(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
主桁間を連結する横桁がコンクリートで築造される上部構造と、下部構造との間に設置される機能分離型橋梁支承装置であって、
前記主桁と下部構造との間に設置され、前記上部構造の鉛直荷重を支持する鉛直支承と、
前記主桁間における下部構造上に設置された支持台と、
前記横桁及び前記支持台の橋軸方向に沿う各側面間に設置され、前記上部構造の水平荷重を支持する弾性体と、
前記支持台に下部側が固定され、前記横桁の下面に橋軸方向に形成された長穴に上部側が挿入されて、該長穴の長さ範囲で橋軸方向への移動が許容されるストッパと
を備えてなる機能分離型橋梁支承装置。
【請求項２】
前記支持台はコンクリート製のものであり、その内部に前記ストッパの下部側が埋設されていることを特徴とする請求項１記載の機能分離型橋梁支承装置。
【請求項３】
主桁間を連結する横桁がコンクリートで築造される上部構造と、下部構造との間に設置される機能分離型橋梁支承装置であって、
前記主桁と下部構造との間に設置され、前記上部構造の鉛直荷重を支持する鉛直支承と、
前記主桁間における下部構造上に設置された支持台と、
前記横桁及び前記支持台の橋軸方向に沿う各側面間に設置され、前記上部構造の水平荷重を支持する弾性体と、
前記横桁に上部側が固定され、前記支持台に橋軸方向に形成された長穴に下部側が挿入されて、該長穴の長さ範囲で橋軸方向への移動が許容されるストッパと
を備えてなる機能分離型橋梁支承装置。
【請求項４】
前記支持台は、内周に水平プレートを有する筒形のものであって、前記水平プレートに前記ストッパの下部側が挿入される長穴が形成されていることを特徴とする請求項３記載の機能分離型橋梁支承装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は橋梁支承装置に関し、さらに詳細には、構造物の鉛直荷重を支持する機能と、水平荷重を支持する機能とを切り離した構造の機能分離型橋梁支承装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近の橋梁構造によれば、桁端部の横桁は、防錆、騒音の低減、耐震設計の面からコンクリート巻き立て構造とするのが望ましいとされている。また、一般に免震支承や、分散支承、固定可動支承で用いられているゴム支承は、桁端部支承として使用する場合、鉛直剛性が小さいため、騒音、振動の問題があることが分かっている。このような支承は、それ１つで鉛直荷重の支持機能、水平荷重の支持機能等々複数の機能を持つ、いわば機能集約型とも言えるものである。
【０００３】
ところで、鉛直荷重を支持する鉛直支承と水平荷重を支持する弾性体（ゴムバッファ）とからなり、支承装置に要求される機能を切り離した構造の機能分離型支承装置が近年注目されている（例えば、特開平１０−２９８９２２号）。この支承装置によれば、鉛直支承は専ら構造物の鉛直荷重を支持する機能を担うので、鉛直剛性を大きくすることができ、従来の機能集約型の支承装置で生じる騒音、振動の問題を解消できる。
【０００４】
しかしながら、従来、提案されている機能分離型支承装置には落橋防止装置を兼ねた移動制限装置を組み込んだものはなかった。このため、桁端部においてケーブル式の落橋防止装置を別に取り付ける方法が一般的であった。
【０００５】
【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、騒音、振動の問題を解消すると同時に、落橋防止装置を兼ねた移動制限装置として機能する機能分離型支承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】
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、主桁間を連結する横桁がコンクリートで築造される上部構造と、下部構造との間に設置される機能分離型橋梁支承装置であって、
前記主桁と下部構造との間に設置され、前記上部構造の鉛直荷重を支持する鉛直支承と、
前記主桁間における下部構造上に設置された支持台と、
前記横桁及び前記支持台の橋軸方向に沿う各側面間に設置され、前記上部構造の水平荷重を支持する弾性体と、
前記支持台に下部側が固定され、前記横桁の下面に橋軸方向に形成された長穴に上部側が挿入されて、該長穴の長さ範囲で橋軸方向への移動が許容されるストッパと
を備えてなる機能分離型橋梁支承装置にある。
【０００７】
より具体的には、前記横桁の下面に前記支持台が入り込む凹部が形成され、この凹部によって前記弾性体が設置される前記側面が形成されている。また、前記長穴は前記凹部の上面に形成されている。前記支持台はコンクリート製のものであり、その内部に前記ストッパの下部側が埋設されている。
【０００８】
また、この発明は、主桁間を連結する横桁がコンクリートで築造される上部構造と、下部構造との間に設置される機能分離型橋梁支承装置であって、
前記主桁と下部構造との間に設置され、前記上部構造の鉛直荷重を支持する鉛直支承と、
前記主桁間における下部構造上に設置された支持台と、
前記横桁及び前記支持台の橋軸方向に沿う各側面間に設置され、前記上部構造の水平荷重を支持する弾性体と、
前記横桁に上部側が固定され、前記支持台に橋軸方向に形成された長穴に下部側が挿入されて、該長穴の長さ範囲で橋軸方向への移動が許容されるストッパとを備えてなる機能分離型橋梁支承装置にある。
【０００９】
前記支持台は、内周に水平プレートを有する筒形のものであって、前記水平プレートに前記ストッパの下部側が挿入される長穴が形成されている。
【００１０】
この発明によれば、上部構造の水平荷重を支持する弾性体を設置するための側面を持つ支持台が、下部構造上に設置される。この支持台を利用して、支持台と横桁との間に落橋防止装置を兼ねた移動制限装置を構成するストッパを設けるので、支持台の施工に伴ってストッパを据え付けることができ、施工を簡単に行うことができる。
【００１１】
【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〜図４は、この発明の第１実施の形態を示し、図１は桁端部の橋軸直角方向断面図、図２は図１のＡ−Ａ線断面図、図３は橋軸方向断面図である。桁端部において、上部構造は１対の主桁１，１（鋼桁）と、これらの主桁１，１間を連結する横桁２で構成され、また下部構造は橋台（アバット）３で構成されている。
【００１２】
横桁２は主桁１，１間に、下部枠４ａ、外周枠４ｂ及び上部枠４ｃからなる鋼製の枠体を連結し、この枠体４ａ，４ｂ，４ｃと主桁１，１とによって区画される空間にコンクリート５を打設して築造されている。枠体とコンクリート５との付着を良くするために、外周枠４ｂには頭付きスタッド６が設けられている（図１には一部のみ示す）。上記のようにして築造される横桁２の下面には凹部７が形成されている。リブ８は凹部７を形成する下部枠４ａを補強するためのものである。
【００１３】
主桁１，１と橋台３との間には鉛直支承９が設置されている。図４は鉛直支承９の詳細を示す橋軸直角方向断面図である。この鉛直支承９は滑り支承であり、この実施の形態では周知のポットベアリングからなる。鉛直支承９であるポットベアリングは有底で円筒形のポット１０を備え、このポット１０の内底部にはゴムプレート１１が配置されている。ポット１０にはさらに、ゴムプレート１１上に載置された状態で中間プレート１２が嵌合され、その外周部はシールリング１３を介してポット１０の上端に支持されている。中間プレート１２の上面にはテフロン（四フッ化エチレン）プレート等からなる下側滑りプレート１４が設けられている。ポット１０はベースプレート１５に溶接等により固着され、ベースプレート１５は橋台３に設けられたモルタル層１６にそれぞれ埋め込まれるアンカーボルト１７及びねじスリーブ１８とボルト１９とにより、橋台３に固定されている。
【００１４】
主桁１の下面にはソールプレート２０が溶接等により固着され、その下面に上沓２１がセットボルト２２により固定されている。上沓２１の下面にはステンレスプレート等からなる上側滑りプレート２３が設けられている。この上側滑りプレート２３は下側滑りプレート１４に摺動自在に面接触し、両プレート間で上部構造物の鉛直荷重が伝達される。なお、ソールプレート２０、上沓２１及び上側滑りプレート２３は、いずれも方形の部材である。
【００１５】
上部構造の鉛直荷重は、上記のように鉛直支承９によって支持され、滑りプレート１４，２３の滑りによって上部構造は水平方向に移動自在である。また、鉛直支承９は、中間プレート１２がポット１０内でゴムプレート１１を圧縮して鉛直方向に回転することにより、上部構造の回転に追従することができる。このような鉛直支承９は、免震支承、分散支承等で用いられているゴム支承に比べて鉛直剛性が高く、騒音・振動の問題を解消できる。
【００１６】
再び図１，図２を参照して、鉛直支承９，９間における橋台３上にはモルタル層２４を介して支持台２５が築造されている。支持台２５は鋼製の枠体２６の内部にコンクリート２７を打設してなるもので、横桁２の下面に形成した凹部７に入り込んでいる。支持台２５の橋軸方向に沿う両側面と、凹部７の橋軸方向に沿う両側面との間には弾性体２８が設置されている。弾性体２８は鋼板とゴム層とを交互に積層してなるもので、取付プレート３５，３６を介して支持台２５及び凹部７の各側面に固定されている。
【００１７】
弾性体２８は免震支承、分散支承に用いられるゴム支承と同様のものであり（その詳細構造は第２実施の形態と同様であり後述する）、この発明では縦向き、すなわち積層方向が橋軸直角方向と一致するように設置されている。この弾性体２８は上部構造の水平荷重を支持する機能を担い、橋軸方向に対してせん断変形により地震時水平力を分散させる。また、弾性体２８は上下方向にもせん断変形が可能であり上部構造に働く上揚力を吸収する。さらに、弾性体２８は橋軸直角方向に対しては内部に積層配置された鋼板により剛性を発揮し、上部構造の橋軸直角方向の移動を拘束する。弾性体２８のゴムとして高減衰ゴムを使用することができ、これにより減衰機能を付加して地震時のエネルギーを吸収することができる。
【００１８】
支持台２５には複数（この実施形態では２本）の鋼角ストッパ３０の下部側が埋め込まれている。鋼角ストッパ３０は鋼製の角形管３１にコンクリート３２を充填して構成されている。角形鋼管３１の外周には頭付きスタッド３３が設けられ、コンクリート２７との付着を良くしてある。鋼角ストッパ３０は支持台２５を貫通して橋台３に亘って埋め込まれているので、支持台２５と橋台３との強固な一体化を図ることができる。
【００１９】
凹部７の上面には２つの鋼角ストッパ３０に対応して橋軸方向に沿う長穴３４が設けられ、この長穴３４に鋼角ストッパ３０の上部側が入り込んでいる。上部構造１，２は長穴３４の橋軸方向長さ範囲で移動可能であり、温度変化等による橋軸方向の移動に対して追従する。逆に言えば、上部構造１，２は長穴３４の長さ範囲以上の橋軸方向の移動を制限されることから、鋼角ストッパ３０及びこれが挿入される長穴３４によって落橋防止装置を兼ねた移動制限装置が構成される。なお、支持台２５のコンクリート２７には鉄筋を配置して鉄筋コンクリートとするのが良い。
【００２０】
図５〜図８は第２実施の形態を示し、図５は橋軸直角方向断面図、図６及び図７は支持台を拡大したそれぞれ橋軸直角方向断面図及び橋軸方向断面図、図８は図６のＢ−Ｂ線断面図である。この第２実施の形態は、支持台２５の構造と鋼角ストッパ３０の取付態様に関し第１実施の形態と異なっており、その他の点は第１実施の形態と同様であり、同一符号を付して説明を省略する。なお、支持台２５及び弾性体２８は、それぞれ２つ設置されているが、図５においては一方のみが示されている。
【００２１】
支持台２５は鋼製のものであり、角筒形の枠体４０とその内周に上下方向に間隔を置いて溶接等により固定された複数枚（この実施形態では２枚）の水平プレート４１とを備えている。枠体４０の下部はベースプレート４２に溶接等により固定され、このベースプレート４２はアンカーボルト４３により橋台３のモルタル層２４に固定されている。アンカーボルト４３は、ボルト挿通孔４４に装着される外側偏心ワッシャ４５及び内側偏心ワッシャ４６からなる二重偏心ワッシャを介してベースプレート４２に取り付けられている。この二重偏心ワッシャ４５，４６は公知であり（例えば、特開平８−２４６４１８号公報の図４〜図６参照）、これを用いることにより、ボルト挿通孔４４の芯とアンカーボルト４３の芯とがずれていても、取付ガタが生じることなくアンカーボルト４３を固定することができる。
【００２２】
支持台２５と横桁２に形成された凹部７の橋軸方向に沿う各側面間に設置される弾性体２８は、ゴム層４７と鋼板４８とを交互に積層し、加硫成形により一体化したものである。弾性体２８の取付プレート３５，３６はボルト４９を介して支持台２５及び凹部７の各側面にそれぞれ固定される。
【００２３】
鋼角ストッパ３０は、その上部側が横桁２のコンクリート５に埋め込まれている。鋼角ストッパ３０を構成する角形管３１にはコンクリートとの付着を良くするための頭付きスタッド５０が設けられている。支持台２５の水平プレート４１，４１には橋軸方向に沿う長穴５０がそれぞれ設けられ、この長穴５０に鋼角ストッパ３０の下部側が挿入されている。これによって、落橋防止装置を兼ねた移動制限装置が構成されている。
【００２４】
長穴５０は鋼角ストッパ３０を挿入した状態で橋軸直角方向にも隙間Ｃが形成される大きさとなっていて（図６参照）、弾性体２８の交換時に支持台２５を橋軸直角方向にずらせることができるようになっている。この第２実施形態の作用、すなわち鉛直支承９、弾性体２８及び鋼角ストッパ３０の各作用は第１実施形態と同様である。
【００２５】
なお、上部側の水平プレート４１上に設けられる２つ割プレート５１は、施工時に鋼角ストッパ３０の位置決めをするためのものである。この２つ割プレート５１上に鋼角ストッパ３０の外周に設けた突起５２が係合して仮止めされ、施工後に２つ割プレート５１は取り外し・撤去される。
【００２６】
上記実施の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、鋼角ストッパの数は適宜増減することができ、また鋼角ストッパを鋼棒で作ることもできる。また第２実施形態における支持台も種々の形態をとることができ、水平プレートの数は２枚に限定されない。
【００２７】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、騒音、振動の問題を解消すると同時に、落橋防止装置を兼ねた移動制限装置として機能する機能分離型支承装置が得られる。したがって、ケーブル式等の落橋防止装置を別途設ける必要がなく、施工コストを低減することができる。そして、移動制限装置を構成するストッパは、上部構造の水平荷重を支持する弾性体を設置するための支持台を利用して設けられるので、支持台の施工に伴ってストッパを据え付けることができ、施工を簡単に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施の形態を示し、桁端部の橋軸直角方向断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】橋軸方向断面図である。
【図４】鉛直支承の詳細を示す橋軸直角方向断面図である。
【図５】第２実施の形態を示し、橋軸直角方向断面図である。
【図６】支持台を拡大して示す橋軸直角方向断面図である。
【図７】支持台を拡大して示す橋軸方向断面図である。
【図８】図６のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１：主桁
２：横桁
３：橋台
４ａ，４ｂ，４ｃ：枠体
５：コンクリート
７：凹部
９：鉛直支承
１０：ポット
１１：ゴムプレート
１２：中間プレート
１４：下側滑りプレート
２３：上側滑りプレート
２５：支持台
２６：枠体
２７：コンクリート
２８：弾性体
３０：鋼角ストッパ
３１：角形管
３２：コンクリート
３４：長穴
４０：枠体
４１：水平プレート
５０：長穴
【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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