JP2001303516A - 橋梁における移動制限装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】橋梁における上部構造体の過度の浮上り変位及
び水平方向変位を防止する移動制限装置を簡単且つ安価
に構成できるようにする。 【解決手段】可撓性且つ高強度の撚り線から成るケーブ
ル２２の下部を、橋梁におけるコンクリート製の下部構
造体１０の内部に埋め込んで固着一体化する一方、上部
を上部構造体１２に固定して、それら下部構造体１０と
上部構造体１２とをケーブル２２を介して上下に連結
し、上部構造体１２の過度の浮上り変位及び水平方向変
位を防止する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は橋梁における上部
構造体が下部構造体に対して許容量以上に浮上り変位及
び水平方向変位するのを防止するための移動制限装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする課題】従来よ
り、橋梁における下部構造体と上部構造体との間にゴム
支承を介設し、そのゴム支承によって上部構造体を弾性
支持するといったことが行われている。図４はその橋梁
において上部構造体と下部構造体との間に介設したゴム
支承によって上部構造体を弾性支持した状態を示してい
る。

【０００３】図中２００Ａ，２００Ｂはそれぞれ橋脚，
橋台を、また２０４は橋桁を表しており、２０６はそれ
ら橋脚２００Ａ，橋台２００Ｂを含む下部構造体と橋桁
２０４を含む上部構造体との間に介設されたゴム支承を
表している。

【０００４】従来、かかるゴム支承として下端部と上端
部とがそれぞれ下部構造体と上部構造体とに取付固定さ
れ、下部構造体と上部構造体とをゴム支承を介して連結
状態とする所謂Ｂタイプと称されるゴム支承、及び単に
下部構造体と上部構造体との間に挟持状態で介設され、
それら下部構造体と上部構造体とを連結状態としないパ
ッド型ゴム支承（このゴム支承はＡタイプに属する）が
それぞれ用いられている。

【０００５】例えば橋梁において上部構造体は、荷重の
載荷，温度変化，コンクリートのクリープ，プレストレ
ス力等様々な要因で伸縮する外、上部構造体が架設後に
おいて収縮する。前者のＢタイプのゴム支承の場合、上
部構造体の鉛直荷重を支持する外、上端部及び下端部を
それぞれ上部構造体と下部構造体と一体に移動させ、ゴ
ムの剪断弾性変形により上部構造体と下部構造体との間
の水平方向の相対変位を吸収するとともに、上部構造体
に対して上揚力が働いたときにも上部構造体と下部構造
体とを連結状態に保ち、上部構造体が一定以上に上方へ
相対変位するのを防止する機能を有するもので、専ら大
きな橋梁，長い橋梁等重要な橋梁に主として用いられて
いる。

【０００６】他方後者のパッド型ゴム支承は、前者のＢ
タイプのゴム支承と同様に上部構造体の鉛直荷重を支持
する外、上部構造体と下部構造体との間の水平方向変位
が比較的小さいときには自身が一定範囲内で剪断弾性変
形し、それら上部構造体と下部構造体との間の水平方向
変位を吸収する。

【０００７】尚、上部構造体は荷重の載荷によって撓み
を生じ、これによってゴム支承による支持部を中心とし
た回転運動を起こす。前者のＢタイプのゴム支承及び後
者のパッド型ゴム支承何れもゴムの変形によってその回
転運動を吸収する機能を備えている。

【０００８】ところで前者のＢタイプのゴム支承、即ち
上部構造体と下部構造体とを上下及び水平方向に連結状
態とするゴム支承は、構造複雑且つ大型のものとならざ
るを得ず、このため重量が重く且つ価格も高いものとな
ってしまう問題があった。

【０００９】図５は前者のＢタイプのゴム支承の従来の
一例を示したものである。同図において２０８は橋桁等
を含む上部構造体、２１０は橋台，橋脚等を含む下部構
造体、２０６ＡはＢタイプのゴム支承を表している。

【００１０】ゴム支承２０６Ａの下端部は、何れも鋼板
から成る下沓２１４及びベースプレート２１６を介して
下部構造体２１０に連結固定され、また上端部が何れも
鋼板から成る上沓２１８及びソールプレート２２０を介
して上部構造体２０８に連結固定されている。

【００１１】ここでベースプレート２１６からは固定用
のアンカーバー２２１が延び出しており、このアンカー
バー２２１が下部構造体２１０内部に埋り込んでいる。
尚、図示は省略しているがソールプレート２２０からも
固定用のアンカーバーが上向きに延び出しており、その
上向きに延び出したアンカーバーが上部構造体２０８の
内部に埋り込んでいる。

【００１２】同図において２２２は剪断キーであって、
下沓２１４，上沓２１８及び対応するベースプレート２
１６，ソールプレート２２０間にまたがって配置されて
おり、これら剪断キー２２２によって剪断方向の大きな
力を受けるようになっている。尚２２４も剪断キーであ
って、ゴム支承２０６Ａの下端部，上端部及び対応する
下沓２１４，上沓２１８間にまたがって配置されてい
る。

【００１３】このＢタイプのゴム支承２０６Ａの場合、
上部構造体２０８と下部構造体２１０との間に水平方向
の相対変位が生じたとき、自身が同方向に剪断弾性変形
し、上部構造体２０８と下部構造体２１０との間の水平
方向の相対変位を吸収するとともに、自身の弾性変形抵
抗によって、上部構造体２０８と下部構造体２１０との
一定以上の水平方向変位を抑制する作用をなす。また上
部構造体２０８に対して上揚力が働いたときにも、自身
の弾性変形抵抗によって上部構造体２０８の上方への相
対変位（浮上り変位）を抑制する作用をなす。

【００１４】その作用のためにこの種Ｂタイプのゴム支
承２０６Ａは、ゴム支承２０６Ａ内部の上下補強板の厚
みを厚くしたり、また上沓２１８，下沓２１４を介して
ソールプレート２２０，ベースプレート２１６にボルト
締結しなければならず、更にベースプレート２１６，ソ
ールプレート２２０から固定用のバーを延び出させてお
いたり、更には上記剪断キー２２２，２２４やそのため
の嵌込凹所を設けておいたり、更にはまたゴム支承２０
６Ａ本体の変形量を大きくしたりすることが必要で、そ
のためにゴム支承２０６Ａが必然的に構造複雑且つ大型
化し、これによって２０６Ａの価格が非常に高いものと
なってしまうのである。

【００１５】これに対し上記パッド型ゴム支承の場合、
単に上部構造体と下部構造体との間に挟持状態にセット
されるだけのものであって、それら上部構造体及び下部
構造体をゴム支承を介して連結するといったものではな
く、このため構造も簡単であって重量も軽く、従って安
価にこれを構成することができる。

【００１６】しかしながらこのパッド型ゴム支承の場
合、下部構造体と上部構造体とに対し非連結状態にある
ため、上部構造体に対して上揚力が働いたときにその浮
上りを防止できないといった問題を内包している。特に
その浮上りの程度が激しいときには、上揚力を抑制する
ことができる特別な落橋防止装置を設けておかないと落
橋の危険を招いてしまう。

【００１７】更にまたこのパッド型ゴム支承の場合、図
示はしないがＢタイプのゴム支承にみられるような水平
方向変位が一定以上大きくなったときの移動制限機能
を、ゴム支承自身に持たせることは困難である。

【００１８】

【課題を解決するための手段】本発明の橋梁における移
動制限装置はこのような課題を解決するために案出され
たものである。而して請求項１のものは、橋梁における
上部構造体を弾性支持する支承とは別に設けて成る移動
制限装置であって、可撓性且つ高強度の撚り線の下部を
橋梁におけるコンクリート製の下部構造体の内部に埋め
込んで固着一体化する一方、上部を前記上部構造体に固
定してそれら下部構造体と上部構造体とを該撚り線を介
して上下に連結し、該上部構造体が該下部構造体に対し
て許容量以上に浮上り変位及び水平方向変位するのを防
止するようになしたことを特徴とする。

【００１９】請求項２のものは、請求項１において、前
記移動制限装置が前記上部構造体と前記下部構造体との
間に挟持状態且つ非連結状態に介装されたパッド型ゴム
支承と組み合せて用いられており、それらによって該上
部構造体の相対する移動制限を行いつつ弾性支持する変
位吸収装置が構成されていることを特徴とする。

【００２０】請求項３のものは、請求項２において、前
記撚り線が前記上部構造体と前記下部構造体との間の部
分を撓ませた状態でそれら上部構造体と下部構造体とを
上下に連結しており、且つその撓み量が、前記パッド型
ゴム支承が有効に弾性変形でき且つ少なくとも有効弾性
域を超えた後に該撚り線が緊張状態となる量に設定して
あることを特徴とする。

【００２１】請求項４のものは、請求項３において、前
記上部構造体の下面部と前記下部構造体の上面部とには
すり鉢状の凹部が形成されていて該凹部に、前記撚り線
を撓み状態に形状保持するとともに緊張時において自身
が弾性変形する弾性部材が該撚り線を取り囲む状態に充
填してあることを特徴とする。

【００２２】

【作用及び発明の効果】上記のように本発明は、可撓性
且つ高強度の撚り線の下部を橋梁におけるコンクリート
製の下部構造体内部に埋め込んで固着一体化する一方、
その上部を上部構造体に固定してそれらを上下に連結し
たもので、この移動制限装置によれば、上部構造体に対
して上揚力が働いたときにも上部構造体が許容量を超え
て過度に浮き上るのを防止することができる。またこの
移動制限装置によれば、上部構造体が下部構造体に対し
て水平方向に過度に変位するのを防止することができ
る。

【００２３】この移動制限装置は、可撓性且つ高強度の
撚り線の緊張力によって上部構造体の浮上りを防止する
ものであり、上部構造体の浮上りに対して十分な抵抗
力，阻止力を有している。従って従来設置されていた落
橋防止装置の働きをこの移動制限装置にて行わせること
ができる。即ち本発明の移動制限装置を用いれば従来の
落橋防止装置を省略することが可能となる。

【００２４】ここで可撓性の高強度の撚り線は鋼線の撚
り線となすことができる。またその撚り線の上部につい
ては上部構造体に対してボルト，ナット等により乾式に
固定することもできるし、また場合によって上部構造体
の内部に埋め込むことによって湿式固定するようになす
こともできる。

【００２５】尚従来、落橋防止装置としては長い鋼製の
アンカーバーをコンクリート製の下部構造体の内部に深
く埋め込んだものが用いられている。このように長いア
ンカーバーを用い且つこれを下部構造体の内部に深く埋
め込んでいるのは、そのアンカーバーと下部構造体との
間で十分な接着力を確保するためであるが、このように
長い鋼製のバーを用い且つこれを下部構造体の内部に深
く埋め込むとなるとその取扱いが難しいものとなってコ
スト的にも高いものとなってしまう。更にまた下部構造
体における鋼製のアンカーバーの埋込部分の上下寸法を
十分に確保できない場合がある。

【００２６】これに対して本発明の移動制限装置は、下
部構造体と上部構造体との連結材として可撓性の撚り線
を用いているため、その下部を下部構造体の内部に埋め
込んで固着一体化するに際し、上記鋼製のアンカーバー
を埋め込む場合のようにこれを深く埋め込まなくても十
分な接着力を確保することができる。可撓性の撚り線の
場合、下部構造体との間の接触面積，密着面積を広く確
保することができ、従ってこれを深く埋め込まなくても
十分に必要な接着力を確保できるからである。

【００２７】従って本発明によれば、下部構造体におけ
る埋込部分の上下方向寸法の制約を実質上受けることな
く下部構造体との固着一体化が可能であり、且つ強固に
互いを接合一体化することができ、また装置が軽量で作
業性が良く、装置に要する費用を低コスト化することが
できる。

【００２８】本発明の移動制限装置は、前述したＢタイ
プのゴム支承が有している上部構造体の浮上り抑制機能
を持つものであり、従って本発明の移動制限装置を用い
れば、ゴム支承として高価なＢタイプのゴム支承を用い
る必要がなく、簡易で安価なパッド型ゴム支承で十分で
ある。

【００２９】即ち本発明の移動制限装置を用いれば、パ
ッド型ゴム支承と組み合せることでＢタイプのゴム支承
の機能を果たすことができ、且つ全体としてのコストも
Ｂタイプのゴム支承のそれに対して安価となすことがで
きる（請求項２）。

【００３０】この場合において撚り線の上部構造体と下
部構造体との間の部分を撓ませておき、且つその撓み量
を、パッド型ゴム支承が有効に弾性変形でき且つ少なく
とも有効弾性域を超えた後にその撓み部分が緊張状態と
なる量に設定しておくことができる（請求項３）。この
ようにすれば、撚り線による下部構造体と上部構造体と
の連結によって、即ち移動制限装置を設けることによっ
てパッド型ゴム支承の機能が損なわれるといったことが
なく、相対変位が少ない領域においてはパッド型ゴム支
承を十分に働かせることができ、そしてそのパッド型ゴ
ム支承では及ばない機能を移動制限装置に発揮させるこ
とができる。

【００３１】またこのように撚り線における上部構造体
と下部構造体との間の部分を撓ませておいた場合、ゴム
支承の取替えの必要が生じたとき、上部構造体を持ち上
げることによって簡単に設置状態のゴム支承を取り外し
て新たなゴム支承を設置することができる。即ちゴム支
承の取替えを簡単に行うことができ、その際のコストを
低減することができる。

【００３２】本発明では、上部構造体の下面部と下部構
造体の上面部とにすり鉢状の凹部を形成し、撚り線を取
り囲むようにしてその凹部に弾性部材を充填し、その弾
性部材にて撚り線を上記撓み状態に形状保持するととも
にその緊張時において弾性部材を弾性変形させるように
なしておくことができる（請求項４）。

【００３３】このようにしておけば下部構造体，上部構
造体における撚り線の埋込孔或いは挿入孔の孔エッジと
撚り線とが直接的に且つ局所的に強く当り或いは擦れ合
うことによって、撚り線ないし上，下部構造体が部分的
に損傷したりするのを防止できるとともに、撚り線にお
ける上部構造体と下部構造体との間の有効な可撓変形長
を長く確保できる利点が得られる。

【００３４】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。図１において、１０は橋脚，橋台等を含むコ
ンクリート製の下部構造体で、１２は橋桁を含むコンク
リート製の上部構造体、１４はそれらの間に介装された
パッド型ゴム支承である。１６は下部構造体１０と上部
構造体１２とを連結して上部構造体１２が一定を超えて
過大に浮上り変位し又水平方向変位するのを防止する移
動制限装置であり、パッド型ゴム支承１４とともに変位
吸収装置を構成している。

【００３５】図２はパッド型ゴム支承１４介装部とその
周辺を拡大して示したもので、同図に示しているように
このパッド型ゴム支承１４は、複数のゴム層１８と内部
補強板（鋼板）２０とを上下に交互に積層し且つそれら
を一体に加硫接着したものである。

【００３６】このパッド型ゴム支承１４は、その下面及
び上面が下部構造体１０及び上部構造体１２に対してそ
れぞれ非連結状態で（縁切りされた状態で）、それら下
部構造体１０及び上部構造体１２間に挟持される状態に
設置されている。

【００３７】図３に上記移動制限装置１６の具体的構成
が示してある。同図において２２は移動制限装置１６の
主体を成すＰＣ鋼線のケーブル（撚り線）で、その下部
が一定長さに亘ってコンクリート製の下部構造体１０内
に埋め込まれ、同部分において下部構造体１０と一体化
されている。図３（Ａ）においてＤはその埋込部２２Ａ
の上下寸法を表している。

【００３８】一方ケーブル２２の上端部にはボルト２４
が連結されており、上部構造体１２の挿通孔２６を挿通
した上で、そのボルト２４及びこれにねじ込まれたナッ
ト２８とプレート３０にて上部構造体１２に固定されて
いる。尚、ここではケーブル２２の上部をボルト２４，
ナット２８等にて乾式に固定しているが、場合によって
上部をコンクリート製の上部構造体１２内部に埋め込ん
で固着一体化することも可能である。

【００３９】上部構造体１２の下面部と下部構造体１０
の上面部とにはそれぞれすり鉢状の凹部３２が形成され
ており、それら凹部３２がゴム等から成る弾性部材３４
にて埋められている。ここで弾性部材３４はケーブル２
２を取り囲む状態で埋められており、緊張時において自
身が弾性変形するようになっている。

【００４０】本例において、ケーブル２２は上部構造体
１２と下部構造体１０との間の部分、厳密にはそれぞれ
の凹部３２の上端と下端との間の部分に撓みが持たせて
ある。そして弾性部材３４が、ケーブル２２における各
凹部３２の上端と下端との間の部分をその撓んだ状態に
形状保持している。尚ケーブル２２は、図３（Ｂ）に示
しているように埋込部２２Ａを除いた部分がゴム等の被
覆材３６にて被覆されている。

【００４１】本例の移動制限装置１６の場合、上部構造
体１２と下部構造体１０との間の部分、厳密にはそれぞ
れの凹部３２の上端と下端との間の部分が有効可撓部２
２Ｂとなり、その有効可撓部２２Ｂ全体が、上部構造体
１２の設置状態において予め所定量撓ませてある。その
撓み量は、上記パッド型ゴム支承１４が有効に弾性変形
でき且つ少なくとも有効弾性域を超えた後に有効可撓部
２２Ｂが緊張状態となる量に設定してある。

【００４２】詳しくは、パッド型ゴム支承１４は上部構
造体１２の設置状態で上下に弾性圧縮変形しており、従
って上部構造体１２に対して上揚力が働いたとき、ある
程度パッド型ゴム支承１４が上下方向に形状復元するこ
とで上部構造体１２の多少の上下方向変位に対し追従す
ることができる。更にまた水平方向の剪断弾性変形によ
って上部構造体１２の水平方向変位に追従することがで
きる。そして本例ではパッド型ゴム支承１４における上
記弾性変形が阻害されないように、予め有効可撓部２２
Ｂの撓み量が定められている。

【００４３】而して上部構造体１２の上方への相対変位
及び左右方向の相対変位が許容量以上に大きくなろうと
したとき、その時点で有効可撓部２２Ｂが緊張状態とな
って、それ以上の上部構造体１２の変位を防止するよう
に作用する。

【００４４】このように本例の移動制限装置１６によれ
ば、上部構造体１２の過度の浮上り変位及び水平方向変
位を防止でき、しかもそれら変位に対して十分な抵抗
力，阻止力を有している。従って従来の落橋防止装置を
省略することが可能である。

【００４５】加えて本例では下部構造体１０と上部構造
体１２との連結材として可撓性且つ高強度のケーブル２
２を用いているため、下部構造体１０との間の接触面
積，密着面積を広く確保し得て、これを下部構造体１０
に深く埋め込まなくても十分な接着力を確保できる。

【００４６】従って本例によれば、下部構造体１０にお
ける埋込部の上下寸法の制約を実質上受けることなく下
部構造体１０との固着一体化が可能であり、また装置が
軽量で作業性が良く、装置に要する費用を低コスト化す
ることができる。

【００４７】また本例によれば、相対変位が少ない領域
においてはパッド型ゴム支承１４を十分に働かせ、そし
てパッド型ゴム支承１４では及ばない機能を移動制限装
置１６にて発揮させることができる。

【００４８】更にパッド型ゴム支承１４の取替えの必要
が生じたとき、上部構造体１２を持ち上げることによっ
て簡単にパッド型ゴム支承１４の取替えを行うことがで
き、その際のコストを低減することができる。

【００４９】更に本例では上部構造体１２の下面部と下
部構造体１０の上面部とに凹部３２を形成してその凹部
３２に弾性部材３４を充填していることから、下部構造
体１０，上部構造体１２におけるケーブル２２の埋込孔
或いは挿入孔における孔エッジとケーブル２２とが局所
的に強く当り或いは擦れ合うことによって、ケーブル２
２ないし下部構造体１０及び上部構造体１２が部分的に
損傷するのを防止でき、またケーブル２２における上部
構造体１２と下部構造体１０との間の有効な可撓変形長
（有効可撓部２２Ｂの長さ）を長く確保できる。

【００５０】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示であり、本発明はその主旨を逸脱しない範
囲において種々変更を加えた形態で構成可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例である移動制限装置をその周
辺部とともに示す図である。

【図２】図１におけるパッド型ゴム支承とその周辺部を
拡大して示す図である。

【図３】図１における移動制限装置とその周辺部を拡大
して示す図である。

【図４】橋梁における従来のゴム支承による支持装置を
示した図である。

【図５】図４におけるゴム支承の従来の一例を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０ 下部構造体 １２ 上部構造体 １４ パッド型ゴム支承 １６ 移動制限装置 ２２ ケーブル（撚り線） ２２Ａ 埋込部 ２２Ｂ 有効可撓部 ３２ 凹部 ３４ 弾性部材

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 橋梁における上部構造体を弾性支持する
   支承とは別に設けて成る移動制限装置であって、可撓性
   且つ高強度の撚り線の下部を橋梁におけるコンクリート
   製の下部構造体の内部に埋め込んで固着一体化する一
   方、上部を前記上部構造体に固定してそれら下部構造体
   と上部構造体とを該撚り線を介して上下に連結し、該上
   部構造体が該下部構造体に対して許容量以上に浮上り変
   位及び水平方向変位するのを防止するようになしたこと
   を特徴とする橋梁における移動制限装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記移動制限装置が
   前記上部構造体と前記下部構造体との間に挟持状態且つ
   非連結状態に介装されたパッド型ゴム支承と組み合せて
   用いられており、それらによって該上部構造体の相対す
   る移動制限を行いつつ弾性支持する変位吸収装置が構成
   されていることを特徴とする橋梁における移動制限装
   置。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記撚り線が前記上
   部構造体と前記下部構造体との間の部分を撓ませた状態
   でそれら上部構造体と下部構造体とを上下に連結してお
   り、且つその撓み量が、前記パッド型ゴム支承が有効に
   弾性変形でき且つ少なくとも有効弾性域を超えた後に該
   撚り線が緊張状態となる量に設定してあることを特徴と
   する橋梁における移動制限装置。
4. 【請求項４】 請求項３において、前記上部構造体の下
   面部と前記下部構造体の上面部とにはすり鉢状の凹部が
   形成されていて該凹部に、前記撚り線を撓み状態に形状
   保持するとともに緊張時において自身が弾性変形する弾
   性部材が該撚り線を取り囲む状態に充填してあることを
   特徴とする橋梁における移動制限装置。