(57)【要約】【課題】簡単な構成で上部構造物と下部構造物との接合部分に発生する曲げモーメントを低減することのできる杭頭構造を提供する。【解決手段】フーチング１の下部に凸型の上支承部３を取付け、この上支承部３の凸部に圧縮復元性に優れたゴム弾性体から成る軸受けゴム４の上面４ａ側を固定し、上記軸受けゴム４の下面４ｂ側を基礎杭２の頭部にすべり可能に当接させるとともに、上記基礎杭２の頭部から上記上支承部３の凸部外周側に突出する支持片５ａを有する支持部材５を設けて、上記支持片５ａの内周側と上記上支承部３の凸部外周側とを側受けゴム６により結合するようにした。【選択図】        図１
2004244876.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部構造物またはその基礎の下部に、下部構造物の頭部方向に突出する凸部を有する上支承部を取付け、この上支承部の凸部と下部構造物の頭部との間にゴム弾性体を配設するとともに、上記下部構造物の頭部から上記上支承部の凸部外周側に突出する支持片を有する支持部材を設けて、上記支持片の内周側と上記上支承部の凸部外周側とをゴム部材により結合して成る杭頭構造であって、上記ゴム弾性体の上面側を上記上支承部に固定するとともに、下面側を下部構造物の頭部に当接させたことを特徴とする杭頭構造。
【請求項２】
上部構造物またはその基礎の下部に、下部構造物の頭部方向に突出する凸部を有する上支承部を取付け、この上支承部の凸部と下部構造物の頭部との間にゴム弾性体を配設するとともに、上記下部構造物の頭部の周囲に、上記下部構造物の頭部から、上記上支承部の凸部外周側に突出する支持片を有する支持部材を取付け、上記支持片の内周側と上記上支承部凸部外周側とをゴム部材により結合して成る杭頭構造であって、上記ゴム弾性体の上面側を上記上支承部に固定するとともに、下面側を下部構造物の頭部に当接させたことを特徴とする杭頭構造。
【請求項３】
下部構造物の頭部に、上部構造物またはその基礎方向に突出する凸部を有する下支承部を取付け、この下支承部の凸部と上部構造物またはその基礎の下部との間にゴム弾性体を配設するとともに、上記上部構造物またはその基礎から上記下支承部の凸部外周側に突出する支持片を有する支持部材を設けて、上記支持片の内周側と上記下支承部の凸部外周側とをゴム部材により結合して成る杭頭構造であって、上記ゴム弾性体の下面側を上記下支承部に固定するとともに、上面側を上部構造物またはその基礎の下部に当接させたことを特徴とする杭頭構造。
【請求項４】
下部構造物の頭部の周囲に、上記下部構造物の頭部を上部から覆う筒状の下支承部を取付け、この下支承部と上部構造物またはその基礎の下部との間にゴム弾性体を配設するとともに、上記上部構造物またはその基礎から上記下支承部の外周側に突出する支持片を有する支持部材を設けて、上記支持片の内周側と上記下支承部の外周側とをゴム部材により結合して成る杭頭構造であって、上記ゴム弾性体の下面側を上記下支承部に固定するとともに、上面側を上部構造物またはその基礎の下部に当接させたことを特徴とする杭頭構造。
【請求項５】
上記ゴム弾性体の、少なくとも上記上支承部または下支承部に固定される面とは反対側の面に鋼板を加硫接着したことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の杭頭構造。
【請求項６】
上記ゴム弾性体の上面側と下面側とを、ともに上支承部と基礎杭の頭部、または、フーチングと下支承部とに当接させるようにしたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれかに記載の杭頭構造。
【請求項７】
上記ゴム弾性体と上支承部または下支承部との接触面、あるいは、上記鋼材と上支承部または下支承部との接触面におけるすべり摩擦係数を低減させたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれかに記載の杭頭構造。
【請求項８】
上記ゴム弾性体の上支承部または下支承部との接触面、あるいは、上記鋼材の上支承部または下支承部との接触面に溝を設けて、上記溝内に潤滑材を添加したことを特徴とする請求項７に記載の杭頭構造。
【請求項９】
上記ゴム部材の上部及び下部に空隙を設け、上記ゴム部材を、上下方向に剪断変形可能としたことを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかに記載の杭頭構造。
【請求項１０】
上記ゴム部材の一端側を上記支持片に固定し、他端側を上記上支承部または下支承部に当接させるか、もしくは、上記ゴム部材の一端側を上記上支承部または下支承部に固定し、他端側を上記支持片に当接させるとともに、上記上支承部または下支承部と上記ゴム部材との接触面、もしくは、上記支持片と上記ゴム部材との接触面におけるすべり摩擦係数を低減したことを特徴とする請求項１〜請求項９のいずれかに記載の杭頭構造。
【請求項１１】
上記ゴム部材との接触面、及び、上記ゴム部材表面のいずれか一方または両方に、樹脂コーティング処理を施したことを特徴とする請求項１０に記載の杭頭構造。
【請求項１２】
上記ゴム部材を固定する側に、表面にゴムを加硫接着した鋼材を取付けたことを特徴とする請求項１〜請求項１１のいずれかに記載の杭頭構造。
【請求項１３】
上記ゴムには、上記当接する側にいくにしたがってその断面形状が徐々に小さくなるようなテーパが設けられていることを特徴とする請求項１２に記載の杭頭構造。
【請求項１４】
上記ゴムまたは上記ゴム部材の接触面に、上下方向に延長するスリットを設けたことを特徴とする請求項１〜請求項１３のいずれかに記載の杭頭構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば、耐震・制震・免震対策のため、上部構造物とこれを支持する下部構造物との間に介挿されるゴム支承の構造と杭基礎を有する構造物の杭頭構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、耐震・制震・免震対策のため、建造物や橋桁などの上部構造物とこれを支承する基礎杭や橋脚などの下部構造物とを接合する際には、従来の剛接合に代えて、半剛接合、ピン接合、あるいは転がり支承、すべり支承、密閉ゴム支承などを用いた接合方法が採用されてきている。
図９は、従来の密閉ゴム支承を用いた杭頭構造の概要を示す図で、コンクリート製の基礎杭５１の頭部に、モルタル座５２を介して、凸形の下沓５３を固定し、この上に円板状のゴム弾性体５４を装着するとともに、鉄筋コンクリート製のフーチング（構造物の基礎）５５の上記基礎杭５１の頭部に対向する下部に、上記ゴム弾性体５４を含む凸形の下沓５３の形状に対応する凹形の上沓５６を固定し、この上沓５６と上記下沓５３とを相互に嵌合させて、基礎杭５１の頭部とフーチング５５とを接合するようにしたもので、これにより、地震等により作用する上部構造物と下部構造物との接合部分に発生する曲げモーメントを上記ゴム弾性体５４の変形により吸収するようにしている。なお、５７は上記上沓５６と下沓５３との嵌合部の外周位置、具体的には、下沓５３の外周面で上記ゴム弾性体５４の下面と接触する位置に嵌着され、凸型の下沓５３と凹型の上沓５６との嵌合部に形成される隙間からの上記ゴム弾性体５４の流出（はみ出し）を防止するシールリング材である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来の密閉ゴム支承においては、基礎杭５１の頭部とフーチング５５間の曲げモーメントの発生を抑制するためには、凸型の下沓５３あるいは凹型の上沓５６が、同図の矢印に示すような上下方向の回転（上記上沓５６が上記下沓５３に対して傾くような回転）が自由にできるように、上記嵌合部にある程度の隙間を設ける必要がある。しかしながら、上記密閉ゴム支承は、凸型の下沓５３と凹型の上沓５６とを嵌合する構造であるため、上記隙間の設計やシールリング材５７の設置個所などの設定が難しく、回転による曲げモーメントの吸収とゴム弾性体５４の流出防止を同時に達成することが困難であった。
また、図１０に示すように、凹形の下沓６１と平板状の上沓６２との間に金属製のピストン６３とゴム弾性体６４とを配置し、下沓６１と上沓６２との間に、下沓６１あるいは上沓６２が上下方向に回転することができる隙間が設けられた構造の密閉ゴム支承６０が提案されている（例えば、特許文献２参照）。しかし、上記密閉ゴム支承６０は、ピストン６３やシールリング材６５，６６の取付けなどが必要であり構造が複雑なことや、シールリング材６５，６６をゴム弾性体６４の周縁部に配置する構造のため、ゴム弾性体６４の周縁部が薄くなり、ゴム弾性体６４が劣化しやすいといった問題があった。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−１０７３７７号公報
【特許文献２】
実公昭５６−３３６７号公報
【０００５】
本発明は、従来の問題点に鑑みてなされたもので、簡単な構成で上部構造物と下部構造物との接合部分に発生する曲げモーメントを低減することのできる杭頭構造を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の杭頭構造は、上部構造物またはその基礎の下部に、下部構造物の頭部方向に突出する凸部を有する上支承部を取付け、この上支承部の凸部と下部構造物の頭部との間にゴム弾性体を配設するとともに、上記下部構造物の頭部から上記上支承部の凸部外周側に突出する支持片を有する支持部材を設けて、この支持片の内周側と上記上支承部の凸部外周側とをゴム部材により結合して成る杭頭構造であって、上記ゴム弾性体の上面側を上記上支承部に固定するとともに、下面側を下部構造物の頭部に当接させたことを特徴とするものである。これにより、上記ゴム弾性体の剪断変形を低減することができるので、上記ゴム弾性体の許容回転角を大きくとることができる。したがって、大地震においても、上記ゴム弾性体の回転変形（回転方向の曲げ変形）により、杭頭に作用する曲げモーメントを確実に低減することが可能となる。
請求項２に記載の杭頭構造は、上記支持部材に代えて、上記下部構造物の頭部の周囲に、上記下部構造物の頭部から、上記上支承部の凸部の外周側に突出する支持片を有する支持部材を取付け、この支持片の内周側と上記上支承部の凸部外周側とをゴム部材により結合したものである。
【０００７】
また、請求項３に記載の杭頭構造は、下部構造物の頭部に、上部構造物またはその基礎方向に突出する凸部を有する下支承部を取付け、この下支承部の凸部と上部構造物またはその基礎の下部との間にゴム弾性体を配設するとともに、上記上部構造物またはその基礎から上記下支承部の凸部外周側に突出する支持片を有する支持部材を設けて、上記支持片の内周側と上記下支承部の凸部外周側とをゴム部材により結合して成る杭頭構造であって、上記ゴム弾性体の下面側を上記下支承部に固定するとともに、上面側を上部構造物またはその基礎の下部に当接させることにより、杭頭に作用する曲げモーメントを低減するようにしたものである。
請求項４に記載の杭頭構造は、下部構造物の頭部の周囲に、上記下部構造物の頭部を上部から覆う筒状の下支承部を取付け、この下支承部と上部構造物またはその基礎の下部との間にゴム弾性体を配設するとともに、上記上部構造物またはその基礎から上記下支承部の外周側に突出する支持片を有する支持部材を設けて、上記支持片の内周側と上記下支承部の外周側とをゴム部材により結合して成る杭頭構造であって、上記ゴム弾性体の下面側を上記下支承部に固定するとともに、上面側を上部構造物またはその基礎の下部に当接させたものである。
【０００８】
請求項５に記載の杭頭構造は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の杭頭構造において、上記ゴム弾性体の、少なくとも上記上支承部または下支承部に固定される面とは反対側の面に鋼板を加硫接着したことを特徴とするもので、これにより、ゴム弾性体の耐久性を向上させることが可能となる。
また、請求項６に記載の杭頭構造は、請求項１〜請求項４のいずれかに記載の杭頭構造において、上記ゴム弾性体の上面側と下面側とを、ともに上支承部と基礎杭の頭部、または、フーチングと下支承部とに当接させるようにしたことを特徴とするもので、これにより、ゴム弾性体はフーチングと基礎杭の頭部に対して相対的に水平移動可能となるので、上記ゴム弾性体の剪断変形を更に低減することが可能となる。
【０００９】
また、請求項７に記載の杭頭構造は、上記ゴム弾性体と上支承部または下支承部との接触面、あるいは、上記鋼材と上支承部または下支承部との接触面におけるすべり摩擦係数を低減させたもので、これにより、上記ゴム弾性体の剪断変形を大幅に低減することが可能となる。
請求項８に記載の杭頭構造は、上記ゴム弾性体の上支承部または下支承部との接触面、あるいは、上記鋼材と上支承部または下支承部との接触面に溝を設け、上記溝内に潤滑材を添加して、上記接触面のすべり摩擦係数を低減させるようにしたものである。
【００１０】
請求項９に記載の杭頭構造は、上記ゴム部材の上部及び下部に空隙を設け、上記ゴム部材を上下方向に剪断変形可能としたもので、これにより、上記ゴム部材の許容回転角を大きくとることができるので、杭頭に作用する曲げモーメントを確実に低減することが可能となる。
請求項１０に記載の杭頭構造は、上記ゴム部材の一端側を上記支持片に固定し、他端側を上記上支承部または下支承部に当接させるか、もしくは、上記ゴム部材の一端側を上記上支承部または下支承部に固定し、他端側を上記支持片に当接させるとともに、上記上支承部または下支承部と上記ゴム部材との接触面、もしくは、上記支持片と上記ゴム部材との接触面におけるすべり摩擦係数を低減することにより、上記剪断変形状態のゴム部材の当接面におけるすべり発生を可能としたものである。
請求項１１に記載の杭頭構造は、上記ゴム部材との接触面、及び、上記ゴム部材表面のいずれか一方または両方に、樹脂コーティング処理を施して上記すべり摩擦係数を低減するようにしたものである。
【００１１】
また、請求項１２に記載の杭頭構造は、上記ゴム部材を固定する側に、表面にゴムを加硫接着した鋼材を取付けたもので、上記ゴムが支持片と上支承部あるいは支持片と下支承部とを結合する上記ゴム部材を構成する。
請求項１３に記載の杭頭構造は、上記ゴムに、上記当接する側にいくにしたがってその断面形状が徐々に小さくなるようなテーパを設けたもので、これにより、上記接着部分の上下端部での引張力を緩和することができるので、上記ゴム部材の耐久性を向上させることができる。
請求項１４に記載の杭頭構造は、上記ゴムまたは上記ゴム部材の接触面に、上下方向に延長するスリットを設けたもので、これにより、上記ゴムが円周方向に分離され、剪断に対する動きを単純化できるので、上記ゴムの繰返し寿命を延ばすことが可能となる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施の形態を示す図で、同図において、１は建物の上部構造物の基礎であるフーチング、２は下部構造物である基礎杭、３は上記フーチング１の下部に固定される凸型の上支承部、４はこの上支承部３の凸部と基礎杭２の頭部との間に配設された、圧縮復元性に優れたゴム弾性体から成る円柱状または円筒状の軸受けゴム、５は上記上支承部３の凸部外周側に突出する支持片５ａを有する支持部材、６は上記上支承部３の凸部外周面と上記支持片５ａの内周面との間に配設され側受けゴムである。
上記支持部材５は、詳細には、上記軸受けゴム４が塔載された上記基礎杭２の突出部２ａの外径よりも大きな径を有する穴部５ｓを有するフランジ状の部材で、上記支持片５ａは、円盤状の本体５ｂの上面側に設けられる。そして、上記支持部材５の円筒部５ｃを上記基礎杭２の頭部のコンクリートに埋設・固定することにより、上記支持部材５を上記基礎杭２に取付ける。また、上記円筒部５ｃを基礎杭２に埋設することにより、上記基礎杭２の軸受けゴム４下部のコンクリート強度を高めることができる。
【００１３】
本例では、上記軸受けゴム４の上面４ａ側に、加硫接着により、円板状の固定用鋼板７Ａを取付け、この固定用鋼板７Ａを上支承部３の凸部に埋設することにより、上記軸受けゴム４の上面４ａ側を上支承部３に固定する。一方、上記軸受けゴム４の下面４ｂ側には、図２（ａ）に示すような、基礎杭２の頭部に接触する側の面に、同心円状の複数本の溝４ｐ，４ｐが形成された円板状の当接用鋼板７Ｂを加硫接着により取付けるとともに、上記当接用鋼板７Ｂを、上記基礎杭２の頭部には固定せず、単に当接させるだけにする。そして、上記溝４ｐ，４ｐ内に潤滑材を添加して、上記軸受けゴム４と基礎杭２の頭部との接触面である当接用鋼板７Ｂと基礎杭２の頭部との接触面のすべり摩擦係数を低減する。これにより、上記軸受けゴム４の下面４ｂは基礎杭２の頭部に拘束されないので、上記軸受けゴム４を、基礎杭２の頭部上ですべらせることが可能となる。
なお、当接用鋼板７Ｂの基礎杭２の頭部に接触する側の面に、上記溝４ｐ，４ｐに代えて、図２（ｂ）に示すような、径方向に延長する溝４ｑを設けるとともに、上記溝４ｑ内に潤滑材を添加して上記接触面のすべり摩擦係数を低減するようにしてもよい。
【００１４】
また、本例では、上記支持片５ａの凹部内周側に、表面にゴムを加硫接着した鋼材８を取付け、このゴムにより、上支承部３の凸部側面と上記支持片５ａの内周面とを結合する上記側受けゴム６を構成する。このとき、上記側受けゴム６の下端部と、支持片５ａの凹部底面との間に空隙６Ｇを設け、上記側受けゴム６を、上下方向に剪断変形可能としている。
上記側受けゴム６は、具体的には、図３（ａ），（ｂ）に示すように、板状の鋼材８の片面にゴムを加硫接着し、上記支持片５ａの凹部内周側に円筒状に巻き込んで作製する。このとき、上記側受けゴム６を上支承部３の凸部側面に当接させるとともに、上記側受けゴム６の表面（上記鋼材８とは反対側の面）と、上支承部３の上記側受けゴム６との接触面とを、鏡面仕上げ、あるいは、テフロンコーティングしたり、上記接触面にテフロン材を介装するなどして、上記上支承部３と上記側受けゴム６との接触面におけるすべり摩擦係数を低減し、上記側受けゴム６が剪断変形したときに、上支承部３との間でのすべり発生を可能としている。
【００１５】
また、図３（ａ）に示すように、上記側受けゴム６の断面形状としては、その断面に、上支承部３方向の幅が狭くなるようなテーパをつけた台形状とすることが好ましい。一般に、地震時に大きな水平力が作用して上記側受けゴム６が撓むと、ゴムが両側に流れ（膨らむように変形し）、上記側受けゴム６と上記鋼材８との接着部分の上下端部に引張力による引き剥がし力が生じるが、本例では、上記側受けゴム６にテーパが設けてあるので、上記引張力が分散される。したがって、上記接着部分の上下端部に作用する上記引き剥がし力は緩和されるので、側受けゴム６が剥離する恐れがない。また、剪断変形した場合、上記側受けゴム６の一端側には引き伸ばし力が、他端側には圧縮力が作用するが、この場合にも、上記テーパにより、接着端への影響は少なくなる。したがって、上記側受けゴム６の断面形状を台形状とすることにより、圧縮すべりに対しての耐久性を向上させることができる。
【００１６】
また、図３（ｂ）に示すように、側受けゴム６の接触面に、上下方向に延長するスリット６Ｓを設けるようにすれば、上記側受けゴム６が円周方向に分離されるので、水平剪断力による上記側受けゴム６の荷重分布が平均化され、回転時に作用する剪断に対する動きを単純化できる。したがって、円周方向に連続している場合に比べ、疲労が小さくなり、繰返し寿命が延長される。
【００１７】
地震時においては、上部構造物には回転力との慣性力（水平荷重）が作用するが、本例では、図１に示すように、上記軸受けゴム４により、上記フーチング１と基礎杭２の頭部との接合部分での回転方向の曲げ変形（以下、回転変形という）を吸収することができるので、上記接合部分に作用する曲げモーメントＭを小さくすることができる。一方、水平力Ｆは、上記側受けゴム６を介して基礎杭２の頭部に伝達されるが、上記水平力Ｆは上記側受けゴム６の圧縮による変形により効果的に吸収できる。
このとき、上記軸受けゴム４は、上記のように、基礎杭２の頭部上をすべることができるので、水平方向には剛体変形し、剪断変形が発生しない。したがって、従来の上，下固定の場合に発生した剪断変形による引張歪がないので、軸受けゴム４の許容回転角を大きくすることができる。したがって、大きな地震であっても、軸受けゴム４の回転変形により、フーチング１と基礎杭２の頭部との接合部分での曲げモーメントを効率よく吸収することができる。
【００１８】
また、地震時における水平剪断力は、上支承部３から側受けゴム６を経由して支持片５ａに伝達されるが、これにより、側受けゴム６には、上記水平剪断力が発生する。本例では、図４（ａ）にも示すように、側受けゴム６の下端部と基礎杭２の頭部との間には空隙６Ｇが設けられているので、図４（ｂ）に示すように、上記曲げモーメントＭにより基礎杭２の頭部が相対的に回転した場合でも、側受けゴム６の許容回転角を大きくすることができる。したがって、基礎杭２の頭部への応力集中を分散させて吸収することができるとともに、基礎杭２の頭部へ作用する曲げモーメントを確実に低減することができる。
また、本例では、上記上支承部３の凸部側面と上記側受けゴム６との接触面におけるすべり摩擦係数を低減しているので、図４（ｃ）に示すように、上記側受けゴム６が剪断変形したときに、上記上支承部３の凸部側面と上記側受けゴム６との間ですべりを発生させることができる。したがって、大地震の場合でも、側受けゴム６は剪断変形しながらすべることができるので、フーチング１と基礎杭２の頭部との間の許容回転角を大きくすることができ、上記曲げモーメントを確実に低減することができる。
【００１９】
このように、本実施の形態では、フーチング１の下部に凸型の上支承部３を取付け、この上支承部３の凸部に圧縮復元性に優れたゴム弾性体から成る軸受けゴム４の上面４ａ側を固定し、上記軸受けゴム４の下面４ｂ側を基礎杭２の頭部にすべり可能に当接させるようにしたので、上記軸受けゴム４の剪断変形を低減することができ、軸受けゴム４の許容回転角を大きくとることができる。したがって、大地震においても、基礎杭２の頭部に作用する曲げモーメントを大幅に低減することができる。
また、上記基礎杭２の頭部から上記上支承部３の凸部外周側に突出する支持片５ａを有する支持部材５を設けて、上記支持片５ａの内周側と上記上支承部３の凸部外周側とを側受けゴム６により結合するようにしたので、フーチング１と基礎杭２の頭部との間の水平変位を確実に低減することができる。
【００２０】
なお、上記実施の形態では、上記支持片５ａの凹部内周側に、表面に側受けゴム６となるゴムを加硫接着した鋼材８を取付け、このゴムを上支承部３の凸部側面に当接させるようにしたが、上支承部３の凸部側面に、表面に側受けゴム６となるゴムを加硫接着した鋼材８を取付け、このゴムを上記支持片５ａの内周面に当接させるようにしてもよい。
また、上記例では、支持部材５を基礎杭２の頭部上に設けたが、図５に示すように、上記基礎杭２の頭部の周囲に、上記上支承部３の凸部外周側に突出する支持片１０ａを有する支持部材１０を取付け、この支持片１０ａの内周側と上記上支承部３の凸部外周側とを側受けゴム６により結合する構造としても、同様の効果を得ることができる。なお、この場合にも、上支承部３の凸部側面に、表面に側受けゴム６となるゴムを加硫接着した鋼材８を取付け、このゴムを上記支持片１０ａの内周面に当接させるようにしてもよい。
【００２１】
また、上記例では、軸受けゴム４の上面４ａ側を上支承部３に固定し、下面４ｂ側を基礎杭２の頭部に当接させるようにしたが、図６に示すように、軸受けゴム４の上面４ａ側に、上記のような、溝４ｐ，４ｐが形成された当接用鋼板７Ｂを、上記溝４ｐ，４ｐがフーチング１側にくるように加硫接着して、この当接用鋼板７Ｂをフーチング１に当接させるとともに、基礎杭２の頭部に固定された凸型の下支承部１１を設置し、この下支承部１１の凸部上面に、上記固定用鋼板７Ａが加硫接着された軸受けゴム４の下面４ｂを固定する構成としてもよい。なお、この場合には、上記フーチング１に、上記下支承部１１の凸部外周側に突出する支持片１２ａを有する支持部材１２を取付け、この支持片１２ａの内周側と上記下支承部１１の凸部外周側とを側受けゴム６により結合すればよい。
なお、この場合でも、下支承部１１の凸部側面に、表面に側受けゴム６となるゴムを加硫接着した鋼材８を取付け、このゴムを上記支持片１２ａの内周面に当接させるようにしてもよい。
このような構成は、図７に示すような中空の杭２Ａに対しても有効である。この場合には、上記杭２Ａの頭部を上部から覆う筒状の下支承部１３を設けるとともに、上記フーチング１に、上記下支承部１３の側面１３ａ側に突出する支持片１４ａを有する支持部材１４を取付け、この支持片１４ａの内周側と上記下支承部１３の側面１３ａとを側受けゴム６により結合すればよい。また、この場合にも、下支承部１３の側面１３ａ表面に側受けゴム６となるゴムを加硫接着した鋼材８を取付け、このゴムを上記支持片１４ａの内周面に当接させるようにしてもよい。
【００２２】
また、上記図１及び上記図５の構成においては、軸受けゴム４の上面４ａ側に固定用鋼板７Ａを取付けこれを上支承部３の凸部に埋設・固定し、下面４ｂ側に溝部４ｐを設けた当接用鋼板７Ｂを取付け、この当接用鋼板７Ｂの溝部４ｐが設られけ面を基礎杭２の頭部に当接させるようにしたが、上記当接用鋼板７Ｂを省略して、軸受けゴム４の下面４ｂを直接基礎杭２の頭部に当接させるようにしてもよい。また、上記図６及び図７の構成においても、軸受けゴム４の上面４ａ側に取付けられた当接用鋼板７Ｂを省略して、軸受けゴム４の上面４ａを直接フーチング１に当接させる構造としてもよい。
【００２３】
また、図８（ａ）に示すように、上記軸受けゴム４の上面４ａ側と下面４ｂ側とを、ともに、上支承部３と基礎杭２の頭部とに直接当接させたり、図８（ｂ）に示すように、上記軸受けゴム４の上面４ａ側と下面４ｂ側とを、ともに、フーチング１と下支承部１１とに直接当接させるようにしてもよい。これにより、上記軸受けゴム４はフーチング１と基礎杭２の頭部に対して相対的に水平移動可能となる。したがって、上記軸受けゴム４の剪断変形を更に低減することができるので、軸受けゴム４の許容回転角を更に大きくとることができ、基礎杭２の頭部に作用する曲げモーメントを大幅に低減することができる。
【００２４】
また、上記例では、基礎杭２の頭部に当接する当接用鋼板７Ｂの接触面に溝４ｐ，４ｑを設け、これらの溝４ｐ，４ｑ内に潤滑材を添加して、上記接触面におけるすべり摩擦係数を低減するようにしたが、当接用鋼板７Ｂの接触面側を鏡面仕上げしたり、テフロンコーティングしたり、あるいは、上記接触面にテフロン材を介装するなどして、上記接触面におけるすべり摩擦係数を低減するようにしてもよい。
また、軸受けゴム４を直接フーチング１あるいは基礎杭２の頭部に接触させる場合にも、上記軸受けゴム４の接触面に上記溝４ｐ，４ｑと同様の溝を設け、これらの溝内に潤滑材を添加して、上記軸受けゴム４と基礎杭２の頭部との接触面におけるすべり摩擦係数を低減したり、軸受けゴム４の接触面側を鏡面仕上げしたり、テフロンコーティングしたり、あるいは、上記接触面にテフロン材を介装するなどして、上記接触面におけるすべり摩擦係数を低減するようにしてもよい。
【００２５】
また、上記例では、側受けゴム６として、鋼材８にゴムを加硫した単層ゴムを用いたが、ゴム部材を直接支持片５ａの凹部内面に取付けてもよい。但し、加硫接着しない場合には、大地震時における水平力に抵抗できず、また、繰返しの回転により、ゴム部材の位置が戻らない場合があるので、本例のように、加硫接着することが好ましい。また、側受けゴム６として、積層ゴムを用いてもよいが、積層ゴムの加硫接着は困難であり、コストアップにもなるので、特殊な場合を除いては単層ゴムを用いるほうがよい。
【００２６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、杭基礎を有する構造物の上部構造物またはその基礎の下部と、下部構造物の頭部との間にゴム弾性体を配設する際に、上記ゴム弾性体の上面側のみ、あるいは、下面側のみを固定する構成としたので、上記ゴム弾性体の剪断変形を低減することができ、許容回転角を大きくとることができる。したがって、大地震においても、上部構造物あるいはその基礎の下部と上記杭基礎頭部との接合部分に発生する曲げモーメントを大幅に低減することのできる杭頭構造を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す図である。
【図２】本実施の形態に係わる軸受けゴムの一構成例を示す図である。
【図３】本実施の形態に係わる側受けゴムの一構成例を示す図である。
【図４】水平剪断力が作用した時の側受けゴムの動作を示す図である。
【図５】本発明による杭頭構造の他の構成を示す図である。
【図６】本発明による杭頭構造の他の構成を示す図である。
【図７】本発明による杭頭構造の他の構成を示す図である。
【図８】本発明による杭頭構造の他の構成を示す図である。
【図９】従来の杭頭構造を示す図である。
【図１０】従来のゴム支承の構成を示す図である。
【符号の説明】
１  フーチング、２  基礎杭、３  上支承部、４  軸受けゴム、
４ｐ，４ｑ  溝、５  支持部材、５ａ  支持片、５ｂ  本体、５ｃ  円筒部、
５ｓ  穴部、６  側受けゴム、６Ｇ  空隙、６Ｓ  スリット、７Ａ  固定用鋼板、７Ｂ  当接用鋼板、８  鋼材。
【図１】
2004244876.tif 000003
【図２】
2004244876.tif 000004
【図３】
2004244876.tif 000005
【図４】
2004244876.tif 000006
【図５】
2004244876.tif 000007
【図６】
2004244876.tif 000008
【図７】
2004244876.tif 000009
【図８】
2004244876.tif 000010
【図９】
2004244876.tif 000011
【図１０】
2004244876.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成15年4月10日(2003.4.10)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
地震時においては、上部構造物には回転力と慣性力（水平荷重）とが作用するが、本例では、図１に示すように、上記軸受けゴム４により、上記フーチング１と基礎杭２の頭部との接合部分での回転方向の曲げ変形（以下、回転変形という）を吸収することができるので、上記接合部分に作用する曲げモーメントＭを小さくすることができる。一方、水平力Ｆは、上記側受けゴム６を介して基礎杭２の頭部に伝達されるが、上記水平力Ｆは上記側受けゴム６の圧縮による変形により効果的に吸収できる。
このとき、上記軸受けゴム４は、上記のように、基礎杭２の頭部上をすべることができるので、水平方向には剛体変形し、剪断変形が発生しない。したがって、従来の上，下固定の場合に発生した剪断変形による引張歪がないので、軸受けゴム４の許容回転角を大きくすることができる。したがって、大きな地震であっても、軸受けゴム４の回転変形により、フーチング１と基礎杭２の頭部との接合部分での曲げモーメントを効率よく吸収することができる。