JP2008002096A

JP2008002096A - 後歪調整方法

Info

Publication number: JP2008002096A
Application number: JP2006170614A
Authority: JP
Inventors: Hideaki Kato; 秀章加藤
Original assignee: Bridgestone Corp
Current assignee: Bridgestone Corp
Priority date: 2006-06-20
Filing date: 2006-06-20
Publication date: 2008-01-10

Abstract

【課題】弾性支承の摺動時の摩擦抵抗を低減しつつ、溶接時のガスの発生を抑制してブローホールの発生を防止し、確実な溶接を実施する後歪調整方法を提供することを目的とする。
【解決手段】橋脚２０と橋桁２２の間に固定された弾性支承１０が、橋桁２２の収縮方向の変形によって剪断変形させられた後で、下沓２８とベースプレート２４との固定を解除し、下沓２８を摺動させて剪断変形を除去する後歪調整方法であって、橋桁２２の変形によって剪断変形させられる弾性支承１０の剪断変形量Ｑを予め算定し、弾性支承１０の下沓２８を摺動させて剪断変形を除去する前に、下沓２８とベースプレート２４との接触面の端から剪断変形量Ｑ離れた位置より接触面内側の範囲に潤滑剤３８を付与したことで、弾性支承１０の摺動時に生じる摩擦抵抗が低減され、溶接時におけるガスの発生が抑制されてブローホールの発生が防止されるため確実な溶接が実施される。
【選択図】図２

Description

本発明は、橋脚等の支持部材と橋桁等の被支持部材との間に設けられる弾性支承に係るもので、被支持部材の変形等によって弾性支承に生じる剪断変形を除去するための後歪調整方法に関するものである。

一般に、橋梁を構築する場合、橋脚、橋台等の支持部材と橋桁等の被支持部材との間に支承が設けられている。この支承は支持部材の変形や被支持部材の変形に追従することで、支持部材にできる限り影響を与えないようにしている。支承としては、弾性支承、ローラ支承等が知られており、弾性支承は、積層ゴム等の弾性体と、これを挟んで取付けられた上沓と下沓とから構成され、上沓は被支持部材に、下沓は支持部材にそれぞれ取付けられている。このように、支持部材と被支持部材との間に積層ゴム等の弾性体を介在させることにより衝撃的な力を緩和することができる。

しかし、積層ゴム等の弾性体を用いた弾性支承は、この上に設置される橋桁等の支持部材の変形（例えば収縮等）により剪断変形を生じる場合があり、特に橋桁がコンクリートから成るものであると、橋桁連結後クリープ変形、乾燥収縮などの影響によって橋桁が収縮し、上沓が水平移動し、それに伴い弾性支承に剪断変形が生じて積層ゴム等の弾性体による機能が損なわれる虞がある。このような問題に対処するために弾性支承の変形量が許容変形量を超えないように調整する方法として、弾性支承の構造を設計する際に剪断変形量を算定し、予め剪断変形量だけ弾性支承を逆に変形させて取り付けておく予備剪断型と、橋桁が移動した後に、その移動量によって生じた弾性支承の変形を現場において直接除去する後歪調整型とがある。

現場において剪断変形を除去する後歪調整型は、支持部材の上面に設置されたベースプレート上に弾性支承を仮固定し、弾性支承の上部に設けた橋桁がコンクリートの乾燥収縮やクリープ等によって収縮することによって弾性支承に剪断変形が生じた場合、仮固定を解除して水平ジャッキ等を用いて弾性支承の下沓をベースプレートに沿って摺動させることによって剪断変形を除去し、溶接によりベースプレートと弾性支承とを本固定するものである（例えば特許文献１）。
特開平０６−１７３２２０号公報

ところで、水平ジャッキ等を用いて弾性支承の下沓をベースプレートに沿って摺動させる場合に、両者間に大きな摩擦抵抗が生じるため、あらかじめベースプレートの摺動面全体にテフロンパウダー（テフロン：デュポン社の登録商標）を付与して、両者間に生じる摩擦抵抗を低減させている。一方、このテフロンパウダーは、高温下（例えば、溶接時等）でガス化する性質を有するため、下沓とベースプレートとを溶接する前にケレン等によってベースプレートの摺動面、特に下沓とベースプレートとを溶接する溶接ライン（溶接をする部分の目安線）上から除去する必要がある。

しかしながら、ケレン等でテフロンパウダーを全て除去するのは難しく、ベースプレートの溶接ライン上に多少のテフロンパウダーが残ってしまっていた。この状態で、下沓とベースプレートとを溶接ラインに沿って溶接すると、溶接時の高温によって、テフロンパウダーの残余がガス化し、溶接部にブローホールが生じる問題があった。また、下沓とベースプレートとは、強度の面から全周溶接によって固定されるため、溶接最終部分では、下沓とベースプレートとの間に入り込んだガスの逃げ場がなく、ブローホールの発生が顕著であった。

本発明の目的は、上記事実を考慮して、弾性支承の摺動時の摩擦抵抗を低減しつつ、溶接時のガスの発生を抑制してブローホールの発生を防止し、確実な溶接を実施する後歪調整方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明の請求項１に係る後歪調整方法は、支持部材と被支持部材との間に固定された弾性支承が、前記被支持部材の変形によって剪断変形させられた後で、前記弾性支承の上部又は下部のどちらか一方の固定を解除し、前記弾性支承の固定解除側を摺動させて剪断変形を除去する後歪調整方法であって、前記被支持部材の変形によって剪断変形させられる前記弾性支承の剪断変形量を予め算定し、前記弾性支承の摺動側を前記剪断変形量だけ摺動させた時に、前記摺動側と摺動受け側との接触面の端より接触面内側の範囲に潤滑剤が位置するように、前記摺動受け側と剪断変形が除去される前の前記弾性支承の摺動側との接触面に前記潤滑剤を付与する潤滑剤付与工程と、前記摺動受け側と剪断変形が除去された前記弾性支承の摺動側とを溶接によって固定する固定工程と、を備えることを特徴とする。

次に、請求項１に記載の後歪調整方法の作用について説明する。
弾性支承の摺動側を剪断変形量だけ摺動させた時に、摺動側と摺動受け側との接触面の端より接触面内側の範囲に潤滑剤が配置される。このため、摺動受け側と剪断変形が除去された弾性支承の摺動側とを溶接する際に、潤滑剤が溶接による高温を直接受けないため、潤滑剤のガス化が抑制されて溶接部のブローホールの発生が防止される。その結果、確実な溶接が実施される。
また、弾性支承の摺動側を剪断変形量だけ摺動させる時に、摺動側と摺動受け側との接触面の端より接触面内側の範囲に潤滑剤が付与された範囲が介在されるため、この範囲での摩擦抵抗が低減される。従って、弾性支承の摺動時の摩擦抵抗が低減され、溶接時のガスの発生が抑制されてブローホールの発生が防止されるため、確実な溶接が実施される。

本発明の後歪調整方法は、弾性支承の摺動時の摩擦抵抗が低減され、溶接時のガスの発生が抑制されてブローホールの発生が防止されるため、確実な溶接が実施される。

［第１の実施形態］
（構成）図１（Ａ）は、本発明を適用した橋梁構造体の弾性支承が剪断変形する前の状態を表す橋の長手方向に沿って切断した断面を見た図である。図１（Ｂ）は、図１（Ｂ）のＺ-Ｚ線断面図である。図２（Ａ）は、本発明を適用した橋梁構造体の弾性支承が剪断変形した後の状態を表す橋の長手方向に沿って切断した断面を見た図である。図２（Ｂ）は、図２（Ａ）のＹ-Ｙ線断面図である。また、これらの図面における橋桁の収縮方向を矢印Ｃで示し、橋軸方向（橋の長手方向）を矢印Ｘで示している。

図１（Ａ）に示されるように、橋脚２０と橋桁２２との間に、橋桁２２の荷重を支持する弾性支承１０が介在配置されている。
橋脚２０の上面には、ベースプレート２４が設けられている。このベースプレート２４は、図示しないアンカーボルトによって橋脚２０に固定されている。ベースプレート２４の上面には、弾性支承１０が設けられている。
弾性支承１０は、平行に配置された板状の上沓２６と下沓２８との間に弾性体層３０が挟まれて形成されている。この弾性体層３０は、上沓２６と平行に配置された内部鋼板３２と、この内部鋼板３２と交互に積層されるゴム層３４とから形成されている。

なお、本実施形態では、内部鋼板３２を四角形の板状とし、上沓２６、下沓２８もこれに合わせて四角形の板状としているが、弾性支承１０の形状はこれに限定されず、例えば円柱状の板状であっても良いし、四角柱以外の多角柱状（例えば六角柱状）の板状であっても良い。

また、ベースプレート２４と下沓２８とが仮固定されている。本実施形態では、図示省略するが、下沓２８に所定の間隔を開けて設けられた貫通穴に、ボルトを挿通し、ベースプレート２４に下沓２８の貫通穴と同じ間隔を開けて設けられた雌螺子に、ボルトを螺合させてベースプレート２４と下沓２８とを仮固定している。なお、図１（Ｂ）に示すように、ベースプレート２４は、下沓２８が摺動しても下沓２８の端が外れず、また、下沓２８が摺動した後でも、確実に溶接を実施できるような大きさである。

弾性支承１０の上には、コンクリート製の橋桁２２が設けられている。この橋桁２２の下面と上沓２６との間には、上部支持板３６が設けられている。上部支持板３６と上沓２６とは溶接によって固定されている。なお、上部支持板３６と上沓２６との固定は、この構成に限定される必要はなく、上沓２６に所定の間隔を開けて設けられた貫通穴にボルトを挿通し、上部支持板３６に上沓２６の貫通穴と同じ間隔を開けて設けられた雌螺子にボルトを螺合させて、上部支持板３６と上沓２６とが固定される構成であっても良いものとする。

以上のように構成される弾性支承１０の後歪調整方法について図１（Ｂ）、図２（Ａ）及び図２（Ｂ）を用いて説明する。
まず、コンクリートの乾燥等による収縮によって、収縮方向に変形する橋桁２２の変形に、上沓２６が追従させられて水平方向に剪断変形させられる弾性支承１０の剪断変形量Ｑを予め算定する。次に、橋脚２０の上面にベースプレート２４を固定し、図１（Ｂ）に示すように、ベースプレート２４の所定の範囲に潤滑剤３８を付与する。この所定の範囲とは、下沓２８とベースプレート２４との接触面の端から剪断変形量Ｑ離れた位置より接触面内側の範囲を指す。そして、そのベースプレート２４の上面に弾性支承１０を仮固定し、弾性支承１０の上に上部支持板３６、橋桁２２の順で配置して固定する。

なお、本実施形態では、潤滑剤３８の付与範囲を接触面の端から剪断変形量Ｑ離れた位置より接触面内側の範囲としたが、この構成に限定される必要は無く、接触面の反摺動方向の端部のみを剪断変形量Ｑ離れた位置より接触面内側の位置とし、接触面のその他の端部を接触面内側の位置とする範囲であっても良い。すなわち、弾性支承１０の下沓２８を剪断変形量Ｑだけ摺動させた時に、下沓２８とベースプレート２４との接触面の端より接触面内側の範囲に潤滑剤３８が位置すれば良い。
なお、この潤滑剤３８としては、テフロンパウダー（テフロン：デュポンの登録商標）と二硫化モリブデンとの混合体が好ましく、テフロンパウダー又は、二硫化モリブデンのみでも良く、その他の固形潤滑剤であっても良い。

橋桁２２は、コンクリートの乾燥等によって収縮方向に変形を始める。図２（Ａ）に示すように、この橋桁２２の変形が終了した後で、弾性支承１０の下沓２８とベースプレート２４との仮固定を解除し、下沓２８に図示しない水平ジャッキを取付け、下沓２８をベースプレート２４に沿って収縮方向に摺動させて、弾性支承１０の剪断変形を除去する。

そして、下沓２８とベースプレート２４との接触端を溶接によって再固定し、この溶接部に錆止め補修を施す。
なお、図１（Ｂ）の二点鎖線３８は下沓２８とベースプレート２４との接触面を示し、一点鎖線は接触面の端から剪断変形量Ｑ離間した位置を示す。図２（Ａ）の二点鎖線１０Ａは、剪断変形が除去された弾性支承１０を示し、図２（Ｂ）の二点鎖線２８Ａは、弾性変形が除去された弾性支承１０の下沓２８とベースプレート２４との接触面を示している。

（作用）次に第１の実施形態の後歪調整方法の作用効果を説明する。
弾性支承１０の下沓２８をベースプレート２４に沿って摺動させて剪断変形を除去する前に、下沓２８とベースプレート２４との接触面の端から剪断変形量Ｑ離れた位置より接触面内側の範囲に潤滑剤３８が付与されるため、弾性支承１０の剪断変形が除去された後で、下沓２８とベースプレート２４との接触面の端から接触面内側の範囲に潤滑剤３８が配置される。このため、ベースプレート２４と剪断変形が除去された弾性支承１０の下沓２８とを溶接する際に、潤滑剤３８が溶接による高温を直接受けないため、潤滑剤３８のガス化が抑制されて溶接部のブローホールの発生が防止される。その結果、確実な溶接が実施される。
また、弾性支承１０の下沓２８を剪断変形量だけ摺動させる時に、下沓２８とベースプレート２４との接触面の端より接触面内側の範囲に潤滑剤３８が付与された範囲が介在されるため、この範囲での摩擦抵抗が低減される。

［その他の実施形態］
本実施形態では、下沓２８とベースプレート２４との接触面の所定の範囲に潤滑剤３８を付与する構成としたが、上沓２６と上部支持板３６との接触面の所定の範囲に潤滑剤３８を付与しても良く、この場合は、上沓２６を上部支持板３６に沿って摺動させることで、弾性支承１０の剪断変形を除去することができる。

（Ａ）本発明を適用した橋梁構造体の弾性支承が剪断変形する前の状態を表す橋軸方向に沿って切断した断面を見た図である。（Ｂ）は、図１（Ａ）のＺ-Ｚ線断面図である。（Ａ）は、本発明を適用した橋梁構造体の弾性支承が剪断変形した後の状態を表す橋軸方向に沿って切断した断面を見た図である。（Ｂ）は、図２（Ａ）のＹ-Ｙ線断面図である。

符号の説明

１０弾性支承
２０橋脚（支持部材）
２２橋桁（被支持部材）
２４ベースプレート（摺動受け側）
２６上沓（摺動側）
２８下沓（摺動側）
３６上部支持板（摺動受け側）
３８潤滑剤
Ｑ剪断変形量

Claims

支持部材と被支持部材との間に固定された弾性支承が、前記被支持部材の変形によって剪断変形させられた後で、前記弾性支承の上部又は下部のどちらか一方の固定を解除し、前記弾性支承の固定解除側を摺動させて剪断変形を除去する後歪調整方法であって、
前記被支持部材の変形によって剪断変形させられる前記弾性支承の剪断変形量を予め算定し、前記弾性支承の摺動側を前記剪断変形量だけ摺動させた時に、前記摺動側と摺動受け側との接触面の端より接触面内側の範囲に潤滑剤が位置するように、前記摺動受け側と剪断変形が除去される前の前記弾性支承の摺動側との接触面に前記潤滑剤を付与する潤滑剤付与工程と、
前記摺動受け側と剪断変形が除去された前記弾性支承の摺動側とを溶接によって固定する固定工程と、
を備えることを特徴とする後歪調整方法。