JPH1025709A - 支承体およびこれを用いた支承構造 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】橋桁等の変形が緩やかな場合にも、ゴム部分の
剪断変形がなく、しかも小型で、作製が容易な支承体を
提供する。 【解決手段】上沓２と、上下に補強板４，７が水平に配
設された下沓１とからなる。そして、下沓１の内部に縦
穴１６が穿設され、この縦穴１６の下部が下側補強板４
に穿設された貫通穴４ａで形成され、上記縦穴１６の上
部が上側補強板７の係合用凹部７ａで形成され、上記下
側補強板４の貫通穴４ａに固定されたストッパー部材１
７のストッパー１９が、その外周面が上記下沓１の縦穴
１６および係合用凹部７ａの内周面と隙間を保った状態
で、上記両穴７ａ，１６に嵌合している。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、橋桁，建造物の梁
体等の上部構造体を橋脚，建造物の土台等の下部構造体
に相対すべり自在に支承する支承体およびこれを用いた
支承構造に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、道路等に設けられた橋梁等の構造
物では、図１５に示すように、コンクリート製橋桁３０
等の上部構造体とコンクリート製橋脚３１等の下部構造
体との間にすべり沓３３を設け、コンクリートの硬化収
縮，温度変化等に起因する橋桁３０等の長手方向（図１
５の矢印方向）の伸縮や自動車の渋滞時等（図１５の一
点鎖線で自動車の渋滞箇所が示されている）に生じる橋
桁３０等のたわみ（図１５の二点鎖線参照）を許容しう
るようにしている。このようなすべり沓３３は、橋桁３
０等の両端の２か所に配設されており、橋脚３１等の水
平面部（沓座）３２に固定される下沓３４と、上面に橋
桁３０等が支承され上記下沓３４の上に橋桁３０等の長
手方向にすべりうる状態で載置される上沓３５とからな
る（図１６参照）。図１５において、４１は橋桁３０等
の中間部を支承する固定沓であり、その上下が沓座３
２，橋桁３０にボルト止めされている。

【０００３】上記下沓３４は、図１７および図１８に示
すように、略直方体形状のゴム弾性体に形成されてお
り、その上部に厚鋼板製の補強板３６が埋設されている
とともに、この補強板３６の下側に薄鋼板製の２枚の補
強板３７が埋設されている。また、上記ゴム弾性体に
は、その上面にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレ
ン）板３８からなるすべり面が形成されている。一方、
上記上沓３５は、下沓３４よりも橋桁３０等の長手方向
（図１８の矢印参照）に長く形成された平面視長方形の
板状ゴム弾性体に形成されており、厚鋼板製の芯金３９
が埋設されている。また、この板状ゴム弾性体の下面に
ＰＴＦＥ板４０からなるすべり面が形成されている。そ
して、下沓３４上に上沓３５が載置され、両ＰＴＦＥ板
３８，４０が相対すべり自在に摺接している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記構造では、上下両
沓３４，３５の各すべり面がＰＴＦＥ板３８，４０（摩
擦係数が０．０５〜０．１０程度と小さい）で形成され
ており、上下両沓３４，３５が相対すべりしやすい構造
になっている。例えば、実験室では、下部構造体に固定
した下沓３４上に上沓３５を介して上部構造体を載置
し、この上部構造体を所定の速度で移動させると、この
上部構造体の移動に伴って上沓３５が下沓３４上を滑る
ことが判っている。ところが、橋桁３０等の移動が緩や
かであると、場合によっては滑りにくいことがある。例
えば、温度変化に起因して生じる橋桁３０の伸縮（変
形）は１日に略１回であり、非常に緩やかである。ま
た、橋桁３０が３００ｍ程度の長大橋であると、コンク
リートの硬化収縮による橋桁３０の長手方向の縮み（変
形）は、施工後半年〜１，２年間に両端で５０ｍｍ程度
である。このように橋桁３０が緩やかにしか移動，変形
しない場合には、上下両沓３４，３５の各すべり面間に
滑りが発生せず、上沓３５の移動とともに、この上沓３
５に引き連れられるようにして下沓３４のゴム弾性体の
上端部が移動して全体が傾斜状に変形し、下沓３４のゴ
ム弾性体のゴムが剪断変形してしまうことがある（図１
９参照）。

【０００５】そこで、橋桁３０の移動，変形が緩やかな
場合にも、上記剪断変形が生じないように、下沓３４に
移動制限用ストッパーを設けたものが提案されている。
このものは、図２０〜図２２に示すように、下沓３４の
上下に外周部がゴム弾性体４５からはみ出す一対の補強
板４６，４７を設け、下側補強板４６の橋桁３０の長手
方向（図２０，図２１の矢印Ｐ参照）に沿う外周部中央
から棒状のストッパー４８を立設するとともに、各スト
ッパー４８の上端部に対応する上側補強板４７の部分
に、各ストッパー４８の上端部を遊嵌状に収容しうる切
欠き凹部４９を設けるようにしている。したがって、こ
の下沓３４を用いた支承構造では、橋桁３０等の上部構
造体の移動，変形が緩やかで、上沓３５の移動に伴って
下沓３４の上端部が橋桁３０等の長手方向に移動して
も、すぐに上側補強板４７の切欠き凹部４９の内周面に
ストッパー４８が当接し、それ以上は上記長手方向に上
側補強板４７が移動しなくなる。その結果、上沓３５が
下沓３４上を滑り、上記剪断変形が生じない。また、自
動車の渋滞時等に生じる橋桁３０のたわみ（図２１の矢
印Ｑ方向の揺動）をストッパー４８と切欠き凹部４９間
の隙間で吸収するようにもしている。しかしながら、こ
のものでは、上下の補強板４６，４７がゴム弾性体４５
の左右両側部および前後両側部から出っ張っており、下
沓が大型化する。しかも、上記両補強板４６，４７の出
っ張りのため、成形型として、単に上下割型だけでな
く、左右に割れる左右割型も必要になるうえ、成形型内
で各部材の位置決めがしにくい等、上記成形型を用いて
の成形工程が複雑化する。そして、この複雑化により、
補強板４６，４７が少しずれる等して不良品が発生する
と、高価なＰＴＦＥ板３８，４０を使用している分、そ
の損失が大きく、コストアップになる。

【０００６】本発明は、このような事情に鑑みなされた
もので、橋桁等の変形が緩やかな場合にも、すべり沓の
ゴム部分が剪断変形することがなく、しかも、小型で、
作製が容易な支承体およびこれを用いた支承構造の提供
をその目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
め、本発明は、上沓と、上下に剛性板体が水平に配設さ
れた下沓と、ストッパー部材からなり、上記ストッパー
部材が、取付け板と、この取付け板の上面から立設され
た棒状ストッパーで構成され、上記下沓の下面に上方に
向かって延びる縦穴が穿設され、この縦穴の下部が上記
下沓の下側剛性板体に穿設された取付穴で形成され、こ
の縦穴の上部が上記下沓の上側剛性板体に穿設された係
合穴で形成され、上記下側剛性板体の取付穴に上記スト
ッパー部材の取付け板が固定され、上記棒状ストッパー
が、その上部側の外周面が上記下沓の縦穴および係合穴
の内周面と隙間を保った状態で上記両穴に嵌合している
支承体を第１の要旨とし、下部構造体と上部構造体の間
に支承体が配設されこの支承体により下部構造体に対し
て上部構造体がこの上部構造体の長手方向に相対すべり
自在に支承されている支承構造であって、上記支承体
が、上沓と、上下に剛性板体が水平に配設された下沓
と、ストッパー部材からなり、上記ストッパー部材が、
取付け板と、この取付け板の上面から立設された棒状ス
トッパーで構成され、上記下沓の下面に上方に向かって
延びる縦穴が穿設され、この縦穴の下部が上記下沓の下
側剛性板体に穿設された取付穴で形成され、この縦穴の
上部が上記下沓の上側剛性板体に穿設された係合穴で形
成され、上記下側剛性板体の取付穴に上記ストッパー部
材の取付け板が固定され、上記棒状ストッパーが、その
上部側の外周面が上記下沓の縦穴および係合穴の内周面
と隙間を保った状態で上記両穴に嵌合している支承構造
を第２の要旨とする。

【０００８】すなわち、本発明の支承体は、上沓と、上
下に剛性板体が水平に配設された下沓と、ストッパー部
材からなり、このストッパー部材が、取付け板と、この
取付け板の上面から立設された棒状ストッパーで構成さ
れている。そして、下沓の下面に上方に向かって延びる
縦穴が穿設され、この縦穴の下部が上記下沓の下側剛性
板体に穿設された取付穴で形成され、この縦穴の上部が
上記下沓の上側剛性板体に穿設された係合穴で形成さ
れ、上記下側剛性板体の取付穴に上記ストッパー部材の
取付け板が固定され、上記棒状ストッパーが、その上部
側の外周面が上記下沓の縦穴および係合穴の内周面と隙
間を保った状態で、上記両穴に嵌合している。したがっ
て、橋桁等の上部構造体が非常に緩やかに移動，変形
し、この移動，変形に伴って移動する上沓に引き連れら
れて下沓の上端部が移動し始めても、すぐに（少しの移
動で）下沓の下側剛性板体に固定したストッパー部材の
棒状ストッパーが下沓の上側剛性板体の係合穴の周面に
当接し、上側剛性板体の移動が止まる。このため、下沓
の上端部の移動が止められて下沓上を上沓が滑るように
なり、下沓のゴム部分の剪断変形が防止される。また、
自動車の渋滞時等に生じる橋桁のたわみ（揺動に似た動
き）により下沓の上部が押圧されて変形しても、この変
形を上記棒状ストッパーと下沓の縦穴，係合穴との間の
隙間により吸収することができる。しかも、下沓内に設
けた縦穴，係合穴にストッパー部材を固定しただけであ
り、下沓が大型化しない。さらに、成形型も上下割型だ
けで作製することができ、また、下沓の縦穴を成形型内
への位置決めに利用する（例えば、成形型の下型に、上
記縦穴に係合しうるピンを立設する）等することにより
成形工程が簡素化される。このため、不良品の発生を防
いでコスト低減に役立つ。一方、本発明の支承構造によ
れば、上記支承体を用いることができ、構造全体が大型
化しない。

【０００９】

【発明の実施の形態】つぎに、本発明の一実施の形態を
図面にもとづいて詳しく説明する。

【００１０】図１および図２は本発明の支承体の一実施
の形態を示している。これらの図において、３はすべり
沓（支承体）であり、下沓１と上沓２とからなる。上記
下沓１は、図３に示すように、略直方体形状のゴム弾性
体に形成されており、厚鋼板製の下側補強板４と２枚の
薄鋼板製の中間補強板５により補強された弾性ゴム層６
を下層とし、厚鋼板製の上側補強板７の横側面および上
面を薄い緩衝ゴム層８で被覆しこの薄い緩衝ゴム層８の
表面にＰＴＦＥ（ポリテトラフルオロエチレン）板９か
らなるすべり面を形成したものを上層とし、これら２層
を一体形成して構成されている。この下沓１には、その
下面から上方に向かって、図４に示すように、橋桁３０
（図１５参照）の長手方向（図４の矢印参照、この実施
の形態では、前後方向）に沿う中央部に、上記長手方向
に直交する方向（すなわち、左右方向）に並ぶようにし
て２つの縦穴１６が穿設されている。これら両縦穴１６
は、上記下側補強板４を貫通するようにして穿設された
貫通丸穴４ａと、上記両中間補強板５，弾性ゴム層６の
ゴム部を貫通するようにして上記貫通丸穴４ａと同心
状，同径に穿設された各貫通丸穴と、上記上側補強板７
の下面に上記貫通丸穴４ａと同心状，同径に穿設された
円形の係合用凹部７ａからなる。

【００１１】上記上沓２は、下沓１よりも大きく形成さ
れた平面視長方形の板状ゴム弾性体に形成されており、
厚鋼板製の芯金１０を硬質ゴムからなる緩衝ゴム層１１
で被覆しこの緩衝ゴム層１１の下面にＰＴＦＥ板１２か
らなるすべり面を形成したもので構成されている。そし
て、上記緩衝ゴム層１１の外周部から周壁が垂下してお
り、この周壁のうち、前後両側壁１３（この前後両側壁
１３の内面にはＰＴＦＥ板１２が形成されていない）が
ストッパ壁として作用している。また、上記周壁のう
ち、左右両側壁１４には、その内面に、下沓１の前後方
向幅と略同幅のスポンジフォーム１５（両スポンジフォ
ーム１５は、施工時の位置決めにのみ使用される）が糊
付け，固定されている。これら両スポンジフォーム１５
の内面間の間隔は下沓１の左右方向幅に略同じ幅に設定
されている。

【００１２】上記下沓１に穿設された両縦穴１６には、
図５に示すように、ストッパー部材１７が挿通されて固
定されている。このストッパー部材１７は、図６に示す
ように、上記下側補強板４に穿設された両各貫通丸穴４
ａに無理嵌め状に固定される円盤状の取付け部１８と、
この取付け部１８の上面の中央から立設された円柱状の
ストッパー１９とからなり、このストッパー１９の外周
面と縦穴１６，係合用凹部７ａの内周面との隙間が１ｍ
ｍに設定され、ストッパー１９の上面と係合用凹部７ａ
の上面との隙間が２〜３ｍｍに設定されている。

【００１３】上記すべり沓３を用いて、図１５に示すよ
うな橋脚３１に橋桁３０を支承する場合には、まず、図
７に示すように、上面（水平面部）に複数の凹部３１ａ
（図面には、２つの凹部３１ａが示されている）が形成
された橋脚３１を形成する。ついで、図８に示すよう
に、上記凹部３１ａに無収縮モルタルで、上面が水平面
部に形成された直方体形状の沓座２０を作製する。つぎ
に、図９に示すように、上記沓座２０上に下沓１を載置
する。つぎに、両スポンジフォーム１５（図４参照）間
に下沓１が収まるようにして上沓２を下沓１上に載置す
る。そののち、上沓２上に橋桁３０を載置することが行
われる（図１０参照）。この状態では、下沓１はそのゴ
ム材による大きな摩擦係数のため、沓座２０上に置くだ
けでその上を移動することがなく、また、上沓２もその
ゴム材による大きな摩擦係数のため、その上に橋桁３０
を載置するだけで橋桁３０と一緒に移動し、下沓１上を
上沓２がすべる。これにより、橋脚３１に対し橋桁３０
を前後方向にすべりうる状態で支承することができる。
このような支承構造では、橋桁３０の前後方向の移動，
変形が非常に緩やかであって、これにより上記移動，変
形時に上沓２とともに下沓１の上端部が移動し始めて
も、図１１に示すように、下沓１の上側補強板７の係合
用凹部７ａの内周面にストッパー部材１７のストッパー
１９の上端部の外周面が当接し、上側補強板７が前後方
向に移動しなくなる（すなわち、下沓１の上端部が移
動，変形しなくなる）。したがって、上記当接ののち
は、上沓２が下沓１上をすべるようになる（図１２参
照）。

【００１４】上記のように、この実施の形態では、橋桁
３０が緩やかに移動，変形し、これにより、上沓２とと
もに下沓１の上端部が少し移動しても、すぐに下沓１の
下側補強板４に固定したストッパー部材１７のストッパ
ー１９が下沓１の上側補強板７の係合用凹部７ａに当接
して上側補強板７の移動が止まる。このため、下沓１の
上端部が上沓２とともに移動することがなく（下沓１の
上端部がストッパー１９で固定された状態になり）、下
沓１上を上沓２が滑り、下沓１のゴムの剪断変形が防止
される。また、下沓１の前後方向中央部に穿設した縦穴
１６，係合用凹部７ａにストッパー１９を遊嵌させてい
るため、自動車の渋滞時等に生じるたわみで下沓１の上
部が押圧されて（このような押圧力は、主として、下沓
１の上面の前後方向中央部を中心とする揺動力として作
用する）変形しても、この変形を充分に吸収することが
できる。しかも、下沓１の内部に縦穴１６，係合用凹部
７ａを形成しているため、下沓１が大型化しない。さら
に、成形型も上下割型だけで作製することができるう
え、成形型の下型に、下沓１の縦穴１６，係合用凹部７
ａに係合しうるピンを立設しておけば、上記下型に簡単
に下沓１を位置決めすることができる。そのうえ、作製
された橋脚３１の高さに多少のばらつきがあっても、沓
座２０を作製するときに、この沓座２０の厚みを調節す
ることで、所望の高さに正確に設定することができる。

【００１５】図１３は下沓１の変形例を示している。こ
の変形例では、縦穴１６が下沓１を上下に貫通してい
る。それ以外の部分は上記実施の形態と同様であり、同
様の部分には同じ符号を付している。この変形例でも、
上記実施の形態の下沓と同様の作用，効果を奏する。

【００１６】図１４は下沓１の他の変形例を示してい
る。この変形例では、下側補強板４の下面に縦穴１６と
同心で，縦穴１６より大径の円形凹部２２が形成されて
いるとともに、この円形凹部２２に対応する弾性ゴム層
６の下端部に、上記円形凹部２２と同径の貫通穴６ａが
穿設されている。また、ストッパー部材１７の取付け部
１８が上記下側補強板４の円形凹部２２に無理嵌めしう
る円盤状に形成されている。それ以外の部分は上記実施
の形態と同様であり、同様の部分には同じ符号を付して
いる。この変形例でも、上記実施の形態の下沓と同様の
作用，効果を奏する。しかも、ストッパー部材１７の取
付け部１８の上面が下側補強板４の円形凹部２２の奥面
に当接しているため、ストッパー部材１７が上方に移動
することがなく、ストッパー部材１７のストッパー１９
の上面と下沓１の上側補強板７の係合用凹部７ａ間の隙
間を常に所定値に維持することができる。したがって、
自動車の渋滞時等に生じるたわみで下沓１の上部が押圧
されて変形しても、この変形を上記隙間で長期間にわた
って吸収することができる。

【００１７】なお、上記各実施の形態において、ストッ
パー１９の外周部にゴム製の帯体を巻回するようにして
もよい。この場合には、ストッパー１９が下沓１の縦穴
１６，係合用凹部７ａに繰り返し接触しても、この接触
時の押圧力や摩擦力が上記帯体のゴムで緩和され、スト
ッパー１９の外周面や縦穴１６，係合用凹部７ａの内周
面が損傷したり、破損したりすることがない。また、上
記各実施の形態では、ストッパー１９の外周面と縦穴１
６，係合用凹部７ａの内周面との隙間を１ｍｍに設定し
ているが、好適には、２〜３ｍｍに設定することがで
き、余裕をみて５ｍｍに設定してもよい。また、ストッ
パー１９の上面と係合用凹部７ａの上面との隙間を２〜
３ｍｍに設定しているが、好適には、３〜４ｍｍに設定
することができ、余裕をみて５ｍｍに設定してもよい。
また、上記各実施の形態では、ストッパー部材１７を下
側補強板４の貫通穴４ａに無理嵌めしているが、溶接ま
たはねじによる結合１により固着してもよい。

【００１８】また、上記各実施の形態では、スポンジフ
ォーム１５を上沓２に固定しているが、これに限定する
ものではなく、スポンジフォーム１５を下沓１の左右両
側面に固定してもよい。また、上記各実施の形態では、
上下両沓１，２のすべり面をＰＴＦＥ板９，１２で構成
しているが、これに限定するものではなく、フッ素樹脂
製の薄層等すべり易い材質で形成されたものであれば、
どのような板状体，層状体でもよい。

【００１９】

【発明の効果】以上のように、本発明の支承体によれ
ば、橋桁等の上部構造体が非常に緩やかに移動，変形
し、この移動，変形に伴って移動する上沓に引き連れら
れて下沓の上端部が移動し始めても、すぐに（少しの移
動で）下沓の下側剛性板体に固定したストッパー部材の
棒状ストッパーが下沓の上側剛性板体の係合穴の周面に
当接し、上側剛性板体の移動が止まる。このため、下沓
の上端部の移動が止められて下沓上を上沓が滑るように
なり、下沓のゴム部分の剪断変形が防止される。また、
自動車の渋滞時等に生じる橋桁のたわみ（揺動に似た動
き）により下沓の上部が押圧されて変形しても、この変
形を上記棒状ストッパーと下沓の縦穴，係合穴との間の
隙間により吸収することができる。しかも、下沓内に設
けた縦穴，係合穴にストッパー部材を固定しただけであ
り、下沓が大型化しない。さらに、成形型も上下割型だ
けで作製することができ、また、下沓の縦穴を成形型内
への位置決めに利用する（例えば、成形型の下型に、上
記縦穴に係合しうるピンを立設する）等することにより
成形工程が簡素化される。このため、不良品の発生を防
いでコスト低減に役立つ。一方、本発明の支承構造によ
れば、上記支承体を用いることができ、構造全体が大型
化しない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に用いるすべり沓の一実施の形態を示す
縦断面図である。

【図２】上記すべり沓の横断面図である。

【図３】上記すべり沓の斜視図である。

【図４】上記すべり沓を下から見た図である。

【図５】下沓とストッパー部材を示す横断面図である。

【図６】ストッパー部材を示す拡大斜視図である。

【図７】橋梁の製作工程を示す説明図である。

【図８】上記橋梁の製作工程を示す説明図である。

【図９】上記橋梁の製作工程を示す説明図である。

【図１０】上記橋梁の製作工程を示す説明図である。

【図１１】上記すべり沓の作用を示す斜視図である。

【図１２】上記すべり沓の作用を示す斜視図である。

【図１３】下沓の変形例を示す断面図である。

【図１４】下沓の他の変形例を示す断面図である。

【図１５】橋脚と橋桁の支承構造を示す説明図である。

【図１６】従来例のすべり沓の斜視図である。

【図１７】従来例のすべり沓の縦断面図である。

【図１８】従来例のすべり沓の横断面図である。

【図１９】従来例のすべり沓の作用を示す説明図であ
る。

【図２０】他の従来例の下沓を示す平面図である。

【図２１】他の従来例の下沓の正面図である。

【図２２】他の従来例の下沓の側面図である。

【符号の説明】

１ 下沓 ２ 上沓 ３ すべり沓 ４ 下側補強板 ４ａ 貫通穴 ７ 上側補強板 ７ａ 係合用凹部 １６ 縦穴 １７ ストッパー部材 １８ 取付け部 １９ ストッパー ２０ 沓座 ３０ 橋桁 ３１ 橋脚

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 上沓と、上下に剛性板体が水平に配設さ
   れた下沓と、ストッパー部材からなり、上記ストッパー
   部材が、取付け板と、この取付け板の上面から立設され
   た棒状ストッパーで構成され、上記下沓の下面に上方に
   向かって延びる縦穴が穿設され、この縦穴の下部が上記
   下沓の下側剛性板体に穿設された取付穴で形成され、こ
   の縦穴の上部が上記下沓の上側剛性板体に穿設された係
   合穴で形成され、上記下側剛性板体の取付穴に上記スト
   ッパー部材の取付け板が固定され、上記棒状ストッパー
   が、その上部側の外周面が上記下沓の縦穴および係合穴
   の内周面と隙間を保った状態で上記両穴に嵌合している
   ことを特徴とする支承体。
2. 【請求項２】 下部構造体と上部構造体の間に支承体が
   配設されこの支承体により下部構造体に対して上部構造
   体がこの上部構造体の長手方向に相対すべり自在に支承
   されている支承構造であって、上記支承体が、上沓と、
   上下に剛性板体が水平に配設された下沓と、ストッパー
   部材からなり、上記ストッパー部材が、取付け板と、こ
   の取付け板の上面から立設された棒状ストッパーで構成
   され、上記下沓の下面に上方に向かって延びる縦穴が穿
   設され、この縦穴の下部が上記下沓の下側剛性板体に穿
   設された取付穴で形成され、この縦穴の上部が上記下沓
   の上側剛性板体に穿設された係合穴で形成され、上記下
   側剛性板体の取付穴に上記ストッパー部材の取付け板が
   固定され、上記棒状ストッパーが、その上部側の外周面
   が上記下沓の縦穴および係合穴の内周面と隙間を保った
   状態で上記両穴に嵌合していることを特徴とする支承構
   造。