(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
免震装置を下部架構と上部架構との間に設置するに際し、免震装置に作用する軸力と免震装置に生じる軸縮み量との関係を予め求めておいて、設置するべき免震装置が上部架構を支持した際にその上部架構から受ける実軸力を推定するとともに、その実軸力を受けることで生じる軸縮み量を予測し、その予測値に基づき、上部架構を設計レベルに支持するための免震装置の設置レベルを決定する免震装置の設置方法であって、
免震装置を設置するに先立って上部架構を仮受けジャッキにより仮受けするとともに、その仮受けジャッキが上部架構を設計レベルに支持した際に受ける荷重を求め、その荷重をそこに設置する免震装置に作用する実軸力の推定値として採用することを特徴とする免震装置の設置方法。
【請求項２】
請求項１記載の免震装置の設置方法であって、仮受けジャッキをジャッキダウンして上部架構の荷重を免震装置に移載するに際し、ジャッキダウンを複数回に分けて段階的に行うこととして、途中までジャッキダウンした段階における仮受けジャッキの荷重からその段階で免震装置が実際に負担するべき荷重を求め、その荷重と上部架構の変位との関係が、予め求めておいた免震装置の実軸力と軸縮み量の関係に適合するか否かの確認を行うことにより、各段階で免震装置への荷重移載が確実に行われているか否かを確認しつつ段階的な荷重移載を行うことを特徴とする免震装置の設置方法。
【請求項３】
請求項２記載の免震装置の設置方法であって、仮受けジャッキを途中までジャッキダウンした段階において免震装置が実際に負担するべき荷重を求めるに際し、上部架構の架構剛性とその変位とから他の免震装置が負担するべき荷重を推定し、その推定値を実測値から控除する補正を行うことを特徴とする免震装置の設置方法。
【請求項４】
請求項３記載の免震装置の設置方法であって、上部架構を仮受けしている仮受けジャッキの作動圧を繰り返し増減するサイクル載荷試験を実施し、それによる荷重と変位の関係から上部架構の架構剛性および柱の実軸力を求めることを特徴とする免震装置の設置方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、免震構造物の施工に際して免震装置を下部架構と上部架構との間に設置するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、既存構造物の耐震性を向上させることを目的として、既存構造物を下部架構と上部架構とに分断し、それらの間に積層ゴム等の免震装置を設置して上部架構を支持することで免震効果を得る免震化工法が実用化されている。
【０００３】
このような免震化工法において免震装置を設置する場合には、上部架構を仮受けジャッキにより仮受けしつつ下部架構から分断し、それらの間に免震装置を配置した後に、仮受けジャッキを徐々にジャッキダウン操作して上部架構を免震装置に移載する作業が行われる。その際、免震装置の軸縮みに伴う上部架構のレベル変動が生じるが、各免震装置に作用する上部架構の荷重は均等ではないし、個々の免震装置の軸剛性にも多少のばらつきがあるので、通常は全ての免震装置の軸縮み量は均等にならず、そのためジャッキダウンに伴って上部架構に変形が生じる場合がある。そして、そのような上部架構の変形が過大になると、ひび割れが発生したり、各免震装置に作用させるべき軸力の再配分が生じて所期の免震効果が得られない場合も想定される。
【０００４】
そのため、従来一般には、各免震装置と上部架構との間にプレロード用のジャッキを別途設置し、仮受けジャッキのジャッキダウンに先立ってプレロード用のジャッキによって個々の免震装置に適切なプレロードを与えることで、上部架構が過大な変形を生じないように個々の免震装置の軸縮み量を制御して最終的に上部架構が設計レベルで支持されるようにようにしている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のように個々の免震装置に対してプレロードを与えることでその軸縮み量を調節することでは、そのための作業に多大の手間を要するばかりではなく、プレロード用のジャッキはそのまま埋め殺しとせざるを得ないので、施工コストおよび工期の点で問題があり、有効な改善策が必要とされていた。なお、以上のことは、既存構造物に対する免震化工法の場合のみならず、免震構造物を新築する際においても、免震装置に支持するべき上部架構を免震装置の設置に先立て先行施工する場合には同様に生じる問題である。
【０００６】
上記事情に鑑み、本発明は免震装置を設置するに際してプレロード用ジャッキによるプレロードを不要とする有効適切な方法を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、免震装置を下部架構と上部架構との間に設置するに際し、免震装置に作用する軸力と免震装置に生じる軸縮み量との関係を予め求めておいて、設置するべき免震装置が上部架構を支持した際にその上部架構から受ける実軸力を推定するとともに、その実軸力を受けることで生じる軸縮み量を予測し、その予測値に基づき、上部架構を設計レベルに支持するための免震装置の設置レベルを決定する免震装置の設置方法であって、免震装置を設置するに先立って上部架構を仮受けジャッキにより仮受けするとともに、その仮受けジャッキが上部架構を設計レベルに支持した際に受ける荷重を求め、その荷重をそこに設置する免震装置に作用する実軸力の推定値として採用することを特徴とする。
【０００９】
請求項２の発明は、請求項１記載の免震装置の設置方法であって、仮受けジャッキをジャッキダウンして上部架構の荷重を免震装置に移載するに際し、ジャッキダウンを複数回に分けて段階的に行うこととして、途中までジャッキダウンした段階における仮受けジャッキの荷重からその段階で免震装置が実際に負担するべき荷重を求め、その荷重と上部架構の変位との関係が、予め求めておいた免震装置の実軸力と軸縮み量の関係に適合するか否かの確認を行うことにより、各段階で免震装置への荷重移載が確実に行われているか否かを確認しつつ段階的な荷重移載を行うことを特徴とする。
【００１０】
請求項３の発明は、請求項２の発明の免震装置の設置方法であって、仮受けジャッキを途中までジャッキダウンした段階において免震装置が実際に負担するべき荷重を求めるに際し、上部架構の架構剛性とその変位とから他の免震装置が負担するべき荷重を推定し、その推定値を実測値から控除する補正を行うことを特徴とする。
【００１１】
請求項４の発明は、請求項３の発明の免震装置の設置方法であって、上部架構を仮受けしている仮受けジャッキの作動圧を繰り返し増減するサイクル載荷試験を実施し、それによる荷重と変位の関係から上部架構の架構剛性および柱の実軸力を求めることを特徴とする。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１３】
（１）免震装置の変形特性
積層ゴム等の免震装置の鉛直荷重（軸力）−変位（軸縮み量）の関係は一般に図１に示すような特性を示すが、ノンリニアな不安的領域では同一仕様の免震装置であっても個々にかなりのばらつきがある。そこで、実際に使用する免震装置の全てについて鉛直載荷試験を行い、個々の免震装置の単体としての変形特性を詳細に把握して図１に示すような特性図を全ての免震装置について作成する。その際、処女載荷時の特性、２回目以降の載荷時の特性、水平荷重履歴後の特性、経時後の復元特性等を詳細に把握する。以上の試験は免震装置の製品検査の一環として行えば良い。
【００１４】
（２）免震装置の寸法実測
免震装置はその製法上の限界から同一仕様のものであっても若干の寸法誤差が生じることは不可避である。特に図２に示すような免震装置１にあっては実際の高さ寸法が部位により２〜４ｍｍ程度の差が生じる場合があり、これを滑り支承に適用する場合には滑り板２との間に肌隙が生じて鉛直荷重−変位の関係に影響が及ぶものとなるので、個々の免震装置についてその各部の寸法を厳密に実測する。
【００１５】
（３）変形特性の補正
上記（２）にて実測した寸法のデータに基づき、上記（１）にて把握した免震装置単体の変形特性を補正し、図３に実線で示すような補正後の変形特性のグラフを個々の免震装置について作成する。この補正後の変形特性に基づき、その免震装置に実際に作用する鉛直荷重（実軸力）を推定することで、その免震装置に生じる最終的な変位（軸縮み量）を想定できることになる。
【００１６】
（４）実軸力の推定
免震装置に作用する実軸力の推定は、仮受けジャッキによるサイクル載荷試験を実施することで行う。すなわち、図４に示すように上部架構４を下部架構５に対して仮受けしている仮受けジャッキ３を設計軸力近傍で増圧、減圧を繰り返す。それに伴い上部架構４は破線で示すように上下方向に変位するので、そのレベル変動を実測し、仮受けジャッキ３のジャッキ荷重と変動レベルとの関係を図５に示すようなグラフに表す。そのグラフは仮受けジャッキ３のフリクションロス等に起因してヒステリシスループを描き、そのループと縦軸との交点が、仮受けジャッキ３により上部躯体４を設計レベルに支持する際に必要となるジャッキ荷重の範囲を示すものとなる。そして、理想状態では鎖線で示す一定の勾配の直線が想定されるので、その理想想定直線と縦軸との交点をそこに設置するべき免震装置に負担させるべき実軸力の推定値として採用する。なお、図５における直線の勾配Ｋは上部架構４の架構剛性を示すものであるが、これについては後述する。
【００１７】
（５）軸縮み量の予測
上記（４）で求めた実軸力の推定値に基づき、上記（３）で求めた補正後の変形特性（図３）から、その免震装置に生じる最終的な軸縮み量が予測できる。したがって、そのような軸縮み量が生じることを見越して、免震装置が上部架構を設計レベルで支持するようにその設置レベルを決定し、決定したレベルに厳密に合致させて免震装置を設置する。具体的には、下部架構５に対する免震装置の設置レベルをそれらの間に介在させるグラウトの厚みを増減することで調節するか、あるいは免震装置と上部架構４との間に介在させるグラウトの厚みを増減すれば良い。
【００１８】
（６）免震装置への段階的な荷重移載とその確認
上部架構を仮受けジャッキにより支持している状態から免震装置に移載する際のジャッキダウン操作は、上部架構に過大な変形が生じることを防止するために複数回に分けて段階的に行うことが通常である。具体的には、たとえば図６に示すように、中央に位置する柱６を支持している仮受けジャッキのジャッキダウン量が最終的に５．０ｍｍである場合、第１段階では（ａ）に示すようにその柱６を２．５ｍｍだけジャッキダウンするに留め、（ｂ）に示すように第２段階でその周囲の柱７を支持している仮受けジャッキと連動させてさらに２．５ｍｍのジャッキダウンを行う、といった手順がとられる。
【００１９】
そのような部分除荷による段階的なジャッキダウンを行う際の荷重−柱レベルの関係は図７に示すようになる。図７においてＡ点は柱６に対するジャッキダウンを開始する前の状態、Ｂ点は仮受けジャッキを部分除荷して段階的なジャッキダウンを行った後の状態を示しており、段階的なジャッキダウンの前後で仮受けジャッキの荷重変化がΔＴＮであり、柱レベルの変位がδであることを示している。
【００２０】
ここでの荷重変化ΔＴＮは、この柱６を支持している免震装置が負担する分ΔＮと、その柱６の周囲の架構が負担する分Δｎとに分けられ、架構が負担する分Δｎは上述したサイクル載荷試験により既に求めた架構剛性Ｋにより推定することができ、したがって免震装置が負担する分ΔＮはΔＴＮとΔｎとの差として求めることができる。つまり、段階的にジャッキダウンしていく際の荷重変化ΔＴＮから、上部架構４が負担する分Δｎを控除することで、免震装置が各段階で実際に負担するべき荷重ΔＮが各段階での柱レベルの変動δに対応して求められることになる。したがって、上記で求めたΔＮとδとを図３に示した補正後の変形特性にプロットすることにより、途中段階でのΔＮとδの関係が、予め求めた免震装置の実軸力と軸縮み量の関係に適合しているか否かの確認を行うことができ、それにより各段階での免震装置への荷重移載が確実に行われているか否かを確認しつつ段階的な荷重移載を行うことができ、本方法の信頼性を十分に高めることができる。
【００２１】
【発明の効果】
請求項１の発明は、免震装置を下部架構と上部架構との間に設置するに際し、免震装置に作用する軸力と免震装置に生じる軸縮み量との関係を予め求めておいて、設置するべき免震装置が上部架構を支持した際にその上部架構から受ける実軸力を推定するとともに、その実軸力を受けることで生じる軸縮み量を予測し、その予測値に基づき、上部架構を設計レベルに支持するための免震装置の設置レベルを決定するので、従来のようにプレロード用ジャッキによるプレロードを必要とすることなく十分に高精度で免震装置を設置することができ、したがって免震装置の設置に係わる作業の工費削減と工期短縮を図ることができる。
【００２２】
そして、免震装置を設置するに先立って上部架構を仮受けジャッキにより仮受けするとともに、その仮受けジャッキが上部架構を設計レベルに支持した際に受ける荷重を求め、その荷重をそこに設置する免震装置に作用する実軸力の推定値として採用するので、実軸力の推定を精度良くしかも簡便に行うことができる。
【００２３】
請求項２の発明は、仮受けジャッキをジャッキダウンして上部架構の荷重を免震装置に移載するに際し、ジャッキダウンを複数回に分けて段階的に行うこととして、途中までジャッキダウンした段階における仮受けジャッキの荷重からその段階で免震装置が実際に負担するべき荷重を求め、その荷重と上部架構の変位との関係が、予め求めておいた免震装置の実軸力と軸縮み量の関係に適合するか否かの確認を行うことにより、各段階で免震装置への荷重移載が確実に行われているか否かを確認しつつ段階的な荷重移載を行うことができ、本方法の信頼性を十分に高めることができる。
【００２４】
請求項３の発明は、仮受けジャッキを途中までジャッキダウンした段階において免震装置が実際に負担するべき荷重を求めるに際し、上部架構の架構剛性とその変位とから他の免震装置が負担するべき荷重を推定し、その推定値を実測値から控除する補正を行うので、免震装置が負担するべき実軸力の推定を精度良く行うことができる。
【００２５】
請求項４の発明は、上部架構を仮受けしている仮受けジャッキの作動圧を繰り返し増減するサイクル載荷試験を実施し、それによる荷重と変位の関係から上部架構の架構剛性と柱の実軸力を求めるので、上部架構の架構剛性を精度良く求めることができ、したがって免震装置が負担するべき実軸力の推定を十分に高精度で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の実施形態を説明するための図であって、免震装置単体の特性を示す概念図である。
【図２】  同、免震装置の寸法誤差のイメージを示す図である。
【図３】  同、補正後の免震装置の変形特性を示す概念図である。
【図４】  同、サイクル載荷試験の概要を示す図である。
【図５】  同、サイクル載荷試験により実軸力を求めるグラフの概念図である。
【図６】  同、ジャッキダウンを段階的に行う場合の概念図である。
【図７】  同、部分除荷時の荷重と変位の関係を示す図である。
【符号の説明】
１  免震装置
４  上部架構
５  下部架構
【図１】
0003826344.tif 000002
【図２】
0003826344.tif 000003
【図３】
0003826344.tif 000004
【図４】
0003826344.tif 000005
【図５】
0003826344.tif 000006
【図６】
0003826344.tif 000007
【図７】
0003826344.tif 000008