JP2005220536A - 交換治具とこれを用いた免震装置の交換方法 - Google Patents

Abstract

【課題】免震部の上部構造部をジャッキアップした状態の下で、既設の免震装置の撤去や新たな免震装置の配置に係る免震装置の横移動を、簡易な構成の治具にて行なえるようにし、免震装置の交換に係る作業員の労力を軽減する。
【解決手段】免震装置ａの交換治具１を、複数の鋼材を分離可能に組んで免震装置を配置できる空間を内側に形成するジャッキ支持枠３と、ジャッキ支持枠３に乗せ置かれ、このジャッキ支持枠３で取り囲まれた免震装置ａの上フランジｃに当接して免震装置ａを上げ下げ可能に支持する昇降ジャッキ４と、ジャッキ支持枠３の下部に取り付けられている車輪５とから構成し、免震装置ａの周りで組み上げと分解とを可能にし、この免震装置ａを持ち上げて支持した交換治具を横移動できるようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、建物、土木構造物、大規模モニュメントなどの構築物における免震装置を用いた免震部での前記免震装置を交換するための交換治具と、この交換治具を用いた免震装置の交換方法に関するものである。

従来から鉄骨造、鉄筋コンクリート造、鉄骨鉄筋コンクリート造による建物、土木構造物、大規模モニュメントなどの各種の構築物の耐震性を向上させるために、積層ゴムを上下フランジ間に設けてなる免震装置をその構築物の地下部や中間層部に用いて免震部を形成し、地盤側から建物に達した地震時の揺れを前記免震部で抑えるようにしている。そして、この免震部を構成している前記免震装置はその耐用年数に達したり、或いは設置条件の変化により著しく劣化したり、さらには地震や火災などで損傷が加わった場合にこの免震装置の交換が行われる。

このような免震装置の交換に際しては、免震部の下部構造部と上部構造部との間に躯体支持ジャッキを配し、ジャッキアップして免震装置の交換を行ない易くするための間隔を免震装置と上部構造部との間に開けてからその免震装置の交換を行なうようにしている。
ところで、上記免震装置は重量物であって作業員の人力による交換作業が煩雑であり、上下構造部との連結を解いた免震装置を横移動させて撤去する場合や、新たな免震装置をその免震装置設置位置まで横移動させる作業に多大な手間を要している。
この点において、例えば、ビルなどの建物における免震部の周りに配置して上部構造部側の荷重を受け複数本の仮柱に、屈曲可能で先端を免震装置の上フランジに連結する横移動機構を取り付け、新たな免震装置を設置位置へ横移動させる作業をする際に、この横移動機構で補助させることが提案されている（特許文献１参照）。
そのため、免震部の上下構造部との連結を解いた既設の免震装置をその免震装置設置位置から横移動させて搬出する作業をも含めた免震装置交換作業全体で、このような機構の利用も考えられる。
特開２０００−１７０３９４号公報（段落番号００１７、図６）

しかしながら、免震装置を交換する工事に際して上記横移動機構を有する仮柱を用いる場合、免震装置を支持する機能もその仮柱に備えさせるため、仮柱の躯体側への固定を確実なものとしなければならず、これらの仮柱の立設に際して手間を要するものとなる。そして、躯体支持ジャッキで免震部の上部構造部をジャッキアップし、交換作業中もその躯体支持ジャッキで建物荷重を受けるようにする現行の作業の方が、躯体支持に関しては効率良く経済的でもある。
そのため、上記建物に限らず、橋梁などの土木構造物の免震支承を行なう免震部や、各種記念塔などの大型モニュメントの免震を行なう免震部などの各種の構築物の免震部において、既設の免震装置を撤去したり新たな免震装置を設置したりするには作業員による労力が大きくなっているのが現状であった。
そこで本発明は上記事情に鑑み、各種構築物における免震部の上部構造部をジャッキアップした状態の下で、既設の免震装置の撤去や新たな免震装置の配置に係る免震装置の横移動を、簡易な構成の治具にて行なえるようにすること課題とし、免震装置の交換に係る作業員の労力を軽減することを目的とするものである。

本発明は上記課題を考慮してなされたもので、複数の鋼材を分離可能に組んで免震装置を配置できる空間を内側に形成するジャッキ支持枠と、前記ジャッキ支持枠に乗せ置かれ、このジャッキ支持枠で取り囲まれた免震装置の上フランジに当接して該免震装置を上げ下げ可能に支持する昇降ジャッキと、前記ジャッキ支持枠の下部に取り付けられている車輪とからなることを特徴とする交換治具を提供し、免震装置の周りで分解と組み上げとを可能とすることで上記課題を解消するものである。

もう一つの発明は、構築物の免震部における上部構造部と下部構造部との間に位置された既設の免震装置を新たな免震装置と交換するにあたり、既設の免震装置における上部構造部と下部構造部とへの連結を解除した後に、上部構造部を躯体支持ジャッキによりジャッキアップして、上部構造部と既設の免震装置との間を広げ、上記交換治具のジャッキ支持枠で前記既設の免震装置を取り囲み、この交換治具の昇降ジャッキにより既設の免震装置を持ち上げてから、この交換治具を横移動させて既設の免震装置を免震装置設置位置から撤去し、免震部に搬入された新たな免震装置を取り囲んで昇降ジャッキにより持ち上げている上記交換治具を、免震装置設置位置上へ横移動させて、前記免震装置設置位置に昇降ジャッキにより新たな免震装置を降ろした後に、この交換治具を解体して撤去し、前記新たな免震装置を下部構造部に連結した後、前記躯体支持ジャッキにより上部構造部を降ろし、新たな免震装置を上部構造部に連結してから前記躯体支持ジャッキを撤去することを特徴とする免震装置の交換方法であり、この免震装置の交換方法を提供して、上記課題を解消するものである。

そして、この発明において、上記既設の免震装置を免震装置設置位置から撤去した交換治具の昇降ジャッキにより前記既設の免震装置を降ろした後、この交換治具を解体し、免震部に搬入された新たな免震装置の周りで、解体した前記交換治具を組み上げ、取り囲んだ交換治具の昇降ジャッキにより前記新たな免震装置を持ち上げ、持ち上げられた新たな免震装置を交換治具により免震装置設置位置上へ横移動させることが可能である。

本発明の免震装置の交換治具によれば、ジャッキ支持枠が複数の鋼材を分離可能に組み上げてなるものであり、昇降ジャッキもそのジャッキ支持枠に配置したものであるため、交換治具の構成が簡単であるとともに交換治具自体の分解、組立が容易に行なえ、この交換治具自体の作業現場での搬入、搬出が極めて容易なものとなる。よって、作業現場での条件にこの交換治具の使用の制限が加わらず、建物、土木構造物、大型モニュメントなどの各種の構築物の免震部での交換作業に利用できる。
そして、車輪を備えているため、持ち上げ支持した状態の免震装置を横移動させることができ、既設の免震装置をその設置位置から引き出す場合や新たな免震装置を設置位置側に移す場合の横移動を、作業員の多大な労力を要することなく行なえるようになる。また、免震装置と上下構造部との微妙なボルト孔の位置合せも容易にできるようになり、この点からも作業員の労力を軽減できる。

また、上記免震装置の交換方法によれば、躯体支持ジャッキに関連しない交換治具を用いて既設の免震装置の免震装置設置位置からの撤去と、新たな免震装置の免震装置設置位置への設置とが行なわれるため、躯体支持ジャッキ自体は従来から躯体のジャッキアップに使用されているものを採用することができ、躯体支持に係る費用を引き上げることがない。
そして、車輪を有する交換治具にて免震装置を横移動させるため、複数本の躯体支持ジャッキが配置されていても、既設の免震装置の引き出し方向や新たな免震装置の導入方向が自由に選択できるようになる。よって、作業現場での条件に柔軟に対応でき、建物、土木構造物、大型モニュメントなどの各種の構築物の免震部での交換作業において実施できる。

さらに、既設の免震装置を免震装置設置位置から引き出した交換治具を分解し、それを新たな免震装置の導入に用いるものにあっては、交換治具が一台でよく、作業に係る設備コストを低減させることができるなど、実用性に優れた効果を奏するものである。

つぎに本発明を図１から図１５に示す建物の免震部に対して実施した例に基づいて詳細に説明する。
図中１は免震装置の交換治具で、該交換治具１は内側に免震装置ａの配置できる空間２を形成するジャッキ支持枠３と、このジャッキ支持枠３の上部に乗せ置かれる四台の昇降ジャッキ４と、前記ジャッキ支持枠３の下部に取り付けられた四個の車輪５とからなるものである。
図１と図２に示されているように、上記ジャッキ支持枠３は四本の鋼材を井桁状に組み上げたもので、下段の二本のＣ形鋼材６を、空間２に配置する免震装置ａにおける下フランジｂに接触しない対向間隔にして平行に配置して、このＣ形鋼材６の平坦面（ウェブ部分）を上にし、さらにＣ形鋼材６の端部にその対向方向に架け渡すようにして二本のＨ形鋼材７を平行にして配置し、Ｈ形鋼材７の平坦面（フランジ）を上下に位置するようにしている。
Ｈ形鋼材７それぞれは二本のＣ形鋼材６に確実に架け渡すことができる十分な長さを有している。そして、後述するように昇降ジャッキ４が免震装置ａの上フランジｃを下方から受けることができるようにするために、このＨ形鋼材７は免震装置ａのゴム積層部ｄに近接し、上フランジｃの下方になるように平行に配置される。

また、図示されているように、Ｃ形鋼材６の端部にはＣ形鋼材６の対向方向にして単管８が架け渡されていて、Ｃ形鋼材６の長さ方向においてＨ形鋼材７の外方となる位置に配置されている。
この二本の単管８は、Ｃ形鋼材６にＨ形鋼材７を井桁状に組み上げるときの形状を安定させるものである。そのため、Ｃ形鋼材６の端部それぞれにはクランプ９が設けられており、対向配置したＣ形鋼材６の端部間に単管８を架け渡してクランプ９により単管８を固定し、そしてＨ形鋼材７を配置させるようにすることで、枠形状を安定させたジャッキ支持枠３が得られるようにしている。

ジャッキ支持枠３の上部に設置される昇降ジャッキ４は、本交換治具１を構成する上で専用に製作されたものである必要は必ずしもなく、通常に使用されるものから選択することが可能である。そしてＨ形鋼材７の一本当たりに二台が、空間２に配置した免震装置ａの上フランジｃを下方から受けることができるように配置される。
また、上記車輪５にあっては、ジャッキ支持枠３の下段のＣ形鋼材６に一本当たり二個にして取り付けられており、車輪下端がＣ形鋼材６のフランジ部（図上、側面部分）の下端より下方に突出し、本交換治具１を平坦な床上に置いたときに四個の車輪５だけが接地するようにして、本交換治具１が横移動できるようにしている。

交換治具１は上述したように、それぞれ車輪５を有するＣ形鋼材６の上に二本のＨ形鋼材７を井桁状に乗せるとともに単管８の連結を行なって、内側に免震装置ａが配置できる空間２を形成したジャッキ支持枠３に、上記昇降ジャッキ４を乗せ置いているものであり、簡単な構成であることから安価に作製できる。

この交換治具１を用いて免震装置ａを横移動させるには、免震装置ａを囲むようにして組み上げ、そして昇降ジャッキ４を伸長させて上フランジｃに当接させ、さらに伸長させることで免震装置ａを設置部分から上に持ち上げる。この後は交換治具１を引いたり押したりすればよく、車輪５のみが接地しているために作業員の多大な労力を要することなく免震装置ａを浮かせた状態で横移動できる。
また、交換治具１の分解も簡単である。即ち、免震装置ａを支持しない状態となった昇降ジャッキ４をジャッキ支持枠３の上部から外し、ジャッキ支持枠３の井桁組み状態を解き、単管８を外せばよい。

つぎに上記交換治具１を用いた免震装置の交換について説明する。
（上部構造部のジャッキアップ 図３、図４）
図３は免震装置を交換する建物の免震部１１を示していて、下部構造部１２の上面にベースプレート１３が面一にして位置し、その中央を免震装置設置位置として交換対象である既設の免震装置ａが設置されている。
まず、図４に示す上部構造部１４に通り芯１５が通る梁１６と下部構造部１２との間に躯体支持ジャッキ１０を配置し、その躯体支持ジャッキ１０を伸長して上部構造部１４をジャッキアップする。上部構造部１４と既設の免震装置ａとが離れ、建物荷重は躯体支持ジャッキ１０が受ける。
なお、ジャッキアップを行なう前に既設の免震装置ａの上下フランジのボルトを外して、既設の免震装置ａの上部構造部１４と下部構造部１２との連結を解除しておく。また、この免震部１１の近傍に、台車１７により、交換治具１を分解状態にして搬入し、新たな免震装置ａをもう一つの台車１７で搬入しておく。

（交換治具の組み上げ 図５）
つぎに既設の免震装置ａを取り囲むようにして交換治具１を組み上げる。交換治具１を組み上げた後、昇降ジャッキ４を伸長して上部構造部１４に接触しない高さで既設の免震装置ａを持ち上げ、下部構造部１２から免震装置ａの下フランジｃを離し、移動可能な状態とする。
なお、交換治具１の組み上げに際して、免震装置ａを移動させる方向に向くように交換治具１を組み上げるようにするのが望ましく、そうすれば横移動に際しての向き変え作業量が減る。

（交換治具の横移動 図６）
上述のように既設の免震装置ａを持ち上げた後、免震装置１を支持している交換治具１を横移動させ、その交換治具１の搬入に使用した台車１７の近くまで引き出す。
交換治具１を台車１７の近くまで引き出した後、その台車１７上への運び入れを行ない易くするためのコロ１８を、既設の免震装置ａの下に並べ、昇降ジャッキ４を縮小させて免震装置ａをコロ１８上に降ろす。そして、交換治具１を一旦分解して、既設の免震装置ａの周りから外す。
（既設の免震装置の搬出 図７、図８）
交換治具１の囲みが解かれた既設の免震装置ａを、コロ１８を利用して台車１７上に運び入れ、作業現場外に搬出する。なお、台車１７の荷受け面が、下部構造部１２の上面と揃うように、事前に台車を選択したり、下部構造部周り１２ａの高さを調整しておく。

（新設の免震装置の運び入れ 図９）
新たな免震装置ａを乗せた台車１７を、その免震装置ａを運び入れ易い個所に位置させる。なお、新たな免震装置ａはコロ１８を介して台車１７に乗せられている。
（交換治具の組み上げ 図１０）
交換治具１を組み上げる位置（台車１７から新たな免震装置を移す下部構造部１２上の位置）となる部分に予めコロ１８を並べ、そのコロ１８上に台車１７から新たな免震装置ａを運び入れる。そして、その免震装置ａの周りを囲むように交換治具１を組み上げ、昇降ジャッキ４にて新たな免震装置ａを持ち上げる。
（交換治具の横移動、免震装置の据付 図１１）
免震装置ａを持ち上げて支持した交換治具１を免震装置設置位置まで横移動させ、その免震装置設置位置で免震装置ａの下フランジのボルト孔の位置をベースプレート側のボルト孔に位置するようにして位置合せし、昇降ジャッキ４を縮小して免震装置を降ろす。このときの位置合せは交換治具１を動かして行なう。
（交換治具の分解、撤去 図１２）
新たな免震装置ａを所定位置に配置した後にはこれを取り囲んでいる交換治具１を分解し、免震部１１の外に搬出する。そして、躯体支持ジャッキ１０を縮めて上部構造部を降ろし、免震装置ａの上部構造部１４と下部構造部１２とへのボルト連結を行なう。
（躯体支持ジャッキの撤去 図１３）
躯体支持ジャッキ１０の撤去を行なって、免震部での免震装置の交換が終了する。

上述した免震装置の交換方法では一台の交換治具１を用いて既設の免震装置ａを免震装置設置位置から横移動させ、また、新たな免震装置を免震装置設置位置へと横移動させるようにしているが、既設の免震装置を引き出す位置と新たな免震装置を引き入れる位置とを分けることができる場合には、二台の交換治具１を用意し、一方を既設の免震装置を引き出す工程に使用し、他方の交換治具１を新たな免震装置ａの引き入れる工程に使用するにようにすることが可能であり、このようにすれば、免震装置設置位置から既設の免震装置を引き出した後、すぐに新たな免震装置を運び入れることができ、免震装置の交換に係る作業時間を短くすることができるようになる。

交換治具１のＨ形鋼材７は上記実施の形態においてはその断面形状が長手方向に亘って同一のものとして示したが、図１４に示すようにＨ形鋼材７の上部フランジを長手方向に亘って平坦にするとともに、上記Ｃ形鋼材６に乗せる端部における下部フランジを段状にし、端部の厚さ寸法７ｄ１を中央部の厚さ寸法７ｄ２より小さくすることが可能である。このようにすればジャッキ支持枠３の高さが低くなり、高さ寸法が小さい免震装置ａの交換に際しても本交換治具１が使用できるようになる。
また上記実施の形態における交換治具１の昇降ジャッキ４はＨ形鋼材７の上に乗せるものとして示したが、この昇降ジャッキ４は転倒防止の構成を有するものとすることが可能である。図１５はその例を示していて、昇降ジャッキ４にあってはジャッキ本体１９が転倒防止用ガイド２０の上に乗せられ、溶接で固定されている。そして前記転倒防止用ガイド２０は一対の爪部２１をＨ形鋼材７の上部フランジの下面側に回り込ませて、この上部フランジをスライド可能に挟み込むように形成されており、免震装置横移動の際、昇降ジャッキ４が横揺れしたり転倒したりすることがないようにより一層の安定性が付加されているものである。

上述した実施の形態は建物の免震部に実施した例として説明したが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、橋梁などの土木構造物での免震支承を行なう免震部や、記念塔などの大型モニュメントでの免震部のように各種の構築物の免震部について実施できるものである。

本発明に係る免震装置の交換治具の一例を使用状態で示す説明図である。 同じく一例を側面から見た状態で示す説明図である。 本発明に係る免震装置の交換方法における一例を示すもので、躯体のジャッキアップを示す説明図である。 躯体支持ジャッキを配置した状態を側面から示す説明図である。 既設の免震装置の周りに交換治具を組み上げた状態を示す説明図である。 既設の免震装置を支持した交換治具の横移動を示す説明図である。 既設の免震装置の搬出を示す説明図である。 既設の免震装置を台車に移す状態を示す説明図である。 新たな免震装置の運び入れを示す説明図である。 交換治具の組み起こしを示す説明図である。 新たな免震装置の設置を示す説明図である。 交換治具を撤去しジャッキダウンする状態を示す説明図である。 躯体支持ジャッキを撤去した状態を示す説明図である。 交換治具におけるＨ形鋼材の他の例を示すもので、（Ａ）は上部フランジ側から見た状態を示す説明図、（Ｂ）はウェブ側方から見た状態を示す説明図、（Ｃ）は端部側から見た状態を示す説明図である。 交換治具における昇降ジャッキの他の例を示す説明図である。

符号の説明

１…交換治具
３…ジャッキ支持枠
４…昇降ジャッキ
５…車輪
６…Ｃ形鋼材
７…Ｈ形鋼材
８…単管
１０…躯体昇降ジャッキ
１１…免震部
１２…下部構造部
１４…上部構造部
１７…台車

Claims (3)

1. 複数の鋼材を分離可能に組んで免震装置を配置できる空間を内側に形成するジャッキ支持枠と、前記ジャッキ支持枠に乗せ置かれ、このジャッキ支持枠で取り囲まれた免震装置の上フランジに当接して該免震装置を上げ下げ可能に支持する昇降ジャッキと、前記ジャッキ支持枠の下部に取り付けられている車輪とからなることを特徴とする交換治具。
2. 構築物の免震部における上部構造部と下部構造部との間に位置された既設の免震装置を新たな免震装置と交換するにあたり、
   既設の免震装置における上部構造部と下部構造部とへの連結を解除した後に、上部構造部を躯体支持ジャッキによりジャッキアップして、上部構造部と既設の免震装置との間を広げ、
   上記請求項１の交換治具のジャッキ支持枠で前記既設の免震装置を取り囲み、この交換治具の昇降ジャッキにより既設の免震装置を持ち上げてから、この交換治具を横移動させて既設の免震装置を免震装置設置位置から撤去し、
   免震部に搬入された新たな免震装置を取り囲んで昇降ジャッキにより持ち上げている上記交換治具を、免震装置設置位置上へ横移動させて、前記免震装置設置位置に昇降ジャッキにより新たな免震装置を降ろした後に、この交換治具を解体して撤去し、
   前記新たな免震装置を下部構造部に連結した後、前記躯体支持ジャッキにより上部構造部を降ろし、新たな免震装置を上部構造部に連結してから前記躯体支持ジャッキを撤去することを特徴とする免震装置の交換方法。
3. 上記既設の免震装置を免震装置設置位置から撤去した交換治具の昇降ジャッキにより前記既設の免震装置を降ろした後、この交換治具を解体し、
   免震部に搬入された新たな免震装置の周りで、解体した前記交換治具を組み上げ、取り囲んだ交換治具の昇降ジャッキにより前記新たな免震装置を持ち上げ、
   持ち上げられた新たな免震装置を交換治具により免震装置設置位置上へ横移動させる請求項２に記載の免震装置の交換方法。

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