IP Force 特許公報掲載プロジェクト 2022.1.31 β版

知財求人 - 知財ポータルサイト「IP Force」

▶ 株式会社川金コアテックの特許一覧 ▶ 昭和電線ケーブルシステム株式会社の特許一覧 ▶ 株式会社ノナガセの特許一覧

<>
  • 特開-免震装置 図1
  • 特開-免震装置 図2
  • 特開-免震装置 図3
  • 特開-免震装置 図4
  • 特開-免震装置 図5
  • 特開-免震装置 図6
  • 特開-免震装置 図7
  • 特開-免震装置 図8
  • 特開-免震装置 図9
  • 特開-免震装置 図10
  • 特開-免震装置 図11
  • 特開-免震装置 図12
  • 特開-免震装置 図13
  • 特開-免震装置 図14
  • 特開-免震装置 図15
< >
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2022125954
(43)【公開日】2022-08-29
(54)【発明の名称】免震装置
(51)【国際特許分類】
   F16F 15/04 20060101AFI20220822BHJP
   F16F 1/36 20060101ALI20220822BHJP
   F16F 1/40 20060101ALI20220822BHJP
   F16F 3/093 20060101ALI20220822BHJP
   E04H 9/02 20060101ALI20220822BHJP
   E01D 19/04 20060101ALI20220822BHJP
【FI】
F16F15/04 E
F16F1/36 K
F16F1/40
F16F15/04 D
F16F15/04 P
F16F3/093
E04H9/02 331A
E04H9/02 331E
E01D19/04 B
【審査請求】未請求
【請求項の数】14
【出願形態】OL
(21)【出願番号】P 2021097718
(22)【出願日】2021-06-11
(31)【優先権主張番号】P 2021023090
(32)【優先日】2021-02-17
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】509199007
【氏名又は名称】株式会社川金コアテック
(71)【出願人】
【識別番号】306013120
【氏名又は名称】昭和電線ケーブルシステム株式会社
(71)【出願人】
【識別番号】597165629
【氏名又は名称】株式会社ノナガセ
(74)【代理人】
【識別番号】100108442
【弁理士】
【氏名又は名称】小林 義孝
(72)【発明者】
【氏名】細野 幸弘
【テーマコード(参考)】
2D059
2E139
3J048
3J059
【Fターム(参考)】
2D059AA37
2D059GG59
2E139AA01
2E139AB11
2E139AC03
2E139AC04
2E139AC20
2E139AC26
2E139AC27
2E139AC43
2E139CA02
2E139CA24
3J048AA02
3J048AB01
3J048AD05
3J048BA03
3J048BA08
3J048BE12
3J048BG04
3J048DA01
3J059AE04
3J059BA43
3J059BA54
3J059BB03
3J059BC06
3J059BD01
3J059GA41
(57)【要約】      (修正有)
【課題】小スケール又は中スケールの震動による水平変位や圧縮変位を許容かつ抑制することができ、大スケールの震動による圧縮変位を抑制することができるとともに、回転変位に追従しつつ水平変位を抑制することができる免震装置を提供する。
【解決手段】免震装置10は、密閉ゴム支承板支承11及び積層ゴム支承12から形成されている。密閉ゴム支承板支承11は、上部ベースプレート14と、第1ポット部を有する第1ポット15と、第2ポット部を有する第2ポット16と、滑り上面が上部ベースプレートの下面に配したステンレス板に摺動可能に当接するすべり板18と、第2ポットに収容された密閉ゴムプレート19とを備えている。積層ゴム支承12は、上部連結プレート及び下部連結プレートと、上部連結プレート及び下部連結プレートの間に位置する複数のゴム板と、それらゴム板の間に介在する複数の硬質板とを備えている。
【選択図】図1
【特許請求の範囲】
【請求項1】
上部構造物と前記上部構造物を支持する下部構造物との間に設置され、所定の震動が前記上部構造物及び前記下部構造物に作用して水平変位、回転変位、圧縮変位のうちの少なくとも1つの変位が該上部構造物と該下部構造物との間に生じたときに、該水平変位及び該回転変位並びに該圧縮変位に追従してそれら変位を抑制する免震装置において、
前記免震装置が、鉛直方向上方に位置し、調芯機能を有して前記上部構造物に連結される圧力均等分散手段と、前記圧力均等分散手段の鉛直方向下方に位置して該圧力均等分散手段に連結されるとともに前記下部構造物に連結される積層ゴム支承とから形成され、
前記積層ゴム支承が、所定面積を有して前記圧力均等分散手段に連結される上部連結プレートと、所定面積を有して前記上部連結プレートの下方に位置する下部連結プレートと、所定面積を有して前記下部連結プレートの下方に位置し、所定の連結手段によって該下部連結プレートに連結される下部ベースプレートと、前記上部連結プレートと前記下部連結プレートとの間に位置して鉛直方向へ直列に並ぶ複数のゴム板と、それらゴム板の間に介在してそれらゴム板に当接する複数の硬質板とを備えていることを特徴とする免震装置。
【請求項2】
前記圧力均等分散手段が、鉛直方向上方に位置して前記上部構造物に連結される密閉ゴム支承板支承であり、前記密閉ゴム支承板支承が、所定面積の下面を有する上部ベースプレートと、鉛直方向下方へ凹む第1ポット部を有して前記上部ベースプレートの下方に位置する第1ポットと、鉛直方向下方へ凹む第2ポット部を有して前記第1ポットの下方に位置する第2ポットと、前記第1ポット部に収容されて所定面積の滑り上面が前記上部ベースプレートの下面に当接するすべり板と、前記第2ポットに収容された密閉ゴムプレートとから形成されている請求項1に記載の免震装置。
【請求項3】
前記免震装置が、前記積層ゴム支承の下部ベースプレートの下方に位置する下部アンカープレートを含み、前記密閉ゴム支承板支承の上部ベースプレートが、所定の連結手段によって前記上部構造物に連結され、前記積層ゴム支承の上部連結プレートが、所定の連結手段によって前記第2ポットに連結され、前記積層ゴム支承の下部ベースプレートが、所定の連結手段によって前記下部アンカープレートに連結され、前記下部アンカープレートが、所定の連結手段によって前記下部構造物に連結される請求項2に記載の免震装置。
【請求項4】
前記密閉ゴム支承板支承のすべり板の受圧面積が、前記すべり板の許容最大面圧に応じた面積に設定され、前記積層ゴム支承のゴム板の受圧面積が、前記ゴム板の許容最大面圧に応じた面積に設定され、前記免震装置では、前記すべり板の受圧面積と前記ゴム板の受圧面積とがすべり板受圧面積<ゴム板受圧面積の関係にある請求項2又は請求項3に記載の免震装置。
【請求項5】
前記免震装置は、前記積層ゴム支承に載荷される最大使用面圧が20Mpaであり、前記密閉ゴム支承板支承に載荷される最大使用面圧が25~30Mpaの範囲にあり、前記積層ゴム支承のゴム板の受圧面積が前記密閉ゴム支承板支承のすべり板の受圧面積の1.25~1.5倍の範囲にある請求項2ないし請求項4いずれかに記載の免震装置。
【請求項6】
前記密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートは、その周縁部の鉛直方向の硬度がその中央部の鉛直方向の硬度よりも小さく、前記密閉ゴムプレートの中央部が、前記回転変位及び前記圧縮変位に対して抵抗しつつ、前記密閉ゴムプレートの周縁部が、全方向変形して前記回転変位に追従する請求項2ないし請求項5に記載の免震装置。
【請求項7】
前記密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートの周縁部の全周には、前記周縁部の周面から径方向内方へ向かって先細りのスリットが形成され、前記密閉ゴムプレートの中央部が、前記回転変位及び前記圧縮変位に対して抵抗しつつ、前記密閉ゴムプレートの周縁部が、全方向変形して前記回転変位に追従する請求項2ないし請求項5に記載の免震装置。
【請求項8】
前記密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートは、その周縁部の厚み寸法がその中央部の側から周縁に向かって次第に小さくなり、前記密閉ゴムプレートの中央部が、前記回転変位及び前記圧縮変位に対して抵抗しつつ、前記密閉ゴムプレートの周縁部が、全方向変形して前記回転変位に追従する請求項2ないし請求項5に記載の免震装置。
【請求項9】
前記密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートの中央部には、該中央部の剛性を周縁部のそれよりも大きくする剛性部材が設置され、前記密閉ゴムプレートの中央部が、前記回転変位及び前記圧縮変位に対して抵抗しつつ、前記密閉ゴムプレートの周縁部が、全方向変形して前記回転変位に追従する請求項2ないし請求項5に記載の免震装置。
【請求項10】
前記圧力均等分散手段が、所定面積の下面を有して前記上部構造物に連結される上部ベースプレートと、所定面積の滑り上面が前記上部ベースプレートの下面に当接するすべり板と、前記すべり板の下方に位置する球面滑り軸受とから形成され、前記球面滑り軸受が、球状内周面を有して前記積層ゴム支承の上部連結プレートに連結される外輪と、前記外輪の上方に位置し、該外輪の球状内周面に球面接触する球状外周面を有するとともに前記すべり板を収容する収容凹部を有する内輪とから形成されている請求項1に記載の免震装置。
【請求項11】
前記免震装置が、前記積層ゴム支承の下部ベースプレートの下方に位置する下部アンカープレートを含み、前記上部ベースプレートが、所定の連結手段によって前記上部構造物に連結され、前記積層ゴム支承の上部連結プレートが、所定の連結手段によって前記外輪に連結され、前記積層ゴム支承の下部ベースプレートが、所定の連結手段によって前記下部アンカープレートに連結され、前記下部アンカープレートが、所定の連結手段によって前記下部構造物に連結される請求項10に記載の免震装置。
【請求項12】
前記免震装置は、小スケール又は中スケールの震動が前記上部構造物及び前記下部構造物に作用して水平変位、圧縮変位のうちの少なくとも1つの変位が該上部構造物と該下部構造物との間に生じたときに、前記積層ゴム支承がせん断変形して前記水平変位に追従しつつ該水平変位を抑制するとともに、前記積層ゴム支承が圧縮変形して前記圧縮変位に追従しつつ該圧縮変位を抑制し、前記積層ゴム支承のせん断変形による前記水平変位の抑制が不可能な大スケールの震動が前記上部構造物及び前記下部構造物に作用して水平変位、回転変位、圧縮変位が該上部構造物と該下部構造物との間に生じたときに、前記積層ゴム支承が圧縮変形して前記圧縮変位に追従しつつ該圧縮変位を抑制するとともに、前記密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートが全方向変形して前記回転変位に追従しつつ、又は、前記球面滑り軸受が全方向の回転変位に追従し、前記上部ベースプレートの下面に対して前記すべり板の滑り上面が水平方向へ滑ることによって前記上部構造物及び前記下部構造物に生じる水平変位を抑制する請求項2ないし請求項11に記載の免震装置。
【請求項13】
前記免震装置は、前記積層ゴム支承のせん断変形による前記水平変位の抑制が不可能な大スケールの震動が前記上部構造物及び前記下部構造物に作用して水平変位、回転変位、圧縮変位が該上部構造物と該下部構造物との間に生じたときに、前記積層ゴム支承がせん断変形と圧縮変形とのうちの少なくとも前記せん断変形をした状態で、前記すべり板の滑り上面が前記上部取付プレートの下面に対して水平方向へ滑る請求項12に記載の免震装置。
【請求項14】
前記免震装置は、杭頭免震又は柱脚免震において使用される請求項1ないし請求項13いずれかに記載の免震装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、上部構造物を支持するとともに上部構造物と下部構造物との間に生じた水平変位及び回転変位並びに圧縮変位を好適に許容しかつ抑制する免震装置に関する。
【背景技術】
【0002】
支承用ゴム載置面を形成する下沓と、平坦な上面を有して下沓の支承用ゴム載置面に載置された支承用ゴムと、支承用ゴムに載置される中間プレートと、中間プレートの下部周縁と支承用ゴムの上面周縁との間に設置され、中間プレートにかかる鉛直下向きの荷重によって横方向に荷重を受ける形状のはみ出し防止材とを備え、はみ出し防止材が中間プレートの下部周縁に接する内側面に上方に拡開した斜面を有し、中間プレートがはみ出し防止材と接する下部周縁にはみ出し防止材の内面に対応したテーパ面を有する密閉ゴム支承板支承が開示されている(特許文献1参照)。
【0003】
又、複数の硬質板とゴム弾性板とが交互に積層された積層体と、その積層体の周囲を被覆する保護層とを備え、硬質板とゴム弾性板とが互いに同形であって第1方向の側で向かい合う側辺と2方向のうちの他方である第2方向の側で向かい合う側辺とで囲まれた矩形板状に成形され、複数のゴム弾性板のうち少なくとも1枚のゴム弾性板が第2方向の両端部のみに配される端部ゴム部と残部である本体ゴム部とから形成されているとともに、端部ゴム部を本体ゴム部よりも軟質のゴムで形成した複合ゴム弾性板である積層ゴム支承が開示されている(特許文献2参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2000-178921号公報
【特許文献2】特開2018-178653号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
積層ゴム支承の許容支圧は、20Mpa程度であるが、この値は、直列に並ぶ複数のゴム板から形成された積層ゴムのゴム層における局部せん断歪率(せん断歪、圧縮歪、回転歪の和)とゴム素材の加硫後の伸長率との対比から目安として定められているものである。従って、一般的な積層ゴムでの使用面圧限界は、積層ゴムの構造(一層の厚み、せん断弾性率)に大差がない限り、前記20Mpa程度に抑えられているのが現状である。換言すれば、面圧を20Mpa以上の25Mpaや30Mpaにして用いると、積層ゴムのゴム層の安全性が損なわれる虞がある。
【0006】
一方で、市場は可能な限り免震装置を小型化し、免震装置の構成部材の設置スペースの縮小、免震層のレイアウトの自由度の向上、免震装置の低価格化の要望がある。特に、弾性すべり支承は、摺動移動量確保のためにすべり板が大きくなり、省スペースのニーズが大きい。そのため、弾性すべり支承を高面圧で使用し、装置を小型にして省スペース化を図る試みがなされているが、すべり材の耐荷重性、クリープ特性、耐摩耗性、摩擦係数等の問題と、これらすべり材と直列に配置される積層ゴムの前記許容せん断歪の問題の双方を解決することは難しい。
【0007】
他方で、類似の免震部材として、すべりを用いて積層ゴム部分を有さない形状の剛すべり支承がある。剛すべり支承は、積層ゴムがないため、前出の局部せん断歪の検討が不要となり、20Mpaを超える高い面圧下でのすべり材の特性、例えば、摩擦係数、摩擦係数の安定性、クリープ特性、膨潤性、異物埋収性等がクリアされれば問題なく使用することができ、実際に国土交通大臣が定める部材認定として面圧30Mpaを基準面圧とした免震部材が認定機関によって認定され、設計に用いられている。
【0008】
本発明の目的は、小スケール又は中スケールの震動が上部構造物及び下部構造物に作用して水平変位、圧縮変位のうちの少なくとも1つの変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、その水平変位を許容しつつ抑制し、又は、その圧縮変位を抑制することができ、大スケールの震動が上部構造物及び下部構造物に作用して水平変位、回転変位、圧縮変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、その圧縮変位を抑制することができるとともに、回転変位に追従しつつその水平変位を許容しながら抑制することができる免震装置を提供することにある。本発明の他の目的は、積層ゴムに載荷される面圧の上限を20Mpaにしつつ、すべり板に載荷される面圧の上限をより高面圧、例えば面圧25~30Mpaの範囲にし、小スケール又は中スケールの震動及び大スケールの震動を好適に抑制することができ、それらの震動に対応可能であるにもかかわらず、小型化が可能な免震装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0009】
前記課題を解決するための本発明の前提は、上部構造物と上部構造物を支持する下部構造物との間に設置され、所定の震動が上部構造物及び下部構造物に作用して水平変位、回転変位、圧縮変位のうちの少なくとも1つの変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、水平変位及び回転変位並びに圧縮変位に追従してそれら変位を好適に抑制する免震装置である。
【0010】
前記前提における本発明の特徴は、免震装置が、鉛直方向上方に位置し、調芯機能を有して上部構造物に連結される圧力均等分散手段と、圧力均等分散手段の鉛直方向下方に位置して圧力均等分散手段に連結されるとともに下部構造物に連結される積層ゴム支承とから形成され、積層ゴム支承が、所定面積を有して圧力均等分散手段に連結される上部連結プレートと、所定面積を有して上部連結プレートの下方に位置する下部連結プレートと、所定面積を有して下部連結プレートの下方に位置し、所定の連結手段によって下部連結プレートに連結される下部ベースプレートと、上部連結プレートと下部連結プレートとの間に位置して鉛直方向へ直列に並ぶ複数のゴム板と、それらゴム板の間に介在してそれらゴム板に当接する複数の硬質板とを備え、上部連結プレートの下面、硬質板の上下面、下部連結プレートの上面が夫々ゴム板と加硫接着されていることにある。尚、本構成は上下方向を反対にした構成としてもよい。
【0011】
本発明の一例としては、圧力均等分散手段が、鉛直方向上方に位置して上部構造物に連結される密閉ゴム支承板支承であり、密閉ゴム支承板支承が、所定面積の下面を有する上部ベースプレートと、鉛直方向下方へ凹む第1ポット部を有して上部ベースプレートの下方に位置する第1ポットと、鉛直方向下方へ凹む第2ポット部を有し、第1ポットを第2ポット部に収容するようにして下方に位置する第2ポットと、第1ポット部に収容されて所定面積の滑り上面が上部ベースプレートの下面に配置したステンレス板面に摺動可能に当接するすべり板と、第2ポットに収容され、前記第1ポット部が載置される密閉ゴムプレートとから形成されている。
【0012】
本発明の他の一例としては、免震装置が積層ゴム支承の下部ベースプレートの下方に位置する下部アンカープレートを含み、密閉ゴム支承板支承のステンレス板及びステンレス取付プレートが上部ベースプレートを介して所定の連結手段によって上部構造物に連結され、積層ゴム支承の上部連結プレートが所定の連結手段によって第2ポットに連結され、積層ゴム支承の下部ベースプレートが、所定の連結手段によって下部アンカープレートに連結され、下部アンカープレートが、所定の連結手段によって下部構造物に連結される。
【0013】
本発明の他の一例としては、密閉ゴム支承板支承のすべり板の受圧面積がすべり板の許容最大面圧に応じた面積に設定され、積層ゴム支承のゴム板の受圧面積がゴム板の許容最大面圧に応じた面積に設定され、免震装置では、すべり板の受圧面積とゴム板の受圧面積とがすべり板受圧面積<ゴム板受圧面積の関係にある。
【0014】
本発明の他の一例として、免震装置は、積層ゴム支承に載荷される最大使用面圧が20Mpaであり、密閉ゴム支承板支承に載荷される最大使用面圧が25~30Mpaの範囲にあり、積層ゴム支承のゴム板の受圧面積が密閉ゴム支承板支承のすべり板の受圧面積の1.25~1.5倍の範囲にあり、積層ゴム支承のゴム板の受圧面積が密閉ゴム支承板支承のすべり板の受圧面積よりも大きく設定される。
【0015】
本発明の他の一例として、密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートは、その周縁部の鉛直方向の硬度がその中央部の鉛直方向の硬度よりも小さく、密閉ゴムプレートの中央部が回転変位及び圧縮変位に対して抵抗しつつ、密閉ゴムプレートの周縁部が全方向変形して回転変位に容易に追従することができる。
【0016】
本発明の他の一例として、密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートの周縁部の全周には、周縁部の周面から径方向内方へ向かって先細りのスリットが形成され、密閉ゴムプレートの中央部が回転変位及び圧縮変位に対して抵抗しつつ、密閉ゴムプレートの周縁部が全方向変形して回転変位に容易に追従することができる。
【0017】
本発明の他の一例として、密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートは、その周縁部の厚み寸法がその中央部の側から周縁に向かって次第に小さくなり、密閉ゴムプレートの中央部が回転変位及び圧縮変位に対して抵抗しつつ、密閉ゴムプレートの周縁部が全方向変形して回転変位に容易に追従することができる。
【0018】
本発明の他の一例として、密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートの中央部には、中央部の剛性を周縁部のそれよりも大きくする剛性部材が設置され、密閉ゴムプレートの中央部が回転変位及び圧縮変位に対して抵抗しつつ、密閉ゴムプレートの周縁部が全方向変形して回転変位に容易に追従することができる。
【0019】
本発明の他の一例としては、圧力均等分散手段が、所定面積の下面を有して上部構造物に連結される上部ベースプレートと、所定面積の滑り上面が上部ベースプレートの下面に配したステンレス板面に摺動可能に当接するすべり板と、すべり板の下方に位置する球面滑り軸受とから形成され、球面滑り軸受が、球状内周面を有して積層ゴム支承の上部連結プレートに連結される外輪と、外輪の上方に位置し、外輪の球状内周面に球面接触する球状外周面を有するとともにすべり板を収容する収容凹部を有する内輪とから形成されている。
【0020】
本発明の他の一例としては、免震装置が積層ゴム支承の下部ベースプレートの下方に位置する下部アンカープレートを含み、上部ベースプレートが所定の連結手段によって上部構造物に連結され、積層ゴム支承の上部連結プレートが所定の連結手段によって外輪に連結され、積層ゴム支承の下部ベースプレートが所定の連結手段によって下部アンカープレートに連結され、下部アンカープレートが所定の連結手段によって下部構造物に連結される。
【0021】
本発明の他の一例として、免震装置は、小スケール又は中スケールの震動が上部構造物及び下部構造物に作用して水平変位、圧縮変位のうちの少なくとも1つの変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、積層ゴム支承がせん断変形して水平変位に追従しつつ水平変位を抑制するとともに、構造物に作用する震動を低減し、積層ゴム支承が面圧の増減に応じて圧縮変形して圧縮変位に追従しつつ圧縮変位を抑制し、上部構造物を支持する。更に、積層ゴム支承のせん断変形による水平変位の抑制が難しい想定量を超えるような大スケールの震動が上部構造物及び下部構造物に作用して水平変位、回転変位、圧縮変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、積層ゴム支承は面圧の増減に応じて圧縮変形して圧縮変位に追従しつつ圧縮変位を抑制し、上部構造物を支持するとともに、密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートが全方向の回転変位に追従するように圧縮変形し、又は、球面滑り軸受が全方向の回転変位に追従するように回転摺動し、上部ベースプレートの下面に配されたステンレス板とすべり板の滑り上面との間で水平方向の滑りが所定の摩擦抵抗力を有しながら生じることによって上部構造物及び前記下部構造物に生じる水平変位を抑制する。換言すれば、摩擦抵抗力によって速やかに大スケールの震動エネルギーを消費することができる。
【0022】
本発明の他の一例として、免震装置は、積層ゴム支承のせん断変形による水平変位の抑制が難しい想定量を超えるような大スケールの震動が上部構造物及び下部構造物に作用して水平変位、回転変位、圧縮変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、積層ゴム支承がせん断変形と圧縮変形とのうちの少なくともせん断変形をした状態で、すべり板の滑り上面が上部取付プレートの下面に配されたステンレス板に対して水平方向へ滑る。
【0023】
本発明の他の一例として、免震装置は、杭頭免震又は柱脚免震において使用される。
【発明の効果】
【0024】
本発明の免震装置によれば、それが上部構造物に連結される圧力均等分散手段と圧力均等分散手段の鉛直方向下方に位置して圧力均等分散手段に連結されるとともに下部構造物に連結される積層ゴム支承とから形成され、小スケール又は中スケールの震動が上部構造物及び下部構造物に作用して水平変位、圧縮変位のうちの少なくとも1つの変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、積層ゴム支承がせん断変形して水平変位に追従し、積層ゴム支承によって水平変位を抑制することができるとともに、積層ゴム支承が圧縮変形して面圧の変動による圧縮変位に追従し、積層ゴム支承によって圧縮変位を抑制し、上部構造物を支持することができる。又、大スケールの震動が上部構造物及び下部構造物に作用して水平変位、回転変位、圧縮変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、積層ゴム支承が圧縮変形して圧縮変位に追従し、積層ゴム支承によって圧縮変位を抑制し、上部構造物を支持することができるとともに、圧力均等分散手段が回転変位に追従しつつ、上部ベースプレートの下面に配されたステンレス板とすべり板の滑り上面との間で水平方向への滑りが所定の摩擦抵抗力を有しながら生じることによって水平変位を抑制することができる。免震装置は、積層ゴム支承が、所定面積を有して圧力均等分散手段に連結される上部連結プレートと、所定面積を有して上部連結プレートの下方に位置する下部連結プレートと、所定面積を有して下部連結プレートの下方に位置し、所定の連結手段によって下部連結プレートに連結される下部ベースプレートと、上部連結プレートと下部連結プレートとの間に位置して鉛直方向へ直列に並ぶ複数のゴム板と、それらゴム板の間に介在してそれらゴム板に当接する複数の硬質板とを備えており、複数のゴム板(積層ゴム)がせん断変形して水平変位に追従するとともに、複数のゴム板(積層ゴム)が圧縮変形して圧縮変位に追従し、小スケール又は中スケールの震動から生じた水平変位を複数のそれらゴム板を備えた積層ゴム支承によって確実に許容かつ抑制することができ、小スケール又は中スケールの振動から生じた圧縮変位を積層ゴム支承によって確実に抑制することができる。免震装置は、小スケール又は中スケールの震動及び大スケールの震動から生じた各変位を抑制することができ、小さな振動や中程度の震動、大きな震動のそれぞれに対応可能であるにもかかわらず、装置が大型になることはなく、小型化したコンパクトな免震装置を提供することができる。
【0025】
圧力均等分散手段が鉛直方向上方に位置して上部構造物に連結される密閉ゴム支承板支承であり、密閉ゴム支承板支承が、所定面積の下面を有する上部ベースプレートと、鉛直方向下方へ凹む第1ポット部を有して上部ベースプレートの下方に位置する第1ポットと、鉛直方向下方へ凹む第2ポット部を有して第1ポットの下方に位置する第2ポットと、第1ポット部に収容されて所定面積の滑り上面が上部ベースプレートの下面に当接するすべり板と、第2ポットに収容された密閉ゴムプレートとから形成されている免震装置は、それが上部構造物に連結される密閉ゴム支承板支承と密閉ゴム支承板支承の鉛直方向下方に位置して密閉ゴム支承板支承に連結されるとともに下部構造物に連結される積層ゴム支承とから形成され、小スケール又は中スケールの震動が上部構造物及び下部構造物に作用して水平変位、圧縮変位のうちの少なくとも1つの変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、積層ゴム支承がせん断変形して水平変位に追従し、積層ゴム支承によって水平変位を抑制することができるとともに、積層ゴム支承が圧縮変形して面圧の変動による圧縮変位に追従し、積層ゴム支承によって圧縮変位を抑制し、上部構造物を支持することができる。又、大スケールの震動が上部構造物及び下部構造物に作用して水平変位、回転変位、圧縮変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、積層ゴム支承が圧縮変形して圧縮変位に追従し、積層ゴム支承によって圧縮変位を抑制し、上部構造物を支持することができるとともに、密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートが回転変位に追従するように圧縮変形しつつ、上部ベースプレートの下面に配されたステンレス板とすべり板の滑り上面との間で水平方向への滑りが所定の摩擦抵抗力を有しながら生じることによって水平変位を抑制することができる。免震装置は、積層ゴム支承が、所定面積を有する上部連結プレートと、所定面積を有して上部連結プレートの下方に位置する下部連結プレートと、所定面積を有して下部連結プレートの下方に位置し、所定の連結手段によって下部連結プレートに連結される下部ベースプレートと、上部連結プレートと下部連結プレートとの間に位置して鉛直方向へ直列に並ぶ複数のゴム板と、それらゴム板の間に介在してそれらゴム板に当接する複数の硬質板とを備えており、複数のゴム板(積層ゴム)がせん断変形して水平変位に追従するとともに、複数のゴム板(積層ゴム)が圧縮変形して圧縮変位に追従し、小スケール又は中スケールの震動から生じた水平変位を複数のそれらゴム板を備えた積層ゴム支承によって確実に許容かつ抑制することができ、小スケール又は中スケールの振動から生じた圧縮変位を積層ゴム支承によって確実に抑制することができる。免震装置は、密閉ゴム支承板支承が、所定面積の下面を有する上部ベースプレートと、第1ポット部を有して上部ベースプレートの下方に位置する第1ポットと、第2ポット部を有して第1ポットを該第2ポット部に収容するようにして下方に位置する第2ポットと、第1ポット部に収容されて所定面積の滑り上面が上部ベースプレートの下面に配されたステンレス板に摺動可能に当接するすべり板と、第2ポットに収容され、前記第1ポットが載置される密閉ゴムプレートとを備えており、密閉ゴムプレートが全方向の回転変位に追従するように圧縮変形しつつ、上部ベースプレートの下面に配されたステンレス板とすべり板の滑り上面との間で水平方向の滑りが所定の摩擦抵抗力を有しながら生じることによって大スケールの震動から生じた水平変位を確実に抑制することができる。免震装置は、小スケール又は中スケールの震動及び大スケールの震動から生じた各変位を抑制することができ、小さな振動や中程度の震動、大きな震動のそれぞれに対応可能であるにもかかわらず、装置が大型になることはなく、小型化したコンパクトな免震装置を提供することができる。
【0026】
積層ゴム支承の下部ベースプレートの下方に位置する下部アンカープレートを含み、密閉ゴム支承板支承の上部ベースプレートが所定の連結手段によって上部構造物に連結され、積層ゴム支承の上部連結プレートが所定の連結手段によって第2ポットに連結され、積層ゴム支承の下部ベースプレートが所定の連結手段によって下部アンカープレートに連結され、下部アンカープレートが所定の連結手段によって下部構造物に連結される免震装置は、震動によって上部構造物と下部構造物との間に生じた水平変位、回転変位、圧縮変位が上部ベースプレートや下部アンカープレートを介して密閉ゴム支承板支承や積層ゴム支承に確実に伝達されるから、積層ゴム支承がせん断変形して小スケール又は中スケールの震動による水平変位に追従し、積層ゴム支承によって水平変位を許容かつ抑制することができるとともに、積層ゴム支承が圧縮変形して小スケール又は中スケールの震動による面圧変動により生じる圧縮変位に追従し、積層ゴム支承によって圧縮変位を抑制し、上部構造物を支持することができる。又、積層ゴム支承が圧縮変形して大スケールの震動による大きな面圧変動により生じる圧縮変位に追従し、積層ゴム支承によって過大な圧縮変位を抑制することができるとともに、密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートが全方向の大きな震動による回転変位に追従するように圧縮変形しつつ、上部ベースプレートの下面に配されたステンレス板とすべり板の滑り上面との間で水平方向の滑りが摩擦抵抗力を有しながら生じることによって大きな震動による水平変位を抑制することができる。
【0027】
密閉ゴム支承板支承のすべり板の受圧面積がすべり板の許容最大面圧に応じた面積に設定され、積層ゴム支承のゴム板の受圧面積がゴム板の許容最大面圧に応じた面積に設定され、すべり板の受圧面積とゴム板の受圧面積とがすべり板受圧面積<ゴム板受圧面積の関係にある免震装置は、密閉ゴム支承板支承のすべり板に載荷される許容最大面圧に応じてすべり板の受圧面積が設定され、積層ゴム支承のゴム板の許容最大面圧に応じてゴム板の受圧面積が設定されることで、小スケール又は中スケールの震動によって上部構造物及び下部構造物に生じた水平変位や圧縮変位を設定面積のゴム板を備えた積層ゴム支承が許容かつ抑制し、大スケールの震動によって上部構造物及び下部構造物に生じた水平変位、回転変位、圧縮変位を設定面積のすべり板を備えた密閉ゴム支承板支承が許容かつ抑制するから、小スケール又は中スケールの震動による上部構造物及び下部構造物の揺れ動きを確実に防ぐことができるとともに、大きな震動による上部構造物及び下部構造物の大きな揺れや破損、損壊、倒壊を確実に防ぐことができる。
【0028】
免震装置は、すべり板の受圧面積とゴム板の受圧面積とをすべり板受圧面積<ゴム板受圧面積の関係にすることで、小型でコンパクトな高面圧の免震装置にすることができる。
【0029】
積層ゴム支承に載荷される最大使用面圧が20Mpaであり、密閉ゴム支承板支承に載荷される最大使用面圧が25~30Mpaの範囲にあり、積層ゴム支承のゴム板の受圧面積が密閉ゴム支承板支承のすべり板の受圧面積の1.25~1.5倍の範囲にある免震装置は、積層ゴムに載荷される面圧の上限を20Mpaにすることができ、すべり板に載荷される面圧の上限を25~30Mpaの範囲にすることができ、小スケール又は中スケールの震動によって上部構造物及び下部構造物に生じた水平変位や圧縮変位を最大使用面圧20Mpaの積層ゴム支承が許容かつ抑制し、大スケールの震動によって上部構造物及び下部構造物に生じた水平変位、回転変位、圧縮変位を最大使用面圧25~30Mpaの密閉ゴム支承板支承が許容かつ抑制するから、小スケール又は中スケールの震動による上部構造物及び下部構造物の揺れ動きを確実に防ぐことができるとともに、大きな震動による上部構造物及び下部構造物の大きな揺れや破損、損壊、倒壊を確実に防ぐことができる。免震装置は、積層ゴム支承のゴム板の受圧面積が密閉ゴム支承板支承のすべり板の受圧面積の1.25~1.5倍の範囲にあるから、密閉ゴム支承板支承に載荷される最大使用面圧を25~30Mpaにしたときに、積層ゴム支承に載荷される最大使用面圧が20Mpaに保持することができ、積層ゴム支承によって小スケール又は中スケールの震動による上部構造物及び下部構造物の揺れ動きを確実に防ぐことができる。免震装置は、密閉ゴム支承板支承に載荷される最大使用面圧や積層ゴム支承に載荷される最大使用面圧を前記範囲にすることにより、小型でコンパクトな高面圧の免震装置を提供することができる。
【0030】
密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートの周縁部の鉛直方向の硬度がその中央部の鉛直方向の硬度よりも小さく、密閉ゴムプレートの中央部が回転変位及び圧縮変位に対して抵抗しつつ、密閉ゴムプレートの周縁部が全方向変形して回転変位に追従する免震装置は、密閉ゴムプレートの周縁部の柔軟性が中央部のそれよりも大きくなり、中央部が容易に弾性変形することなく回転変位や圧縮変位に対して抵抗し、周縁部が容易に弾性変形して回転変位に追従するから、大スケールの震動によって上部構造物及び下部構造物に回転変位が生じたときに、密閉ゴムプレートの柔軟性に優れた周縁部が全方向変形して回転変位に追従し、それによって密閉ゴム支承板支承のすべり板の不用意な傾きを防ぐことができ、上部ベースプレートに配されたステンレス板との間に隙間が生じることはなく、上部ベースプレートの下面に配されたステンレス板に対してすべり板の滑り上面が水平方向へ確実に滑り、大きな震動によって上部構造物及び下部構造物に生じた水平変位、回転変位、圧縮変位を密閉ゴム支承板支承によって十分に抑制することができ、大きな震動による上部構造物及び下部構造物の大きな揺れや破損、損壊、倒壊を確実に防ぐことができる。
【0031】
密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートの周縁部の全周に周縁部の周面から径方向内方へ向かって先細りのスリットが形成され、密閉ゴムプレートの中央部が回転変位及び圧縮変位に対して抵抗しつつ、密閉ゴムプレートの周縁部が全方向変形して回転変位に追従する免震装置は、中央部が容易に弾性変形することなく回転変位や圧縮変位に対して抵抗し、スリットによって周縁部が容易に弾性変形して回転変位に追従するから、大スケールの震動によって上部構造物及び下部構造物に回転変位が生じたときに、スリットが形成された周縁部が全方向変形して回転変位に追従し、それによって密閉ゴム支承板支承のすべり板の不用意な傾きを防ぐことができ、上部ベースプレートに配されたステンレス板との間に隙間が生じることはなく、上部ベースプレートの下面に配されたステンレス板に対してすべり板の滑り上面が水平方向へ確実に滑り、大きな震動によって上部構造物及び下部構造物に生じた水平変位、回転変位、圧縮変位を密閉ゴム支承板支承によって十分に抑制することができ、大きな震動による上部構造物及び下部構造物の大きな揺れや破損、損壊、倒壊を確実に防ぐことができる。
【0032】
密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートの周縁部の厚み寸法がその中央部の側から周縁に向かって次第に小さくなり、密閉ゴムプレートの中央部が回転変位及び圧縮変位に対して抵抗しつつ、密閉ゴムプレートの周縁部が全方向に向かって傾斜して回転変位を許容する免震装置は、厚み寸法が大きい中央部が容易に弾性変形することなく回転変位や圧縮変位に対して抵抗し、厚み寸法が中央部のそれよりも小さい周縁部が容易に回転変位を許容するから、大スケールの震動によって上部構造物及び下部構造物に回転変位が生じたときに、厚み寸法が中央部の側から周縁に向かって次第に小さくなる周縁部形状により回転変位を許容し、それによって密閉ゴム支承板支承のすべり板の不用意な傾きを防ぐことができ、上部ベースプレートに配されたステンレス板との間に隙間が生じることはなく、上部ベースプレートの下面に配されたステンレス板に対してすべり板の滑り上面が水平方向へ確実に滑り、大きな震動によって上部構造物及び下部構造物に生じた水平変位、回転変位、圧縮変位を密閉ゴム支承板支承によって十分に抑制することができ、大きな震動による上部構造物及び下部構造物の大きな揺れや破損、損壊、倒壊を確実に防ぐことができる。
【0033】
密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートの中央部の剛性を周縁部のそれよりも大きくする剛性部材が密閉ゴムプレートの中央部に設置され、密閉ゴムプレートの中央部が回転変位及び圧縮変位に対して抵抗しつつ、密閉ゴムプレートの周縁部が全方向変形して回転変位に追従する免震装置は、剛性部材によって中央部が容易に弾性変形することなく回転変位や圧縮変位に対して抵抗し、剛性部材が存在しない周縁部が容易に弾性変形して回転変位に追従するから、大スケールの震動によって上部構造物及び下部構造物に回転変位が生じたときに、剛性部材が存在しない周縁部が全方向変形して回転変位に追従し、それによって密閉ゴム支承板支承のすべり板の不用意な傾きを防ぐことができ、上部ベースプレートに配されたステンレス板との間に隙間が生じることはなく、上部ベースプレートの下面に配されたステンレス板に対してすべり板の滑り上面が水平方向へ確実に滑り、大きな震動によって上部構造物及び下部構造物に生じた水平変位、回転変位、圧縮変位を密閉ゴム支承板支承によって十分に抑制することができ、大きな震動による上部構造物及び下部構造物の大きな揺れや破損、損壊、倒壊を確実に防ぐことができる。
【0034】
圧力均等分散手段が、所定面積の下面を有して上部構造物に連結される上部ベースプレートと、所定面積の滑り上面が上部ベースプレートの下面に当接するすべり板と、すべり板の下方に位置する球面滑り軸受とから形成され、球面滑り軸受が、球状内周面を有して積層ゴム支承の上部連結プレートに連結される外輪と、外輪の上方に位置し、外輪の球状内周面に球面接触する球状外周面を有するとともにすべり板を収容する収容凹部を有する内輪とから形成されている免震装置は、小スケール又は中スケールの震動が上部構造物及び下部構造物に作用して水平変位、圧縮変位のうちの少なくとも1つの変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、積層ゴム支承がせん断変形して水平変位に追従し、積層ゴム支承によって水平変位を抑制することができるとともに、積層ゴム支承が圧縮変形して面圧の変動による圧縮変位に追従し、積層ゴム支承によって圧縮変位を抑制し、上部構造物を支持することができる。又、大スケールの震動が上部構造物及び下部構造物に作用して水平変位、回転変位、圧縮変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、積層ゴム支承が圧縮変形して圧縮変位に追従し、積層ゴム支承によって圧縮変位を抑制し、上部構造物を支持することができるとともに、球面滑り軸受が回転変位に追従しつつ、上部ベースプレートの下面に配されたステンレス板とすべり板の滑り上面との間で水平方向への滑りが所定の摩擦抵抗力を有しながら生じることによって水平変位を抑制することができる。免震装置は、積層ゴム支承が、所定面積を有する上部連結プレートと、所定面積を有して上部連結プレートの下方に位置する下部連結プレートと、所定面積を有して下部連結プレートの下方に位置し、所定の連結手段によって下部連結プレートに連結される下部ベースプレートと、上部連結プレートと下部連結プレートとの間に位置して鉛直方向へ直列に並ぶ複数のゴム板と、それらゴム板の間に介在してそれらゴム板に当接する複数の硬質板とを備えており、複数のゴム板(積層ゴム)がせん断変形して水平変位に追従するとともに、複数のゴム板(積層ゴム)が圧縮変形して圧縮変位に追従し、小スケール又は中スケールの震動から生じた水平変位を複数のそれらゴム板を備えた積層ゴム支承によって確実に許容かつ抑制することができ、小スケール又は中スケールの振動から生じた圧縮変位を積層ゴム支承によって確実に抑制することができる。免震装置は、小スケール又は中スケールの震動及び大スケールの震動から生じた各変位を抑制することができ、小さな振動や中程度の震動、大きな震動のそれぞれに対応可能であるにもかかわらず、装置が大型になることはなく、小型化したコンパクトな免震装置を提供することができる。
【0035】
積層ゴム支承の下部ベースプレートの下方に位置する下部アンカープレートを含み、上部ベースプレートが所定の連結手段によって上部構造物に連結され、積層ゴム支承の上部連結プレートが所定の連結手段によって外輪に連結され、積層ゴム支承の下部ベースプレートが所定の連結手段によって下部アンカープレートに連結され、下部アンカープレートが所定の連結手段によって下部構造物に連結される免震装置は、震動によって上部構造物と下部構造物との間に生じた水平変位、回転変位、圧縮変位が上部ベースプレートや下部アンカープレートを介して球面滑り軸受や積層ゴム支承に確実に伝達されるから、積層ゴム支承がせん断変形して小スケール又は中スケールの震動による水平変位に追従し、積層ゴム支承によって水平変位を許容かつ抑制することができるとともに、積層ゴム支承が圧縮変形して小スケール又は中スケールの震動による面圧変動により生じる圧縮変位に追従し、積層ゴム支承によって圧縮変位を抑制し、上部構造物を支持することができる。又、積層ゴム支承が圧縮変形して大スケールの震動による大きな面圧変動により生じる圧縮変位に追従し、積層ゴム支承によって過大な圧縮変位を抑制することができるとともに、球面滑り軸受が大きな震動による全方向の回転変位に追従しつつ、上部ベースプレートの下面に配されたステンレス板とすべり板の滑り上面との間で水平方向の滑りが摩擦抵抗力を有しながら生じることによって大きな震動による水平変位を抑制することができる。
【0036】
小スケール又は中スケールの震動が上部構造物及び下部構造物に作用して水平変位、圧縮変位のうちの少なくとも1つの変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、積層ゴム支承がせん断変形して水平変位に追従しつつ水平変位を抑制するとともに、積層ゴム支承が圧縮変形して圧縮変位に追従しつつ圧縮変位を許容かつ抑制し、積層ゴム支承のせん断変形による水平変位の抑制が難しい想定量を超えるような大スケールの震動が上部構造物及び下部構造物に作用して水平変位、回転変位、圧縮変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、積層ゴム支承が面圧の増減に応じて圧縮変形して圧縮変位に追従しつつ圧縮変位を抑制し、上部構造物を支持するとともに、密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートが全方向の回転変位に追従するように圧縮変形しつつ、又は、球面滑り軸受が全方向の回転変位に対して回転摺動することにより追従し、上部ベースプレートの下面に配されたステンレス板とすべり板の滑り上面との間で水平方向への滑りが所定の摩擦抵抗力を有しながら生じることによって上部構造物及び下部構造物に生じる水平変位を抑制する免震装置は、小スケール又は中スケールの震動によって上部構造物及び下部構造物に生じた水平変位や圧縮変位を積層ゴム支承が抑制するから、小スケール又は中スケールの震動による上部構造物及び下部構造物の揺れ動きを確実に防ぐことができ、大スケールの震動によって上部構造物及び下部構造物に生じた水平変位、回転変位、圧縮変位を密閉ゴム支承板支承又は球面滑り軸受が許容かつ抑制するから、大きな震動による上部構造物及び下部構造物の大きな揺れや破損、損壊、倒壊を確実に防ぐことができる。
【0037】
積層ゴム支承のせん断変形による水平変位の抑制が難しい想定量を超えるような大スケールの震動が上部構造物及び下部構造物に作用して水平変位、回転変位、圧縮変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、積層ゴム支承がせん断変形と圧縮変形とのうちの少なくともせん断変形をした状態で、積層ゴム支承の水平変位で生じる水平方向の荷重がすべり板とステンレス板との静摩擦力を超えるときに、すべり板の滑り上面が上部取付プレートの下面に配されたステンレス板との間で所定の摩擦抵抗力を有しながら水平方向へ滑る免震装置は、大スケールの震動によって上部構造物及び下部構造物に水平変位、回転変位、圧縮変位が生じたときに、積層ゴム支承がせん断変形と圧縮変形とのうちの少なくともせん断変形をしつつ、すべり板が水平方向の滑りを生じ、大きな震動によって上部構造物及び下部構造物に生じた水平変位、回転変位、圧縮変位を積層ゴム支承と密閉ゴム支承板支承又は球面滑り軸受とが夫々抑制するから、大きな震動による上部構造物及び下部構造物の大きな揺れや破損、損壊、倒壊を確実に防ぐことができる。
【0038】
杭頭免震又は柱脚免震において使用される免震装置は、杭頭免震又は柱脚免震において積層ゴム支承がせん断変形して小スケール又は中スケールの震動による水平変位に追従しつつ、積層ゴム支承が圧縮変形して小スケール又は中スケールの震動による圧縮変位に追従し、積層ゴム支承によって水平変位や圧縮変位を好適に許容し、かつ抑制することができ、杭頭免震又は柱脚免震において積層ゴム支承が圧縮変形して大スケールの震動による圧縮変位に追従し、積層ゴム支承によって圧縮変位を抑制することができるとともに、密閉ゴム支承板支承の全方向に変形可能な密閉ゴムプレートが大スケールの震動による回転変位に追従しつつ、又は、球面滑り軸受が大スケールの震動による全方向の回転変位に追従しつつ、上部ベースプレートの下面に配されたステンレス板とすべり板の滑り上面との間で水平方向の滑りが所定の摩擦抵抗力を有しながら生じることによって大きな震動による水平変位を許容しかつ抑制することができる。免震装置は、杭頭免震又は柱脚免震において大きな回転変位吸収能力によって有効かつ最適に使用することができ、杭頭免震又は柱脚免震に使用する小型化したコンパクトな免震装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【0039】
図1】一例として示す免震装置の分解斜視図。
図2】免震装置の正面図。
図3】密閉ゴム支承板支承の分解斜視図。
図4】積層ゴム支承の分解拡大斜視図。
図5】水平変位に対する免震装置の挙動の一例を示す正面図。
図6】圧縮変位に対する免震装置の挙動の一例を示す正面図。
図7】水平変位及び圧縮変位に対する免震装置の挙動の一例を示す正面図。
図8】回転変位及び水平変位に対する免震装置の挙動の一例を示す正面図。
図9】回転変位及び水平変位並びに圧縮変位に対する免震装置の挙動の一例を示す正面図。
図10】密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートの一例を示す斜視図及び側面図。
図11】密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートの他の一例を示す斜視図及び側面図。
図12】密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートの他の一例を示す斜視図及び側面図。
図13】密閉ゴム支承板支承の密閉ゴムプレートの他の一例を示す斜視図及び側面図。
図14】他の一例として示す免震装置の正面図。
図15】回転変位及び水平変位並びに圧縮変位に対する免震装置の挙動の一例を示す正面図。
【発明を実施するための形態】
【0040】
一例として示す免震装置10Aの分解斜視図である図1等の添付の図面を参照し、本発明に係る免震装置の詳細を説明すると、以下のとおりである。尚、図2は、免震装置10Aの正面図であり、図3は、密閉ゴム支承板支承11の分解斜視図である。図4は、積層ゴム支承12の分解斜視図である。図2では、免震装置10Aを断面で示す。図1では、鉛直方向を矢印X、水平方向を矢印Yで示す。
【0041】
免震装置10A(後記する免震装置10Bを含む)は、超高層ビルや高層ビル、中層ビル、低層ビル、RC造またはSRC造のマンション、RC造の戸建て住宅等の建造物(上部構造物)(主構造物)と建造物を支持する基礎(下部構造物)(支持構造物)との間に設置(配置)され、又は、上部構造物の中間階に柱脚免震として用いられ、建造物を地震等による震動から保護する。又、免震装置10A,10Bは、橋梁(高架橋を含む)の橋桁(上部構造物)(主構造物)と橋桁を支える橋台(下部構造物)(支持構造物)(鉛直支承)との間に設置(配置)され、橋梁を地震等による震動から保護する。
【0042】
免震装置10A,10Bは、震度1~震度4程度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して水平変位、圧縮変位のうちの少なくとも1つの変位が建造物と基礎との間に生じたときに、水平変位、圧縮変位に追従してそれら変位を許容かつ抑制し、震度5以上の大規模な地震による大スケールの震動が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して水平変位、回転変位、圧縮変位のうちの少なくとも1つの変位が建造物と基礎と間に生じたときに、水平変位、回転変位、圧縮変位に追従してそれら変位を抑制する。
【0043】
免震装置10A,10Bは、震度1~震度4程度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して水平変位、圧縮変位のうちの少なくとも1つの変位が橋桁と橋台との間に生じたときに、水平変位、圧縮変位に追従してそれら変位を抑制し、震度5以上の大規模な地震による大スケールの震動が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して水平変位、回転変位、圧縮変位のうちの少なくとも1つの変位が橋桁と橋台と間に生じたときに、水平変位、回転変位、圧縮変位に追従してそれら変位を抑制する。又、地震時ではない常時における橋桁の伸縮に伴う水平変位や載荷物により生じる桁の回転変位及び圧縮変位に対しても好ましく追従する。
【0044】
尚、免震装置10A,10Bは、杭頭免震又は柱脚免震において好適に使用される。杭頭免震では、免震装置10A,10Bを杭部分(基礎) (下部構造物)(図示せず)の上(杭頭)に設置する。杭(材質)には、材料鋼管杭やコンクリート杭が含まれる。杭(施工方法)には、埋め込み杭やプレボーリング杭、中堀り杭、回転杭が含まれる。柱脚免震では、免震装置10A,10Bを柱脚部分(基礎) (下部構造物)(図示せず) の上に設置する。柱脚には、露出柱脚や根巻き柱脚、埋め込み柱脚が含まれる。
【0045】
免震装置10Aは、鉛直方向へ並ぶ密閉ゴム支承板支承11(調芯機能を有する圧力均等分散手段)と積層ゴム支承12とから形成され、下部アンカープレート13を備えている。密閉ゴム支承板支承11は、積層ゴム支承12の設計と別に高面圧に設計されている。密閉ゴム支承板支承11は、鉛直方向上方に位置し、建造物(上部構造物)又は橋桁(上部構造物)に連結される。密閉ゴム支承板支承11(圧力均等分散手段)は、上部ベースプレート14(上沓)と、第1ポット15及び第2ポット16(下沓)と、シーリング17及びすべり板18と、ゴム弾性を有して弾性変形可能な密閉ゴムプレート19とを備えている。密閉ゴム支承板支承11では、鉛直方向上方から下方に向かって上部ベースプレート14→すべり板18→第1ポット15→シーリング17→密閉ゴムプレート19→第2ポット16の順で並んでいる。
【0046】
上部ベースプレート14は、上部アンカープレート20と、上部アンカープレート20の下面に取り付けられたステンレス板取付プレート21と、ステンレス板取付プレート21の下面に取り付けられたステンレス板77(すべり板)とから形成されている。上部アンカープレート20やステンレス板取付プレート21は、鋼板又は合金から作られ、その平面形状が所定面積の略四角形に成形されている。ステンレス板77(すべり板)は、その平面形状が所定面積の略八角形に成形されている。
【0047】
ステンレス板77の径方向外方に位置するステンレス板取付プレート21の周縁部には、鉛直方向下方へ延びていてステンレス板取付プレート21の周縁部を囲繞する周縁ストッパー78が想定を超える水平変位が生じた場合に備えて形成されている。ステンレス板77の下面79には、すべり板18の後記する滑り上面38が摺動可能に当接する。上部ベースプレート14では、上部アンカープレート20の上面80から上方へ延びる複数本のアンカーボルト22(所定の連結手段)が設置される。上部ベースプレート14は、上部アンカープレート20に設置されたそれらアンカーボルト22によって建造物(上部構造物)や橋桁(上部構造物)に強固に連結(固定)される。
【0048】
第1ポット15(ポット沓)は、鋼材又は鋳鋼から作られ、有底円筒型に成形されている。第1ポット15は、鉛直方向下方へ凹む所定容積の第1ポット部23を有する。第1ポット部23は、円盤状の底壁24と、底壁24の外周縁から鉛直方向上方へ延びる環状の周壁25とから形成されている。第1ポット部23には、周壁25の上端周面に囲繞された円形の上部開口26と、すべり板18を収容する円筒状のすべり板収容スペース27とが画成されている。
【0049】
第2ポット16(ポット沓)は、鋼材又は鋳鋼から作られ、略有底円筒型に成形されている。第2ポット16は、鉛直方向下方へ凹む所定容積の第2ポット部28を有し、その直径が第1ポット15のそれよりも大きい。第2ポット部28は、円盤状の底壁29と、底壁29の外周縁から鉛直方向上方へ延びる環状の周壁30とから形成されている。第2ポット部28には、周壁30の上端周面に囲繞された円形の上部開口31と、密閉ゴムプレート19を収容する円筒状のゴムプレート収容スペース32とが画成されている。
【0050】
第2ポット部28の下端周縁には、第2ポット16の径方向外方へ延びる環状のフランジ33が形成されている。フランジ33には、その上下面を貫通する複数の第1螺着孔34が穿孔されている。それら第1螺着孔34は、フランジ33の周り方向へ等間隔離間して並んでいる。それら第1螺着孔34には、第1固定ボルト35が着脱可能に螺着される。
【0051】
シーリング17は、金属又は樹脂から作られ、円環状(リング状)に成形されている。シーリング17は、上端周面36と下端周面37とを有し、弾性変形可能である。すべり板18は、摩擦係数が小さい四フッ化エチレン樹脂(PTFE)又はポリアミド樹脂(PA)等の高分子樹脂材料から作られ、所定厚みを有する円盤状に成形されている。すべり板18は、所定面積の円形の滑り上面38と、所定面積の円形の下面39と、上下面38,39の間に延びる円環帯状の外周面40とを有する。
【0052】
すべり板18は、その滑り上面38が所定の摩擦係数を有し、震度5以上の大きな地震による震動よって上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)とに水平変位が生じ、予め設定された水平方向の荷重以上の荷重が密閉ゴム支承板支承11(すべり板18)に作用した場合、すべり板18の滑り上面38と上部ベースプレート14のステンレス板77の下面79との間で滑りが生じる(水平移動する)。尚、すべり板18の滑り上面38の摩擦係数は、上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)と間に生じる震動の大きさや密閉ゴム支承板支承11に載荷される最大使用面圧、すべり板18の滑り上面38の受圧面積等によって任意に選択し、滑りを生じる水平方向の荷重を決めることができる。
【0053】
密閉ゴムプレート19は、破断伸び(ひずみ)が400~600%の天然ゴムや破断伸び(ひずみ)が350~500%のクロロプレンゴムから作られ、所定厚みを有する円盤状に成形されている。密閉ゴムプレート19は、所定面積の円形の上面41と、所定面積の円形の下面42と、上下面41,42の間に延びる円環帯状の外周面43と、その中心から径方向外方へ延在する円形の中央部44と、中央部44の径方向外方に位置するリング状の周縁部45とを有する。密閉ゴムプレート19は、震度5以上の大きな地震による震動よって上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)とに回転変位が生じると、中央部44から周縁部45に向かって弾性変形し、上面41が傾斜して回転変位に追従する。
【0054】
積層ゴム支承12は、密閉ゴム支承板支承11の鉛直方向下方に位置し、密閉ゴム支承板支承11に連結されるとともに、基礎(下部構造物)(杭頭や柱脚)又は橋台(下部構造物)に連結される。積層ゴム支承12は、ゴムの設計上の制限から密閉ゴム支承板支承11よりも低面圧に設計されている。積層ゴム支承12は、上部連結プレート46及び下部連結プレート47と、下部ベースプレート48と、ゴム弾性を有して弾性変形可能な複数の第1~第3ゴム板49a~49c(ゴムプレート)と、複数の第1及び第2硬質板50a,50b(鋼板又は合金)とを備えている。積層ゴム支承12では、鉛直方向上方から下方に向かって上部連結プレート46→ゴム板49a~49c及び硬質板50a,50b→下部連結プレート47→下部ベースプレート48の順で並んでいる。図示はしていないが、積層ゴム支承12の外周面全域が保護ゴムによって被覆されていてもよい。
【0055】
上部連結プレート46は、鋼板又は合金から作られ、所定厚みを有する円盤状に成形されている。上部連結プレート46は、所定面積の円形の上面51と、所定面積の円形の下面52とを有し、上面51の側から下面52の側に向かって貫通しないように複数の第2螺着孔53がその周縁部に穿孔されている。それら第2螺着孔53は、上部連結プレート46の周り方向へ等間隔離間して並んでいる。それら第2螺着孔53には、第1固定ボルト35が着脱可能に螺着される。
【0056】
下部連結プレート47は、鋼板又は合金から作られ、所定厚みを有する円盤状に成形されている。下部連結プレート47は、上部連結プレート46と同形同大であり、所定面積の円形の上面54と、所定面積の円形の下面55とを有し、下面55の側から上面54の側に向かって貫通しないように複数の第3螺着孔56がその周縁部に穿孔されている。それら第3螺着孔56は、下部連結プレート47の周り方向へ等間隔離間して並んでいる。それら第3螺着孔56には、第2固定ボルト57が着脱可能に螺着される。
【0057】
下部ベースプレート48は、鋼板又は合金から作られ、所定厚みを有する四角形に成形されている。下部ベースプレート48は、所定面積の四角形の上面58と、所定面積の四角形の下面59とを有し、その上下面58,59を貫通する複数の孔60がその周縁部に穿孔されている。それら孔60は、下部ベースプレート48の周り方向へ等間隔離間して並んでいる。それら孔60に第2固定ボルト57が挿通され、積層ゴム支承12の下部連結プレート47の下面の第3螺着孔56に着脱可能に螺着される。下部ベースプレート48の四隅には、その上下面58,59を貫通する複数の孔61が穿孔されている。それら孔61に第3固定ボルト62が挿通され、後記する下部アンカープレート13に形成された第4螺着孔71に着脱可能に螺着される。
【0058】
第1~第3ゴム板49a~49c(第1~第3ゴムプレート)は、天然ゴムやクロロプレンゴム又は高減衰性ゴムから作られ、所定厚みを有する円盤状に成形されている。第1~第3ゴム板49a~49cは、同形同大であり、その直径が同一である。第1~第3ゴム板49a~49cは、所定面積の円形の上面63と、所定面積の円形の下面64と、上下面63,64の間に延びる円環帯状の外周面65とを有する。
【0059】
第1~第3ゴム板49a~49cは、震度1~震度4程度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動によって上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)との間に水平変位、圧縮変位のうちの少なくとも1つの変位が生じると、弾性変形(せん断変形、圧縮変形)して水平変位、圧縮変位に追従する。又、第1~第3ゴム板49a~49cは、震度5以上の大きな地震による震動によって上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)との間に水平変位、回転変位、圧縮変位のうちの少なくとも1つの変位が生じると、弾性変形(せん断変形、圧縮変形)する。
【0060】
第1及び第2硬質板50a,50bは、鋼板又は合金或いは硬質プラスチックから作られ、所定厚みを有する円盤状に成形されている。第1及び第2硬質板50a,50bは、同形同大であり、その直径が同一である。第1及び第2硬質板50a,50bは、所定面積の円形の上面66と、所定面積の円形の下面67とを有する。
【0061】
下部アンカープレート13は、鋼板又は合金から作られ、その平面形状が略四角形に成形されている。下部アンカープレート13は、所定面積の四角形の上面68と、所定面積の四角形の下面69とを有する。下部アンカープレート13には、その下面69から下方へ延びる複数本のアンカーボルト70(所定の連結手段)が設置される。下部アンカープレート13は、それらアンカーボルト70によって基礎(下部構造物)や橋台(下部構造物)に強固に連結(固定)される。下部アンカープレート13の四隅には、その上下面68,69を貫通する複数の第4螺着孔71が穿孔されている。それら第4螺着孔71には、第3固定ボルト62が着脱可能に螺着される。
【0062】
免震装置10Aを形成する密閉ゴム支承板支承11では、その上部ベースプレート14が建造物(上部構造物)又は橋桁(上部構造物)の鉛直方向下方(直下)に配置されている。上部ベースプレート14から鉛直方向上方へ延びるそれらアンカーボルト22が建造物(鉄筋コンクリート、鉄筋鉄骨コンクリート)又は橋桁(鉄筋コンクリート、鉄筋鉄骨コンクリート)に打ち込まれ、上部ベースプレート14が建造物又は橋桁に強固に連結(固定)されている。
【0063】
免震装置10Aでは、すべり板18が上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)の鉛直方向下方(直下)に配置され、すべり板18が第1ポット15の第1ポット部23のすべり板収容スペース27に収容されている。すべり板18は、その下面39が第1ポット部23の底壁24に当接(密着)しているとともに、その外周面40が第1ポット部23の周壁25の内周面に当接(密着)している。
【0064】
すべり板18は、その外周面40が第1ポット部23の周壁25の内周面に当接(密着)することで、第1ポット部23における遊動が阻止されている。すべり板18は、その滑り上面38が第1ポット部23の上部開口26から鉛直方向上方へ露出している。すべり板18の滑り上面38は、上部ベースプレート14のステンレス板77(滑り板)の下面78の中央位置に摺動可能(水平移動可能)に当接(密着)している。
【0065】
免震装置10Aでは、第1ポット15が第2ポット16の第2ポット部28の内側に位置し(内側に嵌まり込み)、第1ポット15の周壁25の外周面が第2ポット16の周壁30の内周面に摺動可能に配され、第1ポット15の底壁24の下面が密閉ゴムプレート19の上面41に当接(密着)している。密閉ゴム支承板支承11のシーリング17は、第1ポット15と第2ポット16との間に配置され、第2ポット16の第2ポット部28の内側に位置している。シーリング17は、その上端周面36が第1ポット15の第1ポット部23の底壁25の下面に当接(密着)しているとともに、その下端周面37が密閉ゴムプレート19の上面41に当接(密着)している。
【0066】
密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19は、第1ポット15(シーリング17)の鉛直方向下方(直下)に配置され、第2ポット16の第2ポット部28のゴムプレート収容スペース32に収容されている。密閉ゴムプレート19は、その上面41が第1ポット部23の底壁24の下面に当接(密着)し、その下面42が第2ポット16の第2ポット部28の底壁29の上面に当接(密着)している。密閉ゴムプレート19は、その外周面43の一部が第2ポット16の周壁30の内周面に当接する。
【0067】
密閉ゴム支承板支承11の第2ポット16は、第1ポット15(シーリング17)の鉛直方向下方(直下)に配置され、その下面が上部連結プレート46の上面51に当接(密着)している。第2ポット16に穿孔された孔34と上部連結プレート46に穿孔された第2螺着孔53とにより第1固定ボルト35が螺着され、第1固定ボルト35によって第2ポット16と上部連結プレート46とが強固に連結(固定)されている。
【0068】
免震装置10Aを形成する積層ゴム支承12では、上部連結プレート46の鉛直方向下方(直下)に第1ゴム板49a(第1ゴムプレート)が配置され、上部連結プレート46の下面52と第1ゴム板49aの上面63とが当接(密着)した状態で上部連結プレート46と第1ゴム板49aとが重なっている。上部連結プレート46の下面52と第1ゴム板49aの上面63とは、接着によって連結されている。第1ゴム板49aの鉛直方向下方(直下)に第1硬質板50aが配置され、第1ゴム板49aの下面64と第1硬質板50aの上面66とが当接(密着)した状態で第1ゴム板49aと第1硬質板50aとが重なっている。第1ゴム板49aの下面64と第1硬質板50aの上面66とは、接着によって連結されている。
【0069】
第1硬質板50aの鉛直方向下方(直下)に第2ゴム板49b(第2ゴムプレート)が配置され、第1硬質板50aの下面67と第2ゴム板49bの上面63とが当接(密着)した状態で第1硬質板50aと第2ゴム板49bとが重なっている。第1硬質板50aの下面67と第2ゴム板49bの上面63とは、接着によって連結されている。第2ゴム板49bの鉛直方向下方(直下)に第2硬質板50bが配置され、第2ゴム板49bの下面64と第2硬質板50bの上面66とが当接(密着)した状態で第2ゴム板49bと第2硬質板50bとが重なっている。第2ゴム板49bの下面64と第2硬質板50bの上面66とは、接着によって連結されている。第2硬質板50bの鉛直方向下方(直下)に第3ゴム板49c(第3ゴムプレート)が配置され、第2硬質板50bの下面67と第3ゴム板49cの上面63とが当接(密着)した状態で第2硬質板50bと第3ゴム板49cとが重なっている。第2硬質板50bの下面67と第3ゴム板49cの上面63とは、接着によって連結されている。
【0070】
第3ゴム板49cの鉛直方向下方(直下)に下部連結プレート47が配置され、第3ゴム板49cの下面64と下部連結プレート47の上面54とが当接(密着)した状態で第3ゴム板49cと下部連結プレート47とが重なっている。第3ゴム板49cの下面64と下部連結プレート47の上面54とは、接着によって連結されている。下部連結プレート47の鉛直方向下方(直下)に下部ベースプレート48が配置され、下部連結プレート47の下面55と下部ベースプレート48の上面58とが当接(密着)した状態で下部連結プレート47と下部ベースプレート48とが重なっている。下部連結プレート47に穿孔された第3螺着孔56と下部ベースプレート48に穿孔された孔60とにより第2固定ボルト57が螺着され、第2固定ボルト57によって下部連結プレート47と下部ベースプレート48とが強固に連結(固定)されている。
【0071】
下部ベースプレート48の鉛直方向下方(直下)に下部アンカープレート13が配置され、下部ベースプレート48の下面59と下部アンカープレート13の上面68とが当接(密着)した状態で下部ベースプレート48と下部アンカープレート13とが重なっている。下部ベースプレート48に穿孔された孔61と下部アンカープレート13に穿孔された第4螺着孔71とにより第3固定ボルト62が螺着され、第3固定ボルト62によって下部ベースプレート48と下部アンカープレート13とが強固に連結(固定)されている。
【0072】
下部アンカープレート13は、基礎(下部構造物)(杭頭又は柱脚)又は橋台(下部構造物)の鉛直方向上方(直上)に配置されている。下部アンカープレート13から鉛直方向下方へ延びるそれらアンカーボルト70が基礎(鉄筋コンクリート、鉄筋鉄骨コンクリート)又は橋台(鉄筋コンクリート、鉄筋鉄骨コンクリート)に打ち込まれ、下部アンカープレート13が基礎又は橋台に強固に連結(固定)されている。
【0073】
免震装置10Aは、震度1~震度4程度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動によって上部構造物(建造物又は橋桁)及び下部構造物(基礎又は橋台)との間に生じた水平変位、圧縮変位を上部ベースプレート14や下部アンカープレート13を介して密閉ゴム支承板支承11や積層ゴム支承12に確実に伝達することができ、大きな地震による大きな震動によって上部構造物(建造物又は橋桁)及び下部構造物(基礎又は橋台)との間に生じた水平変位、圧縮変位、回転変位を上部ベースプレート14や下部アンカープレート13を介して密閉ゴム支承板支承11や積層ゴム支承12に確実に伝達することができる。
【0074】
尚、図1では、3枚の第1~第3ゴム板49a~49cを図示しているが、ゴム板49a~49cの枚数を要求性能にあわせ、ゴム硬度、ゴム一層厚み等を変更する等により任意の範囲で設定することができる。一般的には、ゴム板49a~49cの枚数が3枚未満では、ゴム板49a~49cの弾性変形(せん断変形、圧縮変形)を十分に利用することができず、震度1~震度4程度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動によって上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)との間に生じた水平変位や圧縮変位に積層ゴム支承12が振動を効果的に低減するように追従することができず、水平変位や圧縮変位を十分に抑制することができない。ゴム板49a~49cの枚数が6枚を超過すると、震動によって上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)との間に大きな水平変位や圧縮変位が生じる可能性があり、鉛直荷重支持能力の観点から積層ゴム支承12が大きく回転変形し、又は、座屈を生じる場合があり、水平変位や圧縮変位を十分に抑制することができない。
【0075】
積層ゴム支承12では、それらゴム板49a~49cの枚数を適宜設定することで(好ましくは、3~6枚の範囲にすることで)、上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)との間に大きな回転変位が生じたとしても、その回転変位に対してそれらゴム板49a~49cが回転変形をそのまま許容しないよう、回転変位に対してそれらゴム板49a~49cが所定の回転変形以上生じないように設計されている。免震装置10Aでは、それを形成する積層ゴム支承11のゴム板49a~49cの枚数が本例によれば3枚であり、震度1~震度4程度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動によって上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)との間に水平変位、圧縮変位のうちの少なくとも1つの変位が生じたときに、それらゴム板49a~49cが弾性変形(せん断変形、圧縮変形)して水平変位、圧縮変位に追従し、上部構造物と下部構造物との間に生じた水平変位や圧縮変位が積層ゴム支承12によって抑制される。
【0076】
免震装置10Aは、積層ゴム支承12に載荷される最大使用面圧が部材認定等で定められる20Mpaに設定され、密閉ゴム支承板支承11に載荷される最大使用面圧が積層ゴム体を有さないすべり支承で容認される25~30Mpaの範囲に設定されている。これら両支承を直列に組み合わせ、夫々の最大使用面圧で使用する免震装置10Aでは、積層ゴム支承12のゴム板49a~49cの受圧面積をAとし、密閉ゴム支承板支承11のすべり板18の受圧面積をBとしたときに、(1)A:B=20(Mpa):25(Mpa)、又は、(2)A:B=20(Mpa):30(Mpa)が成立する。(1)では、20A=25Bとなり、A=(25/20)×B,A=1.25Bとなる。(2)では、20A=30Bとなり、A=(30/20)×B,A=1.5Bとなる。従って、免震装置10Aでは、積層ゴム支承12のゴム板49a~49cの受圧面積が密閉ゴム支承板支承11のすべり板18の受圧面積の1.25~1.5倍の範囲で設定される。
【0077】
前記受圧面積比は一例であり、積層ゴム支承、密閉ゴム支承板支承11夫々の最大使用面圧を超えない範囲であれば、他の面積比を採用してもよい。又、密閉ゴム支承板支承11に載荷される荷重を、均一に直下の受圧面積が大きい積層ゴム支承12に伝えるため、密閉ゴム支承板支承11の底面部の肉厚と積層ゴム支承12の上部連結プレート46の肉厚とを厚くし、いわゆる45度分布を確実にしている。
【0078】
尚、免震装置10Aでは、密閉ゴム支承板支承11のすべり板18の受圧面積がすべり板18の許容最大面圧に応じた面積に設定されていればよく、積層ゴム支承12のゴム板49a~49cの受圧面積がゴム板49a~49cの許容最大面圧に応じた面積に設定されていればよい。又、免震装置10Aでは、すべり板18の受圧面積とゴム板49a~49cの受圧面積とがすべり板受圧面積<ゴム板受圧面積の関係にある。
【0079】
図5は、水平変位に対する免震装置10Aの挙動の一例を示す正面図であり、図6は、圧縮変位に対する免震装置10Aの挙動の一例を示す正面図である。図7は、水平変位及び圧縮変位に対する免震装置10Aの挙動の一例を示す正面図である。図5図7では、免震装置10Aを断面で示す。
【0080】
震度1~震度4程度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動(所定の震動)が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して水平変位が建造物と基礎との間に生じた場合、又は、前記震度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動(所定の震動)が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して水平変位が橋桁と橋台との間に生じた場合、図5に示すように、免震装置10Aの積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cが水平方向へせん断変形し、それらゴム板49a~49cが建造物と基礎との間の水平変位や橋桁と橋台との間の水平変形に所定の剛性を有しながら追従することで、免震装置10Aの積層ゴム支承12によって建造物と基礎との間の水平変位が抑制され、橋桁と橋台との間の水平変位が抑制される。
【0081】
尚、震度1~震度4程度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動(所定の震動)が建造物と基礎とに作用し、又は、前記震度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動(所定の震動)が橋桁と橋台とに作用したとしても、免震装置10Aの密閉ゴム支承板支承11のすべり板18にすべり板18の摩擦係数と支持荷重とにより予め設定された水平荷重以上の荷重が作用することはないから、すべり板18の滑り上面38が上部ベースプレート14のステンレス板77(滑り板)の下面78に対して水平方向へ滑ることはない(水平移動することはない)。
【0082】
前記震度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動(所定の震動)が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して圧縮変位が支配的に建造物と基礎との間に生じた場合、又は、前記震度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動(所定の震動)が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して圧縮変位が支配的に橋桁と橋台との間に生じた場合、図6に示すように、免震装置10Aの積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cが鉛直方向へ所定の剛性を有しながら圧縮変形し、それらゴム板の外周面65が径方向外方へ膨出し、それらゴム板49a~49cが建造物と基礎との間の圧縮変位や橋桁と橋台との間の圧縮変位に追従することで、免震装置10Aの積層ゴム支承12によって建造物と基礎との間の圧縮変位が抑制され、橋桁と橋台との間の圧縮変位が抑制される。
【0083】
前記震度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動(所定の震動)が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して水平変位及び圧縮変位が建造物と基礎との間に生じた場合、又は、前記震度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動(所定の震動)が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して水平変位及び圧縮変位が橋桁と橋台との間に生じた場合、図7に示すように、免震装置10Aの積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cが水平方向へ所定の剛性を有しながらせん断変形するとともに鉛直方向へ所定の剛性を有しながら圧縮変形し、それらゴム板49a~49cが建造物と基礎との間の水平変位及び圧縮変位や橋桁と橋台との間の水平変位及び圧縮変位に追従することで、免震装置10Aの積層ゴム支承12によって建造物と基礎との間の水平変位及び圧縮変位が抑制され、橋桁と橋台との間の水平変位及び圧縮変位が抑制される。
【0084】
免震装置10Aは、震度1~震度4程度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動が上部構造物(建造物又は橋桁)及び下部構造物(基礎又は橋台)に作用して水平変位又は圧縮変位、水平変位及び圧縮変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cが水平方向へ所定の剛性を有しながらせん断変形して水平変位に追従し、又は、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cが鉛直方向へ所定の剛性を有しながら圧縮変形して圧縮変位に追従し、或いは、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cが水平方向及び鉛直方向へ所定の剛性を有しながらせん断変形及び圧縮変形して水平変位及び圧縮変位に追従し、上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)との間の水平変位を積層ゴム支承12によって抑制することができ、上部構造物と下部構造物との間の圧縮変位を積層ゴム支承12によって抑制することができるとともに、上部構造物と下部構造物との間の水平変位及び圧縮変位を積層ゴム支承12によって抑制することができ、小スケール又は中スケールの震動による上部構造物(建造物又は橋桁)及び下部構造物(基礎又は橋台)の揺れ動きを確実に防ぐことができる。
【0085】
図8は、回転変位及び水平変位に対する免震装置10Aの挙動の一例を示す正面図であり、図9は、回転変位及び水平変位並びに圧縮変位に対する免震装置10Aの挙動の一例を示す正面図である。図8及び図9では、免震装置10Aを断面で示す。
【0086】
積層ゴム支承12のせん断変形のみによる水平変位の抑制が難しい想定量を超えるような震度5以上の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、回転変位が建造物と基礎との間に生じた場合、又は、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、回転変位が橋桁と橋台との間に生じた場合、図8に示すように、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cがせん断変形するとともに、密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19が第1ポット部23において全方向変形可能に回転変位に追従しつつ、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が所定の静摩擦力を超える水平力により水平方向へ所定の動摩擦力を発生しながら滑ることにより、建造物と基礎との間の水平変位が許容かつ抑制され、橋桁と橋台との間の水平変位が許容かつ抑制される。
【0087】
免震装置10Aでは、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動が上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)とに作用して水平変位、回転変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、すべり板18とステンレス板77との間の静摩擦力以上の水平力が作用すると、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cがせん断変形したままの状態で、すべり板18の滑り上面38がステンレス板77(すべり板)の下面79に対して水平方向へ滑る(密閉ゴム支承板支承11が上部ベースプレート14に対して水平方向へ移動する)。
【0088】
前記震度の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、圧縮変位、回転変位が建造物と基礎との間に生じた場合、又は、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、圧縮変位、回転変位が橋桁と橋台との間に生じた場合、図9に示すように、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cがせん断変形及び圧縮変形するとともに、密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19が第1ポット部23において全方向変形可能に回転変位に追従しつつ、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が水平方向へ所定の動摩擦力を発生しながら滑ることにより、建造物と基礎との間の水平変位が許容かつ抑制され、橋桁と橋台との間の水平変位が許容かつ抑制される。
【0089】
免震装置10Aでは、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動が上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)に作用して水平変位、圧縮変位、回転変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、すべり板18とステンレス板77との間の静摩擦力以上の水平力が作用すると、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cがせん断変形及び圧縮変形したままの状態で、すべり板18の滑り上面38がステンレス板77(すべり板)の下面79に対して水平方向へ滑る(密閉ゴム支承板支承11が上部ベースプレート14に対して水平方向へ移動する)。
【0090】
免震装置10Aでは、大スケールの震動によってすべり板18の滑り上面38がステンレス板77(すべり板)の下面79に対して水平方向へ大きく滑り(密閉ゴム支承板支承11が上部ベースプレート14に対して水平方向へ大きく移動し)、密閉ゴム支承板支承11が上部ベースプレート14のステンレス板77の周縁部に移動したときに、密閉ゴム支承板支承11の第2ポット16の第2ポット部28の周壁30がステンレス板取付プレート21の周縁部に形成された周縁ストッパー78に当接(衝突)し、密閉ゴム支承板支承11のそれ以上の水平方向への移動が阻止される。
【0091】
免震装置10Aは、積層ゴム支承12のせん断変形のみによる水平変位の抑制が難しい想定量を超えるような震度5以上の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が上部構造物(建造物又は橋桁)及び下部構造物(基礎又は橋台)に作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは許容かつ抑制することができない大きな水平変位)、回転変位、圧縮変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、積層ゴム支承12が鉛直方向へ所定の剛性を有しながら圧縮変形して圧縮変位に追従し、積層ゴム支承12によって圧縮変位を抑制することができるとともに、密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19が全方向の回転変位に追従するように圧縮変形し、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)に対するすべり板18の水平状態及び摺接状態を保持しつつ、ステンレス板77の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が所定の摩擦力を生じながら水平方向へ滑る(水平移動する)ことによって大きな水平変位を抑制することができる。
【0092】
免震装置10Aは、密閉ゴム支承板支承11が所定面積を有する上部ベースプレート14、第1ポット部23を有して上部ベースプレート14の下方に位置する第1ポット15、第2ポット部29を有して第1ポット15の下方に位置する第2ポット16、第1ポット部23に収容されて所定面積の滑り上面38が上部ベースプレート14の下面に配されているステンレス板77の下面79に摺動可能に当接するすべり板18、第2ポット16の第2ポット部28に収容された密閉ゴムプレート19を備えており、密閉ゴムプレート19が全方向の回転変位に追従するように圧縮変形しつつ、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が所定の摩擦力を生じながら水平方向へ滑ることによって大スケールの震動から生じた大きな水平変位を確実に抑制することができる。
【0093】
免震装置10Aは、大規模な地震による大スケールの震動によって上部構造物及び下部構造物に生じた水平変位、回転変位、圧縮変位を密閉ゴム支承板支承11及び積層ゴム支承12が抑制するから、大きな震動による上部構造物及び下部構造物の大きな揺れや破損、損壊、倒壊を確実に防ぐことができる。免震装置10Aは、小スケール又は中スケールの震動及び大スケールの震動から生じた各変位を抑制することができ、小さな震動や中程度の震動、大きな震動のそれぞれに対応可能であるにもかかわらず、免震装置10Aが大型になることはなく、小型化したコンパクトな免震装置10Aを提供することができる。
【0094】
免震装置10Aは、それが杭頭免震又は柱脚免震において使用された場合、杭頭免震又は柱脚免震において積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cがせん断変形して小スケール又は中スケールの震動による水平変位に追従しつつ、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cが圧縮変形して小スケール又は中スケールの震動による圧縮変位に追従し、積層ゴム支承12によって水平変位や圧縮変位を許容かつ抑制することができ、杭頭免震又は柱脚免震において積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cが圧縮変形して大スケールの震動による圧縮変位に追従し、積層ゴム支承12によって圧縮変位を抑制することができるとともに、密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19が全方向変形して大スケールの震動による回転変位に追従しつつ、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が水平方向へ滑ることによって大きな震動による水平変位を許容し、かつ抑制することができる。免震装置10Aは、杭頭免震又は柱脚免震において有効かつ最適に使用することができ、杭頭免震又は柱脚免震に使用する小型化したコンパクトな免震装置10Aを提供することができる。
【0095】
免震装置10Aは、密閉ゴム支承板支承11が上部ベースプレート14のステンレス板77の周縁部に移動したときに、第2ポット部28の周壁30が周縁ストッパー78に当接(衝突)し、密閉ゴム支承板支承11のそれ以上の水平方向への移動が阻止されるから、密閉ゴム支承板支承11のステンレス板77の周縁部から外方への脱落を防ぐことができ、免震装置10Aの損壊を防ぐことができるとともに、想定を超える巨大地震の際に、構造物と構造物外周との設定クリアランス(移動範囲)を超えることなく、構造物のエントランス部等の被害を減少させることができる。
【0096】
図10は、密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19aの一例を示す斜視図及び側面図である。図10に示す密閉ゴムプレート19aは、既述の天然ゴムやクロロプレンゴム等の合成ゴムから作られ、所定厚みを有する円盤状に成形されている。密閉ゴムプレート19aは、所定面積の円形の上面41と、所定面積の円形の下面42と、上下面41,42の間に延びる円環帯状の外周面43とを有するとともに、その中心から径方向外方へ延在する円形の中央部72と、中央部72の径方向外方に位置するリング状の周縁部73とを有する。
【0097】
密閉ゴムプレート19aは、その周縁部73の鉛直方向の硬度がその中央部72の鉛直方向の硬度よりも小さく(低く)、周縁部73の柔軟性が中央部72のそれよりも大きい。従って、中央部72と比較して周縁部73が全方向へ容易に弾性変形する。密閉ゴムプレート19aは、その中央部72が回転変位及び圧縮変位に対して抵抗しつつ、その周縁部73が全方向変形して回転変位に容易に追従する。密閉ゴムプレート19aは、震度5以上の大きな地震による大スケールの震動よって上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)とに回転変位が生じると、硬度が小さい周縁部73が全方向へ容易に弾性変形(全方向変形)して回転変位に追従する。密閉ゴムプレート19aの周縁部73が全方向へ弾性変形(全方向変形)して回転変位に追従することで、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)とすべり板18とが隙間を生じることなく全面摺接状態(すべり板18の滑り上面38のステンレス板77の下面79に対する平行な当接状態)に保持される。
【0098】
図10の密閉ゴムプレート19aを使用した免震装置10では、積層ゴム支承12のせん断変形による水平変位の抑制が難しい想定を超えるような震度5以上の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、回転変位が建造物と基礎との間に生じた場合、又は、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、回転変位が橋桁と橋台との間に生じた場合、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cがせん断変形するとともに、密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19aの中央部72が回転変位に対して抵抗しつつ、密閉ゴムプレート19aの硬度が小さい周縁部73が第2ポット部28において全方向へ容易に変形(傾斜)して回転変位に追従し、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)に対するすべり板18が隙間を生じることなく全面摺接状態(すべり板18の滑り上面38のステンレス板77の下面79に対する平行な当接状態)に保持されつつ、ステンレス板77の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が所定の摩擦力を生じながら水平方向へ滑ることによって建造物と基礎との間の水平変位が抑制され、橋桁と橋台との間の水平変位が抑制される(図8参照)。
【0099】
図10の密閉ゴムプレート19aを使用した免震装置10Aでは、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、圧縮変位、回転変位が建造物と基礎との間に生じた場合、又は、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、圧縮変位、回転変位が橋桁と橋台との間に生じた場合、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cがせん断変形及び圧縮変形するとともに、密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19aの中央部72が回転変位及び圧縮変位に対して抵抗しつつ、密閉ゴムプレート19aの硬度が小さい周縁部73が第2ポット部28において全方向へ容易に変形(傾斜)して回転変位に追従し、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)に対するすべり板18が隙間を生じることなく全面摺接状態(すべり板18の滑り上面38のステンレス板77の下面79に対する平行な当接状態)に保持されつつ、ステンレス板77の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が所定の摩擦力を生じながら水平方向へ滑ることによって建造物と基礎との間の水平変位が抑制され、橋桁と橋台との間の水平変位が抑制される(図9参照)。
【0100】
図10の密閉ゴムプレート19aを使用した免震装置10Aは、密閉ゴムプレート19aの周縁部73の鉛直方向の硬度がその中央部72の鉛直方向の硬度よりも小さく、密閉ゴムプレート19aの周縁部73の柔軟性が中央部72のそれよりも大きくなり、中央部72が容易に弾性変形することなく回転変位や圧縮変位に対して抵抗しつつ、周縁部73が容易に弾性変形して回転変位に追従するから、大スケールの震動によって上部構造物(建造物又は橋桁)及び下部構造物(基礎又は橋台)に回転変位が生じたときに、密閉ゴムプレート19aの柔軟性に優れた周縁部73が全方向へ容易に変形(傾斜)して回転変位に追従し、それによって密閉ゴム支承板支承11のすべり板18の不用意な離反部分の発生を防ぐことができ、上部ベースプレート14のステンレス板77の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が水平方向へ所定の摩擦力を生じながら確実に滑り、大きな震動によって上部構造物及び下部構造物に生じた水平変位、回転変位、圧縮変位を密閉ゴム支承板支承11によって十分に抑制することができ、大きな震動による上部構造物及び下部構造物の大きな揺れや破損、損壊、倒壊を確実に防ぐことができる。
【0101】
図11は、密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19bの他の一例を示す斜視図及び側面図である。図11に示す密閉ゴムプレート19bは、既述の天然ゴムやクロロプレンゴム等の合成ゴムから作られ、所定厚みを有する円盤状に成形されている。密閉ゴムプレート19bは、所定面積の円形の上面41と、所定面積の円形の下面42と、上下面41,42の間に延びる円環帯状の外周面43とを有するとともに、その中心から径方向外方へ延在する円形の中央部72と、中央部72の径方向外方に位置するリング状の周縁部73とを有する。
【0102】
密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19bは、周縁部72の周面74から径方向内方へ向かって先細りのスリット75(切り取り部)が周縁部72の全周に形成され、密閉ゴムプレート19bの周縁部73がスリット75を挟んで鉛直方向へ分断されている。従って、中央部72と比較して周縁部73が全方向へ容易に弾性変形する。密閉ゴムプレート19bは、その中央部72が回転変位及び圧縮変位に対して抵抗しつつ、その周縁部73が全方向へ容易に変形して回転変位に容易に追従する。密閉ゴムプレート19bは、震度5以上の大きな地震による大スケールの震動よって上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)とに回転変位が生じると、スリット75(切り取り部)が形成された周縁部73が全方向へ容易に弾性変形(全方向変形)して回転変位に追従する。密閉ゴムプレート19bの周縁部73が全方向へ弾性変形(全方向変形)して回転変位に追従することで、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)に対するすべり板18が隙間を生じることなく全面摺接状態(すべり板18の滑り上面38のステンレス板77の下面79に対する平行な当接状態)に保持される。
【0103】
図11の密閉ゴムプレート19bを使用した免震装置10Aでは、積層ゴム支承12のせん断変形のみによる水平変位の抑制が難しい想定量を超えるような震度5以上の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、回転変位が建造物と基礎との間に生じた場合、又は、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、回転変位が橋桁と橋台との間に生じた場合、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cがせん断変形するとともに、密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19bの中央部72が回転変位に対して抵抗しつつ、密閉ゴムプレート19bのスリット75(切り取り部)が形成された周縁部73が第2ポット部28において全方向へ容易に変形して回転変位に追従し、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)に対するすべり板18が隙間を生じることなく全面摺接状態(すべり板18の滑り上面38のステンレス板77の下面79に対する平行な当接状態)に保持されつつ、ステンレス板77の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が所定の摩擦力を生じながら水平方向へ滑ることによって建造物と基礎との間の水平変位が抑制され、橋桁と橋台との間の水平変位が抑制される(図8参照)。
【0104】
図11の密閉ゴムプレート19bを使用した免震装置10Aでは、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、圧縮変位、回転変位が建造物と基礎との間に生じた場合、又は、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、圧縮変位、回転変位が橋桁と橋台との間に生じた場合、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cがせん断変形及び圧縮変形するとともに、密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19bの中央部72が回転変位及び圧縮変位に対して抵抗しつつ、密閉ゴムプレート19bのスリット75(切り取り部)が形成された周縁部73が第2ポット部28において全方向へ容易に変形して回転変位に追従し、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)に対するすべり板18が隙間を生じることなく全面摺接状態(すべり板18の滑り上面38のステンレス板77の下面79に対する平行な当接状態)に保持されつつ、ステンレス板77の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が所定の摩擦力を生じながら水平方向へ滑ることによって建造物と基礎との間の水平変位が抑制され、橋桁と橋台との間の水平変位が抑制される(図9参照)。
【0105】
図11の密閉ゴムプレート19bを使用した免震装置10Aは、密閉ゴムプレート19bの周縁部73にスリット75(切り取り部)が形成され、中央部72が容易に弾性変形することなく回転変位や圧縮変位に対して抵抗しつつ、スリット75によって周縁部73が容易に変形して回転変位に追従するから、大スケールの震動によって上部構造物(建造物又は橋桁)及び下部構造物(基礎又は橋台)に回転変位が生じたときに、密閉ゴムプレート19bのスリット75が形成された周縁部73が全方向へ容易に変形して回転変位に追従し、それによって密閉ゴム支承板支承11のすべり板18の不用意な離反部分の発生を防ぐことができ、上部ベースプレート14のステンレス板77の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が水平方向へ所定の摩擦力を生じながら確実に滑り、大きな震動によって上部構造物及び下部構造物に生じた水平変位、回転変位、圧縮変位を密閉ゴム支承板支承11によって十分に抑制することができ、大きな震動による上部構造物及び下部構造物の大きな揺れや破損、損壊、倒壊を確実に防ぐことができる。
【0106】
図12は、密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19cの他の一例を示す斜視図及び側面図である。図12に示す密閉ゴムプレート19cは、既述の天然ゴムやクロロプレンゴム等の合成ゴムから作られ、所定厚みを有する円盤状に成形されている。密閉ゴムプレート19cは、所定面積の円形の上面41と、所定面積の円形の下面42と、上下面41,42の間に延びる円環帯状の外周面43とを有するとともに、その中心から径方向外方へ延在する円形の中央部72と、中央部72の径方向外方に位置するリング状の周縁部73とを有する。
【0107】
密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19cは、その周縁部73の厚み寸法がその中央部72の側から周面74(周縁)に向かって下方に向けて傾斜するように次第に小さくなり、径方向外方へ向かって先細りに成形されている。従って、密閉ゴムプレート19cは、その中央部72が回転変位及び圧縮変位に対して抵抗しつつ、その周縁部73が外周方向へ向けて下方へ傾斜しているため、
【0108】
回転変位を容易に許容する。密閉ゴムプレート19cは、震度5以上の大きな地震による大スケールの震動よって上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)とに回転変位が生じると、厚み寸法が中央部72の側から周面74(周縁)に向かって次第に小さくなる周縁部73により全方向へ容易に傾斜できるため回転変位を許容する。密閉ゴムプレート19cの周縁部73が外周方向へ向けて下方へ傾斜し、回転変位を許容することで、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)とすべり板18とが隙間を生じることなく全面摺接状態(すべり板18の滑り上面38のステンレス板77の下面79に対する平行な当接状態)に保持される。
【0109】
図12の密閉ゴムプレート19cを使用した免震装置10Aでは、積層ゴム支承のせん断変形による水平変位の抑制が難しい想定を超えるような震度5以上の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、回転変位が建造物と基礎との間に生じた場合、又は、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、回転変位が橋桁と橋台との間に生じた場合、積層ゴム支承の第1~第3ゴム板49a~49cがせん断変形するとともに、密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19cの中央部72が回転変位に対して抵抗しつつ、厚み寸法が中央部72の側から周面74(周縁)に向かって下方に向けて傾斜するように次第に小さくなる密閉ゴムプレート19cの周縁部73が第2ポット部28において全方向へ容易に回転変位を許容し、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)に対するすべり板18が隙間を生じることなく全面摺接状態(すべり板18の滑り上面38のステンレス板77の下面79に対する平行な当接状態)に保持されつつ、ステンレス板77の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が所定の摩擦力を生じながら水平方向へ滑ることによって建造物と基礎との間の水平変位が抑制され、橋桁と橋台との間の水平変位が抑制される(図8参照)。
【0110】
図12の密閉ゴムプレート19cを使用した免震装置10Aでは、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、圧縮変位、回転変位が建造物と基礎との間に生じた場合、又は、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、圧縮変位、回転変位が橋桁と橋台との間に生じた場合、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cがせん断変形及び圧縮変形するとともに、密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19cの中央部72が回転変位及び圧縮変位に対して抵抗しつつ、厚み寸法が中央部72の側から周面74(周縁)に向かって次第に小さくなる密閉ゴムプレート19cの周縁部73が第2ポット部28において全方向へ容易に傾斜して回転変位に許容し、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)に対するすべり板18が隙間を生じることなく全面摺接状態(すべり板18の滑り上面38のステンレス板77の下面79に対する平行な当接状態)に保持されつつ、ステンレス板77の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が所定の摩擦力を生じながら水平方向へ滑ることによって建造物と基礎との間の水平変位が抑制され、橋桁と橋台との間の水平変位が抑制される(図9参照)。
【0111】
図12の密閉ゴムプレート19cを使用した免震装置10Aは、周縁部73の厚み寸法が中央部72の側から周面74(周縁)に向かって下方に向けて傾斜するように次第に小さくなり、中央部72が容易に弾性変形することなく回転変位や圧縮変位に対して抵抗しつつ、厚み寸法が次第に小さくなる周縁部73が容易に回転変位を許容するから、大スケールの震動によって上部構造物(建造物又は橋桁)及び下部構造物(基礎又は橋台)に回転変位が生じたときに、密閉ゴムプレート19cの周縁部73が全方向へ容易に回転変位に許容し、それによって密閉ゴム支承板支承11のすべり板18の不用意な離反部分の発生を防ぐことができ、上部ベースプレート14のステンレス板77の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が水平方向へ所定の摩擦力を生じながら確実に滑り、大きな震動によって上部構造物及び下部構造物に生じた水平変位、回転変位、圧縮変位を密閉ゴム支承板支承11によって十分に抑制することができ、大きな震動による上部構造物及び下部構造物の大きな揺れや破損、損壊、倒壊を確実に防ぐことができる。尚、図12は、密閉ゴムプレート19cにおける周縁部73の傾斜を下方としたが、これを上方とすることもできる。
【0112】
図13は、密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19dの他の一例を示す斜視図及び側面図である。図13に示す密閉ゴムプレート19dは、既述の天然ゴムやクロロプレンゴム等の合成ゴム及び剛性部材76から作られ、所定厚みを有する円盤状に成形されている。密閉ゴムプレート19dは、所定面積の円形の上面41と、所定面積の円形の下面42と、上下面41,42の間に延びる円環帯状の外周面43とを有するとともに、その中心から径方向外方へ延在する円形の中央部72と、中央部72の径方向外方に位置するリング状の周縁部73とを有する。
【0113】
密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19dは、その中央部72の圧縮方向の剛性を周縁部73のそれよりも大きくする剛性部材76が中央部72に設置され、周縁部73の柔軟性が中央部72のそれよりも大きくなっている(高くなっている)。従って、中央部72と比較して周縁部73が全方向へ容易に弾性変形する。密閉ゴムプレート19dは、その中央部72が回転変位及び圧縮変位に対して抵抗しつつ、その周縁部73が全方向へ容易に変形して回転変位に容易に追従する。密閉ゴムプレート19dは、震度5以上の大きな地震による大スケールの震動よって上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)とに回転変位が生じると、柔軟性が大きいその周縁部73が全方向へ容易に弾性変形(全方向変形)して回転変位に追従する。密閉ゴムプレート19dの周縁部73が全方向へ容易に弾性変形(全方向変形)して回転変位に追従することで、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)とすべり板18とが隙間を生じることなく全面摺接状態(すべり板18の滑り上面38のステンレス板77の下面79に対する平行な当接状態)に保持される。
【0114】
図13の密閉ゴムプレート19dを使用した免震装置10Aでは、積層ゴム支承12のせん断変形による水平変位の抑制が難しい想定を超えるような震度5以上の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、回転変位が建造物と基礎との間に生じた場合、又は、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、回転変位が橋桁と橋台との間に生じた場合、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cがせん断変形するとともに、密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19dの中央部72が回転変位に対して抵抗しつつ、柔軟性が中央部72のそれよりも大きい(高い)密閉ゴムプレート19dの周縁部73が第2ポット部28において全方向へ容易に変形(傾斜)して回転変位に追従し、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)に対するすべり板18が隙間を生じることなく全面摺接状態(すべり板18の滑り上面38のステンレス板77の下面79に対する平行な当接状態)に保持されつつ、ステンレス板77の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が所定の摩擦力を生じながら水平方向へ滑ることによって建造物と基礎との間の水平変位が抑制され、橋桁と橋台との間の水平変位が抑制される(図8参照)。
【0115】
図13の密閉ゴムプレート19dを使用した免震装置10Aでは、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、圧縮変位、回転変位が建造物と基礎との間に生じた場合、又は、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、圧縮変位、回転変位が橋桁と橋台との間に生じた場合、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cがせん断変形及び圧縮変形するとともに、密閉ゴム支承板支承11の密閉ゴムプレート19dの中央部72が回転変位及び圧縮変位に対して抵抗しつつ、柔軟性が中央部72のそれよりも大きい(高い)密閉ゴムプレート19dの周縁部73が第2ポット部28において全方向へ容易に変形(傾斜)して回転変位に追従し、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)に対するすべり板18が隙間を生じることなく全面摺接状態(すべり板18の滑り上面38のステンレス板77の下面79に対する当接状態)を保持しつつ、ステンレス板77の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が所定の摩擦力を生じながら水平方向へ滑ることによって建造物と基礎との間の水平変位が抑制され、橋桁と橋台との間の水平変位が抑制される(図9参照)。
【0116】
図13の密閉ゴムプレート19dを使用した免震装置10Aは、圧縮方向の剛性を周縁部73のそれよりも大きくする剛性部材76が中央部72に設置され、周縁部73の柔軟性が中央部72のそれよりも大きくなり、中央部72が容易に弾性変形することなく回転変位や圧縮変位に対して抵抗しつつ、柔軟性が中央部72のそれよりも大きい(高い)周縁部73が容易に弾性変形して回転変位に追従するから、大スケールの震動によって上部構造物(建造物又は橋桁)及び下部構造物(基礎又は橋台)に回転変位が生じたときに、密閉ゴムプレート19dの周縁部73が全方向へ容易に変形(傾斜)して回転変位に追従し、それによって密閉ゴム支承板支承11のすべり板18の不用意な離反部分の発生を防ぐことができ、上部ベースプレート14のステンレス板77の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が水平方向へ所定の摩擦力を生じながら確実に滑り、大きな震動によって上部構造物及び下部構造物に生じた水平変位、回転変位、圧縮変位を密閉ゴム支承板支承19dによって十分に抑制することができ、大きな震動による上部構造物及び下部構造物の大きな揺れや破損、損壊、倒壊を確実に防ぐことができる。
【0117】
図14,15は、追加請求項10,11の球面滑り軸受82を含む実施例
【0118】
図14は、他の一例として示す免震装置10Bの正面図であり、図15は、回転変位及び水平変位並びに圧縮変位に対する免震装置10Bの挙動の一例を示す正面図である。図14に示す免震装置10Bが、図1のそれと異なるところは、密閉ゴム支承板支承11の替わりに球面滑り軸受82が使用されている点にある。
【0119】
免震装置10Bは、鉛直方向へ並ぶ圧力均等分散手段81(調芯機能を有する圧力均等分散手段)と積層ゴム支承12とから形成され、下部アンカープレート13を備えている。圧力均等分散手段81は、鉛直方向上方に位置し、建造物(上部構造物)又は橋桁(上部構造物)に連結される。圧力均等分散手段81は、上部ベースプレート14(上沓)と、すべり板18と、球面滑り軸受82とから形成されている。圧力均等分散手段81では、鉛直方向上方から下方に向かって上部ベースプレート14→すべり板18→球面滑り軸受82の順で並んでいる。
【0120】
上部ベースプレート14は、免震装置10Aのそれと同一であり、上部アンカープレート20と、上部アンカープレート20の下面に取り付けられたステンレス板取付プレート21と、ステンレス板取付プレート21の下面に取り付けられたステンレス板77(すべり板)とから形成されている。ステンレス板77の径方向外方に位置するステンレス板取付プレート21の周縁部には、鉛直方向下方へ延びていてステンレス板取付プレート21の周縁部を囲繞する周縁ストッパー78が形成されている。上部ベースプレート14では、上部アンカープレート20の上面80から上方へ延びる複数本のアンカーボルト22(所定の連結手段)が設置され、上部アンカープレート20に設置されたそれらアンカーボルト22によって上部ベースプレート14が建造物(上部構造物)や橋桁(上部構造物)に強固に連結(固定)される。
【0121】
球面滑り軸受82は、外輪83及び内輪84とから形成されている。外輪83は、鋼材又は鋳鋼から作られ、底部85と球状内周面86とを有する。外輪83の底部には、外輪83の径方向外方へ延びる環状のフランジ87が形成されている。フランジ87には、その上下面を貫通してフランジ87の周り方向へ等間隔離間して並ぶ複数の第1螺着孔(図示せず)が穿孔されている。それら第1螺着孔に第1固定ボルト35(図1参照)が着脱可能に螺着され、第1固定ボルトによって外輪83が積層ゴム支承12の上部連結プレート46に連結される。
【0122】
内輪84は、鋼材、鋳鋼、銅合金又は樹脂等から作られ、外輪83の上方に位置し、球状外周面88と収容凹部89とを有する。内輪84は、その球状外周面88が外輪83の球状内周面86に摺動可能に当接(球面接触)した状態で外輪83の球状内周面86に収容されている。内輪84の収容凹部89には、すべり板18が収容・固定されている。球面滑り軸受82は、地震による震動よって上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)とに回転変位が生じると、外輪83の球状内周面86に対して内輪84の球状外周面88が摺動し、回転変位に追従する。
【0123】
すべり板18は、免震装置10Aのそれと同一であり、その滑り上面38が所定の摩擦係数を有し、震度5以上の大きな地震による震動よって上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)とに水平変位が生じ、予め設定された水平方向の荷重以上の水平荷重が球面滑り軸受82に作用した場合、内輪84に設けられた収容凹部89に収容・固定されたすべり板18の滑り上面38と上部ベースプレート14のステンレス板77の下面79との間で滑りが生じる(水平移動する)。尚、すべり板18の滑り上面38の摩擦係数は、上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)と間に生じる震動の大きさや球面滑り軸受82に載荷される最大使用面圧、すべり板18の滑り上面38の受圧面積等によって任意に選択し、滑りを生じる水平方向の荷重を決めることができる。
【0124】
積層ゴム支承12は、免震装置10Aのそれと同一であり、圧力均等分散手段81(球面滑り軸受82)の鉛直方向下方に位置し、球面滑り軸受82の外輪83に連結されるとともに、基礎(下部構造物)(杭頭や柱脚)又は橋台(下部構造物)に連結される。積層ゴム支承12は、上部連結プレート46及び下部連結プレート47と、下部ベースプレート48と、ゴム弾性を有して弾性変形可能な複数の第1~第3ゴム板49a~49c(ゴムプレート)と、複数の第1及び第2硬質板50a,50b(鋼板又は合金)とを備えている。積層ゴム支承12では、鉛直方向上方から下方に向かって上部連結プレート46→ゴム板49a~49c及び硬質板50a,50b→下部連結プレート47→下部ベースプレート48の順で並んでいる。
【0125】
上部連結プレート46や下部連結プレート47、下部ベースプレート48、下部アンカープレート13は、免震装置10Aの積層ゴム支承12のそれらと同一である。第1~第3ゴム板49a~49c(第1~第3ゴムプレート)や第1及び第2硬質板50a,50bは、免震装置10Aの積層ゴム支承12のそれらと同一である。上部連結プレート46の第2螺着孔53には、第1固定ボルト35が着脱可能に螺着される。下部連結プレート47の第3螺着孔56には、第2固定ボルト57が着脱可能に螺着される。
【0126】
下部ベースプレート48の孔60に第2固定ボルト57が挿通され、積層ゴム支承12の下部連結プレート47の下面の第3螺着孔56に着脱可能に螺着される。下部ベースプレート48の孔61に第3固定ボルト62が挿通され、下部アンカープレート13に形成された第4螺着孔71に着脱可能に螺着される。下部アンカープレート13には、その下面69から下方へ延びる複数本のアンカーボルト70(所定の連結手段)が設置される。下部アンカープレート13は、それらアンカーボルト70によって基礎(下部構造物)や橋台(下部構造物)に強固に連結(固定)される。下部アンカープレート13の第4螺着孔71には、第3固定ボルト62が着脱可能に螺着される。
【0127】
第1~第3ゴム板49a~49cは、小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動によって上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)との間に水平変位、圧縮変位のうちの少なくとも1つの変位が生じると、弾性変形(せん断変形、圧縮変形)して水平変位、圧縮変位に追従し、大きな地震による震動によって上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)との間に水平変位、回転変位、圧縮変位のうちの少なくとも1つの変位が生じると、弾性変形(せん断変形、圧縮変形)する。
【0128】
免震装置10Bでは、その上部ベースプレート14が建造物(上部構造物)又は橋桁(上部構造物)の鉛直方向下方(直下)に配置され、上部ベースプレート14から鉛直方向上方へ延びるそれらアンカーボルト22が建造物(鉄筋コンクリート、鉄筋鉄骨コンクリート)又は橋桁(鉄筋コンクリート、鉄筋鉄骨コンクリート)に打ち込まれ、上部ベースプレート14が建造物又は橋桁に強固に連結(固定)されている。又、下部アンカープレート13が基礎(下部構造物)(杭頭又は柱脚)又は橋台(下部構造物)の鉛直方向上方(直上)に配置され、下部アンカープレート13から鉛直方向下方へ延びるそれらアンカーボルト70が基礎(鉄筋コンクリート、鉄筋鉄骨コンクリート)又は橋台(鉄筋コンクリート、鉄筋鉄骨コンクリート)に打ち込まれ、下部アンカープレート13が基礎又は橋台に強固に連結(固定)されている。
【0129】
震度1~震度4程度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動(所定の震動)が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して水平変位が建造物と基礎との間に生じた場合、又は、前記震度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動(所定の震動)が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して水平変位が橋桁と橋台との間に生じた場合、免震装置10Bの積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cが水平方向へせん断変形し(図5参照)、それらゴム板49a~49cが建造物と基礎との間の水平変位や橋桁と橋台との間の水平変形に所定の剛性を有しながら追従することで、免震装置10Bの積層ゴム支承12によって建造物と基礎との間の水平変位が抑制され、橋桁と橋台との間の水平変位が抑制される。
【0130】
尚、震度1~震度4程度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動(所定の震動)が建造物と基礎とに作用し、又は、前記震度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動(所定の震動)が橋桁と橋台とに作用したとしても、すべり板18と上部ベースプレート14のステンレス板77との摩擦係数と支持荷重とにより予め設定された水平荷重以上の荷重が免震装置10Bのすべり板18に作用することはないから、すべり板18の滑り上面38が上部ベースプレート14のステンレス板77(滑り板)の下面79に対して水平方向へ滑ることはない(水平移動することはない)。
【0131】
前記震度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動(所定の震動)が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して圧縮変位が支配的に建造物と基礎との間に生じた場合、又は、前記震度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動(所定の震動)が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して圧縮変位が支配的に橋桁と橋台との間に生じた場合、免震装置10Bの積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cが鉛直方向へ所定の剛性を有しながら圧縮変形し(図6参照)、それらゴム板の外周面65が径方向外方へ膨出し、それらゴム板49a~49cが建造物と基礎との間の圧縮変位や橋桁と橋台との間の圧縮変位に追従することで、免震装置10Bの積層ゴム支承12によって建造物と基礎との間の圧縮変位が抑制され、橋桁と橋台との間の圧縮変位が抑制される。
【0132】
前記震度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動(所定の震動)が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して水平変位及び圧縮変位が建造物と基礎との間に生じた場合、又は、前記震度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動(所定の震動)が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して水平変位及び圧縮変位が橋桁と橋台との間に生じた場合、免震装置10Bの積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cが水平方向へ所定の剛性を有しながらせん断変形するとともに鉛直方向へ所定の剛性を有しながら圧縮変形し(図7参照)、それらゴム板49a~49cが建造物と基礎との間の水平変位及び圧縮変位や橋桁と橋台との間の水平変位及び圧縮変位に追従することで、免震装置10Bの積層ゴム支承12によって建造物と基礎との間の水平変位及び圧縮変位が抑制され、橋桁と橋台との間の水平変位及び圧縮変位が抑制される。
【0133】
免震装置10Bは、震度1~震度4程度の小規模又は中規模な地震による小スケール又は中スケールの震動が上部構造物(建造物又は橋桁)及び下部構造物(基礎又は橋台)に作用して水平変位又は圧縮変位、水平変位及び圧縮変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cが所定の剛性を有しながらせん断変形して水平変位に追従し、又は、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cが所定の剛性を有しながら圧縮変形して圧縮変位に追従し、或いは、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cが水平方向及び鉛直方向へ所定の剛性を有しながらせん断変形及び圧縮変形して水平変位及び圧縮変位に追従し、上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)との間の水平変位を積層ゴム支承12によって抑制することができ、上部構造物と下部構造物との間の圧縮変位を積層ゴム支承12によって抑制することができるとともに、上部構造物と下部構造物との間の水平変位及び圧縮変位を積層ゴム支承12によって抑制することができ、小スケール又は中スケールの震動による上部構造物(建造物又は橋桁)及び下部構造物(基礎又は橋台)の揺れ動きを確実に防ぐことができる。
【0134】
積層ゴム支承12のせん断変形のみによる水平変位の抑制が難しい想定量を超えるような震度5以上の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、回転変位が建造物と基礎との間に生じた場合、又は、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、回転変位が橋桁と橋台との間に生じた場合、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cがせん断変形するとともに、外輪83の球状内周面86に対して内輪84の球状外周面88が摺動して球面滑り軸受82が回転変位に追従しつつ、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が所定の静摩擦力を超える水平力により水平方向へ所定の動摩擦力を発生しながら滑ることにより、建造物と基礎との間の水平変位が許容かつ抑制され、橋桁と橋台との間の水平変位が許容かつ抑制される(図8参照)。
【0135】
免震装置10Bでは、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動が上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)とに作用して水平変位、回転変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、すべり板18とステンレス板77との間の静摩擦力以上の水平力が作用すると、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cがせん断変形したままの状態で、すべり板18の滑り上面38がステンレス板77(すべり板)の下面79に対して水平方向へ滑る(球面滑り軸受82が上部ベースプレート14に対して水平方向へ移動する)。
【0136】
前記震度の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が建造物(上部構造物)と基礎(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、圧縮変位、回転変位が建造物と基礎との間に生じた場合、又は、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が橋桁(上部構造物)と橋台(下部構造物)とに作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは抑制することができない大きな水平変位)、圧縮変位、回転変位が橋桁と橋台との間に生じた場合、図14に示すように、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cがせん断変形及び圧縮変形するとともに、外輪83の球状内周面86に対して内輪84の球状外周面88が摺動して球面滑り軸受82が回転変位に追従しつつ、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が水平方向へ所定の摩擦力を発生しながら滑ることにより、建造物と基礎との間の水平変位が許容かつ抑制され、橋桁と橋台との間の水平変位が許容かつ抑制される。
【0137】
免震装置10Bでは、前記震度の大規模な地震による大スケールの震動が上部構造物(建造物又は橋桁)と下部構造物(基礎又は橋台)に作用して水平変位、圧縮変位、回転変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、すべり板18とステンレス板77との間の静摩擦力以上の水平力が作用すると、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cがせん断変形及び圧縮変形したままの状態で、すべり板18の滑り上面38がステンレス板77(すべり板)の下面79に対して水平方向へ滑る(球面滑り軸受82が上部ベースプレート14に対して水平方向へ移動する)。
【0138】
免震装置10Bでは、大スケールの震動によってすべり板18の滑り上面38がステンレス板77(すべり板)の下面79に対して水平方向へ大きく滑り(球面滑り軸受82が上部ベースプレート14に対して水平方向へ大きく移動し)、球面滑り軸受82が上部ベースプレート14のステンレス板77の周縁部に移動したときに、球面滑り軸受82の外輪83の外周がステンレス板取付プレート21の周縁部に形成された周縁ストッパー78に当接(衝突)し、球面滑り軸受82のそれ以上の水平方向への移動が阻止される。
【0139】
免震装置10Bは、積層ゴム支承12のせん断変形のみによる水平変位の抑制が難しい想定量を超えるような震度5以上の大規模な地震による大スケールの震動(所定の震動)が上部構造物(建造物又は橋桁)及び下部構造物(基礎又は橋台)に作用して水平変位(積層ゴム支承12のみでは許容かつ抑制することができない大きな水平変位)、回転変位、圧縮変位が上部構造物と下部構造物との間に生じたときに、積層ゴム支承12が所定の剛性を有しながら圧縮変形して圧縮変位に追従し、積層ゴム支承12によって圧縮変位を抑制することができるとともに、外輪83の球状内周面86に対して内輪84の球状外周面88が摺動して球面滑り軸受82が回転変位に追従し、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)に対するすべり板18の水平状態及び摺接状態を保持しつつ、ステンレス板77の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が所定の摩擦力を生じながら水平方向へ滑る(水平移動する)ことによって大スケールの震動から生じた大きな水平変位を抑制することができる。
【0140】
免震装置10Bは、大規模な地震による大スケールの震動によって上部構造物及び下部構造物に生じた水平変位、回転変位、圧縮変位を球面滑り軸受82を含む圧力均等分散手段81及び積層ゴム支承12が抑制するから、大きな震動による上部構造物及び下部構造物の大きな揺れや破損、損壊、倒壊を確実に防ぐことができる。免震装置10Bは、小スケール又は中スケールの震動及び大スケールの震動から生じた各変位を抑制することができ、小さな震動や中程度の震動、大きな震動のそれぞれに対応可能であるにもかかわらず、免震装置10Bが大型になることはなく、小型化したコンパクトな免震装置10Bを提供することができる。
【0141】
免震装置10Bは、それが杭頭免震又は柱脚免震において使用された場合、杭頭免震又は柱脚免震において積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cがせん断変形して小スケール又は中スケールの震動による水平変位に追従しつつ、積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cが圧縮変形して小スケール又は中スケールの震動による圧縮変位に追従し、積層ゴム支承12によって水平変位や圧縮変位を許容かつ抑制することができ、杭頭免震又は柱脚免震において積層ゴム支承12の第1~第3ゴム板49a~49cが圧縮変形して大スケールの震動による圧縮変位に追従し、積層ゴム支承12によって圧縮変位を抑制することができるとともに、外輪83の球状内周面86に対して内輪84の球状外周面88が摺動して球面滑り軸受82が回転変位に追従しつつ、上部ベースプレート14のステンレス板77(すべり板)の下面79に対してすべり板18の滑り上面38が水平方向へ滑ることによって大きな震動による水平変位を許容し、かつ抑制することができる。免震装置10Bは、杭頭免震又は柱脚免震において有効かつ最適に使用することができ、杭頭免震又は柱脚免震に使用する小型化したコンパクトな免震装置10Bを提供することができる。
【0142】
免震装置10Bは、球面滑り軸受82が上部ベースプレート14のステンレス板77の周縁部に移動したときに、球面滑り軸受82の外輪83の外周が周縁ストッパー78に当接(衝突)し、球面滑り軸受82のそれ以上の水平方向への移動が阻止されるから、球面滑り軸受82のステンレス板77の周縁部から外方への脱落を防ぐことができ、免震装置10Bの損壊を防ぐことができるとともに、想定を超える巨大地震の際に、構造物と構造物外周との設定クリアランス(移動範囲)を超えることなく、構造物のエントランス部等の被害を減少させることができる。
【符号の説明】
【0143】
10A 免震装置
10B 免震装置
11 密閉ゴム支承板支承
12 積層ゴム支承
13 下部アンカープレート
14 上部ベースプレート(上沓)
15 第1ポット
16 第2ポット
17 シーリング
18 すべり板
19 密閉ゴムプレート
20 上部アンカープレート
21 ステンレス板取付プレート
22 アンカーボルト(所定の連結手段)
23 第1ポット部
24 底壁
25 周壁
26 上部開口
27 すべり板収容スペース
28 第2ポット部
29 底壁
30 周壁
31 上部開口
32 ゴムプレート収容スペース
33 フランジ
34 第1螺着孔(第1固定ボルト用孔)
35 第1固定ボルト
36 上端周面
37 下端周面
38 上面
39 下面
40 外周面
41 上面
42 下面
43 外周面
44 中央部
45 周縁部
46 上部連結プレート
47 下部連結プレート
48 下部ベースプレート
49a~49c 第1~第3ゴム板
50a,50b 第1及び第2硬質板
51 上面
52 下面
53 第2螺着孔(第1固定ボルト用ネジ穴)
54 上面
55 下面
56 第3螺着孔(第2固定ボルト用ネジ穴)
57 第2固定ボルト
58 上面
59 下面
60 孔(第2固定ボルト用孔)
61 孔(第3固定ボルト用孔)
62 第3固定ボルト
63 上面
64 下面
65 外周面
66 上面
67 下面
68 上面
69 下面
70 アンカーボルト(所定の連結手段)
71 第4螺着孔(第3固定ボルト用ネジ穴)
72 中央部
73 周縁部
74 周面
75 スリット
76 剛性部材
77 ステンレス板(すべり板)
78 周壁ストッパー
79 下面
80 上面
81 圧力均等分散手段
82 球面滑り軸受
83 外輪
84 内輪
85 底部
86 球状内周面
87 フランジ
88 球状外周面
89 収容凹部
図1
図2
図3
図4
図5
図6
図7
図8
図9
図10
図11
図12
図13
図14
図15