JP6850626B2

JP6850626B2 - 設定を超える津波対応橋梁用支承装置

Info

Publication number: JP6850626B2
Application number: JP2017029584A
Authority: JP
Inventors: 健介植田; 賢治田崎
Original assignee: BRIDGE BEARING MANUFACTURE CO., LTD.
Current assignee: BRIDGE BEARING MANUFACTURE CO., LTD.
Priority date: 2017-02-21
Filing date: 2017-02-21
Publication date: 2021-03-31
Anticipated expiration: 2037-02-21
Also published as: JP2018135656A

Description

本発明は、設定を超える津波対応の橋梁用支装置に関する。

従来の津波対応の橋梁用支承装置として、特開２０１３−１７０４４８号公報には、第１に従来の橋台と支承を止め、第２に下部構造として鉛直鋼管杭を用い、それと上部構造とを直接連結して一体型とし、第３にデッキプレートとＵリブをもつ鋼床版を上部構造の水平鋼主桁に現場突合溶接して剛結し、下部構造、上部構造、鋼床版全体の一体的な剛性を高めて津波に対抗させ、第４に下部構造と上部構造には比強度の低いコンクリートを一切用いず、比強度の高い鋼材を用いることにより軽くて強い構造として、大地震による津波に対向する鋼床版鋼桁橋が提案されている。

また、特開２０１６−０５６６１１号公報には、到達した津波の波力を低減するために、桁部及び桁部の上面に連結され桁部よりも幅方向外側に突出した床版を備える橋桁を有する橋梁の波力低減機構であって、床版に鉛直方向下側の面の、桁部よりも海側の部分に固定され、鉛直方向下側及び橋軸方向に延びた鉛直板部を有する津波対応橋梁構造が提案されている。

特開２０１３−１７０４４８号公報特開２０１６−０５６６１１号公報

しかしながら、下部構造と上部構造を強固な構造として、上部構造を下部構造に剛結して津波に対抗する鋼床版鋼桁橋においては、下部構造と上部構造の間に支承装置が設置されていないため、通常の走行振動等が直接下部構造に伝達されるので短期間に下部構造が経年劣化する恐れがあり、さらに下部構造を鋼管杭等で補強するため高コストの橋梁になるという問題を有する。

また、到達した津波の波力を低減する橋梁構造は、設定を超える津波の場合、床版に取り付けた鉛直板部が押し寄せる津波を閉じ込めるように作用し床版に大きな上揚力が付加され橋梁全体が損傷する恐れがあるという問題を有する

本発明は、従来技術の課題を解決する津波による損傷を上部構造に留め下部構造の損傷をなくし津波後の復興速度を早めることが可能な設定を超える津波対応橋梁用支承装置を提供することを目的とする。

本発明の設定を超える津波対応橋梁用支承装置は、前記課題を解決するために、下部構造に固定されたベースプレートと、ベースプレートに配置される支承装置と、支承装置上に配置される上揚力止め受け部材と、上揚力止め受け部に固定される上部構造と、ベースプレートに固定されるサイドブロックと、サイドブロックにノックオフボルトで連結され上揚力止め受け部材と係合する上揚力止め部材と、を備え、上揚力止め受け部材と支承装置の内少なくとも上揚力止め受け部材を下部構造に対して上下動可能とし、設定を超える津波による上揚力によりノックオフボルトを破断させ少なくとも上揚力止め受け部材を含む上部構造を下部構造から切り離すことを特徴とする。

また、本発明の設定を超える津波対応橋梁用支承装置は、ノックオフボルトの一部にノッチを形成することを特徴とする。

また、本発明の設定を超える津波対応橋梁用支承装置は、支承装置を下部構造に固定されない固定ゴム支承、可動ゴム支承、固定鋼製支承、可動鋼製支承のいずれかとすることを特徴とする。

下部構造に固定されたベースプレートと、ベースプレートに配置される支承装置と、支承装置に固定される上部構造と、ベースプレートに固定されるサイドブロックと、サイドブロックにノックオフボルトで連結され支承装置の一部と係合し支承装置の上揚力を止める上揚力止め部材と、を備え、上揚力止め部材が係合する支承装置の一部から上の部分を下部構造に固定しないことで、設定を超える津波による上部構造に大きな上揚力ガ付加されると、上揚力止め部材をサイドブロックに固定しているノックオフボルトが大きな上揚力により破断し、上揚力止め部材が係合する支承装置の一部から上の部分の支承装置、上部構造が下部構造から切り離され、下部構造への大きな負荷を回避し、上部構造と下部構造の津波による共倒れを阻止し、残った下部構造に新たな支承装置と上部構造を配置することにより、設定を超える津波後の橋梁及びライフラインの早急な復興を可能にする。
ノックオフボルトの一部にノッチを形成することで、ノックオフボルトの破断位置とノックオフボルトが破断する設定を超える津波による上揚力の大きさの設定を容易にすることが可能になる。
支承装置を下部構造に固定されない固定ゴム支承、可動ゴム支承、固定鋼製支承、可動鋼製支承のいずれかとすることで、下部構造に固定されない各種支承装置に適用できる。
サイドブロックに上面視コ字形の３つの鉛直面からなる上揚力止め部材接合面を形成し、上揚力止め部材接合面に上揚力止め部材が係合することで、上揚力止め部材に水平方向の応力が付加されるのを防止することが可能となる。

本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。（ａ）（ｂ）本発明の実施形態を示す図である。（ａ）（ｂ）本発明の実施形態を示す図である。本発明の実施形態を示す図である。

本発明の実施の形態を図により説明する。図１は、本発明の設定を超える津波対応橋梁用支承装置の一実施形態の橋軸方向から見た断面図であり、図２は、橋軸直角方向から見た側面図である。図に示される実施形態では、固定ゴム支承装置を例として説明するが、本発明の支承装置としては、可動ゴム支承、固定鋼製支承、可動鋼製支承のいずれにも適用可能である。

橋梁の下部構造２にアンカーボルト４によりベースプレート３が固定される。ベースプレート３に水平変位に対して支承装置１の水平せん断を拘束するせん断拘束部材６の下端が螺着等の手段で固定される。せん断拘束部材６はベースプレート３から鉛直方向に伸びるように立設される。

ベースプレート３に固定されずに截置される支承装置１の一実施形態を図３により説明する。支承装置１は、上連結鋼板７、下連結鋼板８、補強鋼板と弾性ゴムを交互に積層した弾性部材９が加硫成形により一体化される。

上連結鋼板７に上揚力止め受け部材１０が配置される。上揚力止め受け部材１０を支承装置１の上連結鋼板７と一体に形成しても良い。上揚力止め受け部材１０は、後述する上揚力止め部材１１の上揚力止め部１１ａと係合する上揚力止め受け部１０ａが形成される。上揚力止め受け部材１０の上部には、鋼桁等の上部構造１２にセットボルト１３で固定される上沓１４に形成した凹部１４ａに係合し上部構造１２の水平方向の応力による水平せん断を拘束するせん断拘束部１０ｂが形成される。

支承装置１と支承装置１の上に配置される上揚力止め受け部材１０には、せん断拘束部材６が挿入される貫通穴１８が形成され、支承装置１と上揚力止め受け部材１０は、その貫通穴１８にせん断拘束部材６を挿入し、下部構造２に対して下動可能に配置される。

図４（ａ）（ｂ）は、ベースプレート３に固定ボルト１５により固定されるサイドブロック１６の上面図と側面図である。サイドブロック１６の両側にベースプレート３と固定するためのベースプレート固定部１６ａが形成される。サイドブロック１６の中央に上揚力止め部材固定部１６ｂが形成される。ベースプレート固定部１６ａには、鉛直方向に伸びる複数の固定ボルト挿通穴１６ｃが形成され、上揚力止め部材固定部１６ｂには、水平に伸びる複数のノックオフボルト挿通穴１６ｄが形成される。

ベースプレート固定部１６ａの高さは、上揚力止め部材固定部１６ｂの高さより低く、ベースプレート固定部１６ａのＸ方向の長さは、上揚力止め部材固定部１６ｂのＸ方向の長さより長い。その結果、両側のベースプレート固定部１６ａと中央の上揚力止め部材固定部１６ｂとの間に上面視コ字形の３つの鉛直面からなる上揚力止め部材接合面１６ｅが形成される。

図５（ａ）（ｂ）は、サイドブロック１６の３つの鉛直面からなる上揚力止め部材接合面１６ｅに接合し、ノックオフボルト１７で固定される上揚力止め部材１１の側面図と正面図である。上揚力止め部材１１の上部には、水平に前方に伸びる上揚力止め部１１ａが形成され、上揚力止め部材１１には、水平に伸びるノックオフボルト１７を螺着するためのノックオフボルト用雌ネジ穴１１ｂが複数形成される。

図６に示すように、ノックオフボルト１７の上揚力止め部材１１の螺着位置の近傍にノッチ１７ａを形成する。ノックオフボルト１７にノッチ１７ａを形成することにより設定を超える津波の上揚力によるノックオフボルト１７の破断位置が特定され、ノックオフボルトが破断する設定を超える津波による上揚力の大きさの設定を容易にすることが可能になる。

設定を超える津波対応橋梁用支承装置の組み立て手順としては、ベースプレート３に立設されたせん断拘束部材６に、支承装置１と上揚力止め受け部材１０に形成した貫通穴１８を挿入する。次に、ベースプレート３に固定ボルト１５でサイドブロック１６を所定の位置に固定する。

次に、サイドブロック１６の上揚力止め部材接合面１６ｅに上揚力止め部材１１を３つの鉛直接合面に接合するように配置し、上揚力止め部１１ａが上揚力受け部材１０の上揚力止め受け部１０ａ上に位置するようにする。

その後、サイドブロック１６のノックオフボルト挿通穴１６ｄからノックオフボルト１７を挿入し、ノックオフボルト１７の先端を上揚力止め部材１１のノックオフボルト用雌ネジ穴１１ｂに螺着し上揚力止め部材１１をサイドブロック１６に固定する。

次の工程は、上部構造１２にセットボルト１３で固定された上沓１４に形成した凹部１４ａを上揚力受け部材１０のせん断拘束部１０ｂが嵌合するように配置する。

このように構成された設定を超える津波対応橋梁用支承装置の作用、効果について説明する。設定を超える津波が襲来した時、津波による横方向からの応力に対しては、ベースプレート３に固定されたせん断拘束部材６が支承装置１、上部構造１２のせん断変形を拘束して耐えることが可能である。

設定を超える津波により上部構造１２に大きな上揚力が付加されると、上揚力が所定の大きさになると上揚力止め部材１１をサイドブロック１６に固定しているノックオフボルト１７のノッチ１７ａの部分で破断し、せん断拘束部材６に上下動可能に配置された支承装置１、上揚力止め受け部材１０、上部構造１２が下部構造２から切り離され、下部構造２への大きな負荷を回避する。上部構造１２と下部構造２の津波による共倒れを阻止し、残った下部構造２に新たな支承装置１と上部構造１２を配置することにより、設定を超える津波後の橋梁及びライフラインの早急な復興を可能にする。

本発明の設定を超える津波対応支承装置は、上揚力止め部材が係合する支承装置の一部から上の部分が下部構造に固定されていない可動ゴム支承、固定鋼製支承、可動鋼製支承のいずれにも適用可能である。

１：支承装置、２：下部構造、３：ベースプレート、４：アンカーボルト、６：せん断拘束部材、７：上連結鋼板、８：下連結鋼板、９：弾性部材、１０：上揚力止め受け部材、１０ａ：上揚力止め受け部、１０ｂ：せん断拘束部、１１：上揚力止め部材、１１ａ：上揚力止め部，１１ｂ：ノックオフボルト用雌ネジ穴、１２：上部構造、１３：セットボルト、１４：上沓、１４ａ：凹部、１５：固定ボルト、１６：サイドブロック、１６ａ：ベースプレート固定部、１６ｂ：上揚力止め部材固定部、１６ｃ：固定ボルト挿通穴、１６ｄ：ノックオフボルト挿通穴、１６ｅ：上揚力止め部材接合面、１７：ノックオフボルト、１７ａ：ノッチ、１８：貫通穴

Claims

下部構造に固定されたベースプレートと、
ベースプレートに配置される支承装置と、
支承装置上に配置される上揚力止め受け部材と、
上揚力止め受け部に固定される上部構造と、
ベースプレートに固定されるサイドブロックと、
サイドブロックにノックオフボルトで連結され上揚力止め受け部材と係合する上揚力止め部材と、
を備え、
上揚力止め受け部材と支承装置の内少なくとも上揚力止め受け部材を下部構造に対して上下動可能とし、設定を超える津波による上揚力によりノックオフボルトを破断させ少なくとも上揚力止め受け部材を含む上部構造を下部構造から切り離すことを特徴とする設定を超える津波対応橋梁用支承装置。
ノックオフボルトの一部にノッチを形成することを特徴とする請求項１に記載の設定を超える津波対応橋梁用支承装置。
支承装置を、下部構造に固定されない固定ゴム支承、可動ゴム支承、固定鋼製支承、可動鋼製支承のいずれかにすることを特徴とする請求項１又は2に記載の設定を超える津波対応橋梁用支承装置。