(57)【要約】【課題】想定外の地震が発生することにより、想定以上の損傷が橋脚や柱等の鉛直方向部材に生じても、上部工を支持する性能を保持して、上部工が鉛直方向部材から落下する状態、すなわち、落橋を確実に回避することができる、自重支持機構を有する橋構造物を提供する。【解決手段】上部工としての桁１と、桁１を支持する鉛直方向部材としての従来柱２とを備えた、橋梁や高架橋等の橋構造物において、従来柱２が損傷した場合、桁１を支持する機能を有する自重支持機構としての自重支持柱３が従来柱２と併設されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
桁等の上部工と、前記上部工を支持する橋脚や柱等の鉛直方向部材とを備えた、橋梁や高架橋等の橋構造物において、
前記鉛直方向部材が損傷した場合、前記上部工を支持する機能を有する自重支持機構が前記鉛直方向部材と併設されていることを特徴とする、自重支持機構を有する橋構造物。
【請求項２】
前記上部工と前記自重支持機構とは、剛に連結されていないことを特徴とする、請求項１に記載の、自重支持機構を有する橋構造物。
【請求項３】
前記上部工と前記自重支持機構とは、直接、連結されていないことを特徴とする、請求項１に記載の、自重支持機構を有する橋構造物。
【請求項４】
前記上部工は、中間部材を介して前記自重支持機構に連結されていることを特徴とする、請求項１に記載の、自重支持機構を有する橋構造物。
【請求項５】
前記中間部材は、滑り支承からなっていることを特徴とする、請求項４に記載の、自重支持機構を有する橋構造物。
【請求項６】
前記中間部材は、ゴムパッドからなっていることを特徴とする、請求項４に記載の、自重支持機構を有する橋構造物。
【請求項７】
前記自重支持機構は、自重支持柱からなっていることを特徴とする、請求項１から６の何れか１つに記載の、自重支持機構を有する橋構造物。
【請求項８】
前記橋構造物は、ラーメン構造をなしていることを特徴とする、請求項１から７の何れか１つに記載の、自重支持機構を有する橋構造物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、自重支持機構を有する橋構造物、特に、橋梁や高架橋等の橋構造物において、桁等の上部工がこの上部工を支持する橋脚や柱等の鉛直方向部材から落下する壊滅的な状態、すなわち、落橋を確実に回避することができる、自重支持機構を有する橋構造物に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
我が国は、地震活動度が高い国であり、構造物の地震時の安全性を高めるために種々の技術が開発されている。例えば、鉄筋コンクリート構造物であれば、より変形性能が大きくなるように鉄筋を配筋することは勿論であるが、高強度の鉄筋やコンクリートの開発、近年であれば、免震装置や制振装置等の開発がなされ、実際に導入されている。これにより、構造物の安全性は、飛躍的に向上した。
【０００３】
しかしながら、従来の耐震設計法は、設計地震動に対して、構造物が所定の安全性を確保するように設計することであったので、万一、設計地震動を超えた地震に対しては、何ら保証がないのが現状である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述したように、従来の耐震設計法は、設計地震動に対して安全性を確保するように構造物が設計されてきた。
【０００５】
設計地震動とは、例えば、鉄道の設計基準では、物理的に考えられる最大の地震ではなく経済性等も勘案して社会的に妥当とされる範囲で設定された「最大級の地震」として定義されているが、稀に発生する可能性のある、設計地震動を超える地震の発生は、否定することはできない。
【０００６】
上述した従来の耐震設計の考え方では、この想定を超える地震に対する保証が何もなかった。そこで、想定以上の地震が発生しても構造物が破滅的な状態に至らないことが要求されている。これを「危機耐性」と呼んでおり、今までにはない新しい概念である。
【０００７】
橋梁や高架橋等の橋構造物の場合、破滅的な状態とは、想定以上の損傷が生じて、桁等の上部工がこの上部工を支持する橋脚や柱等の鉛直方向部材から落下する状態、すなわち、落橋と解釈することができる。
【０００８】
従って、危機耐性を確保するためには、想定外の地震が発生することにより、想定以上の損傷が鉛直方向部材に生じても、上部工を支持する性能を保持して、落橋を確実に回避することが必要となる。
【０００９】
しかしながら、このような対策は、これまでほとんど検討されておらず、具体的な構造も提案されていないのが現状である。
【００１０】
従って、この発明の目的は、想定外の地震が発生することにより、想定以上の損傷が橋脚や柱等の鉛直方向部材に生じても、上部工を支持する性能を保持して、上部工が鉛直方向部材から落下する状態、すなわち、落橋を確実に回避することができる、自重支持機構を有する橋構造物を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
この発明は、上記目的を達成するためになされたものであり、下記を特徴とする。
【００１２】
請求項１に記載の発明は、桁等の上部工と、前記上部工を支持する橋脚や柱等の鉛直方向部材とを備えた、橋梁や高架橋等の橋構造物において、前記鉛直方向部材が損傷した場合、前記上部工を支持する機能を有する自重支持機構が前記鉛直方向部材と併設されていることに特徴を有するものである。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上部工と前記自重支持機構とは、剛に連結されていないことに特徴を有するものである。
【００１４】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上部工と前記自重支持機構とは、直接、連結されていないことに特徴を有するものである。
【００１５】
請求項４に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記上部工は、中間部材を介して前記自重支持機構に連結されていることに特徴を有するものである。
【００１６】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記中間部材は、滑り支承からなっていることに特徴を有するものである。
【００１７】
請求項６に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記中間部材は、ゴムパッドからなっていることに特徴を有するものである。
【００１８】
請求項７に記載の発明は、請求項１から６の何れか１つに記載の発明において、前記自重支持機構は、自重支持柱からなっていることに特徴を有するものである。
【００１９】
請求項８に記載の発明は、請求項１から７の何れか１つに記載の発明において、前記橋構造物は、ラーメン構造をなしていることに特徴を有するものである。
【発明の効果】
【００２０】
この発明によれば、想定外の地震が発生することにより、想定以上の損傷が橋脚や柱等の鉛直方向部材に生じても、桁等の上部工を支持する機能を有する自重支持機構を設けることによって、落橋を確実に回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明の、自重支持機構を有する橋構造物としてのラーメン高架橋を示す部分正面図である。
【図２】桁と柱との間に中間部材が挿入されたラーメン高架橋を示す部分正面図である。
【図３】桁と柱との間に鉄筋が配されたラーメン高架橋を示す部分正面図である。
【図４】この発明の、自重支持機構を有する橋構造物としての橋梁を示す部分斜視図である。
【図５】この発明の、自重支持機構を有する橋構造物としての別の橋梁を示す部分斜視図である。
【図６】この発明の、自重支持機構を有する橋構造物としてのさらに別の橋梁を示す部分斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
この発明の、自重支持機構を有する橋構造物の一実施形態を、図面を参照しながら説明する。
【００２３】
図１は、この発明の、自重支持機構を有する橋構造物としてのラーメン高架橋を示す部分正面図、図２は、桁と柱との間に中間部材が挿入されたラーメン高架橋を示す部分正面図、図３は、桁と柱との間に鉄筋が配されたラーメン高架橋を示す部分正面図である。
【００２４】
図１から図３に示すように、１は、ラーメン高架橋の、上部工としての桁、２は、桁１を支持する鉛直方向部材としての従来柱である。桁１と従来柱２とは、剛に連結されていて、地震力に対して従来柱２により耐えるように設計されている。３は、自重支持機構としての自重支持柱である。自重支持柱３は、地震等によって従来柱２が損傷した場合、桁１の自重を受けて、桁１を支持する機能を有している。４は、桁１と自重支持柱３との間に挿入された中間部材４である。中間部材４は、滑り支承またはゴムパッド等からなっている。中間部材４は、桁１の自重を受けて、桁１を支持するが、地震時に桁１に作用する地震時慣性力（水平力）を自重支持柱３に伝達しない機能を有している。
【００２５】
このように、桁１と自重支持柱３とは、中間部材４を介して連結されているので、桁１と自重支持柱３とは、剛に連結されていないと共に、桁１と自重支持柱３とは、直接、連結されていない。
【００２６】
想定外の地震が発生して、桁１と剛に連結された従来柱２が桁１に作用する地震時慣性力により破壊された場合、桁１が従来柱２から落下するおそれがあるが、上述した、この発明のように、桁１と自重支持柱３とを中間部材４を介して連結することにより、桁１に作用する地震時慣性力は、自重支持柱３に伝達されない。この結果、想定外の地震により従来柱２が破壊されても、桁１は、自重支持柱３により支持されるので、桁１が従来柱２から落下する状態、すなわち、落橋を確実に回避することができる。
【００２７】
自重支持柱３は、上記のように、既設のラーメン高架橋の場合には、従来柱２を改造するか、新たに設置しても良い。新設のラーメン高架橋の場合には、初めから設置しても良い。
【００２８】
自重支持柱３は、従来柱２（新設のラーメン高架橋の場合は、単に、柱）と近接して併設しても、従来柱２（柱）と距離をおいて設置しても良い。
【００２９】
図１に示すように、従来柱２を改造するか、新たに設置して、自重支持柱３を従来柱２の設置場所に設置する場合には、平常時において、自重支持柱３にも桁１の自重を分担させても良い。桁１と自重支持柱３とを中間部材４を介して連結することにより、これが可能となる。
【００３０】
桁１と自重支持柱３とを中間部材４を介して連結する以外に、桁１を自重支持柱３上に単に載置して設置するか、桁１と自重支持柱３との間に若干の隙間を設けて設置しても良い。これらの場合、図３に示すように、桁１と自重支持柱３とを、これらが剛に連結されない程度の少量の鉄筋５を介して連結しても良い。
【００３１】
以上は、この発明をラーメン高架橋に適用した場合であるが、この発明を橋梁に適用した例を、図面を参照しながら、以下に説明する。
【００３２】
図４は、この発明の、自重支持機構を有する橋構造物としての橋梁を示す部分斜視図である。
【００３３】
図４において、６は、上部工としての橋桁、７は、橋桁６を支持する、鉛直方向部材としての四角柱形状の橋脚、８は、橋脚７と併設して設置された、自重支持機構としてのコ字形状をなす自重支持柱である。自重支持柱８は、橋脚７の正面側の壁面（橋桁６方向と直交する壁面）に設けられている。自重支持柱８は、地震等によって橋桁６が損傷した場合、橋桁６を支持する機能を有しており、橋桁６と自重支持柱８とは、直接、接していない。
【００３４】
想定外の地震が発生して、橋桁６に作用する地震時慣性力により橋脚７が破壊された場合、橋桁６が橋脚７から落下するおそれがあるが、この発明のように、橋桁６と直接、接しない自重支持柱８を設置することによって、橋桁６に作用する地震時慣性力は、自重支持柱８に伝達されない。この結果、想定外の地震により橋脚７が破壊されても、橋桁６は、落下することなく、自重支持柱８により支持されて、落橋を確実に回避することができる。
【００３５】
図５に示すように、橋脚７がコ字柱形状の場合には、コ字形状の自重支持柱９を橋脚７内に設置する。この場合も橋桁６と自重支持柱９とは、直接、接していないので、上記効果がもたらされる。
【００３６】
図６に示すように、橋脚７がＥ字柱形状の場合には、角柱形状の自重支持柱１０を橋脚７内に設置する。この場合も橋桁６と自重支持柱１０とは、直接、接していないので、上記効果がもたらされる。
【００３７】
上述のように、この発明を橋梁に適用した場合であっても、橋桁６と橋脚７との間に、この発明をラーメン高架橋に適用した場合におけると同様に、中間部材４を挿入しても良い。
【００３８】
以上説明したように、この発明によれば、桁等の上部工と、上部工を支持する橋脚や柱等の鉛直方向部材とを備えた、橋梁や高架橋等の橋構造物において、想定を超える地震によって、鉛直方向部材が破壊されても、上部工は、自重支持機構により支持される結果、上部工が鉛直方向部材から落下する壊滅的な状態、すなわち、落橋を確実に回避することができる。
【符号の説明】
【００３９】
１：桁
２：従来柱
３：自重支持柱
４：中間部材
５：鉄筋
６：橋桁
７：橋脚
８：自重支持柱
９：自重支持柱
１０：自重支持柱
１１：自重支持枠
【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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