(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上基礎プレートと下基礎プレートからなる基礎と、
前記上基礎プレートの底面に形成され、前記上基礎プレートと前記下基礎プレートの間を複数の空気圧力室に区画する溝と、
前記溝に埋め込まれ、空気が供給されて膨張し、前記空気圧力室の水平方向の周囲を塞ぐ膨張管と、
前記膨張管の外側に形成され、前記膨張管より硬い材質からなり、前記下基礎プレートの上面に接触し、前記膨張管の長手方向に伸びるプロテクタと、
前記上基礎プレートに設けられ、内筒と外筒の側面に設けられた空気注入孔が一致した状態では空気が前記空気圧力室に注入され、前記上基礎プレートが浮揚して外筒と内筒の空気注入孔がずれると、空気の注入が停止される空気注入バルブと、
が備えられることを特徴とする空気浮揚式免震装置。
【請求項２】
前記下基礎プレートの上面は、コンクリートの鏡面仕上げが施されていることを特徴とする請求項１に記載の空気浮揚式免震装置。
【請求項３】
前記空気注入バルブは、内側上部に前記内筒を前記下基礎プレートの方向に付勢する押えバネが設けられることを特徴とする請求項１に記載の空気浮揚式免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、空気浮揚式免震装置に係り、より詳しくは、膨張管を使用して上基礎と下基礎の間に形成した複数の空気圧力室の密閉度をより向上させることができる空気浮揚式免震装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
本出願人は、空気で膨張させる膨張管を使用し、上基礎プレートと下基礎プレートの間に空気圧力室を形成することを提案した。膨張管は、上基礎プレートと下基礎プレートの間に複数の空気圧力室を形成でき周囲を密閉する。膨張管は、あらかじめ設けた上基礎プレートの溝に挿入するので、上基礎プレートの外周部に限らず内部にも取り付けできる。これによれば、上基礎の上に設置される建物の重量が偏っていても地震の時に建物を水平に浮揚させることができる。（特許文献１参照）
【０００３】
特許文献１の膨張管を図１４に示す。膨張管１は、上基礎プレート３の溝２に埋め込まれる。地震の時は、空気圧力室５に空気が送り込まれ、上基礎プレート３と建物を浮揚させる。同時に、膨張管１にも空気が送られる。膨張管１は、空気圧力室５の空気が外側に漏れないように密閉する。地震で下基礎プレート４が動くと、膨張管１が下基礎プレート４の表面を滑るような形になり、下基礎プレート４の揺れが上基礎プレート３に伝搬しないようにできる。図１４で、膨張管１の点線で囲んだ部分Ａは、下基礎プレート４との摩擦により破損しまたは劣化するため硬い材料が望ましいが、一方、膨張管１は、空気圧力室５の周囲を封じるため膨張させる必要があり軟らかい材料が求められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】米国特許第８，２１５，０６２号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、膨張管の耐久性を向上できる空気浮揚式免震装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明による空気浮揚式免震装置は、上基礎プレートと下基礎プレートからなる基礎と、前記上基礎プレートの底面に形成され、前記上基礎プレートと前記下基礎プレートの間を複数の空気圧力室に区画する溝と、前記溝に埋め込まれ、空気が供給されて膨張し、前記空気圧力室の水平方向の周囲を塞ぐ膨張管と、前記膨張管の外側に形成され、前記膨張管より硬い材質からなり、前記下基礎プレートの上面に接触し、前記膨張管の長手方向に伸びるプロテクタと、前記上基礎プレートに設けられ、内筒と外筒の側面に設けられた空気注入孔が一致した状態では空気が前記空気圧力室に注入され、前記上基礎プレートが浮揚して外筒と内筒の空気注入孔がずれると、空気の注入が停止される空気注入バルブと、が備えられることを特徴とする。
【０００７】
前記下基礎プレートの上面は、コンクリートの鏡面仕上げが施されていることを特徴とする。
【０００８】
前記空気注入バルブは、内側上部に前記内筒を前記下基礎プレートの方向に付勢する押えバネが設けられることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明の空気浮揚式免震装置によれば、膨張管の外側に長手方向に伸びる膨張管より硬いプロテクタを設けたので、地震の際、膨張管の内圧により下基礎プレートの上面に押し付けられ下基礎プレートの上をスライドしても摩擦や熱で破損することがなく耐久性を持たせることができる。また、空気注入バルブは、内筒と外筒の側面に空気注入孔を設けたので、空気を注入する際、内筒が下基礎プレートを押下して破損させることがないようにできる。例えば特許文献１のような空気注入バルブは、空気を注入する際、内筒の上部を空気が下方向に押下するように注入されるので、内筒の棒状の底部が下基礎プレートの表面をたたき、下基礎プレートの表面が破損しやすい。
【００１０】
下基礎プレートの上面は、コンクリートの鏡面仕上げを施したので、表面に凹凸がなく、プロテクタがスライドしやすく、空気圧力室の空気漏れが良好に防止できる。
【００１１】
空気注入バルブの内側上部に、内筒を前記下基礎プレートの方向に付勢する押えバネを設けたので、内筒を安定に保持できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明による空気浮揚式免震装置の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ断面図である。
【図３】膨張管（実施例１）の斜視図である。膨張管は、断面が四角形で、底部にプロテクタが設けられる。
【図４】図３の膨張管を上基礎プレートの溝に埋め込んだ断面図である。
【図５】図４に示す状態から空気圧力室に空気が注入され、上基礎プレートを浮揚させると共に、膨張管に空気を注入し、空気圧力室の周囲を封じた状態を示す断面図である。
【図６】膨張管（実施例２）の斜視図である。膨張管は、断面が円形で底部には外側周囲にプロテクタが設けられる。
【図７】図６の膨張管を上基礎プレートの溝に埋め込んだ断面図である。
【図８】図７に示す状態から、空気を空気圧力室に送り、上基礎プレートを浮揚させると共に、膨張管に空気を注入し、空気圧力室の周囲を封じた状態を示す断面図である。
【図９】膨張管（実施例３）の斜視図である。膨張管は、断面が四角形で、底部にプロテクタが設けられる。
【図１０】図９の膨張管を上基礎プレートの溝に埋め込んだ断面図である。
【図１１】図９に示す状態から、空気を空気圧力室に送り上基礎プレートを浮揚させると共に、膨張管に空気を注入し、空気圧力室の周囲を封じた状態を示す断面図である。
【図１２】膨張管用の継手の斜視図である。（Ａ）はＬ型の継手で、（Ｂ）はストレートの継手で、（ｃ）はＴ型の継手を示す。
【図１３】空気注入バルブの断面図である。
【図１４】従来の膨張管を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図面を参照して、本発明による空気浮揚式免震装置を詳しく説明する。
【実施例】
【００１４】
図１は、本発明による空気浮揚式免震装置１００の平面図である。基礎プレートは、上基礎プレート３と下基礎プレート４からなり、建物（図示せず）は、上基礎プレート３の上に構築される。上基礎プレート３と下基礎プレート４の間には、１つ又は複数の空気圧力室５が設けられ、空気圧力室５に空気を注入することで、上基礎プレート３とその上の建物を浮揚させる。これにより地震の際、地盤と下基礎プレート４が震動しても、上基礎プレート３と下基礎プレート４の間が空気圧力室５の空気層で遮断されるので、揺れを建物に伝えないようにできる。
【００１５】
図１に示すように、本実施例では４つの空気圧力室５を膨張管１で区画した。地震の際、膨張管１で囲まれる空気圧力室５の内部に、空気注入バルブ６で空気が注入される。空気注入バルブ６は、あらかじめ決められた高さに上基礎プレート３を浮揚させるまで空気を注入し続けるので、例えば図１で建物の右側部分が重くても、図１の左右の浮揚高さを同じにできる。なお、膨張管１は、空気が空気圧入口７から圧入される。
【００１６】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。溝２が上基礎プレート３に設けられた例である。溝２は、本実施例では四角形で、コンクリートを流し込む際に型枠を使うことで形成できる。上基礎プレート３は、いくつかのブロックに分けて工場で製造し、現地で組み立てるだけとしてもよい。空気注入バルブ６は、各空気圧力室５の中央にあって、上基礎プレート３を貫通する孔に固定して取り付けられる。下基礎プレート４の表面は、研磨機で研摩して鏡面仕上げ２１を施している。
【００１７】
図３は、膨張管１（実施例１）を示す斜視図である。膨張管１は断面が略四角形で、膨張管１の底部にはプロテクタ１０が設けられる。プロテクタ１０は、膨張管１と一体に形成される。プロテクタ１０は、膨張管１の長手方向に伸びる。膨張管１は、可塑剤を入れた軟質塩化ビニル管で空気を圧入することで膨張する。プロテクタ１０は、硬質塩化ビニルからなり、膨張管１の外側に接合される。プロテクタ１０は、膨張に耐えられるように長手方向に伸びる複数のスリット２０が設けられる。
【００１８】
図４は、図３の膨張管１を上基礎プレート３の溝２に埋め込んだ断面図である。図４の状態は、膨張管１には空気が注入されておらず、空気圧力室５にも空気が注入されていない。
【００１９】
図５は、図４に示す状態から空気圧力室５に空気が注入され、上基礎プレート３が浮揚し、膨張管１にも空気が注入されて膨張し、空気圧力室５の周囲が封じられた状態を示す断面図である。上基礎プレート３は、図５の左下に示す高さまでは浮揚するものとする。空気圧力室５の圧力は０．１気圧程度であるのに対し、膨張管１の内部の圧力は２〜６気圧なので、プロテクタ１０の底部が、膨張管１の内圧で下基礎プレート４の上面に押え付けられている。下基礎プレート４の上面は、鏡面仕上げにより凹凸がないので滑りやすくしてある。そのため、地震の際、下基礎プレート４が左右に動いても、プロテクタ１０は下基礎プレート４の上面を滑るものとなる。プロテクタ１０は、膨張管１が膨張すると、各スリット２０の間隔が広がる。空気圧力室５には、空気が空気注入口８から注入される。
【００２０】
図６は、膨張管１（実施例２）を示す斜視図である。膨張管１は断面が円形で外側にはプロテクタ１０が設けられる。プロテクタ１０は、膨張管１の外側を覆うように形成される。プロテクタ１０は、膨張管１の長手方向に伸びている。膨張管１は、軟質塩化ビニル管で空気を圧入することで膨張する。プロテクタ１０は、硬質塩化ビニル管で、膨張管１の膨張に対応するため、長手方向に伸びる複数のスリット２０が設けられる。
【００２１】
図７は、図６の膨張管１を上基礎プレート３の溝２に埋め込んだ断面図である。図７の状態は、膨張管１には空気が圧入されておらず、また、空気圧力室５にも空気が注入されていない。
【００２２】
図８は、図７に示す状態から空気圧力室５に空気が注入され、上基礎プレート３を浮揚させると共に、膨張管１に空気が圧入されて膨張し、空気圧力室５の周囲が封じられた状態を示す断面図である。上基礎プレート３は、図８の左下に示す高さまで浮揚するとする。この状態では、プロテクタ１０は、膨張管１の内圧で下基礎プレート４の上面に押え付けられている。下基礎プレート４の上面は、鏡面仕上げにより凹凸がないので滑りやすくしてある。そのため、地震の際、下基礎プレート４が左右に動いても、プロテクタ１０は下基礎プレート４の上面を滑るものとなる。プロテクタ１０は、膨張管１が膨張すると、各スリット２０の間隔が広がる。
【００２３】
図９は、膨張管１（実施例３）の斜視図である。膨張管１は断面が四角形で、底部にプロテクタ１０が設けられる。プロテクタ１０にはスリットがなく、膨張管１の底部を覆うように設けられ、膨張管１の長手方向に伸びている。膨張管１は、軟質塩化ビニル管で、プロテクタ１０は、硬質塩化ビニル管である。
【００２４】
図１０は、図９の膨張管１を上基礎プレート３の溝２に埋め込んだ断面図である。図１０の状態は、膨張管１には空気が圧入されておらず、また、空気圧力室５にも空気が注入されていない。
【００２５】
図１１は、図１０に示す状態から空気圧力室５に空気が注入され、上基礎プレート３を浮揚させると共に、膨張管１に空気が圧入されて膨張し、空気圧力室５の周囲が封じられた状態を示す断面図である。この状態では、プロテクタ１０は、膨張管１の内圧で下基礎プレート４の上面に押え付けられている。下基礎プレート４の上面は、鏡面仕上げにより凹凸がないので滑りやすくしてある。そのため、地震の際、下基礎プレート４が左右に動いても、プロテクタ１０は下基礎プレート４の上面を滑るものとなる。
【００２６】
図１２は、膨張管用の継手１１の斜視図である。（Ａ）はＬ型の継手１１で、（Ｂ）はストレートの継手１１で、（ｃ）はＴ型の継手１１を示す。図１に示す空気圧力室５のコーナーには、図１２（Ａ）に示すＬ型の継手１１を使用できる。膨張管１を延長し長くしたい場合には、図１２（Ｂ）に示すストレートの継手１１を使用できる。膨張管１は閉ループとされるが、膨張管１の端部には、図１２（Ｃ）に示すＴ型の継手１１を使用できる。継手１１は、膨張管１と同様の軟質塩化ビニル管で製作し、プロテクタ１０は、硬質塩化ビニル管で製作する。これにより継手付近でも空気圧力室５の空気もれを防止できる。継手と膨張管１が一体成形されてもよい。
【００２７】
図１３は、空気注入バルブ６の断面図である。空気注入バルブ６は、内筒１４と外筒１５の側面に設けられた空気注入孔１２が一致した状態では空気が空気圧力室５に注入され、上基礎プレート３が浮揚して、外筒１５と内筒１４の空気注入孔１２がずれると、空気の注入が停止される。この状態は図１３の右上の引出し円の中に示している。外筒１５は、空気圧力室５に通じるように上基礎プレート３の縦孔に固定して取り付けられる。内筒１４と外筒１５の側面に空気注入孔１２を設けたので、空気を注入する際、内筒１４が下基礎プレート４の上面を押下して破損させることがない。
【００２８】
空気圧力室５の圧力が空気漏れなどにより低下すると、上基礎プレート３と外筒１５が下降すると、内筒１４と外筒１５の空気注入孔１２が一致して、空気の注入が再開される。下基礎プレート４が地震で突き揚げられて上昇する場合も、内筒１４が上昇し、内筒１４と外筒１５の空気注入孔１２が一致して、空気の注入が再開される。空気注入バルブ６の内側上部、すなわちキャップ１７の内側には、押えバネ１９が設けられ、内筒１４を下基礎プレート４の方向に付勢している。これにより、内筒１４を安定に保持できる。内筒１４と外筒１５の間にオーリング１８を設け空気もれを防止している。内筒１４に注入された空気は、吹出し孔１３から、空気圧力室５に吹き出す。空気注入バルブ６の空気注入孔１２は、内筒１４と外筒１５の側面に設けられる。そのため、注入する空気が内筒１４の頂部を押圧し、内筒１４の底部が下基礎プレート４を損傷することはない。
【産業上の利用可能性】
【００２９】
本発明は、空気圧力室の周囲を膨張管で密閉する空気浮揚式免震装置に好適である。
【符号の説明】
【００３０】
１    膨張管
２    溝
３    上基礎プレート
４    下基礎プレート
５    空気圧力室
６    空気注入バルブ
７    空気圧入口
８    空気注入口
１０    プロテクタ
１１    継手
１２    空気注入孔
１３    吹出し孔
１４    内筒
１５    外筒
１７    キャップ
１８    オーリング
１９    押えバネ
２０    スリット
２１    鏡面仕上げ
１００    空気浮揚式免震装置
【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】
0006393149.tif 000006
【図６】
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【図７】
0006393149.tif 000008
【図８】
0006393149.tif 000009
【図９】
0006393149.tif 000010
【図１０】
0006393149.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0006393149.tif 000013
【図１３】
0006393149.tif 000014
【図１４】
0006393149.tif 000015