JP2008215486A - 積層ゴム支承体 - Google Patents

Abstract

【課題】製造時の積層ゴム本体の品質管理が行い易く、設置後の点検時の保護ゴムの取扱いが容易である積層ゴム支承体を提供することを目的とする。
【解決手段】複数の剛性板１２とゴム板１４とを交互に積層した積層ゴム本体１６と、積層ゴム本体１６の周囲に一巻きで巻き付けられて着脱自在に取付けられた保護層１８とを備えている。保護層１８は、積層ゴム本体１６の外面形状に順応できる柔軟性および低反撥性を有する内層２０と積層ゴム本体１６への空気の浸入を防ぐ外層２２とを接着してなり、内層２０を積層ゴム本体に接する側に配設したものである。外層２２は、空気（酸素）を積層ゴム本体１６に浸入させないようにする役割をもっている。内層２０は、積層ゴム本体１６と外層２２との隙間を塞ぐようにする役割がある。
【選択図】図１

Description

本発明は、コンクリート構造の建築、橋梁、港湾クレーン等で使用される積層ゴム支承体に関する。

積層ゴム支承体は複数枚のゴム板と鋼板を交互に積層し接着した構造を有し、鋼板による高い鉛直剛性とゴム板による低い水平剛性が得られる。免震建物はこのような積層ゴム支承体で建物を支持した構造である。通常は高い鉛直剛性で建物荷重を支えており、地震発生時には低い水平剛性の効果により建物を水平方向に移動させて建物に伝わる地震力を緩和する。

一般にコンクリート構造の建物の寿命は６０年程度と考えられることから、積層ゴム支承体も６０年以上の耐久性が要求される。積層ゴム支承体は酸化によりゴム部分の劣化が進行する。従って、ゴム部分への空気（酸素）の浸入を押えるため積層ゴム本体の外周面上に厚さ５〜１０ｍｍの保護ゴム層を設けることが行われている。

例えば、図６に示される積層ゴム支承体４０のように、複数枚の鋼板４２の間のゴム部分４４が未加硫状態である積層ゴム本体４６の周囲に、未加硫状態の保護ゴム４８を巻き付けて一体に加硫成型した保護ゴム一体型のものがある（特許文献１および特許文献２参照）。図中、符号４９はゴム部分４４と保護ゴム４８の境界を示している。この積層ゴム支承体４０は、保護ゴムと積層ゴム本体のゴムとを同時に加硫成型するため製造工程を簡易化できる利点がある。

また、図７（ａ）に示される積層ゴム支承体５０のように、先ず複数枚の鋼板５２の間の各ゴム部分５４を加硫して積層ゴム本体５６を成型し、この成型後に同ゴム部分５４の加硫状況を確認し、その後に図７（ｂ）に示すように、幅４０ｍｍ程度のゴムテープ５７を多重に巻き付けて保護ゴム５８を成型したゴムテープ巻き付け型のものがある。ゴムテープ５７は、加硫ゴムと未加硫ゴムの混合物であり、巻き付け後、未加硫ゴム成分同士を融着することで一体化する。この構造は、鋼板間のゴム部分５４の製造時の品質管理が容易で、建物設置後や地震発生後に保護ゴム５８を剥離して積層ゴム本体を点検することが可能である。
特公平７−２９３９４号公報 特開平１１−３４４０７６号公報

しかしながら、既知の従来の技術には、次のような解決すべき課題があった。
すなわち、図６に示した保護ゴム一体型の積層ゴム支承体４０は、積層ゴム本体４６のゴム４４の加硫成型状態を直接確認できないという品質管理上の課題がある。また、図７に示したゴムテープ巻き付け型の積層ゴム支承体５０は、製造時のゴム部分の加硫状況の確認が容易であるが、ゴムテープ５７を積層ゴム本体５６に幾重にも巻き付けて保護ゴム５８を成型する必要があり、製造時の作業が長時間にわたるという課題がある。

本発明は以上の点に着目してなされたもので、製造時の積層ゴム本体の品質管理が行い易く、設置後の点検時の保護ゴムの取扱いが容易である積層ゴム支承体を提供することを目的とする。

以下の構成はそれぞれ上記の課題を解決するための手段である。
〈構成１〉
複数の剛性板とゴム板とを交互に積層してなる積層ゴム本体と、上記積層ゴム本体の周囲に一巻きで巻き付けられて着脱自在に取付けられた保護層とを備え、上記保護層は、上記積層ゴム本体の外面形状に順応できる柔軟性および低反撥性を有する内層と上記積層ゴム本体への空気の浸入を防ぐ外層とを接着してなり、上記内層を上記積層ゴム本体に接する側に配設したものであることを特徴とする積層ゴム支承体。

積層ゴム本体の周囲を保護層で包覆することで、空気による積層ゴム本体のゴム部分の酸化劣化を防止する。保護層は、積層ゴム本体の外周全面に一巻き、すなわち、一重巻きで設けられているので、積層ゴム本体への取付け取外しが簡単である。従って、製造時の積層ゴム本体の品質管理が行い易く、設置後の点検時の保護ゴムの取扱いが容易である。

〈構成２〉
構成１に記載の積層ゴム支承体において、上記内層はスポンジ層であり、上記外層はゴムシート層であることを特徴とする積層ゴム支承体。

スポンジ層をゴムシート層で包み込むように積層ゴム本体に取付けることにより、スポンジ層が積層ゴム本体の外周全面に密着して積層ゴム本体内に空気が浸入することを防止できる。

〈構成３〉
構成２に記載の積層ゴム支承体において、上記スポンジ層は発泡クロロプレンゴムを成型したものであり、上記ゴムシート層はクロロプレンゴムを成型したものであることを特徴とする積層ゴム支承体。

保護層の材料としてスポンジ層およびゴムシート層ともクロロプレンゴムを採用することで、耐候性ゴム層としての厚みを確保でき、かつ内部保護効果を高めることができる。

〈構成４〉
構成２又は３に記載の積層ゴム支承体において、上記スポンジ層は、上記積層ゴム本体の周囲長とほぼ同じ長さであり、上記ゴムシート層は、上記スポンジ層より長く形成されて一端に接合部分が設けられ、上記積層ゴム本体の周囲に巻回され上記接合部分が他端に重ね合わせられて着脱自在に係止されたものであることを特徴とする積層ゴム支承体。

積層ゴム本体に対して保護層の接合部分を容易に取付けあるいは取外しができる。

以下、本発明の実施の形態を実施例により詳細に説明する。

図１は実施例１の積層ゴム支承体１０を示す横断面図、図２は図１の一部を拡大して示す横断面図、図３および図４は同実施例で使用した保護層を示す斜視図である。
この積層ゴム支承体１０は、図１、図２に示すように複数の鋼板（剛性板）１２とゴム板１４とを交互に積層してなる積層ゴム本体１６と、この積層ゴム本体１６の周囲に一巻きで巻き付けられて着脱自在に取付けられた保護層１８とを備えている。積層ゴム本体１６の上下端には、それぞれ連結板２４を介してフランジ２６が配され、複数の固定ボルト２８により固定されている。

保護層１８は、スポンジ層からなる内層２０と、ゴムシート層からなる外層２２とを接着したもので、内層２０を積層ゴム本体１６に接する側に配設している。内層２０は積層ゴム本体１６の外面形状に順応できる柔軟性および低反撥性を有しており、圧縮変形可能であり、積層ゴム本体１６と外層２２との隙間を塞ぐ役割がある。外層２２は、空気（酸素）を積層ゴム本体１６に浸入させないようにする役割をもっている。積層ゴム本体１６の周囲を保護層１８で包覆することで、空気による積層ゴム本体１６のゴム部分の酸化劣化を防止する。

内層２０のスポンジ層は発泡クロロプレンゴムによるスポンジゴムにより成型され、外層２２のゴムシート層は、クロロプレンゴムによるゴムシートにより成型されたものが好ましい。本発明においては、内層２０および外層２２は上記のものに限定されない。上記役割をはたす構成、材料であればよい。

図３に示すように、保護層１８は、積層ゴム本体１６の外周全面を、一巻き、すなわち、一重巻きで包覆し得る大きさとされている。スポンジ層２０の長さは、積層ゴム本体１６の周囲長とほぼ同じ長さである。ゴムシート層２２は、スポンジ層２０より長く形成されて一端に接合部分３０が設けられている。図４に示すように、ゴムシート層２２は、積層ゴム本体１６の周囲に巻回され接合部分３０が他端の接合面３１（図３）に重ね合わせられて着脱自在に接合されている。接合部分３０と接合面３１との接合手段として、周知の面ファスナ、接着剤を使うことができる。

面ファスナ等を使用して保護層１８の接合部分３０を積層ゴム本体１６に対して着脱自在とすることにより、図７（ｂ）に示した従来のゴムテープ５７を幾重にも巻き付けて保護層を形成した構造に比べて製造時間をかなり短縮することができる。また、積層ゴム支承体設置後の積層ゴム本体１６の点検も容易に行うことができる。

スポンジ層２０をゴムシート層２２で包み込むように積層ゴム本体１６の周囲に取付けることにより、積層ゴム本体１６に空気や水分が浸入してゴム部分が酸化劣化することを防止できる。

スポンジ層２０およびゴムシート層２２として、クロロプレンゴムを採用することで、耐候性ゴム層としての厚みを確保でき、かつ内部保護効果を高めることができる。

次に、本発明を外径８００ｍｍの積層ゴム本体１６に適用した例を、図５と共に以下に示す。
使用した積層ゴム本体１６の構造は、次の通りである。
ゴム板の外径：８００ｍｍ
ゴム板の厚さ：６ｍｍ
ゴム板の枚数：２６枚
鋼板の厚さ ：４．５ｍｍ
積層ゴム本体１６の高さ（ゴム板と鋼板の積層高さ）：２６８．５ｍｍ
連結板２４とフランジ２６を加えた全高（製品高さ）：３５８．５ｍｍ
使用した保護層１８の構造は、次の通りである。
外層（クロロプレンゴムによるゴムシート）の厚さ：１ｍｍ
内層（発泡クロロプレンゴムによるスポンジゴム）の厚さ：４ｍｍ
保護層１８の幅：２７０ｍｍ

図５（ａ）に示すように、積層ゴム本体１６のゴム板と鋼板の積層周面に、上記保護層１８を取付けた。取付け後の保護層１８の固定は、一巻きしたゴムシートの一端を他端に重ね合わせた接合部分３０を接着剤で接着した。
この状態で、地震時の積層ゴム支承体の変形を模擬した圧縮せん断試験を行った。
試験条件は次の通りである。
鉛直荷重：７５００ｋＮ
水平変位：±１６０ｍｍ

震度５強程度の地震で上記試験条件の水平変位が発生する可能性があるが、実験では図５（ｂ）に示すように積層ゴム本体１６の上下端のゴム板と鋼板の積層面の一部３４が若干露出した。しかし、積層ゴム本体１６の水平変位が±０ｍｍに戻ると、上記露出部分３４は図５（ａ）に示すように自動的に保護層１８内に収まった。地震時における積層ゴム本体１６のゴム板と鋼板の積層面の露出は短時間であり積層ゴム本体１６のゴムの酸化劣化の問題は実質的に生じない。

また、さらに大きな震度の地震を受けた際に、積層ゴム本体１６のゴム板と鋼板の積層面の露出が保護層１８内に戻りきれない場合であっても、地震発生後に実施する臨時点検で保護層１８のずれを手動で間単に修正することが可能である。大地震発生後には、保護層１８だけでなく積層ゴム本体１６の損傷の有無等の点検が重要であるが、本発明によれば、保護層１８を簡単に取り外せるので、積層ゴム本体１６の点検が容易である。また、保護層１８は、ほとんど損傷していないので再利用できる。

実施例１の積層ゴム支承体を示す横断面図である。 図１の一部を拡大して示す横断面図である。 同実施例で使用した保護層を示す斜視図である。 同保護層の使用時形状を示す斜視図である。 同実施例の積層ゴム支承体の圧縮せん断試験の説明図である。 従来の積層ゴム支承体を示す横断面図である。 従来の他の積層ゴム支承体を示す横断面図である。

符号の説明

１０ 積層ゴム支承体
１２ 剛性板
１４ ゴム板
１６ 積層ゴム本体
１８ 保護層
２０ 内層
２２ 外層
２４ 連結板
２６ フランジ
２８ 固定ボルト

Claims (4)

1. 複数の剛性板とゴム板とを交互に積層してなる積層ゴム本体と、
   前記積層ゴム本体の周囲に一巻きで巻き付けられて着脱自在に取付けられた保護層とを備え、
   前記保護層は、前記積層ゴム本体の外面形状に順応できる柔軟性および低反撥性を有する内層と前記積層ゴム本体への空気の浸入を防ぐ外層とを接着してなり、前記内層を前記積層ゴム本体に接する側に配設したものであることを特徴とする積層ゴム支承体。
2. 請求項１に記載の積層ゴム支承体において、
   前記内層はスポンジ層であり、前記外層はゴムシート層であることを特徴とする積層ゴム支承体。
3. 請求項２に記載の積層ゴム支承体において、
   前記スポンジ層は発泡クロロプレンゴムを成型したものであり、前記ゴムシート層はクロロプレンゴムを成型したものであることを特徴とする積層ゴム支承体。
4. 請求項２又は３に記載の積層ゴム支承体において、
   前記スポンジ層は、前記積層ゴム本体の周囲長とほぼ同じ長さであり、
   前記ゴムシート層は、前記スポンジ層より長く形成されて一端に接合部分が設けられ、前記積層ゴム本体の周囲に巻回され前記接合部分が他端に重ね合わせられて着脱自在に係止されたものであることを特徴とする積層ゴム支承体。

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