(57)【要約】  【課題】構造が簡単であって安価に製作することができ、メンテナンスも容易に行うことができる橋梁用変位制限装置を提供する。  【解決手段】上部構造物と下部構造物との間に設置されて、上部構造物の水平方向変位を制限するための変位制限装置であって、上部構造物の下面に固定された上沓１２と、下部構造物の上面に固定された下沓１４とを備え、下沓１４の上面には、略Ｖ字形の凹部１９を有する１対の受圧部材１６，１６が、橋軸方向Ｘに間隔を置いて、かつ凹部１９が対向するようにして設置され、上沓１２の下面には、受圧部材１６の凹部１９と同形状の１対の凸型の押圧部材２０，２０が凹部１９との間に遊間２１が形成されるように設置され、上部構造物が橋軸方向に遊間２１以上の変位をしたとき、押圧部材２０が受圧部材１６の凹部１９に楔係合するようになっている。  【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
上部構造物と下部構造物との間に設置されて、前記上部構造物の水平方向変位を制限するための変位制限装置であって、
前記上部構造物の下面に固定された上沓と、前記下部構造物の上面に固定された下沓とを備え、
前記下沓の上面には、略Ｖ字形の凹部を有する１対の受圧部材が、橋軸方向に間隔を置いて、かつ前記凹部が対向するようにして設置され、
前記上沓の下面には、前記受圧部材の凹部と同形状の１対の凸型の押圧部材が前記凹部との間に遊間が形成されるように設置され、
前記上部構造物が橋軸方向に前記遊間以上の変位をしたとき、前記押圧部材が前記受圧部材の凹部に楔係合するようになっていることを特徴とする橋梁用変位制限装置。
【請求項２】
前記下沓には矩形状の枠体が設置され、前記各受圧部材は前記枠体内の橋軸方向両端部に２分割して設置され、各分割体と前記枠体の橋軸方向周壁部分との間には緩衝ゴムが配置されていることを特徴とする請求項１記載の橋梁用変位制限装置。
【請求項３】
前記１対の押圧部材は中間連結部を介して一体となっていて、この中間連結部は前記枠体の橋軸方向周壁部分と摺動可能に接する両側面が円筒面に形成されていることを特徴とする請求項２記載の橋梁用変位制限装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、橋梁用変位制限装置に関し、さらに詳細には、下部構造物と上部構造物との間に設置されて、上部構造物の水平方向への相対移動を制限する変位制限装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、軟弱地盤上に架橋される橋梁において、地盤が液状化する場合、免震設計は不可とされている。このため、橋梁は反力分散設計、可動固定方式、多脚固定方式のいずれかの設計となる。
【０００３】
これら設計方式のうち、反力分散方式では、レベル２地震動の変位が増大し、ゴム支承の設計が困難となる。また、可動固定方式では固定脚が大きくなりすぎる。これらの要因により、耐震性に優れた多脚固定方式の採用が増えている。
【０００４】
しかしながら、多脚固定方式では、脚高の低い橋梁において温度変化による影響が大きく、上部構造の変位による過大な水平荷重を脚に負担させることになる。
【０００５】
このようなことから、この発明の発明者は、温度変化時及びレベル１地震動までの変位に対しては反力分散構造として脚の負担を軽減し、レベル２地震動の過大な地震に対しては変位を制限することが好ましいことを見出した。
【０００６】
従来、このような要求に応える変位制限装置として、減衰機能を有するオイルダンパーが知られている（例えば、特許文献１参照）。しかしながら、オイルダンパーは高価であり、メンテナンスが簡単ではない。
【０００７】
なお、上記におけるレベル１地震動及びレベル２地震動とは、いずれも社団法人土木学会の提言によるものである。すなわち、前者は構造物の供用期間中に１〜２度発生する確率を有する地震動のことであり、後者は構造物の供用期間中に発生する確率は低いが、大きな強度を持つ地震動であって、将来にわたって当該地点で考えられる最大級の強さを持つ地震動のことである。
【特許文献１】特開平７−３１７８２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
この発明の目的は、構造が簡単であって安価に製作することができ、メンテナンスも容易に行うことができる橋梁用変位制限装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採用している。
すなわち、この発明は、上部構造物と下部構造物との間に設置されて、前記上部構造物の水平方向変位を制限するための変位制限装置であって、
前記上部構造物の下面に固定された上沓と、前記下部構造物の上面に固定された下沓とを備え、
前記下沓の上面には、略Ｖ字形の凹部を有する１対の受圧部材が、橋軸方向に間隔を置いて、かつ前記凹部が対向するようにして設置され、
前記上沓の下面には、前記受圧部材の凹部と同形状の１対の凸型の押圧部材が前記凹部との間に遊間が形成されるように設置され、
前記上部構造物が橋軸方向に前記遊間以上の変位をしたとき、前記押圧部材が前記受圧部材の凹部に楔係合するようになっていることを特徴とする橋梁用変位制限装置にある。
【００１０】
より具体的には、前記下沓には矩形状の枠体が設置され、前記各受圧部材は前記枠体内の橋軸方向両端部に２分割して設置され、各分割体と前記枠体の橋軸方向周壁部分との間には緩衝ゴムが配置されている。
【００１１】
また、前記１対の押圧部材は中間連結部を介して一体となっていて、この中間連結部は前記枠体の橋軸方向周壁部分と摺動可能に接する両側面が円筒面に形成されている。
【発明の効果】
【００１２】
この発明によれば、下沓に設置される略Ｖ字形の凹部を有する受圧部材と、上沓に設置されて受圧部材の凹部と楔係合する凸型の押圧部材との簡単な構造によって変位制限装置を構成することができる。したがって、安価に製作することができ、メンテナンスも容易に行うことができる。
【００１３】
また、下沓に矩形状の枠体を設置し、各受圧部材を枠体内の橋軸方向両端部に２分割して設置するとともに、各分割体と枠体の橋軸方向周壁部分との間に緩衝ゴムを配置した構造とすることにより、押圧部材と受圧部材との間に作用する摩擦力が橋桁の変位に伴って大きくなることから、地震時における上部構造物の橋軸方向変位を段階的に制限することができる。しかも、摩擦力及び緩衝ゴムの圧縮変位により地震のエネルギーを減衰させ、上部構造物の応答加速度を低減させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は、この発明の適用例を示す橋軸直角方向断面図である。図に示される橋梁は反力分散構造によるものであり、下部構造物である橋脚１と上部構造物である橋桁２との間には橋軸直角方向に間隔を置いて１対の反力分散ゴム支承３が設置されている。この発明による変位制限装置１０は、これら１対の反力分散ゴム支承３，３の間に設置される。
【００１５】
図２は変位制限装置１０の水平方向半断面図、図３は橋軸方向Ｘに沿って見た鉛直方向半断面図、図４は橋軸直角方向Ｙに沿って見た鉛直方向半断面図である。変位制限装置１０は、橋桁２の下面にアンカーボルト１１を介して固定された上沓１２と、橋脚１の上面にアンカーボルト１３を介して固定された下沓１４とを備えている。
【００１６】
下沓１４には橋軸方向Ｘに沿う１対の周壁部分１５ａ，１５ａと、橋軸直角方向に沿う周壁部分１５ｂ，１５ｂとからなる矩形状の枠体１５が設けられている。枠体１５の内方における橋軸方向両端部には、略Ｖ字形の凹部１９を有する１対の受圧部材１６，１６が配置されている。これらの受圧部材１６，１６は橋軸方向に間隔を置いて、しかも凹部１９が互いに対向するように、下沓１４の上面に設置されている。
【００１７】
この実施形態では、各受圧部材１６は橋軸方向Ｘに関して分割された２つの分割体１６ａ，１６ａからなっている。各分割体１６ａと一方の周壁部分１５ａとの間には単層の積層ゴムからなる緩衝ゴム１７がそれぞれ配置されている。各分割体１６ａは周壁部分１５ａ及び緩衝ゴム１７を貫通するボルト１８の先端に取り付けられているが、各分割体１６ａは緩衝ゴム１７を圧縮して周壁部分１５ａ側に移動可能である。
【００１８】
上沓１２の下面には凹部１９と同形状の１対の凸型の押圧部材２０，２０が設置されている。これらの押圧部材２０は凹部１９との間に遊間２１が形成されるように設置されている。この実施形態では１対の押圧部材２０，２０は中間連結部２２を介して一体となっている。この中間連結部２２は橋軸方向Ｘに沿う両側面２３，２３が枠体１５の橋軸方向周壁部分１５ａに摺動可能に接している。これらの両側面２３，２３は円筒面に加工形成されることにより、据え付け施工時の平面的なねじれに対応できるようになっている。また、橋桁２の水平方向の回転にも追随することができる。
【００１９】
次に上記変位制限装置１０の作用について、図５及び図６を併せて参照しながら説明する。温度変化による橋桁２の水平変位やレベル１地震動による橋桁２の水平変位が生じた場合、これらの変位は受圧部材１６と押圧部材２０との間の遊間２１によって吸収され、変位制限装置１０には何らの負荷も作用しない。
【００２０】
レベル２地震動により橋桁２に水平変位が生じると、押圧部材２０が受圧部材１６の凹部１９に深く進入して楔係合する。この楔係合により、図５に示すように、押圧部材２０と受圧部材１６との間に摩擦力が作用するとともに、受圧部材１６を構成する１対の分割体１６ａ，１６ａが枠体１５の周壁部分１５ａに向けて押し付けられる。
【００２１】
各分割体１６ａの周壁部分１５ａへの押し付けにより緩衝ゴム１７が圧縮され、緩衝ゴム１７は橋軸直角方向に変位する圧縮バネとして機能する。したがって、押圧部材２０の橋軸方向への変位が増大するにつれて緩衝ゴム１７の復元バネ力が大きくなり、これに伴って摩擦力も増大する。すなわち、地震時における橋軸方向の変位を段階的に制限する。また、押圧部材２０と受圧部材１６との間に作用する摩擦及び緩衝ゴム１７の変位は、地震のエネルギーを減衰させ、橋桁の応答加速度を低減させることができる（図６参照）。
【００２２】
上記実施形態は例示にすぎず、この発明は種々の改変が可能である。例えば、上記実施形態では、１対の押圧部材２０，２０を中間連結部２２を介して一体としているが、別体であってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】この発明の適用例を示す橋梁の橋軸直角方向断面図である。
【図２】この発明による変位制限装置の水平方向半断面図である。
【図３】橋軸方向に沿って見た変位制限装置の鉛直方向半断面図である。
【図４】橋軸直角方向に沿って見た変位制限装置の鉛直方向半断面図である。
【図５】作用説明図である。
【図６】橋桁の変位と地震時における水平荷重との関係を示すグラフである。
【符号の説明】
【００２４】
１      橋脚（下部構造物）
２      橋桁（上部構造物）
３      反力分散ゴム支承
１０      変位制限装置
１１      アンカーボルト
１２      上沓
１３      アンカーボルト
１４      下沓
１５      枠体
１５ａ    橋軸方向周壁部分
１５ｂ    橋軸直角方向周壁部分
１６      受圧部材
１６ａ    分割体
１７      緩衝ゴム
１８      ボルト
１９      凹部
２０      押圧部材
２１      遊間
２２      中間連結部
２３      側面
【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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