(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋軸方向に対向し、橋軸方向に互いに相対変位自在に分離した主桁を下部構造上で支持し、橋軸方向に対向する支承体間に跨って設置され、前記いずれか一方の支承体が、それが支持する前記主桁と共に前記下部構造に対して橋軸方向の軸回りに転倒することを防止する主桁の転倒防止装置であり、
前記対向する支承体の底面と前記下部構造の上面との間に、前記主桁の幅方向に並列して橋軸方向に沿って架設され、前記支承体に直接、もしくは間接的に接続される複数本の回転防止材を備えることを特徴とする主桁の転倒防止装置。
【請求項２】
少なくとも前記回転防止材の軸方向両端部に接合され、前記回転防止材と共に前記支承体の一部を高さ方向に挟み込む固定部材を備えることを特徴とする請求項１に記載の主桁の転倒防止装置。
【請求項３】
前記回転防止材の軸方向両端部に接合され、前記主桁の幅方向に並列する複数個の前記固定部材は互いに連結され、一体化していることを特徴とする請求項２に記載の主桁の転倒防止装置。
【請求項４】
前記固定部材は前記回転防止材に重なって接合される接合部と、前記支承体の一部の上面に重なり、前記回転防止材と共に前記支承体の一部を高さ方向に挟み込む挟持部を持ち、この挟持部上に、高さ方向に距離を置いて対向する受け梁と、この上下に対向する受け梁を前記回転防止材の軸方向両端部寄りにおいて連結する支圧板を有する保持部材が接合され、前記回転防止材の軸方向両端部の前記保持部材の支圧板間につなぎ材が架設されていることを特徴とする請求項２、もしくは請求項３に記載の主桁の転倒防止装置。
【請求項５】
前記保持部材の前記受け梁の長さ方向両側は前記支承体に少なくとも前記主桁の幅方向に係合していることを特徴とする請求項４に記載の主桁の転倒防止装置。
【請求項６】
前記受け梁は、前記支承体を構成し、前記下部構造に固定された下沓にのみ、少なくとも前記主桁の幅方向に係合していることを特徴とする請求項５に記載の主桁の転倒防止装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は橋軸方向に対向し、互いに相対変位自在に分離した主桁を下部構造上で支持し、下部構造上で橋軸方向に対向する支承体間に跨って設置され、いずれか一方の支承体が、それが支持する主桁と共に橋軸方向の軸回りに転倒することを防止する主桁の転倒防止装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
橋軸方向に対向し、橋軸方向に互いに相対変位自在に分離した主桁（橋桁）は対向する側の端部において同一の橋脚等の下部構造上で橋軸方向に対向する支承体に支持される（特許文献１参照）。この同一の下部構造上で対向する主桁の、下部構造からの落下を防止する方法としては、対向する主桁の側面間に直接、引張力を負担するケーブル（ＰＣ鋼材）を架設し、端部を定着させる方法もあるが（特許文献２、３参照）、主桁が既存の場合、ケーブルの端部を定着させるための受け材を主桁に固定するために、主桁の内部にアンカーボルト等を埋設しなければならないことがある。
【０００３】
しかしながら、主桁の内部には橋軸方向にプレストレスを導入するためのＰＣ鋼材の他、コンクリートの補強のための鉄筋が多く混在していることがあるため、鉄筋との干渉とコンクリートへの損傷の面から主桁にアンカーボルト等を打ち込むことができないことがある。その場合、下部構造上で対向する支承体間にケーブルを架設し、支承体同士を連結することにより間接的に対向する主桁を連結せざるを得ない（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１２０２９０号公報（段落００１１〜００１８、図１〜図４）
【特許文献２】特開２００７−２６２７４６号公報（図７）
【特許文献３】特開２００８−１０６４５１号公報（図７）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１では支承体の内、主桁に固定された上沓と下部構造に固定された下沓の間に橋軸方向を向いたケーブルを架設し、端部を下沓に定着させている（図１）。ここではケーブルを支承体の幅方向（主桁の幅方向（橋軸直角方向））の中央に１本、配置するだけであるため（段落００１８、図１〜図４）、ケーブルは対向する支承体間に生じる引張力に抵抗することはできるものの、いずれか一方の支承体がその上の主桁と共に橋軸方向の軸回りに転倒（回転）しようとするときの捩りモーメントには抵抗することができない。
【０００６】
例えば地震時等の水平力が対向する一方の主桁を橋軸方向の水平軸回りに回転させようとする力として作用したときには、主桁を支持する支承体ごと、他方の主桁に対して回転しようとすることが想定されるが、対向する支承体間に架設されているケーブルが１本では一方の主桁の回転を阻止することはできない。特許文献１を含め、通常の落橋防止装置は一方の主桁が橋軸方向の軸回りに回転する事態を想定していないため、このことに対応するだけの機能を備えていない。
【０００７】
本発明は上記背景より、地震時等に一方の主桁が橋軸方向の水平軸回りに回転しようとするときに、その回転を阻止することを可能にする主桁の転倒防止装置を提案するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１に記載の発明の主桁の転倒防止装置は、橋軸方向に対向し、橋軸方向に互いに相対変位自在に分離した主桁を下部構造上で支持し、橋軸方向に対向する支承体間に跨って設置され、前記いずれか一方の支承体が、それが支持する前記主桁と共に前記下部構造に対して橋軸方向の軸回りに転倒することを防止する主桁の転倒防止装置であり、
前記対向する支承体の底面と前記下部構造の上面との間に、前記主桁の幅方向に並列して橋軸方向に沿って架設され、前記支承体に直接、もしくは間接的に接続される複数本の回転防止材を備えることを構成要件とする。
【０００９】
「対向する支承体の底面と下部構造の上面との間に」とは、図１に示すように回転防止材２が同一の下部構造９上で橋軸方向に対向する支承体７、７に跨り、両支承体７、７の底面と下部構造９の上面（天端面）との間に配置されることを言う。対向する支承体７、７の内、一方の支承体７を構成する下沓７１と上沓７２は橋軸方向に相対移動可能に接続され（可動支承）、他方の支承体７を構成する下沓７１と上沓７２は主桁８の幅方向（橋軸直角方向）の水平軸回りに回転自在に連結される（固定支承）。図１では右側の支承体７が可動支承を、左側の支承体７が固定支承を示している。ここでの可動支承と固定支承は後述の転倒しようとする一方の支承体７と、その支承体７の転倒を阻止しようとする他方の支承体７とは関係ない。下沓７１と上沓７２はそれぞれ下部構造９と主桁８に定着（固定）される。主桁８の幅方向は主に橋軸直角方向であるが、主桁８に支持される床版が長方形でない、例えば平行四辺形状の場合には床版の短辺方向を指す。
【００１０】
いずれの支承体７においても下沓７１は下部構造９の天端上に設置されるベースプレート１１、敷きモルタル１３等の支持部材上に載置され、支持部材と下沓７１を貫通するアンカーボルト１０で下部構造９に定着されることから、下沓７１（支承体７）と下部構造９の天端との間には、支持部材の厚さ程度の空隙が生じている。回転防止材２はこの下沓７１の底面と下部構造９の天端面との間に確保されている空隙を利用して両支承体７、７と下部構造９との間に差し込まれる。
【００１１】
下部構造９は主に橋脚、または橋台を指す。一方の支承体７と他方の支承体７に区別はなく、以下では可動支承であるか固定支承であるかに関係なく、転倒しようとする支承体７を便宜的に一方の支承体７と言い、一方の支承体７の転倒に拘わらず、下部構造９に定着された状態を維持しようとする支承体７を他方の支承体７と言う。「回転防止材が橋軸方向に沿って架設される」とは、回転防止材２の軸方向が橋軸方向と平行であるか、平行に近い状態、例えば回転防止材２の軸線と橋軸方向とのなす角度が１５度程度以下にあることを言う。回転防止材２の軸方向が水平に対してなす角度の大きさは既存の支承体７、７の下部構造９上での定着状態による。
【００１２】
回転防止材２が両支承体７、７の底面と下部構造９との間に跨る理由は、一方の支承体７がその上の主桁８と共に橋軸方向の軸回りに転倒（回転）しようとするときに、その支承体７に接続され、浮き上がろうとする回転防止材２に生じる捩りモーメントに同じ回転防止材２が抵抗できる反力を他方の支承体７から得られるだけの、他方の支承体７との接触区間を確保するためである。
【００１３】
一方の支承体７が転倒しようとするときには、その支承体７の回転中心から遠い側の回転防止材２が回転中心軸回りに捩りモーメントを受けながら、一方の支承体７に追従して下部構造９から浮き上がろうとする。そのとき、同じ回転防止材２の他方の支承体７に接続されている区間は他方の支承体７が下部構造９に定着された状態を維持する限り、他方の支承体７の底面から下向きに押さえ付けられる力を受ける。この回転防止材２の他方の支承体７から受ける下向きの力が捩りモーメントの反力になり、回転防止材２とそれに接続されている一方の支承体７の浮き上がりを阻止しようとする。
【００１４】
一方の支承体７がその上の主桁８と共に転倒しようと（浮き上がろうと）することは、一方の支承体７を下部構造９に定着させているアンカーボルト１０が軸方向引張力を受けて伸び変形し、降伏したとき、あるいは更に破断に至ったときに起こると想定される。本発明では一方の支承体７を下部構造９に定着させているアンカーボルト１０が伸び変形等したときにも、他方の支承体７を定着させているアンカーボルト１０は降伏、あるいは破断に至らず、弾性状態を維持することを前提にする。
【００１５】
一方の支承体７が転倒しようとするときには、他方の支承体７を下部構造９に定着させている、降伏に至らないアンカーボルト１０の付着力の働きにより他方の支承体７の下に配置されている回転防止材２に他方の支承体７の底面が下向きに係止し続けることで、同じ回転防止材２の一方の支承体７に接続されている区間の浮き上がりを阻止しようとする。結果として一方の支承体７に接続された区間の浮き上がりが防止され、一方の支承体７の転倒が防止される。
【００１６】
回転防止材２は基本的には両支承体７、７の、対向する側の反対側の端部間に跨るが、他方の支承体７との十分な接触（接続）区間が確保されればよいため、必ずしも両支承体７、７の、対向する側の反対側の端部間に跨る必要はない。「十分な接触区間」は回転防止材２が他方の支承体７から、一方の支承体７の浮き上がりを阻止できる反力を受けられるだけの、他方の支承体７との接触面積を確保するための区間（橋軸方向の長さ）を意味する。
【００１７】
回転防止材２が主桁８の幅方向に並列する理由は、一方の支承体７が主桁８の幅方向のいずれかの向きに転倒（回転）しようとするときに、その向きと反対側（回転中心から遠い側）に位置する（並列する）回転防止材２が上記のように他方の支承体７から、一方の支承体７の浮き上がりを阻止できる反力を受けるためである。一方の支承体７が転倒しようとするときの回転中心側に配置された回転防止材２の回転中心からの距離は小さいことから、その回転防止材２が受ける、一方の支承体７の転倒を阻止しようとする他方の支承体７からの反力が相対的に小さいため、一方の支承体７の転倒を阻止する役割は主に回転中心から遠い側に配置された回転防止材２が果たす。
【００１８】
一方の支承体７がアンカーボルト１０の伸び変形により、主桁８幅方向のいずれかの向きに回転しようとするときには、回転中心から遠い側に位置する回転防止材２の、一方の支承体７に接続された区間、あるいは一方の支承体７と重なる区間が一方の支承体７に引き摺られて浮き上がろうとする。
【００１９】
しかしながら、他方の支承体７が健全なアンカーボルト１０により下部構造９に固定された状態を維持することで、浮き上がろうとする回転防止材２の内、他方の支承体７に接続された、あるいは重なる区間が浮き上がりを阻止されるため、一方の支承体７に接続等された区間の浮き上がりも阻止されるか、浮き上がり量が低減される。結果として一方の支承体７の回転が防止され、主桁８の回転が防止される。同じ状況は一方の支承体７に反対側の向きに回転しようとするときにも生じ、他方の支承体７が回転しようとするときにも、一方の支承体７が下部構造９に固定された状態を維持する限り、同じ状況が生じる。
【００２０】
回転防止材２の、主桁８の幅方向への並列数と幅方向の配置位置は問われない。一方の支承体７が幅方向に回転しようとするときには、支承体７の下面の回転側（幅方向）の端部を回転中心として回転しようとし、前記のようにその反対側の端部寄りに配置された回転防止材２が他方の支承体７から回転（浮き上がり）に抵抗する反力のモーメントを受けるため、理論上は、回転防止材２は支承体７の幅方向端部寄りに配置されることが合理的である。反力のモーメントは回転しようとする（回転中心）側の端部から回転防止材２の軸までの距離が大きい程、大きくなることによる。但し、既設の支承体７の形状から、回転防止材２を幅方向の端部寄りに配置できないこともあるため、回転防止材２は幅方向中央寄りに配置されることもある。
【００２１】
「回転防止材が支承体に直接、もしくは間接的に接続される」の「接続」は支承体７に接合されることと、接合と同等程度に支承体７との一体性を確保した状態に支承体７に係合するか、支承体７を拘束する等、支承体７に連係することを言う。「直接」は回転防止材２が直接、支承体７のいずれかの部分にボルト等により接合等、接続されることを言い、「間接的」は回転防止材２と支承体７に跨る、例えば固定部材３を介して回転防止材２が間接的に支承体７に接続されること（請求項２）を言う。
【００２２】
間接的に接続される場合の固定部材３は回転防止材２の少なくとも軸方向両端部において回転防止材２と共に支承体７の一部を高さ方向に挟み込み、回転防止材２にボルト２１等により接合される（請求項２）。支承体７の損傷を避ける意味で、回転防止材２を直接、支承体７に接合することが好ましくない場合には、回転防止材２は接合以外の手段で支承体７に接続される。
【００２３】
「回転防止材２が少なくとも回転防止材２の軸方向両端部に接合される」とは、図１に示すように固定部材３が回転防止材２の軸方向の両端部以外に、軸方向の中間部に接合されることもある意味である。下部構造９上で対になる支承体７、７の内の一方は可動支承であることから、図１に示すように一方の支承体７（上沓７２）が橋軸方向に移動したときにも他方の支承体７に衝突しない程度に両支承体７、７は距離を置いて配置されるため、この対になる支承体７、７間の空間に固定部材３が配置され、各支承体７に接合されることもある。
【００２４】
固定部材３は具体的には回転防止材２に重なってこれに接合される接合部３ａと、支承体７の一部の上面に重なり、回転防止材２と共に支承体７の一部を高さ方向に挟み込む挟持部３ｂを持つ（請求項４）。回転防止材２は支承体７の底面と下部構造９の上面との間に配置される（差し込まれる）ことから、直接、回転防止材２を支承体７に接合等、接続することが難しいことが想定される。
【００２５】
そこで、請求項２では図５に示すように回転防止材２と共に支承体７を挟み込む固定部材３が回転防止材２に接合されることで、回転防止材２を間接的に支承体７に接続（接合）することになる。この場合、固定部材３は回転防止材２と共に支承体７を挟み込むため、支承体７を少なくとも高さ方向（鉛直方向）に挟み込みながら、回転防止材２に接合されることが可能になる。
【００２６】
「少なくとも高さ方向」とは、固定部材３の形状によっては固定部材３と回転防止材２が支承体７を高さ方向に挟み込みながら、回転防止材２の軸方向（水平方向等）にも支承体７を挟み込み得ることを言う。例えば図１に示すように回転防止材２の軸方向両端部において対になる固定部材３、３が支承体７に回転防止材２の軸方向に接触する形状をしていれば、対になる固定部材３、３が両支承体７、７を回転防止材２の軸方向にも挟み込みながら、回転防止材２に接合されることになる。
【００２７】
回転防止材２と共に支承体７を少なくとも高さ方向に挟み込む固定部材３が回転防止材２にボルト２１等により接合されることで、固定部材３と回転防止材２が支承体７を少なくとも高さ方向に挟持した状態を得ることができ、固定部材３と回転防止材２の支承体７への一体性が確保されるため、回転防止材２は支承体７に接続された状態になる。この場合、回転防止材２と固定部材３を直接、支承体７にボルト等により接合しなくても、回転防止材２と固定部材３を支承体７に一体化させた状態を得ることができるため、支承体７への損傷が回避される。
【００２８】
請求項２では固定部材３が回転防止材２と共に支承体７の一部を少なくとも高さ方向に挟持した状態を得ることができることで、各回転防止材２と支承体７との一体性が強まるため、一方の支承体７が浮き上がりを生じようとするときに、下部構造９への定着状態を維持する他方の支承体７が回転防止材２を元の、両支承体７、７間に架設された状態を維持し易くなる。この結果、回転防止材２が、浮き上がろうとする一方の支承体７の浮き上がりを阻止するように働く効果が高まるため、一方の支承体７の浮き上がり（回転）が防止され易くなり、その一方の支承体７が支持する主桁８の回転の防止効果が向上する。
【００２９】
また回転防止材２の軸方向両端部に接合され、主桁８の幅方向に並列する複数個の固定部材３、３が図６等に示すように互いに連結され、一体化している場合（請求項３）には、各固定部材３が回転防止材２に接合されたときに、並列する回転防止材２、２を互いに連結しながら、隣接する回転防止材２、２間の間隔を一定に保持することができる。この場合、連結された固定部材３、３が並列する回転防止材２、２間の間隔が狭まることを阻止するため、地震動により各回転防止材２が主桁８の幅方向に移動するようなことが防止される。隣接する固定部材３、３は両者間に跨り、それぞれに接合される連結材３ｄによって互いに連結される。
【００３０】
隣接する固定部材３、３が隣接する回転防止材２、２間の間隔を保持することで、一方の支承体７が転倒しようとするときに、支承体７の回転中心から遠い側の回転防止材２までの距離に変化が生じないため、その回転防止材２が他方の支承体７から受ける反力のモーメントが低減することがなくなる。この結果、一方の支承体７の転倒防止効果の低下が生じないため、支承体７の転倒に対する安定性が向上する。回転防止材２、２間の間隔が狭まることがあれば、転倒しようとする支承体７の底面の端部から回転防止材２までの距離が小さくなることがあり、この距離が小さくなれば、反力のモーメントが低減するが、回転防止材２、２間の間隔が保持されれば、反力のモーメントの低減が回避されることによる。
【００３１】
固定部材３は前記のように回転防止材２に重なる接合部３ａと、支承体７の一部の上面に重なる挟持部３ｂを持つが、図６〜図８に示すように挟持部３ｂ上に、高さ方向に距離を置いて対向する（上部及び下部の）受け梁４１、４２と、上下に対向する受け梁４１、４２を回転防止材２の軸方向端部寄りにおいて連結する支圧板４３を有する保持部材４が接合された上で、回転防止材２の軸方向両端部の保持部材４、４の支圧板４３、４３間につなぎ材５が架設される場合（請求項４）には、回転防止材２と固定部材３の、両支承体７、７への一体性を強化することが可能になる。
【００３２】
保持部材４は上下に対向する受け梁４１、４２と両受け梁４１、４２に跨って接合され、両受け梁４１、４２を連結する支圧板４３からなり、下部の受け梁４１において固定部材３の挟持部３ｂ上に載置され、ボルト４５等により接合される。つなぎ材５は回転防止材２の軸方向両端部に配置された固定部材３、３に接合された保持部材４、４の支圧板４３、４３間に回転防止材２の軸方向に、またはそれに近い角度で架設され、軸方向引張力が導入された状態で支圧板４３に定着させられることで、反力を受ける支圧板４３を通じて上下の受け梁４１、４２を両支承体７、７につなぎ材５の軸方向に密着させる。
【００３３】
支圧板４３が受けた軸方向圧縮力は受け梁４１、４２に接合された固定部材３と回転防止材２を両支承体７、７に一体化させるように働く。結果的に回転防止材２と固定部材３の、両支承体７、７への一体性が強まるため、一方の支承体７が浮き上がりを生じようとするときの他方の支承体７と回転防止材２との一体性も強まり、他方の支承体７が一方の支承体７の浮き上がりを阻止する能力が向上する。つなぎ材５は実質的に回転防止材２の軸方向と平行に、もしくは平行に近い状態で架設され、回転防止材２と同様に軸方向が橋軸方向と平行であるか、平行に近い状態になる。
【００３４】
前記のように一方の支承体７が転倒しようとするときには、その回転中心から遠い側に位置する回転防止材２が他方の支承体７に上向きに係合することにより他方の支承体７から転倒に抵抗する反力を受けることができる。この転倒に抵抗する反力は、固定部材３の上に保持部材４が接合される請求項４では、保持部材４を構成する受け梁４１、４２の長さ方向両側を支承体７に少なくとも主桁８の幅方向に係合させることで（請求項５）、受け梁４１、４２が他方の支承体７から水平方向に受けることもできる。「受け梁の長さ方向」は支承体７の幅方向であり、回転防止材２が並列する方向を指す。「少なくとも主桁８の幅方向」とは、受け梁４１、４２が主桁８の軸方向（橋軸方向）の、両支承体７、７が対向する向きにも係合することがある意味である。「両支承体７、７が対向する向き」は回転防止材２の軸方向両端部側から中心部側への向きを言う。
【００３５】
受け梁４１、４２が支承体７の幅方向に係合することには、支承体７の幅方向外側から係合する場合と内側から係合する場合がある。いずれの場合も、受け梁４１、４２の長さ方向両側が支承体７の幅方向に係合することで、一方の支承体７が転倒しようとするときに、その転倒の向きと逆向きの水平方向の反力を受け梁４１、４２（保持部材４）が支承体７から受けることができる。この水平方向の反力は保持部材４と回転防止材２が接合された固定部材３を介して保持部材４から回転防止材２に伝達されることで、回転防止材２の浮き上がりの防止効果が増すため、一方の支承体７に接続された、回転中心から遠い側の回転防止材２による一方の支承体７の転倒防止効果が一層、向上することになる。
【００３６】
支承体７は前記のように下部構造９に固定された下沓７１と、主桁８に固定され、下沓７１に橋軸直角方向の水平軸回りに回転自在に連結されるか、もしくは橋軸方向に相対移動自在に接続される上沓７２から構成され、いずれの場合（可動支承と固定支承）も上沓７２は下沓７１に対して相対変位可能に連係する。
【００３７】
ここで、請求項４、５における保持部材４の上下の受け梁４１、４２が下沓７１と上沓７２に跨って設置されるとすれば、受け梁４１、４２が下沓７１と上沓７２の相対変位を阻害する可能性がある。そこで、対向する上下の受け梁４１、４２を図６に示すように支承体７を構成する下沓７１にのみ、少なくとも主桁８の幅方向（橋軸直角方向）に係合させることで（請求項６）、平常時に下沓７１と上沓７２の相対変位を許容し、支承体７の可動支承と固定支承としての機能を維持させることができる。「少なくとも主桁８の幅方向」は受け梁４１、４２が主桁８の軸方向（橋軸方向）の、両支承体７、７が対向する向きにも係合することがあることを意味する。
【００３８】
上下の受け梁４１、４２（保持部材４）が下沓７１に、少なくとも主桁８の幅方向に係合することで、平常時には下沓７１と上沓７２の相対変位を許容しながらも、一方の支承体７の転倒時に保持部材４が下沓７１から上記の水平方向の反力を受けることができる状態が得られる。
【００３９】
また受け梁４１、４２が主桁８の軸方向（橋軸方向）に係合した場合には、回転防止材２の軸方向両端部の保持部材４、４間につなぎ材５が架設されることと併せ、転倒防止装置１全体が両支承体７、７に、両支承体７、７が対向する向きに係合しながら、主桁８の幅方向（水平方向）両側に係合した状態になり、両支承体７、７の一体性がより高められる。この結果、一方の主桁８に固定された一方の支承体７の上沓７２が主桁８と共に転倒しようとするときに、一方の支承体７に接続された回転防止材２が他方の支承体７の下沓７１からの反力を直ちに受けることが可能になり、一方の支承体７（上沓７２）の転倒を早期に阻止することが可能になる。
【発明の効果】
【００４０】
橋軸方向に対向する支承体の底面と下部構造の上面との間に、主桁の幅方向に並列して橋軸方向に沿って架設され、支承体に直接、もしくは間接的に接続される複数本の回転防止材を備えることで、一方の支承体がそれを下部構造に定着させているアンカーボルトの伸び変形により回転防止材と共にいずれかの向きに転倒しようとするときに、健全なアンカーボルトにより下部構造に固定された状態を維持する他方の支承体が回転防止材の浮き上がりを阻止することができる。この結果、回転防止材に接続された一方の支承体の浮き上がり（転倒）とそれが固定された主桁の転倒を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００４１】
【図１】下部構造上で橋軸方向に対向する支承体に転倒防止装置を装着した様子を示した、主桁の幅方向に見たときの縦断面図である。
【図２】図１のｘ−ｘ線断面図である。
【図３】対向する支承体を橋軸方向に挿通するつなぎ材を架設する前の図１のｘ−ｘ線断面図である。
【図４】（ａ）は図２のｙ−ｙ線矢視図、（ｂ）は図２のｚ−ｚ線矢視図である。
【図５】支承体の下沓の下に回転防止材を配置し、下沓に下向きに係合する固定部材を回転防止材に接合した様子を示した斜視図である。
【図６】図５に示す固定部材の上に保持部材を設置した様子を示した斜視図である。
【図７】図６に示す保持部材を固定部材にボルトにより接合した様子を示した斜視図である。
【図８】図７に示す保持部材に支圧板を接合し、支圧板につなぎ材を挿通させた様子を示した斜視図である。
【図９】図８に示すつなぎ材の端部を支圧板に定着させた様子を示した斜視図である。
【図１０】つなぎ材の端部を支圧板に定着させた状態での回転防止材と固定部材の端部を示した斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００４２】
図１、図２は橋軸方向に対向し、橋軸方向に互いに相対変位自在に分離した主桁８を下部構造９上で支持し、橋軸方向に対向する支承体７、７間に跨って設置され、いずれか一方の支承体７が、それが支持する主桁８と共に下部構造９に対して橋軸方向の軸回りに転倒することを防止する転倒防止装置１の支承体７、７への設置例を示す。転倒防止装置１は対向する支承体７、７の底面と下部構造９の上面（天端面）との間に、主桁８の幅方向に並列して橋軸方向に沿って架設され、支承体７、７に直接、もしくは間接的に接続される複数本の回転防止材２、２を備える。回転防止材２、２は２本以上であればよく、本数は問われない。
【００４３】
下部構造９上で橋軸方向に対向する支承体７、７の内、一方（図１の左側）の支承体７は主桁８をその幅方向（橋軸直角方向）の水平軸回りに回転自在に支持する固定支承であり、他方（図１の右側）の支承体７は主桁８を橋軸方向に相対移動自在に支持する可動支承である。一方の支承体７と他方の支承体７のいずれも、支承体７は下部構造９に定着（固定）される下沓７１と主桁８に定着（固定）される上沓７２から構成され、固定支承では上沓７２は下沓７１に主桁８の幅方向の水平軸回りに回転自在に接続（連結）され、可動支承では上沓７２は下沓７１に主桁８の軸方向（橋軸方向）に相対移動自在に接続される。支承体７は下沓７１と上沓７２を含めて言うこともあるが、いずれか一方を指すこともある。主桁８の幅方向は基本的には橋軸直角方向であるが、床版が平行四辺形状の場合等には床版の短辺方向になる。
【００４４】
支承体７の下沓７１は図５等に示すように下部構造９の天端上に設置された高さ調整用のベースプレート１１等の上に脚部７１ａにおいて載置され、脚部７１ａとベースプレート１１等を貫通するアンカーボルト１０が下部構造９中に埋設されることにより下部構造９に定着される。ベースプレート１１は図１、図２に示すように下部構造９の天端上に直接、設置される敷きモルタル１３等の上に載ることもある。この関係で、下沓７１（支承体７）の底面と下部構造９の天端面との間には少なくともベースプレート１１の厚さ分の空隙が生じており、この空隙に転倒防止装置１の回転防止材２が差し込まれる。
【００４５】
回転防止材２、２を支承体７、７のいずれかの部分に接合（固定）することができる場合には、転倒防止装置１は複数本の回転防止材２、２のみから構成される。但し、回転防止材２、２の支承体７、７への接合に伴い、支承体７の強度や剛性に影響を与える程の損傷を生じさせる可能性がある場合には、支承体７への損傷を回避するために、図１に示すように回転防止材２、２には、少なくとも回転防止材２の軸方向両端部に接合され、回転防止材２と共に支承体７の一部を高さ方向に挟み込む固定部材３が伴われる。この場合、転倒防止装置１は複数本の回転防止材２、２と各回転防止材２の少なくとも軸方向両端部に接合される固定部材３、３から構成される。
【００４６】
図面では支承体７の幅方向（主桁８の幅方向）に、幅方向の中心に関して対称に２本の回転防止材２、２を配置しているが、回転防止材２は３本以上、配置されることもある。図面ではまた、回転防止材２の支承体７、７への一体性を高めるために、回転防止材２の軸方向中間部の、支承体７、７の対向する側にも固定部材３、３を接合し、回転防止材２の軸方向に、各支承体７の両側に固定部材３、３を配置している。
【００４７】
回転防止材２は支承体７（下沓７１）の底面と下部構造９の天端面との間に確保されている上記した空隙に納まる高さを持つ棒状の部材であり、基本的には対になる２個の支承体７、７に跨って下部構造９との間に挿入されたときに、軸方向の両端部が支承体７から突出する程度の長さを持つ。この回転防止材２の、支承体７から突出した部分を直接、支承体７にボルト等を用いて接合することもできるが、上記のように図面では支承体７への損傷を回避するために、回転防止材２と共に支承体７の一部を高さ方向に挟み込む固定部材３を回転防止材２にボルト２１を用いて接合している。
【００４８】
回転防止材２の上面には固定部材３が直接、もしくは間接的に重なって接合され、回転防止材２の下面は下部構造９の天端面に直接、もしくは間接的に接触することから、回転防止材２は少なくとも上面と下面が平坦等、固定部材３との間で相対的な回転が生じない断面形状に形成される。図面では図９、図１０等に示すように回転防止材２を方形状の断面形状に形成しているが、回転防止材２の断面形状は特に問われない。図示する形状の場合、回転防止材２は支承体７下の空隙に納まった状態で支承体７の幅方向に転がりを生じにくいため、空隙に配置された状態での安定性が高い利点がある。回転防止材２の上面と固定部材３との間、及び回転防止材２の下面と下部構造９との間には図１、図９に示すように間隔を調整するためのスペーサ１２が介在することもある。
【００４９】
固定部材３は支承体７（下沓７１）の一部として上記した脚部７１ａに連続した下部を回転防止材２と共に高さ方向に挟み込む関係で、図５〜図７に示すように回転防止材２の上面に重なって接合される接合部（下部フランジ）３ａと、支承体７の下部の上面に重なり、回転防止材２と共に支承体７の下部を高さ方向に挟み込む挟持部（上部フランジ）３ｂと、接合部３ａと挟持部３ｂをつなぐつなぎ部（ウェブ）３ｃからＺ字形の形状をし、接合部３ａにおいて回転防止材２にボルト２１等により接合される。
【００５０】
挟持部３ｂは支承体７（下沓７１）の下部に直接、もしくは間接的に接合されることもあるが、図面では支承体７への損傷の回避のために、挟持部３ｂを支承体７には直接、接合せず、接合部３ａの回転防止材２への接合によって回転防止材２と共に支承体７を上下に挟み込み、支承体７を下向きに押さえ込んだ状態で保持（拘束）している。接合部３ａの下面は直接、もしくは間接的に回転防止材２の上面に重なる（接触する）ため、回転防止材２の上面の形状に応じ、平坦面等に形成され、挟持部３ｂの下面は支承体７の下部の上面に直接、もしくは間接的に重なるため、平坦面等、支承体７の上面に対応した形状に形成される。
【００５１】
接合部３ａには固定部材３自身を回転防止材２に接合するためのボルト２１が挿通する挿通孔が形成され、挟持部３ｂには後述の保持部材４を接合するためのボルト４５が挿通する挿通孔が形成される。またつなぎ部３ｃは支承体７下部の、回転防止材２軸方向の側面に接触するため、接合部３ａと挟持部３ｂ、及びつなぎ部３ｃは共に板状の形状をし、固定部材３は例えばプレートの組み合わせから形成される。
【００５２】
つなぎ部３ｃが支承体７の下部の、回転防止材２軸方向の側面に軸方向外側から接触することで、固定部材３に保持部材４が接合され、回転防止材２の軸方向両端部に配置された保持部材４、４が後述のつなぎ材５により支承体７、７が対向する側へ互いに引き寄せられたときに、支承体７、７に密着した状態になるため、固定部材３と支承体７、７との一体性が強められる。
【００５３】
図示する例では図６に示すように回転防止材２の軸方向両端部に配置された固定部材３、３の各挟持部３ｂ上に、両固定部材３、３を回転防止材２の軸方向に互いに連結するつなぎ材５を架設するための保持部材４を載置し、これを挟持部３ｂにボルト４５等により接合している。ボルト４５を使用する場合、ボルト４５は図６〜図８に示すように後述する保持部材４の受け梁４１、４２に形成された挿通孔と、受け梁４１、４２間に介在する筒状の間隔保持材４４の挿通孔を挿通するか、螺合する。固定部材３の挟持部３ｂの下面は支承体７（下沓７１）に接触することから、挟持部３ｂの下面側にはボルト４５に螺合するナットを配置することが難しいため、ボルト４５は少なくとも保持部材４の下側の受け梁４１の挿通孔には螺合する。各挿通孔のボルト４５が螺合する区間には雌ねじが形成される。
【００５４】
挟持部３ｂは基本的には回転防止材２と共に支承体７を上下に挟み込むだけであるが、挟持部３ｂは接合部３ａの回転防止材２への接合に伴い、支承体７の下部を下方へ押さえ込みながら、支承体７のいずれかの部分に水平方向に係合することもある。保持部材４を使用した図示の例では図６に示すように支承体７には保持部材４を水平二方向に係合させている。
【００５５】
固定部材３は１本の回転防止材２の少なくとも軸方向の一方の端部毎に１個、配置されるため、対になる支承体７、７の対向する側の反対側の端部には、支承体７の幅方向に並列する回転防止材２、２の本数分の固定部材３が配置される。回転防止材２の端部側において支承体７の幅方向に配列する複数個の固定部材３は互いに独立したままでもよいが、図面では図６、図７に示すように一方の支承体７の浮き上がり時に複数本の回転防止材２の挙動を独立させずに連係させるために、回転防止材２の軸方向の端部側に配置された複数個の固定部材３を互いに連結し、一体化させている。支承体７、７の対向する側に配置され、支承体７の幅方向に並列する固定部材３、３も互いに連結される。
【００５６】
回転防止材２、２の並列する方向に隣接する固定部材３、３は両者間に跨り、各つなぎ部３ｃに溶接等により接合される連結材３ｄによって互いに連結され、少なくとも隣接する固定部材３、３が一体化するか、全体として全固定部材３が一体化する。連結材３ｄはつなぎ部３ｃに接合されることで、つなぎ部３ｃと共に支承体７に密着することができるため、固定部材３と支承体７との一体性を高めることに寄与する。固定部材３が回転防止材２の本数に応じ、回転防止材２の並列方向に３個以上、配列する場合も同様である。
【００５７】
保持部材４は図６〜図８に示すように高さ方向に距離を置いて対向する、板状の下部と上部の受け梁４１、４２と、両受け梁４１、４２を回転防止材２の軸方向両端部寄りにおいて連結する、つなぎ材５が挿通する挿通孔４３ａを有する支圧板４３から構成される。下部の受け梁４１は固定部材３の挟持部３ｂの上面に直接、もしくは間接的に重なり、前記したボルト４５等により接合され、上部の受け梁４２は下部の受け梁４１と対になって支圧板４３を受ける。支圧板４３はつなぎ材５の端部を受け、つなぎ材５の張力を負担するため、受け梁４１、４２と支圧板４３も板状の形状をし、保持部材４もプレートの組み合わせ等から形成される。
【００５８】
その場合、保持部材４は上下に対向する２枚のプレートからなる受け梁４１、４２と、両受け梁４１、４２の面内方向片側に跨って重なる、プレートからなる支圧板４３からコの字状の断面形状に形成される。支圧板４３には図７に示すようにつなぎ材５が挿通する挿通孔４３ａが形成されている。下部の受け梁４１と上部の受け梁４２間の間隔は図６、図７に示すように挿通孔を有する例えば筒状等の間隔保持材４４が軸方向を受け梁４１、４２の対向する方向を向いて架設され、両受け梁４１、４２に挟持されることによって保持される。
【００５９】
受け梁４１、４２の長さ方向両側、すなわち回転防止材２、２の並列方向両側の一部は支承体７の下沓７１の形状に応じて切り欠かれた形状をし、受け梁４１、４２は下沓７１に少なくとも支承体７（主桁８）の幅方向に、例えば支承体７の内側から係合し、受け梁４１、４２（保持部材４）と下沓７１との間で少なくとも支承体７（下沓７１）の幅方向の水平力が伝達される状態に連係している。受け梁４１、４２の長さ方向両側は支承体７にその外側から係合することもある。
【００６０】
図面では受け梁４１、４２を支承体７（下沓７１）の幅方向と共に、支承体７、７の対向する方向（主桁８の橋軸方向）の水平二方向に係合させることで、支承体７との間でこれらの二方向の力が伝達される状態にし、回転防止材２と共に下沓７１を高さ方向に挟持し、下沓７１との一体性を確保している。図面では主桁８の軸方向に、受け梁４１、４２が支承体７の外側から内側へ向かって係合しているが、受け梁４１、４２は支承体７の内側から外側へ向かって係合することもある。
【００６１】
支圧板４３は上下の受け梁４１、４２の、回転防止材２の軸方向両端部側の側面間に跨って架設され、両受け梁４１、４２にボルトや溶接等により接合される。つなぎ材５は回転防止材２の軸方向両端部に配置された保持部材４、４の各支圧板４３、４３の挿通孔４３ａ、４３ａを挿通して図７〜図１０に示すように両支圧板４３、４３間に架設される。つなぎ材５は原則として張力が与えられた状態で、端部において支圧板４３にナット６等により定着される。図面では図９に示すように支圧板４３の表面側に緩衝材５２を重ね、この緩衝材５２の表面側にナット６を受ける円板状の定着板５１を重ね、定着板５１にナット６を定着させている。図面ではまた、つなぎ材５を回転防止材２の並列数に合わせて２本、架設しているが、つなぎ材５は１本のみで足りることもある。
【００６２】
つなぎ材５は原則的に張力が付与されて回転防止材２の軸方向に対向する支圧板４３、４３間に架設されるため、つなぎ材５には鉄筋、ＰＣ鋼材、繊維強化プラスチック等の引張材が使用される。つなぎ材５は図７、図８に示すように下沓７１に上沓７２が接合されたときに下沓７１と上沓７２間に高さ方向と幅方向に確保された空間内を通して支圧板４３、４３間に架設される。
【００６３】
つなぎ材５に付与された張力は支圧板４３から上下の受け梁４１、４２を通じて支承体７の下沓７１に回転防止材２の軸方向の圧縮力として伝達されるが、下部の受け梁４１は固定部材３の挟持部３ｂに接合されているため、下沓７１には受け梁４１、４２と固定部材３を通じて圧縮力が伝達される。
【００６４】
つなぎ材５の張力が両支承体７、７の下沓７１、７１に、両支承体７、７が互いに接近する向きの圧縮力として作用することで、回転防止材２の軸方向両端部に位置する保持部材４、４及び固定部材３、３が両支承体７、７に、回転防止材２の軸方向に圧縮力を及ぼした状態になるため、並列する複数本の回転防止材２と支承体７との一体性が強まる。また保持部材４の受け梁４１、４２の長さ方向両側が支承体７の下沓７１にその幅方向内側から係合した状態にあるため、保持部材４と支承体７との間での幅方向の水平力の伝達効果も高まっている。
【００６５】
保持部材４が支承体７の幅方向に係合した状態にあることで、一方の支承体７が転倒しようとするときに、回転防止材２がそれに接合された保持部材４を通じて他方の支承体７（下沓７１）からの水平方向の反力も受ける状態にある。この場合、回転防止材２は他方の支承体７には保持部材４（受け梁４１、４２）を介して間接的に水平方向にも係合するため、鉛直方向に直接的に係合することと併せ、回転防止材２は他方の支承体７から鉛直方向と水平方向の反力を受けることができ、一方の支承体７の転倒を防止する効果を高めている。
【００６６】
対になる支承体７、７の、回転防止材２の軸方向の両端部間につなぎ材５が架設された状態で、地震時等に一方の支承体７が支持する主桁８に作用する幅方向の水平力に起因し、一方の支承体７の下沓７１を下部構造９に定着させているアンカーボルト１０に伸び変形等が生じたとき、主桁８が下部構造９に対して橋軸方向の水平軸回りに転倒しようとする。このとき、一方の支承体７の上沓７２が主桁８に引き摺られ、上沓７２に接合されている下沓７１も転倒しようとする。それに伴い、一方の支承体７の下沓７１を下向きに押さえ込んでいる固定部材３の接合部３ａに上向きに係合している回転防止材２も浮き上がろうとする。
【００６７】
しかしながら、回転防止材２の全長の内、アンカーボルト１０に伸び変形が生じていない他方の支承体７の下沓７１の下に位置する区間が下沓７１に上向きに係合し、保持部材４を介して下沓７１に水平方向にも係合することで、下沓７１に下向きに押さえ込まれながら、一方の支承体７の転倒と逆向きの水平方向の反力を下沓７１から受けるため、回転防止材２全体の浮き上がりが阻止、あるいは抑制される。この結果、一方の支承体７とそれが支持する主桁８の転倒も阻止されるか、元の状態からの回転（捩り）の角度が小さく抑えられる。
【００６８】
ここで、一方の支承体７が転倒しようとするときには、その支承体７の幅方向に支承体７の回転中心から遠い側に位置する回転防止材２の、他方の支承体７（下沓７２）の下に位置する区間がその支承体７の底面に係合し、その支承体７から鉛直方向の反力を受け、下向きに押さえ込まれた状態を保持しようとする。また保持部材４（受け梁４１、４２）の、一方の支承体７の回転中心に近い側の端部が他方の支承体７（下沓７２）に転倒の向きに係合することで、その支承体７から転倒の向きと逆向きの水平方向の反力を受けるため、他方の支承体７が一方の支承体７の転倒（回転）を２通りに阻止しようとする。従って一方の支承体７の転倒の防止には、支承体７の回転中心から遠い側の回転防止材２と、回転中心に近い側の保持部材４の端部が有効に機能する。
【００６９】
一方の支承体７の回転中心から遠い側の回転防止材２は他方の支承体７から、回転中心から支承体７の幅方向に回転防止材２の中心までの水平距離に応じた大きさの下向きの反力を受け、この反力が一方の支承体７が浮き上がろうとするときにその支承体７に作用している捩りモーメントに抵抗する。一方の支承体７の回転中心に近い側の保持部材４の端部は他方の支承体７から、回転中心から受け梁４１、４２までの鉛直距離に応じた大きさの、転倒の向きと逆向きの反力を受け、この反力も一方の支承体７が浮き上がろうとするときにその支承体７に作用している捩りモーメントに抵抗する。
【符号の説明】
【００７０】
１……転倒防止装置、
２……回転防止材、２１……ボルト、
３……固定部材、３ａ……接合部、３ｂ……挟持部、３ｃ……つなぎ部、３ｄ……連結材、
４……保持部材、４１……下部の受け梁、４２……上部の受け梁、４３……支圧板、４３ａ……挿通孔、４４……間隔保持材、４５……ボルト、
５……つなぎ材、５１……定着板、５２……緩衝材、６……ナット、
７……支承体、７１……下沓、７１ａ……脚部、７２……上沓、
８……主桁、
９……下部構造、１０……アンカーボルト、１１……ベースプレート、１２……スペーサ、１３……敷きモルタル。
【図１】
0006491554.tif 000002
【図２】
0006491554.tif 000003
【図３】
0006491554.tif 000004
【図４】
0006491554.tif 000005
【図５】
0006491554.tif 000006
【図６】
0006491554.tif 000007
【図７】
0006491554.tif 000008
【図８】
0006491554.tif 000009
【図９】
0006491554.tif 000010
【図１０】
0006491554.tif 000011