JP7295835B2 - 落橋防止装置 - Google Patents

Description

本発明は、橋桁が落下することを防止する落橋防止装置に関する。

下部工と、下部工上に設けられた支承と、支承上に設けられた橋桁（上部工）と、を備えた橋梁には、橋桁が支承から落下することを防止する落橋防止機能を有する落橋防止装置が設置される。従来、落橋防止装置として、鋼棒ストッパー方式の落橋防止装置、及び、チェーン方式の落橋防止装置などが提案されてきた。鋼棒ストッパー方式の落橋防止装置は、下部工から突出したアンカーバーが、橋桁に設けられたアンカーキャップに、遊間を設けて挿入された構造を有する。チェーン方式の落橋防止装置は、桁と下部工とが互いにチェーンで連結された構造を有する。

一方、橋梁には、地震が発生した時に、地震の揺れの力を吸収し、支承に印加される作用力等の地震応答値を低減する制振機能を有する制振装置も設置される。落橋防止装置及び制震装置がいずれも設置されていると、想定される震度を有する地震及び想定を超える震度を有する地震に対して橋桁が落下する落橋のリスクを低減できる。そのため、設置コストが安価であるならば、制振機能及び落橋防止機能のいずれの機能も有する装置が設置されることが望ましい。

このような制震機能及び落橋防止機能を有する装置として、特開平５－１７９１４号公報（特許文献１）には、ダンパー兼用落橋防止装置において、上部工内における下部工より突設された支柱の端部外周に、同支柱と同心状に間隔を存して中空ゴムを配設した技術が開示されている。上記特許文献１に記載された技術では、下部工から突設された支柱に遊間を空けてゴムを配置することで、地震時における橋梁の応答を低減するためのダンパー機能を兼用している。

また、制震機能及び落橋防止機能を有する装置として、特開平８－２０９６２６号公報（特許文献２）には、アンカーバーを橋脚側に設けると共に橋脚から突出したアンカーバー部分を橋桁側に設けたアンカーキャップ内に挿入するようにして成る橋梁用の落橋防止装置において、アンカーキャップの上壁内面に弾性体を取り付け、更に、弾性体の下部をアンカーバーの上部に取り付けた技術が開示されている。上記特許文献２に記載された技術では、橋脚から突出したアンカーバーと橋桁の間にゴム等の弾性体を配置することで、落橋防止装置が作動した場合の橋桁の損傷を抑制している。

特開平５－１７９１４号公報 特開平８－２０９６２６号公報

上記特許文献１及び上記特許文献２に記載された技術では、地震が発生した時に、地震の揺れの力を吸収し、支承に印加される作用力等の地震応答（地震応答値）を低減する制振機能、及び、落橋防止機能のいずれをも有する。しかし、上記特許文献１及び上記特許文献２に記載された技術では、制振機能を確保するために用いられるゴム等の弾性体が高価である、という問題があった。また、上記特許文献１及び上記特許文献２に記載された技術では、落橋防止装置が、制振機能を確保するために、複雑な構造を有し、ゴム等の弾性体を容易に点検することができず、容易に維持管理することができない、という問題があった。

本発明は、上述のような従来技術の問題点を解決すべくなされたものであって、橋梁に備えられた橋桁が落下することを防止する落橋防止装置において、高価なゴム等の弾性体を用いることなく、簡単な構造で容易に点検することができ、且つ、制振機能を確保することができる落橋防止装置を提供することを目的とする。

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概要を簡単に説明すれば、次のとおりである。

本発明の一態様としての落橋防止装置は、下部工と、下部工上に設けられた橋桁と、を備えた橋梁に備えられた橋桁が落下することを防止する落橋防止装置である。当該落橋防止装置は、橋桁の側方に配置され且つ下部工から上方に突出した第１部分、を含むアンカーバーと、アンカーバーの第１部分のうち第２部分が挿通可能な第１孔部を含み、且つ、第２部分が第１孔部に挿通された状態で、第２部分を橋桁に連結する、第１部材と、アンカーバーの第１部分のうち第２部分よりも下方に配置された第３部分が挿通可能な第２孔部を含み、且つ、第３部分が第２孔部に挿通された状態で、橋桁に固定された、第２部材と、を有する。第３部分の第１外周面と第２孔部の第１内周面との間に第１隙間が形成されている。

また、他の一態様として、当該落橋防止装置は、アンカーバーの第１部分のうち第３部分よりも上方で且つ第２部分よりも下方に配置された第４部分が挿通可能な第３孔部を含み、且つ、第４部分が第３孔部に挿通された状態で、橋桁に固定された、第３部材を有してもよい。第４部分の第２外周面と第３孔部の第２内周面との間に第２隙間が形成され、第２隙間の第１間隔は、第１隙間の第２間隔よりも小さくてもよい。

また、他の一態様として、第２部材は、第１部材下に配置され、且つ、第１部材と一体的に形成されていてもよい。第２孔部は、第１孔部と連通し、第２孔部の第１内周面は、第２孔部の下端から第２孔部の上端に向かって第２孔部の第１内径が漸次減少する円錐台形状を有してもよい。

また、他の一態様として、第２部分の第３外周面と第１孔部の第３内周面との間に充填材が充填されていてもよい。充填材の第１弾性率は、アンカーバーの第２弾性率及び第１部材の第３弾性率のいずれよりも小さくてもよい。

また、他の一態様として、第２部分は、第１孔部に固定されていてもよい。

また、他の一態様として、橋桁が下部工に対して水平方向である第１方向に相対移動したとき、アンカーバーの第３部分は下部工に対して第１方向に相対移動し、第１方向における橋桁の下部工に対する相対移動距離が第１閾値に達したとき、第２孔部の第１内周面は、下部工に対して第１方向に相対移動した第３部分の第１外周面に接触してもよい。第２部材は、相対移動距離が第１閾値以上のとき、第２孔部の第１内周面が第３部分の第１外周面に接触することにより、橋桁の下部工に対する第１方向への相対移動を規制してもよい。

本発明の一態様を適用することで、橋梁に備えられた橋桁が落下することを防止する落橋防止装置において、高価なゴム等の弾性体を用いることなく、簡単な構造で容易に点検することができ、且つ、制振機能を確保することができる。

実施の形態の落橋防止装置の一部断面を含む側面図である。 実施の形態の落橋防止装置の一部断面を含む平面図である。 実施の形態の落橋防止装置の一部断面を含む側面図である。 実施の形態の落橋防止装置の一部断面を含む平面図である。 アンカーバーのうち下部工から上方に突出した部分を模式的に示す図である。 実施の形態の落橋防止装置の第１変形例の一部断面を含む側面図である。 実施の形態の落橋防止装置の第１変形例の一部断面を含む平面図である。 実施の形態の落橋防止装置の第２変形例の一部断面を含む側面図である。 実施の形態の落橋防止装置の第２変形例の一部断面を含む平面図である。 実施の形態の落橋防止装置の第３変形例の一部断面を含む側面図である。 実施の形態の落橋防止装置の第３変形例の一部断面を含む平面図である。

以下に、本発明の各実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。

なお、開示はあくまで一例にすぎず、当業者において、発明の主旨を保っての適宜変更について容易に想到し得るものについては、当然に本発明の範囲に含有されるものである。また、図面は説明をより明確にするため、実施の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。

また本明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。

更に、実施の形態で用いる図面においては、断面図であっても図面を見やすくするためにハッチング（網掛け）を省略する場合もある。また、平面図であっても図面を見やすくするためにハッチングを付す場合もある。

（実施の形態）
＜落橋防止装置＞
本発明の一実施形態である実施の形態の落橋防止装置について説明する。本実施の形態の落橋防止装置は、下部工と、下部工上に設けられた支承と、支承上に設けられた橋桁（上部工）と、を備えた橋梁に備えられた橋桁が支承から落下することを防止する落橋防止装置である。

図１は、実施の形態の落橋防止装置の一部断面を含む側面図である。図２は、実施の形態の落橋防止装置の一部断面を含む平面図である。図２（ａ）は、図１のＡ－Ａ線に沿った断面を示し、図２（ｂ）は、図１のＢ－Ｂ線に沿った断面を示している。図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）は、橋桁４が下部工２に対して相対移動していない場合を示している。

図３は、実施の形態の落橋防止装置の一部断面を含む側面図である。図４は、実施の形態の落橋防止装置の一部断面を含む平面図である。図４（ａ）は、図３のＡ－Ａ線に沿った断面を示し、図４（ｂ）は、図３のＢ－Ｂ線に沿った断面を示している。図３、図４（ａ）及び図４（ｂ）は、橋桁４の下部工２に対する相対移動距離ＭＤ１が閾値ＴＳ１に達した場合を示している。即ち、図３、図４（ａ）及び図４（ｂ）は、橋桁４の下部工２に対する相対移動距離ＭＤ１が閾値ＴＳ１に達したときの位置関係を説明するための図である。

図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、また、前述したように、本実施の形態の落橋防止装置１は、下部工２と、下部工２上に設けられた支承３と、支承３上に設けられた橋桁４と、を備えた橋梁５に備えられた橋桁４が支承３から落下することを防止する。下部工２としては、特に限定されるものではないが、例えば鉄筋コンクリート（Reinforced Concrete：ＲＣ）製の下部工、又は、鋼製の下部工を用いることができる。また、支承３としては、特に限定されるものではないが、例えば鋼製支承、又は、鋼以外の材料よりなる支承を用いることができる。また、橋桁４としては、特に限定されるものではないが、例えば鋼桁、又は、コンクリート桁を用いることができる。

また、図１、図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、本実施の形態の落橋防止装置１は、アンカーバー１０と、部材１１と、部材１２と、を有する。即ち、本実施の形態の落橋防止装置１は、２種類の定着治具として、部材１１と、部材１２と、を用いるものである。

アンカーバー１０は、上下方向に延在している。また、アンカーバー１０は、橋桁４の側方に配置され且つ下部工２から上方に突出した部分ＰＲ１、を含む。アンカーバー１０は、例えば金属材料よりなり、好適には鋼よりなる鋼棒である。

部材１１は、板部１１ｂを含む。板部１１ｂは、例えば金属材料よりなり、好適には鋼よりなる鋼板である。また、部材１１は、板部１１ｂを上下方向に貫通し、アンカーバー１０の部分ＰＲ１のうち下部工２よりも上方に配置された部分ＰＲ２が挿通可能な孔部１１ｈを含む。また、部材１１は、アンカーバー１０の部分ＰＲ２が孔部１１ｈに挿通された状態で、部材１１が橋桁４に固定されることによりアンカーバー１０の部分ＰＲ２を橋桁４に連結する。このとき、孔部１１ｈが形成された板部１１ｂにより、アンカーバー１０の部分ＰＲ２を平面視で囲む枠部１１ｆが形成されたことになる。なお、部材１１が橋桁４に固定される方法は、特に限定されるものではないが、部材１１が橋桁４に固定される方法として、例えば、溶接により固定される方法、又は、ボルトとナットとにより構成された固定部材により固定される方法、を用いることができる。

なお、アンカーバー１０の部分ＰＲ２は、部材１１の孔部１１ｈに固定されていても固定されていなくてもよいが、部分ＰＲ２が孔部１１ｈに固定されている場合、部分ＰＲ２を橋桁４により強固に連結することができる（実施の形態の第１変形例及び実施の形態の第２変形例においても同様）。

部材１２は、板部１２ｂを含む。板部１２ｂは、例えば金属材料よりなり、好適には、鋼よりなる鋼板である。また、部材１２は、板部１２ｂを上下方向に貫通し、アンカーバー１０の部分ＰＲ１のうち下部工２よりも上方で且つ部分ＰＲ２よりも下方に配置された部分ＰＲ３が挿通可能な孔部１２ｈを含む。また、部材１２は、アンカーバー１０の部分ＰＲ３が孔部１２ｈに挿通された状態で、橋桁４に固定されている。このとき、孔部１２ｈが形成された板部１２ｂにより、アンカーバー１０の部分ＰＲ３を平面視で囲む枠部１２ｆが形成されたことになる。なお、部材１２が橋桁４に固定される方法は、特に限定されるものではないが、部材１２が橋桁４に固定される方法として、例えば、溶接により固定される方法、又は、ボルトとナットとにより構成された固定部材により固定される方法、を用いることができる。

孔部１１ｈの内径ＩＤ１は、孔部１２ｈの内径ＩＤ２よりも小さい。孔部１１ｈの内径ＩＤ１は、アンカーバー１０の部分ＰＲ２の外径（アンカーバー１０の外径ＯＤ）と略等しく、部分ＰＲ２の外周面と孔部１１ｈの内周面とは互いに接触している。一方、部分ＰＲ３の径方向において部分ＰＲ３の外周面と孔部１２ｈの内周面との間に遊間としての隙間ＧＰ１が形成されている。

アンカーバー１０の外径ＯＤを、例えば１０～１００ｍｍ程度とすることができ、好適には、例えば５０ｍｍ程度とすることができる。また、部材１１及び部材１２の上下方向の厚さを、例えば３００～４００ｍｍ程度とすることができる。このとき、隙間ＧＰ１の間隔を、例えば２００～３００ｍｍ程度とすることができる。

図３、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示すように、橋桁４が下部工２に対して水平方向である方向ＤＲ１に相対移動距離ＭＤ１だけ相対移動したとき、アンカーバー１０の部分ＰＲ３は下部工２に対して方向ＤＲ１に相対移動距離ＭＤ１よりも小さい距離だけ相対移動（相対変位）するものとする。また、方向ＤＲ１における橋桁４の下部工２に対する相対移動距離ＭＤ１が閾値ＴＳ１に達したとき、孔部１２ｈの内周面は、下部工２に対して方向ＤＲ１に相対移動距離ＭＤ１よりも小さい距離だけ相対移動（相対変位）した部分ＰＲ３の外周面に接触するものとする。また、相対移動距離ＭＤ１が閾値ＴＳ１未満のとき、孔部１２ｈの内周面は、下部工２に対して方向ＤＲ１に相対移動距離ＭＤ１よりも小さい距離だけ相対移動（相対変位）した部分ＰＲ３の外周面に接触しないものとする。

このような場合、部材１２は、相対移動距離ＭＤ１が閾値ＴＳ１以上のとき、孔部１２ｈの内周面が、下部工２に対して方向ＤＲ１に相対移動距離ＭＤ１よりも小さい距離だけ相対移動（相対変位）した部分ＰＲ３の外周面に接触することにより、橋桁４の下部工２に対する方向ＤＲ１への相対移動を規制することになる。

本実施の形態では、相対移動距離ＭＤ１が閾値ＴＳ１未満のとき、橋桁４に作用する慣性力が、治具としての部材１１を介してアンカーバー１０の頂部に作用し、アンカーバー１０が曲げ変形することで、エネルギー吸収機能が発揮される。また、相対移動距離ＭＤ１が閾値ＴＳ１以上のとき、即ち橋桁４と下部工２との間に過大な相対変位が生じたときは、アンカーバー１０と治具としての部材１２とが衝突し、アンカーバー１０のせん断抵抗力により落橋を防止する。

なお、図３では、方向ＤＲ１が橋桁４の長さ方向である場合を例示しているが、方向ＤＲ１は、水平方向であればよく、橋桁４の幅方向その他の方向であってもよい。

ここで、落橋防止装置により橋桁が支承から落下することを防止する際の問題点について説明する。

所謂鋼棒ストッパー方式及びチェーン方式の落橋防止装置は、橋桁が落下する機能、即ち落橋を防止する機能しか有していない。そのため、地震が発生して支承に作用力等が印加された時に橋桁が応答して支承に対して相対移動する相対移動距離、即ち地震応答（応答値）を低減するために、落橋防止装置とは別に制震装置が設けられる必要があった。また、チェーン方式の落橋防止装置を用いる場合には、ブラケット等の取り付け部が設けられる必要があるが、橋桁下を鉄道が交差する箇所等、橋桁下の空間に制約があり、取り付け部が設けられないため、チェーン方式の落橋防止装置を適用することができない、という問題があった。

一方、上記特許文献１及び上記特許文献２に記載された技術では、地震が発生した時に、地震の揺れの力を吸収し、支承に印加される作用力等の地震応答（地震応答値）を低減する制振機能、及び、落橋防止機能のいずれをも有する。しかし、上記特許文献１及び上記特許文献２に記載された技術では、制振機能を確保するために用いられるゴム等の弾性体が高価である、という問題があった。また、上記特許文献１及び上記特許文献２に記載された技術では、落橋防止装置が、制振機能を確保するために、複雑な構造を有し、ゴム等の弾性体を容易に点検することができず、容易に維持管理することができない、という問題があった。

また、上記特許文献１に記載された技術、及び、上記特許文献２に記載された技術では、アンカーバーとして、橋桁に設けられたアンカーキャップにアンカーバーを挿入する。そのため、下部工、支承及び橋桁を設置した後にアンカーバーを設置する場合、橋桁を移動又は撤去する必要があり、落橋防止装置を容易に設置することができない、という問題があった。

一方、本実施の形態の落橋防止装置は、アンカーバー１０と、部材１１と、部材１２と、を有し、アンカーバー１０の部分ＰＲ２が部材１１の孔部１１ｈに挿通された状態で、部材１１が橋桁４に固定されることにより部分ＰＲ２を橋桁４に連結し、アンカーバー１０の部分ＰＲ３が部材１２の孔部１２ｈに挿通された状態で、部材１２が橋桁４に固定され、部分ＰＲ３の外周面と孔部１２ｈの内周面との間に遊間としての隙間ＧＰ１が形成されている。

また、橋桁４が下部工２に対して水平方向である方向ＤＲ１に相対移動したとき、アンカーバー１０の部分ＰＲ３は下部工２に対して方向ＤＲ１に相対移動（相対変位）し、方向ＤＲ１における橋桁４の下部工２に対する相対移動距離ＭＤ１が閾値ＴＳ１に達したとき、孔部１２ｈの内周面は、下部工２に対して方向ＤＲ１に相対移動距離ＭＤ１よりも小さい距離だけ相対移動（相対変位）した部分ＰＲ３の外周面に接触する。また、部材１２は、相対移動距離ＭＤ１が閾値ＴＳ１以上のとき、孔部１２ｈの内周面が、下部工２に対して方向ＤＲ１に相対移動距離ＭＤ１よりも小さい距離だけ相対移動（相対変位）した部分ＰＲ３の外周面に接触することにより、橋桁４の下部工２に対する方向ＤＲ１への相対移動を規制する。

即ち、本実施の形態の落橋防止装置１では、アンカーバー１０と、定着治具としての部材１１及び部材１２と、を用いる。また、本実施の形態の落橋防止装置１にダンパー機能（制振機能）を発揮させるため、アンカーバー１０の頂部に、アンカーバー１０を橋桁４と接続するための定着治具としての部材１１が設けられ、部材１１を介して橋桁４とアンカーバー１０とが互いに接続される。地震が発生した時には、アンカーバー１０に曲げモーメントが作用し、塑性変形を起こすことで、エネルギー吸収機能が発揮され、橋梁５の地震応答を低減させることができる。また、落橋防止機能を発揮させるため、アンカーバー１０の基部に、別の定着治具としての部材１２が、アンカーバー１０と一定の遊間を確保して設けられる。

これにより、橋桁４が下部工２に対して相対移動（相対変位）した相対移動距離（変位量）ＭＤ１が小さいか又は中程度である場合には、ダンパー機能（制振機能）を発揮することができる。一方、相対移動距離ＭＤ１が大きい場合には、橋桁４が落下すること、即ち落橋することを防止することができる。また、相対移動距離ＭＤ１が大きい場合には、部材１２をアンカーバー１０の基部と接触させることにより、アンカーバー１０の曲げ耐力よりはるかに大きいせん断耐力が期待できる。

即ち、本実施の形態の落橋防止装置によれば、高価なゴム等の弾性体を用いることなく、簡単な構造で容易に点検することができ、且つ、制振機能を確保することができる。言い換えれば、アンカーバー１０と橋桁４とを接続する接続治具のみの簡単且つ点検が容易な構造を用いて、橋梁の地震応答を低減する制震機能と、落橋防止機能と、を兼用するシステムを実現することができる。

また、本実施の形態の落橋防止装置では、アンカーバーとして、橋桁の側方に配置されたアンカーバーを用いるので、橋桁に設けられたアンカーキャップにアンカーバーを挿入する必要がない。そのため、下部工、支承及び橋桁を設置した後においても、橋桁を移動又は撤去することなくアンカーバーを容易に設置することができ、落橋防止装置を容易に設置することができる。

＜曲げ降伏時の荷重とせん断降伏時の荷重との間の大小関係＞
次に、図５を参照し、曲げ降伏時の荷重とせん断降伏時の荷重との間の大小関係について説明する。図５は、アンカーバーのうち下部工から上方に突出した部分を模式的に示す図である。図５は、曲げ降伏時の荷重とせん断降伏時の荷重との間の大小関係を説明するための図である。

図５に示すように、鋼材よりなるアンカーバー１０（図１参照）のうち下部工２（図１参照）の上面２ａから上方に突出した部分を部分ＰＲ１とし、部分ＰＲ１の上端に水平方向に荷重ＬＤ１が印加されるものとし、部分ＰＲ１のうち荷重ＬＤ１が印加される部分である上端が上下方向において下部工２の上面２ａから突出した高さをｈ［ｍｍ］とし、アンカーバー１０（図１参照）の外径ＯＤ（図２参照）をＤ［ｍｍ］とし、印加される荷重ＬＤ１をＰ［Ｎ］とする（以下、荷重Ｐと表記する場合がある）。

まず、荷重Ｐが曲げ降伏時の荷重である場合を考える。このような場合、鋼材よりなるアンカーバー１０（図１参照）の引張降伏強さを、ｆ_ｓｙｋ［Ｎ／ｍｍ^２］とすると、引張降伏強さｆ_ｓｙｋは、以下の数式（１）で表される。
ｆ_ｓｙｋ＝Ｍ／ｚ＝Ｐ×ｈ／（πＤ^３／３２） ・・・（１）
ここで、Ｍ［Ｎｍ］はアンカーバー１０（図１参照）の部分ＰＲ１の下端に印加される曲げモーメントであり、ｚは断面係数である。

上記数式（１）において、一例として、ｆ_ｓｙｋ＝２３５［Ｎ／ｍｍ^２］と設定し、設定された引張降伏強さｆ_ｓｙｋを上記数式（１）に代入し、引張降伏強さｆ_ｓｙｋが代入された上記数式（１）を荷重Ｐについて解くと、曲げ降伏時の荷重Ｐは、以下の数式（２）で表される。
Ｐ＝２３．０７×Ｄ^３／ｈ ・・・（２）

次に、荷重Ｐがせん断降伏時の荷重である場合を考える。このような場合、荷重Ｐは、以下の数式（３）で表される。
Ｐ＝Ａ×ｆ_ｓｖｙｋ＝πＤ^２／４×１３５ ・・・（３）
ここで、Ａ［ｍｍ^２］はアンカーバー１０の断面積であり、ｆ_ｓｖｙｋは鋼材よりなるアンカーバー１０のせん断降伏強さ［Ｎ／ｍｍ^２］である。

上記数式（３）において、一例として、ｆ_ｓｖｙｋ＝１３５［Ｎ／ｍｍ^２］と設定し、設定されたせん断降伏強さｆ_ｓｖｙｋを上記数式（３）に代入すると、せん断降伏時の荷重Ｐは、以下の数式（４）で表される。
Ｐ＝１０６．０３×Ｄ^２ ・・・（４）

上記数式（２）と上記数式（４）とを比較すると、以下の結論が得られる。
・ｈ／Ｄが極端に小さくない限り、せん断降伏時の荷重Ｐの方が、曲げ降伏時の荷重Ｐよりも大きい。
・高さｈがある程度高い場合（数１００ｍｍ程度である場合）は、治具としての部材１１を介して力が伝達される。
・高さｈが低い場合（鋼棒よりなるアンカーバー１０の基部付近が部材１２に衝突する場合）は、治具としての部材１２を介して力が伝達される。また、高さｈが低い場合、鋼材よりなるアンカーバー１０に印加される曲げモーメントは小さくなるため、アンカーバー１０に印加される荷重Ｐが上記数式（４）で表されるせん断降伏時の荷重Ｐの値に達するまで耐えることができる。

このように、部材１２をアンカーバー１０の基部と接触させることにより、アンカーバー１０の曲げ耐力よりはるかに大きいせん断耐力が期待できることが示された。なお、ｈ、Ｄを調整することで、制震機能又は落橋防止機能の要求性能に応じた任意の制震機能又は落橋防止機能を得ることが可能である。

＜落橋防止装置の第１変形例＞
次に、実施の形態の落橋防止装置の第１変形例について説明する。本第１変形例の落橋防止装置では、実施の形態の落橋防止装置で１個設けられていた部材１２に相当する部材が、２個設けられている。

図６は、実施の形態の落橋防止装置の第１変形例の一部断面を含む側面図である。図７は、実施の形態の落橋防止装置の第１変形例の一部断面を含む平面図である。図７（ａ）は、図６のＡ－Ａ線に沿った断面を示し、図７（ｂ）は、図６のＢ１－Ｂ１線に沿った断面を示し、図７（ｃ）は、図６のＢ２－Ｂ２線に沿った断面を示している。

図６及び図７（ａ）乃至図７（ｃ）に示すように、本第１変形例の落橋防止装置１は、実施の形態の落橋防止装置１と同様に、アンカーバー１０と、部材１１と、部材１２と、を有する。アンカーバー１０は、橋桁４の側方に配置され且つ下部工２から上方に突出した部分ＰＲ１、を含む。

本第１変形例の落橋防止装置１が有する部材１１及び部材１２については、実施の形態の落橋防止装置１が有する部材１１及び部材１２と同様にすることができ、その説明を省略する。また、本第１変形例の落橋防止装置１でも、実施の形態の落橋防止装置１と同様に、高価なゴム等の弾性体を用いることなく、簡単な構造で容易に点検することができ、且つ、制振機能を確保することができる。

一方、本第１変形例の落橋防止装置１は、実施の形態の落橋防止装置１と異なり、部材１１及び部材１２に加えて、部材１１と部材１２との間に配置された部材１３を有する。即ち、本第１変形例の落橋防止装置１は、３種類の定着治具として、部材１１と、部材１２と、部材１３と、を用いるものである。

部材１３は、板部１３ｂを含む。板部１３ｂは、例えば金属材料よりなり、好適には鋼よりなる鋼板である。また、部材１３は、板部１３ｂを上下方向に貫通し、アンカーバー１０の部分ＰＲ１のうち部分ＰＲ３よりも上方で且つ部分ＰＲ２よりも下方に配置された部分ＰＲ４が挿通可能な孔部１３ｈを含む。また、部材１３は、アンカーバー１０の部分ＰＲ４が孔部１３ｈに挿通された状態で、橋桁４に固定されている。このとき、孔部１３ｈが形成された板部１３ｂにより、アンカーバー１０の部分ＰＲ４を平面視で囲む枠部１３ｆが形成されたことになる。なお、部材１３が橋桁４に固定される方法は、特に限定されるものではないが、部材１３が橋桁４に固定される方法として、例えば、溶接により固定される方法、又は、ボルトとナットとにより構成された固定部材により固定される方法、を用いることができる。

本第１変形例でも、実施の形態と同様に、孔部１１ｈの内径ＩＤ１は、孔部１２ｈの内径ＩＤ２よりも小さい。孔部１１ｈの内径ＩＤ１は、部分ＰＲ２の外径（アンカーバー１０の外径ＯＤ）と略等しく、部分ＰＲ２の外周面と孔部１１ｈの内周面とは互いに接触している。また、部分ＰＲ３の径方向において部分ＰＲ３の外周面と孔部１２ｈの内周面との間に遊間としての隙間ＧＰ１が形成されている。

一方、本第１変形例では、実施の形態と異なり、部分ＰＲ４の径方向において部分ＰＲ４の外周面と孔部１３ｈの内周面との間に遊間としての隙間ＧＰ２が形成されている。隙間ＧＰ２の間隔は、隙間ＧＰ１の間隔よりも小さい（狭い）。即ち、孔部１３ｈの内径ＩＤ３は、孔部１１ｈの内径ＩＤ１よりも大きく、且つ、孔部１２ｈの内径ＩＤ２よりも小さい。前述したように、隙間ＧＰ１の間隔を、例えば２００～３００ｍｍ程度としたとき、隙間ＧＰ２の間隔を、例えば１００～１５０ｍｍ程度とすることができる。

本第１変形例も、図３、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示した実施の形態と同様に、橋桁４が下部工２に対して水平方向である方向ＤＲ１（図３参照）に相対移動したとき、アンカーバー１０の部分ＰＲ３は下部工２に対して方向ＤＲ１に相対移動（相対変位）するものとする。

一方、本第１変形例では、図３、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示した実施の形態と異なり、橋桁４が下部工２に対して水平方向である方向ＤＲ１（図３参照）に相対移動したとき、アンカーバー１０の部分ＰＲ４も下部工２に対して方向ＤＲ１に相対移動（相対変位）するものとする。また、方向ＤＲ１（図３参照）における橋桁４の下部工２に対する相対移動距離ＭＤ１（図３参照）が閾値ＴＳ１（図３参照）に達したとき、孔部１２ｈの内周面が、下部工２に対して方向ＤＲ１に相対移動距離ＭＤ１よりも小さい距離だけ相対移動（相対変位）した部分ＰＲ３の外周面に接触するか、又は、相対移動距離ＭＤ１が閾値ＴＳ２（図３参照）に達したとき、孔部１３ｈの内周面が、下部工２に対して方向ＤＲ１に相対移動距離ＭＤ１よりも小さい距離だけ相対移動（相対変位）した部分ＰＲ４の外周面に接触するものとする。また、相対移動距離ＭＤ１が閾値ＴＳ１未満のとき、孔部１２ｈの内周面は、下部工２に対して方向ＤＲ１に相対移動距離ＭＤ１よりも小さい距離だけ相対移動（相対変位）した部分ＰＲ３の外周面に接触しないものとし、相対移動距離ＭＤ１が閾値ＴＳ２未満のとき、孔部１３ｈの内周面は、下部工２に対して方向ＤＲ１に相対移動距離ＭＤ１よりも小さい距離だけ相対移動（相対変位）した部分ＰＲ４の外周面に接触しないものとする。

このような場合、部材１２は、相対移動距離ＭＤ１（図３参照）が閾値ＴＳ１（図３参照）以上のとき、孔部１２ｈの内周面が、下部工２に対して方向ＤＲ１（図３参照）に相対移動距離ＭＤ１よりも小さい距離だけ相対移動（相対変位）した部分ＰＲ３の外周面に接触することにより、橋桁４の下部工２に対する方向ＤＲ１への相対移動を規制することになる。また、部材１３は、相対移動距離ＭＤ１が閾値ＴＳ２（図３参照）以上のとき、孔部１３ｈの内周面が、下部工２に対して方向ＤＲ１に相対移動距離ＭＤ１よりも小さい距離だけ相対移動（相対変位）した部分ＰＲ４の外周面に接触することにより、橋桁４の下部工２に対する方向ＤＲ１への相対移動を規制することになる。

また、本第１変形例では、孔部１２ｈの内径ＩＤ２と、孔部１３ｈの内径ＩＤ３とを調整し、閾値ＴＳ２（図３参照）を閾値ＴＳ１（図３参照）に等しくすることができる。このような場合、橋桁４の下部工２に対する方向ＤＲ１（図３参照）への相対移動を規制する力を増加させることができる。

具体的には、相対移動距離ＭＤ１（図３参照）が閾値ＴＳ１（図３参照）未満のとき、閾値ＴＳ２（図３参照）未満でもあるから、橋桁４に作用する慣性力が、治具としての部材１１を介してアンカーバー１０の頂部に作用し、アンカーバー１０が曲げ変形することで、エネルギー吸収機能が発揮される。また、相対移動距離ＭＤ１が閾値ＴＳ１以上のとき、即ち橋桁４と下部工２との間に過大な相対変位が生じたときは、閾値ＴＳ２以上でもあるから、アンカーバー１０と治具としての部材１２とが衝突することに加えて、アンカーバー１０と治具としての部材１３とが衝突し、橋桁４の下部工２に対する方向ＤＲ１への相対移動を規制する力を更に増加させることができ、アンカーバー１０のせん断抵抗力により落橋を防止する効果が更に高まる。

なお、本第１変形例では、落橋防止装置１が、アンカーバー１０との間に遊間を有する治具として部材１２及び部材１３を有し、アンカーバー１０との間に遊間を有する治具の数が２個である例を例示して説明した。しかし、アンカーバー１０との間に遊間を有する治具の数は、２個に限定されず、３個、４個又は５個以上であってもよい。

＜落橋防止装置の第２変形例＞
次に、実施の形態の落橋防止装置の第２変形例について説明する。本第２変形例の落橋防止装置１では、実施の形態の落橋防止装置１が有する部材１１（図１参照）及び部材１２（図１参照）が一体化し、上下方向において遊間が連続的に変化している。

図８は、実施の形態の落橋防止装置の第２変形例の一部断面を含む側面図である。図９は、実施の形態の落橋防止装置の第２変形例の一部断面を含む平面図である。図９（ａ）は、図８のＡ－Ａ線に沿った断面を示し、図９（ｂ）は、図８のＢ１－Ｂ１線に沿った断面を示し、図９（ｃ）は、図８のＢ２－Ｂ２線に沿った断面を示している。

図８及び図９（ａ）乃至図９（ｃ）に示すように、本第２変形例の落橋防止装置１は、実施の形態の落橋防止装置１と同様に、アンカーバー１０と、部材１１と、部材１２と、を有する。アンカーバー１０は、橋桁４の側方に配置され且つ下部工２から上方に突出した部分ＰＲ１、を含む。

本第２変形例の落橋防止装置１が有する部材１１については、実施の形態の落橋防止装置１が有する部材１１と同様にすることができ、その説明を省略する。

一方、本第２変形例の落橋防止装置１では、実施の形態の落橋防止装置１と異なり、部材１２は、部材１１下に配置され、且つ、部材１１と一体的に形成されている。孔部１２ｈは、孔部１１ｈと連通し、孔部１２ｈの内周面は、孔部１２ｈの下端から孔部１２ｈの上端に向かって孔部１２ｈの内径ＩＤ２が漸次減少する円錐台形状を有する。即ち、部分ＰＲ３の外周面と孔部１２ｈの内周面との間の隙間ＧＰ１の間隔は、孔部１２ｈの下端から孔部１２ｈの上端に向かって漸次減少する。また、孔部１２ｈの下端における隙間ＧＰ１の間隔を、例えば２００～３００ｍｍ程度とすることができる。

また、本第２変形例の落橋防止装置の構成は、以下のように言い換えることができる。即ち、本第２変形例の落橋防止装置１は、部材１１及び部材１２に代えて、部材２０を有するとみなすことができる。部材２０は、板部２０ｂを含む。また、部材２０は、板部２０ｂを上下方向に貫通し、アンカーバー１０の部分ＰＲ１のうち、部分ＰＲ２、及び、下部工２よりも上方で且つ部分ＰＲ２よりも下方に配置された部分ＰＲ３、が挿通可能な孔部２０ｈを含む。

また、部材２０は、本体部２１（部材１２に相当）と、本体部２１よりも上方に配置され、且つ、本体部２１と一体的に形成された上層部２２（部材１１に相当）と、を含む。上層部２２は、板部２２ｂを含む。また、上層部２２は、板部２２ｂを上下方向に貫通し、アンカーバー１０の部分ＰＲ２が挿通可能な孔部２２ｈを含む。このとき、孔部２２ｈが形成された板部２２ｂにより、アンカーバー１０の部分ＰＲ２を平面視で囲む枠部２２ｆが形成されたことになる。本体部２１は、板部２１ｂを含む。また、本体部２１は、板部２１ｂを貫通し、孔部２２ｈと連通し且つアンカーバー１０の部分ＰＲ３が挿通可能な孔部２１ｈを含む。このとき、孔部２１ｈが形成された板部２１ｂにより、アンカーバー１０の部分ＰＲ３を平面視で囲む枠部２１ｆが形成されたことになる。また、孔部２２ｈと孔部２１ｈとにより孔部２０ｈが形成されている。

部材２０は、アンカーバー１０の部分ＰＲ２が孔部２２ｈに挿通され、アンカーバー１０の部分ＰＲ３が孔部２１ｈに挿通された状態で、部材２０が橋桁４に固定されることにより部分ＰＲ２を橋桁４に連結する。孔部２１ｈの内周面は、孔部２１ｈの下端から孔部２１ｈの上端に向かって孔部２１ｈの内径（孔部１２ｈの内径ＩＤ２）が漸次減少する円錐台形状を有する。アンカーバー１０の部分ＰＲ３の径方向において部分ＰＲ３の外周面と孔部２１ｈの内周面（孔部１２ｈの内周面）との間に隙間ＧＰ１が形成されている。

本第２変形例も、図３、図４（ａ）及び図４（ｂ）に示した実施の形態と同様に、橋桁４が下部工２に対して水平方向である方向ＤＲ１（図３参照）に相対移動したとき、アンカーバー１０の部分ＰＲ３は下部工２に対して方向ＤＲ１に相対移動（相対変位）するものとする。また、方向ＤＲ１における橋桁４の下部工２に対する相対移動距離ＭＤ１（図３参照）が閾値ＴＳ１（図３参照）に達したとき、孔部１２ｈ（孔部２１ｈ）の内周面が、下部工２に対して方向ＤＲ１に相対移動距離ＭＤ１よりも小さい距離だけ相対移動（相対変位）した部分ＰＲ３の外周面に接触するものとする。また、相対移動距離ＭＤ１が閾値ＴＳ１未満のとき、孔部１２ｈ（孔部２１ｈ）の内周面は、下部工２に対して方向ＤＲ１に相対移動距離ＭＤ１よりも小さい距離だけ相対移動（相対変位）した部分ＰＲ３の外周面に接触しないものとする。

このような場合、部材１２（本体部２１）は、相対移動距離ＭＤ１（図３参照）が閾値ＴＳ１（図３参照）以上のとき、孔部１２ｈ（孔部２１ｈ）の内周面が、下部工２に対して方向ＤＲ１に相対移動距離ＭＤ１よりも小さい距離だけ相対移動（相対変位）した部分ＰＲ３の外周面に接触することにより、橋桁４の下部工２に対する方向ＤＲ１への相対移動を規制することになる。

これにより、実施の形態と同様に、高価なゴム等の弾性体を用いることなく、簡単な構造で容易に点検することができ、且つ、制振機能を確保することができる。

また、本第２変形例では、孔部１２ｈ（孔部２１ｈ）の内周面が有する円錐台形状を調整することにより、相対移動距離ＭＤ１が閾値ＴＳ１に達したとき、孔部１２ｈ（孔部２１ｈ）の内周面のうちアンカーバー１０の部分ＰＲ３の外周面に接触する領域の面積を増加させることができる。このような場合、橋桁４の下部工２に対する方向ＤＲ１への相対移動を規制する力を増加させることができる。

具体的には、相対移動距離ＭＤ１（図３参照）が閾値ＴＳ１（図３参照）未満のとき、橋桁４に作用する慣性力が、治具としての部材１１（上層部２２）を介してアンカーバー１０の頂部に作用し、アンカーバー１０が曲げ変形することで、エネルギー吸収機能が発揮される。また、相対移動距離ＭＤ１が閾値ＴＳ１以上のとき、即ち橋桁４と下部工２との間に過大な相対変位が生じたときは、アンカーバー１０と治具としての部材１２（本体部２１）とが衝突するが、実施の形態に比べて、孔部１２ｈ（孔部２１ｈ）の内周面のうちアンカーバー１０の部分ＰＲ３の外周面に接触する領域の面積を増加させることができるので、橋桁４の下部工２に対する方向ＤＲ１への相対移動を規制する力を更に増加させることができ、アンカーバー１０のせん断抵抗力により落橋を防止する効果が更に高まる。

なお、孔部１２ｈ（孔部２１ｈ）の内径ＩＤ２が孔部１２ｈの下端から孔部１２ｈの上端に向かって漸次減少するだけでもよい。従って、孔部１２ｈの内周面は、円錐台形状を有していなくてもよい。

＜落橋防止装置の第３変形例＞
次に、実施の形態の落橋防止装置の第３変形例について説明する。本第３変形例の落橋防止装置では、アンカーバー１０の部分ＰＲ２の外周面と孔部１１ｈの内周面との間に緩衝材が設けられている。

図１０は、実施の形態の落橋防止装置の第３変形例の一部断面を含む側面図である。図１１は、実施の形態の落橋防止装置の第３変形例の一部断面を含む平面図である。図１１（ａ）は、図１０のＡ－Ａ線に沿った断面を示し、図１１（ｂ）は、図１０のＢ－Ｂ線に沿った断面を示している。

図１０、図１１（ａ）及び図１１（ｂ）に示すように、本第３変形例の落橋防止装置１は、実施の形態の落橋防止装置１と同様に、アンカーバー１０と、部材１１と、部材１２と、を有する。アンカーバー１０は、橋桁４の側方に配置され且つ下部工２から上方に突出した部分ＰＲ１、を含む。

本第３変形例の落橋防止装置１が有する部材１１及び部材１２については、後述するように、アンカーバー１０の部分ＰＲ２の外周面と部材１１の孔部１１ｈの内周面との間に隙間ＧＰ３が形成されている点を除いて、実施の形態の落橋防止装置１が有する部材１１及び部材１２と同様にすることができ、その説明を省略する。

一方、本第３変形例の落橋防止装置１では、実施の形態の落橋防止装置１と異なり、孔部１１ｈの内径ＩＤ１は、アンカーバー１０の部分ＰＲ２の外径（アンカーバー１０の外径ＯＤ）よりも大きい。その結果、前述したように、アンカーバー１０の部分ＰＲ２の第２径方向において部分ＰＲ２の外周面と孔部１１ｈの内周面との間に隙間ＧＰ３が形成され、部分ＰＲ２の外周面と孔部１１ｈの内周面との間に充填材としての緩衝材２３が充填されている。充填材としての緩衝材２３の弾性率は、アンカーバー１０の弾性率及び部材１１の弾性率のいずれよりも小さい（低い）。また、隙間ＧＰ３の間隔を、例えば５～１５ｍｍ程度とすることができる。

本第３変形例の落橋防止装置１でも、実施の形態の落橋防止装置１と同様に、簡単な構造で容易に点検することができ、且つ、制振機能を確保することができる。一方、本第３変形例の落橋防止装置１では、実施の形態の落橋防止装置１と異なり、高価なゴム等の弾性体を全く用いないわけではないものの、少量の弾性体を用いるだけで、温度変化によってアンカーバー１０又は橋桁４に応力が発生することを抑制することができる。

橋桁４が鋼材よりなる場合、即ち橋桁４が鋼桁である場合を考える。このような場合、温度変化によって、橋桁４の長さ方向における端部が移動して変位が生じると、連結治具としての部材１１と鋼棒よりなるアンカーバー１０とが互いに接触して歪み、アンカーバー１０又は橋桁４に応力が発生することが想定される。

一方、本第３変形例では、連結治具としての部材１１に含まれる孔部１１ｈの内周面と、アンカーバー１０の部分ＰＲ２の外周面との間に、若干の遊間が設けられ、緩衝材２３が挟まれる。これにより、温度変化によってアンカーバー１０又は橋桁４に応力が発生することを抑制することができる。

なお、本第３変形例と、実施の形態の第１変形例及び実施の形態の第２変形例のいずれかと、を組み合わせ、実施の形態１の第１変形例及び実施の形態の第２変形例のいずれかにおいて、アンカーバー１０の部分ＰＲ２の外周面と孔部１１ｈの内周面との間に緩衝材を設けることができる。

以上、本発明者によってなされた発明をその実施の形態に基づき具体的に説明したが、本発明は前記実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。

本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

例えば、前述の各実施の形態に対して、当業者が適宜、構成要素の追加、削除若しくは設計変更を行ったもの、又は、工程の追加、省略若しくは条件変更を行ったものも、本発明の要旨を備えている限り、本発明の範囲に含まれる。

本発明は、橋桁が落下することを防止する落橋防止装置に適用して有効である。

１ 落橋防止装置
２ 下部工
２ａ 上面
３ 支承
４ 橋桁
５ 橋梁
１０ アンカーバー
１１、１２、１３、２０ 部材
１１ｂ、１２ｂ、１３ｂ、２０ｂ、２１ｂ、２２ｂ 板部
１１ｆ、１２ｆ、１３ｆ、２１ｆ、２２ｆ 枠部
１１ｈ、１２ｈ、１３ｈ、２０ｈ、２１ｈ、２２ｈ 孔部
２１ 本体部
２２ 上層部
２３ 緩衝材
ＤＲ１ 方向
ＧＰ１～ＧＰ３ 隙間
ＩＤ１～ＩＤ３ 内径
ＭＤ１ 相対移動距離
ＯＤ 外径
ＰＲ１～ＰＲ４ 部分
ＴＳ１、ＴＳ２ 閾値

Claims (6)

1. 下部工と、前記下部工上に設けられた橋桁と、を備えた橋梁に備えられた前記橋桁が落下することを防止する落橋防止装置において、
   前記橋桁の側方に配置され且つ前記下部工から上方に突出した第１部分、を含むアンカーバーと、
   前記アンカーバーの前記第１部分のうち第２部分が挿通可能な第１孔部を含み、且つ、前記第２部分が前記第１孔部に挿通された状態で、前記第２部分を前記橋桁に連結する、第１部材と、
   前記アンカーバーの前記第１部分のうち前記第２部分よりも下方に配置された第３部分が挿通可能な第２孔部を含み、且つ、前記第３部分が前記第２孔部に挿通された状態で、前記橋桁に固定された、第２部材と、
   を有し、
   前記第３部分の第１外周面と前記第２孔部の第１内周面との間に第１隙間が形成されている、落橋防止装置。
2. 請求項１に記載の落橋防止装置において、
   前記アンカーバーの前記第１部分のうち前記第３部分よりも上方で且つ前記第２部分よりも下方に配置された第４部分が挿通可能な第３孔部を含み、且つ、前記第４部分が前記第３孔部に挿通された状態で、前記橋桁に固定された、第３部材を有し、
   前記第４部分の第２外周面と前記第３孔部の第２内周面との間に第２隙間が形成され、
   前記第２隙間の第１間隔は、前記第１隙間の第２間隔よりも小さい、落橋防止装置。
3. 請求項１に記載の落橋防止装置において、
   前記第２部材は、前記第１部材下に配置され、且つ、前記第１部材と一体的に形成され、
   前記第２孔部は、前記第１孔部と連通し、
   前記第２孔部の前記第１内周面は、前記第２孔部の下端から前記第２孔部の上端に向かって前記第２孔部の第１内径が漸次減少する円錐台形状を有する、落橋防止装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の落橋防止装置において、
   前記第２部分の第３外周面と前記第１孔部の第３内周面との間に充填材が充填され、
   前記充填材の第１弾性率は、前記アンカーバーの第２弾性率及び前記第１部材の第３弾性率のいずれよりも小さい、落橋防止装置。
5. 請求項１乃至３のいずれか一項に記載の落橋防止装置において、
   前記第２部分は、前記第１孔部に固定されている、落橋防止装置。
6. 請求項１乃至５のいずれか一項に記載の落橋防止装置において、
   前記橋桁が前記下部工に対して水平方向である第１方向に相対移動したとき、前記アンカーバーの前記第３部分は前記下部工に対して前記第１方向に相対移動し、
   前記第１方向における前記橋桁の前記下部工に対する相対移動距離が第１閾値に達したとき、前記第２孔部の前記第１内周面は、前記下部工に対して前記第１方向に相対移動した前記第３部分の前記第１外周面に接触し、
   前記第２部材は、前記相対移動距離が前記第１閾値以上のとき、前記第２孔部の前記第１内周面が前記第３部分の前記第１外周面に接触することにより、前記橋桁の前記下部工に対する前記第１方向への相対移動を規制する、落橋防止装置。
   
   

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