(57)【要約】【課題】  構造が簡単で、施工コストの安価で、地震時の全方向の水平力及び上揚力に抵抗可能な橋梁用固定弾性支承構造とその架設方法を提供することを目的とする。【解決手段】  橋梁用固定弾性支承構造において、下部構造に固定される下沓、弾性荷重支持板、上部構造に固定される上沓を順に配置した橋梁用固定支承構造において、下沓又は上沓の中央部に一端部が固定された中央せん断キー部材を弾性荷重支持板に形成した貫通孔に挿入し、該中央せん断キー部材の他端に大径部を形成し、前記大径部を上沓又は下沓に形成した係合断部に係合させ、該中央せん断キー部材が水平方向の全方向のせん断キーと上揚力止めの機能を備えることを特徴とする。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
下部構造に固定される下沓、弾性荷重支持板、上部構造に固定される上沓を順に配置した橋梁用固定弾性支承構造において、下沓又は上沓の中央部に一端部が固定された断面円形の中央せん断キー部材を弾性荷重支持板に形成した前記中央せん断キー部材とほぼ同一径の貫通孔に挿入し、該中央せん断キー部材の他端部に大径部を形成し、前記大径部を上沓又は下沓に形成した係合断部に係合させ、該中央せん断キー部材が水平方向の全方向のせん断キーとしての機能と、上揚力止めの機能とを備えることを特徴とする橋梁用固定弾性支承構造。
【請求項２】
前記中央せん断キー部材の大径部を別部材として中央せん断キー部材の端部にねじ止して取り付けることを特徴とする請求項１記載の橋梁用固定弾性支承構造。
【請求項３】
前記上沓又は下沓に形成する係合断部を、下沓又は上沓に固定される金属板に形成した貫通孔の周囲に形成することを特徴とする請求項１又は２に記載の橋梁用固定弾性支承構造。
【請求項４】
前記弾性荷重支持板と中央せん断キー部材とを一体加硫成形により一体に形成することを特徴とする請求項１〜３のいずれかの橋梁用固定弾性支承構造。
【請求項５】
下部構造に固定された下沓又は上部構造の固定された上沓のいずれかの中央部に断面円形の中央せん断キー部材の一端を固定し、該中央せん断キー部材を弾性荷重支持板に形成した前記中央せん断キー部材とほぼ同一径の貫通孔及び周囲に係合断部を形成した貫通孔を備えた金属板に挿入し、該中央せん断キー部材の他端部に大径部を固定し、前記大径部を前記金属板の貫通孔の周囲に形成した係合断部と係合させ、その後、前記下沓又は上沓と前記金属板及び弾性荷重支持板を一体に固定することを特徴とする橋梁用固定弾性支承構造の架設方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋桁等の上部構造と橋脚又は橋台等の下部構造との間に設けられ、橋梁荷重と地震時に作用する上揚力と水平力に抵抗する橋梁用固定弾性支承構造及びその架設方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、図５に示されるように、下部構造１０１に固定された下沓１０２、弾性荷重支持板１０３、上部構造１０４に固定された上沓１０５を配置した橋梁用固定弾性支承構造１００においては、大地震時の水平力及び上揚力による弾性荷重支持板１０３の破壊を防止するために、橋軸方向と橋軸方向と直交する方向にそれぞれ１対のサイドブロック１０６を配置し、弾性支持板の水平方向の変形を制限し、サイドブロック１０６に上揚力止め部材１０７を配置したものがある。
【特許文献１】特開２００１−３３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、水平力による弾性荷重支持板の変形を防止するサイドブロックを橋軸方向及び橋軸と直交する方向に設けたとしても、地震時の水平力は全方向であるため、全ての水平力に対する弾性荷重支持板の変形を防止することができないという問題があった。そして、サイドブロックを橋軸方向とそれと直交する方向に配置することは、狭い空間内でのサイドブロックの配置が困難であり、部品数が多くなり、施工も困難であるため、高コストの支承構造となるという問題を有するものであった。
【０００４】
本発明は、上記課題を解決する、構造が簡単で、施工コストの安価で、地震時の全方向の水平力及び上揚力に抵抗可能な橋梁用固定弾性支承構造とその架設方法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】
【０００５】
本第１発明は、上記課題を解決するために、橋梁用固定弾性支承構造において、下部構造に固定される下沓、弾性荷重支持板、上部構造に固定される上沓を順に配置した橋梁用固定弾性支承構造において、下沓又は上沓の中央部に一端部が固定された断面円形の中央せん断キー部材を弾性荷重支持板に形成した前記中央せん断キー部材とほぼ同一径の貫通孔に挿入し、該中央せん断キー部材の他端部に大径部を形成し、前記大径部を上沓又は下沓に形成した係合断部に係合させ、該中央せん断キー部材が水平方向の全方向のせん断キーとしての機能と、上揚力止めの機能とを備えることを特徴とする。
【０００６】
本第２発明は、本第１発明の橋梁用固定弾性支承構造において、前記中央せん断キー部材の大径部を別部材として中央せん断キー部材の端部にねじ止して取り付けることを特徴とする。
【０００７】
本第３発明は、本第１又は第２発明の橋梁用固定弾性支承構造において、前記上沓又は下沓に形成する係合断部を、下沓又は上沓に固定される金属板に形成した貫通孔の周囲に形成することを特徴とする。
【０００８】
本第４発明は、本第１〜第３発明のいずれかの橋梁固定用弾性支承構造において、前記弾性荷重支持板と中央せん断キー部材とを一体加硫成形により一体に形成することを特徴とする。
【０００９】
本第５発明は、橋梁用固定弾性支承構造の架設方法において、下部構造に固定された下沓又は上部構造の固定された上沓のいずれかの中央部に断面円形の中央せん断キー部材の一端を固定し、該中央せん断キー部材を弾性荷重支持板に形成した前記中央せん断キー部材とほぼ同一径の貫通孔及び周囲に係合断部を形成した貫通孔を備えた金属板に挿入し、該中央せん断キー部材の他端部に大径部を固定し、前記大径部を前記金属板の貫通孔の周囲に形成した係合断部と係合させ、その後、前記下沓又は上沓と前記金属板及び弾性荷重支持板を一体に固定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の橋梁用固定弾性支承構造において、下部構造に固定される下沓、弾性荷重支持板、上部構造に固定される上沓を順に配置した橋梁用固定弾性支承構造において、下沓又は上沓の中央部に一端部が固定された断面円形の中央せん断キー部材を弾性荷重支持板に形成した前記中央せん断キー部材とほぼ同一径の貫通孔に挿入し、該中央せん断キー部材の他端部に大径部を形成し、前記大径部を上沓又は下沓に形成した係合断部に係合させ、該中央せん断キー部材が水平方向の全方向のせん断キーとしての機能と、上揚力止めの機能とを備える構成により、中央に配置された断面円形の中央せん断キー部材が地震時の水平方向の全方向の水平力と上揚力に抵抗できるので、構造が簡単で、無駄なスペースを必要としない橋梁用固定弾性支承構造とすることができる。また、橋梁用固定弾性支承は、弾性荷重支持板の弾性部材のせん断変形が不必要であるため、中央せん断キー部材と弾性荷重支持板の貫通孔との間の間隙を必要としないから支承寸法を最小値に抑えることができコスト削減が可能となる。
中央せん断キー部材の大径部を別部材として中央せん断キー部材の端部にねじ止して取り付ける構成により、上沓又は下沓に形成する係合断部と大径部の係合が容易になる。
上沓又は下沓に形成する係合断部を、金属板に形成した貫通孔の周囲に設ける構成により、大径部が係合する係合断部を容易に形成可能とする。
弾性荷重支持板と中央せん断キー部材とを一体加硫成形により一体に形成する構成により、下沓への固定配置が容易となる。
橋梁用固定弾性支承構造の架設方法において、下部構造に固定された下沓又は上部構造の固定された上沓のいずれかの中央部に断面円形の中央せん断キー部材の一端を固定し、該中央せん断キー部材を弾性荷重支持板に形成した前記中央せん断キー部材とほぼ同一径の貫通孔及び周囲に係合断部を形成した貫通孔を備えた金属板に挿入し、該中央せん断キー部材の他端部に大径部を固定し、前記大径部を前記金属板の貫通孔の周囲に形成した係合断部と係合させ、その後、前記下沓又は上沓と前記金属板及び弾性荷重支持板を一体に固定する構成により、部品点数が少なく、狭い空間での取り付け作業が容易で、施工コストの安価な橋梁用固定弾性支承構造の架設方法を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明の実施の形態を図により説明する。図１〜３は、本発明の橋梁用固定弾性支承構造の一実施形態を示す図である。橋梁用固定弾性支承構造１は、橋脚等の下部構造物２と橋桁等の上部構造物３との間に配置される。下部構造物２上には、アンカー部材用孔が形成され、アンカー部材４が挿入され、無収縮モルタルが打設されて一体化される。アンカー部材４の上端は雌ねじ筒５に溶接又は螺着により固定される。雌ねじ筒５の上端は、下部構造物２の表面より若干上に突き出すように配置される。アンカー部材用孔に打設される無収縮モルタルは、下部構造２の表面上に雌ねじ筒５の上端に達する厚みで、表面が水平で且つ平滑となるように均しモルタル６として打設される。モルタルが固化した後、下沓としてのベースプレート７を均しモルタル６の上に設置する。ベースプレート７の４隅には、ボルト挿通孔８が形成され、ボルト９が挿通され、雌ねじ筒５の雌ねじと螺着し、ベースプレート７を均しモルタル上に固定する。
【００１２】
ベースプレート７の中央には中央雌ねじ孔１０が形成される。中央雌ねじ孔１０に断面円形の中央せん断キー部材１１の下端が螺着されて固定される。中央せん断キー部材１１とベースプレート７との固定は、溶接等の他の固定手段を用いてもよい。中央せん断キー部材１１の上端外周には雄ねじ部１２が刻設される。雄ねじ部１２に代えて、中央せん断キー部材１１の上端面中央に雌ねじ孔を形成してもよい。
【００１３】
中央せん断キー部材１１に、弾性荷重支持板１３が取付られる。弾性荷重支持板１３は、上部金属板１４，下部金属板１５，中間補強金属板１６、天然ゴム等の弾性層１７が積層されて構成される。弾性加重支持板１３の中心には、中央せん断キー部材１１を挿入する中心孔１８が形成される。中心孔１８の内径は、中央せん断キー部材１１の外径とほぼ同じか、２ｍｍ以下大きくても良い。
【００１４】
弾性荷重支持板１３を挿入した中央せん断キー部材１１に、貫通孔２０を形成した金属板１９が挿入される。金属板１９の貫通孔２０の周囲には、係合断部２１が形成される。また、金属板１９には、上部構造物に固定された上沓との固定用のセットボルト用雌ねじ２２と、上沓との間の水平方向のずれを防止するせん断キー係合溝２３が形成される。
【００１５】
金属板１９の貫通孔２０に挿入した中央せん断キー部材１１の先端外周の雄ねじ部１２に、中心に雌ねじ部２５を形成した大径部２４を螺着し、大径部２４を金属板１９の係合断部２１に係合する。
【００１６】
上部構造物３には、上沓としてのソールプレート２６が溶接等の手段により予め固定されている。ソールプレート２６には、金属板１９を固定するためのセットボルト３１が挿通するセットボルト用孔２７が形成される。又、ソールプレート２６の中央には、金属板１９の係合断部２１と係合した大径部２４の上部を収容する空所２８を形成しても良い。又、ソールプレート２６には、金属板１９との間の水平方向のずれを防止するせん断キー３０が係合するせん断キー係合溝２９が形成される。金属板１９のせん断キー係合溝２３と、ソールプレート２６に形成したせん断キー係合溝２９との間にせん断キー３０を係合配置する。金属板１９とソールプレート２６との水平方向のずれ防止手段としては、ソールプレート２６の周囲に垂直フランジを形成し、金属板１９の水平方向の移動を阻止する手段を採用してもよい。
【００１７】
上沓としてのソールプレート２６と金属板１９をセットボルト３１で固定し、下部構造物２と上部構造物３との間に、橋梁用弾性支承構造１が配置される。
【００１８】
本発明の実施形態の作用を説明する。地震が発生し橋梁用弾性支承構造１に大きな上揚力が作用すると、金属板１９の係合断部２１に係合した大径部２４が抵抗して上揚力を制御する。
【００１９】
地震時に水平力が作用した時は、中央せん断キー部材１１が、全方向の水平力に対して抵抗する。
【００２０】
図４は、本発明の他の実施形態を示すものである。上部構造物３に溶接等の手段により固定された上沓としてのソールプレート２６の中央には、中央雌ねじ孔１０が形成される。中央雌ねじ孔１０に、中央せん断キー部材１１の上端外周に形成された雄ねじ部が螺着されて固定される。中央せん断キー部材１１のソールプレート２６中央の固定は、ねじ止めに代えて溶接等の固定手段を用いてもよい。
【００２１】
上端をソールプレート２６の中央に固定した中央せん断キー部材１１に、弾性荷重支持板１３が取り付けられる。弾性荷重支持板１３は、上部金属板１４，下部金属板１５，中間補強金属板１６、天然ゴム等の弾性層１７が積層されて構成される。弾性加重支持板１３の中心には、中央せん断キー部材１１を挿入する中心孔１８が形成される。
【００２２】
弾性荷重支持板１３を挿入した中央せん断キー部材１１に、貫通孔２０を形成した金属板１９が挿入される。金属板１９の貫通孔２０の周囲には、係合断部２１が形成される。また、金属板１９には、下部構造物２に固定された上沓としてのベースプレート７との固定用のセットボルト用雌ねじ２２と、ベースプレート７との間の水平方向のずれを防止するせん断キー係合溝２３が形成される。
【００２３】
金属板１９の貫通孔２０に挿入した中央せん断キー部材１１の下端外周の雄ねじ部１２に、中心に雌ねじ部２５を形成した大径部２４を螺着し、大径部２４を金属板１９の係合断部２１に係合する。
【００２４】
下部構造物２上には、アンカー部材用孔が形成され、アンカー部材４が挿入され、無収縮モルタルが打設されて一体化される。アンカー部材４の上端は雌ねじ筒５に溶接又は螺着により固定される。雌ねじ筒５の上端は、下部構造物２の表面より若干上に突き出すように配置される。アンカー部材用孔に打設される無収縮モルタルは、下部構造２の表面上に雌ねじ筒５の上端に達する厚みで、表面が水平で且つ平滑となるように均しモルタル６として打設される。モルタルが固化した後、下沓としてのベースプレート７を均しモルタル６の上に設置する。ベースプレート７の４隅には、ボルト挿通孔８が形成され、ボルト９が挿通され、雌ねじ筒５の雌ねじと螺着し、ベースプレート７を均しモルタル上に固定する。
【００２５】
ベースプレート７には、金属板１９を固定するためのセットボルト３１が挿通するセットボルト用孔２７が形成される。又、ベースプレート７の中央には、金属板１９の係合断部２１と係合した大径部２４の上部を収容する空所２８を形成しても良い。又、ベースプレートプレート７には、金属板１９との間の水平方向のずれを防止するせん断キー３０が係合するせん断キー係合溝２９が形成される。金属板１９のせん断キー係合溝２３と、ソールプレート２６に形成したせん断キー係合溝２９との間にせん断キー３０を係合配置する。
【００２６】
下沓としてのベースプレート７と金属板１９をセットボルト３１で固定し、下部構造物２と上部構造物３との間に、橋梁用弾性支承構造１が配置される。
【００２７】
本発明の橋梁用固定弾性支承構造１の取付方法をその手順に従って説明する。
（１）下部構造２にアンカー部材４，雌ねじ筒５を埋設固定し、下部構造物２表面に水平で、且つ平滑な均しモルタル６を形成する。
（２）モルタル硬化後、ベースプレート７を均しモルタル６上に配置し、ベースプレート７をボルト９と雌ねじ筒５との螺着により固定する。
（３）ベースプレート７中央に中央せん断キー部材１１の下端を固定する。中央せん断キー部材のベースプレー７中央への固定は、ねじでも溶接であってもよく、予めベースプレートに固定してもよい。
（４）中央せん断キー部材１１に弾性荷重支持板１３，金属板１９を挿通し、中央せん断キー部材１１の先端に大径部２４を固定し、大径部２４を金属板１９の係合断部２２に係合させる。予め、ベースプレート７に弾性荷重支持板１３，金属板１９，大径部２４を設置した後、ベースプレート７を下部構造物２に固定してもよい。
（５）金属板１９のせん断キー係合溝２３にせん断キー２０を配置する。
（６）上部構造物３に固定されたソールプレート２６のせん断キー係合溝２９、セットボルト用孔２７と、金属板１９のせん断キー係合溝２３，セットボルト用雌ねじ孔２２を位置合わせして、セットボルト３１で金属板１９とソールプレート２６を固定し、上部構造物３と下部構造物２との間に橋梁用弾性支承を架設する。
【００２８】
図４に示される実施形態の橋梁用固定弾性支承構造の架設方法は、図１〜３に示される実施形態の橋梁用固定弾性支承構造の逆の手順で行う。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施形態を示す図である。
【図２】本発明の実施形態を示す図である。
【図３】本発明の実施形態を示す図である。
【図４】本発明の実施形態を示す図である。
【図５】従来技術を示す図である。
【符号の説明】
【００３０】
１：橋梁用固定弾性支承構造
２：下部構造物
３：上部構造物
４：アンカー部材
５：雌ねじ筒
６：均しモルタル
７：ベースプレート
８：ボルト挿通孔
９：ボルト
１０：中央雌ねじ孔
１１：中央せん断キー部材
１２：雄ねじ部
１３：弾性荷重支持板
１４：上部金属板
１５：下部金属板
１６：中間補強金属板
１７：弾性層
１８：中心孔
１９：金属板
２０：貫通孔
２１：係合断部
２２：セットボルト用雌ねじ孔
２３：せん断キー用係合溝
２４：大径部
２５：雌ねじ部
２６：ソールプレート
２７：セットボルト用孔
２８：空所
２９：せん断キー係合溝
３０：せん断キー
３１：セットボルト
【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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