JP2006312841A - 構造物移動制限用ストッパ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 構造物が支持構造体から落下するのを防止することができる構造物移動制限用ストッパ装置を提供すること。
【解決手段】 支持構造体に固定される下部ストッパ部材１の上面に係止用上向き突起２が一体に設けられ、構造物に固定され上部ストッパ部材３の下面に係止用下向き開口凹部４が設けられ、前記上向き突起２が下向き開口凹部４内に配置され、前記下向き開口凹部４における構造物長手方向の両端部と上向き突起２との間には構造物伸縮許容間隙Lが設けられている構造物移動制限用ストッパ装置において、下部ストッパ部材１の上部に横方向に張り出す外向きフランジ７が設けられ、係止用下向き開口凹部４を形成している上部ストッパ部材３の下端部には、前記外向きフランジ７よりも下位のレベルにおいて前記係止用下向き開口凹部４の内側に張り出だす内向きフランジ６が設けられている。
【選択図】図１

Description

本発明は、橋梁その他の構造物が、強大な水平地震力により変位して橋台、橋脚その他の支持構造体から落下するのを防止するための構造物移動制限用（変位制限用）ストッパ装置に関するものである。

従来、ゴム支承により支承されている橋梁等の構造物が強大な水平地震力により橋台または橋脚等の支持構造体から落下するのを防止するための移動制限用ストッパ装置の一つとして、図６および図７に示すように、支持構造体２３の上部に固定される下部ストッパ部材３３の上面の中央に係止用上向き突起３４を一体に設け、かつ上部の構造物２２の下部に固定される上部ストッパ部材３５の下面の中央に係止用下向き開口凹部３６を設け、その下向き開口凹部３６内に前記上向き突起３４を配置し、その上向き突起３４と下向き開口凹部３６との間に構造物２２の伸縮を許容する間隙Ｌを設けた構造のものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
実公平０２−４８４９４

図６および図７に示す構造のストッパ装置３７の場合は、下向き開口凹部３６とその内側に配置される上向き突起３４とを備えたストッパ装置であるので、強大な水平力が作用した場合、上向き突起３４の横断面積および上部ストッパ部材３５における周側壁３８の壁厚が小さいと、上向き突起３４および周側壁３８が曲げ変形を起こし、図８および図９に示すように、上部ストッパ部材３５が、上向き突起３４に乗り上がるようになり、構造物２２が支持構造体２３から落下する恐れがあるため、上向き突起３４の横断面積および周側壁３８の壁厚を大きくして前記の恐れを排除するようにしていた。

本発明は、上向き突起の横断面積および周側壁の壁厚を小さくしても、上部ストッパ部材が上向き突起に乗り上がるのを確実に防止して、構造物が支持構造体から落下するのを防止することができる構造物移動制限用ストッパ装置を提供することを目的とするものである。

前記の目的を達成するために第１発明の構造物移動制限用ストッパ装置においては、支持構造体に固定される下部ストッパ部材１の上面に係止用上向き突起２が設けられ、構造物に固定され上部ストッパ部材３の下面に係止用下向き開口凹部４が設けられ、前記上向き突起２が下向き開口凹部４内に配置されている構造物移動制限用ストッパ装置において、下部ストッパ部材１の上部に横方向に張り出す外向きフランジ７が設けられ、係止用下向き開口凹部４を形成している上部ストッパ部材３の下端部には、前記外向きフランジ７よりも下位のレベルにおいて前記係止用下向き開口凹部４の内側に張り出だす内向きフランジ６が設けられていることを特徴とする。

第２発明では、第１発明の構造物移動制限用ストッパ装置において、外向きフランジ７の外周側下部と内向きフランジ６の内周側上部の一方または両方にガイド部が設けられていることを特徴とする。

第３発明では、第２発明の構造物移動制限用ストッパ装置において、前記ガイド部は円弧状のガイド部であることを特徴とする。

第１発明によると、地震時等に支持構造体と構造物とが相対的に水平移動した場合に、上向き突起に上部ストッパ部材を係合させることができ、特に本発明では、上向き突起の横断面積および周側壁の壁厚を小さくしても、地震時等において構造物または支持構造体が相対的に水平移動して、外向きフランジの下側に内向きフランジを確実に係合させて、従来のように上部ストッパ部材が上向き突起の上に乗り上がるように係止状態が解除されるのを防止することができ、そのため、構造物が支持構造体から外れて落下するのを確実に防止することができる。

第２発明によると、外向きフランジの外周側下部と内向きフランジの内周側上部の一方または両方にガイド部が設けられているので、外向きフランジと内向きフランジとをガイド部により案内しながら係合させることができる。

第３発明によると、外向きフランジの外周側下部と内向きフランジの内周側上部に、断面円弧状のガイド部を設けるだけであるので、ガイド部の構成が簡単で製作が容易であると共に強度低下が少ない。

次に、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。

図１ないし図４は、本発明の一実施形態のストッパ装置３０を示すものであって、このストッパ装置３０は支持構造体２３に固定される鋼製下部ストッパ部材１と上部の構造物２２に固定される鋼製上部ストッパ部材３とにより構成され、図示の形態では、鋼製の下部ストッパ部材１の下部に、複数の雌ねじ筒８が一体に設けられ、その雌ねじ筒８には鋼棒からなる下部アンカ部材９の上端の雄ねじ部が螺合され、かつその下部アンカ部材９は雌ねじ筒８に対し溶接により固着され、さらに下部ストッパ部材１の上面１０の中央には断面円形の係止用上向き突起２が一体に設けられている。

前記の係止用上向き突起２の上端部には、上向き突起２と一体に横方向に張り出す外向きフランジ７が一体に設けられており、その外向きフランジ７の外周側下部（外周縁下部）には、断面円弧状のガイド部７ａが全周に渡って設けられている。

また、前記下部ストッパ部材１の上面１０には、その上向き突起２の周囲において複数（例えば４つ）のゴム製位置決め片５が、突起周囲方向に間隔をおいて設けられ、中空円筒状等のゴム製位置決め片５の下部は、下部ストッパ部材１に固定されている。

鋼製上部ストッパ部材３の上部の天板１１に雌ねじ孔１２が設けられ、その雌ねじ孔１２には上端にフランジを有する鋼棒からなる上部アンカ部材１８の下端の雄ねじ部が螺合され、かつその上部アンカ部材１８は天板１１に対し溶接により固着され、さらに上部ストッパ部材３の下面１９の中央には、円形または構造物長手方向に延長する長円形等の係止用下向き開口凹部４が設けられている。

さらに、前記係止用下向き開口凹部４の内側に張り出すように、鋼製上部ストッパ部材３における前記天板１１に一体の周側壁部１３の内側下端部には、周側壁部１３と一体に内向きに張り出す内向きフランジ６が一体に設けられ、その内向きフランジ６は環状のフランジとされ、さらに前記内向きフランジ６の内周側上部には、断面円弧状のガイド部６ａが内周全周に渡って設けられている。

前記の内向きフランジ６の上面レベルは、前記外向きフランジ７の下面レベルよりも若干低レベル位置に設けられて、構造物２２の横移動を許容する支承装置と共に使用する可動型とする場合には、図２（ａ）（ｂ）に示すように、橋梁等の上部の構造物２２の常時の伸縮時において、前記の内向きフランジ６と外向きフランジ７が干渉しないようにされている。また、この実施形態では、内向きフランジ６と外向きフランジ７の両方に断面円弧状のガイド部６ａ，７ａが設けられているので、地震時等に上部工となる構造物２２あるいは下部工となる支持構造体２３が相対的に横移動すると、内向きフランジ６の内周側が、下部ストッパ部材本体１４の上面と係止用上向き突起２と外向きフランジ７とにより形成される環状横溝１６に入り込んで確実に係止されるので、構造物２２の横移動が防止される。

また、強大な水平地震力が作用する時は、前記の状態から図４に示すように、係止用上向き突起２および外向きフランジ７および内向きフランジ６が多少傾斜変形しても、前記内向きフランジ６の環状上面が、前記外向きフランジ７の環状下面側に係合するようになるので、地震時等において強大な水平力が作用しても、構造物２２側の上部ストッパ部材３が、支持構造体２３側の下部ストッパ部材１の上に乗り上がるのを防止して、構造物２２が支持構造体２３から落下するのを防止することができる。

なお、下部ストッパ部材１における係止用上向き突起２の外向きフランジ７と、上部ストッパ部材４における内向きフランジ６との関係は、図２（ａ）（ｂ）に示すように、上部の構造物２２の橋軸方向Ｘおよび橋軸直角方向Ｙの水平移動を許容する形態では、外向きフランジ７と内向きフランジ６との平面位置関係は、これらの間に環状の横方向の間隙Ｌが設けられ、橋軸方向の構造物２２の伸縮移動および地震時水平移動を許容している。

また、図２（ｃ）に示すように、橋軸方向等の一方向のみ、上部の構造物２２の伸縮を許容する場合には、外向きフランジ７と内向きフランジ６との平面位置関係は、橋軸直角方向Ｙでは、外向きフランジ７が内向きフランジ６と重なるようにされ、かつ係止用上向き突起２の外周面に内向きフランジ６の内周面が橋軸直角方向Ｙで近接し、さらに橋軸方向Ｘでは、平面視で、外向きフランジ７の外周面から内向きフランジ６の内周面は離反されて、構造物２２の橋軸方向の伸縮移動あるいは地震時移動等を許容している。

なお、前記上部ストッパ３は前記下部ストッパ１に固定されたゴム製位置決め片５の上部に載置され、かつ下部ストッパ部材１の上面１０と上部ストッパ部材３の下面１９との間に間隙Ｇが設けられている。

前記のようなストッパ装置３０を据付ける場合は、まずストッパ装置３０における下向き開口凹部４を築造すべきコンクリート橋桁等の構造物２２の長手方向に延長するように配置した状態で、下部アンカ部材９および下部ストッパ部材１の下部を橋梁または橋台等のコンクリートの支持構造体２３に埋込固定する。次に前記構造物２２を築造するための溝形の型枠（図示を省略した。）を組立てると共に、その型枠の底板に設けた開口部に上部ストッパ部材３を嵌設したのち、前記型枠内に構造物用コンクリートを打設して上部構を築造する。

なおストッパ装置３０の側方において、図示を省略するが、支持構造体２３と構造物２２との間にゴム支承装置を設置する。

前記のように、ストッパ装置３０における下向き開口凹部４の両端部と上向き突起２との間に、構造物伸縮許容間隙Lが設けられているので、構造物２２は自由に伸縮することができる。

本発明においては、水平地震力により構造物２２が水平移動しようとした場合は、係止用上向き突起２における外向きフランジ７の下側に、内向きフランジ６の一部が入り込むようになるので、確実に内向きフランジ６を外向きフランジ７に係合して係止するようになる。

例えば、図４に示すように、上向き突起２における外向きフランジ７ａと、下向き開口凹部４に置ける内向きフランジ６との確実な係合により、これらの係合が外れる恐れがなく、また、これにより構造物２２の移動が制限されると共に、構造物２２が支持構造体２３から落下するのを防止することができる。

図５は、構造物２２が鋼製構造物１５である場合の形態を示したもので、このような形態では、天板１１の中央部上面に凹部１７を設けると共に鋼製構造物１５の下面に溶接Ｗにより固定される支承鋼板２０の中央部下面に凹部２１を設け、前記各凹部１７，２１とに渡って、鋼製円柱状のせん断キー２４を嵌設して、上部ストッパ部材３と支承鋼板２０の横方向の一体化を図り、また、前記上部ストッパ部材３の天板１１に間隔をおいて雌ねじ孔２５を設け、前記雌ねじ孔２５と同心状に、前記支承鋼板２０と鋼製構造物１５における下部フランジ２６とに、それぞれボルト挿通孔２７，２８を設け、前記下部フランジ２６のボルト挿通孔２８と支承鋼板２０のボルト挿通孔２７とに渡って挿通されると共に天板１１の雌ねじ孔２５にねじ込まれるボルト２９により、上部ストッパ部材３を鋼製構造物１５（２２）に取付けるようにすればよい。

前記実施形態のように、前記下向き開口凹部４における構造物長手方向の両端部と上向き突起２との間には構造物伸縮許容間隙Ｌを設けるのが一般的であるが、上部の構造物２２が平面円弧状の曲線状である場合には、橋軸方向および橋軸直角方向の２方向の間隙が必要になる。また、橋軸方向および橋軸直角方向の２方向について固定とする場合には、間隙を設ける必要がない。

なお、前記のゴム製位置決め片５は、下部ストッパ部材１と上部ストッパ部材３との上下方向の位置決めを行い、これらの間に所定の上下方向の間隙Ｇを設けるためだけに必要なのものであり、前記のゴム製位置決め片５は構造物２２が設置され、また、前記構造物２２の鉛直荷重を負担しない下部ストッパ部材１が設置された後では、なくてもよいものである。
下部ストッパ部材１に対する上部ストッパ部材３の横移動量が比較的小さい場合は、ゴム製位置決め片５の上部が弾性変形し、また下部ストッパ部材１に対する上部ストッパ部材３の横移動量が一定以上になると、ゴム製位置決め片５は上部ストッパ部材３の下面１９をスライドする。

前記のゴム製位置決め片５は、下部ストッパ部材１または上部ストッパ部材３のいずれか一方に固定すればよく、例えば、前記実施形態と逆に、予めゴム製位置決め片５の上部を上部ストッパ部材３に固定してもよい。

また、ゴム製位置決め片５の数は３個または５個以上であってもよい。また、前記のゴム製位置決め片５を上下に分離可能にし、上下の位置決め片の境界面でスライド可能な形態でもよい。 ゴム製位置決め片５の固定手段としては、例えば、ビスまたは接着剤により固着するようにしてもよい。

前記実施形態のようにすると、支持構造体２３に下部ストッパ部材１を固定した状態で、上部ストッパ部材３の上部を埋込むように構造物用コンクリートを打設する場合、下部ストッパ部材１の上向き突起２および上部ストッパ部材３の下向き開口凹部４の周囲において下部ストッパ部材１および上部ストッパ部材３の間に設けられた３個以上のゴム製位置決め片５により、下部ストッパ部材１の上面１０と上部ストッパ部材３の下面１９との間に所要の間隙Gを確保しておくことができる。

しかも、前記位置決め片５の上下方向の一端部は下部ストッパ部材１および上部ストッパ部材３のうちの一方に固定され、その位置決め片５の上下方向の他端部は下部ストッパ部材１および上部ストッパ部材３のうちの他方に摩擦接触されて固定されるので、下部ストッパ部材１と上部ストッパ部材３との横方向の相対的な位置決めを行なって、上向き突起２と下向き開口凹部４との間に所定の構造物伸縮許容間隙Ｌを確保しておくことができ、さらに構造物用コンクリートを打設するときの振動や衝撃等により、上部ストッパ部材３が下部ストッパ部材１に対し相対的に横方向に偏位するのを防止することができ、また位置決め片５はゴム製であるので、構造物２２の伸縮に対する抵抗が小さく、そのため構造物２２を自由に伸縮させることができる。

本発明を実施する場合、外向きフランジ７と内向きフランジ６としては、断面半円状等の張り出し突出量の少ないフランジとしてもよい。また、外向きフランジ７と内向きフランジ６に設けるガイド部としては、断面で直線状の傾斜面としてもよく、あるいは傾斜角度の異なる屈折した傾斜面としてもよい。また、上部ストッパ部材３を構成する場合、内向きフランジ６あるいは天板１１を周側壁１３に溶接により固着するようにしてもよく、下部ストッパ部材１を構成する場合、下部ストッパ部材１４に雌ねじ孔を設け、外向きフランジ７付の係止用上向き突起２の下部の雄ねじ部をねじ込み、前記雌ねじ孔内で係止用上向き突起２の下部を溶接により下部ストッパ部材１４に固定してもよい。また、外向きフランジ７を係止用上向き突起２に溶接により固定してもよい。このような上部ストッパ部材３および下部ストッパ部材１の製作工程を適宜組み合わせて、ストッパ装置を製作すればよい。

本発明の一実施形態の構造物移動制限用ストッパ装置を据付けた状態を示す一部縦断正面図である。 図１に示すストッパ装置の横断平面図で、（ａ），（ｂ）は橋軸方向および橋軸直角方向等の横方向に上部の構造物の横移動を許容する形式のストッパ装置とする場合の横断平面図、（ｃ）は橋軸方向について構造物の伸縮移動を許容する場合の横断平面図である。 図１に示すストッパ装置における上部ストッパ部材を切断した縦断面図である。 強大な水平力が作用して、外向きフランジに内向きフランジが係合している状態を示す一部縦断正面図である。 本発明の変形形態を示す一部縦断正面図である。 従来のストッパ装置の一例を示す一部縦断正面図である。 図６における上部ストッパ部材の中間部で切断した状態を示す横断平面図である。 従来の上部ストッパが傾斜変形して係止用上向き突起に乗りあがろうとしている状態を示す一部縦断正面図である。 上部ストッパ部材が下部ストッパ部材における係止用上向き突起の上に乗り上げた状態を示す一部縦断正面図である。

符号の説明

G 間隙
L 構造物伸縮許容間隙
１ 下部ストッパ部材
２ 係止用上向き突起
３ 上部ストッパ部材
４ 係止用下向き開口凹部
５ ゴム製位置決め片
６ 内向きフランジ
６ａ ガイド部
７ 外向きフランジ
７ａ ガイド部
８ 雌ねじ筒
９ 下部アンカ部材
１０ 上面
１１ 天板
１２ 雌ねじ孔
１３ 周側壁
１４ 下部ストッパ部材本体
１５ 鋼製構造物
１６ 環状横溝
１７ 凹部
１８ 上部アンカ部材
１９ 下面
２０ 支承鋼板
２１ 凹部
２２ 構造物
２３ 支持構造体
２４ 鋼製せん断キー
２５ 雌ねじ孔
２６ 下部フランジ
２７ ボルト挿通孔
２８ ボルト挿通孔
２９ ボルト
３０ ストッパ装置
３３ 下部ストッパ部材
３４ 係止用上向き突起
３５ 上部ストッパ部材
３６ 係止用下向き凹部
３７ ストッパ装置
３８ 周側壁

Claims (3)

1. 支持構造体に固定される下部ストッパ部材の上面に係止用上向き突起が設けられ、構造物に固定される上部ストッパ部材の下面に係止用下向き開口凹部が設けられ、前記上向き突起が下向き開口凹部内に配置されている構造物移動制限用ストッパ装置において、下部ストッパ部材の上部に横方向に張り出す外向きフランジが設けられ、係止用下向き開口凹部を形成している上部ストッパ部材の下端部には、前記外向きフランジよりも下位のレベルにおいて前記係止用下向き開口凹部の内側に張り出だす内向きフランジが設けられていることを特徴とする構造物移動制限用ストッパ装置。
2. 外向きフランジの外周側下部と内向きフランジの内周側上部の一方または両方にガイド部が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の構造物移動制限用ストッパ装置。
3. 前記ガイド部は断面円弧状のガイド部であることを特徴とする請求項２に記載の構造物移動制限用ストッパ装置。

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