(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主塔と橋桁との間にケーブルが張設されてなる斜張橋において、
前記ケーブルは少なくとも２本が組となって平行状に架設され、
一方のケーブルに第１部材がその基部を剛的に固定されるとともに、その腕部を他方のケーブルに向けて延設され、
他方のケーブルに第２部材がその基部を剛的に固定されるとともに、その腕部を前記一方のケーブルに向けて延設され、
前記第１部材及び第２部材の相対向する腕部に相対向して凹部が形成され、
該相対向する凹部に粘弾性体が上下方向の変形を許容して挟着保持されてなる、
ことを特徴とする斜張橋のケーブル制振装置。
【請求項２】
粘弾性体は固形体をなし、腕部の相対向する凹部に圧縮状に保持されてなる請求項１に記載の斜張橋のケーブル制振装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、斜張橋におけるケーブルの制振装置に関し、更に詳しくは、ケーブル相互の間に配される制振装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
斜張橋は一般に、主塔から橋桁を多数のケーブルで吊る構成を採るが、近年における斜張橋は長径間化し、ケーブルが長大化するとともにポリエチレン管被覆の大径ケーブルが採用され、これに伴い風・降雨等に起因するケーブルの振動が問題となっている。
このため、特開平１−１４６００６号公報等により、このケーブルの制振対策が提案されているが、本出願人らは先に、特願平１−２３３３６８号（以下「先行技術」という）により、更に有効なケーブル制振装置を提案した。
【０００３】
すなわち、この先行技術によれば、「斜張橋におけるケーブルと橋桁との間に介装され、少なくともダンパー部とクランプ部とからなる制振装置であって、前記ダンパー部は、上方を開口するとともに粘性体が充填されている有底の箱部を有し、該箱部の空間内に平板状の抵抗板が、箱部の内側面あるいは該箱部内に設置された隔壁に対し、所定の間隙を存して平行状に対面して挿入され、かつ、前記粘性体は前記抵抗板を所定の面積にわたって没入させ、前記クランプ部は、ケーブルを剛的に把持するとともに、該ケーブルの変位を直接的に前記ダンパー部の抵抗板に伝達すべく連動され、前記ダンパー部の箱部は橋桁に固設されてなる」構成を採る。
しかして、この構成により、ケーブルの振動をダンパー部に伝え、ダンパー部における抵抗板と箱部の内側面及び隔壁との相対変位に伴う粘性せん断抵抗力により、抵抗板の変位を抑え、ひいては該抵抗板に連動するケーブルの振動を減衰させる作用を奏するものである。
【０００４】
しかしながら、当該先行技術によっては、単一のケーブルに配される態様を採るものであり、２本もしくはそれ以上のケーブルが相並んで架設される斜張橋においては効果的に対処できない。すなわち、上記先行技術を単にこの種の斜張橋に適用したのでは、当該制振装置が徒らに増加し、建設費用の増大を招来することはいうまでもなく、また、相並ぶケーブル間隔が小さい場合には制振装置を互いに離して設置する必要があり、このため互いにケーブルの中心から偏心し、偏心要素が加わり、十分な制振装置の機能が発揮できないものである。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は上記実情に鑑み、平行状に並ぶケーブルの架設された斜張橋に適用され、更にまた、その平行ケーブルの間隔が小さな場合にも十分に効果が発揮でき、かつ、構造の簡単な斜張橋のケーブル制振装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の斜張橋のケーブル制振装置は上記目的を達成するため、以下の構成を採る。
すなわち、主塔と橋桁との間にケーブルが張設されてなる斜張橋において、前記ケーブルは少なくとも２本が組となって平行状に架設され、一方のケーブルに第１部材がその基部を剛的に固定されるとともに、その腕部を他方のケーブルに向けて延設され、他方のケーブルに第２部材がその基部を剛的に固定されるとともに、その腕部を前記一方のケーブルに向けて延設され、前記第１部材及び第２部材の相対向する腕部に相対向して凹部が形成され、該相対向する凹部に粘弾性体が上下方向の変形を許容して挟着保持されてなることを特徴とする。
【０００７】
（作用）
風・降雨等の作用により、斜張橋のケーブルに振動が生起する。ケーブルの振動は上下方向に卓越するものであり、組となった平行ケーブルの相互が、同一の上下方向に変位するとき、平行ケーブル間に跨がって配される本装置に変化はなく、常態を保つ。平行ケーブルが逆位相振動に変わるとき、平行ケーブル間に跨がって配される本装置において、第１部材と第２部材とは互いに逆方向に変位する。これにより、第１・第２部材の各腕部材間に挟着保持された粘弾性体は、第１部材と第２部材との相対変位によりせん断変形を受ける。粘弾性体は、このせん断変形力に対して抵抗し、エネルギー吸収をなす。この結果、第１部材と第２部材との逆位相変位は抑制され、平行組ケーブルの振動は速やかに減衰する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の斜張橋におけるケーブルの制振装置の実施の形態を図面に基づいて説明する。
図１は斜張橋の全体構造を示し、図２〜図８は当該斜張橋に装着される本発明のケーブル制振装置の一実施形態を示す。
なお、これらの図において、Ｘは橋軸方向、Ｙは橋軸直角方向、Ｚは高さ方向の座標軸を示す。
【０００９】
図１は本実施形態のケーブル制振装置Ｓが取り付けられる斜張橋の全体構造を示す。
図に示すように、本斜張橋は主塔Ｔから橋桁Ｇを多数のケーブルＣで吊る構成を採るが、ケーブルＣは橋桁Ｇの幅方向（すなわち橋軸直角方向Ｙ）にみて、１列、複数列の種々の態様を採る。本斜張橋においては、ケーブル列は２本又は３本が相並んで組となっている。
本実施形態のケーブル制振装置Ｓはこの斜張橋の組となって相並ぶケーブルいわゆる平行組ケーブルＣの相互間に取り付けられる。
【００１０】
本実施形態のケーブル制振装置Ｓは、一方のケーブルＣを把持する第１部材１、他方のケーブルＣを把持する第２部材２、及び、これらの第１部材と第２部材との間に装着される粘弾性体３からなる。
【００１１】
以下、各部の細部構成を説明する。
第１部材１（図２〜図６参照）
第１部材１は、腕部材１０、抱持部材１１、固定ボルト１２、更には、ゴム板１３、からなる。なお、ゴム板１３は付加的構成要素である。
（腕部材１０）（図２〜図５参照）
腕部材１０は、張出し部１０Ａと抱持部１０Ｂとからなり、張出し部１０ＡはケーブルＣに当接する抱持部１０Ｂより直交状に延設される。該張出し部１０Ａは、半柱状体をなし、内側面に凹部１５が縦設される。凹部１５は底部１５ａとその両側の斜辺部１５ｂと該斜辺部１５ｂに連なる縁端面部１５ｃとからなり、底部１５ａと縁端面部１５ｃとは平行面をなす。なお、縁端面部１５ｃは中心線Ｃ．Ｌ．よりわずかな寸法（α）をもって後退した位置にある。
抱持部１０Ｂにおいては、円筒体１７と該円筒体１７の両端より外方に張設されたフランジ１８から本体部が形成される。円筒体１７の外面から直交状に張出し部１０Ａが延設され、フランジ１８にはボルト挿通孔１８ａが開設される。円筒体１７の内面には凹部１９が形成され、ケーブルＣを抱持する。
（抱持部材１１）（図２、図３、図６参照）
抱持部材１１は、腕部材１０の抱持部１０Ｂに対面して配され、抱持部１０Ｂと実質的に同一の構成を採る。すなわち、円筒体２１と、該円筒体２１の両端より外方に張設されたフランジ２２とから本体部が形成され、該フランジ２２にボルト挿通孔２２ａが開設され、円筒体２１の内面には凹部２３が形成され、該凹部２３をもってケーブルＣに当接する。
（固定ボルト１２）
固定ボルト１２は、ボルト２５及びナット２６からなり、腕部材１０の抱持部１０Ｂと、抱持部材１１とを対向させ、これらのボルト挿通孔１８ａ，２２ａ間に挿通してフランジ１８，２２相互を締め付ける。
（ゴム板１３）
ゴム板１３は、薄平板状をなし、ケーブルＣに巻き付けられ、腕部材１０と抱持部材１１とによって締め付けられる。
なお、該ゴム板１３は本実施形態においては付加的構成要素であり、適宜省略可能である。
【００１２】
第２部材２（図２、図３参照）
第２部材２は、第１部材１と同一構成を採り、第１部材１とは逆態様でケーブルＣに取り付けられる。
すなわち、該第２部材２は腕部材３０、抱持部材３１、固定ボルト３２及びゴム板３３からなり、腕部材３０においては、張出し部３０Ａ、抱持部３０Ｂ、凹部３５、円筒体３７、フランジ３８、ボルト挿通孔３８ａ、凹部３９を有する。抱持部材３１においては、円筒体４１、フランジ４２、ボルト挿通孔４２ａ、凹部４３を有する。固定ボルト３２においては、ボルト４５、ナット４６を有する。
【００１３】
粘弾性体３（図７参照）
粘弾性体３は、粘性と弾性との中間特性を示す固形体をなし、自然状態すなわち非圧縮状態で立方体をなす。該粘弾性体３は、せん断荷重を受けて、そのせん断歪みと荷重との関係においてヒステリシス・ループを形成し、大きなエネルギー吸収作用を発揮する。
粘弾性体３の素材は、シリコン系、高分子系、あるいはアスファルト系の各種の素材が使用される。アスファルト系の一例として、アスファルト（７０〜９０重量部）と熱可塑性ゴム（１０〜３０重量部）更には粘着剤（１〜２０重量部）との混合体のアスファルト系粘弾性体の採用がなされる。
【００１４】
（ケーブル制振装置Ｓの取付け）
本ケーブル制振装置Ｓは、組となった２本のケーブルＣに跨がって配される。すなわち、第１部材１に付いては、腕部材１０の抱持部１０Ｂと抱持部材１１とをゴム板１３を介して一方のケーブルＣに当接させ、固定ボルト１２を締め込み、その張出し部１０Ａを他方のケーブルＣに向けて延設させる。
また、第２部材２においては、他方のケーブルＣに対し、その腕部材３０の抱持部３０Ｂと抱持部材３１とをゴム板３３を介して当接させ、固定ボルト３２を締め込み、その張出し部３０Ａを第１部材１の張出し部１０Ａと対向させ、これらの凹部１５，３５間に挟持した粘弾性体３を所定の厚さまで圧縮する。
すなわち、図７に示す粘弾性体３は１陵がａの立方体をなし、これを図８に示す第１部材１と第２部材２との各張出し部１０Ａ，３０Ａ間に挟着し、ｂ，ｃ，ｄの寸法に圧縮される。ここで、ｂ＜ａ＜ｃの関係をなす。
因みに、これらの諸元の一例を示すと、ａは５０ｍｍ、ｂは４２ｍｍ、ｃは７４ｍｍ、ｄは５６ｍｍ、２αは２ｍｍを採る。
これにより、橋軸（Ｘ）方向に圧縮変形を受け（圧縮率８４％）、上下（Ｚ）方向及び橋軸直角（Ｙ）方向には引延し変形を受けるものである。
その他の諸元の一例として、ケーブルＣの径８７ｍｍ、ケーブル間隔（中心で）３２０ｍｍ、第１・第２部材１，２の腕部材１０，３０の長さ２５０ｍｍ、の寸法を採る。
【００１５】
（ケーブル制振装置Ｓの作用・効果）
以上のように構成された本実施形態のケーブル制振装置Ｓは次のように作用する。
風・降雨等の作用により、斜張橋のケーブルＣに振動が生起する。ケーブルＣの振動は上下方向（Ｚ方向）に卓越するものであり、組となった平行組ケーブルＣ，Ｃの相互が、同一の上下方向に変位するとき、平行組ケーブルＣ，Ｃ間に跨がって配される本装置Ｓの各部材間の変位はなく、常態を保つ。
平行組ケーブルＣ，Ｃが逆位相振動に変わるとき、平行組ケーブルＣ，Ｃ間に跨がって配される本装置Ｓにおいて、第１部材１と第２部材２とは互いに逆方向に変位する。
これにより、第１・第２部材１，２の腕部材１０，３０間に挟着保持された粘弾性体３は、第１部材１と第２部材２との上下（Ｚ）方向の相対変位によりせん断変形を受ける。粘弾性体３は、このせん断変形力に対して抵抗し、エネルギー吸収をなす。この結果、第１部材１と第２部材６との逆位相変位は抑制され、平行組ケーブルＣ，Ｃの振動は速やかに減衰する。
【００１６】
実橋での性能確認実験によれば、本ケーブル制振装置Ｓを配した平行組ケーブル（径８２ｍｍ）では、対数低減率がケーブル制振装置なしの０．００８（固有振動数１．４１Ｈｚ）から０．０３９（固有振動数１．５６Ｈｚ）へと増大し、効果の確認を得た。
【００１７】
以上のように、本実施形態のケーブル制振装置Ｓによれば、平行組ケーブルの振動の制振に大きな効果を発揮する。また、装置Ｓの構造が小型かつ簡単であり、その取付け手間も要せず、費用の低減をなし得る。
【００１８】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の基本的技術思想の範囲内で種々設計変更が可能である。すなわち、以下の態様は本発明の技術的範囲に包含されるものである。
1)本実施形態では２本の平行組ケーブルへの適用を示したが、３本及びそれ以上であってもよい。
2)第１部材１及び第２部材２のケーブルＣへの取付けは、抱持部材１１、３１の態様に限らず、他の適宜の構造のものが採用される。
【００１９】
【発明の効果】
本発明の斜張橋におけるケーブルの制振装置によれば、平行組ケーブルの振動の制振に大きな効果を発揮する。また、本装置の構造が小型かつ簡単であり、その取付け手間も要せず、費用の低減をなし得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明のケーブル制振装置の配される斜張橋の全体側面図。
【図２】  本発明の斜張橋におけるケーブル制振装置の一実施形態の全体を示す平面図。
【図３】  図２のIII 方向矢視図。
【図４】  腕部材の正面図。
【図５】  図４のＶ方向矢視図。
【図６】  抱持部材の断面図。
【図７】  粘弾性体の自然状態での立体図。
【図８】  粘弾性体の取付け状態を示す断面図。
【符号の説明】
Ｓ…ケーブル制振装置、Ｃ…ケーブル、Ｔ…主塔、Ｇ…橋桁、１…第１部材、２…第２部材、３…粘弾性体、１０，３０…腕部材、１１，３１…抱持部材
【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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