JP4480023B2 - Rubber bearing loading jig - Google Patents

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。   The present invention belongs to the technical field of seismic retrofitting of an existing building, and more particularly relates to a rubber bearing loading jig used when an existing building is seismically isolated using a rubber bearing.

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 Conventionally, seismic isolation structures applied to buildings are often applied not only to newly built buildings but also to seismic retrofitting (retrofit) of existing buildings. This is because the seismic isolation structure reduces the seismic input of the superstructure and reduces the need to modify the building body. As one of the seismic retrofitting methods for making such existing buildings seismic isolation, for example, as shown in Patent Document 1, there is known a seismic isolation load replacement method in which a rubber support as a seismic isolation member is installed on an existing pillar. It has been.
JP-A-10-246004

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。   In the method described in this document, a plurality of auxiliary piles are driven around a foundation pile of an existing building or a predetermined position on the foundation surface, and a first support jack is attached to the upper side of the auxiliary pile to support the building. The base pile and the building are separated, the auxiliary pile is fixed with a pressure platen, and a seismic isolation device is placed on the pressure platen in combination with a second support jack and an oil jack. And the oil jack are adjusted so that the seismic isolation device is in close contact with the building and the oil jack is removed to fix the second support jack to the pressure board.

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。   Since the above-described seismic isolation load replacement method uses many jacks, the work at the site where these are handled becomes complicated. In addition, it is difficult to provide a space for oil jack removal because a stud bolt for pull-out prevention is placed on the base plate of the rubber bearing, which is a seismic isolation device, and a support jack for changing the load after loading is necessary. There is a problem. In addition, a plurality of oil jacks are arranged in the center part of the rubber support, and support jacks are arranged in the outer peripheral part to support the load. Therefore, after removing the oil jack, the internal steel plate and the lower disk are made of rubber. There is a tendency that the center of the rubber bearing swells when pressed by the spring force of the plate. For this reason, since the stress distribution inside the rubber bearing is not uniform, anxiety remains after construction.

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。   The present invention has been made in view of such problems, and the object of the present invention is to facilitate handling on site when performing seismic isolation of existing columns, and rubber as a seismic isolation member. It is an object of the present invention to provide a rubber bearing loading jig that can load evenly on a bearing and that enables earthquake-proof repair work with a sense of strength.

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、中央に嵌合孔を有するとともに上面には複数個の溝が放射状に設けられたベースプレートと、ベースプレートの嵌合孔に係合して水平力を拘束する凸部が下面に設けられたピストンと、ピストンを収容する凹部を下面に有するとともにその凹部の外側には周囲に向かって高くなる傾斜が付いたテーパー面が設けられたシリンダーと、ベースプレートの溝にそれぞれ嵌まる複数個のクサビとを備え、シリンダー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、シリンダーのテーパー面を押し上げるようにして複数個のクサビをそれぞれベースプレートの溝に押し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。   In order to achieve the above object, the rubber support loading jig according to the present invention has a base plate having a fitting hole in the center and a plurality of grooves provided radially on the upper surface, and engages with the fitting hole of the base plate. In addition, the lower surface has a piston with a convex portion that restrains the horizontal force, and a concave portion that accommodates the piston on the lower surface, and a tapered surface with a slope that increases toward the periphery is provided outside the concave portion. A cylinder and a plurality of wedges that fit in the grooves of the base plate are provided, and fluid pressure is applied to the top of the piston with a rubber bearing on the cylinder, and when this reaches a predetermined pressure, the tapered surface of the cylinder is By pushing up and fixing each wedge into the groove of the base plate, the load applied to the rubber bearing is supported by the wedge. And wherein the are.

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、ピストン上部にかける流体圧が所定の圧力に達した時にシリンダーとベースプレートの間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放射状に配置した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。   When the rubber bearing loading jig of the present invention is used under the rubber bearing, when the fluid pressure applied to the upper part of the piston reaches a predetermined pressure, a wedge is driven and fixed between the cylinder and the base plate, Since the load applied to the rubber bearing is supported by the wedge, pressure management at the site can be performed accurately. In addition, it is compact because it has a built-in jack, and the load applied to the rubber bearing is supported by wedges that are arranged radially, so that an even force is applied to the internal steel plate and lower disk of the rubber bearing. It is possible to carry out earthquake-proof repair work with a sense of security in terms of strength.

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。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

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−Ａ断面図である。なお、図１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。   1 is a longitudinal sectional view showing an example of a rubber bearing loading jig according to the present invention in an installed state, and FIG. 2 is a sectional view taken along line AA of FIG. In FIG. 1, the portion of the mortar around the rubber bearing loading jig is indicated by a one-dot chain line.

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、切断した柱の下部側にゴム支承１を支持する状態で設置される。   In seismic retrofitting work, existing pillars are cut up and down, and a rubber bearing is installed as a seismic isolation device between the separated pillars. The rubber bearing loading jig of the present invention has a rubber bearing on the lower side of the cut pillars. It is installed in a state that supports the support 1.

ゴム支承載荷用治具は、図１及び図２に示すように、中央に嵌合孔１１を有するとともに上面には８個の溝１２が放射状に設けられたベースプレート１０と、ベースプレート１０の嵌合孔１１に係合して水平力を拘束する凸部２１が下面に設けられたピストン２０と、ピストン２０を収容する凹部３１を下面に有するとともにその凹部３１の外側には周囲に向かって高くなる傾斜が付いたテーパー面３２が設けられたシリンダー３０と、ベースプレート１０の溝１２にそれぞれ嵌まる複数個のクサビ４０とを備えている。   As shown in FIGS. 1 and 2, the rubber support loading jig has a fitting hole 11 at the center and a base plate 10 provided with eight grooves 12 radially on the upper surface, and fitting of the base plate 10. A piston 20 provided on the lower surface with a convex portion 21 that engages with the hole 11 to restrain the horizontal force and a concave portion 31 that accommodates the piston 20 are provided on the lower surface, and the outer side of the concave portion 31 increases toward the periphery. A cylinder 30 provided with an inclined tapered surface 32 and a plurality of wedges 40 respectively fitted in the grooves 12 of the base plate 10 are provided.

ここで、ベースプレート１０はシリンダー３０よりも外径が大きくなっており、ベースプレート１０の溝１２はピストン２０端部の少し内側からベースプレート１０の端まで放射状に形成されている。したがって、クサビ４０はベースプレート１０の溝１２の端に載せてから押し込むことで、簡単に挿入することができる。このクサビ４０には後側の垂直端面に雌ネジが切られており、これに治具をねじ込んで引き出すことができるようになっている。   Here, the outer diameter of the base plate 10 is larger than that of the cylinder 30, and the groove 12 of the base plate 10 is formed radially from a little inside of the end portion of the piston 20 to the end of the base plate 10. Therefore, the wedge 40 can be easily inserted by being pushed in after being placed on the end of the groove 12 of the base plate 10. The wedge 40 has a female screw on the rear vertical end surface, and a jig can be screwed into the wedge 40 and pulled out.

シリンダー３０の凹部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、上面の周囲に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３０の凹部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、ピストン２０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、シリンダー３０の凹部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。   A groove 33 is provided in the recess 31 of the cylinder 30 along the inner periphery, and an O-ring and a backup ring for preventing the protrusion thereof are housed in the groove 33 so as to seal with the piston 20. It has become. The piston 20 has a ring-shaped protruding portion 22 on the upper surface around the upper surface, and a space is formed in the cylinder with the protruding portion 22 in contact with the bottom of the concave portion 31 of the cylinder 30. It is like that. The piston 20 is formed with an injection hole 34 and an air vent hole 35 leading to the space. With these configurations, the concave portion 31 of the cylinder 30 and the piston 20 fitted thereto form a jack portion.

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。   The construction procedure of the seismic retrofit method using the rubber bearing loading jig having the above-described configuration will be described as follows.

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 までモルタルを打つ。 First, after supporting the load of the superstructure of a building using a jack, the pillar is cut and removed by a predetermined length to separate the pillar into an upper side and a lower side. Then, mortar is hit to the lower side to a height h ₁ where the rubber bearing loading jig is installed.

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を挟んだ状態でシリンダー３０を組み込み、この３者を組み合わせ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の上に水平に設置し、該治具のベースプレート１０を固定する。この場合、ベースプレート１０をスタッドボルト（図示せず）によりモルタルに固定する。この設置時に、ベースプレート１０の溝１２にクサビ４０を遊嵌状態で挿入しておく。   Next, the rubber support loading jig is carried to the site. That is, the cylinder 30 is assembled in a state where the piston 20 is sandwiched on the base plate 10, and the three members are combined and carried to the site. Then, the rubber support loading jig is horizontally installed on the mortar previously hit on the lower side of the column, and the base plate 10 of the jig is fixed. In this case, the base plate 10 is fixed to the mortar with a stud bolt (not shown). At the time of installation, the wedge 40 is inserted into the groove 12 of the base plate 10 in a loosely fitted state.

次いで、設置したゴム支承載荷用治具の上にゴム支承１を載置する。具体的には、シリンダー３０にアンカープレート２をボルト（図示せず）で固定し、そのアンカープレート２にゴム支承１の下側ベースプレート３をボルト４で固定する。シリンダー３０とアンカープレート２の間には位置決め用のセットキー５を配置しておく。一方、ゴム支承１の上側にもアンカープレート（図示せず）を取り付けておき、このアンカープレートを柱の上部側にモルタルで固定する。   Next, the rubber support 1 is placed on the installed rubber support loading jig. Specifically, the anchor plate 2 is fixed to the cylinder 30 with bolts (not shown), and the lower base plate 3 of the rubber bearing 1 is fixed to the anchor plate 2 with bolts 4. A positioning set key 5 is arranged between the cylinder 30 and the anchor plate 2. On the other hand, an anchor plate (not shown) is also attached to the upper side of the rubber support 1, and this anchor plate is fixed to the upper side of the column with mortar.

このように、ゴム支承載荷用治具を介してゴム支承１をセットしてから、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、ピストン２０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。 Thus, after setting the rubber support 1 via the rubber support loading jig, the upper part of the piston 20 is pressurized to a predetermined pressure by applying hydraulic pressure or water pressure. In this case, oil or water is fed from the injection hole 34 provided in the piston 20, and air is expelled from the air vent hole 35. The pressure applied to the upper part of the piston 20 is about 250 to 700 kg / cm ² .

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、シリンダー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の溝１２を滑らせるようにしてシリンダー３０のテーパー面３２との間にクサビ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。なお、図１及び図２はクサビ４０を打ち込んだ時点での状態を示している。   When the predetermined pressure is reached, the wedge 40 is driven to such an extent that the pressure does not decrease. That is, a fluid pressure is applied to the upper portion of the piston 20 with the rubber support 1 placed on the cylinder 30. When this reaches a predetermined pressure, the groove 12 of the base plate 10 is slid so as to slide. The wedge 40 is driven in between and fixed, and the load applied to the rubber bearing 1 is supported. The wedge 40 is fixed by welding. 1 and 2 show a state when the wedge 40 is driven.

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、シリンダー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、さらにシリンダー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。 Thus, after supporting the load applied to the rubber support 1 with the wedge 40, the oil or water in the cylinder hole 31 is removed, and instead grout is injected and hardened. Then, grout or mortar is injected also into the gap between the cylinder 30 and the base plate 10, and the mortar is further added to a height h ₂ at which the cylinder 30 is buried. Thus, after the rubber bearing loading jig is hardened with mortar, the load applied to it is released from the jack supporting the superstructure, the jack is removed, and the installation of the rubber bearing 1 is completed.

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。   As mentioned above, although the embodiment of the present invention has been described in detail, the rubber support loading jig according to the present invention is not limited to the above-described embodiment at all, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention. Of course, it is possible to make changes.

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。It is sectional drawing of the vertical direction which shows an example of the rubber bearing loading jig | tool which concerns on this invention in an installation state. 図１のＡ−Ａ断面図である。It is AA sectional drawing of FIG.

符号の説明Explanation of symbols

１ ゴム支承
２ アンカープレート
３ ベースプレート
４ ボルト
５ セットキー
１０ ベースプレート
１１ 嵌合孔
１２ 溝
２０ ピストン
２１ 凸部
２２ 突起部分
３０ シリンダー
３１ 凹部
３２ テーパー面
３３ 溝
３４ 注入孔
３５ 空気抜き孔
３６ フランジ部分
４０ クサビ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rubber support 2 Anchor plate 3 Base plate 4 Bolt 5 Set key 10 Base plate 11 Fitting hole 12 Groove 20 Piston 21 Convex part 22 Protrusion part 30 Cylinder 31 Concave part 32 Tapered surface 33 Groove 34 Injection hole 35 Air vent hole 36 Flange part 40 Wedge

Claims (1)

中央に嵌合孔を有するとともに上面には複数個の溝が放射状に設けられたベースプレートと、ベースプレートの嵌合孔に係合して水平力を拘束する凸部が下面に設けられたピストンと、ピストンを収容する凹部を下面に有するとともにその凹部の外側には周囲に向かって高くなる傾斜が付いたテーパー面が設けられたシリンダーと、ベースプレートの溝にそれぞれ嵌まる複数個のクサビとを備え、シリンダー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、シリンダーのテーパー面を押し上げるようにして複数個のクサビをそれぞれベースプレートの溝に押し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。
A base plate having a fitting hole in the center and a plurality of grooves provided radially on the upper surface, and a piston provided on the lower surface with a convex portion that engages with the fitting hole of the base plate and restrains a horizontal force; A cylinder having a concave portion that accommodates the piston on the lower surface and a tapered surface that is inclined toward the periphery on the outside of the concave portion, and a plurality of wedges that respectively fit in grooves in the base plate, With the rubber bearing on the cylinder, fluid pressure is applied to the top of the piston. When this pressure reaches a certain level, the cylinder's taper surface is pushed up, and a plurality of wedges are pushed into the grooves of the base plate and fixed. Thus, the rubber bearing loading jig is characterized in that the load applied to the rubber bearing is supported by the wedge.

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