特許 5771139 ダンパー構造物及びその施工方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】5771139

(24)【登録日】2015年7月3日

(45)【発行日】2015年8月26日

(54)【発明の名称】ダンパー構造物及びその施工方法

(51)【国際特許分類】

   E01D 1/00 20060101AFI20150806BHJP

   E01D 19/04 20060101ALI20150806BHJP

   E01D 22/00 20060101ALI20150806BHJP

   F16F 15/02 20060101ALI20150806BHJP

【ＦＩ】

   E01D1/00 Z

   E01D19/04 101

   E01D22/00 B

   F16F15/02 Z

【請求項の数】7

【全頁数】15

(21)【出願番号】特願2011-286402(P2011-286402)

(22)【出願日】2011年12月27日

(65)【公開番号】特開2013-133681(P2013-133681A)

(43)【公開日】2013年7月8日

【審査請求日】2014年5月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001373

【氏名又は名称】鹿島建設株式会社

(73)【特許権者】

【識別番号】397027787

【氏名又は名称】カジマ・リノベイト株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100088155

【弁理士】

【氏名又は名称】長谷川 芳樹

(74)【代理人】

【識別番号】100113435

【弁理士】

【氏名又は名称】黒木 義樹

(72)【発明者】

【氏名】山野辺 慎一

(72)【発明者】

【氏名】河野 哲也

(72)【発明者】

【氏名】曽我部 直樹

(72)【発明者】

【氏名】萩原 武史

(72)【発明者】

【氏名】佐貫 武

【審査官】 越柴 洋哉

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１１−０８０２９３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０４３０３０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平１０−３１７７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平４−２３８９７４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｅ０１Ｄ １／００−２４／００

Ｆ１６Ｆ １５／００−１５／３６

Ｅ０４Ｈ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部構造物と下部構造物との間に配置される柱状のダンパーと、前記上部構造物に固定されると共に、前記ダンパーの上端部が挿入される上側拘束空間を有する上側拘束部材と、前記下部構造物に固定されると共に、前記ダンパーの下端部が挿入される下側拘束空間を有する下側拘束部材と、を備えたダンパー構造物であって、
前記上側拘束部材は、
前記上側拘束空間を通って上下方向に延在する第１の分割面で２分割された一方の部材であり、前記上部構造物に固定される第１の後側拘束部と、
前記第１の分割面で２分割された他方の部材であり、前記第１の後側拘束部に対向して前方に配置され、前記第１の後側拘束部との協働で前記上側拘束部材を構成する第１の前側拘束部と、を有し、
前記下側拘束部材は、
前記下側拘束空間を通って上下方向に延在する第２の分割面で２分割された一方の部材であり、前記下部構造物に固定される第２の後側拘束部と、
前記第２の分割面で２分割された他方の部材であり、前記第２の後側拘束部に対向して前方に配置され、前記第２の後側拘束部との協働で前記下側拘束部材を構成する第２の前側拘束部と、を有し、
前記第１の後側拘束部は、前記上部構造物と前記第１の前側拘束部との間に位置し、前記第２の後側拘束部は、前記下部構造物と前記第２の前側拘束部との間に位置することを特徴とするダンパー構造物。

【請求項2】

上部構造物と下部構造物との間に配置される柱状のダンパーと、前記上部構造物に固定されると共に、前記ダンパーの上端部が挿入される上側拘束空間を有する上側拘束部材と、前記下部構造物に固定されると共に、前記ダンパーの下端部が挿入される下側拘束空間を有する下側拘束部材と、を備えたダンパー構造物であって、
前記上側拘束部材は、
前記上側拘束空間を通って上下方向に延在する第１の分割面で２分割された一方の部材であり、前記上部構造物に固定される第１の後側拘束部と、
前記第１の分割面で２分割された他方の部材であり、前記第１の後側拘束部に対向して前方に配置され、前記第１の後側拘束部との協働で前記上側拘束部材を構成する第１の前側拘束部と、を有し、
前記下側拘束部材は、
前記下側拘束空間を通って上下方向に延在する第２の分割面で２分割された一方の部材であり、前記下部構造物に固定される第２の後側拘束部と、
前記第２の分割面で２分割された他方の部材であり、前記第２の後側拘束部に対向して前方に配置され、前記第２の後側拘束部との協働で前記下側拘束部材を構成する第２の前側拘束部と、を有し、
前記第１の後側拘束部は、前記上部構造物に端部が固定されて水平に延在する第１の棒状部材が貫通する第１の後側挿入孔を有し、前記第１の前側拘束部は、前記第１の棒状部材が貫通する第１の前側挿入孔を有し、
前記第２の後側拘束部は、前記下部構造物に端部が固定されて水平に延在する第２の棒状部材が貫通する第２の後側挿入孔を有し、前記第２の前側拘束部は、前記第２の棒状部材が貫通する第２の前側挿入孔を有することを特徴とするダンパー構造物。

【請求項3】

前記第１及び第２の棒状部材には、前記上側拘束部材及び前記下側拘束部材から突出してナットが螺着される雄ネジ部が設けられていることを特徴とする請求項２記載のダンパー構造物。

【請求項4】

前記下側拘束空間には、前記ダンパーの下端を支持する閉鎖面が形成されていることを特徴とする請求項２または３に記載のダンパー構造物。

【請求項5】

上部構造物と下部構造物との間に配置される柱状のダンパーと、前記上部構造物に固定されると共に、前記ダンパーの上端部が挿入される上側拘束空間を有する上側拘束部材と、前記下部構造物に固定されると共に、前記ダンパーの下端部が挿入される下側拘束空間を有する下側拘束部材と、を備えたダンパー構造物であって、
前記上側拘束部材は、
前記上側拘束空間を通って上下方向に延在する第１の分割面で２分割された一方の部材であり、前記上部構造物に固定される第１の後側拘束部と、
前記第１の分割面で２分割された他方の部材であり、前記第１の後側拘束部に対向して前方に配置され、前記第１の後側拘束部との協働で前記上側拘束部材を構成する第１の前側拘束部と、を有し、
前記下側拘束部材は、
前記下側拘束空間を通って上下方向に延在する第２の分割面で２分割された一方の部材であり、前記下部構造物に固定される第２の後側拘束部と、
前記第２の分割面で２分割された他方の部材であり、前記第２の後側拘束部に対向して前方に配置され、前記第２の後側拘束部との協働で前記下側拘束部材を構成する第２の前側拘束部と、を有し、
前記下側拘束空間には、前記ダンパーの下端を支持する閉鎖面が形成されていることを特徴とするダンパー構造物。

【請求項6】

上部構造物と下部構造物との間に配置される柱状のダンパーと、前記上部構造物に固定されると共に、前記ダンパーの上端部が挿入される上側拘束空間を有する上側拘束部材と、前記下部構造物に固定されると共に、前記ダンパーの下端部が挿入される下側拘束空間を有する下側拘束部材と、を備え、前記上側拘束部材は、前方上側拘束空間を有する第１の前側拘束部と、後方上側拘束空間を有する第１の後側拘束部とで２分割され、前記下側拘束部材は、前方下側拘束空間を有する第２の前側拘束部と、後方下側拘束空間を有する第２の後側拘束部とで２分割されたダンパー構造物において、
前記上部構造物に前記第１の後側拘束部を当接させる工程と、
前記下部構造物に前記第２の後側拘束部を当接させる工程と、
前記後方上側拘束空間及び前記後方下側拘束空間内に前記ダンパーを配置させる工程と、
前記ダンパーの前記上端部が前記後方上側拘束空間内に配置された状態で、前記第１の後側拘束部に前記第１の前側拘束部を対向して配置させる工程と、
前記ダンパーの前記下端部が前記後方下側拘束空間内に配置された状態で、前記第２の後側拘束部に前記第２の前側拘束部を対向して配置させる工程と、
前記上部構造物と前記第１の前側拘束部と前記第１の後側拘束部とを一体化させる第１の一体化工程と、
前記下部構造物と前記第２の前側拘束部と前記第２の後側拘束部とを一体化させる第２の一体化工程と、を備え
前記第１の後側拘束部は、前記上部構造物と前記第１の前側拘束部との間に位置し、前記第２の後側拘束部は、前記下部構造物と前記第２の前側拘束部との間に位置することを特徴とするダンパー構造物の施工方法。

【請求項7】

上部構造物と下部構造物との間に配置される柱状のダンパーと、前記上部構造物に固定されると共に、前記ダンパーの上端部が挿入される上側拘束空間を有する上側拘束部材と、前記下部構造物に固定されると共に、前記ダンパーの下端部が挿入される下側拘束空間を有する下側拘束部材と、を備え、前記上側拘束部材は、前方上側拘束空間を有する第１の前側拘束部と、後方上側拘束空間を有する第１の後側拘束部とで２分割され、前記下側拘束部材は、前方下側拘束空間を有する第２の前側拘束部と、後方下側拘束空間を有する第２の後側拘束部とで２分割されたダンパー構造物において、
前記上部構造物に前記第１の後側拘束部を当接させる工程と、
前記下部構造物に前記第２の後側拘束部を当接させる工程と、
前記後方上側拘束空間及び前記後方下側拘束空間内に前記ダンパーを配置させる工程と、
前記ダンパーの前記上端部が前記後方上側拘束空間内に配置された状態で、前記第１の後側拘束部に前記第１の前側拘束部を対向して配置させる工程と、
前記ダンパーの前記下端部が前記後方下側拘束空間内に配置された状態で、前記第２の後側拘束部に前記第２の前側拘束部を対向して配置させる工程と、
前記上部構造物と前記第１の前側拘束部と前記第１の後側拘束部とを一体化させる第１の一体化工程と、
前記下部構造物と前記第２の前側拘束部と前記第２の後側拘束部とを一体化させる第２の一体化工程と、を備え
前記第１の一体化工程は、前記上部構造物に端部が埋設されて水平に延在する第１の棒状部材を、前記第１の後側拘束部に設けられた第１の後側挿入孔と前記第１の前側拘束部に設けられた第１の前側挿入孔とに挿入し、前記第１の前側挿入孔から突出した前記第１の棒状部材の雄ネジ部にナットを螺着させて、前記第１の後側拘束部に前記第１の前側拘束部を圧着させ、
前記第２の一体化工程は、前記下部構造物に端部が埋設されて水平に延在する第２の棒状部材を、前記第２の後側拘束部に設けられた第２の後側挿入孔と前記第２の前側拘束部に設けられた第２の前側挿入孔とに挿入し、前記第２の前側挿入孔から突出した前記第２の棒状部材の雄ネジ部にナットを螺着させて、前記第２の後側拘束部に前記第２の前側拘束部を圧着させることを特徴とするダンパー構造物の施工方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、地震による振動エネルギーを効率良く吸収して、橋梁などの倒壊を防止するようにしたダンパー構造物及びその施工方法に関するものである。

【背景技術】

【0002】

従来、このような分野の技術として、特開２００８−２４０４８８号公報がある。この公報に記載されたダンパー構造物は、上部構造物と下部構造物との間を掛け渡すように配置される棒状ダンパーの曲げ変形で地震による震動エネルギーを効率良く吸収することができる。このダンパー構造物は、ＲＣ（鉄筋コンクリート）部材またはＰＣ(プレストレストコンクリート)部材からなる棒状ダンパーと、上部構造物に固定される筒状の部材であって棒状ダンパーの上端部が挿入される拘束孔を有する上側拘束部材と、下部構造物に固定される筒状の部材であって棒状ダンパーの下端部が挿入される拘束孔を有する下側拘束部材と、で構成されている。拘束孔の内面には、基部から先端部に向かって棒状ダンパーの外面から離れていくような円弧状の曲面が形成されている。このようなダンパー構造物の施工方法としては、上側拘束部材及び下側拘束部材を、上部構造物（主桁）及び下部構造物（橋脚）に埋設し、その後、埋設された上側拘束部材及び下側拘束部材の各拘束孔内に棒状ダンパーが挿入される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００８−２４０４８８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、前述した従来のダンパー構造物の施工方法にあっては、上側拘束部材及び下側拘束部材を、主桁や橋脚などの建築物に埋設させる必要があるので、新設の建築物への適用は容易であるが、既設の建築物にダンパー構造物を施工するにあたっては、主桁や橋梁にドリル加工等が必要であり、上側拘束部材及び下側拘束部材の設置作業性が悪いといった問題点がある。

【0005】

本発明は、設置作業性の良いダンパー構造物及びその施工方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、上部構造物と下部構造物との間に配置される柱状のダンパーと、上部構造物に固定されると共に、ダンパーの上端部が挿入される上側拘束空間を有する上側拘束部材と、下部構造物に固定されると共に、ダンパーの下端部が挿入される下側拘束空間を有する下側拘束部材と、を備えたダンパー構造物であって、
上側拘束部材は、
上側拘束空間を通って上下方向に延在する第１の分割面で２分割された一方の部材であり、上部構造物に固定される第１の後側拘束部と、
第１の分割面で２分割された他方の部材であり、第１の後側拘束部に対向して前方に配置され、第１の後側拘束部との協働で上側拘束部材を構成する第１の前側拘束部と、を有し、
下側拘束部材は、
下側拘束空間を通って上下方向に延在する第２の分割面で２分割された一方の部材であり、下部構造物に固定される第２の後側拘束部と、
第２の分割面で２分割された他方の部材であり、第２の後側拘束部に対向して前方に配置され、第２の後側拘束部との協働で下側拘束部材を構成する第２の前側拘束部と、を有し、第１の後側拘束部は、上部構造物と第１の前側拘束部との間に位置し、第２の後側拘束部は、下部構造物と第２の前側拘束部との間に位置することを特徴とする。

【0007】

このダンパー構造物において、上側拘束部材は、上部構造物に固定される第１の後側拘束部と、第１の後側拘束部に対向して前方に配置され、第１の後側拘束部との協働で上側拘束部材を構成する第１の前側拘束部と、で２分割して構成されている。これによって、上側拘束部材において、各パーツ毎にすなわち第１の後側拘束部と第１の前側拘束部とを別々に揚重することができるので、揚重機の小型化が可能になり、上側拘束部材の取り扱い性も向上し、その結果として、ダンパー構造物の設置作業性を向上させることができる。このダンパー構造物にあっては、下側拘束部材も上側拘束部材と同様の構成を有しており、その結果として、下側拘束部材の構成もダンパー構造物の設置作業性の向上に寄与することになる。更に、２分割型の上側拘束部材及び下側拘束部材を採用しているので、大きな地震によってダンパーの性能低下が発生し、交換する必要がある場合でも、上側拘束部材及び下側拘束部材を分解して、破損したダンパーを取り外すことができるので、ダンパーの交換のみで、上側拘束部材及び下側拘束部材の再利用を図ることができ、交換作業も容易に行うことができる。さらに、上側拘束部材及び下側拘束部材は、上側拘束空間及び下側拘束空間を有し、しかもこれら空間は精度良く成形される必要があるが、上側拘束部材及び下側拘束部材は、拘束空間を通って分割面で２分割されているので、型枠の脱型による拘束空間の成形が容易であり、製作コストの低減や成形精度の向上を図ることができる。

【0008】

また、本発明は、上部構造物と下部構造物との間に配置される柱状のダンパーと、上部構造物に固定されると共に、ダンパーの上端部が挿入される上側拘束空間を有する上側拘束部材と、下部構造物に固定されると共に、ダンパーの下端部が挿入される下側拘束空間を有する下側拘束部材と、を備えたダンパー構造物であって、
上側拘束部材は、
上側拘束空間を通って上下方向に延在する第１の分割面で２分割された一方の部材であり、上部構造物に固定される第１の後側拘束部と、
第１の分割面で２分割された他方の部材であり、第１の後側拘束部に対向して前方に配置され、第１の後側拘束部との協働で上側拘束部材を構成する第１の前側拘束部と、を有し、
下側拘束部材は、
下側拘束空間を通って上下方向に延在する第２の分割面で２分割された一方の部材であり、下部構造物に固定される第２の後側拘束部と、
第２の分割面で２分割された他方の部材であり、第２の後側拘束部に対向して前方に配置され、第２の後側拘束部との協働で下側拘束部材を構成する第２の前側拘束部と、を有し、第１の後側拘束部は、上部構造物に端部が固定されて水平に延在する第１の棒状部材が貫通する第１の後側挿入孔を有し、第１の前側拘束部は、第１の棒状部材が貫通する第１の前側挿入孔を有し、第２の後側拘束部は、下部構造物に端部が固定されて水平に延在する第２の棒状部材が貫通する第２の後側挿入孔を有し、第２の前側拘束部は、第２の棒状部材が貫通する第２の前側挿入孔を有することを特徴とする。
このような構成を採用すると、簡単な構成のダンパー構造物を実現することができる。

【0009】

また、第１及び第２の棒状部材には、上側拘束部材及び下側拘束部材から突出してナットが螺着される雄ネジ部が設けられていると好適である。
このような構成を採用すると、ダンパー構造物の組立て作業性を良好にすることができる。

【0010】

また、下側拘束空間には、ダンパーの下端を支持する閉鎖面が形成されていると好適である。
このような構成は、ダンパー構造物の組立てに際して、ダンパーの下端を下側拘束空間内に確実に配置させることができ、ダンパーが下側拘束空間から抜け落ちることがなく、作業性の向上に寄与すると同時に、地震の際にダンパーの着座安定性に寄与する。
また、本発明は、上部構造物と下部構造物との間に配置される柱状のダンパーと、上部構造物に固定されると共に、ダンパーの上端部が挿入される上側拘束空間を有する上側拘束部材と、下部構造物に固定されると共に、ダンパーの下端部が挿入される下側拘束空間を有する下側拘束部材と、を備えたダンパー構造物であって、
上側拘束部材は、
上側拘束空間を通って上下方向に延在する第１の分割面で２分割された一方の部材であり、上部構造物に固定される第１の後側拘束部と、
第１の分割面で２分割された他方の部材であり、第１の後側拘束部に対向して前方に配置され、第１の後側拘束部との協働で上側拘束部材を構成する第１の前側拘束部と、を有し、
下側拘束部材は、
下側拘束空間を通って上下方向に延在する第２の分割面で２分割された一方の部材であり、下部構造物に固定される第２の後側拘束部と、
第２の分割面で２分割された他方の部材であり、第２の後側拘束部に対向して前方に配置され、第２の後側拘束部との協働で下側拘束部材を構成する第２の前側拘束部と、を有し、下側拘束空間には、ダンパーの下端を支持する閉鎖面が形成されていることを特徴とする。

【0011】

本発明は、上部構造物と下部構造物との間に配置される柱状のダンパーと、上部構造物に固定されると共に、ダンパーの上端部が挿入される上側拘束空間を有する上側拘束部材と、下部構造物に固定されると共に、ダンパーの下端部が挿入される下側拘束空間を有する下側拘束部材と、を備え、上側拘束部材は、前方上側拘束空間を有する第１の前側拘束部と、後方上側拘束空間を有する第１の後側拘束部とで２分割され、下側拘束部材は、前方下側拘束空間を有する第２の前側拘束部と、後方下側拘束空間を有する第２の後側拘束部とで２分割されたダンパー構造物において、
上部構造物に第１の後側拘束部を当接させる工程と、
下部構造物に第２の後側拘束部を当接させる工程と、
後方上側拘束空間及び後方下側拘束空間内にダンパーを配置させる工程と、
ダンパーの上端部が後方上側拘束空間内に配置された状態で、第１の後側拘束部に第１の前側拘束部を対向して配置させる工程と、
ダンパーの下端部が後方下側拘束空間内に配置された状態で、第２の後側拘束部に第２の前側拘束部を対向して配置させる工程と、
上部構造物と第１の前側拘束部と第１の後側拘束部とを一体化させる第１の一体化工程と、
下部構造物と第２の前側拘束部と第２の後側拘束部とを一体化させる第２の一体化工程と、を備え、第１の後側拘束部は、上部構造物と第１の前側拘束部との間に位置し、第２の後側拘束部は、下部構造物と第２の前側拘束部との間に位置することを特徴とする。

【0012】

この施工方法にあっては、上側拘束部材及び下側拘束部材において、各パーツ毎にすなわち第１及び第２の後側拘束部と第１及び第２の前側拘束部とを別々に揚重することができるので、揚重機の小型化が可能になり、上側拘束部材の取り扱い性も向上し、その結果として、ダンパー構造物の設置作業性を向上させることができる。更に、２分割型の上側拘束部材及び下側拘束部材を採用しているので、大きな地震によってダンパーの性能低下が発生し、交換する必要がある場合でも、上側拘束部材及び下側拘束部材を分解して、破損したダンパーを取り外すことができるので、ダンパーの交換のみで、上側拘束部材及び下側拘束部材の再利用を図ることができ、交換作業も容易に行うことができる。

【0013】

また、本発明は、上部構造物と下部構造物との間に配置される柱状のダンパーと、上部構造物に固定されると共に、ダンパーの上端部が挿入される上側拘束空間を有する上側拘束部材と、下部構造物に固定されると共に、ダンパーの下端部が挿入される下側拘束空間を有する下側拘束部材と、を備え、上側拘束部材は、前方上側拘束空間を有する第１の前側拘束部と、後方上側拘束空間を有する第１の後側拘束部とで２分割され、下側拘束部材は、前方下側拘束空間を有する第２の前側拘束部と、後方下側拘束空間を有する第２の後側拘束部とで２分割されたダンパー構造物において、
上部構造物に第１の後側拘束部を当接させる工程と、
下部構造物に第２の後側拘束部を当接させる工程と、
後方上側拘束空間及び後方下側拘束空間内にダンパーを配置させる工程と、
ダンパーの上端部が後方上側拘束空間内に配置された状態で、第１の後側拘束部に第１の前側拘束部を対向して配置させる工程と、
ダンパーの下端部が後方下側拘束空間内に配置された状態で、第２の後側拘束部に第２の前側拘束部を対向して配置させる工程と、
上部構造物と第１の前側拘束部と第１の後側拘束部とを一体化させる第１の一体化工程と、
下部構造物と第２の前側拘束部と第２の後側拘束部とを一体化させる第２の一体化工程と、を備え、第１の一体化工程は、上部構造物に端部が埋設されて水平に延在する第１の棒状部材を、第１の後側拘束部に設けられた第１の後側挿入孔と第１の前側拘束部に設けられた第１の前側挿入孔とに挿入し、第１の前側挿入孔から突出した第１の棒状部材の雄ネジ部にナットを螺着させて、第１の後側拘束部に第１の前側拘束部を圧着させ、第２の一体化工程は、下部構造物に端部が埋設されて水平に延在する第２の棒状部材を、第２の後側拘束部に設けられた第２の後側挿入孔と第２の前側拘束部に設けられた第２の前側挿入孔とに挿入し、第２の前側挿入孔から突出した第２の棒状部材の雄ネジ部にナットを螺着させて、第２の後側拘束部に第２の前側拘束部を圧着させることを特徴とする。
このような方法を採用すると、ダンパー構造物の設置作業やダンパーの交換作業を容易に行うことができる。

【発明の効果】

【0014】

本発明に係るダンパー構造物は、棒状ダンパーの曲げ変形を利用して地震による震動エネルギーを効率良く吸収することができ、しかも設置作業性が極めて良い。また、本発明に係るダンパー構造物の施工方法を利用すれば、ダンパー構造物の設置作業を良好に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

【0015】

【図1】本発明に係るダンパー構造物の一実施形態を示す断面図である。

【図2】ダンパー構造物の上側拘束部材を示す斜視図である。

【図3】ダンパー構造物の下側拘束部材を示す斜視図である。

【図4】橋脚及び横桁にアンカーボルトを植設した状態を示す断面図である。

【図5】橋脚及び横桁に第１及び第２の後側拘束部を設置した状態を示す断面図である。

【図6】第１及び第２の後側拘束部を掛け渡すように棒状ダンパーを設置した状態を示す断面図である。

【図7】橋脚に第２の前側拘束部を設置した状態を示す断面図である。

【図8】横桁に第１の前側拘束部を設置した状態を示す断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0016】

以下、図面を参照しつつ本発明に係るダンパー構造物及びその施工方法の好適な実施形態について詳細に説明する。

【0017】

図１に示すように、橋梁１において、橋脚(下部構造物)２と横桁(上部構造物)３との間には、地震による振動エネルギーを効率よく吸収することができように、地震に対する橋梁１の耐震補強として利用されるダンパー構造物１０が備えられている。このダンパー構造物１０は、既存の橋であっても、新設の橋であっても採用することが可能であり、また、橋以外であっても適用することができる。

【0018】

図１〜図３に示すように、ダンパー構造物１０は、横桁３と橋脚２との間に配置された棒状ダンパー１１と、横桁３に固定されると共に、下方に向かってラッパ状に開放された上側拘束空間Ｓ１を有し、上側拘束空間Ｓ１内に棒状ダンパー１１の上部が挿入される上側拘束部材１２と、橋脚２に固定されると共に、上方に向かってラッパ状に開放された下側拘束空間Ｓ２を有し、下側拘束空間Ｓ２内に棒状ダンパー１１の下部が挿入される下側拘束部材１３と、を備えている。そして、ダンパー構造物１０は、後述するようなアンカーボルト（棒状部材）２３，４３とナット６０，６１，６３，６５によって、横桁３及び橋脚２に固定される。

【0019】

ダンパー構造物１０における棒状ダンパー１１は、鉄筋籠が埋設された棒状のコンクリート部１５をポリエチレン管１６で覆ったものである。このポリエチレン管１６は、棒状ダンパー１１の全長に渡って延在し、これによって、ポリエチレン管１６は、上側拘束空間Ｓ１から下側拘束空間Ｓ２に渡って延在することになる。

【0020】

このように、棒状ダンパー１１は、鉄筋が埋設された棒状のコンクリート部１５をポリエチレン管１６で覆ったものであるので、このダンパー構造物１０を海浜地域で適用した場合、棒状ダンパー１１の表面から塩分が浸透し難く、鉄筋の腐食が問題になり難く、棒状ダンパー１１の耐久性を向上させ、ダンパー構造物１０の海浜地区における高耐久性、高耐候性が得られる。

【0021】

また、ポリエチレン管１６でコンクリート部１５が被覆されているので、繰り返しの曲げ変形でコンクリート部１５が圧壊しても、ポリエチレン管１６がコンクリート部１５を拘束するため、断面欠損を防ぐことができる。よって、繰返しの変形に対して耐力が低下しにくく、安定したダンパー履歴特性を実現できる。

【0022】

また、ポリエチレン管１６は、変形性能に富むため、繰返し変形に対してポリエチレン管１６自体が損傷を受け難い。また、市販されているポリエチレン管は、元来、水圧等の内圧に対する基準があるため、安定したコンクリート拘束効果が期待できる。

【0023】

また、コンクリート部１５が剥落することがないので、下側拘束部材１３の下側拘束空間Ｓ２内にコンクリート部１５の破片が入ることもなく、期待通りのダンパー性能を維持させることができる。

【0024】

さらに、ポリエチレン管１６は、外型枠として利用することができるので、このポリエチレン管１６の端から鉄筋を挿入させた後、コンクリート部１５を流し込むだけで、棒状ダンパー１１を簡便に製作することができる。この場合、外型枠を兼ねるポリエチレン管１６の脱型作業が不要となり、棒状ダンパー１１の製作効率を向上させている。

【0025】

図２に示すように、ダンパー構造物１０における上側拘束部材１２は、上側拘束空間Ｓ１を通って上下方向に延在する第１の分割面Ｐ１で２分割された一方の部材であり、横桁３に固定される第１の後側拘束部２１と、第１の分割面Ｐ１で２分割された他方の部材であり、第１の後側拘束部２１に対向して前方に配置され、第１の後側拘束部２１との協働で上側拘束部材１２を構成する第１の前側拘束部３１と、を有している。

【0026】

鉄筋コンクリートからなる矩形の第１の後側拘束部２１は、横桁(上部構造物)３に端部が固定されて水平に延在する第１の棒状部材２３を貫通させるための第１の後側挿入孔２１ａを有する。雄ネジ部２３ａが形成された第１の棒状部材２３は、コンクリートへの植設が可能なアンカーボルトであり、第１の後側挿入孔２１ａは、第１の後側拘束部２１を水平方向に貫通し、第１の後側挿入孔２１ａの前端には、矩形のアンカープレート２４の設置を可能にした矩形の凹部２１ｂが形成されている。このアンカープレート２４の中央には、第１の棒状部材２３の挿入を可能にしたボルト挿入孔２４ａが形成されている。４個の第１の後側挿入孔２１ａは、矩形の第１の後側拘束部２１の各コーナに配置され、それぞれの第１の後側挿入孔２１ａに第１の棒状部材２３が挿入される。

【0027】

さらに、第１の後側拘束部２１の第１の分割面Ｐ１には、下方に向かってラッパ状に開放された上側拘束空間Ｓ１の半部をなす後方上側拘束空間２５が形成されている。この後方上側拘束空間２５には、半円状の閉鎖面２５ａを有する略半円柱状の胴部２５ｂが設けられ、後方上側拘束空間２５の下端には、ラッパ状に開放された拡径部２５ｃが形成されている。

【0028】

鉄筋コンクリートからなる矩形の第１の前側拘束部３１は、横桁(上部構造物)３に端部が固定されて水平に延在する第１の棒状部材２３を貫通させるための第１の前側挿入孔３１ａを有する。第１の前側挿入孔３１ａは、第１の前側拘束部３１を水平方向に貫通し、第１の前側挿入孔３１ａの後端には、矩形のアンカープレート２４の設置を可能にした矩形の凹部３１ｂが形成されている。４個の第１の前側挿入孔３１ａは、矩形の第１の前側拘束部３１の各コーナに配置され、それぞれの第１の前側挿入孔３１ａに第１の棒状部材２３が挿入される。

【0029】

さらに、第１の前側拘束部３１の第１の分割面Ｐ１には、下方に向かってラッパ状に開放された上側拘束空間Ｓ１の半部をなす前方上側拘束空間３５が形成されている。この前方上側拘束空間３５には、半円状の閉鎖面３５ａを有する略半円柱状の胴部３５ｂが設けられ、前方上側拘束空間３５の下端には、開放された拡径部３５ｃが形成されている。

【0030】

上側拘束部材１２と下側拘束部材１３とは、同一のものであり、下側拘束部材１３は、上側拘束部材１２の天地を逆にして利用されている。

【0031】

図３に示すように、ダンパー構造物１０における下側拘束部材１３は、下側拘束空間Ｓ２を通って上下方向に延在する第２の分割面Ｐ２で２分割された一方の部材であり、橋脚２に固定される第２の後側拘束部４１と、第２の分割面Ｐ２で２分割された他方の部材であり、第２の後側拘束部４１に対向して前方に配置され、第１の後側拘束部４１との協働で下側拘束部材１３を構成する第２の前側拘束部５１と、を有している。

【0032】

図３に示すように、鉄筋コンクリートからなる矩形の第２の後側拘束部４１は、橋脚(下部構造物)２に端部が固定されて水平に延在する第２の棒状部材４３を貫通させるための第２の後側挿入孔４１ａを有する。雄ネジ部４３ａが形成された第２の棒状部材４３は、コンクリートへの植設が可能なアンカーボルトであり、第２の後側挿入孔４１ａは、第２の後側拘束部４１を水平方向に貫通し、第２の後側挿入孔４１ａの前端には、矩形のアンカープレート４４の設置を可能にした矩形の凹部４１ｂが形成されている。

【0033】

このアンカープレート４４の中央には、第２の棒状部材４３の挿入を可能にしたボルト挿入孔４４ａが形成されている。４個の第２の後側挿入孔４１ａは、矩形の第２の後側拘束部４１の各コーナに配置され、それぞれの第２の後側挿入孔４１ａに第２の棒状部材４３が挿入される。

【0034】

さらに、第２の後側拘束部４１の第２の分割面Ｐ２には、上方に向かってラッパ状に開放された下側拘束空間Ｓ２の半部をなす後方下側拘束空間４５が形成されている。この後方下側拘束空間４５には、半円状の閉鎖面４５ａを有する略半円柱状の胴部４５ｂが設けられ、後方上側拘束空間４５の上端には、開放された拡径部４５ｃが形成されている。

【0035】

鉄筋コンクリートからなる矩形の第２の前側拘束部５１は、横桁(上部構造物)３に端部が固定されて水平に延在する第２の棒状部材４３を貫通させる第２の前側挿入孔５１ａを有する。第２の前側挿入孔５１ａは、第２の前側拘束部５１を水平方向に貫通し、第２の前側挿入孔５１ａの後端には、矩形のアンカープレート４４の設置を可能にした矩形の凹部５１ｂが形成されている。４個の第２の前側挿入孔５１ａは、矩形の第２の前側拘束部５１の各コーナに配置され、それぞれの第２の前側挿入孔５１ａに第２の棒状部材４３が挿入される。

【0036】

さらに、第２の前側拘束部５１の第２の分割面Ｐ２には、上方に向かってラッパ状に開放された下側拘束空間Ｓ２の半部をなす前方下側拘束空間５５が形成されている。この前方下側拘束空間５５には、半円状の閉鎖面５５ａを有する略半円柱状の胴部５５ｂが設けられ、前方下側拘束空間５５の下端には、開放された拡径部５５ｃが形成されている。

【0037】

次に、既設の橋の耐震性を高めるために、ダンパー構造物を橋に施工する方法について説明する。

【0038】

図４に示すように、横桁(上部構造物)３には、橋脚(下部構造物)２に対する鉛直方向の面合わせを可能にするブロック状の補強コンクリート３ａが打設される。横桁３の一部をなす補強コンクリート３ａに４本のアンカーボルト２３を植設させる。同様に、橋脚２に４本のアンカーボルト４３を植設させる。

【0039】

図５に示すように、アンカーボルト２３を第１の後側拘束部２１の第１の後側挿入孔２１ａ内に挿入して、第１の後側拘束部２１の背面を、横桁３の一部をなす補強コンクリート３ａに当接させる。その後、矩形の凹部２１ｂ内にアンカープレート２４を配置させ、アンカーボルト２３の雄ネジ部２３ａにナット６０を螺着させて、第１の後側拘束部２１を補強コンクリート３ａに圧着固定させる。

【0040】

同様に、アンカーボルト４３を第２の後側拘束部４１の第２の後側挿入孔４１ａ内に挿入して、第２の後側拘束部４１の背面を、橋脚２に当接させる。その後、矩形の凹部４１ｂ内にアンカープレート４４を配置させ、アンカーボルト４３の雄ネジ部４３ａにナット６１を螺着させて、第２の後側拘束部４１を橋脚２に圧着固定させる。

【0041】

図６に示すように、第１の後側拘束部２１の後方上側拘束空間２５内に棒状ダンパー１１の上端部を配置させ、第２の後側拘束部４１の後方下側拘束空間４５内に棒状ダンパー１１の下端部を配置させる。この状態で、棒状ダンパー１１の上端及び下端は、閉鎖面２５ａ，４５ａによって位置規制されている。棒状ダンパー１１が拘束空間２５，４５から外れないように、棒状ダンパー１１の中腹部を所定の治具やワイヤ等により保持させる。

【0042】

図７に示すように、第２の前側挿入孔５１ａ内にアンカーボルト４３を通して、第２の前側拘束部５１の前方下側拘束空間５５内に棒状ダンパー１１の下端部を挿入しながら、第２の分割面Ｐ２を合わせるように、第２の後側拘束部４１に第２の前側拘束部５１を対向して配置させる。このとき、アンカープレート４４が凹部５１ｂ内に挿入される。その後、第２の前側挿入孔５１ａから突出したアンカーボルト４３を、矩形のアンカープレート６２のボルト挿入孔６２ａ内に差し込み、アンカーボルト４３の雄ネジ部４３ａに２個のナット６３を螺着させて、第２の後側拘束部４１に第２の前側拘束部５１を圧着させる。これによって、橋脚２と第２の後側拘束部４１と第２の前側拘束部５１との一体化作業は完了する。

【0043】

図８に示すように、第１の前側挿入孔３１ａ内にアンカーボルト２３を通して、第１の前側拘束部３１の前方上側拘束空間３５内に棒状ダンパー１１の上端部を挿入しながら、第１の分割面Ｐ１を合わせるように、第１の後側拘束部２１に第１の前側拘束部３１を対向して配置させる。このとき、アンカープレート２４が凹部３１ｂ内に挿入される。その後、第１の前側挿入孔３１ａから突出したアンカーボルト２３を、矩形のアンカープレート６４のボルト挿入孔６４ａ内に差し込み、アンカーボルト２３の雄ネジ部２３ａに２個のナット６５を螺着させて、第１の後側拘束部２１に第１の前側拘束部３１を圧着させる。これによって、横桁３と第１の後側拘束部２１と第１の前側拘束部３１との一体化作業は完了する。

【0044】

図１に示すように、第１及び第２の前側挿入孔３１ａ，５１ａ並びに第１及び第２の後側挿入孔２１ａ，４１ａ内には、アンカーボルト２３，４３の腐食を防止するための防錆剤（モルタルなど）Ｒが注入されている。この防錆剤（モルタルなど）Ｒを注入するにあたって、第１及び第２の前側拘束部３１，５１並びに第１及び第２の後側拘束部２１，４１には、第１及び第２の前側挿入孔３１ａ，５１ａ並びに第１及び第２の後側挿入孔２１ａ，４１ａのそれぞれと外部とが連通する注入通路（不図示）及び空気抜き通路（不図示）が形成されている。

【0045】

このダンパー構造物１０において、上側拘束部材１２は、横桁(上部構造物)３に固定される第１の後側拘束部２１と、第１の後側拘束部２１に対向して前方に配置され、第１の後側拘束部２１との協働で上側拘束部材１２を構成する第１の前側拘束部３１と、で２分割して構成されている。これによって、上側拘束部材１２において、各パーツ毎にすなわち第１の後側拘束部２１と第１の前側拘束部３１とを別々に揚重することができるので、揚重機の小型化が可能になり、上側拘束部材１２の取り扱い性も向上し、その結果として、ダンパー構造物１０の設置作業性を向上させることができる。

【0046】

このダンパー構造物１０にあっては、下側拘束部材１３も上側拘束部材１２と同様の構成を有しており、その結果として、下側拘束部材１３の構成もダンパー構造物１０の設置作業性の向上に寄与することになる。

【0047】

更に、２分割型の上側拘束部材１２及び下側拘束部材１３を採用しているので、大きな地震によってダンパー１１の性能低下が発生し、交換する必要がある場合でも、上側拘束部材１２及び下側拘束部材１３を分解して、破損したダンパー１１を取り外すことができるので、ダンパー１１の交換のみで、上側拘束部材１２及び下側拘束部材１３の再利用を図ることができ、交換作業も容易に行うことができる。

【0048】

更に、上側拘束部材１２及び下側拘束部材１３は、上側拘束空間Ｓ１及び下側拘束空間Ｓ２を有し、しかもこれら空間Ｓ１，Ｓ２は精度良く成形される必要があるが、上側拘束部材１２及び下側拘束部材１３は、拘束空間Ｓ１，Ｓ２を通って分割面Ｐ１，Ｐ２で２分割されているので、型枠の脱型による拘束空間の成形が容易となり、製作コストの低減や成形精度の向上を図ることができる。

【0049】

また、下側拘束空間Ｓ２には、ダンパー１１の下端を支持する閉鎖面４５ａ，５５ａが形成されているので、ダンパー構造物１０の組立てに際して、ダンパー１１の下端を下側拘束空間Ｓ２内に確実に配置させることができ、ダンパー１１が下側拘束空間Ｓ２から抜け落ちることがなく、作業性の向上に寄与すると同時に、地震の際にダンパー１１の着座安定性にも寄与することができる。

【0050】

本発明は、前述した実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、ダンパー構造物１０は、上部構造物３の他の例として、横桁３に代えて、橋の主桁に固定されてもよい。

【符号の説明】

【0051】

１…橋梁、２…橋脚（下部構造物）、３…横桁（上部構造物）、１０…ダンパー構造物、１１…棒状ダンパー、１２…上側拘束部材、１３…下側拘束部材、２１…第１の後側拘束部、２１ａ…第１の後側挿入孔、２３…アンカーボルト（第１の棒状部材）、２３ａ，４３ａ…雄ネジ部、２５…後方上側拘束空間、３１…第１の前側拘束部、３１ａ…第１の前側挿入孔、３５…前方上側拘束空間、４１…第２の後側拘束部、４１ａ…第２の後側挿入孔、４３…アンカーボルト（第２の棒状部材）、４５…後方下側拘束空間、４５ａ，５５ａ…閉鎖面、５１…第１の前側拘束部、５１ａ…第２の前側挿入孔、５５…前方下側拘束空間、６３，６５…ナット、Ｓ１…上側拘束空間、Ｓ２…下側拘束空間、Ｐ１…第１の分割面、Ｐ２…第２の分割面。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】