(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
外ケーブルトラスＰＣ橋梁の外ケーブルを張設するケーブルサドルを、該外ケーブルの配置形状に合わせた曲率を有する二重管で構成し、該二重管を構成する内管をスペーサー等の支持手段を介して外管に取付け、該内管の端部をラッパ状に形成したことを特徴とする外ケーブルトラスＰＣ橋梁の外ケーブル張設装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、外ケーブルを張設したＰＣ橋梁の外ケーブル張設装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近時、ＰＣ橋梁の桁高以上に外ケーブルを大きく偏心させて配置することによりプレストレスを有効利用し、より軽量で合理的なＰＣ橋梁（プレストレストコンクリート橋梁）を構築しようとする「大偏心ケーブルＰＣ橋」の構造形式が幾つか提案されている。そのうちの主なものの一つに、斜張橋の主塔を低くしたような構造を有するエクストラドーズドＰＣ橋（図１）が知られており、このＰＣ橋は、斜張橋が斜材により主桁を斜めに引き上げ支持しているのに対して、斜材により主桁にプレストレスと偏心モーメントを与えることに主眼を置いている。また、主桁に結合されて橋軸方向には鉛直なストラットにより外ケーブルを主桁より下方に偏心させて支持する形式の張弦ＰＣ桁橋（図２）も知られており、ストラット下端と外ケーブル保護管とは剛結合あるいはピン結合され、外ケーブル緊張後は保護管内にセメントグラウトされるため、ストラットと外ケーブル間との結合構造は、（少なくとも橋面工荷重および活荷重に対しては）固定あるいはピン結合に近い状態になっている。
【０００３】
更に、「大偏心ケーブルＰＣ橋」の構造形式は、鋼橋の単純桁橋であるケーブルトラスト橋（図３）にも適用されており、橋軸方向及びこれと直角方向に対してやや傾斜させた斜材ストラットによりケーブルを偏心配置している。この外ケーブルとして亜鉛メッキ鋼線束をポリエチレンで被覆したものが用いられ、ケーブルサドル（偏向部）との結合には、図４に示すような、ボルト、ケーブルバンド等の治具を用いて固定している。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
エクストラドーズドＰＣ橋は、下側引張曲げモーメントが発生する支間中央付近においても斜材は上側に配置されているため、有効性を欠く配置になっており、斜材の本数も多く、緊張力の調整等の施工ステップが必要となる不都合がある。また、張弦ＰＣ桁橋の場合、ストラット鋼材量は、基本的に外ケーブル張力の鉛直分力の大きさを最大の決定要因として定まるが、この他にも外ケーブルの張力の水平成分によりストラットは橋軸方向に曲げを受けるため、橋軸方向に対して鉛直なストラットのみを設けた場合にはストラット鋼材量が増大し、不経済になる。しかも、ケーブルサドルと外ケーブル間の結合が、固定またはピン結合となっている場合は、ケーブルサドルの前後での外ケーブルの張力差によってより大きな曲げが掛かる傾向にあり、その結合が保護管内に充填されたセメントグラウトのみで実際的に固定またはピン結合になっているのか確認もできない。更に、ケーブルトラスト橋の場合、ケーブルサドルとポリエチレン被覆外ケーブルの結合は、ボルト、ケーブルバンド等の特殊な治具を用いて固定しており、この結合部分の耐久性を確保するため、鋼製カバーによりケーブルサドル全体を覆い、その内部にゴム系シール材を充填し、外ケーブルと鋼製カバーとの境界部には止水ゴムブーツを施す等の複雑な構造となっている。
【０００５】
本発明は、軽量で合理的な外ケーブルトラスＰＣ橋梁を簡単に構築できる外ケーブルの張設装置を提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明では、橋桁から延びるストラットにケーブルサドルを支持させ、該ケーブルサドルにより橋桁から大きく偏心させて外ケーブルを張設する外ケーブルトラスＰＣ橋梁に於いて、該ケーブルサドルに該外ケーブルを摺動自在に挿通させて張設することにより、上記の目的を達成するようにした。該ケーブルサドルを該外ケーブルの配置形状に合わせた曲率を有する二重管で構成し、該外ケーブルを二重管を挿通して摺動可能とすることで、外ケーブル張設構造が簡単で施行も容易になる。また、該外ケーブルに被覆と鋼撚り線とが相互に摺動可能なアンボンドケーブルを使用することで、長年月の間に外ケーブル被覆と二重管内管との相互の摺動性能が低下しても、鋼撚り線自体の摺動性能が確保できる。該外ケーブルトラスＰＣ橋梁の外ケーブルを張設するケーブルサドルを、該外ケーブルの配置形状に合わせた曲率を有する二重管で構成し、該二重管を構成する内管をスペーサー等の支持手段を介して外管に取付け、該内管の端部をラッパ状に形成した外ケーブル張設装置を使用することで、合理的に外ケーブルを張設でき作業性もよくなる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
図面に基づき本発明の実施の形態を説明すると、図５乃至図８は外ケーブルトラスＰＣ橋梁の概略を示し、連続橋桁１から延びるストラット２にケーブルサドル３を支持させ、該ケーブルサドル３に橋桁１から大きく偏心させて外ケーブル４が曲げモーメントの分布に近い形で張設される。該外ケーブル４は、支間中央付近では主桁下方に配置されるので、従来のエクストラドーズドＰＣ橋よりもプレストレスを一層有効に利用でき、より軽量で合理的な構造のＰＣ橋梁を構築できる。
【０００８】
該ストラット２を張弦ＰＣ桁橋のように橋軸方向に対して鉛直方向ではなく、ケーブルトラスト橋のストラットのように、橋軸方向及びこれに直角方向に傾斜させた斜材ストラットにより外ケーブル４を橋桁から偏心配置し、該ストラット２の鋼材量を低減するようにした。該外ケーブル４は、曲げモーメントの分布に近い形で偏心配置することが合理的であるため、支間に複数個のストラット２を配置し、該外ケーブル４を支持する。これにより大型のストラットの配置を避けれることから施工性も向上する。
【０００９】
該ストラット２及びケーブルサドル３の詳細は、図９及び図１０に示す如くであり、傾斜した４本のストラット２によりケーブルサドル３を支えるようにし、該ケーブルサドル３を外ケーブル４の配置形状に合わせた曲率を有する内管３ａと外管３ｂからなる二重管で構成した。そして該外ケーブル４は、該内管３ａ内に摺動自在に挿通され、プレストレスが与えられてその両端が定着ブロックに固定される。該内管３ａに加わる外ケーブル４のプレストレスによる力を、外管３ｂに分散して伝達するため、板状と軸状の補鋼材スペーサーや鍔板、グラウト等の支持手段５を介して取付けした。また、外ケーブル４の急な折れや摩耗を防ぐため、該内管３ａの端部をラッパ状に加工した。更に、外管３ｂの端部へ鋼板シール６を使用して溶接することで内外管の隙間をシールし、雨水等の浸入を防いで腐食を防止するようにした。必要な場合には該隙間にグラウトを注入する。かくて、外ケーブル４は内管３ａの内面に沿ってスライドしても、該外ケーブル４の張力による反力成分は各スペーサー管の支持手段５を介して外管３ｂおよびストラット２へ分散して伝達される。
【００１０】
該外管３ｂの寸法は、強度上の要請から定まるストラット２の寸法との兼ね合いから決められ、内管３ａの内径は、ポリエチレン被覆の外ケーブル４の外径よりも若干大きめに決められる。該外管３ｂの径は、一般に外ケーブル４の径よりもかなり大きくなり、ケーブルサドル３を外管３ｂのみで構成してこれに直接外ケーブルを接触させる構成とすると、外管の径に比較して接触面積が小さくなるために外管の断面全体の性能から定まる応力よりもむしろ局所的な応力により外管の厚さが決定されることになり、肉厚が厚くなって著しく不経済になるが、図示のような内外二重管とすることで前記局所的な応力が著しく低減され、より均等化した外ケーブルの反力に対して内管３ａと外管３ｂが一体となって抵抗することができる。外ケーブル４はケーブルサドル３の中央を通る格好になるので、外観が良好になり、内外管の端部をシールしグラウトを充填することで比較的簡単に防蝕・耐久性の確保を行える。
【００１１】
該外ケーブル４には、図１１に示したように、防錆グリース７とポリエチレンシース８で被覆されたＰＣ撚り線９を複数本まとめ、さらに高密度ポリエチレンの被覆１０を密着させて被覆したアンボンドケーブルを使用したが、一般的な構造のケーブルを使用してもよい。このアンボンドケーブルの外ケーブル４は、被覆１０に対しＰＣ撚り線９が摺動可能になっており、この外ケーブル４を使用することにより、長年経過後に研磨した内管３ａの内面に錆などを生じて外ケーブル４の被覆１０との間に滑動性能の低下を来しても、ＰＣ撚り線９自体の摺動性能が確保される。そのため、設計条件としてのスライド結合の前提条件が簡単な構成で恒久的に維持され、正確に外ケーブルの機能を発揮できる。
【００１２】
図５に示した例は、中間に１本の橋脚１１を設けた全長約６０ｍの外ケーブルＰＣ橋梁に本発明を適用した例を示し、２本のアンボンドケーブルからなる外ケーブル４の夫々を橋桁１の下方の４箇所でケーブルサドル３により支承したもので、各ケーブルサドル３は夫々４本の斜材ストラット２により橋桁１に取付けした。橋桁１上では背ビレ形の支壁１２に形成した挿通孔１３に該外ケーブル４を挿通した。
【００１３】
該外ケーブル４は、橋桁１から大きく偏心して設けられ、ケーブルサドル３に摺動自在に挿通されているので、外ケーブル４の張力変化が生じても該ケーブルサドル３から分離して摺動するため、外ケーブル４に合理的な荷重配分が得られ、該ストラット２を軽量に構成できる。また、該ケーブルサドル３を内外の二重管で構成することで外ケーブル４の荷重を均等に配分でき、ケーブルサドル３の中央部に外ケーブル４を挿通させることができ、外観が良好になる。
【００１４】
【発明の効果】
以上のように本発明によるときは、大偏心型の外ケーブルトラスＰＣ橋梁のケーブルサドルに外ケーブルを摺動自在に挿通させたので、軽量で合理的なケーブルトラスＰＣ橋梁を簡単に構築できる効果が得られ、張設装置を請求項１の構成とすることで簡単に施工できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来のエクストラドーズド橋の側面図
【図２】従来の張弦ＰＣ桁橋の側面図
【図３】従来のケーブルトラスト橋の側面図
【図４】図３のケーブルサドルの断面図
【図５】本発明の実施の形態を示す側面図
【図６】図５の平面図
【図７】図５の１−１線部分及び２−２線部分の断面図
【図８】図５の３−３線部分の断面図
【図９】図５のケーブルサドル部分の拡大図
【図１０】図５のケーブルサドルの拡大斜視図
【図１１】図５の外ケーブルの拡大断面図
【符号の説明】
１  連続橋桁、２  ストラット、３  ケーブルサドル、３ａ  内管、３ｂ  外管、４  外ケーブル、５  スペーサー、９  ＰＣ撚り線、１０  被覆、
【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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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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