(57)【要約】【課題】記録板の交換手間を低減する。【解決手段】下部構造物に免震支持された上部構造物の変位軌跡を記録する変位記録装置において、前記下部構造物の上面、又は前記上部構造物の下面に配置され、複数の分割板を並べて構成された記録板と、前記上部構造物の下部、又は前記下部構造物の上部に取り付けられ、先端部が前記記録板に接して該記録板上に前記上部構造物の変位軌跡を描く記録部材と、を有する変位記録装置。【選択図】図１
2015055601.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部構造物に免震支持された上部構造物の変位軌跡を記録する変位記録装置において、
前記下部構造物の上面、又は前記上部構造物の下面に配置され、複数の分割板を並べて構成された記録板と、
前記上部構造物の下部、又は前記下部構造物の上部に取り付けられ、先端部が前記記録板に接して該記録板上に前記上部構造物の変位軌跡を描く記録部材と、
を有する変位記録装置。
【請求項２】
内側に配置された前記分割板は、外側に配置された前記分割板によって押し付けられることにより架台に保持されている請求項１に記載の変位記録装置。
【請求項３】
前記記録板は、矩形状の前記分割板を縦と横に奇数枚配置することにより形成されている請求項１又は２に記載の変位記録装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、免震構造物に備えられた免震層の変位軌跡を記録する変位記録装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
免震構造物の免震層に設置され、地震時における下部構造物と上部構造物の相対変位軌跡を記録して免震構造物が設計通りに免震機能を発揮したかを評価する変位記録装置が使用されることがある。
【０００３】
例えば、特許文献１には、上部構造物を免震支持する地盤に設けられた記録板と、上部構造物に設けられ、記録板に先端部が押し当てられた記録針と、を有する免震構造物の変位測定装置が開示されている。
【０００４】
この免震構造物の変位測定装置では、地震時に記録板に対して記録針が相対移動しながら記録板上面に罫書き跡を形成する。これにより、この罫書き跡が免震層の変位軌跡となって記録板に記録される。地震が収まった後には、次の地震発生に備えて、記録板を新たなものに交換する。
【０００５】
近年、免震層の周期を長くして、この免震層に支持された上部構造物の地震応答加速度をより一層低減する免震技術が主流となっており、免震層の最大変位が大きくなっていく傾向にある。また、今後予想される巨大地震の際にも免震層の最大変位は大きくなるものと考えられている。
【０００６】
よって、変位記録装置を、免震層の大きな最大変位に対応可能なものにしなければならないが、大きな記録板（例えば、２０１１年３月１１日に発生した東北地方太平洋沖地震において記録された免震層の最大変位４０ｃｍに対応させる為には、８０ｃｍ（４０ｃｍ×２）角以上の記録板が必要となる。また、例えば、市販の記録板の標準寸法は、１２０ｃｍ角になっている。）が必要であり、このような大きな記録板を交換するのに、かなりの手間やコストが掛かってしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平１１−１４２１３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は係る事実を考慮し、記録板の交換手間を低減することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
第１態様の発明は、下部構造物に免震支持された上部構造物の変位軌跡を記録する変位記録装置において、前記下部構造物の上面、又は前記上部構造物の下面に配置され、複数の分割板を並べて構成された記録板と、前記上部構造物の下部、又は前記下部構造物の上部に取り付けられ、先端部が前記記録板に接して該記録板上に前記上部構造物の変位軌跡を描く記録部材と、を有する。
【００１０】
第１態様の発明では、複数の分割板を並べて記録板が構成されているので、分割板の取り付け及び取り外しにより記録板の交換を行うことができる。よって、記録板の交換手間を低減することができる。また、軌跡が描かれた分割板のみを交換するようにすれば、記録板の交換手間、及び記録板の交換に掛かる費用をより低減することができる。
【００１１】
第２態様の発明は、第１態様の変位記録装置において、内側に配置された前記分割板は、外側に配置された前記分割板によって押し付けられることにより架台に保持されている。
【００１２】
第２態様の発明では、内側に配置された分割板を、ネジ等の固定部材を用いないで下部構造物の上面に保持することができる。
【００１３】
第３態様の発明は、第１又は第２態様の変位記録装置において、前記記録板は、矩形状の前記分割板を縦と横に奇数枚配置することにより形成されている。
【００１４】
第３態様の発明では、記録板の中心に記録部材の先端部が一致する記録部材の位置を記録部材の初期位置とする場合、この記録部材の初期位置において記録部材の先端部が分割板同士の継ぎ目に位置しないようにすることができる。これにより、分割板同士の継ぎ目が記録部材の先端部に干渉することなく、発生頻度の高い中小地震時の小さい変位軌跡を記録することができる。
【発明の効果】
【００１５】
本発明は上記構成としたので、記録板の交換手間を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の実施形態に係る変位記録装置を示す側面図である。
【図２】本発明の実施形態に係る記録装置を示す側面図である。
【図３】本発明の実施形態に係る記録板を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施形態に係る記録板の取り付け方法を示す側面図である。
【図５】本発明の実施形態に係る記録装置による記録方法を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施形態に係る記録板の交換方法を示す斜視図である。
【図７】本発明の実施形態に係る記録板を示す平面図である。
【図８】本発明の実施形態に係る分割板の固定方法を示す側面図である。
【図９】本発明の実施形態に係る記録板を示す平面図である。
【図１０】本発明の実施形態に係る記録板を示す平面図である。
【図１１】本発明の実施形態に係る記録板を示す平面図である。
【図１２】本発明の実施形態に係る記録板の取り付け方法を示す側面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
図を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の実施形態に係る変位記録装置について説明する。
【００１８】
図１の側面図に示すように、本実施形態の変位記録装置１０は、下部構造物としての下部建物１２上に上部構造物としての上部建物１４を免震装置（不図示）によって免震支持する基礎免震層１６に設けられており、地震時等における下部建物１２に対する上部建物１４の相対変位軌跡を記録する。変位記録装置１０は、記録板１８と記録装置２０とを有して構成されている。
【００１９】
図１、及び図２の側面図に示すように、記録装置２０は、高さ調整部２２と記録部２４とを有して構成されており、上端部を上部建物１４の下部にボルト固定し略鉛直に吊り下げられたＬ形鋼からなる支持部材２６の下端部に高さ調整部２２の上端部をボルト固定することによって、上部建物１４の下部に取り付けられている。図１には、上部建物１４の下部に形成された突起部２８に支持部材２６の上端部がボルト３０によって固定され、支持部材２６の下端部にボルト３２及びナット３４によって高さ調整部２２の上端部が固定されている例が描かれている。
【００２０】
記録部２４は、記録部本体３６、収容孔３８、及び記録部材としての罫書き針４０を有して構成されている。すなわち、記録部材としての罫書き針４０が、上部建物１４の下部に取り付けられている。収容孔３８は記録部本体３６の下面から上方へ略鉛直に形成されており、この収容孔３８にバネ４２を介して罫書き針４０が上下方向へ移動可能に収容されている。これにより、図２に示すように、罫書き針４０の先端部は、記録板１８の上面に常に押し当てられた状態で接触している。
【００２１】
記録部２４の下端部には、止めネジ４４が設けられている。止めネジ４４は、記録装置２０の取り付け又は取り外しの際に、収容孔３８から罫書き針４０が逸脱してしまうのを防ぐものである。記録装置２０の取り付け又は取り外しの際には、罫書き針４０を収容孔３８の奥側へ収容して引っ込めた状態で止めネジ４４を締め付けて、罫書き針４０を記録部本体３６に固定し、記録装置２０を使用する際には、止めネジ４４を緩めて罫書き針４０の先端部が記録板１８の上面に押し当てられた状態にする。
【００２２】
高さ調整部２２には、記録部本体３６から上方へ突出して設けられた雄ネジ部４６をねじ込むことによって高さ調整部２２に記録部２４を接続する雌ネジ部４８が形成されており、雄ネジ部４６の雌ネジ部４８へのねじ込み量の調整によって記録部２４の高さを調整することができる。記録部２４の高さ調整が完了した後には、雄ネジ部４６に設けられているナット５０の締め付けによりダブルナットの原理で、高さ調整部２２に雄ネジ部４６を固定する。
【００２３】
図１、及び図３の斜視図に示すように、記録板１８は、下部建物１２上に設置された架台５２上に取り付けられている。すなわち、記録板１８は、下部建物１２の上面に配置されている。記録板１８は、ステンレス板からなる矩形状の分割板５４を複数並べて構成されている。図３には、平面形状が略正方形の分割板５４を縦と横に奇数枚配置（縦に３枚、横に３枚配置）することにより記録板１８が形成されている例が示されている。
【００２４】
記録板１８を架台５２へ取り付ける方法の一例としては、まず、記録装置２０を上部建物１４の下部から取り外した状態、又は記録装置２０の記録部２４を上方へ退避させた状態で、図３に示すように、記録板１８を構成する全ての分割板５４を架台５２上の所定の位置に載置する。
【００２５】
次に、内側に配置された分割板５４（図３の例では、中央に配置された分割板５４）を、外側に配置された分割板５４によって横方向から押し付け、この状態で外側に配置された分割板５４を架台５２にネジ５６によって固定する。これにより、内側に配置された分割板５４は、外側に配置された分割板５４によって架台５２上に保持され、外側に配置された分割板５４は、ネジ５６によって架台５２上に保持されて、記録板１８が架台５２へ取り付けられる。
【００２６】
分割板５４の端面は鉛直に形成されており、内側に配置された分割板５４に対して外側に配置された分割板５４を横方向から押し付けることによって、隣り合う分割板５４の端面同士は密着している。また、隣り合う分割板５４の上面同士が面一となるように分割板５４は配置されている。これらにより、隣り合う分割板５４同士の継ぎ目に溝や段差が形成されないので、罫書き針４０の先端部は分割板５４同士の継ぎ目をスムーズに通過することができる。
【００２７】
図４（ａ）の側面図に示すように、ネジ５６は、外側に配置された分割板５４に形成された長穴５８を介して、架台５２に設けられた雌ネジ部６０にねじ込まれている。外側に配置された分割板５４は、雌ネジ部６０にネジ５６を軽くねじ込んだ状態で横方向へ移動させることができる。
【００２８】
外側に配置された分割板５４は、ネジ５６を雌ネジ部６０に軽くねじ込んだ状態で内側に配置された分割板５４に外側に配置された分割板５４を横方向から押し付け、この状態でネジ５６をしっかり雌ネジ部６０へねじ込み締め付けてネジ５６の皿部を分割板５４に押し付けることによって架台５２に固定する。
【００２９】
そして、記録板１８を架台５２へ取り付けた後に、記録装置２０を所定の位置にセットし高さ調整部２２により記録部２４の高さを調整して、罫書き針４０の先端部が記録板１８の上面に押し当てられた状態にする。なお、この罫書き針４０の初期位置において、罫書き針４０の先端部が平面視にて記録板１８の略中心に位置するように、記録板１８と記録装置２０を配置する。
【００３０】
変位記録装置１０は、下部建物１２に免震支持されている上部建物１４が地震等により横揺れを起こすと、図５の斜視図に示すように、先端部が記録板１８の上面に押し当てられて接している罫書き針４０が記録板１８に対して横方向へ相対移動するので、この移動に応じた変位軌跡Ｍが記録板１８の上面に刻まれて描かれる。
【００３１】
地震等が収まって記録板１８を交換する際には、図６の斜視図に示すように、記録装置２０を上部建物１４の下部から取り外した状態、又は記録装置２０の記録部２４を上方へ退避させた状態にした後にネジ５６を緩め又は外し、内側に配置された分割板５４に外側に配置された分割板５４を横方向から押し付けた状態を開放する。そして、変位軌跡Ｍが描かれている分割板５４のみを取り外し、取り外した箇所に新しい分割板５４を載置する。さらに、図４（ａ）で説明したのと同様の方法で、内側に配置された分割板５４に外側に配置された分割板５４を横方向から押し付け、この状態で、外側に配置された分割板５４を架台５２にネジ５６によって固定することにより、記録板１８を架台５２へ取り付ける。
【００３２】
取り外された分割板５４は、架台５２上に取り付けられていたときと同様の配置にして別の場所に敷き並べ、変位軌跡Ｍを解析することにより基礎免震層１６が設計通りに免震機能を発揮したかを評価する。
【００３３】
次に、本発明の実施形態に係る変位記録装置の作用と効果について説明する。
【００３４】
本実施形態の変位記録装置１０では、図３に示すように、複数の分割板５４を並べて記録板１８が構成されているので、分割板５４の取り付け及び取り外しにより記録板１８の交換を行うことができる。よって、記録板１８の交換手間を低減することができる。例えば、取り扱う対象が、記録板よりも小さい分割板なので、フォークリフト等の重機を用いずに人力によって記録板の交換作業を行うことができたり、また、狭い免震層内での記録板の交換作業や、狭い免震層への記録板の搬出入作業などの煩雑な作業を軽減したりすることができる。
【００３５】
近年、免震層の周期を長くして、この免震層に支持された上部構造物の地震応答加速度をより一層低減する免震技術が主流となっており、免震層の最大変位が大きくなっていく傾向にある。また、今後予想される巨大地震の際にも免震層の最大変位は大きくなるものと考えられている。そして、免震層の最大変位は、免震層の免震性能を評価する上で最も重要な値であるので、欠測があってはならない。
【００３６】
よって、変位記録装置を、免震層の大きな最大変位に対応可能なものにしなければならないが、例えば、免震クリアランスを１ｍに設定した免震構造物においては、２ｍ（＝１ｍ×２）角以上の大きさの記録板が必要であり、このような大きな記録板を交換するのに大きな手間が掛かってしまう。
【００３７】
これに対して、本実施形態の変位記録装置１０では、分割板５４の取り付け及び取り外しにより記録板１８の交換を行うことができるので、大きな記録板１８であっても大きな手間を掛けずに交換することができる。
【００３８】
また、本実施形態の変位記録装置１０では、図６に示すように、変位軌跡Ｍが描かれた分割板５４のみを交換するようにすれば、記録板１８の交換手間、及び記録板１８の交換に掛かる費用をより低減することができる。
【００３９】
巨大地震は頻繁に発生するものではないので、記録板１８の中心付近の直径数１０ｃｍ以下の範囲に変位軌跡Ｍが描かれることが多くなると想定される。このような場合においても記録板１８の全てを交換するのは、労力やコストの無駄となってしまう。これに対して、本実施形態の変位記録装置１０では、変位軌跡Ｍが描かれた分割板５４のみを交換すればよいので、このような労力やコストの無駄を無くすことができる。
【００４０】
また、本実施形態の変位記録装置１０では、内側に配置された分割板５４が、外側に配置された分割板５４によって押し付けられることにより架台５２に保持されているので、内側に配置された分割板５４を、ネジ等の固定部材を用いないで架台５２上に保持することができる。よって、図３に示すように、記録板１８の外周部のみにネジ５６を設けるようにすれば、記録板１８上面から突出したネジ５６の皿部が罫書き針４０の先端部に干渉するのを防ぐことができ、これによって、罫書き針４０の先端部の移動が止められたり損傷したりするのを防ぐことができる。
【００４１】
さらに、本実施形態の変位記録装置１０では、記録板１８が、矩形状の分割板５４を縦と横に奇数枚配置することにより形成されているので、図７の平面図に示すように、記録板１８の中心Ｇに罫書き針４０の先端部が一致する罫書き針４０の位置を罫書き針４０の初期位置とする場合、この罫書き針４０の初期位置において罫書き針４０の先端部が分割板５４同士の継ぎ目に位置しないようにすることができる。これにより、発生頻度の高い中小地震時の小さい変位軌跡Ｍを、分割板５４同士の継ぎ目に罫書き針４０の先端部をあまり通過させないで記録することができる。
【００４２】
以上、本発明の実施形態について説明した。
【００４３】
なお、本実施形態では、図１に示すように、変位記録装置１０を基礎免震層１６に設けた例を示したが、変位記録装置１０はさまざまな免震層に設けることができる。例えば、中間免震層に変位記録装置１０を設けてもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、図１に示すように、下部建物１２の上面に記録板１８を配置した例を示したが、上部建物１４の下面に記録板１８を配置してもよい。この場合、内側に配置された分割板５４が架台５２に確実に保持されるように、分割板５４を架台５２に固定してもよい。この固定は、分割板５４の表面（記録面）から固定部材が突出しない固定方法を用いる。例えば、図８の側面図に示すように、分割板５４の表面６６（記録面）から先端部が突出しないようにして、架台５２から分割板５４にネジ６２をねじ込むようにしてもよい。
【００４５】
さらに、本実施形態では、記録板１８をステンレス板からなる矩形状の分割板５４を複数並べて構成した例を示したが、記録板１８は、変位軌跡Ｍを上面に刻むことができるものであればよい。変位軌跡Ｍが鮮明に残るもの、刻まれた変位軌跡Ｍが消えにくいものや、長時間設置されても錆びなどにより劣化しないものが好ましい。例えば、記録板１８をアクリル板にしてもよい。また、変位軌跡Ｍが記録された記録板１８は、裏返しにして再利用してもよいし、グラインダー等で表面を削って変位軌跡Ｍを無くして再利用してもよい。
【００４６】
また、本実施形態では、図６に示すように、変位軌跡Ｍが描かれている分割板５４のみを取り外して交換する例を示したが、架台５２に取り付けられている分割板５４の全てを取り外して交換するようにしてもよい。
【００４７】
さらに、本実施形態では、図３及び図７に示すように、平面形状が略正方形の分割板５４を縦に３枚、横に３枚配置して記録板１８を形成した例を示したが、平面形状が略正方形の分割板５４を縦と横に奇数枚配置すれば、罫書き針４０の初期位置において罫書き針４０の先端部が分割板５４同士の継ぎ目に位置しないようにする効果を得ることができる。例えば、図９の平面図に示すように、平面形状が略正方形の分割板５４を縦に５枚、横に５枚配置して記録板１８を形成してもよい。
【００４８】
また、本実施形態では、図３及び図７に示すように、分割板５４の平面形状を略正方形とした例を示したが、分割板５４を隙間なく並べて配置できれば、分割板５４の平面形状はどのようなものでもよい。また、分割板５４は、全て同じものにしてもよいし、全て同じものにしなくてもよい。分割板５４を全て同じものにすれば、交換用に同じ分割板５４をストックしておけばよいので好ましい。
【００４９】
例えば、平面形状が正方形、正三角形、又は正六角形の全て同じ分割板５４を並べて配置すれば、これらの分割板５４を隙間なく並べて配置することができる。また、例えば、図１０の平面図に示すように、変位軌跡Ｍが描かれている分割板５４のみを取り外す場合においても必ず交換される、内側に配置された分割板５４の平面形状を、外側に配置された分割板５４よりも大きくすれば、交換する分割板５４の枚数を少なくすることができる。また、例えば、図１１の平面図に示すように、組み合わさって円形状を形成する分割板５４（「分割板５４Ａ」とする）を記録板１８の中心部に配置し、組み合わさって中心を中心Ｇとする同心円形状を形成する分割板５４（「分割板５４Ｂ、５４Ｃ」とする）を順に周囲を取り囲むように隙間なく配置してもよい。このようにすれば、分割板５４Ａ、５４Ｂ、５４Ｃ同士の継ぎ目を、記録板１８の中心Ｇからの距離を示す目盛線とすることができる。
【００５０】
さらに、本実施形態で示した記録板１８の上面に、記録板１８の中心Ｇからの距離が把握できるように目盛線を描いておくのが好ましい。例えば、記録板１８の中心Ｇからの距離に応じて記録板１８の上面に同心円の曲線を描き、この曲線を目盛り線としてもよい。
【００５１】
また、本実施形態では、分割板５４の端面を鉛直に形成して、隣り合う分割板５４の端面同士を密着させた例を示したが、上面同士が面一となるように隣り合う分割板５４の端面同士を密着できれば、分割板５４の端面はどのような形状にしてもよい。例えば、図４（ｂ）〜（ｇ）の側面図に示すような形状に分割板５４の端面を形成してもよい。また、図１２の側面図に示すように、シール材６４によって、隣り合う分割板５４同士の目地に形成された溝を埋めるようにしてもよい。シール材６４は、罫書き針４０の先端部が引っ掛からずに滑らかに通過できる材料で形成すればよく、記録板１８（分割板５４）と同様の材料によって形成するのが好ましい。例えば、シール材６４をシリコン系樹脂やポリウレタン系樹脂によって形成してもよい。
【００５２】
さらに、本実施形態では、記録装置２０（罫書き針４０）を上部建物１４の下部に設けた例を示したが、記録装置２０（罫書き針４０）は、下部建物１２の上部に取り付けてもよい。
【００５３】
また、本実施形態では、図２に示した記録装置２０によって記録板１８の上面に変位軌跡Ｍを刻んだ例を示したが、記録装置２０は、罫書き針によって記録板１８の上面に変位軌跡Ｍを刻むことができるものであればよく、市販のものを用いることができる。さらに、記録装置２０は、記録板の上面に上部構造物の変位軌跡を記録できるものであれば他の方式のものを用いてもよい。例えば、ペンによって線が描かれるボード、感圧紙が貼られたボード、磁気ボード等を記録板として用いてもよい。これらの場合には、それぞれの記録板に対応した記録部材（ペン、先端部が丸みを持った棒状部材、先端部に磁石を備える棒状部材等）を用いる。
【００５４】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に何等限定されるものでなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。
【符号の説明】
【００５５】
１０  変位記録装置
１２  下部建物（下部構造物）
１４  上部建物（上部構造物）
１８  記録板
４０  罫書き針（記録部材）
５２  架台
５４  分割板
Ｍ  変位軌跡
【図１】
2015055601.tif 000003
【図２】
2015055601.tif 000004
【図３】
2015055601.tif 000005
【図４】
2015055601.tif 000006
【図５】
2015055601.tif 000007
【図６】
2015055601.tif 000008
【図７】
2015055601.tif 000009
【図８】
2015055601.tif 000010
【図９】
2015055601.tif 000011
【図１０】
2015055601.tif 000012
【図１１】
2015055601.tif 000013
【図１２】
2015055601.tif 000014