JP6777250B1

JP6777250B1 - 防衝施設

Info

Publication number: JP6777250B1
Application number: JP2020012896A
Authority: JP
Inventors: 幹雄米島; 謙治国立; 賢一内田
Original assignee: JFE Engineering Corp
Current assignee: JFE Engineering Corp
Priority date: 2020-01-29
Filing date: 2020-01-29
Publication date: 2020-10-28
Anticipated expiration: 2040-01-29
Also published as: JP2021116662A

Abstract

【課題】橋梁の下方を適法に通過する船舶の航行を妨げず、大型船舶の漂流等による予期せぬ構造物の橋梁への衝突に対しても防護できる防衝施設を提供する。【解決手段】橋梁１００を防護する防衝施設であって、橋梁１００の橋脚Ｐ１から橋梁１００の橋軸直角方向に離れた位置に配置された支持部１２と、支持部１２に支持され、該支持部１２から橋梁１００の橋軸方向に沿って設けられた１以上の弾性部材３０と、を備え、１以上の弾性部材３０のうち最も低い高さ位置にある弾性部材３０Ａは、橋梁１００の桁Ｇ１の最下部の高さ以下の位置であって、かつ、橋梁１００の下方を適法に通過する船舶の航行を妨げない高さに配置されている。【選択図】図１

Description

本発明は、橋梁を防護する防衝施設に関する。

港湾地域における橋梁の建設や、人工島等と陸地とを連絡する連絡橋等の建設が近年増えてきているが、それらの橋梁は、多くの船舶が航行する水域に建設されることが多く、船舶の衝突から橋梁を防護する技術の重要性が高まっている。

非特許文献１には、橋梁を船舶の衝突から防護する種々の防衝施設が記載されているが、当該橋梁の下方を通過しようとする船舶の航行を妨げない防衝施設の防護対象は橋脚部分だけであり、近年の自然災害による予期せぬ構造物の衝突、例えば大型船舶の漂流による衝突を考慮した場合、橋梁の保護として十分なものとは言えない。

港湾技研資料Ｎｏ．８０８、「小型船舶の橋梁防衝工への衝突に関する実験的検討」、運輸省港湾技術研究所、１９９５年６月

本発明は、かかる点に鑑みてなされたものであり、橋梁の下方を適法に通過する船舶の航行を妨げず、大型船舶の漂流等による予期せぬ構造物の橋梁への衝突に対しても防護できる防衝施設を提供することを課題とする。

本発明は、以下の防衝施設により、前記課題を解決したものである。

即ち、本発明に係る防衝施設の第１の態様は、橋梁を防護する防衝施設であって、前記橋梁の橋脚から前記橋梁の橋軸直角方向に離れた位置に配置された支持部と、前記支持部に支持され、該支持部から前記橋梁の橋軸方向に沿って設けられた１以上の弾性部材と、を備え、前記１以上の弾性部材のうち最も低い高さ位置にある弾性部材は、前記橋梁の桁の最下部の高さ以下の位置であって、かつ、前記橋梁の下方を適法に通過する船舶の航行を妨げない高さに配置されていることを特徴とする防衝施設である。

ここで、本願において、「橋梁の下方を適法に通過する船舶」とは、その最大高さが、当該橋梁の下方を通過する船舶について法的に認められる最大高さ以下の船舶であって、当該橋梁の下方を通過することを法的に認められている船舶のことである。

前記１以上の弾性部材は複数の弾性部材であり、前記複数の弾性部材のうち１の弾性部材は、前記複数の弾性部材のうちの他の弾性部材とは異なる高さ位置に設けられている、ように構成してもよい。

前記１以上の弾性部材は複数の弾性部材であり、前記複数の弾性部材のうち１の弾性部材は、前記複数の弾性部材のうちの他の弾性部材とは前記橋梁から橋軸直角方向に離れて配置されている、ように構成してもよい。

前記弾性部材は、鋼製ケーブルであってもよい。

本願において、鋼製ケーブルとは、ケーブルとしての機械的特性を発揮する素線等の部位が鋼製であることを意味し、例えば鋼製の素線等の外層にポリエチレン等の被覆がされていたり、亜鉛メッキがされていたり、塗装がされている場合も含む。

前記支持部を前記橋梁の側方に複数備え、前記複数の支持部は前記橋梁の橋軸方向に沿って一列状に配置されており、前記弾性部材は、前記橋梁の橋軸方向に隣り合う前記支持部のうちの一方に一端が取り付けられ、他方に他端が取り付けられている、ように構成してもよい。

前記支持部を前記橋梁の側方に複数備え、前記複数の支持部は前記橋梁の橋軸方向に沿って一列状に配置されており、前記鋼製ケーブルは、前記橋梁の複数の径間にわたって架け渡されており、前記鋼製ケーブルの一端は、前記一列状に配置された前記複数の支持部のうち、一列状の端部に配置された端部支持部に取り付けられ、他端は陸域に取り付けられており、かつ、前記鋼製ケーブルの箇所のうち前記一端および前記他端以外の少なくとも１つの箇所は、前記一列状に配置された前記複数の支持部のうち、前記端部支持部以外の少なくとも１つの支持部に摺動可能に接している、ように構成してもよい。

ここで、「支持部に摺動可能に接している」とは、摺動可能に当該支持部と直接的に接している場合だけでなく、当該支持部に取り付けられた他の部材を介して摺動可能に当該支持部と間接的に接している場合も含む。本願の他の箇所の記載においても同様である。

前記支持部を前記橋梁の側方に複数備え、前記複数の支持部は前記橋梁の橋軸方向に沿って一列状に配置されており、前記鋼製ケーブルは、前記橋梁の複数の径間にわたって架け渡されており、前記鋼製ケーブルの一端は、前記一列状に配置された前記複数の支持部のうち、一列状の一端部に配置された一端部支持部に取り付けられており、前記鋼製ケーブルの他端は、前記一列状に配置された前記複数の支持部のうち、一列状の他端部に配置された他端部支持部に取り付けられており、かつ、前記鋼製ケーブルの箇所のうち前記一端および前記他端以外の少なくとも１つの箇所は、前記一列状に配置された前記複数の支持部のうち、前記一端部支持部および前記他端部支持部以外の少なくとも１つの支持部に摺動可能に接している、ように構成してもよい。

前記支持部の前記橋梁とは反対側の部位に、前記支持部に衝突する対象物の衝突エネルギーを吸収するエネルギー吸収部が取り付けられていてもよい。

前記エネルギー吸収部は、前記支持部に取り付けられた水平部材と、複数のエネルギー吸収用鋼管と、を備え、前記複数のエネルギー吸収用鋼管は、長手方向が鉛直方向となるように、前記橋梁の橋軸方向に並んで配置されており、前記水平部材は、前記複数のエネルギー吸収用鋼管と前記支持部との間に配置されていて、前記複数のエネルギー吸収用鋼管を支持している、ように構成してもよい。

前記水平部材は、前記複数のエネルギー吸収用鋼管の上端部と剛結した第１部材と、前記複数のエネルギー吸収用鋼管の下端部と剛結した第２部材とを有する、ように構成してもよい。

前記エネルギー吸収用鋼管の長手方向の中央部で、かつ、前記橋梁とは反対側の部位に、前記橋梁に向かう水平方向に力を加えていったとき、前記エネルギー吸収用鋼管の長手方向の中央部に弾性範囲を超えて潰れ変形が生じるとともに、前記エネルギー吸収用鋼管の上端部の剛結部位から下方に外れた近傍部位、および前記エネルギー吸収用鋼管の下端部の剛結部位から上方に外れた近傍部位において、全断面が塑性化するまで、当該エネルギー吸収用鋼管の他の部位には、弾性範囲を超える変形が生じない、ように構成してもよい。

前記エネルギー吸収用鋼管の長手方向の中央部で、かつ、前記橋梁とは反対側の部位に、前記支持部とは反対方向に突出した突出部材が取り付けられている、ように構成してもよい。

前記支持部は、複数の鋼管杭と、鋼材を組み立てて構成されたジャケットと、を備え、前記ジャケットは前記複数の鋼管杭と一体的に連結している、ように構成してもよい。

本発明に係る防衝施設の第２の態様は、橋梁を防護する防衝施設であって、前記橋梁の橋脚に取り付けられた支持部と、前記支持部に支持され、該支持部から前記橋梁の橋軸方向に沿って設けられた１以上の弾性部材と、を備え、前記１以上の弾性部材は、前記橋梁の桁から前記橋梁の橋軸直角方向に離れた位置に、前記橋梁の桁に沿って配置されており、前記１以上の弾性部材のうち最も低い高さ位置にある弾性部材は、前記橋梁の桁の最下部の高さ以下の位置であって、かつ、前記橋梁の下方を適法に通過する船舶の航行を妨げない高さに配置されていることを特徴とする防衝施設である。

前記いずれかに記載の防衝施設を、前記橋梁の側方片側または側方両側に備える、ように構成してもよい。

ここで、前記橋梁の「側方片側」とは、上方から見て、前記橋梁を境界として広がる前記橋梁についての２つの側方領域のうちの一方の側方領域のことである。本願の他の箇所の記載においても同様である。

また、前記橋梁の「側方両側」とは、上方から見て、前記橋梁を境界として広がる前記橋梁についての２つの側方領域のうちの両方の側方領域のことである。本願の他の箇所の記載においても同様である。

本発明によれば、橋梁の下方を適法に通過する船舶の航行を妨げず、大型船舶の漂流等による予期せぬ構造物の橋梁への衝突に対しても防護できる防衝施設を提供することができる。

本発明の第１実施形態に係る防衝施設１０を示す斜視図図１の一部を拡大して示す拡大斜視図鋼管レグ１８Ａへのケーブル３０の取り付け態様（取り付け部３２）を示す拡大斜視図エネルギー吸収部４０を鋼管レグ１８Ａへの取り付け部位も含めて拡大して示す拡大斜視図エネルギー吸収部４０による衝突エネルギーの吸収機構について説明するための模式図エネルギー吸収用鋼管４２の長手方向の中央部４２Ｘに弾性範囲を超えて潰れ変形が生じた状態を模式的に示す中央部４２Ｘの水平断面図本発明の第２実施形態に係る防衝施設５０を示す斜視図本発明の第３実施形態に係る防衝施設６０を示す斜視図

以下、図面を参照して、本発明の実施形態を詳細に説明する。

（１）第１実施形態
図１は、本発明の第１実施形態に係る防衝施設１０を示す斜視図であり、図２は、図１の一部を拡大して示す拡大斜視図である。図示の都合上、図１においては水域２００について一部のみ記載し、図２においては水域２００の記載は省略している。

第１実施形態に係る防衝施設１０は、２つの支持部１２と、複数本のケーブル３０と、エネルギー吸収部４０とを有してなり、橋梁１００の橋軸方向に沿って配置されており、水域２００に設けられた橋梁１００を防護する。以下、橋梁１００の橋軸方向を、単に「橋軸方向」と記載することがあり、橋梁１００の橋軸直角方向を、単に「橋軸直角方向」と記載することがある。

２つの支持部１２のうちの一方の支持部１２Ａは、橋梁１００の橋脚Ｐ１から橋軸直角方向に所定の間隔を隔てて水域２００に配置されており、２つの支持部１２のうちの他方の支持部１２Ｂは、橋梁１００の橋脚Ｐ２から橋軸直角方向に所定の間隔を隔てて水域２００に配置されており、２つの支持部１２（１２Ａ、１２Ｂ）は、橋脚Ｐ１、Ｐ２を船舶の衝突から防護する。また、２つの支持部１２（１２Ａ、１２Ｂ）を両端部として、複数本のケーブル３０が橋軸方向に張られており、ケーブル３０が径間Ｓ１の桁Ｇ１を船舶の衝突から防護する。

支持部１２は、複数の鋼管杭１４と、ジャケット１６とを有してなり、複数の鋼管杭１４によって地盤３００に固定されている。

鋼管杭１４は、鉛直方向に地盤３００に打ち込まれていて、その先端が岩盤などの十分な支持力のある支持層に達している支持杭であり、支持部１２を固定して、防衝施設１０の全体の位置を保持する役割を有する。構築する防衝施設１０の重量や想定される船舶等の衝突による衝撃力等の条件に応じて安全性が確認できた場合は、鋼管杭１４を、先端が岩盤などの十分な支持力のある支持層に達していない摩擦杭としてもよい。また、鋼管杭１４は、新設の鋼管杭であってもよく、また、既設の鋼管杭であってもよい。また、鋼管杭１４は、鉛直方向に対して傾けて地盤３００に打ち込まれたものであってもよい。

ジャケット１６は、鋼材を組み立てて構成された鋼製構造物であり、４本の鋼管レグ１８と、複数の水平鋼材２０と、複数の斜め鋼材２２と、を有してなる。４本の鋼管レグ１８は、上方から見て長方形の頂点に位置するような位置に、長手方向が鉛直方向となるように配置されている。橋軸方向に隣り合う鋼管レグ１８同士の間、および橋軸直角方向に隣り合う鋼管レグ１８同士の間に、水平鋼材２０および斜め鋼材２２が配置されていて、それぞれの端部が鋼管レグ１８に連結されていて、ジャケット１６が構成されている。

鋼管レグ１８の内径は、鋼管杭１４の外径よりも大きく、４つの鋼管レグ１８は、それぞれ対応する鋼管杭１４に被さるように配置されており、鋼管杭１４の外周面と鋼管レグ１８の内周面との間にはグラウトが充填されていて一体化しており、４つの鋼管レグ１８は、それぞれ対応する鋼管杭１４と一体的に連結している。

鋼管レグ１８のうち、橋梁１００からの距離が遠い側の鋼管レグ１８Ａは、橋梁１００からの距離が近い側の鋼管レグ１８Ｂよりも長さが長くなっており、その上端部にはケーブル３０の一端が取り付けられて固定されている。

ケーブル３０は、図１に示すように、２つの支持部１２（１２Ａ、１２Ｂ）の鋼管レグ１８Ａを両端部として、橋梁１００の橋軸方向に沿って張られて配置されており、水域２００に設けられた橋梁１００の桁Ｇ１を防護する。

ケーブル３０は、図１および図２に示すように、その両端部がジャケット１６の鋼管レグ１８Ａの上端部に取り付けられていて、異なる高さ位置に３本配置されており、橋梁１００の桁Ｇ１に船舶が衝突しないように防護する役割を有する。異なる高さ位置に配置するケーブル３０の本数は３本に限定されるわけではなく、設計条件に応じて適宜に決定すればよいが、標準的には２〜５本であり、最大で１０本程度である。また、標準的には、その外径は１５〜１００ｍｍ程度であり、その間隔は１００〜５００ｍｍ程度である。

異なる高さ位置に複数（３本）配置されたケーブル３０のうち最も低い高さ位置に配置するケーブル３０Ａは、橋梁１００の桁Ｇ１の最下部の高さ位置と同等の高さ位置またはそれよりも下方の高さ位置であって、かつ、橋梁１００の下方を適法に通過する船舶の航行を妨げないような高さ位置に配置する。したがって、ケーブル３０を備えた防衝施設１０は、橋梁１００の下方を適法に通過する船舶の航行を妨げない態様で、船舶が橋梁１００の桁Ｇ１に衝突することを防護することができる。最も低い高さ位置に配置するケーブル３０Ａの高さ位置は、橋梁１００の近傍付近を航行する船舶の最大高さ等も加味して設定してもよい。

ケーブル３０の材質は特には限定されないが、降伏後であっても一定の荷重負担能力を保持する点で、鋼製のもの（ケーブルとしての機械的特性を発揮する素線等の部位が鋼製であるもの）を用いることが好ましい。ケーブル３０に加わる荷重が降伏荷重以下となるように設計しておくことにより、降伏後であっても一定の荷重負担能力を有する鋼であれば、想定を超える船舶の衝撃力に対して防護するような事態になっても、橋梁１００の桁Ｇ１に船舶が衝突することを防ぎ切ることができる場合もあると考えられるからである。

ケーブル３０の素線が鋼製の場合、その素線の引張強度は、標準的には１５００Ｎ／ｍｍ²程度である。

図３は、鋼管レグ１８Ａへのケーブル３０の取り付け態様（取り付け部３２）を示す拡大斜視図である。

取り付け部３２は、図３に示すように、アンカープレート３２Ａと、定着リブ３２Ｂと、アンカー３２Ｃと、シムプレート３２Ｄと、座金３２Ｅと、緩衝材３２Ｆと、を有してなる。

アンカープレート３２Ａは、鋼管レグ１８Ａの外周面に溶接で取り付けられており、さらに、アンカープレート３２Ａの厚さ方向と直交する２面のうちケーブル３０の中央寄りの面３２Ａ１と鋼管レグ１８Ａの外周面との間には２つの定着リブ３２Ｂが上下に設けられており、２つの定着リブ３２Ｂはそれぞれアンカープレート３２Ａの面３２Ａ１に溶接されているとともに、鋼管レグ１８Ａの外周面に溶接されている。このような構成により、アンカープレート３２Ａは、ケーブル３０の張力が加わった際、ケーブル３０の張力を鋼管レグ１８Ａに伝達して、ケーブル３０の張力に抵抗することができるようになっている。

ケーブル３０の端部にはアンカー３２Ｃが圧着されており、アンカー３２Ｃはケーブル３０と一体化している。アンカープレート３２Ａとアンカー３２Ｃとの間には、アンカープレート３２Ａに近い方から順に、座金３２Ｅ、緩衝材３２Ｆおよびシムプレート３２Ｄが配置されている。シムプレート３２Ｄの厚さによりケーブルの張力を調整する。

緩衝材３２Ｆを設けることにより、船舶がケーブル３０に接触した際の衝撃力がアンカープレート３２Ａに伝達される際の伝達時間を長くすることができ、急激に加わる衝撃力によって取り付け部３２が損傷してしまうことを生じにくくすることができる。緩衝材３２Ｆとしては、具体的には例えば、ゴム製の緩衝材等を用いることができる。

エネルギー吸収部４０は、支持部１２の鋼管レグ１８Ａの外面側（橋梁１００から遠い側）に取り付けられており、船舶衝突時の衝突エネルギーを吸収する役割を有する。船舶が衝突する際、支持部１２ではなくエネルギー吸収部４０に衝突するように、エネルギー吸収部４０は、支持部１２の鋼管レグ１８Ａの外面側（橋梁１００から遠い側）を、橋梁１００とは反対側から覆うように設けられている。

図４は、エネルギー吸収部４０を鋼管レグ１８Ａへの取り付け部位も含めて拡大して示す拡大斜視図である。

エネルギー吸収部４０は、複数のエネルギー吸収用鋼管４２と、２つの水平部材４４と、を有してなる。

複数のエネルギー吸収用鋼管４２は、長手方向が鉛直方向となるように、橋梁１００の橋軸方向に並んで配置されている。

２つの水平部材４４は、複数のエネルギー吸収用鋼管４２と支持部１２のジャケット１６との間に配置されており、２つの水平部材４４のうちの上側の水平部材４４Ａは、接続部材４４Ａ１を介して複数のエネルギー吸収用鋼管４２の上端部と剛結しており、２つの水平部材のうちの下側の水平部材４４Ｂは、接続部材４４Ｂ１を介して複数のエネルギー吸収用鋼管４２の下端部と剛結している。また、上側の水平部材４４Ａは接続部材４４Ａ２を介して鋼管レグ１８Ａに取り付けられており、下側の水平部材４４Ｂは接続部材４４Ｂ２を介して鋼管レグ１８Ａに取り付けられている。水平部材４４Ａ、４４Ｂおよび接続部材４４Ａ１、４４Ａ２、４４Ｂ１、４４Ｂ２は鋼板を組み立てて構成された箱状の部材とすることが標準的であるが、この構成に限定されるわけではない。

エネルギー吸収用鋼管４２の長手方向の中央部で、かつ、支持部１２とは反対側の部位に、支持部１２とは反対方向に突出した突出部材である古タイヤ４６が取り付けられている。古タイヤ４６は、衝突する船舶のエネルギーを吸収することを期待した部材ではなく、古タイヤ４６を介して、衝突する船舶のエネルギーがエネルギー吸収用鋼管４２の長手方向の中央部に確実に作用するようにするための部材である。したがって、古タイヤ４６に替えて、支持部１２とは反対方向に突出した他の突出部材（材質は問わず、例えば金属であってもよい。）を同様の位置に取り付けるようにしてもよい。

ここで、図５および図６を用いて、エネルギー吸収部４０による衝突エネルギーの吸収機構について説明する。

図５は、エネルギー吸収部４０による衝突エネルギーの吸収機構について説明するための模式図であり、図６は、エネルギー吸収用鋼管４２の長手方向の中央部４２Ｘに弾性範囲を超えて潰れ変形が生じた状態を模式的に示すエネルギー吸収用鋼管４２の中央部４２Ｘの水平断面図である。図６では、外径Ｄのエネルギー吸収用鋼管４２の中央部４２Ｘに潰れ量δ_Lだけの変形が生じて、当初の水平断面４２Ｘ１が潰れ変形後の水平断面４２Ｘ２になった状態を模式的に示している。

前述したように、エネルギー吸収用鋼管４２の長手方向の中央部で、かつ、橋梁１００とは反対側の部位に、支持部１２とは反対方向に突出した突出部材である古タイヤ４６が取り付けられているので、船舶が衝突した際の衝突エネルギーは、まず、エネルギー吸収用鋼管４２の長手方向の中央部４２Ｘ（図５参照）に加わる。また、船舶が衝突した際の衝突エネルギーがエネルギー吸収用鋼管４２の長手方向の中央部４２Ｘに加わると、エネルギー吸収用鋼管４２の上端部の水平部材４４Ａとの剛結部位から下方に外れた近傍部位４２Ｙ（図５参照）、およびエネルギー吸収用鋼管４２の下端部の水平部材４４Ｂとの剛結部位から上方に外れた近傍部位４２Ｚ（図５参照）には、大きな曲げモーメントが生じる。本第１実施形態では、エネルギー吸収用鋼管４２の長手方向の中央部で、かつ、橋梁１００とは反対側の部位に、橋梁１００に向かう水平方向に力を加えていったとき、エネルギー吸収用鋼管４２の長手方向の中央部４２Ｘに弾性範囲を超えて潰れ変形（図６参照）が生じるとともに、エネルギー吸収用鋼管４２の上端部の剛結部位から下方に外れた近傍部位４２Ｙ、およびエネルギー吸収用鋼管の下端部の剛結部位から上方に外れた近傍部位４２Ｚにおいて、全断面が塑性化するまで、当該エネルギー吸収用鋼管４２の他の部位には、弾性範囲を超える変形が生じないことを照査する。

即ち、本第１実施形態に係る防衝施設１０では、エネルギー吸収用鋼管４２の長手方向の中央部４２Ｘに潰れ変形が生じることによって衝突エネルギーの吸収がなされるようにするとともに、エネルギー吸収用鋼管４２の上端部の剛結部位から下方に外れた近傍部位４２Ｙの全断面、およびエネルギー吸収用鋼管４２の下端部の剛結部位から上方に外れた近傍部位４２Ｚの全断面が塑性化することによって、衝突エネルギーの吸収がなされるようにすることにより、船舶が衝突しても支持部１２が損傷しないようにしている。

本第１実施形態に係る防衝施設１０には、支持部１２にエネルギー吸収部４０が設けられているので、防衝施設１０に船舶が衝突しても、支持部１２が損傷することは抑制されており、ケーブル３０の配置状態が大きく変わることがないようにされている。このため、防衝施設１０は、橋脚Ｐ１、Ｐ２だけでなく、桁Ｇ１も安定的に防護することができる。

なお、エネルギー吸収部４０に船舶が衝突した後は、損傷状況の確認を行って、損傷した部位の交換を行う。

本第１実施形態に係る防衝施設１０の構築において、鋼管杭１４の打設およびジャケット１６の設置は通常用いられている工法を採用すればよく、また、ケーブル３０の両端部を、支持部１２Ａ、１２Ｂのジャケット１６の鋼管レグ１８Ａの上端部に取り付けて径間Ｓ１を架け渡す方法としては、吊り橋を架設する際のケーブルの架け渡し方法等の一般的な方法を用いればよい。

なお、新設時においては、エネルギー吸収部４０は、予め工場においてジャケット１６に取り付けておくことが施工性の観点から好ましい。

（２）第２実施形態
図７は、本発明の第２実施形態に係る防衝施設５０を示す斜視図である。図示の都合上、図７においては水域２００について一部のみ記載している。

第１実施形態に係る防衝施設１０では、ケーブル３０を異なる高さ位置に複数（３本）配置したが、橋梁１００の橋軸直角方向には距離を違えていない。これに対し、本第２実施形態に係る防衝施設５０では、ケーブル３０を橋梁１００の橋軸直角方向に距離を違えた位置（２地点）に配置している。この点およびこの点に付随した構成以外は、本第２実施形態に係る防衝施設５０は、第１実施形態に係る防衝施設１０と同様であるので、対応する部材および部位には同一の符号を付して、説明は原則として省略する。

本第２実施形態に係る防衝施設５０では、図７に示すように、ケーブル３０を橋梁１００の橋軸直角方向に距離を違えた位置（２地点）に配置しており、橋梁１００からの橋軸直角方向の距離が遠い順にケーブル３０Ｂ、３０Ｃを配置している。これに対応して、本第２実施形態に係る防衝施設５０のジャケット５２の４本の鋼管レグ５４の高さは、いずれも第１実施形態に係る防衝施設１０の高さの高い鋼管レグ１８Ａと略同一の高さになっている。ケーブル３０Ｂ、３０Ｃの鋼管レグ５４への取り付け態様は、第１実施形態に係る防衝施設１０における取り付け部３２と同様である。

船舶が径間Ｓ１の桁Ｇ１に接近する際には、橋梁１００からの橋軸直角方向の距離が最も遠いケーブル３０Ｂに、最初に船舶が接触する。船舶が接触することによりケーブル３０Ｂがたとえ降伏したとしても、ケーブル３０Ｂよりも橋梁１００に近い位置に配置されているケーブル３０Ｃが、衝突した船舶からの力をさらに受け止めることができる。このため、本第２実施形態に係る防衝施設５０は、第１実施形態に係る防衝施設１０よりも橋梁１００の桁Ｇ１を防護する機能が向上している。また、ケーブル３０を橋梁１００の橋軸直角方向に距離を違えた位置に複数配置しているため、波の力によって繰り返し船舶からの力が加わる場合に対しても対処しやすくなっている。

（３）第３実施形態
図８は、本発明の第３実施形態に係る防衝施設６０を示す斜視図である。図示の都合上、図８においては水域２００について一部のみ記載している。

第１および第２実施形態に係る防衝施設１０、５０では、ケーブル３０が防護する橋梁１００の径間は径間Ｓ１のみであったが、本第３実施形態に係る防衝施設６０では、ケーブル６２を橋梁１００の３径間Ｓ１〜Ｓ３にわたって連続的に配置しており、支持部１２を４つ（支持部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ）備えている。この点およびこの点に付随した構成以外は、本第３実施形態に係る防衝施設６０は、第１実施形態に係る防衝施設１０と同様であるので、対応する部材および部位についての説明は、第１実施形態に係る防衝施設１０についての説明で替えることとする。

本第３実施形態に係る防衝施設６０では、図８に示すように、支持部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄは、橋脚Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４から橋軸直角方向にそれぞれ所定の間隔を隔てて橋軸方向に一列状に水域２００に配置されており、ケーブル６２の配置位置は、支持部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄによって保持されている。

本第３実施形態に係る防衝施設６０では、橋脚Ｐ１〜Ｐ４にわたる径間Ｓ１〜Ｓ３において、ケーブル６２を橋梁１００の橋軸方向に沿って、橋梁１００から橋軸直角方向に所定の間隔を隔てて配置しており、ケーブル６２が径間Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の桁Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を防護している。

ケーブル６２の一端は、橋脚Ｐ１の側方に配置された支持部１２Ａに取り付けられて固定されており、他端は橋脚Ｐ４の側方に配置された支持部１２Ｄに取り付けられて固定されている。これらの取り付け態様は、第１実施形態に係る防衝施設１０における取り付け部３２と同様である。

ケーブル６２は、橋脚Ｐ２の側方の支持部１２Ｂおよび橋脚Ｐ３の側方の支持部１２Ｃの側方を通過しているが、支持部１２Ｂ、１２Ｃには固定されておらず、支持部１２Ｂ、１２Ｃに取り付けられた摺動部３４に接触しつつ摺動可能に通過している。この摺動部３４には、例えば、吊橋の塔頂サドルと同様の構造を用いることができ、また、ケーブル６２とサドルとが離れることを防止する機能も兼ね備えた構造とすることが好ましい。

ケーブル６２は径間Ｓ１〜Ｓ３にわたって連続的に張られているので、船舶がケーブル６２に接触した場合、径間Ｓ１のみに張られたケーブル３０よりも降伏に至るまでの伸び長さが長くなる。このため、本第３実施形態に係る防衝施設６０は、多径間Ｓ１〜Ｓ３にわたって橋梁１００を防護するのみならず、船舶が衝突した際のケーブル６２によるエネルギー吸収が大きくなる。

なお、ケーブル６２を橋梁１００の橋軸直角方向に距離を違えた複数箇所の位置に配置してもよい（第３実施形態の変形例）。

（４）補足
第１および第２実施形態に係る防衝施設１０、５０では、橋梁１００の桁Ｇ１を防護する部材としてケーブル３０を用い、第３実施形態に係る防衝施設６０では、橋梁１００の桁Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を防護する部材としてケーブル６２を用いたが、本発明に係る防衝施設において、橋梁の桁を防護する部材の形状がケーブル状のものに限定されるわけではなく、所定の機械的特性を備えていれば、橋梁１００の桁Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３を防護する部材として、形状がケーブル状でない長尺弾性部材を用いてもよい。

また、第１および第２実施形態に係る防衝施設１０、５０で用いたケーブル３０は、両端部が支持部１２Ａ、１２Ｂに取り付けられ、第３実施形態に係る防衝施設６０で用いたケーブル６２は、両端部が支持部１２Ａ、１２Ｄに取り付けられているが、ケーブル３０の一端を陸上構造物や陸上地盤中のアンカーに取り付け、他端を支持部１２Ｂに取り付けるようにしてもよく（第１および第２実施形態に係る防衝施設１０、５０の変形例）、ケーブル６２の一端を陸上構造物や陸上地盤中のアンカーに取り付け、他端を支持部１２Ｄに取り付けるようにしてもよい（第３実施形態に係る防衝施設６０の変形例）。

また、防護する径間が短い場合や橋梁の桁の一部の範囲のみを防護する場合等で、安全性が確認できた場合には、第１および第２実施形態に係る防衝施設１０、５０で用いたケーブル３０を剛な長尺弾性部材に替え、当該長尺弾性部材を支持部１２で片持ちで支持するようにしてもよい（第１および第２実施形態に係る防衝施設１０、５０の変形例）。

また、第１および第２実施形態に係る防衝施設１０、５０、および第３実施形態に係る防衝施設６０は、いずれも、橋梁１００の側方片側に設けており、防衝施設１０、５０、６０を設けた側からの橋梁１００への船舶の衝突を防護するが、防衝施設１０、５０、６０を橋梁１００の側方両側に設けて、橋梁１００への船舶の衝突を両側から防護するようにしてもよい。

また、第１、第２および第３実施形態に係る防衝施設１０、５０、６０は、いずれもエネルギー吸収部４０を備えているが、本発明に係る防衝施設において、エネルギー吸収部４０は必須の部材というわけではなく、安全性が確認できれば省略することも可能である。エネルギー吸収部４０を省略した場合、橋梁１００の橋脚Ｐ１〜Ｐ４の防護は、衝突する対象物の衝突エネルギーを、支持部１２（１２Ａ〜１２Ｄ）が変形して吸収することで行うようにしてもよい。

ただし、エネルギー吸収部４０を支持部１２に設けることにより、防衝施設１０、５０、６０に船舶が衝突しても、支持部１２が損傷することが抑制されており、ケーブル３０、６２の配置状態が大きく変わることがないようにすることができる。即ち、エネルギー吸収部４０を備えていることにより、防衝施設１０、５０は、橋脚Ｐ１、Ｐ２だけでなく、桁Ｇ１も安定的に防護することができ、防衝施設６０は、橋脚Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４だけでなく、桁Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３も安定的に防護することができるので、本発明に係る防衝施設において、エネルギー吸収部４０は設けておくことが好ましい。

また、第１、第２及び第３実施形態に係る防衛施設１０、５０、６０では、ケーブル３０、６２を支持する支持部１２は、橋脚Ｐ１〜Ｐ４から離間した、独立した構造体であるが、本発明に係る防衝施設の支持部は必ずしもこれに限定されない。つまり、第１、第２及び第３実施形態に係る防衛施設１０、５０、６０では、ケーブル３０、６２を支持する支持部１２自体が橋脚Ｐ１〜Ｐ４から離間した位置に配置されているが、本発明に係る防衝施設においては、ケーブルを支持する支持部位を含む構造体や部材は、防護対象の橋梁の橋脚に取り付けられている構成（防護対象の橋梁の橋脚から離間していない構成）であってもよい。その場合、ケーブルを支持する支持部位を含む構造体や部材が、橋脚を防護する機能を備えることは、必ずしも必須ではない。

１０、５０、６０…防衝施設
１２、１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃ、１２Ｄ…支持部
１４…鋼管杭
１６、５２…ジャケット
１８、５４…鋼管レグ
１８Ａ…橋梁１００からの距離が遠い側の鋼管レグ
１８Ｂ…橋梁１００からの距離が近い側の鋼管レグ
２０…水平鋼材
２２…斜め鋼材
３０、３０Ａ、３０Ｂ、３０Ｃ、６２…ケーブル
３２…取り付け部
３２Ａ…アンカープレート
３２Ａ１…アンカープレート３２Ａの厚さ方向と直交する２面のうちケーブル３０の中央寄りの面
３２Ｂ…定着リブ
３２Ｃ…アンカー
３２Ｄ…シムプレート
３２Ｅ…座金
３２Ｆ…緩衝材
３４…摺動部
４０…エネルギー吸収部
４２…エネルギー吸収用鋼管
４２Ｘ…エネルギー吸収用鋼管４２の長手方向の中央部
４２Ｘ１…エネルギー吸収用鋼管４２の中央部４２Ｘの当初の水平断面
４２Ｘ２…エネルギー吸収用鋼管４２の中央部４２Ｘの潰れ変形後の水平断面
４２Ｙ…エネルギー吸収用鋼管４２の上端部の水平部材４４との剛結部位から下方に外れた近傍部位
４２Ｚ…エネルギー吸収用鋼管４２の下端部の水平部材４４との剛結部位から上方に外れた近傍部位
４４…水平部材
４４Ａ…上側の水平部材
４４Ｂ…下側の水平部材
４４Ａ１、４４Ａ２、４４Ｂ１、４４Ｂ２…接続部材
４６…古タイヤ
１００…橋梁
２００…水域
３００…地盤
Ｄ…エネルギー吸収用鋼管４２の中央部４２Ｘの潰れ変形前の外径
δ_L…潰れ量
Ｆ…力
Ｇ１、Ｇ２、Ｇ３…桁
Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３、Ｐ４…橋脚
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３…径間

Claims

橋脚と桁を有する橋梁を防護する防衝施設であって、
複数の支持部と、
前記複数の支持部各々における、前記橋脚と反対側の部位にそれぞれ取り付けられた複数の橋脚防護用エネルギー吸収部と、
前記支持部に取り付けられ、それぞれが一端及び他端を有する、前記桁を防護するための１以上の鋼製ケーブルと、
を備え、
前記複数の支持部は、それぞれが前記橋梁の前記橋脚から橋軸直角方向に離れた前記橋梁の側方に位置し、前記橋梁の橋軸方向に沿って互いに間隔を以て一列状に配置されており、
前記複数の橋脚防護用エネルギー吸収部は、長手方向が鉛直方向となるように取り付けられたエネルギー吸収用鋼管をそれぞれ有し、
前記１以上の鋼製ケーブルは、前記一端が前記複数の支持部のうちの一つに取り付けられる一方、前記他端は前記複数の支持部のうちの前記一つ以外の支持部に取り付けられるか、もしくは陸域に取り付けられ、また、前記１以上の鋼製ケーブルのうち最も低い高さ位置にある鋼製ケーブルは、前記橋梁の前記桁の最下部の高さ以下の位置であって、かつ、前記橋梁の下方を適法に通過する船舶の航行を妨げない高さに配置されていることを特徴とする防衝施設。
前記１以上の鋼製ケーブルは複数の鋼製ケーブルであり、
前記複数の鋼製ケーブルのうち１の鋼製ケーブルは、前記複数の鋼製ケーブルのうちの他の鋼製ケーブルとは異なる高さ位置に設けられていることを特徴とする請求項１に記載の防衝施設。
前記１以上の鋼製ケーブルは複数の鋼製ケーブルであり、
前記複数の鋼製ケーブルのうち１の鋼製ケーブルは、前記複数の鋼製ケーブルのうちの他の鋼製ケーブルとは前記橋梁から橋軸直角方向に離れて配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の防衝施設。
前記鋼製ケーブルは、前記橋梁の橋軸方向に隣り合う前記支持部のうちの一方に前記一端が取り付けられ、他方に前記他端が取り付けられていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の防衝施設。
前記鋼製ケーブルは、前記橋梁の複数の径間にわたって架け渡されており、
前記鋼製ケーブルの前記一端は、前記一列状に配置された前記複数の支持部のうち、一列状の端部に配置された端部支持部に取り付けられ、前記他端は陸域に取り付けられており、
かつ、前記鋼製ケーブルの箇所のうち前記一端および前記他端以外の少なくとも１つの箇所は、前記一列状に配置された前記複数の支持部のうち、前記端部支持部以外の少なくとも１つの支持部に摺動可能に接していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の防衝施設。
前記鋼製ケーブルは、前記橋梁の複数の径間にわたって架け渡されており、
前記鋼製ケーブルの前記一端は、前記一列状に配置された前記複数の支持部のうち、一列状の一端部に配置された一端部支持部に取り付けられており、前記鋼製ケーブルの前記他端は、前記一列状に配置された前記複数の支持部のうち、一列状の他端部に配置された他端部支持部に取り付けられており、
かつ、前記鋼製ケーブルの箇所のうち前記一端および前記他端以外の少なくとも１つの箇所は、前記一列状に配置された前記複数の支持部のうち、前記一端部支持部および前記他端部支持部以外の少なくとも１つの支持部に摺動可能に接していることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の防衝施設。
前記橋脚防護用エネルギー吸収部は、前記支持部に取り付けられた水平部材を有し、
前記水平部材は、前記エネルギー吸収用鋼管と前記支持部との間に配置されていて、前記エネルギー吸収用鋼管を支持していることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載の防衝施設。
前記水平部材は、前記エネルギー吸収用鋼管の上端部と剛結した第１部材と、前記エネルギー吸収用鋼管の下端部と剛結した第２部材とを有することを特徴とする請求項７に記載の防衝施設。
前記エネルギー吸収用鋼管の長手方向の中央部で、かつ、前記橋梁とは反対側の部位に、前記橋梁に向かう水平方向に力を加えていったとき、前記エネルギー吸収用鋼管の長手方向の中央部に弾性範囲を超えて潰れ変形が生じるとともに、前記エネルギー吸収用鋼管の上端部の剛結部位から下方に外れた近傍部位、および前記エネルギー吸収用鋼管の下端部の剛結部位から上方に外れた近傍部位において、全断面が塑性化するまで、当該エネルギー吸収用鋼管の他の部位には、弾性範囲を超える変形が生じないことを特徴とする請求項８に記載の防衝施設。
前記エネルギー吸収用鋼管の長手方向の中央部で、かつ、前記橋梁とは反対側の部位に、前記支持部とは反対方向に突出した突出部材が取り付けられていることを特徴とする請求項７〜９のいずれかに記載の防衝施設。
前記支持部は、複数の鋼管杭と、鋼材を組み立てて構成されたジャケットと、を備え、前記ジャケットは前記複数の鋼管杭と一体的に連結していることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の防衝施設。
請求項１〜１１のいずれかに記載の防衝施設を、前記橋梁の側方片側または側方両側に備えることを特徴とする防衝施設。