(57)【要約】【課題】  地震発生時に建造物等に伝わる振動を緩和するための免震工法及び同工法のための免震部材という新規な技術の提供を図る。【解決手段】  基礎床面３上の所定箇所に、免震用球体１をその上面寄り部分を露出させた状態で自由回転自在に収容支持してなるカップ体２を固設し、上記免震用球体１の頂面部に対して面接触させるための椀状曲面4aを中心部に形成すると共に、当該免震用球体１の頂面部に対して点接触させるための緩やかに下る緩傾斜面4bが、椀状曲面4aから矩形状周縁に亘るような下面形状を具えた耐震板単体４を、上記基礎床面３の上面に対して、免震用球体１を椀状曲面4aに面接触させた状態で対向させて載置する。  このような載置状態にある所要単位数の免震用部材Ａを、所要形態で連結した一枚板状の形態で、免震を必要とする基礎床面３の上面を覆うようにする。【選択図】図１
2005068725.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地表の表面にコンクリートを打設して形成した基礎床面３上の所定箇所に、高硬度の材料で形成した免震用球体１をその上面寄り部分を露出させた状態で自由回転自在に収容支持してなるカップ体２を固設し、
上記免震用球体１の頂面部に対して面接触させるための椀状曲面4aを中心部に形成すると共に、当該免震用球体１の頂面部に対して点接触させるための緩やかに下る緩傾斜面4bが、上記椀状曲面4aに連設されかつ矩形状周縁に亘るような下面形状を具えた矩形状耐震板単体４を、
上記基礎床面３の上面に対して、免震用球体１を椀状曲面4aに面接触させた状態で対向させて載置することに依って１単位の免震用部材Ａを構成し、
このような載置状態にある所要単位数の免震用部材Ａを、所要形態で連結した一枚板状の形態で、免震を必要とする基礎床面３の上面を覆い、
このようにして基礎床面３上に支持されている所要数の耐震板単体４の上面に、建築用基礎形成用モルタル安全用規制ロープを打設すると共にその上に所要の構築物Ｒを建設するようにしたことを特徴とする免震工法。
【請求項２】
免震用球体１がこれに対応する耐震板単体４の下面からの離脱を阻止する程度の長さを具えた安全用規制ロープで、所要形態で連結した一枚板状に連結されている耐震板単体４側と、当該耐震板単体４側で覆われている基礎床面３側とを連結し、当該ワイヤーによる連結箇所を複数箇所とするようにした請求項１に記載の免震工法。
【請求項３】
椀状曲面4aの直径を、所要の震度内の揺れでは免震用球体１が離脱しない程度の直径とするような寸法的制約を施して成る請求項１または請求項２に記載の免震工法。
【請求項４】
基礎床面３上の所定箇所に固設するためのカップ体２に対してその上面寄り部分を露出させた状態で自由回転自在に収容支持してなる高硬度の材料で形成した免震用球体１と、
当該免震用球体１の頂面部に対して面接触させるための椀状曲面4aを中心部に形成すると共に、当該免震用球体１の頂面部に対して点接触させるための緩やかに下る緩傾斜面4bが、上記椀状曲面4aに連設されかつ矩形状周縁に亘るような下面形状を具えた矩形状耐震板単体４とから成り、
当該耐震板単体４を、その椀状曲面4aを上記免震用球体１に対して面接触させた状態で対向載置させた構成を１単位とするようにしたことを特徴とする免震用部材。
【請求項５】
耐震板単体４として、一枚の鋼板からプレス成形したものを用いて成る請求項４に記載の免震用部材。
【請求項６】
耐震板単体４として、椀状曲面4a部分と、矩形状周縁に向かって緩やかに下る緩傾斜面を対角線に沿って各周縁毎に四分割してなる緩傾斜面形成用分割板4c部分とに分割形成したものを用いて成る請求項４に記載の免震用部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震発生時に建造物等に伝わる振動を緩和するための免震工法及び同工法に用いる免震用部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、地震から建造物を護る手段としては、建造物の堅牢化を図る所謂耐震工法が取られていた。これは、例えば建造物の柱の強化を図ることによつて耐震効果を奏させるもの（例えば、特許文献１参照。）。或いは、土台の強化を図るもの（例えば、特許文献２。）などがある。
【０００３】
また、最近は建造物の強化を図るような剛的対処ではなく、地震の震動を逃がしてやると言うような考え方の免震工法が採られるようになつてきた。これは、地盤を改良するもの（例えば、特許文献３参照。）。或いは、ゴム製の防振部材で建造物を支持するようにしたもの（例えば、特許文献４参照。）などがある。
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−２１９８８２号公報
【特許文献２】特開平０８−２８４４６５号公報
【特許文献３】特開平１０−２９２３９１号公報
【特許文献４】特開平２００１−３１１１６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述したような耐震工法の場合、建造物全体または土台全体の剛性を強化するものであるため、大がかりな工事となって費用が嵩むばかりでなく、剛性であることからの脆さが伴い、小規模または中規模の地震に対しては有効であるが、建造物全体的強度のバランスで成り立っているため、このような部分的な補強であると、大地震に際してはどの程度持ちこたえることができるかはなかなか予測できないものである。
【０００６】
一方、免震工法の場合、地震の震動を逃がして建造物に出来るだけ伝わらないようにする工法であるため、大地震に際しても極めて有効的であると考えられる。然し乍、従来の免震工法は何れも大規模な工事を必要とするものであり、そのための費用は極めて高額化することを余儀なくされた。また、殆どの場合、施工規模も大きなものを対象とするため、例えば美術館の野外美術構築物、または一般家屋のような小規模住宅の地震対策用としては殆ど不適とされた。
【０００７】
本発明は、このような従来の問題を解決し、大規模建造物は勿論、小規模建造物にも適用可能とするばかりでなく、施工の廉価性と迅速性が得られるようにした新規の免震工法及び同工法に用いる免震用部材を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の免震工法は、地表の表面にコンクリートを打設して形成した基礎床面３上の所定箇所に、高硬度の材料で形成した免震用球体１をその上面寄り部分を露出させた状態で自由回転自在に収容支持してなるカップ体２を固設し、
上記免震用球体１の頂面部に対して面接触させるための椀状曲面4aを中心部に形成すると共に、当該免震用球体１の頂面部に対して点接触させるための緩やかに下る緩傾斜面4bが、上記椀状曲面4aから矩形状周縁に亘るような下面形状を具えた矩形状耐震板単体４を、
上記基礎床面３の上面に対して、免震用球体１を椀状曲面4aに面接触させた状態で対向させて載置することに依って１単位の免震用部材Ａを構成し、
このような載置状態にある所要単位数の免震用部材Ａを、所要形態で連結した一枚板状の形態で、免震を必要とする基礎床面３の上面を覆い、
このようにして基礎床面３上に支持されている所要数の耐震板単体４の上面に、建築用基礎形成用モルタルＰを打設すると共にその上に所要の構築物Ｒを建設するようにしたことを特徴とする免震工法に係るものである。  pはモルタルＰ内に仮設した鉄筋である。  
【０００９】
そして、本発明の免震用部材は、基礎床面３上の所定箇所に固設するためのカップ体２に対してその上面寄り部分を露出させた状態で自由回転自在に収容支持してなる高硬度の材料で形成した免震用球体１と、
当該免震用球体１の頂面部に対して面接触させるための椀状曲面4aを中心部に形成すると共に、当該免震用球体１の頂面部に対して点接触させるための緩やかに下る緩傾斜面4bが、上記椀状曲面4aから矩形状周縁に亘るような下面形状を具えた矩形状耐震板単体４とから成り、
当該耐震板単体４を、その椀状曲面4aを上記免震用球体１に対して面接触させた状態で対向載置させた構成を１単位とするようにした免震用部材に係るものである。
【００１０】
本発明は、上記のような構成に基づき、既述したような従来の問題を解決したものである。
【発明の効果】
【００１１】
本発明は請求項１に記載のような構成を採ることにより、既述したような作用に基づき良好なる免震効果を発揮することとなる。  従って、本発明はあらゆる構築物に対する免震工法として卓越した効果を奏するが、特に本発明に係る工法は廉価にして施工期間をそれほど要しないため、美術館の野外美術構築物、または一般家屋のような小規模住宅の地震対策用として最適なものとする。  また、本発明にあっては、無動力にして極めてシンプルな形態なものとし、例えば感震センサー、油圧ダンパー、伸縮作動機のような機械器具は一切組み込まない形態としてあるから、器具関係に起因する故障や機能不全を招いたり、特別のメンテナンスを必要としたりすることがない。
【００１２】
そして本発明は、免震用球体１の頂面部に対して面接触させるための椀状曲面4aを中心部に形成すると共に、当該免震用球体１の頂面部に対して点接触させるための緩やかに下る緩傾斜面4bが、上記椀状曲面4aに連設されかつ矩形状周縁に亘るような下面形状を具えた矩形状耐震板単体４を設けるように構成したから、当該面接触の解消震度を例えば、
震度４とするような寸法的条件の設定を行うことにより、震度１乃至震度３程度の殆ど実害の無い震度で免震作用が働いてしまうと言うような問題は、全く解消されることとなる。  すなわち、低震度の地震発生、または暴風時の強風が建造物に及んだ際に、免震作用が働いてしまった場合、その都度、椀状曲面4aを免震用球体１の位置に復元させると言うような復元作業を必要とするため、顕著な煩雑性が生じるが、本発明にあっては、例えば破壊または倒壊事故等の危険が生じる程度の強さの地震が発生するまでは、免震作用が奏されることが防止されると言うような、振動強さの段階的設定を可能とするため、このような問題が生じることがない。
【００１３】
本発明は請求項２に記載のように、免震用球体１がこれに対応する耐震板単体４の下面からの離脱を阻止する程度の長さを具えた安全用規制ロープで、所要形態で連結した一枚板状に連結されている耐震板単体４側と、当該耐震板単体４側で覆われている基礎床面３側とを連結するように構成したから、万一、設定以上の強い地震が生じた際にあっても、耐震板単体４側と基礎床面３側との免震用球体１を介しての連係の完全離脱と言うような事態発生を未然に防止する。  従って、免震作動の安全性が著しく高められる
【００１４】
本発明は請求項３に記載のように、椀状曲面4aの直径を所要の震度内の揺れでは免震用球体１が離脱しない程度の直径とするような寸法的制約を施すことにより、上述したように、破壊または倒壊事故等の危険が生じる程度の強さの地震が発生するまでは、免震作用が奏されることが防止されると言うような振動強さの段階的設定が可能化される。  そしてその設定の変更は、椀状曲面4aの寸法の異なる震板単体４の任意選定に基づき果たされると言うような、設定作業の簡便化が図られることとなる。
【００１５】
本発明は請求項４に記載のような構成の採用に基づき、請求項１に記載のような工法の実施が可能化されることとなる。  そして、本発明はこのような各部材の組合せで構成されているため、免震工法のの取り入れた構築作業が極めて簡便かつ容易に果たされることとなる。
【００１６】
そして本発明は、請求項６に記載のような構成、すなわち、耐震板単体４として、椀状曲面4a部分と、矩形状周縁に向かって緩やかに下る緩傾斜面を対角線に沿って各周縁毎に四分割してなる緩傾斜面形成用分割板4c部分とに分割形成したものを用いるように構成することに依り、比較的大型で重量大である耐震板単体４の保管、輸送、並びに設置の作業が、これの分割化による小型化、軽量化に基づき極めて容易かつ迅速化が図られる。
また、緩傾斜面形成用分割板4cは同一形状を呈するものであるため、分割板4c自体の製造の容易性と管理の簡便性が図られることとなる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
本発明は図２または図４に示すように、１単位の免震用部材Ａを縦横に複数単位結合することによって、免震機能を具えた構築用土台を構成するようにしたものである。図１は本発明を構成する１単位の免震用部材Ａを表した縦断面図である。
【００１８】
図１において、１は免震用球体であって、鋼材等高硬度の材料で形成されている。２はカップ体であって、球体１を上面寄り部分を露出させた状態で自由回転自在に収容するためのものである。そして、当該カップ体２は、地表の表面にコンクリートを打設して形成した基礎床面３上の所定箇所に確固に固設してある。
【００１９】
上記した基礎床面３は図示のように構築物建造対象とする土地の表面にコンクリートの打設に基づき堅牢にしてかつ平坦状に形成したものである。そして当該コンクリートの打設は鉄筋3aを縦横に張り巡らすことにより地盤強化を図ることが好ましい。
【００２０】
４はその上面側に所要の構築物を構築するための矩形状耐震板単体であって、前記した基礎床面３上に所定間隔を保った対向状態位置させるためのものである。  そして、当該耐震板単体４は、例えば図４に示すように構築物の基盤、すなわち基礎床面３の設計に合わせて正方形の格子状に組んだＨ型鋼による格子状枠組Ｈの必要箇所に対し、螺着等の手段で張設するように構成してある。
【００２１】
上記した耐震板単体４の下面形状は、上記した免震用球体１の頂面部に対して面接触させるための椀状曲面4aを中心部に形成すると共に、当該免震用球体１の頂面部に対して点接触させるための緩やかに下る緩傾斜面4bが、上記椀状曲面4aに連設されかつ矩形状周縁に亘るような形状に形成してある。
なお、上記緩傾斜面4bの形状は、凹皿を伏せたような浅い円錐状を呈するように構成するか、或いは、浅い四角錐を呈するように構成するようにしても良い。  要は地震発生時に免震用球体１の回動が成されるような緩傾斜を具えたものであれば、如何なる形態であっても良い。
【００２２】
上記した耐震板単体４であるが、これは、基礎床面３の上面に対して、通常状態においては、免震用球体１をその中心である椀状曲面4aに位置させて両者が面的接触が図られるように構成してある。  そして、この状態においては、両者は互いに摺動不能な固定化状態に保たれている。  然し乍、地震が発生して基礎床面３の揺れ動きが一定の範囲を超えた場合は、当該免震用球体１は椀状曲面4aの外方向に転移させられ、その緩傾斜面4bに対する点接触が図られる。  このような点接触による互いの摺動自在的な接触性に基づき、基礎床面３側に生じる地震の揺れを、耐震板単体４側にはその摺動性に基づき緩和させて免震作用を奏されるように構成してある。  すなわち、耐震板単体４側は基礎床面３側に対して球体１を回転子として互いに摺動自在とするような形態で対向載置されることとなり、免震用球体１の緩傾斜面4bの低い方への振幅的な移動に基づき(免震用球体１が椀状曲面4aを中心にして傾斜面4b側に相対的な移動が行われるような振幅運動が生じる)、耐震板単体４側の振動吸収という免震作用が発揮されることとなるわけである。
【００２３】
ところで、記録上、最大地震の振幅数値は左右に夫々２８.５センチメートル程度であることが実際に観測されている。  従って、耐震板単体４の幅を６０センチメートル以上に設定することにより、観測上の最大地震が発生しても、耐震板単体４が震用球体１から離脱してしまうことが阻止される。
【００２４】
そして、耐震板単体４の中心である椀状曲面4aに対して免震用球体１を位置させての両者の面的接触であるが、その接触性は、所定の震度の地震発生までは保持されるように設定することが重要である。  すなわち、震度１または３程度の地震にあっては、その震動による被害は殆ど生じないため両者は面接触を保ち、そして、これ以上の強い地震が発生した際には当該面接触が解消され、上記のような点接触に移行して免震作用が奏されるようにすることが重要である。
そして、このような事柄の実行は、具体的には、免震用球体１の直径及び椀状曲面4aの深さ等の設定に基づき達成されるものであるが、これらの数値は免震構造とする構築物の大きさ及びその重量等によって異なるため、これは、実際の設計時に計算によって求めるものである。
なお、免震機能が働いた後の復元は、免震用球体１が支点となりその回転力に基づき、耐震板単体４の元位置復帰が容易に果たされる。
【００２５】
上記した耐震板単体４であるが、これは通常は図５に示すように一枚の鋼板からプレス成形に基づき一体成形したものを用いる。  然し乍、このように一体成形したものであると、その大きさの点と重量の点で保管及び運搬作業上の難儀性が予想される。
このような問題を解消する手段としては、図６に示すように、耐震板単体４として、椀状曲面4a部分と、矩形状周縁に向かって緩やかに下る緩傾斜面4bを対角線に沿って各周縁毎に四分割してなる緩傾斜面形成用分割板部分4cとに分割形成したものを用い、これを現場にて組み立てるように構成することが考えられる。  本発明はこのような形態で実施することもできる。
【００２６】
５は安全用規制ロープであって、所要形態で連結した一枚板状に連結されている耐震板単体４側と、当該耐震板単体４で覆われている基礎床面３側とを連結するためのものである。  そして、当該安全用規制ロープ５は、免震用球体１がこれに対応する耐震板単体４の下面からの離脱を阻止する程度の長さを具えたものであり、図４に示すように所要箇所に複数箇所設けることに依り、安全性の向上化が図られる。
従って、当該安全用規制ロープ５の存在により、設定以上の強い地震が生じた際にあっても、上記した耐震板単体４側と基礎床面３側との免震用球体１を介しての連係の離脱が防止される。  そして、当該安全用規制ロープ５は強靱性を具えたワイヤーロープ、または、強力な鋼線スプリングを内包することによってある程度の伸縮性を備えた鋼索製ロープ等を用いることが望ましい。
【００２７】
本発明は、免震を必要とする土地の上面全体に基礎床面３を形成敷設すると共に、その所要箇所毎に免震用球体１を夫々定位置での自由回転自在に設けておく。  敷設された基礎床面３上には、正方形の格子状に組んだＨ型鋼による格子状枠組Ｈの必要箇所に対し所要数張設する事により、一枚板状を呈するように各連結された複数の耐震板単体４を、夫々の椀状曲面4aがこれと対応する免震用球体１に面接触させた状態で対向載置することに依り、前述したような免震作用が奏されるように構成してある。
【００２８】
従って、図１及び図３に示すように、各耐震板単体４の上面に補強用モルタルＰを充填すると共に、必要に応じて格子状枠組Ｈの各格子内部分にもモルタルＮを充填打設することに依り、その上面全体を平坦化された構築用面を構成し、この上に所要の構築物を建設すれば、当該構築物には上記のような免震作用が働き、地震による被害を未然に防ぐことができる。すなわち、免震用部材Ａの存在に基づき、地震による地面の震動は当該免震用部材Ａが吸収し上面側に伝わることがないから、構築物に対する地震に依る被害発生を回避させることとなる。  pはモルタルＰ内に架設した補強用鉄筋である
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】１単位の免震用部材Ａを表した縦断面図である。
【図２】連結状態にある複数単位の免震用部材Ａを表した平面図である。
【図３】図２におけるＸ−Ｘ線断面図である。
【図４】免震用部材Ａの配置の一例を表した平面図である。
【図５】耐震板単体４を表した斜視図である。
【図６】耐震板単体を五分割状に形成した場合の実施例を表した斜視図である。
【符号の説明】
【００３０】
Ａ  １単位の免震用部材
１  免震用球体
２  カップ体
３  基礎床面
3a  鉄筋  
４  耐震板単体
4a  椀状曲面
4b  緩傾斜面
4c  緩傾斜面形成用分割板
５  安全用規制ロープ
Ｎ  モルタル
Ｐ  モルタル
ｐ  補強用鉄筋
【図１】
2005068725.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2005068725.tif 000007
【図６】
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