支持軸、１９…軸受、２０…ガセットプレート、２１…ダンパー、２２…ブラケット、２３…ブラケット本体、２４…第１軸体、２５…第２軸体、２６…すべり軸受、２７…第１軸孔、２８…第２軸孔、２９…押え板、３０…ボルト、３１…ベース板、３２…リブ板、３３…空間、３４…ベース板、３５…リブ板、３６…空間、３７…補強板、５０…下部ブラケット、５１…上部ブラケット、５２…ケーブル、５５…ダンパー、５６…シリンダ、５７…ピストン、５８…ピストンロッド、５９…隙間、６０…粘性体、６１…外カバー、６２…内カバー、６３…落橋防止部材、６４…鋼棒、６５…固定リング、６６…ストッパリング、６７…ナット（ストッパ）、６８…ピストン端部、６９…シリンダ内壁端部、７０…外カバー内方突部、７１…シリンダ外方段部、７２…内カバー外方突部、７３…貫通孔、７４…保護筒部、７５…圧着グリップ、７６…グリップ筒体、７７…楔体、７８…ばね、７９…ＰＣケーブル。

Claims (2)

1. 橋脚と橋桁との間に、それぞれブラケットを介在して粘性体を用いたダンパーの両端部を連結してなる３次元ブラケット付き落橋防止装置において、前記ブラケットは、回転可能であり、この回転可能なブラケットは、前記ダンパーの端部に設けた２枚のリブ板の空間に厚さ方向を嵌合し、前記橋脚に設けた２枚のリブ板の空間に幅方向を嵌合したブラケット本体と、このブラケット本体の厚さ方向と前記ダンパーの端部に設けた２枚のリブ板を貫通する第１軸孔に回転自在に嵌合した１本の第１軸体と、前記橋脚に設けた２枚のリブ板から前記ブラケット本体の幅方向であって前記第１軸孔と直交し前記橋脚のブラケットの両側部途中まで穿設した第２軸孔に回転自在に嵌合した２本の第２軸体とからなり、この第２軸体は、前記橋脚に設けたリブ板の第２軸孔に嵌合する大径部と、前記ブラケット本体の第２軸孔に嵌合する中径部との段を有する軸からなり、前記ダンパーの他端部と前記橋桁の連結部における回転可能なブラケットも同様に構成してなり、
   前記ダンパーは、前記橋脚側のブラケットに固着した部材と、前記橋桁側のブラケットに固着した部材とが前記ダンパーにおける設定した引張力のストローク限界に達したとき互いに係止して落橋防止部材として機能するように構成したことを特徴とする３次元ブラケット付き落橋防止装置。
2. 前記ダンパーは、シリンダの内部に粘性体を充填すると共に、ピストンとピストンロッドを有し、前記橋脚側のブラケットと前記橋桁側のブラケットのいずれか一方に固着した部材は、前記ピストンロッドからなり、いずれか他方に固着した部材は、前記シリンダからなり、前記ダンパーにおける設定した伸縮量のストローク限界に達したとき前記ピストンロッドのピストンが前記シリンダのシリンダ内壁端部に係止して落橋防止部材として機能するように構成したことを特徴とする請求項１記載の３次元ブラケット付き落橋防止装置。

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