(57)【要約】【課題】構造を簡単にすると共に、全方向にわたってせん断変形により水平力を分散させることができる水平支承装置を提供する。【解決手段】水平方向にせん断変形して、上部構造物１の水平荷重を支持する積層ゴム体２を備えた水平支承装置であって、前記積層ゴム体２の上部鋼板２１上面に上沓１３が固定され、かつ上部構造物１の下面にソールプレート１０が固定され、上沓１３とソールプレート１０との間には隙間ｇ１が形成され、前記ソールプレート１０が前記上沓１３よりも水平方向に張り出しており、この張り出し部の下面にキーストッパ１５が突設され、該キーストッパ１５にはボルト挿通孔１６が穿設され、上沓１３の端面にはキーストッパ１５のボルト挿通孔１６を挿通した拘束ボルト１７が螺着され、前記ボルト挿通孔は、上部構造１の活荷重による回転変形により追随する該拘束ボルトの移動を拘束しない隙間を形成する大きさである。【選択図】図１
2008014056.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上沓とソールプレートとの鉛直荷重を支持することなく、水平方向にせん断変形して、前記上部構造物の水平荷重を支持する積層ゴム体を備えた水平支承装置であって、
前記積層ゴム体は、上部鋼板と下部鋼板との間に中間鋼板とゴム層とを交互に積層し一体に成形したものであり、
前記上部鋼板の上面には上沓が固定され、かつ上部構造物の下面にソールプレートが固定され、前記上沓とソールプレートとの間には隙間が形成されており、
前記ソールプレートおよび前記上沓の一方が他方よりも水平方向に張り出しており、この張り出し部にキーストッパが突設され、該キーストッパにはボルト挿通孔が穿設されており、
前記ソールプレートおよび前記上沓の他方の端面には、前記キーストッパのボルト挿通孔を挿通した拘束ボルトが螺着されており、
前記ボルト挿通孔は、前記上部構造物の活荷重による回転変形により追随する前記拘束ボルトの移動を拘束しない隙間を形成する大きさであることを特徴とする水平支承装置。
【請求項２】
前記上沓、ソールプレートおよび積層ゴム体の上部鋼板にまたがって、それらの中央部にせん断キーが内蔵されている請求項１に記載の水平支承装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁、陸橋、建築構造物、機械等の構造物を支承する、いわゆる機能分離型支承装置のうち、特に水平方向の荷重を支持するための水平支承装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、橋梁などの上部構造物と橋脚などの下部構造物との間に支承装置を配置し、上部構造物から作用する力を下部構造物に伝達して、上部構造の荷重の載荷によるたわみやねじれ変形を吸収することが行われている。
荷重伝達機能には、鉛直力支持機能と水平力支持機能とがある。従来の橋梁用支承装置は、各機能を集約させた機能一体型支承装置が多かった。機能一体型支承は各機能を集約させるために支点構造が簡素であるという利点はあるが、各々の機能の兼ね合いにより支承部が大型化するケースや、支承部に局部的な損傷や一部の機能不全が生じた場合に他の機能にその影響が大きく波及するという懸念もある。
【０００３】
このようなことから、近時、上部構造物の鉛直荷重を支持する鉛直支承装置と、上部構造物の鉛直荷重を支持することなく、弾性体が水平方向にせん断変形して上部構造物の水平荷重を支持する水平支承装置とを備えた機能分離型支承装置が提案されている（特許文献１）。
【０００４】
特許文献１に開示されている水平支承装置は、図４に示すように、下部構造物３０の上面に固定され、上部に上部構造物との間に隙間Ｃ1を形成する方形のフランジプレート３１（上部鋼板）を有する弾性体３２と、前記上部構造物の下面に固定され前記フランジプレート３１の橋軸方向及び橋軸直角方向に沿う周面に係合可能で且つ該フランジプレート３１の下面に隙間を介して係合するサイドブロック３３とを備えている。サイドブロック３３の下部には係合片３４が設けられる。弾性体３２はフランジプレート３１と下部鋼板（図示せず）との間に鋼板とゴム層とを交互に積層し、加硫接着により同時成形したものである。
【０００５】
【特許文献１】特許第３６３４２８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記水平支承装置は、弾性体３２がせん断変形して水平荷重を支持すると共に、上部構造物に回転が生じても、前記した隙間によって回転を許容することができ、さらに上揚力に対しても前記した係合片３４がフランジプレート３１に係合し、これにより、弾性体２０を介して上下部構造物間で上揚力を伝達することができ、上部構造物の落下を防止することができる。
【０００７】
しかしながら、弾性体２０は、該弾性体の本体からはみ出した大きなフランジプレート３１を有し、かつ該フランジプレート３１を抱え込むようにサイドブロック３３が上沓３５の下面に取付けられているため、構造が複雑になり、補修や部品の取り替えが容易でないという問題がある。
【０００８】
本発明の課題は、補修や取り替えが容易になるように構造を簡単にすると共に、全方向にわたってせん断変形により水平力を分散させることができる水平支承装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するための本発明の水平支承装置は、上部構造物の鉛直荷重を支持することなく、水平方向にせん断変形して、前記上部構造物の水平荷重を支持する積層ゴム体を備えたものであって、前記積層ゴム体は、上部鋼板と下部鋼板との間に中間鋼板とゴム層とを交互に積層し一体に成形したものであり、前記上部鋼板の上面には上沓が固定され、かつ上部構造物の下面にソールプレートが固定され、前記上沓とソールプレートとの間には隙間が形成されており、前記ソールプレートおよび前記上沓の一方が他方よりも水平方向に張り出しており、この張り出し部にキーストッパが突設され、該キーストッパにはボルト挿通孔が穿設されており、前記ソールプレートおよび前記上沓の他方の端面には、前記キーストッパのボルト挿通孔を挿通した拘束ボルトが螺着されており、前記ボルト挿通孔は、前記上部構造物の活荷重による回転変形により追随する前記拘束ボルトの移動を拘束しない隙間を形成する大きさであることを特徴とする。
【００１０】
上記水平支承装置では、上沓、ソールプレートおよび積層ゴム体の上部鋼板にまたがって、それらの中央部にせん断キーが内蔵されているのがよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、前記キーストッパのボルト挿通孔に拘束ボルトを挿通させ、上沓の端面に螺着させて、上沓とソールプレートとを固定するが、前記ボルト挿通孔は、上部構造物の活荷重による回転変形により追随する該拘束ボルトの移動を拘束しない隙間を形成しているので、ソールプレートの荷重や動きを上沓に伝達しない。
また、上部構造物に作用する水平荷重は、内蔵のせん断キーにより全方向にわたって積層ゴム体がせん断変形することにより水平力分散させることができる。さらに、上沓とソールプレートとを固定する構造が簡単であるので、補修や部品の取り替えも容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の一実施形態にかかる水平支承装置について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態にかかる水平支承装置を示す一部破断正面図、図２は図１のＡ部分を拡大して示す拡大断面図である。
【００１３】
図１に示す水平支承装置は、上部構造物１の鉛直荷重に対して非荷重状態で設置されており、四角柱状の積層ゴム体２を有している。積層ゴム体２は厚肉の上部鋼板２１と下部鋼板２２との間に複数枚の薄肉の中間鋼板２３とゴム層２４とを交互に積層し、加硫成形により一体に成形したものである。
【００１４】
積層ゴム体２はボルト３により下沓４に固定され、この下沓４は、ベースプレート５にボルト６によって固定されている。ベースプレート５は、橋脚７に埋め込まれるアンカーボルト８を有している。
【００１５】
一方、上部構造物１の桁フランジ９がソールプレート１０上にボルト14によって固定される。ソールプレート１０の下面には上沓１３が隙間ｇ1（遊間）をもって配置されている。この上沓１３は積層ゴム体２の上部鋼板２１とセットボルト１１によって固定されている。
【００１６】
前記ソールプレート１０は、上沓１３よりも水平方向（具体的には図１に矢印Ｘで示す橋軸直角方向）に張り出しており、この張り出し部の下面にキーストッパ１５が下向きに突設され、該キーストッパ１５にはボルト挿通孔１６が穿設されている。キーストッパ１５は、例えば溶接等によりソールプレート１０に固定することができる。
一方、前記上沓１３の端面には、前記キーストッパ１５のボルト挿通孔１６を挿通した拘束ボルト１７が螺着されている。このとき、ボルト挿通孔１６は拘束ボルト１７よりも大きく形成されており（但し、ボルト挿通孔１６は拘束ボルト１７の頭部を挿通しない大きさである。）、ボルト挿通孔１６の上部に隙間ｇ２を形成している。
【００１７】
拘束ボルト１７による接合位置は特に限定されるものではないが、例えば図１に示すように橋軸直角方向（図１に矢印Ｘで示す）にある上沓１３の２つの端面にそれぞれキーストッパ１５を挿通した拘束ボルト１７を螺着してもよく、あるいは上沓１３の４辺の端面すべてにキーストッパ１５を挿通した拘束ボルト１７を螺着するようにしてもよい。上沓１３の一端面に螺着される拘束ボルト１７は１または２以上である。
【００１８】
このように構成された水平支承装置では、上部構造物１が活荷重により回転を生じると、上沓１３とソールプレート１０との間に隙間ｇ１があり、かつ拘束ボルト１７が挿通したボルト挿通孔１６の上部に隙間ｇ２が形成されているので、上部構造物１の桁フランジ９の回転を吸収することができる。なお、前記隙間ｇ１、ｇ２は、桁の回転による変形量を考慮して調節するのがよく約５ｍｍ程度であればよい。
【００１９】
また、桁フランジ９が温度変化による伸縮や地震などにより橋軸方向（矢印Ｙ）または橋軸直角方向（矢印Ｘ）に水平荷重を受けた場合、せん断キーが水平力を伝達して弾性体２０がせん断変形して同方向の水平荷重に応答する。また、上部構造物１に地震等により鉛直方向上向きの荷重（上揚力）が作用した場合には、拘束ボルト１７が上揚力に抵抗し、積層ゴム体２を介して上下構造物間で上揚力を伝達することができ、上部構造物の落下を防止することができる。
【００２０】
一方、上沓１３、ソールプレート１０および積層ゴム体２の上部鋼板２１にまたがって、それらの中央部にせん断キー１８が内蔵されている。従って、地震時の水平力は積層ゴム体２の全方向にわたるせん断変形により分散することができる。
【００２１】
図３は本発明の他の実施形態を示している。同図に示すように、この実施形態では、上沓１３'はソールプレート１０'よりも水平方向（橋軸直角方向）に張り出しており、この張り出し部の下面にキーストッパ１５'が上向きに突設され、該キーストッパ１５'にはボルト挿通孔１６'が穿設されている。一方、前記ソールプレート１０'の端面には、前記キーストッパ１５'のボルト挿通孔１６'を挿通した拘束ボルト１７'が螺着されている。このとき、ボルト挿通孔１６'は拘束ボルト１７'よりも大きく形成されており、ボルト挿通孔１６'の上部に隙間ｇ２を形成している。その他は前述の実施形態と同様であるので、同一符号を付して説明を省略する。
【００２２】
以上のように、本発明では、キーストッパ１５、１５'のボルト挿通孔１６、１６'に拘束ボルト１７、１７'を挿通させ、上沓１３、１３'の端面に螺着させて、前記上沓１３、１３'とソールプレート１０、１０'とを固定し、拘束ボルト１７、１７'は前記ボルト挿通孔１６、１６'の少なくとも上部に隙間ｇ２を形成しているので、鉛直方向の荷重や回転変形による動きを上沓１３、１３'に伝達しない。一方、水平方向の荷重や温度変化による動きはせん断キー１８を介して上沓１３、１３'に伝達される。従って、地震時には全方向への分散が可能となる。しかも、上沓１３、１３'とソールプレート１０、１０'とを固定する構造が簡単であるので、補修や部品の取り替えも容易になる。
【００２３】
なお、本発明は以上の実施形態に限定されるものではなく、種々の改良や変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態にかかる水平支承装置を示す一部破断概略正面図である。
【図２】図１の要部（Ａ部）拡大概略断面図である。
【図３】本発明の他の実施形態にかかる水平支承装置を示す、図２と同様な要部拡大概略断面図である。
【図４】従来の水平支承装置を示す正面図である。
【符号の説明】
【００２５】
１  上部構造物
２  積層ゴム体
４  下沓
５  ベースプレート
７  橋脚
９  連結桁
１０  ソールプレート
１１  セットボルト
１３  上沓
１４  ボルト
１５  キーストッパ
１６  ボルト挿通孔
１７  拘束ボルト
１８  せん断キー
【図１】
2008014056.tif 000003
【図２】
2008014056.tif 000004
【図３】
2008014056.tif 000005
【図４】
2008014056.tif 000006