JP2006226517A

JP2006226517A - 免震配管保持構造

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Publication number: JP2006226517A
Application number: JP2005044822A
Authority: JP
Inventors: Atsutake Ogashima; 温武小鹿島; Yoshishige Owada; 義重大和田
Original assignee: ATOMUZU KK
Current assignee: ATOMUZU KK
Priority date: 2005-02-21
Filing date: 2005-02-21
Publication date: 2006-08-31

Abstract

【課題】
地震等の揺れがあっても、構築物と基礎地盤との間での配管に座屈や管同士によるぶつかり合いがなく、配管の損傷が生じにくく、免震装置をコンパクトにして設置することができる配管設備における免震配管保持構造を提供する。
【解決手段】
構築物と基礎地盤との間に、摺動方向は構築物と地盤のそれぞれに直角方向で且つ水平方向に摺動する一対の移動部材を設け、該一対の移動部材は二段に積み重ねて相互を平面移動するように固定して平面移動台とし、該平面移動台の上面の上面基台は構築物の吊り架台に固定するとともに、該平面移動台の下面には複数の配管を保持する配管保持台を固着し、複数の配管を構築物と配管保持台及び配管保持台と地盤に保持させる免震配管保持構造。
【選択図】図１

Description

この発明は、構築物と基礎となる地盤等とをつなぐ配管構造を備えた構築物に関し、特に、地震等に対して揺れを和らげる免震構築物における給水、冷温水、排水、空調冷媒等のための配管の保持構造に関するものである。

近時、ビルや戸建て住宅等の構築物を積層ゴム支承、転がり支承、滑り支承等により基礎より相対変位可能に支承し、地震エネルギが構築物に作用する激しい揺れを和らげ、建築物の地震による崩壊を避ける試みは、種々の態様で行われており、このように支承された構築物は免震構築物として知られている。
このような免震構築物における給水、冷温水、排水、空調冷媒等の設備配管では、一方を免震構築物に接続され、他方を基礎地盤側に接続されているので、地震等によって構築物と基礎地盤と位置が相対変位するので、そのままでは管材に亀裂や破損等の損傷が生るが、相対変位しても変位に追従でき、変位を吸収して管材に亀裂や破損等の損傷が生じないように行う必要がある。

従来、免震建物側の配管としては、例えば、特許文献１から３に示すような装置が開示されており、特許文献１及び２のように吊り下げ形式のものが知られているが、これらは基本的には図８に示すように、建物等の配管aに可撓継手ｂを接続して、それらの可撓継手bを天井梁ｃから吊り下げた吊金具ｄに取り付けたエルボー固定金具eに保持されたエルボー管ｆに接続し、更に、エルボー管ｆから可撓継手bを介して地盤側配管ｇに接続するものである。
また、特許文献３に開示されているものは、ヒンジアームを用いてエルボー管を中空で支持するものや、地盤の支持板に左右方向に滑動する支持架台を設け、その支持架台にエルボー管を固定するものである。
特開平11-132365号公報特開2000-297879号公報特開2000-120931号公報

しかしながら、上記特許文献１、２等の従来の吊り下げ形式の免震配管構造は、図９に示すように、吊金具ｄが揺れ、移動する範囲は平面的ばかりではなく、上下方向にも大きく揺れ(吊金具ｄ')、例えば、可撓管ｂが揺れのためエルボー管ｆの接続近傍で座屈(可撓管ｂ')が起こり、結果として損傷に結びつきやすく、また、大きく揺れるため複数の配管を用いた場合には管同士がぶつかり合って損傷することもあり、更に、吊り代が大きいものでスペース的にも不利であるという問題点があった。

また、上記特許文献３等の従来ヒンジアーム形式の免震配管構造も、アームが細長いことから地震の揺れにより配管の上下方向の移動を阻止できず、吊り下げ形式の免震配管構造と同様も問題点が存在し、更に、地盤の支持板に左右方向に滑動する支持架台を設ける免震配管構造は、設備費用が嵩む上に、移動範囲が限定されので効果的な免震作用が得られず、複数の配管の動きは独立しているため大きく揺れた場合には管同士がぶつかり合って損傷することもあるあるという問題点があった。

本発明は、上述の問題点に鑑みてなされたもので、その課題は、地震等の揺れがあっても、構築物と基礎地盤との間での配管に座屈や管同士によるぶつかり合いがなく、配管の損傷が生じにくく、免震装置をコンパクトにして設置することができる配管設備における免震配管保持構造を提供することにある。

上記の課題を解決するために、請求項１の発明は、構築物と基礎地盤との間に、摺動方向は構築物と地盤のそれぞれに直角方向で且つ水平方向に摺動する一対の移動部材を設け、該一対の移動部材は二段に積み重ねて相互を平面移動するように固定して平面移動台とし、該平面移動台の上面の上面基台は構築物の吊り架台に固定するとともに、該平面移動台の下面には複数の配管を保持する配管保持台を固着し、複数の配管を構築物と配管保持台及び配管保持台と地盤に保持させることを特徴とする免震配管保持構造である。
請求項２の発明は、前記一対の移動部材の水平の摺動方向は互いに９０°であることを特徴とする請求項１に記載の免震配管保持構造である。
請求項３の発明は、前記平面移動台の移動部材と上面基台又は配管保持台の間には、回転可能な移動支持部材を介在させることを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の免震配管保持構造である。
請求項４の発明は、前記構築物と配管保持台及び配管保持台と基礎地盤との複数配管には、可撓性配管を介在させることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の免震配管保持構造である。

本発明の免震配管保持構造によれば、地震等の揺れがあっても、構築物と基礎地盤との給水、冷温水、排水、空調冷媒等の複数配管は、整然と無理な屈曲もなく移動可能であるから、配管に座屈が生じることがなく、配管同士もよるぶつかり合いがないから、配管の損傷が生じにくく、また、配管保持台は平面移動であるから吊下げ形式に較べてコンパクトに設置でき、更に、配管保持台をより多くの配管が保持できるように幅広したり、或いは、二層や三層に積み重ねることも簡単にでき経済的、スペース的に有利であるという効果が得られる。

ここで、本発明の免震配管保持構造に好適な実施例を図面に沿って説明する。
図１は、本実施例の免震配管保持構造の全体を概略を示すもので、構築物としての建物と基礎となる大地の地盤との間に給水、冷温水、排水、空調冷媒等の複数配管を配備したものであるが、建物側１には建物側配管固定金具11が、地盤側２には地盤側配管固定金具21がそれぞれ配管方向が互いに直角の方向に配置され、建物側１と地盤側２との間には免震装置本体３が建物側１の天井等に設けられた吊り架台４の下部梁41に取付られている。
免震装置本体３は、後述するように、吊り架台４に対して水平面を自由に移動しうる配管保持台31が設けられ、複数の配管５は、建物側の配管固定金具11の固定手段により固定され、移動する配管保持台31の配管固定金具311に固定され、配管保持台31で約９０°に方向変えて、地盤側の配管固定金具21に固定手段により固定されていいる。

また、複数配管５と建物側配管固定金具11と配管固定金具311の間、及び、配管固定金具311と地盤側配管固定金具21と間には、配管５が変位可能なように可撓管６を介在させており、更に詳しくは、配管５は本実施例では大径配管51と小径配管52の二本の配管５としているが、建物側の大径配管51は、建物側で配管固定金具11aにボルト等の固着手段で固定され、次ぎに、大径の可撓管61aを介在させて大径のエルボー管611aに接続し、このエルボー管611aは水平で９０°に屈曲しているが、その一端に前記可撓管61ａを接続し、エルボー管611aの他端に別の可撓管61cが接続され、この可撓管61cは基礎地盤側の大径配管51に接続され、この地盤側の大径配管51は地盤側配管固定金具21aに固定されている。
同様に、建物側の小径配管52は、建物側で配管固定金具11bにボルト等の固着手段で固定され、次ぎに、小径の可撓管61bを介在させて小径のエルボー管611bに接続し、このエルボー管611bは水平で９０°に屈曲しその一端に前記可撓管61bを接続し、エルボー管611bの他端に別の可撓管61dが接続され、この可撓管61dは基礎地盤側の小径配管52に接続され、この地盤側の小径配管52は地盤側配管固定金具21bに固定されている。
なお、前記の大径のこのエルボー管611aと小径のこのエルボー管611bは、配管保持台31の複数の配管固定金具311a及び複数の配管固定金具311bにボルト等の固定手段により固着されている。

[免震装置本体]
次ぎに、免震装置本体３を図２から図６に用いて説明するが、図２において、図１にも図示したように、免震装置本体３の底面には配管保持台31が配備され、免震装置本体３の最上面の第１レール部材32は建物側１の天井等に設けられた吊り架台４に設けられた補強を兼ねた下部梁41に固着されている。
この第１レール部材32の内側には、図５に示すように、凹状のスライドレール321が設けられ、このスライドレール321にはボール322が嵌合し、このベヤリングボール322はスライドレール321から落下しないように循環軌道ケース323が設けられ、循環軌道ケース323はベヤリング取付板324に固着され、ベヤリング取付板324は第１ベース部材33に固着手段325により一体に固定されており、結果として、第１ベース部材33は第１レール部材32に対して第１レール部材32の長手方向に自由に摺動する構成となっている。
したがって、この第１ベース部材33は下部梁41に対しても、下部梁41の長手方向に自由に摺動する第１の移動部材の主要部分を構成し、図３では左右方向、すなわち、建物側１に向かうＸ方向に摺動自在となっている(図２では紙面表から裏の方向に摺動自在）。

この第１ベース部材33の下面には第２レール部材34が固着されるが、この第２レール部材34と第１レール部材32との長手方向、言い換えれば、摺動方向は互いに直交(約９０°の角度を有し)しており、かつ水平面上を摺動するように設けられいる。
すなわち、第２レール部材34の内側にも、図５に示すように、第１レール部材32と同様に落下しないように凹状のスライドレール321が設けられてベヤリングボール322が嵌合し、このボール322には循環軌道ケース323が設けられ、循環軌道ケース323はベヤリング取付板324に固着され、ベヤリング取付板324は第２ベース部材35に固着手段325により一体に固定されており、第２ベース部材35は第２レール部材34に対して第２レール部材34の長手方向に自由に摺動する構成となっている。
したがって、この第２ベース部材35は第１ベース部材33の摺動方向に対して同じ水平方向であるが直角方向に自由に摺動する第２の移動部材の主要部分を構成するものであり、図３では上下方向、すなわち、地盤側２に向かうＹ方向に摺動自在となっている(図２では左右方向に摺動自在）。
以上の構成であるから、下部梁41に対して第２ベース部材35は水平面上をＸＹ方向を自由に移動できるが、上下方向には移動できない。

ところで、第２ベース部材35は水平面上を自由に移動できるから、これに配管保持台31を固着すれば、配管保持台31も水平面上を自由に移動でき、後述するように、配管５を水平面上で自由に変位可能としているが、本実施例では、更に第２ベース部材35と配管保持台31との間に、図６に示すような、ターンテーブル機能をもつ回転部材36を介在させている。この回転部材36は、配管保持台31を水平面上で回転自在とするもので、回転保持台361とベヤリング部材362と回転ベース部363から構成され、回転保持台361に対して回転ベース部363はベヤリング部材362により回転自在に保持されており、回転ベース部363には配管保持台31が固着手段により固着されている。
したがって、下部梁41に対して免震装置本体３の配管保持台31は水平面上をＸＹ方向を自由に移動し、且つ回動自在な動きができる。

[作動]
以上のような構成であり、本実施例の作動を図７で説明すると、下部梁41に対して免震装置本体３の配管保持台31は、水平面上を互いに直交方向に移動する第１及び第２の移動部材によりＸＹ方向を自由に移動するので、図７(ａ)に示すように、地震等により、構築物としての建物側１と基礎となる大地の地盤側２との間に免震装置本体３を配備したものであるが、地震等の揺れがあり、建物側１と地盤側２との間が広がる場合は、図７(ｂ)に示すように、配管５は直線に近づくように免震装置本体３が移動し、また、建物側１と地盤側２との間が狭まる場合は、図７(ｃ)に示すように、配管５はより屈曲するように免震装置本体３が移動する。
この時、免震装置本体３は、一対の移動部材により水平面上だけを自由に移動することができるので、可撓性配管の屈曲は極めて少なくて済み、特に、上下方向の移動を許容する吊り下げ方式に比べて屈曲の変位量は少なく、座屈を生じることが少なく、更に、複数の配管を配管保持台31に固定しているので、複数の配管は１平面を平行移動し、整然と無理な屈曲もなく移動可能であるから、配管同士によるぶつかり合いがないから、配管の損傷が生じにくい。また、配管保持台は平面移動であるから吊下げ形式の立体的な移動と比べてコンパクトに設計することができる。

本実施例では、建物側１の配管方向と、地盤側２の配管方向とが互いに直角の方向に配置されものに用いて免震装置本体３を最も効果的に作動させているが、免震装置本体３がの配管保持台31が水平面上をＸＹ方向を自由に移動することから、建物側１の配管方向と地盤側２の配管方向のとの角度は直角に限定しなくても、配管に対して十分に免震機能を有するものである。
また、本発明の特徴を損なうものでなければ、上記の実施例に限定されるものでないことは勿論であり、複数の配管を大径配管と小径配管の二本としたが、配管保持台31の保持台を幅広にして３本、４本、それ以上の配管の固定手段を設けてもよく、あるいは、管保持台31を二層や三層に積み重ねてもよく、これらの本数にしても整然と無理な屈曲もなく平行移動が可能であるから、配管同士によるぶつかり合いがなく、簡単に設計変更が可能であり、経済的、スペース的に有利である。更に、構築物を建物としたが、配管を接続するものであれば、建物以外の土木構築物等に適用しても良いことは勿論である。

本発明の免震配管保持構造の実施例の全体を概略の斜視図である。図１の免震配管保持構造の主要部の右側断面図である。図１の免震配管保持構造の主要部の平面図である。図１の免震配管保持構造の主要部の左側断面図である。図５(ａ)は図２、図４の摺動部材の平面図、図５(ｂ)はその側断面図である。本発明の実施例の回転部材についての側面からの部分断面図である。本発明の実施例の作動を説明する説明図である。従来の吊り形式の免震配管保持構造の全体を概略を示す斜視図である。従来の吊り形式の免震配管保持構造の作動を説明する説明図である。

符号の説明

１…建物側、11,11a,11b…建物側配管固定金具、
２…地盤側、21,21a,21b…地盤側配管固定金具、
３…免震装置本体、31…配管保持台、311,311a,311b…配管固定金具
32…第１レール部材(移動部材)、321…スライドレール、
322…ベヤリングボール、323…循環軌道ケース、324…ベヤリング取付板、
33…第１ベース部材(移動部材)、34…第２レール部材、35…第２ベース部材
36…回転部材、361…回転保持台、362…ベヤリング部材、
363…回転ベース部
４…吊り架台、41…下部梁、
５…配管、51…大径配管、52…小径配管、
６,61a,61b,61c,61d…可撓管、 611a,611b…エルボー管、

Claims

構築物と基礎地盤との間に、摺動方向は構築物と地盤のそれぞれに直角方向で且つ水平方向に摺動する一対の移動部材を設け、該一対の移動部材は二段に積み重ねて相互を平面移動するように固定して平面移動台とし、該平面移動台の上面の上面基台は構築物の吊り架台に固定するとともに、該平面移動台の下面には複数の配管を保持する配管保持台を固着し、複数の配管を構築物と配管保持台及び配管保持台と地盤に保持させることを特徴とする免震配管保持構造。
前記一対の移動部材の水平の摺動方向は互いに９０°であることを特徴とする請求項１に記載の免震配管保持構造。
前記平面移動台の移動部材と上面基台又は配管保持台の間には、回転可能な移動支持部材を介在させることを特徴とする請求項１及び請求項２に記載の免震配管保持構造。
前記構築物と配管保持台及び配管保持台と基礎地盤との複数配管には、可撓性配管を介在させることを特徴とする請求項１乃至請求項３に記載の免震配管保持構造。