JP2011043030A - Damper structure - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a damper structure which prevents the exfoliation of the concrete of a bar damper; to improve the durability and weather resistance of the bar damper; and to make the bar damper maintain stable damper performance against the repeated deformation of the bar damper. <P>SOLUTION: The damper structure 10 includes the bar damper 11 disposed between an upper structure 3 and a lower structure 2, an upper constricting portion 12 having a downward open funnel-like upper constricting space S1, and the upper part of the bar damper 11 is inserted into the downward open funnel-like upper constricting space S1, and a lower constricting portion 13 having an upwardly opened funnel-like lower constricting space S2, and the lower part of the bar damper 11 is inserted into the constricting space S2. In the damper structure 10, the bar damper 11 is formed by covering the concrete portion 15 having reinforcing bars buried therein with a polyethylene pipe 16, and the polyethylene pipe 16 extends from the upper constricting space S1 up to the lower constricting space S2. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、橋梁などが地震による振動エネルギーを効率よく吸収できるようにしたダンパー構造に関するものである。   The present invention relates to a damper structure in which a bridge or the like can efficiently absorb vibration energy caused by an earthquake.

従来、このような分野の技術として、特開２００８−２４０４８８号公報がある。この公報に記載されたダンパー構造は、橋梁の橋脚と主桁との間に配置されて、地震による振動エネルギーを効率よく吸収することができ、主桁に固定された上側の円弧拘束管(上部拘束部)と、橋脚に固定された下側の円弧拘束管(下部拘束部)と、両端が各円弧拘束管の円弧拘束孔(拘束空間)を貫通する棒状ダンパーと、によって構成されている。この棒状ダンパーは、長手方向に鉄筋が埋設されたコンクリート部によって円柱状又は円筒状に形成されている。このように、橋脚と主桁とを棒状ダンパーで単に連結するのではなく、円弧拘束孔をもった円弧拘束管によって棒状ダンパーが支持されているので、地震による振動エネルギーを効率よく吸収させることができる。   Conventionally, there exists Unexamined-Japanese-Patent No. 2008-240488 as a technique of such a field | area. The damper structure described in this publication is arranged between the pier of the bridge and the main girder, can efficiently absorb vibration energy due to earthquake, and the upper circular arc restraint pipe (upper part) fixed to the main girder A restraint portion), a lower arc restraint tube (lower restraint portion) fixed to the pier, and a rod-like damper having both ends passing through the arc restraint holes (restraint space) of each arc restraint tube. This rod-shaped damper is formed in a columnar shape or a cylindrical shape by a concrete portion in which reinforcing bars are embedded in the longitudinal direction. In this way, instead of simply connecting the pier and the main girder with a rod-shaped damper, the rod-shaped damper is supported by an arc-restraining tube having an arc-constraining hole, so that vibration energy due to an earthquake can be efficiently absorbed. it can.

特開２００８−２４０４８８号公報JP 2008-240488 A

しかしながら、前述した従来のダンパー構造では、地震による棒状ダンパーの変形や経年変化によりコンクリート部が損傷、剥落し、コンクリート部の破片で円弧拘束管内が目詰まりして、ダンパー性能が低下する可能性があった。また、このようなダンパー構造を海浜地域で適用した場合、棒状ダンパーのコンクリート部の表面から塩分が浸透し、鉄筋の腐食が問題となり、棒状ダンパーの耐久性を低下させる。この対策として、鉄筋自体の耐食性を高めるためにエポキシ樹脂塗装鉄筋などを用いるか、十分なかぶり厚さを確保する必要があるが、コストの増加およびエネルギー吸収性能の効率低下に繋がってしまう。さらに、棒状ダンパーが繰り返し変形することによりコンクリート部が損傷、剥落すると、安定したダンパー履歴特性を示さない虞がある。   However, with the conventional damper structure described above, the concrete part may be damaged or peeled off due to deformation or aging of the rod damper due to an earthquake, and the inside of the arc restraint tube may be clogged with fragments of the concrete part, resulting in a decrease in damper performance. there were. In addition, when such a damper structure is applied in a beach area, salt penetrates from the surface of the concrete portion of the rod-shaped damper, which causes a problem of corrosion of the reinforcing bars and reduces the durability of the rod-shaped damper. As a countermeasure, it is necessary to use an epoxy resin-coated reinforcing bar or the like in order to improve the corrosion resistance of the reinforcing bar itself, or to secure a sufficient cover thickness, but this leads to an increase in cost and a reduction in efficiency of energy absorption performance. Furthermore, if the concrete portion is damaged or peeled off due to repeated deformation of the rod-shaped damper, there is a possibility that stable damper history characteristics may not be exhibited.

本発明は、棒状ダンパーのコンクリート部の剥落を防止し、棒状ダンパーの耐久性や耐候性を向上させ、棒状ダンパーの繰り返し変形に対する安定したダンパー性能の維持を図るようにしたダンパー構造を提供することを目的とする。   The present invention provides a damper structure that prevents the concrete portion of the rod-shaped damper from peeling off, improves the durability and weather resistance of the rod-shaped damper, and maintains stable damper performance against repeated deformation of the rod-shaped damper. With the goal.

本発明は、上部構造物と下部構造物との間に配置された棒状ダンパーと、
上部構造物に固定されると共に、下方に向かってラッパ状に開放された上部拘束空間を有し、上部拘束空間内に棒状ダンパーの上部が挿入される上部拘束部と、
下部構造物に固定されると共に、上方に向かってラッパ状に開放された下部拘束空間を有し、下部拘束空間内に棒状ダンパーの下部が挿入される下部拘束部と、を備えたダンパー構造において、
棒状ダンパーは、鉄筋が埋設された棒状のコンクリート部をポリエチレン管で覆ったものであり、ポリエチレン管は、上部拘束空間から下部拘束空間に渡って延在していることを特徴とする。 The present invention provides a rod-shaped damper disposed between an upper structure and a lower structure,
An upper restraint portion fixed to the upper structure and having an upper restraint space opened downward in a trumpet shape, and an upper restraint portion into which the upper portion of the rod-shaped damper is inserted into the upper restraint space;
A damper structure including a lower restraint space fixed to the lower structure and having a lower restraint space opened upward in a trumpet shape, and a lower restraint portion into which a lower portion of a rod-like damper is inserted into the lower restraint space. ,
The rod-shaped damper is obtained by covering a rod-shaped concrete portion in which a reinforcing bar is embedded with a polyethylene pipe, and the polyethylene pipe extends from an upper restraint space to a lower restraint space.

このダンパー構造に適用されている棒状ダンパーは、鉄筋が埋設された棒状のコンクリート部をポリエチレン管で覆ったものであるので、このダンパー構造を海浜地域で適用した場合、棒状ダンパーの表面から塩分が浸透し難く、鉄筋の腐食が問題になり難く、棒状ダンパーの耐久性を向上させ、ダンパー構造の海浜地区における高耐久性、高耐候性が得られる。また、ポリエチレン管でコンクリート部が被覆されているので、繰り返しの曲げ変形でコンクリート部が圧壊しても、ポリエチレン管がコンクリート部を拘束するため、棒状ダンパーの断面欠損を防ぐことができる。よって、繰返しの変形に対して耐力が低下しにくく、安定したダンパー履歴特性を実現できる。また、ポリエチレン管は、変形性能に富むため、繰返し変形に対してポリエチレン管自体が損傷を受け難い。また、市販されているポリエチレン管は、元来、水圧等の内圧に対する基準があるため、安定したコンクリート拘束効果が期待できる。また、コンクリート部が剥落することがないので、下部拘束部の下部拘束空間内にコンクリート部の破片が入ることもなく、期待通りのダンパー性能を維持させることができる。さらに、ポリエチレン管は、外型枠として利用することができるので、このポリエチレン管の端から鉄筋を挿入させた後、コンクリート材を流し込むだけで、棒状ダンパーを簡便に製作することができる。この場合、外型枠を兼ねるポリエチレン管の脱型作業が不要となり、棒状ダンパーの製作効率を向上させている。また、ポリエチレン管の端部にポリエチレン製の蓋板を溶着することにより、完全に鉄筋コンクリート部をポリエチレン材で密封することが可能となる。また、ポリエチレン管は、水道管を主な用途として利用されており、入手が容易である。また、ポリエチレン管の弾性係数は、コンクリート部に比較して非常に小さな値になっているので、ポリエチレン管が、上部拘束空間から下部拘束空間に渡って延在することで、上部拘束空間や下部拘束空間に小石やゴミ等が入り込んだ場合でも、地震時にポリエチレン管が緩衝材として機能するので、局所的な応力を緩和して、上部及び下部拘束空間内でのコンクリート部の損傷を防止することができる。   The rod-shaped damper applied to this damper structure is a rod-shaped concrete part with a reinforcing bar embedded in a polyethylene pipe. Therefore, when this damper structure is applied in a beach area, salt content is generated from the surface of the rod-shaped damper. It is difficult to penetrate and corrosion of reinforcing bars is not a problem, and the durability of the rod-shaped damper is improved, and high durability and high weather resistance in the beach area of the damper structure can be obtained. Moreover, since the concrete part is coat | covered with the polyethylene pipe, even if a concrete part is crushed by repeated bending deformation, since a polyethylene pipe restrains a concrete part, the cross-sectional defect | deletion of a rod-shaped damper can be prevented. Therefore, the yield strength is less likely to decrease with respect to repeated deformation, and a stable damper history characteristic can be realized. In addition, since the polyethylene pipe is rich in deformation performance, the polyethylene pipe itself is not easily damaged by repeated deformation. In addition, since the commercially available polyethylene pipe has a standard for the internal pressure such as water pressure, a stable concrete restraining effect can be expected. In addition, since the concrete portion does not peel off, no debris of the concrete portion enters the lower restraint space of the lower restraint portion, and the expected damper performance can be maintained. Furthermore, since the polyethylene pipe can be used as an outer frame, a rod-shaped damper can be easily manufactured by simply pouring a concrete material after inserting a reinforcing bar from the end of the polyethylene pipe. In this case, it is not necessary to remove the polyethylene pipe that also serves as the outer mold, and the production efficiency of the rod-shaped damper is improved. In addition, by welding a polyethylene cover plate to the end of the polyethylene tube, the reinforced concrete portion can be completely sealed with the polyethylene material. In addition, polyethylene pipes are used mainly as water pipes and are easily available. In addition, since the elastic modulus of polyethylene pipe is very small compared to the concrete part, the polyethylene pipe extends from the upper restraint space to the lower restraint space. Even if pebbles or dust enters the restraint space, the polyethylene pipe functions as a buffer material in the event of an earthquake, so local stress can be relieved to prevent damage to the concrete part in the upper and lower restraint spaces. Can do.

また、ポリエチレン管内には、ポリエチレン管の内周面に当接して延在するスパイラル筋が配置されていると好適である。
スパイラル筋は、少し引き伸ばした状態でポリエチレン管に挿入させることができるので、スパイラル筋の挿入後に、スパイラル筋の両端を押すことで、ポリエチレン管の内壁面にスパイラル筋を容易に圧着させることができ、ポリエチレン管とスパイラル筋との摩擦によりスパイラル筋をポリエチレン管内で確実に固定させることができる。 Further, it is preferable that a spiral line extending in contact with the inner peripheral surface of the polyethylene pipe is disposed in the polyethylene pipe.
Since the spiral muscle can be inserted into the polyethylene pipe in a slightly stretched state, the spiral muscle can be easily crimped to the inner wall surface of the polyethylene pipe by pressing both ends of the spiral muscle after inserting the spiral muscle. The spiral muscle can be securely fixed in the polyethylene pipe by the friction between the polyethylene pipe and the spiral muscle.

また、下部拘束空間を形成する壁面とポリエチレン管の外周面との間の隙間には、塑性変形又は弾性変形可能な間詰材が埋め込まれていると好適である。
このように、下部拘束空間を間詰材で埋め込んでいるので、小石やゴミ等が侵入することがなく、期待通りのダンパー性能を長期に渡って維持させることができる。 Further, it is preferable that a gap between the wall surface forming the lower restraint space and the outer peripheral surface of the polyethylene pipe is embedded with a filling material capable of plastic deformation or elastic deformation.
As described above, since the lower restraint space is filled with the filling material, pebbles, dust and the like do not enter, and the expected damper performance can be maintained over a long period of time.

また、ポリエチレン管は、カーボンブラックを添加した高密度ポリエチレン管であると好適である。
紫外線によるポリエチレン管の劣化を防止して、棒状ダンパーの高耐久性、高耐候性をさらに向上させることができる。 The polyethylene pipe is preferably a high density polyethylene pipe to which carbon black is added.
The deterioration of the polyethylene pipe due to ultraviolet rays can be prevented, and the high durability and high weather resistance of the rod-shaped damper can be further improved.

また、棒状ダンパーは、上部側ダンパー部と下部側ダンパー部とに二分割され、上部側ダンパー部の下端と下部側ダンパー部の上端との間が離間され、筒状部材が、上部側ダンパー部と下部側ダンパー部とを架け渡すように、上部側及び下部側ダンパー部の外周面に対して隙間をもって配置されていると好適である。
棒状ダンパーの軸方向鉄筋が塑性変形すると、地震後に鉄筋にひずみが残留するため、棒状ダンパーの長さが長くなることがある。このような場合でも、上記の構成を採用すれば棒状ダンパーの軸方向の伸びを二分割されたダンパーの離間部で吸収することができる。また、温度伸縮に起因する変位など、繰返し作用する微少な変位は、上部側及び下部側ダンパー部の外周面における筒状部材との隙間により吸収して、ダンパーに地震以外の荷重が作用することを防ぐことができる。 The rod-shaped damper is divided into an upper-side damper portion and a lower-side damper portion, the lower end of the upper-side damper portion is separated from the upper end of the lower-side damper portion, and the cylindrical member is It is preferable that the upper and lower damper portions are arranged with a gap so as to bridge the upper and lower damper portions.
When the axial rebar of the rod-shaped damper is plastically deformed, strain remains in the rebar after the earthquake, and the length of the rod-shaped damper may become long. Even in such a case, if the above-described configuration is adopted, the axial extension of the rod-shaped damper can be absorbed by the two separated dampers. In addition, slight displacement that repeatedly acts, such as displacement due to temperature expansion and contraction, is absorbed by the gap between the upper and lower damper parts on the outer peripheral surface with the cylindrical member, and a load other than earthquake acts on the damper. Can be prevented.

本発明によれば、棒状ダンパーのコンクリート部の剥落を防止し、棒状ダンパーの耐久性や耐候性を向上させ、棒状ダンパーの繰り返し変形に対する安定したダンパー性能の維持を図ることができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, peeling of the concrete part of a rod-shaped damper can be prevented, durability and a weather resistance of a rod-shaped damper can be improved, and the stable damper performance with respect to the repeated deformation | transformation of a rod-shaped damper can be aimed at.

本発明に係るダンパー構造が適用される橋梁の一実施形態を示す正面図である。It is a front view showing one embodiment of a bridge to which the damper structure concerning the present invention is applied. 本発明に係るダンパー構造を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the damper structure which concerns on this invention. 本発明に係るダンパー構造を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the damper structure which concerns on this invention. 棒状ダンパーの横断面図である。It is a cross-sectional view of a rod-shaped damper. スパイラル筋をポリエチレン管内に挿入した状態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the state which inserted the spiral muscle in the polyethylene pipe. (ａ)は、ポリエチレン管内に軸方向鉄筋を配置した状態を示す断面図であり、(ｂ)は、ポリエチレン管内にコンクリート材を打設した状態を示す断面図であり、(ｃ)は、ポリエチレン管に蓋をした状態を示す断面図である。(a) is sectional drawing which shows the state which has arrange | positioned the axial rebar in a polyethylene pipe, (b) is sectional drawing which shows the state which laid concrete material in the polyethylene pipe, (c) is polyethylene It is sectional drawing which shows the state which covered the pipe | tube. 本発明に係るダンパー構造の他の実施形態を示す断面図である。It is sectional drawing which shows other embodiment of the damper structure which concerns on this invention.

以下、図面を参照しつつ本発明に係るダンパー構造の好適な実施形態について詳細に説明する。   DESCRIPTION OF EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of a damper structure according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

図１に示すように、橋梁１において、橋脚(下部構造物)２と主桁(上部構造物)３との間には、地震による振動エネルギーを効率よく吸収することができように、地震に対する橋梁１の耐震補強として利用されるダンパー構造１０が備えられている。このダンパー構造１０は、既存の橋脚であっても新設の橋脚であっても採用することが可能であり、また、橋脚以外であっても適用することができる。   As shown in FIG. 1, in the bridge 1, between the bridge pier (lower structure) 2 and the main girder (upper structure) 3, the vibration energy due to the earthquake can be efficiently absorbed. A damper structure 10 that is used as a seismic reinforcement for the bridge 1 is provided. The damper structure 10 can be used for existing piers or newly installed piers, and can be applied to other piers.

図２〜図４に示すように、ダンパー構造１０は、主桁３と橋脚２との間に配置された棒状ダンパー１１と、主桁３に固定されると共に、下方に向かってラッパ状に開放された上部拘束空間Ｓ１を有し、上部拘束空間Ｓ１内に棒状ダンパー１１の上部が挿入される上部拘束部１２と、橋脚２に固定されると共に、上方に向かってラッパ状に開放された下部拘束空間Ｓ２を有し、下部拘束空間Ｓ２内に棒状ダンパー１１の下部が挿入される下部拘束部１３とからなる。なお、上部拘束部１２及び下部拘束部１３は、いずれもコンクリート材によって円筒ブロック状に成形されている。   As shown in FIGS. 2 to 4, the damper structure 10 is fixed to the main girder 3 and the bar-shaped damper 11 disposed between the main girder 3 and the bridge pier 2, and opens downward in a trumpet shape. An upper restraint space S1 having an upper restraint space S1 and an upper restraint portion 12 into which the upper portion of the rod-shaped damper 11 is inserted, and a lower portion fixed to the bridge pier 2 and opened upward in a trumpet shape The lower restraint part 13 has a restraint space S2, and the lower part of the rod-shaped damper 11 is inserted into the lower restraint space S2. The upper restraint portion 12 and the lower restraint portion 13 are both formed into a cylindrical block shape with a concrete material.

棒状ダンパー１１は、鉄筋籠１４が埋設された棒状のコンクリート部１５をポリエチレン管１６で覆ったものである。このポリエチレン管１６は、棒状ダンパー１１の全長に渡って延在し、これによって、ポリエチレン管１６は、上部拘束空間Ｓ１から下部拘束空間Ｓ２に渡って延在することになる。そして、鉄筋籠１４は、帯鉄筋１７と、この帯鉄筋１７に等間隔でワイヤ又は溶接で固定された軸方向鉄筋１８とからなる。   The rod-shaped damper 11 is obtained by covering a rod-shaped concrete portion 15 in which a reinforcing bar 14 is embedded with a polyethylene pipe 16. The polyethylene pipe 16 extends over the entire length of the rod-shaped damper 11, whereby the polyethylene pipe 16 extends from the upper restraint space S 1 to the lower restraint space S 2. The reinforcing bar 14 is composed of a band reinforcing bar 17 and an axial reinforcing bar 18 fixed to the band reinforcing bar 17 by a wire or welding at equal intervals.

この棒状ダンパー１１の上部が、ラッパ状の上部拘束空間Ｓ１の下側から挿入され、棒状ダンパー１１の下部が、ラッパ状の下部拘束空間Ｓ２の上側から挿入されることで、ダンパー構造１０のユニット化が図られている。よって、新設の橋梁１にあっては、このダンパー構造１０の上部拘束部１２は、主桁３に埋設され、下部拘束部１３は橋脚２に埋設される。また、既存の橋梁にあっては、このダンパー構造１０の上部拘束部１２は、主桁３の側面にボルトなどにより固定され、下部拘束部１３も橋脚２の側面にボルトなどにより固定される。この場合、棒状ダンパー１１の抜け落ちを防止するために、有底の下部拘束空間Ｓ２を利用する。   The upper part of the rod-shaped damper 11 is inserted from the lower side of the trumpet-like upper restraint space S1, and the lower part of the rod-like damper 11 is inserted from the upper side of the trumpet-like lower restraint space S2, thereby the unit of the damper structure 10 It is planned. Therefore, in the new bridge 1, the upper restraint portion 12 of the damper structure 10 is buried in the main girder 3 and the lower restraint portion 13 is buried in the pier 2. Further, in the existing bridge, the upper restraint portion 12 of the damper structure 10 is fixed to the side surface of the main girder 3 with a bolt or the like, and the lower restraint portion 13 is also secured to the side surface of the bridge pier 2 with a bolt or the like. In this case, in order to prevent the rod-shaped damper 11 from falling off, the bottomed lower restraint space S2 is used.

さらに、上部拘束空間Ｓ１を形成する湾曲状壁面２１とポリエチレン管１６の外周面との隙間には、間詰材２２が埋め込まれ、同様に、下部拘束空間Ｓ２を形成する湾曲状壁面２３とポリエチレン管１６の外周面との隙間にも、間詰材２４が埋め込まれている。この間詰材２２，２４は、図２に示すように、上部及び下部拘束空間Ｓ１，Ｓ２内での棒状ダンパー１１の動きを規制し難いものであればあるほど良く、塑性変形又は弾性変形可能な材質が好ましい。例えば、間詰材２２，２４としてゴムや樹脂(例えば、発泡スチロール、ウレタン、モルタル)が好適である。   Further, a gap 22 is embedded in the gap between the curved wall surface 21 forming the upper restraint space S1 and the outer peripheral surface of the polyethylene pipe 16, and similarly, the curved wall surface 23 forming the lower restraint space S2 and the polyethylene A filling material 24 is also embedded in the gap between the outer peripheral surface of the tube 16. As shown in FIG. 2, it is better that the interstices 22 and 24 are more difficult to restrict the movement of the rod-shaped damper 11 in the upper and lower restraint spaces S1 and S2, and can be plastically deformed or elastically deformed. A material is preferred. For example, rubber or resin (for example, styrene foam, urethane, mortar) is suitable as the filling materials 22, 24.

また、間詰材２２，２４を、棒状ダンパー１１と上部拘束空間Ｓ１の壁面２１と下部拘束空間Ｓ２の壁面２３とに密着させることで、隙間への水や小石の侵入を防止することができる。そして、間詰材２２，２４には、外部に露出する山状の盛り上げ部２２ａ，２４ａが設けられ、この盛り上げ部２２ａ，２４ａによって、水はけを良好にしている。   Further, by bringing the padding materials 22 and 24 into close contact with the rod-shaped damper 11, the wall surface 21 of the upper restraint space S1, and the wall surface 23 of the lower restraint space S2, it is possible to prevent water and pebbles from entering the gap. . And the filling materials 22 and 24 are provided with mountain-shaped raised portions 22a and 24a exposed to the outside, and the raised portions 22a and 24a make drainage favorable.

このように、上部及び下部拘束空間Ｓ１，Ｓ２に間詰材２２，２４が埋め込まれているので、上部及び下部拘束空間Ｓ１，Ｓ２内に小石等が侵入することがなく、期待通りのダンパー性能を長期に渡って維持させることができる。特に、下部拘束空間Ｓ２内に小石やゴミ等が侵入し易いので、下部拘束空間Ｓ２のみを間詰材２４で埋め込んでもよい。   As described above, since the interstices 22 and 24 are embedded in the upper and lower restraint spaces S1 and S2, pebbles and the like do not enter the upper and lower restraint spaces S1 and S2, and the expected damper performance. Can be maintained for a long time. In particular, since pebbles, dust, and the like easily enter the lower restraint space S2, only the lower restraint space S2 may be embedded with the filling material 24.

このように、棒状ダンパー１１は、鉄筋１７，１８が埋設された棒状のコンクリート部１５をポリエチレン管１６で覆ったものであるので、このダンパー構造１０を海浜地域で適用した場合、棒状ダンパー１１の表面から塩分が浸透し難く、鉄筋１７，１８の腐食が問題になり難く、棒状ダンパー１１の耐久性を向上させ、ダンパー構造１０の海浜地区における高耐久性、高耐候性が得られる。   As described above, the rod-shaped damper 11 is obtained by covering the rod-shaped concrete portion 15 in which the reinforcing bars 17 and 18 are embedded with the polyethylene pipe 16, and therefore when the damper structure 10 is applied in a beach area, It is difficult for salt to penetrate from the surface, corrosion of the reinforcing bars 17 and 18 hardly becomes a problem, the durability of the rod-shaped damper 11 is improved, and high durability and high weather resistance in the beach area of the damper structure 10 are obtained.

また、ポリエチレン管１６でコンクリート部１５が被覆されているので、繰り返しの曲げ変形でコンクリート部１５が圧壊しても、ポリエチレン管１６がコンクリート部１５を拘束するため、断面欠損を防ぐことができる。よって、繰返しの変形に対して耐力が低下しにくく、安定したダンパー履歴特性を実現できる。   Moreover, since the concrete part 15 is coat | covered with the polyethylene pipe 16, even if the concrete part 15 is crushed by repeated bending deformation, since the polyethylene pipe 16 restrains the concrete part 15, a cross-sectional defect | deletion can be prevented. Therefore, the yield strength is less likely to decrease with respect to repeated deformation, and a stable damper history characteristic can be realized.

また、ポリエチレン管１６は、変形性能に富むため、繰返し変形に対してポリエチレン管１６自体が損傷を受け難い。また、市販されているポリエチレン管は、元来、水圧等の内圧に対する基準があるため、安定したコンクリート拘束効果が期待できる。   In addition, since the polyethylene pipe 16 is rich in deformation performance, the polyethylene pipe 16 itself is not easily damaged by repeated deformation. In addition, since the commercially available polyethylene pipe has a standard for the internal pressure such as water pressure, a stable concrete restraining effect can be expected.

また、コンクリート部１５が剥落することがないので、下部拘束部１３の下部拘束空間Ｓ２内にコンクリート部１５の破片が入ることもなく、期待通りのダンパー性能を維持させることができる。   Moreover, since the concrete part 15 does not peel off, no debris of the concrete part 15 enters the lower restraint space S2 of the lower restraint part 13, and the expected damper performance can be maintained.

さらに、ポリエチレン管１６は、外型枠として利用することができるので、このポリエチレン管１６の端から鉄筋を挿入させた後、コンクリート部１５を流し込むだけで、棒状ダンパー１１を簡便に製作することができる。この場合、外型枠を兼ねるポリエチレン管１６の脱型作業が不要となり、棒状ダンパー１１の製作効率を向上させている。   Furthermore, since the polyethylene pipe 16 can be used as an outer frame, the rod-shaped damper 11 can be easily manufactured simply by pouring the concrete portion 15 after inserting a reinforcing bar from the end of the polyethylene pipe 16. it can. In this case, it is not necessary to remove the polyethylene pipe 16 that also serves as the outer mold, and the manufacturing efficiency of the rod-shaped damper 11 is improved.

また、ポリエチレン管１６の端部にポリエチレン製の蓋板を溶着することにより、完全に鉄筋コンクリートをポリエチレン材で密封することが可能となる。ポリエチレン管１６は、水道管を主な用途として利用されており、入手が容易でもある。   In addition, by welding a polyethylene cover plate to the end of the polyethylene pipe 16, it is possible to completely seal the reinforced concrete with a polyethylene material. The polyethylene pipe 16 uses a water pipe as a main application and is easily available.

また、例えば、コンクリートのヤング率は、２２〜３５ＧＰａであり、高密度ポリエチレン管のヤング率は、０，４〜１，２ＧＰａであり、ポリエチレン管の弾性係数は、コンクリートに比較して非常に小さな値(１／３０程度)になっているので、上部及び下部拘束空間Ｓ１，Ｓ２を間詰材２２，２４で埋め込んでいない場合であっても、ポリエチレン管１６が、上部拘束空間Ｓ１から下部拘束空間Ｓ２に渡って延在することで、上部拘束空間Ｓ１や下部拘束空間Ｓ２に小石やゴミ等が入り込んだ場合でも、地震時にポリエチレン管１６が緩衝材として機能するので、局所的な応力を緩和して、上部拘束空間Ｓ１及び下部拘束空間Ｓ２内でのコンクリート部１５の損傷を防止することができる。   For example, the Young's modulus of concrete is 22 to 35 GPa, the Young's modulus of the high-density polyethylene pipe is 0.4 to 1 to 2 GPa, and the elastic modulus of the polyethylene pipe is very small compared to concrete. Since the value is about 1/30, even if the upper and lower restraint spaces S1, S2 are not embedded with the interstices 22, 24, the polyethylene pipe 16 is not restrained from the upper restraint space S1. By extending over the space S2, the polyethylene pipe 16 functions as a cushioning material in the event of an earthquake even if pebbles or dirt enter the upper restraint space S1 or the lower restraint space S2. Thus, damage to the concrete portion 15 in the upper restraint space S1 and the lower restraint space S2 can be prevented.

本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。   It goes without saying that the present invention is not limited to the embodiment described above.

図５に示すように、他の棒状ダンパー３１には、スパイラル筋３２が利用されている。このスパイラル筋３２は、実線の定常状態から矢印Ａ方向に引き伸ばすことで、二点鎖線で示すようにその外径を絞ることができるので、ポリエチレン管１６に容易に挿入させることができる。スパイラル筋３２を少し引き伸ばした状態でポリエチレン管１６に挿入させた後、矢印Ｂ方向にスパイラル筋３２の両端を押し戻すことで、ポリエチレン管１６の内壁面にスパイラル筋３２を容易に圧着させることができ、ポリエチレン管１６とスパイラル筋３２との摩擦によりスパイラル筋３２をポリエチレン管１６内で確実に固定することができる。   As shown in FIG. 5, spiral bars 32 are used for the other rod-shaped dampers 31. The spiral streak 32 can be easily inserted into the polyethylene pipe 16 because the outer diameter of the spiral streak 32 can be reduced as shown by a two-dot chain line by extending the spiral streak 32 from the steady state of the solid line. After inserting the spiral muscle 32 into the polyethylene tube 16 in a slightly stretched state, the spiral muscle 32 can be easily crimped to the inner wall surface of the polyethylene tube 16 by pushing back both ends of the spiral muscle 32 in the direction of arrow B. The spiral line 32 can be securely fixed in the polyethylene line 16 by the friction between the polyethylene line 16 and the spiral line 32.

その後、図６(ａ)に示すように、軸方向鉄筋３３をポリエチレン管１６に挿入して、スパイラル筋３２に沿って軸方向鉄筋３３を等間隔で環状に配列させ、軸方向鉄筋３３の両端部をスパイラル筋３２にワイヤや溶接で固定する。その後、図６(ｂ)に示すように、ポリエチレン管１６内にコンクリート材を流し込んで、ポリエチレン管１６内に棒状のコンクリート部３４を形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 6A, the axial reinforcing bars 33 are inserted into the polyethylene pipe 16, and the axial reinforcing bars 33 are arranged annularly at equal intervals along the spiral reinforcing bars 32. The part is fixed to the spiral muscle 32 by wire or welding. Thereafter, as shown in FIG. 6B, a concrete material is poured into the polyethylene pipe 16 to form a rod-shaped concrete portion 34 in the polyethylene pipe 16.

そして、図６(ｃ)に示すように、ポリエチレン管１６の両端にポリエチレン製の蓋板３５を溶着することにより、コンクリート部３４がポリエチレン材で密封されることになる。これによって、棒状ダンパー３１の内部に隙間があっても、この隙間への水の侵入を防止することでき、鉄筋３２，３３の腐食を確実に防止することができる。   And as shown in FIG.6 (c), the concrete part 34 is sealed with a polyethylene material by welding the cover board 35 made from polyethylene to the both ends of the polyethylene pipe | tube 16. As shown in FIG. Thereby, even if there is a gap inside the rod-shaped damper 31, water can be prevented from entering the gap, and corrosion of the reinforcing bars 32 and 33 can be reliably prevented.

なお、図示しないが、ポリエチレン管１６の内壁面に凹凸を設けることにより、スパイラル筋３２の固定や位置出しを確実に行うことができる。   In addition, although not shown in figure, by providing an unevenness | corrugation in the inner wall surface of the polyethylene pipe | tube 16, the fixation and positioning of the spiral muscle 32 can be performed reliably.

図７に示すように、他のダンパー構造４０に適用される棒状ダンパー４１は、ポリエチレン管内に鉄筋が配置された状態でコンクリート材が打設されてなる上部側ダンパー部４２と下部側ダンパー部４３とに二分割され、上部側ダンパー部４２の下端と下部側ダンパー部４３の上端との間が離間され、筒状部材４４が、上部側ダンパー部４２と下部側ダンパー部４３とを架け渡すように、上部側及び下部側ダンパー部４２，４３の外周面に対して隙間をもって配置されている。そして、筒状部材４４は、下部側ダンパー部４３に固定された環状のストッパ４５によって支持されている。   As shown in FIG. 7, a rod-like damper 41 applied to another damper structure 40 includes an upper damper portion 42 and a lower damper portion 43 formed by placing concrete material in a state where a reinforcing bar is disposed in a polyethylene pipe. And the lower end of the upper damper portion 42 and the upper end of the lower damper portion 43 are separated from each other, so that the tubular member 44 bridges between the upper damper portion 42 and the lower damper portion 43. Further, the upper and lower damper portions 42 and 43 are arranged with a gap with respect to the outer peripheral surfaces. The tubular member 44 is supported by an annular stopper 45 fixed to the lower damper portion 43.

このような構成を採用すると、大地震時に棒状ダンパー４１が大きく塑性変形して、その長さが長くなる場合でも図７(ａ)に示すように上部側ダンパー部４２の下端と下部側ダンパー部４３の上端との間の離間によって、棒状ダンパー４１の軸方向の変形を吸収することができ、安定したエネルギー吸収性能を発揮することができる。この構造は、棒状ダンパー４１の上端および下端が上部拘束部１２及び下部拘束部１３に固定されている場合に最適である。   When such a configuration is adopted, even when the rod-shaped damper 41 is greatly plastically deformed and becomes longer in the event of a large earthquake, as shown in FIG. Due to the separation between the upper end of 43, the axial deformation of the rod-shaped damper 41 can be absorbed, and stable energy absorption performance can be exhibited. This structure is optimal when the upper and lower ends of the rod-shaped damper 41 are fixed to the upper restraining portion 12 and the lower restraining portion 13.

また、温度変化による上部側及び下部側ダンパー部４２，４３の伸縮は、上部側ダンパー部４２の下端と下部側ダンパー部４３の上端との隙間によって吸収させることができる。   The expansion and contraction of the upper and lower damper portions 42 and 43 due to temperature changes can be absorbed by the gap between the lower end of the upper side damper portion 42 and the upper end of the lower side damper portion 43.

また、ポリエチレン管１６が、カーボンブラックを添加した高密度ポリエチレン管であると、紫外線によるポリエチレン管１６の劣化を防止して、棒状ダンパー１１の高耐久性、高耐候性をさらに向上させることができる。   Moreover, when the polyethylene pipe 16 is a high density polyethylene pipe to which carbon black is added, deterioration of the polyethylene pipe 16 due to ultraviolet rays can be prevented, and the high durability and high weather resistance of the rod-shaped damper 11 can be further improved. .

図示しないが、熱収縮チューブをコンクリート部１５，３４の表面に密着させてもよい。これによって、様々な断面形状のコンクリート部を容易に被覆することができる。   Although not shown, the heat shrinkable tube may be brought into close contact with the surfaces of the concrete portions 15 and 34. As a result, concrete sections having various cross-sectional shapes can be easily covered.

本発明は、橋梁以外であっても杭頭免震構造への適用が可能である。   The present invention can be applied to a pile head seismic isolation structure other than a bridge.

１…橋梁、２…下部構造物、３…上部構造物、１０，４０…ダンパー構造、１１，３１，４１…棒状ダンパー、１２…上部拘束部、１３…下部拘束部、１５，３４…コンクリート部、１６…ポリエチレン管、１７，１８，３２，３３…鉄筋、２２，２４…樹脂(間詰材)、３２…スパイラル筋、４２…上部側ダンパー部、４３…下部側ダンパー部、Ｓ１…上部拘束空間、Ｓ２…下部拘束空間。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Bridge, 2 ... Lower structure, 3 ... Upper structure, 10, 40 ... Damper structure, 11, 31, 41 ... Bar-shaped damper, 12 ... Upper restraint part, 13 ... Lower restraint part, 15, 34 ... Concrete part , 16 ... polyethylene pipe, 17, 18, 32, 33 ... steel bars, 22, 24 ... resin (filling material), 32 ... spiral bars, 42 ... upper side damper part, 43 ... lower side damper part, S1 ... upper restraint Space, S2 ... Lower restraint space.

Claims (5)

上部構造物と下部構造物との間に配置された棒状ダンパーと、
前記上部構造物に固定されると共に、下方に向かってラッパ状に開放された上部拘束空間を有し、前記上部拘束空間内に前記棒状ダンパーの上部が挿入される上部拘束部と、
前記下部構造物に固定されると共に、上方に向かってラッパ状に開放された下部拘束空間を有し、前記下部拘束空間内に前記棒状ダンパーの下部が挿入される下部拘束部と、を備えたダンパー構造において、
前記棒状ダンパーは、鉄筋が埋設された棒状のコンクリート部をポリエチレン管で覆ったものであり、前記ポリエチレン管は、前記上部拘束空間から前記下部拘束空間に渡って延在していることを特徴とするダンパー構造。 A rod-shaped damper disposed between the upper structure and the lower structure;
An upper restraint portion fixed to the upper structure and having an upper restraint space opened downward in a trumpet shape, and an upper restraint portion into which the upper portion of the rod-shaped damper is inserted into the upper restraint space;
A lower restraint portion fixed to the lower structure and having a lower restraint space opened upward in a trumpet shape and into which the lower portion of the rod-shaped damper is inserted into the lower restraint space. In the damper structure,
The rod-shaped damper is obtained by covering a rod-shaped concrete portion in which a reinforcing bar is embedded with a polyethylene pipe, and the polyethylene pipe extends from the upper restraint space to the lower restraint space. Damper structure. 前記ポリエチレン管内には、前記ポリエチレン管の内周面に当接して延在するスパイラル筋が配置されていることを特徴とする請求項１記載のダンパー構造。   The damper structure according to claim 1, wherein a spiral line extending in contact with an inner peripheral surface of the polyethylene pipe is disposed in the polyethylene pipe. 前記下部拘束空間を形成する壁面と前記ポリエチレン管の外周面との間の隙間には、塑性変形又は弾性変形可能な間詰材が埋め込まれていることを特徴とする請求項１又は２記載のダンパー構造。   The gap between the wall surface forming the lower constraining space and the outer peripheral surface of the polyethylene pipe is embedded with a filler that can be plastically deformed or elastically deformed. Damper structure. 前記ポリエチレン管は、カーボンブラックを添加した高密度ポリエチレン管であることを特徴とする請求項１〜３の何れか一項に記載のダンパー構造。   The damper structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the polyethylene pipe is a high-density polyethylene pipe to which carbon black is added. 前記棒状ダンパーは、上部側ダンパー部と下部側ダンパー部とに二分割され、前記上部側ダンパー部の下端と前記下部側ダンパー部の上端との間が離間され、筒状部材が、前記上部側ダンパー部と前記下部側ダンパー部とを架け渡すように、前記上部側及び下部側ダンパー部の外周面に対して隙間をもって配置されていることを特徴とする請求項１〜４の何れか一項に記載のダンパー構造。   The rod-shaped damper is divided into an upper-side damper portion and a lower-side damper portion, the lower end of the upper-side damper portion and the upper end of the lower-side damper portion are separated from each other, and a tubular member is disposed on the upper-side damper portion. It arrange | positions with a clearance gap with respect to the outer peripheral surface of the said upper side and lower part damper part so that a damper part and the said lower part damper part may be bridge | crossed. The damper structure described in 1.
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