ばねの活躍事例集 これまで培われてきたばね製作技術を活かし、様々な分野で、あらゆるばねの課題を解決してきました。

疑問・お悩み相談室

建設・免震

東海バネのばねはこんなところで活躍しています

東京スカイツリー®

世界ーの電波塔を、風から守れ!

高さ 634m。
世界一高い自立式電波塔として東京の空にそびえるス力イツリー。
その並外れた高さゆえ、頭頂部は常に過酷な環境にさらされている。
縦横無尽に吹き付ける風から塔を守るため、地上620m の高さで
活躍するばねに迫る。

東京ス力イツリーで一般の観光客が昇れるのは高さ450mの天望回廊までですが、その上には、放送用アンテナ設備を取り付けるための
「ゲイン塔」と呼ばれる細長い柱が伸びています。地上デジタル放送やスマートフォン向け放送サービスの電波を発信する、
電波塔としての重要部分です。
しかし、そのゲイン塔だけでも約140m 、超高層ビル並みの高さがあり、その常識外れの高度に建つ細長い構造物は、常に風の影響を
受け続けます。東京スカイツリーは、1300年に一度吹くかどうかと言われる 風速110m/秒クラスの超突風にも耐えられるように
設計されていますが、実はそれよりも問題なのは、15m/秒程度の日常の風です。一見、大したことのない速度ですが、「渦励振」という
共振現象を引き起こし、大きな揺れにつながる危険があります。その対策として、ゲイン塔の渦励振対策としてほぼ最上部に
「TMD」といわれる高度な制振装置が設置されています。そして、その高度な制振技術を支えているのが東海パネの「金具付きばね
(押し引きぱね)です。一本のばねで“押し”と“引き”のどちらにも対応できるため、どんな揺れにも対応することができます。
揺れを抑える対象が世界一の電波塔であるだけに、そのぱねも重さ約800kgというかつてない大きさとなっています。
東京スカイツリーを眺める機会があれば、ぜひ心の片隅でこのばねのことを思い出してくださいね。

渦励振とは

渦励振

 

1940年、アメリカ・ワシントン州で、当時第1級といわれた吊橋「タコマナローズ橋」が20m/秒に満たない風で崩落するという出来事がありました。その原因となったのが渦励振です。構造物の周辺や背後の渦に起因して起こる共振現象で、構造物やそれを構成する部材の揺れやすい振動数で渦が起これば、低い風速でも振動するのです。

制振装置TMD (Tuned Mass Damper)
– ゲイン塔を風から守る65トンのおもり –

制振装置TMD (Tuned Mass Damper)

 

振動を制御したい建物や機械などに対して、減衰器(Damper )とばねを用いて錘(Mass)の固有振動数を最適に調整Tuned)することで、振動を吸収する装置です。1基でもゲイン塔の揺れを十分制御できますが、途絶することが許されない放送事業。慎重には慎重を重ね、2基、総重量65トンの装置が設置されています。

制振装置TMDの要!- 金具付きばね(押し引きばね) –

両端部に金具を装着することにより、ばね一本で圧縮方向にも張り方向にも対応可能です。ばねのサイズは外径約φ600mm、高さ1200mm、重量は重いもので約800kg。東京スカイツリーのTMDには、それぞれ4本の押し引きばねが使用され、ばねの剛性を利用してTMDの周期を設定・調整しています。

 

金具付きばね(押し引きばね)

 

ばね開発秘話

国内外の主要空港や高層煙突など、高層建物向け大型TMD用押し引きぱねの実績が今回の受注につながりました。しかし、かつてない建造物に使われる、かつてない大きさのぱね。開発は一筋縄ではいかず、製造面では”絶対に外れない”金具を作るのに苦労しました。東海バネの普通の金具では、自由長が大きくなり、座屈の問題が発生してしまいますので、ばねの作り方を工夫することにより、自由長を小さくし、ばねから抜けない金具の開発に漕ぎ着けることができました。設計の面でも、再三にわたる仕様変更が行われましたが、その都度設計提案を行い、完成に至りました。

導入実績から得られたノウハウを惜しみなく

建設・免震用途のばねの設計は、要件が非常に高度で、ばねの製造には様々なノウハウが必要な大変高難度なものです。当社では、導入実績から培ったノウハウを最大限活かした設計提案をさせていただきます!ばねの耐久性をしっかり確保したい!ばねの性能を確認したい!特注のばねが欲しい!ばね1個から試作してほしい!などのご要望があればぜひ、当社へご相談下さい!お問い合わせはこちらから。

他にもこんなところで活躍しています

 

・バイブロハンマー
・橋梁制振
・シールド掘削機
・煙突
・免震床
などのあらゆる建設・免震用に使用されるばねに

制振装置
制振装置
シールド掘削機
シールド掘削機
橋梁
橋梁
  • こんなお客さまに最適です
    こんなお客さまに最適です
    • 制振・免震業界への納入実績が豊富なばねが欲しい
    • 要望に応じて設計検討してほしい
    • 海辺で使用したい
    • ばね部だけではなく、取り付け金具も設計・製作して
      ほしい
  • 当社のバネが建設・免震に良い理由
    当社のバネが建設・免震に良い理由
    1. 各制振・免震分野に豊富な納入実績が有ります!
    2. お客様の製品用途・ご要望に沿った細やかな設計対応が可能です!
    3. シンプル・イズ・ベストをコンセプトに、
      圧縮と引張を一つのばねで対応し、作動時の摩擦係数を最小限に抑制!これにより、設計理論上のばね特性に
      近い性能が実現可能です。
  • 東海バネの建設・免震用ばねの特徴
    東海バネの建設・免震用ばねの特徴
    シンプルな構造である為、メンテナンスもフリー。トータル・コストの低減にも貢献いたします!

こだわり事例

●免震用コイルバネ
  • ・設置する場所や固定方法に合わせて、ばねの両端形状を設計提案させていただきます。
●制振用コイルバネ
  • ・世界的に有名な東京スカイツリーの上部に組み込まれている制振用のコイルばね。400kgの重量を誇る巨大なばねが16本も使用されています。

建設・免震用ばね使用事例

使用用途ばねの種類材質

ゴムローラー雪上車 コイルばね
板ばね
SUP10
SK85
バイブロハンマー コイルばね SUP10
シールド掘削機 コイルばね SUP10
煙突免震 金具付きばね SUP10
橋梁制振 コイルばね
金具付きばね
SUP10
SUS304
制震・免震 引きばね
金具付きばね
皿ばね
SUP10
制震装置支承構造物 金具付きばね
皿ばね
SUS304
SUP10
免震床 引きばね SWOSC-V
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