JP6776598B2 - ゴム支承体用側面カバーおよびゴム支承体の保護方法 - Google Patents

Description

本発明はゴム支承体用側面カバーおよびゴム支承体の保護方法に関し、さらに詳しくは、ゴム支承体におけるオゾンクラックの発生を防止でき、取付け作業を容易に行えるゴム支承体用側面カバーおよびゴム支承体の保護方法に関するものである。

建築物や橋梁等の構造物を支持するためにゴム支承体が用いられている。ゴム支承体には様々なタイプがあるが、一般的に、補強板とゴムとを上下に積層して構成された積層体を有していて、積層体の側面はゴムが露出した状態になっている。橋梁等で使用されるゴム支承体では、積層体の側面に経時的にオゾンクラックが発生する場合がある。

オゾンクラックがある程度の大きさに成長すると、ゴム支承体の耐久性に影響が生じるため、補修が必要になる。この補修は、例えばオゾンクラックにコーティング材を埋めた後、加硫接着させる作業を行う。このように従来の補修は、ゴム支承体が設置されている現場において面倒な作業を行う必要があり、作業者のスキルによっても仕上がりがばらつくため、改善の余地がある。

ゴム支承体のオゾンクラックを防止するための構造も提案されている（特許文献１参照）。特許文献１では、積層体の側面をカバー層で覆い、この積層体の側面とカバー層との間に、特殊な組成物を封入する構造が提案されている。この構造では、オゾンクラックがカバー層を貫通するまで成長すると、封入されていた特殊な組成物がオゾンクラック内に流出してオゾンクラックを塞ぐようになっている。

しかしながら、積層体の側面とカバー層の間に特殊な組成物を封入する作業は非常に複雑であり、作業者には高いスキルが要求される。それ故、この構造は、ゴム支承体の設置現場ではなく、製造工場等で構築することを前提としている。

特開２０１２−５７６９１号公報

本発明の目的は、ゴム支承体におけるオゾンクラックの発生を防止でき、取付け作業を容易に行えるゴム支承体用側面カバーおよびゴム支承体の保護方法を提供することにある。

上記目的を達成するため本発明のゴム支承体用側面カバーは、鋼板とゴム層とを上下に積層した積層体を備えたゴム支承体の側面を覆うゴム支承体用側面カバーであって、伸縮変形可能な帯状部材と、この帯状部材の長手方向端部に設けられている固定部とを備えて、前記積層体の側面に巻き付けられた状態の前記帯状部材が前記固定部によって筒状に維持され、筒状に維持された前記帯状部材の内周面と、この内周面に対向する前記積層体の側面とが、前記帯状部材の筒軸方向上端部および下端部とで密着して、筒軸方向上端部および下端部以外では空気が介在して非密着になる構成にしたことを特徴とする。
また、本発明の別のゴム支承体用側面カバーは、鋼板とゴム層とを上下に積層した積層体を備えたゴム支承体の側面を覆うゴム支承体用側面カバーであって、伸縮変形可能な帯状部材と、この帯状部材の長手方向端部に設けられている固定部とを備えて、前記積層体の側面に巻き付けられた状態の前記帯状部材が前記固定部によって筒状に維持され、筒状に維持された前記帯状部材の長手方向両端が筒軸方向に対して同じ方向に傾斜して延在している構成にしたことを特徴とする。

本発明のゴム支承体の保護方法は、上記のゴム支承体用側面カバーの前記帯状部材を、橋桁と橋脚との間に既に設置されているゴム支承体の積層体の側面に巻き付けて、次いで、この帯状部材を前記固定部によって筒状に維持して、前記積層体の側面を覆うことを特徴とする。

本発明によれば、帯状部材を積層体の側面に巻き付けた状態にした後、固定部によって筒状に維持することで、積層体の側面をこの帯状部材で覆うことができる。それ故、ゴム支承体用側面カバーを複雑な作業を必要とすることなく取付けできる。積層体の側面はこの側面カバーによって覆われて保護されるので、オゾンクラックの発生を防止することが可能になる。

本発明のゴム支承体用側面カバーを展開した状態で例示する説明図である。 ゴム支承体に取付けられた図１の側面カバーを例示する説明図である。 図２のＡ−Ａ断面図である。 積層体の側面と側面カバーの内周面との密着状態を例示する説明図である。 ゴム支承体に取付けられた側面カバーの別の実施形態を例示する説明図である。 ゴム支承体に取付けられた側面カバーのさらに別の実施形態を例示する説明図である。

以下、本発明のゴム支承体用側面カバーおよびゴム支承体の保護方法を、図に示した実施形態に基づいて説明する。

図１〜３に例示する本発明のゴム支承体用側面カバー１（以下、側面カバー１という）は、ゴム支承体４を構成する積層体５の側面を覆って取付けられる。この側面カバー１は、伸縮変形可能な帯状部材２と、この帯状部材２の長手方向端部に設けられている固定部３（３ａ、３ｂ）とを備えている。

ゴム支承体４は、金属製の上沓８および下沓９とこれらの間に加硫接着により一体化した積層体５を備えている。上沓８、下沓９はそれぞれ、橋桁１０等の上部構造物、橋脚１１等の下部構造物とボルト等によって固定される。この実施形態では、積層体５は四角柱状であるが円柱状など他の形状を採用することもできる。

積層体５は、鋼板６とゴム層７とを交互に積層して加硫接着により一体化している。上沓８は積層体５の最上面のゴム層７と加硫接着されて積層体５の上端面に固定されている。下沓８は積層体５の最下面のゴム層７と加硫接着されて積層体５の下端面に固定されている。

帯状部材２は、例えば加硫済みのゴムや軟質樹脂、またはこれらを主材料として形成されていて、その長手方向および幅方向に対して優れた伸縮性を有している。帯状部材２の一部に伸縮変形可能な材料を採用することで、帯状部材２の全体として、その長手方向および幅方向に優れた伸縮性を確保することもできる。ここで、優れた伸縮性とは、ゴム支承体４（積層体５）の変形移動を妨げないように伸縮変形できる性能を有することをいう。

帯状部材２には、耐オゾンクラック性に優れた材料を採用するとよい。例えば、エチレンプロピレンゴム（ＥＰＭ、ＥＰＤＭ）、クロロプレンゴム、ウレタンゴム、シリコンゴム等を用いる。

帯状部材２の厚さは、例えば５ｍｍ以上１５ｍｍ以下であり、１０ｍｍ程度に設定される。この厚さが５ｍｍ未満ではオゾンクラックを防止する効果が過小になる、或いは、有効期間が短くなる。一方、この厚さが１５ｍｍ超では、重量が過大になって取付け性が低下し、コストも過大になる。この厚さは帯状部材２の全範囲で概ね一定であるが、所定の部分の厚さを他の部分に対して異ならせることもできる。

固定部３は、積層体５の側面に巻き付けられた状態の帯状部材２を筒状に維持できるものであれば、種々の材料、構造を採用することができる。固定部３を構成する材料としては、金属、樹脂、加硫済みのゴム等を例示できる。固定部３は帯状部材２の長手方向両端部に設けることも、一端部だけに設けることもできる。

この実施形態では、帯状部材２の長手方向両端部に固定部３ａ、３ｂが設けられていて、固定部３ａ、３ｂどうしが係合自在になっている。突状の一方の固定部３ａを環状の他方の固定部３ｂに挿入させることで互いが係合し、挿入させた固定部３ａを抜き去ることで係合が解除される。固定部３ａ、３ｂどうしが係合することで、帯状部材２は筒状に維持される。帯状部材２の長手方向一端部に穴を設けておき、他端部に突状の固定部３ａを設けた構成にすることもできる。この場合、穴に固定部３ａを挿入させて互いを係合させ、挿入させた固定部３ａを穴から抜き去ることで係合を解除する。

帯状部材２を複数の分割体にして、それぞれの分割体どうしを連結した構造にすることもできる。分割体どうしの連結に固定部３を用いることもできる。

以下、この側面カバー１を積層体５に取付けてゴム支承体４を保護する方法を説明する。

本発明の側面カバー１は、様々な場所に既に設置されているゴム支承体４、或いは、これから設置されるゴム支承体４に取付けることができる。この実施形態では、橋桁１０と橋脚１１との間に既に設置されているゴム支承体４に側面カバー１を取付ける場合を例にして説明する。

まず、固定部３により長手方向端部どうしが固定される前の筒状に形成されていない図１に例示する状態の帯状部材２を取付け現場に搬送する。取付け現場では、帯状部材２を積層体５の側面に巻き付ける。

次いで、固定部３を用いて帯状部材２の長手方向一端部を他端部に固定する。これにより、図２、図３に例示するように帯状部材２を筒状に維持して、積層体５の側面の実質的に全範囲を側面カバー１によって覆う。帯状部材２の長手方向一端と他端とは、互いを突き合せた状態にして帯状部材２を筒状にすることも、互いを周方向にオーバーラップさせた状態にして帯状部材２を筒状にすることもできる。

積層体５は、橋桁１０の熱変形や振動等によってせん断変形するが、帯状部材２は伸縮変形可能なので、このせん断変形に追従するように変形する。それ故、側面カバー１が積層体５のせん断変形（変形移動）を妨げることはない。したがって、側面カバー１を取付けることによりゴム支承体１の本来の性能に悪影響は生じない。

積層体５の側面は、側面カバー１によって覆われて保護されるので、オゾンクラックの発生を防止することが可能になる。橋桁１０と橋脚１１との間に既に設置されている、或いは、設置されるゴム支承体４は、特に、積層体５の側面にオゾンクラックが発生し易いので、本発明を適用することは非常に有益である。

側面カバー１の取付け作業は、帯状部材２を積層体５の側面に巻き付けた状態にした後、固定部３によって筒状に維持するだけの容易な作業になる。複雑な作業が不要になるため、取付け作業者のスキルの差によって仕上がり状態に大きな差異が生じることもなく、安定した作業品質を確保するには有利になる。しかも、この側面カバー１は、橋桁１０と橋脚１１との間に既に設置されているゴム支承体４に対しても取付けることができる。

ゴム支承体４の設置環境によっては、積層体５の特定の範囲だけにオゾンクラックが発生する、或いは、発生し易いこともある。このような事情がある場合は、積層体５の必要な範囲のみを側面カバー１により覆うこともできる。

ゴム支承体４に取付けた側面カバー１の継続使用が困難になった場合は交換する。例えば、帯状部材２にオゾンクラックやその他の傷が生じた場合、固定部３が破損した場合等には、側面カバー１をゴム支承体４から取り外して新たな側面カバー１を取付ける。

筒状に維持された帯状部材２の内周面と、この内周面に対向する積層体５の側面とは全範囲で密着させることもできる。これにより、積層体５の側面は外気と遮断された状態になるのでオゾンクラックの発生を防止するには益々有利になる。帯状部材２の内周面と積層体５の側面との間に接着剤を介在させて両者を接合させることもできるが、接着剤を介在させずに両者を密着させた状態にすると、側面カバー１をゴム支承体４から取り外す作業が容易になる。

この実施形態では図４に例示するように、筒状に維持された帯状部材２の内周面と、この内周面に対向する積層体５の側面とが、帯状部材２の筒軸方向上端部および下端部とで密着している。一方で、帯状部材２の筒軸方向上端部および下端部以外では空気が介在して、帯状部材２の内周面と積層体５の側面とは非密着になっている。この構造によっても、積層体５の側面は外気と遮断された状態になるのでオゾンクラックの発生を防止するには益々有利になる。

図４に示した構造にするには、例えば、帯状部材２の内周面の筒軸方向上端部および下端部と、積層体５の側面との間だけに接着剤を介在させて両者を密着させて、他の部分は非密着にする。或いは、積層体５の側面に巻き付けた帯状部材２の巻き付け力を、帯状部材２の筒軸方向上端部および下端部では他の部分に比して強くする。この巻き付け力は、固定部３を調節することで変えることができる。

固定部３としては図５に例示する実施形態のように、ファスナータイプを用いることもできる。帯状部材２の長手方向両端部に、互いに連結解除自在の多数のファスナー片を設けておき、対向する互いのファスナー片を連結することで帯状部材２を容易に筒状に維持することができる。

上述した実施形態では、筒状にした帯状部材２の長手方向一端と他端とがそれぞれ筒軸方向に延在している。図６に例示する実施形態では、帯状部材２の長手方向一端と他端とがそれぞれ筒軸方向に対して同じ方向に傾斜して延在している。即ち、帯状部材２の長手方向両端がそれぞれ鉛直方向に対して斜めに延在し、互いが平行になっている。

帯状部材２は積層体５がせん断変形した際に、その変形に追従するように変形する。したがって、この実施形態のように帯状部材２の長手方向両端を筒軸方向に対して同じ方向に傾斜させていると、積層体５がせん断変形した際に、帯状部材２の長手方向両端どうしは、その傾斜方向にずれるような挙動をする。そのため、積層体５がせん断変形しても、帯状部材２の長手方向両端の間に隙間が生じ難くなり、積層体５の側面のオゾンクラックを防止するには有利になる。

固定部３は、積層体５のせん断変形量が予め設定した基準値以上になった時に、帯状部材２を筒状に維持する機能を解除する設定にすることもできる。例えば、この基準値以上になった時に固定部３が破損する、或いは、係合している固定部３の係合が外れる等の構造にする。これにより、大規模地震等が発生した場合は、側面カバー１がゴム支承体４から離脱する、或いは、側面カバー１を取り外し易くなるので、ゴム支承体４の状態を点検し易くなる

本発明は既設のゴム支承体４を対象にした補修目的だけでなく、新品のゴム支承体４に適用して積層体５のオゾンクラックを予防する目的で用いることもできる。

１ 側面カバー
２ 帯状部材
３、３ａ、３ｂ 固定部
４ ゴム支承体
５ 積層体
６ 鋼板
７ ゴム層
８ 上沓
９ 下沓
１０ 橋桁
１１ 橋脚

Claims (6)

1. 鋼板とゴム層とを上下に積層した積層体を備えたゴム支承体の側面を覆うゴム支承体用側面カバーであって、
   伸縮変形可能な帯状部材と、この帯状部材の長手方向端部に設けられている固定部とを備えて、前記積層体の側面に巻き付けられた状態の前記帯状部材が前記固定部によって筒状に維持され、筒状に維持された前記帯状部材の内周面と、この内周面に対向する前記積層体の側面とが、前記帯状部材の筒軸方向上端部および下端部とで密着して、筒軸方向上端部および下端部以外では空気が介在して非密着になる構成にしたことを特徴とするゴム支承体用側面カバー。
2. 鋼板とゴム層とを上下に積層した積層体を備えたゴム支承体の側面を覆うゴム支承体用側面カバーであって、
   伸縮変形可能な帯状部材と、この帯状部材の長手方向端部に設けられている固定部とを備えて、前記積層体の側面に巻き付けられた状態の前記帯状部材が前記固定部によって筒状に維持され、筒状に維持された前記帯状部材の長手方向両端が筒軸方向に対して同じ方向に傾斜して延在している構成にしたことを特徴とするゴム支承体用側面カバー。
3. 筒状に維持された前記帯状部材の内周面と、この内周面に対向する前記積層体の側面とが全範囲で密着する構成にした請求項２に記載のゴム支承体用側面カバー。
4. 前記積層体のせん断変形量が予め設定した基準値以上になった時に、前記固定部による前記帯状部材を筒状に維持する機能が解除される構成にした請求項１〜３のいずれかに記載のゴム支承体用側面カバー。
5. 前記帯状部材の厚さが５ｍｍ以上１５ｍｍ以下である請求項１〜４いずれかに記載のゴム支承体用側面カバー。
6. 請求項１〜５のいずれかに記載のゴム支承体用側面カバーの前記帯状部材を、橋桁と橋脚との間に既に設置されているゴム支承体の積層体の側面に巻き付けて、次いで、この帯状部材を前記固定部によって筒状に維持することにより、前記積層体の側面を覆うことを特徴とするゴム支承体の保護方法。

Images