JP6550554B1 - 支承部品の落下防止装置 - Google Patents
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Abstract
Description
従来の小部品の落下防止の考え方は、部品が落下したところを張ったネットでキャッチするという対策が一般的である。ネットが、ボルトや座金の小さい部品さらには台座コンクリートの破片の落下を防いでくれる。ワイヤーロープを枠取りし、橋脚や桁下面にホールインアンカーや溶接でワイヤーロープを固定し、キャッチする網の端部をワイヤーロープの枠に定着しネット網を張る方法であるが、地震力を受け加速度のついた逸脱部品の重み、衝撃を受けるためには、十分な定着、固定を必要とし、ホールインアンカー方法ではコンクリート橋脚やコンクリート桁下面を傷つけ、溶接方法では鋼製橋脚や鋼桁下フランジを傷つけ将来腐食するという問題がある。そこで、橋梁や橋脚本体に定着しない方法を考える。少なくとも上下2段の輪状のワイヤーロープで支承周りを囲みワイヤーロープ間にネット網を張れば、地震のあらゆる方向の加速度、そのときの路下に落下するはずの逸脱部品を、大きな移動を伴う前に拘束して捕捉できる。輪状のワイヤーロープに、加速度がついた捕捉部品の引張り力が伝達され、伸び力に富んだワイヤーロープ、たわみ余裕代のあるワイヤーロープが伸びることで、囲んだ支承の反対側面において輪状のワイヤーロープが支承と密着し、すなわち、地震時の逸脱、飛散の反力として不動の支承本体が受け持つことになる。支承は本来、橋梁の重さを支えているので部品の逸脱力は相対的に小さい。しかも上の橋梁と支承の上部、下の橋脚天端と支承の下部とはそれぞれ大きな支圧力、アンカー力で密着しているので、その間をワイヤーロープが抜け出すことがない。巨大な地震力に対して、かつ方向の定まらない地震力の作用方向に対して、橋梁の重量で押さえられた不動の支承の周りをワイヤーロープで囲むことで、全方向のどのような方向の地震力に対しても、作用、反作用の引張り力を受け持つことができる。輪状とすることでワイヤーロープを橋脚や橋桁に固定する必要がなくなり、定着によるそれらへの損傷、外れる不安が解消される。逸脱した支承の部品を支承の直近で捕捉することができれば、落下加速度がつく前の初期段階で飛散をくいとめることができ、落下してからようやくキャッチする受動的方法とは部品落下のくいとめ方、確実性に差がでる。受動的方法は、地震力の方向の不特定さ、飛散、拡散の広がりからキャッチしきれないこともありうる。そこで、地震時の部品の逸脱はやむを得ないとしても、逸脱の初期飛び出し段階、少ない移動量時で捕捉することにより飛散を抑制し、そのことで路下への落下を防ぐ積極的方法が考えられる。支承の全周を輪状に取り囲む積極的方法は落下防止装置としてより小さな範囲、小袋範囲でキャッチでき、飛散に対する捕捉率も高く、かつ橋脚や橋桁を傷めず落下防止とすることができ課題は解決できるといえる。
ところがそのままでは、橋梁の5年に1度の定期点検時に目視できず、取り外しに邪魔となる。一般に支承は損傷が多いにもかかわらず、容易に取り換えることができない。また、橋脚上のため高所となり、段取り、作業も大変である。ただ、定期的に損傷を発見し塗装塗り替えなどの部分補修に努めればその寿命が長くなる。そのため定期点検が大切なことは言うまでもない。落下防止のために広い範囲でネットを張ってしまうと、目視で接近点検する場合に逆に取り外しに労苦することになる。維持管理には簡単、容易に作業できることが必要である。落下防止装置の上下2段以上の輪状のワイヤーロープを上または下にしたり、あるいは継ぎ手部を着脱容易とすることで目視、作業が容易にできれば長年にわたり継続できる。ワイヤーロープに代わる耐荷力および伸び力を持った材料でひも材とすれば、そしてネットを含めてより支承に密着すれば部品の飛散エネルギーの小さいうちに捕捉できる。弱点の継ぎ手もひも材を多重回しとすれば結び目が自在で、ほどけば簡単に着脱できる。このように作業容易とすることで5年に一回の定期点検時や塗装塗り替え時、さらに補修時の妨げとなる課題が解決できるといえる。
さらには、橋梁端部にある支承は伸縮装置部からの、漏水、泥水の繰り返し、吹き曝し雨水などの乾湿繰り返しで明白に腐食環境にあるが、支承部品の落下防止装置を利用して多孔質のカバー、透明カバーを取り付け、あるいはネットと兼用できれば、これら原因、外因を防ぎ、長持ちさせることができ維持管理、費用、さらには長寿命化の課題を容易に解決できるといえる。
支承の点検時、塗装塗り替え時、さらに補修時に支承を露出する必要があり、上下のワイヤーロープを上か下に手繰り寄せ点検、補修する方法の場合は、ワイヤーロープの継ぎ手部を重ね合わせによる定着方法、エンドレス継ぎ手方法、カップラ―方法などがあり、ワイヤーロープを切り離し開放して点検、補修する方法の場合は、ワイヤーロープの継ぎ手部をカセット方法、かんぬき方法、シートベルトのバックル方法などとする。継ぎ手には各種方法があり、特徴から選択するとともにさらなる工夫が必要である。継ぎ手は弱点なので継ぎ手位置をずらすこと、2重にすることも工夫といえる。
支承部品の落下防止装置は現場での組み立て式と製品式があるが、現場で支承周りの実寸を測り、適用環境を理解し、なるべく継ぎ手のみを接合、嵌合する状態の製品として現場に持ち込んだ方が作業、工程がはかどり簡単である。
ワイヤーロープを密に配置すれば、ネットは不要となる可能性がある。この場合は、ワイヤーロープ間隔が広がらないようロープ間を縫いあわせるか、枠材とで補完する必要がある。逆にネットだけとし、ワイヤーロープを不要とするには、地震時の飛散力を受け止める、より耐荷力、伸び力に優れたひも材料、ネット材料を選択する必要がある。あるいは、多重回しとするか、範囲を狭めて支承本体部分のみの落下対策とすることも可能であるが、採用に当たっては、いずれも材料選択に十分な検討を要する。抜け出し防止からも、支承の上下の留めとなる箇所には全周を縛るひも材が必要で、ひも材、ネットともに支承にある程度密着した方が飛散エネルギーの少ないうちに捕捉できるので効果的である。継ぎ手箇所は縛る方法とすれば柔軟で、ほどきやすく着脱も自在となる。
支承部品の落下防止装置は、支承一基ごとに設けることを基本とするが、橋梁の横断方向に数基全部まとめて、あるいは分割して囲うことも可能である。その方が着脱の手間が少なくなる。ただし、落下部品を捕捉するワイヤーロープのたわみ、移動量が大きくなるため、一基ごとに節となる移動制限するためのワイヤーロープの縛りが必要となる。橋梁の縦断方向には、中間上に伸縮装置があり泥水の落下があるので、清掃の煩雑さ、腐食などから、まとめて囲うことは好ましくない。
2 橋梁
3 橋脚
4 伸縮装置
5 桁、桁の腹板
6 下フランジ
7 ボルト
8 上沓
9 下沓
10 サイドブロック
11 ベースプレート
12 コンクリート台座
13 橋脚天端
14 すべり板
15 中間プレート
16 弾性体
17 アンカーボルト
18 ワイヤーロープ
19 ネット
20 方形の中抜きとした高さ保持連続枠
21 4箇所の部分で折り返し方形とした高さ保持材
22 ワイヤーロープの重ね継手
23 ワイヤーロープを2重巻きとした場合の節、縛り
24 バックルの例、ワイヤーロープの両端に輪っかを設け上下に貫通棒を挿入して縫いあわせる場合も同様図
25 ネット接合位置のファスナー、ホック
26 外桁
27 内桁
M 飛散したサイドブロックの質量
α 地震時加速度
(1) 第1段階:サイドブロックの地震時飛散の力=Mαをネットで受ける
(2) 第2段階:ネットで受けたサイドブロックの地震時飛散の力をワイヤーロープに伝達、本数分で分担する
(3) 第3段階:ワイヤーロープが引き伸ばされ、支承の反対側に力が伝達される。
(4) 第4段階:引き伸ばされたワイヤーロープの力をストッパー役の支承側面で反力として受け止める。ワイヤーロープのたるみ分、伸び以上にはサイドブロックは飛ばないので落下を阻止できる。
Claims (5)
- 支承の近傍外側において全周を上下2段以上の輪状のワイヤーロープで取り囲むことを特徴とする支承部品の落下防止装置。
- 前記輪状のワイヤーロープの上下間にネットを定着したことを特徴とする請求項1に記載の支承部品の落下防止装置。
- 上下の輪状のワイヤーロープの高さとその離隔を保つため、軟質材によるネットの場合は、高さ保持の補助材を、硬質材によるネットの場合は、高さ保持は自立とし、いずれもワイヤーロープに定着することを特徴とする請求項2に記載の支承部品の落下防止装置。
- 多孔性カバー、あるいは透明性カバーを装着、または前記ネットとこれらカバーを兼ねることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の支承部品の落下防止装置。
- 耐荷力および伸び力のある材料で構成された上下2段以上の輪状のひも材と、前記輪状のひも材の上下間に設けられたネットを支承に密着させて取り囲むことを特徴とする支承部品の落下防止装置。
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