(57)【要約】【課題】必要な強度を有するとともに、完全溶け込み溶接など手間のかかる作業が必要なく、製作コストを低減することができる落橋防止装置の定着金具及びその製造方法を提供する。【解決手段】橋梁の上部構造体（橋桁Ｈ）が下部構造体（橋台Ｂ）から落下することを防止する落下防止装置１０の定着金具１において、厚板鋼板からなるベースプレート２と、このベースプレート２と直交する板面を有するトッププレート３と、を備え、これらのベースプレート２とトッププレート３とを、ウェブの板厚がフランジの板厚と同程度の極厚Ｈ形鋼から切り出して一体成形する。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
橋梁の上部構造体が下部構造体から落下することを防止する落下防止装置の定着金具であって、
厚板鋼板からなるベースプレートと、このベースプレートと直交する板面を有するトッププレートと、を備え、これらのベースプレートとトッププレートとが、ウェブの板厚がフランジの板厚と同程度の極厚Ｈ形鋼から切り出されて一体成形されていること
を特徴とする落橋防止装置の定着金具。
【請求項２】
前記ベースプレート及び前記トッププレートと直交する板面を有する曲げ補強リブが形成されていること
を特徴とする請求項１に記載の落橋防止装置の定着金具。
【請求項３】
橋梁の上部構造体が下部構造体から落下することを防止する落下防止装置の定着金具の製造方法であって、
厚板鋼板からなるベースプレート及びこのベースプレートと直交する板面を有するトッププレートをウェブの板厚がフランジの板厚と同程度の極厚Ｈ形鋼から切り出して一体成形すること
を特徴とする落橋防止装置の定着金具の製造方法。
【請求項４】
前記トッププレートに作用する曲げ応力に対抗するための曲げ補強リブを前記ベースプレート及び前記トッププレートと直交するように溶接する工程を有すること
を特徴とする請求項３に記載の落橋防止装置の定着金具の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋桁の落下を防止するための落橋防止装置に関し、詳しくは、橋梁の上部構造体や下部構造体に取り付けて定着する落橋防止装置の定着金具及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的な橋梁は、橋桁などの橋梁上部構造体と橋台や橋脚などの橋梁下部構造体とが、剛接合されているのではなく、それらが支承部材を介してローラ支承やピン支承等により接合されている構造となっている。このため、人命にかかわる大事故を防止する観点から、橋梁上部構造体が橋梁下部構造体から落橋しないように防止する落橋防止チェーンなどの落橋防止装置で橋梁上部構造体が橋梁下部構造体に連結されている。
【０００３】
従来、この種の落橋防止装置として、地震時などに伝達される衝撃荷重により破断しないように衝撃を吸収するゴムなどの緩衝材を介在させてリンク同士を連結した緩衝チェーンが提案されている。
【０００４】
例えば、特許文献１には、橋脚１の上端部付近に側面等に固定された定着部材８と、桁２の端部付近の下面等に固定された定着部材１０と、これらの間に配置された緩衝部材５と、緩衝部材５の一端と定着部材８とを連結する連結部材９と、緩衝部材５の他端と定着部材１０とを連結する連結部材１１を備え、橋脚１と桁２との間をつなぐように設けられた桁落下防止構造１０１が開示されている（特許文献１の特許請求の範囲の請求項１、明細書の段落［００１７］〜［００２２］、図面の図１、図２参照）。
【０００５】
また、特許文献２には、橋台や橋脚１に固定するブラケット金具５と橋桁２に固定するブラケット金具６を連結部材７で結合するようにした落橋防止装置であって、前記ブラケット金具５と６が、固定用のベースプレート１２と、このベースプレート１２に固定され、連結部材７を結合する部分を備えたブラケット１３の組み合わせからなり、前記ベースプレート１２に対してブラケット１３の固定角度が選択可能となっている落橋防止装置が開示されている（特許文献１の特許請求の範囲の請求項１、明細書の段落［００２５］〜［００３６］、図面の図２、図３参照）。
【０００６】
このような落橋防止装置の定着金具である特許文献１の定着部材８，１０や特許文献２のベースプレート１２（＋ヒンジプレート２４）は、板厚２２ｍｍ以上の厚板鋼板からなるベースプレートに、これと直交する同材の材片からなるトッププレートを、その先端に開先を設けて両者を完全溶け込み溶接で接合することにより制作されていた。これは、特許文献１の連結部材９や特許文献２の連結部材７を介してトッププレートに引用力が作用した場合、トッププレートとベースプレートとを接合する溶接線に引張応力が発生するおそれがあり、その引張応力に抵抗するため、完全溶け込み溶接とする必要があったためである。
【０００７】
しかし、完全溶け込み溶接は、開先加工にも溶接にも時間を要し、手間が掛かかる上、溶接の難易度が高く、熟練工でなければ行えないため、製作費用が嵩むという問題もあった。その上、完全溶け込み溶接は、溶接工の腕の精巧に左右され、溶接欠陥が発生し易く、費用の面から全数検査することは困難であり、欠陥に対する検査方法も不十分であるという問題があった。
【０００８】
また、このような落橋防止装置の定着金具を、鋳造することも考えられるが、鋳物は、公差が５ｍｍ〜１０ｍｍ程度と大きいため、精度誤差に対する遊びが少なく取付の自由度が少ないという問題がある。その上、鋳造は、金型が必要となり、小ロットでの製作では単価が上昇してしまうという問題があった。特に、下部構造体に取り付ける定着金具は、アンカーボルトの孔の位置によって形状が変わるため、その都度形状が相違し、結果的に製作コストが嵩んでしまうという問題もあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開平９−２４２０１９号公報
【特許文献２】特開２００８−１０６４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
そこで本発明は、前記問題点に鑑みて案出されたものであり、その目的とするところは、必要な強度を有するとともに、完全溶け込み溶接など手間のかかる作業が必要なく、製作コストを低減することができる落橋防止装置の定着金具及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
第１発明に係る落橋防止装置の定着金具は、橋梁の上部構造体が下部構造体から落下することを防止する落下防止装置の定着金具であって、厚板鋼板からなるベースプレートと、このベースプレートと直交する板面を有するトッププレートと、を備え、これらのベースプレートとトッププレートとが、ウェブの板厚がフランジの板厚と同程度の極厚Ｈ形鋼から切り出されて一体成形されていることを特徴とする。
【００１２】
第２発明に係る落橋防止装置の定着金具は、第１発明において、前記ベースプレート及び前記トッププレートと直交する板面を有する曲げ補強リブが形成されていることを特徴とする。
【００１３】
第３発明に係る落橋防止装置の定着金具の製造方法は、橋梁の上部構造体が下部構造体から落下することを防止する落下防止装置の定着金具の製造方法であって、厚板鋼板からなるベースプレート及びこのベースプレートと直交する板面を有するトッププレートをウェブの板厚がフランジの板厚と同程度の極厚Ｈ形鋼から切り出して一体成形することを特徴とする。
【００１４】
第４発明に係る落橋防止部材は、第３発明において、前記トッププレートに作用する曲げ応力に対抗するための曲げ補強リブを前記ベースプレート及び前記トッププレートと直交するように溶接する工程を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１５】
第１発明〜第４発明によれば、ベースプレートとトッププレートとが、ウェブの板厚がフランジの板厚と同程度の極厚Ｈ形鋼から切り出だれて一体成形されているので、完全溶け込み溶接など手間のかかる作業が必要なく、製作コストを低減することができる。また、ベースプレートとトッププレートとが、連続圧延成形された極厚Ｈ形鋼からなるので、完全溶け込み溶接と比べても、トッププレートがベースプレートの面外方向に引っ張られた時に、極厚Ｈ形鋼には、フランジとウェブとの間の入隅部分に、Ｒの付いたハンチが形成されているので、応力が集中することがなく、ベースプレートの板曲げに対する抵抗が大きいため、検討が不要となる。
【００１６】
特に、第２発明及び第４発明によれば、曲げ補強リブが形成されているので、トッププレートの面外曲げ応力に対抗する性能がさらに高まり、定着金具ブラケットの強度が向上する。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施形態に係る落橋防止装置をコンクリート製の橋台Ｂと、Ｈ鋼からなる橋桁Ｈとの間に連結して架け渡した場合を示す斜視図である。
【図２】本発明の実施形態に係る定着金具を示す斜視図である。
【図３】同上の定着金具を示す正面図である。
【図４】同上の定着金具を示す左側面図である。
【図５】同上の定着金具を示す平面図である。
【図６】同上の定着金具を切り出す際の極厚Ｈ形鋼の切断位置を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施形態に係る落橋防止装置の定着金具について、図面を参照しながら説明する。
【００１９】
［落橋防止装置の定着金具］
先ず、図１〜図５を用いて、本発明の実施形態に係る落橋防止装置の定着金具について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る落橋防止装置１０を示す斜視図である。図１に示すように、本発明の実施形態に係る落橋防止装置１０は、橋台や橋脚などの橋梁の下部構造体と橋桁などの橋梁の上部構造体とを長さの余裕をもってたるませた状態で連結し、上部構造体が下部構造体から落下するのを防止する装置である。図示形態は、鉄筋コンクリート製の橋台Ｂと、Ｈ形鋼やＩ形鋼などの形鋼からなる橋桁Ｈとを連結する場合を例示している。
【００２０】
本発明の実施形態に係る落橋防止装置１０は、図１に示すように、本発明の実施形態に係る一対の定着金具１，１’と、これらを連結する連結部材１１と、から主に構成され、これらが流通品であるシャックルＳで連結されている。
【００２１】
連結部材１１は、クロムモリブデン鋼（ＳＣＭ４２０Ｈ又はＳＣＭ４３０）から焼入れ、焼戻しの熱処理を行って製造されたリング状の鋼材が複数連結されたチェーンからなる一般チェーン１２と、このチェーンの周りに天然ゴムと合成ゴムが混合された硬質ゴムが円柱状に被覆された緩衝チェーン１３などから構成され、これらが流通品であるシャックルＳで連結されている。
【００２２】
なお、これらの一般チェーン１２及び緩衝チェーン１３の鋼材露出部分は、防錆のため溶融亜鉛めっきが施されている。
【００２３】
＜定着金具＞
本実施形態に係る定着金具１は、図１で示すように、橋梁の下部構造体である橋台Ｂにアンカーボルトで定着される金具であり、定着金具１’は、橋梁の上部構造体である橋桁Ｈに高力ボルトで定着される金具である。定着金具１と定着金具１’とが相違する点は、ボルトを挿通するボルト孔の位置だけであり、その他の構成は略同様であるため、アンカーボルトで定着される定着金具１を例示して説明する。コンクリート構造物である橋台Ｂに設置するアンカーボルトは、ケミカルアンカーなどの後施工アンカーであることが多く、施工時の位置の誤差が大きい。このため、定着金具１は、現地で計測した後、ボルト孔が穿設されることが多く、定着金具１’は、設計通り穿設される違いがあるからである。
【００２４】
図２は、本実施形態に係る定着金具１を示す斜視図、図３は、その定着金具１を示す正面図、図４は、その左側面図、図５は、その平面図である。
【００２５】
本実施形態に係る定着金具１は、図２〜図５に示すように、ベースプレート２と、このベースプレート２と直交する板面を有するトッププレート３と、ベースプレート２及びトッププレート３と直交する板面を有する計４つの補強リブ４など、から構成されている。
【００２６】
（ベースプレート）
ベースプレート２は、厚さ２５ｍｍの厚板鋼板からなる幅２３０ｍｍ×長さ５２０ｍｍの長方形状のプレートであり、ボルトを挿通するボルト孔２０が片側５箇所の計１０個穿設されている。勿論、プレート寸法やボルト孔２０の個数等は、構造設計に応じて適宜設ければよいことは云うまでもない。
【００２７】
（トッププレート）
トッププレート３は、ベースプレート２と同材の厚さ２５ｍｍの厚板鋼板からなる、頂点が丸く円形となった三角形状のプレートであり、中央に連結部材１１と連結するシャックルを挿通する連結孔３０が穿設されている。また、連結孔３０の周りには、シャックルのピンに作用する支圧力を分布させるため、円盤状（レコード盤状）のリングプレート３１が装着されている。
【００２８】
また、これらのベースプレート２及びトッププレート３は、ユニバーサル成形機によりフランジとウェブを同時に連続圧延成形された極厚Ｈ形鋼から切り出されて一体成形されている。なお、極厚Ｈ形鋼とはフランジ厚が３０ｍｍ以上のＨ形鋼を指す場合が多いが、本明細書では、一般的に、建築の柱材用に用いられるウェブの板厚がフランジの板厚と同程度のＨ形鋼を指している。
【００２９】
本実施形態に係る定着金具１では、切り出す極厚Ｈ形鋼は、建築構造用圧延鋼材ＳＮ４００Ｂ（ＪＩＳ  Ｇ  ３１３６）からなる幅５００ｍｍ×高さ５００ｍｍ×ウェブ厚２５ｍｍ×フランジ厚２５ｍｍであり、フランジとウェブとの間の入隅部分には、Ｒ（Ｒ＝４０ｍｍ）の付いたハンチが形成されているものを用いた（図６参照）。勿論、極厚Ｈ形鋼の寸法等は、定着金具１の構造設計に応じて適宜選択すればよく、鋼材の材質等も一般構造用圧延鋼材（ＪＩＳ  Ｇ  ３１０１）や溶接構造用圧延鋼材（ＪＩＳ  Ｇ  ３１０６）など他の種類の鋼材であっても構わない。
【００３０】
（補強リブ）
補強リブ４は、厚さ２２ｍｍ程度の厚板鋼板からなる半割り台形状のプレートであり、プレートの板面が、ベースプレート２及びトッププレート３と直交するように、ベースプレート２及びトッププレート３に隅肉溶接等で接合されている。なお、符号４０は、補強リブの溶接線がＲ加工部と交差しないように設けたスカラップ（scallop）である。
【００３１】
［落橋防止装置の定着金具の製造方法］
次に、図６を用いて、前述の定着金具１の具体的な製造方法について説明する。図６は、極厚Ｈ形鋼の切断位置を示す斜視図である。
【００３２】
先ず、図６に示すように、ベースプレート２の幅に応じてフランジの不要な部分を極厚Ｈ形鋼の長さ方向に沿って切断するとともに、前述の極厚Ｈ形鋼を、同時に切り出す定着金具１の数や長さに応じた所定長さに切断する。そして、トッププレート３の形状に応じた図の一点鎖線に沿ってトッププレート３を上下に互い違いに切り出してウェブの不要部分を切断し、トッププレート３を頂点が丸く円形となった三角形状に加工する。勿論、切断の手順は前後してもよい。
【００３３】
なお、極厚Ｈ形鋼の切断は、ガス切断又はプラズマ切断など鋼材を局所的に熱して溶断することで切断する。勿論、極厚Ｈ形鋼を容易に短時間で切断できるのであれば、溶断に限らず、その他の切断方法でも構わない。
【００３４】
次の、ベースプレート２の所定の位置にボルト孔２０を切削加工により穿孔し、トッププレート３、及びリングプレート３１の中央に連結孔３０を切削加工によりそれぞれ穿孔する。
【００３５】
その後、極厚Ｈ形鋼とは別の厚板鋼板から前述の半割り台形状に切り出された補強リブ４を、その板面が、ベースプレート２及びトッププレート３の板面と直交するように、ベースプレート２及びトッププレート３に隅肉溶接等で溶接する。
【００３６】
最後に、リングプレート３１をトッププレート３に隅肉溶接する。勿論、このリングプレート３１のトッププレート３への溶接は、補強リブ４の溶接と並行してもよいし、補強リブ４の溶接より先に又は後に行ってもよいことは云うまでもない。
【００３７】
以上説明した本実施形態に係る定着金具１及び定着金具１の製造方法によれば、ベースプレート２とトッププレート３とが、極厚Ｈ形鋼から切り出だれて一体成形されているので、完全溶け込み溶接など手間のかかる作業が必要なく、製作コストを低減することができる。
【００３８】
一方、従来では、ベースプレートとトッププレートとの接合は、板厚２２ｍｍ程度の厚板鋼板を所定形状に切り出したうえ、トッププレートの接合小口にＫ字状の開先加工を施し、完全溶け込み溶接を施していた。このため、作業時間が掛かっており、製品コストの押し上げ要因となっていた。
【００３９】
また、定着金具１及び定着金具１の製造方法によれば、ベースプレート２とトッププレート３とが、連続圧延成形された極厚Ｈ形鋼からなるので、極厚Ｈ形鋼には、フランジとウェブとの間の入隅部分に、Ｒの付いたハンチが形成されている。このため、定着金具１のベースプレート２とトッププレート３との間の入隅部分にも、Ｒの付いたハンチが形成されていることとなる。よって、トッププレートがベースプレートの面外方向に引っ張られた時に、ベースプレート２とトッププレート３との間の入隅部分に応力が集中することがなく、ベースプレートの板曲げに対する抵抗が大きいため、検討が不要となる。
【００４０】
これに対して、従来のベースプレートとトッププレートとの接合を溶接接合する場合は、トッププレートの板面に対して直交する方向に引張応力が作用すると、溶接線に直角な引張応力が働くこととなり、ベースプレートが溶接線に沿って面外に引っ張られて曲げ破壊するおそれがあった。
【００４１】
さらに、定着金具１及び定着金具１の製造方法によれば、補強リブ４が形成されているので、定着金具１の曲げ応力に対抗する性能がさらに高まり、定着金具１の強度が向上する。
【００４２】
以上、本発明の実施形態に係る落橋防止装置の定着金具及びその製造方法のについて詳細に説明したが、前述した又は図示した実施形態は、いずれも本発明を実施するにあたって具体化した一実施形態を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。特に、定着金具の寸法等を記載したが、これは、一実施形態を示したに過ぎず、設計に応じて適宜変更可能であることは云うまでもない。
【符号の説明】
【００４３】
１、１’                    ：定着金具（落橋防止装置の定着金具）
２                          ：ベースプレート
２０                        ：ボルト孔
３                          ：トッププレート
３０                        ：連結孔
３１                        ：リングプレート
４                          ：補強リブ
４０                        ：スカラップ
１０                        ：落橋防止装置
１１                        ：連結部材
１２                        ：一般チェーン（連結部材）
１３                        ：緩衝チェーン（連結部材）
Ｓ                          ：シャックル
Ｂ                          ：橋台（下部構造体）
Ｈ                          ：橋桁（上部構造体）
【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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