JP6765317B2 - 支持装置及び支持ユニット - Google Patents

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本発明は、上構造体を下構造体に支持させる支持装置に関する。
従来、免震装置として、上構造体と下構造体との間に配置される免震装置が、知られている(例えば、特許文献1)。そして、免震装置を交換する際に、上構造体がジャッキで持ち上げられ、免震装置が上構造体と下構造体との間から取り外されると、上構造体と下構造体との間が空洞になる。
特開2015−194077号公報
そこで、課題は、上構造体を下構造体に支持させることができる支持装置を提供することである。
支持装置は、上下方向に離れる上構造体と下構造体との間に配置され、前記上構造体を支持する支持装置であって、上下方向に積まれる複数のピースを備え、前記ピースは、隣接する前記ピースと嵌まり合うように、形成される。
また、支持装置は、最も下に積まれる最下ピースと前記下構造体との間に配置される低摩擦体を備え、前記下構造体に対する前記低摩擦体の摩擦係数は、前記下構造体に対する前記最下ピースの摩擦係数よりも、小さい、という構成でもよい。
また、支持装置においては、前記低摩擦体と前記最下ピースとは、嵌まり合うように、形成される、という構成でもよい。
また、支持装置においては、前記上構造体と接する上面の面積と、前記下構造体と接する下面の面積とは、最も上に積まれるピースと最も下に積まれるピースとの間に配置されるピースの上面及び下面の面積よりも、大きい、という構成でもよい。
以上の如く、支持装置は、上構造体を下構造体に支持させることができる、という優れた効果を奏する。
図1は、一実施形態に係る支持装置を有する支持ユニットの全体正面図である。 図2は、図1のII−II線断面図である。 図3は、図2の変形例である。 図4は、図2の他の変形例である。 図5は、同実施形態に係る支持装置の全体正面図である。 図6は、図5のVI−VI線断面図である。 図7は、同実施形態に係る支持装置の全体分解斜視図である。 図8は、同実施形態に係る支持ユニットの支持方法を説明する正面図である。 図9は、同実施形態に係る支持ユニットの支持方法を説明する正面図である。 図10は、同実施形態に係る支持ユニットの支持方法を説明する正面図である。 図11は、同実施形態に係る支持ユニットの支持方法を説明する正面図である。 図12は、同実施形態に係る支持ユニットの支持方法を説明する正面図である。 図13は、同実施形態に係る支持ユニットの支持方法を説明する正面図である。 図14は、同実施形態に係る支持ユニットの支持方法を説明する正面図である。 図15は、同実施形態に係る支持ユニットの支持方法を説明する正面図である。
以下、支持装置及び支持ユニットにおける一実施形態について、図1〜図15を参酌して説明する。なお、各図において、図面の寸法比と実際の寸法比とは、必ずしも一致しておらず、また、各図面の間での寸法比も、必ずしも一致していない。
図1及び図2に示すように、本実施形態に係る支持ユニット1は、上下方向に離れる上構造体11と下構造体12との間に配置され、上構造体11を支持している。上構造体11は、コンクリート(例えば、鉄筋コンクリート)で形成される上躯体11aを備えている。また、下構造体12は、コンクリート(例えば、鉄筋コンクリート)で形成される下躯体12aと、下躯体12aの上面に配置されるスライド板12bとを備えている。
なお、通常、上躯体11aと下躯体12aとの間には、免震装置が配置されている(例えば、図8参照)。そして、免震装置を交換する際に、支持ユニット1が上構造体11を支持することで、上構造体11が下構造体12に支持されている。また、上構造体11は、複数(図1及び図2においては、三つ)のジャッキ13にも、支持されている。なお、上構造体11は、ジャッキ13に支持されることなく、支持ユニット1のみに支持されていてもよい。
スライド板12bは、二つ備えられている。そして、スライド板12b,12bは、下躯体12aの上面のうち、ジャッキ13が配置される領域を除く殆どの領域を覆うように、配置されている。また、スライド板12bは、例えば、ステンレスからなる板(例えば、厚みが5〜10mm)の上面に、低摩擦処理を施すことで、形成されている。
例えば、低摩擦処理としては、テフロン加工、フッ素加工(フッ素コーティング)、鏡面仕上げ、等が挙げられる。これにより、スライド板12bの上面の摩擦係数は、下面の摩擦係数よりも小さくなっている。即ち、下躯体12aの上面に対するスライド板12bの下面の摩擦係数は、非常に大きくなっている。
支持ユニット1は、上構造体11を支持するために、上下方向に離れる上構造体11と下構造体12との間に配置される複数(本実施形態においては、四つ)の支持装置2を備えている。また、支持ユニット1は、支持装置2,2同士を連結する連結体3と、支持装置2を横方向で係止する係止体4とを備えている。
連結体3は、長尺に形成されている。そして、連結体3は、各端部でそれぞれ支持装置2を固定することで、二つの支持装置2,2を連結している。本実施形態においては、連結体3の各端部は、支持装置2の孔部2aに挿入されることで、支持装置2を固定している。
孔部2aは、支持装置2の周方向に沿って複数並列されている。これにより、連結体3は、様々な位置の支持装置2,2同士を連結することができる。例えば、図3及び図4に示すように、長さの異なる連結体3が準備されることで、複数の支持装置2の配置に対してバランスよく、フレキシブルに対応することができる。
係止体4は、長尺に形成されている。そして、係止体4は、上構造体11に固定されていると共に、支持装置2を横方向で係止するために、支持装置2の上部で且つ側部と接するように、配置されている。なお、係止体4は、支持装置2と実際に接して配置されていてもよく、支持装置2が移動した際に接するように、支持装置2の近傍に配置されていてもよい。
図5〜図7に示すように、支持装置2は、上下方向に積まれる複数(本実施形態においては、五つ)のピース21〜25と、最も下に積まれる最下ピース25の下に配置される低摩擦体26とを備えている。複数のピース21〜25は、上方から順に、最上ピース21、上方ピース22、中央ピース23、下方ピース24、最下ピース25とそれぞれ呼ばれる。なお、連結体3の各端部に挿入される孔部2aは、下方ピース24の上面部に複数備えられている。
複数のピース21〜25は、それぞれ円柱状に形成されている。そして、複数のピース21〜25は、中央から上下方向にいくにつれて、大径となるように形成されている。即ち、中央ピース23よりも、上方ピース22の方が大径であり、上方ピース22よりも、最上ピース21の方が大径である。また、中央ピース23よりも、下方ピース24の方が大径であり、下方ピース24よりも、最下ピース25の方が大径である。
また、低摩擦体26は、最下ピース25よりも、小径である。なお、低摩擦体26は、少なくとも上方ピース22、中央ピース23、下方ピース24よりも、大径である。したがって、支持装置2が上構造体11と接する上面2b、即ち、最上ピース21の上面2bと、支持装置2が下構造体12と接する下面2c、即ち、低摩擦体26の下面2cは、それぞれ大きい面積を有している。
具体的には、支持装置2の上面2b(最上ピース21の上面2b)と、支持装置2の下面2c(低摩擦体26の下面2c)とは、最上ピース21と最下ピース25との間に配置されるピース22〜24の上面及び下面の面積よりも、大きくなっている。これにより、上面2bや下面2cが上躯体11aや下躯体12aにかかる力を分散するため、局所的な圧力に弱い上躯体11aや下躯体12aにかかる圧力を、小さくすることができる。
各ピース21〜25は、上下方向で隣接するピース21〜25と嵌まり合うように、形成されている。具体的には、隣接するピース21〜25同士において、大径であるピース21,22,24,25は、端面部に、小径であるピース22〜24の端面部を嵌め込むための凹部21a,22a,24a,25aを備えている。凹部21a,22a,24a,25aは、円柱状の空間を有するように、形成されている。
これにより、各ピース21〜25は、隣接するピース21〜25と横方向で係止し合っている。なお、斯かる構成によれば、大径であるピース21,22,24,25の端面部を加工するだけで済み、小径であるピース22〜24の端面部を加工する必要は無い。したがって、加工する工数を少なくすることができる。
また、最下ピース25と低摩擦体26とは、嵌まり合うように、形成されている。具体的には、大径である最下ピース25は、端面部に、小径である低摩擦体26の端面部を嵌め込むための凹部25bを備えている。凹部25bは、円柱状の空間を有するように、形成されている。
これにより、最下ピース25と低摩擦体26とは、横方向で係止し合っている。なお、斯かる構成によれば、大径である最下ピース25の端面部を加工するだけで済み、小径である低摩擦体26の端面部を加工する必要は無い。したがって、加工する工数を少なくすることができる。
なお、各ピース21〜25は、軽くて高硬度を有する材料で形成されている。例えば、各ピース21〜25は、超々ジュラルミン(A7075)や超ジュラルミン(A2024)で形成されている。そして、各ピース21〜25及び低摩擦体26は、人手で運べるような、形状及び重量に形成されている。
例えば、各ピース21〜25及び低摩擦体26は、直径が600mm以下となるように、形成されており、好ましくは、直径が550mm以下となるように、形成されている。また、例えば、各ピース21〜25及び低摩擦体26は、重量が30kg未満となるように、形成されており、好ましくは、重量が25kg未満となるように、形成されている。
なお、労働基準法(年少者労働基準規則)には、満16歳以上満18歳未満の男性が重量物を取り扱う業務として、断続作業の場合、30kg以上の重量物を取り扱う業務につかせてはならないことが規定されている。したがって、斯かるピース21〜25及び低摩擦体26であれば、満16歳以上満18歳未満の男性でも、断続作業として支持装置2を組み立てることができる。
このように、複数のピース21〜25及び低摩擦体26は、人手により、下から順番に積まれることで、簡単に組み立てられる。したがって、支持装置2を組み立てる作業を簡素化でき、短時間で行うことができる。それに伴って、支持装置2で上構造体11を支持させる作業も簡素化でき、短時間で行うことができる。
しかも、各ピース21〜25及び低摩擦体26は、円柱状に形成されており、各ピース21,22,24,25の凹部21a,22a,24a,25a,25bは、円柱状の空間を有するように、形成されている。これにより、各ピース21〜25の周方向の位置を気にすることなく、積むことができるため、支持装置2を組み立てる作業をさらに簡素化することができている。
ところで、スライド板12bに対する低摩擦体26の摩擦係数は、スライド板12bに対する最下ピース25の摩擦係数よりも、小さくなっている。例えば、低摩擦体26は、合金からなる板の全面に、低摩擦処理(例えば、フッ素コーティング)を施すことで、形成されている。
これにより、地震等が発生した場合、低摩擦体26がスライド板12bの上をスライドすることで、複数のピース21〜25及び低摩擦体26は、一体化したまま、下構造体12に対してスライドして動くことができる。したがって、地震等が発生した場合でも、複数のピース21〜25及び低摩擦体26が分離することなく、支持装置2が上構造体11を支持し続けることができる。
なお、支持装置2は、高さの異なるピース、例えば、高さの異なる中央ピース23を準備していてもよい。これにより、上構造体11と下構造体12との離間距離に応じて、適切な中央ピース23を選択することで、他のピース21,22,24,25を共通化しつつ、さまざまな高さの支持装置2を組み立てることができる。
本実施形態に係る支持ユニット1の構成については以上の通りであり、次に、本実施形態に係る支持ユニット1の支持方法について、図8〜図15を参酌して説明する。図8〜図15においては、免震装置10を撤去し、一時的に、支持ユニット1が上構造体11を支持する場合について説明する。
図8に示すように、上躯体11aと下躯体12aとの間に、免震装置10が配置されている。なお、免震装置10は、大径の上フランジ10a及び下フランジ10bと、上フランジ10a及び下フランジ10bとの間に配置され、地震による揺れを吸収する免震部10cとを備えている。そして、上躯体11aの下面が上フランジ10aと接しており、下躯体12aの上面が下フランジ10bと接している。
まず、図9に示すように、上躯体11aと下躯体12aとの間に、第1ジャッキ13を設置する。そして、免震装置10と各躯体11a,12aとの固定を解除した後に、第1ジャッキ13で上躯体11aを上昇させる。これにより、免震装置10と上躯体11aとの間に隙間が形成される。
その後、図10に示すように、免震装置10を昇降させるために、昇降装置14を設置する。昇降装置14は、下躯体12aの周囲に配置される複数の架台14aと、架台14aの上に配置される複数の第2ジャッキ14bと、二つの第2ジャッキ14b,14bに跨って配置され、免震装置10の上フランジ10aの下面と接する長尺体14cとを備えている。
そして、図11に示すように、第2ジャッキ14bで免震装置10を上昇させる。これにより、免震装置10と下躯体12aとの間に隙間が形成するため、下躯体12aの上に、スライド板12b,12bを配置する。また、免震装置10とスライド板12bの間、即ち、スライド板12bの上に、滑り板15も配置しておく。
なお、滑り板15は、免震装置10がスライド板12bの上を容易にスライドするための板である。即ち、スライド板12bに対する滑り板15の摩擦係数は、スライド板12bに対する免震装置10の下フランジ10bの摩擦係数よりも、小さい。
その後、第2ジャッキ14bで免震装置10を下降させた後、図12に示すように、昇降装置14を撤去する。そして、図13に示すように、スライド板12bの上(又は他の場所)で組み立てられた支持装置2を、スライド板12bの上に配置し、支持装置2と免震装置10とをそれぞれスライド板12bの上を少しずつスライドさせる。
その後、図14に示すように、免震装置10を完全に撤去し、免震装置10が配置されていた位置に、複数の支持装置2を配置する。そして、図15に示すように、複数の支持装置2を連結体3で連結し、第1ジャッキ13で上躯体11aを下降させる。その後、上躯体11aに係止体4を固定することで、支持ユニット1は、上躯体11aを支持することができる。
ところで、上躯体11a及び下躯体12aのうち、免震装置10が配置されていた範囲は、他の範囲と比較して、剛性を有している。そこで、図15においては、第1ジャッキ13は、上躯体11aから離れており、上躯体11aを支持していない。これにより、支持ユニット1が、上躯体11a及び下躯体12aのうち、免震装置10を配置していた範囲を支持しているため、上躯体11a及び下躯体12aが破損することを抑制することができる。
また、以下に、新しい免震装置10を設置する方法も簡単に説明する。なお、新しい免震装置10の設置方法は、基本的には、上記した免震装置10の撤去方法の手順を反対から行うものである。
図15に示すように、支持ユニット1が上躯体11aを支持している状態から、図14に示すように、連結体3及び係止体4を取り外す。そして、図13に示すように、支持装置2と免震装置10とをそれぞれスライド板12bの上を少しずつスライドさせ、図12に示すように、免震装置10を所定の位置に配置する。なお、免震装置10とスライド板12bとの間には、滑り板15が配置されている。
その後、図11に示すように、昇降装置14を設置し、第2ジャッキ14bで免震装置10を上昇させる。そして、滑り板15及びスライド板12b,12bを取り除いた後、図10に示すように、第2ジャッキ14bで免震装置10を下降し、図9に示すように、昇降装置14を撤去する。
その後、第1ジャッキ13で上躯体11aを下降させ、図8に示すように、第1ジャッキ13を撤去する。そして、例えばボルト等により、免震装置10と各躯体11a,12aとを固定することで、新しい免震装置10を設置することができる。このようにして、免震装置10を交換することができる。
なお、図8〜図15に係る免震装置10の交換方法においては、本実施形態に係る支持ユニット1や支持装置2でなくてもよい。斯かる方法においては、例えば、支持装置は、一つの部材からなる装置でもよく、要するに、スライド板12bの上をスライドでき、上構造体11と下構造体12との間に配置され、上構造体11を支持することができる装置であればよい。
以上より、本実施形態に係る支持装置2は、上下方向に離れる上構造体11と下構造体12との間に配置され、前記上構造体11を支持する支持装置2であって、上下方向に積まれる複数のピース21〜25を備え、前記ピース21〜25は、隣接する前記ピース21〜25と嵌まり合うように、形成される。
斯かる構成によれば、複数のピース21〜25が、上下方向に積まれており、隣接するピース21〜25同士は、嵌まり合っている。これにより、積まれた複数のピース21〜25が一体化されるため、当該複数のピース21〜25で支持装置2が構成される。そして、支持装置2は、上構造体11と下構造体12との間に配置されることで、上構造体11を支持することができる。これにより、上構造体11を下構造体12に支持させることができる。
また、本実施形態に係る支持装置2は、最も下に積まれる最下ピース25と前記下構造体12との間に配置される低摩擦体26を備え、前記下構造体12に対する前記低摩擦体26の摩擦係数は、前記下構造体12に対する前記最下ピース25の摩擦係数よりも、小さい、という構成である。
斯かる構成によれば、低摩擦体26が、最も下に積まれる最下ピース25と下構造体12との間に配置されている。そして、下構造体12に対する低摩擦体26の摩擦係数は、下構造体12に対する最下ピース25の摩擦係数よりも、小さくなっている。
これにより、上構造体11が支持装置2に支持されている際に、地震等が発生した場合に、一体化された複数のピース21〜25は、下構造体12に対してスライドして動くことができる。したがって、地震等が発生した場合でも、複数のピース21〜25が分離することを抑制することができる。
また、本実施形態に係る支持装置2においては、前記低摩擦体26は、前記最下ピース25と嵌まり合う、という構成である。
斯かる構成によれば、低摩擦体26と最下ピース25とが、嵌まり合っているため、一体化された複数のピース21〜25が、下構造体12に対して大きく動いた場合でも、最下ピース25と下構造体12との間に、低摩擦体26が配置される状態を維持することができる。これにより、一体化された複数のピース21〜25が、下構造体12に対して大きく動いた場合でも、複数のピース21〜25が分離することを抑制することができる。
また、本実施形態に係る支持装置2においては、前記上構造体11と接する上面2bの面積と、前記下構造体12と接する下面2cの面積とは、最も上に積まれるピース21と最も下に積まれるピース25との間に配置されるピース22〜24の上面及び下面の面積よりも、大きい、という構成である。
斯かる構成によれば、上構造体11と接する上面2bの面積は、最も上に積まれるピース21と最も下に積まれるピース25との間に配置されるピース22〜24の上面及び下面の面積よりも、大きくなっている。これにより、上構造体11にかかる力が上面2bにより分散されるため、上構造体11にかかる圧力は、小さくなる。したがって、上構造体11が破損することを抑制することができる。
また、下構造体12と接する下面2cの面積も、最も上に積まれるピース21と最も下に積まれるピース25との間に配置されるピース22〜24の上面及び下面の面積よりも、大きくなっている。これにより、下構造体12にかかる力が下面2cにより分散されるため、下構造体12にかかる圧力は、小さくなる。したがって、下構造体12が破損することを抑制することができる。
なお、支持装置2は、上記した実施形態の構成に限定されるものではなく、また、上記した作用効果に限定されるものではない。また、支持装置2は、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。例えば、下記する各種の変更例に係る構成や方法等を任意に一つ又は複数選択して、上記した実施形態に係る構成や方法等に採用してもよいことは勿論である。
上記実施形態に係る支持装置2は、5つのピース21〜25を備えている、という構成である。しかしながら、支持装置2は、斯かる構成に限られない。例えば、支持装置2は、2〜4つ、又は、6つ以上のピースを備えている、という構成でもよい。
また、上記実施形態に係る支持装置2は、最下ピース25の下に低摩擦体26を備えている、という構成である。しかしながら、支持装置2は、斯かる構成に限られない。例えば、支持装置2は、低摩擦体26を備えていない、という構成でもよい。
また、上記実施形態に係る支持装置2は、下躯体12a上のスライド板12bの上に配置されている、という構成である。しかしながら、支持装置2は、斯かる構成に限られない。例えば、支持装置2は、下躯体12aの上に直接配置されている、という構成でもよい。
また、上記実施形態に係る支持装置2においては、大径である最下ピース25は、端面部に、小径である低摩擦体26の端面部を嵌め込むための凹部25bを備えている、という構成である。しかしながら、支持装置2は、斯かる構成に限られない。
例えば、大径である最下ピース25は、端面部に、凸部を備え、小径である低摩擦体26は、端面部に、当該凸部を嵌め込むための凹部を備えている、という構成でもよい。また、例えば、低摩擦体26と最下ピース25とは、嵌り合わない、という構成でもよい。即ち、一体化された複数のピース21〜25は、低摩擦体26の上をスライドする、という構成でもよい。
また、上記実施形態に係る支持装置2においては、大径であるピース21,22,24,25は、端面部に、小径であるピース22〜24の端面部を嵌め込むための凹部21a,22a,24a,25aを備えている、という構成である。しかしながら、支持装置2は、斯かる構成に限られない。例えば、大径であるピース21,22,24,25は、端面部に、凸部を備え、小径であるピース22〜24は、端面部に、当該凸部を嵌め込むための凹部を備えている、という構成でもよい。
また、上記実施形態に係る支持装置2においては、複数のピース21〜25は、中央から上下方向にいくにつれて、大径となるように形成されている、という構成である。しかしながら、支持装置2は、斯かる構成に限られない。例えば、上方ピース22よりも、中央ピース23の方が大径である、という構成でもよく、また、例えば、下方ピース24よりも、中央ピース23の方が大径である、という構成でもよい。
また、上記実施形態に係る支持装置2においては、上面2bの面積と、下面2cの面積とは、最上ピース21と最下ピース25との間に配置されるピース22〜24の上面及び下面の面積よりも、大きい、という構成である。しかしながら、支持装置2は、斯かる構成に限られない。例えば、上面2bの面積と、下面2cの面積とは、最上ピース21と最下ピース25との間に配置されるピース22〜24の上面及び下面の面積以下である、という構成でもよい。
また、上記実施形態に係る支持ユニット1は、複数の支持装置2を備えている、という構成である。しかしながら、支持ユニット1は、斯かる構成に限られない。例えば、支持ユニット1は、一つの支持装置2を備えている、という構成でもよい。
1…支持ユニット、2…支持装置、2a…孔部、2b…上面、2c…下面、3…連結体、4…係止体、10…免震装置、10a…上フランジ、10b…下フランジ、10c…免震部、11…上構造体、11a…上躯体、12…下構造体、12a…下躯体、12b…スライド板、13…第1ジャッキ、14…昇降装置、14a…架台、14b…第2ジャッキ、14c…長尺体、15…滑り板、21…最上ピース、21a…凹部、22…上方ピース、22a…凹部、23…中央ピース、24…下方ピース、24a…凹部、25…最下ピース、25a…凹部、25b…凹部、26…低摩擦体

Claims (3)

  1. 上下方向に離れる上構造体と下構造体との間に配置され、前記上構造体を支持する支持装置であって、
    上下方向に積まれる複数のピースと、
    最も下に積まれる最下ピースと前記下構造体との間に配置される低摩擦体と、を備え、
    前記ピースは、隣接する前記ピースと嵌まり合うように、形成され、
    前記上構造体と接する上面の面積と、前記下構造体と接する下面の面積とは、最も上に積まれるピースと最も下に積まれるピースとの間に配置されるピースの上面及び下面の面積よりも、大き
    前記下構造体に対する前記低摩擦体の摩擦係数は、前記下構造体に対する前記最下ピースの摩擦係数よりも、小さく、
    前記低摩擦体と前記最下ピースとは、嵌まり合うように、形成される、支持装置。
  2. それぞれの前記ピースの重量は、30kg未満である、請求項1に記載の支持装置。
  3. 上下方向に離れる上構造体と下構造体との間に配置され、前記上構造体を支持する複数の支持装置
    前記支持装置同士を連結する連結体と、を備え、
    前記支持装置は、上下方向に積まれる複数のピースを備え、
    前記ピースは、隣接する前記ピースと嵌まり合うように、形成され、
    前記上構造体と接する上面の面積と、前記下構造体と接する下面の面積とは、最も上に積まれるピースと最も下に積まれるピースとの間に配置されるピースの上面及び下面の面積よりも、大きい、支持ユニット。
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