JP2007039942A - 免震装置用保護カバー - Google Patents

Abstract

【課題】 平滑板のすべり面と保護カバー内面との接触を避けることができ、結露を防ぎ、長期間安定して免震機能を維持できる。
【解決手段】 下部躯体７と上部躯体８との間に配設され、下部躯体側に設けられた平滑板２と、上部躯体側に設けられた弾性支承部のすべり材３とが相互にそれぞれの摺動面を接触して配設されるすべり免震装置を覆う保護カバーであって、該保護カバーは、上記平滑板と上記すべり材とを覆う下部開口部を有する断面視箱型形状の成形体であり、上記断面視箱型形状の内部天井面に上記平滑板との接触を防ぐための柱状体１０が設けられている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、免震装置の保護カバーに関し、特にビル、タワー等の高層構造体から一戸建てなどの低層構造体に至る建築構造体、道路、鉄道などの橋粱に至る土木構造体を支持し、地震外力を低減するすべり免震装置の保護カバーに関する。

免震とは、建物に加わる地震力を何らかの方法で減少させることである。基礎と建物との間に何らかの装置を入れて、建物への地震入力の減少を図る基礎絶縁型が免震装置あるいは免震工法の主流となっている。
例えばすべり免震装置がある。このすべり免震装置は、建物側に固定される弾性支承部と、地盤側に固定されるすべり板部からなり、弾性支承部を構成するすべり材とすべり板部を構成する平滑板とが相互に接触して摺動する。この平滑板は平滑板取り付けプレートに取り付けられ、その表面には特殊コーティングが施された金属板からなる。

すべり免震装置は、防塵、および弾性支承部を構成するゴム材や表面被覆層の劣化等を防止するために、保護カバーが設けられている。
従来、保護カバーとしては、すべり板のすべり面上に塵埃や異物が付着することを防止し、装着作業が簡単にできることを目的に、弾性変形可能な２分割したシートですべり面を覆う養生シートが知られている（特許文献１参照）。
また、平面視矩形の箱体で複数個の部品に分割されているすべり支承の防塵カバーが知られている（特許文献２参照）。

すべり免震装置が多用されるようになると、その特性を維持または向上させるために、平滑板の表面に被覆層が施される場合がある。そのため、その平滑板は、建物竣工前まではプラスチックベニアに紫外線防止フィルムを施したカバーで紫外線および防塵、その他の外的要因による保護を目的に養生が施こされている。
しかしながら、建物竣工後はプラスチックベニアカバーが取り外されるため、すべり面に施されている被覆層が直射日光に曝される結果、紫外線に侵される危険がある。また、すべり面にゴミ等が堆積しすべり特性が低下する危険がある。これらのため、すべり免震装置には保護カバーが取り付けられているが、従来の保護カバーは、取り付け作業が煩雑であり、特に建物の床下空間での取り付け作業は困難であるという問題があった。

また、従来の箱体の防塵カバーは、長期間放置することで内部天井面がたれさがるように塑性変形が生じ、防塵カバー内面と平滑板のすべり面とが接触する場合が生じ、接触することで防塵カバーのすべり特性が低下し、本来の免震機能が低下するという問題がある。さらに天井面がたれさがると防塵カバーに裂け目などが生じ、埃、虫類、ゴミ等が堆積することでも免震機能が低下する。また、裂け目などが生じると、冬季にすべり面に結露が生じ、結露の繰り返しにより被覆層の組成破壊による免震機能の低下という問題がある。
特開２０００−２２０６９４号公報 特開平１１−２３６９４２号公報

本発明はこのような問題に対処するためになされたもので、平滑板のすべり面と保護カバー内面との接触を避けることができ、結露を防ぎ、長期間安定して免震機能を維持できる免震装置用保護カバーの提供を目的とする。

本発明の免震装置用保護カバーは、下部躯体と上部躯体との間に配設され、下部躯体側に設けられた平滑板と、上部躯体側に設けられた弾性支承部のすべり材とが相互にそれぞれの摺動面を接触して配設されるすべり免震装置を覆う保護カバーであって、該保護カバーは、上記平滑板と上記すべり材とを覆う下部開口部を有する断面視箱型形状の成形体であり、上記断面視箱型形状の内部天井面に上記平滑板との接触を防ぐための柱状体が設けられていることを特徴とする。
また、上記成形体は弾性成形体であることを特徴とする。
また、上記柱状体の平滑板側底面は、上記平滑板と摺動できる低摩擦材料で形成されていることを特徴とする。
また、上記成形体は平面視分割形状であり、該分割形状の接合部の一部に鍵型形状を有することを特徴とする。

本発明の免震装置用保護カバーは、断面視箱型形状の内部天井面に上記平滑板との接触を防ぐための柱状体が設けられているので、平滑板のすべり面と保護カバー内面との接触せず、また、保護カバーが変形しないので保護カバーに裂け目ができない。その結果、長期間安定して免震機能を維持できる。

本発明の免震装置用保護カバーを備えたすべり免震装置の一例を図１により説明する。図１はすべり免震装置の断面図である。
すべり免震装置１は、下部躯体７に固定される平滑板２と、この平滑板２と摺動するすべり材３と、すべり材３の上端面に固定される中板５と、中板５の上端面に接着固定される単層ゴム材または積層ゴム材からなる弾性支承４と、弾性支承４を中板５との間で挟み込んでその下端面が弾性支承４の上端面と接着固定されて上部躯体８に固定される上板６と、すべり免震装置を覆う免震装置用保護カバー９とから構成されている。免震装置用保護カバー９の材料が直接平滑板２に接触するのを防止するため、保護カバー９の裏面に柱状体１０が固着されている。柱状体１０が平滑板２に接触する面にはポリエチレン樹脂フィルムなどの摩擦係数の小さい材料１０ａが貼着されている。

上記平滑板２は、表面に突起がなく平坦で硬質であれば使用できる。例えば、金属板、セラミック板、ポリイミド樹脂などの硬質樹脂板、充填剤の配合によって硬質化したＰＴＦＥ系樹脂からなる板材で平滑な板であれば使用できる。これらの中で、金属板が好ましく、特に防錆性および製造コスト、加工性等を考慮するとＳＵＳ３０４などのステンレス鋼板が最も好ましい。
また、ステンレス鋼板の表面に樹脂被覆層を形成することが好ましい。用いることができる樹脂被覆材としては、フッ素樹脂、フェノール樹脂等が挙げられる。さらに樹脂被覆材の表面に潤滑油または潤滑グリースなどの潤滑層を設けることができる。

すべり材３はＰＴＦＥ系樹脂複合材により形成される。ＰＴＦＥ系樹脂複合材は、ＰＴＦＥ系樹脂に繊維状配合剤、樹脂粉末および無機化合物粉末から選ばれた少なくとも一つの配合剤が配合されてなることが好ましい。
ＰＴＦＥ系樹脂としては、ＰＴＦＥ樹脂と変性ＰＴＦＥ樹脂とが挙げられる。ＰＴＦＥ樹脂は四フッ化エチレンの単独重合体であって、 310〜390℃で軟化して圧縮成形および押出成形は可能であるが通常の射出成形は不可能な樹脂である。変性ＰＴＦＥ樹脂は、四フッ化エチレン単位と、四フッ化エチレンのフッ素が他の有機基（−Χ）で置換された置換四フッ化エチレン単位とから構成される共重合体である。有機基（−Χ）は特に限定するものではないがパーフルオロアルキルエーテル基あるいはフルオロアルキル基などが好ましい。
ＰＴＦＥ系樹脂に配合できる配合剤の中で、繊維状配合剤はガラス繊維、炭素繊維、あるいはウィスカ類が挙げられる。炭素繊維はピッチ系あるいはパン系炭素繊維のいずれでもよい。繊維状配合剤の他の例として、短繊維の各種ウィスカが挙げられる。例えば、硫酸カルシウムウィスカ、チタン酸カリウムウィスカ、酸化亜鉛ウィスカ、硫酸マグネシウムウィスカ等が挙げられる。
樹脂粉末および無機化合物粉末としては、熱硬化性ポリイミド樹脂などのＰＴＦＥの成形温度 380℃に耐えうる粉末、二硫化モリブデン、酸化亜鉛、酸化チタン、黒鉛、金属酸化粉末、ガラスビーズ、シリカ粉末等が挙げられる。

弾性支承４は単層ゴム材または積層ゴム材であってもよく、ゴム材の材質、積層ゴム材の積層構造等は公知の材質、構造を採用できる。

免震装置用保護カバー９を図２、図３および図４を参照して説明する。図２は斜視図を、図３は接合部を分離した斜視図、図４は接合部を分離した後の裏面斜視図である。
図２〜図４において、保護カバー９は９ａ、９ｂの２つに分割されており、その接合部９ｃの一部に雌型９ｄと雄型９ｅとが相互に嵌合する鍵型形状を有し、この鍵型形状により保護カバー９ａ、９ｂが接合される。保護カバー９の表面中心には開口部９ｆが設けられ、弾性支承を中心にしてその左右から嵌合することですべり免震装置１を覆うことができる。また、すべり免震装置１が施工された後でも保護カバー９を設置できる。
型形状の内部天井面９ｇには、複数個の柱状体１０が設けられ、この柱状体１０の先端部、すなわち柱状体の平滑板側の底面に低摩擦材料で形成されたフィルム１０ａが貼付されている。

柱状体１０の個数および配置箇所は、保護カバー９の内部天井面９ｇが塑性変形によりたれさがり、平滑板２との接触を防ぐことができる数および配置箇所であればよい。配置箇所については、接合部９ｃに設けられた雄型９ｅの裏面に、柱状体１０を設けることが好ましい。雄型９ｅの突起を裏面から補強し、保護カバー９が組み立てやすくなる。

柱状体１０は保護カバー９の裏面に固着される。ゴム成形時に一体成形してもよく、あるいは個別に成形して保護カバーの裏面に接着剤などで固着させてもよい。柱状体１０の形状としては、例えば円柱状、角柱状を挙げることができる。
また、柱状体１０が平滑板２に接触する面は、摩擦係数の小さい材料であることが好ましく、ポリエチレンフィルム、フッ素樹脂フィルム等が貼着されていることが好ましい。

免震装置用保護カバー９は、耐紫外線材料の弾性成形体で形成されている。
耐紫外線材料としては、免震装置の平滑板や弾性支承に直接日光が照射されないよう遮光性材料であるとともに、直接日光が照射される材料自身として紫外線による劣化が生じない材料である。使用できる耐紫外線材料としては、ゴム弾性体、プラスチックス等が挙げられる。本発明においては、弾性変形が大きいゴム材料が好ましい。ゴム材料としては、天然ゴム材料および／または合成ゴム材料を使用できる。
天然ゴム材料としては、天然ゴム、塩化ゴム、塩酸ゴム、環化ゴム、マレイン酸化ゴム、水素化ゴム、天然ゴムの二重結合にメタクリル酸メチル、アクリロニトリル、メタクリル酸エステル等のビニルモノマーをグラフトさせてなるグラフト変性ゴム、窒素気流中でモノマー存在下に天然ゴムを粗練してなるブロックポリマー等を挙げることができる。
合成ゴム材料としては、クロロプレンゴム、イソブチレンゴム、エチレンプロピレンゴム、エチレンプロピレンジエンゴム、エチレンプロピレンターポリマー、クロロスルホン化ポリエチレンゴム等のポリオレフィン系エラストマー、スチレン−イソプレン−スチレンブロックコポリマー、スチレン−ブタジエン−スチレンコポリマー、スチレン−エチレン−ブチレン−スチレンブロックコポリマー等のスチレン系ゴム、イソプレンゴム、ウレタンゴム、エピクロルヒドリンゴム、シリコーンゴム、ナイロン１２、ブチルゴム、ブタジエンゴム、ポリノルボルネンゴム、アクリロニトリル−ブタジエンゴム、フッ素ゴム等を挙げることができる。

上記ゴム材料の中でクロロプレンゴムが耐候性、すなわち耐紫外線性に優れているため好ましい。
クロロプレンゴムの成形は、未加硫の生ゴムに、金属酸化物などの加硫剤、加硫促進剤、老化防止剤、充填剤、補強剤などを配合し、保護カバー形状となる型に入れて成形し、その後加硫することでなされる。または加硫ゴム成形体を切削加工することによりゴム弾性体の成形体とすることができる。未発泡ゴム体の場合、その厚さ（ｔ）は１〜３ｍｍであることが好ましい。
または、上記配合剤に発泡剤を加えて、成形、加硫することで発泡ゴム体とすることができる。または加硫発泡ゴム成形体を切削加工することにより発泡ゴム弾性体の成形体とすることができる。発泡ゴム体の場合、その厚さ（ｔ）は１０〜３０ｍｍであることが好ましい。
本発明においては、保護カバー９全体として軽量化でき、形態が変形し難い発泡ゴム体が好ましい。

保護カバー９の形状は、成形されたゴム弾性体が平滑板２に直接接触しない形状であればよく、例えば、すべり免震装置の弾性支承および平滑板２全体を覆う高さを有し、平面視円または多角形状の箱型が好ましい。

本発明のすべり免震装置用保護カバーは、断面視箱型形状の内部天井面に上記平滑板との接触を防ぐための柱状体が設けられているので、長期間安定して免震機能を維持できる。そのため、建築構造体、道路、鉄道などの橋粱に至る土木構造体のすべり免震装置に広く応用できる。

すべり免震装置の断面図である。 免震装置用保護カバーの斜視図である。 免震装置用保護カバーの接合部を分離した斜視図である。 免震装置用保護カバーの接合部を分離した後の裏面斜視図である。

符号の説明

１ すべり免震装置
２ 平滑板
３ すべり材
４ 弾性支承
５ 中板
６ 上板
７ 下部躯体
８ 上部躯体
９ 免震装置用保護カバー
１０ 柱状体

Claims (4)

1. 下部躯体と上部躯体との間に配設され、前記下部躯体側に設けられた平滑板と、前記上部躯体側に設けられた弾性支承部のすべり材とが相互にそれぞれの摺動面を接触して配設されるすべり免震装置を覆う保護カバーであって、
   該保護カバーは、前記平滑板と前記すべり材とを覆う下部開口部を有する断面視箱型形状の成形体であり、前記断面視箱型形状の内部天井面に前記平滑板との接触を防ぐための柱状体が設けられていることを特徴とする免震装置用保護カバー。
2. 前記成形体は、弾性成形体であることを特徴とする請求項１記載の免震装置用保護カバー。
3. 前記柱状体の平滑板側底面は、前記平滑板と摺動できる低摩擦材料で形成されていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の免震装置用保護カバー。
4. 前記成形体は平面視分割形状であり、該分割形状の接合部の一部に鍵型形状を有することを特徴とする請求項１、請求項２または請求項３記載の免震装置用保護カバー。

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