JP2005030107A - 免震装置取替え用荷重受け装置及びそれを用いた免震装置の取替え方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 既存の免震建物に設置されている免震装置の取替えを、上部構造のレベルを維持したまま、免震装置を軸方向に収縮させることなく行う。
【解決手段】 上下に区分される上部構造５と下部構造６との間の空間に、使用状態で上部構造５の鉛直荷重と水平荷重を負担する荷重受け装置１を免震装置４の上面、もしくは下面に直列に接合した状態で設置する。
上部構造５と下部構造６のいずれか一方、または免震装置４に接合され、凸部2bを有する凸部材２と、免震装置４、または上部構造５と下部構造６のいずれか一方に接合され、凹部3cを有し、凹部3cが凸部材２側を向いて凸部材２と組み合わせられる凹部材３から荷重受け装置１を構成し、凹部材３を複数個の凹部材構成材31から構成し、隣接する凹部材構成材31，31を使用状態で水平方向に互いに接合し、免震装置４の取替え時に分離自在にする。
【選択図】 図１

Description

この発明は既存の免震建物に設置されている積層ゴムからなる免震装置の取替えを、上部構造のレベルを維持したまま行うための免震装置取替え用荷重受け装置、及びそれを用いて免震装置の取替えを行う免震装置の取替え方法に関するものである。

積層ゴム支承のように大地震や火災、または人為的理由により損傷を受ける可能性のある免震装置が設置されている既存の免震建物において、免震装置が損傷を受けた場合にはその免震装置を取り替えることが必要になる。図５に示すように既存の免震建物に新たな免震建物を増築する場合には、増築寄りの免震装置が負担すべき長期軸力が変化し、免震装置のサイズ（ゴムの径、または面積）を拡大する必要が生ずるため、この場合にも免震装置の取替えが必要になる。

免震装置の取替えは通常、免震装置の周囲にオイルジャッキ等のジャッキを設置し、免震装置の上面が上部構造と接触しなくなる程度まで上部構造をジャッキアップし、免震装置の負担を解除させた状態で、免震装置を上部構造と下部構造から取り外し、その位置に新たな免震装置を設置する、という要領で行われる（特許文献１参照）。

免震装置への冠水を回避するために、下部構造の上面に一体化した台座上に免震装置が固定されている場合には、上部構造をジャッキアップすることなく上部構造の荷重をジャッキに負担させ、台座を解体して免震装置を上部構造と下部構造から取り外すことも行われる。

上部構造をジャッキアップする方法には免震装置が負担していた鉛直軸力を上回る軸力がジャッキに作用し、ジャッキの負担能力を超える可能性がある他、ジャッキアップに伴って上部構造の梁に過大な応力を生じさせ、梁を損傷させる問題があることから、これらの問題を回避するために、上部構造をジャッキアップすることなく、上部構造の荷重をジャッキに負担させた状態で、予め冷却して軸方向に収縮させておいた積層ゴムを設置する方法もある（特許文献２、特許文献３参照）。
特開平11-13306号公報 特開平9-221921号公報 特開平10-88824号公報

上部構造をジャッキアップする方法には前記のようにジャッキが免震装置の負担する鉛直軸力を上回る軸力を必要とする問題と、ジャッキアップに伴って上部構造の梁を損傷させる問題があり、台座を解体する方法には解体とその修復を必要とする分、ジャッキアップする方法より工期が長期化し、工費が上昇する問題がある。

積層ゴムを冷却する方法では積層ゴムのサイズが大きくなる程、冷却時間が長くなり、冷却温度が低過ぎれば、ゴムを変質させる恐れがある。また軸方向の収縮量に限界があるため、サイズの大きい積層ゴムに交換することが難しく、増築には対応が効かないこともある。サイズの等しい積層ゴムへの交換の場合にも使用済みの積層ゴムに長期軸力によるクリープ変形が生じていれば、新規の積層ゴムの高さが合わないため、ジャッキアップせずに交換することはできないことになる。

この発明は上記背景より、上部構造のジャッキアップを要さず、台座を解体する方法の問題と冷却する方法の問題を伴わない、免震装置と併用される荷重受け装置と、それを用いた免震装置の取替え方法を提案するものである。

本発明では免震装置を挟んで上下に区分される上部構造と下部構造との間の空間に、免震装置の上面、もしくは下面に直列に接合された状態で設置され、使用状態で上部構造の鉛直荷重と水平荷重を負担し、免震装置の取替え時に上部構造のレベルを維持したまま免震装置の取替えを可能にする荷重受け装置を免震装置と併用することにより、上部構造のジャッキアップを不要にすると共に、取替え作業を容易にし、工事期間の短縮とコストの低減を図り、冷却方法の問題も解消する。

荷重受け装置は上部構造と下部構造のいずれか一方、または免震装置に接合され、鉛直方向に突出する凸部を有する凸部材と、免震装置、または上部構造と下部構造のいずれか一方に接合され、凸部材の凸部が鉛直方向に嵌合し得る凹部を有し、凹部が凸部材側を向いて凸部材と組み合わせられる凹部材からなる。凹部材は複数個の凹部材構成材から構成され、隣接する凹部材構成材は使用状態で水平方向に互いに接合され、免震装置の取替え時に分離自在とされる。

荷重受け装置が鉛直方向に組み合わせられる凸部材と凹部材からなり、双方の凸部と凹部が嵌合した状態で使用されることで、荷重受け装置は振動が生じていない平常時には上部構造の鉛直荷重を負担し、振動が発生したときには凸部と凹部が互いに水平方向に係合して水平荷重を負担する。

荷重受け装置が免震装置の上面、もしくは下面に直列に接合された状態で上部構造と下部構造との間の空間に設置されることで、上部構造と下部構造との間の距離は免震装置の高さに荷重受け装置の高さを加えた大きさとなり、上部構造と下部構造との間に使用済みの免震装置を回収するのに十分な空間が確保され、免震装置の回収時に免震装置自身が抵抗になることがないため、免震装置と上部構造を非接触状態にする目的で上部構造をジャッキアップすることは必要でなくなる。

下部構造の上面に一体化した台座上に免震装置が固定されている場合にも、下部構造である台座と上部構造との間には免震装置を回収するのに十分な空間が確保されるため、台座を含め、下部構造と上部構造の躯体の一部を解体する必要は生じない。

ジャッキアップの必要がないことで、上部構造全体のレベルに影響を与えることがないため、取替えの必要が生じている特定の免震装置のみを新たな免震装置に交換することが可能となり、ジャッキアップに伴って他の健全な免震装置を上部構造や下部構造から一時的に切り離す必要がない。

荷重受け装置が鉛直方向に組み合わせられる凸部材と凹部材からなることと、凹部材が複数個の凹部材構成材から構成され、凹部材構成材が分離自在であることで、免震装置の取替え時には請求項４に記載のように凹部材を凹部材構成材毎に分離させて回収した後に免震装置の回収が行われる。

凸部材が上部構造と下部構造のいずれか一方に接合されている場合、すなわち凸部材が上部構造に接合され、免震装置が下部構造に接合されている場合と、凸部材が下部構造に接合され、免震装置が上部構造に接合されている場合には凹部材が凸部材と免震装置に挟み込まれる形になるため、凹部材のみを回収すればよく、凸部材の回収を要しない。

凹部材が上部構造と下部構造のいずれか一方に接合されている場合には、凸部材が凹部材と免震装置に挟み込まれる形になるため、凸部材は免震装置に接合されたまま、または切り離されて免震装置と共に回収されることになる。

凹部材を凹部材構成材毎に分離させて回収した後には免震装置と凸部材との間、または免震装置に接合されている凸部材と上部構造、もしくは下部構造との間に空隙が生まれ、免震装置をそのままの状態で、すなわち軸方向に収縮させることも、上部構造をジャッキアップすることもなく回収することができるため、これらの方法による場合より回収作業が単純化される。

特に請求項２に記載のように凸部材の凸部と凹部材の凹部が水平面に対して傾斜した傾斜面を有し、凸部と凹部が双方の傾斜面において互いに接触している場合には、凹部材を凹部材構成材毎に分離させて回収する際に、上部構造の荷重の負担から解除された免震装置が鉛直方向に伸長しようとする復元力を発生し、その復元力が凹部材構成材の分離を助けるように働くため、凹部材構成材の分離作業が一層容易になる。凸部の傾斜面は凸部の周辺から中心へかけて凸部材側から凹部材側へ接近する向きに傾斜し、凹部の傾斜面は凸部の傾斜面に対応して傾斜する。

免震装置と凸部材との間、または凸部材と上部構造、もしくは下部構造との間の空隙は使用済み免震装置の回収後にも維持されているため、新たな免震装置の設置時には使用済み免震装置の回収時と同じく新たな免震装置を軸方向に収縮させることなく、そのまま状態で設置することができ、冷却する方法に伴う冷却に要する時間がなくなり、回収から設置までの時間が短縮され、工事期間の短縮とコストの低減が図られる。

また冷却を要しないことで、ゴムを変質させる問題は発生せず、冷却によるサイズの大きい積層ゴムへの交換不能の問題も発生しない。加えて免震装置と凸部材との間、または凸部材と上部構造、もしくは下部構造との間に免震装置を回収し、新たに設置する作業を行う上で十分な空隙が確保されていることで、使用済みの免震装置に長期軸力によりクリープ変形が生じていることによる交換不能の問題も生じない。この結果、サイズ（ゴムの径、または面積）の異なる免震装置への変更が自由に行え、増築への対応が可能となる。

凸部材と凹部材は使用状態では例えばボルト等のつなぎ材で連結される等により完全に接合されている場合と、請求項３に記載のように接合されずに分離している場合があり、前者の場合には凸部材と凹部材間で引張力の伝達が可能となり、振動発生時に凸部材と凹部材が常に一体となって挙動する。この場合、下部構造に対する上部構造の水平方向と鉛直方向の相対変位は免震装置に生ずる。

後者の請求項３の場合には凸部材と凹部材が振動に伴って鉛直方向上向きにも相対移動可能となり、荷重受け装置は上部構造の浮き上がりに追従する。この場合、下部構造に対する上部構造の水平方向の相対変位は凸部材と凹部材間にも生ずるため、免震装置の水平変形量が抑制される。また上部構造の水平変位に伴う鉛直方向上向きの相対変位（浮き上がり）は免震装置には生じないため、上部構造の浮き上がりに伴って免震装置に引張力が作用することが回避される。

請求項３のように凸部材の凸部と凹部材の凹部が傾斜面を有し、双方の傾斜面において互いに接触した上で、凸部材と凹部材が使用状態で分離している場合には凸部材と凹部材が鉛直方向と水平方向に相対移動可能となるが、凸部と凹部が傾斜面で接触しながら相対移動することで、相対移動後には上部構造の自重により復帰し、復帰時には衝撃が生ずることがない。

免震装置の取替え時には請求項４に記載のように上部構造の荷重をジャッキ等の仮受け材に負担させた状態で、隣接する凹部材構成材を互いに分離させると共に、免震装置、または上部構造と下部構造のいずれか一方から取り外し、免震装置を上部構造、もしくは下部構造から取り外し、上部構造と下部構造との間の空間から凹部材と免震装置を回収することが行われる。

このとき、上記の通り、凹部材を凹部材構成材毎に分離させて回収した後には免震装置と凸部材との間、または免震装置に接合されている凸部材と上部構造、もしくは下部構造との間に空隙が生まれるため、仮受け材は免震装置の取替え時点での上部構造と下部構造との間の距離を維持したまま上部構造を支持すればよく、上部構造をジャッキアップする必要は生じないが、上部構造の梁に損傷を与えない範囲でジャッキアップすることは許容される。

凹部材の回収後、凹部材と免震装置が不在となった上部構造と下部構造との間の空間に新たな免震装置を設置し、これを上部構造、もしくは下部構造に接合すると共に、免震装置と上部構造、もしくは下部構造との間に凹部材構成材を設置し、これを免震装置、または上部構造と下部構造のいずれか一方に接合すると共に、隣接する凹部材構成材を互いに接合することが行われる。

隣接する凹部材構成材の接合によって凸部材の凸部と凹部材の凹部が接触し、凸部材と凹部材間で鉛直荷重と水平荷重の伝達が可能になるため、仮受け材を撤去して免震装置の取替え作業が完了する。免震装置の回収時に上部構造のジャッキアップを要しないことで、新規に設置した後のジャッキダウンの必要もないため、ジャッキアップをする場合より作業時間の短縮と工費の低減が図られる。

請求項１の荷重受け装置は上部構造と下部構造との間の空間に、免震装置に直列に接合された状態で設置されるため、免震装置の取替え時に上部構造と下部構造との間に使用済みの免震装置を回収するのに十分な空間を確保する状態を得ることができ、免震装置と上部構造を非接触状態にするために上部構造をジャッキアップする必要を解消することができる。

ジャッキアップの必要がなくなることで、上部構造全体のレベルに影響を与えることがないため、取替えの必要が生じている特定の免震装置のみを新たな免震装置に交換することができる。

また荷重受け装置が鉛直方向に組み合わせられる凸部材と凹部材からなることと、凹部材が複数個の凹部材構成材から構成され、凹部材構成材が分離自在であることで、免震装置の取替え時に、凹部材を凹部材構成材毎に分離させて回収した後には免震装置と凸部材との間、または免震装置に接合されている凸部材と上部構造、もしくは下部構造との間に空隙が生まれるため、免震装置をそのままの状態で回収することができ、回収作業が容易になる。

免震装置と凸部材との間、または凸部材と上部構造、もしくは下部構造との間の空隙は使用済み免震装置の回収後にも維持されるため、新たな免震装置の設置時には使用済み免震装置の回収時と同じく新たな免震装置をそのまま状態で設置することができ、冷却する方法の冷却に要する時間がなくなり、回収から設置までの時間が短縮される。

冷却を要しないことで、ゴムを変質させる問題と、冷却によるサイズの大きい免震装置への交換不能の問題は発生せず、免震装置と凸部材との間、または凸部材と上部構造、もしくは下部構造との間には免震装置を回収し、新たに設置する上で十分な空隙が確保されていることもあり、使用済みの積層ゴムに長期軸力によりクリープ変形が生じていることによる交換不能の問題も生じないため、サイズの異なる免震装置への変更が自由となり、増築への対応が可能となる。

請求項２では凸部材の凸部と凹部材の凹部に傾斜面を形成し、凸部と凹部を双方の傾斜面において互いに接触させることで、凹部材を凹部材構成材毎に分離させて回収する際に、上部構造の荷重の負担から解除された免震装置が鉛直方向に伸長しようとする復元力を凹部材構成材が分離する向きに受けるため、凹部材構成材の分離作業が一層容易になる。

請求項３では請求項２において凸部材と凹部材を使用状態で互いに分離させることで、凸部材と凹部材が振動に伴って鉛直方向と水平方向に相対移動可能となり、荷重受け装置が上部構造の浮き上がりに追従することができるため、免震装置の水平変形量が抑制されると共に、上部構造の浮き上がりに伴って免震装置に引張力を作用させる事態を回避することができる。

請求項３ではまた、凸部材と凹部材が使用状態で分離し、凸部材の凸部と凹部材の凹部が傾斜面において互いに接触することで、相対移動後に上部構造の自重により復帰するときの衝撃を緩和することができる。

請求項４では上部構造の荷重を仮受け材に負担させた状態で、上部構造と下部構造との間の空間から免震装置を回収するときに、荷重受け装置の存在により仮受け材が免震装置の取替え時点での上部構造と下部構造との間の距離を維持したまま上部構造を支持すればよく、上部構造をジャッキアップする必要がないため、ジャッキアップをする場合より作業時間の短縮と工費の低減が図られる。

請求項１に記載の免震装置取替え用荷重受け装置（以下荷重受け装置）１は図１、図２に示すように鉛直方向に突出する凸部2bを有する凸部材２と、凸部材２の凸部2bが鉛直方向に嵌合し得る凹部3cを有し、凹部3cが凸部材２側を向いて凸部材２と組み合わせられる凹部材３からなり、免震装置４を挟んで上下に区分される上部構造５と下部構造６との間の空間に、免震装置４の上面、もしくは下面に直列に接合された状態で設置され、使用状態で上部構造５の鉛直荷重と水平荷重を負担し、免震装置４の取替え時に上部構造５のレベルを維持したまま免震装置４の取替えを可能にする装置である。

免震装置４は主として積層ゴム支承、鉛入り積層ゴム支承、高減衰積層ゴム支承が使用され、基礎とその直上階との間、柱の中途等に設置される。免震装置４を挟んで区分された基礎等の下側の構造体が下部構造６となり、上側の構造体が上部構造５となる。

荷重受け装置１は図示するように凸部材２が上、凹部材３が下に位置した状態で、または凹部材２が下、凹部材３が上に位置した状態で使用され、免震装置４と上部構造５との間、または免震装置４と下部構造６との間に設置される。凸部材２は上部構造５と下部構造６のいずれか一方、または免震装置４に接合され、凹部材３は免震装置４、または上部構造５と下部構造６のいずれか一方に接合される。

図面では免震装置４の回収時に免震装置４を下部構造６の上面上をスライドさせて回収できるよう、荷重受け装置１を免震装置４の上に設置し、また荷重受け装置１の凸部材２を上部構造５に固定した状態のまま免震装置４の回収作業が行えるよう、凸部材２が上に位置した状態で荷重受け装置１を設置しているが、荷重受け装置１を免震装置４の上に配置する場合と下に配置する場合のそれぞれにつき、荷重受け装置１の上下を反転させて使用することが可能である。

図１のように凸部材２を上に位置させて荷重受け装置１を免震装置４の上に設置した場合は、凸部材２が上部構造５の下面に接合され、凹部材３が免震装置４の上面に接合される。この場合、免震装置４の回収時には凹部材３のみが免震装置４から取り外され、凸部材２は必ずしも取り外されない。

凸部材２と凹部材３はそれぞれの接合面にフランジ2a、3aを有し、図１の場合、凸部材２のフランジ2aは上部構造５の下面にボルト７等により接合され、凹部材３のフランジ3aは免震装置４の上部フランジ4aにボルト８等により接合される。免震装置４の下部フランジ4bは下部構造６の上面にボルト９等により接合される。ボルト７とボルト９は例えばそれぞれ上部構造５と下部構造６中に埋設される袋ナット71、91等に螺入する。ボルト８は凸部材３のフランジ3aと免震装置４のフランジ4aを貫通して緊結される。

凸部材２の凸部2bと凹部材３の凹部3cはそれぞれフランジ2a、3aの片面から突出した形で形成され、各形状は互いに鉛直方向に嵌合し、両者間で鉛直荷重と水平荷重を伝達できれば問われないが、任意の方向の水平荷重に対し、荷重伝達能力や応力に方向性がないようにする上では凸部2bと凹部3cを円柱状、円錐状、円錐台状、半球状等の回転体形状にすることが適切である。凹部3cはフランジ3aの片面に凸部2bを包囲する形で形成された包囲部3bの内周面に形成される。

凹部材３は複数個の凹部材構成材31に分割されており、使用状態では隣接する凹部材構成材31，31が水平方向に互いに接合されることにより凹部材３を構成し、免震装置４の取替え時に凹部材構成材31毎に免震装置４、または上部構造５や下部構造６から切り離される。複数個の凹部材構成材31は一体化することにより凹部材３を構成し、凸部材２との間で水平荷重を伝達するため、凹部材３を平面上の中心に関して均等に分割した形をし、各凹部材構成材31にフランジ3aの一部が形成される。

凹部材構成材31，31同士の接合方法は分離自在であれば問われないが、例えば図２に示すようにフランジ3aの包囲部3b側の面の、隣接する凹部材構成材31側にねじ孔3fや挿通孔を有する接合片3eを接合し、隣接する凹部材構成材31，31の各接合片3eにボルト10を貫通させることにより凹部材構成材31，31が分離自在に接合される。

この場合、一方の接合片3eの挿通孔から対向する接合片3eの挿通孔にボルト10を挿入し、対向する接合片3e側からボルト10にナットを緊結することによっても分離自在に接合されるが、図２ではターンバックル式に接合と分離の作業を行えるよう、ボルト10を頭部の両側に軸部がある形にし、両軸部に互いに逆ねじを切ると共に、対向する接合片3e，3eのねじ孔3f，3fにも互いに逆ねじを切り、図２−(b)に示すようにいずれかの向きにボルト10の頭部を回転させることのみによって凹部材構成材31，31の接合と分離が行えるようにしている。

複数個の凹部材構成材31が一体化した形の凹部材３と凸部材２は、両者を常に一体となって挙動させるために、両者間で引張力も伝達できるようにそれぞれのフランジ2a、3a間に跨ってそれぞれに緊結される棒鋼等のつなぎ材によって互いに接合される場合もあるが、図面では下部構造６に対する上部構造５の水平方向及び鉛直方向の相対変位時に凸部材２と凹部材３を自由に相対移動させ、水平変位に伴う鉛直方向上向きの相対変位時、または水平変位を伴わない鉛直方向上向きの相対変位時に上部構造５の浮き上がりによる引張力の免震装置４への作用を回避するために、凸部材２と凹部材３を接合せずに分離させている。

その上で、凸部材２の凸部2bと凹部材３の凹部3cに水平面に対して傾斜した傾斜面2c、3dを形成し、凸部2bと凹部3cを双方の傾斜面2c、3dにおいて互いに接触させている。凸部2bと凹部3cが回転体形状である場合、傾斜面2c、3dは曲面になる。凸部材２と凹部材３を分離させ、それぞれの凸部2bと凹部3cに傾斜面2c、3dを形成した場合は請求項３に記載の発明の実施例に該当する。

凸部材２を上部構造５に接合し、凸部材２と凹部材３を分離させた場合には、上部構造５の浮き上がりに伴う凸部材２の水平移動によって図３−(b)に示すように凸部材２の傾斜面2cが凹部材３の傾斜面3dに接触したまま、凸部材２が凸部材３に対して上昇しようとするため、凸部材２が凹部材３から抜け出すことが考えられるが、凸部2bと凹部3cが図示するような円錐台状の場合には水平面に対する傾斜面2c、3dの角度を大きくすることにより、または凸部2bと凹部3cを半球状にする等により、傾斜面2c、3dの接線の角度が凸部2bと凹部3cの中心側から周辺側へかけて大きくなるようにすることによって凸部材２が凹部材３から抜け出す事態を回避することができる。図３−(b)の状態のとき、免震装置４には水平変形が生じているが、ここでは省略している。

凸部材２が凹部材３から抜け出さない限り、荷重受け装置１は上部構造５の相対移動後には上部構造の自重により図３−(a)の状態に復帰する。凸部材２と凹部材３が傾斜面2c、3dで互いに接触し続けることで、復帰時の衝撃は緩和される。

図４−(a)〜(e)により、上部構造５と下部構造６との間に免震装置４と共に設置されている荷重受け装置１を用いて使用済みの免震装置４を新規の免震装置40に取り替える方法（請求項４）の手順を説明する。荷重受け装置１は使用済みとなった免震装置４と同時期に上部構造５と下部構造６の間に設置されている。図４は荷重受け装置１を免震装置４と上部構造５と間に、凸部材２を上に位置させて設置した場合で、使用済みの免震装置４をそれよりサイズの大きい免震装置40に取り替える場合を示している。

(a)に示すように免震装置４の周囲にオイルジャッキ、メカニカルジャッキ等の仮受け材11を設置し、免震装置４が負担している上部構造５の荷重を仮受け材11に負担させる。仮受け材11は新たな免震装置40の設置が完了するまで、上部構造５が沈下しないように上部構造５を支持すればよく、必ずしも現状のレベルより上昇させる必要はないが、上部構造５の梁等の躯体に損傷を与えない程度に上昇させることは差し支えない。

上部構造５の荷重が仮受け材11に移行した後、(b)に示すように凹部材３を免震装置４に接合しているボルト８を外すと共に、凹部材構成材31，31を連結しているボルト10を外して凹部材３を凹部材構成材31毎に分離させ、分離した凹部材構成材31を免震装置４の回りから回収する。

凸部材２と凹部材３が傾斜面2c、3dで互いに接触している場合には、凹部材３を凹部材構成材31毎に分離させる際に、上部構造５の荷重の負担から解除された免震装置４が鉛直方向上向きに伸長しようとする復元力を発生して凹部材３を押し上げようとし、凸部材２からの反力の水平成分が各凹部材構成材31に中心から外周側へ押し出すように働く結果、ボルト10を緩めれば各凹部材構成材31が自ずから分離しようとするため、凹部材構成材31の分離作業は格別な力を要することなく、簡単に行われる。

凹部材３の分離、回収後、免震装置４の下部フランジ4bを下部構造６に接合しているボルト９を外して免震装置４を回収し、その位置に(c)に示すように新規の免震装置40を差し込み、その下部フランジ40ｂをボルト９により下部構造６に接合する。

図示するように新規の免震装置40のサイズが使用済みの免震装置４のサイズより大きいためにボルト９の挿入位置が変わる場合には、免震装置40の設置に先立って下部構造６中に新たなボルト９を受ける袋ナット91を埋設しておくことが必要となる。既存の免震装置４の設置時に将来的な増築が見込まれる場合には、免震装置４を設置する際に新規の免震装置40を固定する新たなボルト９を受ける袋ナット91を予め埋設しておけば、サイズの変更に伴う袋ナット91の埋設作業を省略することができる。

新規の免震装置40の設置後、(d)に示すように凹部材構成材31を免震装置40と凸部材２との間に差し込み、隣接する凹部材構成材31，31をボルト10により互いに接合して凹部3cを凸部材２の凸部2bに密着させ、上部構造５の荷重が免震装置40に伝達される状態にする。

更に(e)に示すように凹部材３のフランジ3aを免震装置40の上部フランジ40ａにボルト８により接合する。免震装置40のサイズの変更に伴って凹部材３のフランジ3aを免震装置40のフランジ40ａに接合するボルト８の位置が合わなくなる場合は、新規に製作された凹部材３が、回収された凹部材３と差し替えられて使用される。

凹部材３と凸部材２を分離させたまま、荷重受け装置１を使用状態に置く場合は、ボルト８によるフランジ3a、40ａの接合によって免震装置４の免震装置40への取替え作業が終了するが、凹部材３と凸部材２を一体化させる場合は、凹部材３のフランジ3aと凸部材２のフランジ2a間につなぎ材を架設し、両者を接合して取替え作業が終了する。

その後、仮受け材11の軸力を解除することにより上部構造５の鉛直荷重を荷重受け装置１と免震装置40に移行させ、仮受け材11を撤去して一連の取替え工事が完了する。ジャッキアップしている場合にはジャッキダウンして仮受け材11の軸力を解除する。

図５は免震建物の増築に当たり、免震装置４のサイズを拡大して新たな免震装置40を設置した様子を示す。(a)に示すように先行して建設されている免震建物の上部構造５を支持している複数個の免震装置４の内、建物中央部付近の免震装置４のサイズが建物周辺部の免震装置４のサイズより大きいが、先行する建物周辺部の免震装置４は(b)に示すようにその側に増築される新たな免震建物によって建物中央部に位置することになるため、サイズを拡大する必要が生ずる。この場合に図４に示す手順によって免震装置４をサイズの大きい免震装置40に交換することが行われる。図５中、免震装置４上の下向きの矢印の長さは免震装置４が負担すべき鉛直荷重の大きさを示す。

免震建物の増築が見込まれるために先行する建物周辺部の免震装置４のサイズを設置当初から増築後の免震装置40のサイズにしておくとすれば、積層ゴムの鉛直荷重負担時の収縮量（上部フランジの鉛直変位量）はサイズが大きい程小さいことから、同じ鉛直荷重でも収縮量が小さくなる結果、全免震装置４の収縮量が等しくならず、免震建物の沈下量が一定にならない不都合が生じる。

また増築を見込んで予め、本来負担すべき鉛直荷重に見合わない、増築後のサイズの免震装置40を設置しておくとすれば、サイズの大きい免震装置４（40）は水平剛性が高いことから、増築前の免震建物の上部構造５全体の重心と増築前の免震装置全体の剛性中心（剛心）が一致しない、すなわち偏心が避けられないことになり、増築前の上部構造５に地震時の捩れ振動を発生させる要因となるため、好ましくない。

荷重受け装置を免震装置と共に上部構造と下部構造との間の空間に設置した様子を示した縦断面図である。 (a)は荷重受け装置の凹部材構成材の接合例を示した立面図、(b)は(a)で使用されているボルトを示した立面図である。 (a)は上部構造と下部構造との間に相対移動が生じていないときの様子を示した立面図、(b)は相対移動が生じたときの様子を示した立面図である。 使用済みの免震装置をサイズの大きい免震装置に取り替える場合の作業手順を示した立面図である。 (a)は増築前の免震建物と免震装置を示した立面図、(b)は増築後の免震建物と免震装置を示した立面図である。

符号の説明

１……荷重受け装置、２……凸部材、2a……フランジ、2b……凸部、2c……傾斜面、
３……凹部材、3a……フランジ、3b……包囲部、3c……凹部、3d……傾斜面、3e……接合片、3f……ねじ孔、31……凹部材構成材、
４……免震装置、4a……上部フランジ、4b……下部フランジ、40……新規の免震装置、40ａ……上部フランジ、40ｂ……下部フランジ、
５……上部構造、６……下部構造、
７……ボルト（2a−５）、８……ボルト（3a−4a）、９……ボルト（4b−６）、10……ボルト（3e−3e）、11……仮受け材。

Claims (4)

1. 免震装置を挟んで上下に区分される上部構造と下部構造との間の空間に、免震装置の上面、もしくは下面に直列に接合された状態で設置され、使用状態で上部構造の鉛直荷重と水平荷重を負担し、免震装置の取替え時に上部構造のレベルを維持したまま免震装置の取替えを可能にする荷重受け装置であり、上部構造と下部構造のいずれか一方、または免震装置に接合され、鉛直方向に突出する凸部を有する凸部材と、免震装置、または上部構造と下部構造のいずれか一方に接合され、前記凸部材の凸部が鉛直方向に嵌合し得る凹部を有し、凹部が凸部材側を向いて凸部材と組み合わせられる凹部材からなり、凹部材は複数個の凹部材構成材から構成され、隣接する凹部材構成材は使用状態で水平方向に互いに接合され、免震装置の取替え時に分離自在である免震装置取替え用荷重受け装置。
2. 凸部材の凸部と凹部材の凹部は水平面に対して傾斜した傾斜面を有し、前記凸部と凹部は双方の傾斜面において互いに接触している請求項１記載の免震装置取替え用荷重受け装置。
3. 凸部材と凹部材は使用状態で互いに分離している請求項２記載の免震装置取替え用荷重受け装置。
4. 上部構造と下部構造との間に免震装置と共に設置されている請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の荷重受け装置を用いて使用済みの免震装置を取り替える方法であり、上部構造の荷重を仮受け材に負担させた状態で、凹部材の隣接する凹部材構成材を互いに分離させると共に、凹部材構成材を免震装置、または上部構造と下部構造のいずれか一方から取り外し、前記免震装置を上部構造、もしくは下部構造から取り外し、上部構造と下部構造との間の空間から凹部材と免震装置を回収した後、前記空間に新たな免震装置を設置し、上部構造、もしくは下部構造に接合すると共に、免震装置と上部構造、もしくは下部構造との間に凹部材構成材を設置し、これを免震装置、または上部構造と下部構造のいずれか一方に接合すると共に、隣接する凹部材構成材を互いに接合する免震装置取替え用荷重受け装置を用いた免震装置の取替え方法。