(57)【要約】【課題】構造工夫により、積層体による本来の支承機能と、橋梁の大なる回転（横揺れや撓み）に対応する機能とを有する改善された橋梁用支承装置を経済的に実現させる。【解決手段】複数の弾性材層１と剛性板２とを交互に上下に積層して成る主積層体Ｓａと、これの上端部に配置されて橋梁側構造物に固定される上部取付部材４と、主積層体Ｓａの下端部に配置されて橋梁支持側の構造物に固定される下部取付部材５とを備えて構成される橋梁用支承装置において、下部取付部材５における橋梁長手方向に直交する方向の両側に、複数の弾性材層１Ｂと剛性板２Ｂとを交互に橋梁長手方向に直交する水平方法に積層して成るサイド積層体Ｓｂを配置し、それらサイド積層体Ｓｂ，Ｓｂにおける下部取付部材５の橋梁長手方向における反対側の端部に配置され、かつ、橋梁側の構造物に固定される一対のサイド取付部材４Ｂ，４Ｂとを有している。【選択図】図１
2007285073.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の弾性材層と剛性板とを交互に上下に積層して成る主積層体と、この主積層体の上端部に配置されて橋梁側の構造物に固定される上部取付部材と、前記主積層体の下端部に配置されて橋梁支持側の構造物に固定される下部取付部材とを備えて構成される橋梁用支承装置であって、
前記下部取付部材の横方向の両側に、複数の弾性材層と剛性板とを交互に横方向に積層して成るサイド積層体を積層するとともに、それらサイド積層体における前記下部取付部材が存在する側と反対側の端部のそれぞれには、前記橋梁側の構造物に固定されるサイド取付部材が積層されている橋梁用支承装置。
【請求項２】
前記主積層体と前記各サイド積層体とのそれぞれが互いに直角又はほぼ直角に交わることにより、下向き開放のコ字状の断面形状を有する積層体が構成されている請求項１に記載の橋梁用支承装置。
【請求項３】
前記主積層体と前記各サイド積層体とのそれぞれが互いに同じ中心を有する円弧状に形成されることにより、上に盛り上がる半円弧状の断面形状を有する積層体が構成されている請求項１に記載の橋梁用支承装置。
【請求項４】
前記主積層体の弾性材層、及び前記サイド積層体の弾性材層がゴムで形成されている請求項１〜３の何れか一項に記載の橋梁用支承装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れか一項に記載の橋梁用支承装置を用いた橋梁支持構造であって、前記橋梁用支承装置は、前記サイド積層体が前記主積層体の橋梁長手方向に直交する水平方向の両側それぞれに位置する姿勢で、前記橋梁側の構造物と前記橋梁支持側の構造物との間に介装されている橋梁支持構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁用支承装置、詳しくは、複数の弾性材層と剛性板とを交互に上下に積層して成る主積層体（積層体）と、この主積層体の上端部に配置されて橋梁側の構造物に固定される上部取付部材と、前記積層体の下端部に配置されて橋梁支持側の構造物に固定される下部取付部材とを備えて構成される橋梁用支承装置、並びにその橋梁用支承装置を用いた橋梁支持構造に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の橋梁用支承装置としては、特許文献１において開示されたもののように、上下のプレート間に、複数の弾性材層と剛性板とを交互に上下に積層して成る積層体を配置一体化して成るものが知られている。橋梁用支承装置は、高速道路や鉄道橋などの多径間連続桁橋や両端のみ支持される架け橋において橋梁側となる上部構造物の伸縮や撓み等の繰返し変形をスムースに吸収するだけでなく、地震時にはその慣性力（水平力）を橋梁支持側の構造物である橋脚の複数に分散させて各橋脚の耐力以内に調整する機能を発揮する。
【０００３】
一般に橋梁は長さの長いものであるから、気温変化等による橋梁長手方向の長さ変化や左右の横揺れ（ローリング）、及び撓み（ピッチング）〔横揺れと撓みとを総称して「回転」と呼ぶことも多い〕を吸収すべく、その支持装置として、金属で支承する場合はではピン結合支承装置を、そして、弾性材で支承する場合には、層厚が厚く、かつ、層数の多いゴム支承装置が使用されている。しかし、前記ピン結合支承装置ではせん断変形には対応できない不利があり、前記ゴム支承装置では、せん断変形には対応できるが、大きな回転には対応が困難である。
【０００４】
そこで、特許文献２においては、サイドブロックに橋梁の回転吸収機構が付加された可動支承装置が提案されており、特許文献３においては、回転吸収用ポット沓が付加された橋梁支承装置が提案されている。しかしながら、これらいずれの手段でも既存製品の対して明確なコストアップを招く点で実現が困難である。一方、特許文献４や特許文献５においては、支承装置のフランジ又は中間の剛性板を工夫することにより、橋梁の回転に対応できるようにした技術を開示している。しかしながら、これらの技術では大きな回転には対応が困難であるため、比較的回転の起き難い橋梁中間部、即ち中間支点用の支承装置として用いるしかないのが実情である。従って、大なる回転にも対応可能な支承装置にはさらなる改善の余地が残されている。
【特許文献１】特開２０００−１７８９２０号公報
【特許文献２】特開２００５−２０７０２０号公報
【特許文献３】特開平１１−３０３０１６号公報
【特許文献４】特開２００５−１５５２１１号公報
【特許文献５】特開平１１−３２３８３０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、構造工夫により、積層体による本来の支承機能に加えて、橋梁の大なる回転（横揺れや撓み）にも対応できる改善された橋梁用支承装置やこれを用いた橋梁支持構造を、極力コストアップが抑制された経済的な状態で実現し、提供する点にある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、複数の弾性材層１と剛性板２とを交互に上下に積層して成る主積層体Ｓａと、この主積層体Ｓａの上端部に配置されて橋梁側の構造物に固定される上部取付部材４と、前記主積層体Ｓａの下端部に配置されて橋梁支持側の構造物に固定される下部取付部材５とを備えて構成される橋梁用支承装置において、
前記下部取付部材５の横方向の両側に、複数の弾性材層１Ｂと剛性板２Ｂとを交互に横方向に積層して成るサイド積層体Ｓｂを積層するとともに、それらサイド積層体Ｓｂにおける前記下部取付部材５が存在する側と反対側の端部のそれぞれには、前記橋梁側の構造物に固定されるサイド取付部材４Ｂが積層されていることを特徴とするものである。
【０００７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の橋梁用支承装置において、前記主積層体Ｓａと前記各サイド積層体Ｓｂ，Ｓｂとのそれぞれが互いに直角又はほぼ直角に交わることにより、下向き開放のコ字状の断面形状を有する積層体３が構成されていることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項１に記載の橋梁用支承装置において、前記主層体Ｓａと前記各サイド積層体Ｓｂ，Ｓｂとのそれぞれが互いに同じ中心Ｐを有する円弧状に形成されることにより、上に盛り上がる半円弧状の断面形状を有する積層体３が構成されていることを特徴とするものである。
【０００９】
請求項４に係る発明は、請求項１〜３の何れか一項に記載の橋梁用支承装置において、前記主積層体Ｓａの弾性材層１、及び前記サイド積層体Ｓｂの弾性材層１Ｂがゴムで形成されていることを特徴とするものである。
【００１０】
請求項５に係る発明は、請求項１〜４の何れか一項に記載の橋梁用支承装置Ａを用いた橋梁支持構造において、前記橋梁用支承装置Ａは、前記サイド積層体Ｓｂ，Ｓｂが前記主積層体Ｓａの橋梁長手方向に直交する水平方向の両側それぞれに位置する姿勢で、前記橋梁側の構造物１１と前記橋梁支持側の構造物１２との間に介装されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１１】
請求項１の発明によれば、まず、サイド積層体が主積層体に対して橋梁長手方向に位置する姿勢で支承装置が配備される場合には、上下方向、及び橋梁長手方向に直交する水平方向（矢印ロ方向：図１参照）には従来の橋梁用支承装置と同等の形状になるとみなせるので、従来通りの支承機能及び耐せん断変形力が発揮される。そして、橋梁長手方向（矢印イ方向：図５参照）には、その両側面にサイド積層体が存在していることから、橋梁（橋梁側の構造物）の撓み回転（矢印ホ方向：図５参照）を十分に吸収することができるとともに、例えば、ゴム支承の両横にサイドブロックを設ける構造の従来技術のものに比べて、コンパクトで廉価に構成することが可能となる利点がある。
【００１２】
次に、サイド積層体が主積層体に対して橋梁長手方向に直交する水平方向に位置する姿勢で支承装置が配備される場合（請求項５の支持構造）には、上下方向、及び橋梁長手方向（矢印イ方向：図５参照）には従来の橋梁用支承装置と同等の形状になるとみなせるので、従来通りの支承機能及び耐せん断変形力が発揮される。そして、橋梁長手方向に直交する水平方向（矢印ロ方向：図１参照）には、その両側面にサイド積層体が存在していることから、橋梁（橋梁側の構造物）の横揺れ回転（矢印ハ方向：図６参照）を十分に吸収することができるとともに、例えば、ゴム支承の両横にサイドブロックを設ける構造の従来技術のものに比べて、コンパクトで廉価に構成することが可能となる利点がある。
【００１３】
その結果、構造工夫により、積層体による本来の支承機能に加えて、橋梁の大なる回転（撓みや横揺れ）にも対応できる改善された橋梁用支承装置を、極力コストアップが抑制された経済的な状態で実現し、提供することができる。そして、請求項４のように、各弾性材層をゴムで形成すれば、コスト安に必要な機能を得ることができて望ましい。
【００１４】
請求項２の発明によれば、主積層体と各サイド積層体とが互いに直角（又はほぼ直角）に交わる下向き開放コ字状に形成されているので、主に機能すべき上下方向の支承機能と、橋梁側の構造物の回転（撓みや横揺れ）変形に対する変位吸収機能とが良好に働く合理的な橋梁用支承装置とすることができるとともに、形状が矩形となって容易で廉価に製造することがきる利点もある。
【００１５】
請求項３の発明によれば、主層体と各サイド積層体とが互いに同じ中心の円弧状に形成されているので、上下方向の支承機能と、橋梁側の構造物の回転（撓みや横揺れ）変形に対する変位吸収機能とが発揮されるに加えて、斜め上下方向等の上下方向の荷重や回転以外の方向の力に対しても支承機能を発揮可能となり、より多機能化された橋梁用支承装置として提供することができる利点がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
以下に、本発明による橋梁用支承装置及び橋梁支持構造の実施の形態を、図面を参照しながら説明する。図１〜図３は実施例１による橋梁用支承装置の横断面図、部分底面図、縦断面図を示し、図４は実施例２による橋梁用支承装置を示す。そして、図５，図６は橋梁及びその支持構造の一例を示す側面図、及び横断面図である。
【００１７】
図５，図６には、鉄道や道路の橋として採用される橋梁（架け橋）及びその支持構造の一例が示されている。この橋梁Ｂは、一対の橋桁１１とトラス構造体１３とから成る一般的なトラス橋であり、中間橋脚が無く、両端の橋脚１２，１２に支承装置Ａを介して橋梁Ｂの両端部が支持される比較的長さの短いものである。各橋脚１２，１２と橋梁Ｂとの間に介装される支承装置Ａは、橋梁Ｂの伸縮や撓み等の繰返し変形の吸収や、地震時における免振といった機能を発揮する。次に、橋梁用支承装置Ａに関する幾つかの実施例について説明する。
【００１８】
〔実施例１〕
実施例１による橋梁用支承装置Ａ及び橋梁支持構造は、図１〜図３に示すように、側面視で下向きコ字形状を呈するゴム層（弾性材層の一例）１及び剛性板２の複数のを交互に積層して加硫接着されて成る積層体３と、側面視で下向きコ字形状を呈する状態で積層体３に上方から被さるように配置される橋梁側の上部取付部材４と、側面視で凸形状を呈して積層体３の最内側のゴム層１に内嵌合されるようにして配置される橋脚側の下部取付部材５とを有し、これら三者３，４，５が加硫接着によって一体化することで構成されている。本明細書においては、橋梁Ｂの長手方向（矢印イ方向）を「橋軸方向」と、そして橋梁Ｂの長手方向に直交する水平方向（矢印ロ方向）を「橋軸直角方向」と夫々呼ぶものとする。尚、橋幅の寸法が橋長さの寸法よりも長い特異形状の橋梁においても、橋長さの方向を「橋梁長手方向」であると定義する。
【００１９】
さて、複数のゴム層１は、水平ゴム部１Ａと、これの橋軸直角方向の両端に続く上下向きの垂直ゴム部１Ｂ，１Ｂとを有して、橋軸方向視で下向き開放コ字形状を呈する幅広なものに構成されている。複数の剛性板２は、水平板部２Ａと、これの橋軸直角方向の両端に続く上下向きの垂直板部２Ｂ，２Ｂとを有して、橋軸方向視で下向き開放コ字形状を呈する幅広なものに構成されている。これらゴム層１と剛性板２とは、積層内側のものほど上下及び左右方向の寸法が小さくなって行く。
【００２０】
金属材等で形成される上部取付部材４は、水平なフランジ部４Ａと、これの橋軸直角方向の両端に続く上下向きのサイド壁部４Ｂ，４Ｂとを有して、橋軸方向視で下向き開放コ字形状を呈する幅広なものに構成されており、最外側のゴム層１に被さる状態で配置される。金属材等で形成される下部取付部材５は、その上部が最内側のゴム層１に内嵌される立設部５Ａと、水平なフランジ部５Ｂとから成り、橋軸方向視で凸形状を呈するものに構成されている。尚、ゴム層１は、各剛性板２の全端面、及び立設部５Ａの上部を覆う薄膜部分（符記省略）を有している。
【００２１】
つまり、実施例１の橋梁用支承装置Ａは、複数のゴム層１と剛性板２とを交互に上下に積層して成る主積層体Ｓａと、この主積層体Ｓａの上端部に配置されて橋桁（「橋梁側の構造物」の一例）１１に固定される上部取付部材４と、主積層体Ｓａの下端部に配置されて橋脚（「橋梁支持側の構造物」の一例）１２に固定される下部取付部材５とを備えて構成されるとともに、下部取付部材５の橋軸直角方向の両側に、複数の垂直ゴム部（弾性材層の一例）１Ｂと垂直板部（剛性板の一例）２Ｂとを交互に橋軸直角方向に積層して成るサイド積層体Ｓｂ，Ｓｂを配置し、それらサイド積層体Ｓｂ，Ｓｂの橋軸直角方向における下部取付部材５の存在側位置の反対側の端部に配置され、かつ、橋桁１１に固定される一対のサイド壁部（サイド取付部材の一例）４Ｂ，４Ｂとを有して構成されている。
【００２２】
そして、図１に示すように、主積層体Ｓａと各サイド積層体Ｓｂ，Ｓｂとのそれぞれが互いに直角（又はほぼ直角でも良い）に交わることにより、橋軸方向視（矢印イ方向視）において下向き開放のコ字状の断面形状を有する積層体Ｓが構成されている。尚、図１〜３において、簡単のために積層体Ｓにおけるゴム層１及び剛性板２の枚数を少なくして描いてあるが、積層数が２０〜３０という多層のものでも良い。また、ゴム層を厚くすべく、積層数を図示の数（ゴム層１が７段）よりも少ないものでも良い。
【００２３】
このように一対のサイド積層体Ｓｂ，Ｓｂの存在によって橋軸直角方向にも弾性支持される構成により、垂直方向の荷重に対する弾性支持機能（橋梁の伸縮や撓み等の繰返し変形の円滑な吸収や、地震等による慣性力の分散）に加えて、橋梁Ｂの横揺れ回転方向（図６における矢印ハ向）の移動に対する吸収機能が十分に備わるようになり、橋梁Ｂの大なる回転変位（横揺れ変位）に柔軟に対応できる支承装置Ａが実現できている。しかもその構成としては、ゴム層と剛性板とが交互に上下積層される積層ゴム構造を橋軸直角方向にも設ける程度の改造で済むから、コストアップが少なく経済的なものとすることができる効果がある。
【００２４】
〔実施例２〕
実施例２による橋梁用支承装置Ａ及び橋梁支持構造を図４に示す。実施例２の橋梁用支承装置Ａは、主積層体Ｓａと各サイド積層体Ｓｂ，Ｓｂとのそれぞれが互いに同じ中心Ｐを有する円弧状に形成されることにより、橋軸方向視において上に盛り上がる半円弧状の断面形状を有する積層体３が構成されている。つまり、ゴム層１、剛性板２、上部取付部材４のいずれも橋軸方向視の形状が半円弧状を呈するものに形成されるとともに、最内側のゴム層１が加硫接着される下部取付部材５は、その頂部５Ｔが半円形の外周部５ｔを有する略凸形状に形成されている、
【００２５】
この半円状の橋梁用支承装置Ａにおいても、上述の実施例１の支承装置Ａと同様な作用、効果を発揮することが可能であるとともに、この場合には、斜め上方といった上下方向と橋軸直角方向以外の方向に対しても積層体３による支承機能が発揮される利点がある。
【００２６】
〔実施例３〕
実施例３の橋梁用支承装置Ａ及び橋梁支持構造は、上述の実施例１，２のものを、水平方向に９０度向きを変えて設置したものである。即ち、実施例１による橋梁用支承装置Ａを、サイド積層体Ｓｂが主積層体Ｓａに対して橋梁長手方向の両側に位置する姿勢で設置させる場合のことであり、図１に仮想線で示す矢印イ方向を橋梁長手方向とする手段である。また、実施例２による橋梁用支承装置Ａにおいても、図４に仮想線で示す矢印イ方向を橋梁長手方向とする手段であり、サイド積層体Ｓｂが主積層体Ｓａに対して橋梁長手方向の両側に位置する姿勢で設置させるようにする。この場合には、橋梁Ｂに大なる撓み回転（矢印ホ方向：図５参照）が作用しても対応できるものとなる。
【００２７】
〔別実施例〕
前記の各実施例では、上部取付部材４が単一の部品に構成されているが、例えば、図１において、水平フランジ部４Ａと少なくとも一方のサイド壁部４Ｂとが互いに分離されている構造のもの（図示省略）も実現可能である。但し、この場合は、水平フランジ部４Ａから分離されているサイド壁部４Ｂを取付支持するためのブラケットを橋桁等の橋梁側の構造物に設けるようにすれば良い。
【００２８】
以上説明したように、本発明による橋梁用支承装置Ａ及び橋梁支持構造においては、その断面構造上、上下方向及び橋軸方向（矢印イ方向）には従来の橋梁用支承装置と同等の形状として、従来通りの支承機能及び耐せん断変形力が発揮されるとともに、橋軸直角方向（矢印ロ方向）には、その両側面にも積層体Ｓｂがあることから、従来の橋梁用支承装置よりもコンパクトに構成することが可能でありながら、橋梁Ｂの横揺れ回転（矢印ハ方向：図６参照）を十分に吸収することができる。また、上下方向及び橋軸方向に直交する水平方向（矢印ロ方向）には従来の橋梁用支承装置と同等の形状として、従来通りの支承機能及び耐せん断変形力が発揮されるとともに、橋軸方向（矢印イ方向）には、その両側面にも積層体Ｓｂがあることから、従来の橋梁用支承装置よりもコンパクトに構成することが可能でありながら、橋梁Ｂの撓み回転（矢印ホ方向：図５参照）を十分に吸収することができる。従って、従来のように、ゴム支承の橋軸方向や橋軸直角方向の前後にサイドブロックを配置するような構造が不要であり、支承装置としてのコスト並びに橋梁施工コストを下げることが可能となる利点も得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】実施例１による橋梁用支承装置の横断面図
【図２】図１の橋梁用支承装置の要部の底面図
【図３】図１の橋梁用支承装置の縦断面図
【図４】実施例２による橋梁用支承装置の横断面図
【図５】橋梁用支承装置を用いた橋梁支持構造の例を示す概略の側面図
【図６】図５の橋梁の横断面図
【符号の説明】
【００３０】
１          弾性材層
１Ｂ        弾性材層（垂直ゴム部）
２          剛性板
２Ｂ        剛性板（垂直板部）
３          積層体
４          上部取付部材
４Ｂ        サイド取付部材（サイド壁部）
５          下部取付部材
Ａ          橋梁用支承装置
Ｐ          中心
Ｓａ        主積層体
Ｓｂ        サイド積層体
【図１】
2007285073.tif 000003
【図２】
2007285073.tif 000004
【図３】
2007285073.tif 000005
【図４】
2007285073.tif 000006
【図５】
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【図６】
2007285073.tif 000008