(57)【要約】【課題】多くの時間、手間を要する切削工程を省くことができてコストの低減を図り得る上に、充填材として無収縮性のグラウト材を用いなくても支持機能、免震機能を発揮する上で不都合な隙間を充填材の固化後に生じさせることがない免震装置の上沓及び下沓の製造方法を提供すること。【解決手段】免震装置３は、上方に向かって断面円弧凹状の下側摺動面４を有して基礎５に固定される下沓１と、下方に向かって断面円弧凹状の上側摺動面６を有して建物の上部構造物７に固定される上沓２と、下沓１の下側摺動面４の曲率と同一の曲率を有し、下側摺動面４に摺動自在に接する摺動下面８を備えると共に、上沓２の上側摺動面６の曲率と同一の曲率を有し、上側摺動面６に摺動自在に接する摺動上面９を備えて、下沓１と上沓２との間に介在された介在体である摺動体１０とを具備している。【選択図】　　　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上方に向かって断面円弧凹状の下側荷重受面を有した下沓と、下方に向かって断面円弧凹状の上側荷重受面を有した上沓と、下沓と上沓との間に介在された介在体とを具備しており、上沓及び下沓のうちの少なくとも一方が、断面円弧状の凹板部及びこの凹板部に一体な環状の側板部を有していると共に板状体からなる皿状部材と、この皿状部材の側板部に固着された平板状の蓋部材と、皿状部材と蓋部材との間の空間に充填された充填体とを具備しており、下沓に介在体を介して上沓を移動自在に支持する免震装置のための前記の上沓及び下沓のうちの少なくとも一方の製造方法であって、充填体のための充填材を供給する開口を側板部に有した皿状部材とこの皿状部材の側板部に固着された平板状の蓋部材との組み合わせ体を準備し、この組み合わせ体の皿状部材と蓋部材との間の空間に開口から充填材を供給して当該空間に充填材を充填し、空間での充填材の少なくとも固化中には組み合わせ体を側板部の開口が上方に位置するように直立させる、上沓及び下沓のうちの少なくとも一方の製造方法。
【請求項２】
組み合わせ体を直立させた後、開口から空間への充填材の供給を開始する請求項１に記載の製造方法。
【請求項３】
空間への充填材の充填後に組み合わせ体を直立させる請求項１に記載の製造方法。
【請求項４】
充填材の固化完了まで組み合わせ体の直立状態を維持する請求項１から３のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項５】
上沓及び下沓のうちの少なくとも一方が上沓である請求項１から４のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項６】
上沓及び下沓のうちの少なくとも一方が下沓である請求項１から４のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項７】
開口が充填材で満たされるまで充填材を供給する請求項１から６のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項８】
中空の囲繞体を側板部に有した皿状部材を用いる請求項１から７のいずれか一項に記載の製造方法であって、充填材を囲繞体の中空部及び開口を介して空間に供給すると共に、囲繞体の中空部が充填材で満たされるまで充填材を供給する製造方法。
【請求項９】
皿状部材と蓋部材との間の空間に満たす充填材の固化時の収縮量に基づいて決定された量の充填材を囲繞体の中空部に満たす請求項８に記載の製造方法。
【請求項１０】
充填材として収縮性のグラウト材を用いる請求項１から９のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１１】
充填材の固化後、直立状態を解除する請求項１から１０のいずれか一項に記載の製造方法。
【請求項１２】
介在体は、下沓の下側荷重受面の曲率と同一の曲率を有し、下側荷重受面に摺動自在に接する摺動下面を備えると共に、上沓の上側荷重受面の曲率と同一の曲率を有し、上側荷重受面に摺動自在に接する摺動上面を備えた摺動体である請求項１から１１のいずれか一項に記載の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビル、高架高速道路、橋若しくは戸建家屋等の建築物の下部構造物である例えば基礎と上部構造物との間に介在されて、地震、交通振動等による基礎の振動の上部構造物への伝達を低減して、上部構造物の倒壊等を防止する免震装置に用いられる上沓及び下沓の製造方法に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
免震装置として、上方に向かって凹状の摺動面を有した下沓を下部構造物に、上部構造物には下方に向かって凹状の摺動面を有した上沓を夫々取り付けて、下沓と上沓との間に摺動体を各摺動面に摺動自在に当接させて介在させたものが知られている。
【０００３】
そしてこの種の免震装置における下沓及び上沓は、多くは一体鋳造されて、その後、必要な個所に切削が施されて製造されている。
【０００４】
ところで、一体鋳造品である下沓及び上沓等の場合、その重量が大きくなり、その搬送、据え付け等において、多くの時間、手間を要し、その上危険な作業を伴う虞があり、しかも、それの製造において切削工程を要するため、これによっても上記と相俟って多くの時間、手間を要し、結局、コストアップを招来することになる。
【０００５】
これに対して、特開２０００−２７９３５号公報に記載のように、曲面を有する金属薄板と厚板とを重ね合わせて、金属薄板と厚板との間の隙間にグラウト材を流し込んでグラウト固化層を形成して上沓を製造する技術が提案されており、斯かる技術によれば、上沓を軽量化できてその搬送、据え付けが容易となり、上沓の製造のための多くの時間、手間を要する切削工程を省くことができる。
【０００６】
ところで、公報に記載の技術では、金属薄板と厚板とを水平に設置した状態で金属薄板と厚板との間の空間にグラウト材を流し込んで上沓を形成するために、無収縮性のグラウト材を用いないとグラウト材の固化後に厚板の下面に隙間が生じる虞があり、この隙間をもった上沓で上部構造物の荷重を支持すると、金属薄板の曲面を所望に維持できないこととなり、意図した通りの支持機能、免震機能を得ることが困難となる。斯かる問題は、公報に記載の技術によれば、上沓に限って生じるのではなく、下沓についても同様に生じ得るのである。
【０００７】
本発明は前記諸点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、多くの時間、手間を要する切削工程を省くことができてコストの低減を図り得る上に、充填材として無収縮性のグラウト材を用いなくても支持機能、免震機能を発揮する上で不都合な隙間を充填材の固化後に生じさせることがない免震装置の上沓及び下沓の製造方法を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上方に向かって断面円弧凹状の下側荷重受面を有した下沓と、下方に向かって断面円弧凹状の上側荷重受面を有した上沓と、下沓と上沓との間に介在された介在体とを具備しており、上沓及び下沓のうちの少なくとも一方が、断面円弧状の凹板部及びこの凹板部に一体な環状の側板部を有していると共に板状体からなる皿状部材と、この皿状部材の側板部に固着された平板状の蓋部材と、皿状部材と蓋部材との間の空間に充填された充填体とを具備しており、下沓に介在体を介して上沓を移動自在に支持する免震装置のための前記の上沓及び下沓のうちの少なくとも一方の、本発明による第一の態様の製造方法は、充填体のための充填材を供給する開口を側板部に有した皿状部材とこの皿状部材の側板部に固着された平板状の蓋部材との組み合わせ体を準備し、この組み合わせ体の皿状部材と蓋部材との間の空間に開口から充填材を供給して当該空間に充填材を充填し、空間での充填材の少なくとも固化中には組み合わせ体を側板部の開口が上方に位置するように直立させる。
【０００９】
第一の態様の製造方法によれば、空間での充填材の少なくとも固化中には組み合わせ体を側板部の開口が上方に位置するように直立させるために、固化時の充填材の収縮の影響が開口側の側板部の近傍に限定されることになり、皿状部材と蓋部材との間の空間に充填された充填材は皿状部材と蓋部材とに密に接触して固化することになる結果、荷重を受ける皿状部材と蓋部材との間には隙間が実質的に生じなくなり、而して、充填材として無収縮性のグラウト材を用いなくても不都合な隙間を充填材の固化後に生じさせることがなく、これにより支持機能、免震機能を所望に発揮でき、しかも、切削工程を省くことができるためにコストの低減を図り得る。
【００１０】
本発明の製造方法では、その第二の態様の製造方法のように、組み合わせ体を直立させた後、開口から空間への充填材の供給を開始しても、その第三の態様の製造方法のように、空間への充填材の充填後に組み合わせ体を直立させてもよく、また、その第四の態様の製造方法のように、充填材の固化完了まで組み合わせ体の直立状態を維持してもよい。
【００１１】
第二の態様の製造方法によれば、充填開始前に組み合わせ体を直立させるために、充填材が充填されていない軽量の組み合わせ体を直立させることとなる結果、作業が容易となり好ましい。
【００１２】
本発明の製造方法によって製造されるものは、その第五の態様の製造方法のように、上沓であっても、その第六の態様の製造方法のように、下沓であってもよい。
【００１３】
本発明では、その第七の態様の製造方法のように、開口が充填材で満たされるまで充填材を供給するのがよいが、これに代えて、その第八の態様の製造方法のように、中空の囲繞体を側板部に有した皿状部材を用いて、充填材を囲繞体の中空部及び開口を介して空間に供給すると共に、囲繞体の中空部が充填材で満たされるまで充填材を供給するようにしてもよい。
【００１４】
第八の態様の製造方法によれば、充填材として収縮性のグラウト材を用いた場合にも、開口側の側板部の近傍に生じ得る空洞をできるだけ少なくできて、充填材の収縮の影響を可及的に少なくし得る。
【００１５】
第八の態様の製造方法においては、本発明の第九の態様の製造方法のように、皿状部材と蓋部材との間の空間に満たす充填材の固化時の収縮量に基づいて決定された量の充填材を囲繞体の中空部に満たすようにするとよく、斯かる方法を採用することにより、開口側の側板部の近傍に空洞を生じさせないようにし得る。
【００１６】
充填材としては、無収縮性のグラウト材を用いてもよいが、本発明の第十の態様の製造方法のように、収縮性のグラウト材を用いてもよい。
【００１７】
本発明の製造方法では、その第十一の態様の製造方法のように、充填材の固化後、直立状態を解除する。
【００１８】
本発明において、介在体は、その第十二の態様の製造方法のように、下沓の下側荷重受面の曲率と同一の曲率を有し、下側荷重受面に摺動自在に接する摺動下面を備えると共に、上沓の上側荷重受面の曲率と同一の曲率を有し、上側荷重受面に摺動自在に接する摺動上面を備えた摺動体であってもよいが、本発明はこれに限定されず、介在体は、ローラ又は球であってもよい。介在体が摺動体であると、免震装置は滑りを用いた滑り免震装置となり、介在体がローラ又は球であると、免震装置は転がり免震装置となる。
【００１９】
皿状部材としては、へら絞り成形又はプレス成形により一体形成されてなるものであってもよく、また、耐候性鋼板から一体形成されてなるものであってもよく、更には、ステンレス鋼板又は表面に銅若しくは亜鉛メッキを施した剛性の金属板、好ましくは鋼板からなっていてもよい。皿状部材を構成する板状体の厚みとしては、好ましい例として、１．８ｍｍから３．２ｍｍ程度を挙げることができが、本発明はこれに限定されず、プレス成形又はへら絞り成形等が可能であって、上記の目的を達成し得るならば、これ以外であってもよい。
【００２０】
蓋部材としては、組み合わせ体の直立状態を維持できる上に、上部構造物の荷重を支持する場合に変形等の生じない程度の厚み、強度を有している鋼板、好ましくは耐候性鋼板等からなるものであればよい。
【００２１】
次に本発明及びその実施の形態を、図を参照して更に詳細に説明する。なお、本発明はこれら実施の形態に何等限定されないのである。
【００２２】
【発明の実施の形態】
まず、本発明の製造方法の一実施の形態で製造された下沓１及び上沓２を用いた免震装置３の一例を説明する。図１及び図２において、本例の免震装置３は、上方に向かって断面円弧凹状の下側荷重受面としての下側摺動面４を有して、建物の下部構造物としての基礎５に固定される下沓１と、下方に向かって断面円弧凹状の上側荷重受面としての上側摺動面６を有して、建物の上部構造物７に固定される上沓２と、下沓１の下側摺動面４の曲率（曲率半径Ｒ）と同一の曲率（曲率半径Ｒ）を有し、下側摺動面４に摺動自在に接する摺動下面８を備えると共に、上沓２の上側摺動面６の曲率（曲率半径Ｒ）と同一の曲率（曲率半径Ｒ）を有し、上側摺動面６に摺動自在に接する摺動上面９を備えて、下沓１と上沓２との間に介在された介在体である摺動体１０とを具備している。
【００２３】
下沓１は、耐候性鋼板であるステンレス板をプレス成形により一体形成して製造されてなると共に、断面円弧状であって円盤状の凹板部１３及び凹板部１３の周縁に一体形成されて凹板部１３に一体な環状、本例では円筒状の側板部１４を有している皿状部材１５と、板状体からなる皿状部材１５の側板部１４の端面に溶接等により固着された平板状であって方形の蓋部材１６と、皿状部材１５と蓋部材１６との間の空間に充填されて固化された充填体１７とを具備しており、凹板部１３に下側摺動面４が設けられている。
【００２４】
下沓１は、基礎５に植設された複数のアンカーボルト１９によりその蓋部材１６で基礎５に固定されている。
【００２５】
充填体１７は、凹板部１３及び側板部１４の夫々の内面２３と蓋部材１６の一方の面２４との間の空間に充填されて固化された充填材としてのグラウト材からなる。
【００２６】
下沓１と同様に、上沓２は、耐候性鋼板であるステンレス板をプレス成形により一体形成して製造されてなると共に、断面円弧状であって円盤状の凹板部３１及び凹板部３１の周縁に一体形成されて凹板部３１に一体な環状、本例では円筒状の側板部３２を有している皿状部材３３と、板状体からなる皿状部材３３の側板部３２の端面に溶接等により固着された平板状であって方形の蓋部材３４と、皿状部材３３と蓋部材３４との間の空間に充填されて固化された充填体３５とを具備しており、凹板部３１に上側摺動面６が設けられている。
【００２７】
上沓２は、上部構造物７に複数のボルト３６によりその蓋部材３４で固定されている。
【００２８】
充填体３５は、凹板部３１及び側板部３２の夫々の内面３７と蓋部材３４の一方の面３８との間の空間に充填されて固化された充填材としてのグラウト材からなる。
【００２９】
摺動体１０は、下沓１と上沓２との間に適度な隙間が生じるような高さをもって剛体から形成されており、その径ｄは、下側摺動面４及び上側摺動面６の径Ｄよりも十分に小さい。
【００３０】
本例では、下側摺動面４及び上側摺動面６並びに摺動下面８及び摺動上面９の夫々は、球面の一部からなっており、夫々の曲率半径は、互いに同一である。
【００３１】
以上の免震装置３では、下沓１に摺動体１０を介して上沓２を水平方向Ｈに移動自在に支持して、これにより、常時においては、摺動体１０が下側摺動面４及び上側摺動面６のほぼ中央に位置されて、上部構造物７の鉛直荷重を受け止めて、上部構造物７を基礎５上で支持している。そして、風等により多少の水平力が上部構造物７に付加されても又は小さな地震等により多少の水平力が基礎５に付加されても、下側摺動面４及び上側摺動面６に対する摺動下面８及び摺動上面９の面接触による摩擦抵抗で、基礎５に対して上部構造物７が水平方向Ｈに相対的に揺れることがない。
【００３２】
地震動等により大きな水平力が基礎５に付加されると、下側摺動面４及び上側摺動面６に対し摺動下面８及び摺動上面９の滑りが生じて、図３に示すように、摺動体１０が揺動されつつ基礎５に対して上部構造物７が水平方向Ｈに相対的に振動される。このような振動において摺動体１０は、図１に示すような位置に復帰されようとし、しかも、基礎５の水平方向Ｈの移動に基づく上部構造物７の振動エネルギは、下側摺動面４及び上側摺動面６の夫々と摺動下面８及び摺動上面９の夫々との間の摩擦とにより吸収されて減衰される。したがって、地震等の大きな水平力が基礎５に付加されても、上部構造物７が倒壊されるような事態を防ぎ得る。
【００３３】
次に免震装置３に用いられる下沓１の製造方法を説明すると、まず、図４に示すように、充填体１７のための充填材、例えば収縮性のグラウト材５１を供給する開口５２を側板部１４に有した皿状部材１５と皿状部材１５の側板部１４の端面に溶接等により固着された平板状の蓋部材１６との組み合わせ体５３を準備し、斯かる組み合わせ体５３を、同じく図４に示すように、側板部１４の開口５２が上方に位置するように直立させた後、円形の貫通孔からなる開口５２にグラウト材５１の供給用のホース５４を接続して、開口５２から組み合わせ体５３の皿状部材１５と蓋部材１６との間の空間５５へのグラウト材５１の供給を開始し、空間５５に開口５２からグラウト材５１を供給して空間５５にグラウト材５１を順次充填し、開口５２がグラウト材５１で満たされるまでグラウト材５１を供給する。空間５５に加えて開口５２もグラウト材５１で満たされた後に、グラウト材５１の供給を停止して、その後、組み合わせ体５３の直立状態を維持したままグラウト材５１を固化させ、そして、グラウト材５１の固化中には組み合わせ体５３を側板部１４の開口５２が上方に位置するように直立させ、グラウト材５１の固化完了まで組み合わせ体５３の直立状態を維持し、グラウト材５１の固化完了後、組み合わせ体５３の直立状態を解除し、こうして固化されたグラウト材５１からなる充填体１７が空間５５に形成された下沓１を製造し、この製造後、下沓１を基礎５上に載置して免震装置３に用いる。
【００３４】
上記のようにして製造された下沓１では、グラウト材５１の固化時の収縮に起因する空洞５６（図１参照）が開口５２側の側板部１４の近傍に生じ得るが、斯かる空洞５６は、下側摺動面４の中央部から十分に離れているために、免震装置３の支持機能及び免震機能に実質的に影響を与えない。
【００３５】
上沓２も、下沓１と同様にして製造することができる。
【００３６】
以上の製造方法では、グラウト材５１の固化中には組み合わせ体５３を側板部１４の開口５２が上方に位置するように直立させるために、固化時のグラウト材５１の収縮の影響が開口５２側の側板部１４の近傍に限定されることになり、皿状部材１５と蓋部材１６との間の空間５５に充填されたグラウト材５１は皿状部材１５と蓋部材１６とに密に接触して固化することになる結果、荷重を受ける皿状部材１５と蓋部材１６との間には隙間が実質的に生じなくなり、而して、グラウト材５１として無収縮性のグラウト材を用いなくても不都合な隙間をグラウト材５１の固化後に生じさせることがなく、これにより支持機能、免震機能を所望に発揮でき、しかも、切削工程を省くことができるためにコストの低減を図り得る上に、充填開始前に組み合わせ体５３を直立させるために、グラウト材５１が充填されていない軽量の組み合わせ体５３を直立させることとなる結果、作業が容易となる。
【００３７】
ところで、上記の製造方法では、開口５２に直接にホース５４を接続して開口５２を介して空間５５にグラウト材５１を充填したが、これに代えて、図５に示すように、開口５２を囲んだ中空の囲繞体としての管６１を側板部１４に有した皿状部材１５を用いて下沓１を製造してもよい。即ち、図５に示すように、管６１が側板部１４に溶接等により固着、好ましくは仮止めされた皿状部材１５と皿状部材１５の側板部１４に固着された平板状の蓋部材１６との組み合わせ体５３を準備し、組み合わせ体５３を側板部１４の開口５２が上方に位置するように直立させた後、管６１にグラウト材５１の供給用のホース５４を接続して、組み合わせ体５３の直立状態を維持したまま、グラウト材５１を管６１の中空部６２及び開口５２を介して空間５５に供給すると共に、図６に示すように、管６１の中空部６２がグラウト材５１で満たされるまでグラウト材５１を供給し、以後、前記と同様にして下沓１を製造する。斯かる製造方法の場合には、空間５５に満たすグラウト材５１の固化時の収縮量に基づいて決定された量のグラウト材５１を管６１の中空部６２に満たすと、空洞５６（図１参照）の生起をなくすことができる。そして、グラウト材５１の固化後、必要に応じて図７に示すように仮止めされた管６１を側板部１４から除去するとよい。上沓２も下沓１と同様にして製造することができる。
【００３８】
上記のいずれの製造方法でも、空間５５へのグラウト材５１の充填後であってグラウト材５１が固化する前に、好ましくは、空間５５へのグラウト材５１の充填直後に、組み合わせ体５３を直立させてもよく、また、グラウト材５１の固化後、必要に応じて開口５２を封止部材で閉じるようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
本発明によれば、多くの時間、手間を要する切削工程を省くことができてコストの低減を図り得る上に、充填材として無収縮性のグラウト材を用いなくても支持機能、免震機能を発揮する上で不都合な隙間を充填材の固化後に生じさせることがない免震装置の上沓及び下沓の製造方法を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の製造方法で製造された上沓及び下沓を用いた免震装置の実施の形態の好ましい例の断面図である。
【図２】図１に示すＩＩ−ＩＩ線断面図である。
【図３】図１に示す例の動作説明図である。
【図４】図１に示す上沓及び下沓の例の製造方法の一例の説明図である。
【図５】図１に示す上沓及び下沓の例の製造方法の他の例の説明図である。
【図６】図５の例の説明図である。
【図７】図５の例の説明図である。
【符号の説明】
１　下沓
２　上沓
３　免震装置
４　下側摺動面
５　基礎
６　上側摺動面
７　上部構造物
１０　摺動体
１３　凹板部
１４　側板部
１５　皿状部材
１６　蓋部材
１７　充填体
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2004076907.tif 000008
【図７】
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