JP5757162B2

JP5757162B2 - 免震装置の設置構造

Info

Publication number: JP5757162B2
Application number: JP2011124355A
Authority: JP
Inventors: 秀宜門脇
Original assignee: Shimizu Corp
Current assignee: Shimizu Corp
Priority date: 2011-06-02
Filing date: 2011-06-02
Publication date: 2015-07-29
Anticipated expiration: 2031-06-02
Also published as: JP2012251352A

Description

本発明は免震構造に関連し、特に積層ゴム等の免震装置を免震層に設置するための構造に関する。

周知のように、従来一般的な免震構造物では、下部構造としての基礎と上部構造としての本体構造物との間に免震層を確保し、その免震層に設置した積層ゴム等の免震装置によって上部構造の全体を下部構造に対して水平方向に相対変位可能に免震支持することを基本とする。
このような免震構造物においては、免震装置の下部および上部をそれぞれ下部構造および上部構造に対して確実堅固に固定する必要があることはもとより、その設置作業を可及的に簡易にかつ効率的に行い得ることが望まれることから、そのために様々な構造や工法が提案されており、たとえば特許文献１や特許文献２には積層ゴムを基礎に対して設置するための架台をプレキャストコンクリート化（ＰＣａ化）するという構造が提案されている。

図２は免震装置の設置架台をＰＣａ化した場合の一般的な施工例を示すものである。
これは、予め工場製作したＰＣａ架台１を基礎２上に配置してその四隅部をアンカー３（図２（ｂ）参照。図２（ａ）では図示略）により基礎に対して固定し、そのＰＣａ架台１上に免震装置４（図示例では積層ゴム）を配置してそのベースプレートを多数のアンカー５によりＰＣａ架台１に対して固定し、免震装置４のトッププレートを上部構造６に対して多数のアンカー７により固定するようにしたものである。

特開２００１−３２９７１５号公報特開２０１１−４７２０１号公報

上記のように免震装置を設置するための架台をＰＣａ化することにより、通常のように鉄筋コンクリート造の架台を現場施工する場合に比べれば施工性を改善できるし工費削減を図ることができるが、その場合にはＰＣａ架台と基礎との構造的な一体性が問題となる。
そのため、従来においては図２に示したように多数の大断面のアンカー３によってＰＣａ架台１の底面を基礎２の上面に対して確実堅固に接合する必要があるばかりでなく、図２（ａ）に示しているように上部構造６からのせん断力によって接合面に滑りが生じるようなことを確実に防止するために、たとえば基礎２の上面に座堀を設けてその内側にＰＣａ架台１の全体を落とし込むか、あるいは特許文献２にも示されているようにＰＣａ架台１の周囲全体に立ち上がり基礎を設ける必要もあるとされている。

しかし、そのように座堀や立ち上がり基礎を設けることでは、架台をＰＣａ化したことによる施工性や経済性の改善効果が大きく損なわれてしまうから、その点では改善の余地が残されている。

上記事情に鑑み、本発明は積層ゴム等の免震装置をＰＣａ架台を介して基礎に対して設置するに際して、ＰＣａ架台を基礎に対して簡易にかつ確実堅固に固定し得る有効適切な設置構造を提供することを目的とする。

請求項１記載の発明は、免震層に設置する積層ゴム等の免震装置によって上部構造を下部構造に対して水平方向に相対変位可能に免震支持する免震構造物に適用され、前記免震装置を下部構造としての基礎に対して設置するための構造であって、前記基礎上にプレキャストコンクリート造のＰＣａ架台の底面を接合して該ＰＣａ架台上に前記免震装置の下部を固定するとともに、前記接合面に作用する水平方向のせん断力に抗して該接合面に滑りが生じることを防止可能なプラグを前記ＰＣａ架台と前記基礎の双方に跨る位置に介装することにより、該プラグにより前記ＰＣａ架台を前記基礎に対して水平変位不能に連結してなり、前記ＰＣａ架台の中心部に形成した上下方向の貫通孔と該貫通孔に連なる位置において前記基礎の上部に形成した凹部に対して一体にコンクリートを充填することによって、前記プラグをコンクリート造のプラグとして形成してなることを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の免震装置の設置構造であって、前記コンクリート造のプラグに鉄骨材を埋設してなることを特徴とする。

本発明によれば、ＰＣａ架台と基礎との間にそれらに跨るプラグを介装することのみで、プラグ自体のせん断抵抗力によってそのプラグがシアキーとして機能して基礎に対するＰＣａ架台の滑りを確実に防止することができることはもとより、従来のようにＰＣａ架台全体を落とし込むための大きな座堀を基礎に形成したり、ＰＣａ架台の周囲全体に立ち上がり基礎を設けるような場合に比較して、格別面倒な工程が増えることはないし、さしてコストが増大することもない。

特に、ＰＣａ架台を製作する際にその中心部に貫通孔を設けておくとともに基礎には凹部を設けておくことにより、それら貫通孔と凹部内にコンクリートを一体に充填することのみでコンクリート造の頑強なプラグを容易に形成することが可能である。
さらに、その場合においてはプラグ内に鉄骨材を埋設することにより、プラグの強度をより高めることが可能である。

本発明の実施形態である免震装置の設置構造を示す図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は平断面図である。従来一般的な免震装置の設置構造の一例を示す図であり、（ａ）は側断面図、（ｂ）は平断面図である。

図１は本発明の設置構造の一実施形態を示すものである。
これは図２に示した従来の設置構造と同様に免震装置４（図示例では積層ゴム）をＰＣａ架台１を介して基礎２上に設置することを基本とするものであるが、従来においてはＰＣａ架台１を基礎２に対して単にアンカー３により固定していたのに加え、本実施形態ではＰＣａ架台１と基礎２との間にプラグ１０を介装してそのプラグ１０によってＰＣａ架台１を基礎２に対して水平変位不能に連結することにより、ＰＣａ架台１と基礎２との接合面に水平方向の滑りが生じることを確実に防止するようにしたものである。

具体的には、ＰＣａ架台１を予め工場製作する際にその中心部に上下方向に貫通する円形断面の貫通孔１１を形成しておくとともに、そのＰＣａ架台１を設置するべき基礎２の上部にはＰＣａ架台１を配置した状態で貫通孔１１に連なる位置に同一断面の浅い凹部１２を予め形成しておく。

そして、貫通孔１１と凹部１２とを合致させた状態でＰＣａ架台１を基礎２上に配置し、従来と同様にＰＣａ架台１の四隅部をアンカー３により基礎２に対して固定することに加えて、ＰＣａ架台１の上部から貫通孔１１内およびそれに通じている凹部１２内に一体にコンクリートを打設充填する。
これにより、頑強なコンクリート造のプラグ１０がＰＣａ架台１の中心部を上下方向に貫いてその下部が基礎に打ち込まれた形態で形成され、そのプラグ１０が水平せん断力に対するシアキーとして機能して基礎２に対するＰＣａ架台１の水平方向の滑りが防止される。

上記のプラグ１０は、ＰＣａ架台１と基礎２との間に作用するせん断力に抗して接合面に滑りが生じることを防止するためのものであるから、そのために必要となる所要強度が得られるようにプラグ１０としての断面寸法（貫通孔１１および凹部１２の径寸法と凹部１２の深さ寸法）、およびプラグ１０の素材としてのコンクリート強度を適切に設定すれば良い。
なお、所要強度が確保される場合にはプラグ１０を普通コンクリートによる無筋コンクリート造のものとして形成することでも十分であるが、必要であれば普通コンクリートに代えて高強度コンクリートや、コンクリート系のグラウト材として多用されている無収縮モルタルを用いることも好ましい。
また、せん断耐力をより高めるためにプラグ１０を鉄筋コンクリート造とすることでも良く、その場合には貫通孔１１内および凹部１２内に適宜の配筋を行ったうえでコンクリートを打設充填すれば良い。
さらに、鉄筋に代えて、あるいはそれに加えて、プラグ１０内に鉄骨材１３（図１に破線で示す）を埋設すればさらに高強度の鉄骨コンクリート造ないし鉄骨鉄筋コンクリート造のプラグとすることも勿論可能である。

本実施形態の設置構造によれば、ＰＣａ架台１の滑りを防止するために、従来のようにＰＣａ架台１の全体を落とし込むための大きな座堀を基礎２に形成したり、ＰＣａ架台１の周囲全体に立ち上がり基礎を設けることに代えて、ＰＣａ架台１と基礎２との間にシアキーとして機能するプラグ１０を介装することのみで、従来と同等ないしそれ以上の滑り抵抗力を支障なく確保することができる。
そして、プラグ１０を形成するためには、ＰＣａ架台１を製作する際にその中心部に貫通孔１１を設けておくとともに基礎２には浅い凹部１２を設けておいて、現場ではそれら貫通孔１１と凹部１２内に一体にコンクリートを充填するだけでプラグ１０を容易に形成可能であるので、従来のように座堀を形成したり立ち上がり基礎を設ける場合に比較して格別面倒な工程が増えることはないし、さしてコストが増大することもない。

なお、上記実施形態はあくまで好適な一例であって本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、たとえば以下に列挙するような適宜の設計的変更や応用が可能である。

上述したように、プラグ１０の強度は想定されるせん断力に対する十分な耐力を有して水平方向の滑りに対する十分な抵抗力を発揮し得る範囲で任意に設計すれば良いが、その結果として基礎２に対するＰＣａ架台１の接合強度をプラグ１０によって十分に確保し得る場合には、ＰＣａ架台１を基礎２に対して定着するためのアンカー３の所要本数を削減することも可能であり、その分のコストダウンを図ることもできる。
また、プラグ１０は滑りを防止するうえではＰＣａ架台１を基礎２に対して水平変位不能に連結するものであれば良いのであるが、可能であればそのプラグ１０によってＰＣａ架台１を基礎２に対して上下方向にも連結してＰＣａ架台１の浮き上がりを防止する機能を持たせることも考えられる。

プラグ１０の形成に当たっては、上記実施形態のようにＰＣａ架台１を基礎２上に配置した時点で貫通孔１１の上部から凹部１２内および貫通孔１１内にコンクリートを打設充填してプラグ１０を形成することが現実的であり、しかる後にＰＣａ架台１上に免震装置４を配置してアンカー５により固定すれば良い。
その場合、貫通孔１１内に打設されたコンクリートは貫通孔１１と凹部１２との間の隙間からＰＣａ架台１の底面と基礎２の上面との間の隙間にも自ずと注入されていくから、その隙間に対してグラウト材を注入するための格別の注入工程を省略することも可能である。

あるいは、ＰＣａ架台１を基礎２に固定するに先立って免震装置４をＰＣａ架台１に固定したうえで、その全体を基礎２上に配置してからプラグ１０を形成することも可能である。
その場合、プラグ１０を形成するためのコンクリート充填工程を貫通孔１１の上部から直接的に行うことは困難であるので、予めＰＣａ架台１の適所に貫通孔１１に通じる注入孔とエア抜き孔を設けておいたり、凹部１２に通じる注入孔を基礎２の適所に設けておいて、ＰＣａ架台１を基礎２上に配置してからそれらの注入管を通して凹部１２内および貫通孔１１内にコンクリートを加圧充填すれば良い。そのような手法によれば、凹部１２内および貫通孔１１内全体にコンクリートを隙間無く密実に充填し得て頑強なプラグ１０を支障なく形成することができるし、同時にＰＣａ架台１の底面と基礎２の上面との間の隙間にもコンクリートをグラウト材として注入することができる。

上記実施形態ではＰＣａ架台１の中心部に上下方向の貫通孔１１を設け、基礎２にはその貫通孔１１に通じる凹部１２を設けて、それら貫通孔１１内および凹部１２内に一体にコンクリートを充填することにより、無筋コンクリートや鉄筋コンクリート、鉄骨ないし鉄骨鉄筋コンクリート等によるコンクリート系のプラグ１０を形成するようにしたが、要はプラグ１０を水平方向のせん断力に対するシアキーとして機能するようにＰＣａ架台１と基礎２とに跨る形態で設置すれば良いのであって、その限りにおいてプラグ１０の素材や構造、形状・寸法、プラグ１０の形成手法は様々に変更可能であるし、必要に応じて複数のプラグ１０を設けることでも勿論良い。

免震装置４としては積層ゴムに限らずＰＣａ架台１を介して基礎２上に設置されるものであれば他の形式の免震装置であっても同様に適用可能である。
また、免震装置４と上部構造６との間にも上記実施形態におけるＰＣａ架台１と同様のＰＣａ部材を設置するような場合には、そのＰＣａ部材と上部構造６との間にも上記実施形態と同様のプラグ１０を介装して上部構造６に対する滑りを防止すれば良い。

１ＰＣａ架台
２基礎（下部構造）
３アンカー
４免震装置（積層ゴム）
５アンカー
６上部構造
７アンカー
１０プラグ
１１貫通孔
１２凹部
１３鉄骨材

Claims

免震層に設置する積層ゴム等の免震装置によって上部構造を下部構造に対して水平方向に相対変位可能に免震支持する免震構造物に適用され、前記免震装置を下部構造としての基礎に対して設置するための構造であって、
前記基礎上にプレキャストコンクリート造のＰＣａ架台の底面を接合して該ＰＣａ架台上に前記免震装置の下部を固定するとともに、前記接合面に作用する水平方向のせん断力に抗して該接合面に滑りが生じることを防止可能なプラグを前記ＰＣａ架台と前記基礎の双方に跨る位置に介装することにより、該プラグにより前記ＰＣａ架台を前記基礎に対して水平変位不能に連結してなり、
前記ＰＣａ架台の中心部に形成した上下方向の貫通孔と該貫通孔に連なる位置において前記基礎の上部に形成した凹部に対して一体にコンクリートを充填することによって、前記プラグをコンクリート造のプラグとして形成してなることを特徴とする免震装置の設置構造。
請求項１記載の免震装置の設置構造であって、
前記コンクリート造のプラグに鉄骨材を埋設してなることを特徴とする免震装置の設置構造。