(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一対の剛性板とこの一対の剛性板間に交互に積層されて配された弾性層及び剛性層とを具備した積層体内に、積層方向に少なくとも弾性層と剛性層とを貫通して伸び且つ積層方向の一端が封止された少なくとも一個の中空部を設け、この中空部に鉛支柱としての鉛を配すると共に、中空部の積層方向の他端を、当該他端側に配された剛性板に固設された封止部材をもって封止し、この封止部材に、一端では鉛支柱としての鉛が配された中空部に開口する一方、他端では外部に開口して中空部と外部とを連通する貫通孔を設けると共に、この貫通孔の一端と他端との間において、中空部の鉛量を調整するための調量栓を、当該調量栓の回転で貫通孔において調量栓と貫通孔の一端との間に延在した鉛を中空部の鉛に補充できると共に貫通孔を介して外部からの鉛を中空部の鉛に補充できるように螺合して取り外し自在に設けてなり、中空部を円柱状に形成し、封止部材に設けられた貫通孔を、中空部の径よりも小さい径をもった円孔で形成してなる、構造物免震支持装置用の鉛支柱入り積層体。
【請求項２】
中空部の積層方向の他端側に配された剛性板に他の貫通孔を設け、この他の貫通孔に封止部材として剪断キー部材を配してなる請求項１に記載の構造物免震支持装置用の鉛支柱入り積層体。
【請求項３】
中空部の鉛量調整を行い得るように、調量栓を回転させて調量栓の封止部材への螺合状態を変化させる調量栓回転手段を調量栓の外部露出面側に設けてなる請求項１又は２に記載の構造物免震支持装置用の鉛支柱入り積層体。
【請求項４】
鉛を中空部及び貫通孔に密に配してなる請求項１から３のいずれか一項に記載の構造物免震支持装置用の鉛支柱入り積層体。
【請求項５】
調量栓をめくら栓とすべく、積層方向における調量栓の長さを封止部材の厚みよりも十分に短くして、調量栓を形成してなる請求項１から４のいずれか一項に記載の構造物免震支持装置用の鉛支柱入り積層体。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか一項に記載の構造物免震支持装置用の鉛支柱入り積層体を具備した構造物免震支持装置であって、両剛性板のそれぞれが剛性補強板であって、剛性補強板には、フランジプレートが取り付けられている構造物免震支持装置。
【請求項７】
フランジプレートには、調量栓が設けられた封止部材の貫通孔に連通した貫通孔が形成されている請求項６に記載の構造物免震支持装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビルディング、集合住宅、戸建住宅、橋桁、高架道路等の構造物を地震から保護しつつ支持する免震支持装置に用いて好適な鉛支柱入り積層体及びこの積層体を具備した構造物免震支持装置に関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
構造物を地震から保護するための免震支持装置として、従来、一対の剛性板としての一対の剛性補強板とこの一対の剛性補強板間に交互に積層されて配された弾性層と剛性層とを具備した積層体内に、積層方向に弾性層と剛性層とを貫通して伸びた中空部を設け、この中空部に圧入等の方法を用いてエネルギ吸収体としての鉛からなる鉛支柱を配すると共に、一対の剛性補強板の夫々に溶接止めされた封止部材、例えば剪断キー部材でもって中空部の両端を密封してなる鉛支柱入り積層体が用いられたものがある。
【０００３】
鉛支柱入り積層体に対しては、その出荷前若しくは免震支持装置としての組み立て前に、通常、その性能試験が実施されるが、その結果において設計値通りの所定の剪断降伏荷重特性値を満たさないような鉛支柱入り積層体を発見する場合がある。剪断降伏荷重特性値を満足しない主な原因は、中空部に配された鉛量の不足に基づく中空部における隙間の存在等によると考えられることから、これを解消するために圧入により中空部に鉛を追加したり、鉛を追加する代わりに、既に中空部に配された鉛を加圧するようにして円板状の鋼片を中空部に詰めたりするが、この際、剛性補強板に既に溶接止めされた剪断キー等の封止部材を一旦取り外すという、生産性、コスト等の面で非常に面倒な作業が必要になる。
【０００４】
以上の問題は、一対の剛性補強板を設けることなしに、弾性層と剛性層とを具備した積層体の上下面の夫々に直接に剛性板として、基礎等の下部構造物とビルディング等の上部構造物とに取り付けるためのフランジプレートを加硫接着等により固着して設け、このフランジプレートに溶接止めされた剪断キー部材等でもって中空部の両端を密封してなる鉛支柱入り積層体においても同様に生じ得るのである。
【０００５】
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、中空部に配された鉛を容易に増量し得る構造物免震支持装置用の鉛支柱入り積層体及びこの積層体を具備した構造物免震支持装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明の第一の態様の構造物免震支持装置用の鉛支柱入り積層体は、一対の剛性板とこの一対の剛性板間に交互に積層されて配された弾性層及び剛性層とを具備した積層体内に、積層方向に少なくとも弾性層と剛性層とを貫通して伸び且つ積層方向の一端が封止された少なくとも一個の中空部を設け、この中空部に鉛支柱としての鉛を配すると共に、中空部の積層方向の他端を、当該他端側に配された剛性板に固設された封止部材をもって封止し、この封止部材に、中空部と外部とを連通する貫通孔を設けると共に、この貫通孔において、中空部の鉛量を調整するための調量栓を設けてなるものである。
【０００７】
第一の態様の鉛支柱入り積層体によれば、封止部材に中空部の鉛量を調整するための調量栓を設けてなるものであるから、剛性板に対する封止部材の溶接止め等による固着を解除することなしに、封止部材に対する調量栓の位置を調節して貫通孔まで延在した鉛を更に中空部まで押込んだり、封止部材から調量栓を一旦取り外して貫通孔を介して鉛を中空部に追加したりして、容易に中空部の鉛を増量することができる。
【０００８】
本発明の第二の態様の鉛支柱入り積層体は、第一の態様の鉛支柱入り積層体において、中空部の積層方向の他端側に配された剛性板に貫通孔を設け、この貫通孔に封止部材として剪断キー部材を配してなるものである。
【０００９】
第二の態様の鉛支柱入り積層体によれば、構造物免震支持装置のフランジプレートへの剪断方向に関する固定部材となる剪断キー部材を封止部材として用いるために、封止部材と剪断キー部材との両方を準備する必要がなく、しかも、いずれか一方の取り付け作業を省き得る。
【００１０】
本発明の第三の態様の鉛支柱入り積層体は、第一又は第二の態様の鉛支柱入り積層体において、調量栓を封止部材に螺合してなるものである。
【００１１】
第三の態様の鉛支柱入り積層体によれば、調量栓を封止部材に螺合しているために、封止部材に対する調量栓の位置を連続的に細かく調節できる上に、中空部への鉛の押込み、圧入を容易に行うことができる。
【００１２】
本発明の第四の態様の鉛支柱入り積層体は、第三の態様の鉛支柱入り積層体において、中空部の鉛量調整を行い得るように、調量栓を回転させて調量栓の封止部材への螺合状態を変化させる調量栓回転手段を調量栓の外部露出面側に設けてなる。
【００１３】
調量栓回転手段の一つの好ましい例として、調量栓の露出表面に凹設された例えば六角凹所等の角付き凹所を挙げることができるが、その他の例として、調量栓の露出表面に凸設された例えば六角突起のような角形突起又は調量栓回転ジグと噛合い係合する多数の凹所若しくは突起等を挙げることができる。
【００１４】
本発明の第五の態様の鉛支柱入り積層体は、第一から第四の態様のいずれかの鉛支柱入り積層体において、封止部材に設けられた貫通孔を介して外部から中空部へ鉛を補充できるように、調量栓を取り外し自在に封止部材に設けてなるものである。
【００１５】
第五の態様の鉛支柱入り積層体のように、調量栓を取り外し自在に封止部材に設けることにより、貫通孔に延在した鉛のみの中空部への追加では、所定の剪断降伏荷重特性値を得られない場合、外部からの鉛を中空部に容易に追加できるようになる。
【００１６】
本発明の第六の態様の鉛支柱入り積層体は、第一から第五の態様のいずれかの鉛支柱入り積層体において、中空部を円柱状に形成し、封止部材に設けられた貫通孔を、中空部の径よりも小さい径をもった円孔で形成してなるものである。
【００１７】
第六の態様の鉛支柱入り積層体によれば、小径の貫通孔から大径の中空部に鉛を追加できるために、調量栓に加える圧入力をそれほど必要としなく、容易に圧入作業を行い得、しかも、調量栓に加わる鉛からの反力も小さいものとなり、封止部材への調量栓の係止機構が強度的に低いものであっても、係止機構が壊れるというような事態を少なくできる。
【００１８】
本発明の第七の態様の鉛支柱入り積層体は、第一から第六の態様のいずれかの鉛支柱入り積層体において、鉛を中空部及び貫通孔に密に配してなるものである。
【００１９】
本発明の第八の態様の鉛支柱入り積層体は、第一から第七の態様のいずれかの鉛支柱入り積層体において、調量栓をめくら栓とすべく、積層方向における調量栓の長さを鉛封止部材の厚みよりも十分に短くして、調量栓を形成してなるものである。
【００２０】
第八の態様の鉛支柱入り積層体によれば、調量栓を鉛封止部材から突出させることをなくし得るから、構造物免震支持装置のフランジプレート又は支持する上部の構造物に、調量栓を受容するような特別な加工等を施す必要がなく、而して、通常のフランジプレートを用いることができ、また上部構造物に対して通常の施工を行い得る。
【００２１】
本発明の鉛支柱入り積層体では、中空部を複数個設け、各中空部に鉛支柱としての鉛を配してもよく、この場合、全ての中空部に対して鉛量を調整できるようにしてもよいが、一部の中空部に対してのみ鉛量を調整できるようにしてもよい。また、中空部の積層方向の一端を当該一端側の剛性板自体により封止してもよいが、これに代えて、中空部の積層方向の他端と同様に、封止部材として剪断キー部材を剛性板に固設して中空部の積層方向の一端を封止してもよく、更に、中空部の積層方向の一端においても、中空部に対して鉛量を調整できるようにしてもよく、このように両端のいずれにおいても鉛量を調整できるようにすると、鉛支柱入り積層体の方向性がなくなり好ましい場合がある。
【００２２】
上記のいずれの態様の鉛支柱入り積層体においても、剛性板としては、弾性層に加硫接着されて当該弾性層に固着された剛性補強板でも、また、基礎及び上部構造物等に取り付けるためのフランジプレートでもよい。弾性層に直接加硫接着されたフランジプレートを具備する鉛支柱入り積層体では、これをそのまま基礎、地盤等の下部の構造物とビルディング等の上部の構造物との間に設置することができる。
【００２３】
本発明の構造物免震支持装置は、上記の態様のいずれかの鉛支柱入り積層体を具備しており、両剛性板のそれぞれが剛性補強板であって、剛性補強板にフランジプレートが取り付けられてなる。
【００２４】
本発明の他の態様の構造物免震支持装置では、フランジプレートには、調量栓が設けられた封止部材の貫通孔に連通した貫通孔が形成されている。
【００２５】
フランジプレートにも貫通孔を設けることにより、フランジプレートを鉛支柱入り積層体にボルト等により固着した後でも、中空部の鉛量を調量栓を介して調整できるようになる。
【００２６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明及び本発明の実施の形態を、図に示す好ましい例に基づいて更に説明する。
【００２７】
図１から図３において、本例の構造物免震支持装置用の鉛支柱入り積層体１は、一対の剛性板としての一対の剛性補強板２及び３と剛性補強板２及び３間に交互に積層されて配された複数個の弾性層４及び剛性層５とを具備した積層体６内に、積層方向に剛性補強板２及び３並びに弾性層４及び剛性層５を貫通して伸び且つ積層方向の一端７が封止された中空部８を設け、中空部８に鉛支柱としての鉛９を配すると共に、中空部８の積層方向の他端１０を、当該他端１０側に配された剛性補強板２に固設された封止部材としての円板状の剪断キー部材１１をもって封止し、剪断キー部材１１の中央に、一端では鉛支柱としての鉛９が配された中空部８に開口する一方、他端では外部に開口して中空部８と外部とを連通する貫通孔１２を設けると共に、貫通孔１２の一端と他端との間において、中空部８の鉛量を調整するための調量栓１３を設けてなるものである。
【００２８】
剛性補強板２及び３の夫々は、剛性層５を構成する鋼板よりも厚肉の鋼板から形成されており、夫々の中央部には、中空部８の他端１０及び一端７を構成する段付き貫通孔２１及び２２が穿設されており、円形状の貫通孔２１には、前記の剪断キー部材１１が剛性補強板２に溶接により固設されて配されており、同じく円形状の貫通孔２２にも、他の封止部材としての円板状の剪断キー部材２３が剛性補強板３に溶接により固設されて配されている。剛性補強板２及び３の夫々の露出上面２４及び下面２５には、後述する構造物免震支持装置２６の上下のフランジプレート２７及び２８を取り付けるための複数のねじ穴２９及び３０が穿設されている。
【００２９】
弾性層４は、天然ゴム板、粘弾性ゴム板、減衰ゴム板等からなり、剛性補強板２及び３並びに鋼板からなる剛性層５に対して剪断方向Ｆ（図４参照）に滑らないように夫々に加硫接着されている。
【００３０】
円柱状の積層体６は、更に、剛性補強板２及び３並びに弾性層４及び剛性層５の外周面を覆って弾性層４と一体に形成された円筒状の被覆層３５を具備している。
【００３１】
鉛９は、中空部８に加えて貫通孔１２まで延在して、これらに密に配されている。本例ではねじ孔として形成された貫通孔１２は、その直径が円柱状の中空部８の径よりも小さい径の円孔でもって形成されている。
【００３２】
調量栓１３は、貫通孔１２において剪断キー部材１１に螺合して且つ貫通孔１２を介して外部から中空部８へ鉛９を補充できるように、剪断キー部材１１から取り外し自在に設けられている。調量栓１３の外部露出面３６側には、中空部８の鉛量調整を行い得るように、調量栓１３を回転させて調量栓１３の剪断キー部材１１への螺合状態を変化させる調量栓回転手段としての六角凹所３７が形成されている。調量栓１３は、剪断キー部材１１に対してめくら栓となるべく、積層方向におけるその長さが剪断キー部材１１の厚みよりも十分に短くなるように、形成されている。
【００３３】
以上の鉛支柱入り積層体１では、その出荷又は図４に示すような構造物免震支持装置２６に組み立てられる前に、通常、その性能試験が実施される。この性能試験の結果において、鉛支柱入り積層体１が設計値通りの所定の剪断降伏荷重特性値を満たさないような場合であって、その原因が中空部８への鉛９の封入量の不足と考えられる場合には、鉛支柱入り積層体１では、六角凹所３７に回転ジグの先端を挿入して調量栓１３を回転して、調量栓１３を貫通孔１２に更に螺入し、貫通孔１２において調量栓１３と貫通孔１２の一端との間に延在した鉛９を中空部８へ押し込んで中空部８の鉛９に補充することにより、中空部８の鉛９の量を増大させることができ、所定の剪断降伏荷重特性値を満たすようにすることができる。
【００３４】
また鉛支柱入り積層体１では、貫通孔１２に鉛９が延在していない場合又は上記の押し込みによっても、なお中空部８の鉛９の量が不足していると考えられる場合には、調量栓１３を貫通孔１２から一旦取り外して、貫通孔１２に新たな鉛を供給して、その後、調量栓１３を貫通孔１２に螺入し、貫通孔１２に供給された新たな鉛９を中空部８へ押し込むことにより、上記と同様に、中空部８の鉛９の量を増大させることができ、而して、所定の剪断降伏荷重特性値を満たすようにすることができる。
【００３５】
したがって、鉛支柱入り積層体１では、剛性補強板２に既に溶接止めされた剪断キー１１を一旦取り外すという、生産性、コスト等の面で非常に面倒な作業を必要としなくなる。
【００３６】
所定の剪断降伏荷重特性値を満たすようにされた鉛支柱入り積層体１は、図４に示すように、構造物免震支持装置２６に用いられる。この際、構造物免震支持装置２６の上下の鋼板からなるフランジプレート２７及び２８は、ねじ穴２９及び３０に螺合されたボルト４１及び４２の夫々により鉛支柱入り積層体１の上下面に取り付けられる。構造物免震支持装置２６は、フランジプレート２８が基礎、地盤等の下部の構造物４５にアンカーボルト４６を介して固定され、フランジプレート２７がビルディング等の上部の構造物４７にアンカーボルト４８を介して固定されて、構造物４５と構造物４７との間に介在されて、地震による水平方向（剪断方向Ｆ）の振動に対して、構造物４７を免震支持する。
【００３７】
上記の鉛支柱入り積層体１は、一対の剛性板として剛性補強板２及び３を有した積層体６からなるが、剛性補強板２及び３を省いて、図５に示すように、一対の剛性板として上下のフランジプレート２７及び２８を最上位の弾性層４及び最下位の弾性層４に直接加硫接着して、鉛支柱入り積層体１を形成してもよく、上下のフランジプレート２７及び２８を一対の剛性板として具備した図５に示す鉛支柱入り積層体１では、これをそのまま構造物免震支持装置２６として基礎、地盤等の下部の構造物４５とビルディング等の上部の構造物４７との間に設置することができる。図５に示す鉛支柱入り積層体１では、封止部材として剪断キー部材１１を特に用いることなしに、フランジプレート２７の上面５０から突出しない単なる環状の蓋部材５１であってもよい。
【００３８】
また図４に示す構造物免震支持装置２６では、フランジプレート２７を取り付けた後は、ボルト４１を取り外さない限り、中空部８の鉛量調整を行い得ないが、図６に示すように、調量栓１３が設けられた剪断キー部材１１の貫通孔１２に連通すると共に貫通孔１２の径よりも大径の円形の貫通孔６１をフランジプレート２７に形成して、フランジプレート２７を鉛支柱入り積層体１にボルト等により固着した後でも、中空部８の鉛量を調量栓１３を介して調整できるようにしてもよい。
【００３９】
【発明の効果】
中空部に配された鉛を容易に増量し得る構造物免震支持装置用の鉛支柱入り積層体及びこの積層体を具備した構造物免震支持装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の鉛支柱入り積層体の好ましい一実施の形態の例の断面図である。
【図２】図１に示す例の平面図である。
【図３】図１に示す例の調量栓を取り外した一部拡大図である。
【図４】図１に示す例の積層体を用いた本発明の構造物免震支持装置の好ましい一実施の形態の例の断面図である。
【図５】本発明の鉛支柱入り積層体の好ましい他の実施の形態の例の断面図である。
【図６】本発明の構造物免震支持装置の好ましい他の実施の形態の例の断面図である。
【符号の説明】
１  構造物免震支持装置用の鉛支柱入り積層体
２、３  剛性補強板
４  弾性層
５  剛性層
６  積層体
８  中空部
９  鉛
１１  剪断キー部材
１２  貫通孔
１３  調量栓
【図１】
0004404168.tif 000002
【図２】
0004404168.tif 000003
【図３】
0004404168.tif 000004
【図４】
0004404168.tif 000005
【図５】
0004404168.tif 000006
【図６】
0004404168.tif 000007