斜張橋
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斜張橋（しゃちょうきょう）は、橋の形式のひとつで、塔から斜めに張ったケーブルを橋桁に直接つなぎ支える構造のもの。
ケーブルを利用し吊って支えることから、広義には吊り橋の一種と言える。しかし狭義には、すなわち土木工学分野、橋梁工学分野では吊り橋とは区別される。斜張橋はこの狭義の吊り橋（以降、単に吊り橋と記す）に次ぐ支間長（スパン、塔と塔の間隔）を得られる。
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[編集] 歴史
西洋では、中世ヨーロッパの城の城門にある巻き上げ式跳ね橋が斜張橋と言える。日本では、祖谷のかずら橋にその原型を見ることができる。
近代的な斜張橋は戦後、ドイツでライン川に架けられたものとされる。少ない材料で多数建造するのに適していたからとされる。
ただケーブルにかかる負荷の計算など構造解析が難しく永らく小規模なものに止まっていた。しかし20世紀終盤から現代にかけコンピュータシミュレーション技術などの進歩により急速に発展し長大な橋が生まれつつある。
本四連絡橋の一つ多々羅大橋は当初、吊り橋で計画されたが、途中で斜張橋に変更された。同じ本四架橋で初期に建設された吊り橋大鳴門橋の中央径間 (876 m) を超える890 mを実現し、世界最長の斜張橋となっている。
またケーブルの張り方が均等でない、塔が斜めであるなどの特殊な形状のものも可能となってきている。 たとえばアメリカのサンダイアル（日時計）橋は、斜めに傾斜した塔の片側だけにケーブルが張られており、その名の通り傾いた塔が日時計となっている。また東京のかつしかハープ橋は、川を斜めに渡るため、橋桁すなわち路面がS字型という特殊な形状をしている。
[編集] 吊り橋との相違
どちらもケーブルの張力を利用した吊り構造という点では同じである。大きく異なるのは、斜張橋が塔と桁をケーブルで直結しているのに対し吊り橋は塔の間にまず渡したメインケーブルがありそこから垂らしたハンガーロープで桁を吊っていることである。このため、吊り橋では桁には鉛直方向の力のみが作用するが、斜張橋ではこれに加えて橋軸方向の圧縮力が作用する。吊り橋では両端にアンカーレッジ（橋台）というメインケーブルを繋ぎとめる重しがいるが、斜張橋では桁に作用する圧縮力とケーブルに作用する引張力が塔の左右で釣り合うため不要である。
また同じスパンの場合、塔の高さは斜張橋の方がやや高くする必要がある。
[編集] 構造
後方、尾道大橋（放射型）
[編集] 主塔
- ここから張られたケーブルで桁をささえる。塔は2本であることが多いが1本の場合、3本以上の場合もある。塔の形状はさまざまで一本の柱状、吊り橋と同様の2本組、塔の上部をすぼめた逆Y字形やA字型など各種存在する。塔には圧縮力のみが作用する。材料は鋼や鉄筋コンクリート(RC)が用いられることが多い。
[編集] ケーブル
- 斜材ともいう。主塔と桁を繋ぎ桁を支える。構造上、塔から左右に張られたケーブルと桁でバランスをとるため吊り橋のような両端のアンカーレイジは不要である。
- ケーブルの張り方にはいくつか種類がある。
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- 側面形では、塔の先端で全てのケーブルをまとめた放射形式、少しずつずらしたファン形式、さらにずらしケーブル同士が平行に張られたハープ形式などがある。放射型はケーブルの塔頂でのとりまとめ構造が複雑になるのでケーブルの本数の少ない小型の橋にしか用いられない。主観の問題ではあるが美しさではハープ型が最良とされている。
- 各形式の例
- ケーブルの本数も設計上の自由度がある。本数を少なくしたほうが構造計算が容易になる。本数を多くしたほうがケーブル1本あたりに作用する力は小さくなる。
[編集] 桁
- 橋桁あるいは主桁ともいい、人や車が通行する部分である。形状はトラスや箱形があるが近年のものは箱形が多い。
- 塔の左右でバランスをとるため、一般的には、主塔2本の場合側径間と中央径間の長さの比を1:2、主塔1本の場合は1:1とする。ただし生口橋などは側径間をコンクリート構造、中央径間を鋼構造とすることで主径間の比を大きくしている（鋼よりコンクリートのほうが比重が大きいため）。
[編集] 世界の斜張橋
以下、長さは中央径間である。
| 蘇通大橋 | 中国 | 1088 m | 2008年 |
|---|---|---|---|
| 昂船洲大橋 | 香港 | 1018 m | 2009年 |
| 多々羅大橋 | 日本 | 890 m | 1999年 |
| ノルマンディー橋 | フランス | 856 m | 1993年 |
| 南京長江三橋 | 中国 | 648 m | 2005年 |
| 南京長江二橋 | 中国 | 628 m | 2001年 |
| 武漢白沙長江大橋 | 中国 | 618 m | 2000年 |
| 青州閩江大橋 | 中国 | 605 m | 1996年 |
| 楊浦大橋 | 中国 | 602 m | 1993年 |
| リオン・アンティリオン橋 | ギリシャ | 560 m | 2003年 |
| 高屏溪斜張橋 | 台湾 | 330 m | 1999年 |
中国では1000 m超の橋が他にも計画されている。
[編集] 日本の斜張橋
[編集] 脚注
[編集] 参考資料
- 藤川寛之 『本州四国連絡橋のはなし-長大橋を架ける-』 財団法人交通研究協会発行、成山堂書店、2002年8月。ISBN 978-4425761111。
