JPH01239242A - ２段振り子式建造物免震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） この発明は建造物に作用する地震力を軽減するようにし
た２段振り子式建造物免震装置に関する。

（従来の技術） この発明は、「点検作業空間を持つ柱式建造物免震装置
」特許公開昭６１−１０２９７３の発明（以下単に原発
間の免震装置と呼ぶ）の改良に関するものである。

原発間の免震装置は、基礎と筒状の支持台からなる柱状
中空体の内部齋こ、筒状の遊動体と、頂部に上部建造物
支持部を持つ柱状の支持脚を前後左右に適当な間隔をお
いて入子状に収容し、複数の鉛直つり材を用いて遊動体
を支持台に、支持脚を遊動体にそれぞれつって支持装置
を形成し、支持装置の下方の柱状中空体の内部に点検作
業空間を設けるとともに、凹面体と凸面体からなるすべ
り対偶のうちの一方を遊動体および支持脚の底部にそれ
ぞれ固着し、すべり対偶の他方を柱状中空体に設置した
ガイドにそれぞれ上下移動可能に装着してせん断力変換
装置を形成し、かつ、複数のシリンダおよびシリンダ制
御部を備えた液体シリンダ装置を柱状中空体の下部に設
置し、液体シリンダ装置のシリンダの上部に前記のすべ
り対偶の他方を連結して形成されている。

（発明が解決しようとする問題点） 問題点１：原発間の免震装置および本発明の免震装置は
、建造物の最下階に柱の代りに設置するようになってい
る。したがって、その断面積は小さければ小さいほど室
の有効面積が多くなり、室内も使〜・やすくなる。また
、製作費も安くなり、運搬、組立も容易になる。免震装
置の断面積を小さくするためには、ａ、支持台の厚さを
薄くする。

ｂ、、遊動体の厚さを薄くする。Ｃ０支持脚の断面積を
小さくする。ｄ、支持台と遊動体との間を狭くする。Ｃ
６遊動体と支持脚との間を狭くする。

などの方法があるが、ａ、ｂはねじれや座屈を防止する
ためにあまり薄くすることができない、ｅは大きい鉛直
荷重に耐え、しかも、曲げモーメントに対しても安全な
最小限の直径がとうしても必要である。ｄ、ｅについて
は、振動制御部の性能が向上すればある程度狭くするこ
とが可能であるが、現時点では安全上余裕を持たせてお
く必要がある。このため、原発間の免震装置の場合その
断面積は柱にくらべるとかなり大きいものとなる。

問題点２：原発間の免震装置の作動部は、支持脚に作用
する水干せん断力を、すべり対偶の働きで鉛直力に換え
、その鉛直力を液体シリンダを介して弾性薄板積層体に
作用させる仕組みになっている。すべり対偶による鉛直
力を弾性薄板積層体に直接作用させることができれば装
置の構造はより簡単なものになるが、原発間の免震装置
の場合次の２つの理由でこの構造をとることができない
。

（１）すべり対偶の一方が支持脚に固着されているので
、Ｔべり対偶の他方を直接弾性薄板積層体に接続すると
、鉛直つり材の伸びなどによって起る支持脚の微小な下
降によって弾性薄板積層体が座屈変形してしまう。（２
）すべり対偶の一方が深い凹面部を形成しているので、
すべり対偶の他方を直接弾性薄板積層体に接続すると、
振幅の大きい地震動がおこったとき弾性薄板積層体が大
変形し原形に復帰できなくなる。

また、原発間の免震装置の共振回避部は、遊動体の下部
に設けられたすべり対偶と、そのすべり対偶による鉛直
力を弾性薄板積層体に伝達する液体シリンダ装置によっ
て構成されている。装置を小屋化して点検作業空間を広
くとる必要があるので、作動部の液体シリンダ装置と共
振回避部の液体シリンダ装置は一体ｔζ形成されている
が、装置が複雑で製作費が高くなるのが難点である。

問題点３：原発間の免震装置の場合、内部に点検作業空
間が設けられているので、液体シリンダ装置など下部の
装置の保守点検作業は容易であるが、免震装置の上部と
下部を仕切るようにかなり大きいすべり対偶が遊動体の
下部に設置されており、シｉＪ）も、支持台と支持脚と
の間に遊動体が設り°られているので、鉛直つり材の前
後の空間がせま（免震装置の上部の保守点検作業は容易
ではない。また、支持台や鉛直つり材等鉛直荷重を常時
支持する部材の分解・（参理を行なう場合、免震装置の
外部に鉛直荷重をＭ書すする仮設構造物を設置しなけれ
ばならないが、この仮設構造物は柱の直下に設置するこ
とができないのでその施工はかなり大がかりなものとな
る口 （問題点を解決するための手段） 問題点１について；原発間の免震装置は支持台と支持脚
との間に遊動体を設けている。これは鉛直つり材の合計
長さを長くして、免震装置の固有周期を長くするためと
、免震装置の固有周期を変動させる共振回道機構に遊動
体を使用するためである。これに対して、本発明の免震
装置は、遊動体がなく、支持脚はつり材中継環を取りつ
けた鉛直つり材によって支持台につられＣいる。つり材
中継環は、支持台上部と支持脚下部を連結する鉛直つり
材の中間に設けられており、つり材中継環の上部の鉛直
つり材とその下部の鉛直つり材は一直線上に配置されて
いる。本発明の免震装置の場合、つり材中継環に相対し
で設けられた中継環拘束部が、つり材中継環の移動を拘
束、または、その拘束を解除して免震装置の固有周期を
変動させ共振を回避するようになりている。遊動体がな
いため、本発明の免震装置は原発間の免震装置に（らべ
てその直径が１５〜２（１％小さくなる。原発間の免震
装置の作動部および共振回避部は、免震装置の下半分の
空間をほぼ占めているが、本発明の免震装置の場合それ
らの装置の占める空間は１重３弱である。このため、本
発明の免震装置は支持台上部から支持脚下部までの距離
が長く、原発間の免震装置のように鉛直つり材を２重に
設置しなくても、鉛直つり材の必要長さを十分とること
ができる。

問題点２について：本発明の免震装置の作動装置は、支
持脚に作用する水干せん断力をすべり対偶の働きで鉛直
力に換え、その鉛直力を直接弾性薄板積ＪＢ体に作用さ
せるようになっている。支持脚とすべり対偶との連結部
は、水平力だけを伝達し、鉛直力を伝達しない構造にな
っているから、鉛直つり材の伸びなどによって支持脚が
下降しても弾性薄板状１→体に鉛直力が作用することが
ない。

また、本発明の免震装置の場合、すべり対偶の一方が浅
い凹面部とこれを囲む平面部とで形成されているから、
弾性薄板積層体の変形は、すべり対偶のずれの大きさに
比例せず、一定の大きさに違するとそれ以上変形するこ
とはない。なお、すべり対偶の凹面部の深さがあまり浅
いと免震装置の復元性能に問題があるので、本発明の免
震装置では弾性薄板積層体を直列に２個設置し、その許
容変形量を大きくした。

原発間の免震装置の共振回避部は、遊動体に連結された
すべり対偶と、作動部と一体になった特殊な液体シリン
ダ装置によって形成されているが、本発明の免震装置の
共振回避装置は、つり材中継環の水平移動を拘束する屈
折板装置、環状体および液体シリンダからなる中継環拘
束部によって形成されており、作動装置とは切りはなさ
れた単純な構造になっている。このように、本発明の免
震装置の場合、作動装置と共振回避装置が原発間のもの
にくらべて簡略化され、その製作費の低減がはかられて
いる。

問題点３について゛：前記のように、本発明の免震装置
は遊動体がないので鉛直つり材の前後のを間が広く、シ
かも、その共振回避装置には原発間のような免震装置の
上部と下部を仕切るすべり対偶がないので、免震装置の
上部の保守点検作業を容易に行なうことができる。

また、本発明の免震装置は、支持脚の内部に設けられた
仮設柱を延長して支持脚に作用する鉛直荷重を支持し、
支持台および鉛直つり材の分解修理を行なえるようにな
っている。支持脚を延長する場合は、作動装置を取りは
ずした後基礎上面に滑動盤を載置し、その上に仮設柱を
設置する。したがって、仮設柱設置後も基礎に対して上
部ａ慮物は水平方向に相対変位を行なうことができる。

免震装置の外部に仮設構造物を設置し鉛直荷重を支持す
る方法にくらべて、この工法は工費が少なく工期もきわ
めて短くてすむ。

（作用） 上部建造物は基礎上に設置された３基以上の免震装置に
よって支持されて右り、上部建造物と基礎との接続部は
水平方向に相対変位か可能なように形成されている。地
震がおこらないとき、本発明の免震装置は振動制御装置
によって変形を拘束されている。このため、風圧力など
地震以外の起振力が作用しても上部建造物が振動をおこ
すことはない。小地震がおこったときも本発明の免震装
置は変形を拘束されている。したがって、小地震のとき
上部建造物は地盤と一体となって振動し、上部建造物に
地震力が作用するが、この地震力は軽微なものであるか
ら、上部建造物、居住者および設置機器に被害がおよぶ
ことはない。

中地震または大地震がおこると、作動装置が働き、免震
装置の変形拘束が解除される。これによって、免震装置
は支持脚およびつり材中継環がそれぞれ支持台に対して
水平方向に相対変位する長周期免震振動に入る。免震装
置が長周期免震振動に入ると、上部建造物は水平地震動
から切り放され、独自の周期でゆっくり振動し、上部建
造物に作用する水平地震力は大幅に軽減される。地震動
の周期が変り、長周期免震振動に共振がおこりそうにな
ると、振動制御装置は中継環拘束部を稼動し、つり材中
継環を拘束状態にする。つり材中継環が拘束状態になる
と、免震装置は支持台とつり材中継環が一体となり、支
持脚だけが支持台に対して水平方向に相対変位する短周
期免震振動に入る。免震装置の固有周期が長周期から短
周期に変ると長周期の共振は回避される。短周期免８１
５動に入ると上部建造物はほぼ地盤とともに振動するが
、このときの地震動は加速度の小さい長周期の振動であ
るから、上部建造物に作用する地震力は経微なものであ
る。短周期免震振動が地震動に共振しそうになると、振
動制御装置は中継環拘束部を稼動し、つり材中継環の拘
束を解除する。この結果、免震装置は再び長周期免震振
動状態に入り共振は回避される。このように、地震動に
応じて免震装置の振動を長周期免震振動から短周期免震
振動に、または、短周期免震振動から長周期免震振動に
随時切りかえ、共振を回避しつつ上部建造物に作用する
地震力を軽減させる。地震がおさまると、支持脚は重力
の作用で支持台の中心にもどり、振動制御装置は免震装
置の変形を拘束する。

本発明の免震装置には、原発間の免震装置と同様に免震
装置の内部に点検作業空間が設けであるので、作業者が
免震装置の内部に入り保守点検作業を行なうことができ
る。遊動体およびそれに接続されたすべり対偶がなくな
ったので、保守点検作業はより確実Ｅこしかも容易に行
なえるようになった。常時鉛直荷重を支持する支持台壜
よび鉛直つり材の分解修理を行なうときは、支持脚の内
部に装着された仮設柱を延長しこれに鉛直荷重を支持さ
せてから作東を行なう。仮設柱の底部と基礎との間には
滑動盤が設置されるから、分解修理中に地震がおこって
も免震装置の兜１４機能が阻害されることはない。

（実施例） 第１図は本発明の免震装置を設置した建造物の一部を示
すＢ−Ｂ横断面図で、第２図は同建造物のλ−人縦断面
図である。本発明の免ｊｌ装置（１）（１）・・・・・
・は、上部建造物（２）の柱（３）の下方の井げた状に
形成した基礎（４）上に取りつけられており、その免震
装置（１）（１）・・・・・・の上部に上部建造物（２
）が設置されている。

続 上部建造物（２）と地下壁（５）との接−＃部は、両者
の水平方向相対変位を妨げない構造になっている。

第３図は本発明の実施例の免震装置の縦断面図で、第４
図はその０−０横断面図、第５因はそのＤ−Ｄ横断面図
、第６図はそのＢ−Ｅ横断面図である。本発明の免震装
置は、支持装置および振動制御装置によりて構成されて
いる。支持装置は、円筒状の支持台＜６）、＃よび、円
柱状の支持脚（７）からなる圧縮部材と、つり材中継環
（８）を支持台（６）につる鉛直つり材（９）（９）・
・・・・・、支持脚（７）をつり材中継環（８）につる
鉛直つり材（１０）　（１０）・・・・・・、および、
鉛直つり材（９）と鉛直つり材（１０）の接続部に設け
られるつり材中継環（８〕からなる引張部材によって形
成される０支持台（６）は縦割りに分割可能に形成され
た胴体部（１１）と胴体部（１１）の上部に接続された
はね出し部（１２）を持っている。支持台（６）は基礎
（４）上にボルトによって固着されており、その上部は
伸縮部（１３）を介して上部建造物（２）に接触するよ
うになっている。伸縮部（１３）は分割取りはずし可能
に形成された筒状体で、ばねによって支持され、上下移
動可能に取りつけられている。支持脚（７）は上部に７
ランジ（１４）を、下部にはね出し部（１５）をそれぞ
れ持っており、上下移動可能に取りつけられた仮設柱（
１６〕を内蔵している。支持脚（７）は７ランジ（１４
）ニｅｒ）つけられたボルトによりて上部建造物（２）
に固着されている。はね出し部（１２）　（（１５）に
は、鉛直つり材（９）（９）・・・・・・、（１０）　
（１０）・・・・・・を連結するための支持環（１７）
　（１８）がそれぞれ設けられている。支持脚（７）に
は支持台（６）の支持ｆｆｉ　（１７）に相対して環状
の緩衝ゴム（１９）が、つり材中継環（８）に相対して
環状の緩衝ゴム（２０／）・がそれぞれ設けられている
。

第８図は鉛直つり材（９）　（１０）およびつり材中継
環（８）の一部を拡大して示した詳細図で、第８図ａは
鉛直つり材（９）　（１０）およびつり材中継環（８）
の縦Ｗｒ面図、同図すは上面図、同図りはＧ−Ｇ横断面
図、同図ｄはＨ−Ｈ横断面図である。

鉛直つり材（９）　（１０）は大径の鋼棒（２１）と小
径の鋼棒（２２）　（２２）からなる３本１組の鋼棒と
、その上下端に設けられた平衡破瓜自在継手（２３）　
（２３）に二つ°Ｃ形成されている。鉛直つり材（９）
は大径の鋼棒（２１）を内側に、小径の鋼棒（２２）　
（２２）をＩＡ１ｊ！ｌにして配置されその上端は支持
台（６）の支持ｆｆｌ　（１７）に下端はつり材中継環
（８）にそれぞれ連結されている。鉛直つり材（１０）
は大径の鋼棒（２１）を外Ｉ１１に、小径の鋼棒（２２
）　（２２）を内側にして配置されその上端はつり材中
継環（８）に下端は支持脚（７）の支持環（１８）　ｆ
こそれぞれ連結されている。平衡板型自在継手（２３）
　（２３）は、鋼棒取刊孔を持つ平衡板（２４）と、凹
球面体（２５）凸球面体（２６）からなる球面ム５、お
よび、保持ゴム（２７）によって形成されている。球面
〃の凹球面体（２５）は平衡板（２４）の中心に固着さ
れ、同凸球面体（２６）は支持１（１７）またはつり材
中継環（８）に固着されている。鋼棒（２１）　（２２
）　（２２）は平衝板（２４）（２４）の鋼棒取付孔に
そう入され平衡板（２４）（２４）Ｉｃ連結されテイル
ｏ　’ＩＡ枠（２１）　（２２）　（２２）は一端に頭
部を持ち他端にねじ部およびナツトを持っている。支持
！（１７）　（１８）には鋼棒（２１）（２２）　（２
２）を貫通させる円錐状貫通孔が設けられ、さらに、鋼
棒（２１）　（２２）　（２２）を貫通孔の中心位置に
保持する保持ゴム（２７）が取りつけられている。

つり材中継！（８）ｆこは、上面および下面に球面座の
凸球面体（２６）　（２６）・・−・がそれぞわ固着さ
れ、凸球面体（２６）を中心にして円錐状の鋼棒貫通孔
がそれぞれ設けられている。鉛直っり材（９）の鋼棒（
２１）　（２２）　（２２）はつり材中継環（８）の鋼
棒貫通孔を貫通してつり材沖継項（８）の下面に設けら
れた平衡板（２４）に連結され、鉛直つり材（１０）の
鋼棒（２１）　（２２）　（２２）は同鋼棒貫通孔を貫
通してつり材中継環（８）の上面ｉこ設けられた平衡板
（２４）にそれぞれ連結されている。

なあ、つり材中継環（８）の上面に配置された平衡板（
２４）は鉛直つり材（９）の鋼棒（２１）　（２２）　
（２２）との間に適当な間隔を保持できるように形成さ
れており、つり材中継環（８）の下面に配置された平衡
板（２４）は鉛直っり材（１ｏ）の鋼棒（２１）　（２
２）　（２２）　トノｍｔコａａ７ＳＩ″ｕｔｉヲ保持
テきるように形成されている。鋼棒（２１）　（２２）
（２２）、（２１）　（２２）　（２２）はつり材中継
環（８）の上面および下面に取りつけられた保持ゴム（
２７）　（２７）によってそれぞれ鋼棒貫通孔の中心位
置に保持されている。

振動制御装置は、作動装置と共振回避装置によって構成
されている。作動装置は第３図、第５図〜第７図に示す
ように、４本の鉛直連結材（２８）（２８）・・・・・
・によって水平移動可能に支持された水平移動体（２９
）％水平移動体（２９）に接続して設けられた垂直移動
体（３０）およびその支持わく（３１）からなるせん断
力変換装置と、加圧わく（３２）　（３２）とその保持
装置（３３）および弾性薄板積層体（３４）　（３４）
からなる積層体装置によって構成されている。鉛直連結
材（２８）の上端および下端は引張、圧縮両用の自在継
手を介して水平移動体（２９）または基礎（４）に連結
されている。

水平移動体〔２９ンの上面は支持脚（７）の仮設柱（１
６）に連結され、その下面には円錐皿状の凹面部（３５
）が設けられている。支持脚（７）および仮設柱（１６
）は第１２図漬≠士ＩＬト針欝のような断面に形成され
ているから、仮設柱（１６）は上下に移動することはで
きるが、この位置で回転することはできない。したがっ
て、水平移動体（２９）が回転し、鉛直連結材（２８）
　（２８）・・・・にねじれがおこることはない。垂直
移動体（３０〕は頂部に円錐状の凸面部（３６）を持つ
円柱状体で、支持わ＜　（３１）に鉛直に取りつけられ
た筒状体（３７）の内部に上下移動可能に装着されてい
る。支持わく（３１）は、一端を基礎（４）側面に固着
させた４つの放射状のわくで形成されている。保持装置
（３３）は、左右の妻板に加圧わく案内溝を設けた箱状
体で、基礎（４）上に設置され、その上部は支持わ＜　
（３１）に連結されている。加圧わく（３２）　（３２
）は、保持装Ｒ（３３）の加圧わく案内溝に上下移動可
能に装着されており、上部の加圧わく（３２）は垂直移
動体（３０）に連結されている。弾性薄板積ノ一体（３
４ンは、円筒殻状にわずかに湾曲させた金属薄板を多数
重ね合わせたもので、左半分の金属薄板は凹面を左に向
け、右半分の’３　萬１：零板は凹面を右に向け、円筒
軸を鉛直にしでそれぞれ重ね合わされている。弾性薄板
積層体（３４）（３４）は上下２段に設置され、その上
下の加圧小口は加圧わ＜　（３２）または保持装置ｆｆ
１（３３）の加圧板（３８）に連結されている。弾性薄
板積層体（３４）　（３４）が取りつけられたとき、垂
直移動体（３０）の凸面部（３６）と水平移動体（２９
）の凹面部（３５）で形成されたすべり対偶は密着した
状態にある。

ある。

共振回避装置は、第３図、第５図〜第７図に示すような
屈折板装置（３９）　（３９）・・・・・・、環状体（
４０）詔よぴ液体シリンダ（４１）　（４１）・・・・
・・からなる中継環拘束部と、圧力タンク、貯溜タンク
、加圧ポンプおよび切換弁からなる液体シリンダ稼動装
置、および、液体シリンダ稼動装置をコンピュータによ
って制御する振動制御部によって構成される。第９図は
屈折板装置ｔ　（３９）を拡大して示した詳細図で、同
図ａ、ｂ％Ｃは屈折板装置１１（３９）が平伏状態にあ
るときの正面図、Ｊ−Ｊ縦断面図、および、Ｉ−Ｉ縦断
面図で、同図ＨＩ、　ｂ＋　、　ｃ′　　は屈折板装置
（３９）が突出状態にあるときの正面図、Ｊｌ−Ｊｌ縦
断間同図Ｉ＠−Ｉ’　　縦断面図である。屈折板装置ｔ
　（３９）は、支持台（６）内壁に鉛直に取りつけられ
た案内部（４２）、案内部（４２）に上下移動可能に装
着された置溝動体（４３）　（４３）および逆滑動体（
４４）　（４４）　、上端を逆滑動体（４４）（４４）
に、下端を置溝動体（４３）　（４３）にそれぞれ横ビ
ンによって連結された屈折板（４５）、および、置溝動
体（４３）　（４３）と逆滑動体（４４）　（４４）を
連結する逆進装置によって構成されている。

置溝動体（４３）　（４３）および逆滑動体（４４）　
（４４）は、押え板（４６）によって案内部（４２）か
ら逸脱しないように保持されている。屈折板（４５）は
上板と下板とを横ビンによって連結し、連結部に緩衝ゴ
ム（４７）を取りつけたもので、平伏状態に詔いても連
結部がつり材中継環（８）に向ってわずかに張り出して
いる。逆進装置は、順滑動体（４３）　（４３）に設け
られたラック（４８）　（４８）ぶよぴこれにかみ合う
歯車人（４９）　（４９）　、肯車人（４９）　（４９
）に固着された軸Ａ　（５０）詔よびその軸受、軸人（
５０）に固着された中央歯車Ａ　（５１）、逆滑動体（
４４）　（４４）に設けられたラック（５２）（５２）
およびこれにかみ合う歯車Ｂ（５３ン（５３）、歯ｉＢ
　（５３）　（５３）に固着された＠Ｂ（５４）′Ｊｄ
よびその軸受、軸Ｂ（５４）に固着され中央歯軍人（５
１）にかみ合うように設けられた中央歯車Ｂ（５５）に
よって形成されている。置溝動体（４３）（４３）の下
部は、板状体を介して連結かん（５６）に連結されてお
り、連結かん（５６）の下部は、支持台（６）内壁に沿
って上下移動可能に配装された環状体（４０）に連結さ
れている。液体シリンダ（４１）は底部を基礎（４ンに
固着させたシリンダ（５７）、シリンダ（５７）内にそ
う人されたピストン（５８）％　ピストン（５８）に連
結されたピストンロッド（５９）によって形成されてい
る。シリンダ（５７）内には液体が充満されており、ピ
ストン（５８）で区画されたシリンダ（５７）内の上皇
（６０〕と下室（６１）　Ｊこは、液体シリンダ稼動装
置に通じる流通管がそれぞれ設けられている。ピストン
ロッド（５９）は支持台（６）のロッド保持部（６２）
を貫通して鉛直に設けられており、その上部は環状体（
４０）に連結されている。

（実施例の作用） 免震装置が作動しない場合：小地震、風圧などを受けて
上部建造物（２）に水平荷重が作用すると、支持脚（７
）は支持台（６）に対して水平方向に相対変位しようと
する。この作用によって支持脚（７）の仮設柱（１６）
は、水平移動体（２９）を水平に移動させようとするか
ら、すべり対偶の働きで水平移動体（２９）の凹面部（
３５〕は垂直移動体（３０）の凸面部（３６）に下向き
の力を与える。

垂直移動体（３０）に下向きの力が働くと、加圧わ＜　
（３２）　（３２）は弾性薄板積層体（３４）　（３４
）に軸方向圧縮力を作用させる。しかし、このとき弾性
薄板積層体（３４）　（３４）に作用する軸方向圧縮力
は、弾性薄板積層体（３４）を座屈変形させるほど大き
くないから、弾性薄板積層体（３４）　（３４）に座屈
変形はおこらず、垂直移動体（３０）は下降しない。こ
のため、水平移動体（２９）の凹面部（３５）と、垂直
移動体（３０）の凸面部（３６）はかみ合った状態を保
ち、水平移動体（２９〕は垂直移動体（３０）によって
水平移動を拘束される。この結果、上部建造物（２）に
水平荷重が作用しても支持脚（７）は支持台（６）に対
して水平方向に相対変位をおこさない。このように、免
震装置に作用する水平荷重が小ざい場合は免震装置に変
形はおこらない。したがって、小地震の場合上部建造物
（２）は地盤と一体となって振動するが、この振動によ
る加速度は小さいから上部建造物（２）や居住者、設置
機器に被害がおよぶことはない。

また、風圧を受けた場合上部建造物（２）に動揺はおこ
らない。

免震装置の作動および長周期免震撮動：中地震または大
地震がおこり、上部建造物（２）に水平荷重が働くと、
支持脚（７）は支持台（６）に対して水平方向に相対変
位しようとし、支持脚（７）の仮設柱（１６）は水平移
動体（２９）に水平力を与える。水平移動体（２９）＃
こ水平力が作用すると、すべり対偶の働きで垂直移動体
（３０）に下向きの力が働き、弾性薄板積層体（３４）
　（３４）に軸方向圧縮力が作用する。このとき、弾性
薄板積層体（３４）　（３４）にはその座屈荷重をこえ
る軸方向圧縮力が作用するから、上下どちらかの弾性薄
板積層体（３４）に座屈変形がおこり、垂直移動体（３
０）は下降する。垂直移動体（３０）が下降すると水平
移動に対する拘束がなくなるから、水平移動体（２９）
および支持脚（７）は支持台（６）に対して水平方向に
相対変位をおこす０中継環拘束部の屈折板装置（３９）
　（３９）・・・・・は第３図のように平伏状態にあり
、つり材中継環（８）の水平移動を拘束しないから、免
震装置が作動されると、上下の鉛直つり材（９）　（１
０）はほぼ−直線の状態で第１０図のように振り子運動
を行なう。加圧わく（３２）は弾性薄板積層体（３４）
が座屈変形すると下降するが、一定距離下降すると両翼
端が地材に接触し、弾性薄板積層体（３４）の過大変形
を防ぐようになっている。このため、弾性薄板積層体（
３４）が１つだけ座屈変形した場合、支持台（６）に対
する支持脚（７）の水平方向相対変位は一定の範囲内に
限定される。地震動の振幅が小さい場合は、支持脚（７
）の水平方向相対変位がその限定された範囲内にあるう
ちに相対変位の方向が反対の向きに変る。弾性薄板積層
体（３４）には復元力があるから、相対変位の方向が変
り水平移動体（２９）が原位置に向って動くと、それに
つれて弾性薄板積層体（３４）は垂直移動体（３０）を
押し上げ、水平移動体（２９）が原位置に違したとき原
形に復帰する。水平移動体（２９）かさらに水平方向相
対変位を続けると、弾性薄板積層体（３４）は再び座屈
変形して垂直移動体（３０）を下降させ、水平移動体（
２９）および支持脚（７）は支持台（６）に対して前記
の反対の方向に水平方向相対変位をする。

地３１＠の振幅が大きく、支持台（６）に対して支持脚
（７）が大きく水平方向相対変位をおこす場合は、第１
の弾性薄板積層体（３４）が座屈変形しその変形量が限
定値に達°ｆると、第２の弾性薄板積１ｍ体（３４）が
引続いて座屈菱形する。第２の弾性薄板積層体（３４）
にも過大髪形防止＠構が設けであるから垂直移動体（３
０）は一定距離しか下降できないが、水平移動体（２９
）の凹面部（３５）の深さは、垂直移動体（３０）の最
大移動距離より小さく形成されているから、水平移動体
（２９）が水平方向相対変位を続けると、垂直移動体（
３０）がその限界点までｒ降する前に、垂直移動体（３
０）の凸面部（３６）の先端は水平移動体（２９）の凹
面部（３５）から離脱しその平面部に移る。弾性耳板状
／Ｇ体（３４）　（３４）の復元力によって水子′８動
体（２９）と垂直移動体（３０）との間におこる摩擦抵
抗は、両者の水平方向相対変位を妨げるほど大きくない
から、この状態になると、弾性薄板積層体（３４）　（
３４）が一定の変形を保ったまま支持脚（７）は支持台
（６）に接触するまで相対変位することができる。第１
０図は垂直移動体（３０）の凸面部（３６）の先端が水
平移動体（２９）の凹面部（３５）から離脱し平面部に
移ったときの免１７書置の変形状態を示す縦断面図であ
る。

支持台（６）に対する支持脚（７）の水平方向相対変位
の方向が変ると、水平移動体（２９）および支持脚（７
）は原位置に向って移動する。水平移動体（２９）が原
位置に近ずくと、垂直移動体（３０）の凸面部（３６）
の先端は再び水平移動体（２９）の凹面部（３５）に入
り、水平移動体（２９）が原位置に達すると弾性薄板積
層体（３４）（３４）は垂直移動体（３０）を押し上げ
相ついで原形に復帰する。水平移動体（２９）がさらに
移動を続けると、前記のように弾性薄板積層体（３４）
　（３４）が再び座Ｂ変形して幽直襲励体（３０）が下
降し、水平移動体（２９）の移動が大きくなると垂直移
動体（３０）の凸面ｉ　（３６）の先端は水平移動体（
２９）の凹面部（３５）の外に離脱し、免震装置は第１
０図の変形方向とは反対の水平方向に大きく変形する。

免震装置が第１０図のように変形Ｔるようになると、上
部建造９！ｙ（２）は地盤の水平振動から切り放され、
独自の固有周期で長周期免震振動を始める。このため、
水平地震動がいかに漱しくでも上部建造物（２ンには長
周期免震振動によって生ずる軽微な水平地震力だけしか
作用せず、上部建造物（２）、居住者および設置機器に
被害がおよぶことはない。

免震装置の共振の回避および短周期免３１振動：水平地
震動の振動周期が変りその振動周期が免震装置の長周期
免震振動の振動周期に近ずくと免震装置ｉ１Ｊこ共振が
おこる。免震装置の振動制御部は免震装置が作動すると
検知器を使って振動の監視を始め、長周期免３１４振動
に共振のｇ、候が現れると１液体シリンダ稼動装置を動
かし、液体シリンダ（４１）　（４１）・・・・・・の
下ｍ　（６１）に加圧液体を送り、同時に上室（６０）
内の液体を流出させる。これによって、ピストン（５８
）が上昇しピストンロッド（５９）が環状体（４０）を
押し上げる。環状体（４０）が上昇すると連結かん（５
６）　（５６）・・・・・・が押し上げられ、屈折板装
置ｔ（３９）　（３９）・・・・・・では、置溝動体（
４３）　（４３）が上昇し、逆滑動体（４４）（４４）
が下降する０屈折板装置（３９）の逆進装置は、置溝動
体（４３）が上昇するとラック（４８）が歯車Ａ　（４
９）を順方向に回転させ、歯車Ａ　（４９）に固着され
た軸Ａ　（５０）は中央歯車Ａ　（５１）を順方向に回
転させる。中央歯車Ａ　（５１）は中央歯車Ｂ　（５５
）を逆方向に回転させるから１中央歯車Ｂ（５５）に固
着された軸Ｂ（５４）は歯車Ｂ　（５３）を逆方向に回
転させる。歯車Ｂ　（５３）が逆方向に回転するとラッ
ク（５２）および逆滑動体（４４）は下方に移動する。

順滑動体（４３）　（４３）が上方に移動し、逆滑動体
（４４）　（４４）が下方に移動すると、屈折板装置（
３９）　（３９）・・・・・・の屈折板（４５）は折れ
曲り、凸屈折部がつり材中継環（８）に向って徐々には
り出し、最後に屈折板（４５）の緩衝ゴム（４７）がつ
り材中継環（８）に突き当る。屈折板装置（３９）　（
３９）・・・・・・がこの突出状態になると、支持脚（
７）とともに支持台（６）に対して水平方向に相対変位
をおこなっていたつり材中継環（８）はその相対変位を
拘束される。これによって、支持脚（７）が支持台（６
）に対して水平方向に相対変位を行なうと、つり材中継
環（８）の上部の鉛直つり材（９）（９）・・・・・・
は鉛直状態を保ち、つり材中継環（”８　）の下方の鉛
直つり材（１０）　（１０）・・・・・・だけがつり材
中継環（８）を支点にして振り子運動を行なう。この結
果、振り子の長さが約１７３になり免震装置の固有周期
は長周期免震振動時の固有周期にくらべてかなり短くな
る。この状態を免震装置の短周期免震振動と呼ぶ。第１
１図は免震装置の短周期免震振動す縦断面図である。こ
のとき地盤はゆったりした長周期水平振動を行なってい
るが、上部建造物（２）は独自の短周期水平振動を行な
い、長周期水平振動によりてひきおこされた共振は消滅
する。上部建造物（２）はこの水平振動によって水平地
震力を受けるが、地震の水平動は加速度の小さいゆった
りした振動で、免震装置の短周期免震振動によって生ず
る水平地震力も軽微なものであるから、上部建造物（２
）、居住者および設置機器に被害がおよぶことはない。

地震動の振動周期が短周期に変り、免震装置の短周期免
震振動に共振がおこりそうになると、振動制御部は液体
シリンダ稼動装置を動かし液体シリンダ（４１）　（４
１）・・・・・・の上ｆｉ（ｓｏ）に加圧液体を送り、
同時に下室〔６１〕から液体を流出させる。

これによって、液体シリンダ（４１）　（４１）・・・
・・・ではピストン（５８）が下降し、ピストンロッド
（５９）が環状体（４０）を下降させる。これにともな
って、連結かん（５６）が屈折板装置（３９）　（３９
）・・・・・・の置溝動体（４３）　（４３）を引き下
げ、透溝動体（４４）　（４４）を上昇させるから、屈
折板（４５）の凸屈折部は徐々に引きもどされ最後に平
伏状態になる。この結果、つり材中継環（８）は自由に
水平移動できるようになるから、支持脚（７）が支持台
（６）に対して水平方向に相対変位を行なうと、つり材
中継環（８）は支持脚（７）とともに支持台（６）に対
して水平方向相対変位を行ない免震装置は再び長周期免
震振動に入る。同時に短周期免震振動時におこった共振
は消滅する。このように、振動制御部は地震動に応じて
免震装置の振動を長嵩期から短周期に、または、短周期
から長周期に変換し、共振を回避しつつ上部建造物（２
）に作用する水平地震力を軽減させる。

免震装置の原形彼帰；地震動が弱くなると免震装置の変
形はだんだん小さくなり、重力の作用で支持脚（７）は
原位置に近すいていく。支持脚（７）が原位置にもどる
と弾性薄板積層体（３４）（３４）は垂直移動体（３０
）を押し上げて原形に復帰し、免震装置は作動装置が働
く前の状態にもどる。支持脚（７）が原位置に近ず（と
重力による復元力は弱くなるが、弾性薄板積層体（３４
）　（３４）の復元力と、水平移動体（２９）奢よび垂
直移動体（３０）のすべり対偶の働きで支持脚（７）は
わずかな振動に反志し次第に原位置に誘導される。

免震装置の保全：免震装置の点検を行なう場合、作業者
は基礎（４）に設けた点検口（６３〕から免震装置内部
の点検作業空間に入り作業を行なう。

また、支持台（６）上部の伸縮部（１３）は、外部から
取りはずせるように形成されているから、鉛直つり材（
９）（９）・・・・・・上端の平衡板型自在継手（２３
）の点検は外から行なうことができる。作動装置、中継
環拘束遣カに一つ−）いては、点検のみならず、部材の
交換、補修も点検作業空間から行なうことができる。し
かし、常時鉛直荷重を支持する支持台（６）、鉛直つり
材（９）（９）・・・・・・、（１０）　（１０）・・
・・・・、および、つり材中継環（８ンについては、鉛
直荷重を一時肩替りさせなければ部材の分解修理等を行
なうことはできない。本発明の免震装置ではこれらの修
理を行なう場合、支持脚（７）内部に設けた仮設柱（１
６）を使ってこれに鉛直荷重を肩書りさせることができ
、る。仮設柱（１６）を設置するｉこ当りては、まず、
水平移動体（２９）を除く作動装置を取りはずし、点検
口（６３）からこれらの部材な搬出したのち、滑動盤（
６４）を搬入し基礎（４）上面に載置する。鉛直連結材
（２８）　（２８）・・・・・・を撤去するに当っては
、水平移動体（２９）および仮設柱（１６）をあらかじ
めつり上げ装置でつっておく。第１２図ａはその状態を
示Ｔ免震装置の縦断面図である。第１２図す、ｃ、ｄは
、支持脚（７）の部分を拡大して示した横断面図で、同
図すはに−に、同図ＣはＬ−Ｌ１同図ｄはＭ　−Ｍの各
位置における横断面図である。支持脚（７）の上部の約
１／３の長さの部分は等肉厚の円筒体で、その下部の約
２／３の長さの部分には円筒体の内壁に４筋の溝が鉛直
に形成されている。仮設柱（１６）の上部の約１／２の
長さの部分は等肉厚の円筒体で、その下部の約１／２の
長さの部分は、円筒体の表面に４筋の厚肉部が鉛直に連
続して形成されている。なお、仮設柱（１６）の厚肉部
は支持脚（７）内篭の溝！こはめこまれている。

第１２図ａの状態になったら、つり上げ装置をゆるめて
水平移動体（２９）　＃よび仮設柱（１６）を下降させ
、水平移動体（２９）を滑′ＮＪ盤（６４）に接続する
。支持台（６）上部、または、支持脚（７）下部の平衡
板型自在継手（２３）　（２３）・・・・・・のナツト
を順次締めて、支持脚（７）下端の小口が、仮設柱（１
６）厚肉部上端の小口よりわずかに上ｉこなる位置まで
支持脚（７）をつり上げる。この状態になると、仮設柱
（１６）は回転できるようになるから、水平移動体（２
９）をそのままの状壱で仮設柱（１６）を４５１回転さ
せる。平衡板型自在継手（２３）　（２３）・・・・・
・のナツトを順次ゆるめ、支持脚（７）の小口が仮設柱
（１６）の厚肉部の小口に密着するまで支持脚（７）を
下降させる。これによって、支持脚（７）に作用する全
鉛直荷重は仮設柱（１６）を介して基礎（４）に直接伝
達される。

鉛直荷重を肩替りさせたら、支持台（６）のはね出し部
（１２）を上部建造物（２）につり、支持台（６）の胴
体部（１１）を分解して取りはずす。胴体部（１１）の
撤去が終ったら上部建造物（２）と仮設柱（１６）の下
部とをふれ止めの斜材（６５）（６５）・・・・・・で
連結する。第１３図ａはそのときの状態を示す免震装置
の縦断面図である。第１３図す、ｃ、ｄ％ｅは支持脚（
７）または仮設柱（１６）の部分を拡大して示した横断
面図で、同図すはに＝−に１、同図ＣはＬ−−Ｌ−１同
図ｄはＭ’　−Ｍ＋。

同図ｅはＮ’−Ｎ’の各位置における横断面図である。

基礎（４）と水平移動体（２９）との間には滑動盤（６
４）が設置されているから、水平移動体（２９）は基礎
（４）に対して水平方向に相対変位することができる。

このため、この状態のとき中地震または大地震がおこり
、基礎（４）に対して上部建造物（２）が水平方向に相
対変位をおこしても、修理中の支持脚（７）および仮設
柱（１６）に水干せん断力が集中して作用することがな
い。ただし、修理中の免震装置は水平移動した場合自刃
で原位置に復帰することができないから、この免震装置
の分解作業は、免震装置すべてに対して同時に行なうこ
とはできない。復元力を確保しつつ、つりあいを考えて
順次行なう必要がある。

（発明の効果） 本発明の免震装置は、原発間の免震装置にくらべて次の
ような点で優れている。

（１）　原発間の免震装置は、筒状の遊動体を支持台の
内部に装着する多重つり構造であるため、直径の大きい
支持台を必要とした。これに対して、本発明の免震装置
は、遊動体を必要としないつり構造であるため、支持台
の直径を小さくすることができる。これによって、免震
装置設置階の床面積が増加するとともに、居住者に対す
る圧迫感が減少し、部崖が使いやすくなる。

（２）　前記の（１）のように支持装置を改良したほか
、振動制御装置も液体シリンダを用いた装置の一部を機
械的な装置におきかえるなど装置の簡略化を図ったので
免震装置の製作費がかなり安くなる。

（３）　共損回避装置によって免震装置の固有周期を変
換する場合、急激に変換を行なうと居住者が不安を感じ
る動揺が発生するおそれがあるが、本発明の免ＣＵ１の
場合は、屈折板装置の突出、平伏動作をきめ細かに制御
し、つり材中継環の拘束または拘束解除をゆるやかに行
なうことができるから、これによっておこる動揺を最小
限におさえることができる。

（４）　遊動体がなくなり、免震装置の内部が単純な形
になったため、免震装置の内部で行なう保全作業がやり
やすくなったほか、仮設柱で鉛直荷重を支持することが
できるので、大規模な分解修理が容易にできるようにな
った。

【図面の簡単な説明】

第１図・・・・・・本発明の実施例の免震装置を設置し
た建造物の一部を示すＢ−Ｂ横断面図。 第２図・・・・・・本発明の実施例の免震装置を設置し
た１造物の一部を示ｊＡ−Ａ縦断面図。 第３因、第４図、第５図、第６図・・・・・・本発明の
実施例の免震装置の縦断面図、同Ｃ−Ｃ横断面図、同Ｃ
−Ｃ横断面図、同Ｃ−Ｃ横断面図。 第７図・・・・本発明の実施例の免震装置の下部のＦ−
１縦断面図。 第８図ａ、ｂ％ｃ、ｄ・・・・・・本発明の実施例の免
震装置の鉛直つり材およびつり材中継環の縦断面図、同
上面図、同Ｃ−Ｃ横断面図、同Ｃ−Ｃ横断面図。 第９図ａ、　ｂ、　ｃ、　ａ’％ｂ’、　ｃ’−・四本
発明の実施例の免震装置の屈折板装置の平伏状態におけ
る正面図、同Ｃ−Ｃ横断面図、同Ｃ−Ｃ横断面図、同突
出状態における正面図、同Ｃ−Ｃ横断面図、同工讐−■
Ｉ＃：：断面図。 第１０区、第１１図・・・・・・本発明の実施例の免震
装置の長周期免震振動を示す縦断面図、同短周期免実振
動を示す縦断面図。 第１２図ａ％ｂ、Ｃ，ｄ・・四本発明の実施例の免震装
置の仮設柱下降準備完了時の状態を示す縦断面図、同支
持脚部分の拡大Ｋ　−Ｋ横断面図、同Ｔ、　−Ｌ横断面
図、同Ｃ−Ｃ横断面図。 第１３１図ａ％ｂ、ｃ、ｄ、ｅ・・・・・・本発明の実
施例の免震装置の支持台分解中の状態を示す縦断面図、
同支持脚または仮設柱の拡大に’−に＝横断面図、同し
’−Ｌ’横断面図、同Ｍ’−Ｍ’横断面図、同Ｎ。 −Ｎ’横断面図。 （２）・・・上部建造物、（４）・・・基礎、（６）・
・・支持台、（７）・・・支持脚、（８）・・・つり材
中継環、（９）　（１０）・・・鉛直つり材、（１２）
　（１５）・・・はね出し部％　（１６）・・・仮設柱
、（１７）　（１８）・・・支持環、（２８）・・・鉛
直連結材、（２９）・・・水平移動体、（３０）・・・
垂直移動体、（３１）・・・支持わ＜％　　（３４）・
・・弾性薄板積層体、（３５）・・・凹面部、（３６）
・・・凸面部、（３７）・・・筒状体％　　（３９）・
・・、盾折板装置、（４０）・・・環状体、（４１）・
・・液体シリンダ、（４２）・・・案内部、（４３）・
・・置溝動体、（４４）・・・透溝動体％　　（４５）
・・・屈折板％　　（５６）・・・連結かん。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、空間をへだてて上下に相対する一方の建造物と他方
   の建造物との間に、一方の建造物に小口を固着させて筒
   状の圧縮部材を設け、その圧縮部材の内部に環状のつり
   材中継環と、柱状の圧縮部材をそれぞれ前後左右に適当
   な間隔をとって入子状に収容し、柱状の圧縮部材の小口
   を他方の建造物に固着し、筒状の圧縮部材の他方の建造
   物に相対する端部につり材取付部を設けて、そのつり材
   取付部と、つり材中継環を複数の可とう鉛直つり材から
   なる引張部材によってつなぎ、さらに、柱状の圧縮部材
   の一方の建造物に相対する端部につり材取付部を設けて
   そのつり材取付部と前記のつり材中継環を複数の可とう
   鉛直つり材からなる引張部材によってつないで柱状の圧
   縮部材をつるとともに、一方の建造物と、これに相対す
   る柱状の圧縮部材を作動装置を介して連結し、かつ、つ
   り材中継環に相対して筒状の圧縮部材の内壁に振動制御
   装置によって操作される中継環拘束部を設けた２段振り
   子式建造物免震装置 ２、柱状の圧縮部材が、他方の建造物に固着された筒状
   体とその内部に上下移動可能に装着された仮設柱によっ
   て形成されたものである特許請求の範囲第１項記載の２
   段振り子式建造物免震装置３、作動装置が、水平移動可
   能に一方の建造物に取りつけられた水平移動体の一方の
   建造物に相対する面に、鉛直軸に対して対称な傾斜面を
   持つ凹面部とこれに相接する凸面部からなるすべり対偶
   の一方を設け、すべり対偶の他方を垂直移動可能に一方
   の建造物に取りつけられた垂直移動体の一端に設け、垂
   直移動体の他端と一方の建造物を、積層体装置を介して
   連結するとともに、水平移動体を仮設柱に連結したもの
   である特許請求の範囲第２項記載の２段振り子式建造物
   免震装置 ４、すべり対偶の一方が円錐皿状の凹面部で、すべり対
   偶の他方が円錐状の凸面部である特許請求の範囲第３項
   記載の２段振り子式建造物免震装置 ５、水平移動体が、両端に自在継手を設けた複数の鉛直
   連結材によって一方の建造物に連結されたものである特
   許請求の範囲第３項または第４項記載の２段振り子式建
   造物免震装置 ６、垂直移動体が、支持わくによって一方の建造物に鉛
   直に設置された筒状体に上下移動可能に装着されたもの
   である特許請求の範囲第３〜５項から選ばれる１つの項
   に記載の２段振り子式建造物免震装置 ７、積層体装置が、円筒殻状にわずかに湾曲させた多数
   の金属薄板を円筒軸を鉛直にして重ね合わせ、かつ、上
   下の小口に加圧面を形成した１ないし複数個の弾性薄板
   積層体を、一端を一方の建造物に他端を垂直移動体の他
   端にそれぞれ接続させた積層体加圧装置に装着したもの
   である特許請求の範囲第３〜６項から選ばれる１つの項
   に記載の２段振り子式建造物免震装置 ８、中継環拘束部が、筒状の圧縮部材の内壁に鉛直に設
   置された案内部に、順滑動体、および、順滑動体に逆進
   装置を介して連結された逆滑動体を上下移動可能に装着
   するとともに、横ピンで接合した凸屈折部をつり材中継
   環に向けて屈折板を配装し、その屈折板の上下端のうち
   の一方の端部を順滑動体に、他方の端部を逆滑動体にそ
   れぞれ横ピンで接合した屈折板装置を、適当な間隔をお
   いて複数個設置し、各屈折板装置の順滑動体を一方の建
   造物に設置した滑動体移動装置に連結したものである特
   許請求の範囲第１〜７項から選ばれる１つの項に記載の
   ２段振り子式建造物免震装置９、滑動体移動装置が、振
   動制御装置によって操作される液体シリンダ複数個を一
   方の建造物に設置し、筒状の圧縮部材の内壁に上下移動
   可能に装着した環状体に、各液体シリンダの可動部を連
   結するとともに、連結かんによって環状体と各順滑動体
   を連結したものである特許請求の範囲第８項記載の２段
   振り子式建造物免震装置 １０、可とう鉛直つり材が、上端および下端の連結部に
   自在継手を設けた鉛直つり材である特許請求の範囲第１
   〜９項から選ばれる１つの項に記載の２段振り子式建造
   物免震装置１１、つり材取付部が、圧縮部材の端部に設
   けられたはね出し部とそのはね出し部の縁に形成された
   支持環である特許請求の範囲第１〜１０項から選ばれる
   １つの項に記載の２段振り子式建造物免震装置 １２、一方の建造物が基礎で、他方の建造物が上部建造
   物である特許請求の範囲第１〜１１項から選ばれる１つ
   の項に記載の２段振り子式建造物免震装置 １３、筒状の圧縮部材が円筒状の支持台で、柱状の圧縮
   部材が円柱状の支持脚である特許請求の範囲第１〜１２
   項から選ばれる１つの項に記載の２段振り子式建造物免
   震装置