(57)【要約】【課題】構造物を持ち上げることなく、免震装置を交換することができる免震装置の交換方法を提供する。【解決手段】既設の免震装置Ｍの近傍にジャッキ装置１０を配置する工程と、ジャッキ装置１０により免震上部躯体Ｓ２に上方向の荷重を掛けて、既設の免震装置Ｍで負担している荷重をジャッキ装置１０で仮受けする工程と、既設の免震装置Ｍを撤去する工程と、免震下部躯体Ｓ１と免震上部躯体Ｓ２との間に、既設の免震装置Ｍよりも高さが低い新設の免震装置Ｍｎを配置する工程と、新設の免震装置Ｍｎと免震上部躯体Ｓ２との間に袋状の板ジャッキ２０を配置する工程と、板ジャッキ２０内に注入材Ｆ１を圧入して、ジャッキ装置１０で仮受けしている荷重を板ジャッキ２０で受ける工程と、ジャッキ装置１０を撤去する工程と、を備える。【選択図】図７
2017071981.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の免震下部躯体と免震上部躯体との間に設置される免震装置の交換方法であって、
既設の免震装置の近傍にジャッキ装置を配置する工程と、
前記ジャッキ装置により前記免震上部躯体に上方向の荷重を掛けて、前記既設の免震装置で負担している荷重を前記ジャッキ装置で仮受けする工程と、
前記既設の免震装置を撤去する工程と、
前記免震下部躯体と前記免震上部躯体との間に、前記既設の免震装置よりも高さが低い新設の免震装置を配置する工程と、
前記新設の免震装置と前記免震上部躯体との間、又は、前記新設の免震装置と前記免震下部躯体との間に袋状の板ジャッキを配置する工程と、
前記板ジャッキ内に注入材を圧入して、前記ジャッキ装置で仮受けしている荷重を前記板ジャッキで受ける工程と、
前記ジャッキ装置を撤去する工程と、を備えることを特徴とする免震装置の交換方法。
【請求項２】
前記板ジャッキ内に圧入された前記注入材を養生する工程を備えることを特徴とする請求項１に記載の免震装置の交換方法。
【請求項３】
前記新設の免震装置と前記免震上部躯体との隙間、又は、前記新設の免震装置と前記免震下部躯体との隙間に充填材を充填する工程を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の免震装置の交換方法。
【請求項４】
前記新設の免震装置を前記免震上部躯体及び前記免震下部躯体の少なくとも一方に拘束部材で固定する工程を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の免震装置の交換方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、免震装置の交換方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の免震装置の交換方法として、積層ゴムからなる免震装置を下部構造部と上部構造部との間に配置した免震部において、上部構造部をジャッキアップして、免震装置と上部構造部との間に配置されている挟み込みプレートを引き抜き、ジャッキアップによる隙間と挟み込みプレートの厚さ分からなるクリアランスを利用して、既設の免震装置を新しい免震装置に交換する方法が知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２２０９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上記特許文献１に記載の免震装置の交換方法は、構造物の全ての免震部において上部構造部をジャッキアップする方法（構造物全体を持ち上げる方法）である。このため、高層の構造物（例えば、２０階以上のビルなど）の免震装置を交換する場合、構造物の重量が非常に大きいため、構造物全体を持ち上げることが困難であった。また、上記特許文献１に記載の免震装置の交換方法で構造物の一部の免震部の上部構造部をジャッキアップすることも考えられるが、この場合、ジャッキアップされる免震部とジャッキアップされない免震部との間の構造体（梁など）に変形による応力が発生するため、構造物が損傷する可能性があった。
【０００５】
また、上記した構造物全体を持ち上げる方法は、ジャッキアップ時に大きな地震が発生した場合、構造物全体が持ち上げられているため、構造物の安全性が低下する可能性があり、また、多くの作業員や大量の機材が必要なため、コストが高かった。
【０００６】
本発明は、前述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、構造物を持ち上げることなく、免震装置を交換することができる免震装置の交換方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の上記目的は、下記の構成により達成される。
（１）構造物の免震下部躯体と免震上部躯体との間に設置される免震装置の交換方法であって、既設の免震装置の近傍にジャッキ装置を配置する工程と、ジャッキ装置により免震上部躯体に上方向の荷重を掛けて、既設の免震装置で負担している荷重をジャッキ装置で仮受けする工程と、既設の免震装置を撤去する工程と、免震下部躯体と免震上部躯体との間に、既設の免震装置よりも高さが低い新設の免震装置を配置する工程と、新設の免震装置と免震上部躯体との間、又は、新設の免震装置と免震下部躯体との間に袋状の板ジャッキを配置する工程と、板ジャッキ内に注入材を圧入して、ジャッキ装置で仮受けしている荷重を板ジャッキで受ける工程と、ジャッキ装置を撤去する工程と、を備えることを特徴とする免震装置の交換方法。
（２）板ジャッキ内に圧入された注入材を養生する工程を備えることを特徴とする（１）に記載の免震装置の交換方法。
（３）新設の免震装置と免震上部躯体との隙間、又は、新設の免震装置と免震下部躯体との隙間に充填材を充填する工程を備えることを特徴とする（１）又は（２）に記載の免震装置の交換方法。
（４）新設の免震装置を免震上部躯体及び免震下部躯体の少なくとも一方に拘束部材で固定する工程を備えることを特徴とする（１）〜（３）のいずれか１つに記載の免震装置の交換方法。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、既設の免震装置の近傍にジャッキ装置を配置する工程と、ジャッキ装置により免震上部躯体に上方向の荷重を掛けて、既設の免震装置で負担している荷重をジャッキ装置で仮受けする工程と、既設の免震装置を撤去する工程と、免震下部躯体と免震上部躯体との間に、既設の免震装置よりも高さが低い新設の免震装置を配置する工程と、新設の免震装置と免震上部躯体との間、又は、新設の免震装置と免震下部躯体との間に袋状の板ジャッキを配置する工程と、板ジャッキ内に注入材を圧入して、ジャッキ装置で仮受けしている荷重を板ジャッキで受ける工程と、ジャッキ装置を撤去する工程と、を備えるため、構造物を持ち上げることなく、免震装置を交換することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る免震装置の交換方法の一実施形態を説明するための免震下部躯体、免震上部躯体、及び免震装置の周辺の側面図である。
【図２】図１に示す免震下部躯体及び免震装置の周辺の平面図である。
【図３】既設の免震装置で負担している荷重をジャッキ装置で仮受けした状態を説明する側面図である。
【図４】既設の免震装置を撤去した状態を説明する側面図である。
【図５】免震下部躯体と免震上部躯体との間に新設の免震装置を配置した状態を説明する側面図である。
【図６】新設の免震装置と免震上部躯体との間に板ジャッキを配置した状態を説明する側面図である。
【図７】板ジャッキ内に注入材を圧入して、ジャッキ装置で仮受けしている荷重を板ジャッキで受けた状態を説明する側面図である。
【図８】板ジャッキ内に圧入された注入材を養生した後の状態を説明する側面図である。
【図９】ジャッキ装置を撤去した状態を説明する側面図である。
【図１０】新設の免震装置と免震上部躯体との隙間に充填材を充填した状態を説明する側面図である。
【図１１】図１０のＡ−Ａ線断面図である。
【図１２】図１に示すジャッキ装置の周辺の一部切欠側面図である。
【図１３】図６に示す板ジャッキを説明する平面図である。
【図１４】図１３のＢ−Ｂ線断面図である。
【図１５】免震上部躯体と新設の免震装置とを拘束部材で固定した状態を説明する断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明に係る免震装置の交換方法の一実施形態について、図面に基づいて詳細に説明する。
【００１１】
まず、構造物Ｓの免震部ＳＰについて説明する。この免震部ＳＰは、図１に示すように、構造物Ｓの下部構造部ＳＢの免震下部躯体Ｓ１と、構造物Ｓの上部構造部ＳＵの免震上部躯体Ｓ２と、免震下部躯体Ｓ１と免震上部躯体Ｓ２との間に配置される免震装置Ｍと、を備える。
【００１２】
免震下部躯体Ｓ１は、鉄筋コンクリートなどからなり、その上面に、免震装置Ｍを取り付けるための下部プレートＰ１が固定されている。
【００１３】
免震上部躯体Ｓ２は、鉄筋コンクリートなどからなり、その下面に、免震装置Ｍを取り付けるための上部プレートＰ２が固定されている。なお、図１中の符号Ｓ３は、免震上部躯体Ｓ２に固定される梁である。
【００１４】
免震装置Ｍは、上下に対向配置される下部フランジＭ１及び上部フランジＭ２と、下部フランジＭ１及び上部フランジＭ２間に設けられる積層ゴムＭ３と、を備える。そして、下部フランジＭ１が免震下部躯体Ｓ１の下部プレートＰ１の上面に複数の下側ボルトＢ１で締結され、上部フランジＭ２が免震上部躯体Ｓ２の上部プレートＰ２の下面に複数の上側ボルトＢ２で締結されている。また、設置状態の免震装置Ｍは、免震上部躯体Ｓ２からの鉛直荷重を受けるため、上下方向に縮んだ形状になっている。なお、後述する既設の免震装置Ｍ及び新設の免震装置Ｍｎは、高さ寸法が異なる以外は同一構造である。
【００１５】
以下、上記した免震部ＳＰの免震装置Ｍの交換方法について説明する。まず、図１及び図２に示すように、免震下部躯体Ｓ１と免震上部躯体Ｓ２との間において、既存の免震装置Ｍの近傍にジャッキ装置１０を配置する。そして、ジャッキ装置１０は、免震装置Ｍの周囲に略９０°間隔で４つ配置されている。なお、ジャッキ装置１０の配置数は、１台以上であり、ジャッキ装置１０の性能と軸力により決定される。
【００１６】
ここで、ジャッキ装置１０について説明する。このジャッキ装置１０は、図１２に示すように、免震下部躯体Ｓ１と免震上部躯体Ｓ２との間に配置されるジャッキ１１と、免震下部躯体Ｓ１とジャッキ１１との間に配置される下側滑り板１２と、免震上部躯体Ｓ２とジャッキ１１との間に配置される上側滑り板１３と、下側滑り板１２とジャッキ１１との間に配置される下側滑り部材１４と、上側滑り板１３とジャッキ１１との間に配置される上側滑り部材１５と、を備え、下側滑り板１２と上側滑り板１３との間においてジャッキ１１が水平方向に滑るように構成されている。また、下側滑り板１２の上面の周縁には、ジャッキ１１の滑りを停止するストップ部１２ａが全周に亘って設けられている。また、上側滑り板１３の下面の周縁には、ジャッキ１１の滑りを停止するストップ部１３ａが全周に亘って設けられている。
【００１７】
次に、図３に示すように、４つのジャッキ装置１０を加圧することにより免震上部躯体Ｓ２に上方向の荷重を掛けて、既設の免震装置Ｍで負担している荷重を４つのジャッキ装置１０で仮受けする。これにより、既設の免震装置Ｍに掛かっていた応力が解放される。
【００１８】
次に、図４に示すように、既設の免震装置Ｍを撤去する。なお、既設の免震装置Ｍの撤去方法は、免震装置Ｍの積層ゴムＭ３を冷却・収縮させる方法や積層ゴムＭ３を切断する方法などを挙げることができる。
【００１９】
次に、図５に示すように、免震下部躯体Ｓ１の下部プレートＰ１と免震上部躯体Ｓ２の上部プレートＰ２との間に、既設の免震装置Ｍよりも高さが低い新設の免震装置Ｍｎを配置する。なお、このとき、新設の免震装置Ｍｎの下部フランジＭ１が下部プレートＰ１に下側ボルトＢ１で締結される。
【００２０】
次に、図６に示すように、新設の免震装置Ｍｎの上部フランジＭ２と免震上部躯体Ｓ２の上部プレートＰ２との間に袋状の板ジャッキ２０を配置する。なお、このとき、上側ボルトＢ２は、新設の免震装置Ｍｎの上部フランジＭ２のボルト挿通穴に挿通され、上部プレートＰ２に緩い状態で螺着される。また、上部フランジＭ２と上部プレートＰ２との隙間が大きい場合には、例えば、上部フランジＭ２と板ジャッキ２０との間に隙間調整用の金属板を挿入するとよい。
【００２１】
ここで、袋状の板ジャッキ２０について説明する。この板ジャッキ２０は、図１３及び図１４に示すように、平面視略円形状の上下一対の金属板（本実施形態では軟鋼の薄板）２１の外周縁を溶接したもので、その溶接部２１ａより内側が袋状になっている。また、板ジャッキ２０の外周縁には、板ジャッキ２０内に注入材Ｆ１（図１１参照）を注入するための注入部２２が設けられており、この注入部２２には、注入材Ｆ１を注入するための注入管２３が取り付けられている。また、注入材Ｆ１は、セメント系の注入材である。また、板ジャッキ２０の幅寸法は、免震装置Ｍｎの積層ゴムＭ３よりも大きく且つ上側ボルトＢ２が挿通される位置よりも小さく設定されており、本実施形態では、例えば、直径８００ｍｍ程度である。また、板ジャッキ２０の厚さ寸法は、２．５〜３．５ｍｍ程度である。また、板ジャッキ２０により発生できる圧力は１０〜１５Ｎ／ｍｍ２程度である。なお、図６〜図９、図１１、図１５に示す板ジャッキ２０は簡略化して表されている。
【００２２】
次に、図７に示すように、板ジャッキ２０内に注入材Ｆ１を圧入して、４つのジャッキ装置１０で仮受けしている荷重を板ジャッキ２０で受ける。これにより、板ジャッキ２０が上下方向に膨らむため、新設の免震装置Ｍｎは、注入材Ｆ１の注入圧力を受けて鉛直方向寸法が縮むこととなる。そして、板ジャッキ２０に所定の軸力が導入されたか否かは、注入材Ｆ１の注入圧力と新設の免震装置Ｍｎの縮み量に基づいて判断する。
【００２３】
次に、図８に示すように、板ジャッキ２０内に圧入された注入材Ｆ１を養生する。そして、養生後、上側ボルトＢ２が本締めされて、新設の免震装置Ｍｎの上部フランジＭ２が免震上部躯体Ｓ２の上部プレートＰ２に締結される。
【００２４】
次に、図９に示すように、免震下部躯体Ｓ１と免震上部躯体Ｓ２との間の４つのジャッキ装置１０を撤去する。
【００２５】
次に、図１０及び図１１に示すように、新設の免震装置Ｍｎの上部フランジＭ２と免震上部躯体Ｓ２の上部プレートＰ２との隙間に充填材Ｆ２を充填して、その隙間を埋める。また、充填材Ｆ２は、セメント系の充填材である。そして、この工程により免震装置Ｍの交換が完了となり、この後、構造物Ｓの全ての免震部ＳＰの免震装置Ｍを順次交換する。
【００２６】
そして、本実施形態の免震装置Ｍの交換方法を行った後の免震部ＳＰの構造は、新設の免震装置Ｍｎの上部フランジＭ２と免震上部躯体Ｓ２の上部プレートＰ２との間に注入材Ｆ１が注入された袋状の板ジャッキ２０が配置された構造となり、また、新設の免震装置Ｍｎの上部フランジＭ２と免震上部躯体Ｓ２の上部プレートＰ２との隙間に充填材Ｆ２が充填された構造となる。
【００２７】
以上説明したように、本実施形態の免震装置Ｍの交換方法によれば、既設の免震装置Ｍの近傍にジャッキ装置１０を配置する工程と、ジャッキ装置１０により免震上部躯体Ｓ２に上方向の荷重を掛けて、既設の免震装置Ｍで負担している荷重をジャッキ装置１０で仮受けする工程と、既設の免震装置Ｍを撤去する工程と、免震下部躯体Ｓ１と免震上部躯体Ｓ２との間に、既設の免震装置Ｍよりも高さが低い新設の免震装置Ｍｎを配置する工程と、新設の免震装置Ｍｎと免震上部躯体Ｓ２との間に袋状の板ジャッキ２０を配置する工程と、板ジャッキ２０内に注入材Ｆ１を圧入して、ジャッキ装置１０で仮受けしている荷重を板ジャッキ２０で受ける工程と、ジャッキ装置１０を撤去する工程と、を備えるため、構造物Ｓを持ち上げることなく、免震装置Ｍを交換することができる。
【００２８】
これにより、高層の構造物であったとしても免震装置Ｍを容易に交換することができる。また、一部の免震部ＳＰの免震上部躯体Ｓ２のみを持ち上げる方法ではないため、構造物Ｓに不均等な応力が発生せず、構造物Ｓの損傷を防止することができる。また、構造物Ｓ全体を持ち上げる方法ではないため、交換時に大きな地震が発生したとしても、構造物Ｓの安全性を確保することができ、また、交換コストを低く抑えることができる。また、構造物Ｓの一部の免震部ＳＰの免震装置Ｍを順次交換する方法であるため、構造物Ｓ全体を持ち上げる方法と比較して、工期を短くすることができる。
【００２９】
なお、本実施形態の変形例として、図１５に示すように、新設の免震装置Ｍｎの上部フランジＭ２を免震上部躯体Ｓ２に拘束部材３０で固定してもよい。この場合、新設の免震装置Ｍｎが免震上部躯体Ｓ２により強固に固定される。
【００３０】
拘束部材３０は、断面視クランク形状であり、免震上部躯体Ｓ２に拘束ボルトＢ３で固定されるベース部３１と、免震上部躯体Ｓ２の上部プレートＰ２に免震装置Ｍｎの上部フランジＭ２と共に上側ボルトＢ２で固定される拘束部３２と、ベース部３１と拘束部３２とを上下に連結する連結部３３と、を有する。また、拘束部材３０は、免震装置Ｍｎの上部フランジＭ２の全周を覆うようにリング状に形成されており、１つのリング状部材であっても、複数に分割されたリング状部材であってもよい。また、拘束部材３０は、リング状ではなく、上側ボルトＢ２の位置に合わせて個別に設けられていてもよい。なお、拘束部材３０により免震装置Ｍｎの下部フランジＭ１を免震下部躯体Ｓ１に固定してもよく、さらに、２つの拘束部材３０により免震装置Ｍｎの下部フランジＭ１と上部フランジＭ２を免震下部躯体Ｓ１と免震上部躯体Ｓ２にそれぞれ固定してもよい。
【００３１】
なお、本発明は上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施形態では、ジャッキ装置１０を撤去した後に、新設の免震装置Ｍｎの上部フランジＭ２と免震上部躯体Ｓ２の上部プレートＰ２との隙間に充填材Ｆ２を充填しているが、この２つの工程の順序は逆であってもよい。
また、上記した新設の免震装置Ｍｎの上部フランジＭ２と免震上部躯体Ｓ２の上部プレートＰ２との隙間に充填材Ｆ２を充填する工程はなくてもよい。即ち、上記隙間を充填材で埋めなくてもよい。
また、上記実施形態では、新設の免震装置Ｍｎの上部フランジＭ２と免震上部躯体Ｓ２の上部プレートＰ２との間に板ジャッキ２０を配置しているが、これに限定されず、新設の免震装置Ｍｎの下部フランジＭ１と免震下部躯体Ｓ１の下部プレートＰ１との間に板ジャッキ２０を配置してもよい。
また、下部プレートＰ１と上部プレートＰ２は、免震下部躯体Ｓ１の上面と免震上部躯体Ｓ２の下面にそれぞれ埋設されていてもよい。
【００３２】
さらに、本発明の免震装置の交換方法は、既設の免震装置の交換だけでなく、免震装置を備えていない構造物を免震化する場合にも使用することができる。その具体的な手順としては、例えば、まず、構造物の上下に延びる躯体の周囲の構造体をジャッキ装置で支持した後、躯体の一部を切断・除去して、その切断空間に免震装置と板ジャッキを配置し、次に、板ジャッキ内に注入材を圧入して、ジャッキ装置で支持している荷重を板ジャッキで支持した後（切断部より上方の上部躯体からの鉛直荷重を支持した後）、複数のジャッキ装置を撤去する。この方法によれば、構造物を持ち上げることなく、構造物を免震化することができる。
【符号の説明】
【００３３】
Ｓ    構造物
ＳＰ  免震部
ＳＢ  下部構造部
Ｓ１  免震下部躯体
Ｐ１  下部プレート
ＳＵ  上部構造部
Ｓ２  免震上部躯体
Ｐ２  上部プレート
Ｍ    既設の免震装置
Ｍｎ  新設の免震装置
Ｍ１  下部フランジ
Ｍ２  上部フランジ
Ｍ３  積層ゴム
Ｂ１  下側ボルト
Ｂ２  上側ボルト
Ｆ１  注入材
Ｆ２  充填材
１０  ジャッキ装置
１１  ジャッキ
１２  下側滑り板
１３  上側滑り板
１４  下側滑り部材
１５  上側滑り部材
２０  板ジャッキ
３０  拘束部材
【図１】
2017071981.tif 000003
【図２】
2017071981.tif 000004
【図３】
2017071981.tif 000005
【図４】
2017071981.tif 000006
【図５】
2017071981.tif 000007
【図６】
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【図７】
2017071981.tif 000009
【図８】
2017071981.tif 000010
【図９】
2017071981.tif 000011
【図１０】
2017071981.tif 000012
【図１１】
2017071981.tif 000013
【図１２】
2017071981.tif 000014
【図１３】
2017071981.tif 000015
【図１４】
2017071981.tif 000016
【図１５】
2017071981.tif 000017