JPH09302615A - 架空ケーブルの防振構造 - Google Patents

架空ケーブルの防振構造

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JPH09302615A
JPH09302615A JP8124906A JP12490696A JPH09302615A JP H09302615 A JPH09302615 A JP H09302615A JP 8124906 A JP8124906 A JP 8124906A JP 12490696 A JP12490696 A JP 12490696A JP H09302615 A JPH09302615 A JP H09302615A
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JP
Japan
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cable
aerial
vibration
bridge
aerial cable
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Application number
JP8124906A
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English (en)
Inventor
Akihide Kubo
明英 久保
Hide Yamashita
秀 山下
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Mitsubishi Electric Corp
PS Co Ltd
Original Assignee
Mitsubishi Electric Corp
PS Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】減衰性能、強度、耐久性に富み、クリープ特性
に優れた架空ケーブルの防振構造を提供する。 【解決手段】斜張橋の橋体13に埋設されたケーブル定
着部の保護管4内に、架空ケーブル1に外嵌する防振材
5を設ける。橋体13から支持柱12間に張設された架
空ケーブル1の振動は、防振材5が吸収する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は架空ケーブルの防振
構造に関し、例えば、斜張橋、吊橋、エクストラドーズ
ド橋、外ケーブル形式の箱桁橋などの解放張架された架
空ケーブルで支えられた橋体を持つ橋梁の架空ケーブル
の防振構造に関する。本発明において架空張力ケーブル
とは、張力を付与された架空ケーブルをいう。
【0002】
【従来の技術】近年、景観上や構造的に優れている斜張
橋、吊橋、エクストラドーズド橋の採用が急速に拡大
し、盛んに建設されている。また、桁のコンクリートウ
エブ外にPCケーブルを配置する外ケーブル方式のPC
橋も普及している。これらの橋梁は架空ケーブル支持と
なっており、橋体コンクリート内部にケーブルを収容す
る必要がないことから、構造的に明快であり、橋体重量
を軽量化することが可能である。従って、橋梁の長スパ
ン化が容易であり、ケーブルの取替えが可能であるなど
多くの利点がある。しかし、このような架空のケーブル
は、自由長が大きいため、風、地震、車輌の走行振動な
どの原因によってケーブルそのものが振動する。この振
動によって、特に架空ケーブルの定着部近傍や折れ角部
では、曲げ疲労や摩耗が蓄積される。この振動によって
蓄積される疲労や接触による摩耗によって架空ケーブル
が破損したり、破断する懸念があり、種々の対策や防振
構造が提案されている。
【0003】特開平7−119115号公報には、緩衝
材としてゴムを用いる構造が開示されている。架空ケー
ブルの横振動をゴム等のせん断緩衝材で吸収するために
は、構造上の工夫を要するなど大きな制約があり、また
ゴムは、時間の経過と共にクリープ変形するいわゆる
「へたり」を生ずる問題がある。架空ケーブルの振動を
吸収する、簡易な構造で耐クリープ特性の優れた耐震構
造は、未だ、実現されていない。
【0004】一方、特開平5−147031号公報に高
エネルギー吸収用多軸強化三次元成形基材が開示されて
いる。この基材は外部負荷軸に対して±15〜60度の
範囲で斜向配向する線条を、多軸方向に三次元的に組み
合わせてなるものである。この基材を用いた複合材料に
外部負荷が掛かると、最初に材料全体の弾性変形が起こ
り、次に成形基材の大変形に伴なう非線形な変形を生じ
る。このとき斜向配向した線条は互いに干渉することな
く滑りながら変形し、成形基材自体が損傷を受けること
はない。外部負荷がさらに大きくなって材料全体が終局
破壊を迎えるまで非常に大きなエネルギー吸収を行う。
また、マトリックスにゴムのように伸びの大きい材料を
用いるとマトリックスが成形基材に追随した変形を行う
ので、変形に可逆性が生じ繰り返し荷重にも対応できる
というものである。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】従来の架空ケーブルの
防振構造は、多くは粘性体を使用したダンパや、減衰性
ゴムなどの圧縮変形で振動を吸収する方式のもので、使
用場所が限定されたり、使用環境に影響されたり、維持
管理に手間を要したりする問題があるほか、長期的に継
続して作用する荷重によってクリープを生じ弾性的支持
特性が失われるという問題がある。
【0006】本発明は上記問題点を解決した、架空ケー
ブルの防振構造を提供することを目的とするものであ
る。すなわち、本発明の課題は、 (a)油圧ダンパ、粘性流体、バネなどを用いず、簡便
で機能的に明快な防振構造であること。 (b)安定した減衰性能、圧縮・引張りに必要な強度、
耐久性を有すること。 (c)継続的な繰り返し荷重が作用しても弾性を失わな
いこと。 (d)維持管理手間を必要としないこと。容易に形成可
能であること。 を達成することにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために開発されたもので、上記特開平5−1470
31号公報に開示の三次元成形基材の特性に着目し、こ
れを利用することについて種々研究を重ね、架空張力ケ
ーブルの新規な防振構造を開発し、完成されたものであ
る。その技術手段は、架空張力ケーブルとその定着部の
保護管との間、及び/又は架空張力ケーブルと他の物体
との接触面間に、三次元編製体からなる防振材を介装し
たことを特徴とする架空ケーブルの防振構造である。本
発明において、三次元編製体とは、繊維強化プラスチッ
クス等の細径のロッドを三次元的に配列、配向して編製
した骨組み状の構造体に、その間隙空間を充填する樹脂
を含浸させたものを言う。また防振材とは、耐震ゴム等
に比べて数倍の荷重を負担することができる高耐荷性を
有する防振材である。
【0008】防振材の介装は、円柱状又は円筒状に形成
した防振材に架空ケーブル全体又は架空ケーブルの各素
線を嵌挿するとよい。この防振構造は、防振材の圧縮変
形抵抗、クリープ特性を利用している点に特徴があり、
従来のゴム等の防振材ないし緩衝材の単なる置換とは全
く異なるものである。前記架空張力ケーブルとしては、
斜張橋、吊橋、エクストラドーズド橋などの吊橋体と支
持構造体間に張架される架空ケーブル、又は外ケーブル
方式の箱桁橋体の外ケーブルに適用すると好適である。
もちろんその他の架空ケーブルで振動が避けられないケ
ーブルにも適用することができる。
【0009】外ケーブル方式の箱桁橋体の場合、前記他
の物体との接触面としては箱桁橋体の隔壁(デビエータ
ーなど)の上面、下面又は貫通孔内壁面などケーブルを
曲げ上げ又は曲げ下げする接触面に適用する。また、前
記樹脂を含浸した三次元編製体としては、ガラス繊維、
炭素繊維及び不飽和ポリエステル繊維からなる群から選
ばれた1又は2種以上の細径ロッドの三次元編製骨格
と、粘弾性特性を有する可撓性を付与したエポキシ樹脂
含浸マトリックスとから構成されたものが好適である。
このような細径ロッドの材料及び含浸マトリックスの材
料選定によって、適切な三次元空間配列、配向とあいま
って、設計降伏強度65kgf/cm2 以上(実際降伏
強度130kgf/cm2程度)、疲労耐力30kgf
/cm2 以上の高耐荷性の防振材を確保することが可能
となる。
【0010】
【発明の実施の形態】以下図面に従って本発明の実施の
形態について説明する。図4に本発明の実施例である斜
張橋10の側面図を示した。河川11上に設けられてい
る斜張橋10は、支持構造体(支持柱)12から多数の
架空ケーブル1をほぼ左右対称に斜に張って橋体13を
これらの架空ケーブル1で吊って保持する。架空ケーブ
ル1を支持構造体12又は橋体13に定着する部分(A
部又はB部)の詳細は図1に示すようになっている。図
1は、橋体13に設けられた架空ケーブル1の定着部で
ある。架空ケーブル1の端部は定着板3、定着具2によ
って橋体13に定着されている。図1に示すように、橋
体13に埋設されたケーブル定着部の保護管4内に、架
空ケーブル1に外嵌して防振材5が設置してある。橋体
13から支持柱12間に張設された架空ケーブル1は、
風、地震、走行車等からの振動を受けて振動する。防振
材5はこの振動を吸収し定着具2にはケーブルの緊張力
のみが伝達されるように作用する。
【0011】図2、図3は防振材5の横断面図である。
図2では、ストランドが撚り合わされた太径の架空ケー
ブル1全体を挿通する場合を示す。防振材5は、例えば
2つ割りにして架空ケーブル1に外嵌させ接着剤によっ
て接合することによって容易に取付けることができる。
図3は単線又はケーブルの素線6をそれぞれ分離して、
蜂の巣状に小径を穿った防振材5を貫通させた例を示し
ている。
【0012】防振材5としては、防振材を構成するロッ
ドの材質、配列、配向、マトリックス材の種類、特性を
選択することによって、その性能を種々調整することが
可能であり、広範囲の条件に適合させて適用することが
できる。ここでは、防振材としては、三菱電機(株)製
の防振材を用いた例を示す。この防振材は、直径1.8
mmφの強化材ロッド(GFRPロッド)を、立方体の
対向頂点を結ぶ4軸方向に三次元に配向し、バネ性能と
高耐荷重性能、粘弾性特性を有する可撓性を付与したエ
ポキシ樹脂をマトリックス材として真空含浸させたもの
を、所定の形状に切断したものを用いた。
【0013】図5、図6に実施例の防振材の特性のう
ち、疲労特性及びクリープ特性を例示した。疲労試験は
持続荷重30kgf/cm2 、応力振幅20kgf/c
2 、5cm立方の供試体を用いて行った。無負荷供試
体、疲労後供試体に応力で130kgf/cm2 の負荷
を行い、降伏応力に変化がないことを確認した。圧縮疲
労における変位の変化は図5に示すとおりである。載荷
回数が1000回を越えると持続荷重による変位は約
1.7倍であった。クリープ特性は外経40mm、内径
7mm、長さ13mmの円筒形供試体を用いて持続荷重
30kgf/cm2によりクリープの計測を行った。結
果を図6に示した。20000時間のクリープ量は約
2.5%である。従来の防振ゴムでは、低クリープの材
質のものでも荷重10kgf/cm2 において2000
0時間のクリープ歪が約3%であるのと比べて、非常に
耐クリープ性に優れている。なお、実施例では100年
程度(約106 時間)の耐用年数を考慮すると歪は3.
5%程度と見込まれる。
【0014】なお、本発明使用の防振材は、防振ゴムな
どとは相違し、せん断変形で変位を吸収するのではな
く、ロッドの圧縮繰り返し変形で振動エネルギーを吸収
する構造となっているため、長期間の載荷状態でもクリ
ープが小さく弾性を失うことなく変位に追随する性質を
有している。次に、図7は、外ケーブル形式の箱桁20
に本発明を適用した例を示すものである。図7は橋体2
1の縦断面図で、橋体21は橋脚23で支持され、PC
ケーブル1が橋体21内部の空間に露出して張設され、
橋体横桁24、デビエータ22でそれぞれで支持されて
いる。図9はこれを示す斜視断面図で、外ケーブル方式
の箱桁20の内部のケーブル1の配置の概念斜視図であ
る。
【0015】図8は図7のC部詳細図である。PCケー
ブル1は外周に防振材7を嵌装された状態でデビエータ
22に穿孔された貫通孔25中を通過している。PCケ
ーブル1はデビエータ22に曲げ上げ力を与えるように
作用している。PCケーブル1は貫通孔25の上側に接
触摺動する。防振材7はこのケーブル1を防護し、PC
ケーブル1の振動を吸収する。
【0016】
【発明の効果】本発明の防振構造によれば、架空ケーブ
ルの定着部分や他の物体と接する部分に、防振材を架空
ケーブルの外周に添装するだけで、簡易な装置によって
長期的に機能し、効果的に架空ケーブルの振動を抑制
し、ケーブルの疲労破壊、摺動摩耗を防止することが可
能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施例の定着部の断面図である。
【図2】防振材の横断面図である。
【図3】防振材の他の例の横断面図である。
【図4】実施例である斜張橋の側面図である。
【図5】実施例の防振材の疲労特性を例示するグラフで
ある。
【図6】実施例の防振材のクリープ特性を例示するグラ
フである。
【図7】外ケーブル形式の箱桁橋体の側面断面図であ
る。
【図8】外ケーブル形式の箱桁橋体の貫通部詳細図であ
る。
【図9】外ケーブル形式の箱桁橋体の斜視断面図であ
る。
【符号の説明】
1 架空ケーブル(PCケーブル) 2 定着具 3 定着板 4 保護管 5 防振材 6 素線 10 斜張橋 11 河川 12 支持構造体(支持柱) 13 橋体 20 外ケーブル形式の箱桁 21 橋体 22 デビエータ 23 橋脚 24 横桁 25 孔

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 架空張力ケーブルとその定着部の保護管
    との間、及び/又は架空張力ケーブルと他の物体との接
    触面間に、三次元編製体からなる防振材を介装したこと
    を特徴とする架空ケーブルの防振構造。
  2. 【請求項2】 前記架空張力ケーブルが、吊橋体と支持
    構造体間に張架される架空ケーブルであることを特徴と
    する請求項1記載の架空ケーブルの防振構造。
  3. 【請求項3】 前記架空張力ケーブルが、箱桁橋体の外
    ケーブルであり、前記他の物体との接触面が箱桁橋体の
    隔壁の上面、下面又は貫通孔内壁面であることを特徴と
    する請求項1記載の架空ケーブルの防振構造。
  4. 【請求項4】 前記三次元編製体が、ガラス繊維、炭素
    繊維、及び不飽和ポリエステル繊維からなる群から選ば
    れた1又は2種以上の細径のロッドの三次元編製骨格
    と、エポキシ樹脂含浸マトリックスとからなることを特
    徴とする請求項1〜3の何れかに記載の架空ケーブルの
    防振構造。
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN100354476C (zh) * 2002-04-22 2007-12-12 Vsl国际股份公司 阻止管子和至少一缆索横向相对位移的方法
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Legal Events

Date Code Title Description
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Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02

Effective date: 20030304