JP4360466B2 - ゴム支承装置 - Google Patents

Description

この発明は、橋梁等に使用されるゴム支承装置に係わり、更に詳しくは水平力分散支承装置において鉛直剛性を低下させることなく回転機能を向上させ、更にコンパクトで安価な機能補完型のゴム支承装置に関するものである。

従来、多径間連続桁の水平力分散支承としてゴム支承装置が使用され、このゴム支承装置は、鉛直方向の剛性は大きく、水平方向の剛性は小さいと言う特性を有しており、この特性を利用して温度変化による橋桁の移動時や地震時に水平方向に剪断変形させることにより水平荷重を各支点に分散させる構成となっている。

然しながら、上記のようなゴム支承装置は、金属支承装置に比べて支圧面積が大きいため、鉛直方向の撓みによる回転に追従し難く、特に支圧面積が大きな大反力支承ではこの傾向が大きく、このようにゴム支承の回転性能が悪いと、ゴム支承と橋桁を連結しているセットボルトに引っ張りの繰返し応力が働き、疲労破壊を起こしやすくなると言う問題があった。

そこで、剪断変形による水平力分散に適したゴム支承の利点を生かしつつ、回転性能に弱い難点を解決した橋梁支承装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）
この橋梁支承装置は、橋脚または橋台と橋桁との間に設置される支承装置であって、鉛直剛性を低下させることなく回転機能を有する密閉ゴム支承板支承を備えており、この密閉ゴム支承板支承を構成するシールリングが、長期使用の繰返し圧縮疲労による機能低下と共に水や砂等の侵入を受ける。その結果、金属部材が錆びてゴム流動路に固着し、内蔵ゴム板の流動機能に支障が生じ、安定した回転性能が得られない。

また、密閉ゴム支承板支承の枠体を固定するボルト、枠体及び上沓に設けられた環状突起が金属部材であるため、地震時の上向きの引張り力に対して耐衝撃性に劣ると言う問題があり、更に構造が複雑で高価となる問題があった。
特開平１１−３０３０１６号公報（第２〜第４頁、図１）

この発明はかかる従来の問題点に着目し、水平力分散支承装置において鉛直剛性を低下させることなく回転機能を向上させ、更にコンパクトで安価な機能補完型のゴム支承装置を提供することを目的とするものである。

この発明は上記目的を達成するため、第１ゴム支承体及び上沓に少なくとも一本以上の貫通孔を形成し、この貫通孔内に、橋桁の下部に装着したソールプレートと当接板とに係合する剪断キーを挿通し、前記貫通孔の長手方向の内壁面と剪断キーの長手方向の側面との間に間隙を設けたことを要旨とするものである。

ここで、前記第１ゴム支承体は、弾性ゴム層単体、または硬質板と弾性ゴム層との積層体であることを要旨とするものである。

また、この発明のゴム支承装置は、第１ゴム支承体に少なくとも一本以上の貫通孔を形成し、この貫通孔の長手方向の内壁面を外側に膨出する円弧状曲面に形成すると共に、この貫通孔内に、所定の間隙を隔てて長手方向の側面を外側に膨出する円弧状曲面に形成した剪断キーを挿通させて構成し、この剪断キーが橋桁の下部に装着したソールプレートと当接板とに係合するようにしたことを要旨とするものである。
ここで、前記第１ゴム支承体は、弾性ゴム層単体、または硬質板と弾性ゴム層との積層体であり、前記間隙に、ゴム状弾性体を介在させることも可能である。

このように、第１ゴム支承体に少なくとも一本以上の貫通孔を形成し、この貫通孔内に、前記橋桁の下部に装着したソールプレートと前記当接板とに係合する剪断キーを挿通した構成にすることで、鉛直剛性を低下させることなく回転機能を向上させことが出来る。

この発明は、上記のように第１ゴム支承体及び上沓に少なくとも一本以上の貫通孔を形成し、この貫通孔内に、橋桁の下部に装着したソールプレートと前記当接板とに係合する剪断キーを挿通し、前記貫通孔の長手方向の内壁面と剪断キーの長手方向の側面との間に間隙を設けたので、鉛直剛性を低下させることなく回転機能を向上させ、更にコンパクトで簡単な構成とすることが出来るので、安価な機能補完型のゴム支承装置とすることが出来る効果がある。

以下、添付図面に基づき、この発明の実施形態を説明する。

図１は、この発明の第１実施形態における橋軸直角方向のゴム支承装置の半断面図、図２は図１のＡ−Ａ矢視断面図を示し、前記ゴム支承装置は、硬質板１と弾性ゴム層２との積層体３から成る剪断変形機能を有する第２ゴム支承体４上に、当接板５を介して橋桁の鉛直反力支持機能及び橋桁の回転吸収機能を有する第１ゴム支承体６を一体的に積層させて構成されている。

前記第２ゴム支承体４の積層体３の下部には下沓７が取付けられ、下沓７の下面に剪断キー８及び溶接等により固定されたベースプレート９は、アンカーボルト１０を介して橋脚１１または橋台に固定されている。また、前記第１ゴム支承体６上には、上沓１２が取付けられ、この上沓１２上には橋桁１３の下部フランジ１４に溶接されたソールプレート１５が複数本のセットボルト１６を介して固定されている。

前記第２ゴム支承体４の橋軸直角方向における両側のベースプレート９上には、当接板５が当接するサイドブロック１７ａ，１７ｂが複数本のボルト１８を介して固定され、地震時に第２ゴム支承体４の橋軸直角方向の変位を拘束するように構成してある。

前記第１ゴム支承体６の平面の略中央には貫通孔１９が形成され、この貫通孔１９の長手方向の内壁面１９ａ内には、所定の間隙Ｘを隔てて前記橋桁１３の下部に装着したソールプレート１５と前記当接板５とに係合する剪断キー２０が挿通されている。この剪断キー２０により、第１ゴム支承体６が剪断変形を受けず、橋桁の鉛直反力支持機能及び回転吸収機能を有するもので、一本に限定されず、複数本の剪断キーを使用することも可能であり、この場合には第１ゴム支承体６の平面に貫通孔１９を均等に配設することが望ましい。

なお、この第１実施形態における第１ゴム支承体６は、弾性ゴム層２の単体で構成してあるが、図３の橋軸直角方向のゴム支承装置の半断面図に示すように、硬質板１と弾性ゴム層２との積層体で構成することも可能である。弾性ゴム層２が単体の場合は、鉛直剛性が相対的に小さくなる一方で回転機能が向上し、また硬質板１と弾性ゴム層２との積層体の場合は、鉛直剛性が相対的に大きくなる一方で回転性能が低下するため、第１ゴム支承体６の構成は、ゴム支承装置が設置される用途（例えば、橋梁、ビル、家屋等の建築物等）、支持重量等により適宜選択される。

なお、鉛直剛性と回転性能とのバランスを考慮すると、弾性ゴム層単体及び弾性ゴム層２〜４層と硬質板１〜３層との積層体であることが好ましい。

このように第１ゴム支承体６を弾性ゴム層単体、または硬質板１と弾性ゴム層２との積層体としたので、地震時の上向きの引張り力に対して耐衝撃性が向上し、安定した回転性能と長期の寿命を有するものである。

なお、その他の構成及び作用は上記第１実施形態と同様なので同一符号を付して説明は省略する。

図４は第１ゴム支承体６に形成した貫通孔１９と剪断キー２０との間隙Ｘにゴム状弾性体２１を介在させた他の実施形態を示す拡大断面図で、この実施形態は、前記間隙Ｘにゴム状弾性体２１を介在させて間隙Ｘを埋めるように構成することで、ゴム支承装置のガタを吸収することが可能であり、円滑で安定した回転機能を有するものである。

また、図５は第１ゴム支承体６に形成した貫通孔１９と剪断キー２０ａとの他の実施形態を示す拡大断面図を示し、この実施形態は、貫通孔１９の長手方向の内壁面１９ａを外側に膨出する円弧状曲面に形成すると共に、この貫通孔１９内に、所定の間隙Ｘａを隔てて長手方向の側面を外側に膨出する円弧状曲面に形成した剪断キー２０ａを挿通させて構成したものである。このように、ゴム状弾性体２１を介在させなくとも、第１ゴム支承体６の弾性ゴム層が鉛直荷重により膨出し、間隙Ｘを埋めてゴム支承装置のガタを吸収することが可能であり、円滑で安定した回転機能を有するものである。

従って、この発明では、上記図４及び図５の実施形態にすることがより好ましい。

このように、第１ゴム支承体６に少なくとも一本以上の貫通孔１９を形成し、この貫通孔１９内に、所定の間隙Ｘを隔てて前記橋桁１３の下部に装着したソールプレート１５と前記当接板５とに係合する剪断キー２０を挿通した構成にすることで、ゴム支承装置の鉛直剛性を低下させることなく、また間隙Ｘにゴム状弾性体２１を介在させることで、回転機能を向上させ、装置全体をコンパクトで、簡単な構成とすることが出来るものである。

なお、図６はゴム支承装置が全周方向にフリー状態の他の実施形態を示すゴム支承装置の半断面図であり、この実施形態の場合には、第２ゴム支承体４の周囲には、上記第１実施形態のようなサイドブロック１７ａ，１７ｂは設置しない。なお、その他の構成及び作用は上記第１実施形態と同様なので同一符号を付して説明は省略する。

また、第１ゴム支承体６及び第２ゴム支承体４の水平方向の断面形状は、円形、四角形等、ゴム支承装置が設置される用途（例えば、橋梁、ビル、家屋等の建築物等）、支持重量等により限定されず、第１ゴム支承体６及び第２ゴム支承体４の組合せも任意に行うことが可能である。

この発明の第１実施形態における橋軸直角方向のゴム支承装置の半断面図である。 図１のＡ−Ａ矢視断面図である。 他の実施形態を示す橋軸直角方向のゴム支承装置の半断面図である。 第１ゴム支承体に形成した貫通孔と剪断キーとの間隙にゴム状弾性体を介在させた他の実施形態を示す拡大断面図である。 第１ゴム支承体に形成した貫通孔と剪断キーとの他の実施形態を示す拡大断面図である。 ゴム支承装置が全周方向にフリー状態の他の実施形態を示すゴム支承装置の半断面図である。

符号の説明

１ 硬質板 ２ 弾性ゴム層
３ 積層体 ４ 第２ゴム支承体
５ 当接板 ６ 第１ゴム支承体
７ 下沓 ８ 剪断キー
９ ベースプレート １０ アンカーボルト
１１ 橋脚 １２ 上沓
１３ 橋桁 １４ 下部フランジ
１５ ソールプレート １６ セットボルト
１７ａ，１７ｂ サイドブロック
１８ ボルト １９ 貫通孔
１９ａ 内壁面 ２０，２０ａ 剪断キー
２１ ゴム状弾性体 Ｘ，Ｘａ 間隙

Claims (6)

1. 硬質板と弾性ゴム層との積層体から成る剪断変形機能を有する第２ゴム支承体上に、当接板を介して橋桁の鉛直反力支持機能及び橋桁の回転吸収機能を有する第１ゴム支承体を一体的に積層させ、この第１ゴム支承体上に上沓が取付けられ、この上沓上にソールプレートが固定されて構成して成るゴム支承装置において、
   前記第１ゴム支承体及び前記上沓に少なくとも一本以上の貫通孔を形成し、この貫通孔内に、前記橋桁の下部に装着した前記ソールプレートと前記当接板とに係合する剪断キーを挿通し、前記貫通孔の長手方向の内壁面と剪断キーの長手方向の側面との間に間隙を設けたことを特徴とするゴム支承装置。
2. 前記第１ゴム支承体は、弾性ゴム層単体、または硬質板と弾性ゴム層との積層体である請求項１に記載のゴム支承装置。
3. 前記間隙に、ゴム状弾性体を介在させた請求項１または２に記載のゴム支承装置。
4. 硬質板と弾性ゴム層との積層体から成る剪断変形機能を有する第２ゴム支承体上に、当接板を介して橋桁の鉛直反力支持機能及び橋桁の回転吸収機能を有する第１ゴム支承体を一体的に積層させて構成して成るゴム支承装置において、
   前記第１ゴム支承体に少なくとも一本以上の貫通孔を形成し、この貫通孔の長手方向の内壁面を外側に膨出する円弧状曲面に形成すると共に、この貫通孔内に、所定の間隙を隔てて長手方向の側面を外側に膨出する円弧状曲面に形成した剪断キーを挿通させて構成し、この剪断キーが前記橋桁の下部に装着したソールプレートと前記当接板とに係合するようにしたことを特徴とするゴム支承装置。
5. 前記第１ゴム支承体は、弾性ゴム層単体、または硬質板と弾性ゴム層との積層体である請求項４に記載のゴム支承装置。
6. 前記間隙に、ゴム状弾性体を介在させた請求項４または５に記載のゴム支承装置。

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