特許 7191263 免震システム及び積層ゴム装置の取り外し方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B1)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-12-08

(45)【発行日】2022-12-16

(54)【発明の名称】免震システム及び積層ゴム装置の取り外し方法

(51)【国際特許分類】

   E04H 9/02 20060101AFI20221209BHJP

   F16F 15/02 20060101ALI20221209BHJP

   F16F 15/04 20060101ALI20221209BHJP

【ＦＩ】

E04H9/02 331A

E04H9/02 331E

F16F15/02 L

F16F15/04 E

F16F15/04 P

【請求項の数】 11

(21)【出願番号】P 2022089635

(22)【出願日】2022-06-01

【審査請求日】2022-06-07

【早期審査対象出願】

(73)【特許権者】

【識別番号】306022513

【氏名又は名称】日鉄エンジニアリング株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100149548

【弁理士】

【氏名又は名称】松沼 泰史

(74)【代理人】

【識別番号】100140774

【弁理士】

【氏名又は名称】大浪 一徳

(74)【代理人】

【識別番号】100134359

【弁理士】

【氏名又は名称】勝俣 智夫

(74)【代理人】

【識別番号】100188592

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 洋

(74)【代理人】

【識別番号】100217249

【弁理士】

【氏名又は名称】堀田 耕一郎

(74)【代理人】

【識別番号】100221279

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 健吾

(74)【代理人】

【識別番号】100207686

【弁理士】

【氏名又は名称】飯田 恭宏

(74)【代理人】

【識別番号】100224812

【弁理士】

【氏名又は名称】井口 翔太

(72)【発明者】

【氏名】酒井 快典

(72)【発明者】

【氏名】山口 路夫

【審査官】土屋 保光

(56)【参考文献】

【文献】特開２００２－０３８４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１４２３４４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特許第２５２２５２７（ＪＰ，Ｂ２）

【文献】特開２００６－２７４７５３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１７６５７６（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－０７７５０３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０４Ｈ ９／０２

Ｆ１６Ｆ １５／０２，１５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

上部構造体と下部構造体との間の免震層に設置され、前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか一方に固定された積層ゴム装置と、
前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方に設けられ、前記免震層に水平力が作用した際に、前記積層ゴム装置の一部と当接するストッパー部と、
を備え、
前記ストッパー部は前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方から取り外し可能である、又は、前記一部は前記積層ゴム装置の残部から取り外し可能であり、
前記積層ゴム装置は、
積層ゴム装置本体と、
前記積層ゴム装置本体に設置され、前記免震層に水平力が作用した際に、前記ストッパー部と当接する水平力伝達部と、
を備え、
前記一部は、前記水平力伝達部であり、
前記水平力伝達部には、側面に摩擦低減材が設けられている、
ことを特徴とする免震システム。

【請求項2】

上部構造体と下部構造体との間の免震層に設置され、前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか一方に固定された積層ゴム装置と、
前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方に設けられ、前記免震層に水平力が作用した際に、前記積層ゴム装置の一部と当接するストッパー部と、
を備え、
前記ストッパー部は前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方から取り外し可能である、又は、前記一部は前記積層ゴム装置の残部から取り外し可能であり、
前記積層ゴム装置は、
積層ゴム装置本体と、
前記積層ゴム装置本体に設置され、前記免震層に水平力が作用した際に、前記ストッパー部と当接する水平力伝達部と、
を備え、
前記一部は、前記水平力伝達部であり、
前記ストッパー部の内側には、摩擦低減材が設けられている、
ことを特徴とする免震システム。

【請求項3】

上部構造体と下部構造体との間の免震層に設置され、前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか一方に固定された積層ゴム装置と、
前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方に設けられ、前記免震層に水平力が作用した際に、前記積層ゴム装置の一部と当接するストッパー部と、
を備え、
前記ストッパー部は前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方から取り外し可能である、又は、前記一部は前記積層ゴム装置の残部から取り外し可能であり、
前記積層ゴム装置は、
積層ゴム装置本体と、
前記積層ゴム装置本体に設置され、前記免震層に水平力が作用した際に、前記ストッパー部と当接する水平力伝達部と、
を備え、
前記一部は、前記水平力伝達部であり、
前記水平力伝達部は、
前記積層ゴム装置本体の一部であるフランジ部と、
前記フランジ部から取り外し可能な水平力伝達部材と、
を備え、
前記水平力が発生していない時の前記ストッパー部の端部の位置は、前記水平力伝達部材の高さの範囲に存在する、
ことを特徴とする免震システム。

【請求項4】

前記免震システムの平面視において、前記フランジ部が、前記水平力伝達部材の外縁以内に存在する、
ことを特徴とする請求項３に記載の免震システム。

【請求項5】

上部構造体と下部構造体との間の免震層に設置され、前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか一方に固定された積層ゴム装置と、
前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方に設けられ、前記免震層に水平力が作用した際に、前記積層ゴム装置の一部と当接するストッパー部と、
を備え、
前記ストッパー部は前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方から取り外し可能である、又は、前記一部は前記積層ゴム装置の残部から取り外し可能であり、
前記積層ゴム装置は、
積層ゴム装置本体と、
前記積層ゴム装置本体に設置され、前記免震層に水平力が作用した際に、前記ストッパー部と当接する水平力伝達部と、
を備え、
前記一部は、前記水平力伝達部であり、
前記免震層に、前記積層ゴム装置と並列に配置される球面滑り装置を更に備え、
前記球面滑り装置は、
前記上部構造体に配置される上沓と、
前記下部構造体に配置される下沓と、
前記上沓と前記下沓の間で摺動するスライダーと、
を有し、
前記スライダーは、少なくとも上面に曲率を有する滑り面を備え、前記上沓の下面にある曲率を有する滑り面に対して、前記スライダーの前記滑り面が摺動するようになっており、
前記球面滑り装置の上沓と下沓とが、前記水平力によって所定量だけ相対移動した際に、前記ストッパー部と前記水平力伝達部とが接触し、
前記水平力が発生していない時の、前記水平力伝達部と前記ストッパー部との正面視における重なり代は、前記球面滑り装置の上下方向移動量より大きい、
ことを特徴とする免震システム。

【請求項6】

上部構造体と下部構造体との間の免震層に設置され、前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか一方に固定された積層ゴム装置と、
前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方に設けられ、前記免震層に水平力が作用した際に、前記積層ゴム装置の一部と当接するストッパー部と、
を備え、
前記ストッパー部は前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方から取り外し可能である、又は、前記一部は前記積層ゴム装置の残部から取り外し可能である、
ことを特徴とする免震システムにおける前記積層ゴム装置の取り外し方法であって、
前記積層ゴム装置を取り外す前に前記ストッパー部を取り外すストッパー部取り外し工程と、
前記積層ゴム装置を取り外す積層ゴム取り外し工程と、
を含む、
ことを特徴とする積層ゴム装置の取り外し方法。

【請求項7】

上部構造体と下部構造体との間の免震層に設置され、前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか一方に固定された積層ゴム装置と、
前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方に設けられ、前記免震層に水平力が作用した際に、前記積層ゴム装置の一部と当接するストッパー部と、
を備え、
前記ストッパー部は前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方から取り外し可能である、又は、前記一部は前記積層ゴム装置の残部から取り外し可能であり、
前記積層ゴム装置は、
積層ゴム装置本体と、
前記積層ゴム装置本体に設置され、前記免震層に水平力が作用した際に、前記ストッパー部と当接する水平力伝達部と、
を備え、
前記一部は、前記水平力伝達部である、
ことを特徴とする免震システムにおける前記積層ゴム装置の取り外し方法であって、
前記積層ゴム装置を取り外す前に前記水平力伝達部を取り外す水平力伝達部取り外し工程と、
前記積層ゴム装置を取り外す積層ゴム取り外し工程と、
を含む、
ことを特徴とする積層ゴム装置の取り外し方法。

【請求項8】

上部構造体と下部構造体との間の免震層に設置され、前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか一方に固定された積層ゴム装置と、
前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方に設けられ、前記免震層に水平力が作用した際に、前記積層ゴム装置の一部と当接するストッパー部と、
を備え、
前記ストッパー部は前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方から取り外し可能である、又は、前記一部は前記積層ゴム装置の残部から取り外し可能であり、
前記積層ゴム装置は、
積層ゴム装置本体と、
前記積層ゴム装置本体に設置され、前記免震層に水平力が作用した際に、前記ストッパー部と当接する水平力伝達部と、
を備え、
前記一部は、前記水平力伝達部であり、
前記水平力が発生していない時の前記ストッパー部の端部の位置は、前記水平力伝達部の高さの範囲に存在する、
ことを特徴とする免震システム。

【請求項9】

上部構造体と下部構造体との間の免震層に設置され、前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか一方に固定された積層ゴム装置と、
前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方に設けられ、前記免震層に水平力が作用した際に、前記積層ゴム装置の一部と当接するストッパー部と、
を備え、
前記ストッパー部は前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方から取り外し可能である、又は、前記一部は前記積層ゴム装置の残部から取り外し可能であり、
前記積層ゴム装置は、
積層ゴム装置本体と、
前記積層ゴム装置本体に設置され、前記免震層に水平力が作用した際に、前記ストッパー部と当接する水平力伝達部と、
を備え、
前記一部は、前記水平力伝達部であり、
前記免震層に、前記積層ゴム装置と並列に配置される球面滑り装置を更に備え、
前記水平力が発生していない時の、前記水平力伝達部と前記ストッパー部との正面視における重なり代は、前記球面滑り装置の上下方向移動量より大きい、
ことを特徴とする免震システム。

【請求項10】

上部構造体と下部構造体との間の免震層に設置され、前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか一方に固定された積層ゴム装置と、
前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方に設けられ、前記免震層に水平力が作用した際に、前記積層ゴム装置の一部と当接するストッパー部と、
を備え、
前記ストッパー部は前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方から取り外し可能である、又は、前記一部は前記積層ゴム装置の残部から取り外し可能であり、
前記積層ゴム装置は、
積層ゴム装置本体と、
前記積層ゴム装置本体に設置され、前記免震層に水平力が作用した際に、前記ストッパー部と当接する水平力伝達部と、
を備え、
前記一部は、前記水平力伝達部であり、
前記ストッパー部は円筒状に形成され、
前記水平力伝達部は、前記ストッパー部と当接する部分が円柱状に形成されている、
ことを特徴とする免震システム。

【請求項11】

上部構造体と下部構造体との間の免震層に設置され、前記上部構造体に固定された積層ゴム装置と、
前記下部構造体に設けられ、前記免震層に水平力が作用した際に、前記積層ゴム装置の一部と当接するストッパー部と、
を備え、
前記ストッパー部は前記下部構造体から取り外し可能である、又は、前記一部は前記積層ゴム装置の残部から取り外し可能である、
ことを特徴とする免震システム。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、免震システム及び積層ゴム装置の取り外し方法に関する。

【背景技術】

【0002】

地震動による地盤の水平変位が建物等の構造物に伝達することを防ぐために、免震システムが用いられることがある。
特許文献１においては、上部構造物と下部構造物との間に配置される、すべり支承と積層ゴム装置とを組み合わせた免震装置が開示されている。当該免震装置は、すべり支承が水平移動してストッパーに衝突した後に、積層ゴムが変形する。これにより、比較的小さい地震動に対してはすべり支承のみで対応する。比較的大きい地震動によって、すべり支承の免震性能を超えた時点で、積層ゴム装置が作動する。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１８－９６５０１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

免震システムが施工された建物において、何らかの理由により積層ゴム装置を交換する必要が生じることがある。
しかしながら、前記従来の免震装置においては、積層ゴム装置を取り外す際、すべり支承のストッパーを避けて取り外す必要がある。例えば、ジャッキ等により上部構造物と下部構造物との距離を広げる必要がある。したがって、免震システムの積層ゴム装置を交換する際の作業性に課題がある。

【0005】

本発明は、前述した事情に鑑みてなされたものであって、積層ゴム装置の交換作業性を向上した免震システム及び積層ゴム装置の取り外し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】

前記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提案している。
＜１＞本発明の態様１に係る免震システムは、上部構造体と下部構造体との間の免震層に設置され、前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか一方に固定された積層ゴム装置と、前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方に設けられ、前記免震層に水平力が作用した際に、前記積層ゴム装置の一部と当接するストッパー部と、を備え、前記ストッパー部は前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方から取り外し可能である、又は、前記一部は前記積層ゴム装置の残部から取り外し可能であることを特徴とする。

【0007】

この発明によれば、ストッパー部は上部構造体及び下部構造体のいずれか他方から取り外し可能である、又は、積層ゴム装置の一部は積層ゴム装置の残部から取り外し可能である。これにより、積層ゴム装置を交換する際、ストッパー部を避けるためにジャッキ等により上部構造物と下部構造物との距離を広げることを不要とすることができる。よって、積層ゴム装置の交換作業性を向上することができる。

【0008】

従来の免震システムのように、すべり支承が水平移動してストッパーに接触する構成においては、先に積層ゴム装置を取り外さなければ、ストッパー部を取り外すことができない構造を有するものがあった。これに対し、本態様のように、積層ゴム装置がストッパー部に接触する構成の場合、積層ゴム装置を取り外すことなく、ストッパー部のみを取り外すことが可能である。このような構造を有することで、上述の作用効果をもたらすことができる。

【0009】

＜２＞本発明の態様２に係る免震システムは、態様１に係る免震システムにおいて、また、前記ストッパー部は、前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか一方から前記積層ゴム装置を取り外すことなく、前記上部構造体及び前記下部構造体のいずれか他方から取り外し可能であることを特徴とする。

【0010】

この発明によれば、ストッパー部は、上部構造体及び下部構造体のいずれか一方から積層ゴム装置を取り外すことなく、上部構造体及び下部構造体のいずれか他方から取り外し可能である。これにより、積層ゴム装置の交換作業の前にストッパー部を取り外すことができる。よって、積層ゴム装置の交換の際にストッパー部が障害となることを防ぐことができる。

【0011】

＜３＞本発明の態様３に係る免震システムは、態様１又は態様２に係る免震システムにおいて、前記積層ゴム装置は、積層ゴム装置本体と、前記積層ゴム装置本体に設置され、前記免震層に水平力が作用した際に、前記ストッパー部と当接する水平力伝達部と、を備え、前記一部は、前記水平力伝達部であることを特徴とする。

【0012】

この発明によれば、積層ゴム装置の一部は、水平力伝達部である。言い換えれば、積層ゴム装置の残部は、積層ゴム装置本体である。したがって、水平力伝達部は、積層ゴム装置本体から取り外し可能である。これにより、水平力伝達部を取り外した後の積層ゴム装置本体は、ストッパー部に影響を受けることなく交換することができる。よって、積層ゴム装置の交換作業性を向上することができる。

【0013】

＜４＞本発明の態様４に係る免震システムは、態様１から態様３のいずれか１つに係る免震システムにおいて、前記水平力伝達部には、側面に摩擦低減材が設けられていることを特徴とする。

【0014】

ここで、水平力伝達部とストッパー部とが接触した時に、水平力伝達部とストッパー部との間で摩擦力が発生すると、例えば、水平力伝達部及びストッパー部の表面が互いに損傷する原因となる。また、意図しない摩擦力が免震システムの復元力特性に取り込まれる原因となる。これに対し、水平力伝達部には、側面に摩擦低減材が設けられている。これにより、上述の問題が発生することを防ぐことができる。
また、水平力伝達部を積層ゴム装置本体から取り外す際、ストッパー部と水平力伝達部とが接触することがある。水平力伝達部の側面に摩擦低減材が設けられていることで、ストッパー部と水平力伝達部が接した状態から、水平力伝達部を取外し易くすることができる。

【0015】

＜５＞本発明の態様５に係る免震システムは、態様１から態様４のいずれか１つに係る免震システムにおいて、前記ストッパー部の内側には、摩擦低減材が設けられていることを特徴とする。

【0016】

この発明によれば、ストッパー部の内側には、摩擦低減材が設けられている。これにより、ストッパー部の内側で摩擦力が発生することによって、水平力伝達部及びストッパー部の表面が互いに損傷することを防ぐことができる。また、意図しない摩擦力が免震システムの復元力特性に取り込まれることを防ぐことができる。

【0017】

＜６＞本発明の態様６に係る免震システムは、態様１から態様５のいずれか１つに係る免震システムにおいて、前記水平力伝達部は、前記積層ゴム装置本体の一部であるフランジ部と、前記フランジ部から取り外し可能な水平力伝達部材と、を備え、前記水平力が発生していない時の前記ストッパー部の端部の位置は、前記水平力伝達部材の高さの範囲に存在することを特徴とする。

【0018】

この発明によれば、水平力が発生していない時のストッパー部の端部の位置は、水平力伝達部材の高さの範囲に存在する。これにより、水平力伝達部とストッパー部とが当接する時は、水平力伝達部材でのみ水平力を負担するようにすることができる。よって、水平力伝達部の設計を容易にすることができる。また、水平力に合わせてフランジ部を変更することを不要とすることができる。

【0019】

＜７＞本発明の態様７に係る免震システムは、態様６に係る免震システムにおいて、前記免震システムの平面視において、前記フランジ部が、前記水平力伝達部材の外縁以内に存在することを特徴とする。

【0020】

この発明によれば、免震システムの平面視において、フランジ部が、水平力伝達部材の外縁以内に存在する。つまり、免震システムの平面視において、フランジ部は、水平力伝達部材の外側に位置しない。これにより、水平力伝達部とストッパー部とが当接する時に、フランジ部がストッパー部に当接することを防ぐことができる。よって、水平力を、水平力伝達部材のみによって負担することを確実にすることができる。

【0021】

＜８＞本発明の態様８に係る免震システムは、態様１から態様７のいずれか１つに係る免震システムにおいて、前記積層ゴム装置本体の上面及び下面のいずれか一方は、前記上部構造体又は前記下部構造体に接触し、いずれか他方には、前記水平力伝達部が設置されており、前記ストッパー部は、前記水平力伝達部から水平方向に離れた位置に設置され、前記ストッパー部は、前記上部構造体と前記下部構造体とが、前記水平力によって所定量だけ相対移動した際に前記水平力伝達部に接触することを特徴とする。

【0022】

この発明によれば、ストッパー部は、水平力伝達部から水平方向に離れた位置に設置される。これにより、水平力が発生していない時に、ストッパー部と水平力伝達部とが接触することを防ぐことができる。ストッパー部は、上部構造体と下部構造体とが、水平力によって所定量だけ相対移動した際に水平力伝達部に接触する。これにより、水平力が発生してから上部構造体と下部構造体とが所定量だけ移動するまでの間、積層ゴム装置が作動させないようにすることができる。よって、積層ゴム装置本体の設計をする際、水平力が上部構造体と下部構造体とが所定量だけ移動しない程度の大きさであった場合を考慮することを不要とすることができる。よって、積層ゴム装置本体を、水平力が上部構造体と下部構造体とが所定量だけ移動する程度の大きさである場合のみ考慮して設計することができる。よって、積層ゴム装置を、比較的大きな水平力に特化した性能とすることができる。

【0023】

＜９＞本発明の態様９に係る免震システムは、態様８に係る免震システムにおいて、前記積層ゴム装置本体の上面及び下面のいずれか他方は、前記上部構造体及び前記下部構造体に接触していないことを特徴とする。

【0024】

この発明によれば、積層ゴム装置本体の上面及び下面のいずれか他方は、上部構造体及び下部構造体に接触していない。これにより、積層ゴム装置本体には、水平力伝達部とストッパー部とが接触するまで、水平力が付加されないようにすることができる。よって、積層ゴム装置本体の設計をする際、水平力が上部構造体と下部構造体とが所定量だけ移動しない程度の大きさであった場合を考慮することを不要とすることができる。

【0025】

＜１０＞本発明の態様１０に係る免震システムは、態様１から態様９のいずれか１つに係る免震システムにおいて、前記免震層に、前記積層ゴム装置と並列に配置される球面滑り装置を更に備え、前記球面滑り装置は、前記上部構造体に配置される上沓と、前記下部構造体に配置される下沓と、前記上沓と前記下沓の間で摺動するスライダーと、を有し、前記スライダーは、少なくとも上面に曲率を有する滑り面を備え、前記上沓の下面にある曲率を有する滑り面に対して、前記スライダーの前記滑り面が摺動するようになっており、前記球面滑り装置の上沓と下沓とが、前記水平力によって所定量だけ相対移動した際に、前記ストッパー部と前記積層ゴム装置の一部とが接触することを特徴とする。

【0026】

この発明によれば、球面滑り装置の上沓と下沓とが、水平力によって所定量だけ相対移動した際に、ストッパー部と積層ゴム装置の一部とが接触する。つまり、上沓と下沓とが所定量だけ相対移動した際に、積層ゴム装置が作動する。これにより、水平力が発生してから上部構造体と下部構造体とが所定量だけ移動するまでの間は、球面滑り装置のみが作動する。そして、上部構造体と下部構造体とが所定量だけ移動した後から、積層ゴム装置を作動させることができる。よって、球面滑り装置を、水平力が上部構造体と下部構造体とが所定量だけ移動しない程度の大きさである場合のみ考慮して設計することができる。よって、球面滑り装置を、比較的小さな水平力に特化した性能とすることができる。

【0027】

＜１１＞本発明の態様１１に係る免震システムは、態様１から態様９のいずれか１つに係る免震システムにおいて、前記免震層に、前記積層ゴム装置と並列に配置される球面滑り装置を更に備え、前記球面滑り装置は、前記上部構造体に配置される上沓と、前記下部構造体に配置される下沓と、前記上沓と前記下沓の間で摺動するスライダーと、を有し、前記スライダーは、少なくとも上面に曲率を有する滑り面を備え、前記上沓の下面にある曲率を有する滑り面に対して、前記スライダーの前記滑り面が摺動するようになっており、前記球面滑り装置の上沓と下沓とが、前記水平力によって所定量だけ相対移動した際に、前記ストッパー部と前記水平力伝達部とが接触することを特徴とする。

【0028】

この発明によれば、球面滑り装置の上沓と下沓とが、水平力によって所定量だけ相対移動した際に、ストッパー部と水平力伝達部とが接触する。つまり、上沓と下沓とが所定量だけ相対移動した際に、積層ゴム装置が作動する。これにより、球面滑り装置を、水平力が上部構造体と下部構造体とが所定量だけ移動しない程度の大きさである場合のみ考慮して設計することができる。よって、球面滑り装置を、比較的小さな水平力に特化した性能とすることができる。更に、ストッパー部が水平力伝達部と接触することで、水平力伝達部材でのみ水平力を負担するようにすることができる。

【0029】

＜１２＞本発明の態様１２に係る免震システムは、態様１１に係る免震システムにおいて、また、水平力が発生していない時の、前記水平力伝達部と前記ストッパー部との正面視における重なり代は、前記球面滑り装置の上下方向移動量より大きいことを特徴とする。

【0030】

ここで、球面滑り装置は、水平力によって上沓と下沓とが水平方向に相対移動すると、上沓と下沓との上下方向の距離が離れるように移動する。これにより、水平力が発生していない場合と、球面滑り装置の上沓と下沓とが所定量だけ相対移動した場合とで、上下方向におけるストッパー部と水平力伝達部との位置がずれる。これに対し、水平力が発生していない時の、水平力伝達部とストッパー部との正面視における重なり代は、球面滑り装置の上下方向移動量より大きい。これにより、上下方向においてストッパー部と水平力伝達部との位置がずれた場合であっても、確実にストッパー部と水平力伝達部とが接触することを担保することができる。

【0031】

＜１３＞本発明の態様１３に係る免震システムは、態様１０から態様１２のいずれか１つに係る免震システムにおいて、また、前記所定量は、レベル２地震より大きい地震の際の、前記上沓と前記下沓との水平方向における相対移動量であることを特徴とする。

【0032】

ここで、球面滑り装置を、レベル２地震より大きい地震を考慮したものとすると、非常に大きなサイズとする必要がある。更に、レベル１程度の地震に対して柔軟に対応することが難しくなる。これに対し、所定量は、レベル２地震より大きい地震の際の、上沓と下沓との水平方向における相対移動量である。つまり、積層ゴム装置が作動せず、球面滑り装置のみが作動する水平力の範囲を、レベル２地震に限定する。これにより、球面滑り装置を、レベル２地震に特化した性能とすることができる。積層ゴム装置を、レベル２地震より大きい地震に特化した性能とすることができる。このような態様とすることで、球面滑り装置の大きさを必要最小限とすることができる。したがって、球面滑り装置のコストを抑えることができる。更に、球面滑り装置の設計を容易とすることができる。また、免震システムを、比較的レベルの低い地震に対して柔軟に対応できるようにすることができる。

【0033】

＜１４＞本発明の態様１４に係る積層ゴム装置の取り外し方法は、態様１から態様１３のいずれか１つに係る免震システムにおける積層ゴム装置の取り外し方法であって、前記積層ゴム装置を取り外す前に前記ストッパー部を取り外すストッパー部取り外し工程と、前記積層ゴム装置を取り外す積層ゴム取り外し工程と、を含むことを特徴とする。

【0034】

この発明によれば、積層ゴム装置を取り外す前にストッパー部を取り外すストッパー部取り外し工程と、積層ゴムを取り外す積層ゴム取り外し工程と、を含む。つまり、先にストッパー部を取り外してから、積層ゴム装置を取り外す。これにより、積層ゴム装置を取り外す際、ストッパー部が障害となることを防ぐことができる。したがって、積層ゴム装置を交換する際、ストッパー部を避けるためにジャッキ等により上部構造物と下部構造物との距離を広げることを不要とすることができる。よって、積層ゴム装置の交換作業性を向上することができる。

【0035】

＜１５＞本発明の態様１５に係る積層ゴム装置の取り外し方法は、態様３から態様９、態様１１、態様１２のいずれか１つに係る免震システムにおける積層ゴム装置の取り外し方法であって、前記積層ゴム装置を取り外す前に前記水平力伝達部を取り外す水平力伝達部取り外し工程と、前記積層ゴム装置を取り外す積層ゴム取り外し工程と、を含むことを特徴とする。

【0036】

この発明によれば、積層ゴム装置を取り外す前に水平力伝達部を取り外す水平力伝達部取り外し工程と、積層ゴム装置を取り外す積層ゴム取り外し工程と、を含む。つまり、先に積層ゴム装置から水平力伝達部を取り外してから、積層ゴム装置を取り外す。これにより、積層ゴム装置を取り外す際、水平力伝達部が障害となることを防ぐことができる。したがって、積層ゴム装置を交換する際、水平力伝達部を取り外した後の積層ゴム装置は、ストッパー部に影響を受けることなく交換することができる。よって、積層ゴム装置の交換作業性を向上することができる。

【発明の効果】

【0037】

本発明によれば、積層ゴム装置の交換作業性を向上した免震システム及び積層ゴム装置の取り外し方法を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0038】

【図1】本発明に係る免震システムである。

【図2】図１に示す免震システムにおいて、上部構造体が移動して、上部構造体又に設けられたストッパー部と積層ゴム装置本体の上に設けられた水平力伝達部とが接した状態を示す図である。

【図3】図２に示す免震システムにおいて、上部構造体が更に移動して、積層ゴム装置本体が変形した状態を示す図である。

【図4】本発明に係る免震システムの変形例である。

【図5】球面滑り装置における、水平力と変位との関係を示すグラフである。

【図6】積層ゴム装置における、水平力と変位との関係を示すグラフである。

【図7】本発明に係る免震システムにおける、水平力と変位との関係を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0039】

以下、図面を参照し、本発明の一実施形態に係る免震システム１００を説明する。本実施形態に係る免震システム１００は、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとの間の免震層Ｉに設置される。上部構造体Ｕは、例えば、ビルや橋梁などをはじめとする建物である。下部構造体Ｌは、例えば、上部構造体Ｕの基礎構造である。下部構造体Ｌは、例えば、地盤と上部構造体Ｕとの間に設置される。これにより、地盤の上に上部構造体Ｕを支持する。

【0040】

免震層Ｉは、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとの間に設けられる。本実施形態に係る免震システム１００は、免震層Ｉに配置される。免震システム１００は、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとを絶縁する。これにより、地震によって地盤から下部構造体Ｌに伝達された震動を、上部構造体Ｕに伝達させないようにする。このことで、上部構造体Ｕが地震の影響を受けないようにする役割を有する。

【0041】

免震システム１００は、図１に示すように、積層ゴム装置１０と、球面滑り装置２０と、水平力伝達部３０と、ストッパー部４０と、を備える。
積層ゴム装置１０は、建物において免震の為に用いられる公知の構成である。本実施形態において、積層ゴム装置１０の一部は、積層ゴム装置１０の残部から取り外し可能である。積層ゴム装置１０は、積層ゴム装置本体１０Ｍと、水平力伝達部３０と、を備える。

【0042】

積層ゴム装置本体１０Ｍは、上フランジ部１１（フランジ部）と、下フランジ部１２（フランジ部）と、積層部１３と、を備える。上フランジ部１１は、積層ゴム装置本体１０Ｍの上面に位置する。下フランジ部１２は、積層ゴム装置本体１０Ｍの下面に位置する。積層部１３は、上フランジ部１１と下フランジ部１２との間において、ゴム材と、鋼板と、が交互に積み重ねられて形成される。積層部１３は、上フランジ部１１と下フランジ部１２とが水平方向に相対移動した時、バネ機能及び減衰機能を発揮する。

【0043】

本実施形態において、積層ゴム装置本体１０Ｍの上面（上フランジ部１１）及び下面（下フランジ部１２）のいずれか一方は、上部構造体Ｕ又は下部構造体Ｌに接触している。後述する水平力伝達部３０は、いずれか他方に設置される。積層ゴム装置本体１０Ｍの上面及び下面のいずれか他方は、上部構造体Ｕ及び下部構造体Ｌに接触していない。具体的には、下記の通りとなる。

【0044】

積層ゴム装置１０は、上部構造体Ｕ及び下部構造体Ｌのいずれか一方に固定される。本実施形態において、積層ゴム装置１０は、例えば、下フランジ部１２が下部構造体Ｌに固定される。言い換えれば、下フランジ部１２が下部構造体Ｌに接触している。このとき、上フランジ部１１は、上部構造体Ｕ及び下部構造体Ｌに接触していない。また、上フランジ部１１には、水平力伝達部３０が設置される。

【0045】

積層ゴム装置１０は、上フランジ部１１が上部構造体Ｕに固定されてもよい。言い換えれば、上フランジ部１１が上部構造体Ｕに接触していてもよい。このとき、下フランジ部１２は、上部構造体Ｕ及び下部構造体Ｌに接触していない。また、下フランジ部１２には、水平力伝達部３０が設置されてもよい。
以下においては、特別に記載した場合を除き、積層ゴム装置１０が下部構造体Ｌに固定されているものとして説明する。

【0046】

球面滑り装置２０は、建物において免震の為に用いられる公知の構成である。免震層Ｉに、積層ゴム装置１０と並列に配置される。球面滑り装置２０は、上沓２１と、下沓２２と、スライダー２３と、を有する。上沓２１は、上部構造体Ｕに配置される。上沓２１は、スライダー２３と面する面に曲率を有する滑り面を備える。下沓２２は、下部構造体Ｌに配置される。下沓２２は、スライダー２３と面する面に曲率を有する滑り面を備える。スライダー２３は、上沓２１と下沓２２の間で摺動する。スライダー２３は、上沓２１及び下沓２２に面する面にそれぞれ曲率を有する滑り面を備える。

【0047】

このような構成を備えることで、例えば、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが相対移動しようとすると、上沓２１とスライダー２３とが摺動する。また、スライダー２３と下沓２２とが摺動する。このようにして、図２及び図３に示すように、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとの相対移動を許容する。また、上沓２１、下沓２２及びスライダー２３のそれぞれが曲率を有する滑り面を備えることで、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとを相対移動前の位置に戻すように作用する。

【0048】

上述した球面滑り装置２０は、いわゆるダブルペンデュラムと呼ばれる方式である。これに限らず、球面滑り装置２０には、例えば、いわゆるシングルペンデュラムと呼ばれる方式を採用してもよい。シングルペンデュラムとは、免震層Ｉにおいて、スライダー２３と、上沓２１のみが設けられ、スライダー２３と上沓２１のみとが摺動する方式である。この場合、スライダー２３は、少なくとも上面に曲率を有する滑り面を備える。

【0049】

球面滑り装置２０には、いわゆるトリプルペンデュラムと呼ばれる方式を採用してもよい。トリプルペンデュラムとは、免震層Ｉにおいて、上沓２１、下沓２２、スライダー２３に加えて、上沓２１とスライダー２３との間に配置される第２上沓と、下沓２２とスライダー２３との間に配置される第２下沓と、を備える方式である。トリプルペンデュラムにおいては、上沓２１と第２上沓とが摺動する。第２上沓とスライダー２３とが摺動する。スライダー２３と第２下沓とが摺動する。第２下沓と下沓２２とが摺動する。
なお、球面滑り装置２０には、その他任意の方式を採用してもよい。

【0050】

水平力伝達部３０は、積層ゴム装置１０の一部である。言い換えれば、積層ゴム装置１０の残部は、積層ゴム装置本体１０Ｍである。ここで、上述したように、積層ゴム装置１０の一部は、積層ゴム装置１０の残部から取り外し可能である。つまり、水平力伝達部３０は、積層ゴム装置本体１０Ｍから取り外し可能である。水平力伝達部３０は、積層ゴム装置本体１０Ｍに設置される。水平力伝達部３０は、免震層Ｉに水平力が作用した際に、ストッパー部４０と当接する。これにより、水平力伝達部３０は、ストッパー部４０から付与される水平力を、積層ゴム装置本体１０Ｍに伝達する。ここで、免震層Ｉに付加される水平力とは、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとを相対移動させる力である。水平力は、例えば、地震によって発生する。

【0051】

ここで、ストッパー部４０は、水平力伝達部３０に対し、球面滑り装置２０の動きに合わせて上下方向に相対移動する（詳細は後述する）。これにより、ストッパー部４０が球面滑り装置２０に直接当接すると、水平力が十分に積層ゴム装置本体１０Ｍに伝達されないことがある。これに対し、水平力伝達部３０を備えることで、ストッパー部４０と水平力伝達部３０が確実に当接し、水平力を積層ゴム装置本体１０Ｍに伝達することに担保する。
水平力伝達部３０は、例えば、フランジ部と、水平力伝達部材３１と、を備える。フランジ部は、積層ゴム装置本体１０Ｍの一部である。すなわち、フランジ部は、上フランジ部１１又は下フランジ部１２である。

【0052】

水平力伝達部材３１は、水平力伝達部３０のうち、ストッパー部４０と当接する円柱状の部材である。水平力伝達部材３１は、例えば、フランジ部にボルトによって固定される。水平力伝達部材３１は、例えば、鋼製のものや、ステンレス製のものが好適に用いられる。水平力伝達部３０には、側面に摩擦低減材が設けられている。摩擦低減材には、例えば、ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙ Ｔｅｔｒａ Ｔｌｕｏｒｏ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ）やシリコーンオイル、コンクリート等が好適に用いられる。これにより、水平力伝達部材３１とストッパー部４０とが当接した際、摩擦力によってストッパー部４０の表面が損傷することを防ぐ。

【0053】

免震システム１００の平面視において、フランジ部は、水平力伝達部材３１の外縁以内に存在する。つまり、水平力伝達部材３１は、少なくともフランジ部と同じ大きさであるか、フランジ部よりも大きい。また、ストッパー部４０の内径は、水平力伝達部材３１の外径よりも大きい。これにより、フランジ部は、少なくとも水平力伝達部材３１の外側に位置しない。水平力伝達部材３１がこのような大きさであることで、ストッパー部４０は、フランジ部に当接せず、水平力伝達部材３１のみに当接する。

【0054】

また、水平力伝達部材３１は、図４に示すように、上フランジ部１１よりも小径であってもよい。この場合、ストッパー部４０の内径は、上フランジ部１１の外径よりも小さくしてもよい。また、ストッパー部４０の下端の位置は、上フランジ部１１に干渉しないようにすることが好ましい。また、水平力伝達部３０の高さは、上部構造体Ｕ又は下部構造体Ｌに干渉しないようにすることが好ましい。

【0055】

本実施形態において、水平力伝達部材３１は、例えば、上フランジ部１１に固定されている。なお、積層ゴム装置本体１０Ｍが上部構造体Ｕに固定されている場合、水平力伝達部材３１は、下フランジ部１２に固定されていてもよい。
水平力伝達部３０は、少なくとも一部が積層ゴム装置本体１０Ｍから取り外し可能である。具体的には、水平力伝達部材３１は、フランジ部から取り外し可能である。これにより、例えば、免震システム１００において積層ゴム装置１０を交換する必要がある時、水平力伝達部３０を取り外すことで、ストッパー部４０と積層ゴム装置１０とが干渉しないようにすることに寄与する。

【0056】

また、水平力伝達部材３１は、積層ゴム装置本体１０Ｍから取り外し不可であってもよい。例えば、水平力伝達部材３１は、フランジ部に溶接によって固定されてもよい。この場合、ストッパー部４０を上部構造体Ｕ又は下部構造体Ｌから取り外すことで、積層ゴム装置本体１０Ｍをストッパー部４０に干渉することなく取り外し可能としてもよい。

【0057】

ストッパー部４０は、上部構造体Ｕ及び下部構造体Ｌのいずれか他方に設けられる。本実施形態において、ストッパー部４０は、図１に示すように、上部構造体Ｕから下方に延びるように形成されている。これにより、ストッパー部４０は、積層ゴム装置１０の上フランジ部１１及び水平力伝達部材３１の周囲に形成される。ストッパー部４０は、例えば、円筒状に形成される。ストッパー部４０は、角筒状であってもよい。ストッパー部４０は、例えば、筒状であり、周方向において２以上の複数個に分割されていることが好ましい。これにより、ストッパー部４０の着脱が容易となる（詳細は後述する）。ただしストッパー部４０は、周方向において一体に形成されていてもよい。ストッパー部４０は、例えば、上部構造体Ｕ又は下部構造体Ｌにボルトにより固定される。ストッパー部４０は、上部構造体Ｕ又は下部構造体Ｌに溶接されていてもよい。ストッパー部４０は、上部構造体Ｕ又は下部構造体ＬにＲＣ（鉄筋コンクリート）によって一体に形成されてもよい。

【0058】

積層ゴム装置１０が上フランジ部１１を介して上部構造体Ｕに取り付けられている場合、ストッパー部４０は、下部構造体Ｌから上方に延びるように形成されてもよい。これにより、ストッパー部４０は、積層ゴム装置１０の下フランジ部１２の周囲に形成されてもよい。
また、ストッパー部４０の内側には、摩擦低減材が設けられている。摩擦低減材には、例えば、ＰＴＦＥ（Ｐｏｌｙ Ｔｅｔｒａ Ｔｌｕｏｒｏ Ｅｔｈｙｌｅｎｅ）やシリコーンオイル等が好適に用いられる。これにより、水平力伝達部材３１とストッパー部４０とが当接した際、摩擦力によって水平力伝達部材３１の表面が損傷することを防ぐ。

【0059】

ストッパー部４０は、上部構造体Ｕ及び下部構造体Ｌのいずれか他方から取り外し可能である。ストッパー部４０は、例えば、上部構造体Ｕ又は下部構造体Ｌから、ボルトを取り外すことによって取り外される。ここで、上述したように、ストッパー部４０は、フランジ部及び水平力伝達部材３１の周囲において、円筒状や角筒状に形成されている。このため、ストッパー部４０は、積層ゴム装置１０を取り外すことなく、上部構造体Ｕ及び下部構造体Ｌのいずれか他方から取り外し可能である。

【0060】

ストッパー部４０は、積層ゴム装置１０を中心とした周方向において、一部のみ取り外し可能であってもよい。この場合、ストッパー部４０を取り外したことによって生じる、ストッパー部４０の開口の幅は、正面視における各部材の幅以上の寸法となるようにすることが好ましい。

【0061】

ここで、上部構造体Ｕが橋梁である場合において、ストッパー部４０は、以下のようにすることが好ましい。すなわち、例えば、ストッパー部４０を積層ゴム装置１０から見て、橋梁の橋軸方向に面する部位を取外し可能とする。ストッパー部４０を積層ゴム装置１０から見て、橋軸直角方向に面する部位を、上部構造体Ｕ又は下部構造体Ｌと一体成形する。このような態様とすることで、積層ゴム装置１０を、橋軸方向に移動させて取り外すことができるようにすると同時に、橋梁を、橋軸直角方向の揺れに対して強くなるようにすることが好ましい。

【0062】

ストッパー部４０が周方向において２以上の複数個に分割されている場合、複数に分割されたストッパー部４０のうちの少なくとも一部を取り外せば、積層ゴム装置１０を取り外す際にストッパー部４０が障害となることを防ぐことができる。
ストッパー部４０が周方向において一体形成されている場合、ストッパー部４０を取り外せば（上部構造体Ｕや下部構造体Ｌと固定された状態を解除しておけば）、積層ゴム装置１０を取り外す際、同時にストッパー部４０を移動させる。このことで、例えば、ストッパー部４０を避けるために上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとの距離をジャッキなどによって拡げることを不要とすることができる。
このようにして、免震システム１００において、積層ゴム装置１０の交換作業を容易にすることに寄与する。

【0063】

水平力が発生していない時のストッパー部４０の端部の位置は、図１に示すように、水平力伝達部材３１の高さの範囲に存在する。水平力伝達部材３１の高さの範囲とは、上下方向における、水平力伝達部材３１の上端と下端との間の範囲をいう。具体的には、ストッパー部４０が上部構造体Ｕに取り付けられている場合のストッパー部４０の下端の位置、又は、ストッパー部４０が下部構造体Ｌに取り付けられている場合のストッパー部４０の上端の位置は、水平力伝達部材３１の高さの範囲に存在する。

【0064】

ストッパー部４０は、図１に示すように、水平力が発生していない状態において、水平力伝達部３０から水平方向に離れた位置に設置される。ストッパー部４０は、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが、水平力によって所定量だけ相対移動した際に水平力伝達部３０に接触する。

【0065】

上述のように形成されたストッパー部４０は、免震層Ｉに水平力が作用した際に、積層ゴム装置１０と当接する。なお、本実施形態において、ストッパー部４０と積層ゴム装置１０とが当接することには、上フランジ部１１又は下フランジ部１２に固定された水平力伝達部材３１がストッパー部４０に当接することも含むものとして説明する。

【0066】

（免震システム１００の作動形態）
次に、本実施形態に係る免震システム１００の作動形態について説明する。免震システム１００は、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとを相対移動させる力である水平力を吸収する、これにより、免震システム１００は、上部構造体Ｕが水平力の影響を受けないようにする。
まず、図１は、水平力が免震層Ｉに付加されていない状態である。この状態から、地震によって発生した水平力が免震層Ｉに付加されると、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが相対移動する。この時の相対移動量が所定量に達した時、図２に示すように、ストッパー部４０と積層ゴム装置１０の一部が当接する。

【0067】

その後、免震層Ｉにおいて更に水平力が作用すると、図３に示すように、ストッパー部４０が水平力伝達部３０を押すことによって、積層ゴム装置本体１０Ｍの積層部１３が変形する。この時、積層部１３のバネ機能及び減衰機能が発揮される。これにより、積層ゴム装置１０によって、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとの間の相対移動を抑制する。

【0068】

前記バネ機能及び減衰機能は、積層ゴム装置本体１０Ｍの有する弾性力によってもたらされる。このため、ストッパー部４０と積層ゴム装置１０とが当接した際、衝撃力を発生させずに水平力を減衰する。これにより、上部構造体Ｕに衝撃力が伝播することを防ぐとともに、設計段階において衝撃力について検討することを不要とすることに寄与する。
地震による水平力が収まると、上述した球面滑り装置２０の機能により、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが元の位置に戻る。このようにして、免震システム１００は、上部構造体Ｕが水平力の影響を受けないようにする。

【0069】

図５、図６、図７は、いずれも上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとの相対変位（ｍｍ）を横軸に、地震によって球面滑り装置２０又は積層ゴム装置１０に付加される水平力（ｋＮ）を縦軸に取ったグラフである。ここで、上述のように、水平力は地震によって発生する。このため、水平力は、周期的に作用する向き及び大きさが変化することを前提に説明する。

【0070】

図５は、球面滑り装置２０が単独で作動した場合のグラフである。球面滑り装置２０は、水平力が発生した直後から変位を開始する。このとき、原点Ｏから第１点Ｐ１にかけては、球面滑り装置２０が静止状態から変位を開始した際の変位を示す。この原点Ｏから第１点Ｐ１にかけての曲線の傾きが他の曲線と異なるのは、スライダー２３の静止摩擦力によるものである。球面滑り装置２０が変位を開始した後は、第１点Ｐ１から第２点Ｐ２にかけて示すように、他の曲線と同様の傾きで変位及び水平力が推移する。

【0071】

第２点Ｐ２において、第１の向きへの水平力の大きさが最大となると、第２点Ｐ２から第３点Ｐ３に示すように、水平力の向きが変化する。これに伴い、第３点Ｐ３から第４点Ｐ４に示すように、変位の向きが変化する。
第４点Ｐ４において、第２の向きへの水平力の大きさが最大となると、第４点Ｐ４から第５点Ｐ５に示すように、水平力の向きが変化する。これに伴い、第５点Ｐ５から第２点Ｐ２に示すように、変位の向きが変化する。球面滑り装置２０は、地震が収まって水平力が発生しなくなるまで、上述の変化を継続する。

【0072】

図６は、積層ゴム装置１０が単独で作動した場合のグラフである。上述したように、本実施形態において、積層ゴム装置１０は、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが水平力によって所定量だけ相対移動し、ストッパー部４０が水平力伝達部３０に接触してから作動する。このため、原点Ｏから第６点Ｐ６までは、変位に対して水平力が発生しない。

【0073】

ストッパー部４０が水平力伝達部３０に接触した後、第６点Ｐ６から第７点Ｐ７に示すように、水平力及び変位が一定の割合で第１の向きに増加する。その後、積層ゴム装置１０の弾性力によって、変位及び水平力が一様に減少すると、第６点Ｐ６において、ストッパー部４０が水平力伝達部３０から離れる。その後、第６点Ｐ６から第８点Ｐ８までは、変位に対して水平力が発生しない。

【0074】

第８点Ｐ８において、再びストッパー部４０が水平力伝達部３０に接触すると、第８点Ｐ８から第９点Ｐ９に示すように、水平力及び変位が一定の割合で第２の向きに増加する。その後、積層ゴム装置本体１０Ｍの弾性力によって、変位及び水平力が一様に減少すると、第８点Ｐ８において、ストッパー部４０が水平力伝達部３０から離れる。その後、第８点Ｐ８から第６点Ｐ６までは、変位に対して水平力が発生しない。積層ゴム装置本体１０Ｍは、地震が収まって水平力が発生しなくなるまで、上述の変化を継続する。

【0075】

図７は、本実施形態に係る免震システム１００において、球面滑り装置２０及び積層ゴム装置１０が同時に作動した場合のグラフである。原点Ｏから第１点Ｐ１までの推移は、図５に示すグラフと同様である。第１点Ｐ１から第１０点Ｐ１０までは、球面滑り装置２０によって一定の傾きで水平力及び変位が変化する。第１０点Ｐ１０において、ストッパー部４０が水平力伝達部３０に接触すると、第１０点Ｐ１０から第１１点Ｐ１１にかけて、積層ゴム装置１０が作動する。

【0076】

第１１点Ｐ１１において、第１の向きへの水平力の大きさが最大となると、第１１点Ｐ１１から第１２点Ｐ１２に示すように、水平力の向きが変化する。その後、第１２点Ｐ１２から第１３点Ｐ１３に示すように、積層ゴム装置１０によって変位及び水平力が一様に減少する。第１３点Ｐ１３において、ストッパー部４０が水平力伝達部３０から離れると、球面滑り装置２０によって、変位及び水平力が第１３点Ｐ１３から第１４点Ｐ１４にかけて推移する。

【0077】

第１４点Ｐ１４において、再びストッパー部４０が水平力伝達部３０に接触すると、第１４点Ｐ１４から第１５点Ｐ１５に示すように、水平力及び変位が一定の割合で第２の向きに増加する。
第１５点Ｐ１５において、第２の向きへの水平力の大きさが最大となると、第１５点Ｐ１５から第１６点Ｐ１６に示すように、水平力の向きが変化する。その後、第１６点Ｐ１６から第１７点Ｐ１７に示すように、積層ゴム装置１０によって変位及び水平力が一様に減少する。第１７点Ｐ１７において、ストッパー部４０が水平力伝達部３０から離れると、球面滑り装置２０によって、変位及び水平力が第１７点Ｐ１７から第１０点Ｐ１０にかけて推移する。球面滑り装置２０及び積層ゴム装置１０は、地震が収まって水平力が発生しなくなるまで、上述の変化を継続する。
上記のようにして、免震システム１００が作動する。

【0078】

上述の機能を担保するために、例えば、球面滑り装置２０の可動域は、少なくとも積層ゴム装置１０の最大移動量に対応可能であることが好ましい。また、球面滑り装置２０において、上沓２１と下沓２２との相対移動を止めるためのストッパーリングが設けられることがある。本実施形態においては、ストッパーリングにスライダー２３が衝突することによる衝撃を発生させないために、ストッパーリングを設けないことが好ましい。

【0079】

また、水平力が発生していない時の、水平力伝達部３０とストッパー部４０との正面視における重なり代は、球面滑り装置２０の上下方向移動量より大きい。ここで、重なり代とは、上下方向において、水平力伝達部３０の上端から下端までの範囲内に位置するストッパー部４０の寸法をいう。正面視とは、図１～図４に示す視点をいう。

【0080】

上述のように、球面滑り装置２０は、上沓２１、下沓２２及びスライダー２３のそれぞれに曲率を有する滑り面を備える。これにより、水平力によって上沓２１と下沓２２とが水平方向に相対移動すると、上沓２１と下沓２２との上下方向の距離が離れるように移動する。これに伴い、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが、上下方向に相対移動する。従って、ストッパー部４０と、積層ゴム装置１０に設けられた水平力伝達部３０とが、上下方向に相対移動する。
これに対し、上述のように水平力伝達部３０とストッパー部４０との重なり代が球面滑り装置２０の上下方向移動量より大きいことで、確実にストッパー部４０と水平力伝達部３０とが接触することを担保する。

【0081】

また、ストッパー部４０が積層ゴム装置１０に当接するまでに移動する所定量は、レベル２地震より大きい地震の際の、上沓２１と下沓２２との水平方向における相対移動量である。
ここで、地震のレベルについて、「２０２０年版 建築物の構造関係技術基準解説書」（編集 一般財団法人 建築行政情報センター、一般財団法人 日本建築防災協会；７１頁）の記載に基づき、以下のように規定する。すなわち、稀に起きる（５０年に一度程度）震度をレベル１とする。レベル１地震は、例えば、建物の耐用年数中に一度以上は発生する可能性が高い。極めて稀に起きる（５００年に一度程度）震度をレベル２とする。また、レベル２地震動よりも規模の大きな極大地震動をレベル３とする。

【0082】

上述のように、レベル２地震より大きい地震が発生した時にのみ、ストッパー部４０が所定量だけ移動するようにすることで、積層ゴム装置１０は、レベル２地震より大きい地震が発生した場合にのみ作動する。これにより、積層ゴム装置１０を、レベル２地震より大きい地震に特化して性能とする。また、このようにすることで、球面滑り装置２０を、レベル２地震以下に特化した性能とする。

【0083】

（積層ゴム装置１０の取り外し方法）
次に、上述した本実施形態に係る免震システム１００における積層ゴム装置１０の取り外し方法について説明する。積層ゴム装置１０の取り外し方法は、以下の第１形態及び第２形態が例示される。

【0084】

積層ゴム装置１０の取り外し方法の第１形態は、ストッパー部取り外し工程と、積層ゴム取り外し工程と、を含む。ストッパー部取り外し工程は、積層ゴム装置１０を上部構造体Ｕ又は下部構造体Ｌから取り外す前に、ストッパー部４０を上部構造体Ｕ又は下部構造体Ｌから取り外す工程である。具体的には、例えば、ストッパー部４０と、上部構造体Ｕ又は下部構造体Ｌと、を固定しているボルトを取り外す。このとき、ストッパー部４０が複数に分割されている場合、ストッパー部４０の一部のみ取り外してもよい。

【0085】

積層ゴム取り外し工程は、積層ゴム装置１０を上部構造体Ｕ又は下部構造体Ｌから取り外す工程である。ストッパー部取り外し工程において、分割されたストッパー部４０の一部のみ取り外した場合は、積層ゴム装置１０を、ストッパー部４０が取り外された部位から搬出する。ストッパー部４０が一体に成形されている場合、積層ゴム装置１０とストッパー部４０とを同時に移動させて搬出する。このような工程とすることで、積層ゴム装置１０を上部構造体Ｕ又は下部構造体Ｌから取り外す際に、ストッパーを避けるために、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとの距離をジャッキなどによって拡げることを不要とする。

【0086】

積層ゴム装置１０の取り外し方法の第２形態は、水平力伝達部３０取り外し工程と、積層ゴム取り外し工程と、を含む。水平力伝達部３０取り外し工程は、積層ゴム装置１０を上部構造体Ｕ又は下部構造体Ｌから取り外す前に、水平力伝達部３０を積層ゴム装置本体１０Ｍから取り外す工程である。積層ゴム取り外し工程は、積層ゴム装置本体１０Ｍを上部構造体Ｕ又は下部構造体Ｌから取り外す工程である。このような工程とすることで、積層ゴム装置１０を上部構造体Ｕ又は下部構造体Ｌから取り外す際に、水平力伝達部３０が障害となることを防ぐ。

【0087】

以上説明したように、本実施形態に係る免震システム１００によれば、ストッパー部４０は上部構造体Ｕ及び下部構造体Ｌのいずれか他方から取り外し可能である、又は、積層ゴム装置１０の一部は積層ゴム装置１０の残部から取り外し可能である。これにより、積層ゴム装置１０を交換する際、ストッパー部４０を避けるためにジャッキ等により上部構造物と下部構造物との距離を広げることを不要とすることができる。よって、積層ゴム装置１０の交換作業性を向上することができる。

【0088】

従来の免震システム１００のように、すべり支承が水平移動してストッパーに接触する構成においては、先に積層ゴム装置１０を取り外さなければ、ストッパー部４０を取り外すことができない構造を有するものがあった。これに対し、本態様のように、積層ゴム装置１０がストッパー部４０に接触する構成の場合、積層ゴム装置１０を取り外すことなく、ストッパー部４０のみを取り外すことが可能である。このような構造を有することで、上述の作用効果をもたらすことができる。

【0089】

また、ストッパー部４０は、上部構造体Ｕ及び下部構造体Ｌのいずれか一方から積層ゴム装置１０を取り外すことなく、上部構造体Ｕ及び下部構造体Ｌのいずれか他方から取り外し可能である。これにより、積層ゴム装置１０の交換作業の前にストッパー部４０を取り外すことができる。よって、積層ゴム装置１０の交換の際にストッパー部４０が障害となることを防ぐことができる。

【0090】

また、積層ゴム装置１０の一部は、水平力伝達部３０である。言い換えれば、積層ゴム装置１０の残部は、積層ゴム装置本体１０Ｍである。したがって、水平力伝達部３０は、積層ゴム装置本体１０Ｍから取り外し可能である。これにより、水平力伝達部３０を取り外した後の積層ゴム装置本体１０Ｍは、ストッパー部４０に影響を受けることなく交換することができる。よって、積層ゴム装置１０の交換作業性を向上することができる。

【0091】

ここで、水平力伝達部３０とストッパー部４０とが接触した時に、水平力伝達部３０とストッパー部４０との間で摩擦力が発生すると、例えば、水平力伝達部３０及びストッパー部４０の表面が互いに損傷する原因となる。また、意図しない摩擦力が免震システム１００の復元力特性に取り込まれる原因となる。これに対し、水平力伝達部３０には、側面に摩擦低減材が設けられている。これにより、上述の問題が発生することを防ぐことができる。
また、水平力伝達部３０を積層ゴム装置本体１０Ｍから取り外す際、ストッパー部４０と水平力伝達部３０とが接触することがある。水平力伝達部３０の側面に摩擦低減材が設けられていることで、ストッパー部４０と水平力伝達部３０が接した状態から、水平力伝達部３０を取外し易くすることができる。

【0092】

また、ストッパー部４０の内側には、摩擦低減材が設けられている。これにより、ストッパー部４０の内側で摩擦力が発生することによって、水平力伝達部３０及びストッパー部４０の表面が互いに損傷することを防ぐことができる。また、意図しない摩擦力が免震システム１００の復元力特性に取り込まれることを防ぐことができる。

【0093】

また、水平力が発生していない時のストッパー部４０の端部の位置は、水平力伝達部材３１の高さの範囲に存在する。これにより、水平力伝達部３０とストッパー部４０とが当接する時は、水平力伝達部材３１でのみ水平力を負担するようにすることができる。よって、水平力伝達部３０の設計を容易にすることができる。また、水平力に合わせてフランジ部を変更することを不要とすることができる。

【0094】

また、免震システム１００の平面視において、フランジ部が、水平力伝達部材３１の外縁以内に存在する。つまり、免震システム１００の平面視において、フランジ部は、水平力伝達部材３１の外側に位置しない。これにより、水平力伝達部３０とストッパー部４０とが当接する時に、フランジ部がストッパー部４０に当接することを防ぐことができる。よって、水平力を、水平力伝達部材３１のみによって負担することを確実にすることができる。

【0095】

また、ストッパー部４０は、水平力伝達部３０から水平方向に離れた位置に設置される。これにより、水平力が発生していない時に、ストッパー部４０と水平力伝達部３０とが接触することを防ぐことができる。ストッパー部４０は、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが、水平力によって所定量だけ相対移動した際に水平力伝達部３０に接触する。これにより、水平力が発生してから上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが所定量だけ移動するまでの間、積層ゴム装置１０が作動させないようにすることができる。よって、積層ゴム装置本体１０Ｍの設計をする際、水平力が上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが所定量だけ移動しない程度の大きさであった場合を考慮することを不要とすることができる。よって、積層ゴム装置本体１０Ｍを、水平力が上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが所定量だけ移動する程度の大きさである場合のみ考慮して設計することができる。よって、積層ゴム装置１０を、比較的大きな水平力に特化した性能とすることができる。

【0096】

また、積層ゴム装置本体１０Ｍの上面及び下面のいずれか他方は、上部構造体Ｕ及び下部構造体Ｌに接触していない。これにより、積層ゴム装置本体１０Ｍには、水平力伝達部３０とストッパー部４０とが接触するまで、水平力が付加されないようにすることができる。よって、積層ゴム装置本体１０Ｍの設計をする際、水平力が上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが所定量だけ移動しない程度の大きさであった場合を考慮することを不要とすることができる。

【0097】

また、球面滑り装置２０の上沓２１と下沓２２とが、水平力によって所定量だけ相対移動した際に、ストッパー部４０と積層ゴム装置１０の一部とが接触する。つまり、上沓２１と下沓２２とが所定量だけ相対移動した際に、積層ゴム装置１０が作動する。これにより、水平力が発生してから上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが所定量だけ移動するまでの間は、球面滑り装置２０のみが作動する。そして、上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが所定量だけ移動した後から、積層ゴム装置１０を作動させることができる。よって、球面滑り装置２０を、水平力が上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが所定量だけ移動しない程度の大きさである場合のみ考慮して設計することができる。よって、球面滑り装置２０を、比較的小さな水平力に特化した性能とすることができる。

【0098】

また、球面滑り装置２０の上沓２１と下沓２２とが、水平力によって所定量だけ相対移動した際に、ストッパー部４０と水平力伝達部３０とが接触する。つまり、上沓２１と下沓２２とが所定量だけ相対移動した際に、積層ゴム装置１０が作動する。これにより、球面滑り装置２０を、水平力が上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとが所定量だけ移動しない程度の大きさである場合のみ考慮して設計することができる。よって、球面滑り装置２０を、比較的小さな水平力に特化した性能とすることができる。更に、ストッパー部４０が水平力伝達部３０と接触することで、水平力伝達部材３１でのみ水平力を負担するようにすることができる。

【0099】

ここで、球面滑り装置２０は、水平力によって上沓２１と下沓２２とが水平方向に相対移動すると、上沓２１と下沓２２との上下方向の距離が離れるように移動する。これにより、水平力が発生していない場合と、球面滑り装置２０の上沓２１と下沓２２とが所定量だけ相対移動した場合とで、上下方向におけるストッパー部４０と水平力伝達部３０との位置がずれる。これに対し、水平力が発生していない時の、水平力伝達部３０とストッパー部４０との正面視における重なり代は、球面滑り装置２０の上下方向移動量より大きい。これにより、上下方向においてストッパー部４０と水平力伝達部３０との位置がずれた場合であっても、確実にストッパー部４０と水平力伝達部３０とが接触することを担保することができる。

【0100】

ここで、球面滑り装置２０を、レベル２地震より大きい地震を考慮したものとすると、非常に大きなサイズとする必要がある。更に、レベル１程度の地震に対して柔軟に対応することが難しくなる。これに対し、所定量は、レベル２地震より大きい地震の際の、上沓２１と下沓２２との水平方向における相対移動量である。つまり、積層ゴム装置１０が作動せず、球面滑り装置２０のみが作動する水平力の範囲を、レベル２地震に限定する。これにより、球面滑り装置２０を、レベル２地震に特化した性能とすることができる。積層ゴム装置１０を、レベル２地震より大きい地震に特化した性能とすることができる。このような態様とすることで、球面滑り装置２０の大きさを必要最小限とすることができる。したがって、球面滑り装置２０のコストを抑えることができる。更に、球面滑り装置２０の設計を容易とすることができる。また、免震システム１００を、比較的レベルの低い地震に対して柔軟に対応できるようにすることができる。

【0101】

また、積層ゴム装置１０を取り外す前にストッパー部４０を取り外すストッパー部取り外し工程と、積層ゴムを取り外す積層ゴム取り外し工程と、を含む。つまり、先にストッパー部４０を取り外してから、積層ゴム装置１０を取り外す。これにより、積層ゴム装置１０を取り外す際、ストッパー部４０が障害となることを防ぐことができる。したがって、積層ゴム装置１０を交換する際、ストッパー部４０を避けるためにジャッキ等により上部構造物と下部構造物との距離を広げることを不要とすることができる。よって、積層ゴム装置１０の交換作業性を向上することができる。

【0102】

また、積層ゴム装置１０を取り外す前に水平力伝達部３０を取り外す水平力伝達部取り外し工程と、積層ゴム装置１０を取り外す積層ゴム取り外し工程と、を含む。つまり、先に積層ゴム装置１０から水平力伝達部３０を取り外してから、積層ゴム装置１０を取り外す。これにより、積層ゴム装置１０を取り外す際、水平力伝達部３０が障害となることを防ぐことができる。したがって、積層ゴム装置１０を交換する際、水平力伝達部３０を取り外した後の積層ゴム装置１０は、ストッパー部４０に影響を受けることなく交換することができる。よって、積層ゴム装置１０の交換作業性を向上することができる。

【0103】

なお、本発明の技術的範囲は前記実施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において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、積層ゴム装置１０及び球面滑り装置２０は、上部構造体Ｕ及び下部構造体Ｌの大きさに合わせて、複数取り付けてもよい。また、積層ゴム装置１０及び球面滑り装置２０の個数は、等しくてもよいし、いずれかが多く設けられてもよい。

【0104】

また、積層ゴム装置本体１０Ｍに水平力伝達部３０を取り付けず、積層ゴム装置本体１０Ｍのフランジ部が直接にストッパー部４０に当接する構造としてもよい。この場合は、ストッパー部４０の上下方向の位置を、ストッパー部４０が積層ゴム装置本体１０Ｍに対して上下方向に相対移動した場合であっても、ストッパー部４０とフランジ部とが当接する位置関係に設定することが好ましい。

【0105】

その他、本発明の趣旨に逸脱しない範囲で、前記実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、前記した変形例を適宜組み合わせてもよい。

【符号の説明】

【0106】

１０ 積層ゴム装置
１０Ｍ 積層ゴム装置本体
２０ 球面滑り装置
２１ 上沓
２２ 下沓
２３ スライダー
３０ 水平力伝達部
３１ 水平力伝達部材
４０ ストッパー部
１００ 免震システム
Ｉ 免震層
Ｌ 下部構造体
Ｕ 上部構造体

【要約】

【課題】積層ゴム装置の交換作業性を向上した免震システム及び積層ゴム装置の取り外し方法を提供する。
【解決手段】上部構造体Ｕと下部構造体Ｌとの間の免震層Ｉに設置され、上部構造体Ｕ及び下部構造体Ｌのいずれか一方に固定された積層ゴム装置１０と、上部構造体Ｕ及び下部構造体Ｌのいずれか他方に設けられ、免震層Ｉに水平力が作用した際に、積層ゴム装置１０の一部と当接するストッパー部４０と、を備え、ストッパー部４０は上部構造体Ｕ及び下部構造体Ｌのいずれか他方から取り外し可能である、又は、一部は積層ゴム装置１０の残部から取り外し可能である、ことを特徴とする。
【選択図】図１

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】