(57)【要約】【課題】簡易な構成で緩衝機能を有する橋梁落下防止具を提供する。【解決手段】橋梁落下防止具１０は、側面視にて略Ｕ字状に湾曲した弾性体１２を備えている。弾性体１２は、断面が円形状とされ、Ｕ字の一端側と他端側が、各々一端部１４と他端部１６とされている。弾性体１２の内部には、ＰＣ鋼材２０の中間部２２が埋設されている。ＰＣ鋼材２０は、ＰＣ鋼より線（ＰＣケーブル）などにより構成することができる。ＰＣ鋼材２０の中間部２２は、コイルスプリング状とされている。ＰＣ鋼材２０は、第１端部２４が弾性体１２の一端部１４から外側に露出され、第２端部２６が弾性体１２の他端部１６から外側に露出されている。ＰＣ鋼材２０は、第１端部２４、中間部２２、第２端部２６が連続したＰＣ鋼材２０で構成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
湾曲形状とされ一端部と他端部とを有する弾性体と、
第１端側が第１橋梁構造物に固定され第２端側が前記第１橋梁構造物と異なる第２橋梁構造物に固定されると共に、前記第１端側が前記弾性体の前記一端部側に配置され前記第２端側が前記弾性体の前記他端部側に配置され中間部が前記弾性体に埋設されたＰＣ鋼材と、
を備えた橋梁落下防止具。
【請求項２】
前記弾性体は、前記一端部から前記他端部にかけてのＵ字状とされていること、を特徴とする請求項１に記載の橋梁落下防止具。
【請求項３】
前記ＰＣ鋼材の中間部は、前記弾性体内で湾曲されて埋設されていること、を特徴とする請求項１または請求項２に記載の橋梁落下防止具。
【請求項４】
前記ＰＣ鋼材は、少なくとも中間部においてコイルスプリング状とされていること、を特徴とする請求項１〜請求項３のいずれか１項に記載の橋梁落下防止具。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋桁同士や、橋桁と橋脚など、２つの橋梁構造物を連結して橋梁の落下を防止する橋梁落下防止具に関する。
【背景技術】
【０００２】
橋梁を構成する橋桁同士を連結したり、橋桁と橋脚とを連結したりして、橋梁の落下を防止するために、特許文献１に記載のような落橋防止装置が提案されている。この落橋防止装置は、連結ケーブル４を用いて橋桁同士等を連結すると共に、緩衝ゴム１６により橋桁同士が衝突する際の衝撃を緩衝する。
【０００３】
しかしながら、特許文献１に記載の落橋防止装置は、連結ケーブル４の両端部に緩衝機能やクリアランスを設けた機構が複雑になってしまう。また、橋脚等への取付用のブラケット５のサイズが大きくなるため、取付位置が限られてしまう。さらに、ゴムの圧縮変形のみを用いて、緩衝機能を出している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３１２４５００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は係る事実を考慮し、簡易な構成で緩衝機能を有する橋梁落下防止具を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するため、請求項１に記載の橋梁落下防止具は、湾曲形状とされ一端部と他端部とを有する弾性体と、第１端側が第１橋梁構造物に固定され第２端側が前記第１橋梁構造物と異なる第２橋梁構造物に固定されると共に、前記第１端側が前記弾性体の前記一端部側に配置され前記第２端側が前記弾性体の前記他端部側に配置され中間部が前記弾性体に埋設されたＰＣ鋼材と、を備えている。
【０００７】
上記構成の橋梁落下防止具では、ＰＣ鋼材の第１端側が第１橋梁構造物に固定され第２端側が前記第１橋梁構造物と異なる第２橋梁構造物に固定される。第１橋梁構造物及び第２橋梁構造物へのＰＣ鋼材の固定は、固定位置、スペース等に応じた適切な任意の方法で行うことができる。
【０００８】
第１橋梁構造物と第２橋梁構造物との温度変化等の常時桁移動体による相対移動に対しては、ＰＣ鋼材の第１端側、第２端側の少なくとも１方の長さに余裕をもたせることにより、当該相対移動に追随させることができる。
【０００９】
地震等により、第１橋梁構造物と第２橋梁構造物とが離れてＰＣ鋼材に引張力が作用すると、弾性体にも引張力が作用して、湾曲部分が線形になるように変形する。この際、弾性体の曲げ変形抵抗により、引張りの際の衝撃を緩和することができる。
【００１０】
請求項２に記載の橋梁落下防止具は、前記弾性体が、前記一端部から前記他端部にかけてのＵ字状とされていること、を特徴とする。
【００１１】
このように、弾性体をＵ字状とすることにより、Ｕ字の両端部に引張力が作用した場合に効率よく衝撃を緩和することができる。また、Ｕ字にすることにより、コンパクトに構成することができる。
【００１２】
請求項３に記載の橋梁落下防止具は、前記ＰＣ鋼材の中間部が、前記弾性体内で湾曲されて埋設されていること、を特徴とする。
【００１３】
このように、ＰＣ鋼材についても弾性体内の部分を湾曲させることにより、弾性体が線形になるように変形した後、ＰＣ鋼材が弾性体内で線形に変形する。このとき、ＰＣ鋼材に接着していた弾性体がＰＣ鋼材の変形に追従しようとするため、圧縮や引張りなどの変形抵抗が生じる。これにより、さらに、引張りの際の衝撃を緩和することができる。
【００１４】
請求項４に記載の橋梁落下防止具は、前記ＰＣ鋼材が、少なくとも中間部においてコイルスプリング状とされていること、を特徴とする。
【００１５】
このように、弾性体内に埋設されるＰＣ鋼材の形状をコイルスプリング状とすることにより、弾性体が線形になるように変形した後のＰＣ鋼材の線形変形時に、ＰＣ鋼材に接着していた弾性体がＰＣ鋼材の変形に追従しようとするため、圧縮や引張りの他、曲げ、ねじれなどの変形抵抗が生じる。また、コイルスプリング状とすることにより、弾性体の単位体積当たりのＰＣ鋼材の体積を、単純に湾曲させるよりも増加させることができ、前述した変形抵抗を大きくすることができる。これにより、さらに、引張りの際の衝撃を緩和することができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明の橋梁落下防止具は、簡易な構成で緩衝機能を備えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】第１実施形態に係る橋梁落下防止具の概略構成を示す図である。
【図２】（Ａ）〜（Ｃ）は、第１実施形態に係る橋梁落下防止具の製作工程を示す説明図である。
【図３】第１実施形態に係る橋梁落下防止具が取り付けられた状態を示す図である。
【図４】第１実施形態に係る橋梁落下防止具が取り付けられたときの、取付部分の拡大図である。
【図５】第１実施形態に係る橋梁落下防止具の変形例（Ａ）〜（Ｃ）の概略構成を示す図である。
【図６】第２実施形態に係る橋梁落下防止具の概略構成を示す図である。
【図７】第２実施形態に係る橋梁落下防止具の変形例（Ａ）〜（Ｂ）の概略構成を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
[第１実施形態]
【００１９】
図１に示すように、本実施形態の橋梁落下防止具１０は、側面視にて略Ｕ字状に湾曲した弾性体１２を備えている。弾性体１２は、断面が円形状とされ、Ｕ字の一端側と他端側が、各々一端部１４と他端部１６とされている。なお、弾性体１２の断面は、必ずしも円形状である必要はなく、四〜八角形などの多角形や、楕円形状であってもよい。弾性体１２は、天然ゴム、合成ゴム、繊維入りゴムなどのゴム材や、弾性を有する樹脂材料で構成することができる。
【００２０】
弾性体１２の内部には、ＰＣ鋼材２０の中間部２２が埋設されている。ＰＣ鋼材２０は、ＰＣ鋼より線（ＰＣケーブル）や、ＰＣ鋼棒などにより構成することができる。ＰＣ鋼材２０の中間部２２は、コイルスプリング状とされている。ＰＣ鋼材２０は、第１端部２４が弾性体１２の一端部１４から外側に露出され、第２端部２６が弾性体１２の他端部１６から外側に露出されている。ＰＣ鋼材２０は、第１端部２４、中間部２２、第２端部２６が連続したＰＣ鋼材２０で構成されている。ＰＣ鋼材２０の中間部２２は、弾性体１２内に埋設されているので、ＰＣ鋼材２０が露出している場合と比較して、耐候性を向上させることができる。また、ＰＣ鋼材２０の中間部２２は、コイルプリング状とされているので、弾性体１２の単位体積当たりのＰＣ鋼材２０の体積を、単純に湾曲させるよりも増加させることができ、後述する変形の際に抵抗力を大きくすることができる。
【００２１】
橋梁落下防止具１０は、例えば、以下のようにして製作することができる。
【００２２】
図２（Ａ）に示すように、弾性体１２の形状、及び、第１端部２４、第２端部２６に対応する型の構成された２分割金型３６を用意し、図２（Ｂ）に示すように、予めコイルスプリング状に形成したＰＣ鋼材２０を金型３６内にセットする。そして、図２（Ｃ）に示すように、注入口３６Ｅからゴムを注入して、加硫する。なお、注入によるのではなく、ＰＣ鋼材２０を未加硫ゴムの中に配置して、圧延成型により成型を行うこともできる。
【００２３】
なお、弾性体１２の材料として、熱可塑性の樹脂を用いる場合には、高温の熱可塑性樹脂を注入口３６Ｅから注入し、冷却することにより製作することができる。また、
【００２４】
上記構成の橋梁落下防止具１０を取り付ける際には、第１端部２４を第１橋梁構造物としての橋脚３０に固定し、第２端部２６を第２橋梁構造物としての橋桁３２に固定する。橋桁３２は、支承３１を介して橋脚３０に支持されている。固定の方法は、取付位置や取付け領域のサイズなどに応じて選択することができる。
【００２５】
上記の取り付けは、例えば、図３に示すように行うことができる。図４にも示すように、まず、第１端部２４、第２端部２６の各々の先端を雄ねじ４０Ｎの形成された先端固定具４０に固定する。一方、橋脚３０と橋桁３２には、取付板４２及び２枚のリブ板４４が溶接された支持板４６をアンカーボルト等で固定する。取付板４２の中央部には、ＰＣ鋼材２０を挿通可能な穴４２Ａが穿孔されている。２枚のリブ板４４は、取付板４２の背面側に取付板４２と直交するように固定されている。
【００２６】
次に、先端固定具４０を穴４２Ａに挿通し、外径が穴４２Ａよりも大径のワッシャ４５を介して２個のナット４７を先端固定具４０の雄ねじに螺合させる。ナット４７により、ＰＣ鋼材２０は、取付板４２からの抜けが防止されて固定される。取付部分の外側は、カバー４８で覆う。ＰＣ鋼材２０の第１端部２４、第２端部２６は、橋脚３０と橋桁３２との相対移動に追随可能な長さが、緩みなどにより予め確保されている。
【００２７】
上記のように、本実施形態の橋梁落下防止具１０は、簡易な構成とされており、取付位置、スペースに応じて、適切な取付を行うことができる。
【００２８】
次に、上記のように橋脚３０へ第１端部２４が固定され、橋桁３２に第２端部２６が固定された橋梁落下防止具１０の作用について説明する。
【００２９】
橋脚３０と橋桁３２とが、熱等により伸縮して相対移動する際には、ＰＣ鋼材２０の第１端部２４、第２端部２６が伸張、または、緩むなどして、追随する。本実施形態によれば、ケース内にクリアランスを設けるなどの複雑な構成を必要とすることなく、簡易な構成で、ＰＣ鋼材２０を橋脚３０と橋桁３２との通常時における相対移動に追随させることができる。
【００３０】
地震などにより、橋脚３０、橋桁３２に大きな振動が入力され、橋桁３２が橋脚３０から落下する方向へと大きく相対移動すると、まず、ＰＣ鋼材２０の第１端部２４と第2端部２６とが伸張される。次に、弾性体１２のＵ字形状が伸張され、棒状に変形する。このとき、弾性体１２の曲げ変形抵抗（第１の変形抵抗）が生じる。弾性体１２が棒状に変形した後、ＰＣ鋼材２０の中間部２２が伸張され、直線状に変形する。このとき、中間部２２に接着している弾性体１２が、当該変形に追随して局所的に圧縮、引張り、曲げ、ねじれ、などの変形抵抗（第２の変形抵抗）が発生する。
【００３１】
以上のように、第１変形抵抗、第２変形抵抗という２段階の変形抵抗により、高い緩衝機能を得ることができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、ＰＣ鋼材２０の中間部２２のみをコイルスプリング状としたが、図５（Ａ）に示すように、第１端部２４、第２端部２６についても、コイルスプリング状としてもよい。このように、第１端部２４、第２端部２６をコイルスプリング状とすることにより、ＰＣ鋼材２０の通常時における伸張部分をコンパクトにすることができる。
【００３３】
また、本実施形態では、ＰＣ鋼材２０の中間部２２をコイルスプリング状としたが、図５（Ｂ）に示すように、単に湾曲された湾曲形状の中間部２２Ａとしてもよい。
【００３４】
また、図５（Ｃ）に示すように、ＰＣ鋼材２０の中間部２２を、単に弾性体１２のＵ字状に沿った形状の中間部２２Ａとしてもよい。
【００３５】
[第２実施形態]
【００３６】
次に、第２実施形態について説明する。本実施形態では第１実施形態と同様の部分についての説明は、省略する。
【００３７】
図６に示すように、本実施形態の橋梁落下防止具５０は、側面視にて所定の振幅をもった波状に湾曲した弾性体５２を備えている。弾性体５２は、断面が円形状とされ、波状の一端側と他端側が、各々一端部５４と他端部５６とされている。なお、弾性体５２の断面は、必ずしも円形状である必要はなく、四〜八角形などの多角形や、楕円形状であってもよい。弾性体５２は、天然ゴム、合成ゴム、繊維入りゴムなどのゴム材や、弾性を有する樹脂材料で構成することができる。
【００３８】
弾性体５２の内部には、ＰＣ鋼材６０の中間部６２が埋設されている。ＰＣ鋼材６０は、ＰＣ鋼より線（ＰＣケーブル）などにより構成することができる。ＰＣ鋼材６０の中間部６２は、コイルスプリング状とされている。ＰＣ鋼材６０は、第１端部６４が弾性体５２の一端部５４から外側に露出され、第２端部６６が弾性体５２の他端部５６から外側に露出されている。ＰＣ鋼材６０は、第１端部６４、中間部６２、第２端部６６が連続したＰＣ鋼材６０で構成されている。
【００３９】
橋梁落下防止具５０の製作、取り付けは、第１実施形態と同様にして行うことができる。また、橋梁落下防止具５０の作用についても、第１実施形態と同様である。
【００４０】
なお、本実施形態では、ＰＣ鋼材６０の中間部６２のみをコイルスプリング状としたが、図７（Ａ）に示すように、第１端部６４、第２端部６６についても、コイルスプリング状としてもよい。このように、第１端部６４、第２端部６６をコイルスプリング状とすることにより、ＰＣ鋼材６０の通常時における伸張部分をコンパクトにすることができる。
【００４１】
また、本実施形態では、ＰＣ鋼材６０の中間部６２をコイルスプリング状としたが、図７（Ｂ）に示すように、単に弾性体５２の波状に沿った形状の中間部６２Ａとしてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１０   橋梁落下防止具
１２   弾性体
１４   一端部
１６   他端部
２０   ＰＣ鋼材
２２   中間部
２４   第１端部
２６   第２端部
５０   橋梁落下防止具
５２   弾性体
５４   一端部
５６   他端部
６０   ＰＣ鋼材
６２   中間部
６４   第１端部
６６   第２端部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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