(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
上下端に上下部鋼板を有し、これら上下部鋼板間にそれぞれ複数のゴム層と中間部鋼板とが交互に積層されてなる積層ゴム支承であって、
前記下部鋼板に設けた複数の取付孔に、内周にねじが形成された筒状のカプラーが挿入固定され、
これらのカプラーは前記取付孔から下方に突出する突出部を有し、
前記カプラーの外周及び前記取付孔の内周には互いに係合する段付き部がそれぞれ設けられていることを特徴とする積層ゴム支承。
【請求項２】
前記カプラーには外周にねじが形成された保持リングが螺着され、この保持リングは内周に段付き部を有し、この保持リングの内部に前記段付き部に支持されて内ナットが収容されていることを特徴とする請求項１記載の積層ゴム支承。
【請求項３】
上部構造と下部構造との間に固定設置され、上下端に上下部鋼板を有し、これら上下部鋼板間にそれぞれ複数のゴム層と中間部鋼板とが交互に積層されてなる積層ゴム支承の固定構造であって、
前記下部鋼板に設けた複数の取付孔に、内周にねじが形成された筒状のカプラーが挿入固定され、
これらのカプラーは前記取付孔から下方に突出する突出部を有し、
前記カプラーの外周及び前記取付孔の内周には互いに係合する段付き部がそれぞれ設けられ、
前記下部鋼板は、前記カプラーに螺着されて前記下部構造に埋設されるアンカーボルトにより該下部構造に固定されることを特徴とする積層ゴム支承の固定構造。
【請求項４】
前記上部鋼板は前記上部構造に固定されたソールプレートに着脱自在に固定されることを特徴とする請求項３記載の積層ゴム支承の固定構造。
【請求項５】
前記カプラーには外周にねじが形成された保持リングが螺着され、この保持リングは内周に段付き部を有し、この保持リングの内部に前記段付き部に支持されて内ナットが収容され、この内ナットに前記アンカーボルトが螺着されていることを特徴とする請求項３又は４記載の積層ゴム支承の固定構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、積層ゴム支承及び該支承の構造物への固定構造に関し、さらに詳細には、橋梁において上部構造と下部構造との間に設置される積層ゴム支承に関する。
【０００２】
【従来の技術】
橋梁において水平力分散支承として広く知られている積層ゴム支承は、一般に、図９に示すような構造をしている。すなわち、積層ゴム支承５０は、上部鋼板５４と下部鋼板５５との間にゴム層５６と中間部鋼板５７とを交互に積層してなるゴム支承本体５１と、その上下部にボルト６０により固定される上沓５８及び下沓５９とからなっている。
【０００３】
そして、この積層ゴム支承５０は上部構造５２の下面にアンカーバー６１を介して固定されたソールプレート６２に上沓５８がボルト６３により固定される。また、下部構造５３の上面にアンカーボルト６４を介して固定されたベースプレート６５に下沓５９がボルト６６により固定され、このようにして積層ゴム支承５０が上下部構造５２，５３間に設置される。なお、せん断キー６７，６８は、ゴム支承本体５１と上沓５８及び下沓５９との間で水平力を伝達するためのものである。
【０００４】
このような支承の固定構造は、ゴム支承の交換を考慮したためであるが、上沓及び下沓を必要とするため重量が増え、また穴加工が多くなるためコスト高となる。そこで、支承の取り替えを考慮しないこととして上沓及び下沓を無くしたゴム支承も提案されている。
【０００５】
しかし、この場合、次の問題が生じる。すなわち、アンカーボルトを直接下部鋼板にねじ込む構造とすると、下部鋼板は必要ねじ長さ分（アンカーボルトのねじ径× 0.8mm 以上）の板厚が必要となり、アンカーボルトは通常、径が大きいので、板厚も厚くなり製造コストが高くなる。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
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、重量の軽量化を図るとともに、加工工数を少なくしてコストの低減を図ることができる積層ゴム支承及び該支承の構造物への固定構造を提供することにある。
この発明の別の目的は、上記目的に加えて交換を容易に行うことができる積層ゴム支承及び該支承の構造物への固定構造を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
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、上下端に上下部鋼板を有し、これら上下部鋼板間にそれぞれ複数のゴム層と中間部鋼板とが交互に積層されてなる積層ゴム支承であって、
前記下部鋼板に設けた複数の取付孔に、内周にねじが形成された筒状のカプラーが挿入固定され、
これらのカプラーは前記取付孔から下方に突出する突出部を有し、
前記カプラーの外周及び前記取付孔の内周には互いに係合する段付き部がそれぞれ設けられていることを特徴とする積層ゴム支承にある。
【０００８】
前記カプラーには外周にねじが形成された保持リングが螺着され、この保持リングは内周に段付き部を有し、この保持リングの内部に前記段付き部に支持されて内ナットが収容されている態様としてもよい。
【０００９】
また、この発明は、上部構造と下部構造との間に固定設置され、上下端に上下部鋼板を有し、これら上下部鋼板間にそれぞれ複数のゴム層と中間部鋼板とが交互に積層されてなる積層ゴム支承の固定構造であって、
前記下部鋼板に設けた複数の取付孔に、内周にねじが形成された筒状のカプラーが挿入固定され、
これらのカプラーは前記取付孔から下方に突出する突出部を有し、
前記カプラーの外周及び前記取付孔の内周には互いに係合する段付き部がそれぞれ設けられ、
前記下部鋼板は、前記カプラーに螺着されて前記下部構造に埋設されるアンカーボルトにより該下部構造に固定されることを特徴とする積層ゴム支承の固定構造にある。
【００１０】
より具体的には、前記上部鋼板は前記上部構造に固定されたソールプレートに着脱自在に固定される。前記カプラーには外周にねじが形成された保持リングが螺着され、この保持リングは内周に段付き部を有し、この保持リングの内部に前記段付き部に支持されて内ナットが収容されている態様としてもよい。
【００１１】
この発明においては、アンカーボルトを下部鋼板に直接固定するのではなく、下部鋼板に装着したカプラーを介して固定する。このため、アンカーボルトの必要ねじ長さは、カプラーの長さで調節することができるので、下部鋼板を薄くすることができ、積層ゴム支承全体の重量の軽減化を図ることができる。そして、このような目的のために用いられるカプラーは、その取付孔から突出する突出部を持つこととなるので、この突出部は工場出荷時のせん断試験用のせん断キーとして利用することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
この発明の実施の形態を図面を参照しながら以下に説明する。図１は、この発明の実施の形態を示す橋軸方向に沿う断面図であり、図２は図１のＡ−Ａ線断面図である。積層ゴム支承１は、橋梁における上部構造２と下部構造３との間に設置され、この実施の形態では上部構造２としてコンクリート桁（ＲＣ桁あるいはＰＣ桁）が示され、下部構造３としてコンクリート橋脚が示されている。
【００１３】
積層ゴム支承１は、それぞれ厚肉の上部鋼板４と下部鋼板５とを有し、これらの上下部鋼板４，５間にそれぞれ複数のゴム層６と薄肉の中間部鋼板７とを交互に積層して形成されている。上下部鋼板４，５、ゴム層６及び中間部鋼板７は、加硫接着により一体成形されている。ゴム層６のゴム材料としては、従来の積層ゴム支承と同様に、天然ゴム、クロロプレンゴム、天然ゴムに減衰性を付加した高減衰ゴム等を使用することができる。
【００１４】
上部鋼板４はゴム層６と中間部鋼板７とが積層されている積層ゴム部から外周に張り出すフランジタイプのものとなっていて、上面にはせん断キー８を嵌合するための凹部９が形成されている。下部鋼板５は中間部鋼板７と外形寸法が同じものとなっていて、複数のカプラー取付孔１０が設けられ、これらの取付孔１０に筒状のカプラー１１が挿入固定されている。
【００１５】
図３はカプラー１１の取付状態を拡大して示す断面図である。図３に示すカプラー１１は内周にねじ１２が形成された袋状のもので、上部外周には環状の段付き部１３が形成されている。他方、取付孔１０の内周にも環状の段付き部１４が形成され、カプラー１１は取付孔１０に挿入された状態で、両者の段付き部１３，１４が互いに係合するようになっている。また、カプラー１１は取付孔１０に挿入された状態で、取付孔１０から下方に突出する突出部１５を有している。これにより、カプラー１１のねじ１２の長さとして、これに螺着されるアンカーボルト１６のねじ１７の長さに対応する必要ねじ長さを確保することが可能となっている。
【００１６】
カプラー１１はその上端外周が下部鋼板５に溶接１８により固着されている。この場合、後述するように積層ゴム支承に作用する上揚力は段付き部１３，１４を介して伝達されるので、溶接代はカプラー１１とアンカーボルト１６との回り止めのみを考慮したものとすればよく、したがって下部鋼板５に溶接による歪みが発生するのを最小限に抑えることができる。なお、図示の例では溶接１８のための開先加工をカプラー１１に施してあるが、下部鋼板５に施してもよい（他図に示す例も同様）。
【００１７】
上記積層ゴム支承１は次のようにして、上部構造２及び下部構造３に固定される。再び図１を参照し、上部構造２の下面にはソールプレート２０が複数のアンカーバー２１により固定されている。ソールプレート２０の下面には凹部２２が形成され、この凹部２２にせん断キー８が嵌合した状態で、上部鋼板４はボルト２３によりソールプレート２０に固定される。他方、下部鋼板５は、カプラー１１に螺着されたアンカーボルト１６が下部構造３のコンクリート打設の際に埋め込まれることにより、該下部構造３に固定される。
【００１８】
上記のようにして固定された積層ゴム支承１において、上下部構造２，３間に作用する地震時水平力は、上部構造２と積層ゴム支承１との間ではせん断キー８を介して互いに伝達され、下部構造３と積層ゴム支承１との間ではカプラー１１を介して互いに伝達され、積層ゴム支承１がせん断変形する。なお、水平力を伝達するためのせん断キー８は、工場での出荷前に行われるせん断試験の際に、試験機にセットするためにも用いられる。
【００１９】
上下部構造２，３間に作用する上揚力は、アンカーボルト１６からカプラー１１を介して、より具体的には段付き部１３，１４を介して下部鋼板５に伝達され、さらに積層ゴム部６，７、上部鋼板４、ソールプレート２０及びアンカーバー２１を介して上部構造２に伝達される。その際、ボルト２３は上部鋼板４及びソールプレート２０間で上揚力を伝達する機能を持つが、このボルト２３により水平力を受け持つような設計とすることも可能である。
【００２０】
上記のような積層ゴム支承１によれば、アンカーボルト１６を下部鋼板５に直接固定するのではなく、下部鋼板５に装着したカプラー１１を介して固定するので、アンカーボルト１６の必要ねじ長さは、カプラー１１の長さで調節することができ、下部鋼板５を薄くすることができる。したがって、積層ゴム支承全体の重量の軽減化を図ることができる。そして、このような目的のために用いられるカプラー１１は、その取付孔１０から突出する突出部１５を持つこととなり、この突出部１５は工場出荷時のせん断試験用のせん断キーとして利用できる。
【００２１】
図４〜図６は、それぞれカプラーの別の実施形態を示す断面図である。図４に示す例は、カプラー１１のねじ孔１２を貫通孔とし、カプラー１１の上面に貫通孔を塞ぐ蓋板２５を溶接したものである。図５に示す例は、図３に示したものと同様にカプラー１１を袋状のものとし、取付孔１０からの突出部１５の外周に下部鋼板５の下面と係合する環状の段付き部２６を設けたものである。
【００２２】
また、図６に示す実施形態は、図５に示したと同様な段付き部２６を持つカプラー１１において、そのねじ孔１２を貫通孔とし、カプラー１１の上面に貫通孔を塞ぐ蓋板２５を溶接したものである。なお、図５及び図６に示す例は、溶接１８の部分が上揚力を負担するので、上揚力に耐える溶接代を必要とする。このため、下部鋼板５に溶接による歪みが発生するおそれがある。この歪み発生防止の観点からは前述のように、図３及び図４に示したものが好ましい形態である。
【００２３】
＜支承の取り替え＞
上部鋼板４はソールプレート２０を介して上部構造２に固定されているので、ボルト２３を取り外すことにより上部鋼板４の固定を容易に解除することができる。他方、下部鋼板５はカプラー１１を介しているとはいえ、結果的にはアンカーボルト１６により直接下部構造３に固定されている構造となっているので、下部鋼板５の固定を解除するのは容易ではない。すなわち、仮に積層ゴム支承１を取り替えようとすると、アンカーボルト１６が露出するまで下部構造３のコンクリートをはつらなければならず、しかもその際のジャッキアップ量も大きくなり、困難な作業となる。
【００２４】
図７は支承の取り替えを容易になし得るカプラー構造を示す例である。カプラー１１の内周ねじ１２には、外周にねじ２６を有する保持リング２７が螺着されている。この保持リング２７の内部には、その内周に形成された環状の段付き部２８に支持された状態で内ナット２９が収容されている。この内ナット２９にアンカーボルト１６が螺着されている。保持リング２７の段付き部２８の外周にはスパナ等の工具を掛けるための平行部３０が形成されている。
【００２５】
積層ゴム支承１を取り替える際は、次のようにする。下部鋼板５の下面側のコンクリートを保持リング２７が抜け出る程度の深さまではつり、保持リング２７を工具で回転させて抜き出す。これにより、アンカーボルト１６とカプラー１１との縁が切れるので、上部構造２をジャッキアップしてゴム支承１を上に上げれば、ゴム支承１を横方向に引き出すことができる。したがって、アンカーボルト１６の長さ分のコンクリートを完全にはつる必要がない。また、ジャッキアップ量もせん断キー８のソールプレート２０への嵌合長さと、おおよそ内ナット２９の長さ分だけで済み、交換を容易に行うことができる。
【００２６】
この発明による積層ゴム支承１は、上部構造２がコンクリート桁である場合に限らず、鋼桁である場合も適用できる。図８は、その固定構造を示す橋軸方向に沿う断面図である。この場合、上部鋼板４及び下部鋼板５ともに中間部鋼板７と外形寸法が同じくなっていて、上部鋼板４は鋼桁２のウェブ３１及びこれに溶接されたソールプレート２０を貫通するボルト３２により固定される。その他の構造は、コンクリート桁の場合と同様である。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、アンカーボルトの必要ねじ長さをカプラーの長さで調節することができるので、下部鋼板を薄くすることができ、全体重量の軽減化を図ることができる。また、従来のような穴加工工数も少ないのでコストの低減を図ることができる。さらに、交換も容易に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の実施の形態を示す橋軸方向に沿う断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】カプラーの取付状態を拡大して示す断面図である。
【図４】カプラーの別の実施形態を示す断面図である。
【図５】カプラーのさらに別の実施形態を示す断面図である。
【図６】カプラーのさらに別の実施形態を示す断面図である。
【図７】カプラーのさらに別の実施形態を示す断面図である。
【図８】この発明を上部構造が鋼桁である場合に適用した実施形態を示す断面図である。
【図９】従来例を示す橋軸方向に沿う断面図である。
【符号の説明】
１：積層ゴム支承
２：上部構造
３：下部構造
４：上部鋼板
５：下部鋼板
６：ゴム層
７：中間部鋼板
８：せん断キー
１０：カプラー取付孔
１１：カプラー
１２：ねじ
１３：段付き部
１４：段付き部
１５：突出部
１６：アンカーボルト
２０：ソールプレート
２１：アンカーバー
２５：蓋板
２６：ねじ
２７：保持リング
２８：段付き部
２９：内ナット
【図１】
0004493222.tif 000002
【図２】
0004493222.tif 000003
【図３】
0004493222.tif 000004
【図４】
0004493222.tif 000005
【図５】
0004493222.tif 000006
【図６】
0004493222.tif 000007
【図７】
0004493222.tif 000008
【図８】
0004493222.tif 000009
【図９】
0004493222.tif 000010