JP5439158B2 - プラグの抜出し方法 - Google Patents

Description

本発明は、軟質板と硬質板とが交互に積層された積層体と、該積層体に、その積層方向に貫通するように圧入されたプラグと、を備える免震装置の積層体からプラグを抜き出すプラグの抜出し方法に関する。

従来より、この種の免震装置の廃棄時には、積層体に圧入されたプラグを積層体から抜き出して、積層体とプラグとを分別する必要がある。
そこで、例えば下記特許文献１に示されるような、積層体に一方向にせん断力を作用させてプラグとともにせん断変形させる変形工程と、積層体をせん断変形前の形状に復元させる復元工程と、プラグを積層方向に抜き出す抜出し工程と、を備えるプラグの抜出し方法が知られている。
この方法によれば、変形工程時に、プラグは、一方向に沿った大きさが小さくなるように塑性変形させられる。その後、復元工程時に、積層ゴムが、せん断変形前の形状に復元変形するものの、プラグが、せん断変形後の形状を維持することとなり、プラグの一方向に沿った大きさが、積層体の内径よりも小さくなり、プラグの外周面と積層体の内周面とが離反することとなる。したがって、抜出し工程時に、プラグを積層体から積層方向に抜き出すことができる。
さらにこの方法では、抜出し工程の前に、変形工程および復元工程を２回ずつ行っている。すなわち、１度目の変形工程として、積層体に一方向にせん断力を作用させた後、１度目の復元工程を行い、その後、２度目の変形工程として、積層体に一方向と交差する他方向にせん断力を作用させた後、２度目の復元工程を行っている。これにより、プラグの一方向および他方向に沿った大きさをそれぞれ小さくすることが可能になり、プラグを積層体から積層方向に容易に抜き出すことができるとされている。

特開２００５−５８８５０号公報

しかしながら、前記従来のプラグの抜出し方法では、２度目の変形工程時にプラグを他方向にせん断変形させたときに、このプラグが、他方向と直交する方向に拡幅変形し、積層体の内周面を形成する軟質板に食い込んで密着してしまうため、プラグを積層体から容易に抜き出すことは困難であった。

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、積層体からプラグを容易に抜き出すことができるプラグの抜出し方法を提供することである。

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
本発明に係るプラグの抜出し方法は、軟質板と硬質板とが交互に積層された積層体と、該積層体に、その積層方向に貫通するように圧入されたプラグと、を備える免震装置の積層体からプラグを抜き出すプラグの抜出し方法であって、前記免震装置に一方向にせん断力を作用させて前記プラグを塑性変形させた後、該せん断力を解除することにより前記プラグの外周面と前記積層体の内周面とを離反させる第１離反工程と、該第１離反工程で前記プラグの外周面と前記積層体の内周面との間に形成された第１空隙に、介在部材を配設する配設工程と、前記免震装置に前記一方向に交差する他方向にせん断力を作用させて前記プラグを塑性変形させた後、該せん断力を解除することにより前記プラグの外周面と前記積層体の内周面とを離反させる第２離反工程と、前記プラグを前記積層体から前記積層方向に抜き出す抜出し工程と、を備え、前記配設工程は、前記第２離反工程の前に行うことを特徴とする。

この発明によれば、第２離反工程の前に、第１空隙に介在部材を配設する配設工程を行うので、第２離反工程時にプラグを他方向にせん断変形させるときに、プラグが、他方向に直交する方向に拡幅変形しても、プラグの外周面と積層体の内周面との間に介在部材が介在することとなり、プラグが、積層体の内周面を形成する軟質板に食い込んで密着してしまうことが抑制される。これにより、プラグの外周面と積層体の内周面とを全周にわたって密着させず離反させることが可能になり、抜出し工程時に、プラグを積層体から積層方向に容易に抜き出すことができる。

なお、他方向が、一方向に直交している場合、第１離反工程時にプラグを一方向にせん断変形させたときに該プラグが拡幅変形する方向と、第２離反工程時にプラグをせん断変形させる方向と、が一致することとなる。したがって、第２離反工程時に、プラグの外周面と積層体の内周面とを全周にわたって確実に離反させることが可能になり、プラグを積層体からより容易に抜き出すことができる。

また、前記配設工程は、前記第１空隙に未硬化状態の樹脂材料を注入した後に硬化させることで、前記第１空隙に前記介在部材を配設しても良い。

この場合、配設工程時に、第１空隙に未硬化状態の樹脂材料を注入した後に硬化させることで介在部材を配設するので、第１空隙を介在部材で密に埋め込むことができる。これにより、第２離反工程時に、プラグが、積層体の内周面を形成する軟質板に食い込んで密着してしまうのを確実に抑制することができる。

なお、介在部材が、第１空隙に未加硫状態で注入された樹脂材料が硬化することで形成されているので、仮に、第１離反工程時にプラグの外周面と積層体の内周面とを離反させたときに、積層体の内周面にプラグの破片が残存した場合であっても、この破片を介在部材に密着させることができる。したがって、例えば抜出し工程時に、プラグとともに介在部材を抜き出すことで、プラグの破片を積層体から除去することができる。

また介在部材が、樹脂材料で形成されているので、プラグが積層体に圧入されるときに、積層体の内周面を形成する軟質板に食い込むことで、積層体の内周面が、積層方向に交互に並ぶ凹凸状をなしていても、介在部材を、積層体からプラグとともに積層方向に容易に抜き出すことができる。すなわち、介在部材が、積層体の内周面に倣って凹凸状をなすものの、介在部材が樹脂材料で形成されているので、積層体の内周面の凸部と介在部材の凸部とを、介在部材の凸部を弾性変形させながら積層方向に互いに乗り越えさせることができる。

また、前記第２離反工程で前記プラグの外周面と前記積層体の内周面との間に形成された第２空隙に、未硬化状態の樹脂材料を注入した後に硬化させることで充填部材を配設する充填工程を備え、前記抜出し工程は、前記充填部材を前記プラグとともに前記積層体から前記積層方向に抜き出しても良い。

この場合、充填部材が、第２空隙に未加硫状態で注入された樹脂材料が硬化することで形成されているので、仮に、第２離反工程時にプラグの外周面と積層体の内周面とを離反させたときに、積層体の内周面にプラグの破片が残存した場合であっても、この破片を充填部材に密着させることができる。したがって、抜出し工程時に、プラグとともに充填部材を抜き出すことで、プラグの破片を積層体から除去することができる。
なお、第１離反工程時にプラグを一方向にせん断変形させたときに、このプラグが一方向に直交する方向に拡幅変形することで、プラグの外周面が積層体の内周面に押し込められているため、第２離反工程時にプラグの外周面が積層体の内周面から離反するときには、プラグの破片が積層体の内周面に残存し易くなっていることから、前述の作用効果は顕著に奏功されることとなる。

また充填部材が、樹脂材料で形成されているので、プラグが積層体に圧入されるときに、積層体の内周面を形成する軟質板に食い込むことで、積層体の内周面が、積層方向に交互に並ぶ凹凸状をなしていても、充填部材を、積層体からプラグとともに積層方向に容易に抜き出すことができる。すなわち、充填部材が、積層体の内周面に倣って凹凸状をなすものの、充填部材が樹脂材料で形成されているので、積層体の内周面の凸部と充填部材の凸部とを、充填部材の凸部を弾性変形させながら積層方向に互いに乗り越えさせることができる。

本発明に係るプラグの抜出し方法によれば、積層体からプラグを容易に抜き出すことができる。

本発明の一実施形態に係るプラグの抜出し方法によってプラグを抜き出す免震装置を一部破断した斜視図である。 本発明の一実施形態に係るプラグの抜出し方法を説明するための免震装置の縦断面図である。 本発明の一実施形態に係るプラグの抜出し方法を説明するための免震装置の上面図である。 本発明の一実施形態に係るプラグの抜出し方法を説明するための免震装置の縦断面図である。 本発明の一実施形態に係るプラグの抜出し方法を説明するための免震装置の縦断面図である。 本発明の一実施形態に係るプラグの抜出し方法を説明するための免震装置の上面図である。 本発明の一実施形態に係るプラグの抜出し方法を説明するための免震装置の上面図である。 本発明の一実施形態に係るプラグの抜出し方法を説明するための免震装置の上面図である。 本発明の一実施形態に係るプラグの抜出し方法を説明するための免震装置の上面図である。

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係るプラグの抜出し方法によってプラグを抜き出す免震装置について説明する。
図１に示すように、免震装置１は、ゴム層（軟質板）２と金属板（硬質板）３とが交互に積層された積層ゴム（積層体）４と、該積層ゴム４の積層方向Ｚに貫通するように該積層ゴム４に圧入された鉛プラグ（プラグ）５と、積層ゴム４の積層方向Ｚの両端に固着された取付けプレート６と、を備えている。

積層ゴム４は円柱状とされ、その外周面は、ゴム層２と一体に形成された円筒状の被覆ゴム７により被覆されている。また、鉛プラグ５は円柱状とされ、積層ゴム４の径方向の中央部に積層方向Ｚに貫設されている。なお鉛プラグ５が、積層ゴム４に圧入されるときに積層ゴム４の内周面４ａを形成するゴム層２に食い込むことで、積層ゴム４の内周面は、積層方向Ｚに交互に並ぶ凹凸状をなしている。

両取付けプレート６において鉛プラグ５の積層方向Ｚの両外側に位置する部分には、キャップ孔６ａが形成されており、各キャップ孔６ａ内には、鉛プラグ５の積層方向Ｚの両端面を覆うとともに取付けプレート６に溶接されたキャップ８が各別に配設されている。両取付けプレート６はそれぞれ、例えば、図示しない上部構造および下部構造に固定される。

以上のように構成された免震装置１では、地震動が入力されたときに、積層ゴム４がせん断変形することで、上部構造の固有周期が長くなり、上部構造が受ける地震応力が緩和される。なおこの際、鉛プラグ５が塑性変形し、ダンパとして機能する。

次に、この免震装置１の積層ゴム４から鉛プラグ５を抜き出す方法について説明する。
まず、図２および図３に示すように、キャップ８と、取付けプレート６との溶接を切ってキャップ８を外す。

次いで、免震装置１に一方向Ｘにせん断力を作用させ、鉛プラグ５の外周面５ａと積層ゴム４の内周面４ａとを離反させる第１離反工程を行う。
この工程では、まず図４に示すように、例えば、一般的な免震装置１の試験機を用いて、免震装置１に一方向Ｘにせん断力を作用させて積層ゴム４および鉛プラグ５をせん断変形させる。これにより、鉛プラグ５は、一方向Ｘに沿った縦断面視形状が平行四辺形状となるように、塑性変形させられる。

その後、前記せん断力を解除する。すると、図５に示すように、積層ゴム４はせん断変形前の形状に復元変形するものの、鉛プラグ５は、せん断変形後の形状を維持することとなり、鉛プラグ５の一部が、積層ゴム４の積層方向Ｚの外側に食み出す。この食み出し分に対応して、図６に示すように、鉛プラグ５の一方向Ｘに沿った大きさが、積層ゴム４の内径よりも小さくなり、鉛プラグ５の外周面５ａと積層ゴム４の内周面４ａとが離反する。これにより、鉛プラグ５の一方向Ｘの両外側に第１空隙１０が形成される。図示の例では、第１空隙１０は、平面視三日月状となっており、一方向Ｘと直交する他方向Ｙの中央部から両外側に向かうに従い、一方向Ｘに沿った大きさが漸次、小さくなっている。
なおこの際、例えば、前記せん断力を解除するとともに積層ゴム４を強制的にせん断変形前の形状に復元しても良い。
以上で第１離反工程が終了する。

次いで、図７に示すように、第１空隙１０に介在部材１１を配設する配設工程を行う。本実施形態では、第１空隙１０に未硬化状態の樹脂材料を注入した後に硬化させることで、第１空隙１０に介在部材１１を配設する。これにより、介在部材１１が、鉛プラグ５の外周面５ａの一方向Ｘの両外側に、該外周面５ａに密着した状態でそれぞれ形成される。

なお前記樹脂材料は、未硬化状態での粘度が、第１空隙１０に注入可能な程度に低く、かつ硬化後の硬度が、鉛プラグ５と同等であるとともに、硬化後の降伏応力が、鉛プラグ５と同等以上であることが好ましい。このような樹脂材料としては、例えば、エポキシ樹脂やフェノール樹脂などの熱硬化性樹脂、およびフッ素樹脂やポリエチレン樹脂などの熱可塑性樹脂などが挙げられる。なおこれらのうち、熱硬化性樹脂を採用した場合、第１空隙１０への注入時に樹脂材料を加熱しなくても良い。

次いで、免震装置１に他方向Ｙにせん断力を作用させ、鉛プラグ５の外周面５ａと積層ゴム４の内周面４ａとを離反させる第２離反工程を行う。
この工程では、まず、免震装置１に他方向Ｙにせん断力を作用させて積層ゴム４および鉛プラグ５をせん断変形させることで、鉛プラグ５を塑性変形させる。ここで本実施形態では、第２離反工程の前に配設工程を行っているので、第２離反工程時に鉛プラグ５を他方向Ｙにせん断変形させるときに、鉛プラグ５が、他方向Ｙに直交する一方向Ｘに拡幅変形しても、鉛プラグ５の外周面５ａと積層ゴム４の内周面４ａとの間に介在部材１１が介在することとなり、鉛プラグ５が、積層ゴム４のゴム層２に食い込んでしまうことが抑制される。

その後、前記せん断力を解除すると、前記第１離反工程と同様に、積層ゴム４はせん断変形前の形状に復元変形するものの、鉛プラグ５は、せん断変形後の形状を維持することとなる。したがって、図８に示すように、鉛プラグ５の他方向Ｙに沿った大きさが、積層ゴム４の内径よりも小さくなり、鉛プラグ５の外周面５ａと積層ゴム４の内周面４ａとが離反する。なおこの際、本実施形態では、鉛プラグ５の外周面５ａとともに介在部材１１もあわせて積層ゴム４の内周面４ａと離反する。
これにより、鉛プラグ５の他方向Ｙの両外側において、鉛プラグ５および介在部材１１と積層ゴム４の内周面４ａとの間に第２空隙１２が形成される。図示の例では、第２空隙１２は、平面視三日月状となっており、一方向Ｘの中央部から両外側に向かうに従い、他方向Ｙに沿った大きさが漸次、小さくなっている。

次いで、図９に示すように、第２空隙１２に未硬化状態の樹脂材料を注入した後に硬化させることで、介在部材１１と一体的に形成された充填部材１３を配設する充填工程を行う。これにより、充填部材１３が、鉛プラグ５の他方向Ｙの両外側に、鉛プラグ５の外周面５ａおよび介在部材１１に密着した状態でそれぞれ形成される。
なお前記樹脂材料としては、配設工程で介在部材１１に採用した樹脂材料と同様のものを採用することができる。

そして、鉛プラグ５を積層ゴム４から積層方向Ｚに抜き出す抜出し工程を行う。本実施形態では、この抜出し工程時に、介在部材１１および充填部材１３を鉛プラグ５とともに積層方向Ｚに押し込むことで、積層ゴム４から抜き出す。
ここで本実施形態では、介在部材１１および充填部材１３が、樹脂材料で形成されているので、鉛プラグ５が積層ゴム４に圧入されるときに、積層ゴム４の内周面４ａを形成するゴム層２に食い込むことで、積層ゴム４の内周面４ａが、積層方向Ｚに交互に並ぶ凹凸状をなしていても、介在部材１１および充填部材１３を、積層ゴム４から鉛プラグ５とともに積層方向Ｚに容易に抜き出すことができる。すなわち、介在部材１１および充填部材１３が、積層ゴム４の内周面４ａに倣って凹凸状をなすものの、介在部材１１および充填部材１３が樹脂材料で形成されているので、積層ゴム４の内周面４ａの凸部と介在部材１１の凸部とを、介在部材１１の凸部を弾性変形させながら積層方向Ｚに互いに乗り越えさせることができるとともに、積層ゴム４の内周面４ａの凸部と充填部材１３の凸部とを、充填部材１３の凸部を弾性変形させながら積層方向Ｚに互いに乗り越えさせることができる。
以上により、免震装置１の積層ゴム４から鉛プラグ５を抜き出すことができる。

以上説明したように、本実施形態に係る鉛プラグ５の抜出し方法によれば、第２離反工程の前に、第１空隙１０に介在部材１１を配設する配設工程を行うので、第２離反工程時に鉛プラグ５を他方向Ｙにせん断変形させるときに、鉛プラグ５が、他方向Ｙに直交する一方向Ｘに拡幅変形しても、鉛プラグ５の外周面５ａと積層ゴム４の内周面４ａとの間に介在部材１１が介在することとなり、鉛プラグ５が、積層ゴム４の内周面４ａを形成するゴム層２に食い込んで密着してしまうことが抑制される。これにより、鉛プラグ５の外周面５ａと積層ゴム４の内周面４ａとを全周にわたって密着させず離反させることが可能になり、抜出し工程時に、鉛プラグ５を積層ゴム４から積層方向Ｚに容易に抜き出すことができる。

また本実施形態のように、他方向Ｙが、一方向Ｘに直交している場合、第１離反工程時に鉛プラグ５を一方向Ｘにせん断変形させたときに該鉛プラグ５が拡幅変形する方向と、第２離反工程時に鉛プラグ５をせん断変形させる方向と、が一致することとなる。したがって、第２離反工程時に、鉛プラグ５の外周面５ａと積層ゴム４の内周面４ａとを全周にわたって確実に離反させることが可能になり、鉛プラグ５を積層ゴム４からより容易に抜き出すことができる。

また、配設工程時に、第１空隙１０に未硬化状態の樹脂材料を注入した後に硬化させることで介在部材１１を配設するので、第１空隙１０を介在部材１１で密に埋め込むことができる。これにより、第２離反工程時に、鉛プラグ５が、積層ゴム４の内周面４ａを形成するゴム層２に食い込んで密着してしまうのを確実に抑制することができる。

また、介在部材１１が、第１空隙１０に未加硫状態で注入された樹脂材料が硬化することで形成されているので、仮に、第１離反工程時に鉛プラグ５の外周面５ａと積層ゴム４の内周面４ａとを離反させたときに、積層ゴム４の内周面４ａに鉛プラグ５の破片が残存した場合であっても、この破片を介在部材１１に密着させることができる。したがって、例えば抜出し工程時に、鉛プラグ５とともに介在部材１１を抜き出すことで、鉛プラグ５の破片を積層ゴム４から除去することができる。

さらに、充填部材１３が、第２空隙１２に未加硫状態で注入された樹脂材料が硬化することで形成されているので、仮に、第２離反工程時に鉛プラグ５の外周面５ａと積層ゴム４の内周面４ａとを離反させたときに、積層ゴム４の内周面４ａに鉛プラグ５の破片が残存した場合であっても、この破片を充填部材１３に密着させることができる。したがって、抜出し工程時に、鉛プラグ５とともに充填部材１３を抜き出すことで、鉛プラグ５の破片を積層ゴム４から除去することができる。
なお、第１離反工程時に鉛プラグ５を一方向Ｘにせん断変形させたときに、この鉛プラグ５が一方向Ｘに直交する他方向Ｙに拡幅変形することで、鉛プラグ５の外周面５ａが積層ゴム４の内周面４ａに押し込められているため、第２離反工程時に鉛プラグ５の外周面５ａが積層ゴム４の内周面４ａから離反するときには、鉛プラグ５の破片が積層ゴム４の内周面４ａに残存し易くなっていることから、前述の作用効果は顕著に奏功されることとなる。

なお、本発明の技術的範囲は前記実施形態に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を加えることが可能である。
例えば、前記実施形態では、充填工程を備えているものとしたが、充填工程はなくても良い。
また前記実施形態では、他方向Ｙは、一方向Ｘに直交しているものとしたが、積層方向Ｚに直交しかつ一方向Ｘに交差していれば、これに限られるものではない。

また前記実施形態では、配設工程は、第１空隙１０に未硬化状態の樹脂材料を注入した後に硬化させることで、第１空隙１０に介在部材１１を配設するものとしたが、これに限られるものではない。例えば、介在部材１１をゴム材料で形成しても良い。
また前記実施形態では、抜出し工程時に、介在部材１１を鉛プラグ５とともに積層ゴム４から抜き出すものとしたが、介在部材１１は積層ゴム４から抜き出されなくても良い。

また前記実施形態では、免震装置１は、軟質板であるゴム層２と硬質板である金属板３とが交互に積層された積層ゴム４を備えるものとしたが、これに限られるものではない。例えば、軟質板を樹脂材料で形成しても良く、また硬質板を高硬度樹脂材料で形成しても良い。

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

１ 免震装置
２ ゴム層（軟質板）
３ 金属板（硬質板）
４ 積層ゴム（積層体）
４ａ 内周面
５ プラグ
５ａ 外周面
１０ 第１空隙
１１ 介在部材
１２ 第２空隙
１３ 充填部材
Ｘ 一方向
Ｙ 他方向
Ｚ 積層方向

Claims (3)

1. 軟質板と硬質板とが交互に積層された積層体と、
   該積層体に、その積層方向に貫通するように圧入されたプラグと、を備える免震装置の積層体からプラグを抜き出すプラグの抜出し方法であって、
   前記免震装置に一方向にせん断力を作用させて前記プラグを塑性変形させた後、該せん断力を解除することにより前記プラグの外周面と前記積層体の内周面とを離反させる第１離反工程と、
   該第１離反工程で前記プラグの外周面と前記積層体の内周面との間に形成された第１空隙に、介在部材を配設する配設工程と、
   前記免震装置に前記一方向に交差する他方向にせん断力を作用させて前記プラグを塑性変形させた後、該せん断力を解除することにより前記プラグの外周面と前記積層体の内周面とを離反させる第２離反工程と、
   前記プラグを前記積層体から前記積層方向に抜き出す抜出し工程と、を備え、
   前記配設工程は、前記第２離反工程の前に行うことを特徴とするプラグの抜出し方法。
2. 請求項１記載のプラグの抜出し方法であって、
   前記配設工程は、前記第１空隙に未硬化状態の樹脂材料を注入した後に硬化させることで、前記第１空隙に前記介在部材を配設することを特徴とするプラグの抜出し方法。
3. 請求項１又は２に記載のプラグの抜出し方法であって、
   前記第２離反工程で前記プラグの外周面と前記積層体の内周面との間に形成された第２空隙に、未硬化状態の樹脂材料を注入した後に硬化させることで充填部材を配設する充填工程を備え、
   前記抜出し工程は、前記充填部材を前記プラグとともに前記積層体から前記積層方向に抜き出すことを特徴とするプラグの抜出し方法。

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