JPH10195821A - 落橋防止装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】温度変化による橋桁の伸縮に対しては自由に追
従し、地震等の衝撃力に対しては、弾性により抵抗する
とともに、減衰機能を発揮する落橋防止装置を提供す
る。 【解決手段】橋梁において橋桁２を含む２つの構造物を
連結し、橋桁２の落下を防止するための落橋防止装置で
あって、２つの構造物２、２の一方に連結され、中間部
にピストン４が設けられた連結ロッド５と、２つの構造
物２、２の他方に連結され、連結ロッド５が移動可能に
挿通される第１の筒状部材６と、連結ロッド５の外周に
あって、ピストン４がその一方側から他方側に流体の移
動を許すように収容され、かつ流体としてダイラタント
流体２０が封入されたシリンダ１５と、連結ロッド５の
外周にあって、シリンダ１５と一体に設けられた第２の
筒状部材１７と、第１の筒状部材６と第２の筒状部材１
７との間に固着されたゴム状弾性体２２とを備えてな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、地震等の災害時
に橋桁が橋脚や橋台等の下部構造物から落下するのを防
止するための落橋防止装置に関し、さらに詳細には、落
橋防止装置でありなながら、減衰機能を持ち、しかも温
度変化による桁の伸縮によっては水平力が作用しない特
徴を持った装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】地震等により橋脚や橋台に水平力が作用
すると、橋脚や橋台の損壊のみならず、橋桁が橋脚から
ずり落ちる、すなわち落橋するという被害をもたらす。
従来、落橋防止装置として種々提案されているが、その
１つとして、この出願人により提案された実開平５−３
３１５号公報記載の装置が知られている。

【０００３】これは、シリンダ内にシリコン・パテ（メ
チル系シリコンゴムに硼素を添加してなる変性体）のよ
うなダイラタント流体を封入し、ピストンロッドを橋桁
等の一方の構造物に連結し、シリンダを橋桁、橋脚、橋
台等の他方の構造物に連結したものである。ピストンと
シリンダ周壁との間には隙間が設けられ、ピストンの一
方側から他方側にシリコン・パテが流動可能となってい
る。

【０００４】この従来装置によれば、温度変化による橋
桁の伸縮に対しては、ピストンとシリンダ周壁との間の
隙間を介してシリコン・パテがゆっくり流動することに
より、ピストンが移動し、橋桁の伸縮に追従する。ま
た、地震等の衝撃力に対しては、シリコン・パテが流動
することなく剛体として作動し、構造物間で衝撃力を伝
達することにより、落橋防止装置として機能する。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な従来装置の利点を生かしつつ、その改良を図るために
なされたものであって、次の目的を達成するものであ
る。

【０００６】この発明の目的は、温度変化による橋桁の
伸縮に対しては自由に追従し、地震等の衝撃力に対して
は、弾性体により抵抗するとともに、減衰機能を発揮す
る落橋防止装置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を達
成するために、次のような手段を採用している。

【０００８】すなわちこの発明は、橋梁において橋桁を
含む２つの構造物を連結し、前記橋桁の落下を防止する
ための落橋防止装置であって、前記２つの構造物の一方
に連結され、中間部にピストンが設けられた連結ロッド
と、前記２つの構造物の他方に連結され、前記連結ロッ
ドが移動可能に挿通される第１の筒状部材と、前記連結
ロッドの外周にあって、前記ピストンがその一方側から
他方側に流体の移動を許すように収容され、かつ前記流
体としてダイラタント流体が封入されたシリンダと、前
記連結ロッドの外周にあって、前記シリンダと一体に設
けられた第２の筒状部材と、前記第１の筒状部材と第２
の筒状部材との間に固着されたゴム状弾性体とを備えて
なることを特徴とする落橋防止装置にある。

【０００９】またこの発明は、前記第１の筒状部材が前
記第２の筒状部材よりも小径な小径部と大径部とからな
り、前記小径部に前記連結ロッドが挿通され、前記小径
部と前記第２の筒状部材との間に前記ゴム状弾性体が固
着されていることを特徴とする落橋防止装置にある。

【００１０】さらにこの発明は、前記連結ロッドの端部
が前記小径部から前記大径部に突出し、この突出端部に
前記小径部に係合可能な係合部が設けられていることを
特徴とする落橋防止装置にある。

【００１１】この発明によれば、温度変化により橋桁が
伸縮する際は、ピストンの一方側から他方側にダイラン
ト流体がゆっくり流動することにより、ピストンが移動
し、これに伴い連結ロッドが第１の筒状部材に対し移動
し、橋桁の伸縮に抵抗なしに追従する。

【００１２】また、地震等の衝撃力に対しては、ダイラ
ント流体が流動することなく剛体として作動する。その
結果、連結ロッドあるいは第１の筒状部材に作用する衝
撃力は、シリンダと一体となった第２の筒状部材及びゴ
ム状弾性体を介して連結ロッド及び第１の筒状部材間で
互いに伝達され、すなわち２つの構造物間で衝撃力が伝
達される。その際、ゴム状弾性体は弾性せん断変形する
ことにより抵抗し、衝撃力の振動周期を長周期化して第
１の筒状部材及び第２の筒状部材間で伝達し、同時に衝
撃力のエネルギーを吸収し水平力を減衰させる。

【００１３】ここに、ダイラント流体とは非ニュートン
流体の一種で、純粘性流体の中で見掛けの粘度がせん断
速度の増加とともに増加する流体をいう。したがって、
温度変化による橋桁の伸縮のように緩慢な運動の場合
は、せん断速度が小さく流動性を示し、衝撃力による運
動の場合は、せん断速度が大きく流動することなく剛体
として作動する。ダイラント流体としては、従来と同様
にメチル系シリコンゴムに硼素を添加してなる変性体で
あるシリコン・パテ等を用いることができる。

【００１４】

【発明の実施の形態】この発明の実施の形態を図面を用
いて以下に説明する。図１はこの発明の実施の形態を示
す全体正面図である。この実施の形態は、２径間以上の
単純桁橋にこの発明を適用した例である。この単純桁橋
においては、下部構造物である橋脚１の上部に、橋桁
２、２の各端部が間隔を置いて対向して載置される。そ
して、一方の橋桁２は固定支承Ｆを介して、他方の橋桁
２は可動支承Ｍを介して橋脚１のそれぞれ支承される。
温度変化等による橋桁２の伸縮は、橋桁２、２間の間隔
によって吸収される。

【００１５】落橋防止装置３は橋桁２、２間に設けら
れ、これらを連結している。図２は落橋防止装置３の詳
細を示す水平断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図であ
る。落橋防止装置３は中間部にピストン４が設けられた
連結ロッド５と、第１の筒状部材６とを有している。連
結ロッド５の一端にはピン穴７を有する連結プレート８
が設けられている。この連結プレート８が一方の橋桁２
に固定されたブラケット９にピン１０を介して枢支され
ることにより、連結ロッド５が一方の橋桁２に連結され
ている。

【００１６】第１の筒状部材６は小径部６ａと、この小
径部６ａに螺着される大径部６ｂとからなり、連結ロッ
ド５は小径部６ａに移動可能に挿通され、他端が大径部
６ｂ内に突出している。連結ロッド５の突出端部には係
合部であるナット２４が螺着され、このナット２４は小
径部６ａの端面に係合可能となっている。大径部６ｂに
はピン穴１１を有する連結プレート１２が設けられてい
る。この連結プレート１２が他方の橋桁２に固定された
ブラケット１３にピン１４を介して枢支されることによ
り、第１の筒状部材６が他方の橋桁２に連結されてい
る。

【００１７】連結ロッド５の外周にはピストン４が収容
されるようにシリンダ１５が設けられている。また、連
結ロッド５の外周には第２の筒状部材１７が設けられ、
この第２の筒状部材１７とシリンダ１５とはボルト１８
を介して一体に固定され、シリンダ１５の内部は第２の
筒状部材１７の端壁１９により密閉されている。これら
のシリンダ１５及び第２の筒状部材１７と連結ロッド５
との間には、ベアリング１６がそれぞれ介在されてい
る。

【００１８】シリンダ１５の内部にはダイラント流体２
０が封入されている。このダイラント流体としては、従
来と同様のメチル系シリコンゴムに硼素を添加してなる
変性体であるシリコン・パテが用いられている。シリン
ダ１５の内壁とピストン４との間には間隙２１が形成さ
れ、ダイラント流体２０はピストン４の一方側から他方
側に流動可能である。間隙２１に代えて、あるいは間隙
２１に加えてピストン４にオリフィスを設けてもよい。

【００１９】第１の筒状部材６の小径部６ａと第２の筒
状部材１７との間には、高減衰ゴムからなる筒状のゴム
状弾性体２２が固着されている。より具体的には、ゴム
状弾性体２２は取付リング２３と小径部６ａとの間に加
硫接着され、第２の筒状部材１７に螺着される取付リン
グ２３を介して第２の筒状部材１７に固着されている。
このゴム状弾性体２２は小径部６ａの外周に加硫成形さ
れた後、取付リング２３を絞り加工することにより収縮
され、半径方向の残留応力が与えられている。

【００２０】上記落橋防止装置は次のように作用する。
橋脚１に地震力等の衝撃力が作用しない平常時には、温
度変化により橋桁２が伸縮するが、その際ピストン４の
一方側から他方側にダイラント流体２０がゆっくり流動
することにより、ピストン４が移動する。これに伴い連
結ロッド５が第１の筒状部材６に対し移動し、橋桁２の
伸縮に追従する。すなわち、この場合、連結ロッド５及
び第１の筒状部材６間での荷重の伝達はほとんど生じな
い。

【００２１】一方、橋脚１に地震等の衝撃力が作用する
と、橋脚１は図１に矢印で示すように振動し橋桁２、２
に衝撃力が加わる。この衝撃力に対しては、ダイラント
流体２０が流動することなく剛体として作動する。その
結果、連結ロッド５あるいは第１の筒状部材６に作用す
る衝撃力は、シリンダ１５と一体となった第２の筒状部
材１７及びゴム状弾性体２２を介して連結ロッド５及び
第１の筒状部材６間で互いに伝達され、すなわち橋桁
２、２間で衝撃力が伝達される。

【００２２】その際、ゴム状弾性体２２は弾性せん断変
形することにより抵抗し、衝撃力の振動周期を長周期化
して第１の筒状部材６及び第２の筒状部材１７間で伝達
し、同時に衝撃力のエネルギーを吸収し、水平力を速や
かに減衰させる。振幅がナット２４と第１の筒状部材６
の小径部６ａとの間隔範囲以上のものであると、ナット
２４が小径部６ａの端面に係合し、究極的には橋桁２の
落下が防止される。

【００２３】上記実施の形態は例示にすぎず、この発明
は種々の改変が可能である。例えば、上記実施の形態で
は落橋防止装置を２つの橋桁間に設置したが、橋桁と橋
脚あるいは橋台との間に設置することもできる。

【００２４】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、温度変
化による橋桁の伸縮に対しては自由に追従し、地震等の
衝撃力に対しては、弾性により抵抗するとともに、減衰
機能を発揮し、衝撃力を緩和することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は、この発明の実施の形態を示す全体正面
図である。

【図２】図２は、落橋防止装置を示す水平断面図であ
る。

【図３】図３は、図２のＡ−Ａ線断面図である。

【符号の説明】 １…橋脚 ２…橋桁 ３…落橋防止装置 ４…ピストン ５…連結ロッド ６…第１の筒状部材 ６ａ…小径部 ６ｂ…大径部 １５…シリンダ １７…第２の筒状部材 ２０…ダイラント流体 ２１…間隙 ２２…ゴム状弾性体 ２４…ナット

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】橋梁において橋桁を含む２つの構造物を連
   結し、前記橋桁の落下を防止するための落橋防止装置で
   あって、 前記２つの構造物の一方に連結され、中間部にピストン
   が設けられた連結ロッドと、 前記２つの構造物の他方に連結され、前記連結ロッドが
   移動可能に挿通される第１の筒状部材と、 前記連結ロッドの外周にあって、前記ピストンがその一
   方側から他方側に流体の移動を許すように収容され、か
   つ前記流体としてダイラタント流体が封入されたシリン
   ダと、 前記連結ロッドの外周にあって、前記シリンダと一体に
   設けられた第２の筒状部材と、 前記第１の筒状部材と第２の筒状部材との間に固着され
   たゴム状弾性体とを備えてなることを特徴とする落橋防
   止装置。
2. 【請求項２】前記第１の筒状部材が前記第２の筒状部材
   よりも小径な小径部と大径部とからなり、前記小径部に
   前記連結ロッドが挿通され、前記小径部と前記第２の筒
   状部材との間に前記ゴム状弾性体が固着されていること
   を特徴とする請求項１記載の落橋防止装置。
3. 【請求項３】前記連結ロッドの端部が前記小径部から前
   記大径部に突出し、この突出端部に前記小径部に係合可
   能な係合部が設けられていることを特徴とする請求項２
   記載の落橋防止装置。