(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ゴム板と剛性板が複数層に亘って交互に積層された積層ゴム体を備え、構造物の上部構造と下部構造の間に設置される積層ゴム支承において、
前記上部構造と前記下部構造の間に支持部材を配置し、該支持部材にて前記上部構造の荷重を支持する第１工程と、
前記積層ゴム体に水平方向の穿孔を形成することにより該積層ゴム体の一部を除去する第２工程と、
該積層ゴム体の残部を除去する第３工程と、
からなることを特徴とする積層ゴム支承における積層ゴム体の除去方法。
【請求項２】
請求項１に記載した積層ゴム支承における積層ゴム体の除去方法であって、
前記第２工程において、前記積層ゴム体に互いにラップした水平方向の穿孔を形成することにより該積層ゴム体の一部を除去することを特徴とする積層ゴム支承における積層ゴム体の除去方法。
【請求項３】
請求項１又は２に記載した積層ゴム支承における積層ゴム体の除去方法であって、
前記第２工程において、コアドリルを使用して前記穿孔を形成することを特徴とする積層ゴム支承における積層ゴム体の除去方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ゴム板と剛性板が複数層に亘って交互に積層された積層ゴム体を備え、構造物の上部構造と下部構造の間に設置される積層ゴム支承において、該積層ゴム支承の交換等のために積層ゴム体を除去する方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来より橋梁や建物等の構造物においては、その上部構造に作用する慣性力を下部構造に確実に伝達するために、該上部構造と下部構造の間に支承が設置されており、最近では、該支承として、ゴム板と剛性板が複数層に亘って交互に積層された積層ゴム体を備える積層ゴム支承が多く利用されている。この積層ゴム支承は、積層ゴム体の変形作用により、構造物の固有周期を長期化させて地震時水平力を減衰させる免震支承として機能する共に、該地震時水平力を下部構造に分散して伝達する水平力分散支承として機能するものである。
【０００３】
さらに最近において、橋梁に設置される積層ゴム支承としては、落橋防止システムと補完し合って等価水平震度に相当する慣性力に抵抗する場合に用いるタイプＡ支承ではなく、支承部単独で等価水平震度に相当する慣性力に抵抗する場合に用いるタイプＢ支承が多く利用されている。これら積層ゴム支承では、前記機能を維持するために、老朽化や不具合が生じた場合に、積層ゴム支承そのもの又は積層ゴム体を除去して交換する必要がある。
【０００４】
この積層ゴム支承の除去・交換は、従来においては、図４に示すように行われていた。即ち、後述する図１に示すように、橋梁１０の上部構造である橋桁１１と下部構造である橋台１２の間に積層ゴム支承１が設置されている状態で、図４（ａ）に示すように、橋桁１１と橋台１２の間にジャッキ３０，３０を配置し、該ジャッキ３０のロッド３０ａを伸長して該ジャッキ３０にて橋桁１１の荷重を支持し、図４（ａ）及び（ｂ）に示すように、積層ゴム支承１の下部における橋台１２の上部１２Ａ’を大きくはつり取り、図４（ｃ）に示すように、該はつり取った部分にベースプレート６を落とし込んで下剪断キー８を抜き取り、下フランジプレート４，積層ゴム体２，上フランジプレート３，上剪断キー７，及びソールプレート５を除去することにより、積層ゴム支承１の除去が行われていた。
【０００５】
そして該除去された積層ゴム支承１に代えて新規の積層ゴム支承（図示外）を設置し、前記はつり取った部分を復旧し、前記ジャッキ３０のロッド３０ａを縮退して新規に設置した積層ゴム支承にて橋桁１１の荷重を支持し、該ジャッキ３０，３０を撤去することにより、積層ゴム支承１の交換が行われていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述した従来における積層ゴム支承の除去・交換方法は、橋台１２の上部１２Ａ’を大きくはつり取るものであるため、該はつり取った部分の復旧に費用及び時間がかかると共に、橋台１２の弱体化を促進する危険をはらんでいる。一方、橋台１２の上部１２Ａ’をはつり取らずに積層ゴム支承１を除去・交換しようとすれば、少なくとも上剪断キー７及び下剪断キー８を外せるまでジャッキ３０の扛上量を確保する必要があるが、橋桁１１に変形を生じる場合があるため該扛上量を確保することは困難である。
【０００７】
ここで特開平１１−１８２０５５号公報に示されるように、積層ゴム支承１の積層ゴム体２にワイヤーソーを巻き付けて該積層ゴム体２を切断し、該積層ゴム体２，上フランジプレート３，上剪断キー７，ソールプレート５，下フランジプレート４，下剪断キー８，及びベースプレート６を順次除去することにより、積層ゴム支承１の除去を行う方法もあるが、一般に積層ゴム支承の除去は狭隘な空間で行うことが多いため有効な方法ではない。
【０００８】
本発明は、このような背景のもとになされたものであり、その目的は、構造物に変形を生じさせず、狭隘な空間であっても施工できると共に、作業の削減により費用の低減及び時間の短縮ができるような、積層ゴム支承における積層ゴム体の除去方法を提供することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、前記課題を解決するために、次のような手段を採る。なお参考のために図面中の符号を付すが、本発明は該図面により限定されるものではない。
【００１０】
まず請求項１に係る発明は、ゴム板２ａと剛性板２ｂが複数層に亘って交互に積層された積層ゴム体２を備え、構造物（橋梁１０）の上部構造（橋桁１１）と下部構造（橋台１２）の間に設置される積層ゴム支承１において、前記上部構造と前記下部構造の間に支持部材（ジャッキ３０）を配置し、該支持部材にて前記上部構造の荷重を支持する第１工程と、前記積層ゴム体に水平方向の穿孔（４０）を形成することにより該積層ゴム体の一部を除去する第２工程と、該積層ゴム体の残部を除去する第３工程と、からなることを特徴とする積層ゴム支承における積層ゴム体の除去方法である。これによれば、支持部材にて上部構造の荷重を支持する際に、該上部構造の扛上量が少なくて済むため、構造物の変形を生じさせなくて済む。また積層ゴム体にワイヤソーを巻き付ける作業もないため、狭隘な空間であっても施工できる。さらに積層ゴム支承を交換する際にも、下部構造のはつり取り及び復旧作業が少なくて済むため、作業の削減により費用の低減及び時間の短縮ができる。
【００１１】
また請求項２に係る発明は、請求項１に記載した積層ゴム支承１における積層ゴム体２の除去方法であって、前記第２工程において、前記積層ゴム体に互いにラップした水平方向の穿孔４０，４０…を形成することにより該積層ゴム体の一部を除去することを特徴とする積層ゴム支承における積層ゴム体の除去方法である。これによれば、互いにラップした水平方向の穿孔による大きな空間が積層ゴム体に形成されるので、該積層ゴム体の除去が容易になる。
【００１２】
さらに請求項３に係る発明は、請求項１又は２に記載した積層ゴム支承１における積層ゴム体２の除去方法であって、前記第２工程において、コアドリル２０を使用して前記穿孔４０を形成することを特徴とする積層ゴム支承における積層ゴム体の除去方法である。これによれば、穿孔が形成された部分の積層ゴム体をサンプルとして取得できるので、該積層ゴム体の物性を調査することができる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を、図面を参照して説明する。本発明は、構造物の上部構造と下部構造の間に設置される積層ゴム支承における積層ゴム体の除去方法である。以下においては、図１に示すように、構造物が橋梁１０であり、上部構造がコンクリート製の橋桁１１であり、下部構造がコンクリート製の橋台１２であり、図２に示すように、積層ゴム支承１における積層ゴム体２の除去がコアドリル２０にて行われる例について説明する。
【００１４】
まず図１は橋梁１０に設置された積層ゴム支承１の一例を表す図であり、（ａ）は正面図，（ｂ）は側面図である。積層ゴム支承１は、積層ゴム体２，上フランジプレート３，下フランジプレート４，ソールプレート５，ベースプレート６，上剪断キー７，下剪断キー８，及びサイドブロック９等を備え、橋梁１０の橋桁１１と橋台１２の間に設置されるものであり、積層ゴム体２の変形作用により、前記免震支承及び前記水平力分散支承として機能するものである。
【００１５】
積層ゴム体２は、ゴム板２ａと剛性板２ｂが複数層に亘って交互に積層されたものであり、具体的には、矩形のゴム板２ａと矩形の剛性板２ｂが加硫接着された形状のものである。ここでゴム板２ａの材質は、例えばゴム弾性体であり、剛性板２ｂの材質は、例えば鋼である。なお積層ゴム体２の周囲には、ゴム板２ａや剛性板２ｂの劣化を防止するために、被覆ゴム（図示外）が巻き付けられる。また積層ゴム体２において、その上面には、鋼板である上フランジプレート３が固着されており、その下面には、鋼板である下フランジプレート４が固着されている。
【００１６】
一方、橋桁１１の下面には、適宜の数のアンカーバー５ａによりソールプレート５が取り付けられ、橋台１２の上面には、適宜の数のアンカーボルト６ａによりベースプレート６が取り付けられる。なお積層ゴム体２の上面，上フランジプレート３，及びソールプレート５の下面におけるそれぞれの中心には、慣性力を伝達するための上剪断キー７を挿入する孔が形成されており、積層ゴム体２の下面，下フランジプレート４，及びベースプレート６の上面におけるそれぞれ中心には、慣性力を伝達するための下剪断キー８を挿入する孔が形成されている。
【００１７】
そして橋台１２にベースプレート６が取り付けられた状態で、該ベースプレート６に形成された孔に下剪断キー８が挿入され、該下剪断キー８が積層ゴム体２及び下フランジプレート４に形成された孔に挿入されるように、上フランジプレート３及び下フランジプレート４が固着された積層ゴム体２がセットされ、下フランジプレート４とベースプレート６が適宜の数の取付ボルト４ａにより螺着され、積層ゴム体２及び上フランジプレート３に形成された孔に上剪断キー７が挿入され、該上剪断キー７がソールプレート５に形成された孔に挿入されるように、ソールプレート５が取り付けられた橋桁１１がセットされ、上フランジプレート３とソールプレート５が適宜の数の取付ボルト３ａにより螺着されることにより、橋梁１０の橋桁１１と橋台１２の間に積層ゴム支承１が設置される。
【００１８】
次に図２はコアドリル２０の一例を表す側面図である。コアドリル２０は、橋台１２の正面に取り付けられるベース２１，該ベース２１から立設されるコラム２２，該コラム２２に沿って進退自在なブラケット２３，及び該ブラケット２３から垂下されるコアビット２４等を備え、積層ゴム支承１における積層ゴム体２に後述する穿孔４０を形成することにより該積層ゴム体２を除去する、可搬式のものである。
【００１９】
ここでブラケット２３には、コアビット２４を自転させるモータ２３ａが設けられている。またコアビット２４には、先端側（図２では下側）より、積層ゴム体２を切断する円筒状のビット２４ｃ，該切断した積層ゴム体２を収容する円筒状のチューブ２４ｂ，及びモータ２３ａとの接続部であるアダプタ２４ａが設けられている。このビット２４ｃの先端には、積層ゴム体２を構成するゴム板２ａ及び剛性板２ｂを切断するのに適した材質及び形状の刃先が形成される。なお刃先は、コンクリート及び鉄筋の切断に対応するダイヤモンドビットや、鉄板及び鉄骨の切断に対応する超硬チップビットでも良い。またチューブ２４ｂの長さは、切断対象である積層ゴム体２の直径よりも長く形成され、チューブ２４ｂの径は、切断対象である積層ゴム体２の高さよりも短く形成されて、該積層ゴム体２の内部において水平方向に貫通した穿孔４０を形成できるように構成される。
【００２０】
次に図３は本発明に係る積層ゴム支承１における積層ゴム体２の除去方法の一例を表す図であり、（ａ）は正面図，（ｂ）は側面図，（ｃ）は（ｂ）に続く図である。本発明に係る積層ゴム支承１の除去・交換は、図３に示すように行われる。即ち、前記図１に示すように、橋梁１０の上部構造である橋桁１１と下部構造である橋台１２の間に積層ゴム支承１が設置されている状態で、まず図３（ｂ）に示すように、橋台１２の正面にコアドリル２０をセットする。具体的には、コアビット２４の先端が積層ゴム体２の右端に対面するように、ベース２１をアンカーボルト（図示外）により橋台１２の正面に取り付ける。
【００２１】
次に図３（ａ）に示すように、橋桁１１と橋台１２の間に支持部材であるジャッキ３０，３０を配置し、該ジャッキ３０のロッド３０ａを伸長して該ジャッキ３０にて橋桁１１の荷重を支持する。次にモータ２３ａを作動してコアドリル２０のコアビット２４を適宜の速度で自転させながら、コラム２２に沿ってブラケット２３を前進させてコアビット２４により積層ゴム体２に水平方向の穿孔４０を形成し、コアビット２４が積層ゴム体２を貫通した時点でコラム２２に沿ってブラケット２３を後退させて該積層ゴム体２の一部を除去する。このようにコアドリル２０を使用して穿孔４０を形成することにより、穿孔４０が形成された部分の積層ゴム体２をサンプルとして取得できるので、該積層ゴム体２の物性を調査することができる。なお「水平方向」とは、実質的に水平方向であれば良く、微少な下向きや上向きも包含される概念である。
【００２２】
次にコアドリル２０の段取り替えを行い、前記の如く形成された穿孔４０にラップした（一部重ね合わせた）穿孔４０が形成される位置にコアドリル２０をセットして、該穿孔４０を形成する。この作業を積層ゴム体２の任意の端から他方の端に至るまで繰り返し、積層ゴム体２に互いにラップした水平方向の穿孔４０，４０…を形成することにより大きな空間が積層ゴム体２に形成されるので、該積層ゴム体２の除去が容易になる。
【００２３】
そして図３（ｃ）に示すように、前記の如く形成された空間を利用して、残部の積層ゴム体２’及び下フランジプレート４を除去して下剪断キー８を抜き取り、ベースプレート６，残部の積層ゴム体２’と上フランジプレート３，上剪断キー７，及びソールプレート５を順次除去することにより、積層ゴム支承１を除去する。
【００２４】
その後に橋台１２の上部１２Ａを必要に応じてはつり取り、前記の如く除去された積層ゴム支承１に代えて新規の積層ゴム支承（図示外）を設置し、前記はつり取った部分を復旧し、前記ジャッキ３０のロッド３０ａを縮退して新規に設置した積層ゴム支承にて橋桁１１の荷重を支持し、該ジャッキ３０，３０を撤去することにより、積層ゴム支承１を交換する。
【００２５】
以上に説明した本発明によれば、ジャッキ３０にて橋桁１１の荷重を支持する際に、該橋桁１１の扛上量が少なくて済むため、橋梁１０の変形を生じさせなくて済む。また積層ゴム体２にワイヤソーを巻き付ける作業もないため、狭隘な空間であっても施工できる。さらに積層ゴム支承１を交換する際にも、橋台１２のはつり取り及び復旧作業が少なくて済むため、作業の削減により費用の低減及び時間の短縮ができる。
【００２６】
最後に、本発明の変形例について説明する。
【００２７】
上記の実施形態では、構造物が橋梁１０であり、上部構造が橋桁１１であり、下部構造が橋台１２である例について説明したが、これに限らず、構造物が建物であっても本発明は適用可能である。
【００２８】
上記の実施形態では、積層ゴム体２がゴム板２ａと剛性板２ｂのみからなる例について説明したが、これに限らず、該積層ゴム体は鉛直方向に鉛プラグが内蔵され、該鉛の塑性変形により地震時水平力を減衰させるタイプのものでも良い。
【００２９】
上記の実施形態では、積層ゴム支承１が上剪断キー７及び下剪断キー８を備える例について説明したが、これに限らず、該積層ゴム支承はそれら剪断キーを備えないタイプのものでも良い。この場合には、橋台１２の上部１２Ａをはつり取らずに、積層ゴム体２のみを交換できる。
【００３０】
上記の実施形態では、コアドリル２０のコアビット２４がアダプタ２４ａ，チューブ２４ｂ，及びビット２４ｃの三つの部品から構成される例について説明したが、これに限らず、各部品の機能を担保するものであれば、コアビット２４の構成部品数は一つ又は二つであっても良い。
【００３１】
上記の実施形態では、水平方向の穿孔４０が橋軸方向に形成される例について説明したが、これに限らず、該穿孔は橋軸直交方向に形成されるものでも良い。即ち穿孔を形成する方向は、作業空間の状況に応じて適宜決定すれば良い。
【００３２】
上記の実施形態では、水平方向の穿孔４０が互いにラップして形成される例について説明したが、これに限らず、該穿孔は、例えば互いに接して形成されるものでも良く、あるいは互いに接しておらずに間欠的に形成されるものでも良い。即ち穿孔は、その後に残部の積層ゴム体２’の除去ができる形態で形成されれば良い。
【００３３】
上記の実施形態では、コアドリル２０の段取り替えを行う際に、その都度コアドリル２０のベース２１からアンカーボルト（図示外）を取り外して段取り替えを行う例について説明したが、これに限らず、例えば橋台１２の正面にスライドレールを取り付け、コアドリル２０のベース２１が該スライドレール上をスライドして横移動するように構成しても良く、これによればコアドリル２０の段取り替えが容易になる。
【００３４】
【発明の効果】
本発明に係る積層ゴム支承における積層ゴム体の除去方法によれば、構造物に変形を生じさせず、狭隘な空間であっても施工できると共に、作業の削減により費用の低減及び時間の短縮ができるという顕著な効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は橋梁に設置された積層ゴム支承の一例を表す図であり、（ａ）は正面図，（ｂ）は側面図である。
【図２】図２はコアドリルの一例を表す側面図である。
【図３】図３は本発明に係る積層ゴム支承における積層ゴム体の除去方法の一例を表す図であり、（ａ）は正面図，（ｂ）は側面図，（ｃ）は（ｂ）に続く図である。
【図４】図４は従来における積層ゴム支承の除去方法の一例を表す図であり、（ａ）は正面図，（ｂ）は側面図，（ｃ）は（ｂ）に続く図である。
【符号の説明】
１…積層ゴム支承
２…積層ゴム体
２ａ…ゴム板
２ｂ…剛性板
３…上フランジプレート
３ａ…取付ボルト
４…下フランジプレート
４ａ…取付ボルト
５…ソールプレート
５ａ…アンカーバー
６…ベースプレート
６ａ…アンカーボルト
７…上剪断キー
８…下剪断キー
９…サイドブロック
１０…橋梁
１１…橋桁
１２…橋台
１２Ａ…上部
２０…コアドリル
２１…ベース
２２…コラム
２３…ブラケット
２３ａ…モータ
２４…コアビット
２４ａ…アダプタ
２４ｂ…チューブ
２４ｃ…ビット
３０…ジャッキ
３０ａ…ロッド
４０…穿孔
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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