(57)【要約】【課題】免震部の下部構造部と上部構造部との間をジャッキアップし、免震装置と構造部との間に僅かに隙間を設けた後、免震装置の交換作業を行ない易くするための空間を更なるジャッキアップによることなく形成し、切断装置や冷却設備などを用いずに免震装置の交換を行なえるようにする。【解決手段】積層ゴムからなる免震装置４を下部構造部２と上部構造部３との間に配置した免震部１において、下部構造部２と免震装置４の間、又は免震装置４と上部構造部３との間の少なくとも一方に、挟み込みプレート１１を介在させた。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層ゴムからなる免震装置を下部構造部と上部構造部との間に配置した構築物の免震部において、
下部構造部と免震装置の間、又は免震装置と上部構造部の間との少なくとも一方に、挟み込みプレートが介在していることを特徴とする構築物における免震装置を用いた免震部の構造。
【請求項２】
請求項１の構造よりなる免震部の近傍にジャッキを配置して、該ジャッキにより上部構造部を持ち上げて支持し、挟み込みプレートを取り外した後に既設の免震装置を免震部から搬出し、
下部構造部と新たな免震装置の間、又は新たな免震装置と上部構造部の間との少なくとも一方に前記挟み込みプレートが介在するようにこの挟み込みプレートと新たな免震装置とを下部構造部と上部構造部の間に配置し、その後、前記ジャッキにより上部構造部を免震装置側に降ろすことを特徴とする免震装置の交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建物、土木構造物、大規模モニュメントなどの構築物における免震装置を用いた免震部の構造及びこの構造の免震部における免震装置の交換方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から鉄骨造、鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造による建物、土木構造物、大規模モニュメントなどの各種の構築物の耐震性を向上させるために、積層ゴムからなる免震装置をその構築物の地下部やその中間部に設置して免震部を形成することが行われていて、この免震部の免震装置はその耐用年数に達したり、或いは設置条件の変化により著しく劣化したり、さらには地震や火災などで損傷が加わった場合にこの免震装置の交換が行われる。
【０００３】
このような免震装置の交換に際しては、免震部における下部構造部と上部構造部との間にジャッキを配し、ジャッキアップして免震装置の交換を行ない易くするための間隔を免震装置と上部構造部との間に開けてからその免震装置の交換を行なうことが考えられるが、交換作業を行ない易くする空間をジャッキアップのみにより得ようとした場合に構築物の局部的な変形が大きくなり、その構築物に損傷を与えることがある。
そのため、ビルなどの建物を新築するする場合、上記免震部を形成する時点で、その免震部の上部構造部や下部構造部が補強された構造としたり、或いは免震装置交換時に上部構造部や下部構造部にプレストレスを導入できる構造としておくことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
また、既設の建物における免震部での下部構造部と上部構造部との間にジャッキを配してそのジャッキによって下部構造部と上部構造部との間の寸法を変えないように支持することを条件として、つぎのような交換方法も提案されていた。
その一つとして、ジャッキで支持された下部構造部と上部構造部との間にある免震装置の積層ゴムを切断してその免震装置を取り除き、そして、その取り外す前の免震装置より高さ寸法の小さい新たな免震装置を配置し、建物荷重を新たな免震装置に支持させてからジャッキを取り外すようにするものが提案されている（例えば特許文献２参照）。
また、ジャッキで支持された下部構造部と上部構造部の間にある免震装置を冷却装置で冷却して積層ゴムを収縮させて免震装置を取り外し、そして、予め冷却して収縮させた新たな免震装置を配置してから、常温放置や加熱による熱膨張を行なわせて建物荷重を支持させ、その後にジャッキを取り外すようにするものも提案されている（特許文献３参照）。
【特許文献１】特開平０９−００３９２１号公報（段落番号０００７、００２０、図１）
【特許文献２】特開平１１−１８２０５５号公報（段落番号００１３〜００２３、図２）
【特許文献３】特開平１０−０８８８２４号公報（段落番号００２０、図１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、免震部の下部構造部と上部構造部との間を変えずにジャッキで支持しながら免震装置を交換する上述の方法では切断装置や冷却設備などが必要となり、免震装置の交換作業にこれらの装置や設備の設置、管理なども含まれることから、免震装置の交換作業が煩雑で手間を要するものとなる。
また、建物の免震部において免震装置は必ずしも交換するものとは限らないため、下部構造部や上部構造部を事前に補強構造として構築したり、プレストレス導入可能な構成として建物を新設する方法では、その建物を新設するときのコストを引き上げるという問題がある。
そして上述した問題は建物に限らず、橋梁などの土木構造物の免震支承を行なう免震部や、各種記念塔などの大型モニュメントの免震を行なう免震部など、各種の構築物の免震部において同様の問題である。
そこで本発明は上記事情に鑑み、建物、土木構造物、大規模モニュメントなどの既設の構築物の免震部で免震装置を交換する場合、その免震部の下部構造部と上部構造部との間をジャッキで必要最小限だけ押し広げた後、免震装置の交換作業を行ない易くするための空間を、更なるジャッキアップによることなく下部構造部と免震装置の間に、また免震装置と上部構造部の間に形成することを課題とし、切断装置や冷却設備などを用いずに免震装置の交換を行なえるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は上記課題を考慮してなされたもので、積層ゴムからなる免震装置を下部構造部と上部構造部との間に配置した構築物の免震部において、下部構造部と免震装置の間、又は免震装置と上部構造部の間との少なくとも一方に、挟み込みプレートが介在していることを特徴とする構築物における免震装置を用いた免震部の構造を提供して、上記課題を解消するものである。
【０００７】
また、もう一つの発明は、上記構造よりなる免震部の近傍にジャッキを配置して、該ジャッキにより上部構造部を持ち上げて支持し、挟み込みプレートを取り外した後に既設の免震装置を免震部から搬出し、下部構造部と新たな免震装置の間、又は新たな免震装置と上部構造部の間との少なくとも一方に前記挟み込みプレートが介在するようにこの挟み込みプレートと新たな免震装置とを下部構造部と上部構造部の間に配置し、その後、前記ジャッキにより上部構造部を免震装置側に降ろすことを特徴とする免震装置の交換方法であり、この免震装置の交換方法を提供して上記課題を解消するものである。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の構造によれば、免震部の下部構造部と免震装置の間、又は免震装置と上部構造部の間との少なくとも一方に挟み込みプレートが介在しているので、その挟み込みプレートに上部構造部側から加わる荷重をジャッキで支持し、そして構築物側に損傷を与えない上昇量で上部構造部をジャッキアップし、さらに挟み込みプレートを取り外すという簡易な作業を行なうだけで、下部構造部と上部構造部の間に免震装置が位置していても、上記上昇量に加えて挟み込みプレートの厚さ分の空間が新たに得られるようになり、取り外しと取り付けの際に免震装置を上げたり下げたりする範囲を上下方向に広く確保できて、免震装置の交換作業が行ない易くなる。そして簡易な構造であるため、ビルなどの建物の免震部に限定されることなく各種の構築物の免震部において実施できる。
【０００９】
また、本発明の免震装置の交換方法によれば、既設の免震装置を免震部から搬出する前に挟み込みプレートを取り外すので、挟み込みプレートの厚さ分の空いた空間を免震装置交換作業に利用できるようになり、そのため、免震装置の交換に際して上部構造部をジャッキアップする上昇量を極めて少なくでき、構築物に損傷を生じさせる大きな変形を与えないようにすることができる。また、新たな免震装置を挟み込みプレートとともに下部構造部と上部構造部の間に位置させるので、次回の交換に際しても上部構造部をジャッキアップする量を同様に少なくすることができる。そして構成が簡易なものであるため、ビルなどの建物の免震部に限定されることなく各種の構築物の免震部において実施できるなど、実用性に優れた効果を奏するものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
つぎに本発明を図１から図９に示す建物の免震部に対して実施した例に基づいて詳細に説明する。
（免震部の構造）
図１は鉄骨造の建物における地下部に形成された免震部１の構造を示している。この免震部１にあっては下部構造部２と上部構造部３との間に免震装置４を配置し、上部構造部３側からの荷重を前記免震装置４で受けながら地震時の揺れが下部構造部２から上の建物に直接伝わらないようにこの免震装置４で揺れを低減するようにしている。
この図１に示した例の免震部１は、下部構造部２を、鉄筋コンクリートなどによりなる基礎構造体として形成し、この下部構造部２の上面での免震装置４を配置する位置に下部プレート６を設けて、この下部プレート６の上に免震装置４を配置している。本免震部１に用いられる免震装置４は積層ゴム７を上下フランジ８、９間に設けてなるものであり、下フランジ９側にあっては下ボルト１０をこの下フランジ９から下部プレート６を通して下部構造部２に埋め込まれた袋ナット１０ａに締め付けて免震装置４を下部プレート６に、即ち免震装置４を下部構造部２に固定している。
【００１１】
そして、下部構造部２に固定した免震装置４の上フランジ８には挟み込みプレート１１を介して鉄骨ベースプレート１２が重ね合され、上フランジ８から挟み込みプレート１１と鉄骨ベースプレート１２とに上ボルト１３を通してナット１３ａに締め付けていて、挟み込みプレート１１を介した状態で免震装置４を鉄骨ベースプレート１２に固定している。また、前記鉄骨ベースプレート１２上に鉄骨柱５を連結することで上部構造部３が形成され、その鉄骨柱５に鉄骨梁１４を連結していくなどにより免震部１より上層の建物が構築されている。
勿論、上部構造部３を含む上層の建物の構築は上述の例に限定されるものではなく、上記鉄骨ベースプレート１２が予め鉄骨柱５に連結されているものであってもよい。
また、上記挟み込みプレート１１はその厚さが９〜３２ｍｍの鋼板が利用されており、後述するようにこの挟み込みプレート１１の厚さは免震装置を移動させる際に用いるコロなどの棒状移動手段の径寸法より大としているものである。
【００１２】
上記免震部１では、上述したように上部構造部３と免震装置４との間に挟み込みプレート１１を介在させているので、上ボルト１３を外してから前記上部構造部３をジャッキアップし、鉄骨ベースプレート１２と挟み込みプレート１１の間を１〜２ｍｍ程度のほんの僅かな必要最小限の隙間が開くようにすれば、挟み込みプレート１１自体には上部構造部３側からの荷重が加わらず、挟み込みプレート１１を単独で引き抜ける状態となる。勿論、上部構造部３に対する前記ジャッキアップ量（弾性変形復元量の数ｍｍ＋１〜２ｍｍ）もその上部構造部３や上層の建物部分に大きな変形が生じさせない上昇量であり、上部構造部３や上層の建物部分に大きな変形が生じさせない上昇を行なうだけで、挟み込みプレート１１を引き抜くことができ、引く抜かれた部分（挟み込みプレートの厚さ分の空間）を、交換のために免震装置４を上げ下げする空間として利用できるものとなり、免震装置４を上げ下げするスペースが広く確保されて交換作業が行ない易くなる。
【００１３】
（免震装置の交換方法）
上記構造からなる免震部１に対して免震装置４を交換する場合には、まず上ボルト１３を取り外した後にこの免震部１の近傍、好ましくは免震装置４の近傍に複数のジャッキａを配置し、上部構造部３をジャッキアップして上フランジ８上面と鉄骨ベースプレート１２下面との隙間が１〜２ｍｍ程度開くようにする。そして図２に示すように上記挟み込みプレート１１を引き抜く。これによってジャッキアップによる隙間と挟み込みプレート１１の厚さ分とからなるクリアランス（１〜２ｍｍ程度＋９〜３２ｍｍ）が確保できる。つぎに下ボルト１０を取り外した後、前記クリアランスを利用して別途に用意された持ち上げ治具（図示せず）を使用して免震装置４を図３に示すように一旦持ち上げて下部プレート６と下フランジ９との間に空間を設け、ここに後述するコロなどを挿入する。
なお、図中の矢印Ｐは持ち上げ治具による免震装置の持ち上げを示している。
【００１４】
免震装置４の交換では、既設の免震装置４を下部プレート６の上から移動したり、新たな免震装置（既設の免震装置と同規格のもの）を下部プレート６の上に移動させたりする場合に、コロなどの棒状移動手段１５が利用され、その棒状移動手段１５の径寸法は上記挟み込みプレート１１の厚さより小さいものである。
この棒状移動手段１５を既設の免震装置４の下フランジ９と下部プレート６の間の空間に差し入れてから、上記持ち上げ治具で持ち上げていた既設の免震装置４をこの棒状移動手段１５の上に降ろし、そして、既設の免震装置４を下部構造部２と上部構造部３の間から横方向へ移動し搬出する（図４）。
つぎに、新たな免震装置４を上記棒状移動手段１５を用いながら搬入し、下部プレート６の上に位置させて、下フランジ９のボルト孔と下部プレート６のボルト孔の位置合せなどを行なう。そして、再び上記持ち上げ治具を使用してこの新たな免震装置４を若干持ち上げ(図５)、前記棒状移動手段１５を引き抜き、持ち上げ治具により新たな免震装置４を降ろして下部プレート６における免震装置設置位置に配置する。前記持ち上げ治具は新たな免震装置４を設置してから撤去する。
この後、下フランジ９を下部構造部２に下ボルト１０によりボルト結合を行なうとともに、上フランジ８と鉄骨ベースプレート１２との間に挟み込みプレート１１を配置し（図６）、ジャッキａにより上部構造部３を降ろしてから挟み込みプレート１１を介在させた状態で上フランジ板８と上部構造部３とを上ボルト１３によりボルト結合を行ない、上部構造部３からの荷重を免震装置４に支持させてからジャッキａを取り外すようにする。これによって免震装置の交換が終了する。なお、この建物の以後において、免震装置の交換が不要、或いは本発明の構造及び方法によらない場合には、挟み込みプレートの配置を省略してもよい。
【００１５】
上述した鉄骨造の建物における免震部の構築における実施の形態では、鉄骨ベースプレート１２と免震装置４の上フランジ８の間に挟み込みプレート１１を介在させたが、図７に示すように下部構造部２の下部プレート６と免震装置４の下フランジ９の間に挟み込みプレート１１を介在させてもよい。
この構造における免震部１において免震装置４を交換するには、まず、下ボルト１０を取り外してから上部構造部３側をジャッキアップする。このジャッキアップで上部構造部３とともに既設の免震装置４がジャッキアップされ、挟み込みプレート１１を引き抜いて取り出す必要最小限の隙間が生じた時点で、免震装置４の下フランジ９と下部プレート６の間の挟み込みプレート１１を取り出し、空いた空間に上記棒状移動手段１５を差し入れる。
つぎに持ち上げ治具により既設の免震装置４を支持しながら、上ボルト１３を取り外して既設の免震装置４と上部構造部３の連結を解き、持ち上げ治具にて既設の免震装置４を棒状移動手段１５の上に降ろす。
棒状移動手段１５の上に既設の免震装置４を降ろした後は上記実施の例と同じようにこの既設の免震装置４を搬出し、棒状移動手段１５を用いて新たな免震装置４を下部プレート６の上へ搬入して位置合せし、持ち上げ治具を利用して新たな免震装置４を若干持ち上げた状態で前記棒状移動手段１５を撤去し、新たな免震装置４をその持ち上げ治具により下部プレート６の免震装置設置位置に降ろして下フランジ９を下ボルト１０にて下部構造部２にボルト結合する。
そして、上フランジ８と鉄骨ベースプレート１２との間に挟み込みプレート１１を配置し、ジャッキａにより上部構造部３を降ろしてから挟み込みプレート１１を介在させた状態で上フランジ８と上部構造部３とを上ボルト１３によりボルト結合を行ない、上部構造部３からの荷重を新たな免震装置４に支持させてからジャッキａを取り外すようにする。このようにして免震装置４の交換が終了する。
【００１６】
免震装置４の交換に際して免震装置４の下フランジ９と下部構造部２の間に介在していた挟み込みプレート１１は、交換後に必ずしも再び下フランジ９と下部構造部２の間に位置させる必要はなく、本発明の交換方法では上述の例のように上部構造部３と免震装置４の上フランジ８の間に位置させることが可能である。
【００１７】
また、本発明の免震部の構造では、図８に示されているように鉄骨ベースプレート１２と免震装置４の上フランジ８の間と、下部プレート６と免震装置４の下フランジ９の間とのそれぞれに挟み込みプレート１１を介在させるようにすることも可能である。そして、この構造の免震部１の免震装置４を交換するに際して、上述のように取り外す挟み込みプレート１１は上下の何れかを選択すればよく、また、上下両方の挟み込みプレート１１を共に取り外すようにしてもよい。
【００１８】
また、本発明は、鉄筋コンクリート造や鉄骨鉄筋コンクリート造の建物における免震部でも実施できる。図９はその例を示しているもので、上述した鉄骨造の建物の場合と同じように、下部構造部２に下ボルト１０にて固定された免震装置４の上フランジ８の上に挟み込みプレート１１を介在させて上部プレート１６をその上フランジ８側からの上ボルト１７（この上ボルト１７は上部構造部３のコンクリートに埋め込まれる袋ナット１７ａに締め付けている）によりボルト結合し、その後上部構造部３を形成して上層を構築しているものである。
この例でも免震装置４の交換手順は上述した鉄骨造の建物での交換手順と同じであり、また、挟み込みプレート１１を免震装置４の下部側に介在させたり、免震装置４の上部側と下部側との両方に介在させたりすることも、上記鉄骨造の場合と同じように可能である。
【００１９】
さらに、上述した各実施の形態では免震部が建物の基礎構造体上に形成されているものとして説明したが、建物の中間層或いは中間部に建物免震部が設定される場合でも本発明は実施できるものであり、その場合に下部構造部は鉄筋コンクリートの構造体に限定されず、鉄骨による構造体であってもよいものである。また、挟み込みプレートは一枚の鋼板からなるものとしたり、複数枚の鋼板が積層されたものとすることも可能であり、そして、プレート面を複数に分割することができるものであってもよい。
【００２０】
積層ゴムからなる免震装置では長期使用によってクリープ変形することがある。そのため、免震装置の交換に際し、既設の免震装置がクリープ変形していて、交換する新設の免震装置の高さ寸法が、前記既設の免震装置の建物新築時の高さ寸法と同寸法である場合には、ジャッキアップ量をその分だけ増すこととする。なお、クリープ量は長期においても数ｍｍと予想されるが、ジャッキ本数、ジャッキ設置位置の適切な選択により、上部構造部に悪影響を与えることなく施工できる。さらに交換時において、高さ寸法を前記クリープ分低くしても同程度の性能を有する免震装置が開発されていれば、クリープ量をジャッキアップ時に考慮する必要が無くなる。
【００２１】
上述した各実施の形態は建物の免震部に実施した例として説明したが、本発明はこれらの実施の形態に限定されるものではなく、橋梁などの土木構造物での免震支承を行なう免震部や、記念塔などの大型モニュメントでの免震部のように各種の構築物の免震部について実施できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の構築物における免震装置を用いた建物免震部の構造の一例を示す説明図である。
【図２】本発明の免震装置の交換方法の一例において上部構造部をジャッキアップして挟み込みプレートを取り外した状態を示す説明図である。
【図３】交換方法の一例において既設の免震装置を持ち上げた状態を示す説明図である。
【図４】交換方法の一例において既設の免震装置の搬出を示す説明図である。
【図５】交換方法の一例において搬入された新たな免震装置を持ち上げて棒状移動手段を配置した状態を示す説明図である。
【図６】交換方法の一例において新たな免震装置の上に挟み込みプレートを配置した状態を示す説明図である。
【図７】鉄骨造での建物免震部の他の例を示す説明図である。
【図８】同じく鉄骨造での建物免震部の他の例を示す説明図である。
【図９】鉄筋コンクリート造や鉄骨鉄筋コンクリート造での建物免震部の一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【００２３】
１…免震部
２…下部構造部
３…上部構造部
４…免震装置
６…下部プレート
８…上フランジ
９…下フランジ
１１…挟み込みプレート
１２…鉄骨ベースプレート
１５…棒状移動手段
１６…上部プレート
【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】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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