JPH08260421A - 構造物のすべり弾性支承装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】上部構造物の水平方向の移動の際に、弾性沓に
せん断変形を生じさせない構造物のすべり弾性支承装置
を提供する。 【構成】上部構造物１の下面に固定された上沓５と、下
部構造物１２の上面に固定された下沓１１と、下沓１１
の上面に載置された弾性沓１７と、弾性沓１７の上面に
載置され、上沓５に対し相対滑動可能な中間プレート２
０と、上部構造物１の水平移動に伴う中間プレートの水
平方向移動を拘束するための拘束手段１４、２４とを備
えてなり、中間プレート２０は拘束手段により拘束され
ているので移動することができず、上部構造物の水平移
動は上沓５と中間プレート２０とのすべりによってのみ
実現され、弾性沓がせん断変形を起こすことはない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は構造物のすべり弾性支
承装置に関する。さらに詳細には、橋梁において橋桁等
の上部構造物と、橋脚、橋台等の下部構造物との間に配
置され、橋桁を橋軸方向に移動可能に支承するすべり弾
性支承装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来この種のすべり弾性支承装置とし
て、図６に示されるような構造のものが知られている。
図６は橋軸方向Ｘに沿った部分断面図であり、橋桁５１
の下部フランジ５２にはソールプレート５３が固定さ
れ、その下面にはせん断キー５６がボス孔５７に嵌合し
た状態で、上沓５４がボルト５５により固定されてい
る。

【０００３】橋脚５８にはアンカーボルト５９を介して
下沓６０が固定され、その上面にはせん断キー６１がボ
ス孔６５に嵌合した状態で、ゴム沓６２が載置されてい
る。上沓５４の下面には低摩擦性のステンレス板６３
が、ゴム沓６２の上面にはテフロン（商品名）板６４等
の低摩擦板がそれぞれ設けられている。

【０００４】このように、すべり弾性支承装置は橋桁５
１の荷重による支圧をゴム沓６２が負担するとともに、
橋桁５１の鉛直方向の回転をゴム沓６２の変形によって
許し、また橋桁５１の橋軸方向の移動をステンレス板６
３及びテフロン板６４間のすべりによって許す構造のも
のである。上沓６０に固定されたサイドブロック６６
は、橋桁５１の橋軸直角方向の移動を制限するための部
材である。

【０００５】図７は上記従来のすべり弾性支承装置の作
動状態を示す図である。橋桁５１に水平力Ｆが作用した
場合、前述のように、本来ならステンレス板６３及びテ
フロン板６４間に生ずるすべりによってのみ橋桁５１が
移動するのが望ましい。しかし、橋桁５１の荷重が大き
いことからステンレス板６３及びテフロン板６４間に作
用する静止摩擦力も大きく、このため実際にはステンレ
ス板６３及びテフロン板６４が互いにすべりを生ずる前
に、すなわち両者間に作用する静止摩擦力が切れる前
に、その摩擦力によってゴム沓６２には橋軸方向のせん
断変形が生じていた。

【０００６】そして、摩擦力が設計値よりも大きいと、
ゴム沓６２が異常にせん断変形を起こし、ゴム沓の支圧
面積が大きく減少することから支圧応力が許容応力を越
えるおそれがあった。また、ゴム沓が異常変形を起こさ
なくても、摩擦力が切れるまではせん断変形するので、
それによって減少する支圧面積を確保するため、ゴム沓
を大きくするという傾向にあった。したがって、ゴム沓
が高価なものとならざるを得なかった。

【０００７】また、従来のすべり弾性支承装置では、ゴ
ム沓６２に摩擦力に基づく水平力が加わるため、ゴム沓
６２はせん断キー６１を介して下沓６０に結合されてい
る。このため、テフロン板６４の交換をする場合、ゴム
沓６２を上沓５４及び下沓６０間から引き出すには、橋
桁５１を少なくともせん断キー６１の高さ分だけジャッ
キアップしなければならず、車両通行中は交換作業が困
難であった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】この発明は上記のよう
な技術的背景に基づいてなされたものであって、次の目
的を達成するものである。

【０００９】この発明の目的は、上部構造物の水平方向
の移動の際に、弾性沓にせん断変形を生じさせない構造
物のすべり弾性支承装置を提供することにある。

【００１０】この発明の他の目的は、すべり部材の交換
の際に上部構造物のジャッキアップ量が少なくて済む構
造物のすべり弾性支承装置を提供することにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】この発明は上記課題を達
成するために、次のような手段を採る。

【００１２】すなわちこの発明は、上部構造物と下部構
造物との間に配置され、前記上部構造物を水平方向に移
動可能に支承するためのすべり弾性支承装置であって、
前記上部構造物の下面に固定された上沓と、前記下部構
造物の上面に固定された下沓と、前記下沓の上面に載置
された弾性沓と、前記弾性沓の上面に載置され、前記上
沓に対し相対滑動可能な中間プレートと、前記上部構造
物の移動に伴う前記中間プレートの水平方向移動を拘束
するための拘束手段とを備えてなる構造物のすべり弾性
支承装置にある。

【００１３】またこの発明は、前記上沓の下面に設けら
れた上側低摩擦プレートと、前記中間プレートの上面に
設けられた下側低摩擦プレートとを備えてなる構造物の
すべり弾性支承装置にある。

【００１４】さらにこの発明は、前記拘束手段が前記中
間プレートに設けられた第１係合手段と、前記下沓に設
けられ、前記第１係合手段と係合する第２係合手段とを
備えてなる構造物のすべり弾性支承装置にある。

【００１５】さらにこの発明は、前記第１係合手段が前
記上部構造物の前記移動方向に沿った前記中間プレート
の両側部に形成された切欠部であり、前記第２係合手段
が前記上部構造物の前記移動方向と直角な水平方向移動
を拘束するために前記下沓に設けられた部材であって、
その一部が前記切欠部に嵌入されたサイドブロックであ
ることを特徴とする構造物のすべり弾性支承装置にあ
る。

【００１６】さらにこの発明は、前記弾性沓がパッド型
のゴム沓であることを特徴とする請求項構造物のすべり
弾性支承装置にある。

【００１７】

【作用】上部構造物に地震等により水平力が作用する
と、中間プレートにも上側低摩擦プレートと下側低摩擦
プレートとの間の摩擦力を介して水平力が作用するが、
中間プレートは拘束手段により拘束されているので、移
動することができない。すなわち、上部構造物の水平移
動は、摩擦力に抗しての上側低摩擦プレートと下側低摩
擦プレートとのすべりによってのみ実現され、弾性沓が
せん断変形を起こすことはない。

【００１８】

【実施例】この発明の実施例を図面を参照しながら以下
に説明する。以下に示す実施例はこの発明を橋梁におけ
るすべり弾性支承装置として適用した例である。図１は
すべり弾性支承装置を橋軸方向に沿ってみた部分断面
図、図２は橋軸直角方向に沿ってみた部分断面図、図３
は図１のＡ−Ａ線断面図である。各図においてＸ方向及
びＹ方向は、それぞれ橋軸方向及び橋軸直角方向を示し
ている。

【００１９】上部構造物である橋桁１はこの実施例では
鋼桁であり、そのフランジ２の下面には中央にボス孔４
を有する金属製のソールプレート３が溶接により固着さ
れている。上沓５は矩形の鋼板等からなる金属製のプレ
ートであり、上面中央にせん断キー６が設けられてい
る。上沓５はせん断キー６がボス孔４に嵌合した状態
で、フランジ２及びソールプレート３を貫通する固定ボ
ルト７によりソールプレート３の下面に固定されてい
る。

【００２０】上沓５の下面には上側低摩擦プレートを構
成するステンレス鋼板８が設けられている。このステン
レス鋼板８は上沓５の下面に形成された凹部に、表面が
上沓５と同一面となるように嵌め込まれたうえ、溶接に
より上沓５に固着されている。上沓５の橋軸方向両側部
には橋軸方向に延びる段部９を有する切欠部１０、１０
が形成されている。

【００２１】下沓１１は矩形の鋼板等からなる金属製の
プレートであり、この下沓１１は下部構造物である橋脚
１２の上面にアンカーボルト１３を介して固定されてい
る。下沓１１の橋軸方向両側部にはサイドブロック１
４、１４が固定ボルト１５を介して取外し自在に固定さ
れている。サイドブロック１４は上端に張出部１６を有
し、この張出部１６は上沓５の段部９に緩く係合してい
る。この係合により、橋桁１の橋軸直角方向の移動と、
橋桁１の上揚移動とが制限される。

【００２２】下沓１１の上面にはゴム沓１７が載置され
ている。ゴム沓１７はその上面にも下面にもせん断キー
をもたないパッド型ゴム沓である。下沓１１にはゴム沓
１７の橋軸方向のずれによる移動を抑止し位置決めする
ための、橋軸直角方向に延びるずれ止めプレート１８、
１８が設けられている。ゴム沓１７は積層ゴムであり、
その内部には複数枚の金属製の補強プレート１９が加硫
成形時に埋め込まれている。

【００２３】ゴム沓１７の上面には中間プレート２０が
載置されている。中間プレート２０は矩形の鋼板等から
なる金属製のプレートである。中間プレート２０の上面
には下側低摩擦プレートを構成するテフロン板２２が設
けられ、テフロン板２２はステンレス板８に滑動可能に
圧接している。このテフロン板２２は中間プレート２０
の上面に形成された凹部２３に嵌め込まれ、接着されて
いる。この状態でテフロン板２２の表面は、中間プレー
ト２０の上面から突出する。凹部２３は橋軸直角方向の
全体に亘って形成してもよい。

【００２４】中間プレート２０の橋軸方向寸法はゴム沓
１７のそれよりも幾分か大きい程度であるが、橋軸直角
方向寸法はゴム沓１７のそれよりも大きくなっている。
すなわち、中間プレート２０の橋軸方向両側部２１、２
１は、ゴム沓１７の上面から張り出している。この両側
部２１、２１には第１係合手段である切欠部２４、２４
が形成されている。そして、これらの切欠部２４、２４
にはサイドブロック１４、１４が緩く嵌入し、係合して
いる。すなわち、サイドブロック１４は第２係合手段を
構成し、またこれらの第１、第２係合手段は中間プレー
ト２０の橋軸方向移動を拘束する拘束手段を構成してい
る。

【００２５】次に上記実施例の作用について説明する。
図４は上記実施例の作動状態を示す図である。橋桁１に
地震等により水平力Ｆが作用すると、橋桁１は橋軸方向
に移動する。その際、中間プレート２０にもステンレス
板８とテフロン板２２との間の摩擦力を介して水平力が
作用するが、中間プレート２０はサイドブロック１４に
係合して拘束されているので、移動することができな
い。すなわち、橋桁１の水平移動は、摩擦力に抗しての
ステンレス板８とテフロン板２２とのすべりによっての
み実現され、ゴム沓１７がせん断変形を起こすことはな
い。

【００２６】このように、ゴム沓１７がせん断変形しな
いことから、せん断キーを有しない安価なパッド型のゴ
ム沓を用いることができる。そして、支圧面積が減少す
ることがないので、支圧応力をゴム沓の実面積で計算す
ることができ、ゴム沓を従来のものよりも小さく設計で
きる。また、せん断キーがないので、テフロン板２２を
交換する際は、橋桁１をずれ止めプレート１８の厚さ程
度わずかにジャッキアップさせればよく、ジャッキアッ
プ量が少なくて済む。なお、ずれ止めプレート１８は必
ずしも設けなくともよい。

【００２７】図５は別の実施例を示し、橋軸方向に沿っ
てみた部分断面図である。この実施例は橋桁がコンクリ
ート製橋桁３１である橋梁に、この発明を適用した例で
ある。この実施例の場合は、上沓５がアンカーバー３２
を介して橋桁３１に直接固定される。それ以外は前記実
施例と同様である。なお、上沓５の両端部に設けられた
カバープレート３３はコンクリート打設時に、型枠との
境界を覆うためのものである。

【００２８】上記実施例はこの発明の好ましい態様では
あるが単なる例示にすぎず、この発明はその本質を逸脱
しない限り、例えば以下に記すような種々の変形が可能
である。

【００２９】（１）上記実施例では中間プレートの拘束
手段の要素として、橋桁の橋軸直角方向移動及び上揚移
動を制限するサイドブロックを用いたが、中間プレート
拘束のための専用の部材を設けてもよい。しかし、部材
数を少なくするという観点からは、上記実施例のほうが
望ましい。

【００３０】（２）上記実施例ではせん断キーのないパ
ッド型ゴム沓を用いたが、せん断キーを有するゴム沓を
用いてもよい。

【００３１】（３）上記実施例では低摩擦プレートとし
てステンレス板、テフロン板を用いたが、同様の機能を
有するものであればこれに限定されるものではない。

【００３２】

【発明の効果】以上のようにこの発明によれば、上部構
造物の水平方向の移動の際に、弾性沓にせん断変形が生
じないので、支圧面積が減少することがなく、弾性沓と
してコンパクトで安価に製作できるパッド型のものを使
用できる。また、低摩擦プレートの交換の際に上部構造
物のジャッキアップ量が少なくて済み、車両通行中でも
交換作業を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１はこの発明の一実施例を示す橋軸方向に沿
ってみた部分断面図である。

【図２】図２は同実施例の橋軸直角方向に沿ってみた部
分断面図である。

【図３】図３は図１のＡ−Ａ線断面図である。

【図４】図４は同実施例の作動状態を示す図である。

【図５】図５は別の実施例を示す橋軸方向に沿ってみた
部分断面図である。

【図６】図６は従来例を示す橋軸方向に沿ってみた部分
断面図である。

【図７】図７は同従来例の橋軸直角方向に沿ってみた部
分断面図である。

【符号の説明】

１…橋桁 ５…上沓 ８…ステンレス板 １１…下沓 １２…橋脚 １４…サイドブロック １７…ゴム沓 １８…ずれ止めプレート ２０…中間プレート ２２…テフロン板 ２４…切欠部

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】上部構造物と下部構造物との間に配置さ
   れ、前記上部構造物を水平方向に移動可能に支承するた
   めのすべり弾性支承装置であって、 前記上部構造物の下面に固定された上沓と、 前記下部構造物の上面に固定された下沓と、 前記下沓の上面に載置された弾性沓と、 前記弾性沓の上面に載置され、前記上沓に対し相対滑動
   可能な中間プレートと、 前記上部構造物の移動に伴う前記中間プレートの水平方
   向移動を拘束するための拘束手段とを備えてなる構造物
   のすべり弾性支承装置。
2. 【請求項２】前記上沓の下面に設けられた上側低摩擦プ
   レートと、 前記中間プレートの上面に設けられた下側低摩擦プレー
   トとを備えてなる請求項１記載の構造物のすべり弾性支
   承装置。
3. 【請求項３】前記拘束手段が前記中間プレートに設けら
   れた第１係合手段と、 前記下沓に設けられ、前記第１係合手段と係合する第２
   係合手段とを備えてなる請求項１又は２記載の構造物の
   すべり弾性支承装置。
4. 【請求項４】前記第１係合手段が前記上部構造物の前記
   移動方向に沿った前記中間プレートの両側部に形成され
   た切欠部であり、 前記第２係合手段が前記上部構造物の前記移動方向と直
   角な水平方向移動を拘束するために前記下沓に設けられ
   た部材であって、その一部が前記切欠部に嵌入されたサ
   イドブロックであることを特徴とする請求項３記載の構
   造物のすべり弾性支承装置。
5. 【請求項５】前記弾性沓がパッド型のゴム沓であること
   を特徴とする請求項１、２、３又は４記載の構造物のす
   べり弾性支承装置。