特開 2024-41333 支承装置

(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】P2024041333

(43)【公開日】2024-03-27

(54)【発明の名称】支承装置

(51)【国際特許分類】

   E01D 19/04 20060101AFI20240319BHJP

   E04B 1/24 20060101ALI20240319BHJP

【ＦＩ】

E01D19/04 D

E04B1/24 R

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022146080

(22)【出願日】2022-09-14

(71)【出願人】

【識別番号】000000549

【氏名又は名称】株式会社大林組

(74)【代理人】

【識別番号】110000176

【氏名又は名称】弁理士法人一色国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】浅岡 泰彦

(72)【発明者】

【氏名】長屋 圭一

(72)【発明者】

【氏名】佐藤 朋成

(72)【発明者】

【氏名】木村 寛之

【テーマコード（参考）】

2D059

【Ｆターム（参考）】

2D059AA03

2D059AA34

2D059BB31

2D059BB33

2D059GG59

(57)【要約】

【課題】支承装置に部分的な破損が生じた場合にも、機能維持を図ることである。
【解決手段】隣り合う構造部材間で圧縮方向に応力伝達する支承装置であって、間隔を設けて並列配置した複数の雌側リブプレート、及び該雌側リブプレートの基端が表面に固定され、裏面に前記構造部材の一方が接合される第１の取付け板を有する一方の沓体と、前記雌側リブプレートの間に差し込まれる雄側リブプレート、及び該雄側リブプレートの基端が表面に固定され、裏面に前記構造部材の他方が接合される第２の取付け板を有する他方の沓体と、前記雌側リブプレート及び前記雄側リブプレートを貫通する連結軸と、を備え、前記雄側リブプレートの先端部に、凸状曲面が形成されるとともに、並列配置した前記雌側リブプレートの間に、前記雄側リブプレートの先端部を収納する収納部が形成され、該収納部の内面に、前記凸状曲面に対して面接触可能な凹状曲面が形成される。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

隣り合う構造部材間で圧縮方向に応力伝達する支承装置であって、
間隔を設けて並列配置した複数の雌側リブプレート、及び該雌側リブプレートの基端が表面に固定され、裏面に前記構造部材の一方が接合される第１の取付け板を有する一方の沓体と、
前記雌側リブプレートの間に差し込まれる雄側リブプレート、及び該雄側リブプレートの基端が表面に固定され、裏面に前記構造部材の他方が接合される第２の取付け板を有する他方の沓体と、
前記雌側リブプレート及び前記雄側リブプレートを貫通する連結軸と、
を備え、
前記雄側リブプレートの先端部に、凸状曲面が形成されるとともに、
並列配置した前記雌側リブプレートの間に、前記雄側リブプレートの先端部を収納する収納部が形成され、該収納部の内面に、前記凸状曲面に対して面接触可能な凹状曲面が形成されることを特徴とする支承装置。

【請求項2】

請求項１に記載の支承装置において、
前記収納部が、並列配置した前記雌側リブプレートの基端側の両側部各々を塞ぐ塞ぎ部により形成され、
該塞ぎ部各々の内面に、前記凹状曲面が形成されることを特徴とする支承装置。

【請求項3】

請求項２に記載の支承装置において、
前記塞ぎ部が、前記雌側リブプレートの両側部から前記第１の取付け板に連続する壁体であることを特徴とする支承装置。

【請求項4】

請求項１からの３いずれか１項に記載の支承装置であって、
前記第１の取付け板及び第２の取付け板がそれぞれ、アーチ状をなす構造物の頂部で隣り合う前記構造部材に接合されることを特徴とする支承装置。

【請求項5】

請求項１から３のいずれか１項に記載の支承装置であって、
前記第１の取付け板及び第２の取付け板がそれぞれ、鉛直方向に隣り合う前記構造部材に接合されることを特徴とする支承装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、隣り合う構造部材間で、圧縮方向に応力伝達する支承装置に関する。

【背景技術】

【0002】

例えば、構造物の上部構造と下部構造の間に設置される支承装置の一つに、特許文献１で開示されているような、せん断型のピン支承装置がある。

【0003】

せん断型のピン支承装置８０は一般に、図７で示すような、上沓体８１及び下沓体８２と、連結ピン８３とにより構成される。上沓体８１は、ソールプレート８１１と櫛状に設けた複数のリブプレート８１２を備える。また、下沓体８２は、ベースプレート８２１と櫛状に設けた複数のリブプレート８２２を備える。

【0004】

これら上沓体８１と下沓体８２は、両者のリブプレート８１２、８２２をかみ合わせた状態で、連結ピン８３を貫通させることにより連結され、ピン支承装置８０が構成される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２０２０－１３９３２７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記のピン支承装置８０は、長期間にわたって使用すると金属疲労や腐食などにより破損を生じる可能性がある。なかでも、連結ピン８３に破断などが生じると、ピン接合部としての機能が喪失して、ピン支承装置８０を設けた構造物の崩壊につながるおそれがある。

【0007】

かかる課題に鑑みなされたものであって、その主な目的は、支承装置に部分的な破損が生じた場合にも、機能維持を図ることである。

【課題を解決するための手段】

【0008】

かかる目的を達成するため、本発明の支承装置は、隣り合う構造部材間で圧縮方向に応力伝達する支承装置であって、間隔を設けて並列配置した複数の雌側リブプレート、及び該雌側リブプレートの基端が表面に固定され、裏面に前記構造部材の一方が接合される第１の取付け板を有する一方の沓体と、前記雌側リブプレートの間に差し込まれる雄側リブプレート、及び該雄側リブプレートの基端が表面に固定され、裏面に前記構造部材の他方が接合される第２の取付け板を有する他方の沓体と、前記雌側リブプレート及び前記雄側リブプレートを貫通する連結軸と、を備え、前記雄側リブプレートの先端部に、凸状曲面が形成されるとともに、並列配置した前記雌側リブプレートの間に、前記雄側リブプレートの先端部を収納する収納部が形成され、該収納部の内面に、前記凸状曲面に対して面接触可能な凹状曲面が形成されることを特徴とする。

【0009】

本発明の支承装置は、前記収納部が、並列配置した前記雌側リブプレートの基端側の両側部各々を塞ぐ塞ぎ部により形成され、該塞ぎ部各々の内面に、前記凹状曲面が形成されることを特徴とする。

【0010】

本発明の支承装置は、前記塞ぎ部が、前記雌側リブプレートの両側部から前記第１の取付け板に連続する壁体であることを特徴とする。

【0011】

本発明の支承装置は、前記第１の取付け板及び第２の取付け板がそれぞれ、アーチ状をなす構造物の頂部で隣り合う前記構造部材に接合されることを特徴とする。

【0012】

本発明の支承装置は、前記第１の取付け板及び第２の取付け板がそれぞれ、鉛直方向に隣り合う前記構造部材に接合されることを特徴とする。

【0013】

本発明の支承装置によれば、連結軸に損傷が生じると、収納部に雄側リブプレートの先端部が嵌りこみ、収納部の凹状曲面と雄側リブプレートの凸状曲面とが当接することから、隣り合う構造部材間で圧縮方向に応力伝達する機能を維持できる。したがって、長期使用による経年劣化や腐食、もしくは不慮の事態により不具合が生じた場合にも、支持装置が設置された構造物の崩壊を抑止することが可能となる。

【0014】

また、一方の沓体及び他方の沓体は、左右方向もしくは上下方向に配置しても、同様の機能が維持される。したがって、例えば、アーチ状をなす構造物の頂部で隣り合う構造部材間や、鉛直方向に隣り合う構造部材間に設置することが可能となる。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、一方の沓体と他方の沓体を連結する連結軸が破損するなど、支承装置に部分的な破損が生じた場合にも、圧縮方向に応力伝達する機能を維持することが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の実施の形態における支承装置の概略を示す図である。

【図2】本発明の実施の形態における支承装置の詳細を示す図である（その１）。

【図3】本発明の実施の形態における支承装置の詳細を示す図である（その２）。

【図4】本発明の実施の形態における通常時と異常発生時の支承装置を示す図である。

【図5】本発明の実施の形態における支承装置の設置事例を示す図である。

【図6】本発明の実施の形態における支承装置の他の事例を示す図である。

【図7】従来のせん断型ピン支承装置を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

本発明は、隣り合う構造部材をピン接合し圧縮方向に応力伝達する、いわゆるせん断型のピン支承装置に関するものである。圧縮力が作用される構造部材間であれば、いずれの方向に隣り合う構造部材間でも適用可能であるが、本実施の形態では、左右方向に隣り合う構造部材間に設置する場合を事例に挙げ、以下に支承装置の詳細を説明する。

【0018】

図１（ａ）で示すように、支承装置１０は、一方の沓体２０と、他方の沓体３０と、連結軸４０と、を備えている。支承装置１０は、例えば図１（ｂ）で示すように、一方の沓体２０を紙面右側に配置し、他方の沓体３０を紙面左側に配置した姿勢で、隣り合う構造部材５０どうしをピン接合している。なお、図１（ｂ）では、構造部材５０各々にＨ形鋼を採用する場合を事例に挙げている。

【0019】

一方の沓体２０は、図２（ａ）（ｂ）で示すように、第１の取付け板２１と、雌側リブプレート２２と、貫通孔２３と、塞ぎ部２４と、を備える。第１の取付け板２１は、裏面に構造部材５０が接合され、表面には２枚の雌側リブプレート２２が固定されている。、

【0020】

雌側リブプレート２２は、第１の取付け板２１から突出するように設けられる略台形形状のプレート材である。先端側が円弧状に形成され、基端側が第１の取付け板２１に固定されている。この雌側リブプレート２２に、連結軸４０が貫通する貫通孔２３が設けられている。

【0021】

このような形状の雌側リブプレート２２は、図２（ｂ）で示すように、２枚が一定の隙間を設けて並列設置され、各々の外側には補強材２５が対をなして設けられている。また、雌側リブプレート２２の基端側であって対向する内側には、両者間の隙間を塞ぐようにして塞ぎ部２４が設けられている。

【0022】

塞ぎ部２４は、図２（ｂ）で示すように、２枚の雌側リブプレート２２の側部から第１の取付け板２１に連続する壁体により構成され、その外面は、図１（ａ）で示すように、雌側リブプレート２２の側部とともに同一平面を形成している。一方、その内面には、図２（ｃ）で示すように、凹状曲面２４１が形成されている。

【0023】

こうして図１（ａ）及び図２（ｃ）で示すように、この塞ぎ部２４、２枚の雌側リブプレート２２、及び第１の取付け板２１で囲まれた空間に収納部２６が形成される。そして、この収納部２６に、他方の沓体３０に設けられた雄側リブプレート３２が収納される。

【0024】

他方の沓体３０は、図２（ａ）（ｂ）で示すように、第２の取付け板３１と、雄側リブプレート３２と、貫通孔３３と、を備える。第２の取付け板３１は、裏面に構造部材５０が接続され、表面には雄側リブプレート３２が固定されている。

【0025】

雄側リブプレート３２は、第２の取付け板３１から突出するように設けられる略台形形状のプレート材であり、基端側が第２の取付け板３１に固定されている。この雄側リブプレート３２に、連結軸４０が貫通する貫通孔３３が設けられている。

【0026】

また、図２（ａ）で示すように、雄側リブプレート３２の先端部は、略円弧状の凸状曲面３２１に形成されている。図２（ｃ）を参照して説明した、塞ぎ部２４の内面に形成した凹状曲面２４１は、この先端部の凸状曲面３２１に対して面接触が可能な形状となっている。

【0027】

上述する構成の一方の沓体２０と他方の沓体３０は、雄側リブプレート３２の貫通孔３３と雌側リブプレート２２の貫通孔２３が同軸上に位置するまで、雄側リブプレート３２の先端部を２枚の雌側リブプレート２２の間に差し込む。この状態で、貫通孔２３、３３に連結軸４０を挿入し貫通させることにより、図３（ａ）で示すように、一方の沓体２０と他方の沓体３０は連結され、支承装置１０が組立てられる。

【0028】

このとき、図３（ｂ）で示すように、雄側リブプレート３２の先端部に設けた凸状曲面３２１と、塞ぎ部２４の内面に設けた凹状曲面２４１が、わずかな間隔を有して対向する状態となる。

【0029】

これにより、通常時において支承装置１０は、図４（ａ）で示すように、例えば隣り合う構造部材５０に下方に向かう外力が作用する場合などに、一方の沓体２０と他方の沓体３０を、連結軸４０まわりにスムーズに回転させることができる。また、隣り合う構造部材５０の間で、圧縮方向に応力伝達する機能を有している。

【0030】

一方、長期利用による金属疲労や腐食、もしくは不慮の事態などが起こると、連結軸４０に破断を生じる可能性がある。このような異常発生時に、一方の沓体２０と他方の沓体３０は、隣り合う構造部材５０から圧縮方向の力を作用されて、図４（ｂ）で示すように、雄側リブプレート３２が収納部２６にはまり込み嵌合状態となる。

【0031】

そして、雄側リブプレート３２の先端部に形成した凸状曲面３２１が、塞ぎ部２４の内面に形成した凹状曲面２４１に当接する。これにより、支承装置１０は、隣り合う構造部材間で大きな変形を生じることなく圧縮方向に応力伝達する機能を維持することができる。このため、支承装置１０によりピン接合された隣り合う構造部材５０により構成される構造物の崩壊を、支承装置１０に異常が発生した場合にも抑止することが可能となる。

【0032】

上記の構成を有する支承装置１０は、一方の沓体２０及び他方の沓体３０を、左右方向もしくは上下方向のいずれに配置しても、異常発生時に同様の機能を維持することができる。したがって、例えば、図５（ａ）で示すような、屋根やアーチ橋のアーチリブなど、アーチ状をなす構造物６０の頂部で隣り合う構造部材６１間に設置し、圧縮軸力を伝達することができる。

【0033】

また、図５（ｂ）で示すように、例えば、橋梁７０の上部工７１と下部工７２の間など、鉛直方向に隣り合う構造部材間に設置し、荷重を伝達することも可能となる。このように、支承装置１０は、圧縮力が作用される構造部材間のいずれにも設置できる。

【0034】

本発明の支承装置１０は、上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。

【0035】

例えば、本実施の形態では、図１で示すように、一方の沓体２０に２枚の雌側リブプレート２２を設けるとともに、他方の沓体３０に１枚の雄側リブプレート３２を設ける場合を事例に挙げた。しかし、隙間を設けて並列配置した雌側リブプレート２２の間に雄側リブプレート３２を差し込むことができれば、雌側リブプレート２２を３枚以上設けるとともに、雄側リブプレート３２を２枚以上設ける構成としてもよい。

【0036】

また、収納部２６を形成する塞ぎ部２４は、図２（ｂ）で示すように、雌側リブプレート２２の側部から第１の取付け板２１に連続する壁体に形成されている。しかし、塞ぎ部２４の形状は壁体に限定されるものではない。雄側リブプレート３２の先端部を収納する収納部２６を形成でき、かつ内面を凹状曲面２４１にできれば、例えば、複数の梁部材を、隙間を設けて並列配置した隣り合う雌側リブプレート２２の側部に架け渡すなど、いずれに形成してもよい。

【0037】

さらに、図３（ｂ）では、一方の沓体２０と他方の沓体３０を鋳造品とした場合に想定される製造誤差を考慮し、雄側リブプレート３２の先端部に設けた凸状曲面３２１と、塞ぎ部２４の内面い設けた凹状曲面２４１との間に、わずかな間隔を設けた。しかし、製造方法はいずれでもよい。

【0038】

したがって、両者を当接させた状態でピン接合部として機能させることができる程度に、一方の沓体２０と他方の沓体３０を製造できる場合には、隙間を省略してもよい。隙間を省略すると、図４（ｂ）を参照して説明したような異常発生時に、雄側リブプレート３２の先端部に設けた凸状曲面３２１と塞ぎ部２４の内面に設けた凹状曲面２４１とが、衝突することにより生じる衝撃を回避できる。

【0039】

また、塞ぎ部２４の内面に形成した凹状曲面２４１について、例えば、図２（ｃ）では、内角１２０度程度の範囲に形成したが、設定する範囲は何ら限定されるものではない。

【0040】

さらに、本実施の形態では、構造部材５０にＨ型鋼を採用する場合を事例に挙げている。このため、図６で示すように、一方の沓体２０を構成する第１の取付け板２１の裏面には、構造部材５０と接触する範囲を選択的に、削り仕上げ面２１１とし、構造部材５０との密着性を高めている。他方の沓体３０を構成する第２の取付け板３１も、同様の表面加工を行っている。

【0041】

このような削り仕上げ面２１１を設ける範囲は、構造部材５０に採用する鋼材に応じて、適宜決定するとよい。なお、構造部材５０はコンクリート部材であってもよく、この場合には、構造部材５０と第１の取付け板２１とをアンカー接合する構成としてもよい。

【0042】

また、図６で示すように、第１の取付け板２１の側周面にワイヤーなどを係止する吊り金具２１２を設け、運搬作業時や据え付け作業時などの取扱いを容易な構成としてもよい。これらの構成は、他方の沓体３０に備えた第２の取付け板３１についても同様の構成を設けるとよい。

【符号の説明】

【0043】

１０ 支承装置
２０ 一方の沓体
２１ 第１の取付け板
２１１ 削り仕上げ面
２１２ 吊り金具
２２ 雌側リブプレート
２３ 貫通孔
２４ 塞ぎ部
２４１ 凹状曲面
２５ 補強材
２６ 収納部
３０ 他方の沓体
３１ 第２の取付け板
３２ 雄側リブプレート
３２１ 凸状曲面
３３ 貫通孔
４０ 連結軸
５０ 構造部材
６０ 構造物
６１ 構造部材
６２ 構造部材
７０ 橋梁
７１ 上部工
７２ 下部工
８０ ピン支承装置
８１ 上沓体
８１１ ソールプレート
８１２ リブプレート
８２ 下沓体
８２１ ベースプレート
８２２ リブプレート
８３ 連結ピン

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】