JP2008127775A - 歪調整冶具及び歪調整方法 - Google Patents

Abstract

【課題】支持部材への取付位置のずれを従来よりも許容して取付けられる歪調整冶具を提供することを目的とする。
【解決手段】ベースプレート２２の上面に沿って摺動可能な下沓３０の摺動方向をガイドするガイド部１４と、ベースプレート２２の側面に設けられた雌螺子部４４の直径よりも上下方向に対して直角方向の長さが長いと共に、直角方向の長さよりも上下方向の長さが長い切欠き１２を有し、雌螺子部４４に螺合可能な取付ボルト４６によってベースプレート２２の側面に締結される締結部１６と、を歪調整冶具１０が備えたことで、ベースプレート２２の側面に異物Ｃが設けられて上方向へ取付位置がずれても、従来よりも上方向への取付位置のずれを許容してベースプレート２２に取付けることができる。
【選択図】図２

Description

本発明は、橋脚等の下部構造物と橋桁等の上部構造物との間に設けられる支承に係るもので、上部構造物の変形等によって支承に生じる相対変位を除去するための歪調整冶具及び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、橋台等の下部構造物と橋桁等の上部構造物との間に支承が設けられている。この支承は下部構造物の変形や上部構造物の変形に追従することで、下部構造物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、上沓は上部構造物に、下沓は下部構造物にそれぞれ取付けられている。このように、上部構造物と下部構造物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上部構造物の変形（例えば収縮等）により相対変位（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、下部構造物の上面に設置されたベースプレート（支持部材）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、溶接又は固定ボルト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、２）。
特開平０５−２７２１１５号公報 特開平０６−２７２２１５号公報

ところで、図５に示すように、剪断変形した弾性支承１０４に後歪調整を行う場合には、弾性支承１０４の下沓１１８が摺動方向以外へ摺動するのを規制する歪調整冶具１１０をベースプレート１０２に取付けている。この歪調整冶具１１０は、丸穴１１２を有し、この丸穴１１２を挿通させた取付ボルト１１６をベースプレート１０２の雌螺子部１１４に螺合させることで、ベースプレート１０２に取付けられている。
一方、ベースプレート１０２上に配置される弾性支承１０４は、上部構造物（図示省略）を支持するため、ベースプレート１０２を下部構造物１０６に設置する際に、精度の高いレベル（高さ及び水平度）調整が要求されている。このため、ベースプレート１０２が設置される下部構造物１０６の上面には箱抜き部（凹部）が形成され、ベースプレート１０２のアンカー１０８等が設けられた据付面側を箱抜き部に挿入した状態でベースプレート１０２のレベル調整を行い、その後、箱抜き部にコンクリート（例えば、モルタル等）を注入してベースプレート１０２を下部構造物１０６に固定している。

しかしながら、このコンクリート注入時に、コンクリートを多く注入し過ぎると、ベースプレート１０２の側面にコンクリートが被さってしまい、歪調整冶具１１０をベースプレート１０２に取付けられなくなる問題があった。この問題を具体的に説明すると、コンクリートを多く注入し過ぎることで、ベースプレート１０２の側面下側に異物Ｃ（コンクリート余剰部）が形成されるため、歪調整冶具１１０はベースプレート１０２の所定の取付位置へ取付けようとしても異物Ｃが障害となり、所定の取付位置よりも上方に取付けることになる。この位置では、歪調整冶具１１０の丸穴１１２の中心軸Ｌ１と、ベースプレート１０２の雌螺子部１１４の中心軸Ｌ２とがずれた状態となり、取付ボルト１１６を丸穴１１２に挿通させて雌螺子部１１４に螺合させることができなくなる。このため、ベースプレート１０２と歪調整冶具１１０とが取付けられず、このような問題が生じた場合には、歪調整冶具１１０がベースプレート１０２の所定の取付位置に取付けられるように、異物Ｃを削り取る等の除去作業を実施する必要があった。

本発明の目的は、上記事実を考慮して、支持部材への取付位置のずれを従来よりも許容して取付けられる歪調整冶具を提供することを目的とする。また、この歪調整冶具を用いた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に係る歪調整冶具は、支持部材の水平な摺動面に沿って摺動可能な摺動部材の摺動方向をガイドするガイド部と、前記支持部材の側面に設けられた螺合部の直径よりも上下方向に対して直角方向の長さが長いと共に、前記直角方向の長さよりも前記上下方向の長さが長い切欠き又は長穴を有し、前記螺合部に螺合可能な螺合部材によって前記支持部材の側面に締結される締結部と、を備えることを特徴としている。

次に、請求項１に記載の歪調整冶具の作用について説明する。
歪調整冶具の切欠き又は長穴は、上下方向の長さが直角方向の長さよりも長いため、従来の丸穴に比べて、支持部材への取付位置が上下方向にずれても切欠き又は長穴に螺合部材を挿通させて螺合部に螺合させることができる。従って、請求項１の歪調整冶具は、支持部材への取付位置が上下方向へずれても、従来よりも取付位置のずれを許容して支持部材に取付けることがきる。
また、歪調整冶具が切欠きのみを有する場合には、螺合部に螺合部材をある程度螺合させた状態で、螺合部と螺合部材との間に歪調整冶具の切欠きを挿入してから取付けることができる。このため、歪調整冶具の取付け作業が容易となり、取り外し作業の際には、螺合部材をある程度弛めた状態で歪調整冶具を取外せるため、歪調整冶具の取外し作業が容易となる。

本発明の請求項２に係る歪調整方法は、上部構造物と下部構造物との間に固定された支承が、前記上部構造物の変形によって相対変位させられた後で、前記支承の上部又は下部のどちらか一方の固定を解除し、解除した側を摺動させて前記支承の相対変位を除去する歪調整方法であって、前記上部構造物と前記支承との間又は下部構造物と前記支承との間のどちらか一方に設けられた支持部材の側面に雌螺子部が形成され、請求項１の歪調整冶具の切欠き又は長穴を挿通する前記雌螺子部に螺合可能な螺合部材と前記雌螺子部とによって前記歪調整冶具の締結部が前記支持部材の側面に締結される歪調整冶具取付工程と、前記歪調整冶具のガイド部によって摺動方向が決められた前記支承の上部又は下部を前記支持部材との固定から解除した後で、前記支承の相対変位を除去するように固定が解除された側を摺動させる歪調整工程と、を備えることを特徴としている。

次に、請求項２に記載の歪調整方法の作用について説明する。
まず、歪調整冶具取付工程では、螺合部材が歪調整冶具の切欠き又は長穴を挿通して支持部材の側面に形成された雌螺子部に螺合されて、歪調整冶具の締結部が支持部材の側面に取付けられる。これによって、支承の上部又は下部の摺動方向が歪調整冶具のガイド部によって決められる。
次に、歪調整工程では、支持部材と支承のガイド部によって摺動方向が決められた側の固定が解除される。そして、支承の相対変位を除去するように、固定が解除された側を摺動させる。これらの工程によって、支承の相対変位が除去される。

また、歪調整冶具の切欠き又は長穴は、上下方向の長さが直角方向の長さよりも長いため、従来の丸穴に比べて、支持部材への取付位置が上下方向にずれても切欠き又は長穴に螺合部材を挿通させて螺合部に螺合させることができる。従って、歪調整冶具は、支持部材への取付位置が上下方向へずれても、従来よりも取付位置のずれを許容して支持部材に取付けることがきる。また、歪調整冶具が切欠きのみを有する場合には、螺合部に螺合部材をある程度螺合させた状態で、螺合部と螺合部材との間に歪調整冶具の切欠きを挿入してから取付けることができる。このため、歪調整冶具の取付け作業が容易となり、取り外し作業の際には、螺合部材をある程度弛めた状態で歪調整冶具を取外せるため、歪調整冶具の取外し作業が容易となる。

本発明の歪調整冶具は、支持部材への取付位置が上下方向へずれても、従来よりも取付位置のずれを許容して支持部材に取付けることがきる。また、本発明の歪調整方法は、支承の相対変位を除去することができる。

［第１の実施形態］
（構成）次に、本発明の歪調整冶具を橋梁構造体に適用して、橋梁構造体の支承の歪調整を実施する第１の実施形態を図１乃至図４にしたがって説明する。本実施形態の橋梁構造体は、橋脚２０の上に弾性支承２６が設けられて、橋桁３８を支えている。図１は本発明の歪調整冶具１０を取付けた状態を橋脚２０の上面から見た部分断面図である。図２は図１の弾性支承２６を橋軸直角方向に沿って切断した断面を見た図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）は歪調整冶具１０を夫々正面及び側面で見た図である。図４は、押出引戻装置の取付状態を橋軸直角方向から見た部分断面図である。また、これらの図面における橋軸方向（橋の長手方向）を矢印Ｘで示し、橋軸直角方向を矢印Ｙで示している。

図２に示されるように、橋脚２０の上面には、ベースプレート２２が設けられている。このベースプレート２２は、橋脚２０の上面に設けられた図示しない箱抜き部（凹部）にベースプレート２２の据付け面側に固定された滑動防止部材２４（本実施形態ではアンカーボルト）を挿入した状態で、レベル調整を行って、その後、箱抜き部にコンクリート（例えばモルタル等）を注入して、固定されている。

このベースプレート２２の上面には、弾性支承２６が設けられている。この弾性支承２６は、平行に配置された板状の上沓２８と下沓３０との間に弾性体層３２が挟まれて形成されている。この弾性体層３２は、上沓２８と平行に配置された内部鋼板３４と、この内部鋼板３４と交互に積層されるゴム層３６とから形成されている。また、弾性体層３２の外周は、ゴム層３６と同種の外皮ゴムによって被覆されている。なお、本実施形態では、外皮ゴムとゴム層３６とを同種のゴムとする構成としたが、この構成に限定される必要はなく、外皮ゴムとゴム層３６とを異種のゴムとする構成としても良く、例えば、弾性支承２６が屋外で使用される頻度が高いことを考慮して、外皮ゴムがゴム層３６よりも耐候性に優れるゴムから形成される構成としても良いものとする。

なお、本実施形態では、内部鋼板３４を四角形の板状とし、上沓２８、下沓３０もこれに合わせて四角形の板状としているが、弾性支承２６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よいし、四角柱以外の多角柱状（例えば六角柱状）の板状であってもよい。

また、ベースプレート２２と下沓３０とは、螺合によって固定されている。本実施形態では、図示は省略するが、下沓３０に設けられた貫通穴にボルトを挿通し、ベースプレート２２に設けられた雌螺子部にボルトを螺合させてベースプレート２２と下沓３０とを固定している。なお、本実施形態では、ベースプレート２２と下沓３０とが螺合によって固定される構成としたが、この構成に限定される必要は無く、ベースプレート２２と下沓３０とが溶接によって固定される構成であっても良いものとする。

弾性支承２６の上には、コンクリート製の橋桁３８が設けられている。この橋桁３８の下面と上沓２８との間には、上部支持板４０が設けられている。上部支持板４０は、据付け面側に滑動防止部材４２を備え、この滑動防止部材４２が橋桁３８に埋設されて固定されている。また、上部支持板４０と上沓２８とは、ベースプレート２２と下沓３０との固定と同様に螺合によって固定されている。本実施形態では、図示は省略するが、上沓２８に設けられた貫通穴にボルトを挿通し、上部支持板４０に設けられた雌螺子部にボルトを螺合させて上部支持板４０と上沓２８とを固定している。なお、本実施形態では、上部支持板４０と上沓２８とが螺合によって固定される構成としたが、この構成に限定される必要は無く、上部支持板４０と上沓２８とが溶接によって固定される構成であっても良いものとする。

また、ベースプレート２２の橋軸直角方向の両側面には、雌螺子部４４が橋軸方向に所定の間隔を開けて複数形成されている。橋桁３８が変形した場合には、この雌螺子部４４の中心軸Ｌ３に後述する歪調整冶具１０の切欠き１２を位置合わせしてから、取付ボルト４６を切欠き１２に挿通して雌螺子部４４に螺合させて、歪調整冶具１０の締結部１６をベースプレート２２に締結する。

図３（ｂ）に示すように、歪調整冶具１０は、断面がＬ字状に形成された部材であり、一片が下沓３０をガイドするガイド部１４、他片が複数の切欠き１２を有する締結部１６から構成されている。この切欠き１２は、締結部１６の端部１６Ａから屈曲部１６Ｂに向かって延びている。また切欠き１２は、切欠き１２の延出方向が長手方向であり、長手方向と直角方向の長さが、雌螺子部４４の直径よりも長くなる構成とされている。また、この切欠き１２は、所定の間隔（雌螺子部４４の配置間隔と同じ）を開けて複数形成されている。なお、本実施形態では、歪調整冶具１０の断面をＬ字状としたが、Ｌ字状以外の形状であっても良いものとする。

また、ベースプレート２２に歪調整冶具１０を固定する際に、ガイド部１４と下沓３０との間にはスペーサー４８が配置される。なお、このスペーサー４８は、歪調整冶具１０のガイド部１４と下沓３０との隙間を調整するものである。

図１及び図４に示すように、弾性支承２６の橋軸方向の歪調整時には、ベースプレート２２の橋軸方向の端部側に押出引戻装置５０（例えば水平ジャッキ）が設けられる。この押出引戻装置５０は、内側に円柱状のロッド５２を有し、このロッド５２を押出引戻装置５０の軸方向の一端に設けられた開口から押出し及び引戻す機能を有する。また、この押出引戻装置５０は、取付プレート５４を介してベースプレート２２に取付けることができる。この取付プレート５４は、前述した押出引戻装置５０の一端に設けられた押出引戻装置５０の軸方向と直角方向に延びるプレートであり、ロッド５２を挿通させることが可能な貫通孔を備えると共に、下端５４Ａから上端５４Ｂへ延びる切欠き５６を備えている。この切欠き５６は、延在方向が長手方向であり、長手方向に対して直角方向に所定の間隔を開けて複数設けられている。

また、ベースプレート２２には、この押出引戻装置５０が取付プレート５４を介して取付けられる橋軸方向の側面に所定の間隔（切欠き５６の配置間隔と同じ）を開けて雌螺子部５８が設けられている。この雌螺子部５８の直径は、切欠き５６の長手方向と直角方向の長さよりも小径とされている。固定ボルト６０を切欠き５６を挿通させて雌螺子部５８に螺合させることで、押出引戻装置５０は取付プレート５４を介してベースプレート２２に固定される。また、ロッド５２の少なくとも一端部には雄螺子部５２Ｂが形成されている。この雄螺子部５２Ｂは、下沓３０の側面に設けられた雄螺子部５２Ｂに螺合可能な雌螺子部３０Ａに螺合される。

なお、押出引戻装置５０は、ロッド５２を押出し及び引戻すことが可能なため、ベースプレート２２の橋軸方向の端部側のどちらに設けても良いものとする。この場合は、設ける側に応じてベースプレート２２及び下沓３０に各雌螺子を設ければ良く、あらかじめ両側に設けておいても良いものとする。
また、図１に示すように、本実施形態では、押出引戻装置５０は２台設置としているが、相対変位した弾性支承２６の下沓３０を押出し及び引戻しできれば、何台配置しても良いものとする。

次に、この歪調整冶具１０を用いた歪調整方法について説明する。
本実施形態の歪調整方法は、橋桁３８が収縮（例えば乾燥収縮）した際に、この橋桁３８の収縮に追従して上沓２８が水平方向に移動し、弾性支承２６が相対変位させられた後で、下沓３０とベースプレート２２の固定を解除して、下沓３０をベースプレート２２に沿って摺動させて弾性支承２６の相対変位を除去する方法である。

まず、歪調整冶具取付工程を実施する。ベースプレート２２の側面に設けられた雌螺子部４４に歪調整冶具１０の切欠き１２を位置合わせした状態で、取付ボルト４６を切欠き１２に挿通させてから雌螺子部４４と螺合させて、歪調整冶具１０の締結部１６をベースプレート２２の側面に締結させる。このとき、ガイド部１４によって下沓３０の橋軸方向以外の摺動が規制される。そして、図４に示されるように、押出引戻装置５０をベースプレート２２の橋桁３８の収縮方向（矢印Ｓ方向）側に、取付プレート５４を介して固定し、ロッド５２の雄螺子部５２Ｂと下沓３０の雌螺子部３０Ａとを螺合させて固定する。

次に、後歪調整工程を実施する。弾性支承２６の下沓３０をベースプレート２２との螺合から解除する。その後で、押出引戻装置５０のロッド５２を引戻して下沓３０を弾性支承２６の相対変位を除去するように収縮方向に摺動させる。

そして、支承再固定工程を実施する。相対変位が除去された弾性支承２６の下沓３０をベースプレート２２に再固定する。ベースプレート２２と下沓３０との再固定としては、下沓３０の全周囲をベースプレート２２に溶接して固定する手段と、予めベースプレート２２に摺動後の下沓３０の位置に合わせて雌螺子部を形成しておき、この雌螺子部とボルトとを用いて下沓３０とベースプレート２２とを固定する手段とがある。その後、押出引戻装置５０及び歪調整冶具１０の固定を解除して撤去する。

（作用）次に第１の実施形態の歪調整冶具１０の作用効果及び歪調整方法の作用効果を説明する。歪調整冶具１０の切欠き１２は、橋梁構造体の上下方向が長手方向となるため、図２に示すように、ベースプレート２２の側面下側に異物Ｃ（例えば、コンクリート余剰部）があり、取付位置が上方向にずれても切欠き１２に取付ボルト４６を挿通させて雌螺子部４４に螺合させられる。従って、歪調整冶具１０は、ベースプレート２２に取付ける際に、異物Ｃによって取付位置が上方向へずれても、従来よりも取付位置のずれを許容して支持部材に取付けることがきる。

また、歪調整冶具１０は、雌螺子部４４に取付ボルト４６をある程度螺合させた状態で、雌螺子部４４と取付ボルト４６との間に歪調整冶具１０の切欠き１２を挿入して取付けることができる。このため、歪調整冶具１０の取付け作業が容易となり、取り外し作業の際には、取付ボルト４６をある程度弛めた状態で歪調整冶具１０を取外せるため、歪調整冶具１０の取外し作業が容易となる。

そして、歪調整冶具取付工程、歪調整工程及び支承再固定工程によって、弾性支承２６の相対変位が除去される。

［その他の実施形態］
第１の実施形態では、歪調整冶具１０を橋梁構造体に適用する構成としたが、その他の構造体の何れに用いても良いものとする。
また、第１の実施形態では、歪調整冶具１０の締結部１６に切欠き１２が設けられた構成としたが、この構成に限定される必要はなく、長穴、楕円穴等であっても良いものとする。

さらに、第１の実施形態では、ベースプレート２２の側面に雌螺子部４４を設ける構成としたが、この構成に限定される必要はなく、上部支持板４０の側面に雌螺子部が形成されても良く、その場合には、上部支持板４０に歪調整冶具１０が設けられる。また、この場合の歪調整方法は、上沓２８をガイド部１４でガイドしつつ、上沓２８と上部支持板４０との固定を解除して、上沓２８を弾性支承２６の相対変位を除去するように摺動させる方法となる。

また、第１の実施形態では、ベースプレート２２に雌螺子部４４を設ける構成としたが、この構成に限定される必要はなく、ベースプレート２２に雄螺子部を形成して、この雄螺子部に螺合可能な取付ナットを用いる構成としても良いものとする。

第１の実施形態の歪調整方法は、橋桁３８が収縮した場合の弾性支承２６の相対変位を除去する歪調整方法であったが、この構成に限定される必要は無く、弾性支承２６の橋軸方向の相対変位の何れをも除去することができる。
また、第１の実施形態では、支承を弾性支承とする構成としたが、この構成に限定される必要はなく、例えば、ローラ支承等を用いる構成であっても良く、この場合にも第１の実施形態と同様の効果が得られる。

第１の実施形態に係る歪調整冶具を下部構造体に取付けた状態での下部構造体の上面を見た図である。 図１を橋軸直角方向に沿って切断した断面図である。 （ａ）歪調整冶具の正面図である。（ｂ）図３（ａ）の歪調整冶具の側面図である。 押出引戻装置の取付状態を橋軸直角方向から見た部分断面図である。 従来の歪調整冶具を橋梁構造体に取付けた状態での橋軸直角方向に沿って切断した断面図である。

符号の説明

１０ 後歪調整冶具
１２ 切欠き
１４ ガイド部
１６ 締結部
２０ 橋脚（下部構造物）
２２ ベースプレート（支持部材）
２６ 弾性支承（支承）
２８ 上沓（摺動部材）
３０ 下沓（摺動部材）
３８ 橋桁（上部構造物）
４０ 上部支持板（支持部材）
４４ 雌螺子部（螺合部）
４６ 取付ボルト（螺合部材）

Claims (2)

1. 支持部材の水平な摺動面に沿って摺動可能な摺動部材の摺動方向をガイドするガイド部と、
   前記支持部材の側面に設けられた螺合部の直径よりも上下方向に対して直角方向の長さが長いと共に、前記直角方向の長さよりも前記上下方向の長さが長い切欠き又は長穴を有し、前記螺合部に螺合可能な螺合部材によって前記支持部材の側面に締結される締結部と、
   を備えることを特徴とする歪調整冶具。
2. 上部構造物と下部構造物との間に固定された支承が、前記上部構造物の変形によって相対変位させられた後で、前記支承の上部又は下部のどちらか一方の固定を解除し、解除した側を摺動させて前記支承の相対変位を除去する歪調整方法であって、
   前記上部構造物と前記支承との間又は下部構造物と前記支承との間のどちらか一方に設けられた支持部材の側面に雌螺子部が形成され、請求項１の歪調整冶具の切欠き又は長穴を挿通する前記雌螺子部に螺合可能な螺合部材と前記雌螺子部とによって前記歪調整冶具の締結部が前記支持部材の側面に締結される歪調整冶具取付工程と、
   前記歪調整冶具のガイド部によって摺動方向が決められた前記支承の上部又は下部を前記支持部材との固定から解除した後で、前記支承の相対変位を除去するように固定が解除された側を摺動させる歪調整工程と、
   を備えることを特徴とする歪調整方法。
   
   
   

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