(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部構造物と下部構造物との間に配置され、前記上部構造物を変位可能に支承するための弾性支承体を備えた構造物の弾性支承装置であって、
前記弾性支承体が前記上部構造物の下面に固定された上沓と、
下面に嵌合孔を有し、前記上沓の下面に着脱自在に固定された中間プレートと、
上面に嵌合孔を有する下沓と、
上面及び下面に突起を有し、前記各突起が前記中間プレート及び前記下沓の前記各嵌合孔にのみそれぞれ嵌合されて前記中間プレート及び下沓間に挟持された弾性体とからなり、
前記下部構造物の上面に固定され、前記下沓を滑動可能に載置するためのベースプレートと、
前記ベースプレート上の所定位置に前記下沓を着脱自在に固定するための固定手段と
を備えてなることを特徴とする構造物の弾性支承装置。
【請求項２】
前記固定手段が前記下沓に形成されたボルト挿通孔に遊隙をもって挿通された固定ボルトと、
前記固定ボルトと前記ボルト挿通孔の周壁との間に配置され、前記遊隙を閉塞するための閉塞手段と
を備えてなることを特徴とする請求項１記載の構造物の弾性支承装置。
【請求項３】
前記固定手段が前記ベースプレートの下部に固定され、かつ前記下部構造物に埋め込まれた筒状のカプラーと、
前記下沓に形成されたボルト挿通孔に遊隙をもって挿通されるとともに、前記カプラーに螺着された固定ボルトと、
前記固定ボルトと前記ボルト挿通孔の周壁との間に配置され、前記遊隙を閉塞するための閉塞手段と
を備えてなることを特徴とする請求項１記載の構造物の弾性支承装置。
【請求項４】
前記閉塞手段が前記下沓の前記ボルト挿通孔に嵌合され、偏心孔を有する外側偏心ワッシャと、
前記偏心孔に嵌合され、前記固定ボルトが挿通される偏心孔を有する内側偏心ワッシャと
を備えてなることを特徴とする請求項２又は３記載の構造物の弾性支承装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は構造物の弾性支承装置に関する。さらに詳細には、橋梁において橋桁等の上部構造物と、橋脚、橋台等の下部構造物との間に配置される弾性支承体を備えた弾性支承装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、多径間連続橋梁において、水平力分散型のゴム支承が多く採用されてきている。この水平力分散型のゴム支承は、上沓、下沓及び上下沓間に挟持されたゴム沓からなり、ゴム沓の上下部に設けられた各ボスが上下沓に設けられたボス孔に嵌合している。そして、上沓が橋桁に固定され、下沓は橋脚に設けられたベースプレートに滑動可能に載置される。上沓と下沓とを平行にずらすことによりゴム沓に予変形が付与され、下沓はベースプレート上の所定位置に固定される。
【０００３】
ところで、ゴム沓に地震等により過荷重が作用し損傷を生じた場合、ゴム沓を新しいものと交換しなければならない。ゴム沓の交換は橋桁をジャッキアップさせた状態で行われるが、予変形により上沓のボス孔と下沓のボス孔の各中心がずれているため、新しいゴム沓のボスを上下沓のボス孔に位置決めするのが極めて困難である。また、ゴム沓を交換するには少なくともボスの高さ分だけ、橋桁をジャッキアップさせなければならない。
【０００４】
下沓をベースプレートに着脱自在に固定し、ゴム沓を下沓とともに取外せば、新しいゴム沓の交換は容易になる。このような弾性支承装置の例が、特公昭６３−４４８８７号公報、実開平３−１１１６０９号公報、特開平６−１１６９１２号公報等に開示されている。しかし、これらの既提案のものは、ジャッキアップ量や、ゴム沓にせん断変形を与える方法については何ら言及していない。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
【０００６】
この発明の目的は、少ないジャッキアップ量で、ゴム沓等の弾性体の交換を容易に行うことができる構造物の弾性支承装置を提供することにある。
【０００７】
この発明の他の目的は、予変形後の固定ボルトによる下沓のベースプレートへの固定を容易に行うことができる構造物の弾性支承装置提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採る。
【０００９】
すなわちこの発明は、上部構造物と下部構造物との間に配置され、前記上部構造物を変位可能に支承するための弾性支承体を備えた構造物の弾性支承装置であって、
前記弾性支承体が前記上部構造物の下面に固定された上沓と、
下面に嵌合孔を有し、前記上沓の下面に着脱自在に固定された中間プレートと、
上面に嵌合孔を有する下沓と、
上面及び下面に突起を有し、前記各突起が前記中間プレート及び前記下沓の前記各嵌合孔にのみそれぞれ嵌合されて前記中間プレート及び下沓間に挟持された弾性体とからなり、
前記下部構造物の上面に固定され、前記下沓を滑動可能に載置するためのベースプレートと、
前記ベースプレート上の所定位置に前記下沓を着脱自在に固定するための固定手段と
を備えてなることを特徴とする構造物の弾性支承装置にある。
【００１０】
またこの発明は、前記固定手段が前記下沓に形成されたボルト挿通孔に遊隙をもって挿通された固定ボルトと、
前記固定ボルトと前記ボルト挿通孔の周壁との間に配置され、前記遊隙を閉塞するための閉塞手段と
を備えてなることを特徴とする構造物のの弾性支承装置にある。
【００１１】
さらにこの発明は、前記固定手段が前記ベースプレートの下部に固定され、かつ前記下部構造物に埋め込まれた筒状のカプラーと、
前記下沓に形成されたボルト挿通孔に遊隙をもって挿通されるとともに、前記カプラーに螺着された固定ボルトと、
前記固定ボルトと前記ボルト挿通孔の周壁との間に配置され、前記遊隙を閉塞するための閉塞手段と
を備えてなることを特徴とする構造物の弾性支承装置にある。
【００１２】
さらにこの発明は、前記閉塞手段が前記下沓の前記ボルト挿通孔に嵌合され、偏心孔を有する外側偏心ワッシャと、
前記偏心孔に嵌合され、前記固定ボルトが挿通される偏心孔を有する内側偏心ワッシャと
を備えてなることを特徴とする構造物の弾性支承装置にある。
【００１３】
【作用】
弾性体の交換時には、ベースプレートに対する下沓の固定手段を解除し、下沓がベースプレートから僅かに浮き上がる程度、上部構造物をジャッキアップさせる。そして、上沓に対する中間プレートの固定を解除すると、弾性体は中間プレート及び下沓間に挟持された状態で上沓及びベースプレート間から引き出し可能となる。このように少ないジャッキアップ量で、弾性体を容易に交換することができる。
【００１４】
【実施例】
この発明の実施例を図面を参照しながら以下に説明する。以下に示す実施例はこの発明を橋梁における支承装置として適用した例である。図１はこの発明の弾性支承装置の全体を示す斜視図、図２、図３は弾性支承装置の取付状態を示し、図２は橋軸方向に沿ってみた部分断面図、図３は橋軸直角方向に沿ってみた部分断面図である。図１から図３においてＸ方向及びＹ方向は、それぞれ橋軸方向及び橋軸直角方向を示している。
【００１５】
弾性支承体１は上沓２、下沓３、中間プレート４及び中間プレート４と下沓３との間に挟持された弾性体であるゴム沓５を有している。上沓２、下沓３及び中間プレート４はいずれも矩形の金属製のプレートである。上沓２の上面中央には突起であるせん断キー６が設けられ、またこの上沓２を橋桁７に固定するボルト８を螺着するためのボルト孔９が設けられている。上沓２の橋軸方向に沿う両側部には、橋軸方向に延びる段部１１を有する切欠部１０、１０が形成されている。上沓２の下面四隅に設けられたＵ形プレート１２は、後述するセンターホールジャッキの両ねじボルトを挿通するためのものである。
【００１６】
下沓３には橋軸方向に沿う両側部に、ボルト１４を介してサイドブロック１３、１３が固定されている。サイドブロック１３は上端に橋軸方向に延びる張出部１５を有し、この張出部１５は段部１１に係合している。これにより、上沓２と下沓３とは橋軸方向に相対移動可能であるが、橋軸直角方向の相対移動が規制される。また上揚力による鉛直方向の相対移動も、この係合により規制される。下沓３の上面中央には嵌合孔であるボス孔１６が設けられている。ボス孔１６は図示の例では有底孔であるが、貫通孔としてもよい。
【００１７】
中間プレート４は橋軸方向の長さ寸法が上沓２のそれとほぼ等しく、橋軸直角方向の長さ寸法が上沓２のそれよりも小さくなっていて、橋軸方向両側のＵ形プレート１２、１２間に配置されている。中間プレート４の中央には嵌合孔であるボス孔１７が設けられている。ボス孔１７は図示の例では貫通孔であるが、中間プレート４の板厚を厚くし、有底孔としてもよい。中間プレート４は複数のボルト１８を介して上沓２の下面に着脱自在に固定されている。
【００１８】
ゴム沓５は上下２枚の金属製の押えプレート１９、２０を有している。押えプレート１９、２０間には、積層ゴム２１がその加硫成形時に一体的に固着されている。積層ゴム２１の内部にも複数枚の金属製の補強プレート２２が加硫成形時に埋め込まれている。押えプレート１９、２０の中央には突起であるボス２３、２４が設けられ、各ボス２３、２４は中間プレート４及び下沓３のボス孔１７、１６にそれぞれ嵌合している。
【００１９】
次に上記弾性支承体１の取付態様について説明する。上部構造物である橋桁７はこの実施例では鋼桁であり、そのフランジ７ａの下面には金属製のソールプレート２５が溶接により固着されている。ソールプレート２５の中央にボス孔２６が設けられ、上沓２はこのボス孔２６にせん断キー６が嵌合した状態で橋桁７に固定されている。具体的には、フランジ７ａ，ソールプレート２５を貫通し、ボルト孔９に螺着されたボルト８により、上沓２はソールプレート２５に固定されている。
【００２０】
下部構造物である橋脚２７の上面には金属製のベースプレート２８が固定されている。図４に示すように、ベースプレート２８の下部にはボルト孔２９を有する段付きの筒状のカプラー３０が設けられている。カプラー３０はベースプレート２８に設けられた取付孔２８ａに段部まで差し込まれた後、カプラー３０が外れない程度の小さな溶接によりベースプレート２８に固着されている。このカプラー３０にはアンカーボルト３１が螺着されている。そして、アンカーボルト３１がカプラー３０とともに橋脚２７に埋め込まれることにより、ベースプレート２８が橋脚２７に固定されている。
【００２１】
下沓３はベースプレート３上に載置されている。下沓３は固定手段３２を解除した状態では、ベースプレート２８上を滑動可能である。下沓３の滑動のために、下沓３及びベースプレート２８の接触面はジンクリッチプライマー、二硫化モリブデン、テフロンパウダー等により表面処理が施されている。下沓３は、ゴム沓５が橋軸方向の予変形を付与された状態で、ベースプレート２８に固定手段３２により固定されている。図３において、左側の鎖線が下沓３の中心線すなわちボス２４の中心線であり、右側の鎖線が上沓２の中心線すなわちボス２３の中心線である。
【００２２】
固定手段３２は図４に示すように、固定ボルト３３と、この固定ボルト３３が螺着される前記カプラー３０とを含んでいる。下沓３には固定ボルト３３が遊隙をもって挿通される、すなわち固定ボルト３３よりも大径のボルト挿通孔３６が形成されている。固定手段３２はまた外側偏心ワッシャ３４及び内側偏心ワッシャ３５からなる閉塞手段を含んでいる。この閉塞手段が固定ボルト３３とボルト挿通孔３６の周壁との間に配置されることにより、前記遊隙が閉塞されている。
【００２３】
図５は外側偏心ワッシャ３４を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は断面図である。図６は内側偏心ワッシャ３５を示し、（ａ）はその平面図、（ｂ）は断面図である。外側偏心ワッシャ３４は、外径がボルト挿通孔３６の径とほぼ等しい円筒壁３７を有している。この円筒壁３７の内周によって区画される孔は外周の中心線に対して偏心し、偏心孔３８を形成している。円筒壁３７の上端にはフランジ３９が設けられている。
【００２４】
また、内側偏心ワッシャ３５は、外径が外側偏心ワッシャ３４の偏心孔３８の径とほぼ等しい円筒壁４０を有している。この円筒壁４０の内周によって区画される孔は外周の中心線に対して偏心し、偏心孔４１を形成している。偏心孔４１の径は、固定ボルト３３の径とほぼ等しく固定ボルト３３が挿通可能となっている。円筒壁３７の上端にはフランジ４２が設けられている。
【００２５】
外側偏心ワッシャ３４は、その円筒壁３７がボルト挿通孔３６に回転可能に嵌合され、フランジ３９がボルト挿通孔３６の周縁に係合する。また内側偏心ワッシャ３５は、その円筒壁４０が外側偏心ワッシャ３４の偏心孔３８に回転可能に嵌合され、フランジ４２が偏心孔３８の周縁に係合する。さらに、固定ボルト３３が内側ワッシャ３５の偏心孔４１に挿通され、カプラー３０に螺着される。
【００２６】
このような固定ボルト３３の取付態様によれば、弾性支承体１の設置時あるいは後述するゴム沓の交換時において、仮にボルト挿通孔３６の中心線とカプラー３０との中心線とがずれていたとしても、外側偏心ワッシャ３４及び内側偏心ワッシャ３５を適宜回転させることにより、固定ボルト３３が挿通される偏心孔４１の中心線とカプラー３０の中心線とを一致させることができる。
【００２７】
また、固定ボルト３３とボルト挿通孔３６の周壁との間の遊隙が偏心ワッシャ３４、３５によって閉塞されているので、地震等による水平力をこれらの偏心ワッシャ３４、３５を介して固定ボルト３３及び下沓３間でせん断力として伝達することができる。さらに偏心ワッシャ３４、３５の各フランジ３９、４２がボルト頭と下沓３との間で挟圧されるので、各フランジ３９、４２が通常のワッシャと同様に固定ボルト３３の緩み止めの機能を発揮するとともに、下沓３の浮き上がりを防止する。
【００２８】
ゴム沓の交換手順
図７から図１４はゴム沓の交換手順の一例を示す図である。交換時には端桁７と橋脚２７との間に昇降ジャッキ４３を配置するとともに、固定ボルト３３、偏心ワッシャ３４、３５を取り外す。また、サイドブロック１３も取り外す。この状態でジャッキ４３により橋桁７をジャッキアップ（扛上）させる。この時のジャッキアップ量は、下沓３がベースプレート２８から僅かに離間して浮く程度でよい。すなわち下沓３に作用している橋桁７の荷重が解放されればよい。これにより、せん断変形を受けていたゴム沓５が復元し、ゴム沓５の上下のボス２３、２４の各中心線がほぼ一致するまで下沓３がベースプレート２８上を橋軸方向に滑動する（図７）。
【００２９】
次に中間プレート４の固定用のボルト１８を取り外し、中間プレート４と上沓２との固定を解除する。そして中間プレート４及び下沓３間にゴム沓５が挟持された状態で、このゴム沓５を上沓２及びベースプレート２８間から引き出す。その際、ころ４４を橋脚２７上に配置する（図８）。次に中間プレート４及び下沓３の各ボス孔２６、１６からゴム沓５のボス２３、２４を抜き出し、ゴム沓５を新しいものと交換する（図９）。
【００３０】
次に中間プレート４及び下沓３間に挟持された新しいゴム沓５を上沓２及びベースプレート２８間に挿入し（図１０）、中間プレート４をボルト１８により上沓２に固定する。この状態で下沓３の中心線すなわちボス２４の中心線と、橋脚２７の芯とはずれている（図１１）。
【００３１】
次に下沓３にサイドブロック１３を固定し、また上沓２に予変形装置４５を取付ける。予変形装置４５はセンターホールジャッキ４６を含み、このセンターホールジャッキ４６は座板４７を介して上沓２に固定される。またセンターホールジャッキ４６の両ねじボルト４８をＵ形プレート１２に挿通させ、その端部をサイドブロック１３に螺着する。そして上沓２すなわち橋桁７から反力をとり、センターホールジャッキ４６を作動させる。
【００３２】
これにより、サイドブロック１３が牽引され、下沓３がベースプレート２８上を滑動し、ゴム沓５に予変形が付与される（図１２）。下沓３の滑動は、ボルト挿通孔３６とカプラー３０のボルト孔２９とが、おおよそ一致するまで行えばよく、それらの孔３６、２９の各中心線を完全に一致させる必要はない。その理由は前述したとおりである。
【００３３】
次にボルト挿通孔３６に偏心ワッシャ３４、３５を取付け、固定ボルト３３を軽く締める。この状態で下沓３の中心線すなわちボス２４の中心線と、橋脚２７の芯とがほぼ一致している（図１３）。次に昇降ジャッキ４３を撤去するするとともに、固定ボルト３３を完全に締め付けた後、予変形装置４５を取り外す。そして、最後に偏心ワッシャ３４、３５及び固定ボルト３３を緩み止めのために溶接し、作業を完了する（図１４）。
【００３４】
上記実施例は単なる例示にすぎず、この発明はその本質を逸脱しない限り、例えば以下に記すような種々の改変が可能である。
【００３５】
（１）上記実施例では上部構造物が鋼桁の場合について説明したが、コンクリート桁にもこの発明を適用できる。また、上部構造物及び下部構造物は、それぞれ橋桁及び橋脚に限らない。
【００３６】
（２）上記実施例ではこの発明を予変形を付与する方式の弾性支承装置に適用したが、この発明はは予変形を付与しない方式の弾性支承装置にも適用できる。
【００３７】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、少ないジャッキアップ量でゴム沓等の弾性体の交換を容易に行うことができる。また、予変形後の固定ボルトによる下沓のベースプレートへの固定を容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の弾性支承装置の全体を示す斜視図である。
【図２】図２は弾性支承装置の取付状態を示し、橋軸方向に沿ってみた部分断面図である。
【図３】図３は弾性支承装置の取付状態を示し、橋軸直角方向に沿ってみた部分断面図である。
【図４】図４は下沓の固定手段を示す断面図である。
【図５】図５は外側偏心ワッシャを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図６】図６は内側偏心ワッシャを示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は断面図である。
【図７】図７はゴム沓の交換手順を示す図である。
【図８】図８は図７に引き続くゴム沓の交換手順を示す図である。
【図９】図９は図８に引き続くゴム沓の交換手順を示す図である。
【図１０】図１０は図９に引き続くゴム沓の交換手順を示す図である。
【図１１】図１１は図１０に引き続くゴム沓の交換手順を示す図である。
【図１２】図１２は図１１に引き続くゴム沓の交換手順を示す図である。
【図１３】図１３は図１２に引き続くゴム沓の交換手順を示す図である。
【図１４】図１４は図１３に引き続くゴム沓の交換手順を示す図である。
【符号の説明】
１…弾性支承体
２…上沓
３…下沓
４…中間プレート
５…ゴム沓
７…橋桁
１６…ボス孔
１７…ボス孔
１８…中間プレート固定用ボルト
２３…ボス
２４…ボス
２７…橋脚
２８…ベースプレート
２９…ボルト孔
３０…カプラー
３２…固定手段
３３…固定ボルト
３４…外側偏心ワッシャ
３５…内側偏心ワッシャ
３６…ボルト挿通孔
３８…偏心孔
４１…偏心孔
【図１】
0003623006.tif 000002
【図２】
0003623006.tif 000003
【図３】
0003623006.tif 000004
【図４】
0003623006.tif 000005
【図５】
0003623006.tif 000006
【図６】
0003623006.tif 000007
【図７】
0003623006.tif 000008
【図８】
0003623006.tif 000009
【図９】
0003623006.tif 000010
【図１０】
0003623006.tif 000011
【図１１】
0003623006.tif 000012
【図１２】
0003623006.tif 000013
【図１３】
0003623006.tif 000014
【図１４】
0003623006.tif 000015