JP2008025180A

JP2008025180A - 水平支承装置

Info

Publication number: JP2008025180A
Application number: JP2006198268A
Authority: JP
Inventors: Akira Kosaka; 晃小坂
Original assignee: Nitta Corp
Current assignee: Nitta Corp
Priority date: 2006-07-20
Filing date: 2006-07-20
Publication date: 2008-02-07

Abstract

【課題】上部構造物の取付け構造を簡単にして、装置のコンパクト化を図った水平支承装置を提供することである。
【解決手段】上部構造物１の鉛直荷重を支持することなく、水平方向にせん断変形して、前記上部構造物１の水平荷重を支持する積層ゴム体２を備えた水平支承装置であって、前記積層ゴム体２は、上部鋼板２１と下部鋼板２２との間に中間鋼板２３とゴム層２４とを交互に積層し一体に成形したものであり、前記上部鋼板２１の上面には、互いに離隔対向した少なくとも一対の逆Ｌ字形ブロック１４が突設されており、上部構造物１の下面に固定された上沓１３が、前記上部鋼板２１との間に遊間を有した状態で、前記ブロック１４に係合している。
【選択図】図１

Description

本発明は、橋梁、陸橋、建築構造物、機械等の構造物を支承する、いわゆる機能分離型支承装置のうち、特に水平方向の荷重を支持するための水平支承装置に関する。

従来から、橋梁などの上部構造物と橋脚などの下部構造物との間に支承装置を配置し、上部構造物から作用する力を下部構造物に伝達して、上部構造の荷重の載荷によるたわみやねじれ変形を吸収することが行われている。
荷重伝達機能には、鉛直力支持機能と水平力支持機能とがある。従来の橋梁用支承装置は、両機能を集約させた機能一体型支承装置が多かった。機能一体型支承は各機能を集約させるために支点構造が簡素であるという利点はあるが、各々の機能の兼ね合いにより支承部が大型化し、さらに支承部に局部的な損傷や一部の機能不全が生じた場合に、一方の機能だけでなく、他の機能にその影響が大きく波及するという懸念もある。

このようなことから、近時、上部構造物の鉛直荷重を支持する鉛直支承装置と、上部構造物の鉛直荷重を支持することなく、弾性体が水平方向にせん断変形して上部構造物の水平荷重を支持する水平支承装置とを備えた機能分離型支承装置が提案されている（特許文献１）。

特許文献１に開示されている水平支承装置は、図4に示すように、下部構造物３０の上面に固定され、上部に上部構造物との間に隙間Ｃ1を形成する方形のフランジプレート３１（上部鋼板）を有する弾性体３２と、前記上部構造物の下面に固定され前記フランジプレート３１の橋軸方向及び橋軸直角方向に沿う周面に係合可能で且つ該フランジプレート３１の下面に隙間を介して係合するサイドブロック３３とを備えている。サイドブロック３３の下部には係合片３４が設けられる。弾性体３２はフランジプレート３１と下部鋼板（図示せず）との間に鋼板とゴム層とを交互に積層し、加硫接着により同時成形したものである。

特許第３６３４２８８号公報

上記水平支承装置は、弾性体３２がせん断変形して水平荷重を支持すると共に、上部構造物に回転が生じても、前記した隙間によって回転を許容することができ、さらに上揚力に対しても前記した係合片３４がフランジプレート３１に係合し、これにより、弾性体２０を介して上下部構造物間で上揚力を伝達することができ、上部構造物の落下を防止することができる。

しかしながら、弾性体２０は、該弾性体の本体からはみ出した大きなフランジプレート３１を有し、かつ該フランジプレート３１を抱え込むようにサイドブロック３３が上沓３５の下面に取付けられているため、上部構造物の取付け面積が大きくなり、装置が大型化するという問題がある。また装置の部材点数も増えるという問題がある。

本発明の課題は、上部構造物の取付け構造を簡単にして、装置のコンパクト化を図った水平支承装置を提供することである。

上記課題を解決するための本発明の水平支承装置は、上部構造物の鉛直荷重を支持することなく、水平方向にせん断変形して、前記上部構造物の水平荷重を支持する積層ゴム体を備えたものであって、前記積層ゴム体は、下部鋼板と上部鋼板との間に複数枚の中間鋼板とゴム層とを交互に積層し一体に成形したものであり、前記上部鋼板の上面には、互いに離隔対向した少なくとも一対の逆Ｌ字形ブロックが突設されており、上部構造物の下面に固定された上沓が、前記上部鋼板との間に遊間を有した状態で、前記ブロックに係合していることを特徴とする。
前記一対の逆Ｌ字形のブロックは、前記積層ゴム体の２つの対角線上にそれぞれ設けられているのがよい。また、前記上沓の角部にブロックに係合する係合片が形成されているのがよい。

本発明の水平支承装置は、積層ゴム体の上面に逆Ｌ字形ブロックが突設され、この逆Ｌ字形ブロックに上部構造物の下面に固定された上沓が係合した構造を有するので、従来のように、積層ゴム体から外に張り出したフランジプレートを必要とせず、従って該フランジプレートを抱え込むようにして係合していたサイドブロックも必要としない。そのため、装置がコンパクトになり、装置の部材点数も削減できるという効果がある。

以下、本発明の一実施形態にかかる水平支承装置について図面を参照して詳細に説明する。図１は本発明の一実施形態にかかる水平支承装置を示す一部破断正面図、図２はその要部拡大断面図である。図３は本発明の一実施形態における逆Ｌ字形ブロックと上沓との係合手順を示す説明図である。

図１に示す水平支承装置は、上部構造物１の鉛直荷重に対して非荷重状態で設置されており、四角柱状の積層ゴム体２を有している。積層ゴム体２は厚肉の上部鋼板２１と下部鋼板２２との間に複数枚の薄肉の中間鋼板２３とゴム層２４とを交互に積層し、加硫成形により一体に成形したものである。
図１中、符号４は下沓であり、ベースプレート５上に載置される。ベースプレート５は、橋脚７に埋め込まれるアンカーボルト８を有している。また、符号３および６はそれぞれ固定用のボルトである。

一方、上部構造物１の桁９の下面にはソールプレート１０が溶接などで固定されており、上沓１３がセットボルト１１および装置中央部の穴内に落とし込んだせん断キー１７により固定されている。この上沓１３と上部鋼板２１との間には隙間ｇ1が形成されている(図２を参照)。せん断キー１６、１７には、通常、円柱状のコマが使用される。なお、図２に示す符号１２はスペーサーであり、ソールプレート１０と上沓１３との間に介在している。

上部鋼板２１には、逆Ｌ字形ブロック１４が突設されている。すなわち、上部鋼板２１に形成した穴１５内に逆Ｌ字形ブロック１４の底部を挿入し、溶接等により一体化されている。逆Ｌ字形ブロック１４の上部に位置する係合部１４ａは上部鋼板２１の内方に向かって突出している。

そして、上記逆Ｌ字形ブロック１４に上沓１３の端部を係合させる。このとき、ブロック１４の係合部１４ａと上沓１３との間にも隙間ｇ２が形成されている。上記逆Ｌ字形ブロック１４は、図３（a）に示すように、積層ゴム体２の２つの対角線Ａ，Ｂ上にそれぞれ互いに離隔対向して一対ずつ設けられているのがよい。また、上沓１３の角部には逆Ｌ字形ブロック１４と係合するための係合片１３ａが形成されている。

逆Ｌ字形ブロック１４に上沓１３の係合片１３ａを係合させるには、まず図３（a）に示すように、上沓１３を積層ゴム体２の上面に載置し、ついで同図（ｂ）に示すように上沓１３を回転させ、同図（ｃ）に示すように逆Ｌ字形ブロック１４に上沓１３の係合片１３ａを係合させる。しかるのち、積層ゴム体２を上部構造物１の下にスライドさせ、上沓１３に設けたねじ穴１８にセットボルト１１を螺合させて上部構造物の1の下面にセットする。

このように構成された水平支承装置では、桁９が温度変化による伸縮や地震などにより橋軸方向または橋軸直角方向（図１に矢印Ｘで示す）に水平荷重を受けると、逆Ｌ字形ブロック１４と上沓１３とが係合し、積層ゴム体２が線断変形して同方向の水平荷重に応答する。

また、上部構造物１が活荷重により回転を生じると、上沓１３と上部鋼板２１との間、および上沓１３の係合片１３ａとブロック１４の係合片１４ａとの間に隙間ｇ１，ｇ２が存することから、上部構造物１の鉛直荷重を積層ゴム体２に付与することなく、上部構造物の回転を許容することができる。なお、回転を防止するうえで、前記隙間ｇ１，ｇ２は約３〜２０ｍｍであるのが適当である。

さらに、上部構造物１に地震により鉛直方向上向きの荷重（上揚力）が作用すると、上沓１３の係合片１３ａとブロック１４の係合片１４ａとが係合する。これにより、積層ゴム体２を介して上下構造物間で上揚力を伝達することができ、上部構造物の落下を防止することができる。

以上のように、本発明では、上部鋼板２１から逆Ｌ字形ブロック１４を上方に突設させ、この逆Ｌ字形ブロック１４に上沓１３を係合させるようにしたので、上部鋼板２１を有する積層ゴム体２より外側に突出するものがないので、装置自体がコンパクトになり、部品点数も少なくすることができる。

本発明は上記の実施形態に限定されるものではなく、種々の改良や変更が可能である。例えば、図３に示したように、上記の実施形態では、逆Ｌ字形ブロック１４を２つの対角線Ａ，Ｂ上にそれぞれ互いに離隔対向して一対ずつ設けたが、対角線Ａ，Ｂ上ではなく、上部鋼板２１の矩形上面の４辺にそれぞれ逆Ｌ字形ブロック１４を、対向する辺ごとに互いに離隔対向するように設けてもよく、あるいは対向する２辺（通常、橋軸方向に直角な方向に平行な２辺）に逆Ｌ字形ブロック１４をそれぞれ互いに離隔対向させて設けてもよい。

本発明の一実施形態にかかる水平支承装置を示す一部破断正面図である。図１の要部拡大断面図である。本発明の一実施形態における逆Ｌ字形ブロックと上沓との係合手順を示す説明図である。従来の水平支承装置を示す正面図である。

符号の説明

１上部構造物
２積層ゴム体
４下沓
５ベースプレート
７橋脚
９桁
１０ソールプレート
１１セットボルト
１３上沓
１４逆Ｌ字形ブロック

Claims

上部構造物の鉛直荷重を支持することなく、水平方向にせん断変形して、前記上部構造物の水平荷重を支持する積層ゴム体を備えた水平支承装置であって、
前記積層ゴム体は、上部鋼板と下部鋼板との間に中間鋼板とゴム層とを交互に積層し一体に成形したものであり、
前記上部鋼板の上面には、互いに離隔対向した少なくとも一対の逆Ｌ字形ブロックが突設されており、
上部構造物の下面に固定された上沓が、前記上部鋼板との間に遊間を有した状態で、前記ブロックに係合していることを特徴とする水平支承装置。
前記一対の逆Ｌ字形のブロックが、前記積層ゴム体の２つの対角線上にそれぞれ設けられている請求項１に記載の水平支承装置。
前記上沓の角部にブロックに係合する係合片が形成されている請求項２に記載の水平支承装置。