特許 7557382 免震アイソレータ基礎構造

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-09-18

(45)【発行日】2024-09-27

(54)【発明の名称】免震アイソレータ基礎構造

(51)【国際特許分類】

   E02D 27/34 20060101AFI20240919BHJP

   E04H 9/02 20060101ALI20240919BHJP

【ＦＩ】

E02D27/34 B

E04H9/02 331A

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021002450

(22)【出願日】2021-01-08

(65)【公開番号】P2022107473

(43)【公開日】2022-07-21

【審査請求日】2023-11-27

(73)【特許権者】

【識別番号】303057365

【氏名又は名称】株式会社安藤・間

(74)【代理人】

【識別番号】100098246

【弁理士】

【氏名又は名称】砂場 哲郎

(74)【代理人】

【識別番号】100132883

【弁理士】

【氏名又は名称】森川 泰司

(74)【代理人】

【識別番号】100208269

【弁理士】

【氏名又は名称】遠藤 雅士

(72)【発明者】

【氏名】麻生 直木

(72)【発明者】

【氏名】杉山 文彦

(72)【発明者】

【氏名】渡慶次 明

(72)【発明者】

【氏名】栗田 博

【審査官】五十幡 直子

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１００４８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００１－３５５３４９（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１４８１８３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００７－０７７６１７（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｅ０２Ｄ ２７／００－２７／５２

Ｅ０４Ｈ ９／０２

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

免震アイソレータの下側フランジに接合され、ダボ部材が下面から突出するように配列されたプレキャストコンクリート製の免震アイソレータ支持版と、
前記免震アイソレータ支持版に固定保持され、前記免震アイソレータを基礎版上に自立保持可能な支持脚と、
を備えた免震アイソレータ基礎構造であって、
前記支持脚は、上部が前記免震アイソレータ支持版のコンクリート内に回転不能に埋設され、内周面に雌ネジ部が形成された長ナット部と、前記長ナット部の下端に接合された脚長調整ボルトとからなり、前記長ナット部の上端雌ネジ部に前記免震アイソレータを前記免震アイソレータ支持版に固定する固定ボルトが螺合され、前記長ナット部の下端雌ネジ部に前記脚長調整ボルトが長さ調整可能に螺合され、
前記脚長調整ボルトで基礎版上での設置高さが調整された前記免震アイソレータ支持版と前記支持脚とを含むように前記免震アイソレータを支持する本体コンクリート部が形成されたことを特徴とする免震アイソレータ基礎構造。

【請求項2】

前記免震アイソレータ支持版は、前記下面に勾配が形成された請求項１に記載の免震アイソレータ基礎構造。

【請求項3】

前記ダボ部材は、前記下面から突出するように保持、配筋された鉄筋である請求項１に記載の免震アイソレータ基礎構造。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は免震アイソレータ基礎構造に係り、免震アイソレータを設置する現場での基礎の構築作業の合理化を図りつつ、免震アイソレータを基礎構造上に精度よく設置することができるようにした免震アイソレータ基礎構造に関する。

【背景技術】

【0002】

従来の免震アイソレータ（免震装置）の基礎構造の設置方法の一例とし、特許文献１に開示された免震装置及びその設置方法が提案されている。特許文献１に開示された免震装置の設置方法では、免震装置が載置されるプレキャストコンクリート盤を、定着プレート付きの鉄筋を用いて基礎スラブ上に固定することで、免震装置を設置する際のベースプレートを不要にすることができ、工事コストの低減、施工性、免震基礎構造の品質向上を図っている。

【0003】

しかし、特許文献１に開示された基礎構造に用いられるプレキャストコンクリート盤は、フルプレキャストコンクリート製品であるため、重量が大きく、製造工場での取り扱い、現場への運搬、現場での設置等の作業の負担が大きい。また、プレキャストコンクリート盤上に設置される免震装置の設置精度を保持するため、またプレキャストコンクリート盤の固定状態を確保するために、プレキャストコンクリート盤の設置面、定着プレート付き鉄筋の定着部へのグラウト作業が必要となり、設置作業が煩雑である。

【0004】

そこで、免震装置の基礎にハーフプレキャストコンクリート版と現場打ちコンクリートとのハイブリット構造を採用することで、基礎構造の軽量化を図るようにした提案もされている（特許文献２）。

【0005】

特許文献２に開示された免震装置の取付構造において、免震装置を支持する下部ベースプレート６は、あらかじめ下部架台２のコンクリート打設空間２ａ内に構築されたレベル調整フレーム７上に支持されている。そして、コンクリートがコンクリート打設空間２ａ内の下部ベースプレート６の下面高さまで打設される。特許文献２の場合にも、下部ベースプレート６の下面と下部架台２の上面との間に空隙が生じてしまうため、下部ベースプレート６と下部架台２の上面との間の隙間を埋めるようにグラウト１５が注入される。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【文献】特開２０１１－３２７５９号公報

【文献】特開２００７－７７６１７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

上述したように、免震装置の基礎にハーフプレキャストコンクリート版と現場打ちコンクリートとのハイブリット構造を採用することにより、重量物である免震構造物基礎の運搬、設置等の現場作業の労力軽減を図ることができるようになるが、特許文献２に開示された取付構造においても、依然として下部ベースプレートの基礎上への設置作業、免震装置の下部ベースプレート上への設置作業の高い精度を求められる現場作業が複数工程必要である。

【0008】

また、下部ベースプレートの下面と現場打ちコンクリートの上面との間の密着を図るために、グラウト１５による充填作業も必要である。よって、現場での設置作業の工程削減、施工効率化による生産性向上が求められている。

【0009】

そこで、本発明の目的は上述した従来の技術が有する問題点を解消し、免震アイソレータの現場での設置作業の工程削減を図りつつ、高精度の設置作業を行えるようにした免震アイソレータ基礎構造を提供することにあ

【課題を解決するための手段】

【0010】

本発明の免震アイソレータ基礎構造は、免震アイソレータの下側フランジに接合され、ダボ部材が下面から突出するように配列されたプレキャストコンクリート製の免震アイソレータ支持版と、前記免震アイソレータ支持版に固定保持され、前記免震アイソレータを基礎版上に自立保持可能な支持脚と、を備えた免震アイソレータ基礎構造であって、前記支持脚は、上部が前記免震アイソレータ支持版のコンクリート内に回転不能に埋設され、内周面に雌ネジ部が形成された長ナット部と、前記長ナット部の下端に接合された脚長調整ボルトとからなり、前記長ナット部の上端雌ネジ部に前記免震アイソレータを前記免震アイソレータ支持版に固定する固定ボルトが螺合され、前記長ナット部の下端雌ネジ部に前記脚長調整ボルトが長さ調整可能に螺合され、前記脚長調整ボルトで基礎版上での設置高さが調整された前記免震アイソレータ支持版と前記支持脚とを含むように前記免震アイソレータを支持する本体コンクリート部が形成されたことを特徴とする。

【0011】

前記免震アイソレータ支持版は、前記下面に勾配が形成させることが好ましい。

【0012】

前記ダボ部材は、前記下面から突出するように保持、配筋された鉄筋であることが好ましい。

【発明の効果】

【0015】

本発明によれば、免震アイソレータを設置する現場での基礎の構築作業の合理化を図りつつ、免震アイソレータを基礎構造上に精度よく設置することができるという効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】本発明の免震アイソレータ基礎構造を積層ゴム支承に適用した実施形態での構成を断面で示した正面図。

【図2】図１に示した免震アイソレータ基礎構造に用いられる免震アイソレータ支持版の一実施形態の構成例を示した平面図、側面図。

【図3】本発明の免震アイソレータ支持版の下面に形成されたダボ形状の例を示した部分拡大断面図。

【図4】本発明の免震アイソレータ支持版に取り付けられたプレート取り付けボルトの構成例を示した部分断面図。

【図5】本発明の免震アイソレータ支持版と免震アイソレータとの接合補強手段の構成例を示した部分断面図。

【図6】本発明の免震アイソレータ支持版に取り付けられた支持脚長の補助調整手段の構成例を示した部分断面図。

【図7】本発明の免震アイソレータ基礎構造の構築方法における各作業手順を示した作業順序説明図。

【図8】本発明の免震アイソレータ基礎構造をすべり支承に適用した実施形態での構成を断面で示した正面図。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の免震アイソレータ基礎構造を構築する一実施形態について、添付図面を参照して説明する。

【0018】

図１は、本発明の免震アイソレータ１及び免震アイソレータ１を基礎版５上で支持する免震アイソレータ基礎構造１０の内部構成を示している。本発明で用いられている免震アイソレータ１は、円柱状の積層ゴム部２の外径が１，２００ｍｍの公知の天然ゴム系積層アイソレータからなる。積層ゴム部２を上下から挟んで保持するために、フランジ鋼板３，４が積層ゴム部２の上下面に図示しない取付ボルト３１によって取り付けられている。本実施形態のフランジ鋼板３，４は平面視して略正方形形状をなす角形フランジで、その一辺は１，５００ｍｍである。なお、フランジ鋼板は所定直径の円形フランジとすることも好ましい。

【0019】

本発明の免震アイソレータ１は、図１に示したように、基礎版５上に構築された免震アイソレータ基礎構造１０上に設置されるが、この免震アイソレータ基礎構造１０は、同図に示したように、免震アイソレータ支持版２０が４本の支持脚３０の取付ボルト３１を介して免震アイソレータ１の下側フランジ３の下面に固定されている。さらに免震アイソレータ支持版２０全体が、本体コンクリート４０内に埋設され、免震アイソレータ基礎構造１０の上面には免震アイソレータ支持版２０は現れず、基礎構造１０上に据え付けられた免震アイソレータ１の下側フランジ３が本体コンクリート４０の上面に位置している。

【0020】

免震アイソレータ１は、あらかじめ免震アイソレータ１の下面に免震アイソレータ支持版２０の上面が密着するように支持脚３０（構成は後述する。）の取付ボルト３１の締め付けにより一体化され、さらに支持脚３０の下端側に螺合された脚長調整ボルト３３の突出長を調整することにより、その設置高さが高精度に調整されている。

【0021】

免震アイソレータ基礎構造１０の本体コンクリート４０の内部は、図１に示したように、４本の支持脚３０で水平を保持して支持された免震アイソレータ支持版２０が本体コンクリート４０の上部に位置し、基礎版５との一体化を図るために複数本のシアバー４１が基礎版５と本体コンクリート４０との間に設置されている。本実施形態ではシアバー４１として異形鉄筋（一例としてＤ１９、長さ８００ｍｍ）が用いられいている。さらに基礎版５としての強度、剛性確保のために上下２段の縦横配筋４２が施されている。

【0022】

本実施形態の免震アイソレータ支持版２０の主構造は、図２（ａ）に示したように、平面形状が免震アイソレータ１の下側フランジ３と同寸法の略正方形形状をなすハーフプレキャストコンクリート版２１（以下、ＰＣａ版２１と記す。）からなる。ＰＣａ版２１の四隅付近には支持脚３０（図１）の上部を固定保持する支持脚固定孔２１ａが形成されている。この支持脚固定孔２１ａには支持脚３０の上部が回動不能に取り付けられている。

【0023】

ＰＣａ版２１の厚さは、図２（ｂ－１）～（ｂ－３）に示したように、等厚ではなく、たとえば同図（ｂ－１）に示したように、所定の片勾配をなす勾配底面、同図（ｂ－２）に示したように、中心部が最も厚くなるような扁平な錐状底面、同図（ｂ－３）に示したように、中心部が最も厚くなるような扁平な凸曲面状底面形状になっている。このように下面に所定の勾配等が形成されることにより、型枠８（図７（ｃ））内に本体コンクリート４０が打設された際、ＰＣａ版２１の下面側の勾配に沿ってコンクリートが流動する。このため、ＰＣａ版２１の下面に沿ってエア等が残留するのを防ぐことができ、ＰＣａ版２１の下面に本体コンクリート４０を確実に充填させることができる。なお、下面に形成された勾配が十分大きく、水平抵抗性を有する場合には、免震アイソレータ１に作用する水平力を本体コンクリート４０に伝達するダボ効果が期待できる。

【0024】

ＰＣａ版２１の下面側には鉄筋２３が所定ピッチで取り付けられている。鉄筋２３は、免震アイソレータ支持版２０と後工程で打設される本体コンクリート４０との間のダボ効果（せん断抵抗効果）を果たす。ダボ部材としての鉄筋２３は、本実施形態では、図１、図２（ｂ－１）に示したように、細鋼材による連続した三角形状のラチス材２４に保持されて所定ピッチで配筋されている。図３各図は、鉄筋２３の他の保持手段を示している。図３（ａ）は、ＰＣａ版２１内に配筋された鉄筋２２に保持された波形筋２６の一部をＰＣａ版２１の表面から突出させ、波形筋２６の一部に鉄筋２２を保持させた保持構造を示している。図３（ｂ）は、ＰＣａ版２１内に配筋された鉄筋２２に保持された長円リング筋２７の一部をＰＣａ版２１の表面から突出させ、長円リング筋２７の一部に鉄筋２３を保持させた保持構造を示している。図３（ｃ）は、ＰＣａ版２１内に配筋された鉄筋２２に保持された各種形状のフック筋２８の端部フック２８ａをＰＣａ版２１の表面から突出させ、端部フック２８ａに鉄筋２３を保持させた状態を示している。図３（ｄ）は、ＰＣａ版２１内に一部が埋設された形鋼からなるダボ部材２９の先端部をＰＣａ版２１の表面から突出させ、さらにダボ部材２９の先端部の貫通孔２９ａに鉄筋２３を保持させた構造を示している。ダボ部材２９は、適当なサイズの形鋼を切断、孔開け加工したピース部材とし、複数個をＰＣａ版２１から突出させるように配置してもよい。

【0025】

支持脚３０は、図４に示したように、免震アイソレータ支持版２０のＰＣａ版２１に免震アイソレータ１の下側フランジ３を固定する取付ボルト３１と螺合する雌ねじ３２ａが内周面に形成された細長円筒形状のナット部３２と、ナット部３２の下側の雌ねじ部３２ｂに螺合する脚長調整ボルト３３とから構成されている。本実施形態のナット部３２はＰＣａ版２１内において回転不能とするために、外周面にダボ３２ｃを設けたり、外周形状を多角形とすることも好ましい。脚長調整ボルト３３のナット部３２へのねじ込み量を調整して支持脚３０の全長を調整することにより、免震アイソレータ１の設置高さ、水平度等を適正に調整することができる。脚長調整ボルト３３の頭部には扁平円板状の接地プレート３３ａが形成され、この接地プレート３３ａを基礎版５上の所定位置に接地させることで、免震アイソレータ１及び免震アイソレータ支持版２０を支持脚３０のみで安定して自立保持させることができる。

【0026】

図５各図は、免震アイソレータ支持版２０のＰＣａ版２１と免震アイソレータ１の下側フランジ３の接合補強手段３５を示している。同図（ａ）において、免震アイソレータ１の下側フランジ３とＰＣａ版２１とは免震アイソレータ１側から取付ボルト３１を用いて接合されているが、その接合状態を補強するために、ＰＣａ版２１の下面側から補強接合ボルト３６による締め付けが行われている。この補強接合ボルト３６は、作業の効率化の点から免震アイソレータ１の設置前に免震アイソレータ１の天地を逆さまにしてＰＣａ版２１側を上面として締着することが好ましい。補強接合ボルト３６のサイズ、本数については免震アイソレータ１の規格によって適宜設定することが好ましい。

【0027】

同図（ｂ）は、免震アイソレータ支持版２０のＰＣａ版２１に上端部が埋設されている支持脚３０の外周面に形成された雄ねじ部３２ａに螺合可能な固定ナット３７を設けた接合補強手段３５を示している。同図に示したように、支持脚３０の外周に螺合されている固定ナット３７を、ＰＣａ版２１の下面に向けて締め込むことによりＰＣａ版２１と免震アイソレータ１の下側フランジ３とを密着させることができる。

【0028】

図６は、免震アイソレータ支持版２０のＰＣａ版２１に取り付けられた支持脚３０の脚長調整ボルト３３の補助調整手段としての脚長微調整ボルト３８の構成例を示している。同図に示した脚長微調整ボルト３８は、基礎版５内に埋設されたナット部３９に螺合された頭部に円板状の支持プレート３８ａを備えたボルトで、ピッチが脚長調整ボルト３３より小さく設定されている。よって、脚長微調整ボルト３８を用いることで支持脚３０側の脚長調整ボルト３３で調整された免震アイソレータ１の設置高さの微調整を行うことができる。

【0029】

図７（ａ）～（ｄ）は、本発明の免震アイソレータ基礎構造１０の構築方法における各作業手順を示している。
取付ボルト３１を用いて免震アイソレータ１の下側フランジ３に免震アイソレータ支持版２０を取り付け、両者が一体となった組立体を製作する（図７（ａ））。この組立体の製作作業は免震アイソレータ１の工場出荷時でもよいし、現場の免震アイソレータ１の仮置き場所で行ってもよい。この製作作業において、必要に応じて図５各図に示した接合補強手段３５としてのボルト３６やナット３７を用いることが好ましい。次いで、免震アイソレータ基礎構造１０の構築位置に組立体を搬入し、支持脚３０の脚長調整を行って免震アイソレータ１の位置、高さを正確に設定した組立体の据え付け作業を行う（図７（ｂ））。４本の支持脚３０によって自立して設置されている組立体を含むように打設される本体コンクリート４０の補強筋の配筋作業と、基礎構造の型枠８の組み立て作業とを行う（図７（ｃ））。基礎版５を構築するタイミングで必要本数のシアバー４１を基礎版５の所定位置に打ち込むことが好ましい。免震アイソレータ支持版２０がコンクリート内に完全に埋設する高さまで型枠８内に本体コンクリート４０を打設し、所定の養生期間をおいて脱枠して基礎構造を完成させる（図７（ｄ））。

【0030】

図８は、免震アイソレータ基礎構造１０をすべり支承５０に適用した他の実施形態を示している。図８に例示したすべり支承５０は、平滑なステンレス板からなるすべり板５１とすべり板５１上にスライド可能に載置された積層ゴム部５２とからなる。積層ゴム部５２の下面にはフッ素樹脂製のすべり面５３が形成されている。このような構成からなるすべり支承５０は、小振幅の地震時には積層ゴム部５２のみが変形し、振幅が大きくなると積層ゴム部５２がすべり板５１上を滑らかにスライドするため、大地震時のような大きな揺れに追従することができる。このため、すべり板５１は広い面積となり、免震アイソレータ支持版２０は、その広い面積に作用する鉛直荷重に対して変形しないように構築する必要がある。そこで、この実施形態では、図８に示したように、広い面積のすべり板を複数の小さな免震アイソレータ支持版２０で支持させている。これにより、各免震アイソレータ支持版２０のサイズ、重量を低減することができる。

【0031】

なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、各請求項に示した範囲内での種々の変更が可能である。すなわち、請求項に示した範囲内で適宜変更した技術的手段を組み合わせて得られる実施形態も、本発明の技術的範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0032】

１ 免震アイソレータ
２ 積層ゴム部
３ 下側フランジ
５ 基礎版
１０ 免震アイソレータ基礎構造
２０ 免震アイソレータ支持版
２１ プレキャストコンクリート版（ＰＣａ版）
３０ 支持脚
３１ 取付ボルト
３２ ナット部
３３ 脚長調整ボルト
４０ 本体コンクリート

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】