JP3228265U - 交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構 - Google Patents

Abstract

【課題】モニタリングセンサーの検査・修理または交換を容易にする交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構を提供する。【解決手段】橋梁ケーブルが、主塔上方に取り付けられる固定端と、橋梁側に固定される引張端をそれぞれ備え、固定端と引張端の間にケーブル線材７０２が設置され、ケーブル線材の両端に、それぞれケーブル線材の端部を定着する定着部が設置され、いずれか１方の定着部４０３の軸方向外側に、ケーブル引張力の検出が可能なモニタリングセンサー６００が設置される。【選択図】図５

Description

本考案は、定着部に設置され、ケーブル引張力の測定を行い、取り外して容易に検査・修理や交換ができ、かつ検査・修理または交換時もケーブルが具備するべき引張力を保持し、橋梁の安全性を確保できる、交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構に関する。

従来の斜張橋は、図１に示すように、橋梁１００の上方に主塔１０１が立設され、さらに数本のケーブル１０２をそれぞれ主塔１０１の上端と橋梁１００に連結し、橋梁１００を吊って平衡状態にしている。

凸管型の従来の橋梁のケーブルは、主として、ケーブルの内部にプレストレスＰＣ鋼より線（ＰＣ−Ｓｔｒａｎｄ）を埋設し、１本のＰＣ鋼より線、または複数本のＰＣ鋼より線を束ねて使用することで異なる作業環境の張力条件に対応しており、ＰＣ鋼より線に錆や腐蝕が発生しないようにするために、ケーブルの外部を通常さらに一層の高密度ポリエチレン（ＨＤＰＥ、Ｈｉｇｈ−Ｄｅｎｓｉｔｙ−Ｐｏｌｙｅｔｈｙｌｅｎｅ）管、アルミ合金管、またはその他の保護管で被覆している。

橋梁ケーブルは、設計の段階でシミュレーションまたは実務経験を通じて、その負荷強度を高めることができるが、その設置場所における海風や強風、豪雨等の気候環境、または車体の衝撃等の要因により使用寿命に影響を生じやすいため、橋梁ケーブルの引張力に対してモニタリングを行うことが、橋梁の安全確保に重要な手段となっている。

従来、ケーブルの引張力に対してモニタリングを行うために用いられるものには、図２に示すように、定着部１２０の前方（即ち、内側面）と支圧板１１０の間に設置された圧力センサー１３０がある。
ケーブルの線材（ＰＣ鋼より線等の線材）を圧力センサー１３０に挿通し、クリップ等の固定部材でその端末を定着部１２０上に固定すると、圧力センサー１３０によりケーブル１４０の引張力をモニタリングすることができる。圧力センサー１３０がケーブル１４０の所定の引張力に変化を検出すると、電気信号を発し、監視員にケーブルのメンテナンスを行うよう通知する。

しかしながら、圧力センサー１３０を定着部１２０の前方（即ち、内側面）に取り付けると、ケーブル１４０の引張力をモニタリングできるものの、圧力センサー１３０が伝送する信号が不安定になり、破損が生じた場合、定着部１２０を取り外さない限り、圧力センサー１３０の検査・修理または交換を行うことができない。定着部１２０を取り外すと、ケーブル１４０は引張力を発揮できず、橋梁の危険が増す。

本考案が解決しようとする課題は、モニタリングセンサーの検査・修理または交換を容易にする、交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構を提供することにある。

本願請求項１に係る考案は、交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構であって、該橋梁ケーブルが主塔上方に取り付けられる固定端と、橋梁側に固定される引張端をそれぞれ備え、該固定端と該引張端の間にケーブル線材が設置され、該ケーブル線材の両端に、それぞれ前記ケーブル線材の端部を定着する定着部が設置され、いずれか１方の定着部の軸方向外側に、ケーブル引張力の検出が可能なモニタリングセンサーが設置されたことを特徴とする、交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構である。

本願請求項２に係る考案は、前記モニタリングセンサーの軸方向外側にさらに前記ケーブル線材の端末を固定する第２定着部が設置されたことを特徴とする、請求項１に記載の交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構である。

本願請求項３に係る考案は、前記ケーブル線材の前記定着部を通過した区間に、前記第２定着部を外した時に前記定着部に係止して前記ケーブル線材の引張力を維持する補助挟持装置が設置されたことを特徴とする、請求項２に記載の交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構である。

本願請求項４に係る考案は、前記補助挟持装置が、前記ケーブル線材の端末と前記第２定着部を結合して固定したとき、前記定着部との間に緩衝隙間を保持することを特徴とする、請求項３に記載の交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構である。

本願請求項５に係る考案は、前記補助挟持装置は、外径が軸方向外側へ向かって次第に大きくなるテーパー管型の補助挟持装置、または、軸方向外端部にフランジを有する凸管型の補助挟持装置であることを特徴とする、請求項４に記載の交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構である。

本願請求項６に係る考案は、前記定着部と前記モニタリングセンサーの間にプレストレスパッドが設置されたことを特徴とする、請求項１に記載の交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構である。

本願請求項７に係る考案は、前記モニタリングセンサーが圧力センサーであることを特徴とする、請求項２に記載の交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構である。

本願請求項８に係る考案は、前記モニタリングセンサーが磁束ＥＭＳセンサーであることを特徴とする、請求項２に記載の交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構である。

本願請求項９に係る考案は、前記ケーブルの線材が、ＰＣ鋼より線、ワイヤロープ、耐疲労性ケーブル、炭素繊維ケーブルのいずれかであることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構である。

本考案の交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構は、ケーブル線材の端末を定着する定着部の軸方向外側に、ケーブル引張力を検出可能なモニタリングセンサーが設置されているので、定着部を外してケーブル引張力を解除することなくモニタリングセンサーを取り外すことができ、モニタリングセンサーの検査・修理または交換を容易に行うことができる。

第２定着部をモニタリングセンサーの軸方向外側に設置し、モニタリングセンサーを定着部と第２定着部の間に挟んで設置すれば、モニタリングセンサーの交換時、第２定着部のみを取り外せばよく、ケーブルが具備するべき引張力を維持することができる。

従来の斜張橋の概略図である。 圧力センサーが設置された従来のケーブルを示す概略図である。 本考案の実施例１に係るケーブルの概略図である。 本考案の実施例１を示す交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構の分解断面図である。 本考案の実施例１を示す交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構の断面図である。 本考案の実施例１に係る補助挟持装置を示す概略図である。 本考案の実施例２を示す交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構の分解断面図である。 本考案の実施例３を示す交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構の分解断面図である。

以下、図面に基づいて本考案の実施例を詳細に説明する。なお、本考案は、実施例に限定されない。

図３乃至図６は、本考案の実施例１を示す。
図３に示すように、本考案の交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構が採用される橋梁ケーブル２００は、その一端が主塔上方に固定される固定端３００であり、他端が橋梁側（例えば橋桁）に固定される引張端４００である。
固定端３００と引張端４００の間には外套管５００が設置され、外套管５００の内部にケーブル線材７０２（図５参照）が設置される。ケーブル線材７０２はＰＣ鋼より線、ワイヤロープ、耐疲労性ケーブルまたは炭素繊維ケーブルとすることができる。
また、固定端３００と引張端４００にはそれぞれ保護キャップ３０１、４０１、緩み防止板３０２、４０２、定着部３０３、４０３、定着リング３０４、４０４が設置される。

図４に示すように、引張端４００を例とすると、ケーブル線材７０２の端部を定着する定着部４０３の後方（即ち、軸方向外側）に、ケーブル引張力のモニタリングに用いることができるモニタリングセンサー６００が設置される。モニタリングセンサー６００は圧力センサー、または強磁性（ｆｅｒｒｏｍａｇｎｅｔｉｓｍ）材料効果を応用した磁束ＥＭＳセンサーとすることができ、その中央の貫通孔６０１にケーブルを挿通させることができる。貫通孔６０１の周囲のリング状感知部６０２内にセンサー素子（図示しない）が設置される。該センサーの原理は本願の重点ではないため、ここでは説明を省略する。

モニタリングセンサー６００の後方（即ち、軸方向外側）に第２定着部７００と、保護キャップ７０１が設置される。図５に示すように、ケーブル線材７０２を定着部４０３、モニタリングセンサー６００及び第２定着部７００に挿通させ、かつ固定部材等でその端末を第２定着部７００に固定すると、モニタリングセンサー６００はケーブル引張力のモニタリングを行うことができる。
モニタリングセンサー６００の出力する電気信号が不安定になり、破損の状況が現れたときは、保護キャップ７０１と第２定着部７００を取り外すと、モニタリングセンサー６００を取り出して検査・修理または交換することができる。

図６に示すように、ケーブル線材７０２の定着部４０３を通過した区間に、補助挟持装置７０３を設置することができる。補助挟持装置７０３は、外径が後方（外側面）に向かって徐々に大きくなるテーパー管型であり、補助挟持装置７０３の後端の外径は、定着部４０３の内径より大きい。
そして、ケーブル線材７０２の端末に固定部材７０５を利用して第２定着部７００を結合したとき、補助挟持装置７０３と定着部４０３間に緩衝隙間７０４が保持される。
モニタリングセンサー６００の検査・修理または交換が必要なときは、第２定着部７００を取り外すと、ケーブル線材７０２に設置された補助挟持装置７０３が定着部４０３に嵌入され、その具備するべき引張力を維持することができ、モニタリングセンサー６００の交換または検査・修理時に橋梁の安全性を確保できる。

図７は、本考案の実施例２を示す。実施例１と同様の部分については、詳細な説明を省略する。
実施例２では、定着部４０３の外部にプレストレスパッド８００が設置される。プレストレスパッド８００の中央にはケーブル線材を挿通させるための通孔８０１が設けられ、プレストレスパッド８００の後方にモニタリングセンサー６００が設置され、モニタリングセンサー６００の後方にさらに第２定着部７００が設置されることで、モニタリングセンサー６００の検査・修理または交換時にケーブルが具備するべき引張力を維持し、橋梁の安全性を確保する目的を達成することができる。

本考案の実施例３を、図８と共に説明する。実施例１又は実施例２と同様の部分については、詳細な説明を省略する。
実施例３では、ケーブル線材７０２に設置された補助挟持装置を、後端にフランジを有する凸管型の補助挟持装置９００とする。凸管型の補助挟持装置９００の後端の外径は、定着部４０３の内径より大きい。
ケーブル線材７０２の端末を第２定着部７００に固定したとき、凸管型の補助挟持装置９００と定着部４０３間に緩衝隙間が保持され、モニタリングセンサー６００の検査・修理または交換時にケーブルが具備するべき引張力を維持し、橋梁の安全性を確保する目的を達成することができる。

上述をまとめると、交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構は、ケーブル引張力のモニタリングに用いるモニタリングセンサーを定着部の軸方向外側に設置し、さらに第２定着部で押さえて固定するとともに、ケーブル上に補助挟持装置を設置することで、モニタリングセンサーの検査・修理と交換を容易に行うことができ、かつモニタリングセンサーを取り外して検査・修理または交換を行う際もケーブルの具備するべき引張力を維持し、橋梁の安全性を確保することができる。

以上は本考案の最良の実施例を説明するものであり、本考案の要旨を逸脱しない改変は、すべて本考案の権利範囲内に含まれる。

１００ 橋梁
１０１ 主塔
１０２ ケーブル
１１０ 支圧板
１２０ 定着部
１３０ 圧力センサー
１４０ ケーブル
２００ ケーブル
３００ 固定端
４００ 引張端
３０１、４０１ 保護キャップ
３０２、４０２ 緩み防止板
３０３、４０３ 定着部
３０４、４０４ 定着リング
５００ 外套管
６００ モニタリングセンサー
６０１ 貫通孔
６０２ リング状感知部
７００ 第２定着部
７０１ 保護キャップ
７０２ ケーブル線材
７０３ 補助挟持装置
７０４ 緩衝隙間
７０５ 固定部材
８００ プレストレスパッド
８０１ 通孔
９００ 凸管型の補助挟持装置

Claims (9)

1. 交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構であって、該橋梁ケーブルが主塔上方に取り付けられる固定端と、橋梁側に固定される引張端をそれぞれ備え、該固定端と該引張端の間にケーブル線材が設置され、該ケーブル線材の両端に、それぞれ前記ケーブル線材の端部を定着する定着部が設置され、いずれか１方の定着部の軸方向外側に、ケーブル引張力の検出が可能なモニタリングセンサーが設置されたことを特徴とする、交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構。
2. 前記モニタリングセンサーの軸方向外側にさらに前記ケーブル線材の端末を固定する第２定着部が設置されたことを特徴とする、請求項１に記載の交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構。
3. 前記ケーブル線材の前記定着部を通過した区間に、前記第２定着部を外した時に前記定着部に係止して前記ケーブル線材の引張力を維持する補助挟持装置が設置されたことを特徴とする、請求項２に記載の交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構。
4. 前記補助挟持装置が、前記ケーブル線材の端末と前記第２定着部を結合して固定したとき、前記定着部との間に緩衝隙間を保持することを特徴とする、請求項３に記載の交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構。
5. 前記補助挟持装置が、外径が軸方向外側へ向かって次第に大きくなるテーパー管型の補助挟持装置、または、軸方向外端部にフランジを有する凸管型の補助挟持装置であることを特徴とする、請求項４に記載の交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構。
6. 前記定着部と前記モニタリングセンサーの間にプレストレスパッドが設置されたことを特徴とする、請求項１に記載の交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構。
7. 前記モニタリングセンサーが圧力センサーであることを特徴とする、請求項２に記載の交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構。
8. 前記モニタリングセンサーが磁束ＥＭＳセンサーであることを特徴とする、請求項２に記載の交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構。
9. 前記ケーブル線材が、ＰＣ鋼より線、ワイヤロープ、耐疲労性ケーブル、炭素繊維ケーブルのいずれかであることを特徴とする、請求項１乃至８のいずれかに記載の交換可能な橋梁ケーブルのモニタリング機構。