JP6217088B2

JP6217088B2 - 滑り支承装置

Info

Publication number: JP6217088B2
Application number: JP2013030734A
Authority: JP
Inventors: 均秦野
Original assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Current assignee: Yokohama Rubber Co Ltd
Priority date: 2013-02-20
Filing date: 2013-02-20
Publication date: 2017-10-25
Anticipated expiration: 2033-02-20
Also published as: JP2014159703A

Description

本発明は、滑り支承装置に関し、さらに詳しくは、滑り面での円滑なすべり移動を長期にわたって維持することができる滑り支承装置に関するものである。

橋桁等の上部構造物と橋脚等の下部構造物との間に配置されて、上部構造物の伸縮や揺れを吸収する滑り支承装置が知られている。滑り支承装置は滑り面を有していて、上部構造物が外気温の影響により伸縮した場合や地震により揺れた場合などに、滑り面ですべる構造になっている。滑り面に埃や石、コンクリート片などの異物が介在すると、円滑なすべり移動が確保できなくなり、上述した伸縮や揺れを十分に吸収することができなくなる。

従来、滑り面に水分や埃が付着するのを防止するためにカバーを設けることが提案されている（例えば、特許文献１、２参照）。特許文献１、２で提案されているカバーは、滑り面の上に載置されて上部構造物とともに移動する。この移動の際に、カバーが滑り面の上の水分や汚れを拭き取る構造になっている。このカバーは滑り面に当接するため経時的に摩耗し、摩耗カスが滑り面の上に残留して異物になる可能性があるので、滑り面での円滑なすべり移動を長期にわたって確保するには不利である。また、滑り面での円滑なすべり移動を確保するために、このカバーには、支承体のすべり移動の障害にならないように優れたすべり性が要求される。

特開２００２−２８５７３３号公報特開２０１１−２３１４５９号公報

本発明の目的は、滑り面での円滑なすべり移動を長期にわたって維持することができる滑り支承装置を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明の滑り支承装置は、上部構造物の下面に固設されるソールプレートの下面に固定されるスライディングプレートと、下部構造物の上面に固設されるベースプレートの上面に固定されて、このベースプレートと前記スライディングプレートとの間に設置される支承体とを有し、前記スライディングプレートが前記支承体の上端部材である上沓の上面に対してすべり移動可能に載置された滑り支承装置において、前記スライディングプレートが周縁部に下方に突出した環状の周壁を有し、前記支承体の外周面と前記周壁の内周面との間を塞ぐ可撓性カバー部材を設け、前記周壁の内側にある前記スライディングプレートの底面と前記可撓性カバー部材の上面との間に空洞となるすき間を設けた状態にして、前記可撓性カバー部材を設けない場合に対して、前記可撓性カバー部材を設けることにより前記スライディングプレートをすべり移動させるために必要な力の増加割合を１０％以下にして、前記上部構造物が水平力を受けて前記スライディングプレートがすべり移動する際の滑動摩擦により前記水平力が減衰される構成にしたことを特徴とする。

本発明によれば、上沓の上面に対してすべり移動可能に載置されたスライディングプレートが、周縁部に下方に突出した環状の周壁を有して、前記支承体の外周面と前記周壁の内周面との間を塞ぐ可撓性カバー部材を設けたので、滑り面となるスライディングプレートの底面および上沓の上面は、可撓性カバー部材によって外部とは遮断される。そのため、滑り面に埃や石、コンクリート片などの異物が外部から侵入することが防止される。また、実質的に可撓性カバー部材が滑り面に接触して摩耗することがなく、摩耗したとしても摩耗カスは下方に落下するので滑り面に残留することはない。したがって、滑り面での円滑なすべりを長期にわたって維持することが可能になる。

ここで、前記スライディングプレートの底面と前記可撓性カバー部材の上面との間に空洞となるすき間を設けた仕様にする。この仕様によれば、可撓性カバー部材と滑り面とが完全に非接触になるので、円滑なすべりを長期にわたって維持するには益々有利になる。

前記可撓性カバー部材としては、例えば、可撓性材料を発泡させた部材や、膜材を蛇腹状に形成した部材を用いることができる。

前記周壁が、前記支承体の厚さ方向中心と前記支承体の下端部材である下沓の上面との間まで延びている仕様にすることもできる。この仕様によれば、上部構造物に上揚力が作用した際に、周壁を、スライディングプレートが支承体から外れるのを防止する外れ防止部材として機能させることができる。

本発明の滑り支承装置の設置状態を例示する断面図である。図１の滑り支承装置を例示する平面図である。図２のＡ−Ａ断面図である。図３の上部構造物がすべり移動した際の滑り支承装置の状態を断面視で例示する説明図である。滑り支承装置の別の実施形態を例示する断面図である。

以下、本発明の滑り支承装置を、図に示した実施形態に基づいて説明する。尚、図面では、橋軸方向をＸ方向で示し、橋軸直角方向をＹ方向で示している。

図１〜図３に例示する本発明の実施形態の滑り支承装置１は、橋桁等の上部構造物１１を支持する橋脚等の下部構造物１２に設置される。下部構造物１２の上面には、アンカー１３および固定ナット１４によりベースプレート１０が固設されている。上部構造物１１の下面には、ボルト等によりソールプレート９が固設されている。

滑り支承装置１は、スライディングプレート７と支承体２と可撓性カバー部材８とを備えている。スライディングプレート７は、ソールプレート９の下面にボルト等により固設されている。支承体２は、ベースプレート１０の上面に設置されている。

この実施形態の支承体２は、ゴム層３と鋼板４とが交互に積層されたゴム積層体２ａと、このゴム積層体２ａの上面に固定された金属板の上沓５と、ゴム積層体２ａの下面に固定された金属板の下沓６とで構成されている。鋼板４、上沓５および下沓６は隣接するゴム層３と加硫接着されて一体化している。下沓６はボルト等によりベースプレート１０に固設されている。

上沓５は、その上面が滑り材５ａで形成されている。滑り材５ａとしては、例えば、ステンレス鋼（ＳＵＳ３１６等）や一般炭素鋼などの金属が用いられる。この滑り材５ａには、スライディングプレート７がすべり移動可能に載置されている。

スライディングプレート７は、金属製の円盤の周縁部に下方に突出した環状の周壁７ａを有している。この周壁７ａに囲まれた内側の底面は滑り材７ｂで形成されている。滑り材７ｂとしては、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂などの低摩擦樹脂や二硫化モリブデン焼付け材等を例示できる。即ち、上沓５の上面となる滑り材５ａとスライディングプレート７の底面となる滑り材７ｂとが当接して、スライディングプレート７が滑り材５ａに対して円滑にすべり移動できる構造になっている。尚、一方の滑り材５ａにポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）樹脂などの低摩擦樹脂や二硫化モリブデン焼付け材を採用し、他方の滑り材７ｂにステンレス鋼（ＳＵＳ３１６等）や一般炭素鋼などの金属を採用することもできる。

この実施形態ではゴム積層体２ａ、上沓５および下沓６は円柱状であるが、例えば、四角柱状等の多角柱状を採用することもできる。また、スライディングプレート７は円形に限らず、四角形等の多角形を採用することもできる。周壁７ａは円環状に限らず、四角環状等の多角環状を採用することもできる。周壁７ａは、ゴム積層体２ａや上沓５の形状に合わせた形状が好ましく、ゴム積層体２ａや上沓５が円柱状であれば周壁７ａは円環状にするとよく、ゴム積層体２ａや上沓５が四角柱状であれば周壁７ａは四角環状にするとよい。

支承体２の外周面と、スライディングプレート７の周壁７ａの内周面との間には、スライディングプレート７のすべり移動を確保するためのスペースが設けられるが、本発明では、支承体２の外周面（上沓５とゴム積層体２ａの少なくとも一方の外周面）と、スライディングプレート７の周壁７ａの内周面との間を塞ぐ可撓性カバー部材８が設けられている。即ち、可撓性カバー部材８によって、上沓５の外周面と周壁７ａの内周面との間、ゴム積層体２ａの外周面と周壁７ａの内周面との間、或いは、上沓５およびゴム積層体２ａの外周面と周壁７ａの内周面との間が塞がれる。

この実施形態では、可撓性カバー部材８として、ポリウレタンフォームやポチエチレンフォームの軟質樹脂発泡材やゴム発泡材など、可撓性材料を発泡させた部材が用いられている。さらに、この実施形態では、スライディングプレート７の底面（滑り材７ｂ）と可撓性カバー部材８の上面との間にすき間Ｓが設けられている。

図４に例示するように、上部構造物１１が外気温の上昇により膨張した場合や外気温の低下により収縮した場合は、ソールプレート９およびスライディングプレート７は、上部構造物１１と同調して移動する。即ち、スライディングプレート７は、上沓５の滑り材５ａの上をすべり移動する。このすべり移動に伴ってすべり移動方向側に存在する可撓性カバー部材８は引張られ、すべり移動方向反対側に存在する可撓性カバー部材８は圧縮される。

このように、この滑り支承装置１では、上部構造物１１が橋軸方向Ｘの水平力を受けると、スライディングプレート７が上沓５の上面（滑り材５ａ）を橋軸方向Ｘにすべり移動し、その際の滑り材５ａ、７ｂどうしの滑動摩擦により橋軸方向Ｘの水平力が減衰される。上部構造物１１が橋軸直角方向Ｙの水平力を受けると、スライディングプレート７が上沓５の上面（滑り材５ａ）を橋軸直角方向Ｙにすべり移動し、その際の滑り材５ａ、７ｂどうしの滑動摩擦により橋軸直角方向Ｙの水平力が減衰される。

スライディングプレート７のすべり移動量が過大になって周壁７ａが上沓５の側面に当接すると、ゴム積層体２ａがせん断変形する。そのため、過大な水平力が作用してもゴム積層体２ａは損傷することなく上部構造物１１の荷重を安定して支持する。

可撓性カバー部材８は容易に変形するので、変形させるために大きな力は必要ない。例えば、可撓性カバー部材８を設けない場合に対して、可撓性カバー部材８を設けることによりスライディングプレート７をすべり移動させるために必要な力の増加割合は１０％以下、さらに好ましくは５％以下である。したがって、スライディングプレート７の円滑なすべり移動を妨げることがない。

そして、滑り面となるスライディングプレート７の底面（滑り材７ｂ）および上沓５の上面（滑り材５ａ）は、可撓性カバー部材８によって外部とは遮断される。そのため、滑り面に埃や石、コンクリート片などの異物が外部から侵入することが防止される。また、可撓性カバー部材８が実質的に滑り面に接触して摩耗することがなく、摩耗したとしてもその摩耗カスは下方に落下するので滑り面に残留することはない。したがって、滑り面での円滑なすべりを長期にわたって維持することができる。

可撓性カバー部材８は、上沓５およびゴム積層体２ａの外周面と周壁７ａの内周面との間をすべて塞ぐように充填することもできるが、本発明では、この実施形態のように、スライディングプレート７の底面（滑り材７ｂ）と可撓性カバー部材８の上面との間にすき間Ｓを設けた仕様にして、可撓性カバー部材８と滑り面とを完全に非接触にする。それ故、スライディングプレート７の円滑なすべりを長期にわたって維持するには益々有利になる。

上部構造物１１に上揚力が作用した際に、スライディングプレート７がゴム積層体２ａから分離して外れる可能性を考慮すると、周壁７ａは下方に長く延ばすことが好ましい。そこで、例えば、周壁７ａを支承体２の厚さ方向中心と下沓６の上面との間まで延ばした仕様にする。この仕様にすると、周壁７ａを、スライディングプレート７がゴム積層体２ａから外れるのを防止する外れ防止部材として有効に機能させることができる。

図５に例示するように、可撓性カバー部材８としては膜材８ｂを蛇腹状に形成した部材を用いることができる。この実施形態では、可撓性カバー部材８は、複数の環状の芯材８が同心円状に配置されて、これら芯材８ａがゴムや樹脂で形成された膜材８ｂと一体化されることにより、可撓性カバー部材８が構成されている。膜材８ｂは、隣り合う芯材８ａの間でたるみを有していて、蛇腹状に形成されている。

尚、本発明は、上端部材である上沓５と下端部材である下沓６との間にゴム積層体２ａを備えた支承体２に限らず、その他の支承体２を用いることもできる。例えば、支承板支承などの鋼製支承を用いることもできる。

１滑り支承装置
２支承体
２ａゴム積層体
３ゴム層
４鋼板
５上沓
５ａ滑り材
６下沓
７スライディングプレート
７ａ周壁
７ｂ滑り材
８可撓性カバー部材
８ａ芯材
８ｂ膜材
９ソールプレート
１０ベースプレート
１１上部構造物
１２下部構造物
１３アンカー
１４固定部材

Claims

上部構造物の下面に固設されるソールプレートの下面に固定されるスライディングプレートと、下部構造物の上面に固設されるベースプレートの上面に固定されて、このベースプレートと前記スライディングプレートとの間に設置される支承体とを有し、前記スライディングプレートが前記支承体の上端部材である上沓の上面に対してすべり移動可能に載置された滑り支承装置において、
前記スライディングプレートが周縁部に下方に突出した環状の周壁を有し、前記支承体の外周面と前記周壁の内周面との間を塞ぐ可撓性カバー部材を設け、前記周壁の内側にある前記スライディングプレートの底面と前記可撓性カバー部材の上面との間に空洞となるすき間を設けた状態にして、前記可撓性カバー部材を設けない場合に対して、前記可撓性カバー部材を設けることにより前記スライディングプレートをすべり移動させるために必要な力の増加割合を１０％以下にして、前記上部構造物が水平力を受けて前記スライディングプレートがすべり移動する際の滑動摩擦により前記水平力が減衰される構成にしたことを特徴とする滑り支承装置。
前記可撓性カバー部材が、可撓性材料を発泡させた部材である請求項１に記載の滑り支承装置。
前記可撓性カバー部材が、膜材を蛇腹状に形成した部材である請求項１に記載の滑り支承装置。
前記可撓性カバー部材が、同心状に配置された複数の環状の芯材とゴムまたは樹脂で形成された前記膜材とを一体化させて、前記膜材を隣り合う前記芯材の間でたるみを有する状態にして形成されている請求項３に記載の滑り支承装置。
前記周壁が、前記支承体の厚さ方向中心と前記支承体の下端部材である下沓の上面との間まで延びている請求項１〜４のいずれかに記載の滑り支承装置。