JP5220665B2 - 既設ピボット支承の耐震補強工法 - Google Patents

Description

本発明は、既設ピボット支承の耐震補強工法に係り、特に、既設ピボット支承の逸脱防止用補強リングに関するものである。

図９は都市部に多い従来の架道橋を示す図面代用写真、図１０はその架道橋のピボット支承を示す図である。
これらの図において、１０１は上部ピボット支承、１０２はポスト形式橋脚、１０３は下部ピボット支承を示している。
従来、図９に示すような都市部の鉄道橋に多くみられる形式の架道橋の耐震性に関する研究は非常に少なく、地震時の挙動や弱点箇所については不明な部分が非常に多かった。

特に、図１０に示すようなピボット支承を有する架道橋において、弱点箇所と考えられる下部ピボット支承１０３の耐震補強に関する研究・提案はこれまで行われていないのが現状である。
ここで、ピボット支承の挙動について図１１を用いて説明する。
図１１において、２０１は橋脚、２０２はピボット支承、２０３はピボット支承２０２の上沓、２０４はピボット支承２０２の下沓、２０５は上沓２０３と下沓２０４の間の球面部分、２０６は橋脚２０１にピボット支承２０２の上沓２０３を連結する連結ボルトである。ピボット支承２０２は、常時は図９（ａ）のような状態となっており、地震等で回転が加わると球面部分２０５を中心として回転し、図９（ｂ）に示すように、上沓２０３の突起部２０７が下沓２０４に接触し、回転の限界に達するものと考えられる。

池田 学，黒田 智也，杉舘 政雄，齋藤 聡，工藤 伸司，高瀬 誠司，土屋 尚登，「ポスト形式鋼橋脚を有する鉄道橋の大規模地震時の耐震性評価に関する一考察」，第６３回土木学会年次学術講演会（２００８） 黒田 智也，池田 学，杉舘 政雄，齋藤 聡，工藤 伸司，高瀬 誠司，土屋 尚登，「ポスト形式鋼橋脚を有する鉄道橋の分布状況と耐震性評価」，第６３回土木学会年次学術講演会講演会（２００８）

しかしながら、大規模地震時においてはピボット支承２０２に過大な回転変位が加わることで、ピボット支承２０２の上沓２０３が下沓２０４の球面部より逸脱する恐れがある。そのため、大規模地震に対する対策として、常時及び回転の限界以下ではピボット支承２０２の回転を拘束せず、大規模地震時等の過大な変位が生じる場合のみ上沓２０３の逸脱を防止することができるようなピボット支承２０２の補強方法の開発が課題であった。

本発明は、上記状況に鑑みて、大規模地震時等の過大な変位が生じる場合のみその変位を拘束し、ピボット支承の上沓の逸脱を防止することができる既設ピボット支承の耐震補強工法を提供することを目的とする。

本発明は、上記目的を達成するために、
〔１〕既設ピボット支承の耐震補強工法において、既設ピボット支承の上沓と下沓に対応させてこの既設ピボット支承の上沓の逸脱を防止するバンド状の補強リングを設置する既設ピボット支承の耐震補強工法であって、前記補強リングは、上部バンド部と中央バンド部と下方に広がった下部バンド部と、前記上部バンド部及び中央バンド部の終端に形成された定着部とを有し、この定着部が締結ボルトで締結されるように構成されていることを特徴とする。

〔２〕上記〔１〕記載の既設ピボット支承の耐震補強工法において、前記補強リングは、半円形の２つの部材からなる、上部バンド部と中央バンド部と下方に広がった下部バンド部と、前記上部バンド部及び中央バンド部の両端に形成された定着部とを有し、この定着部が締結ボルトで締結されるように構成されていることを特徴とする。
〔３〕上記〔１〕又は〔２〕記載の既設ピボット支承の耐震補強工法において、前記下方に広がった下部バンド部の内側にゴムを配置し、前記既設ピボット支承の下沓に当接するように構成したことを特徴とする。

本発明によれば、次のような効果を奏することができる。
（１）常時や回転限界以下の場合はピボット支承の回転を拘束せず、過大な変位が生じた際のみ変位を拘束してピボット支承の上沓の逸脱を防止することができる。
（２）バンド状の補強リングをボルト連結にて取付ける簡単な構成としたので溶接による取付けに比べ、既設ピボット支承および補強リングの材質を選ばず、既設のピボット支承に取付けが可能で、施工品質の確保も容易である。また、取付けスペース等を新たに確保する必要がなく簡単に取り付けることができる。

本発明の第１実施例を示すピボット支承の補強リングを示す図面代用写真である。 本発明の第１実施例を示すピボット支承の補強リングの概略断面構成図である。 本発明の第１実施例を示すピボット支承の補強リングの全体構成図である。 本発明の第１実施例の変形例を示すピボット支承の補強リングの全体構成図である。 本発明の参考例を示すピボット支承の補強リングを示す図面代用写真である。 本発明の参考例を示すピボット支承の補強リングの概略断面構成図である。 本発明の参考例を示すピボット支承の補強リングの全体構成図である。 本発明の参考例の変形例を示すピボット支承の補強リングの全体構成図である。 都市部に多い従来の架道橋を示す図面代用写真である。 都市部に多い従来の架道橋のピボット支承を示す図である。 ピボット支承の挙動を示す図である。

本発明の既設ピボット支承の耐震補強工法は、既設ピボット支承の上沓と下沓に対応させてこの既設ピボット支承の上沓の逸脱を防止するバンド状の補強リングを設置する既設ピボット支承の耐震補強工法であって、前記補強リングは、上部バンド部と中央バンド部と下方に広がった下部バンド部と、前記上部バンド部及び中央バンド部の終端に形成された定着部とを有し、この定着部が締結ボルトで締結されるように構成されている。

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明の第１実施例を示すピボット支承の補強リングを示す図面代用写真であり、図１（ａ）は補強リング取付前のピボット支承を示す図、図１（ｂ）は補強リング取付後のピボット支承を示す図、図２はその補強リングの概略断面構成図、図３は補強リングの全体構成図である。

図１（ａ）に、既設のピボット支承２を有する橋脚１が示されている。このピボット支承２に図１（ｂ）に示すように補強リング３を装着する。この補強リング３は、図３に示すように、バンド状で、上部バンド部３ａと中央バンド部３ｂと下方に広がった下部バンド部３ｃとから構成されている。上部バンド部３ａと中央バンド部３ｂの終端には定着部３ｄが形成されており、この定着部３ｄが締結ボルト３ｅで締結され、ピボット支承２に補強リング３が取付けられる。

さらに、図２に示すように、下方に広がった下部バンド部３ｃの内側にはゴム３ｆが固定されており、ピボット支承２の下沓４に当接するように構成されている。このゴム３ｆにより、ピボット支承２の回転限界以下の回転が抑制されるのを防止し、常時の挙動にも対応できると考えられる。
図４は本発明の第１実施例の変形例を示すピボット支承の補強リングの全体構成図である。

この変形例では、補強リング５を、半円形のバンドを２つで構成する。図４に示すように、上部バンド部５ａと中央バンド部５ｂと下方に広がった下部バンド部５ｃとから構成されている。半円形の上部バンド部５ａと中央バンド部５ｂの両端にはそれぞれ定着部５ｄ，５ｅが形成されており、この定着部５ｄ，５ｅが締結ボルト５ｆ，５ｇで締結され、ピボット支承２に補強リング５が取付けられる。

図５は本発明の参考例を示すピボット支承の補強リングを示す図面代用写真であり、図５（ａ）は補強リング取付前のピボット支承を示す図、図５（ｂ）は補強リング取付後のピボット支承を示す図、図６はその補強リングの概略断面構成図、図７は補強リングの全体構成図である。
図５（ａ）に示すような既設のピボット支承１２を有する橋脚１１において、ピボット支承１２に補強リング１３を装着する。この補強リング１３は、図７に示すように、上部バンド部１３ａと下部バンド部１３ｂとでバンド状に構成されている。上部バンド部１３ａと下部バンド部１３ｂの終端には定着部１３ｃが形成されており、この定着部１３ｃを締結ボルト１３ｄで固定することで補強リング１３をピボット支承１２に取り付けるようになっている。

さらに、図６に示すように、下部バンド部１３ｂの内側にはゴム１３ｅが固定されて、ピボット支承１２の下沓１４に当接するように構成されている。このゴム１３ｅにより、ピボット支承１２の回転限界以下の回転が抑制されるのを防止し、常時の挙動にも対応できると考えられる。
図８は本発明の参考例の変形例を示すピボット支承の補強リングの全体構成図である。

この変形例では、補強リング１５を、半円形のバンドを２つで構成する。図８に示すように、上部バンド部１５ａと下部バンド部１５ｂとの２つで構成されている。半円形の上部バンド部１５ａと下部バンド部１５ｂの両端にはそれぞれ定着部１５ｃ，１５ｄが構成されており、この定着部１５ｃ，１５ｄが締結ボルト１５ｅ，１５ｆで締結され、ピボット支承１２に補強リング１５が取付けられる。

このように、大地震等でピボット支承に過大な変位が生じた際でも補強リングが変位を拘束し、ピボット支承の上沓の逸脱を防止することができると考えられる。バンド状の補強リングを締結ボルトにて連結し、既設ピボット支承に取付ける簡易な構造としたので、取付けスペース等を新たに確保しなくても簡単に取付可能である。また、補強リングは定着部においてボルト連結で取り付けるので、溶接等を用いた補強に比べ、既設ピボット支承および補強リングの材質を選ばず取付可能である。よって、都市部に多く見られる既設のピボット支承に対して容易に適用することができる。

なお、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、本発明の趣旨に基づき種々の変形が可能であり、これらを本発明の範囲から排除するものではない。

本発明の既設ピボット支承の耐震補強工法は、ピボット支承に過大な変位が生じた際その変位を拘束し、ピボット支承の上沓の逸脱を防止することができる耐震補強工法として利用することができる。

１，１１ 橋脚
２，１２ ピボット支承
３，５，１３，１５ 補強リング
３ａ，５ａ，１３ａ，１５ａ 上部バンド部
３ｂ，５ｂ 中央バンド部
３ｃ，５ｃ，１３ｂ，１５ｂ 下部バンド部
３ｄ，５ｄ，５ｅ，１３ｃ，１５ｃ，１５ｄ 定着部
３ｅ，５ｆ，５ｇ，１３ｄ，１５ｅ，１５ｆ 締結ボルト
３ｆ，１３ｅ ゴム
４，１４ ピボット支承の下沓

Claims (3)

1. 既設ピボット支承の上沓と下沓に対応させて該既設ピボット支承の上沓の逸脱を防止するバンド状の補強リングを設置する既設ピボット支承の耐震補強工法であって、前記補強リングは、上部バンド部と中央バンド部と下方に広がった下部バンド部と、前記上部バンド部及び中央バンド部の終端に形成された定着部とを有し、該定着部が締結ボルトで締結されるように構成されていることを特徴とする既設ピボット支承の耐震補強工法。
2. 請求項１記載の既設ピボット支承の耐震補強工法において、前記補強リングは、半円形の２つの部材からなる、上部バンド部と中央バンド部と下方に広がった下部バンド部と、前記上部バンド部及び中央バンド部の両端に形成された定着部とを有し、該定着部が締結ボルトで締結されるように構成されていることを特徴とする既設ピボット支承の耐震補強工法。
3. 請求項１又は２記載の既設ピボット支承の耐震補強工法において、前記下方に広がった下部バンド部の内側にゴムを配置し、前記既設ピボット支承の下沓に当接するように構成したことを特徴とする既設ピボット支承の耐震補強工法。