JPS6022096Y2 - 脆性破壊式緩衝装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案は長大橋等の海中橋脚に取付けられ、航行中の船
舶や荒天時に操縦不能となった漂流船等が衝突した際に
、その衝突エネルギーを吸収し、橋脚および船舶双方の
破損を最小限に止めるための緩衝装置の構造に関するも
のである。

従来のゴム弾性を利用した型式の各種防舷材類では、は
とんど停止直前状態の接肱速度にある船舶の運動エネル
ギーを吸収することを目的としており、上記用途には吸
収エネルギーが不足して対応できず、破壊エネルギーを
利用した型式の緩衝装置が必要とされている。

破壊エネルギ一式の緩衝装置としては、鋼板の多室構造
の座屈破壊を利用した銅製緩衝装置や外殻の内部にエネ
ルギー吸収効率の非常に高い脆性破壊材を充填した脆性
破壊式緩衝装置があるが、本考案は後者の構造の改良に
関するものである。

従来の脆性破壊式緩衝装置の代表例としては、鋼製外殻
の内部に予め所要の寸法形状に成型した脆性破壊材ブロ
ックを天井部に設けたマンホールから入れて密に充填し
、充填完了後マンホールを水密に封閉する工法が採られ
てきた。

充填後の使用条件において浮遊式緩衝装置の場合は波浪
によって緩衝装置が常時繰り返し動揺するため、外殻内
の脆性破壊材ブロック相互間に隙間があって各ブロック
も常時独立して個別に揺動するような充填状態の時は、
ブロック同志が衝突、摩擦を繰り返し、長年月の間には
衝突摩擦部分が損耗していく恐れがあり、これを防ぐた
め従来は現場においてブロックを切断して形状合せを行
ったり、隙間調整用脆性破壊材薄片を充填したり、また
はロックウール等のクッション材を外殻内壁面や補強リ
ブ等の表面に全体的に貼り付ける等の手段により極力隙
間を少なくするため繁雑な工法が採られてきた。

しかるに、この種形式の緩衝装置は後に説明する第１図
からもわかるように、橋脚のコーナ一部にも一様に取り
付けられるため、コーナ一部の緩衝装置の平面形状は扇
形環状となる。

この扇形環状部の中に脆性破壊材ブロックを所定の形状
に成型して充填する場合にブロック相互間およびブロッ
クと外殻壁との間に隙間の発生は避けられず、特に扇形
環状外殻に隙間を生じないで充填できるようにブロック
の形状を選定するには、非常に形状が複雑で多種類のブ
ロックが必要となる欠点があった。

本考案の目的は、外殻構成内部に脆性破壊材ブロックを
充填する型式の浮遊式緩衝装置において、波浪によって
起る緩衝装置の動揺に伴う鋼殻と脆性破壊材ブロックと
の間、および、脆性破壊材ブロック相互間の衝突、摩擦
による脆性破壊材ブロックの損耗を防止することができ
る脆性破壊式緩衝装置の構造を提供しようとするにある
。

本考案によれば、外殻体内に脆性破壊材を充填してなる
脆性破壊式緩衝装置において、脆性破壊材ブロック相互
間、および、脆性破壊材ブロックと外殻との間に発生す
る隙間の一部または全部に常温硬化型液状物を注入硬化
させて外殻および脆性破壊材ブロックを一体化すること
により上記目的を遠戚することができる。

次に、本考案による脆性破壊式緩衝装置を橋脚に取り付
ける例につき添付図面を参照しつつ詳細に説明する。

第１図に示すように、本考案による脆性破壊式緩衝装置
１は橋脚２の外囲に浮遊状態に取り付けられ、実線で示
す部分が水面３上に浮上している。

第２図は従来の脆性破壊式緩衝装置の縦断面図であり、
マンホール３′より装入された脆性破壊材のブロック４
が外殻５内に整然と積層され、ブロック４と外殻５の内
壁との間にはクッション材６が介装され、下部には吃水
や重心を調整するためのバラスト７を入れである。

このようにブロック４と外殻５との間にクッション材６
を介装した構造にしてもなお問題が生じることは前述の
通りである。

そこで、本考案においては、第２図と同様の縦断面図で
ある第３図に示すように、脆性破壊材ブロック４相互間
、および、脆性破壊材ブロック４と外殻５との間に不可
避的に発生する隙間の少なくとも一部に常温硬化型液状
物８を注入して硬化させ、外殻およびブロック積層体を
実質的な一体化物として構成する。

本考案において使用する常温硬化型液状物の作用は、扇
形環状等の複雑な形状の外殻内に脆性破壊材ブロックを
充填する際に不可避的に発生するブロック相互間ならび
にブロックと外殻との間の隙間に充分に注入充填できる
ような流動性を呈する低粘度を有し、注入完了後は特に
加熱等の操作を経ずして常温で硬化し、これにより外殻
内でブロック相互およびブロックと外殻とが硬着されて
全ブロックおよび外殻があたかも一体化されたような状
態を生皮することによって、緩衝装置の波浪による動揺
下においても内部の脆性破壊材ブロックの個別の動揺を
防止し、ブロック相互ならびにブロックと外殻との衝突
、摩耗によって発生するブロックの極部的損耗を防ぐ効
果を発揮するものである。

このような作用効果を奏する常温硬化型液状物は、外殻
内に充填された脆性破壊材ブロック相互間およびブロッ
クと外殻との間の隙間の一部または全部に容易に充填で
きる程度の流動性を有し、常温で硬化して固体もしくは
弾性体となるものであれば良く、代表的に以下のような
ものを挙げることができる。

無機材料としては、セメントミルク、発泡セメントミル
ク、パーライト骨材人セメントモルタル、石膏、水ガラ
ス等を挙げることができ、有機材料としては、ウレタン
樹脂、高化塑性ウレタン樹脂（タールウレタン等）、エ
ポキシ樹脂、高化具化エポキシ樹脂（クールエポキシ樹
脂等）、多硫化ゴム、不飽和ポリエステル樹脂、および
これらの樹脂の発泡体などを挙げることができる。

上記の常温硬化型液状物の望ましい性質としては次のよ
うなものが求められている。

（１）硬化物の強度が小さく、脆性破壊材強度と同程度
であって緩衝装置の圧縮反力に影響を与えないこと。

（２）無溶剤の配合であって充填作業中の安全性が得ら
れ、また外殻マンホール密閉後には外殻内に溶剤蒸気の
充満が起らないこと。

（３）現場作業性の点から可使時間（流動性を保持して
いる時間）が３吋以上あること。

これの観点から、高化具化発泡性ウレタン樹脂または一
波発泡型ウレタン樹脂（フロス法ウレタン等）が好適で
ある。

無機質系のものは全て水を溶媒または水和反応硬化剤と
して用いており、必ず硬化後に過剰の水分が残留腰外殻
密閉後殻内に過剰水分が水蒸気となって充満するので、
脆性破壊材の性質によって加水分解に対して、また外殻
が鋼製の場合は内部腐食に対して配慮が必要である。

なお、本考案の脆性破壊式緩衝装置を構成する外殻は、
海水中に浮遊腰船舶非衝突時の台風等の波浪の衝激に耐
えられる強度を有すると同時に、船舶衝突時には船舶の
強度に対応して破壊し、船舶の破壊を最小限ならしめる
強度を有する構造物であり、鋼、ＦＲＰ、コンクリート
等で構戊することができる。

また、脆性破壊材としては、硬質ウレタンフオーム、フ
ェノール樹脂フオーム、パーライト混合セメントミルク
モルタル、発泡コンクリート、多孔成型コンクリート等
があり、外殻内にできるだけ隙間なく充填できるよう予
め外殻の形状寸法に適合するように成型することもでき
る。

以上説明したように、本考案においては、外殻内に充填
された脆性破壊材ブロック相互間およびブロックと外殻
との間に発生する隙間の全部、もしくは、ブロックの個
別の動揺を防止するのに必要にして充分な量と位置の隙
間に常温硬化型液状物を注入硬化させてあたかも外殻内
で全ブロックが一体化されたような状態を生成すること
によって、緩衝装置の波浪による揺動下においても内部
の脆性破壊材ブロックの個別を動揺を防止し、ブロック
同志、ブロックと外殻との衝突、摩耗によって発生する
ブロックの極部的損耗を防ぐ効果を発揮するものである
。

【図面の簡単な説明】

第１図は橋脚の外周を囲う形態にて海水面上に浮遊した
状態で設置された脆性破壊式緩衝装置の斜視図、第２図
はクッション材を外殻と脆性破壊材ブロックとの間に介
挿した従来の充填緩衝装置の縦断面図、第３図は脆性破
壊材ブロック同志および同ブロックと外殻との間の隙間
に常温硬化型液状物を充填した本考案の脆性破壊式緩衝
装置の縦断面図である。 符号の説明、１・・・・・・脆性破壊式緩衝装置、２・
・・・・・橋脚、３・・・・・・水面、３′・・・・・
・マンホール、４・・・・・・脆性破壊材ブロック、５
・・・・・・外殻、６・・・・・・クッション材、７・
・・・・・バラスト、訃・・・・・常温硬化型液状硬化
物。

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 外殻体内に脆性破壊材を充填してなる脆性破壊式緩衝装
   置において、脆性破壊材ブロック相互間、および、脆性
   破壊材ブロックと外殻との間に発生する隙間の一部また
   は全部に常温硬化型液状物を注入、硬化して一体化して
   なることを特徴とする脆性破壊式緩衝装置。