JP6923989B1 - Seismic isolation support device - Google Patents
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Abstract
【課題】コンパクトで可搬性に優れ、施工が容易となる免振機能を具備する支持装置を提供する。【解決手段】免振支持装置1は、支持部25で仮設建築物を支持する。ダンパー30は、下端が突起部10a、20aに支持された状態で、外管11と支柱20で画定される空間に挿入されている。支持台24に地震力等による横荷重が載荷されると、支柱20は側方に変形する。支柱20の変形に伴って環状バネ31は変形する。環状バネ31の変形に伴って、変形容器32に充満していた空気は通気孔32aを経由して外部に放出される、あるいは外部に存する空気が通気孔32aを経由して変形容器32に流入する。このメカニズムによって、仮設建築物は免振される。【選択図】 図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a support device having a vibration isolation function, which is compact, has excellent portability, and facilitates construction. SOLUTION: A seismic isolation support device 1 supports a temporary building by a support portion 25. The damper 30 is inserted into the space defined by the outer pipe 11 and the support column 20 with the lower ends supported by the protrusions 10a and 20a. When a lateral load due to seismic force or the like is loaded on the support base 24, the support column 20 is deformed laterally. The annular spring 31 is deformed as the support column 20 is deformed. With the deformation of the annular spring 31, the air filled in the deformable container 32 is discharged to the outside through the ventilation hole 32a, or the air existing outside flows into the deformable container 32 through the ventilation hole 32a. do. Temporary buildings are seismically isolated by this mechanism. [Selection diagram] Fig. 1
Description
本発明は、仮設ユニットハウスやトレーラーハウスを免振するとともに支持する免振支持装置に関する。 The present invention relates to a seismic isolation support device that isolates and supports a temporary unit house or a trailer house.
災害時に設置される仮設住宅やトレーラーハウス等の仮設施設は、所定の居住性や耐震性能を必要とするため、設営に際しては、地面にコンクリート基礎を敷設して、コンクリートが硬化した後、コンクリート基礎にあらかじめ埋設しておいたアンカーボルトに締結することが好ましい。しかし、これらの仮設施設は、短期間に設営する必要に迫られることや、使用後の撤収や再移動を考慮して、ジャッキやコンクリートブロックで支持する構造が数多く採用されている。 Temporary facilities such as temporary housing and mobile homes installed in the event of a disaster require prescribed habitability and seismic performance. Therefore, when setting up, a concrete foundation is laid on the ground, and after the concrete has hardened, the concrete foundation It is preferable to fasten to the anchor bolts embedded in the concrete in advance. However, in consideration of the need to set up these temporary facilities in a short period of time and the withdrawal and relocation after use, many structures supported by jacks and concrete blocks have been adopted.
ジャッキやコンクリートブロックで仮設施設を支持する支持構造は、地震に対する対策が十分になされていない場合がほとんどである。また、地震時に大きな揺れが発生する、支持構造と横ずれが発生する、あるいは仮設施設が支持構造から分離して倒壊する可能性は否定できない。 In most cases, the support structure that supports the temporary facility with jacks and concrete blocks does not have sufficient countermeasures against earthquakes. In addition, it cannot be denied that there is a possibility that large shaking will occur during an earthquake, lateral displacement will occur with the support structure, or the temporary facility will separate from the support structure and collapse.
特許文献1では、タイヤを利用した免振基礎構造が提案されている。具体的には、底板の上に立設された鋼管の内部に充填剤が充填されたホイール付のタイヤを複数積み重ねて、その中心部に油圧シリンダーを挿通し、油圧シリンダーの下端を底板に、上端を最上のホイールに固定することで免震機構を構成し、その上部に建物の下端を支える躯体支持部を設けたものである。
しかし、特許文献1で提案されている免振基礎構造は、充填剤が充填された複数個のタイヤを鋼管の中に積み上げる必要があることから、免振基礎構造の規模は大きくならざるを得ない。しかも、積み上げたタイヤの内に油圧シリンダーを挿通させることから、施工についても必ずしも簡単であるとは言えない。
However, in the seismic isolation basic structure proposed in
本発明は、これらの問題点に着目してなされたものであり、コンパクトで可搬性に優れ、施工が容易となる免振機能を具備する支持装置を提供するものである。 The present invention has been made by paying attention to these problems, and provides a support device which is compact, has excellent portability, and has a seismic isolation function that facilitates construction.
上記課題を解決するための発明は、仮設建築物を支持する免振支持装置であって、外筒と、外筒に固定されて、外筒に収容された状態で外筒が延びる方向に沿って延びる支柱と、外筒と支柱の双方に接触するダンパーと、支柱に支持されて、仮設建築物を支持する支持部を備え、ダンパーは、薄板状の板状バネを有することを特徴とする。 The invention for solving the above problems is a seismic isolation support device for supporting a temporary building, which is fixed to the outer cylinder and the outer cylinder and is housed in the outer cylinder along the direction in which the outer cylinder extends. The damper is provided with a support extending by the support, a damper in contact with both the outer cylinder and the support, and a support portion supported by the support to support a temporary building, and the damper is characterized by having a thin plate-shaped spring. ..
地震の初動によって、仮設建築物は衝撃を受けて側方に急激に変位しようとする。同時に、支持部を介して仮設建設物を支持する支柱も側方に急激に変位しようとする。このとき、外筒と支柱の双方に接触する板状バネは支柱の変位に伴って伸縮する。この板状バネの弾性によって、衝撃を受けた瞬間においては、仮設建築物の急激な変位速度の変化は緩和される。すなわち、この構成によれば、支持部を介して仮設建築物を支持する支柱が変位することでダンパーによる免振効果が得られる。 Due to the initial motion of the earthquake, the temporary building is impacted and tries to suddenly displace to the side. At the same time, the stanchions that support the temporary structure via the support part also try to suddenly displace laterally. At this time, the plate-shaped spring that comes into contact with both the outer cylinder and the strut expands and contracts with the displacement of the strut. Due to the elasticity of this plate-shaped spring, the sudden change in displacement speed of the temporary building is mitigated at the moment of impact. That is, according to this configuration, the seismic isolation effect of the damper can be obtained by displacing the columns supporting the temporary building via the support portion.
ここで、仮設建築物とは、一時的に設置される建築物のことである。具体的には、災害時に使用する仮設ハウス、工事の現場事務所、トレーラーハウスなどである。 Here, the temporary building is a building that is temporarily installed. Specifically, it is a temporary house used in the event of a disaster, a construction site office, a trailer house, etc.
好ましくは、板状バネは、支柱の周方向に複数個並べられた環状バネであることを特徴とする。 Preferably, the plate-shaped spring is an annular spring in which a plurality of plate-shaped springs are arranged in the circumferential direction of the column.
この構成によれば、板状バネは、支柱の周方向に複数個並べられた環状バネであるので、支柱は周方向に等しく支持され得る。 According to this configuration, since the plate-shaped spring is an annular spring in which a plurality of plate-shaped springs are arranged in the circumferential direction of the support column, the support column can be supported equally in the circumferential direction.
好ましくは、環状バネの平面視の形状は、円、楕円、長円、多角形のいずれかであることを特徴とする。 Preferably, the shape of the annular spring in a plan view is one of a circle, an ellipse, an oval, and a polygon.
この構成によれば、環状バネの平面視の形状は、円、楕円、長円、多角形のいずれかであるので、外筒および支柱の形状に合わせて、径方向および周方向のバネ定数を適時適切に設定できる。 According to this configuration, the shape of the annular spring in a plan view is any of a circle, an ellipse, an oval, and a polygon. It can be set in a timely and appropriate manner.
好ましくは、ダンパーは、環状バネの変形に伴って変形する変形容器を有し、変形容器は、空気を通過させるための通気孔が画定されることを特徴とする。 Preferably, the damper has a deformable container that deforms with the deformation of the annular spring, and the deformable container is characterized in that a vent for passing air is defined.
この構成によれば、環状バネの変形に伴って、変形容器に存する空気と、変形容器の外部に存する空気は通気孔を経由して相互に移動する。この通気孔を通過するときの空気抵抗によって地震に起因する衝撃エネルギーは吸収されるので、仮設建築物が受ける衝撃を緩和できる。さらに、空気が通気孔を通過するときの減衰効果によって、仮設建築物が衝撃を受けた後の、地震動に起因する振動を早期に減衰できる。 According to this configuration, as the annular spring is deformed, the air existing in the deformed container and the air existing outside the deformed container move to each other through the ventilation holes. Since the impact energy caused by the earthquake is absorbed by the air resistance when passing through the ventilation holes, the impact on the temporary building can be mitigated. Furthermore, due to the damping effect when air passes through the ventilation holes, the vibration caused by the seismic motion after the temporary building is impacted can be damped at an early stage.
好ましくは、支持部は、支持高さを調整できることを特徴とする。 Preferably, the support portion is characterized in that the support height can be adjusted.
この構成によれば、支持部は、支持高さを調整できるので、仮設建築物を設置する地盤の高さが相違する場合でも、簡単に仮設建築物の水平を保ち得る。 According to this configuration, since the support height of the support portion can be adjusted, the level of the temporary building can be easily maintained even if the height of the ground on which the temporary building is installed is different.
好ましくは、外筒の一部または全部が地中に埋設されることを特徴とする。 Preferably, a part or all of the outer cylinder is buried in the ground.
この構成によれば、外筒の一部または全部が地中に埋設される状態で仮設建築物を支持するので、強風によって仮設建築物が側方に移動する、あるいは飛ばされる事象を回避できる。 According to this configuration, since the temporary building is supported in a state where a part or all of the outer cylinder is buried in the ground, it is possible to avoid an event in which the temporary building moves laterally or is blown by a strong wind.
以下、図1、2を参照して、免振支持装置の実施形態を詳述する。 Hereinafter, embodiments of the seismic isolation support device will be described in detail with reference to FIGS. 1 and 2.
図1に示す通り、免振支持装置1は、外筒10、支柱20、支持部25、およびダンパー30を有している。外筒10は、円筒の外管11と、外管11の一方の端部を塞ぐ円盤形状の底板12を有している。本実施形態では、平面視で外管11と、底板12の外縁は一致しているが、底板12は、外管11の外部領域に向かって延びる平板であってもよい。
As shown in FIG. 1, the seismic
支柱20は、円筒であり、一方の端部が外筒10を構成する底板12に固定された状態で支持されて、上方に向かって垂直に延びている。外管11と支柱20は、平面視で同心に位置している。支柱20の外径は、外管11の内径よりも小さく、支柱20のほぼ全体が、外管11に収容されているが、側面視で支柱20の他方の端部は外管11の他方の端部から若干突出している。本実施形態では、外管11、および支柱20は、円筒であるが、楕円筒、長円筒、角筒のいずれであってもよい。
The
支持部25は、台座21、高さ調整ナット22,ボルト23、および支持台24を有している。台座21は、中心部に円形の孔21aが設けられるとともに、縁端部に鍔部21bが設けられた略円盤形状の部材であり、支柱20の他方の端部に固定されている。台座21、孔21aの円の中心は支柱20の中心に一致している。台座21の外縁の直径は、外管11の外縁の直径よりも大きく設定されている。すなわち、台座21は、平面視で外管11を覆う状態となっている。
The
鍔部21bは、台座21の外縁端から下方に向かって垂直に延びている。また、底板12から鍔部21bの端部までの高さは、底板12から外管11の上端までの高さよりも小さく設定されている。その結果、支柱20が側方に大きく変位したとき、鍔部21bと外管11は接触する。これにより支柱20の側方変位は拘束される。
The
高さ調整ナット22は台座21に固定されており、ボルト23を螺合している。ボルト23は孔21aを貫通している。ボルト23の上端部は支持台24を回動できる状態で支持している。したがって、ボルト23を回動することで支持台24は、上下方向に移動する。支持台24は、ボルト23に回動できる状態で支持されているので、支持台24はボルト23の回動に同期して回動することはない。
また、ボルト23の回動を容易にするために、ボルト23に水平方向に突出する棒部材を固定しても良い。
The
Further, in order to facilitate the rotation of the
ダンパー30は、下端が突起部10a、20aに支持された状態で、外管11と支柱20で画定される空間に挿入されている。また、底板12からダンパー30の上端までの高さは、外管11の上端の高さとほぼ一致するか、若干低く設定されている。
The
突起部10aは、外管11に固定されており、支柱20の方向に向かって垂直に突設する円環形状の薄板である。突起部20aは、支柱20に固定されており、外管11に向かって垂直に突設する円環形状の薄板である。また、突起部10aと突起部20aの高さは同じである。
The
図2に示す通り、ダンパー30は、9個の環状バネ31と、環状バネ31に接した状態で収容される変形容器32を有している。環状バネ31は、外管11および支柱20の双方に接続する円筒形状の薄板である。また、環状バネ31同士は相互に接触している。
As shown in FIG. 2, the
本実施形態では、環状バネ31の平面視の形状は、円形を例示しているが、楕円形、長円形、多角形であってもよい。
In the present embodiment, the shape of the
変形容器32は、薄膜で構成される袋であり下端部に空気を通過させる通気孔32aが画定されている。また側面は環状バネ31に接している。
The
支持台24に地震力等による横荷重が載荷されると、支柱20は側方に変形する。支柱20の変形に伴って環状バネ31は変形する。環状バネ31の変形に伴って、変形容器32に充満していた空気は通気孔32aを経由して外部に放出される、あるいは外部に存する空気が通気孔32aを経由して変形容器32に流入する。
When a lateral load due to seismic force or the like is loaded on the
免振支持装置1の使用態様について、図3を参照して説明する。
The usage mode of the seismic
免振支持装置1は、外管11のほとんどすべてが、地中110に埋設された状態で、仮設ハウス100の四隅を支持している。すなわち、外管11の一部と支持部25が地面111から突出している。仮設ハウス100の支持高さの調整はボルト23を回動することで行う。連結板120を、仮設ハウス100および支持部25の双方にビスで固定することで、仮設ハウス100は、連結板120を介して支持部25に固定される。
The seismic
外管11が地中110に埋設されることで、免振支持装置1は、地中110に強固に固定される。これにより、強風、地震の横揺れに起因して仮設ハウス100が側方に移動する、あるいは転倒するなどの事象を回避できる。
By burying the
外管11の地中110への埋設は、複動スコップを使用して人力のみで行うことができる。具体的には、複動スコップを使用して掘った縦穴に外管11を挿入することで容易に地中110に埋設することができる。また地盤が固い時は、アースドリルと複動スコップを併用することが好ましい。
The
地震の初動によって、仮設ハウス100は衝撃を受けるが、環状バネ31の弾性によって、衝撃を受けた瞬間においては、仮設ハウス100自体の急激な変位速度の変化は緩和される。また、環状バネ31の変形に伴って、変形容器32に存する空気と、変形容器32の外部に存する空気は通気孔32aを経由して相互に移動する。この通気孔32aを通過するときの空気抵抗によって地震に起因する衝撃エネルギーは吸収されるので、仮設ハウス100が受ける衝撃を緩和できる。さらに、空気が通気孔32aを通過するときの減衰効果によって、仮設ハウス100が衝撃を受けた後の、地震動に起因する振動を早期に減衰できる。
The
本実施形態、使用態様は例示であり、本発明の技術的思想を逸脱しない範囲で改変できることは勿論である。 The present embodiment and the mode of use are examples, and it goes without saying that they can be modified without departing from the technical idea of the present invention.
本使用態様では、仮設ハウス100を支持するケースを例示したが、車輪220が取付けられたトレーラーハウス200を支持してもよい。この場合は、図4に示す通り、車輪220を地面111に設けられたピット170に収容して、トレーラーハウス200の支持高さを低くすることが好ましい。外管11の埋設深さを深くできるからである。また、トレーラーハウス200と地面111との高低差を小さくできるので、トレーラーハウス200への往来が容易になるからである。
In this usage mode, the case of supporting the
ピット170は、コンクリート板で画定することが好ましい。降雨の影響で轍がぬかるむことなく元の形状を維持できるからである。また、ピット170に溜まった水を排出するための排水装置を設けることが好ましい。
The
また、図5に示す通り、免振支持装置201を地面111に載置して、トレーラーハウス200を支持してもよい。これにより、トレーラーハウス200の停止位置に免振支持装置201を設置することのみで、トレーラーハウス200を安定して支持できる。この場合、車輪220は平坦な地面111に接している状態である。免振支持装置201の安定を図るために底板212は外管11の外側に突出しており、外管11はサポート部材213を介して底板212に固定されている。
Further, as shown in FIG. 5, the seismic
本発明の免振支持装置は、余震が懸念される震災現場に、容易に免振機能を具備した仮設ハウス、トレーラーハウスを設営できることから産業上の利用可能性は大である。 The vibration isolation support device of the present invention has great industrial applicability because a temporary house and a trailer house having a vibration isolation function can be easily set up at an earthquake disaster site where aftershocks are a concern.
1、201:免振支持装置
10:外筒
20:支柱
30:ダンパー
31:環状バネ
32:変形容器
32a:通気孔
100:仮設ハウス(仮設建築物)
110:地中
200:トレーラーハウス(仮設建築物)
1, 201: Seismic isolation support device 10: Outer cylinder 20: Support column 30: Damper 31: Circular spring 32:
110: Underground 200: Trailer house (temporary building)
Claims (6)
外筒と、
前記外筒に固定されて、前記外筒に収容された状態で前記外筒が延びる方向に沿って延びる支柱と、
前記外筒と前記支柱の双方に接触するダンパーと、
前記支柱に支持されて、前記仮設建築物を支持する支持部と、を備え、
前記ダンパーは、薄板状の板状バネを有することを特徴とする免振支持装置。 A seismic isolation support device that supports temporary buildings
With the outer cylinder
A strut fixed to the outer cylinder and extending along the direction in which the outer cylinder extends while being housed in the outer cylinder,
A damper that contacts both the outer cylinder and the support column,
A support portion that is supported by the support column and supports the temporary building is provided.
The damper is a seismic isolation support device having a thin plate-shaped plate-shaped spring.
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