JP2001234975A - 橋梁用ゴム支承 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】橋梁用ゴム支承において、大きな上下荷重を受
けた状態でゴム支承が橋軸方向に剪断弾性変形したとき
に、最上位置の内部補強板と最下位置の内部補強板の
前，後端部が曲り変形し、これに起因してゴムに膨れが
生じる問題を解決する。 【解決手段】上補強板４０と下補強板４２との間に複数
のゴム層４４と硬質の内部補強板４６Ａ，４６Ｂ，４６
Ｃとを上下に交互に積層してそれらを一体に固着した積
層形態の橋梁用のゴム支承１０において、最上位置及び
最下位置の内部補強板４６Ａ，４６Ｂの厚みを他の内部
補強板４６Ｃのそれよりも厚くする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は橋梁用ゴム支承に
関し、詳しくは上補強板と下補強板及びそれらの間の複
数のゴム層と内部補強板とを積層した形態のゴム支承に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来より、橋梁においては上部構造体と
下部構造体との接点にゴム支承を設けて、そのゴム支承
を介して下部構造体により上部構造体を弾性支持すると
いったことが行われている。図７中２００Ａは橋脚、２
００Ｂは橋台を、また２０４は橋桁を表しており、２０
６はそれら橋脚２００Ａや橋台２００Ｂを含む下部構造
体と橋桁２０４を含む上部構造体との間の接点に設けら
れたゴム支承を表している。

【０００３】橋梁において、上部構造体は荷重の載荷，
温度変化，コンクリートのクリープ，乾燥収縮，プレス
トレス力等様々な要因で伸縮する。従ってこのように下
部構造体と上部構造体の接点にゴム支承２０６を設けて
おくことで、ゴムの弾性変形により上記伸縮を吸収する
ことが可能となる。

【０００４】或いはまた地震の際には下部構造体が大き
く水平方向に震動し、従って上記ゴム支承を設けてお
き、そのゴム支承に免震機能を持たせておくことで、大
きな水平方向変位をもゴムの変形で吸収でき、震動伝達
をゴム支承の部分で遮断し或いは低減することができ
る。

【０００５】その他上部構造体は荷重の載荷によって撓
みを生じ、これによって支点部（接点部）は回転運動を
起こす。従って下部構造体と上部構造体との接点にゴム
支承を設けておくことで、ゴムの変形によりその回転運
動も吸収することができる。

【０００６】このゴム支承では、ゴムの膨出を抑制し、
支承としての支圧機構（耐荷力）を増すために、通例ゴ
ム層間に金属製の硬質の内部補強板を埋設している。詳
しくは上補強板と下補強板との間に複数のゴム層と硬質
の内部補強板とを交互に積層してそれらを一体に固着し
ている。図８はこの種ゴム支承の従来の一例を示してい
る。

【０００７】同図において２０８は上補強板（鋼板）、
２１０は下補強板（鋼板）、２１２，２１４はそれらの
間において交互に積層されたゴム層及び内部補強板（鋼
板）である。この例において、上補強板２０８及び下補
強板２１０は、その厚みが内部補強板２１４に対して厚
いものとされている。一方内部補強板２１４は、何れも
平面形状が同形状（平面形状は上，下補強板２０８，２
１０も同形状）で、それぞれ同じ厚みとされている。更
にまた各ゴム層２１２同士もそれぞれ同じ厚みで形成さ
れている。

【０００８】尚本例のゴム支承２０６の場合、上補強板
２０８の上面と下補強板２１０の下面とに上被覆ゴム層
２１６と下被覆ゴム層２１８とが形成され、更に全外周
面に亘って横被覆ゴム層２２０が形成されている。即ち
内部補強板２１４は何れもゴムの内部に完全に埋まった
状態で設けられている。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】このゴム支承２０６の
場合、図８（II）に示しているようにその全体が橋軸方
向に剪断弾性変形し、上部構造体及び下部構造体間の橋
軸方向の相対変位を吸収する。しかしながらこのゴム支
承２０６において、図８（II）のように橋軸方向（図中
左右方向）の剪断弾性変形を生じたときにゴム支承２０
６に対して下向きの大きな鉛直方向の力が加わった状態
にあり、このため内部補強板２１４のうち特に最下位置
及び最上位置にある内部補強板２１４の前端部（図中右
端部）及び後端部（図中左端部）が下向き及び上向きに
曲げ変形してしまうといった問題を生じていた。

【００１０】この曲げ変形は、最下位置及び最上位置の
内部補強板２１４の前端部及び後端部が下補強板２１０
及び上補強板２０８よりも一定長さ大きく突き出した状
態となって、その状態で鉛直方向に大きな力を受けるこ
とにより生ずるものであり、従ってゴム支承２０６が図
８（II）に示す状態と逆方向に大きく剪断弾性変形した
ときには、最下位置と最上位置の内部補強板２１４の後
端部（図中左端部）及び前端部（図中右端部）も同様に
下向き及び上向きに曲げ変形させられてしまう。

【００１１】而してこのように内部補強板２１４のうち
最下位置と最上位置のものの前，後端部に曲げ変形が生
じると、図８（III）に示す状態、即ち元の状態に戻っ
たときに横被覆ゴム層２２０においてゴムの膨れ２２２
が発生する。この膨れ２２２はゴム支承２０６の外観を
大きく損ねるのみならず、同部分には局部的に大きな歪
が発生及び残留した状態となって応力集中が発生し、こ
れがゴム支承２０６における損傷或いは亀裂の起点とな
る恐れがある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】本発明の橋梁ゴム支承は
このような課題を解決するためになされたものである。
而して請求項１のものは、上補強板と下補強板との間に
複数のゴム層と硬質の内部補強板とを上下に交互に且つ
該上補強板と下補強板との次に該ゴム層が位置するよう
に積層してそれらを一体に固着した積層形態の橋梁用の
ゴム支承において、前記内部補強板の内の最下位置及び
最上位置の少なくとも橋軸方向の前，後端部の剛性を他
の内部補強板のそれよりも大となしたことを特徴とす
る。

【００１３】請求項２のものは、請求項１において、前
記最下位置と最上位置の内部補強板の前記前，後端部の
厚みを他の内部補強板のそれよりも厚くなしたことを特
徴とする。

【００１４】請求項３のものは、請求項２において、前
記最下位置と最上位置の内部補強板の前，後端部の厚み
Ｔａを他の内部補強板の厚みＴｂに対して１．５〜４．
５倍の厚みとなしたことを特徴とする。

【００１５】請求項４のものは、請求項１〜３の何れか
において、前記ゴム支承が少なくとも前記上補強板，下
補強板の間において周面に横被覆ゴム層を有するゴム被
覆タイプのものであることを特徴とする。

【００１６】

【作用及び発明の効果】上記のように本発明は、内部補
強板の内の最下位置及び最上位置の少なくとも橋軸方向
の前，後端部の剛性を他の内部補強板のそれよりも大と
なしたもので、このようにすることでゴム支承が橋軸方
向に剪断弾性変形を受けたときに、最下位置と最上位置
の内部補強板の前，後端部が曲げ変形してしまうのを良
好に防止することができる。

【００１７】ここで剛性を大とすべき前，後端部は、下
補強板の次のゴム層或いは上補強板の次のゴム層の厚み
を基準として、その厚みの３００〜５００％だけ前，後
端から中央側に引き込んだ（離れた）位置までの部分と
することが望ましい。

【００１８】この場合において最下位置と最上位置の内
部補強板の前，後端部或いはその全体の材質を硬い材質
とすることで、若しくはリブを設けるなどして剛性を大
とすることも可能であるが、少なくとも同端部の厚みを
他の内部補強板のそれよりも厚くすることでその剛性を
効果的に大となすことができる。尚最下位置と最上位置
との内部補強板全体の厚みを他の内部補強板のそれより
も厚くすることで、前，後端部の剛性を大とすることも
勿論可能である。

【００１９】このように最下位置と最上位置の内部補強
板の前，後端部の厚みを厚くする場合において、その厚
みＴａを他の内部補強板の厚みＴｂに対し１．５〜４．
５倍の厚みとなすことが望ましい（請求項３）。厚みが
その下限値である１．５よりも小さいと効果的に同端部
の剛性を大となすことができず、また逆に４．５倍より
も厚くしても曲げ変形防止の上でその効果は飽和してし
まい、ただ単に重量増加或いはコスト増大を招くのみに
なってしまう。

【００２０】本発明は、上補強板，下補強板の間におい
て周面に横被覆ゴム層を有する形態のゴム支承に適用し
て特に効果が大である。このようなゴム被覆タイプのゴ
ム支承の場合、上記のように最下位置と最上位置の内部
補強板の前，後端部が曲げ変形してしまうと、その横被
覆ゴム層の部分で図８に示すような膨れを生じてまい、
これが亀裂発生の起点となる恐れが生ずる。しかるに本
発明によれば、このようなゴム被覆タイプのものにおい
てそうしたゴムの膨れを良好に防止することが可能とな
る。

【００２１】

【実施例】次に本発明の実施例を図面に基づいて詳しく
説明する。図１及び図２において、１０は橋脚等の下部
構造体１２と、橋桁等の上部構造体１４との間に介設さ
れて上部構造体１４を弾性支持するゴム支承で、下部構
造体１２に設けられた台座１６上に載置され、プレート
１８，２０を介してボルト２２，２４により下部構造体
１２に締結固定されている。またその上部がプレート２
６，２８を介してボルト３０，３２により上部構造体１
４に締結固定されている。尚３４は剪断キーである。

【００２２】図３に示しているようにゴム支承１０は平
面形状が四角形状をなしており、上面と下面との中央部
に剪断キー３４嵌込用の円形の嵌込孔３６が形成され、
また四隅にボルト３０用の雌ねじ孔３８が設けられてい
る。

【００２３】図４にゴム支承１０の前後方向（橋軸方
向）の縦断面構造が詳しく示してある。同図に示してい
るようにこのゴム支承１０は、厚肉の上補強板（鋼板）
４０と、同じく厚肉の下補強板（鋼板）４２と、それら
の間において交互に積層されたゴム層４４及び内部補強
板（鋼板）４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃとを有している。

【００２４】尚、上補強板４０の上面と下補強板４２の
下面とのそれぞれには上被覆ゴム層４８，下被覆ゴム層
５０がそれぞれ薄く形成されている。また四周面には横
被覆ゴム層５２が形成されている。

【００２５】本例において、内部補強板４６Ａ，４６
Ｂ，４６Ｃはそれぞれ平面形状及び寸法が何れも同一と
されている。但しこれらのうち最上位置の内部補強板４
６Ａと最下位置の内部補強板４６Ｂとは、その他の内部
補強板４６Ｃに対し全体の板厚が厚くされている。具体
的には、最上位置の内部補強板４６Ａと最下位置の内部
補強板４６Ｂとの板厚Ｔａが、その他の内部補強板４６
Ｃの板厚Ｔｂに対し１．５〜４．５倍の範囲内で厚くさ
れている。

【００２６】即ちこの例では、最上位置の内部補強板４
６Ａ及び最下位置の内部補強板４６Ｂがそれぞれ他の内
部補強板４６Ｃに対し、全体的に厚みが厚くされてお
り、前後方向（図４中左右方向）端部を含む全体の剛性
が、他の内部補強板４６Ｃに対し大とされている。

【００２７】尚、各ゴム層４４は何れも同じ厚みで形成
されている。またこの例では、最上位置の内部補強板４
６Ａと上補強板４０との間及び最下位置の内部補強板４
６Ｂと下補強板４２との間のそれぞれにゴム層４４が形
成されている。

【００２８】この例において、内部補強板４６Ｃの板厚
Ｔｂは３ｍｍであり、またゴム層４４の厚みは１７ｍｍ
である。一方上補強板４０及び下補強板４２の厚みは２
５ｍｍであり、更に上，下被覆ゴム層４８，５０の厚み
はそれぞれ２ｍｍ、また横被覆ゴム層５２の水平方向の
厚みは１０ｍｍである。また全体の上下寸法は１７１ｍ
ｍである。

【００２９】本例のゴム支承１０では、上部構造体の荷
重を受けた状態で図８に示すようにして橋軸方向にその
全体が剪断弾性変形を生じる。このとき最上位置の内部
補強板４６Ａ又は最下位置の内部補強板４６Ｂの前，後
端部がそれぞれ上補強板４０又は下補強板４２に対し所
定寸法前後方向（橋軸方向）に突き出した状態となる。

【００３０】従ってその突き出した部分において内部補
強板４６Ａ又は４６Ｂに対し上下方向の強い力がかかる
が、本例ではそれら内部補強板４６Ａ，４６Ｂの厚みが
厚くされ、前，後端部の剛性が大とされているため、従
来のゴム支承のようにそれら内部補強板４６Ａ，４６Ｂ
の前，後端部が曲げ変形を起こしたりはしない。従って
またゴム支承１０が当初の状態に戻ったときにおいても
横被覆ゴム層５２に、それら内部補強板４６Ａ，４６Ｂ
の前，後端部の曲り変形に起因するゴムの膨れを生じる
こともない。

【００３１】以上の実施例では内部補強板４６Ａ，４６
Ｂ全体の厚みを他の内部補強板４６Ｃに対し厚くするこ
とによって、前，後端部の剛性を大としているが、本発
明においては場合によって内部補強板４６Ａ，４６Ｂの
前，後端部のみ部分的に剛性を大となすことも可能であ
る。図５及び図６はその一例を示している。

【００３２】このうち図５の例は、内部補強板４６Ａ，
４６Ｂの前，後端部のみを部分的に厚く形成すること
で、それら端部を部分的に剛性大としたものである。尚
このように前，後端部のみ部分的に剛性を大とする場合
において、内部補強板４６Ａ，４６Ｂの前後方向端から
ゴム層４４の厚みを基準として、厳密には内部補強板４
６Ａと上補強板４０との間のゴム層４４、内部補強板４
６Ｂと下補強板４２との間のゴム層４４の厚みを基準と
してその３００〜５００％分だけ前後方向中心側に引き
込んだ位置までを部分的に厚肉化し、又は他の手段で剛
性を大とすることができる。

【００３３】図６の例は、内部補強板４６Ａ，４６Ｂの
前，後端部のみに部分的に補強リブ５６を設けて、これ
により同端部のみを部分的に剛性大とした例である。
尚、リブ５６を内部補強板４６Ａ，４６Ｂの前後方向全
長に亘って形成することも可能である。その他本発明に
おいては内部補強板４６Ａ，４６Ｂの全体若しくは前，
後端部のみを部分的に硬い材質のもので形成し、これに
より同端部若しくはその全体の剛性を大とするといった
ことも可能である。また硬い材質とするために焼入れ処
理を施しても良い。

【００３４】以上本発明の実施例を詳述したがこれはあ
くまで一例示であり、本発明は上例以外の他の様々な形
態のゴム支承に対して適用することも可能である等、そ
の主旨を逸脱しない範囲において種々変更を加えた形態
で構成可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるゴム支承を橋梁への取
付状態で示す図である。

【図２】図１のゴム支承と周辺部を拡大して示す図であ
る。

【図３】同じ実施例のゴム支承単体の外観図である。

【図４】同じ実施例のゴム支承の断面構造を示す図であ
る。

【図５】本発明の他の実施例のゴム支承の断面構造を示
す図である。

【図６】本発明の更に他の実施例のゴム支承の断面構造
を示す図である。

【図７】橋梁におけるゴム支承の配置箇所を示す説明図
である。

【図８】ゴム支承の従来の一例をその不具合とともに示
す説明図である。

【符号の説明】

１０ ゴム支承 ４０ 上補強板 ４２ 下補強板 ４４ ゴム層 ４６Ａ，４６Ｂ，４６Ｃ 内部補強板 ４８ 上被覆ゴム層 ５０ 下被覆ゴム層 ５２ 横被覆ゴム層

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上補強板と下補強板との間に複数のゴム
   層と硬質の内部補強板とを上下に交互に且つ該上補強板
   と下補強板との次に該ゴム層が位置するように積層して
   それらを一体に固着した積層形態の橋梁用のゴム支承に
   おいて、 前記内部補強板の内の最下位置及び最上位置の少なくと
   も橋軸方向の前，後端部の剛性を他の内部補強板のそれ
   よりも大となしたことを特徴とする橋梁用ゴム支承。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記最下位置と最上
   位置の内部補強板の前記前，後端部の厚みを他の内部補
   強板のそれよりも厚くなしたことを特徴とする橋梁用ゴ
   ム支承。
3. 【請求項３】 請求項２において、前記最下位置と最上
   位置の内部補強板の前，後端部の厚みＴａを他の内部補
   強板の厚みＴｂに対して１．５〜４．５倍の厚みとなし
   たことを特徴とする橋梁用ゴム支承。
4. 【請求項４】 請求項１〜３の何れかにおいて、前記ゴ
   ム支承が少なくとも前記上補強板，下補強板の間におい
   て周面に横被覆ゴム層を有するゴム被覆タイプのもので
   あることを特徴とする橋梁用ゴム支承。