JP2004011197A - 水平力分散支承装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】装置の大型化を防止すると共に、鉛直剛性を低く維持することにより回転機能を妨げることがなく、水平剛性を高めることにより構造物に悪影響を及ぼすことがないような、水平力分散支承装置を提供する。
【解決手段】水平力分散支承装置１０において、複数層の補強板のうちの任意の一層に係る補強板を、他の層に係る補強板（薄鋼板１３）よりも厚い厚板補強板（中間厚鋼板１６）とし、該厚板補強板に対向する位置まで、下沓１７又は上沓１８のいずれか一方からストッパブロック１７ｂを突設する。ここで鉛直方向については、積層ゴム体１１の全厚が有効厚として作用するので、鉛直剛性は低く維持される。一方で水平方向については、厚板補強板がストッパブロックに接触することにより、積層ゴム体の片側（下側）が確実に拘束され、該積層ゴム体の反対側（上側）のみが自由に動いて水平変位に対応するので、水平剛性を高めることができる。
【選択図】 図１
【解決手段】水平力分散支承装置１０において、複数層の補強板のうちの任意の一層に係る補強板を、他の層に係る補強板（薄鋼板１３）よりも厚い厚板補強板（中間厚鋼板１６）とし、該厚板補強板に対向する位置まで、下沓１７又は上沓１８のいずれか一方からストッパブロック１７ｂを突設する。ここで鉛直方向については、積層ゴム体１１の全厚が有効厚として作用するので、鉛直剛性は低く維持される。一方で水平方向については、厚板補強板がストッパブロックに接触することにより、積層ゴム体の片側（下側）が確実に拘束され、該積層ゴム体の反対側（上側）のみが自由に動いて水平変位に対応するので、水平剛性を高めることができる。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体と、該積層ゴム体の下面に固着される下沓と、該積層ゴム体の上面に固着される上沓と、を備え、下部構造物と上部構造物の間に設置される水平力分散支承装置に係り、特に鉛直剛性を低く維持することにより回転機能を妨げることがなく、水平剛性を高めることにより構造物に悪影響を及ぼすことがないような、水平力分散支承装置に関する。
【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、その上部構造物に作用する慣性力を下部構造物に確実に伝達するために、該下部構造物と上部構造物の間に、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水平力分散支承装置が設置されている。この水平力分散支承装置には、上部構造物に作用する荷重を支持するための荷重支持機能，上部構造物の上下方向回転によるひずみに追随するための回転機能，及び上部構造物の通常時や地震時における水平変位に追随するための水平移動機能等が求められる。換言すれば、水平力分散支承装置には、鉛直方向については、上部構造物の上下方向回転によるひずみに追随しやすいように低い鉛直剛性が要求され、水平方向については、上部構造物の地震時における過度の水平変位を抑制しやすいように高い水平剛性が要求される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで積層ゴム体を備える水平力分散支承装置では、金属支承に比べて支圧面積が大きいため、上部構造物の上下方向回転によるひずみ量が大きくなり、該ひずみ量に追随する回転機能を求めると積層ゴム体の厚さが厚くなってしまうため、水平剛性が低くなってしまい、上部構造物の地震時における水平変位が過度に大きくなってしまうため、構造物に悪影響を及ぼしてしまう。しかしながら、水平剛性を高めるために支圧面積をさらに大きくすると、該支圧面積の増加に伴う回転機能を求めるために積層ゴム体の厚さがさらに厚くなってしまい、水平力分散支承装置が大型化するため、コストの上昇を招くと共に施工の煩雑化を招くことになる。即ち水平力分散支承装置では、鉛直方向の性能と水平方向の性能は二律背反の関係にある。
【０００４】
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、装置の大型化を防止すると共に、鉛直剛性を低く維持することにより回転機能を妨げることがなく、水平剛性を高めることにより構造物に悪影響を及ぼすことがないような、水平力分散支承装置を提供することにある。
【０００５】
【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。
【０００６】
まず請求項１に係る発明は、図１〜図６に示すように、複数層の補強板（薄鋼板１３，上厚鋼板１４，下厚鋼板１５，及び中間厚鋼板１６）を内蔵する積層ゴム体１１と、該積層ゴム体の下面に固着される下沓１７と、該積層ゴム体の上面に固着される上沓１８と、を備え、下部構造物（橋台１）と上部構造物（橋桁２）の間に設置される水平力分散支承装置において、前記複数層の補強板のうちの任意の一層に係る補強板を、他の層に係る補強板（薄鋼板１３）よりも厚い厚板補強板（中間厚鋼板１６）とし、該厚板補強板に対向する位置まで、前記下沓又は前記上沓のいずれか一方からストッパブロック１７ｂ又は１８ｂを突設することを特徴とする水平力分散支承装置１０である。
【０００７】
また請求項２に係る発明は、請求項１に記載した水平力分散支承装置であって、図７〜図９に示すように、前記厚板補強板（中間厚鋼板２６）は、前記積層ゴム体２１の側面からフランジ状に露出することを特徴とする水平力分散支承装置２０である。
【０００８】
また請求項３に係る発明は、請求項２に記載した水平力分散支承装置であって、図１０〜図１１に示すように、前記積層ゴム体３１は、複数層の補強板を内蔵すると共に該補強板よりも大きい下側フランジ板３６ａが上面に固着された下側部分積層ゴム体３１ａと、複数層の補強板を内蔵すると共に該補強板よりも大きい上側フランジ板３６ｂが下面に固着された上側部分積層ゴム体３１ｂと、からなり、前記下側フランジ板と前記上側フランジ板をボルト３６ｃにて接合することにより、前記積層ゴム体の側面からフランジ状に露出する前記厚板補強板（中間厚鋼板３６）を構成することを特徴とする水平力分散支承装置３０である。
【０００９】
また請求項４に係る発明は、請求項２又は３に記載した水平力分散支承装置であって、図１２〜図１４に示すように、前記積層ゴム体４１の側面からフランジ状に露出する前記厚板補強板（中間厚鋼板４６）の平面部にフランジ孔４６ａを設け、該フランジ孔に対応する位置に設けられる前記ストッパブロック４７ｂを嵌合することを特徴とする水平力分散支承装置４０である。
【００１０】
また請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載した水平力分散支承装置であって、図１５〜図１６に示すように、前記ストッパブロック５７ｂは、前記厚板補強板（中間厚鋼板５６）の前後左右に対向する位置に設けられることを特徴とする水平力分散支承装置５０である。
【００１１】
また請求項６に係る発明は、請求項１に記載した水平力分散支承装置であって、図１７〜図２０に示すように、前記積層ゴム体６１の下面又は上面から前記厚板補強板（中間厚鋼板６６）に至るように内部孔６１ａを設け、該内部孔に対応する位置に設けられる前記ストッパブロック６７ｂを嵌合することを特徴とする水平力分散支承装置６０である。
【００１２】
さらに請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか１つに記載した水平力分散支承装置であって、図２１〜図２３に示すように、前記厚板補強板（中間厚鋼板７６）と前記ストッパブロック７７ｂとの間に所定の隙間Ｓを設けることを特徴とする水平力分散支承装置７０である。
【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、複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体と、該積層ゴム体の下面に固着される下沓と、該積層ゴム体の上面に固着される上沓と、を備え、下部構造物と上部構造物の間に設置される水平力分散支承装置１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０である。以下においては、該水平力分散支承装置が、下部構造物であるコンクリート製の橋台１と、上部構造物である鋼製の橋桁２からなる、多径間連続桁の橋梁に適用される例について説明する。また、以下においては、橋軸方向を前後、橋軸直角方向を左右と称する。
【００１４】
なお本発明に係る水平力分散支承装置には、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０，第２実施形態に係る水平力分散支承装置２０，第３実施形態に係る水平力分散支承装置３０，第４実施形態に係る水平力分散支承装置５０，第５実施形態に係る水平力分散支承装置５０，第６実施形態に係る水平力分散支承装置６０，及び第７実施形態に係る水平力分散支承装置７０が含まれる。以下においては、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０〜第７実施形態に係る水平力分散支承装置７０までを順に説明する。また、以下においては、各実施形態において、同一の機能を有する構成要素については、同一の用語を用いて詳細な説明を省略すると共に、図面中の符号のうちの一の位の数字を同一の数字とする一方で十の位の数字を各実施形態に対応させた数字とする。
【００１５】
［第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０］
まず図１〜図３は本発明の第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０（下沓１７からストッパブロック１７ｂが突設されるもの）を表す図である。この第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０は、複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体１１と、該積層ゴム体１１の下面に固着される下沓１７と、該積層ゴム体１１の上面に固着される上沓１８と、を備え、下部構造物である橋台１と上部構造物である橋桁２の間に設置されるものである。
【００１６】
積層ゴム体１１は、矩形のゴム板と矩形の補強板が複数層に亘って交互に積層されて一体加硫成型されたものである。ここでゴム板の材質は、例えばゴム弾性体であり、補強板の材質は、例えば鋼である。この補強板には、薄鋼板１３，上厚鋼板１４，下厚鋼板１５，及び中間厚鋼板１６が含まれる。ここでゴム板の厚さは例えば２５ｍｍ程度であり、薄鋼板１３の厚さは例えば３．２ｍｍ程度であり、上厚鋼板１４，下厚鋼板１５，及び中間厚鋼板１６の厚さは例えば４０ｍｍ程度である。この積層ゴム体１１は、上側から順に上厚鋼板１４，ゴム板，薄鋼板１３，ゴム板，薄鋼板１３，ゴム板，中間厚鋼板１６，ゴム板，薄鋼板１３，ゴム板，薄鋼板１３，ゴム板，下厚鋼板１５が積層されて一体加硫成型されたものである。ここで本発明では、複数層の補強板のうちの任意の一層に係る補強板を、他の層に係る補強板（薄鋼板１３）よりも厚い厚板補強板（中間厚鋼板１６）とした点に特徴があり、ここでは積層ゴム体１１の全厚における中間に中間厚鋼板１６を設けている。
【００１７】
この積層ゴム体１１において、上厚鋼板１４が適宜の数の取付ボルト１８ａにより上沓１８と固着され、下厚鋼板１５が適宜の数の取付ボルト１７ａにより下沓１７と固着されて、水平力分散支承装置１０が構成される。そして水平力分散支承装置１０において、適宜の数のアンカーボルト１ａにより橋台１に下沓１７が固着され、橋桁２に適宜の数の締結ボルト２ａにより締結されたソールプレート２ｂに剪断キー２ｃを介して上沓１８が接続されて、水平力分散支承装置１０が橋梁に設置される。ここで本発明では、中間厚鋼板１６に対向する位置まで、下沓１７からストッパブロック１７ｂを突設した（立ち上げた）点に特徴があり、ここでは下沓１７の前後にストッパブロック１７ｂ，１７ｂを設けている。
【００１８】
次に図４は図１〜図３に示す水平力分散支承装置１０の作用を表す橋軸方向の断面図である。この水平力分散支承装置１０によれば、鉛直方向については、積層ゴム体１１の全厚が有効厚として作用するので、鉛直剛性は低く維持される。一方、水平方向については、中間厚鋼板１６がストッパブロック１７ｂに接触することにより、積層ゴム体１１の片側（ここでは下側）が確実に拘束され、該積層ゴム体１１の反対側（ここでは上側）のみが自由に動いて水平変位に対応するので、水平剛性を高めることができる。
【００１９】
次に図５及び図６は本発明の第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０’の変形例（上沓からストッパブロックが突設されるもの）を表す図である。この変形例に係る水平力分散支承装置１０’は、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と同様に、複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体１１と、該積層ゴム体１１の下面に固着される下沓１７と、該積層ゴム体１１の上面に固着される上沓１８と、を備え、下部構造物である橋台１と上部構造物である橋桁２の間に設置されるものであるが、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と異なり、中間厚鋼板１６に対向する位置まで、上沓１８からストッパブロック１８ｂを突設した（立ち下げた）点に特徴があり、ここでは上沓１８の前後にストッパブロック１８ｂ，１８ｂを設けている。
【００２０】
この水平力分散支承装置１０’によれば、鉛直方向については、積層ゴム体１１の全厚が有効厚として作用するので、鉛直剛性は低く維持される。一方、水平方向については、中間厚鋼板１６がストッパブロック１８ｂに接触することにより、積層ゴム体１１の片側（ここでは上側）が確実に拘束され、該積層ゴム体１１の反対側（ここでは下側）のみが自由に動いて水平変位に対応するので、水平剛性を高めることができる。
【００２１】
［第２実施形態に係る水平力分散支承装置２０］
次に図７は本発明の第２実施形態に係る水平力分散支承装置（中間厚鋼板が積層ゴム体の側面からフランジ状に露出されるもの）を表す図であり、図８及び図９は図７に示す水平力分散支承装置２０を構成する積層ゴム体２１を表す図である。この第２実施形態に係る水平力分散支承装置２０は、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と同様に、複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体２１と、該積層ゴム体２１の下面に固着される下沓２７と、該積層ゴム体２１の上面に固着される上沓と、を備え、下部構造物である橋台と上部構造物である橋桁の間に設置されるものであるが、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と異なり、厚板補強板である中間厚鋼板２６が積層ゴム体２１の側面からフランジ状に露出される点に特徴があり、ここでは該中間厚鋼板２６の左右方向（橋軸直角方向）に切欠２６ａ，２６ａを設けると共に、下沓２７の左右にストッパブロック２７ｂ，２７ｂを設けて、該切欠２６ａとストッパブロック２７ｂを嵌合している。
【００２２】
この水平力分散支承装置２０によれば、鉛直方向については、積層ゴム体２１の全厚が有効厚として作用するので、鉛直剛性は低く維持される。一方、水平方向については、中間厚鋼板２６に設けられた切欠２６ａの内面がストッパブロック２７ｂに接触することにより、積層ゴム体２１の片側（ここでは下側）が確実に拘束され、該積層ゴム体２１の反対側（ここでは上側）のみが自由に動いて水平変位に対応するので、水平剛性を高めることができる。このように前後方向（橋軸方向）でなく左右方向（橋軸直角方向）にストッパブロック２７ａを設けたので、該前後方向のスペースが狭隘であっても水平力分散支承装置２０を設置できる。なお変形例に係る水平力分散支承装置１０’と同様に、上沓からストッパブロックを突設するようにしても良い。
【００２３】
［第３実施形態に係る水平力分散支承装置３０］
次に図１０及び図１１は本発明の第３実施形態に係る水平力分散支承装置（下側部分積層ゴム体３１ａの下側フランジ板３６ａと上側部分積層ゴム体３１ｂの上側フランジ板３６ｂが接合ボルト３６ｃにて接合されるもの）を構成する積層ゴム体３１を表す図である。この第３実施形態に係る水平力分散支承装置３０は、第２実施形態に係る水平力分散支承装置２０における積層ゴム体２１に代えて積層ゴム体３１を用いるものである。
【００２４】
この積層ゴム体３１は、複数層の補強板を内蔵すると共に該補強板よりも大きい下側フランジ板３６ａが上面に固着された下側部分積層ゴム体３１ａと、複数層の補強板を内蔵すると共に該補強板よりも大きい上側フランジ板３６ｂが下面に固着された上側部分積層ゴム体３１ｂと、からなり、下側フランジ板３６ａと上側フランジ板３６ｂを接合ボルト３６ｃにて接合することにより、積層ゴム体３１の側面からフランジ状に露出する厚板補強板である中間厚鋼板３６が構成されるものであり、ここでは該中間厚鋼板３６の左右方向（橋軸直角方向）に切欠３６ｄ，３６ｄを設けている。ここで下側部分積層ゴム体３１ａと上側部分積層ゴム体３１ｂは、天地は逆であるが同一の鋼製なので、該部分積層ゴム体を重ね合わせて適宜の数の接合ボルト３６ｃにて接合することにより、積層ゴム体３１を簡便に製造できる。
【００２５】
［第４実施形態に係る水平力分散支承装置４０］
次に図１２は本発明の第４実施形態に係る水平力分散支承装置４０（フランジ孔４６ａにストッパブロック４７ｂが嵌合されるもの）を表す図であり、図１３及び図１４は図１２に示す水平力分散支承装置４０を構成する積層ゴム体４１を表す図である。この第４実施形態に係る水平力分散支承装置４０は、第２実施形態に係る水平力分散支承装置２０と同様に、複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体４１と、該積層ゴム体４１の下面に固着される下沓４７と、該積層ゴム体４１の上面に固着される上沓と、を備え、下部構造物である橋台と上部構造物である橋桁の間に設置されるものであるが、第２実施形態に係る水平力分散支承装置２０と異なり、積層ゴム体４１の側面からフランジ状に露出する厚板補強板である中間厚鋼板４６の平面部にフランジ孔４６ａを設け、該フランジ孔に対応する位置に設けられるストッパブロック４７ｂが嵌合される点に特徴があり、ここでは該中間厚鋼板４６の左右方向（橋軸直角方向）にフランジ孔４６ａを設けると共に、下沓４７の左右にストッパブロック４７ｂ，４７ｂを設けて、該フランジ孔４６ａとストッパブロック４７ｂを嵌合している。
【００２６】
この水平力分散支承装置４０によれば、鉛直方向については、積層ゴム体４１の全厚が有効厚として作用するので、鉛直剛性は低く維持される。一方、水平方向については、中間厚鋼板４６に設けられたフランジ孔４６ａの内面がストッパブロック４７ｂに接触することにより、積層ゴム体２１の片側（ここでは下側）が確実に拘束され、該積層ゴム体２１の反対側（ここでは上側）のみが自由に動いて水平変位に対応するので、水平剛性を高めることができる。このようにフランジ孔４６ａに嵌合されたストッパブロック４７ｂが該フランジ孔４６ａにおける対向する二面に接触するので、水平変位を抑制する力を二分割として、該ストッパブロック４７ｂをコンパクトに構成することができる。なお変形例に係る水平力分散支承装置１０’と同様に、上沓からストッパブロックを突設するようにしても良い。また第３実施形態に係る水平力分散支承装置３０と同様に、下側部分積層ゴム体の下側フランジ板と上側部分積層ゴム体の上側フランジ板を接合ボルトにて接合することにより積層ゴム体を構成するようにしても良い。
【００２７】
［第５実施形態に係る水平力分散支承装置５０］
次に図１５は本発明の第５実施形態に係る水平力分散支承装置５０（ストッパブロック５７ｂが前後左右に設けられたもの）を表す図である。この第５実施形態に係る水平力分散支承装置５０は、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と同様に、複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体５１と、該積層ゴム体５１の下面に固着される下沓５７と、該積層ゴム体５１の上面に固着される上沓と、を備え、下部構造物である橋台と上部構造物である橋桁の間に設置されるものであるが、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と異なり、ストッパブロック５７ｂが厚板補強板である中間厚鋼板５６の前後左右に対向する位置に設けられる点に特徴があり、ここでは下沓５７の前後左右にストッパブロック５７ｂ，５７ｂ，５７ｂ，５７ｂを設けている。
【００２８】
この水平力分散支承装置５０によれば、鉛直方向については、積層ゴム体５１の全厚が有効厚として作用するので、鉛直剛性は低く維持される。一方、水平方向については、中間厚鋼板５６がストッパブロック５７ｂに接触することにより、積層ゴム体５１の片側（ここでは下側）が確実に拘束され、該積層ゴム体５１の反対側（ここでは上側）のみが自由に動いて水平変位に対応するので、水平剛性を高めることができる。このように下沓５７の前後左右にストッパブロック５７ｂ，５７ｂ，５７ｂ，５７ｂを設けたので、前後方向（橋軸方向）及び左右方向（橋軸直角方向）について、水平剛性を高めることができる。なお変形例に係る水平力分散支承装置１０’と同様に、上沓からストッパブロックを突設するようにしても良い。また第２実施形態に係る水平力分散支承装置２０と同様に、中間厚鋼板を積層ゴム体の側面からフランジ状に露出させ、該中間厚鋼板の前後左右に切欠を設けて、前後左右に設けられたストッパブロック５７ｂ，５７ｂ，５７ｂ，５７ｂを該切欠に嵌合するようにしても良い。また第３実施形態に係る水平力分散支承装置３０と同様に、下側部分積層ゴム体の下側フランジ板と上側部分積層ゴム体の上側フランジ板を接合ボルトにて接合することにより積層ゴム体を構成するようにしても良い。さらに第４実施形態に係る水平力分散支承装置４０と同様に、中間厚鋼板を積層ゴム体の側面からフランジ状に露出させ、該中間厚鋼板の前後左右にフランジ孔を設けて、前後左右に設けられたストッパブロック５７ｂ，５７ｂ，５７ｂ，５７ｂを該フランジ孔に嵌合するようにしても良い。
【００２９】
［第６実施形態に係る水平力分散支承装置６０］
次に図１７は本発明の第６実施形態に係る水平力分散支承装置６０（内部孔６１ａにストッパブロック５７ｂが嵌合されるもの）を表す図であり、図１８及び図１９は図１７に示す水平力分散支承装置６０を構成する積層ゴム体６１を表す図である。この第６実施形態に係る水平力分散支承装置６０は、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と同様に、複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体６１と、該積層ゴム体６１の下面に固着される下沓６７と、該積層ゴム体６１の上面に固着される上沓と、を備え、下部構造物である橋台と上部構造物である橋桁の間に設置されるものであるが、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と異なり、積層ゴム体６１の下面から厚板補強板である中間厚鋼板６６に至るように内部孔６１ａを設け、該内部孔６１ａに対応する位置に設けられるストッパブロック６７ｂが嵌合される点に特徴があり、ここでは積層ゴム体６１の中央において下面から中間厚鋼板６６に至る矩形の内部孔６１ａを設けると共に、下沓６７の中央において中間厚鋼板６６に至る矩形のストッパブロック６７ｂを設けて、該内部孔６１ａとストッパブロック６７ｂを嵌合している。
【００３０】
次に図２０は図１７に示す水平力分散支承装置６０の作用を表す橋軸方向の断面図である。この水平力分散支承装置６０によれば、鉛直方向については、積層ゴム体６１の全厚が有効厚として作用するので、鉛直剛性は低く維持される。一方、水平方向については、中間厚鋼板６６がストッパブロック６７ｂに接触することにより、積層ゴム体６１の片側（ここでは下側）が確実に拘束され、該積層ゴム体６１の反対側（ここでは上側）のみが自由に動いて水平変位に対応するので、水平剛性を高めることができる。なお積層ゴム体の上面から中間厚鋼板に至るように内部孔を設けると共に、変形例に係る水平力分散支承装置１０’と同様に、該内部孔に対応する位置に上沓からストッパブロックを突設し、該内部孔とストッパブロックを嵌合するようにしても良い。
【００３１】
［第７実施形態に係る水平力分散支承装置７０］
次に図２１は本発明の第７実施形態に係る水平力分散支承装置７０（中間厚鋼板７６とストッパブロック７７ｂとの間に所定の隙間Ｓが設けられたもの）を表す図である。この第７実施形態に係る水平力分散支承装置７０は、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と同様に、複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体と、該積層ゴム体の下面に固着される下沓７７と、該積層ゴム体の上面に固着される上沓と、を備え、下部構造物である橋台と上部構造物である橋桁の間に設置されるものであるが、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と異なり、厚板補強板である中間厚鋼板７６とストッパブロック７７ｂとの間に所定の隙間Ｓが設けられている点に特徴がある。
【００３２】
次に図２２及び図２３は図２１に示す水平力分散支承装置７０の作用を表す橋軸方向の断面図である。この水平力分散支承装置７０によれば、鉛直方向については、積層ゴム体の全厚が有効厚として作用するので、鉛直剛性は低く維持される。一方、水平方向については、一定の水平変位（例えば通常時の水平変位）に対しては、図２２に示すように、積層ゴム体の片側（図２１では下側）も隙間Ｓの範囲内で水平変位に追随するので水平剛性が低くなり、それ以上の水平変位（例えば地震時の水平変位）に対しては、図２３に示すように、該積層ゴム体の反対側（図２１では上側）のみが隙間Ｓの範囲を越えて水平変位に追随するので水平剛性が高くなるという、バイリニア機能を実現できる。なお、この第７実施形態に係る水平力分散支承装置７０の技術は、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０〜第６実施形態に係る水平力分散支承装置６０のいずれにも適用可能である。
【００３３】
［変形例］
最後に、本発明の変形例について説明する。
【００３４】
上記の実施形態では、構造物が橋梁であり、下部構造物が橋台１であり、上部構造物が橋桁２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。また上記の実施形態では、橋桁２が鋼桁である例について説明したが、これに限らず、該橋桁２はコンクリート桁でも良い。さらに上記の実施形態では、積層ゴム体が平面視で矩形を呈するものである例について説明したが、これに限らず、該積層ゴム体は平面視で円形を呈するものでも良い。
【００３５】
上記の実施形態では、中間厚鋼板の厚さが４０ｍｍ程度である例について説明したが、これに限らず、該中間厚鋼板の厚さは設計上２２ｍｍ〜４０ｍｍ程度に構成するのが適当である。また上記の実施形態では、中間厚鋼板が積層ゴム体の全厚における中間に設けられて、該積層ゴム体の下半分（又は上半分）が拘束され、該積層ゴム体の上半分（又は下半分）が自由に動いて水平変位に対応する例について説明したが、これに限らず、積層ゴム体の全厚における１／２〜３／４が拘束され、積層ゴム体の全厚における１／２〜１／４が自由に動いて水平変位に対応するように構成するのが適当である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明に係る水平力分散支承装置によれば、積層ゴム体１１の全厚が有効厚として作用し、鉛直剛性を低く維持することができるので、回転機能を妨げることがなく、また厚板補強板がストッパブロックに接触して積層ゴム体の片側が確実に拘束され該積層ゴム体の反対側のみが自由に動いて水平変位に対応し、水平剛性を高めることができるので、構造物に悪影響を及ぼすことがないと共に、装置の大型化を防止できるので、コストの上昇や施工の煩雑化を招くこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の第１実施形態に係る水平力分散支承装置（下沓からストッパブロックが突設されるもの）を表す橋軸直角方向の正面図及び断面図（図３のＡ−Ａ断面図）である。
【図２】図２は図１に示す水平力分散支承装置を表す橋軸方向の断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）である。
【図３】図３は図１に示す水平力分散支承装置を表す平面図（図２のＣ−Ｃ矢視図）である。
【図４】図４は図１〜図３に示す水平力分散支承装置の作用を表す橋軸方向の断面図である。
【図５】図５は本発明の第１実施形態に係る水平力分散支承装置の変形例（上沓からストッパブロックが突設されるもの）を表す橋軸直角方向の正面図及び断面図である。
【図６】図６は図５に示す水平力分散支承装置を表す橋軸方向の断面図である。
【図７】図７は本発明の第２実施形態に係る水平力分散支承装置（中間厚鋼板が積層ゴム体の側面からフランジ状に露出されるもの）を表す橋軸直角方向の正面図及び断面図である。
【図８】図８は図７に示す水平力分散支承装置を構成する積層ゴム体を表す断面図である。
【図９】図９は図７に示す水平力分散支承装置を構成する積層ゴム体を表す平面図である。
【図１０】図１０は本発明の第３実施形態に係る水平力分散支承装置（下側部分積層ゴム体の下側フランジ板と上側部分積層ゴム体の上側フランジ板がボルトにて接合されるもの）を構成する積層ゴム体を表す断面図である。
【図１１】図１１は図１０に示す水平力分散支承装置を構成する積層ゴム体を表す平面図である。
【図１２】図１２は本発明の第４実施形態に係る水平力分散支承装置（フランジ孔にストッパブロックが嵌合されるもの）を表す橋軸直角方向の正面図及び断面図である。
【図１３】図１３は図１２に示す水平力分散支承装置を構成する積層ゴム体を表す断面図である。
【図１４】図１４は図１２に示す水平力分散支承装置を構成する積層ゴム体を表す平面図である。
【図１５】図１５は本発明の第５実施形態に係る水平力分散支承装置（ストッパブロックが前後左右に設けられたもの）を表す橋軸直角方向の正面図及び断面図である。
【図１６】図１６は図１５に示す水平力分散支承装置を表す平面図である。
【図１７】図１７は本発明の第６実施形態に係る水平力分散支承装置（内部孔にストッパブロックが嵌合されるもの）を表す橋軸方向の断面図である。
【図１８】図１８は図１７に示す水平力分散支承装置を構成する積層ゴム体を表す断面図である。
【図１９】図１９は図１７に示す水平力分散支承装置を構成する積層ゴム体を表す平面図である。
【図２０】図２０は図１７に示す水平力分散支承装置の作用を表す橋軸方向の断面図である。
【図２１】図２１は本発明の第７実施形態に係る水平力分散支承装置（中間厚鋼板とストッパブロックとの間に所定の隙間が設けられたもの）を表す橋軸方向の断面図である。
【図２２】図２２は図２１に示す水平力分散支承装置の作用を表す橋軸方向の断面図である。
【図２３】図２３は図２２に続く図である。
【符号の説明】
１…橋台
１ａ…アンカーボルト
２…橋桁
２ａ…締結ボルト
２ｂ…ソールプレート
２ｃ…剪断キー
１０…（第１実施形態に係る）水平力分散支承装置
１１…積層ゴム体
１２…ゴム板
１３…薄鋼板
１４…上厚鋼板
１５…下厚鋼板
１６…中間厚鋼板
１７…下沓
１７ａ…取付ボルト
１７ｂ…ストッパブロック
１８…上沓
１８ａ…取付ボルト
１８ｂ…ストッパブロック
２０…（第２実施形態に係る）水平力分散支承装置
２１…積層ゴム体
２６…中間厚鋼板
２６ａ…切欠
２７…下沓
２７ｂ…ストッパブロック
３０…（第３実施形態に係る）水平力分散支承装置
３１…積層ゴム体
３１ａ…下側部分積層ゴム体
３１ｂ…上側部分積層ゴム体
３６…中間厚鋼板
３６ａ…下側フランジ板
３６ｂ…上側フランジ板
３６ｃ…接合ボルト
３６ｄ…切欠
４０…（第４実施形態に係る）水平力分散支承装置
４１…積層ゴム体
４６…中間厚鋼板
４６ａ…フランジ孔
４７…下沓
４７ｂ…ストッパブロック
５０…（第５実施形態に係る）水平力分散支承装置
５１…積層ゴム体
５６…中間厚鋼板
５７…下沓
５７ｂ…ストッパブロック
６０…（第６実施形態に係る）水平力分散支承装置
６１…積層ゴム体
６１ａ…内部孔
６６…中間厚鋼板
６７…下沓
６７ｂ…ストッパブロック
７０…（第７実施形態に係る）水平力分散支承装置
７６…中間厚鋼板
７７…下沓
７７ｂ…ストッパブロック
Ｓ…隙間
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体と、該積層ゴム体の下面に固着される下沓と、該積層ゴム体の上面に固着される上沓と、を備え、下部構造物と上部構造物の間に設置される水平力分散支承装置に係り、特に鉛直剛性を低く維持することにより回転機能を妨げることがなく、水平剛性を高めることにより構造物に悪影響を及ぼすことがないような、水平力分散支承装置に関する。
【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、その上部構造物に作用する慣性力を下部構造物に確実に伝達するために、該下部構造物と上部構造物の間に、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水平力分散支承装置が設置されている。この水平力分散支承装置には、上部構造物に作用する荷重を支持するための荷重支持機能，上部構造物の上下方向回転によるひずみに追随するための回転機能，及び上部構造物の通常時や地震時における水平変位に追随するための水平移動機能等が求められる。換言すれば、水平力分散支承装置には、鉛直方向については、上部構造物の上下方向回転によるひずみに追随しやすいように低い鉛直剛性が要求され、水平方向については、上部構造物の地震時における過度の水平変位を抑制しやすいように高い水平剛性が要求される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ここで積層ゴム体を備える水平力分散支承装置では、金属支承に比べて支圧面積が大きいため、上部構造物の上下方向回転によるひずみ量が大きくなり、該ひずみ量に追随する回転機能を求めると積層ゴム体の厚さが厚くなってしまうため、水平剛性が低くなってしまい、上部構造物の地震時における水平変位が過度に大きくなってしまうため、構造物に悪影響を及ぼしてしまう。しかしながら、水平剛性を高めるために支圧面積をさらに大きくすると、該支圧面積の増加に伴う回転機能を求めるために積層ゴム体の厚さがさらに厚くなってしまい、水平力分散支承装置が大型化するため、コストの上昇を招くと共に施工の煩雑化を招くことになる。即ち水平力分散支承装置では、鉛直方向の性能と水平方向の性能は二律背反の関係にある。
【０００４】
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、装置の大型化を防止すると共に、鉛直剛性を低く維持することにより回転機能を妨げることがなく、水平剛性を高めることにより構造物に悪影響を及ぼすことがないような、水平力分散支承装置を提供することにある。
【０００５】
【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。
【０００６】
まず請求項１に係る発明は、図１〜図６に示すように、複数層の補強板（薄鋼板１３，上厚鋼板１４，下厚鋼板１５，及び中間厚鋼板１６）を内蔵する積層ゴム体１１と、該積層ゴム体の下面に固着される下沓１７と、該積層ゴム体の上面に固着される上沓１８と、を備え、下部構造物（橋台１）と上部構造物（橋桁２）の間に設置される水平力分散支承装置において、前記複数層の補強板のうちの任意の一層に係る補強板を、他の層に係る補強板（薄鋼板１３）よりも厚い厚板補強板（中間厚鋼板１６）とし、該厚板補強板に対向する位置まで、前記下沓又は前記上沓のいずれか一方からストッパブロック１７ｂ又は１８ｂを突設することを特徴とする水平力分散支承装置１０である。
【０００７】
また請求項２に係る発明は、請求項１に記載した水平力分散支承装置であって、図７〜図９に示すように、前記厚板補強板（中間厚鋼板２６）は、前記積層ゴム体２１の側面からフランジ状に露出することを特徴とする水平力分散支承装置２０である。
【０００８】
また請求項３に係る発明は、請求項２に記載した水平力分散支承装置であって、図１０〜図１１に示すように、前記積層ゴム体３１は、複数層の補強板を内蔵すると共に該補強板よりも大きい下側フランジ板３６ａが上面に固着された下側部分積層ゴム体３１ａと、複数層の補強板を内蔵すると共に該補強板よりも大きい上側フランジ板３６ｂが下面に固着された上側部分積層ゴム体３１ｂと、からなり、前記下側フランジ板と前記上側フランジ板をボルト３６ｃにて接合することにより、前記積層ゴム体の側面からフランジ状に露出する前記厚板補強板（中間厚鋼板３６）を構成することを特徴とする水平力分散支承装置３０である。
【０００９】
また請求項４に係る発明は、請求項２又は３に記載した水平力分散支承装置であって、図１２〜図１４に示すように、前記積層ゴム体４１の側面からフランジ状に露出する前記厚板補強板（中間厚鋼板４６）の平面部にフランジ孔４６ａを設け、該フランジ孔に対応する位置に設けられる前記ストッパブロック４７ｂを嵌合することを特徴とする水平力分散支承装置４０である。
【００１０】
また請求項５に係る発明は、請求項１〜４のいずれか１つに記載した水平力分散支承装置であって、図１５〜図１６に示すように、前記ストッパブロック５７ｂは、前記厚板補強板（中間厚鋼板５６）の前後左右に対向する位置に設けられることを特徴とする水平力分散支承装置５０である。
【００１１】
また請求項６に係る発明は、請求項１に記載した水平力分散支承装置であって、図１７〜図２０に示すように、前記積層ゴム体６１の下面又は上面から前記厚板補強板（中間厚鋼板６６）に至るように内部孔６１ａを設け、該内部孔に対応する位置に設けられる前記ストッパブロック６７ｂを嵌合することを特徴とする水平力分散支承装置６０である。
【００１２】
さらに請求項７に係る発明は、請求項１〜６のいずれか１つに記載した水平力分散支承装置であって、図２１〜図２３に示すように、前記厚板補強板（中間厚鋼板７６）と前記ストッパブロック７７ｂとの間に所定の隙間Ｓを設けることを特徴とする水平力分散支承装置７０である。
【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、複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体と、該積層ゴム体の下面に固着される下沓と、該積層ゴム体の上面に固着される上沓と、を備え、下部構造物と上部構造物の間に設置される水平力分散支承装置１０，２０，３０，４０，５０，６０，７０である。以下においては、該水平力分散支承装置が、下部構造物であるコンクリート製の橋台１と、上部構造物である鋼製の橋桁２からなる、多径間連続桁の橋梁に適用される例について説明する。また、以下においては、橋軸方向を前後、橋軸直角方向を左右と称する。
【００１４】
なお本発明に係る水平力分散支承装置には、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０，第２実施形態に係る水平力分散支承装置２０，第３実施形態に係る水平力分散支承装置３０，第４実施形態に係る水平力分散支承装置５０，第５実施形態に係る水平力分散支承装置５０，第６実施形態に係る水平力分散支承装置６０，及び第７実施形態に係る水平力分散支承装置７０が含まれる。以下においては、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０〜第７実施形態に係る水平力分散支承装置７０までを順に説明する。また、以下においては、各実施形態において、同一の機能を有する構成要素については、同一の用語を用いて詳細な説明を省略すると共に、図面中の符号のうちの一の位の数字を同一の数字とする一方で十の位の数字を各実施形態に対応させた数字とする。
【００１５】
［第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０］
まず図１〜図３は本発明の第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０（下沓１７からストッパブロック１７ｂが突設されるもの）を表す図である。この第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０は、複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体１１と、該積層ゴム体１１の下面に固着される下沓１７と、該積層ゴム体１１の上面に固着される上沓１８と、を備え、下部構造物である橋台１と上部構造物である橋桁２の間に設置されるものである。
【００１６】
積層ゴム体１１は、矩形のゴム板と矩形の補強板が複数層に亘って交互に積層されて一体加硫成型されたものである。ここでゴム板の材質は、例えばゴム弾性体であり、補強板の材質は、例えば鋼である。この補強板には、薄鋼板１３，上厚鋼板１４，下厚鋼板１５，及び中間厚鋼板１６が含まれる。ここでゴム板の厚さは例えば２５ｍｍ程度であり、薄鋼板１３の厚さは例えば３．２ｍｍ程度であり、上厚鋼板１４，下厚鋼板１５，及び中間厚鋼板１６の厚さは例えば４０ｍｍ程度である。この積層ゴム体１１は、上側から順に上厚鋼板１４，ゴム板，薄鋼板１３，ゴム板，薄鋼板１３，ゴム板，中間厚鋼板１６，ゴム板，薄鋼板１３，ゴム板，薄鋼板１３，ゴム板，下厚鋼板１５が積層されて一体加硫成型されたものである。ここで本発明では、複数層の補強板のうちの任意の一層に係る補強板を、他の層に係る補強板（薄鋼板１３）よりも厚い厚板補強板（中間厚鋼板１６）とした点に特徴があり、ここでは積層ゴム体１１の全厚における中間に中間厚鋼板１６を設けている。
【００１７】
この積層ゴム体１１において、上厚鋼板１４が適宜の数の取付ボルト１８ａにより上沓１８と固着され、下厚鋼板１５が適宜の数の取付ボルト１７ａにより下沓１７と固着されて、水平力分散支承装置１０が構成される。そして水平力分散支承装置１０において、適宜の数のアンカーボルト１ａにより橋台１に下沓１７が固着され、橋桁２に適宜の数の締結ボルト２ａにより締結されたソールプレート２ｂに剪断キー２ｃを介して上沓１８が接続されて、水平力分散支承装置１０が橋梁に設置される。ここで本発明では、中間厚鋼板１６に対向する位置まで、下沓１７からストッパブロック１７ｂを突設した（立ち上げた）点に特徴があり、ここでは下沓１７の前後にストッパブロック１７ｂ，１７ｂを設けている。
【００１８】
次に図４は図１〜図３に示す水平力分散支承装置１０の作用を表す橋軸方向の断面図である。この水平力分散支承装置１０によれば、鉛直方向については、積層ゴム体１１の全厚が有効厚として作用するので、鉛直剛性は低く維持される。一方、水平方向については、中間厚鋼板１６がストッパブロック１７ｂに接触することにより、積層ゴム体１１の片側（ここでは下側）が確実に拘束され、該積層ゴム体１１の反対側（ここでは上側）のみが自由に動いて水平変位に対応するので、水平剛性を高めることができる。
【００１９】
次に図５及び図６は本発明の第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０’の変形例（上沓からストッパブロックが突設されるもの）を表す図である。この変形例に係る水平力分散支承装置１０’は、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と同様に、複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体１１と、該積層ゴム体１１の下面に固着される下沓１７と、該積層ゴム体１１の上面に固着される上沓１８と、を備え、下部構造物である橋台１と上部構造物である橋桁２の間に設置されるものであるが、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と異なり、中間厚鋼板１６に対向する位置まで、上沓１８からストッパブロック１８ｂを突設した（立ち下げた）点に特徴があり、ここでは上沓１８の前後にストッパブロック１８ｂ，１８ｂを設けている。
【００２０】
この水平力分散支承装置１０’によれば、鉛直方向については、積層ゴム体１１の全厚が有効厚として作用するので、鉛直剛性は低く維持される。一方、水平方向については、中間厚鋼板１６がストッパブロック１８ｂに接触することにより、積層ゴム体１１の片側（ここでは上側）が確実に拘束され、該積層ゴム体１１の反対側（ここでは下側）のみが自由に動いて水平変位に対応するので、水平剛性を高めることができる。
【００２１】
［第２実施形態に係る水平力分散支承装置２０］
次に図７は本発明の第２実施形態に係る水平力分散支承装置（中間厚鋼板が積層ゴム体の側面からフランジ状に露出されるもの）を表す図であり、図８及び図９は図７に示す水平力分散支承装置２０を構成する積層ゴム体２１を表す図である。この第２実施形態に係る水平力分散支承装置２０は、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と同様に、複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体２１と、該積層ゴム体２１の下面に固着される下沓２７と、該積層ゴム体２１の上面に固着される上沓と、を備え、下部構造物である橋台と上部構造物である橋桁の間に設置されるものであるが、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と異なり、厚板補強板である中間厚鋼板２６が積層ゴム体２１の側面からフランジ状に露出される点に特徴があり、ここでは該中間厚鋼板２６の左右方向（橋軸直角方向）に切欠２６ａ，２６ａを設けると共に、下沓２７の左右にストッパブロック２７ｂ，２７ｂを設けて、該切欠２６ａとストッパブロック２７ｂを嵌合している。
【００２２】
この水平力分散支承装置２０によれば、鉛直方向については、積層ゴム体２１の全厚が有効厚として作用するので、鉛直剛性は低く維持される。一方、水平方向については、中間厚鋼板２６に設けられた切欠２６ａの内面がストッパブロック２７ｂに接触することにより、積層ゴム体２１の片側（ここでは下側）が確実に拘束され、該積層ゴム体２１の反対側（ここでは上側）のみが自由に動いて水平変位に対応するので、水平剛性を高めることができる。このように前後方向（橋軸方向）でなく左右方向（橋軸直角方向）にストッパブロック２７ａを設けたので、該前後方向のスペースが狭隘であっても水平力分散支承装置２０を設置できる。なお変形例に係る水平力分散支承装置１０’と同様に、上沓からストッパブロックを突設するようにしても良い。
【００２３】
［第３実施形態に係る水平力分散支承装置３０］
次に図１０及び図１１は本発明の第３実施形態に係る水平力分散支承装置（下側部分積層ゴム体３１ａの下側フランジ板３６ａと上側部分積層ゴム体３１ｂの上側フランジ板３６ｂが接合ボルト３６ｃにて接合されるもの）を構成する積層ゴム体３１を表す図である。この第３実施形態に係る水平力分散支承装置３０は、第２実施形態に係る水平力分散支承装置２０における積層ゴム体２１に代えて積層ゴム体３１を用いるものである。
【００２４】
この積層ゴム体３１は、複数層の補強板を内蔵すると共に該補強板よりも大きい下側フランジ板３６ａが上面に固着された下側部分積層ゴム体３１ａと、複数層の補強板を内蔵すると共に該補強板よりも大きい上側フランジ板３６ｂが下面に固着された上側部分積層ゴム体３１ｂと、からなり、下側フランジ板３６ａと上側フランジ板３６ｂを接合ボルト３６ｃにて接合することにより、積層ゴム体３１の側面からフランジ状に露出する厚板補強板である中間厚鋼板３６が構成されるものであり、ここでは該中間厚鋼板３６の左右方向（橋軸直角方向）に切欠３６ｄ，３６ｄを設けている。ここで下側部分積層ゴム体３１ａと上側部分積層ゴム体３１ｂは、天地は逆であるが同一の鋼製なので、該部分積層ゴム体を重ね合わせて適宜の数の接合ボルト３６ｃにて接合することにより、積層ゴム体３１を簡便に製造できる。
【００２５】
［第４実施形態に係る水平力分散支承装置４０］
次に図１２は本発明の第４実施形態に係る水平力分散支承装置４０（フランジ孔４６ａにストッパブロック４７ｂが嵌合されるもの）を表す図であり、図１３及び図１４は図１２に示す水平力分散支承装置４０を構成する積層ゴム体４１を表す図である。この第４実施形態に係る水平力分散支承装置４０は、第２実施形態に係る水平力分散支承装置２０と同様に、複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体４１と、該積層ゴム体４１の下面に固着される下沓４７と、該積層ゴム体４１の上面に固着される上沓と、を備え、下部構造物である橋台と上部構造物である橋桁の間に設置されるものであるが、第２実施形態に係る水平力分散支承装置２０と異なり、積層ゴム体４１の側面からフランジ状に露出する厚板補強板である中間厚鋼板４６の平面部にフランジ孔４６ａを設け、該フランジ孔に対応する位置に設けられるストッパブロック４７ｂが嵌合される点に特徴があり、ここでは該中間厚鋼板４６の左右方向（橋軸直角方向）にフランジ孔４６ａを設けると共に、下沓４７の左右にストッパブロック４７ｂ，４７ｂを設けて、該フランジ孔４６ａとストッパブロック４７ｂを嵌合している。
【００２６】
この水平力分散支承装置４０によれば、鉛直方向については、積層ゴム体４１の全厚が有効厚として作用するので、鉛直剛性は低く維持される。一方、水平方向については、中間厚鋼板４６に設けられたフランジ孔４６ａの内面がストッパブロック４７ｂに接触することにより、積層ゴム体２１の片側（ここでは下側）が確実に拘束され、該積層ゴム体２１の反対側（ここでは上側）のみが自由に動いて水平変位に対応するので、水平剛性を高めることができる。このようにフランジ孔４６ａに嵌合されたストッパブロック４７ｂが該フランジ孔４６ａにおける対向する二面に接触するので、水平変位を抑制する力を二分割として、該ストッパブロック４７ｂをコンパクトに構成することができる。なお変形例に係る水平力分散支承装置１０’と同様に、上沓からストッパブロックを突設するようにしても良い。また第３実施形態に係る水平力分散支承装置３０と同様に、下側部分積層ゴム体の下側フランジ板と上側部分積層ゴム体の上側フランジ板を接合ボルトにて接合することにより積層ゴム体を構成するようにしても良い。
【００２７】
［第５実施形態に係る水平力分散支承装置５０］
次に図１５は本発明の第５実施形態に係る水平力分散支承装置５０（ストッパブロック５７ｂが前後左右に設けられたもの）を表す図である。この第５実施形態に係る水平力分散支承装置５０は、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と同様に、複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体５１と、該積層ゴム体５１の下面に固着される下沓５７と、該積層ゴム体５１の上面に固着される上沓と、を備え、下部構造物である橋台と上部構造物である橋桁の間に設置されるものであるが、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と異なり、ストッパブロック５７ｂが厚板補強板である中間厚鋼板５６の前後左右に対向する位置に設けられる点に特徴があり、ここでは下沓５７の前後左右にストッパブロック５７ｂ，５７ｂ，５７ｂ，５７ｂを設けている。
【００２８】
この水平力分散支承装置５０によれば、鉛直方向については、積層ゴム体５１の全厚が有効厚として作用するので、鉛直剛性は低く維持される。一方、水平方向については、中間厚鋼板５６がストッパブロック５７ｂに接触することにより、積層ゴム体５１の片側（ここでは下側）が確実に拘束され、該積層ゴム体５１の反対側（ここでは上側）のみが自由に動いて水平変位に対応するので、水平剛性を高めることができる。このように下沓５７の前後左右にストッパブロック５７ｂ，５７ｂ，５７ｂ，５７ｂを設けたので、前後方向（橋軸方向）及び左右方向（橋軸直角方向）について、水平剛性を高めることができる。なお変形例に係る水平力分散支承装置１０’と同様に、上沓からストッパブロックを突設するようにしても良い。また第２実施形態に係る水平力分散支承装置２０と同様に、中間厚鋼板を積層ゴム体の側面からフランジ状に露出させ、該中間厚鋼板の前後左右に切欠を設けて、前後左右に設けられたストッパブロック５７ｂ，５７ｂ，５７ｂ，５７ｂを該切欠に嵌合するようにしても良い。また第３実施形態に係る水平力分散支承装置３０と同様に、下側部分積層ゴム体の下側フランジ板と上側部分積層ゴム体の上側フランジ板を接合ボルトにて接合することにより積層ゴム体を構成するようにしても良い。さらに第４実施形態に係る水平力分散支承装置４０と同様に、中間厚鋼板を積層ゴム体の側面からフランジ状に露出させ、該中間厚鋼板の前後左右にフランジ孔を設けて、前後左右に設けられたストッパブロック５７ｂ，５７ｂ，５７ｂ，５７ｂを該フランジ孔に嵌合するようにしても良い。
【００２９】
［第６実施形態に係る水平力分散支承装置６０］
次に図１７は本発明の第６実施形態に係る水平力分散支承装置６０（内部孔６１ａにストッパブロック５７ｂが嵌合されるもの）を表す図であり、図１８及び図１９は図１７に示す水平力分散支承装置６０を構成する積層ゴム体６１を表す図である。この第６実施形態に係る水平力分散支承装置６０は、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と同様に、複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体６１と、該積層ゴム体６１の下面に固着される下沓６７と、該積層ゴム体６１の上面に固着される上沓と、を備え、下部構造物である橋台と上部構造物である橋桁の間に設置されるものであるが、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と異なり、積層ゴム体６１の下面から厚板補強板である中間厚鋼板６６に至るように内部孔６１ａを設け、該内部孔６１ａに対応する位置に設けられるストッパブロック６７ｂが嵌合される点に特徴があり、ここでは積層ゴム体６１の中央において下面から中間厚鋼板６６に至る矩形の内部孔６１ａを設けると共に、下沓６７の中央において中間厚鋼板６６に至る矩形のストッパブロック６７ｂを設けて、該内部孔６１ａとストッパブロック６７ｂを嵌合している。
【００３０】
次に図２０は図１７に示す水平力分散支承装置６０の作用を表す橋軸方向の断面図である。この水平力分散支承装置６０によれば、鉛直方向については、積層ゴム体６１の全厚が有効厚として作用するので、鉛直剛性は低く維持される。一方、水平方向については、中間厚鋼板６６がストッパブロック６７ｂに接触することにより、積層ゴム体６１の片側（ここでは下側）が確実に拘束され、該積層ゴム体６１の反対側（ここでは上側）のみが自由に動いて水平変位に対応するので、水平剛性を高めることができる。なお積層ゴム体の上面から中間厚鋼板に至るように内部孔を設けると共に、変形例に係る水平力分散支承装置１０’と同様に、該内部孔に対応する位置に上沓からストッパブロックを突設し、該内部孔とストッパブロックを嵌合するようにしても良い。
【００３１】
［第７実施形態に係る水平力分散支承装置７０］
次に図２１は本発明の第７実施形態に係る水平力分散支承装置７０（中間厚鋼板７６とストッパブロック７７ｂとの間に所定の隙間Ｓが設けられたもの）を表す図である。この第７実施形態に係る水平力分散支承装置７０は、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と同様に、複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体と、該積層ゴム体の下面に固着される下沓７７と、該積層ゴム体の上面に固着される上沓と、を備え、下部構造物である橋台と上部構造物である橋桁の間に設置されるものであるが、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０と異なり、厚板補強板である中間厚鋼板７６とストッパブロック７７ｂとの間に所定の隙間Ｓが設けられている点に特徴がある。
【００３２】
次に図２２及び図２３は図２１に示す水平力分散支承装置７０の作用を表す橋軸方向の断面図である。この水平力分散支承装置７０によれば、鉛直方向については、積層ゴム体の全厚が有効厚として作用するので、鉛直剛性は低く維持される。一方、水平方向については、一定の水平変位（例えば通常時の水平変位）に対しては、図２２に示すように、積層ゴム体の片側（図２１では下側）も隙間Ｓの範囲内で水平変位に追随するので水平剛性が低くなり、それ以上の水平変位（例えば地震時の水平変位）に対しては、図２３に示すように、該積層ゴム体の反対側（図２１では上側）のみが隙間Ｓの範囲を越えて水平変位に追随するので水平剛性が高くなるという、バイリニア機能を実現できる。なお、この第７実施形態に係る水平力分散支承装置７０の技術は、第１実施形態に係る水平力分散支承装置１０〜第６実施形態に係る水平力分散支承装置６０のいずれにも適用可能である。
【００３３】
［変形例］
最後に、本発明の変形例について説明する。
【００３４】
上記の実施形態では、構造物が橋梁であり、下部構造物が橋台１であり、上部構造物が橋桁２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。また上記の実施形態では、橋桁２が鋼桁である例について説明したが、これに限らず、該橋桁２はコンクリート桁でも良い。さらに上記の実施形態では、積層ゴム体が平面視で矩形を呈するものである例について説明したが、これに限らず、該積層ゴム体は平面視で円形を呈するものでも良い。
【００３５】
上記の実施形態では、中間厚鋼板の厚さが４０ｍｍ程度である例について説明したが、これに限らず、該中間厚鋼板の厚さは設計上２２ｍｍ〜４０ｍｍ程度に構成するのが適当である。また上記の実施形態では、中間厚鋼板が積層ゴム体の全厚における中間に設けられて、該積層ゴム体の下半分（又は上半分）が拘束され、該積層ゴム体の上半分（又は下半分）が自由に動いて水平変位に対応する例について説明したが、これに限らず、積層ゴム体の全厚における１／２〜３／４が拘束され、積層ゴム体の全厚における１／２〜１／４が自由に動いて水平変位に対応するように構成するのが適当である。
【００３６】
【発明の効果】
本発明に係る水平力分散支承装置によれば、積層ゴム体１１の全厚が有効厚として作用し、鉛直剛性を低く維持することができるので、回転機能を妨げることがなく、また厚板補強板がストッパブロックに接触して積層ゴム体の片側が確実に拘束され該積層ゴム体の反対側のみが自由に動いて水平変位に対応し、水平剛性を高めることができるので、構造物に悪影響を及ぼすことがないと共に、装置の大型化を防止できるので、コストの上昇や施工の煩雑化を招くこともない。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明の第１実施形態に係る水平力分散支承装置（下沓からストッパブロックが突設されるもの）を表す橋軸直角方向の正面図及び断面図（図３のＡ−Ａ断面図）である。
【図２】図２は図１に示す水平力分散支承装置を表す橋軸方向の断面図（図３のＢ−Ｂ断面図）である。
【図３】図３は図１に示す水平力分散支承装置を表す平面図（図２のＣ−Ｃ矢視図）である。
【図４】図４は図１〜図３に示す水平力分散支承装置の作用を表す橋軸方向の断面図である。
【図５】図５は本発明の第１実施形態に係る水平力分散支承装置の変形例（上沓からストッパブロックが突設されるもの）を表す橋軸直角方向の正面図及び断面図である。
【図６】図６は図５に示す水平力分散支承装置を表す橋軸方向の断面図である。
【図７】図７は本発明の第２実施形態に係る水平力分散支承装置（中間厚鋼板が積層ゴム体の側面からフランジ状に露出されるもの）を表す橋軸直角方向の正面図及び断面図である。
【図８】図８は図７に示す水平力分散支承装置を構成する積層ゴム体を表す断面図である。
【図９】図９は図７に示す水平力分散支承装置を構成する積層ゴム体を表す平面図である。
【図１０】図１０は本発明の第３実施形態に係る水平力分散支承装置（下側部分積層ゴム体の下側フランジ板と上側部分積層ゴム体の上側フランジ板がボルトにて接合されるもの）を構成する積層ゴム体を表す断面図である。
【図１１】図１１は図１０に示す水平力分散支承装置を構成する積層ゴム体を表す平面図である。
【図１２】図１２は本発明の第４実施形態に係る水平力分散支承装置（フランジ孔にストッパブロックが嵌合されるもの）を表す橋軸直角方向の正面図及び断面図である。
【図１３】図１３は図１２に示す水平力分散支承装置を構成する積層ゴム体を表す断面図である。
【図１４】図１４は図１２に示す水平力分散支承装置を構成する積層ゴム体を表す平面図である。
【図１５】図１５は本発明の第５実施形態に係る水平力分散支承装置（ストッパブロックが前後左右に設けられたもの）を表す橋軸直角方向の正面図及び断面図である。
【図１６】図１６は図１５に示す水平力分散支承装置を表す平面図である。
【図１７】図１７は本発明の第６実施形態に係る水平力分散支承装置（内部孔にストッパブロックが嵌合されるもの）を表す橋軸方向の断面図である。
【図１８】図１８は図１７に示す水平力分散支承装置を構成する積層ゴム体を表す断面図である。
【図１９】図１９は図１７に示す水平力分散支承装置を構成する積層ゴム体を表す平面図である。
【図２０】図２０は図１７に示す水平力分散支承装置の作用を表す橋軸方向の断面図である。
【図２１】図２１は本発明の第７実施形態に係る水平力分散支承装置（中間厚鋼板とストッパブロックとの間に所定の隙間が設けられたもの）を表す橋軸方向の断面図である。
【図２２】図２２は図２１に示す水平力分散支承装置の作用を表す橋軸方向の断面図である。
【図２３】図２３は図２２に続く図である。
【符号の説明】
１…橋台
１ａ…アンカーボルト
２…橋桁
２ａ…締結ボルト
２ｂ…ソールプレート
２ｃ…剪断キー
１０…（第１実施形態に係る）水平力分散支承装置
１１…積層ゴム体
１２…ゴム板
１３…薄鋼板
１４…上厚鋼板
１５…下厚鋼板
１６…中間厚鋼板
１７…下沓
１７ａ…取付ボルト
１７ｂ…ストッパブロック
１８…上沓
１８ａ…取付ボルト
１８ｂ…ストッパブロック
２０…（第２実施形態に係る）水平力分散支承装置
２１…積層ゴム体
２６…中間厚鋼板
２６ａ…切欠
２７…下沓
２７ｂ…ストッパブロック
３０…（第３実施形態に係る）水平力分散支承装置
３１…積層ゴム体
３１ａ…下側部分積層ゴム体
３１ｂ…上側部分積層ゴム体
３６…中間厚鋼板
３６ａ…下側フランジ板
３６ｂ…上側フランジ板
３６ｃ…接合ボルト
３６ｄ…切欠
４０…（第４実施形態に係る）水平力分散支承装置
４１…積層ゴム体
４６…中間厚鋼板
４６ａ…フランジ孔
４７…下沓
４７ｂ…ストッパブロック
５０…（第５実施形態に係る）水平力分散支承装置
５１…積層ゴム体
５６…中間厚鋼板
５７…下沓
５７ｂ…ストッパブロック
６０…（第６実施形態に係る）水平力分散支承装置
６１…積層ゴム体
６１ａ…内部孔
６６…中間厚鋼板
６７…下沓
６７ｂ…ストッパブロック
７０…（第７実施形態に係る）水平力分散支承装置
７６…中間厚鋼板
７７…下沓
７７ｂ…ストッパブロック
Ｓ…隙間
Claims (7)
- 複数層の補強板を内蔵する積層ゴム体と、該積層ゴム体の下面に固着される下沓と、該積層ゴム体の上面に固着される上沓と、を備え、下部構造物と上部構造物の間に設置される水平力分散支承装置において、
前記複数層の補強板のうちの任意の一層に係る補強板を、他の層に係る補強板よりも厚い厚板補強板とし、
該厚板補強板に対向する位置まで、前記下沓又は前記上沓のいずれか一方からストッパブロックを突設することを特徴とする水平力分散支承装置。 - 請求項１に記載した水平力分散支承装置であって、
前記厚板補強板は、前記積層ゴム体の側面からフランジ状に露出することを特徴とする水平力分散支承装置。 - 請求項２に記載した水平力分散支承装置であって、
前記積層ゴム体は、複数層の補強板を内蔵すると共に該補強板よりも大きい下側フランジ板が上面に固着された下側部分積層ゴム体と、複数層の補強板を内蔵すると共に該補強板よりも大きい上側フランジ板が下面に固着された上側部分積層ゴム体と、からなり、
前記下側フランジ板と前記上側フランジ板をボルトにて接合することにより、前記積層ゴム体の側面からフランジ状に露出する前記厚板補強板を構成することを特徴とする水平力分散支承装置。 - 請求項２又は３に記載した水平力分散支承装置であって、
前記積層ゴム体の側面からフランジ状に露出する前記厚板補強板の平面部にフランジ孔を設け、該フランジ孔に対応する位置に設けられる前記ストッパブロックを嵌合することを特徴とする水平力分散支承装置。 - 請求項１〜４のいずれか１つに記載した水平力分散支承装置であって、
前記ストッパブロックは、前記厚板補強板の前後左右に対向する位置に設けられることを特徴とする水平力分散支承装置。 - 請求項１に記載した水平力分散支承装置であって、
前記積層ゴム体の下面又は上面から前記厚板補強板に至るように内部孔を設け、該内部孔に対応する位置に設けられる前記ストッパブロックを嵌合することを特徴とする水平力分散支承装置。 - 請求項１〜６のいずれか１つに記載した水平力分散支承装置であって、
前記厚板補強板と前記ストッパブロックとの間に所定の隙間を設けることを特徴とする水平力分散支承装置。
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