JP5714376B2 - Bearing device - Google Patents
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Description
本発明は、例えば建築物や橋梁等の各種構造物を支承する支承装置に関する。 The present invention relates to a support device for supporting various structures such as buildings and bridges.
元来、建築物や橋梁等の構造物の支承装置には、大別して、水平方向の荷重を支承する水平荷重支承機能、鉛直方向の荷重を支承する鉛直荷重支承機能、鉛直面内における回転荷重を支承する鉛直回転支承機能等が求められる。特に橋梁用支承装置にあっては、平成7年の大震災以来、ゴムを主たる構成要素としたゴム支承装置が求められるようになった。中でも鉛直荷重支持性能があって、水平力分散性能の高い積層ゴム支承装置は、広範に使用されるようになった。 Originally, bearing devices for structures such as buildings and bridges are roughly divided into horizontal load support functions for supporting horizontal loads, vertical load support functions for supporting vertical loads, and rotational loads in the vertical plane. A vertical rotation support function and the like are required. Especially for bridge bearing devices, rubber bearing devices with rubber as the main component have been required since the 1995 Great Earthquake. Among them, a laminated rubber bearing device having a vertical load supporting performance and a high horizontal force dispersion performance has been widely used.
この積層ゴム支承装置は、例えば特許文献1に記載されているように、ゴム板と鉄板とが交互に積層され、これらが加硫接着によって相互に接着されて構成され、その上部が橋梁の橋桁等の上部構造物に固定され、その下部が橋脚等の下部構造物に固定されて設置されて用いられている。 This laminated rubber bearing device is configured, for example, as described in Patent Document 1, in which rubber plates and iron plates are alternately laminated, and these are bonded to each other by vulcanization bonding, and the upper part is a bridge girder of a bridge. The lower part is fixed to the lower structure such as a bridge pier and is used.
しかしながら積層ゴム支承装置にあっては、構造上、積層構造を採るため、必然的に所要厚さが大きくなって嵩張る上、高荷重を支持させるには広面積化する必要があり、特に長大橋向けには大型化する欠点がある。従って、性能要求上、支承装置が大型化してしまった場合には、下部構造物である橋脚や橋台の上面の面積がより大きく要求されることになり、橋梁全体として高コスト化してしまうという欠点がある。 However, since the laminated rubber bearing device adopts a laminated structure in terms of structure, the required thickness becomes inevitably large and bulky, and it is necessary to increase the area to support a high load. There is a disadvantage that the size is increased. Therefore, when the size of the support device is increased due to performance requirements, the area of the upper surface of the pier or abutment, which is a substructure, is required to be larger, and the cost of the entire bridge is increased. There is.
また大型の支承装置が求められる場合であって、新設でない場合には、既存の支承装置が設置されていることから設置スペースが限定されるために支承装置の大きさが特に問題となり、高さが低く面積が狭い小型の支承装置でなければ交換設置出来ないという不具合があった。 In addition, when a large bearing device is required and it is not newly installed, the size of the bearing device is particularly problematic because the installation space is limited because the existing bearing device is installed. However, there is a problem that it cannot be replaced unless it is a small bearing device with a small area.
まして近年、建築物や橋梁等の構造物の大型化や予想される地震規模の大型化に伴い、支承装置に求められる機能や性能も高度化してきており、積層ゴム支承で対応しようとした場合、大型化してしまうことは避けられない。 In recent years, with the increase in the size of structures such as buildings and bridges and the anticipated increase in the scale of earthquakes, the functions and performance required for bearing devices have become more sophisticated. It is inevitable that the size will increase.
この様な背景から先述のような鉛直高荷重支持性能の向上に伴う大型化という積層ゴム支承装置の問題の改善を図ったものとして、例えば特許文献2に記載された機能分離型の固定支承としての弾性支承装置が提案されている。この弾性支承装置は、先述のような鉛直高荷重支持性能の向上に伴う大型化という積層ゴム支承装置の問題の改善を図りつつ、鉛直回転性能の向上を図ると共に、水平荷重の支持性能を合わせ持たせた弾性支承装置である。
From such a background, for example, as a function-separated fixed bearing described in
この弾性支承装置は、積層ゴム支承装置の持つ水平力分散機能は持たないものの、水平荷重支持機能を持たせながら鉛直荷重支持機能を高度化するものであって、上沓と下沓がそれぞれ互いに嵌合する同心円状の複数の円筒部と中心に位置する円柱部とからなる凸部と凹部とを有した構成とされる。そして、嵌合状態の直径鉛直断面視において、これら互いに嵌合する凸部と凹部は、それぞれ断面矩形状をなし、それらの隣接する側面同士と互いに対向する底面と頂面との間にゴム等の一様な弾性体が実質的に隙間無く充填され、連続するゴム層が挟持されて結合された構成になっている。 Although this elastic bearing device does not have the horizontal force distribution function of the laminated rubber bearing device, it enhances the vertical load support function while maintaining the horizontal load support function. It is set as the structure which has the convex part and recessed part which consist of a plurality of concentric cylindrical parts to fit, and the cylindrical part located in the center. And in the diameter vertical cross-sectional view of the fitted state, these convex portions and concave portions that are fitted to each other have a rectangular cross section, and rubber or the like between the adjacent side surfaces and the bottom surface and the top surface facing each other. The uniform elastic body is filled substantially without a gap, and a continuous rubber layer is sandwiched and joined.
このように構成される上述の如くの弾性支承装置は、それら互いに隣接する凸部の側面と凹部の側面とこれらの間のゴム層とで水平荷重支持部が構成され、凸部の頂面と凹部の底面とこれらの間のゴム層とで鉛直荷重支持部が構成されている。 In the elastic bearing device as described above configured as described above, the horizontal load support portion is configured by the side surfaces of the convex portions and the side surfaces of the concave portions adjacent to each other and the rubber layer therebetween, and the top surface of the convex portion. A vertical load support portion is constituted by the bottom surface of the recess and the rubber layer between them.
また、特許文献3に記載された支承装置も、特許文献2の弾性支承装置と同様に上沓と下沓が互いに嵌合する多条の円筒状の構成を採り、上沓と下沓における各凸部と凹部とを構成する円筒部や円柱部は、それぞれ鉛直断面形状における両側面間距離が端面をなす頂面に向かって接近して狭まり、両側面が傾斜してなる断面台形状に形成されて互いに嵌合され、これらの凹部と凸部との間にゴム等の一様な弾性体が実質的に隙間無く充填されて構成されている。
Also, the bearing device described in
このような特許文献2及び3に記載された弾性支承装置によって、支承装置の小型化や軽量化が図られ、鉛直荷重と水平荷重の支持性能の向上がなされるとされている。
According to such elastic bearing devices described in
上述した特許文献2、3に記載された弾性支承装置によれば、機能分離型固定支承装置としては、広面積化したり、厚さを増したりと支承装置を大型化させることなく、水平方向及び鉛直方向における荷重支持性能を向上させることが出来る。
According to the elastic bearing device described in
しかしながら、例えば、当該弾性支承装置を橋梁の橋桁と橋脚との間に配設して、これらの間の荷重伝達や荷重緩和を担わせた場合、橋桁に上揚力等が作用した場合には、容易に上沓と下沓が乖離してしまい、当該弾性支承装置自体が破損したり、落橋したりする虞があった。また、過大な水平力による剪断荷重が当該弾性支承装置に作用した場合、従来の弾性支承装置では、外部からの目視確認によってその損壊の有無や状態を把握することが出来なかった。 However, for example, when the elastic bearing device is disposed between the bridge girder and the pier of the bridge and load transmission or load relaxation between them is performed, when an uplift force or the like acts on the bridge girder, There was a risk that the upper eaves and the lower eaves would be easily separated, and the elastic bearing device itself could be damaged or dropped. In addition, when a shear load due to an excessive horizontal force is applied to the elastic bearing device, the conventional elastic bearing device cannot grasp the presence or state of the damage by visual confirmation from the outside.
本発明は、上述のような実情に鑑みて本発明者等の鋭意研究によってなされたものであり、コンパクトにして大きな鉛直下向きの荷重を効果的に支持し得、且つ、大きな水平方向の荷重を支持しつつ変位制限すると共に、鉛直面内における回転追随性能を向上させ、更に鉛直上向きの入力、即ち上揚力に十分に抵抗して支承装置自体の破損を防止すると共に落橋を防止し、また過大な入力が有った際には、予め設定された所定部位が他に先んじて損壊することによって外部から損壊状況や交換の必要性を視認することが可能で、固定支承装置としても可動支承装置としても応用可能な支承装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made by the inventors' diligent research in view of the above-described circumstances, and can be made compact and can effectively support a large vertical downward load, and has a large horizontal load. In addition to restricting displacement while supporting, improving the follow-up performance in the vertical plane, and further resisting the vertically upward input, that is, enough to resist the lifting force, preventing damage to the bearing device itself and preventing falling bridges, and excessive When there is a correct input, it is possible to visually confirm the damage situation and necessity of replacement from the outside by predetermining a predetermined part ahead of others, and a movable bearing device as a fixed bearing device It is an object to provide a bearing device that can be applied as well.
本発明の支承装置は、凸部が設けられる第一剛性体と、当該凸部が配置設定される凹部が設けられる第二剛性体と、前記第一剛性体と前記第二剛性体との間に介挿される弾性体とが支承方向に重ねて配設される支承装置であって、前記凸部が、その表面の一部に前記第一剛性体側に向く外側部面を有し、前記凹部を構成する壁部が、その表面の一部に前記第二剛性体側に向くと共に前記凸部の外側部面に対向配置される内側部面を有し、前記凸部の鉛直方向下側の面が、鉛直方向の下方に向かうに連れて窄まるように前記支承方向に対して傾斜していることを特徴とする。
The support device of the present invention includes a first rigid body provided with a convex portion, a second rigid body provided with a concave portion in which the convex portion is arranged and set, and between the first rigid body and the second rigid body. And an elastic body inserted in the support direction, wherein the convex portion has an outer surface facing the first rigid body side at a part of the surface thereof, and the concave portion the walls constituting the, possess an inner portion surface which is disposed opposite to the outer side surface of the convex portion with facing said second rigid side on a part of its surface, the surface of the vertically lower side of the convex portion Is inclined with respect to the support direction so as to narrow toward the lower side in the vertical direction .
また、支承方向視において、前記凸部の前記外側部面と、前記凹部を構成する壁部の前記内側部面とが重なり合う部分を有することを特徴とする。 Further, when viewed in the bearing direction, the outer portion surface of the convex portion and the inner portion surface of the wall portion forming the concave portion overlap each other.
また、前記凸部は、前記支承方向視において、環状を成すことを特徴とする。 Moreover, the said convex part comprises the cyclic | annular form in the said support direction view, It is characterized by the above-mentioned.
また、前記凹部は、前記支承方向視において、環状を成すことを特徴とする。
Further, the recess is have you in the bearing direction as viewed, is characterized in that an annular.
また、前記凸部は、前記支承方向視において、全周の一部又は全部に亘る前記外側部面を有することを特徴とする。 Moreover, the said convex part has the said outer side surface over a part or all of the perimeter in the said support direction view, It is characterized by the above-mentioned.
また、前記凹部を構成する壁部は、前記支承方向視において、全周の一部又は全部に亘る前記内側部面を有することを特徴とする。 Moreover, the wall part which comprises the said recessed part has the said inner part surface over a part or all of the perimeter in the said support direction view, It is characterized by the above-mentioned.
前記内側部面が前記支承方向に対して傾斜していることを特徴とする。
The inner surface is inclined with respect to the bearing direction.
また、前記外側部面と前記内側部面とが平行とされていることを特徴とする。 Further, the outer side surface and the inner side surface are parallel to each other.
また、前記凸部は、その表面の一部に前記第二剛性体側に向く傾斜面を有することを特徴とする。 Moreover, the said convex part has an inclined surface which faces the said 2nd rigid body side in a part of surface.
また、前記凹部を構成する壁部は、その表面の一部に前記第一剛性体側に向く傾斜面を有することを特徴とする。 Moreover, the wall part which comprises the said recessed part has an inclined surface which faces the said 1st rigid body side in a part of the surface.
また、前記凸部を複数備えることを特徴とする。 In addition, a plurality of the convex portions are provided.
また、本発明の支承装置は、凸部が設けられる第一剛性体と、当該凸部が配置設定される凹部が設けられる第二剛性体と、前記第一剛性体と前記第二剛性体との間に介挿される弾性体とが支承方向に重ねて配設される支承装置であって、前記凸部が、その表面の一部に前記第一剛性体側に向く外側部面を有し、前記凹部を構成する壁部が、その表面の一部に前記第二剛性体側に向くと共に前記凸部の外側部面に対向配置される内側部面を有し、前記第一剛性体及び前記第二剛性体のいずれか或いは両方が分割可能に構成され、前記第一剛性体及び前記第二剛性体のいずれか或いは両方の分割方向が、支承方向と同方向であることを特徴とする。
Further, the support device of the present invention includes a first rigid body provided with a convex portion, a second rigid body provided with a concave portion in which the convex portion is disposed, the first rigid body and the second rigid body, An elastic body that is interposed between the protruding portions, and the convex portion has an outer portion surface facing the first rigid body side in a part of the surface thereof, The wall portion constituting the recess has an inner surface facing a part of the surface of the second rigid body and facing the outer surface of the convex portion, and the first rigid body and the first rigid body. Either or both of the two rigid bodies are configured to be splittable , and the split direction of either or both of the first rigid body and the second rigid body is the same direction as the support direction .
また、本発明の支承装置は、凸部が設けられる第一剛性体と、当該凸部が配置設定される凹部が設けられる第二剛性体と、前記第一剛性体と前記第二剛性体との間に介挿される弾性体とが支承方向に重ねて配設される支承装置であって、前記凸部が、その表面の一部に前記第一剛性体側に向く外側部面を有し、前記凹部を構成する壁部が、その表面の一部に前記第二剛性体側に向くと共に前記凸部の外側部面に対向配置される内側部面を有し、前記第一剛性体が前記第二剛性体から離間する方向に所定以上の力を受けた場合に前記凸部又は凹部を構成する壁部より先に損壊すると共に、損壊による変化が外側に現れる脆弱部を備えることを特徴とする。
Further, the support device of the present invention includes a first rigid body provided with a convex portion, a second rigid body provided with a concave portion in which the convex portion is disposed, the first rigid body and the second rigid body, An elastic body that is interposed between the protruding portions, and the convex portion has an outer portion surface facing the first rigid body side in a part of the surface thereof, The wall portion constituting the concave portion has an inner portion surface that faces the second rigid body side on a part of the surface thereof and is disposed to face the outer portion surface of the convex portion, and the first rigid body is the first rigid body. When a force of a predetermined level or more is applied in a direction away from the two rigid bodies, it is damaged before the wall part constituting the convex part or the concave part, and a weak part in which a change due to the damage appears on the outside is provided. .
また、前記脆弱部は、前記凸部よりも剪断面積の少ないボルト/ナットであることを特徴とする。 The fragile portion may be a bolt / nut having a smaller shear area than the convex portion.
また、前記第一剛性体及び前記第二剛性体のいずれか或いは両方が分割可能に構成され、分割部位同士を締結するボルト/ナットが前記脆弱部とされていることを特徴とする。更に、前記脆弱部は、肉薄部であることを特徴とする。
In addition, either or both of the first rigid body and the second rigid body are configured to be separable, and a bolt / nut that fastens the divided portions is the fragile portion. Furthermore, the fragile portion is a thin portion.
また、本発明の支承装置は、凸部が設けられる第一剛性体と、当該凸部が配置設定される凹部が設けられる第二剛性体と、前記第一剛性体と前記第二剛性体との間に介挿される弾性体とが支承方向に重ねて配設される支承装置であって、前記凸部が、その表面の一部に前記第一剛性体側に向く外側部面を有し、前記凹部を構成する壁部が、その表面の一部に前記第二剛性体側に向くと共に前記凸部の外側部面に対向配置される内側部面を有し、前記第一剛性体と前記第二剛性体との間に前記弾性体が設けられていない空間を有し、前記空間には、充填材が充填されていることを特徴とする。
Further, the support device of the present invention includes a first rigid body provided with a convex portion, a second rigid body provided with a concave portion in which the convex portion is disposed, the first rigid body and the second rigid body, An elastic body that is interposed between the protruding portions, and the convex portion has an outer portion surface facing the first rigid body side in a part of the surface thereof, The wall portion constituting the concave portion has an inner portion surface facing the second rigid body side on a part of the surface thereof and facing the outer portion surface of the convex portion, and the first rigid body and the first rigid body have a space where the elastic member is not provided between the secondary rigid body, the space filler is characterized in that it is filled.
また、前記充填材は、前記弾性体と異種の弾性体であることを特徴とする。 The filler may be an elastic body different from the elastic body.
また、前記充填材は、非圧縮性の流体であることを特徴とする。 Further, the filler is an incompressible fluid.
また、前記充填材は、前記凸部と前記凹部とを嵌合するより前に予め充填されていることを特徴とする。 Further, the filler is pre-filled before the convex portion and the concave portion are fitted.
また、前記充填材は、前記凹部と前記凸部とを嵌合した後に充填されることを特徴とする。 Further, the filler is filled after fitting the concave portion and the convex portion.
また、前記第一剛性体の支承方向における外面又は前記第二剛性体の支承方向における外面には、摺滑板が配設されることを特徴とする。 Further, a sliding plate is disposed on the outer surface in the supporting direction of the first rigid body or the outer surface in the supporting direction of the second rigid body.
また、前記第一剛性体が上部構造物に配設される上沓として、前記第二剛性体が下部構造物に配設される下沓として設定されるものであることを特徴とする。 Further, the first rigid body is set as an upper collar disposed in the upper structure, and the second rigid body is set as a lower collar disposed in the lower structure.
また、前記第二剛性体が上部構造物に配設される上沓として、前記第一剛性体が下部構造物に配設される下沓として設定されるものであることを特徴とする。 Further, the second rigid body is set as an upper collar disposed in the upper structure, and the first rigid body is set as a lower collar disposed in the lower structure.
また、前記上部構造物が橋桁であり、前記下部構造物が橋脚あるいは橋台であることを特徴とする。 The upper structure may be a bridge girder, and the lower structure may be a pier or an abutment.
本発明においては、第一剛性体に設けられた凸部が当該第一剛性体側に向く外側部面を有し、第二剛性体に設けられた凹部を構成する壁部が当該第二剛性体側に向くと共に凸部の上記外側部面に対向配置される内側部面を有しているので、支承方向視において、凸部の外側部面と、凹部を構成する壁部の内側部面とが重なり合う部分を有し、従って、第一剛性体と第二剛性体とが離間する方向に移動した場合に、凸部が凹部を構成する壁部に引っ掛かり、第一剛性体と第二剛性体とが乖離することを防止することが出来る。 In this invention, the convex part provided in the 1st rigid body has the outer part surface which faces the said 1st rigid body side, and the wall part which comprises the recessed part provided in the 2nd rigid body is the said 2nd rigid body side The outer surface of the convex portion and the inner surface of the convex portion, and the outer surface of the convex portion and the inner surface of the wall portion constituting the concave portion in the bearing direction view. Therefore, when the first rigid body and the second rigid body are moved away from each other, the convex portion is caught on the wall portion constituting the concave portion, and the first rigid body and the second rigid body Can be prevented from deviating.
また、凸部及び凹部のいずれか或いは両方が、支承方向視において、環状を成す場合には、環状を成す凸部或いは凹部の半径方向における内側部分に弾性体を略密閉状態で抱持することが出来、高荷重を支承することが可能となる。 Further, when either or both of the convex part and the concave part form an annular shape when viewed in the bearing direction, the elastic body is held in a substantially sealed state in the radially inner portion of the convex part or concave part forming the annular shape. It is possible to support a high load.
更に、凸部が支承方向視において全周の一部又は全部に亘る外側部面を有する場合、或いは、凹部が支承方向視において全周の一部又は全部に亘る内側部面を有する場合には、支承方向視において、荷重を均等に分散することが出来、より鉛直荷重支持特性の高度化を図ることが可能となり、且つ回転追従性能を向上させることが出来る。 Furthermore, when the convex part has an outer part surface that extends over part or all of the entire circumference in the bearing direction view, or when the concave part has an inner part surface that extends over part or all of the entire circumference in the support direction view. In the bearing direction view, the load can be evenly distributed, the vertical load support characteristic can be further enhanced, and the rotation follow-up performance can be improved.
また、外側部面及び内側部面のいずれか或いは両方が支承方向に対して傾斜している場合には、外側部面及び内側部面において水平方向の荷重を支持することが出来、水平荷重支持特性をも向上させることが出来る。 In addition, when either or both of the outer surface and the inner surface are inclined with respect to the support direction, the horizontal load can be supported on the outer surface and the inner surface, and the horizontal load support. The characteristics can also be improved.
また、外側部面と内側部面とが平行とされている場合には、外側部面と内側部面との間に配設される弾性体の部位が均一な厚みを有することになり、支承方向視において均等に鉛直荷重を支持することが出来る。 In addition, when the outer side surface and the inner side surface are parallel, the part of the elastic body disposed between the outer side surface and the inner side surface has a uniform thickness, and The vertical load can be supported evenly in the direction view.
また、凸部がその表面の一部に前記第二剛性体側に向く傾斜面を有する、或いは、凹部を構成する壁部がその表面の一部に第一剛性体側に向く傾斜面を有する場合には、当該傾斜面において鉛直荷重を支持することが出来る。 Further, when the convex part has an inclined surface facing the second rigid body side on a part of the surface, or the wall part constituting the concave part has an inclined surface facing the first rigid body side on a part of the surface. Can support a vertical load on the inclined surface.
また、第一剛性体及び第二剛性体のいずれか或いは両方が分割可能に構成されている場合には、凸部と凹部とを容易に嵌合させることが可能となり、凸部及び凹部が複雑な形状に設定することも可能となる。なお、この際の分割方向は、支承方向であっても良いし、支承方向と異なる方向であっても良い。 In addition, when either or both of the first rigid body and the second rigid body are configured to be separable, the convex portion and the concave portion can be easily fitted, and the convex portion and the concave portion are complicated. It is also possible to set a simple shape. The dividing direction at this time may be a bearing direction or a direction different from the bearing direction.
また、第一剛性体が第二剛性体から離間する方向に所定以上の力を受けた場合に凸部又は凹部を構成する壁部より先に損壊すると共に、損壊による変化が外側に現れる脆弱部を備える場合には、地震等により大きな荷重が作用した際に、目視出来ない凸部及び凹部を構成する壁部が損壊することを防止することが出来、目視可能な脆弱部が損壊する。従って、支承装置の損壊状態を容易に把握することが可能となる。この脆弱部としては、例えば、凸部よりも剪断面積の少ないボルト/ナットを用いることが出来、より具体的には、第一剛性体及び第二剛性体のいずれか或いは両方が分割可能に構成された場合の分割部位同士を締結するボルト/ナットを用いることが出来る。また、脆弱部を、第一剛性体及び第二剛性体のいずれか或いは両方に対して設けられた肉薄部とすることも可能である。 In addition, when the first rigid body receives a force of a predetermined level or more in a direction away from the second rigid body, the brittle portion is damaged before the wall portion forming the convex portion or the concave portion, and changes due to the damage appear outside. When a large load is applied due to an earthquake or the like, it is possible to prevent the convex portions and the wall portions constituting the concave portions that cannot be visually observed from being damaged, and the visible fragile portions are damaged. Therefore, it is possible to easily grasp the damaged state of the support device. As this weak part, for example, a bolt / nut having a smaller shear area than the convex part can be used, and more specifically, either or both of the first rigid body and the second rigid body can be divided. In this case, a bolt / nut that fastens the divided parts can be used. Moreover, it is also possible to make a weak part into the thin part provided with respect to any one or both of a 1st rigid body and a 2nd rigid body.
また、第一剛性体と第二剛性体との間に弾性体が設けられていない空間を有する場合には、弾性体が荷重を受けて変形する場合に当該空間に入り込むことが可能となり、弾性体の許容変形量を大きくすることが出来、バネ定数を低下させることができる。つまり、当該空間を設けることによって、バネ定数の調整を行うことが出来る。 In addition, in the case where there is a space where no elastic body is provided between the first rigid body and the second rigid body, it is possible to enter the space when the elastic body is deformed by receiving a load. The allowable deformation amount of the body can be increased, and the spring constant can be reduced. That is, the spring constant can be adjusted by providing the space.
更に、当該空間に充填材を充填することが出来る。この充填材の構成材料や充填量、充填位置、充填空間の形状等の設定により、支承装置のバネ定数や高さ、荷重支持性能、荷重減衰性能、鉛直面内における回転追従性能等々多用な機能や性能の調整を図ることが出来るようになる。 Furthermore, the space can be filled with a filler. Various functions such as the spring constant and height of the bearing device, load support performance, load damping performance, rotation follow-up performance in the vertical plane, etc., depending on the setting of the constituent material, filling amount, filling position, filling space shape, etc. And the performance can be adjusted.
尚、充填材としては、例えば、第一剛性体と第二剛性体との間に介挿される弾性体と異種の弾性体や非圧縮性の流体を用いることが出来る。充填材の種類を選択することによって上述のように支承装置のバネ定数や高さ、荷重支持性能、荷重減衰性能、鉛直面内における回転追従性能等々多用な機能や性能の調整を図ることが出来る。 As the filler, for example, an elastic body that is different from the elastic body inserted between the first rigid body and the second rigid body, or an incompressible fluid can be used. By selecting the type of filler, it is possible to adjust various functions and performance such as the spring constant and height of the bearing device, load support performance, load damping performance, and rotation follow-up performance in the vertical plane as described above. .
充填材として流体を用いる場合には、例えば、充填時には流体であるが適宜時間が経過した後に固化するものであってもよい。また、一つの空間内に充填される充填材の種類は、一種類であっても或いは複数種類であってもよい。例えば、二液硬化性の流体をそれぞれ適宜量充填して硬化させて適宜の弾性係数を発現するように一固体化させてもよく、勿論、予め二液を混合しておいてから充填することも出来る。また、充填材としては、流体の内部に固体や粒体、気体を混入させたものであってもよい。 When a fluid is used as the filler, for example, it may be a fluid at the time of filling, but may be solidified after an appropriate time has elapsed. Moreover, the kind of filler with which one space is filled may be one kind or plural kinds. For example, a two-component curable fluid may be filled in an appropriate amount and cured to form a solid so as to develop an appropriate elastic coefficient. Of course, the two components are mixed in advance and then filled. You can also. Moreover, as a filler, you may mix the solid, the granule, and gas in the inside of the fluid.
また、充填材は、気体、液体、ゲル状体から選択される一つ以上の流体から構成することができる。気体は、圧縮率が大きいことから高荷重支持には不向きであるが、比較的低荷重を支持する場合には例えば空気バネのような作用をさせることが可能であり、また加圧状態で充填してもよい。また、不連続気泡のように気泡を内包する流体を充填して置きながら硬化させて、発泡体の如くの充填材とすることも可能である。また例えば、液体やスラリー状乃至ゲル状の非硬化性の充填材を充填した場合、充填空間の変形に自在に対応しつつ、荷重を支持することが可能であり、また寒冷地等の低温下においても凍結しない不凍流体を選択することが可能である。 The filler can be composed of one or more fluids selected from gas, liquid and gel. Gas is unsuitable for supporting high loads because of its high compression ratio, but it can act like an air spring when supporting relatively low loads, and is filled in a pressurized state. May be. It is also possible to form a filler such as a foam by curing while filling and placing a fluid containing bubbles such as discontinuous bubbles. In addition, for example, when filled with a liquid or slurry-like or gel-like non-hardening filler, it is possible to support the load while freely supporting deformation of the filling space, and it can be used at low temperatures such as in cold regions. It is also possible to select an antifreeze fluid that does not freeze.
充填材が、非圧縮性の流体である場合には、充填空間の変形に自在に対応しつつも高荷重を支持することが可能となる。 When the filler is an incompressible fluid, it is possible to support a high load while freely responding to deformation of the filling space.
充填材が、液体やスラリー状乃至ゲル状の非硬化性で高粘性の高粘性流体である場合には、充填空間を囲繞する弾性体が変形した際に、当該空間内の高粘性の充填材の粘性抵抗によって変形エネルギーを減衰させる効果を期待出来る。 When the filler is a liquid or a slurry or gel-like non-curing and highly viscous fluid, the highly viscous filler in the space when the elastic body surrounding the filling space is deformed. The effect of attenuating deformation energy by the viscous resistance of can be expected.
また、上述のように、充填材を異種の弾性体とすることも出来る。勿論、充填材が弾性体となるためには、充填時には流動性を示すものである必要がある。例えば、弾性体が熱可塑性を示すものであれば、これを充填材として使用する場合には、当該弾性体を適宜温度に加熱して流動可能な状態にしておきながら充填する。また例えば弾性体が、熱硬化性を示すものであれば、硬化前の流動可能な状態の時点で充填する。 Further, as described above, the filler can be a different kind of elastic body. Of course, in order for the filler to become an elastic body, it is necessary to exhibit fluidity at the time of filling. For example, if the elastic body exhibits thermoplasticity, when it is used as a filler, the elastic body is appropriately heated to a temperature and filled while being allowed to flow. For example, if an elastic body shows thermosetting property, it will be filled when it is in a flowable state before curing.
充填材を予め充填する場合には、予めの設計通り、また手順通りに製造段階や出荷前に充填することが可能であり、これによれば、製造上高効率化を図ることが出来る。 When the filling material is filled in advance, it can be filled in accordance with the pre-design and according to the procedure before the production stage or before shipment, and according to this, high efficiency in production can be achieved.
また、充填材を後から充填する場合には、出荷後、例えば施工現場において、施工空間の高さ等の大きさに合わせて調整しながら充填することが可能であり、これによれば、従来施工上における微調整が困難であった問題を解消することが出来る。 In addition, when filling the filler later, it is possible to fill it after shipment, for example, at the construction site, while adjusting according to the size of the construction space, etc. The problem that fine adjustment on construction was difficult can be solved.
また、充填材の充填量によって、支承装置の厚み若しくは高さを調整する場合には、充填空間に対する充填材の充填量の多少によって支承装置の厚み若しくは高さを調整することが出来、施工現場での施工空間により精密に適合させることが可能となる。 In addition, when adjusting the thickness or height of the support device according to the filling amount of the filler, the thickness or height of the support device can be adjusted depending on the amount of filling material with respect to the filling space. It will be possible to adapt more precisely to the construction space at.
また、第一剛性体又は第二剛性体の支承方向の外面、例えば上面或いは下面に摺滑手段を固設することが可能であり、この摺滑手段を設定した場合、元々固定支承であった本発明の支承装置を可動支承として利用することが可能となる。 Further, it is possible to fix the sliding means on the outer surface in the supporting direction of the first rigid body or the second rigid body, for example, the upper surface or the lower surface. When this sliding means is set, it was originally a fixed bearing. The bearing device of the present invention can be used as a movable bearing.
更に、上記第一剛性体を上部構造物に配設される上沓として、上記第二剛性体を下部構造物に配設される下沓として設定することが可能であり、その反対に、上記第二剛性体を上部構造物に配設される上沓として、上記第一剛性体を下部構造物に配設される下沓として設定することも可能である。何れの場合であっても、優れた荷重支持特性にて、上部構造物と下部構造物との間を支承することが可能となる。 Furthermore, it is possible to set the first rigid body as an upper collar disposed in the upper structure, and the second rigid body as a lower collar disposed in the lower structure. It is also possible to set the second rigid body as an upper collar disposed in the upper structure and the first rigid body as a lower collar disposed in the lower structure. In any case, it is possible to support the upper structure and the lower structure with excellent load supporting characteristics.
上記上部構造物を橋桁に、上記下部構造物を橋脚或いは橋台に設定することが可能であり、この場合には、優れた荷重支持特性にて、橋桁及び橋脚或いは橋台を支承することが出来る。 The upper structure can be set as a bridge girder, and the lower structure can be set as a pier or abutment. In this case, the bridge girder and the pier or abutment can be supported with excellent load supporting characteristics.
以下に本発明の実施形態の支承装置の構成を詳細に説明する。本発明の支承装置は、建築物や橋梁等の構造物を支承するための支承装置であって、互いに間隙を存して位置する二つ構造体のうち、一方の構造体側に配設される第一剛性体と、この第一剛性体に対向して他方の構造体側に配設される第二剛性体と、これらの第一剛性体と第二剛性体との間に介挿される弾性体とを備えて構成される。ここで例えば、上述の一方の構造体を上部構造体、他方の構造体を下部構造体とする。より具体的な例としては、本発明の支承装置は、上部構造体としての橋桁と下部構造体としての橋脚或いは橋台との間、即ち橋桁と橋脚或いは橋台との間に配設して使用するものであり、この場合には水平荷重や鉛直荷重、回転荷重等の各種の荷重を支えると共に、荷重伝達を果たしながら地震や風、或いは動的或いは静的な交通荷重等による揺動や振動、応力を吸収分散しつつ、支承するものである。以下、上部構造体と下部構造体との間に配設して使用する例を以て本発明の支承装置の実施形態の説明をする。 The configuration of the support device according to the embodiment of the present invention will be described in detail below. The bearing device of the present invention is a bearing device for supporting a structure such as a building or a bridge, and is disposed on one structure side of two structures positioned with a gap between them. A first rigid body, a second rigid body disposed on the other structure side opposite to the first rigid body, and an elastic body interposed between the first rigid body and the second rigid body And is configured. Here, for example, one of the above-described structures is an upper structure, and the other structure is a lower structure. As a more specific example, the support device of the present invention is used by being disposed between a bridge girder as an upper structure and a pier or abutment as a lower structure, that is, between a bridge girder and a pier or abutment. In this case, while supporting various loads such as horizontal load, vertical load, rotational load, etc., swing and vibration due to earthquake or wind, or dynamic or static traffic load, etc. It is supported while absorbing and dispersing stress. Hereinafter, an embodiment of the support device of the present invention will be described with an example in which it is used by being disposed between an upper structure and a lower structure.
支承装置は、少なくとも、下部構造体に直接或いは間接的に固定される第一剛性体である下沓と、上部構造体に直接的或いは間接的に固定される第二剛性体である上沓と、これら上沓と下沓との間に配設される弾性体とを備えて構成される。勿論、上沓と下沓とが入れ替わった構成とすることも可能である。 The support device includes at least a lower rod which is a first rigid body fixed directly or indirectly to the lower structure and an upper rod which is a second rigid body fixed directly or indirectly to the upper structure. And an elastic body disposed between the upper and lower eyelids. Of course, it is also possible to adopt a configuration in which the upper arm and the lower arm are interchanged.
下部構造体に対する下沓の固定手段は、例えばボルト、ナット等の締結手段を用いて下沓を下部構造体に対して直接的に固定してもよく、或いは下沓よりも広面積の板状をなす下部プレートの如くの下部固定手段を介して下沓を下部構造体に対して間接的に固定したり、適宜の方法で固定することが出来る。また、下沓の下部に摺滑手段を配設して、下部構造体と支承装置とを相対変位可能に固定しても好い。この摺滑手段としては、例えば、PTFEの如くの低摩擦係数の表面を有するプレート等を、下沓の下面に固定したり、或いは下部構造体や下部構造体に固定される取付手段側の上面に固定することによって構成することが可能である。尚、上沓や下沓の直接的乃至間接的な固定は、着脱可能な方法とするのが好ましく、ボルト、ナット等による締結はその一例である。 As for the fixing means of the lower arm to the lower structure, the lower arm may be directly fixed to the lower structure using fastening means such as bolts and nuts, or a plate shape having a larger area than the lower arm. The lower arm can be indirectly fixed to the lower structure via a lower fixing means such as a lower plate, or can be fixed by an appropriate method. Further, it is also preferable that sliding means is disposed in the lower part of the lower arm and the lower structure and the support device are fixed so as to be capable of relative displacement. As the sliding means, for example, a plate having a low coefficient of friction surface such as PTFE is fixed to the lower surface of the lower collar, or the upper surface on the attachment means side fixed to the lower structure or the lower structure. It is possible to constitute by fixing to. The direct or indirect fixing of the upper and lower rods is preferably a detachable method, and fastening with bolts, nuts, etc. is an example.
下沓は、上沓同様、金属やセラミックス、或いは硬質樹脂やFRPの如くの強化樹脂等の鋼製素材によって構成することが好ましいが、必ずしも剛性素材に限定されるものではなく、弾性素材や剛性素材と弾性素材との組合せによって構成される材料によって構成することが出来る。各種素材から構成される下沓は、平面形状が略多角形、略円形、略長円径、略楕円形等の適宜の形状に設定することが出来るが、方形又は円形とすることが製造上、或いは施工上、交換上有利である。勿論、下沓の平面形状等は、必ずしも上沓と一致させる必要はないが、各部のサイズと、凸部や凹部の形状や位置等は下沓の設定と上沓の設定を互いに整合させる必要がある。尚、下沓は、外表面を全体的に弾性体等の被覆層で覆って、耐候性、防錆効果を得るように構成することが出来る。 The lower arm is preferably made of a steel material such as metal, ceramics, or a reinforced resin such as hard resin or FRP, but is not necessarily limited to a rigid material. It can be composed of a material composed of a combination of a material and an elastic material. The lower surface composed of various materials can be set to an appropriate shape such as a substantially polygonal shape, a substantially circular shape, a substantially oval diameter, or a substantially elliptical shape in plan view. Alternatively, it is advantageous in terms of construction and replacement. Of course, the planar shape of the lower eyelid does not necessarily match the upper eyelid, but the size of each part and the shape and position of the protrusions and recesses need to match the settings of the lower eyelid and the upper eyelid. There is. In addition, the lower arm can be constructed so that the outer surface is entirely covered with a coating layer such as an elastic body to obtain weather resistance and rust prevention effect.
下沓の上面側には、上方に向かって突出する凸部が一つ以上設けられる。凸部を二つ以上設ける場合には、均等間隔を存して併設することが好ましいがこれに限定されない。勿論、凸部同士の間隔は、無くても有っても好く、間隔を設定する場合には、隣接する凸部同士の間に作出される凹部には底部が作出される。凸部の設定数は、特に限定されるものではないが、例えば、nを自然数として、2n−1条の凸部の設定数とし、凹部を2n−2筋に設定するのに対して、後述する上沓に設定される凸部を2n条に設定したり、上述の上沓と下沓を入れ替えた設定とする等、上沓の凸部と下沓の凸部とで、一方の設定数を一つ多目にしたり、或いは、上沓の凸部と下沓の凸部の設定数量を同数、即ち奇数条と奇数条、或いは偶数条と偶数条にすることも可能であり、円筒状の凸部の組合せ等では得られない、設計上の自由度が得られ、所定の平面面積を最大限に有効活用することが出来る。更に、支承方向から見て、凸部を環状に配設とすることも出来る。凸部を環状に配設する場合には、全周に亘って凸部を配設しても良いが、当該全周の一部のみに凸部を配設しても良い。 One or more protrusions projecting upward are provided on the upper surface side of the lower eyelid. In the case where two or more convex portions are provided, it is preferable that the convex portions are provided with a uniform interval, but the present invention is not limited to this. Of course, there may be no gap between the convex portions, and when the interval is set, a bottom portion is created in the concave portion created between the adjacent convex portions. The number of protrusions set is not particularly limited. For example, n is a natural number, the number of protrusions is 2n-1, and the number of protrusions is 2n-2. Set the number of protrusions on the upper eyelid and the lower eyelid, such as setting the convexity set on the upper eyelid to 2n, or changing the above upper eyelid and lower eyelid, etc. Or the same number of upper and lower ridges can be set, that is, odd and odd stripes, or even and even stripes. The degree of freedom in design that cannot be obtained by the combination of the convex portions is obtained, and a predetermined plane area can be effectively utilized to the maximum extent. Furthermore, the convex portions can be arranged in an annular shape when viewed from the bearing direction. When the convex portions are arranged in an annular shape, the convex portions may be arranged over the entire circumference, but the convex portions may be arranged only in a part of the entire circumference.
本実施形態の支承装置では、下沓に設けられた凸部が下沓側に向く外側部面を有している。具体的には、下沓に設けられる凸部の断面形状を、例えば、上端に向かって徐々に幅が広くなる形状、例えば逆台形形状、曲線的に広がる形状等に設定することによって、凸部が下沓側に向くと共に支承方向に対して傾斜する外側部面を有する形状となる。また、凸部の断面形状を、頂部が拡径された略T形状とすることによって、凸部が下沓側に向くと共に支承方向に直交する外側部面を有する形状となる。 In the support device of the present embodiment, the convex portion provided on the lower collar has an outer surface that faces the lower collar. Specifically, by setting the cross-sectional shape of the convex portion provided on the lower collar to, for example, a shape that gradually increases in width toward the upper end, for example, an inverted trapezoidal shape, a shape that expands in a curved shape, etc. It becomes a shape which has an outer part surface which inclines with respect to a bearing direction while facing the lower collar side. Further, by making the cross-sectional shape of the convex portion into a substantially T shape with the top portion having an enlarged diameter, the convex portion is directed to the lower collar side and has a shape having an outer portion surface orthogonal to the support direction.
凸部の上面は、平坦な面としてもよく、また曲面としたり、又は凹凸面や粗面としたり、或いはそれらの組合せとしてもよい。例えば、凸部の上面を平坦な面とした場合には、設計や製作が容易である。また、凸部の上面を曲面とした場合には、曲面の設定によって弾性体のバネ定数の設定が可能となり、設計上の自由度を向上させることが出来る上、耐荷重性を調整することも可能となる。また、凸部の上面を凹凸面としたり、粗面とすることで、ゴム等の弾性体を下沓に接着した場合における耐剥離性を改善することが出来る。 The upper surface of the convex portion may be a flat surface, a curved surface, an uneven surface or a rough surface, or a combination thereof. For example, when the upper surface of the convex portion is a flat surface, the design and manufacture are easy. In addition, when the upper surface of the convex portion is a curved surface, the spring constant of the elastic body can be set by setting the curved surface, so that the degree of freedom in design can be improved and the load resistance can be adjusted. It becomes possible. Moreover, by making the upper surface of the convex portion an uneven surface or a rough surface, it is possible to improve the peel resistance when an elastic body such as rubber is bonded to the lower arm.
凸部の側面は、平面や曲面とすることが出来る他、凹凸面としたり、粗面としたり、或いはそれらの組合せとすることも出来る。例えば、凸部の側面を平坦な面とした場合には、設計や製作が容易である。また、側面を曲面とした場合には、当該側面に当接するゴム等の弾性体との接触面積を調整することや、荷重の分散性を側面上の部位によって変えることが出来る。また、側面を凹凸面としたり、粗面とすることで、ゴム等の弾性体を上沓に接着した場合における耐剥離性を改善することが出来る。 The side surface of the convex portion can be a flat surface or a curved surface, or can be an uneven surface, a rough surface, or a combination thereof. For example, when the side surface of the convex portion is a flat surface, the design and manufacture are easy. In addition, when the side surface is a curved surface, the contact area with an elastic body such as rubber contacting the side surface can be adjusted, and the dispersibility of the load can be changed depending on the portion on the side surface. Further, by making the side surface an uneven surface or a rough surface, it is possible to improve the peel resistance when an elastic body such as rubber is bonded to the upper eyelid.
下沓の上面は、勿論平面とすることも出来る他、上面側から凹設される凹部及び/又は対向する基盤に向かって凸設される凸部を設けたり、粗面としたり、曲面としたり、テーパー面としたり、或いはこれらの複合した面とすることが可能である。特に、下沓の上面の略中心から外方に向かって下沓の厚みが薄くなるように設定される傾斜面としたり、或いは、略中心から外方に向かって下沓の厚みが厚くなるように設定される傾斜面とすることが出来る。 Of course, the upper surface of the lower arm can be flat, or provided with a concave portion that is recessed from the upper surface side and / or a convex portion that protrudes toward the opposite base, or a rough surface or a curved surface. It is possible to use a tapered surface or a composite surface thereof. In particular, an inclined surface that is set so that the thickness of the lower eyelid decreases from the approximate center of the upper surface of the lower eyelid outward, or the thickness of the lower eyelid increases from the approximate center outward. It can be set as an inclined surface.
上部構造体に対する上沓の固定手段は、例えばボルト、ナット等の締結手段を用いて上沓を上部構造体に対して直接的に固定してもよく、或いは上沓よりも広面積の板状をなす上部プレートの如くの上部固定手段を介して上沓を上部構造体に対して間接的に固定したり、適宜の方法で固定することが出来る。また、上沓の上部に摺滑手段を配設して、上部構造体と支承装置とを相対変位可能に固定しても好い。この摺滑手段としては、例えば、PTFEの如くの低摩擦係数の表面を有するプレート等を、上沓の上面に固定したり、或いは上部構造体や上部構造体に固定される取付手段側の下面に固定することによって構成することが可能である。 The upper hook fixing means for the upper structure may be directly fixed to the upper structure using fastening means such as bolts and nuts, or a plate shape having a larger area than the upper hook. The upper collar can be indirectly fixed to the upper structure via an upper fixing means such as an upper plate, or can be fixed by an appropriate method. Further, it is also preferable that sliding means is disposed on the upper part of the upper rod so that the upper structure and the support device can be fixed relative to each other. As the sliding means, for example, a plate having a low coefficient of friction surface such as PTFE is fixed to the upper surface of the upper collar, or the upper structure or the lower surface on the attachment means side fixed to the upper structure. It is possible to constitute by fixing to.
上沓は、金属やセラミックス、或いは硬質樹脂やFRPの如くの強化樹脂等の鋼製素材によって構成することが好ましいが、必ずしも剛性素材に限定されるものではなく、弾性素材や剛性素材と弾性素材との組合せによって構成される材料によって構成することが出来る。各種素材から構成される上沓は、平面形状が略多角形、略円形、略長円径、略楕円形等の適宜の形状に設定することが出来るが、方形又は円形とすることが製造上、或いは施工上、交換上有利である。尚、上沓は、外表面を全体的に弾性体等の被覆層で覆って、耐候性、防錆効果を得るように構成することが出来る。 The upper arm is preferably made of steel, such as metal, ceramics, or reinforced resin such as hard resin or FRP, but is not necessarily limited to rigid material. Elastic material, rigid material and elastic material It can comprise by the material comprised by a combination. The upper surface composed of various materials can be set to an appropriate shape such as a substantially polygonal shape, a substantially circular shape, a substantially oval diameter, or a substantially elliptical shape in plan view. Alternatively, it is advantageous in terms of construction and replacement. In addition, an upper surface can be comprised so that an outer surface may be entirely covered with coating layers, such as an elastic body, and a weather resistance and a rust prevention effect may be acquired.
上沓の下面側には、下方に向かって突出し、且つ、凹部を形成する一つ又は複数の壁部が設けられる。これらの壁部は、下沓の凸部が嵌合される凹部を形成するものである。この凹部は、支承方向から見て、環状に設けることが出来る。凹部を環状に設ける場合には、全周に亘って凹部を設けても良いが、当該全周の一部のみに凹部を設けても良い。そして、本実施形態の支承装置では、上沓に設けられた壁部が上沓側に向く内側部面を有している。具体的には、上沓に設けられる壁部の断面形状を、例えば、下端に向かって徐々に幅が広くなる形状に設定することによって、壁部が下沓側に向くと共に支承方向に対して傾斜する内側部面を有する形状となる。また、壁部の断面形状を、底部が拡径された略L形状或いは反転L形状とすることによって、壁部が上沓側に向くと共に支承方向に直交する内側部面を有する形状となる。 On the lower surface side of the upper collar, one or a plurality of walls that protrude downward and form a recess are provided. These wall parts form the recessed part by which the convex part of a lower collar is fitted. The recess can be provided in an annular shape when viewed from the support direction. When the concave portion is provided in an annular shape, the concave portion may be provided over the entire circumference, but the concave portion may be provided only in a part of the entire circumference. And in the support apparatus of this embodiment, the wall part provided in the upper collar has an inner part surface which faces the upper collar side. Specifically, for example, by setting the cross-sectional shape of the wall portion provided on the upper heel to a shape that gradually increases in width toward the lower end, the wall portion faces the lower heel side and is supported with respect to the support direction. It becomes the shape which has the inner part surface which inclines. Moreover, by making the cross-sectional shape of the wall portion into a substantially L shape or an inverted L shape with an expanded bottom portion, the wall portion is directed to the upper collar side and has an inner surface that is orthogonal to the support direction.
壁部の上面は、平坦な面としてもよく、また曲面としたり、又は凹凸面や粗面としたり、或いはそれらの組合せとしてもよい。例えば、壁部の上面を平坦な面とした場合には、設計や製作が容易である。また、壁部の上面を曲面とした場合には、曲面の設定によって弾性体のバネ定数の設定が可能となり、設計上の自由度を向上させることが出来る上、耐荷重性を調整することも可能となる。また、壁部の上面を凹凸面としたり、粗面とすることで、ゴム等の弾性体を下沓に接着した場合における耐剥離性を改善することが出来る。 The upper surface of the wall portion may be a flat surface, a curved surface, an uneven surface or a rough surface, or a combination thereof. For example, when the upper surface of the wall portion is a flat surface, the design and manufacture are easy. If the upper surface of the wall is a curved surface, the spring constant of the elastic body can be set by setting the curved surface, improving the degree of freedom in design and adjusting the load resistance. It becomes possible. Further, by making the upper surface of the wall part an uneven surface or a rough surface, it is possible to improve the peel resistance when an elastic body such as rubber is bonded to the lower arm.
壁部の側面は、平面や曲面とすることが出来る他、凹凸面としたり、粗面としたり、或いはそれらの組合せとすることも出来る。例えば、壁部の側面を平坦な面とした場合には、設計や製作が容易である。また、側面を曲面とした場合には、当該側面に当接するゴム等の弾性体との接触面積を調整することや、荷重の分散性を側面上の部位によって変えることが出来る。また、側面を凹凸面としたり、粗面とすることで、ゴム等の弾性体を上沓に接着した場合における耐剥離性を改善することが出来る。 The side surface of the wall portion can be a flat surface or a curved surface, and can also be an uneven surface, a rough surface, or a combination thereof. For example, when the side surface of the wall portion is a flat surface, the design and manufacture are easy. In addition, when the side surface is a curved surface, the contact area with an elastic body such as rubber contacting the side surface can be adjusted, and the dispersibility of the load can be changed depending on the portion on the side surface. Further, by making the side surface an uneven surface or a rough surface, it is possible to improve the peel resistance when an elastic body such as rubber is bonded to the upper eyelid.
更に、上沓の下面は、勿論平面とすることも出来る他、下面側から凹設される凹部及び/又は対向する下沓に向かって凸設される凸部を設けたり、粗面としたり、曲面としたり、テーパー面としたり、或いはこれらの複合した面とすることが可能である。特に、上沓の下面の略中心から外方に向かって上沓の厚みが薄くなるように設定される傾斜面としたり、或いは、略中心から外方に向かって上沓の厚みが厚くなるように設定される傾斜面とすることが出来る。例えば、上沓の下面を、その略中心から外方に向かって上沓の厚みが薄くなる傾斜面としつつ、下沓の上面を、その略中心から外方に向かって下沓の厚みが薄くなる傾斜面とした下沓と組み合わせて支承装置を構成した場合には、上沓と下沓との間は、中心から半径方向外方に向かって離反する拡開した空間が作出される。従って、この空間を満たすように弾性体を配設した場合には、中心から外方に向かって弾性層が厚くなる支承装置を得ることが出来る。逆に、上沓の下面を、その略中心から外方に向かって上沓の厚みが厚くなる傾斜面としつつ、下沓の上面を、その略中心から外方に向かって下沓の厚みが厚くなる傾斜面とした下沓と組み合わせて支承装置を構成した場合には、上沓と下沓との間は、中心から半径方向外方に向かって接近する縮閉した空間が作出される。従って、この空間を満たすように弾性体を配設した場合には、中心から外方に向かって弾性層が薄くなる支承装置を得ることが出来る。 Further, the lower surface of the upper collar can of course be a flat surface, or a concave portion provided from the lower surface side and / or a convex portion protruding toward the opposing lower eyelid, or a rough surface, It can be a curved surface, a tapered surface, or a composite surface thereof. In particular, an inclined surface is set so that the thickness of the upper collar decreases from the approximate center of the lower surface of the upper collar toward the outside, or the thickness of the upper collar increases from the approximate center toward the exterior. It can be set as an inclined surface. For example, while the lower surface of the upper collar is an inclined surface in which the thickness of the upper collar becomes thinner from the approximate center to the outside, the upper face of the lower collar is thinned from the approximate center to the outside. When the support device is configured in combination with a lower heel that is an inclined surface, an expanded space is created between the upper heel and the lower heel that is separated radially outward from the center. Therefore, when the elastic body is disposed so as to fill this space, it is possible to obtain a support device in which the elastic layer becomes thicker from the center toward the outside. On the contrary, while the lower surface of the upper collar is an inclined surface in which the thickness of the upper collar increases from the approximate center toward the outside, the upper surface of the lower collar is configured so that the thickness of the lower collar extends outward from the approximate center. When the support device is configured in combination with a thicker lower heel, a constricted space is created between the upper heel and the lower heel approaching radially outward from the center. Therefore, when the elastic body is disposed so as to fill this space, it is possible to obtain a support device in which the elastic layer becomes thinner from the center toward the outside.
尚、上沓の上揚を防止して下沓と上沓との乖離を防止するために、本発明の支承装置においては、支承方向視において、凸部の外側部面と、凹部を構成する壁部の内側部面とが重なり合う部分を有している。例えば、凸部の外側部面と凹部を構成する壁部の内側部面とを平行な平面として平行かつ近接して対向配置する場合には、凸部の外側部面が下沓側を向き、凹部を構成する壁部の内側部面が上沓側を向いているために、支承方向視において凸部の外側部面と凹部を構成する壁部の内側部面とが重なり合う領域を容易に生じさせることが出来る。 In order to prevent the upper heel from being lifted and to prevent the lower heel from separating from the upper heel, in the bearing device of the present invention, the outer portion surface of the convex portion and the wall constituting the concave portion in the bearing direction view. It has the part which the inner part surface of a part overlaps. For example, when arranging the outer part surface of the convex part and the inner part surface of the wall part constituting the concave part in parallel and close to each other as parallel planes, the outer part surface of the convex part faces the lower collar side, Since the inner side surface of the wall part constituting the recess faces the upper collar side, an area where the outer side surface of the convex part and the inner side surface of the wall part constituting the concave part overlap easily when viewed in the bearing direction is easily generated. It can be made.
ただし、上述のように、支承方向視において凸部の外側部面と凹部を構成する壁部の内側部面とが重なり合う部分を有する場合には、支承装置の組立て時にて、単純に上下方向に上沓と下沓とを移動させて凸部と凹部とを嵌合させようとすれば、凸部と凹部を構成する壁部とが干渉してしまう。このため、上沓及び下沓のいずれか或いは両方は、分割可能に構成されていることが好ましい。この際、必要に応じて、凸部及び凹部を形成する壁部を上沓或いは下沓に合わせて分割可能に構成しても良い。尚、上沓及び下沓の分割方向は、上沓の凸部と下沓の凹部とが所定どおり嵌合出来ればよく、支承方向であっても良いし、支承方向と異なる方向であっても良い。 However, as described above, when there is a portion where the outer side surface of the convex portion and the inner side surface of the wall portion constituting the concave portion overlap when viewed in the bearing direction, when the bearing device is assembled, it is simply moved vertically. If an attempt is made to fit the convex portion and the concave portion by moving the upper and lower collars, the convex portion and the wall portion constituting the concave portion interfere with each other. For this reason, it is preferable that either or both of the upper and lower eyelids are configured to be separable. At this time, if necessary, the wall portion forming the convex portion and the concave portion may be configured to be split according to the upper eyelid or the lower eyelid. It should be noted that the upper hook and the lower hook may be divided in any direction as long as the upper hook convex portion and the lower hook concave portion can be fitted as prescribed, and may be a bearing direction or a direction different from the bearing direction. good.
上述のように下沓に設けられる凸部が下沓側に向く外側部面を有し、上沓に設けられる凹部を構成する壁部が上沓側に向く内側部面を有するが、更に、凸部が上沓側に向く傾斜面を有し、凹部を構成する壁部が下沓側に向く傾斜面を有するようにしても良い。これらの傾斜面は、平面であっても良いが、曲面や凹凸面或いはこれらの組み合わせであっても良い。 As described above, the convex portion provided on the lower collar has an outer side surface facing the lower collar side, and the wall portion constituting the concave portion provided on the upper collar has the inner side surface facing the upper collar side. The convex portion may have an inclined surface facing the upper collar side, and the wall portion constituting the concave portion may have an inclined surface facing the lower collar side. These inclined surfaces may be flat surfaces, but may be curved surfaces, uneven surfaces, or combinations thereof.
弾性体は、上沓と下沓との間に所望量配設される。この配設部位と配設量によって、鉛直荷重支持性能や水平荷重支持性能、並びに鉛直回転性能を調節することが出来る。勿論、弾性体として採用する材料によっても荷重支持性能や回転追従性などの設定を行うことが出来る。 The elastic body is disposed in a desired amount between the upper eyelid and the lower eyelid. The vertical load support performance, the horizontal load support performance, and the vertical rotation performance can be adjusted by this arrangement site and the arrangement amount. Of course, the load support performance and the rotation follow-up property can be set also by the material employed as the elastic body.
弾性体の主たる構成素材となるエラストマとしては、天然ゴムや合成ゴム、熱可塑性エラストマや熱硬化性エラストマを用いることができ、これらの中でも天然ゴムを主成分として使用することが好ましい。具体的なエラストマ成分としては、例えば、天然ゴム(NR)、ポリイソプレンゴム(IR)、ポリブタジエンゴム(BR)、スチレン−ブタジエンゴム(SBR)、クロロプレンゴム(CR)、エチレン−プロピレンゴム、ブチルゴム(IIR)、ハロゲン化ブチルゴム(臭素化、塩素化等)、アクリルゴム、ポリウレタン、シリコーンゴム、フッ化ゴム、多硫化ゴム、ハイパロン、エチレン酢酸ビニルゴム、エピクロルヒドリンゴム、エチレン−メチルアクリレート共重合体、スチレン系エラストマ、ウレタン系エラストマ、ポリオレフィン系エラストマ、アクリロニトリル−ブタジエンゴム(NBR)、スチレン・イソプレン・スチレンブロック共重合体(SIS)、エポキシ化天然ゴム、trans−ポリイソプレン、ノルボルネン開環重合体(ポリノルボルネン)、スチレンブタジエンゴム(SBR)、ハイスチレン樹脂、イソプレンゴム等のゴムを1種単独、或いは2種以上を併用することが出来る。 Natural elastomer, synthetic rubber, thermoplastic elastomer and thermosetting elastomer can be used as the elastomer as the main constituent material of the elastic body. Among these, natural rubber is preferably used as a main component. Specific elastomer components include, for example, natural rubber (NR), polyisoprene rubber (IR), polybutadiene rubber (BR), styrene-butadiene rubber (SBR), chloroprene rubber (CR), ethylene-propylene rubber, butyl rubber ( IIR), halogenated butyl rubber (brominated, chlorinated, etc.), acrylic rubber, polyurethane, silicone rubber, fluorinated rubber, polysulfide rubber, hyperon, ethylene vinyl acetate rubber, epichlorohydrin rubber, ethylene-methyl acrylate copolymer, styrene series Elastomer, urethane elastomer, polyolefin elastomer, acrylonitrile-butadiene rubber (NBR), styrene-isoprene-styrene block copolymer (SIS), epoxidized natural rubber, trans-polyisoprene, norbornene Ring polymer (polynorbornene), styrene-butadiene rubber (SBR), high styrene resins, rubber alone such as isoprene rubber, or may be used in combination of two or more.
また、弾性体を下沓と上沓との間に充満させても良いし、一部に弾性体が設けられていない空間が残るように上記弾性体を配設しても良い。そして、下沓と上沓との間に弾性体が設けられていない空間が残っている場合には、当該空間(以下、充填空間と称する)に充填材を充填することが出来る。 Further, the elastic body may be filled between the lower heel and the upper heel, or the elastic body may be disposed so that a space where no elastic body is provided remains. And when the space in which the elastic body is not provided remains between the lower rod and the upper rod, the said space (henceforth a filling space) can be filled with a filler.
充填材は、上沓と下沓の間の適宜の部位に設定される弾性体の配設されていない空間、即ち充填空間の内部に適宜量充填されるものであり、その充填量は充填空間の容積よりも少量であっても、等量であっても、或いは多量であってもよく、少量の場合には、残存空隙分だけ圧縮乃至変形し得る余地が出来、支承装置の厚みを薄く設定出来、等量とした場合には、残存容積が無く元々の設計通りの支承装置の厚みを実現出来、また多量とした場合には、充填空間の容積が元々の設計値よりも増量して支承装置の厚みを厚く設定することが可能となり、充填材の充填量によって支承装置の厚み若しくは高さを調整し得るようにすることが出来る。 The filler is filled in an appropriate amount in the space where the elastic body is set, which is set in an appropriate part between the upper and lower eyelids, that is, in the filling space, and the filling amount is the filling space. The volume may be smaller than, equal to, or larger than the volume, and in the case of a small amount, there is room for compression or deformation by the remaining gap, and the thickness of the support device is reduced. When set to the same amount, there is no remaining volume and the thickness of the bearing device can be realized as originally designed. When the amount is large, the volume of the filling space is increased from the original design value. The thickness of the support device can be set to be thick, and the thickness or height of the support device can be adjusted by the filling amount of the filler.
充填材は、少なくとも充填時には流体であることが好ましい。勿論、充填後も流体であってもよい。充填時に流体である充填材のうち、例えば、充填時には流体であるが適宜時間が経過した後に固化するものを採用することも可能である。また、一つの空間内に充填される充填材の種類は、一種類であっても或いは複数種類であってもよい。例えば、二液硬化性の流体をそれぞれ適宜量充填して硬化させて適宜の弾性係数を発現する一固体化させてもよく、勿論、予め二液を混合して置いてから充填することも出来る。また、充填材としては、流体の内部に固体や粒体を混入させて支承装置に対する外部入力の減衰性能を改善したり、気体を混入させてバネ定数や弾性を改質或いは調整するようにしてもよい。 The filler is preferably a fluid at least during filling. Of course, it may be a fluid after filling. Among the fillers that are fluids at the time of filling, for example, those that are fluids at the time of filling but solidify after an appropriate amount of time can be employed. Moreover, the kind of filler with which one space is filled may be one kind or plural kinds. For example, an appropriate amount of each of the two-component curable fluids may be filled and cured to form a single solid that exhibits an appropriate elastic modulus. Of course, the two components may be mixed and filled in advance. . In addition, as a filler, solid or particles are mixed in the fluid to improve the attenuation performance of the external input to the support device, or gas is mixed to improve or adjust the spring constant and elasticity. Also good.
充填材は、気体、液体、ゲル状体から選択される一つ以上の流体から構成することが可能である。充填材の主成分として気体を採用する場合には、気体は圧縮率が大きいことから高荷重支持には不向きとなるが、比較的低荷重を支持する場合には例えば空気バネのような作用をさせることが可能であり、また加圧状態で充填してもよい。また、不連続気泡のように気泡を内包する流体を充填して置きながら硬化させて、発泡体の如くの充填材とすることも可能である。また例えば、充填材の主成分として液体やスラリー状乃至ゲル状の非硬化性の流体を採用した場合には、充填空間の変形に自在に対応しつつ、荷重を支持することが可能であり、また寒冷地等の低温下においても凍結しない不凍流体を選択することが可能である。 The filler can be composed of one or more fluids selected from gas, liquid, and gel. When gas is used as the main component of the filler, the gas is unsuitable for high load support because of its large compressibility, but when supporting a relatively low load, for example, an action like an air spring is performed. It is also possible to fill it in a pressurized state. It is also possible to form a filler such as a foam by curing while filling and placing a fluid containing bubbles such as discontinuous bubbles. In addition, for example, when a liquid or slurry-like or gel-like non-curable fluid is adopted as the main component of the filler, it is possible to support the load while freely supporting deformation of the filling space, It is also possible to select an antifreeze fluid that does not freeze even in low temperatures such as in cold regions.
充填材には、非圧縮性の流体を採用することが可能であり、充填材として非圧縮性の流体を採用した場合には、充填空間の変形に自在に対応しつつも高荷重を支持することが可能となる。 An incompressible fluid can be used as the filler, and when an incompressible fluid is used as the filler, a high load is supported while freely adapting to deformation of the filling space. It becomes possible.
また充填材には、高粘性の流体を採用することも可能であり、液体やスラリー状乃至ゲル状の非硬化性で高粘性の充填材を充填した場合、充填空間を囲繞する弾性体が変形した際には、当該空間内の高粘性の充填材が粘性抵抗によって変形エネルギーを減衰させる効果を期待出来る。勿論、非圧縮性を有し高粘性の流体を採用した場合には、非圧縮性流体を充填材として採用した場合に得られる効果と、高粘性流体を充填材として採用した場合に得られる効果と、両者の効果を得ることが可能となる。 It is also possible to use a high-viscosity fluid as the filler. When a non-hardening high-viscosity filler such as liquid or slurry or gel is filled, the elastic body surrounding the filling space is deformed. In this case, it can be expected that the highly viscous filler in the space attenuates deformation energy by viscous resistance. Of course, when a highly viscous fluid with incompressibility is used, the effect obtained when an incompressible fluid is used as a filler and the effect obtained when a highly viscous fluid is used as a filler. Both effects can be obtained.
或いは、充填材には、上沓と下沓との間に介在させる弾性体と異種又は同種の弾性体を採用することが可能である。勿論、充填材が弾性体となるためには、充填時には流動性を示すものである必要がある。例えば、弾性体が熱可塑性を示すものであれば、これを充填材として使用する場合には、当該弾性体を適宜温度に加熱して流動可能な状態にしておきながら充填する。また例えば弾性体が、熱硬化性を示すものであれば、硬化前の流動可能な状態の時点で充填し、適宜の条件で硬化させる。 Alternatively, as the filler, it is possible to employ an elastic body that is different from or the same type as the elastic body interposed between the upper and lower eyelids. Of course, in order for the filler to become an elastic body, it is necessary to exhibit fluidity at the time of filling. For example, if the elastic body exhibits thermoplasticity, when it is used as a filler, the elastic body is appropriately heated to a temperature and filled while being allowed to flow. Further, for example, if the elastic body exhibits thermosetting property, it is filled at the time when it is in a flowable state before being cured, and is cured under appropriate conditions.
充填材の充填は、予めの充填であってもよく、或いは製造後に充填してもよい。予め充填材を充填する場合には、充填材の充填は予めの設計通り、また手順通りに製造段階や出荷前に充填することになり、これによれば、製造上高効率化することが出来る。また、後から充填材を充填する場合には、充填材の充填は、出荷後、例えば施工現場において、施工空間の高さ等の大きさに合わせて調整しながら充填することも可能となり、これによれば、従来施工上における微調整が困難であった問題を解消することが出来る。 The filling of the filler may be performed in advance or may be performed after manufacture. In the case of filling the filler in advance, the filling of the filler is performed in accordance with the pre-design and the procedure according to the manufacturing stage and before the shipment, and according to this, the manufacturing efficiency can be improved. . In addition, when filling the filler later, it is also possible to fill the filler after the shipment, for example, at the construction site while adjusting to the size of the construction space, etc. According to the above, it is possible to solve the problem that fine adjustment in the conventional construction is difficult.
尚、上沓と下沓の間に設定する充填空間は、一つだけであっても複数設定してもよく、また一定の狭い範囲に設定したり、広範な領域に断続的に設定してもよいが、各充填空間を連通路を以て一連とすることにより、充填の容易性を向上させることが可能となる。 It should be noted that there may be only one filling space or a plurality of filling spaces set between the upper and lower ridges, and it may be set to a narrow range or intermittently set to a wide area. However, it is possible to improve the ease of filling by arranging each filling space in series with a communication path.
更に、本実施形態の支承装置は、下沓が上沓から離間する方向に所定以上の力を受けた場合に上述の下沓に設けられる凸部と上沓に設けられる凹部を構成する壁部よりも先に損壊すると共に、損壊による変化が外側に現れる脆弱部を備えている。具体的には、上述のように下沓及び上沓のいずれか或いは両方を分割可能に構成している場合には、これらの分割部位同士を締結するボルト/ナットを脆弱部として用いることが出来る。このようなボルト/ナットは、凸部及び壁部よりも剪断面積を減少させることによって脆弱部として機能することになる。尚、下沓及び上沓の外側領域に露出して形成される肉薄部を脆弱部として用いることも可能である。このような脆弱部を備えることにより、地震等によって大きな荷重が作用した場合に、視認可能な外側に損壊が現れるため、支承装置の損壊の状況を容易に目視にて確認することが可能となる。 Furthermore, the support device according to the present embodiment includes a wall portion that forms a convex portion provided on the above-described lower collar and a concave portion provided on the upper collar when the lower collar receives a predetermined force or more in a direction away from the upper collar. It has a weakened portion that breaks out earlier, and changes due to the damage appear on the outside. Specifically, in the case where either or both of the lower collar and the upper collar are configured to be separable as described above, a bolt / nut that fastens these segmented parts can be used as the weak part. . Such a bolt / nut functions as a fragile part by reducing the shear area compared to the convex part and the wall part. In addition, it is also possible to use the thin part formed exposed to the outer area | region of a lower collar and an upper collar as a weak part. By providing such a fragile portion, when a large load is applied due to an earthquake or the like, damage appears on the outside that can be visually recognized, so it is possible to easily visually check the damage status of the support device. .
本発明の支承装置の実施例について添付図面を参照しながら以下に説明する。先ず、本発明の支承装置の実施例を図1を参照しながら説明する。 Embodiments of the support device of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. First, an embodiment of the bearing device of the present invention will be described with reference to FIG.
図1に示す支承装置1は、例えば橋梁において、橋桁(図示省略)と橋脚(図示省略)或いは橋台(図示省略)との間に装着して水平荷重や鉛直荷重、回転荷重等の各種の荷重を支えると共に、地震や風、動的或いは静的交通荷重等による揺動や振動、応力を吸収、分散しつつ、支承する橋梁用支承装置である。尚、図1(a)は支承装置1の平面断面図であり、図1(b)のB−B’断面図である。また、図1(b)は、鉛直面断面図であり、図1(a)のA−A’断面図である。 1 is mounted between a bridge girder (not shown) and a pier (not shown) or an abutment (not shown) in a bridge, for example, and various loads such as a horizontal load, a vertical load, and a rotational load. It supports the bridge while absorbing and dispersing the vibration, vibration and stress caused by earthquake, wind, dynamic or static traffic load. FIG. 1A is a plan sectional view of the support device 1, and is a B-B ′ sectional view of FIG. Moreover, FIG.1 (b) is a vertical surface sectional drawing, and is A-A 'sectional drawing of Fig.1 (a).
支承装置1は、下沓2と上沓3を、弾性体、具体的にはゴム等から構成されるゴム層4を介して鉛直方向の相対変位を可能とするように嵌合させて構成されている。下沓2は、二点鎖線で示す下部プレート5を介してその下面が下部構造物として例えば橋脚に固定されている。上沓3は、二点鎖線で示す上部プレート6を介してその上面が上部構造物として例えば橋桁に固定している。勿論、ここでいう上部プレートや下部プレートは、必須ではなく、上沓と上部プレートを一体的に構成したり、下沓と下部プレートを一体的に構成したりして、上沓や下沓にそれぞれに対応する構成を持たせてもよい。
The support device 1 is configured by fitting a
下沓2は、適宜の公知の材質を採用することが出来、例えば公知の鋼板等の金属、セラミックス、強化プラスチックを含むプラスチック等から構成される、平面視において略円形の板状部材から成り、下面に下部プレート5が固定されている。この下沓2の上面には、特に図1(b)に示すように、中央部に単一の凸部8が設けられている。
The
凸部8は、その断面形状が上端に向かって徐々に幅が広くなる台形形状を有しており、全体としては、頂部が切断された略逆円錐形状を有している。凸部8は、このような形状を有する結果、下沓2側に向けられた円錐側面状の外側部面8aを備えている。
The
上沓3は、適宜の公知の材質を採用することが出来、例えば公知の鋼板等の金属、セラミックス、強化プラスチックを含むプラスチック等から構成され、全体としての平面視において略円形の板状部材から成り、上面に上部プレート6が固定されている。この上沓3の下面には、特に図1(b)に示すように、凸部8を囲繞するように環状に配設された壁部9が設けられており、当該壁部9によって上沓3の中央部に上記凸部8と嵌合する凹部10が形成されている。
Appropriate known materials can be used for the
このような凹部10を形成する壁部9は、図1(b)に示すように、上沓3側を向く内側部面9aを有している。この内側部面9aは、凸部8の外側部面8aに対向配置されており、当該外側部面8aと平行に且つ支承方向に対して傾斜している。
The
そして、本実施例の支承装置1においては、支承方向(図1(b)における上下方向)から見て、外側部面8aと内側部面9aとが重なるように、凸部8と壁部9とが近接して配置されている。
And in the bearing apparatus 1 of a present Example, seeing from the bearing direction (up-down direction in FIG.1 (b)), the
更に、本実施例の上沓3は、図1(b)に示すように、支承方向と異なる方向に分割可能とされている。つまり、上沓3は、平面視における中心を通る直径線に沿って支承方向(鉛直方向)に切断したように支承方向と異なる方向に分割された互いに対向配置される二つの略半円状の分割体3a,3bから構成されている。そして、二つの分割体3a,3bは、これら分割体3a,3bの接合部にそれぞれ半径方向外向きに突設されたフランジ部3c同士を当接させつつ、互いにボルト/ナット11によって締結されることによって円板状の上沓3が形成される構成となっている。尚、本実施例においてボルト/ナット11は、支承装置1に対して大きな荷重が作用した場合に、最も先に損壊する部位であって脆弱部とされ、外側から視認可能な箇所に配設されている。
Furthermore, as shown in FIG. 1B, the
ゴム層4は、天然ゴム等の公知の素材を採用することが出来、下沓2と上沓3との間に介挿されており、凸部8と壁部9との間にも充填されている。
The
このような本実施例の支承装置1では、下沓2に設けられた凸部8が当該下沓2側に向く外側部面8aを有し、上沓3に設けられた凹部10を構成する壁部9が当該上沓3側に向くと共に凸部8の上記外側部面8aに対向配置される内側部面9aを有している。一方、本実施例の支承装置1においては、下沓2と上沓3との間にゴム層4が介挿されており、凸部8の壁面及び凹部10を構成する壁部9の壁面にゴム層4が配設された状態となる。この結果、支承方向視において、下沓2に向く凸部8の外側部面8a及び上沓3に向く凹部10を構成する壁部9の内側部面9aが存在する領域においては、外側部面8a及び内側部面9aに沿うゴム層4の部位と、下沓2と上沓3との間に介挿される弾性体の部位とのように複数部位が存在することとなり、見かけ上、ゴム層4が複数層配設されることとなる。このようにゴム層4が支承方向において複数配置されていることにより、鉛直荷重が分散して作用することになり、鉛直荷重支持特性が向上する。従って、本実施例の支承装置1によれば、特に鉛直荷重方向支持特性に優れ、鉛直下方及び鉛直上方の揺動に追従して振動を十分に吸収、分散出来、鉛直面内における回転追随性能や回転力分散性能を向上させることが可能となる。
In such a support device 1 of the present embodiment, the
また、本実施例の支承装置1においては、支承方向視において、凸部8の外側部面8aと、凹部10を構成する壁部9の内側部面9aとが重なり合う部分を有するため、下沓2と上沓3が離間する方向に移動した場合に、凸部8が凹部10を構成する壁部9に引っ掛かり、下沓2と上沓3とが乖離することを防止することが出来る。つまり、支承装置1に対して上揚力が作用しても下沓2と上沓3とが乖離することによる落橋等を防止することが出来る。
Further, in the bearing device 1 of the present embodiment, since the
また、本実施例の支承装置1においては、凸部8の外側部面8a及び凹部10を構成する壁部9の内側部面9aが支承方向に対して傾斜しているため、外側部面8a及び内側部面9aにおいて水平方向の荷重を支持しつつ、水平方向における下沓2と上沓3との相対的な変位を制限することが出来、水平荷重支持特性をも向上させることが出来る。
In the support device 1 of the present embodiment, the
また、本実施例の支承装置1においては、凸部8の外側部面8aと凹部10を構成する壁部9の内側部面9aとが平行とされているため、外側部面8aと内側部面9aとの間に配設されるゴム層4の部位が均一な厚みを有することになり、支承方向視において均等に鉛直荷重を支持することが出来る。
Further, in the support device 1 of the present embodiment, the
また、本実施例の支承装置1においては、上沓3が分割可能に構成されているため、凸部8と凹部10とを容易に嵌合させることが可能となる。
Further, in the support device 1 of the present embodiment, since the
また、本実施例の支承装置1においては、上沓3が下沓2から離間する方向に所定以上の力を受けた場合に、凸部8又は凹部10を構成する壁部9より先に損壊すると共に、損壊による変化が外側に現れる脆弱部として、上沓3の分割部位同士を締結するボルト/ナット11を備えている。このボルト/ナット11は、凸部8よりも剪断面積が少なく設定されており、凸部8等よりも先に損壊する。このため、地震等により大きな荷重が作用した際に、目視出来ない凸部及び凹部を構成する壁部が損壊することを防止することが出来、目視可能なボルト/ナット11が損壊する。従って、支承装置の損壊状態を容易に把握することが可能となる。
Further, in the support device 1 of the present embodiment, when the
尚、本発明による支承装置は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲内で種々の変更が可能である。以下に幾つかの変形例について図面を参照して説明する。 In addition, the support apparatus by this invention is not limited to the above-mentioned embodiment, A various change is possible within the range which does not deviate from the main point of this invention. Several modifications will be described below with reference to the drawings.
例えば、図2の断面図に示すように、凸部8がその表面の一部に上沓3側に向く傾斜面8bを有し、凹部10を構成する壁部9がその表面の一部に下沓2側に向く傾斜面9bを有するように構成することも出来る。このような構成を採用することによって、当該傾斜面8b,9bにおいて鉛直荷重を支持することが出来、鉛直荷重支持特性を向上させることが出来る。さらに、図3に示すように、凸部8の上面に下方に向かうに連れて窄まる凹部8cを設け、凹部10の天井から垂下されると共に下方に向かうに連れて窄まる凸部10aを設け、これによって、実質的に傾斜面8b,9bの面積を増加させ、鉛直荷重支持特性をさらに向上させることも出来る。尚、凸部8の上面に形成される凹部8cと、凹部10の天井から垂下される凸部10aとは、図3に示すように複数であっても良いが、図4に示すように単数であっても良い。
For example, as shown in the cross-sectional view of FIG. 2, the
また、図5の断面図に示すように、上沓3の下面を、その略中心から外方に向かって上沓の厚みが薄くなる傾斜面としつつ、下沓2の上面を、その略中心から外方に向かって下沓の厚みが薄くなる傾斜面とすることも出来る。上沓3と下沓2との間には、中心から半径方向外方に向かって離反する拡開した空間が作出されるため、中心から外方に向かってゴム層4を厚くすることが出来、ゴム層4は、外側程その撓み量が大きくなり、鉛直面内における回転性能を向上させることが可能となる。
Further, as shown in the cross-sectional view of FIG. 5, the lower surface of the
また、図6の断面図に示すように、上沓3の下面を、その略中心から外方に向かって上沓3の厚みが厚くなる傾斜面としつつ、下沓2の上面を、その略中心から外方に向かって下沓2の厚みが厚くなる傾斜面とすることも出来る。上沓3と下沓2との間には、中心から半径方向外方に向かって接近する縮閉した空間が作出されるため、中心から外方に向かってゴム層4を薄くすることが出来、ゴム層4の密閉性を高めることが可能となる。従って、この場合には、より大きな鉛直下向き荷重を支承することが可能となる。
Further, as shown in the cross-sectional view of FIG. 6, the lower surface of the
また、図7の断面図に示すように、凸部8の断面形状を、頂部が拡径された略T形状とし、壁部9の断面形状を、底部が拡径された略L形状或いは反転L形状とすることも出来、この場合には、外側部面8a及び内側部面9aが支承方向に対して直交した形状となる。
Further, as shown in the cross-sectional view of FIG. 7, the cross-sectional shape of the
また、図8の断面図に示すように、下沓2、上沓3及び凸部8は平面視形状が円形である必要はなく、矩形状であってもよい。
Further, as shown in the cross-sectional view of FIG. 8, the
また、図9に示すように、凸部8及び凹部10が環状に設けられる構成を採用することも出来、この場合には、環状を成す凸部8或いは凹部10の半径方向における内側部分にゴム層4を略密閉状態で抱持することが出来、より一層の高荷重を支承することが可能となる。尚、凸部8の外側部面8a及び凹部10を構成する壁部9の内側部面9aとは、必ずしも全周に亘って設ける必要はないが、全周に設けることによって荷重を均等に且つ細かく分散することが出来、より鉛直荷重支持特性及び回転追随性能を向上させることが出来る。
Moreover, as shown in FIG. 9, it is also possible to adopt a configuration in which the
また、図10に示すように、下沓2と上沓3との間にゴム層4を配置しない空間12を形成する構成を採用することも出来る。そして、この空間12を充填空間として、充填材を充填する構成を採用することも出来る。例えば、充填材として、加圧空気を充填する場合には、加圧空気の充填量によってゴム層4のバネ定数を調整出来る。
Moreover, as shown in FIG. 10, the structure which forms the
尚、上述のように充填材としては、加圧空気に限られるものではなく、気体、液体、ゲル状体から選択される一つ以上の流体、非圧縮性の流体、高粘性の流体、ゴム層4と異種又は同種の弾性体を用いることができる他、エチレングリコール等の不凍性を有する流体を用いることも可能である。
As described above, the filler is not limited to pressurized air, but one or more fluids selected from gas, liquid, and gel, an incompressible fluid, a highly viscous fluid, and rubber An elastic body different from or the same kind as the
また、空間12内に空気等の気体や充填材等の流体を充填させる場合には、図示省略するが空間12の両端を密閉状態に封止しておくことが好ましい。
In addition, when filling the
また、上記実施例においては、ボルト/ナット11が脆弱部として機能する構成について説明したが、本発明はこれに限られるものではなく、例えば、図11に示すように、下沓2に肉薄部13を設け、当該肉薄部13が最も先に損壊する脆弱部として機能するように構成しても良い。尚、図12に示すように肉薄部13を上沓3に設けてもよい。尚、このように下沓2及び上沓3に対して肉薄部13を設ける場合には、これらの肉薄部13が外部から目視可能なように、肉薄部13を下沓2及び上沓3の側面まで到達するように設けることが好ましい。
Moreover, in the said Example, although the structure which the volt | bolt /
更に、図13に示すように、第一の実施例の支承装置1において、下沓2の下面にすべり板14を摺滑手段として固設することが可能であり、この場合、元々固定支承であった支承装置1を可動支承として利用することが可能となる。すべり板14は、例えばPTFE製とされる。
Furthermore, as shown in FIG. 13, in the support device 1 of the first embodiment, the sliding
また、図14に示すように、本発明の実施例の支承装置1において、上沓3の上面にすべり板14を備える構成を採用することもできる。勿論、すべり板14の設定は支承装置1に限らず、本発明の主旨を逸脱しない構成の支承装置に対して設定することが可能である。
Moreover, as shown in FIG. 14, in the support apparatus 1 of the Example of this invention, the structure provided with the
尚、上述の説明では、本発明の支承装置として橋梁用支承装置について説明したが、本発明は橋梁用支承装置に限定されることはなく、各種の構造物の制震、免震用の支承装置として採用することが出来る。 In the above description, the bridge support device has been described as the support device of the present invention. However, the present invention is not limited to the bridge support device, and is used for vibration control and seismic isolation of various structures. It can be employed as a device.
また、支承装置を上下反転し、下沓2を上沓として、上沓3を下沓として用いることも可能であり、或いは支承方向を水平方向としたり、鉛直方向からずれた方向に設定することも可能である。
It is also possible to turn the bearing device upside down and use the
1 支承装置、2 下沓、3 上沓、3a 分割体、3b 分割体、3c フランジ部、4 ゴム層、5 下部プレート、6 上部プレート、8 凸部、8a 外側部面、8b 傾斜面、9 壁部、9a 内側部面、9b 傾斜面、10 凹部、11 ボルト/ナット、12 空間、13 肉薄部、14 すべり板 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Support apparatus, 2 Lower rod, 3 Upper rod, 3a Divided body, 3b Divided body, 3c Flange part, 4 Rubber layer, 5 Lower plate, 6 Upper plate, 8 Convex part, 8a Outer part surface, 8b Inclined surface, 9 Wall part, 9a Inner part surface, 9b Inclined surface, 10 Recessed part, 11 Bolt / nut, 12 Space, 13 Thin part, 14 Sliding plate
Claims (25)
当該凸部が配置設定される凹部が設けられる第二剛性体と、
前記第一剛性体と前記第二剛性体との間に介挿される弾性体とが支承方向に重ねて配設される支承装置であって、
前記凸部が、その表面の一部に前記第一剛性体側に向く外側部面を有し、
前記凹部を構成する壁部が、その表面の一部に前記第二剛性体側に向くと共に前記凸部の外側部面に対向配置される内側部面を有し、
前記凸部の鉛直方向下側の面が、鉛直方向の下方に向かうに連れて窄まるように前記支承方向に対して傾斜していることを特徴とする支承装置。 A first rigid body provided with a convex portion;
A second rigid body provided with a concave portion in which the convex portion is arranged and set;
A support device in which an elastic body interposed between the first rigid body and the second rigid body is disposed so as to overlap in a support direction,
The convex part has an outer part surface facing the first rigid body side in a part of the surface thereof,
Wall of the concave portion is, have a inner portion surface which is disposed opposite to the outer side surface of the convex portion with facing said second rigid side on a part of its surface,
The bearing device according to claim 1, wherein a surface of the convex portion on the lower side in the vertical direction is inclined with respect to the bearing direction so as to be narrowed toward a lower side in the vertical direction .
当該凸部が配置設定される凹部が設けられる第二剛性体と、 A second rigid body provided with a concave portion in which the convex portion is arranged and set;
前記第一剛性体と前記第二剛性体との間に介挿される弾性体とが支承方向に重ねて配設される支承装置であって、 A support device in which an elastic body interposed between the first rigid body and the second rigid body is disposed so as to overlap in a support direction,
前記凸部が、その表面の一部に前記第一剛性体側に向く外側部面を有し、 The convex part has an outer part surface facing the first rigid body side in a part of the surface thereof,
前記凹部を構成する壁部が、その表面の一部に前記第二剛性体側に向くと共に前記凸部の外側部面に対向配置される内側部面を有し、 The wall part constituting the concave part has an inner part surface facing the second rigid body side on a part of the surface thereof and opposed to the outer part surface of the convex part,
前記第一剛性体及び前記第二剛性体のいずれか或いは両方が分割可能に構成され、前記第一剛性体及び前記第二剛性体のいずれか或いは両方の分割方向が、支承方向と同方向であることを特徴とする支承装置。 Either or both of the first rigid body and the second rigid body are configured to be separable, and the split direction of either or both of the first rigid body and the second rigid body is the same direction as the bearing direction. A bearing device characterized by being.
当該凸部が配置設定される凹部が設けられる第二剛性体と、 A second rigid body provided with a concave portion in which the convex portion is arranged and set;
前記第一剛性体と前記第二剛性体との間に介挿される弾性体とが支承方向に重ねて配設される支承装置であって、 A support device in which an elastic body interposed between the first rigid body and the second rigid body is disposed so as to overlap in a support direction,
前記凸部が、その表面の一部に前記第一剛性体側に向く外側部面を有し、 The convex part has an outer part surface facing the first rigid body side in a part of the surface thereof,
前記凹部を構成する壁部が、その表面の一部に前記第二剛性体側に向くと共に前記凸部の外側部面に対向配置される内側部面を有し、 The wall part constituting the concave part has an inner part surface facing the second rigid body side on a part of the surface thereof and opposed to the outer part surface of the convex part,
前記第一剛性体が前記第二剛性体から離間する方向に所定以上の力を受けた場合に前記凸部又は凹部より先に損壊すると共に、損壊による変化が外側に現れる脆弱部を備えることを特徴とする支承装置。 When the first rigid body receives a force of a predetermined level or more in a direction away from the second rigid body, the first rigid body is damaged before the convex portion or the concave portion, and includes a fragile portion in which a change due to the damage appears on the outside. Feature bearing device.
当該凸部が配置設定される凹部が設けられる第二剛性体と、 A second rigid body provided with a concave portion in which the convex portion is arranged and set;
前記第一剛性体と前記第二剛性体との間に介挿される弾性体とが支承方向に重ねて配設される支承装置であって、 A support device in which an elastic body interposed between the first rigid body and the second rigid body is disposed so as to overlap in a support direction,
前記凸部が、その表面の一部に前記第一剛性体側に向く外側部面を有し、 The convex part has an outer part surface facing the first rigid body side in a part of the surface thereof,
前記凹部を構成する壁部が、その表面の一部に前記第二剛性体側に向くと共に前記凸部の外側部面に対向配置される内側部面を有し、 The wall part constituting the concave part has an inner part surface facing the second rigid body side on a part of the surface thereof and opposed to the outer part surface of the convex part,
前記第一剛性体と前記第二剛性体との間に前記弾性体が設けられていない空間を有し、前記空間には、充填材が充填されていることを特徴とする支承装置。 A bearing device having a space in which the elastic body is not provided between the first rigid body and the second rigid body, and the space is filled with a filler.
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