JP6052741B2

JP6052741B2 - 設備機器の免震構造および免震施工法

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Publication number: JP6052741B2
Application number: JP2014500596A
Authority: JP
Inventors: 規久男杉田; 真司村瀬
Original assignee: 株式会社安震
Priority date: 2012-02-22
Filing date: 2013-02-21
Publication date: 2016-12-27
Anticipated expiration: 2033-02-21
Also published as: CN104321557B; US20150225975A1; WO2013125234A1; US9249591B2; CN104321557A; JPWO2013125234A1

Description

本発明は、床面上に設置される機械、タンク、ショーケース等の各種設備機器の振動、騒音、地震による転倒を防止するための免震構造および免震施工法に関する。

従来、工場等に設備された機器類は、通常、アンカーボルトを用いて床面に固定されている。例えば、図１３に示す設備機器５１は、脚部５２を貫通するアンカーボルト５３によりナット５４を介してコンクリート製の床面Ｆに据え付けられている。しかし、転倒防止対策としてアンカーボルト５３を使用できない設備機器もある。例えば、飲料水や食品の製造ラインまたは厨房設備等に設置された機器類は、衛生管理要件を満たし、かつ可搬性を担保するために、アンカーボルトを使用しないで、脚部を防水性の床面Ｆに載置している。

また、簡易に施工できる点で、従来、設備機器と床面との間に防振ゴムを介在させる免震構造が広く採用されている。なお、特許文献１には、墓石の転倒を防止するために、弾性体シート中に球状体を埋設し、弾性体シートを中台と竿石との間に介在させ、球状体の塑性変形によって地震に伴う震動を効率よく吸収する技術が提案されている。

特許第４２３８２７７号公報

ところが、アンカーボルトを用いた従来の免震構造は、防水性の床面や可搬性の設備機器に適用できないばかりでなく、既設機器の耐震工事が大掛かりになるという問題点があった。また、防振ゴムを用いた従来の免震構造によると、地震発生時の横揺れで脚部が横滑りしやすいうえ、防振ゴムの周囲にゴミや不純物が滞りやすく、耐震工事によって設備機器の設置環境が不衛生になってしまうという不都合もあった。

そこで、本発明の目的は、各種の床面や設備機器に汎用できるとともに、簡単かつ衛生的な施工によって既設機器類の防振、防音または耐震性能を高めることができる免震構造および免震施工法を提供することにある。

上記課題を解決するために、本発明は次のような免震構造および施工方法を提供する。
（１）ゲル状弾性体に塑性変形可能な支持体を埋設した制振パッドと、設備機器の荷重を受けて制振パッドを加圧する加圧プレートとを備え、加圧プレートを制振パッドよりも大きな平面積で形成し、床面上に制振パッドを設置し、制振パッド上に加圧プレートを接合し、制振パッドの周囲において加圧プレートと床面との隙間にコーキング材を充填したことを特徴とする免震構造。

（２）制振パッドとコーキング材との間に、ゲル状弾性体の変形を許容するための空隙を形成したことを特徴とする免震構造。

（３）空隙にコーキング材が侵入しないように、加圧プレートの下側にコーキング材をせき止めるための規制壁を設けたことを特徴とする免震構造。

（４）規制壁が加圧後の制振パッドの厚さよりも小さい高さとなるように形成されていることを特徴とする免震構造。

（５）加圧プレートの下面に補強プレートを固着し、補強プレートの周縁に規制壁を形成したことを特徴とする免震構造。

（６）規制壁が制振パッドを取り囲むリング状に形成され、加圧プレート下面に保持されていることを特徴とする免震構造。

（７）制振パッドとコーキング材との間の空隙に多孔性材料を装着し、多孔性材料がゲル状弾性体の変形を許容するに充分な柔軟性を備えていることを特徴とする免震構造。

（８）ゲル状弾性体の表裏両面に粘着層を設け、裏面粘着層により制振パッドを床面に接着し、表面粘着層により加圧プレートを制振パッド上に保持したことを特徴とする免震構造。

（９）ゲル状弾性体に塑性変形可能な支持体を埋設した制振パッドを用意する手順と、制振パッドよりも大きな平面積の加圧プレートを用意する手順と、制振パッドを床面上に設置する手順と、加圧プレートを制振パッドの表面に接合する手順と、設備機器の脚部を加圧プレートの上に載せる手順と、制振パッドを設備機器の荷重で加圧した状態で、制振パッドの周囲において加圧プレートと床面との隙間にコーキング材を充填する手順とを備えたことを特徴とする免震施工法。

（１０）コーキング材を充填する前に、加圧プレートの下側にコーキング材をせき止めるための規制壁を設ける手順を備えたことを特徴とする免震施工法。

（１１）コーキング材を充填した後に、規制壁によって制振パッドとコーキング材との間にゲル状弾性体の変形を許容するための空隙が形成されることを特徴とする免震施工法。

（１２）規制壁が加圧後の制振パッドの厚さよりも小さい高さとなるように形成されていることを特徴とする免震施工法。

（１３）規制壁が補強プレートの周縁に形成され、補強プレートが加圧プレートの下面に固着され、加圧プレートを接合する手順において、規制壁が制振パッドの周囲に配置されることを特徴とする免震施工法。

（１４）規制壁が加圧プレートから分離したリング状に形成され、規制壁を設置する手順において、規制壁が制振パッドの周囲において加圧プレートの下面に保持されることを特徴とする免震施工法。

（１５）制振パッドを設置する手順において、ゲル状弾性体の裏面粘着層が床面に接着され、加圧プレートを接合する手順において、ゲル状弾性体の表面粘着層に加圧プレートが接着されることを特徴とする免震施工法。

本発明の免震構造および免震施工法によれば、制振パッドがゲル状弾性体と塑性変形可能な支持体との組み合わせによって設備機器の震動を効率よく吸収する。このため、アンカーボルトを使用する必要がなくなり、免震構造を各種の床面や設備機器に汎用できるとともに、簡単な施工法によって既設機器類の防振、防音および耐震性能を高めることもできる。また、制振パッドの周囲において、コーキング材が加圧プレートと床面との隙間を密閉するので、ゴミや不純物の付着、侵入を防止し、衛生的な免震構造を提供できるという効果もある。

本発明の実施例１を示す免震構造の斜視図である。図１の免震構造を分解して示す斜視図である。図１の免震構造の施工手順を示す断面図である。コーキング材の施工形態を示す免震構造の要部破断平面図である。図２と異なる制振パッドを示す斜視図、および該パッドを用いた免震構造を示す断面図である。本発明の実施例２を示す免震構造の分解斜視図である。図６の免震構造を設備機器の脚部に装備した状態を示す断面図である。本発明の実施例３を示す免震構造の分解斜視図である。図８の免震構造の施工形態を示す断面図である。本発明の実施例４を示す免震構造の断面図である。実施例１の変更例を示す免震構造の斜視図および部分断面図である。実施例２の変更例を示す免震構造の斜視図である。アンカーボルトを使用した従来技術を示す斜視図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。図１〜図５は実施例１の免震構造１１を示し、図６、図７は実施例２の免震構造２１１を示し、図８、図９は実施例３の免震構造３１１を示し、図１０は実施例４の免震構造４１１を示す。各図において、同一の符号は同一または類似する構成要素を示す。

図１、図２に示すように、実施例１の免震構造１１は、重量物である設備機器１と防水処理された床面Ｆとの間に施工されている。設備機器１は複数の脚部２を備え、免震構造１１が床面Ｆに対する脚部２の高さを調節する機能を備えている。免震構造１１は、床面Ｆに設置される制振パッド１２（図２参照）と、制振パッド１２を加圧する加圧プレート１３とを装備し、加圧プレート１３上に設備機器１の脚部２を拘束するホルダ１４が設けられている。

図２、図３に示すように、制振パッド１２は、弾粘性を保有するゲル状弾性体１５と塑性変形可能な支持体１６とで構成されている。ゲル状弾性体１５は、透明または半透明な高分子材料で円形に成形されている。ゲル状弾性体１５の表裏両面には粘着層１５ａ，１５ｂ（図３参照）が設けられ、裏面粘着層１５ｂにより制振パッド１２が床面Ｆに接着され、表面粘着層１５ａにより加圧プレート１３が制振パッド１２に保持される。

支持体１６は、軟質金属材料でゲル状弾性体１５の厚みよりも僅かに大きい直径の球形に形成され、例えば３個がゲル状弾性体１５の等角度位置に埋設されている。そして、制振パッド１２の自然状態では（図３ａ参照）、支持体１６の頂部がゲル状弾性体１５の表面粘着層１５ａより露出し、制振パッド１２の加圧状態（図３ｂ参照）で、支持体１６がゲル状弾性体１５の厚さと同じ高さまで圧縮される。

加圧プレート１３は、ステンレス鋼により制振パッド１２よりも大きな平面積の円形に形成され、設備機器１の荷重を受けて制振パッド１２の全体を均一な力で圧縮できるようになっている。加圧プレート１３の裏面には、同じくステンレス鋼製の補強プレート１７が溶接されている。補強プレート１７は、制振パッド１２よりも大径で加圧プレート１３よりも小径の円形に形成され、補強プレート１７の周縁に規制壁１８が下向きに突設されている。

図３、図４（ａ）に示すように、規制壁１８は、制振パッド１２の圧縮時でも、下端が床面Ｆに当接しない高さに形成されている。規制壁１８の内側には、ゲル状弾性体１５の半径方向への変形を許容する空隙１９が形成されている。規制壁１８の外側には、加圧プレート１３の外周と床面Ｆとの隙間を密閉するためのコーキング材２０が充填されている。コーキング材２０は、制振パッド１２の変形を阻害しないように、規制壁１８により空隙１９側への進入が規制されている。なお、図４（ｂ）に示す、免震構造１１では、制振パッド１２とコーキング材２０との間の空隙に、発泡ウレタン等の多孔性材料からなる柔軟部材２５が装着されている。

ホルダ１４は、ベース２１とボルト２２と調節ナット２３とロックナット２４とで構成されている。ベース２１は加圧プレート１３上に溶接により固定され、ボルト２２がベース２１の中央部に立設されている。ボルト２２の上端部は脚部２の通孔３（図２参照）を貫通し、加圧プレート１３上に脚部２を横移動不能に拘束する。調節ナット２３およびロックナット２４は脚部２の下と上においてボルト２２に螺合し、脚部２の高さを調節可能となっている。

免震構造１１の施工にあたっては、まず、図３（ａ）に示すように、制振パッド１２の裏面粘着層１５ｂを床面Ｆに接着し、制振パッド１２の表面粘着層１５ａに加圧プレート１３を接着する。次に、図３（ｂ）に示すように、ナット２３，２４で高さ調節をしたのち、ホルダ１４で脚部２を拘束する。その後、制振パッド１２の周囲において加圧プレート１３と床面Ｆとの隙間にコーキング材２０を充填する。こうすれば、アンカーボルトを使用することなく、ごく簡単な施工により既設設備機器１の防振、防音、耐震性能を高めることができる。また、制振パッド１２が設備機器の振動を吸収するため、ネジの緩み、衝撃による摩耗、損傷も効果的に抑制できる。特に、制振パッド１２の周囲をコーキング材２０で密閉し、ゴミや不純物の侵入を防ぎ、脚部２の周辺環境を衛生的に保つことができる。

図５に示す免震構造１１では、制振パッド１２のゲル状弾性体１５中に金属または樹脂材料からなる円形のリング２６が埋設され、リング２６の内側に支持体１６が配置されている。この構成によれば、リング２６によって支持体１６をゲル状弾性体１５の等角度位置に強固に保持し、制振パッド１２の吸震性能を長期間安定させることができる。

図６、図７に示す実施例２の免震構造２１１では、ホルダ１４のベース２１と加圧プレート１３の間に防振ゴム２９が介装された状態で、４つのアーチ形部材２８によってベース２１が加圧プレート１３に締め付けられている。アーチ形部材２８は縦横に組み合わされ、ナット３０で加圧プレート１３上のボルト３１に取り付けられている。ベース２１の下面には中間プレート３２が固着され、その周縁にコーキング材３３をせき止める規制壁３４が設けられている。そして、規制壁３４の内側に空隙３５を介して防振ゴム２９が配置され、防振ゴム２９と制振パッド１２を含む上下２段の弾性部材によって高度の吸震作用を発揮できるとともに、上下２段のコーキング材２０，３３によって機器設置環境の衛生を担保できるように構成されている。

図８、図９に示す実施例３の免震構造３１１では、ホルダ１４が設備機器５（一部のみ図示）の脚部６を取り囲む筒形部材３６を備え、筒形部材３６によって脚部６を加圧プレート１３上に横移動不能に拘束している。脚部６は、ネジ７で設備機器５に高さ調整可能に取り付けられ、筒形部材３６の内側に取り出し可能に挿入されている。制振パッド１２の周囲には、実施例１と同様に、空隙１９および規制壁１８を介してコーキング材２０が設けられている。したがって、実施例３の免震構造３１１は、例えば厨房機器やショーケース等の比較的軽量で可搬性が求められ、かつ衛生管理が容易な機器類に好ましく適用できる。なお、図示例の制振パッド１２には、ゲル状弾性体１５の中心部にそれぞれ一つの支持体１６とリング２６が埋設されている。

図１０に示す実施例４の免震構造４１１では、ホルダ１４が脚部６の車輪８を取り囲む筒形部材３７を備え、筒形部材３７によって車輪８が加圧プレート１３上に横方向へ転動不能に拘束されている。したがって、実施例４の免震構造４１１によれば、特に、車輪８を装備した可搬性設備機器の地震に伴う暴走を未然に防止することができる。

本発明は、上記実施例に限定されるものではなく、以下に例示するように、発明の趣旨を逸脱しない範囲で、各部の形状や構成を任意に変更して実施することも可能である。
（１）実施例１の免震構造１１において、補強プレート１３（図３参照）を省き、図１１に示すように、規制壁１８を加圧プレート１３から分離したリング状に形成すること。施工に際しては、制振パッド１２を床面Ｆに接着し、制振パッド１２を外側から取り囲むように規制壁１８を両面接着テープ２７で加圧プレート１３の下面に保持し、加圧プレート１３を制振パッド１２に接着し、加圧プレート１３と床面Ｆとの隙間にコーキング材２０を充填し、これを規制壁１８でせき止める。こうすれば、より簡単で安価な構成により実施例１と同等の作用効果が得られる。

（２）実施例２の免震構造２１１において、補強プレート１３と中間プレート３２（図７参照）を共に省略し、図１２に示すように、２つの規制壁１８，３４を共にリング状に形成し、加圧プレート１３およびホルダ１４から分離し、規制壁１８，３４によってコーキング材２０，３３（図７参照）をせき止めること。この構成によっても、より安価な構成で実施例２と同等の作用効果が得られる。

（３）実施例３の免震構造３１１（図９参照）および実施例４の免震構造４１１（図１０参照）において、上記（１）と同様に、補強プレート１７を省略し、規制壁１８をリング状に形成すること。
（４）その他、免震構造の用途に合せて各部の形状や構成を適宜に変更すること。

１設備機器
２脚部
１１免震構造
１２制振パッド
１３加圧プレート
１５ゲル状弾性体
１６支持体
１７補強プレート
１８規制壁
１９空隙
２０コーキング材
２５柔軟部材
Ｆ床面

Claims

ゲル状弾性体に塑性変形可能な支持体が埋設された制振パッドと、設備機器の荷重を受けて制振パッドを加圧する加圧プレートとを備え、加圧プレートが制振パッドよりも大きな平面積で形成され、床面上に制振パッドが設置され、制振パッド上に加圧プレートが接合され、設備機器の荷重により加圧プレートを介して制振パッドが加圧された状態で、制振パッドの周囲において加圧プレートと床面との隙間にコーキング材が充填されていることを特徴とする免震構造。
前記制振パッドとコーキング材との間に、前記ゲル状弾性体の変形を許容するための空隙が形成されている請求項１記載の免震構造。
前記空隙にコーキング材が侵入しないように、前記加圧プレートの下側にコーキング材をせき止めるための規制壁が設けられている請求項２記載の免震構造。
前記規制壁が加圧後の制振パッドの厚さよりも小さい高さとなるように形成されている請求項３記載の免震構造。
前記加圧プレートの下面に補強プレートが固着され、補強プレートの周縁に前記規制壁が形成されている請求項４記載の免震構造。
前記規制壁が、制振パッドを取り囲むリング状に形成され、加圧プレートの下面に保持されている請求項４記載の免震構造。
前記制振パッドとコーキング材との間の空隙に、多孔性材料からなる柔軟部材が装着されている請求項２記載の免震構造。
前記ゲル状弾性体の表裏両面に粘着層が設けられ、裏面粘着層により制振パッドが床面に接着され、表面粘着層により加圧プレートが制振パッドに保持されている請求項１記載の免震構造。
ゲル状弾性体に塑性変形可能な支持体を埋設した制振パッドを用意する手順と、制振パッドよりも大きな平面積の加圧プレートを用意する手順と、制振パッドを床面上に設置する手順と、加圧プレートを制振パッドの表面に接合する手順と、設備機器の脚部を加圧プレートの上に載せる手順と、設備機器の荷重により加圧プレートを介して制振パッドを加圧した状態で、制振パッドの周囲において加圧プレートと床面との隙間にコーキング材を充填する手順とを備えたことを特徴とする免震施工法。
前記コーキング材を充填する前に、加圧プレートの下側にコーキング材をせき止めるための規制壁を設ける手順を備えた請求項９記載の免震施工法。
前記コーキング材を充填した後に、規制壁によって制振パッドとコーキング材との間にゲル状弾性体の変形を許容するための空隙が形成される請求項１０記載の免震施工法。
前記規制壁が加圧後の制振パッドの厚さよりも小さい高さとなるように形成されている請求項１１記載の免震施工法。
前記規制壁が補強プレートの周縁に形成され、補強プレートが加圧プレートの下面に固着され、加圧プレートを接合する手順において、規制壁が制振パッドの周囲に配置される請求項１１記載の免震施工法。
前記規制壁が加圧プレートから分離したリング状に形成され、規制壁を設置する手順において、規制壁が制振パッドの周囲において加圧プレートの下面に保持される請求項１１記載の免震施工法。
前記制振パッドを設置する手順において、前記ゲル状弾性体の裏面粘着層が床面に接着され、前記加圧プレートを接合する手順において、ゲル状弾性体の表面粘着層に加圧プレートが接着される請求項９記載の免震施工法。