JP6940092B2 - How to replace the seismic isolation support system and seismic isolation device - Google Patents
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Description
本発明は、上部構造物と下部構造物との間に設置された免震装置を交換する際に該上部構造物を免震支持する免震支持システムおよび該免震支持システムを用いた免震装置の交換方法に関する。 The present invention is a seismic isolation support system that supports seismic isolation of the superstructure when exchanging a seismic isolation device installed between the superstructure and the substructure, and seismic isolation using the seismic isolation support system. Regarding how to replace the device.
建築物は、地震時に倒壊しないように、耐震構造、制震構造、免震構造をもつ構造物として構築される。耐震構造は、壁の厚さを厚くしたり、柱を太くしたり、補強材を入れたりして構造物の強度を高め、振動に対抗する構造である。制震構造は、構造物内にダンパーと呼ばれる振動軽減装置を設置し、地震エネルギーを吸収することで振動を抑制する構造である。免震構造は、建築物の下部構造物と上部構造物との間に免震装置を設置し、上部構造物を地盤から絶縁して、上部構造物へは振動を伝えない構造である。 Buildings are constructed as structures with seismic structures, seismic control structures, and seismic isolation structures so that they will not collapse in the event of an earthquake. The seismic structure is a structure that counteracts vibration by increasing the strength of the structure by increasing the thickness of the wall, thickening the columns, and inserting reinforcing materials. The vibration control structure is a structure in which a vibration reduction device called a damper is installed in the structure to absorb seismic energy and suppress vibration. The seismic isolation structure is a structure in which a seismic isolation device is installed between the substructure and the superstructure of the building, the superstructure is insulated from the ground, and vibration is not transmitted to the superstructure.
この免震構造において採用される免震装置は、一般的にアイソレータとダンパーとから構成される。アイソレータは、上部構造物の固有周期を長くするとともに、上部構造物を支持する装置である。アイソレータとしては、積層ゴムや、弾性滑り支承としての滑動部材（滑り材）等を挙げることができる。ダンパーは、地震時の上部構造物の揺れ幅を少なくし、その揺れを早く抑えるための装置である。ダンパーとしては、高減衰ゴム、鋼製の棒、鉛プラグ、上記の滑り材とともに用いられる、摩擦抵抗が小さい表面を有する板材（滑り板）等を挙げることができる。 The seismic isolation device adopted in this seismic isolation structure is generally composed of an isolator and a damper. An isolator is a device that prolongs the natural period of the superstructure and supports the superstructure. Examples of the isolator include laminated rubber, a sliding member (sliding material) as an elastic sliding bearing, and the like. A damper is a device for reducing the shaking width of a superstructure during an earthquake and quickly suppressing the shaking. Examples of the damper include high damping rubber, steel rods, lead plugs, and a plate material (sliding plate) having a surface having a small frictional resistance, which is used together with the above-mentioned sliding material.
免震装置は、積層ゴム等の寿命の場合や、大地震、火災等が発生した場合、新しい免震装置に交換する必要がある。その交換方法として種々の方法が提案されている（例えば、特許文献１〜３参照）。これらの方法では、ジャッキアップ装置を、上部構造物の梁を補強し、その補強した梁と下部構造物との間、または免震装置支持部を補強、拡張し、その拡張した部分と上部構造物または下部構造物との間に入れる。そして、ジャッキアップ装置と、上部構造物の補強した梁もしくは下部構造物または上記の拡張した部分との間に、上記の滑り材および滑り板を介在させて、免震機能を維持することができるようにしている。 The seismic isolation device needs to be replaced with a new seismic isolation device when the life of the laminated rubber or the like, or when a large earthquake or fire occurs. Various methods have been proposed as the exchange method (see, for example, Patent Documents 1 to 3). In these methods, the jack-up device is used to reinforce the beams of the superstructure and between the reinforced beams and the substructure, or to reinforce and extend the seismic isolation device support, and the extended parts and superstructure. Place it between an object or a substructure. Then, the seismic isolation function can be maintained by interposing the above-mentioned sliding material and the above-mentioned sliding plate between the jack-up device and the reinforced beam or the substructure of the superstructure or the above-mentioned expanded portion. I am trying to do it.
しかしながら、従来の方法では、ジャッキアップ装置の設置予定箇所上の梁を補強し、その梁を隣り合う梁間に筋交いを架渡して補強し、また、免震装置支持部を補強し、拡張する等、ジャッキアップ装置を設置するための特別な補強が必要となる。これでは、免震装置の交換作業を簡易に実施することはできず、作業コストもかかるという問題があった。 However, in the conventional method, the beam on the planned installation location of the jack-up device is reinforced, the beam is reinforced by bridging a brace between adjacent beams, and the seismic isolation device support portion is reinforced and expanded. , Special reinforcement is required to install the jack-up device. In this case, there is a problem that the replacement work of the seismic isolation device cannot be easily carried out and the work cost is high.
そこで、免震装置の交換作業中でも、免震機能を維持しつつ、その作業を簡易に実施することができ、作業コストを低減することができる装置や方法を提供することを目的とする。 Therefore, it is an object of the present invention to provide a device and a method capable of easily performing the work while maintaining the seismic isolation function even during the replacement work of the seismic isolation device and reducing the work cost.
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、上部構造物と下部構造物との間に設置された免震装置を交換する際に該上部構造物を免震支持する免震支持システムであって、
下部構造物が備え、免震装置を支持するための上部構造物へ向けて突出する免震装置支持部上に、かつ該免震装置の周囲に配置され、該上部構造物を持ち上げるための複数の持上装置と、
複数の持上装置の各々と、免震装置支持部および上部構造物との間に設けられ、各持上装置を滑動可能にさせる複数の滑動部材とを含む、免震支持システムが提供される。
The present invention has been made in view of the above problems, and is a seismic isolation support system that supports seismic isolation of the superstructure when the seismic isolation device installed between the superstructure and the substructure is replaced. And
A plurality of substructures provided on a seismic isolation device support that projects toward a superstructure for supporting the seismic isolation device and are arranged around the seismic isolation device to lift the superstructure. Lifting device and
A seismic isolation support system is provided that includes each of the plurality of lifting devices and a plurality of sliding members provided between the seismic isolation device support and the superstructure to make each lifting device slidable. ..
本発明によれば、免震装置の交換作業中でも、免震機能を維持しつつ、その作業を簡易に実施することができ、作業コストを低減することができる。 According to the present invention, even during the replacement work of the seismic isolation device, the work can be easily carried out while maintaining the seismic isolation function, and the work cost can be reduced.
本発明の上部構造物を免震支持する免震支持システムおよびその免震支持システムを用いた免震装置の交換方法について説明する前に、図１を参照して、免震構造および免震装置について説明する。免震構造は、地盤に構築される下部構造物１０と、下部構造物１０の上部に構築される上部構造物１１との間に、免震装置１２を設け、上部構造物１１を地盤から絶縁して、上部構造物１１へは振動を伝えないようにした構造である。
Before explaining the seismic isolation support system for seismically supporting the superstructure of the present invention and the method of replacing the seismic isolation device using the seismic isolation support system, refer to FIG. 1 for the seismic isolation structure and the seismic isolation device. Will be described. In the seismic isolation structure, a
下部構造物１０は、例えば、基礎杭の頂部や地盤上に設けられた基礎フーチング２０と、近隣する２つの基礎フーチング２０を連結し、水平方向に延びる地中梁２１とを備える。また、下部構造物１０は、地中梁２１の上端部間に設けられ、基礎フーチング２０と地中梁２１と一体化し、地盤表面を被覆する基礎スラブ２２を備える。さらに、下部構造物１０は、基礎スラブ２２の上面から上部構造物１１に向けて突出する免震装置支持部２３を備えている。免震装置支持部２３は、基礎フーチング２０上に構築され、基礎フーチング２０と一体化している。
The
上部構造物１１は、地面に対して垂直方向（鉛直方向）に延びる建物の柱と、近隣する２つの柱を連結し、地面に平行な方向（水平方向）に延びる梁３０と、柱と梁３０とを接合する柱梁接合部３１とを備えている。柱梁接合部３１は、免震装置支持部２３と対向する位置に設けられている。
The
免震装置１２は、下部構造物１０の免震装置支持部２３と、上部構造物１１の柱梁接合部３１との間に設置される。ここでは、免震装置１２を積層ゴムアイソレータとして説明する。
The
免震装置１２は、ゴム板と、鋼板とを交互に重ねて接着したもので、上端に柱梁接合部３１にボルト等の締結手段を使用して連結するためのフランジを備え、下端に免震装置支持部２３にボルト等の締結手段を使用して連結するためのフランジを備えている。この免震装置１２は、積層ゴムの部分が変形することで、上部構造物１１を支持しつつ、地震で地盤が振動しても、その振動が上部構造物１１へ伝わらないようにする。
The
免震装置１２は、このようにゴム板を使用するため、ゴムの劣化等による寿命や、大地震、火災等が発生した場合、既存の免震装置では所望する効果を得ることができなくなる。このため、定期的に検査を行い、必要に応じて新しい免震装置に交換しなければならない。この免震装置１２の交換の際には、上部構造物１１を少し持ち上げておき、その間に、既存の免震装置１２を引き出し、新しい免震装置を挿入する。このときに用いられる上部構造物１１を免震支持する免震支持システムについて、図２を参照して説明する。
Since the
免震支持システムは、免震装置支持部２３上に、かつ免震装置１２の周囲に配置される複数の持上装置と、複数の持上装置の各々と、免震装置支持部２３および上部構造物１１の柱梁接合部３１との間に設けられ、各持上装置を滑動可能にさせる複数の滑動部材とを含む。
The seismic isolation support system includes a plurality of lifting devices arranged on the seismic isolation
ここでは、持上装置として、従来の持ち上げる力（揚力）が約５０００ｋＮで内部油圧が７０ＭＰａ程度といった大型のジャッキではなく、揚力が７５０ｋＮ〜１０００ｋＮ程度で内部油圧が２００ＭＰａ程度と超高圧で小型のコンパクトジャッキ４０を使用する。また、滑動部材として、コンパクトジャッキ４０の頂部および底部に取り付けられる滑り材、その滑り材と当接してコンパクトジャッキ４０を滑動可能にさせる滑り板４１を使用する。
Here, as a lifting device, it is not a large jack with a conventional lifting force (lift) of about 5000 kN and an internal oil pressure of about 70 MPa, but a compact compact with an ultra-high pressure of about 750 kN to 1000 kN and an internal oil pressure of about 200 MPa. Jack 40 is used. Further, as the sliding member, a sliding material attached to the top and bottom of the
免震装置支持部２３の上面は、免震装置１２を設置するスペースを除くと、従来の免震装置１２の交換に使用する大型のジャッキは配置するだけのスペースがないため、免震装置支持部２３の周囲に、梁３０を補強する等して、その大型のジャッキを配置している。
Except for the space for installing the
本発明では、従来の大型のジャッキを配置するスペースはないが、小型のコンパクトジャッキ４０を配置するスペースは存在するため、コンパクトジャッキ４０を複数設置することで、上部構造物１１を持ち上げ、免震装置１２の交換を行うようにしている。このように、柱梁接合部３１の下部に複数のコンパクトジャッキ４０を配置し、柱梁接合部３１を持ち上げるだけであるため、特別な補強が不要であり、免震装置１２の交換作業が簡易となり、作業コストを低減させることができる。
In the present invention, there is no space for arranging the conventional large jacks, but there is a space for arranging the small
免震装置支持部２３上の免震装置１２の周囲に複数のコンパクトジャッキ４０を配置するが、単に配置するのみでは、免震装置１２の交換作業中に地震が発生すると、コンパクトジャッキ４０が傾く等して、上部構造物１１を支持することができなくなる。
A plurality of
そこで、地震が発生しても、複数のコンパクトジャッキ４０により上部構造物１１を支持することができるように、各コンパクトジャッキ４０と免震装置支持部２３との間に滑り材、滑り板４１を設ける。滑り材は、各コンパクトジャッキ４０の底部に取り付けられ、滑り板４１は、免震装置支持部２３上の免震装置１２の周囲の空いたスペースに設置される。
Therefore, a sliding material and a sliding
滑り材は、一定値以下の摩擦係数を有する材料、例えば四フッ化エチレン樹脂（PTFE）板とし、滑り板４１も、一定値以下の摩擦係数を有する材料、例えばステンレス鋼板やステンレス鋼板の表面にPTFEをコーティングしたものを用いることができる。ここでは、一定値以下の摩擦係数（低摩擦係数）を有する材料として、PTFE、ステンレス鋼を一例として挙げたが、これに限られるものではなく、低摩擦係数を有するものであれば、その他のフッ素樹脂等、いかなる材質のものであってもよい。
The sliding material is a material having a friction coefficient of a certain value or less, for example, a tetrafluoroethylene resin (PTFE) plate, and the sliding
滑り材と滑り板４１の互いに当接する部分を両方とも、同じPTFEを採用する場合、すなわち、滑り材にPTFE板を採用し、滑り板にステンレス鋼の表面にPTFEをコーティングしたものを用いる場合、当接するPTFEの表面の摩擦係数は、約０．０４である。ちなみに、ポリエチレンを使用した場合は０．１〜０．２、ポリカーボネートを使用した場合は０．２〜０．３、ポリ塩化ビニルを使用した場合は０．４〜０．５、ポリアミドを使用した場合は０．３〜０．５で、PTFEは、これらの材料に比較して極めて小さい摩擦係数を有する。
When the same PTFE is used for both the sliding material and the sliding
ステンレス鋼、すなわち鉄は、摩擦係数が約０．５である。当接する材料が異なる材料になると、摩擦係数が変わる。ちなみに、鉄とPTFEが当接する場合のPTFEの摩擦係数は、０．０５〜０．１で、ポリエチレンは０．０８〜０．２、ポリカーボネートは約０．３、ポリ塩化ビニルは０．４〜０．５、ポリアミドは０．３〜０．４となる。これらのことから、摩擦係数が０．５以下のものであれば好ましいが、地震時の速い振動に対応して滑動するようにするためには０．１以下であることがより好ましい。 Stainless steel, or iron, has a coefficient of friction of about 0.5. If the materials that come into contact with each other are different materials, the coefficient of friction will change. By the way, the coefficient of friction of PTFE when iron and PTFE are in contact is 0.05 to 0.1, polyethylene is 0.08 to 0.2, polycarbonate is about 0.3, and polyvinyl chloride is 0.4 to 0.5 and polyamide are 0.3 to 0.4. From these facts, it is preferable that the friction coefficient is 0.5 or less, but it is more preferable that the friction coefficient is 0.1 or less in order to slide in response to fast vibration at the time of an earthquake.
滑り材、滑り板４１は、平坦な面を有する板状のものに限られるものではなく、一定の曲率を有する、断面が円弧状の面をもつもの等であってもよい。滑り材、滑り板４１のほか、転がり軸受（例えば、ボールベアリング）等を滑動部材として採用してもよい。
The sliding material and the sliding
このような滑り材、滑り板４１を介在させることにより、各コンパクトジャッキ４０を滑らかに移動可能にさせる。これにより、地震時の震動エネルギーがコンパクトジャッキ４０に伝達されるのを抑制することができるので、コンパクトジャッキ４０が傾くこともなく、上部構造物１１を適切に支持することが可能となる。
By interposing such a sliding material and a sliding
しかしながら、免震装置支持部２３上のスペースには限りがあるため、滑動部材としての滑り板４１の面積を広く確保することはできない。滑り板４１が、免震装置支持部２３から水平方向にはみ出して設置されると、そのはみ出した位置にコンパクトジャッキ４０が移動した場合、上部構造物１１の荷重がそのはみ出した位置にかかり、支持することができなくなってしまうからである。これでは、上部構造物１１への震動エネルギーの伝達を充分に抑制することはできず、上部構造物１１が損傷する可能性がある。
However, since the space on the seismic isolation
そこで、地盤に対して平行な水平方向への上部構造物１１の変位量を充分に確保するべく、各コンパクトジャッキ４０と、柱梁接合部３１との間にも、同様の滑動部材を設ける。このように上下の両方に滑動部材を設けることで、水平方向へ２倍の変位量を確保することができ、小さな免震装置支持部２３上に免震機能を維持したままでジャッキの配置が可能となる。
Therefore, in order to sufficiently secure the amount of displacement of the
図２に示す例では、既存の免震装置１２がボルトにより上下の免震装置支持部２３と柱梁接合部３１とに接続され、既存の免震装置１２の周囲の、免震装置支持部２３と柱梁接合部３１との間に複数のコンパクトジャッキ４０が配置されている。コンパクトジャッキ４０は、頂部と底部の両方に滑り材が取り付けられ、免震装置支持部２３と柱梁接合部３１の両方に滑り板４１が設けられる。滑り板４１は、例えばモルタル４２を免震装置支持部２３や柱梁接合部３１上に充填し、そのモルタル４２上に配置して免震装置支持部２３や柱梁接合部３１と一体化される。
In the example shown in FIG. 2, the existing
複数のコンパクトジャッキ４０を使用し、上部構造物１１を持ち上げ、既存の免震装置１２を引き出し、新しい免震装置を挿入して設置する場合、持ち上げ過ぎると、上部構造物１１の梁３０にひび割れ等が発生し、上部構造物１１を損傷する可能性がある。このため、持ち上げる量（変位量）を計測しながら持ち上げる必要がある。そこで、上部構造物１１に変位計測装置４３を取り付け、その変位量を計測することができる。
When a plurality of
変位計測装置４３は、定規（スケール）を用いた装置であってもよいし、レーザ光を免震装置支持部２３の免震装置１２が設置される上面に対して照射し、その反射光により距離を計測する装置であってもよい。反射光により距離を計測する方法としては、三角測量の原理を使用して計測する方法や、照射したレーザ光とその反射光の位相差により計測する方法を用いることができる。これらの方法はよく知られた方法であるため、ここでは詳述しない。なお、変位量を計測することができれば、ひずみ式変位計やダイヤルゲージ等のその他の方法を採用した装置であってもよい。
The
図３を参照して、免震装置支持部２３上に設置する滑り板４１およびコンパクトジャッキ４０を配置する位置について説明する。図３は、免震装置１２が設置された免震装置支持部２３を上部から見た図で、免震装置１２は、略円形で、免震装置支持部２３の矩形の頂部の中央位置に設置されている。免震装置１２の周囲には、６つの矩形の滑り板４１が設置され、各滑り板４１上にコンパクトジャッキ４０を２つずつ載せた、略矩形の滑り材４４が配置されている。このため、１つの滑り材４４上の２つのコンパクトジャッキ４０は、その滑り材４４の移動に伴い、２つのコンパクトジャッキ４０が同時に、その滑り材４４の移動方向と同じ方向に移動する。
With reference to FIG. 3, the positions where the sliding
なお、各滑り板４１は、上部から見た矩形の周囲を取り囲むように、その中に配置される滑り材４４が滑り板４１上から該滑り板４１の外部へ移動し、免震装置支持部２３から落下しないように、滑り板４１の外周に設けられ、上部構造物１１に向けて突出する枠（ストッパー）４５を備えることができる。また、免震装置支持部２３上に配置される各滑り板４１に対向して柱梁接合部３１に設置される各滑り板４１も同様に、その外周に、下部構造物１０に向けて突出するストッパー４５を備えることができる。
In each sliding
図３に示す例では、免震装置支持部２３の頂部が、柱下の基礎を繋ぐ基礎梁２４ａ、２４ｂの方向に長い矩形とされており、基礎梁２４ａ、２４ｂ側に空いたスペースが存在するため、そのスペースに複数の滑り板４１および複数のコンパクトジャッキ４０を設置している。このため、免震装置１２の基礎梁２４ａ、２４ｂ側が複数のコンパクトジャッキ４０により閉鎖された状態となっている。
In the example shown in FIG. 3, the top of the seismic isolation
一方、基礎梁２４ｃ側およびその反対側には、コンパクトジャッキ４０が設置されないため、その部分が開放された状態となっている。このため、基礎梁２４ｃ側へ既存の免震装置１２を引き出し、新しい免震装置を挿入して設置することができる。
On the other hand, since the
図４〜図８を参照して、免震装置１２の交換作業について詳細に説明する。免震装置１２の交換作業は、ステップ４００から開始し、ステップ４０５では、資機材を搬入する。資機材は、複数のコンパクトジャッキ４０、複数の滑り材４４、複数の滑り板４１、変位計測装置４３、新しい免震装置等である。資機材は、例えばクレーン車等により吊り下げ、所定の場所に搬入することができる。そして、所定の場所から目的の既存の免震装置１２に近隣する位置までは、図５（ａ）に示すように搬送車両５０により搬入することができる。図５（ａ）に示す例では、搬送車両５０により新しい免震装置１３を搬入している。
The replacement work of the
ステップ４１０では、図５（ｂ）に示すように免震装置支持部２３上の既存の免震装置１２の周囲に、モルタル４２を充填し、滑り板４１を設置した後、滑り材４４が取り付けられたコンパクトジャッキ４０を設置する。そして、変位計測装置４３を、柱梁接合部３１の所定の位置に取り付け、設置する。
In step 410, as shown in FIG. 5B, the
コンパクトジャッキ４０は、複数設置した合計で柱荷重の約１．５倍程度の能力を有するジャッキとし、変位計測装置４３は、変位量（ジャッキアップ量）を０．１ｍｍ単位で計測することができる装置を使用することが望ましい。
The
ステップ４１５では、図５（ｃ）に示すように、免震装置１２の交換に必要な高さまで上部構造物１１をジャッキアップする。このとき、ボルトを締めている場合、ボルトを緩め、ジャッキアップする。
In step 415, as shown in FIG. 5C, the
ジャッキアップは、１つの免震装置１２上の柱梁接合部３１についてのみ行うのではなく、上部構造物１１を支持する全部の免震装置１２上の柱梁接合部３１について少しずつ行うことが好ましい。１箇所のみを大きくジャッキアップすると、上部構造物１１の梁３０等が大きく曲がり、損傷する可能性があるからである。したがって、１回のジャッキアップ量は小さいほど、上部構造物１１が損傷しにくいことから小さいほど好ましい。
Jacking up is not performed only on the beam-
ステップ４２０では、図７（ａ）に示すように、既存の免震装置１２を取り出す。既存の免震装置１２の取り出しは、免震装置１２の上下のフランジを介して免震装置支持部２３および柱梁接合部３１に固定していたボルトを外す。そして、免震装置１２の下側フランジの下に、免震装置１２を引き出すための断面が円形の棒状物であるコロ棒等を挿入する。なお、免震装置１２を引き出すことを可能にするものであれば、コロ棒に限定されるものではなく、テフロン（登録商標）シート等を使用してもよい。
In step 420, as shown in FIG. 7A, the existing
免震装置１２の取り出しは、チェーンブロックやナイロンスリング等の紐状物を使用して横引きすることにより行われる。横引きすると、免震装置１２の下のコロ棒が回転し、免震装置１２が、図７（ａ）の矢線で示すように免震装置支持部２３上から基礎梁２４の方向の免震装置支持部２３外へ移動する。免震装置１２に追従して、柱梁接合部３１を支持するためのカーボンサンドル等の仮支柱４６を、免震装置１２がそれまでに存在していた免震装置支持部２３と柱梁接合部３１との間に挿入する。
The
仮支柱４６の高さは、現在の免震装置支持部２３と柱梁接合部３１との間の間隔と同じものとすることができる。仮支柱４６は、免震装置１２を引き出したときにできる空間に挿入し、配置することができる。引き出した既存の免震装置１２は、人の手で引く力を利用して荷物を引き寄せる機械であるレバーブロック（登録商標）を備える搬送車両５０、例えばハンドパレットトラックにより搬出することができる。
The height of the
新しい免震装置１３は、既存の免震装置１２とはその高さが異なる場合があり、異なる場合には、高さ調整用のフィラープレートを新しい免震装置１３の頂部または底部のいずれかに取り付け、高さを調整することができる。ステップ４２５では、新しい免震装置１３を、図７（ｂ）に示すように搬送車両５０により搬入し、上記のレバーブロック（登録商標）を備える引込架台等を利用し、免震装置支持部２３上に引き込み、免震装置支持部２３上に設置する。このとき、新しい免震装置１３の引き込みに合わせ、仮支柱４６を移動し、新しい免震装置１３をさらに引き込むことにより、既存の免震装置１２が設置されていた位置に設置する。設置後、新しい免震装置１３の下に配置されたコロ棒を撤去する。新しい免震装置１３は、ボルトを締めることにより免震装置支持部２３上に固定される。
The new
ステップ４３０では、交換すべき既存の免震装置１２を全て交換したかを確認する。交換すべき既存の免震装置１２は、全ての既存の免震装置１２であってもよいし、一部の既存の免震装置１２であってもよい。全て交換していない場合は、ステップ４１５へ戻り、次の免震装置１２に対して同様の作業を行い、新しい免震装置１３に交換する。
In step 430, it is confirmed whether all the existing
ステップ４３０で交換すべき既存の免震装置１２を全て交換したことを確認した後、ステップ４３５において、ステップ４１５とは反対の方法で、図８（ａ）に示すように全体をジャッキダウンし、作業前の状態に戻す。なお、高さ調整が必要な場合は、調整すべき高さに相当する厚さのフィラープレートを挿入し、高さを調整する。高さ調整は、変位計測装置４３により変位量を監視しながら行うことができる。調整が終了し、全体をジャッキダウンした後、緩めたボルトの本締めを行う。
After confirming that all the existing
ステップ４４０では、図８（ｂ）に示すように、免震装置１３の周囲に配置した複数のコンパクトジャッキ４０と、変位計測装置４３とを撤去する。このとき、コンパクトジャッキ４０の上下に設置された滑り板４１も撤去し、充填したモルタル４２も撤去する。
In step 440, as shown in FIG. 8B, the plurality of
ステップ４４５では、図８（ｃ）に示すように、既存の免震装置１２、複数のコンパクトジャッキ４０、変位計測装置４３等の資機材を、所定の場所まで図８（ｃ）に示す搬送車両５０により搬送し、所定の場所から外部へとクレーン車等により吊り出す。資機材を搬出した後、補修が必要な箇所は補修し、片付け、清掃する等して、元の状態に復旧する。この搬出作業が終了したところで、ステップ４５０において既存の免震装置１２から新しい免震装置１３への交換作業を終了する。
In step 445, as shown in FIG. 8 (c), the existing
次に、図９〜図１３を参照して、コンパクトジャッキ４０と、免震装置支持部２３および柱梁接合部３１との間に設けられる滑り材４４および滑り板４１について説明する。図９（ａ）は、滑り材４４および滑り板４１の第１の例を示した平面図で、図９（ｂ）は、切断線Ａ−Ａで切断した断面図である。滑り材４４は、コンパクトジャッキ４０の底部に取り付けられる略円形のベアリングホルダー６０と、ベアリングホルダー６０の滑り板４１に対向する面に取り付けられる略円形のベアリング６１とを含んで構成される。ベアリングホルダー６０は、炭素鋼等の鋼製のもので、ベアリング６１は、PTFE等の低摩擦係数を有する材料から作製された板状物である。
Next, the sliding
滑り板４１は、モルタル４２上に設置される板状で、略正方形のソールプレート６２と、ソールプレート６２のコンパクトジャッキ４０に対向する面に取り付けられ、ステンレス鋼等の低摩擦係数を有する材料から作製された板状物である、略正方形のスライドプレート６３とを含んで構成される。ソールプレート６２は、その周囲を包囲するように上部へ向けて突出し、ベアリングホルダー６０がソールプレート６２外へ移動しないように、その移動を制限するストッパー４５が設けられている。ソールプレート６２およびストッパー４５は、ベアリングホルダー６０と同様の鋼製のものとすることができる。
The sliding
図９に示したベアリングホルダー６０は、１つのコンパクトジャッキ４０が取り付けられ、その１つのコンパクトジャッキ４０を支持する。ベアリング６１は、スライドプレート６３とともに使用され、ベアリングホルダー６０に取り付けられた１つのコンパクトジャッキ４０を、水平方向である二次元方向へ滑動可能にさせる。しかしながら、ソールプレート６２には、外周にストッパー４５が設けられているため、コンパクトジャッキ４０は、ソールプレート６２外への移動を制限することができる。
In the
図１０および図１１は、滑り材４４および滑り板４１の第２および第３の例を示した平面図、並びに切断線Ｂ−Ｂおよび切断線Ｃ−Ｃで切断した断面図である。滑り材４４および滑り板４１の構成は、図９に示した第１の例と同じであるが、その形状が異なっている。図１０は、ベアリングホルダー６０、ベアリング６１、ソールプレート６２、スライドプレート６３がいずれも、コンパクトジャッキ４０の取り付けられる面が略長方形とされている。
10 and 11 are a plan view showing the second and third examples of the sliding
図１０に示す例では、ベアリングホルダー６０が有するコンパクトジャッキ４０の取り付け面が略長方形で、長辺の長さが短辺の長さのほぼ２倍とされている。このため、ベアリングホルダー６０を、２つのコンパクトジャッキ４０の底部に取り付け、これら２つのコンパクトジャッキ４０を同時に同じ方向へ滑動させるように構成されている。
In the example shown in FIG. 10, the mounting surface of the
このような構成では、図１２に示すように、ソールプレート６２に対してベアリングホルダー６０が回転した場合にも、移動量を確保するため、短辺方向の形状がベアリングホルダー６０の重心を中心として、長辺方向の半分の長さを半径とした円弧状としている。長辺方向については、ベアリングホルダー６０の角部がソールプレート６２の縁である、紙面に向かって左右のストッパー４５に接触し、最終的に左右のストッパー４５と平行な位置に戻るため、充分に移動距離を確保することができる。このため、長辺方向の形状については直線状のままとしている。
In such a configuration, as shown in FIG. 12, the shape in the short side direction is centered on the center of gravity of the bearing
しかしながら、短辺方向については、直線状のままとし、ベアリングホルダー６０の上記面を長方形とすると、ベアリングホルダー６０の角部が左右のストッパー４５に接触した後、回転を戻そうとするモーメントが小さく、最終的に短辺方向の上下のストッパー４５と平行な位置に戻らない可能性がある。このため、平行な位置に戻らなくても移動量が確保できるように、短辺方向の形状を上記のような円弧状としている。
However, if the short side direction is left straight and the surface of the bearing
説明の順序が入れ替わったが、図１１に示す例も、図９や図１０に示した例と同様の構成である。ただし、図１１に示す例は、ベアリングホルダー６０が略長方形で、長辺の長さが短辺の長さのほぼ４倍とされている。このため、ベアリングホルダー６０を、４つのコンパクトジャッキ４０の底部に取り付け、これら４つのコンパクトジャッキ４０を同時に同じ方向へ滑動させるように構成されている。
Although the order of the description has been changed, the example shown in FIG. 11 has the same configuration as the example shown in FIGS. 9 and 10. However, in the example shown in FIG. 11, the bearing
なお、長辺の長さと短辺の長さの比は、図１０に示す２：１、図１１に示す４：１に限定されるものではなく、３：１や６：１等のそれ以外の比であってもよい。複数のコンパクトジャッキ４０は、地震時に上部構造物１１を適切に支持するために、当該複数のコンパクトジャッキ４０の全てが同時に同じ方向へ滑動することが望ましい。そのためには、上記の比を大きくし、１つのベアリングホルダー６０に出来るだけ多くのコンパクトジャッキ４０を取り付けた構成にすることが望ましい。
The ratio of the length of the long side to the length of the short side is not limited to 2: 1 shown in FIG. 10 and 4: 1 shown in FIG. 11, but other than 3: 1 and 6: 1 and the like. It may be the ratio of. In order for the plurality of
図１３は、滑り板４１の別の構成を例示した図である。図１３に示す滑り板４１は、図９に示した滑り板４１と同様の構成であるが、スライドプレート６３の摩擦係数が中心位置からの距離に応じて、一点鎖線で示す第１の領域６５、同じく一点鎖線で示す第２の領域６６、第３の領域６７の順に大きくなっている。このように、スライドプレート６３上の位置に応じて摩擦係数を変えることで、中心位置では滑りやすく、外周方向へ移動するにつれて止まりやすくなり、ストッパー４５への過度な衝突を回避してストッパー４５の損傷を防止するとともに、ダンパーとして作用を付与して、地震時の上部構造物１１の揺れを早く抑えることができる。
FIG. 13 is a diagram illustrating another configuration of the sliding
図１３に示す例では、３段階に摩擦係数を変えているが、２段階でも、４段階以上に摩擦係数を変えてもよい。また、中心位置からの距離に応じて滑らかに摩擦係数を変えたスライドプレート６３を用いてもよい。また、ベアリングホルダー６０、ベアリング６１、ソールプレート６２、スライドプレート６３の形状は、略円形、略正方形、略長方形に限られるものではなく、楕円形、略三角形、五角形以上の多角形等であってもよい。摩擦係数は、例えば研磨材を変えたり、スライドプレート６３の材質を変えたりすることで変えることができる。
In the example shown in FIG. 13, the friction coefficient is changed in three steps, but the friction coefficient may be changed in two steps or in four or more steps. Further, the
また、コンパクトジャッキ４０の頂部と底部との上下に取り付ける滑り材４４またはそれに当設する滑り板４１の摩擦係数を、その頂部側と底部側とで変えてもよい。例えば、底部側に設ける滑り材４４および滑り板４１の摩擦係数を小さくし、頂部側に設ける滑り材４４および滑り板４１の摩擦係数を底部側のものより大きくすることができる。このように頂部側と底部側とで摩擦係数を変え、さらに、図１３に示したように、滑り板４１の摩擦係数を中心位置からの距離に応じて複数段階で変えてもよい。
Further, the friction coefficient of the sliding
これまで本発明の支持装置および免震装置の交換方法について図面に示した実施形態を参照しながら詳細に説明してきたが、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態や、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 Although the method of exchanging the support device and the seismic isolation device of the present invention has been described in detail with reference to the embodiments shown in the drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and other methods are used. It is included in the scope of the present invention as long as it can be changed within the range that can be conceived by those skilled in the art, such as embodiments, additions, changes, and deletions, and the actions and effects of the present invention are exhibited in any of the embodiments. It is a thing.
１０…下部構造物、１１…上部構造物、１２、１３…免震装置、２０…基礎フーチング、２１…地中梁、２２…基礎スラブ、２３…免震装置支持部、２４、２４ａ、２４ｂ、２４ｃ…基礎梁、３０…梁、３１…柱梁接合部、４０…コンパクトジャッキ、４１…滑り板、４２…モルタル、４３…変位計測装置、４４…滑り材、４５…ストッパー、４６…仮支柱、５０…搬送車両、６０…ベアリングホルダー、６１…ベアリング、６２…ソールプレート、６３…スライドプレート、６５…第１の領域、６６…第２の領域、６７…第３の領域 10 ... Substructure, 11 ... Superstructure, 12, 13 ... Seismic isolation device, 20 ... Foundation footing, 21 ... Underground beam, 22 ... Foundation slab, 23 ... Seismic isolation device support, 24, 24a, 24b, 24c ... foundation beam, 30 ... beam, 31 ... column-beam joint, 40 ... compact jack, 41 ... sliding plate, 42 ... mortar, 43 ... displacement measuring device, 44 ... sliding material, 45 ... stopper, 46 ... temporary support, 50 ... transport vehicle, 60 ... bearing holder, 61 ... bearing, 62 ... sole plate, 63 ... slide plate, 65 ... first region, 66 ... second region, 67 ... third region
Claims (6)
前記下部構造物が備え、前記免震装置を支持するための前記上部構造物へ向けて突出する免震装置支持部上に、かつ該免震装置の周囲に配置され、該上部構造物を持ち上げるための複数の持上装置と、
前記複数の持上装置の各々と、前記免震装置支持部および前記上部構造物との間に設けられ、前記各持上装置を滑動可能にさせる複数の滑動部材とを含み、
前記各滑動部材は、前記各持上装置の頂部と底部とに取り付けられる滑り材と、前記免震装置支持部と前記上部構造物とに設けられる滑り板とから構成され、
前記各滑り材は、２以上の前記持上装置が取り付けられる面を有し、該面が一方に長い形状とされ、該面の長手方向の両端の形状が、平面視で該各滑り材の重心を中心とした円弧状であり、
前記各滑り板が、前記上部構造物または前記下部構造物へ向けて延び、所定の大きさをなして前記各滑り材の周囲を包囲するとともに、平面視略矩形状の接触面を内周に有する枠を備え、該枠により該各滑り材による前記持上装置の移動を制限する、免震支持システム。 A seismic isolation support system that supports seismic isolation of the superstructure when the seismic isolation device installed between the superstructure and the substructure is replaced.
The substructure is provided and is arranged on and around the seismic isolation device and lifts the superstructure so as to project toward the superstructure for supporting the seismic isolation device. With multiple lifting devices for
Includes each of the plurality of lifting devices and a plurality of sliding members provided between the seismic isolation device support portion and the superstructure to make each of the lifting devices slidable.
Each of the sliding members is composed of a sliding material attached to the top and bottom of each lifting device, and a sliding plate provided on the seismic isolation device support portion and the superstructure.
Each of the sliding materials has a surface on which two or more of the lifting devices are attached, and the surface has a long shape on one side, and the shapes of both ends in the longitudinal direction of the surface are the shapes of the sliding materials in a plan view. It has an arc shape centered on the center of gravity and has an arc shape.
Each of the sliding plates extends toward the superstructure or the substructure, forms a predetermined size and surrounds the periphery of each of the sliding materials, and has a contact surface having a substantially rectangular shape in a plan view as an inner circumference. A seismic isolation support system comprising a frame to be provided, which limits the movement of the lifting device by the sliding material.
前記上部構造物を持ち上げるための複数の持上装置の各々と、前記下部構造物が備え、
前記免震装置を支持するための前記上部構造物へ向けて突出する免震装置支持部および前記上部構造物との間であって、前記免震装置の周囲に、前記各持上装置および該各持上装置を滑動可能にさせる複数の滑動部材を設置する工程と、
前記複数の持上装置により前記上部構造物を持ち上げる工程と、
前記免震装置支持部上に設置された前記免震装置を引き出す工程と、
前記免震装置支持部上に新しい免震装置を挿入する工程と、
前記複数の持上装置により前記上部構造物を降下させ、前記新しい免震装置に前記上部構造物の荷重をかける工程とを含み、
前記各滑動部材は、前記各持上装置の頂部と底部とに取り付けられる滑り材と、前記免震装置支持部と前記上部構造物とに設けられる滑り板とから構成され、
前記各滑り材は、２以上の前記持上装置が取り付けられる面を有し、該面が一方に長い形状とされ、該面の長手方向の両端の形状が、平面視で該各滑り材の重心を中心とした円弧状であり、
前記各滑り板が、前記上部構造物または前記下部構造物へ向けて延び、所定の大きさをなして前記各滑り材の周囲を包囲するとともに、平面視略矩形状の接触面を内周に有する枠を備え、該枠により該各滑り材による前記持上装置の移動を制限するものであり、
前記設置する工程は、前記各滑り材の前記面に、２以上の前記持上装置を取り付ける工程を含む、交換方法。 It is a method of replacing the seismic isolation device installed between the superstructure and the substructure.
Each of the plurality of lifting devices for lifting the superstructure and the substructure are provided.
Between the seismic isolation device support portion and the superstructure that protrudes toward the superstructure for supporting the seismic isolation device, and around the seismic isolation device, the lifting devices and the lifting device. The process of installing multiple sliding members that make each lifting device slidable, and
The step of lifting the superstructure by the plurality of lifting devices, and
The process of pulling out the seismic isolation device installed on the seismic isolation device support portion and
The process of inserting a new seismic isolation device on the seismic isolation device support and
The step includes a step of lowering the superstructure by the plurality of lifting devices and applying a load of the superstructure to the new seismic isolation device.
Each of the sliding members is composed of a sliding material attached to the top and bottom of each lifting device, and a sliding plate provided on the seismic isolation device support portion and the superstructure.
Each of the sliding materials has a surface on which two or more of the lifting devices are attached, and the surface has a long shape on one side, and the shapes of both ends in the longitudinal direction of the surface are the shapes of the sliding materials in a plan view. It has an arc shape centered on the center of gravity and has an arc shape.
Each of the sliding plates extends toward the superstructure or the substructure, forms a predetermined size and surrounds the periphery of each of the sliding materials, and has a contact surface having a substantially rectangular shape in a plan view as an inner circumference. It is provided with a frame to be held, and the frame limits the movement of the lifting device by each of the sliding materials .
The installation step is a replacement method including a step of attaching two or more of the lifting devices to the surface of each of the sliding materials.
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