JP2006257741A

JP2006257741A - ゴム支承載荷用治具

Info

Publication number: JP2006257741A
Application number: JP2005076594A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Hishijima; 康久比志島
Original assignee: Kawaguchi Metal Industries Co Ltd
Current assignee: Kawaguchi Metal Industries Co Ltd
Priority date: 2005-03-17
Filing date: 2005-03-17
Publication date: 2006-09-28

Abstract

【課題】既設柱の免震化を行うに際し、現場での施工時に免震部材に対して荷重を正確に載荷でき、また強度的にも安心感のある耐震改修工事を可能とする。
【解決手段】上面中央にせん断キー用の穴１１が設けられたベースプレート１０と、その穴１１と嵌合するせん断キー２１が設けられたピストン２０と、下面中央にピストン２０を収容するシリンダー穴３１が設けられるとともにそのシリンダー穴３１の外側に周囲に向かって高くなる傾斜が付いた複数個のテーパー溝３２が放射状に設けられた下沓３０と、下沓３０のテーパー溝３２にそれぞれ嵌まる複数個のクサビ４０とを備える。下沓３０の上にゴム支承１が載った状態でピストン２０上部に流体圧をかけ、これが所定圧に達した時に、ベースプレート１０上を滑らせるように下沓３０のテーパー溝３２にクサビ４０を打ち込んで固定することにより、ゴム支承１に掛かる荷重をクサビ４０で支持する。
【選択図】図１

Description

本発明は、既存建物の耐震改修の技術分野に属し、詳しくは、ゴム支承を使用して既存建物を免震構造化する際に用いられるゴム支承載荷用治具に関するものである。

従来より、建物に施される免震構造は、新築の建物のみならず、既存建物の耐震改修（レトロフィット）に適用されることが多い。これは、免震構造を施すことにより上部構造の地震入力が低減し、建物本体に手を加える必要が少なくなるからである。このような既存建物を免震化する耐震改修工法の一つとして、例えば特許文献１に示されるように、既設の柱に免震部材としてのゴム支承を設置する免震荷重受替え方法が知られている。
特開平１０−２４６００４号公報

この文献に記載の方法は、既設建造物の基礎杭の周辺または基礎面の所定位置に複数本の補助杭を打ち込み、該補助杭の上辺に第１のサポートジャッキを取り付けて建造物を支持させ、基礎杭と建造物とを切り離し、前記補助杭を耐圧盤で固定し、該耐圧盤上に第２のサポートジャッキとオイルジャッキとを組み合わせて免震装置を載置し、第２のサポートジャッキとオイルジャッキとを調節して免震装置を建造物に密接せしめオイルジャッキを除去して第２のサポートジャッキを耐圧盤に固着させるようにしたものである。

上記した免震荷重受替え方法は、多くのジャッキを使用するため、これらを取り扱う現場での作業が煩雑なものになる。また、免震装置であるゴム支承のベースプレートに引抜き防止用のスタッドボルトが配置されていて、しかも載荷後に荷重を載せ替えるサポートジャッキが必要なため、オイルジャッキ除去のための空間を設けることが難しいという問題点がある。さらに、ゴム支承の中央部分にオイルジャッキを複数個配置し、外周部分にサポートジャッキを配置して荷重を支持するようになっているため、オイルジャッキの除去後、内部鋼板及び下部円板がゴム板のバネ力で押されてゴム支承の中央が膨らむ傾向がある。このため、ゴム支承内部の応力分布が均等にならないため、施工後において強度的に不安が残ることになる。

本発明は、このような問題点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、既設柱の免震化を行うに際し、現場での取扱いが容易であり、免震部材としてのゴム支承に荷重を均等に載荷でき、また強度的にも安心感のある耐震改修工事を可能としたゴム支承載荷用治具を提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明のゴム支承載荷用治具は、上面中央にせん断キー用の穴が設けられたベースプレートと、その穴と嵌合して水平力を拘束するせん断キーが設けられたピストンと、下面中央にピストンを収容するシリンダー穴が設けられるとともにそのシリンダー穴の外側に周囲に向かって高くなる傾斜が付いた複数個のテーパー溝が放射状に設けられた下沓と、下沓のテーパー溝にそれぞれ嵌まる複数個のクサビとを備え、下沓の上にゴム支承が載った状態でピストン上部に流体圧をかけ、これが所定圧に達した時に、ベースプレート上を滑らせるように下沓のテーパー溝にクサビを打ち込んで固定することにより、ゴム支承に掛かる荷重をクサビで支持するようになっていることを特徴とする。

本発明のゴム支承載荷用治具は、ゴム支承の下に用いた際に、ピストン上部に掛かる流体圧が所定の圧力に達した時にテーパー溝にクサビを打ち込んで固定することにより、ゴム支承に掛かる荷重をクサビで支持するようになっているため、現場での圧力管理を正確に行うことができる。また、ジャッキを組み込んだ形になっているためコンパクトであり、ゴム支承に掛かる荷重をクサビで支持するので、ゴム支承の内部鋼板や下部円板に均等に力が掛かることになり、強度的にも安心感のある耐震改修工事を行うことができる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。

図１は本発明に係るゴム支承載荷用治具の一例を設置状態で示す縦方向の断面図、図２は図１のＡ−Ｂ断面図、図３は図１のＣ方向での一部断面図である。なお、図１〜３ではゴム支承載荷用治具の周りにあるモルタルの部分を一点鎖線で表している。

耐震改修工事では、既設の柱を上下に切断し、分離した柱間に免震装置としてのゴム支承を設置するが、本発明のゴム支承載荷用治具は、図１に示すように、ゴム支承１を支持する状態で切断した柱の下部側に設置される。

ゴム支承載荷用治具は、図１及び図２に示すように、上面中央にせん断キー用の穴１１が設けられた正方形のベースプレート１０と、その穴１１と嵌合して水平力を拘束するせん断キー２１が設けられた円板状のピストン２０と、下面中央にピストン２０を収容するシリンダー穴３１が設けられるとともにそのシリンダー穴３１の外側に周囲に向かって高くなる傾斜が付いた６個のテーパー溝３２が放射状に設けられた円板状の下沓３０と、下沓３０のテーパー溝３２にそれぞれ嵌まる６個のクサビ４０とを備えている。なお、ベースプレート１０としては通常は正方形のものが用いられるが、丸型のものを用いても構わない。

下沓３０のシリンダー穴３１には内周に沿って溝３３が設けられ、その溝３３の中にはＯリングとそのはみ出しを防止するバックアップリングが収められており、ピストン２０との間でシーリングするようになっている。また、ピストン２０は、図４に取り出して示すように、直角方向の４箇所で途切れたリング状の突起部分２２を上面に有しており、この突起部分２２がシリンダー穴３１の底に当接した状態でシリンダー内に空間が形成されるようになっている。そして、下沓３０にはその空間に通じる注入孔３４と空気抜き孔３５とが形成されている。これらの構成によって、下沓３０のシリンダー穴３１とそれに嵌合するピストン２０はジャッキ部を形成している。

ベースプレート１０の一辺と下沓３０の直径は同じサイズである。また、図３に一部を拡大して示すように、下沓３０にはその外周を段付きとしてフランジ部分３６を設けてある。そして、このフランジ部分３６には、ベースプレート１０と固定するためのボルト孔を複数設けてあり、ジャッキ部での上向きの力はこれらのボルト孔を通るボルトで支えるようになっている。また、注入孔３４と空気抜き孔３５はフランジ部分３６の横の垂直面から設けてある。

上記の構成からなるゴム支承載荷用治具を使用した耐震改修工法の施工手順を説明すると次のようである。

まず、ジャッキを用いて建物の上部構造の荷重を支持した後、柱を切断して所定長さ分を撤去することで柱を上部側と下部側に分離する。そして、下部側に対し、ゴム支承載荷用治具を設置する高さｈ₁までモルタル２を先に打つ。

次に、ゴム支承載荷用治具を現地に搬入する。すなわち、ベースプレート１０上にピストン２０を挟んだ状態で下沓３０を組み込み、下沓３０をフランジ部分３６のボルト孔を通るボルトでベースプレート１０に固定した状態で現地に搬入する。そして、そのゴム支承載荷用治具を、先に柱の下部側に打ったモルタル２の上に水平に設置し、該治具のベースプレート１０を柱の下部側にモルタルで固定する。この設置時に、下沓３０のテーパー溝３２にクサビ４０を遊嵌状態で挿入しておく。

次いで、設置したゴム支承載荷用治具の上にゴム支承１を載せ、ボルトを用いて下沓３０と固定する。このゴム支承１には上側にアンカーフレーム１ａを取り付けておき、このアンカーフレーム１ａを柱の上部側にモルタル３で固定する。

続いて、下沓３０のフランジ部分３６のボルトを緩めてから、ピストン２０の上部に油圧又は水圧をかけて所定の圧力まで上げる。この場合、下沓３０に設けた注入孔３４から油又は水を送り込み、空気抜き孔３５から空気を追い出すようにする。ピストン２０の上部に掛ける圧力は２５０〜７００ｋｇ／ｃｍ²程度である。

所定圧に達したら、圧力が減らない程度にクサビ４０を打ち込む。すなわち、下沓３０の上にゴム支承１が載った状態でピストン２０の上部に流体圧をかけ、これが所定圧に達した時に、ベースプレート１０の上を滑らせるようにして下沓３０のテーパー溝３２にクサビ４０を打ち込んで固定し、ゴム支承１に掛かる荷重を支持する。クサビ４０の固定は溶接で行う（図１において４１が溶接部分を示している。）。

次いで、下沓３０のフランジ部分３６のボルトを締めることにより、下沓３０をベースプレート１０に固定する。この時、図３に示すように、下沓３０はベースプレート１０に対し、ゴム支承１の撓み分の隙間を生じている。

このように、ゴム支承１に掛かる荷重をクサビ４０で支持した後、シリンダー孔３１内の油又は水を抜き去り、代わりにグラウトを注入して固める。そして、下沓３０とベースプレート１０の間の隙間にもグラウト又はモルタルを注入し、さらに下沓３０が埋まる高さｈ₂までモルタルを入れる。このように、ゴム支承載荷用治具の周りをモルタルで固めた後、上部構造を支えるジャッキからそれに掛かっている荷重を解放し、そのジャッキを撤去してゴム支承１の設置が完了する。

以上、本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明によるゴム支承載荷用治具は、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能であることは当然のことである。

本発明に係るゴム支承載荷用治具の一例を設置状態で示す縦方向の断面図である。図１のＡ−Ｂ断面図である。図１のＣ方向での一部断面図である。ピストンの平面図とそのＸ−Ｘ断面図である。

符号の説明

１ゴム支承
１ａアンカーフレーム
２，３モルタル
１０ベースプレート
１１穴
２０ピストン
２１せん断キー
２２突起部分
３０下沓
３１シリンダー穴
３２テーパー溝
３３溝
３４注入孔
３５空気抜き孔
３６フランジ部分
４０クサビ
４１溶接部分

Claims

上面中央にせん断キー用の穴が設けられたベースプレートと、その穴と嵌合して水平力を拘束するせん断キーが設けられたピストンと、下面中央にピストンを収容するシリンダー穴が設けられるとともにそのシリンダー穴の外側に周囲に向かって高くなる傾斜が付いた複数個のテーパー溝が放射状に設けられた下沓と、下沓のテーパー溝にそれぞれ嵌まる複数個のクサビとを備え、下沓の上にゴム支承が載った状態でピストン上部に流体圧をかけ、これが所定圧に達した時に、ベースプレート上を滑らせるように下沓のテーパー溝にクサビを打ち込んで固定することにより、ゴム支承に掛かる荷重をクサビで支持するようになっていることを特徴とするゴム支承載荷用治具。