JPH10159022A - 土木工学構造物における少なくとも１つの固定点を位置決めするための装置およびその使用 - Google Patents

土木工学構造物における少なくとも１つの固定点を位置決めするための装置およびその使用

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JPH10159022A
JPH10159022A JP9184595A JP18459597A JPH10159022A JP H10159022 A JPH10159022 A JP H10159022A JP 9184595 A JP9184595 A JP 9184595A JP 18459597 A JP18459597 A JP 18459597A JP H10159022 A JPH10159022 A JP H10159022A
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bridge deck
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ブルノ・ドマンジ
Alfred Krief
アルフレッド・クリフ
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    • E04—BUILDING
    • E04H—BUILDINGS OR LIKE STRUCTURES FOR PARTICULAR PURPOSES; SWIMMING OR SPLASH BATHS OR POOLS; MASTS; FENCING; TENTS OR CANOPIES, IN GENERAL
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 正常時には構造物部分の一点を固定されてい
ると考えられる部分を支持する他の点に対して適所にロ
ックする、少なくとも１つの固定点を、土木工学構造物
の中に位置決めするための装置を提供する。 【解決手段】 妨害作用がなくなるとすぐに構造物部分
をその初めの位置に戻すために、この装置（３２）は、
固定点のいずれの側にも対向して取り付けられた少なく
とも２つのプレストレス緩衝ばねを含み、これらのばね
は、まず橋床（１０）などの相対的に移動することがで
きる構造物部分に作用し、次いで橋脚（１１）などの固
定されていると考えられる構造物部分に作用する。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、土木工学構造物に
おいて少なくとも１つの固定点を位置決めするための装
置に関し、またこのような構造物の保持物におけるこの
装置の使用に関する。
【０００２】
【従来の技術】特に橋梁や陸橋などの土木工学構造物
は、第１に地面に結合されて固定されていると考えられ
る支持体を含み、第２に、これらの支持体の上に置かれ
熱膨張を受けやすく、そしてコンクリート橋床の場合に
は収縮とクリープを受けやすい橋床などの鋼鉄部分また
はコンクリート部分を含む。
【０００３】したがってこの形式の構造物では、固定支
持体と１つまたは複数の橋床などの１つまたは複数の構
造部分との両方が存在し、これらの橋床の長さは、年間
を通じると、例えば長さが８００ｍの橋梁では４００ｍ
ｍ程度変化することがある。したがってこの長さの連続
的変化は、膨脹または収縮する橋床とその支持体、例え
ば橋床を支持する橋脚頂部との間に相対的移動を生じさ
せる。
【０００４】これらの要因を考慮に入れるために、第１
に橋床を支持する橋脚と支持体とに対して橋床が自由に
膨脹、収縮できるように、そして第２に橋床が制御でき
ないように動く可能性を防ぐために橋床上のどこかに１
つの固定点を設けるように、摩擦係数の低い滑動ケーシ
ングを有する支持体によって、または橋床と橋脚頂部と
の間の弾性的支持体または剛性取付け台もしくはその両
方によって、橋床と橋脚頂部との間の結合が達成され
る。
【０００５】本発明をさらによく理解するために、まず
図１ないし図６を参照して従来の技術にしたがって使用
される主な手段を説明し、次いで図８と図９を参照して
本発明を説明するが、図７は従来の技術と本発明の両方
によって得られた結果を説明するものである。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】提起される基本的な問
題の１つは、例えば橋床の場合に、この橋床が年間を通
じて自由に膨脹および収縮できるが単一ユニットとして
は移動しないことを保証し、そして固定された定着点を
維持する固定点を作るという問題である。固定点が例え
ば橋脚の１つと橋床の対応する一点との間の結合部に形
成され、そして特別の用心がなされない場合には、例え
ば地震の際などには、橋脚は橋梁を保持することができ
ないので、橋脚によって引き起こされる移動の影響の下
で橋梁が崩壊することになる。発生するこの問題を回避
するために、過度の応力がかかった場合に例えば留めく
さびのせん断の結果として固定支持体が破壊される場合
には、問題は、橋床の付随する転位移動を制御すること
ができず、そしてまた余震の際に橋床を保持するための
固定支持体はもはや全くなくなることである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、土木工
学構造物を支持すると同時に、構造物にその支持体に対
する所定の自由度、特に橋床の熱膨脹移動などの熱膨脹
移動を許す滑り支持体などの、周知の形式の装置を備え
た土木工学構造物において、正常時には構造物部分の一
点を橋脚または他の何らかの支持体などの固定されてい
ると考えられる部分を支持する他の点に対して適所にロ
ックし、少なくとも１つの固定点を位置決めするための
装置であって、まず地震、橋梁上での列車の緊急停止、
または他の何らかの妨害に起因するような異常応力が加
わった場合に、前記の構造物の一点の移動を許し、次い
で、妨害作用がなくなるとすぐに前記の構造物部分をそ
の初めの位置に戻すようになっており、前記装置は、固
定点のいずれの側にも対向して取り付けられた少なくと
も２つのプレストレス緩衝ばねを含み、そしてこれらの
プレストレス緩衝ばねは、まず橋床などの相対的に移動
する構造物部分に作用し、次いで橋脚など固定されてい
ると考えられる構造物部分に作用し、こうしてばねのプ
レストレスが、異常応力が加わらないときには装置が固
定された相対位置にある構造物の２つの部分をこの点に
維持するように計算されることを特徴とする。
【０００８】これらの手段のどれが選ばれるかに応じ
て、対向して取り付けられた２つのプレストレスばねの
使用は正常時には「仮想の」固定点を生じさせ、ばねの
プレストレス力は、通常の応力が加えられるときには構
造物の２つの部分の間の相対的移動をその場所で防止
し、異常な応力が加えられる場合には、ばねの介在が構
造物の可動部分を固定部分に対して変位することを可能
にし、同時にこの移動を確実に緩衝させ、妨害作用がな
くなると、十分な力を有するプレストレスばねは構造物
の可動部分をその初めの位置に戻すことができ、構造物
の仮想固定部分を同じ場所に再び作り出すことが理解さ
れよう。
【０００９】本発明は同様に、構造物、特に橋脚すなわ
ち支持体の上に置かれた橋床を有し、本発明による形式
の位置決め装置を含む橋梁に適用される。
【００１０】米国特許第４４０２４８３号は、一見して
本発明による装置に類似していると思われる装置を開示
している。
【００１１】しかしながら、この特許に記載された装置
は全く異なる形式のものである。その装置は実質的に
は、図１と図２において２で、また図４と図５において
２２で示される支持板を含み、この支持板は、固定され
ていると考えられ図１と図２において４で、また図４と
図５において２４で示される環状輪郭の中に囲まれ、支
持板は、平行に取り付けられた緩衝装置６、２６を有す
る対向して取り付けられたプレストレスばね５、２５に
よって環状リングの中に中心を合わせて保持されてい
る。
【００１２】通常はその装置は、コンピュータなどの壊
れやすい機械類、非常発電機、および危険性のある対象
物（第１欄１１、１２行）を特に地震による衝撃から保
護するために適応される。米国特許第４４０２４８３号
による装置を、より大きな対象物に使用することもでき
る。この場合には、複数のつり合いユニットが共通の支
持板を支持する（第５欄６５行から第６欄８行まで）。
【００１３】したがって本発明とは違って、この米国特
許は「仮想」固定点を有する装置を記載するものではな
く、例えば橋床などの大きな対象物の場合には、装置の
各々が衝撃を弱めるために同時に作動し、衝撃がなくな
ると構造物をその初めの位置に戻すので、特別の固定点
は存在しない。米国特許第４４０２４８３号による装置
は構造物を支持するが、本発明による装置は構造物を支
持せず、単に構造物の定着点を希望の場所に位置付け
る。
【００１４】換言すれば、これらの装置は構造の点で非
常に異なり、決して同じ機能を果たすものではない。
【００１５】
【発明の実施の形態】本発明およびその実施形態は、単
に例示として準備した添付の図面を参照して提供する以
下の説明から、より明確に理解されよう。
【００１６】まず図１を参照すると、１０は橋床を示
し、この橋床は２つの橋脚１１、１２の上に載ってお
り、橋床の両端では２つの支持体１３、１４の上に載っ
ている。図１における両方向矢印は、橋脚１１、１２と
支持体１３、１４に対する橋床の可能な相対移動を示
す。
【００１７】図２は通常の構造を示し、この場合は、橋
脚１１の頂部に載った橋床１０は、ステンレス鋼板１
５、テフロン（ＴＭ）板１６、カップ１８の中に載った
ピストン１７、介在するエラストマ１９を介して、例え
ばコンクリートで作られ橋脚頂部１１に置かれたプレー
ト２０を圧迫している。
【００１８】両方向矢印Ｆ１、Ｆ２で示すように、この
建造物は特に長さ方向に、橋脚１１に対する橋床１０の
自由な滑動変位と、エラストマ１９を圧縮するピストン
手段１７による所定の緩衝移動を許す。
【００１９】図３はさらなる従来の技術による実施形態
を概略的に示すもので、この場合は、橋床１０は例えば
ネオプレン型のゴム・ブロック２１によって橋脚１１の
頂部に上に載っている。このブロックの例えば破線で示
すような右側へ向かっての変形も、橋脚１１に対する橋
床１０の限られた変位と、ネオプレン・ブロックの荷重
の下での圧縮度合いの多少に応じるわずかな垂直移動を
可能にする、ある程度の自由度を許す。
【００２０】図４は、橋脚１１の上の橋床１０の組立物
を概略的に示すもので、橋脚１１自体は地面２２の上に
載っている。
【００２１】図５と図６は一変形実施形態を示すもの
で、この場合は、橋床１０はプレート２３によって橋脚
１１の上に載っており、プレート２３の上にはレール２
４が取り付けられ、レール２４の中にはくさび２５がか
み合っており、くさび自体は橋床１０の下面によって堅
く固定されている。くさび２５はレール２４のランナ２
６の中を縦方向に滑動することができ、こうして矢印Ｆ
１の両方向に縦方向に滑動することによって、橋床が橋
脚に対して自由に移動できるようにしている。簡単なく
さび２５の代わりに、直角方向に向けられ橋脚によって
堅く固定されている両レールを貫通する直交くさび（図
示せず）を設ける場合には、１つの固定点によってロッ
クが行われ、この点において橋脚に対する橋床のいかな
る変位も妨げられることが認識されよう。この形式の固
定点を有するシステムの欠点は、くさびが強過ぎる場
合、地震またはその他の激しい妨害がある際に橋脚が崩
壊することがあるが、くさびがこのような状況において
はせん断するように設計されている場合には、橋脚には
もはや保持されず、制御不可能に移動する可能性がある
ことである。
【００２２】図７では、橋床１０はそれぞれＡ〜Ｈで示
された８つの支持体の上に載っていると想定する。４つ
の支持体Ａ、Ｂ、Ｃ、Ｄは滑動支持体であると想定し、
これらは特に両方向矢印Ｆ１にしたがう縦方向と両方向
矢印Ｆ３にしたがう橋床の横断方向とにおけるいかなる
変位も許す。このような支持体は、例えば図２と図３に
説明し図示された形式の支持体にすることができる。
【００２３】支持体Ｅ、Ｆ、Ｈは、単一方向すなわち両
方向矢印Ｆ１にしたがう橋床の縦方向における自由変位
を許す支持体であると想定する。これらも、例えば図５
と図６に図示する形式の支持体にすることができる。
【００２４】最後に、Ｇは固定点の位置を示すもので、
この固定点の周りに橋床が構造物に対して定着されてい
る。原則としてこの点は、固定されていると考えられる
他の構造部分に対して、特にこの場所に取り付けられた
橋脚などの構造物を支持する支持体に対して、移動して
はならない。
【００２５】図８は、橋梁の２つの部分、すなわち橋床
１０と橋脚１１との間にそれぞれ取り付けられたプレス
トレスばね３０と緩衝装置３１からなる、本発明による
装置の一部を概略的に示す。本発明による装置は、一緒
にして３２で示す２つのこのような装置部分からなる。
図９は、２つのこのような装置部分が橋脚１１とこれに
よって支持される橋床との間に対向して取り付けられる
方法を示す。
【００２６】橋床１０を、例えば図２と図３に示すよう
な滑動ケーシングまたはエラストマ・ブロックを有する
形式の装置３３によって、または図５と図６に示すよう
な滑動くさび装置によっても、橋脚１１の上に支持する
ことができる。しかしながら、両方向矢印Ｆ１の方向に
おける変位移動は、それぞれがプレストレスばね３０と
緩衝装置３１とを含む２つに装置３２を介在させること
によって押しとどめられる。プレストレスばね３０は、
装置をばね力が釣り合っている対称中央位置に戻すこと
によって、橋脚頂部と橋床とを固定された相対位置に維
持する傾向を持つ。しかしながら、異常な応力が加わる
と、橋床は、緩衝装置３１と同時に応力を吸収するばね
をさらに圧縮するために、矢印Ｆ１にしたがって加えら
れる力の方向に滑動することができる。妨害が通り過ぎ
てしまうと、装置は自動的に橋床を中央位置に戻すこと
になる。
【００２７】弾性ゴムの圧縮緩衝器または油圧式緩衝器
を緩衝装置３１として使用できることは有利である。橋
床の質量が問題となる場合には、ばねのプレストレス力
を緩衝しようとする質量の関数として計算すべきである
ことが認識されよう。またプレストレス力は、応力の付
加がなくなると橋床がこれらの支持体の上の橋床の摩擦
力に打ち勝つことによって効果的に適所に戻すような、
十分なものでなければならない。
【００２８】本発明による「想像の」すなわち「仮想」
固定点を生じさせるための装置が、特に橋床のすべての
点の変位移動の大きさを減少するように、好ましくは橋
床の中心に向かって取り付けられると有利である。
【００２９】複数の並置された橋床からなる橋梁の場合
には、問題とする形式の「仮想」固定点を各橋床に対し
て設けると有利である。
【００３０】本発明によれば、妨害が通り過ぎてしまう
と固定点は再び生じ、いわば「再生可能」な固定点が作
られることは認識されよう。
【００３１】橋床の縦方向の変位（図７の矢印Ｆ１の方
向）またはその横断方向の変位（図７の矢印Ｆ３の方
向）を減衰するために、この装置を橋床の上に取り付け
ることが可能であることを認識されたい。
【００３２】本発明による装置を使用するために、図７
に示す例において構造物を支持し、正常な移動、特に構
造物とその支持体との間の熱膨脹を許す周知の従来形式
の滑動支持体などの他の装置、すなわち例えば構造物を
固定点に戻すことを目的としない他の緩衝装置も必要と
されることに注目しなければならない。
【図面の簡単な説明】
【図１】 橋床が一般的な方法で、橋床の各端部におけ
る２つの支持体の間の２つの橋脚の上に載っている様式
を示す概略図である。
【図２】 熱膨張や熱収縮の現象ならびに収縮やクリー
プの現象が発生することを許すために、橋床が橋脚の上
を移動できるようにする従来の技術による装置を示す図
である。
【図３】 実質的に図２におけるものと同じ効果を達成
できるようにする従来の技術による別の装置を示す図で
ある。
【図４】 同じ効果を達成可能にし、そして図示しない
が簡単に説明する一変形実施形態による構造物のための
固定点を作ることができる、くさび形式の従来の技術に
よる装置を示す図である。
【図５】 同じ効果を達成可能にし、そして図示しない
が簡単に説明する一変形実施形態による構造物のための
固定点を作ることができる、くさび形式の従来の技術に
よる装置を示す図である。
【図６】 同じ効果を達成可能にし、そして図示しない
が簡単に説明する一変形実施形態による構造物のための
固定点を作ることができる、くさび形式の従来の技術に
よる装置を示す図である。
【図７】 ８つの支持点を含み、このうち４つは支持体
に対する橋床のいかなる相対的変位移動も許し、３つは
橋床のその支持体に対する縦方向の相対的変位移動を許
し、１つは固定点を構成する、橋床の概略図である。
【図８】 本発明による装置を製造するために使用され
るプレストレスばねと緩衝装置の組立品の概略図であ
る。
【図９】 橋脚の上に対向して取り付けられ、本発明に
よる「想像の」固定点を作るように橋脚によって支持さ
れた橋床に作用する、図８に示す形式の２つの機構の使
用を示す図である。
【符号の説明】
１０ 橋床、 １１ 橋脚、 １２ 橋脚、 １３、１
４ 支持体、 １９エラストマ、 ２０ プレート、
２１ ゴム・ブロック、 ３０ プレストレスばね、３
１ 緩衝装置、 ３２ プレストレスばねと緩衝装置と
の組立品

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 土木工学構造物を支持すると同時に、構
    造物にその支持体に対する所定の自由度、特に橋床の熱
    膨脹移動などの熱膨脹移動を許す滑り支持体などの、周
    知の形式の装置を備えた土木工学構造物に１つの固定点
    を位置決めする装置であって、その装置は、正常時に
    は、橋脚または他の支持体など固定されていると考えら
    れる部分である構造物の一点を他の点に対して所定の位
    置に固定し、地震、橋梁上における列車の緊急停止、ま
    たは他の何らかの妨害に起因するような異常応力が加わ
    った場合に、前記の構造物の一点の移動を許し、次い
    で、妨害作用がなくなるとすぐに前記の構造物部分をそ
    の初めの位置に戻し、固定点の両側に向かい合って取り
    付けられた少なくとも２つのプレストレス緩衝ばね（３
    ０）を含み、これらのばねは、まず橋床（１０）などの
    相対的に移動する構造物部分に作用し、次いで橋脚（１
    １）など固定されていると考えられる構造物部分に作用
    し、ばね（３０）のプレストレスが、異常応力が加わら
    ないときには装置が構造物のこの２つの部分を固定され
    た相対位置にある点に維持するように計算されることを
    特徴とする装置。
  2. 【請求項２】 プレストレスばね（３０）の他に変位緩
    衝装置（３１）を含むことを特徴とする請求項１に記載
    の装置。
  3. 【請求項３】 緩衝装置が弾性ゴム圧縮型であることを
    特徴とする請求項２に記載の装置。
  4. 【請求項４】 緩衝装置が油圧型であることを特徴とす
    る請求項２に記載の装置。
  5. 【請求項５】 各橋床（１０）が、構造物を支持するが
    構造物にその支持体に対するある程度の自由度を許す滑
    動支持体などの、周知の形式の装置に加えて、請求項１
    ないし４のいずれか一項に記載の位置決め装置（３２）
    を含むことを特徴とする橋脚または支持体に載った床を
    含む橋梁の保持における前記の位置決め装置の使用。
  6. 【請求項６】 装置が好ましくは橋床の中心に向かって
    取り付けられることを特徴とする請求項５に記載の装置
    の使用。
  7. 【請求項７】 プレストレスばね（３０）が橋脚の各側
    に配置され、各ばねが橋脚（１１）の片側と橋床（１
    ０）とを圧迫するように、前記の装置が橋床（１０）と
    橋床を支持する橋脚（１１）の１つとの間に取り付けら
    れていることを特徴とする請求項５または６に記載の使
    用。
  8. 【請求項８】 対向して取り付けられた２つのプレスト
    レスばね（３０）を含む少なくとも１つの装置が橋床の
    縦方向に配置されていることを特徴とする請求項７に記
    載の使用。
JP9184595A 1996-06-26 1997-06-26 土木工学構造物における少なくとも１つの固定点を位置決めするための装置およびその使用 Pending JPH10159022A (ja)

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FR9607952 1996-06-26

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