(57)【要約】【課題】地震動による線路直角方向への列車軌道の変位を抑制して、地震時においても、安全な列車走行を行うことができる地震時列車走行安全性を考慮した滑り方式杭頭免震装置を提供する。【解決手段】変位方向を制御できる滑り方式杭頭免震装置において、列車軌道の基礎に配置される杭頭天端の下方受台３に形成される湾曲支持面３Ａと、列車軌道側に配置されるフーチングの上方受台の突起部との間に滑動可能に配置される鋼鉄製滑り球６と、この鋼鉄製滑り球６の移動を斜め方向に規制する部材７とを具備し、前記鋼鉄製滑り球６が前記鋼鉄製滑り球６の移動を規制する部材７により規制されて滑動することによって、線路直角方向に働く地震動による変位の一部を線路方向Ａの変位Ｅへと転換して、前記列車軌道の線路直角方向の変位Ｄを抑制する。【選択図】図３
2007051438.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
（ａ）列車軌道の基礎に配置される杭頭天端の下方受台に形成される湾曲支持面と、列車軌道側に配置されるフーチングの上方受台の突起部との間に滑動可能に配置される鋼鉄製滑り球と、
（ｂ）該鋼鉄製滑り球の移動を斜め方向に規制する部材とを具備し、
（ｃ）前記鋼鉄製滑り球が前記鋼鉄製滑り球の移動を規制する部材により規制されて滑動することによって、線路直角方向に働く地震動による変位の一部を線路方向の変位へと転換して、前記列車軌道の線路直角方向の変位を抑制することを特徴とする変位方向を制御できる滑り方式杭頭免震装置。
【請求項２】
請求項１記載の変位方向を制御できる滑り方式杭頭免震装置において、前記鋼鉄製滑り球を中央復元位置から左右の斜め方向に移動可能にすることを特徴とする変位方向を制御できる滑り方式杭頭免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地震時の列車走行安全性が考慮された、変位方向を制御できる滑り方式杭頭免震装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、免震機能を有すると共に、建物周辺の鉄道や道路から伝搬してくる微振動や固体伝搬音を遮断する機能を合わせ持つ免震・防振構法建物についての提案が、下記非特許文献１、２としてなされている。
【０００３】
一方、鉄道構造物（列車軌道など）の耐震性を高めることは、地震時の列車走行安全性を確保するために、非常に重要な問題である。
【０００４】
多数の実地震被害調査によれば、地震により固定度の高い杭頭（剛接合杭頭）に大きな曲げモーメントが発生する。このことが主な杭基礎の破壊要因であることが判明している。
【０００５】
鉄道構造物の耐震性を経済的に高める方法として、免震基礎の採用が考えられる。しかしながら、免震基礎によって、構造物への地震動の作用低減は可能となるが、エネルギー吸収による変位が大きくなるため、列車の走行安全に支障をきたす場合があり、鉄道分野への適用は困難であると言われている。
【０００６】
すなわち、従来の免震基礎では、構造物への地震動の作用を低減するために、杭頭とフーチングの間を柔軟性構造で接合するが、変位の方向性を考慮していない。そのため、列車軌道と直交する線路直角方向に地震エネルギーが働き、列車軌道が線路直角方向へ変位すると、列車はその変位により最悪の場合、脱線転覆するという恐れがある。
【非特許文献１】安藤：「建物の免震防振構法の研究開発（その１０）」鹿島技術研究所年報、第３９号、第１４１〜１４７頁、１９９１年１０月３１日発行
【非特許文献２】中村他：「厚肉積層ゴムを用いた免震・除振システムの開発（その１）」、大林組技術研究所報  Ｎｏ．４２、第１５〜２２頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
そこで、本発明は、列車走行に大きな影響を与える線路直角方向の振動変位を低減して、地震時においても、良好な免震効果と列車走行安全性の双方を実現できる変位方向を制御できる滑り方式杭頭免震装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕変位方向を制御できる滑り方式杭頭免震装置において、列車軌道の基礎に配置される杭頭天端の下方受台に形成される湾曲支持面と、列車軌道側に配置されるフーチングの上方受台の突起部との間に滑動可能に配置される鋼鉄製滑り球と、この鋼鉄製滑り球の移動を斜め方向に規制する部材とを具備し、前記鋼鉄製滑り球が前記鋼鉄製滑り球の移動を規制する部材により規制されて滑動することによって、線路直角方向に働く地震動による変位の一部を線路方向の変位へと転換して、前記列車軌道の線路直角方向の変位を抑制することを特徴とする。
【０００９】
〔２〕上記〔１〕記載の変位方向を制御できる滑り方式杭頭免震装置において、前記鋼鉄製滑り球を中央復元位置から左右の斜め方向に移動可能にすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、線路直角方向に働く地震動による列車軌道の変位の一部を列車軌道の線路方向へと転換して、列車軌道の線路直角方向の変位を抑制し、地震時の列車走行安全性を確保することができる。
【００１１】
すなわち、杭頭とフーチングの間を免震装置を介して接合することによって、地震慣性力によるモーメントやせん断力を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の変位方向を制御できる滑り方式杭頭免震装置は、列車軌道の基礎に配置される杭頭天端の下方受台に形成される湾曲支持面と、列車軌道側に配置されるフーチングの上方受台の突起部との間に滑動可能に配置される鋼鉄製滑り球と、この鋼鉄製滑り球の移動を斜め方向に規制する部材とを具備し、前記鋼鉄製滑り球が前記鋼鉄製滑り球の移動を規制する部材により規制されて滑動することによって、線路直角方向に働く地震動による変位の一部を線路方向の変位へと転換して、前記列車軌道の線路直角方向の変位を抑制する。
【実施例】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
【００１４】
図１は本発明の変位方向を制御できる滑り方式杭頭免震装置の設置状態を示す図であり、図１（ａ）はその滑り方式杭頭免震装置が設けられる列車軌道の断面模式図、図１（ｂ）は図１（ａ）のａ部の拡大図である。図２はその杭頭天端部の下方受台とフーチングの上方受台の間に配置される変位方向を制御できる滑り方式杭頭免震装置の要部斜視図、図３はその変位方向を制御できる滑り方式杭頭免震装置の動作を示す模式図であり、図３（ａ）はその滑り方式杭頭免震装置の通常の状態を示す平面図、図３（ｂ）はその滑り方式杭頭免震装置の動作状態を示す平面図である。
【００１５】
これらの図において、１は地盤、２は地盤１に設けられる杭、３は杭頭天端部の下方受台、３Ａはその下方受台３の湾曲支持面、４は列車軌道側のフーチングの上方受台、４Ａはその上方受台４の中央の下方に延びる突起部、５はフーチング、６は上記した下方受台３の湾曲支持面３Ａと上方受台４の突起部４Ａの間に配置される鋼鉄製滑り球、７は杭２に固定される、鋼鉄製滑り球６の移動を規制する部材であり、鋼鉄製滑り球６を復元中心位置の左右斜めに移動可能にするための溝７Ａが形成されている。また、８はフーチング５上に設けられる橋脚、９は橋脚８上に敷設される桁と列車軌道、Ａは線路方向、Ｂは線路直角方向の地震動、Ｃは本発明の滑り方式杭頭免震装置により転換された鋼鉄製滑り球６と上部構造物の変位方向、Ｄはその転換された変位Ｃにより発生する鋼鉄製滑り球６と上部構造物の線路直角方向の変位、Ｅはその転換された変位Ｃにより発生する鋼鉄製滑り球６と上部構造物の線路方向の変位を示している。
【００１６】
鋼鉄製滑り球６は、通常は下方受台３の湾曲支持面３Ａの中央部に配置されており、鋼鉄製滑り球６の移動を、線路方向Ａと線路方向Ａから角度αの範囲内に規制するようにテーパ面７Ｂを有する溝７Ａが形成されている。したがって、線路直角方向の地震動Ｂが発生すると、鋼鉄製滑り球６は溝７Ａのテーパ面７Ｂにガイドされて転がり、地震動Ｂは、本発明の滑り方式杭頭免震装置により変位Ｃとなり、その変位Ｃは線路直角方向の変位Ｄと、線路方向の変位Ｅへと転換される。
【００１７】
なお、図３において、基礎が線路直角方向の地震動Ｂを受けた時に、鋼鉄製滑り球６の滑りにより杭頭天端部の下方受台３とフーチング５の上方受台４の間に線路方向の変位Ｅが発生するが、列車軌道において、線路方向の変位Ｅは、線路直角方向の変位Ｄに比べると影響が少ない。そのため、滑り変位の範囲角度αが小さい程、線路直角方向の変位Ｄを抑え、線路方向の変位Ｅに転換して、列車走行性に与える影響を低くできることから、本発明の滑り方式杭頭免震装置は走行安全性を改善したエネルギー吸収の機構となる。ただし、滑り変位の範囲角度αが０になると、鋼鉄製滑り球６の滑りの円滑さが阻害されることになるので、αは５°〜３０°が望ましい。
【００１８】
また、図３の点線で示した方向の地震の場合には、鋼鉄製滑り球６は斜め下方向の変位Ｃ′となり、鋼鉄製滑り球６は斜め下方向に滑って移動を行うことになるが、上記と同様の作用となる。
【００１９】
なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。
【産業上の利用可能性】
【００２０】
本発明の変位方向を制御できる滑り方式杭頭免震装置は、地震動による列車軌道の線路直角方向の変位を抑制することができるため、鉄道列車の安全走行のための免震装置として好適である。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明の変位方向を制御できる滑り方式杭頭免震装置の設置状態を示す図である。
【図２】本発明の杭頭天端部の下方受台とフーチングの上方受台の間に配置される滑り方式杭頭免震装置の要部斜視図である。
【図３】本発明の杭頭天端部の下方受台とフーチングの上方受台の間に配置される滑り方式杭頭免震装置の上面平面図である。
【符号の説明】
【００２２】
１    地盤
２    杭
３    杭頭天端部の下方受台
３Ａ    下方受台の湾曲支持面
４    列車軌道側のフーチングの上方受台
４Ａ    上方受台の中央の下方に延びる突起部
５    フーチング
６    鋼鉄製滑り球
７    鋼鉄製滑り球の移動を規制する部材
７Ａ    溝
７Ｂ    溝のテーパ面
８    フーチング上に設けられる橋脚
９    橋脚上に敷設される桁と列車軌道
Ａ    線路方向
Ｂ    線路直角方向の地震動
Ｃ    滑り方式杭頭免震装置により転換された鋼鉄製滑り球と上部構造物の変位方向
Ｄ    鋼鉄製滑り球と上部構造物の線路直角方向の変位
Ｅ    鋼鉄製滑り球と上部構造物の線路方向の変位
【図１】
2007051438.tif 000003
【図２】
2007051438.tif 000004
【図３】
2007051438.tif 000005