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公開番号2025040000
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-03-24
出願番号2023146629
出願日2023-09-11
発明の名称支承損傷制御構造
出願人首都高速道路株式会社,一般財団法人首都高速道路技術センター,首都高技術株式会社,首都高メンテナンス西東京株式会社,首都高メンテナンス東東京株式会社,首都高メンテナンス神奈川株式会社,日本鋳造株式会社
代理人個人
主分類E01D 22/00 20060101AFI20250314BHJP(道路,鉄道または橋りょうの建設)
要約【課題】橋梁に既設の高力黄銅支承板支承を補強する。
【解決手段】支承損傷制御構造10Aは、下沓の第1及び第2凸部から第1及び第2サイドブロックを取り外した状態の第1及び第2ストッパーフランジの上面及び両側面並びに前面を保持するとともに第1及び第2凸部の上面及び前面を保持する第1及び第2サイドホルダー33a,33bと、第1サイドホルダー33aの一方の側部及び他方の側部と第2サイドホルダー33bの一方の側部及び他方の側部とに挿通され、第1サイドホルダー33aと第2サイドホルダー33bとを径方向内方へ引寄せてそれらサイドホルダー33a,33bを第1及び第2ストッパーフランジと第1及び第2凸部とに密着させる第1及び第2引寄せボルト34a,34bと、第1及び第2サイドホルダー33a,33bを第1及び第2凸部に固定する第1固定ボルト30a及び第2固定ボルトとを有する。
【選択図】図7
特許請求の範囲【請求項１】
主構造物と前記主構造物を支持する支持構造物との間に設置されて該主構造物と前記支持構造物との間に生じた相対変位を抑制する支承に取り付けられ、前記支承を補強する支承損傷制御構造において、
前記支承が、前記主構造物に固定される上沓と、前記上沓の直下に位置して前記支持構造物に固定される下沓と、前記上沓と前記下沓との間に位置してそれら沓の中央に配置されるベアリングプレート又は中間プレート及びゴムプレートと、前記上沓と前記下沓とを固定する第１サイドブロックと、前記第１サイドブロックから径方向反対側に位置して前記上沓と前記下沓とを固定する第２サイドブロックとを備え、前記上沓が、該上沓の径方向の一方へ延出して径方向内方へ凹む第１凹部を備えた第１ストッパーフランジと、前記第１ストッパーフランジから径方向反対側に離間対向し、該上沓の径方向の他方へ延出して径方向内方へ凹む第２凹部を備えた第２ストッパーフランジとを有し、前記下沓が、該下沓の周縁部から上方に延びていて前記第１ストッパーフランジの第１凹部に嵌入する第１凸部と、前記第１凸部から径方向反対側に離間対向して該下沓の周縁部から上方に延びていて前記第２ストッパーフランジの第２凹部に嵌入する第２凸部とを有し、前記第１サイドブロックが、前記第１ストッパーフランジに向かって径方向内方へ延びていて該第１ストッパーフランジの上面及び前記第１凸部の上面に重なる第１水平部と、前記第１水平部の端部分から下方へ延びていて前記第１凸部の前面に重なった状態で該第１凸部に固定される第１垂直部とを有し、前記第２サイドブロックホルダーが、前記第２ストッパーフランジに向かって径方向内方へ延びていて該第２ストッパーフランジの上面及び前記第２凸部の上面に重なる第２水平部と、前記水平部の端部分から下方へ延びていて前記第２凸部の前面に重なった状態で該第２凸部に固定される第２垂直部とを有し、
前記支承損傷制御構造が、前記径方向と交差する交差方向へ延びていて前記第１凸部から前記第１サイドブロックを取り外した状態の前記第１ストッパーフランジの上面及び両側面並びに前面を保持するとともに前記第１凸部の上面及び前面を保持する第１サイドホルダーと、前記第１サイドホルダーから径方向の反対側に位置して前記交差方向へ延びていて前記第２凸部から前記第２サイドブロックを取り外した状態の前記第２ストッパーフランジの上面及び両側面並びに前面を保持するとともに前記第２凸部の上面及び前面を保持する第２サイドホルダーと、前記径方向へ延びていて前記第１サイドホルダーの一方の側部と前記第２サイドホルダーの一方の側部とに挿通され、該第１サイドホルダーと該第２サイドホルダーとを径方向内方へ引寄せてそれらサイドホルダーを前記第１及び第２ストッパーフランジと前記第１及び第２凸部とに密着させる第１引寄せボルトと、前記第１サイドホルダーを前記第１凸部に固定する第１固定ボルトと、前記径方向へ延びていて前記第１サイドホルダーの他方の側部と前記第２サイドホルダーの他方の側部とに挿通され、該第１サイドホルダーと該第２サイドホルダーとを径方向内方へ引寄せてそれらサイドホルダーを前記第１及び第２ストッパーフランジと前記第１及び第２凸部とに密着させる第２引寄せボルトと、前記第２サイドホルダーを前記第２凸部に固定する第２固定ボルトとを有することを特徴とする支承損傷制御構造。
続きを表示（約 2,400 文字）【請求項２】
前記第１サイドホルダーが、前記交差方向へ延びていて前記第１ストッパーフランジの上面及び前記第１凸部の上面に密着するホルダー上部と、前記ホルダー上部の一方の側部分から下方へ延びていて前記第１ストッパーフランジの一方の側面の交差方向外方に位置し、前記第１ストッパーフランジの一方の側面に密着する一方のホルダー側部と、前記一方のホルダー側部から交差方向反対側に離間対向して前記ホルダー上部の他方の側部分から下方へ延びていて前記第１ストッパーフランジの他方の側面の交差方向外方に位置し、前記第１ストッパーフランジの他方の側面に密着する他方のホルダー側部と、それらホルダー側部の間において前記交差方向へ延びていて前記第１ストッパーフランジの前面及び前記第１凸部の前面に密着するホルダー前部とを有し、前記第２サイドホルダーが、前記交差方向へ延びていて前記第２ストッパーフランジの上面及び前記第２凸部の上面に密着するホルダー上部と、前記ホルダー上部の一方の側部分から下方へ延びていて前記第２ストッパーフランジの一方の側面の交差方向外方に位置し、前記第２ストッパーフランジの一方の側面に密着する一方のホルダー側部と、前記一方のホルダー側部から交差方向反対側に離間対向して前記ホルダー上部の他方の側部分から下方へ延びていて前記第２ストッパーフランジの他方の側面の交差方向外方に位置し、前記第２ストッパーフランジの他方の側面に密着する他方のホルダー側部と、それらホルダー側部の間において前記交差方向へ延びていて前記第２ストッパーフランジの前面及び前記第２凸部の前面に密着するホルダー前部とを有する請求項１に記載の支承損傷制御構造。
【請求項３】
前記第１引寄せボルトが、前記第１サイドホルダーの一方のホルダー側部に形成された第１挿通孔に挿通される一方の端部と、前記第２サイドホルダーの一方のホルダー側部に形成された第２挿通孔に挿通される他方の端部とを有し、前記第２引寄せボルトが、前記第１サイドホルダーの他方のホルダー側部に形成された第３挿通孔に挿通される一方の端部と、前記第２サイドホルダーの他方のホルダー側部に形成された第４挿通孔に挿通される他方の端部とを有し、前記支承損傷制御構造が、前記第１サイドホルダーの一方のホルダー側部の第１挿通孔から径方向外方へ露出する前記第１引寄せボルトの一方の端部に形成された螺子に螺着される第１ナットと、前記第２サイドホルダーの一方のホルダー側部の第２挿通孔から径方向外方へ露出する前記第１引寄せボルトの他方の端部に形成された螺子に螺着される第２ナットと、前記第１サイドホルダーの他方のホルダー側部の第３挿通孔から径方向外方へ露出する前記第２引寄せボルトの一方の端部に形成された螺子に螺着される第３ナットと、前記第２サイドホルダーの他方のホルダー側部の第４挿通孔から径方向外方へ露出する前記第２引寄せボルトの他方の端部に形成された螺子に螺着される第４ナットとを含み、前記第１及び第２引寄せボルトの端部に螺着された前記第１～第４ナットを時計回り方向と反時計回り方向とのいずれか一方へ回転させることで、前記第１サイドホルダーと前記第２サイドホルダーとが径方向内方へ引寄せられる請求項２に記載の支承損傷制御構造。
【請求項４】
前記支承損傷制御構造では、前記第１及び第２引寄せボルトの端部に螺着されたナットを回転させて前記第１サイドホルダーと前記第２サイドホルダーとを径方向内方に引き寄せることで、前記上沓の第１及び第２ストッパーフランジと前記下沓の第１及び第２凸部とが前記第１サイドホルダーと前記第２サイドホルダーとに挟み込まれ、前記第１ストッパーフランジの上面及び前記第１凸部の上面が前記第１サイドホルダーのホルダー上部の内面に密着保持され、前記第１ストッパーフランジの一方の側面が前記第１サイドホルダーの一方のホルダー側部の内面に密着保持され、前記第１ストッパーフランジの他方の側面が前記第１サイドホルダーの他方のホルダー側部の内面に密着保持され、前記第１ストッパーフランジの前面及び前記第１凸部の前面が前記第１サイドホルダーのホルダー前部の内面に密着保持されるとともに、前記第２ストッパーフランジの上面及び前記第２凸部の上面が前記第２サイドホルダーのホルダー上部の内面に密着保持され、前記第２ストッパーフランジの一方の側面が前記第２サイドホルダーの一方のホルダー側部の内面に密着保持され、前記第２ストッパーフランジの他方の側面が前記第２サイドホルダーの他方のホルダー側部の内面に密着保持され、前記第２ストッパーフランジの前面及び前記第２凸部の前面が前記第２サイドホルダーのホルダー前部の内面に密着保持される請求項３に記載の支承損傷制御構造。
【請求項５】
前記第１固定ボルトを螺着する第１螺着孔が、前記下沓の第１凸部と前記第１サイドホルダーのホルダー前部とに形成され、前記第２固定ボルトを螺着する第２螺着孔が、前記下沓の第２凸部及び前記第２サイドホルダーのホルダー前部に形成され、前記支承損傷制御構造では、前記下沓の第１凸部及び前記第１サイドホルダーのホルダー前部に形成された前記第１螺着孔に前記第１固定ボルトを螺着することで、前記下沓の第１凸部と前記第１サイドホルダーとが連結固定され、前記下沓の第２凸部及び前記第２サイドホルダーのホルダー前部に形成された前記第２螺着孔に前記第２固定ボルトを螺着することで、前記下沓の第２凸部と前記第２サイドホルダーとが連結固定される請求項４に記載の支承損傷制御構造。
【請求項６】
前記主構造物が、橋梁の上部構造であり、前記支持構造物が、前記橋梁の下部構造であり、前記支承が、高力黄銅支承板支承又は密閉ゴム支承板支承である請求項１ないし請求項５いずれかに記載の支承損傷制御構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、主構造物と支持構造物との間に設置された支承損傷制御構造を補強する支承損傷制御構造に関する。
続きを表示（約 3,600 文字）【背景技術】
【０００２】
橋梁の上部構造の荷重を下部構造に伝達する支承として、荷重伝達機能とともにすべりによる上部構造の水平移動機能及び鉛直回転機能を備えた支承板支承が使用されている。その支承板支承としては、高力黄銅支承板支承又は密閉ゴム支承板支承が知られている（非特許文献１参照）。高力黄銅支承板支承１０Ａの一例としては、図１１の分解斜視図に示すように、橋梁の上部構造（橋桁）の下面に固定される上沓１４（上部ベースプレート）と、上沓１４の直下に位置して橋梁の下部構造（橋脚）の上面に固定され、中央に凹状曲面部２３が形成された下沓１５（下部ベースプレート）と、下方へ凸となる凸状曲面部２７が形成され、上沓１４と下沓１５との間に位置してそれら沓１４，１５の中央に配置されるベアリングプレート１７と、上沓１４とベアリングプレート１７との間に位置するシールリング１６と、上沓１４と下沓１５とを固定する第１サイドブロック１８ａと、第１サイドブロック１８ａから径方向の反対側に位置して上沓１４と下沓１５とを固定する第２サイドブロック１８ｂとを備えている。
【０００３】
上沓１４は、上沓１４の径方向の一方へ延出して径方向内方へ凹む第１凹部２０ａを備えた第１ストッパーフランジ１９ａと、第１ストッパーフランジ１９ａから径方向の反対側に離間対向し、上沓１４の径方向の他方へ延出して径方向内方へ凹む第２凹部２０ｂを備えた第２ストッパーフランジ１９ｂとを有する。下沓１５は、下沓１５の周縁部２５から上方に延びていて第１ストッパーフランジ１９ａの第１凹部２０ａに嵌入する第１凸部２４ａと、第１凸部２４ａから径方向の反対側に離間対向して下沓１５の周縁部２５から上方に延びていて第２ストッパーフランジ１９ｂの第２凹部２０ｂに嵌入する第２凸部２４ｂとを有する。
【０００４】
第１サイドブロック１８ａは、第１ストッパーフランジ１９ａに向かって径方向内方へ延びていて第１ストッパーフランジ１９ａの上面及び第１凸部２４ａの上面に重なる第１水平部２８ａと、第１水平部２８ａの端部分から下方へ延びていて第１凸部２４ａの前面に重なった状態で第１凸部２４ａに第１固定ボルト３０ａによって固定される第１垂直部２９ａとを有する。第２サイドブロック１８ｂは、第２ストッパーフランジ１９ｂに向かって径方向内方へ延びていて第２ストッパーフランジ１９ｂの上面及び第２凸部２４ｂの上面に重なる第２水平部２８ｂと、第２水平部２８ｂの端部分から下方へ延びていて第２凸部２４ｂの前面に重なった状態で第２凸部２４ｂに第２固定ボルト３０ｂによって固定される第２垂直部２９ｂとを有する。
【０００５】
図１１に示す高力黄銅支承板支承１０Ａは、ベアリングプレート１７の凸状球面部２７が下沓１５に形成された凹状球面部２３に位置するように、ベアリングプレート１７が上沓１４と下沓１５との間に配置され、凸状球面部と２７凹状球面部２３とのすべりによって鉛直回転機能を備えているとともに、変異追従機能及び相対変位減衰機能を備えている。又、上沓１４とベアリングプレート１７との間にすべり板（すべりプレート）を配置し、鉛直回転機能に加えて上沓１４とすべり板とのすべりによって水平移動機能を備える場合もある。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００６】
「道路橋支承便覧（改訂版）」，社団法人日本道路協会，平成２０年８月，ｐ．４３－４５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
図１１に示す高力黄銅支承板支承１０Ａは、それが橋梁に設置されてから長期間が経過すると、経年劣化によってその耐力が低下する場合がある。高力黄銅支承板支承１０Ａの耐力が低下したところに、例えば、地震が発生し、地震の揺れによって橋梁の上部構造と下部構造との間に大きな相対変位が生じ、相対変位による外力が上沓１４や下沓１５に伝わったときに、その外力によって下沓１５の周縁部２５から上方に延びる第１凸部２４ａや第２凸部２４ｂが損壊する場合がある。第１凸部２４ａや第２凸部２４ｂが損壊すると、鉛直回転機能や変異追従機能、相対変位減衰機能を発揮することができず、地震の揺れによって橋梁の上部構造（橋桁）及び橋梁の下部構造（橋脚）が損傷（ゆがみやひずみ、湾曲等の変形、ひび割れ、破断、損壊、崩落等）する場合がある。橋梁の上部構造（橋桁）及び橋梁の下部構造（橋脚）が損傷すると、その復旧に時間を要し、橋の通行が長期間にわたって制限され、緊急車両や支援物資の輸送車両等の通行ができず、震災地域の救助活動や震災地域の復興の妨げとなってしまう。
【０００８】
本発明の目的は、既設の支承を補強することで、地震の発生によって主構造物と支持構造物との間に相対変位が生じたとしても、その相対変位を確実に抑制することができるとともに、主構造物及び支持構造物の損傷を防ぐことができる支承損傷制御構造を提供することにある。本発明の他の目的は、地震が発生したとしても既設の支承を利用して主構造物及び支持構造物の損傷を防ぐことにより、主構造物や支持構造物の使用が制限されることはなく、主構造物や支持構造物の継続使用を可能にすることができる支承損傷制御構造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第１の前提は、主構造物と主構造物を支持する支持構造物との間に設置されて主構造物と支持構造物との間に生じた相対変位を抑制する支承（支承板支承）に取り付けられ、その支承を補強する支承損傷制御構造である。
【００１０】
前記第１の前提における本発明の支承損傷制御構造の特徴は、支承が、主構造物に固定される上沓と、上沓の直下に位置して支持構造物に固定される下沓と、上沓と下沓との間に位置してそれら沓の中央に配置されるベアリングプレート又は中間プレート及びゴムプレートと、上沓と下沓とを固定する第１サイドブロックと、第１サイドブロックから径方向反対側に位置して上沓と下沓とを固定する第２サイドブロックとを備え、上沓が、上沓の径方向の一方へ延出して径方向内方へ凹む第１凹部を備えた第１ストッパーフランジと、第１ストッパーフランジから径方向反対側に離間対向し、上沓の径方向の他方へ延出して径方向内方へ凹む第２凹部を備えた第２ストッパーフランジとを有し、下沓が、下沓の周縁部から上方に延びていて第１ストッパーフランジの第１凹部に嵌入する第１凸部と、第１凸部から径方向反対側に離間対向して下沓の周縁部から上方に延びていて第２ストッパーフランジの第２凹部に嵌入する第２凸部とを有し、第１サイドブロックが、第１ストッパーフランジに向かって径方向内方へ延びていて第１ストッパーフランジの上面及び第１凸部の上面に重なる第１水平部と、第１水平部の端部分から下方へ延びていて第１凸部の前面に重なった状態で第１凸部に固定される第１垂直部とを有し、第２サイドブロックホルダーが、第２ストッパーフランジに向かって径方向内方へ延びていて第２ストッパーフランジの上面及び第２凸部の上面に重なる第２水平部と、水平部の端部分から下方へ延びていて第２凸部の前面に重なった状態で第２凸部に固定される第２垂直部とを有し、支承損傷制御構造が、径方向と交差する交差方向へ延びていて第１凸部から第１サイドブロックを取り外した状態の第１ストッパーフランジの上面及び両側面並びに前面を保持するとともに第１凸部の上面及び前面を保持する第１サイドホルダーと、第１サイドホルダーから径方向の反対側に位置して交差方向へ延びていて第２凸部から第２サイドブロックを取り外した状態の第２ストッパーフランジの上面及び両側面並びに前面を保持するとともに第２凸部の上面及び前面を保持する第２サイドホルダーと、径方向へ延びていて第１サイドホルダーの一方の側部と第２サイドホルダーの一方の側部とに挿通され、第１サイドホルダーと第２サイドホルダーとを径方向内方へ引寄せてそれらサイドホルダーを第１及び第２ストッパーフランジと第１及び第２凸部とに密着させる第１引寄せボルトと、第１サイドホルダーを第１凸部に固定する第１固定ボルトと、径方向へ延びていて第１サイドホルダーの他方の側部と第２サイドホルダーの他方の側部とに挿通され、第１サイドホルダーと第２サイドホルダーとを径方向内方へ引寄せてそれらサイドホルダーを第１及び第２ストッパーフランジと第１及び第２凸部とに密着させる第２引寄せボルトと、第２サイドホルダーを第２凸部に固定する第２固定ボルトとを有することにある。
（【００１１】以降は省略されています）

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