JP3623005B2 - 構造物の移動制限装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
この発明は構造物の移動制限装置に関する。さらに詳細には、橋梁において橋桁の水平方向の移動制限機能と上揚力による鉛直方向の移動制限機能とを兼ね備えた移動制限装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
橋梁においては橋桁の温度変化による伸縮、荷重による撓み等の変位に対応するために所要の支承部に可動支承装置が設置されている。この可動支承装置により橋桁は水平方向の移動が可能であるが、その一方地震時の過大な水平移動を制限し、水平力を橋脚、橋台に伝達する必要がある。このため橋桁と橋脚、橋台との間には支承装置に隣接して移動制限装置が設置されている。
【０００３】
この移動制限装置としては、従来、アンカーバー方式、コンクリート・ブロックストッパー方式、鋼角ストッパー方式等が知られている。また改良された移動制限装置として、実公平２−４８４９４号公報に開示されたようなものも知られている。
【０００４】
ところで、いわゆる直下型地震の場合、鉛直方向の揺れが極めて大きいことが判明している。橋梁がこのような地震力を受けると、橋桁には大きな上揚力が作用する。しかるに、従来の移動制限装置においては、鉛直方向の移動制限については考慮されていなかった。このため、橋桁が大きく上揚し、その下降時に支承装置に大きな衝撃力を与え、支承装置のみならず橋脚にも損壊をもたらすという結果が生じていた。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
この発明は上記のような技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目的を達成するものである。
【０００６】
この発明の目的は、水平方向の移動制限機能と上揚力による鉛直方向の移動制限機能とを兼ね備えた移動制限装置を提供することにある。
【０００７】
この発明の他の目的は、水平力による移動の制限の際に衝撃を緩和することができる構造物の移動制限装置を提供することにある。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この発明は上記課題を達成するために、次のような手段を採る。
【０００９】
すなわちこの発明は、上部構造物と下部構造物との間に配置され、前記上部構造物の水平方向及び鉛直方向の移動を制限するための移動制限装置であって、
前記上部構造物の下部及び前記下部構造物の上部の一方に固定された第１制限部材と、前記上部構造物の下部及び前記下部構造物の上部の他方に、前記第１制限部材と対向するように固定された第２制限部材とからなり、
前記第１制限部材が前記構造物に固定される第１ベースプレートと、
前記第１ベースプレートの表面に立設された首部と、
前記首部の端部に形成された鍔部とを備え、
前記第２制限部材が前記構造物に固定される第２ベースプレートを備え、
前記第２ベースプレートには前記構造物への固定面側に開口して、前記鍔部を水平方向に移動自在であって、かつ底壁表面に係合可能に収容するための凹部と、この凹部の前記底壁表面と前記第２ベースプレートの表面との間を貫通し、前記首部を水平方向に移動自在に嵌合するための長孔とが形成され、
前記凹部には前記長孔の長手方向両端部を覆うようにゴムからなる緩衝部材が設けられている
ことを特徴とする構造物の移動制限装置にある。
【００１０】
またこの発明は、前記首部が断面円形であり、前記鍔部が前記首部の半径方向両側に延び、その端面が凸状の円弧面に形成されている
ことを特徴とする構造物の移動制限装置にある。
【００１１】
さらにこの発明は、前記凹部の開口端に閉鎖部材が設けられている
ことを特徴とする構造物の移動制限装置にある。
【００１３】
さらにこの発明は、前記凹部の周壁に前記緩衝部材の一部が嵌入し、前記緩衝部材を前記凹部に保持するための窪みが形成されている
ことを特徴とする構造物の移動制限装置にある。
【００１４】
【作用】
地震等により上部構造物に水平力が作用すると、第１制限部材の首部が第２制限部材に設けた長孔の端部周壁に衝突し、上部構造物の水平移動が制限される。その際、鍔部が緩衝部材に衝突するので、衝撃エネルギーが緩和される。また、上部構造物に上揚力が作用すると、鍔部が凹部の底壁表面に係合し、上部構造物の上揚が制限される。
【００１５】
【実施例】
この発明の実施例を図面を参照しながら以下に説明する。以下の実施例はこの発明を上部構造物が橋桁、下部構造物が橋脚である橋梁に適用した例である。図１はこの発明の移動制限装置が設置される位置を示し、橋軸方向に沿ってみた図である。橋桁２と橋脚３との間には弾性変形可能なゴム沓を含む可動支承装置４が設置されている。移動制限装置１は、この可動支承装置４に隣接して設置される。
【００１６】
図２から図４はこの発明の移動制限装置１の実施例を詳細に示している。図２は橋軸直角方向の断面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は図３のＢ−Ｂ線断面図である。移動制限装置１は、第１制限部材５と第２制限部材６とからなっている。第１制限部材５は、金属製でほぼ矩形の第１ベースプレート７を有している。この第１ベースプレート７は橋脚３に埋め込まれるアンカーボルト８を介して、橋脚３の上部に固定されている。
【００１７】
第１ベースプレート７の表面９には首部１０が垂直に立設されている。首部１０は断面が円形となっていて、表面９の中央に設けられている。この首部９の端部には、橋軸直角方向に沿って首部１０の半径方向両側に延びる鍔部１１が設けられている。鍔部１１の端面は凸状の円弧面１２に形成されている。
【００１８】
第２制限部材６もまた、金属製でほぼ矩形の第２ベースプレート１３を有している。この第２ベースプレート１３は第１ベースプレート７よりも周囲の寸法が大きくなっていて、第１ベースプレート７と同様に橋桁２に埋め込まれるアンカーボルト１４を介して、第１ベースプレート７と対向するように橋桁２の下部に固定されている。
【００１９】
第２ベースプレート１３には空洞を構成する凹部１５が形成され、この凹部１５は第２ベースプレート１２の橋桁２への固定面１６側に開口している。凹部１５の底壁１７には橋軸方向に延びる長孔１８が形成され、この長孔１８は底壁１７の表面と第２ベースプレート１３の表面１９間を貫通している。
【００２０】
長孔１８の橋軸直角方向の寸法は首部１０の径よりも幾分か大きく、長孔１８に嵌合された首部１０は遊びをもって橋軸方向に移動自在となっている。また、首部１０の高さは長孔１８の深さよりも大きく、したがって移動制限装置１を設置した状態では、第１ベースプレート７の表面９と第２ベースプレート１３の表面１９との間に、橋桁２の撓みを許すための間隙が形成される。
【００２１】
鍔部１１の長手方向寸法は凹部１５の橋軸直角方向寸法よりも幾分か小さく、首部１０の嵌合にともなって凹部１５に収容された鍔部１１は、遊びをもって橋軸方向に移動自在でかつ底壁１７の表面に係合可能となっている。なお、鍔部１１を凹部１５に収容するに際しては、第１ベースプレート７を橋脚３に固定する前に、鍔部１１を長孔１８に挿通させ第１ベースプレート７を９０度回転させればよい。
【００２２】
凹部１５の橋軸方向両端部には緩衝部材２０、２０が設けられ、この緩衝部材２０、２０は長孔１８の両端部を覆うように配置されている。緩衝部材２０としては、弾性体である天然ゴム、合成ゴムが用いられるが、減衰作用の大きい高減衰ゴムを用いることもできる。凹部１５の周壁には複数の窪み２１が設けられている。これらの窪み２１に緩衝部材２０の両端部に形成された耳部２２が嵌入されることにより、緩衝部材２０が凹部１５の定位置に保持されている。緩衝部材２０の背面には、その変形をしやすくするために円弧状に切り欠かれた切欠部２３が形成されている。
【００２３】
凹部１５の上部の開口端には、閉鎖部材を構成する金属製のカバープレート２４が固定されている。このカバープレート２４によって、橋桁２のコンクリートを打設する際にコンクリートが凹部１５内に流入するのが防止される。橋桁が鋼桁である場合は、凹部１５の周縁に切り欠き段部を設け、カバープレート２４が第２ベースプレート１３の固定面１６から突出しないようにする。
【００２４】
次に上記のように構成された実施例の作用について説明する。橋桁２が撓み等により橋軸方向に変位すると、その変位にともなって首部１０が長孔１８内を、また鍔部１１が凹部１５内を第２ベースプレート１３に対し相対移動する。すなわち、長孔１８の長さに対応した範囲内で橋桁２の変位が許される。その際、首部１０は断面円形に形成され、また鍔部１１の両端面は円弧面に形成されているので、それらの移動が円滑に行われる。
【００２５】
ここで橋桁２に地震等によりその許容変位量を超える大きな水平力が作用すると、首部１０が長孔１８の端部周壁に衝突して移動が制限される。その際、まず鍔部１１の側面が緩衝部材２０に衝突し、衝突エネルギーが緩和されるので、首部１０と凹部１５の底壁１７に生ずる衝撃力は弱められる。したがって、移動装置１自体の破損はもとより、橋脚や橋桁の損傷を防止できる。
【００２６】
また、橋桁２に上揚力が作用すると、鍔部１１が凹部１５の底壁１７の表面に係合し、橋桁の上揚が制限される。したがって、従来のような橋桁の上揚にともなう下降時の衝撃によって支承装置や橋脚等が破損するという事態を回避できる。なお、橋軸直角方向へ水平力による移動は、首部１０が長孔１８の長手方向壁面に当たることにより制限されるが、首部１０と長孔壁面との間の隙間が小さく、このときの衝撃は小さいので緩衝部材は不要である。
【００２７】
上記実施例は単なる例示にすぎず、この発明はその本質を逸脱しない限り、例えば以下に記すような種々の改変が可能である。
【００２８】
（１）上記実施例では第１制限部材を橋脚に、第２制限部材を橋桁にそれぞれ設置したが、これとは逆に第１制限部材を橋桁に、第２制限部材を橋脚にそれぞれ設置してもよい。しかし凹部に雨水、砂等が入るのを防止するという観点では、上記実施例のようにするほうが望ましい。
【００２９】
（２）上記実施例ではこの発明を上部構造物が橋桁、下部構造物が橋脚である橋梁に適用したが、この発明は他の構造物にも適用できる。
【００３０】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、上部構造物の水平方向の移動のみならず、上揚力による鉛直方向の移動も制限できる。また、水平力による移動の制限の際に、衝撃を緩和することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１はこの発明の移動制限装置が設置される位置を示し、橋軸方向に沿ってみた図である。
【図２】図２はこの発明の移動制限装置の実施例を詳細に示す橋軸直角方向の断面図である。
【図３】図３は図２のＡ−Ａ線断面図である。
【図４】図４は図３のＢ−Ｂ線断面図である。
【符号の説明】
１…移動制限装置
５…第１制限部材
６…第２制限部材
７…第１ベースプレート
１０…首部
１１…鍔部
１２…円弧面
１３…第２ベースプレート
１５…凹部
１７…底壁
１８…長孔
１９…表面
２０…緩衝部材
２１…窪み

Claims (4)

1. 上部構造物と下部構造物との間に配置され、前記上部構造物の水平方向及び鉛直方向の移動を制限するための移動制限装置であって、
   前記上部構造物の下部及び前記下部構造物の上部の一方に固定された第１制限部材と、前記上部構造物の下部及び前記下部構造物の上部の他方に、前記第１制限部材と対向するように固定された第２制限部材とからなり、
   前記第１制限部材が前記構造物に固定される第１ベースプレートと、
   前記第１ベースプレートの表面に立設された首部と、
   前記首部の端部に形成された鍔部とを備え、
   前記第２制限部材が前記構造物に固定される第２ベースプレートを備え、
   前記第２ベースプレートには前記構造物への固定面側に開口して、前記鍔部を水平方向に移動自在であって、かつ底壁表面に係合可能に収容するための凹部と、この凹部の前記底壁表面と前記第２ベースプレートの表面との間を貫通し、前記首部を水平方向に移動自在に嵌合するための長孔とが形成され、
   前記凹部には前記長孔の長手方向両端部を覆うようにゴムからなる緩衝部材が設けられている
   ことを特徴とする構造物の移動制限装置。
2. 前記首部が断面円形であり、前記鍔部が前記首部の半径方向両側に延び、その端面が凸状の円弧面に形成されている
   ことを特徴とする請求項１記載の構造物の移動制限装置。
3. 前記凹部の開口端に閉鎖部材が設けられている
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の構造物の移動制限装置。
4. 前記凹部の周壁に前記緩衝部材の一部が嵌入し、前記緩衝部材を前記凹部に保持するための窪みが形成されている
   ことを特徴とする請求項記載１，２又は３記載の構造物の移動制限装置。

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