JP2013036201A - コンクリート製品等の制震継手構造と目地開き対策施工法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】ブロック連結継目に与えられた遊隙間隔を跨いで取り付けられる連結結合材は、応力吸収機能を有する応力吸収材である。該応力吸収材の保護と連結強度と剛性を、さらには可撓性を有するプレート連結材を用い、また敷設時の施工精度の確保、沈下時の反力台となる帯状受台用プレートをブロック下端部に持ち、さらに応力吸収材の格納と応力吸収用反力壁を持つボックスを用いてブロック相互を連結結合することで地震動等で生じる応力を遊隙間隔の範囲で吸収・減少させ、同時に当初設定された遊隙間隔を復元・維持することを特徴とする制震継手構造。
【選択図】 図1−(1)
Description
(1)の集中耐震化方法は、2個のブロックと折り畳まれたゴム弾性材(以下「ジョイント材」とよぶ。)を用い工場または敷設現場で組み立ててなる1個の可撓ブロック(仮称)を構築するブロックラインの前後に設置、連結結合される。可撓ブロックはジョイント材を2個のブロックの相対向する連結面に設けられた切欠部に埋設されたインサートへ締着ボルトを螺合してなる構造体である。この状態では、工場から敷設現場までの搬送中および吊り上げ時の中折れなどによる変形を防ぐため連結金具で結合またはPC鋼棒を用いて剛結される。敷設終了後にこれらの連結金具やPC鋼棒が取り外される。
可撓ブロックと可撓ブロックとのライン間の各ブロックは、PC鋼棒で特に緊張拘束されるため、可撓性が失われブロック毎の連結継目による作用応力の吸収・分散が全く期待できず可撓性ブロックに集中することになる。そのため可撓ブロックの連結継目の目開き幅が大きくなる。一旦、流入・充填した土砂は自然に排出されることは不可能である。従ってブロックライン上で発生した変位変形の復元は期待できず、ブロックラインの機能が著しく低下する。
「地中構造物の長手方向の地震時挙動においては、軸線に沿った地盤の相対変位が構造物を押し引きしたり、曲げたりするため、構造物の中心軸に沿って地盤変位を連ねた分布が必要となる。地層地盤が均一、整形で基盤に入力される地震動も同じであれば地盤の変位はどこでも同じとなり、地中構造物は全体的に変位するだけで応力は全く生じない。しかし実際の地盤では、地層の変化や地盤定数の変化等によって地盤の揺れ方(変位の大きさと位相)が異なるために相対変化が生じる。」−以下省略とする−
(出典:財団法人土木学学会編「土木構造物の耐震設計入門(平成21年4月刊)」第2章「地中構造物の耐震設計法頁182」より引用)と記述されている。従って地層構造、地形、地質条件の変化する箇所や不安定な地盤では不等沈下・剪断沈下などを考慮した杭地業、地盤改良を施した基礎構造によるブロックラインの構築が必要となる。
さらに「地中構造物などの相対変位吸収装置(継手など)等のフェイルセーフ的機能を有する構造細目を積極的に採用すべきである。」(「前出文献頁219」より引用)と記述されている。
設ブロック1Aと新設ブロック1Bの遊隙間隔5を持つ連結継目4を跨いで応力吸収材6がボックス2A、2B挿し渡し嵌め入れられ、上下2ヶ所をプレート連結材11でボックス2A、2Bの開口部が覆い塞がれた状態を示す要部正面図である。図10−(2)はA‐A’矢視線の断面詳細図である。応力吸収材6のばね構造体18の防水カバーは蛇腹式のカバー24であり、ばね構造体18は皿ばね15を9枚直列組み合わせた応力吸収材6である。遊隙間隔5の遊隙長さはメインボルト頭部端面34と半カプセル状のボルトカバー22bの内空天頂面33bとの遊隙長36ならびにメインボルトナット側端面35と半カプセル状のボルトカバー22aの内空天頂面33aとの遊隙長37との総和より大きくなることが必須条件となる。連結継目4の許容される伸縮たわみは前記遊隙長36、37の総和の範囲内のばね力とたわみを想定したものである。しかしながら想定外のひずみ応力が負荷された場合は応力吸収材6の持つばね力とたわみの限界性能の範囲で吸収させるための連結継目4の遊隙間隔5を大きくする必要がある。さらに沈下や隆起に生じる回転変位にボックス2A、2Bの縦断方向の奥壁面19a、19bに応力吸収材6の左右に取り付けられた半カプセル状のボルトカバー22a、22bの半球面状先端23a、23bが当接回転軸点となり変位・変形に追動する際に遊隙間隔5がなければ連結面の破損を防ぐことができない。従って連結継目4に設ける遊隙間隔5は制震性能を発揮する上で重要な要素となる。また、遊隙間隔5を超える大きな負荷が応力吸収材6に作用しても保護するセイフティー装置が備えられている。すなわち皿ばね体17の周辺に複数配置されたばね体保護パイプ41と半カプセル状のボルトカバー22a、22b等である。またプレート連結材11を構成する台座プレート8の両端に設けられたストッパー10a、10bとインサート3と該インサート3に接合されたアンカー筋40、これらによって過荷重を伝達・分散することで影響を減少させることができる。尚、該アンカー筋40はブロック本体の主鉄筋に接合される。
図12−(2)はプレート連結材11を構成するフラットプレート9の平面図である。フラットプレート9の横長孔13上に台座プレート8Aの円形孔12が、フラットプレート9Aの円形孔12上に台座プレート8の横長孔13が配置されている。図12−(3)はプレート連結材11を構成するゴムプレート7の平面図である。ゴムプレート7は、常に台座プレート8の下すなわち双方のブロックの連結継目4を跨いで壁面に設けられた浅い長方形状のプレート連結用嵌着溝部28に応力吸収材6の保護のために使用されるもので、材質、硬度等はプレート連結材11との係わりによって決定される。円形孔12、横長孔13の穿設個数、位置は台座プレート8と同一に製作加工される。
の要部正面図である。尚、加圧用鋼棒85に替えてPC鋼棒を用い加圧・緊結グラウトすることで、PC鋼棒による連結結合強度とたわみ性能を得ることができる。
1A 既設ブロック
1B 新設ブロック
2 ボックス
2A 既設ブロックのボックス。
2B 新設ブロックのボックス。
3 インサート
4 連結継目
5 遊隙間隔
6 応力吸収材
7 弾性プレート
8 台座プレート
9 フラットプレート
10a、10b ストッパー
11 プレート連結材
12 円形孔
13 横長孔
14 締着ボルト
15 皿ばね(単体)
16 皿ばねの挿通孔
17 皿ばね体
18 ばね構造体
19a、19b ボックスの奥壁面
22a、22b 半カプセル状のボルトカバー
23a 既設ブロックの半球面状先端
23b 新設ブロックの半球面状先端
24 蛇腹式のカバー
25 定型ゴムシール
26 ボックス止水材
27 角型カバー
28 プレート連結材用嵌着溝部
29 メインボルト
30 連結面側
31 連結面側開口面
32 連結継目側開口面
33a、33b ボルトカバーの内空天頂面
34 メインボルト頭部端面
35 メインボルトナット側端面
36 メインボルト頭部端面34と半カプセル状のボルトカバー22
bの内空天頂面33bとの遊隙長
37 メインボルトナット側端面35と半カプセル状のボルトカバー
22bと内空天頂面33aとの遊隙長
38 メインボルトナット
40 インサート用アンカー筋
41 ばね体保護パイプ
42 ばね体保護パイプガイドボルト
43 ガイドボルト用ナット
44 角型カバー取付用枠
45 メインボルトカバー取付ボルト
46 蛇腹式カバー取付ボルト
60 ゴムマット
61 帯状受台用プレート
62 既設ブロック連結面側の前方端面底壁部
63 新設ブロック連結面側の後方端面底壁部
65 弾性心材
67 水膨張ゴム
69 目地充填溝
70 目地材
71 メインボルトケース
80 連結孔
81 加圧用鋼棒中継ボックス
82 組みプレート
85 加圧用鋼棒
X1、X2 略円形状プレート
Y1、Y2 正方形状プレート
Z1、Z2 円形状座板
L 台座プレートと弾性プレートの縦長さ
L1 台座プレートのストッパー間距離
L2 フラットプレート及びゴムプレートの縦長さ
L3 最大締着ボルト間距離
L4 締着ボルト中心間距離
L5 最短ボルト中心間距離
L6 プレート連結材11の最大伸張可能距離幅
L7 プレート連結材11の最大縮小距離
L8 横長孔の最大長さ
L9 台座プレートとフラットプレートとの遊隙間隔
t 台座プレートとフラットプレートの厚さ
t1 ゴムプレートの厚さ
d 円形孔の直径
r 横長孔の半径
h 台座プレートとゴムプレートの幅
h1 フラットプレートの幅
Claims (5)
- 既設ブロックと新設ブロックを一定幅の遊隙間隔を保ち連結する際の両ブロックの連結面に、連結継目側及び連結面側に開口を有する複数の凹部が形成され、該凹部内には連結継目側及び連結面側に開口を有し内部に応力吸収体を備えたボックスが埋設されるとともに、該ボックスの連結継目側に両ブロックを連結するプレート連結材が前記ボックス開口部を覆い塞ぐように取り付けられることを特徴とする制震継手構造。
- 前記応力吸収体は、中央に挿通孔を有する皿ばね体にメインボルトケースを挿通し、該メインボルトカバーにメインボルトを挿通して一端をナットで固定し、該メインボルトカバー頭部側と該ナット側をそれぞれ両端面部が球面形状を有する半カプセル状のボルトカバーで保護したものであり、該メインボルトカバー頭部側および該ナット側と前記ボルトカバー内の内空天頂面との間には空隙が設けられており、前記ボックス内に前記応力吸収体を前記ボルトカバーの軸線方向が連結継目と垂直になるように、かつ、それぞれの前記ボルトカバーの端面と該端面に近接する前記ボックスの内壁との間を当接するようにに収納したことを特徴とする請求項1に記載の制震継手構造。
- 前記空隙の空隙長の総和は、前記既設ブロックと前記新設ブロック連結時の一定幅の遊隙間隔と同じかあるいは短いことを特徴とする請求項1に記載の制震継手構造。
- 前記プレート連結材は、弾性プレートやその上に重なる台座プレートとさらにその上に重なるフラットプレートからなり、該台座プレートの両端部には該フラットプレートを位置決めするストッパーを備え、前記各号プレートには円形孔と前記プレート連結材の長手方向に横長の横長孔とが、各プレートの長辺と平行になる線上に一組穿設されており、前記弾性プレートと前記台座プレートの円形孔には前記フラットプレートの横長孔が組み合わさるように配設され、一の締着ボルトが前記フラットプレートの円形孔から前記台座プレートと前記弾性プレートの各横長孔に挿通され、他の締着ボルトが前記フラットプレートの横長孔から前記台座プレートと前記弾性プレートの各円形孔に挿通され、前記既設ブロックと前記新設ブロックに形成されたインサートに螺合されることを特徴とする請求項1に記載の制震継手構造。
- 前記既設ブロックと前記新設ブロックとが一定幅の遊隙間隔を保ち連結する際の両ブロックの連結面に、前記新設ブロックの連結継目側の後方端面に向かって、前記既設ブロック連結面側の前方端面の底壁部から複数枚の帯状受台用プレートが突出されており、該帯状受台用プレートはあらかじめブロック成型時に連結面側の前方端面の底壁部に外側に向け取り付けられており、前記新設ブロックの連結面側の後方端面を該帯状受台用プレートの上に架設することを特徴とする請求項1に記載の制震継手構造。
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