JP2009097299A - Apparatus for stopping lift force - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、上部構造物と下部構造物との間にゴム支承体と共に、ゴム支承体とは独立に設置される上揚力止め装置に関し、さらに詳しくは、上部構造物に作用する上揚力を安定して抑えることができ、設置が容易で汎用性が高い上揚力止め装置に関するものである。 The present invention relates to an upper lift stop device that is installed independently of a rubber bearing body together with a rubber bearing body between an upper structure and a lower structure, and more specifically, stabilizes the upper lifting force that acts on the upper structure. The present invention relates to a lifting force stopping device that can be suppressed and is easy to install and highly versatile.
橋梁の構造においては、橋桁の温度変化による伸縮や負荷荷重による撓みを吸収する等の目的のために、橋脚の上に設置したゴム支承体を介在させて橋桁を架設する構造が採用されるようになってきた。このゴム支承体を設置した橋梁においては、例えば、橋桁の幅方向支持間隔に比して橋桁の高さが過大である場合や、橋桁に過大な橋軸直角方向の水平力が作用する場合等に、橋桁に対して上向きの力（上揚力）が発生することがある。このような上揚力を抑える必要がある場合には、上部構造物の上方移動を規制するために、上部構造物に固定されるゴム支承体の上沓にピンチプレート部を設け、ピンチプレート部に係止する係止部材を下部構造物に固定される下沓に追加して設け、或いは、ゴム支承体と共にゴム支承体とは独立別個に、上部構造物の上方移動を規制する上揚力止め装置を設けていた（例えば、特許文献１参照）。 In the structure of the bridge, for the purpose of absorbing expansion and contraction due to temperature changes of the bridge girder and bending due to load, etc., a structure in which the bridge girder is installed via a rubber support installed on the pier is adopted. It has become. In the bridge installed with this rubber bearing body, for example, when the height of the bridge girder is excessive compared to the support distance in the width direction of the bridge girder, or when excessive horizontal force in the direction perpendicular to the bridge axis acts on the bridge girder, etc. In addition, an upward force (uplift force) may be generated against the bridge girder. When it is necessary to suppress such upward lifting force, a pinch plate portion is provided on the upper surface of the rubber support fixed to the upper structure in order to restrict the upward movement of the upper structure. An upper lifting force stop device for restricting the upward movement of the upper structure separately from the rubber bearing body together with the rubber bearing body, or by providing a locking member for locking in addition to the lower arm fixed to the lower structure (For example, refer to Patent Document 1).
ゴム支承体にピンチプレート等の付加部材を設けると、ゴム支承体が大型化し、また、付加部材のためのスペースを確保するために、重要な基幹部材である積層体の形状や大きさが自由に設定できないなど、ゴム支承体の構造が制約を受けるという問題があった。この問題は、ゴム支承体とは独立別個に上揚力止め装置を設けることにより解決できる。 When an additional member such as a pinch plate is provided on the rubber bearing body, the rubber bearing body becomes larger, and the shape and size of the laminated body, which is an important basic member, can be freely set to secure a space for the additional member. There is a problem that the structure of the rubber bearing body is restricted. This problem can be solved by providing an upper lift stop device separately from the rubber bearing.
しかしながら、特許文献１に例示するように、従来のゴム支承体とは独立した上揚力止め装置は、ピンチプレート部と、係止部材（サイドブロックの張出部）とを上下に係止させるために、互いを上下に所定の隙間をあけて設置するように設計されている。そのため、両者を干渉させることなく設置するには、それぞれの部材を高精度で位置決めする必要があり、設置作業には高度な技術が求められるという問題があった。また、上揚力止め装置は、上部構造物と下部構造物との上下間隔に対応した専用設計となるため、同じ仕様では上下間隔の異なる別の上部構造物と下部構造物との間には、そのまま設置することができず、汎用性に欠けるものであった。
本発明の目的は、上部構造物に作用する上揚力を安定して抑えることができ、設置が容易で汎用性の高い上揚力止め装置を提供することにある。 An object of the present invention is to provide an uplifting stop device that can stably suppress an uplift force acting on an upper structure, is easy to install, and has high versatility.
上記目的を達成するため本発明の上揚力止め装置は、上部構造物と下部構造物との間にゴム支承体と共に、ゴム支承体とは独立に設置される上揚力止め装置において、前記上部構造物の下方に突設したフランジ状の基部に係脱可能な係止フレームと、前記下部構造物から上方に突設された支持棒とを、前記支持棒と直交する第１水平軸を中心にして回転可能に連結するとともに、支持棒に連結した係止フレームの上下位置を調節する位置決め固定手段を設けたことを特徴とするものである。 In order to achieve the above object, the upper lift stop device of the present invention is an upper lift stop device installed independently of a rubber bearing body together with a rubber bearing body between an upper structure and a lower structure. A locking frame that can be engaged with and disengaged from a flange-like base projecting below an object and a support bar projecting upward from the lower structure are centered on a first horizontal axis perpendicular to the support bar. And a positioning fixing means for adjusting the vertical position of the locking frame connected to the support rod.
ここで、前記係止フレームと支持棒とを、前記第１水平軸と直交する第２水平軸を中心にして回転可能に連結することもできる。また、前記支持棒を、例えば、ＰＣ鋼材により形成する。前記係止フレームのフランジ状の基部との当接面に滑り部材を設け、フランジ状の基部に係止している係止フレームをフランジ状の基部に対して滑動可能に構成することもできる。 Here, the locking frame and the support rod may be coupled so as to be rotatable about a second horizontal axis orthogonal to the first horizontal axis. Further, the support rod is formed of, for example, a PC steel material. A sliding member may be provided on a contact surface of the locking frame with the flange-shaped base, and the locking frame locked to the flange-shaped base may be configured to be slidable with respect to the flange-shaped base.
本発明の上揚力止め装置によれば、上部構造物の下方に突設したフランジ状の基部に係脱可能な係止フレームと、下部構造物から上方に突設された支持棒とを、支持棒と直交する第１水平軸を中心にして回転可能に連結したので、上部構造物に作用する上揚力を抑えることができ、また、第１水平軸を上部構造物の主な移動方向と直交するように設置することにより、上部構造物が移動した際に係止フレームが第１水平軸を中心にして回転する。そのため、支持棒には曲げモーメントが生じ難くなり、支持棒は専ら引張力を負担する構造になるので、支持棒の耐久性が向上し、長期間安定して上揚力を抑えることが可能になる。 According to the lifting force stopping device of the present invention, the locking frame that can be engaged with and disengaged from the flange-like base portion protruding below the upper structure and the support bar protruding upward from the lower structure are supported. Since it is connected so as to be rotatable about a first horizontal axis orthogonal to the rod, the lifting force acting on the upper structure can be suppressed, and the first horizontal axis is orthogonal to the main moving direction of the upper structure. Thus, when the upper structure moves, the locking frame rotates around the first horizontal axis. Therefore, it becomes difficult to generate a bending moment in the support rod, and the support rod has a structure that bears a tensile force exclusively, so the durability of the support rod is improved and it is possible to suppress the lifting force stably for a long period of time. .
さらに、支持棒に連結した係止フレームの上下位置を調節する位置決め固定手段を設けることにより、装置を設置する際に、係止フレームを支持棒の適切な上下位置に調節して固定することができるので、設置作業を容易に行なうことができる。また、ある特定の上下間隔の上部構造物と下部構造物との間に限定されることなく、上下間隔が異なる様々な上部構造物と下部構造物との間に設置できるので、高い汎用性を有している。 Furthermore, by providing positioning fixing means for adjusting the vertical position of the locking frame connected to the support bar, the locking frame can be adjusted and fixed to an appropriate vertical position of the support bar when installing the apparatus. Therefore, installation work can be performed easily. In addition, it is not limited between the upper structure and the lower structure having a certain vertical distance, and can be installed between various upper structures and lower structures having different vertical distances. Have.
以下、本発明の上揚力止め装置を、上部構造物を橋桁、下部構造物を橋脚とした場合を例にして、図に示した実施形態に基づいて説明する。尚、図面においてＸ方向は橋軸方向、Ｙ方向は橋軸直角方向を示している。 DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, a lifting force stopping device of the present invention will be described based on an embodiment shown in the drawings, taking as an example a case where an upper structure is a bridge girder and a lower structure is a bridge pier. In the drawings, the X direction indicates the bridge axis direction, and the Y direction indicates the direction perpendicular to the bridge axis.
図１、２に例示するように、本発明の上揚力止め装置１は、橋桁１１と橋脚１３との間にゴム支承体１０と共に、ゴム支承体１０とは独立別個に設置される。ゴム支承体１０は上沓１０ａと下沓１０ｂとの間に、ゴム層と鋼板とを交互に積層した積層体１０ｃを介設した構成になっている。このゴム支承体１０は橋桁１１の荷重を支え、橋桁の撓みや橋軸方向Ｘの伸縮を吸収し、地震時には免震効果を発揮する。ゴム支承体１０はその他、橋軸方向にのみ橋桁１１の移動を許容する滑り支承体や平面全方向の移動を許容する滑り支承体など、種々の構造のものが設置される。上揚力止め装置１は、橋桁１１に対して上向きに作用する上揚力が生じた場合に橋桁１１の上方移動を抑えるように機能する。 As illustrated in FIGS. 1 and 2, the upper lift stop device 1 of the present invention is installed separately from the rubber support 10 together with the rubber support 10 between the bridge girder 11 and the bridge pier 13. The rubber support 10 has a structure in which a laminated body 10c in which rubber layers and steel plates are alternately laminated is interposed between an upper collar 10a and a lower collar 10b. This rubber bearing body 10 supports the load of the bridge girder 11, absorbs the bending of the bridge girder and the expansion and contraction in the bridge axis direction X, and exhibits a seismic isolation effect during an earthquake. In addition, the rubber bearing body 10 is installed in various structures such as a sliding bearing body that allows the bridge girder 11 to move only in the direction of the bridge axis and a sliding bearing body that allows movement in all directions in the plane. The upper lifting force stopping device 1 functions to suppress the upward movement of the bridge girder 11 when an upward lifting force acting upward on the bridge girder 11 is generated.
図３、４に例示するように上揚力止め装置１は、橋桁１１の下方に突設したフランジ状の基部１２のフランジ部１２ａの上面に当接して係止する係止フレーム８を有している。係止フレーム８は、フランジ部１２ａに対して係脱可能になっている。この係止フレーム８と、係止フレーム８の下方に位置する第１フレーム４には、第１水平軸５が水平に貫通し、第１水平軸５の両端には固定ボルト５ａが螺合している。この第１水平軸５によって、係止フレーム８と第１フレーム４とが回転可能に連結されている。 As shown in FIGS. 3 and 4, the upper lift stop device 1 has a locking frame 8 that contacts and locks the upper surface of the flange portion 12 a of the flange-like base portion 12 protruding below the bridge girder 11. Yes. The locking frame 8 can be engaged with and disengaged from the flange portion 12a. The first horizontal shaft 5 penetrates horizontally through the locking frame 8 and the first frame 4 positioned below the locking frame 8, and fixing bolts 5 a are screwed into both ends of the first horizontal shaft 5. ing. The locking frame 8 and the first frame 4 are rotatably connected by the first horizontal shaft 5.
第１フレーム４には、橋脚１３から上方に突設された支持棒２が上下に貫通し、支持棒２の上端から所定長さの範囲にはネジ溝が設けられている。この支持棒２の上端部に螺合する位置決め固定ボルト３により、第１フレーム４が支持棒２の所定の上下位置に固定されている。 In the first frame 4, the support bar 2 protruding upward from the bridge pier 13 penetrates vertically, and a screw groove is provided in a range of a predetermined length from the upper end of the support bar 2. The first frame 4 is fixed to a predetermined vertical position of the support bar 2 by positioning fixing bolts 3 screwed into the upper end portion of the support bar 2.
このようにして、支持棒２と直交する第１水平軸５を中心にして係止フレーム８が、支持棒２に対して回転できる構造になっている。また、支持棒２の上端部に螺合する位置決め固定ボルト３により、支持棒２に連結した係止フレーム８の上下位置が調節できる構造になっている。即ち、第１フレーム４を上下に貫通した支持棒２の上端部に螺合する位置決め固定ボルト３が、支持棒２に連結した係止フレーム８の上下位置を調節する位置決め固定手段になっている。上揚力止め装置１を設置する際には、位置決め固定ボルト３を支持棒２に締め込んで係止フレーム８の上下位置を調節し、例えば、支持棒２にわずかに引張力が負荷される位置で固定する。 In this way, the locking frame 8 can rotate with respect to the support bar 2 around the first horizontal shaft 5 orthogonal to the support bar 2. Further, the vertical position of the locking frame 8 connected to the support bar 2 can be adjusted by a positioning fixing bolt 3 screwed into the upper end portion of the support bar 2. That is, the positioning fixing bolt 3 screwed to the upper end portion of the support bar 2 penetrating the first frame 4 vertically serves as a positioning fixing means for adjusting the vertical position of the locking frame 8 connected to the support bar 2. . When installing the upper lifting force stopping device 1, the positioning fixing bolt 3 is fastened to the support bar 2 to adjust the vertical position of the locking frame 8, for example, a position where a slight tensile force is applied to the support bar 2. Secure with.
本発明では、位置決め固定ボルト３を設けているので、上揚力止め装置１を設置する際には、係止フレーム８を支持棒２の適切な上下位置に適宜、調節して固定することができる。これにより、フランジ部１２ａと係止フレーム８とが干渉しないようにするために、従来のように両者を高精度で位置決めする必要がなく、設置作業を容易に行なうことができる。また、係止フレーム８の上下位置を橋桁１１と橋脚１３の上下間隔に応じて調整できるので、上下間隔が異なる様々な橋桁１１と橋脚１３との間に設置できる汎用性の高い構造になっている。 In the present invention, since the positioning fixing bolt 3 is provided, the locking frame 8 can be appropriately adjusted and fixed to an appropriate vertical position of the support bar 2 when installing the upper lifting force stopping device 1. . Accordingly, in order to prevent the flange portion 12a and the locking frame 8 from interfering with each other, it is not necessary to position both with high accuracy as in the prior art, and the installation work can be easily performed. Further, since the vertical position of the locking frame 8 can be adjusted according to the vertical distance between the bridge girder 11 and the pier 13, it has a highly versatile structure that can be installed between various bridge girder 11 and pier 13 having different vertical distances. Yes.
ここで、橋桁１１に上揚力が作用した場合には、支持棒２が主な抗張力部材となって、橋桁１１の上方移動を抑制する。橋桁１１が伸縮等により橋軸方向に移動した場合は、第１水平軸５が橋軸方向と直交するように配置されているので、係止フレーム８が第１水平軸５を中心にして回転する。そのため、支持棒２には曲げモーメントが生じ難くなり、下端部を橋脚１３に埋設された支持棒２は、ほぼ引張力だけを負担することになる。これによって、支持棒２の耐久性が向上し、曲げ変形することなく長期間安定して上揚力を抑えることが可能になる。 Here, when an uplift force acts on the bridge girder 11, the support bar 2 serves as a main tensile strength member and suppresses the upward movement of the bridge girder 11. When the bridge girder 11 moves in the bridge axis direction due to expansion and contraction, etc., the first horizontal axis 5 is arranged so as to be orthogonal to the bridge axis direction, so that the locking frame 8 rotates around the first horizontal axis 5. To do. Therefore, a bending moment hardly occurs in the support bar 2, and the support bar 2 having the lower end embedded in the bridge pier 13 bears almost only the tensile force. As a result, the durability of the support rod 2 is improved, and it is possible to suppress the lifting force stably for a long period of time without bending deformation.
支持棒２は、中実、中空のいずれにすることもでき、材質は他の構成部材と同様に鋼等により形成される。支持棒２をＰＣ鋼材により形成することで、より小径にすることができる。本発明は、支持棒２を抗張力部材としているので、上揚力止め装置１をコンパクトにするには有利な構造になっており、支持棒２をＰＣ鋼材により形成することで、コンパクト化するには一段と有利になる。また、この上揚力止め装置１は、ゴム支承体１０とは独立別個に設置でき、さらに設置スペースが小さくて済むので、設置自由度が高く、上揚力の抑制に最適な位置に設置することも可能になる。 The support rod 2 can be either solid or hollow, and the material is formed of steel or the like as with other constituent members. By forming the support rod 2 from a PC steel material, the diameter can be further reduced. In the present invention, since the support bar 2 is a tensile member, it has an advantageous structure to make the upper lift stop device 1 compact. To make the support bar 2 compact by forming it with a PC steel material. It becomes more advantageous. Further, the upper lifting force stopping device 1 can be installed separately from the rubber bearing body 10 and further requires a smaller installation space. Therefore, the upper lifting force stopping device 1 has a high degree of installation freedom and may be installed at an optimal position for suppressing the upper lifting force. It becomes possible.
ここで、図５に例示するように、係止フレーム８のフランジ部１２ａとの当接面に滑り部材９を設けることもできる。この構成にすると、フランジ部１２ａに係止している係止フレーム８が、フランジ状の基部１２に対して橋軸方向に滑動可能になる。そのため、橋桁１１の橋軸方向への移動量が大きく、係止フレーム８の第１水平軸５を中心にした回転が限界になって回転できなくなった場合には、係止フレーム８が、フランジ状の基部１２に対して橋軸方向に滑動するので、支持棒２の曲げ変形を防止することができる。 Here, as illustrated in FIG. 5, the sliding member 9 may be provided on the contact surface of the locking frame 8 with the flange portion 12 a. With this configuration, the locking frame 8 locked to the flange portion 12a can slide in the bridge axis direction with respect to the flange-shaped base portion 12. Therefore, when the amount of movement of the bridge girder 11 in the direction of the bridge axis is large and the rotation of the locking frame 8 around the first horizontal axis 5 becomes the limit and the rotation cannot be performed, the locking frame 8 is Since it slides in the direction of the bridge axis with respect to the base 12, the bending deformation of the support bar 2 can be prevented.
図５の係止フレーム８では、フランジ部１２ａの上面および側面に対向する面に滑り部材９を設けているが、フランジ部１２ａの上面に対向する面だけに滑り部材９を設けてもよい。 In the locking frame 8 of FIG. 5, the sliding member 9 is provided on the surface facing the upper surface and the side surface of the flange portion 12a. However, the sliding member 9 may be provided only on the surface facing the upper surface of the flange portion 12a.
図６、７に上揚力止め装置１の別の実施形態を示す。この実施形態は、図３、４に例示した実施形態に、橋桁１１が橋軸直角方向に移動した場合に、係止フレーム８を支持棒２に対して回転させる機構を追加したものである。したがって、図３、４に例示した実施形態との相違点を説明する。 6 and 7 show another embodiment of the upper lift stop device 1. In this embodiment, a mechanism for rotating the locking frame 8 relative to the support bar 2 when the bridge girder 11 moves in the direction perpendicular to the bridge axis is added to the embodiment illustrated in FIGS. Therefore, differences from the embodiment illustrated in FIGS. 3 and 4 will be described.
第１フレーム４は下方に突出した連結端４ａを有している。連結端４ａには第１水平軸５と直交する第２水平軸７が水平に貫通し、さらには、第１フレーム４の下方に位置する第２フレーム６を水平に貫通している。第２水平軸７の両端には固定ボルト７ａ、７ａが螺合している。この第２水平軸７によって、第１フレーム４と第２フレーム６とが回転可能に連結されている。 The first frame 4 has a connecting end 4a protruding downward. A second horizontal shaft 7 orthogonal to the first horizontal shaft 5 penetrates the connection end 4a horizontally, and further penetrates the second frame 6 positioned below the first frame 4 horizontally. Fixing bolts 7 a and 7 a are screwed to both ends of the second horizontal shaft 7. By the second horizontal shaft 7, the first frame 4 and the second frame 6 are rotatably connected.
第２フレーム６には、橋脚１３から上方に突設された支持棒２が上下に貫通し、支持棒２の上端から所定長さの範囲にはネジ溝が設けられている。この支持棒２の上端部に螺合する位置決め固定ボルト３により、第２フレーム６が支持棒２の所定の上下位置に固定されている。このようにして、第１水平軸５と直交する第２水平軸７を中心にして、係止フレーム８が支持棒２に対して回転できる構造になっている。 In the second frame 6, the support bar 2 protruding upward from the bridge pier 13 penetrates vertically, and a screw groove is provided in a range of a predetermined length from the upper end of the support bar 2. The second frame 6 is fixed to a predetermined vertical position of the support bar 2 by positioning fixing bolts 3 screwed into the upper end portion of the support bar 2. In this way, the locking frame 8 can rotate with respect to the support bar 2 around the second horizontal axis 7 orthogonal to the first horizontal axis 5.
この実施形態では、地震等によって橋桁１１が橋軸直角方向に移動した場合は、第２水平軸７が橋軸直角方向と直交するように配置されているので、係止フレーム８が第２水平軸７を中心にして回転する。したがって、支持棒２には曲げモーメントが生じ難くなり、下端部を橋脚１３に埋設された支持棒２は、ほぼ引張力だけを負担することになる。このように、橋桁１１の橋軸方向の移動に加えて、橋軸直角方向の移動についても、係止フレーム８が支持棒２に対して回転できるので、支持棒２の耐久性をさらに向上させることが可能になる。 In this embodiment, when the bridge girder 11 moves in the direction perpendicular to the bridge axis due to an earthquake or the like, the second horizontal axis 7 is arranged to be orthogonal to the direction perpendicular to the bridge axis, so that the locking frame 8 is in the second horizontal direction. It rotates about the axis 7. Therefore, a bending moment is hardly generated in the support bar 2, and the support bar 2 having the lower end portion embedded in the bridge pier 13 bears almost only the tensile force. Thus, in addition to the movement of the bridge girder 11 in the direction of the bridge axis, the locking frame 8 can be rotated with respect to the support bar 2 for the movement in the direction perpendicular to the bridge axis, thereby further improving the durability of the support bar 2. It becomes possible.
この実施形態においても、図５に例示したように、係止フレーム８のフランジ部１２ａとの当接面に滑り部材９を設け、フランジ部１２ａに係止している係止フレーム８を、フランジ状の基部１２に対して橋軸方向に滑動可能な構成にすることができる。 Also in this embodiment, as illustrated in FIG. 5, the sliding member 9 is provided on the contact surface of the locking frame 8 with the flange portion 12a, and the locking frame 8 locked to the flange portion 12a is connected to the flange. The base 12 can be configured to be slidable in the bridge axis direction.
本発明は、上部構造物、下部構造物がそれぞれ、橋桁１１、橋脚１３に限定されることはなく、その他の土木構造物や建築物の場合であっても適用することができる。 The present invention is not limited to the bridge girder 11 and the pier 13 respectively, and the present invention can be applied to other civil engineering structures and buildings.
１ 上揚力止め装置
２ 支持棒
３ 位置決め固定ボルト
４ 第１フレーム
４ａ 連結端
５ 第１水平軸
５ａ 固定ボルト
６ 第２フレーム
７ 第２水平軸
７ａ 固定ボルト
８ 係止フレーム
９ 滑り部材
１０ ゴム支承体
１０ａ 上沓
１０ｂ 下沓
１０ｃ 積層体
１１ 橋桁（上部構造物）
１２ フランジ状の基部
１２ａ フランジ部
１３ 橋脚（下部構造物）
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Upper lift stop device 2 Support bar 3 Positioning fixing bolt 4 First frame 4a Connection end 5 First horizontal shaft 5a Fixing bolt 6 Second frame 7 Second horizontal shaft 7a Fixing bolt 8 Locking frame 9 Sliding member 10 Rubber bearing 10a Upper gutter 10b Lower gutter 10c Laminate 11 Bridge girder (superstructure)
12 Flange-shaped base 12a Flange 13 Bridge pier (substructure)
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