免震システム
【課題】安価な構成で３次元免震とロッキング防止ができ、且つ液圧系統或いは空気圧系統の１つが故障しても３次元免震とロッキング防止が維持できるようにする。
【解決手段】積層ゴム２と荷重支持シリンダ３を積み重ねた複合体３９を免震対象物４の周縁下部に沿って配置すると共に、複数のロッキング抑制シリンダのピストンを連結ロッド１７で直線状に連結したシリンダ連結体２６を免震対象物４の周縁に沿って配置し、複合体３９のシリンダ加圧室を作動液配管によりロッキング抑制シリンダの一側の液室に接続し、且つロッキング抑制シリンダの他側の液室にアキュムレータを接続し、免震対象物４のコーナ部に位置するシリンダ連結体２６の端部間を連結する移動伝達装置１８を備えてロッキング防止装置４１を構成し、免震対象物４の下部におけるロッキング防止装置４１の内側に複数の空気バネ免震装置４２を配置する。
【解決手段】積層ゴム２と荷重支持シリンダ３を積み重ねた複合体３９を免震対象物４の周縁下部に沿って配置すると共に、複数のロッキング抑制シリンダのピストンを連結ロッド１７で直線状に連結したシリンダ連結体２６を免震対象物４の周縁に沿って配置し、複合体３９のシリンダ加圧室を作動液配管によりロッキング抑制シリンダの一側の液室に接続し、且つロッキング抑制シリンダの他側の液室にアキュムレータを接続し、免震対象物４のコーナ部に位置するシリンダ連結体２６の端部間を連結する移動伝達装置１８を備えてロッキング防止装置４１を構成し、免震対象物４の下部におけるロッキング防止装置４１の内側に複数の空気バネ免震装置４２を配置する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安価な構成にて３次元免震とロッキング防止ができ、且つ液圧系統或いは空気圧系統の一部が故障しても３次元免震とロッキング防止が維持できるようにした免震システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ビル或いは原子炉発電設備等のような大重量の免震対象物を免震する装置としては、荷重支持シリンダの液圧室を空気アキュムレータに接続した構成の液圧免震装置が提案されており、この種の液圧免震装置としては特許文献１に示すものがある。
【０００３】
図５は、特許文献１に開示された液圧免震装置を示しており、基礎１上に、薄いゴム２ａと薄い鋼板２ｂを積層して横方向（水平方向）の免震を行うようにした積層ゴム２を固定し、該積層ゴム２の上部に荷重支持シリンダ３を積み重ねて固定した複合体３９を構成している。該複合体３９の荷重支持シリンダ３は、免震を行う免震対象物４の底面に下方に突出するよう固定した例えば略球形のスイベル５に上端が嵌合したピストン６を有しており、該ピストン６を包囲するシリンダ７の内部底面と前記ピストン６の下端との間にはシリンダ加圧室８が形成されており、該シリンダ加圧室８をアキュムレータ１０に接続することによって液圧免震装置Ｍを構成している。図中１３はピストン６とシリンダ７のシール材である。
【０００４】
前記シリンダ加圧室８には油等の作動液が供給してあり、また、アキュムレータ１０には可撓区画壁１１によりガス室が形成してあり、前記シリンダ加圧室８の作動液が作動液配管９によりアキュムレータに導かれてガス室１２内部の空気等のガスを圧縮するようになっている。前記アキュムレータ１０は、図５に示す如く固定部材１４によって免震対象物４側に固定する場合と、図示しないが固定部材によって基礎１側に固定する場合とがある。前記スイベル５は、地震によって基礎１が免震対象物４に対して横方向に相対移動した際の複合体３９の傾きを吸収するためのものであるが、このようなスイベル５は備えられていないものや、他の方式にて液圧免震装置Ｍの傾きを吸収するようにしたものもある。
【０００５】
前記液圧免震装置Ｍは、図６に示すように免震対象物４の下部に多数規則的に配置されており、免震対象物４の重量は各液圧免震装置Ｍのスイベル５及びピストン６を介してシリンダ加圧室８の作動液に伝えられ、更に、シリンダ７から積層ゴム２を介して基礎１に伝えられる。前記免震対象物４の重量により加圧されたシリンダ加圧室８内の作動液は作動液配管９によりアキュムレータ１０に伝えられ、可撓区画壁１１を介してガス室１２の空気を圧縮することにより、前記免震対象物４を一定の高さに保持するようになっている。
【０００６】
地震の発生によって基礎１が縦方向に振動した場合には、基礎１と共に積層ゴム２とシリンダ７がピストン６に対して上下動し、シリンダ加圧室８の間隔が減少する動き（基礎１が上昇）のときにはシリンダ加圧室８の作動液がアキュムレータ１０に供給され、また、シリンダ加圧室８の間隔が増加する動き（基礎１が下降）のときにはアキュムレータ１０の作動液がシリンダ加圧室８に供給されるように作用し、この時、作動液配管９の流動抵抗によって振動の衝撃が減衰され、且つアキュムレータ１０のガス室１２の空気の圧縮弾性によって免震対象物４は軟らかく支持される。従って、アキュムレータ１０に接続された荷重支持シリンダ３は、基礎１の縦方向の振動の緩衝のみに有効に作用する。
【０００７】
また、地震の発生によって基礎１が横方向に振動した場合には、その動きに応じて積層ゴム２が横方向に撓んで変形し、これにより、免震対象物４は横方向に免震される。基礎１が横方向に移動すると荷重支持シリンダ３に対して積層ゴム２が横方向にずれて変形するために複合体３９が傾く力を受けることになるが、この傾きに対しては、ピストン６がスイベル５を中心に回転して折れ曲がることにより無理な力が発生するのを防止している。従って、上記したように、シリンダ加圧室８をアキュムレータ１０に接続した荷重支持シリンダ３と積層ゴム２とからなる液圧免震装置Ｍによれば３次元免震が可能となる。
【０００８】
一方、図５に示したような液圧免震装置Ｍを図６に示すように免震対象物４の下部に多数配置した構成としても、図１０に示す如く重心が高い位置にある免震対象物４を免震する場合には、地震によって免震対象物４がロッキング（前後或いは左右方向等への揺動）を起こすことが考えられ、ロッキングが生じた際には、免震対象物４の下部中心に配置した液圧免震装置Ｍに比して外周部に配置した液圧免震装置Ｍのシリンダ７がピストン６に対してより大きなストロークで上下に作動することになる。
【０００９】
しかし、このように大きなストロークで上下に作動することが許容でき、しかも免震対象物４を柔らかく支持できる液圧免震装置Ｍの設計は非常に困難であり、装置構成も非常に大型になってしまうという問題がある。
【００１０】
この問題を解決するために、前記特許文献１では、図６〜図９に示す如く、免震対象物４の下部に前記したように複数の液圧免震装置Ｍを配置した上で、免震対象物４の周縁下部にロッキング防止装置４１を備えて免震システムを構成している。
【００１１】
前記ロッキング防止装置４１は、両ロッド型の複数のロッキング抑制シリンダ１５のピストン１６を連結ロッド１７で直線状に連結した構成のシリンダ連結体２６を、免震対象物４の周縁下部に沿って、即ち、免震対象物４が矩形の場合には周縁の各４辺に沿って配置している。
【００１２】
更に、前記免震対象物４の周縁下部には、図７に示す如く、積層ゴム２と荷重支持シリンダ３とを一体に積み重ねた構成の複合体３９を、前記シリンダ連結体２６を挟むように２列に配置している。尚、図７に示す複合体３９は、基礎１上に積層ゴム２を固定する一方、荷重支持シリンダ３のシリンダ７を免震対象物４の下面に固定し、前記荷重支持シリンダ３のピストン６に嵌合したスイベル５を有する固定部材５ａを前記積層ゴム２に固定した場合を示している。図中４０はピストン６の外周に設けられた摺動部材である。
【００１３】
シリンダ連結体２６を挟むように２列に配置した複合体３９は、例えば図６に示すように４個１組のブロック１９（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ）に区画し、各ブロック１９における各荷重支持シリンダ３のシリンダ加圧室８に接続した作動液配管９を、図９に示す如く１つの集合配管２０に集合して、対応するロッキング抑制シリンダ１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）の一側の液室Ａに接続している。この時、前記作動液配管９は、図６に示す如く、外周部に配置するシリンダ連結体２６に沿って回転する方向において各ロッキング抑制シリンダ１５のピストン１６の同じ側（例えば回転方向前側）の液室Ａに夫々接続している。
【００１４】
更に、各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの他側の液室Ｂには、図８に示すように、内部に可撓区画壁１１を有して液室Ｂの作動液によってガス室１２内部の空気等のガスを圧縮するようにしたアキュムレータ２５を接続している。又、図示例では、上記アキュムレータ２５のガス室１２には、連絡管２８を介して補助アキュムレータ２９が接続してあり、前記連絡管２８には流路断面積を設定できるようにした絞り３０が設けられている。尚、上記補助アキュムレータ２９は備えなくてもよい。
【００１５】
更に、前記液室Ａに連通している集合配管２０の夫々には、図９に示す如く、液圧装置２１から所定圧力の作動液がマニホールド２２及び液圧配管２３を介して供給されて免震対象物４の傾きなどに対する設定・調整が行えるようになっている。尚、液圧配管２３は各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの一側の液室Ａに直接接続されていてもよい。また、前記各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの他側の液室Ｂには、前記液圧装置２１からの一定圧力の作動液がマニホールド２２及び液圧配管２４を介して供給されている。
【００１６】
前記シリンダ連結体２６にて免震対象物４のロッキングを防止するためには、免震対象物４のコーナ部に位置するシリンダ連結体２６の端部間に、一方の連結ロッド１７の押し引きの動きを９０゜方向を変えて他方の連結ロッド１７を押し引きする動きとして伝える（免震対象物４の周縁に沿って配置した各連結ロッド１７を同方向に回転するように移動させる）ための移動同期装置（角つなぎ機構）を備える必要がある。
【００１７】
このために、図６では、免震対象物４のコーナ部における連結ロッド１７の互いの端部に接続シリンダ３１，３２を取り付け、該接続シリンダ３１，３２の間を配管３３，３４で接続した移動同期装置１８を構成しており、１つの連結ロッド１７が一方向に押されると、この動きが前記移動同期装置１８により９０゜向きが変えられて他方の連結ロッド１７が一方向に押されるようになっている。
【００１８】
前記移動同期装置１８で接続されたシリンダ連結体２６は、免震対象物４の周縁に沿って無端状に構成されていてもよく、又は１箇所が切断された一筆書き状に構成されていてもよい。
【００１９】
図６に示したように、免震対象物４の下部に多数の液圧免震装置Ｍを配置すると共に、免震対象物４の周縁下部にロッキング防止装置４１を配置した免震システムによれば、免震対象物４は液圧免震装置Ｍにより３次元免震されると共に、ロッキング防止装置４１によってロッキングが防止される。
【００２０】
地震によって免震対象物４がロッキングを起こそうとした場合には、例えば図６の左辺の荷重支持シリンダ３のピストン６（図７）は上昇し、前記左辺と平行な図示しない右辺の荷重支持シリンダ３のピストン６は下降するように移動しようとする。この時、ピストン６が上昇しようとする側（図６の左側）では荷重支持シリンダ３のシリンダ加圧室８の作動液圧が高められて作動液配管９によりロッキング抑制シリンダ１５の一方の液室Ａに作動液が供給されて連結ロッド１７を図６の矢印方向に移動させる力が働く。この力は移動同期装置１８を介して相互に伝達されている外周部の連結ロッド１７全体を時計回りに動かそうとする力として作用する。逆に、前記荷重支持シリンダ３のピストン６が下降しようとする側（図示しないが図６の右側）では、前記シリンダ加圧室８は作動液配管９を介してロッキング抑制シリンダ１５の一方の液室Ａの作動液を吸引することになるため、外周部の連結ロッド１７全体を反時計回りに動かそうとする力を発生させることとなる。このように、ロッキング防止装置４１は、免震対象物４がロッキングを起こそうとしても、上昇側と下降側で拮抗する力が連結ロッド１７に作用するように構成されていることにより、免震対象物４のロッキングを防止する。
【００２１】
一方、免震対象物４がロッキングを伴わない上下振動を行う場合は、外周部の連結ロッド１７全体が同一回転方向に動き、ロッキング抑制シリンダ１５の液室Ｂに接続されたアキュムレータ１０のガス室１２内の空気を均一に加圧／減圧することになるので、空気の圧縮弾性による軟らかい支持と作動液及び空気の流体抵抗による減衰が実現される。
【特許文献１】特開２００３−２０６９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
図６に示したように従来の免震システムにおいては、免震対象物４の下部に図５に示す構成の液圧免震装置Ｍを多数配置すると共に、免震対象物４の周縁下部にロッキング防止装置４１を配置して、免震対象物４の３次元免震とロッキングの防止とを行うようにしているが、前記液圧免震装置Ｍは複雑な構成を有していて高価であり、原子炉設備等においてはこの高価な液圧免震装置Ｍを非常に多数備える必要があるために、免震システム全体が非常に高価になってしまうという問題を有していた。
【００２３】
更に、免震対象物４の周縁下部に沿って配置するロッキング防止装置４１における一辺のシリンダ連結体２６を示している図９のように、４つのブロック１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの各荷重支持シリンダ３が接続された各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの一方の液室Ａに液圧配管２３及びマニホールド２２を介して液圧装置２１を接続し、また、アキュムレータ２５が接続された各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの他方の液室Ｂに液圧配管２４及びマニホールド２２を介して液圧装置２１を接続した液圧系統Ｆによって、前記液室Ａ液室Ｂの液圧の設定・調整を行うようにしているために、４つのシリンダ連結体２６に接続される液圧系統Ｆは各々独立しており、このために４つの液圧系統Ｆの１つに故障や液漏れといった問題が発生した場合には、４辺のうちの１辺のシリンダ連結体２６の機能が停止することになって、ロッキング防止装置４１によるロッキング防止が不能になり、免震対象物４がロッキングしてしまう可能性がある。
【００２４】
また、前記ロッキング防止装置４１の内側に配置される液圧免震装置Ｍの各荷重支持シリンダ３にも図示しないが液圧装置からの液圧を導いて液圧の設定・調整を行う必要がある。この場合も例えば液圧免震装置Ｍを単に２つや３つのブロックに分けて液圧装置２１に接続するようにした液圧系統Ｆとすると、１つの液圧系統Ｆに故障や液漏れといった問題が発生した場合に、そのブロックの液圧免震装置Ｍの作動が不能になり、このために免震対象物４が傾いてしまうといった問題を生じることが考えられる。
【００２５】
本発明は、かかる従来装置のもつ問題点を解決すべくなしたもので、安価な構成で３次元免震とロッキング防止ができ、且つ液圧系統或いは空気圧系統の１つが故障しても３次元免震とロッキング防止が維持できるようにして安全性を高めた免震システム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】
【００２６】
請求項１の発明は、積層ゴムと荷重支持シリンダを積み重ねた複合体を免震対象物の周縁下部に複数配置すると共に、複数のロッキング抑制シリンダのピストンを連結ロッドにより直線状に連結したシリンダ連結体を前記免震対象物の周縁に沿って配置し、前記シリンダ連結体の各ロッキング抑制シリンダの近傍に位置する前記複合体のシリンダ加圧室を作動液配管により前記ロッキング抑制シリンダの一側の液室に接続し、且つ前記各ロッキング抑制シリンダの他側の液室にアキュムレータを接続し、更に、前記免震対象物のコーナ部に位置するシリンダ連結体の端部間には一方の連結ロッドの押し引きの動きを９０゜方向を変えて他方の連結ロッドを押し引きするように伝える移動同期装置を備えてロッキング防止装置を構成し、前記免震対象物の下部における前記ロッキング防止装置の内側に複数の空気バネ免震装置を配置して免震対象物の３次元免震とロッキング防止とを可能にしたことを特徴とする免震システム、に係るものである。
【００２７】
請求項２の発明は、前記シリンダ連結体が、免震対象物の周縁に沿い無端状に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の免震システムである。
【００２８】
請求項３の発明は、前記シリンダ連結体が、免震対象物の周縁に沿い一筆書き状に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の免震システムである。
【００２９】
請求項４の発明は、前記ロッキング抑制シリンダに作動液を導くための液圧装置を少なくとも免震対象物の各コーナ部に対応して配置し、各コーナ部の液圧装置の液圧配管を、コーナ部を挟む２辺に位置するシリンダ連結体のロッキング抑制シリンダに対して相互に入り組ませて接続することにより、１つの液圧系統に故障が生じても他の液圧系統に接続したシリンダ連結体によって３次元免震とロッキング防止が維持されるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の免震システムである。
【００３０】
請求項５の発明は、前記ロッキング防止装置の内側に配置される複数の空気バネ免震装置を少なくとも４等分に区画すると共に、前記区画した空気バネ免震装置ごとに空気圧配管を介して圧縮空気を導くための少なくとも４台の空気圧縮機を配置し、１つの空気圧系統に故障が生じても他の空気圧系統に接続した空気バネ免震装置によって３次元免震が維持されるようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の免震システムである。
【００３１】
請求項６の発明は、前記少なくとも４台の空気圧縮機の空気圧配管を、前記少なくとも４分割した空気バネ免震装置に対して相互に入り組ませて接続することを特徴とする請求項５に記載の免震システムである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の免震システムによれば、免震対象物の周縁下部の内側には複数の空気バネ免震装置を配置し、免震対象物の周縁には複合体とアキュムレータに接続されたシリンダ連結体と、該シリンダ連結体のロッド端部間を連結する移動同期装置とを備えたロッキング防止装置を配置したので、免震対象物の３次元免震とロッキングの防止とを同時に効果的に行うことができ、この時、前記空気バネ免震装置は従来の液圧免震装置に比して構成が簡略で安価であるために、多数の空気バネ免震装置を設置する必要がある特に原子炉設備のような大重量の免震対象物を支持する免震システムにおいては、免震システムの全体価格を従来に比して大幅に低減できる効果がある。
【００３３】
また、ロッキング抑制シリンダに作動液を導くための液圧装置を少なくとも免震対象物の各コーナ部に対応して４台配置し、各コーナ部の液圧装置の液圧配管を、コーナ部を挟む２辺に位置するシリンダ連結体のロッキング抑制シリンダに対して相互に入り組ませて接続したので、少ない液圧装置の設置台数によって、１つの液圧系統に故障が生じても他の液圧系統に接続されたシリンダ連結体によりロッキングの発生を防止することができる効果がある。
【００３４】
また、ロッキング防止装置の内側に配置した空気バネ免震装置を、少なくとも４等分のブロックに区画して、各ブロックごとに空気圧配管を介して圧縮空気を導くための少なくとも４台の空気圧縮機を配置したので、少ない空気圧縮機の設置台数で、１つの空気圧系統に故障が生じても他の空気圧系統に接続した空気バネ免震装置により３次元免震を維持することができ、且つ免震対象物が傾くのを防止できる効果がある。
【００３５】
また、空気バネ免震装置の各ブロックに対応して配置する少なくとも４台の空気圧縮機の空気圧配管を、前記液圧装置の液圧配管と同様に、隣接するブロックの空気バネ免震装置に対して相互に入り組ませて接続すると、１つの空気圧系統に故障が生じても他の空気圧系統に接続した空気バネ免震装置により３次元免震を維持し、免震対象物が傾くのを防止する作用を更に高められる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３７】
図１〜図４は、本発明の免震システムの一例を示したものであり、図１は本発明の免震システムの平面図、図２は図１の部分切断側面図、図３は図１のコーナ部の構成を示す平面図、図４は本発明の免震システムに用いる空気バネ免震装置の一例を示す切断正面図であり、図６〜図１０と同一のものには同じ符号を付して詳細な説明は省略し、本発明の特徴部分についてのみ詳述する。
【００３８】
本発明の免震システムは、図１、図２に示す如く、免震対象物４の周縁より内側の下部に、免震対象物４を基礎１上に支持するための例えば図３に示すような構成を有する多数の空気バネ免震装置４２を規則的に配置している。図１では夫々左右２条に接近配置した空気バネ免震装置４２を所定の間隔を隔てて５列に設けた場合を示している。各空気バネ免震装置４２は、図４に示すように、積層ゴム２からなる水平免震手段４３と空気バネ室４４ａ，４４ｂからなる垂直免震手段４５とを直列に連結している。垂直免震手段４５は、補助タンクとしての空気バネ室４４ａを備えた作動体４６に嵌合して昇降する外筒４７を備えており、外筒４７の内部には、空気バネ室４４ｂを画成するダイヤフラム４８が備えてあり、ダイヤフラム４８内に画成された空気バネ室４４ｂは前記補助タンクとしての空気バネ室４４ａとオリフィス４５ａを介して連通している。
【００３９】
更に、前記免震対象物４の周縁下部には、ロッキング防止装置４１を配置する。ロッキング防止装置４１は、図６と同様に両ロッド型の複数のロッキング抑制シリンダ１５のピストン１６を連結ロッド１７で直線状に連結した構成を有するシリンダ連結体２６を、免震対象物４の周縁（四周）下部に配置している。更に、図７の構成を有する複合体３９を、前記シリンダ連結体２６を挟むように２列に配置し、この複合体３９を４個１組のブロック１９（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ）に区画して、各ブロック１９における各荷重支持シリンダ３のシリンダ加圧室８に接続した作動液配管９を、対応するロッキング抑制シリンダ１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）の一側の液室Ａに接続し、また、各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの他側の液室Ｂにアキュムレータ２５を接続している。更に、免震対象物４のコーナ部において、前記各シリンダ連結体２６の端部間を移動同期装置１８で連結し、これによりロッキング防止装置４１を構成している。
【００４０】
図２ではシリンダ連結体２６を免震対象物４の周縁に沿うように基礎１上に配置した場合を示しており、従って、この場合は複合体３９の積層ゴム２は免震対象物４の下面に固定し、シリンダ７は基礎１に固定し、これによって地震により基礎１に対してシリンダ７が移動するのを防止して作動液配管９に無理な力が作用しないようにしている。尚、前記シリンダ連結体２６は免震対象物４の周縁に沿うように免震対象物４上に配置してもよく、その場合には、図７に示したように、複合体３９の積層ゴム２は基礎１に固定し、シリンダ７は免震対象物４に固定した構成とするのが好ましい。
【００４１】
また、前記ロッキング防止装置４１の更に外側には、基礎１と免震対象物４の間を連結して、ゆっくりした間隔の動きは許容し急激な間隔の変化については抵抗となって減衰させるようにしたオイルダンパ４９を備えている。
【００４２】
上記したように、免震対象物４の周縁下部の内側に配置した複数の空気バネ免震装置４２と、免震対象物４の周縁下部に沿って配置したロッキング防止装置４１とによって、免震対象物４は３次元免震されると同時にロッキングが防止される。
【００４３】
しかし、前記シリンダ連結体２６の各ロッキング抑制シリンダ１５における一方の液室Ａと他方の液室Ｂには、作動液を供給して免震対象物４の高さを調整する必要があり、また、経時的な作動液の漏出に対しても作動液を補充する必要がある。
【００４４】
このために、前記ロッキング抑制シリンダ１５に作動液を導くための液圧装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄを免震対象物４の各コーナ部に対応して配置する。そして、各コーナ部の液圧装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの液圧配管５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ（液圧系統）を、コーナ部を挟む２辺に位置するシリンダ連結体２６に接続された荷重支持シリンダ３とアキュムレータ２５（或いは液室Ａと液室Ｂ）に対して相互に入り組ませて接続する。即ち、図１の左上のコーナ部に備えた液圧装置５０ａの液圧配管５１ａ（液圧系統）は、当該コーナ部を挟む２辺、即ち図１の上辺に配置される荷重支持シリンダ３とアキュムレータ２５の各半分ずつと、図１の左辺に配置される荷重支持シリンダ３とアキュムレータ２５の各半分ずつとに接続している。尚、前記液圧装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄは免震対象物４の各コーナ部に対応するように少なくとも４台備えればよく、従って４台以上設けることもできるがコーナ部に対応して４台を配置すると、少ない液圧装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの設置台数によって、液圧配管５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ等の液圧系統の１つに故障が生じても他の液圧系統に接続されたシリンダ連結体２６によりロッキング防止を維持することができる。
【００４５】
また、図３に示す如く、前記シリンダ連結体２６の端部同士をコーナ部で連結する移動同期装置１８の液圧配管３３と液圧配管３４にも、調整弁５２等を介して作動液を供給することにより接続シリンダ３１，３２の液圧を設定・調整するようにした液圧装置５３を配置している。
【００４６】
更に、前記ロッキング防止装置４１の内側に５列に配置した空気バネ免震装置４２にも加圧空気を供給して免震対象物４の高さ、及び免震対象物４の重量の偏りによる傾きを調整する必要があり、また経時的な加圧空の漏出に対しても加圧空気を補充する必要がある。
このため、空気バネ免震装置４２は、図１に示す如く左右と上下の４等分のブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに区画し、更に、区画した空気バネ免震装置４２のブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄごとに空気圧配管５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ（空気圧系統）を介して圧縮空気を導く４台の空気圧縮機５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄを配置している。図４では空気圧縮機５５の空気圧配管５４を空気バネ免震装置４２の空気バネ室４４ｂに接続している。この時、５列の内の中間の列の２条の空気バネ免震装置４２は、右条部（図１では上側）と左条部（図１では下側）に分けて上側の空気圧配管５４ａ，５４ｃと下側の空気圧配管５４ｂ，５４ｄに接続している。尚、前記空気バネ免震装置４２は少なくとも４つのブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに分割し、各ブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに対応して空気圧縮機５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄを備えればよく、従って前記空気バネ免震装置４２を４つ以上に分割して各ブロックごとに空気圧縮機を設けることもできるが、図１のように４つのブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに分割した空気バネ免震装置４２に対応して配置した４つの空気圧縮機５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄによれば、少ない空気圧縮機５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの設置台数で、１つの空気圧配管５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ（空気圧系統）に故障が生じても他の空気圧系統に接続した空気バネ免震装置４２によって３次元免震を維持し、且つ免震対象物４が傾くのを防止することができる。
【００４７】
また、前記空気バネ免震装置４２の各ブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに対応して配置する少なくとも４台の空気圧縮機５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの空気圧配管５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ（空気圧系統）は、前記液圧装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの液圧配管５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと同様に、隣接するブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの空気バネ免震装置４２に対して相互に入り組んで接続することができ、このように入り組ませて接続すると、１つの空気圧系統に故障が生じても他の空気圧系統に接続した空気バネ免震装置４２により３次元免震を維持し、免震対象物４が傾くのを防止する作用を更に高めることができる。
【００４８】
尚、前記免震対象物４と基礎１との間には、作業員が入ることにより前記ロッキング防止装置４１及び空気バネ免震装置４２のメンテナンス等を行えるようにした作業空間５６が形成されている。
【００４９】
以下に、上記形態例の作用を説明する。
【００５０】
図１、図２に示す如く、免震対象物４の周縁下部の内側には複数の空気バネ免震装置４２を配置し、免震対象物４の周縁下部には複数の複合体３９と、シリンダ連結体２６と、各シリンダ連結体２６における免震対象物４のコーナ部の端部間を連結する移動同期装置１８とからなるロッキング防止装置４１を配置した免震システムによれば、空気バネ免震装置４２による免震対象物４の３次元免震と、ロッキング防止装置４１による免震対象物４のロッキング防止とを同時に効果的に達成することができる。
【００５１】
この時、前記空気バネ免震装置４２は従来の液圧免震装置に比して構成が簡略で安価であるために、空気バネ免震装置４２を多数設置して３次元免震する特に原子炉設備のような大重量の免震対象物４を支持する免震システムにおいては、免震システムの全体価格を従来に比して大幅に低減することができる。
【００５２】
また、前記シリンダ連結体２６に接続される荷重支持シリンダ３とアキュムレータ２５に作動液を導くための少なくとも４台の液圧装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄを設け、各コーナ部の液圧装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの液圧配管５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ（液圧系統）を、コーナ部を挟む２辺に位置するシリンダ連結体２６に接続された荷重支持シリンダ３とアキュムレータ２５に対して相互に入り組ませて接続したので、少ない液圧装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの設置台数によって、１つの液圧系統に故障が生じても他の液圧系統に接続したシリンダ連結体２６によってロッキングの発生を防止することができる。
【００５３】
また、前記ロッキング防止装置４１の内側に配置した空気バネ免震装置４２を、少なくとも４等分のブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに区画して、各ブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄごとに圧縮空気を導くための少なくとも４台の空気圧縮機５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄを配置したので、少ない空気圧縮機５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの設置台数によって、１つの空気圧系統に故障が生じても他の空気圧系統に接続した空気バネ免震装置４２により３次元免震を維持することができ、且つ免震対象物４が傾くのを防止することができ、また、免震対象物４が傾いた場合にも水平な状態に調整することができる。
【００５４】
また、この時、前記空気圧縮機５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの空気圧配管５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄを、隣接するブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの空気バネ免震装置４２に対して相互に入り組ませて接続すると、１つの空気圧系統に故障が生じても他の空気圧系統に接続した空気バネ免震装置４２により３次元免震を維持する作用と、免震対象物４が傾くのを防止する作用とを更に高めることができる。
【００５５】
尚、本発明は上記形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の免震システムの形態の一例を示す平面図である。
【図２】図１の部分切断側面図である。
【図３】図１のコーナ部の構成を示す平面図である。
【図４】本発明の免震システムに用いる空気バネ免震装置の一例を示す切断正面図である。
【図５】従来の液圧免震装置の一例を示す切断側面図である。
【図６】従来の免震システムの一例を示す平面図である。
【図７】本発明にも用いられる従来の複合体の構成を示す切断側面図である。
【図８】ロッキング防止装置の一部を示す切断側面図である。
【図９】従来のロッキング防止装置の液圧系統図である。
【図１０】従来の液圧免震装置を備えた免震対象物においてロッキングが生じる状態を示した側面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 基礎
２ 積層ゴム
３ 荷重支持シリンダ
４ 免震対象物
８ シリンダ加圧室
９ 作動液配管
１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ） ロッキング抑制シリンダ
１６ ピストン
１７ 連結ロッド
１８ 移動同期装置
２５ アキュムレータ
２６ シリンダ連結体
３９ 複合体
４１ ロッキング防止装置
４２ 空気バネ免震装置
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ ブロック
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ 液圧装置
５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ 液圧配管（液圧系統）
５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ 空気圧配管（空気圧系統）
５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ 空気圧縮機
Ａ 液室
Ｂ 液室
【技術分野】
【０００１】
本発明は、安価な構成にて３次元免震とロッキング防止ができ、且つ液圧系統或いは空気圧系統の一部が故障しても３次元免震とロッキング防止が維持できるようにした免震システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、ビル或いは原子炉発電設備等のような大重量の免震対象物を免震する装置としては、荷重支持シリンダの液圧室を空気アキュムレータに接続した構成の液圧免震装置が提案されており、この種の液圧免震装置としては特許文献１に示すものがある。
【０００３】
図５は、特許文献１に開示された液圧免震装置を示しており、基礎１上に、薄いゴム２ａと薄い鋼板２ｂを積層して横方向（水平方向）の免震を行うようにした積層ゴム２を固定し、該積層ゴム２の上部に荷重支持シリンダ３を積み重ねて固定した複合体３９を構成している。該複合体３９の荷重支持シリンダ３は、免震を行う免震対象物４の底面に下方に突出するよう固定した例えば略球形のスイベル５に上端が嵌合したピストン６を有しており、該ピストン６を包囲するシリンダ７の内部底面と前記ピストン６の下端との間にはシリンダ加圧室８が形成されており、該シリンダ加圧室８をアキュムレータ１０に接続することによって液圧免震装置Ｍを構成している。図中１３はピストン６とシリンダ７のシール材である。
【０００４】
前記シリンダ加圧室８には油等の作動液が供給してあり、また、アキュムレータ１０には可撓区画壁１１によりガス室が形成してあり、前記シリンダ加圧室８の作動液が作動液配管９によりアキュムレータに導かれてガス室１２内部の空気等のガスを圧縮するようになっている。前記アキュムレータ１０は、図５に示す如く固定部材１４によって免震対象物４側に固定する場合と、図示しないが固定部材によって基礎１側に固定する場合とがある。前記スイベル５は、地震によって基礎１が免震対象物４に対して横方向に相対移動した際の複合体３９の傾きを吸収するためのものであるが、このようなスイベル５は備えられていないものや、他の方式にて液圧免震装置Ｍの傾きを吸収するようにしたものもある。
【０００５】
前記液圧免震装置Ｍは、図６に示すように免震対象物４の下部に多数規則的に配置されており、免震対象物４の重量は各液圧免震装置Ｍのスイベル５及びピストン６を介してシリンダ加圧室８の作動液に伝えられ、更に、シリンダ７から積層ゴム２を介して基礎１に伝えられる。前記免震対象物４の重量により加圧されたシリンダ加圧室８内の作動液は作動液配管９によりアキュムレータ１０に伝えられ、可撓区画壁１１を介してガス室１２の空気を圧縮することにより、前記免震対象物４を一定の高さに保持するようになっている。
【０００６】
地震の発生によって基礎１が縦方向に振動した場合には、基礎１と共に積層ゴム２とシリンダ７がピストン６に対して上下動し、シリンダ加圧室８の間隔が減少する動き（基礎１が上昇）のときにはシリンダ加圧室８の作動液がアキュムレータ１０に供給され、また、シリンダ加圧室８の間隔が増加する動き（基礎１が下降）のときにはアキュムレータ１０の作動液がシリンダ加圧室８に供給されるように作用し、この時、作動液配管９の流動抵抗によって振動の衝撃が減衰され、且つアキュムレータ１０のガス室１２の空気の圧縮弾性によって免震対象物４は軟らかく支持される。従って、アキュムレータ１０に接続された荷重支持シリンダ３は、基礎１の縦方向の振動の緩衝のみに有効に作用する。
【０００７】
また、地震の発生によって基礎１が横方向に振動した場合には、その動きに応じて積層ゴム２が横方向に撓んで変形し、これにより、免震対象物４は横方向に免震される。基礎１が横方向に移動すると荷重支持シリンダ３に対して積層ゴム２が横方向にずれて変形するために複合体３９が傾く力を受けることになるが、この傾きに対しては、ピストン６がスイベル５を中心に回転して折れ曲がることにより無理な力が発生するのを防止している。従って、上記したように、シリンダ加圧室８をアキュムレータ１０に接続した荷重支持シリンダ３と積層ゴム２とからなる液圧免震装置Ｍによれば３次元免震が可能となる。
【０００８】
一方、図５に示したような液圧免震装置Ｍを図６に示すように免震対象物４の下部に多数配置した構成としても、図１０に示す如く重心が高い位置にある免震対象物４を免震する場合には、地震によって免震対象物４がロッキング（前後或いは左右方向等への揺動）を起こすことが考えられ、ロッキングが生じた際には、免震対象物４の下部中心に配置した液圧免震装置Ｍに比して外周部に配置した液圧免震装置Ｍのシリンダ７がピストン６に対してより大きなストロークで上下に作動することになる。
【０００９】
しかし、このように大きなストロークで上下に作動することが許容でき、しかも免震対象物４を柔らかく支持できる液圧免震装置Ｍの設計は非常に困難であり、装置構成も非常に大型になってしまうという問題がある。
【００１０】
この問題を解決するために、前記特許文献１では、図６〜図９に示す如く、免震対象物４の下部に前記したように複数の液圧免震装置Ｍを配置した上で、免震対象物４の周縁下部にロッキング防止装置４１を備えて免震システムを構成している。
【００１１】
前記ロッキング防止装置４１は、両ロッド型の複数のロッキング抑制シリンダ１５のピストン１６を連結ロッド１７で直線状に連結した構成のシリンダ連結体２６を、免震対象物４の周縁下部に沿って、即ち、免震対象物４が矩形の場合には周縁の各４辺に沿って配置している。
【００１２】
更に、前記免震対象物４の周縁下部には、図７に示す如く、積層ゴム２と荷重支持シリンダ３とを一体に積み重ねた構成の複合体３９を、前記シリンダ連結体２６を挟むように２列に配置している。尚、図７に示す複合体３９は、基礎１上に積層ゴム２を固定する一方、荷重支持シリンダ３のシリンダ７を免震対象物４の下面に固定し、前記荷重支持シリンダ３のピストン６に嵌合したスイベル５を有する固定部材５ａを前記積層ゴム２に固定した場合を示している。図中４０はピストン６の外周に設けられた摺動部材である。
【００１３】
シリンダ連結体２６を挟むように２列に配置した複合体３９は、例えば図６に示すように４個１組のブロック１９（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ）に区画し、各ブロック１９における各荷重支持シリンダ３のシリンダ加圧室８に接続した作動液配管９を、図９に示す如く１つの集合配管２０に集合して、対応するロッキング抑制シリンダ１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）の一側の液室Ａに接続している。この時、前記作動液配管９は、図６に示す如く、外周部に配置するシリンダ連結体２６に沿って回転する方向において各ロッキング抑制シリンダ１５のピストン１６の同じ側（例えば回転方向前側）の液室Ａに夫々接続している。
【００１４】
更に、各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの他側の液室Ｂには、図８に示すように、内部に可撓区画壁１１を有して液室Ｂの作動液によってガス室１２内部の空気等のガスを圧縮するようにしたアキュムレータ２５を接続している。又、図示例では、上記アキュムレータ２５のガス室１２には、連絡管２８を介して補助アキュムレータ２９が接続してあり、前記連絡管２８には流路断面積を設定できるようにした絞り３０が設けられている。尚、上記補助アキュムレータ２９は備えなくてもよい。
【００１５】
更に、前記液室Ａに連通している集合配管２０の夫々には、図９に示す如く、液圧装置２１から所定圧力の作動液がマニホールド２２及び液圧配管２３を介して供給されて免震対象物４の傾きなどに対する設定・調整が行えるようになっている。尚、液圧配管２３は各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの一側の液室Ａに直接接続されていてもよい。また、前記各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの他側の液室Ｂには、前記液圧装置２１からの一定圧力の作動液がマニホールド２２及び液圧配管２４を介して供給されている。
【００１６】
前記シリンダ連結体２６にて免震対象物４のロッキングを防止するためには、免震対象物４のコーナ部に位置するシリンダ連結体２６の端部間に、一方の連結ロッド１７の押し引きの動きを９０゜方向を変えて他方の連結ロッド１７を押し引きする動きとして伝える（免震対象物４の周縁に沿って配置した各連結ロッド１７を同方向に回転するように移動させる）ための移動同期装置（角つなぎ機構）を備える必要がある。
【００１７】
このために、図６では、免震対象物４のコーナ部における連結ロッド１７の互いの端部に接続シリンダ３１，３２を取り付け、該接続シリンダ３１，３２の間を配管３３，３４で接続した移動同期装置１８を構成しており、１つの連結ロッド１７が一方向に押されると、この動きが前記移動同期装置１８により９０゜向きが変えられて他方の連結ロッド１７が一方向に押されるようになっている。
【００１８】
前記移動同期装置１８で接続されたシリンダ連結体２６は、免震対象物４の周縁に沿って無端状に構成されていてもよく、又は１箇所が切断された一筆書き状に構成されていてもよい。
【００１９】
図６に示したように、免震対象物４の下部に多数の液圧免震装置Ｍを配置すると共に、免震対象物４の周縁下部にロッキング防止装置４１を配置した免震システムによれば、免震対象物４は液圧免震装置Ｍにより３次元免震されると共に、ロッキング防止装置４１によってロッキングが防止される。
【００２０】
地震によって免震対象物４がロッキングを起こそうとした場合には、例えば図６の左辺の荷重支持シリンダ３のピストン６（図７）は上昇し、前記左辺と平行な図示しない右辺の荷重支持シリンダ３のピストン６は下降するように移動しようとする。この時、ピストン６が上昇しようとする側（図６の左側）では荷重支持シリンダ３のシリンダ加圧室８の作動液圧が高められて作動液配管９によりロッキング抑制シリンダ１５の一方の液室Ａに作動液が供給されて連結ロッド１７を図６の矢印方向に移動させる力が働く。この力は移動同期装置１８を介して相互に伝達されている外周部の連結ロッド１７全体を時計回りに動かそうとする力として作用する。逆に、前記荷重支持シリンダ３のピストン６が下降しようとする側（図示しないが図６の右側）では、前記シリンダ加圧室８は作動液配管９を介してロッキング抑制シリンダ１５の一方の液室Ａの作動液を吸引することになるため、外周部の連結ロッド１７全体を反時計回りに動かそうとする力を発生させることとなる。このように、ロッキング防止装置４１は、免震対象物４がロッキングを起こそうとしても、上昇側と下降側で拮抗する力が連結ロッド１７に作用するように構成されていることにより、免震対象物４のロッキングを防止する。
【００２１】
一方、免震対象物４がロッキングを伴わない上下振動を行う場合は、外周部の連結ロッド１７全体が同一回転方向に動き、ロッキング抑制シリンダ１５の液室Ｂに接続されたアキュムレータ１０のガス室１２内の空気を均一に加圧／減圧することになるので、空気の圧縮弾性による軟らかい支持と作動液及び空気の流体抵抗による減衰が実現される。
【特許文献１】特開２００３−２０６９８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
図６に示したように従来の免震システムにおいては、免震対象物４の下部に図５に示す構成の液圧免震装置Ｍを多数配置すると共に、免震対象物４の周縁下部にロッキング防止装置４１を配置して、免震対象物４の３次元免震とロッキングの防止とを行うようにしているが、前記液圧免震装置Ｍは複雑な構成を有していて高価であり、原子炉設備等においてはこの高価な液圧免震装置Ｍを非常に多数備える必要があるために、免震システム全体が非常に高価になってしまうという問題を有していた。
【００２３】
更に、免震対象物４の周縁下部に沿って配置するロッキング防止装置４１における一辺のシリンダ連結体２６を示している図９のように、４つのブロック１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄの各荷重支持シリンダ３が接続された各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの一方の液室Ａに液圧配管２３及びマニホールド２２を介して液圧装置２１を接続し、また、アキュムレータ２５が接続された各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの他方の液室Ｂに液圧配管２４及びマニホールド２２を介して液圧装置２１を接続した液圧系統Ｆによって、前記液室Ａ液室Ｂの液圧の設定・調整を行うようにしているために、４つのシリンダ連結体２６に接続される液圧系統Ｆは各々独立しており、このために４つの液圧系統Ｆの１つに故障や液漏れといった問題が発生した場合には、４辺のうちの１辺のシリンダ連結体２６の機能が停止することになって、ロッキング防止装置４１によるロッキング防止が不能になり、免震対象物４がロッキングしてしまう可能性がある。
【００２４】
また、前記ロッキング防止装置４１の内側に配置される液圧免震装置Ｍの各荷重支持シリンダ３にも図示しないが液圧装置からの液圧を導いて液圧の設定・調整を行う必要がある。この場合も例えば液圧免震装置Ｍを単に２つや３つのブロックに分けて液圧装置２１に接続するようにした液圧系統Ｆとすると、１つの液圧系統Ｆに故障や液漏れといった問題が発生した場合に、そのブロックの液圧免震装置Ｍの作動が不能になり、このために免震対象物４が傾いてしまうといった問題を生じることが考えられる。
【００２５】
本発明は、かかる従来装置のもつ問題点を解決すべくなしたもので、安価な構成で３次元免震とロッキング防止ができ、且つ液圧系統或いは空気圧系統の１つが故障しても３次元免震とロッキング防止が維持できるようにして安全性を高めた免震システム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】
【００２６】
請求項１の発明は、積層ゴムと荷重支持シリンダを積み重ねた複合体を免震対象物の周縁下部に複数配置すると共に、複数のロッキング抑制シリンダのピストンを連結ロッドにより直線状に連結したシリンダ連結体を前記免震対象物の周縁に沿って配置し、前記シリンダ連結体の各ロッキング抑制シリンダの近傍に位置する前記複合体のシリンダ加圧室を作動液配管により前記ロッキング抑制シリンダの一側の液室に接続し、且つ前記各ロッキング抑制シリンダの他側の液室にアキュムレータを接続し、更に、前記免震対象物のコーナ部に位置するシリンダ連結体の端部間には一方の連結ロッドの押し引きの動きを９０゜方向を変えて他方の連結ロッドを押し引きするように伝える移動同期装置を備えてロッキング防止装置を構成し、前記免震対象物の下部における前記ロッキング防止装置の内側に複数の空気バネ免震装置を配置して免震対象物の３次元免震とロッキング防止とを可能にしたことを特徴とする免震システム、に係るものである。
【００２７】
請求項２の発明は、前記シリンダ連結体が、免震対象物の周縁に沿い無端状に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の免震システムである。
【００２８】
請求項３の発明は、前記シリンダ連結体が、免震対象物の周縁に沿い一筆書き状に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の免震システムである。
【００２９】
請求項４の発明は、前記ロッキング抑制シリンダに作動液を導くための液圧装置を少なくとも免震対象物の各コーナ部に対応して配置し、各コーナ部の液圧装置の液圧配管を、コーナ部を挟む２辺に位置するシリンダ連結体のロッキング抑制シリンダに対して相互に入り組ませて接続することにより、１つの液圧系統に故障が生じても他の液圧系統に接続したシリンダ連結体によって３次元免震とロッキング防止が維持されるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の免震システムである。
【００３０】
請求項５の発明は、前記ロッキング防止装置の内側に配置される複数の空気バネ免震装置を少なくとも４等分に区画すると共に、前記区画した空気バネ免震装置ごとに空気圧配管を介して圧縮空気を導くための少なくとも４台の空気圧縮機を配置し、１つの空気圧系統に故障が生じても他の空気圧系統に接続した空気バネ免震装置によって３次元免震が維持されるようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の免震システムである。
【００３１】
請求項６の発明は、前記少なくとも４台の空気圧縮機の空気圧配管を、前記少なくとも４分割した空気バネ免震装置に対して相互に入り組ませて接続することを特徴とする請求項５に記載の免震システムである。
【発明の効果】
【００３２】
本発明の免震システムによれば、免震対象物の周縁下部の内側には複数の空気バネ免震装置を配置し、免震対象物の周縁には複合体とアキュムレータに接続されたシリンダ連結体と、該シリンダ連結体のロッド端部間を連結する移動同期装置とを備えたロッキング防止装置を配置したので、免震対象物の３次元免震とロッキングの防止とを同時に効果的に行うことができ、この時、前記空気バネ免震装置は従来の液圧免震装置に比して構成が簡略で安価であるために、多数の空気バネ免震装置を設置する必要がある特に原子炉設備のような大重量の免震対象物を支持する免震システムにおいては、免震システムの全体価格を従来に比して大幅に低減できる効果がある。
【００３３】
また、ロッキング抑制シリンダに作動液を導くための液圧装置を少なくとも免震対象物の各コーナ部に対応して４台配置し、各コーナ部の液圧装置の液圧配管を、コーナ部を挟む２辺に位置するシリンダ連結体のロッキング抑制シリンダに対して相互に入り組ませて接続したので、少ない液圧装置の設置台数によって、１つの液圧系統に故障が生じても他の液圧系統に接続されたシリンダ連結体によりロッキングの発生を防止することができる効果がある。
【００３４】
また、ロッキング防止装置の内側に配置した空気バネ免震装置を、少なくとも４等分のブロックに区画して、各ブロックごとに空気圧配管を介して圧縮空気を導くための少なくとも４台の空気圧縮機を配置したので、少ない空気圧縮機の設置台数で、１つの空気圧系統に故障が生じても他の空気圧系統に接続した空気バネ免震装置により３次元免震を維持することができ、且つ免震対象物が傾くのを防止できる効果がある。
【００３５】
また、空気バネ免震装置の各ブロックに対応して配置する少なくとも４台の空気圧縮機の空気圧配管を、前記液圧装置の液圧配管と同様に、隣接するブロックの空気バネ免震装置に対して相互に入り組ませて接続すると、１つの空気圧系統に故障が生じても他の空気圧系統に接続した空気バネ免震装置により３次元免震を維持し、免震対象物が傾くのを防止する作用を更に高められる効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、本発明の好適な実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００３７】
図１〜図４は、本発明の免震システムの一例を示したものであり、図１は本発明の免震システムの平面図、図２は図１の部分切断側面図、図３は図１のコーナ部の構成を示す平面図、図４は本発明の免震システムに用いる空気バネ免震装置の一例を示す切断正面図であり、図６〜図１０と同一のものには同じ符号を付して詳細な説明は省略し、本発明の特徴部分についてのみ詳述する。
【００３８】
本発明の免震システムは、図１、図２に示す如く、免震対象物４の周縁より内側の下部に、免震対象物４を基礎１上に支持するための例えば図３に示すような構成を有する多数の空気バネ免震装置４２を規則的に配置している。図１では夫々左右２条に接近配置した空気バネ免震装置４２を所定の間隔を隔てて５列に設けた場合を示している。各空気バネ免震装置４２は、図４に示すように、積層ゴム２からなる水平免震手段４３と空気バネ室４４ａ，４４ｂからなる垂直免震手段４５とを直列に連結している。垂直免震手段４５は、補助タンクとしての空気バネ室４４ａを備えた作動体４６に嵌合して昇降する外筒４７を備えており、外筒４７の内部には、空気バネ室４４ｂを画成するダイヤフラム４８が備えてあり、ダイヤフラム４８内に画成された空気バネ室４４ｂは前記補助タンクとしての空気バネ室４４ａとオリフィス４５ａを介して連通している。
【００３９】
更に、前記免震対象物４の周縁下部には、ロッキング防止装置４１を配置する。ロッキング防止装置４１は、図６と同様に両ロッド型の複数のロッキング抑制シリンダ１５のピストン１６を連結ロッド１７で直線状に連結した構成を有するシリンダ連結体２６を、免震対象物４の周縁（四周）下部に配置している。更に、図７の構成を有する複合体３９を、前記シリンダ連結体２６を挟むように２列に配置し、この複合体３９を４個１組のブロック１９（１９ａ，１９ｂ，１９ｃ，１９ｄ）に区画して、各ブロック１９における各荷重支持シリンダ３のシリンダ加圧室８に接続した作動液配管９を、対応するロッキング抑制シリンダ１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ）の一側の液室Ａに接続し、また、各ロッキング抑制シリンダ１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄの他側の液室Ｂにアキュムレータ２５を接続している。更に、免震対象物４のコーナ部において、前記各シリンダ連結体２６の端部間を移動同期装置１８で連結し、これによりロッキング防止装置４１を構成している。
【００４０】
図２ではシリンダ連結体２６を免震対象物４の周縁に沿うように基礎１上に配置した場合を示しており、従って、この場合は複合体３９の積層ゴム２は免震対象物４の下面に固定し、シリンダ７は基礎１に固定し、これによって地震により基礎１に対してシリンダ７が移動するのを防止して作動液配管９に無理な力が作用しないようにしている。尚、前記シリンダ連結体２６は免震対象物４の周縁に沿うように免震対象物４上に配置してもよく、その場合には、図７に示したように、複合体３９の積層ゴム２は基礎１に固定し、シリンダ７は免震対象物４に固定した構成とするのが好ましい。
【００４１】
また、前記ロッキング防止装置４１の更に外側には、基礎１と免震対象物４の間を連結して、ゆっくりした間隔の動きは許容し急激な間隔の変化については抵抗となって減衰させるようにしたオイルダンパ４９を備えている。
【００４２】
上記したように、免震対象物４の周縁下部の内側に配置した複数の空気バネ免震装置４２と、免震対象物４の周縁下部に沿って配置したロッキング防止装置４１とによって、免震対象物４は３次元免震されると同時にロッキングが防止される。
【００４３】
しかし、前記シリンダ連結体２６の各ロッキング抑制シリンダ１５における一方の液室Ａと他方の液室Ｂには、作動液を供給して免震対象物４の高さを調整する必要があり、また、経時的な作動液の漏出に対しても作動液を補充する必要がある。
【００４４】
このために、前記ロッキング抑制シリンダ１５に作動液を導くための液圧装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄを免震対象物４の各コーナ部に対応して配置する。そして、各コーナ部の液圧装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの液圧配管５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ（液圧系統）を、コーナ部を挟む２辺に位置するシリンダ連結体２６に接続された荷重支持シリンダ３とアキュムレータ２５（或いは液室Ａと液室Ｂ）に対して相互に入り組ませて接続する。即ち、図１の左上のコーナ部に備えた液圧装置５０ａの液圧配管５１ａ（液圧系統）は、当該コーナ部を挟む２辺、即ち図１の上辺に配置される荷重支持シリンダ３とアキュムレータ２５の各半分ずつと、図１の左辺に配置される荷重支持シリンダ３とアキュムレータ２５の各半分ずつとに接続している。尚、前記液圧装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄは免震対象物４の各コーナ部に対応するように少なくとも４台備えればよく、従って４台以上設けることもできるがコーナ部に対応して４台を配置すると、少ない液圧装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの設置台数によって、液圧配管５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ等の液圧系統の１つに故障が生じても他の液圧系統に接続されたシリンダ連結体２６によりロッキング防止を維持することができる。
【００４５】
また、図３に示す如く、前記シリンダ連結体２６の端部同士をコーナ部で連結する移動同期装置１８の液圧配管３３と液圧配管３４にも、調整弁５２等を介して作動液を供給することにより接続シリンダ３１，３２の液圧を設定・調整するようにした液圧装置５３を配置している。
【００４６】
更に、前記ロッキング防止装置４１の内側に５列に配置した空気バネ免震装置４２にも加圧空気を供給して免震対象物４の高さ、及び免震対象物４の重量の偏りによる傾きを調整する必要があり、また経時的な加圧空の漏出に対しても加圧空気を補充する必要がある。
このため、空気バネ免震装置４２は、図１に示す如く左右と上下の４等分のブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに区画し、更に、区画した空気バネ免震装置４２のブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄごとに空気圧配管５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ（空気圧系統）を介して圧縮空気を導く４台の空気圧縮機５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄを配置している。図４では空気圧縮機５５の空気圧配管５４を空気バネ免震装置４２の空気バネ室４４ｂに接続している。この時、５列の内の中間の列の２条の空気バネ免震装置４２は、右条部（図１では上側）と左条部（図１では下側）に分けて上側の空気圧配管５４ａ，５４ｃと下側の空気圧配管５４ｂ，５４ｄに接続している。尚、前記空気バネ免震装置４２は少なくとも４つのブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに分割し、各ブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに対応して空気圧縮機５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄを備えればよく、従って前記空気バネ免震装置４２を４つ以上に分割して各ブロックごとに空気圧縮機を設けることもできるが、図１のように４つのブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに分割した空気バネ免震装置４２に対応して配置した４つの空気圧縮機５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄによれば、少ない空気圧縮機５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの設置台数で、１つの空気圧配管５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ（空気圧系統）に故障が生じても他の空気圧系統に接続した空気バネ免震装置４２によって３次元免震を維持し、且つ免震対象物４が傾くのを防止することができる。
【００４７】
また、前記空気バネ免震装置４２の各ブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに対応して配置する少なくとも４台の空気圧縮機５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの空気圧配管５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ（空気圧系統）は、前記液圧装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの液圧配管５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄと同様に、隣接するブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの空気バネ免震装置４２に対して相互に入り組んで接続することができ、このように入り組ませて接続すると、１つの空気圧系統に故障が生じても他の空気圧系統に接続した空気バネ免震装置４２により３次元免震を維持し、免震対象物４が傾くのを防止する作用を更に高めることができる。
【００４８】
尚、前記免震対象物４と基礎１との間には、作業員が入ることにより前記ロッキング防止装置４１及び空気バネ免震装置４２のメンテナンス等を行えるようにした作業空間５６が形成されている。
【００４９】
以下に、上記形態例の作用を説明する。
【００５０】
図１、図２に示す如く、免震対象物４の周縁下部の内側には複数の空気バネ免震装置４２を配置し、免震対象物４の周縁下部には複数の複合体３９と、シリンダ連結体２６と、各シリンダ連結体２６における免震対象物４のコーナ部の端部間を連結する移動同期装置１８とからなるロッキング防止装置４１を配置した免震システムによれば、空気バネ免震装置４２による免震対象物４の３次元免震と、ロッキング防止装置４１による免震対象物４のロッキング防止とを同時に効果的に達成することができる。
【００５１】
この時、前記空気バネ免震装置４２は従来の液圧免震装置に比して構成が簡略で安価であるために、空気バネ免震装置４２を多数設置して３次元免震する特に原子炉設備のような大重量の免震対象物４を支持する免震システムにおいては、免震システムの全体価格を従来に比して大幅に低減することができる。
【００５２】
また、前記シリンダ連結体２６に接続される荷重支持シリンダ３とアキュムレータ２５に作動液を導くための少なくとも４台の液圧装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄを設け、各コーナ部の液圧装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの液圧配管５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ（液圧系統）を、コーナ部を挟む２辺に位置するシリンダ連結体２６に接続された荷重支持シリンダ３とアキュムレータ２５に対して相互に入り組ませて接続したので、少ない液圧装置５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄの設置台数によって、１つの液圧系統に故障が生じても他の液圧系統に接続したシリンダ連結体２６によってロッキングの発生を防止することができる。
【００５３】
また、前記ロッキング防止装置４１の内側に配置した空気バネ免震装置４２を、少なくとも４等分のブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに区画して、各ブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄごとに圧縮空気を導くための少なくとも４台の空気圧縮機５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄを配置したので、少ない空気圧縮機５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの設置台数によって、１つの空気圧系統に故障が生じても他の空気圧系統に接続した空気バネ免震装置４２により３次元免震を維持することができ、且つ免震対象物４が傾くのを防止することができ、また、免震対象物４が傾いた場合にも水平な状態に調整することができる。
【００５４】
また、この時、前記空気圧縮機５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄの空気圧配管５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄを、隣接するブロック４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄの空気バネ免震装置４２に対して相互に入り組ませて接続すると、１つの空気圧系統に故障が生じても他の空気圧系統に接続した空気バネ免震装置４２により３次元免震を維持する作用と、免震対象物４が傾くのを防止する作用とを更に高めることができる。
【００５５】
尚、本発明は上記形態例にのみ限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の免震システムの形態の一例を示す平面図である。
【図２】図１の部分切断側面図である。
【図３】図１のコーナ部の構成を示す平面図である。
【図４】本発明の免震システムに用いる空気バネ免震装置の一例を示す切断正面図である。
【図５】従来の液圧免震装置の一例を示す切断側面図である。
【図６】従来の免震システムの一例を示す平面図である。
【図７】本発明にも用いられる従来の複合体の構成を示す切断側面図である。
【図８】ロッキング防止装置の一部を示す切断側面図である。
【図９】従来のロッキング防止装置の液圧系統図である。
【図１０】従来の液圧免震装置を備えた免震対象物においてロッキングが生じる状態を示した側面図である。
【符号の説明】
【００５７】
１ 基礎
２ 積層ゴム
３ 荷重支持シリンダ
４ 免震対象物
８ シリンダ加圧室
９ 作動液配管
１５（１５ａ，１５ｂ，１５ｃ，１５ｄ） ロッキング抑制シリンダ
１６ ピストン
１７ 連結ロッド
１８ 移動同期装置
２５ アキュムレータ
２６ シリンダ連結体
３９ 複合体
４１ ロッキング防止装置
４２ 空気バネ免震装置
４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄ ブロック
５０ａ，５０ｂ，５０ｃ，５０ｄ 液圧装置
５１ａ，５１ｂ，５１ｃ，５１ｄ 液圧配管（液圧系統）
５４ａ，５４ｂ，５４ｃ，５４ｄ 空気圧配管（空気圧系統）
５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄ 空気圧縮機
Ａ 液室
Ｂ 液室
【特許請求の範囲】
【請求項１】
積層ゴムと荷重支持シリンダを積み重ねた複合体を免震対象物の周縁下部に複数配置すると共に、複数のロッキング抑制シリンダのピストンを連結ロッドにより直線状に連結したシリンダ連結体を前記免震対象物の周縁に沿って配置し、前記シリンダ連結体の各ロッキング抑制シリンダの近傍に位置する前記複合体のシリンダ加圧室を作動液配管により前記ロッキング抑制シリンダの一側の液室に接続し、且つ前記各ロッキング抑制シリンダの他側の液室にアキュムレータを接続し、更に、前記免震対象物のコーナ部に位置するシリンダ連結体の端部間には一方の連結ロッドの押し引きの動きを９０゜方向を変えて他方の連結ロッドを押し引きするように伝える移動同期装置を備えてロッキング防止装置を構成し、前記免震対象物の下部における前記ロッキング防止装置の内側に複数の空気バネ免震装置を配置して免震対象物の３次元免震とロッキング防止とを可能にしたことを特徴とする免震システム。
【請求項２】
前記シリンダ連結体が、免震対象物の周縁に沿い無端状に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の免震システム。
【請求項３】
前記シリンダ連結体が、免震対象物の周縁に沿い一筆書き状に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の免震システム。
【請求項４】
前記ロッキング抑制シリンダに作動液を導くための液圧装置を少なくとも免震対象物の各コーナ部に対応して配置し、各コーナ部の液圧装置の液圧配管を、コーナ部を挟む２辺に位置するシリンダ連結体のロッキング抑制シリンダに対して相互に入り組ませて接続することにより、１つの液圧系統に故障が生じても他の液圧系統に接続したシリンダ連結体によって３次元免震とロッキング防止が維持されるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の免震システム。
【請求項５】
前記ロッキング防止装置の内側に配置される複数の空気バネ免震装置を少なくとも４等分に区画すると共に、前記区画した空気バネ免震装置ごとに空気圧配管を介して圧縮空気を導くための少なくとも４台の空気圧縮機を配置し、１つの空気圧系統に故障が生じても他の空気圧系統に接続した空気バネ免震装置によって３次元免震が維持されるようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の免震システム。
【請求項６】
前記少なくとも４台の空気圧縮機の空気圧配管を、前記少なくとも４分割した空気バネ免震装置に対して相互に入り組ませて接続することを特徴とする請求項５に記載の免震システム。
【請求項１】
積層ゴムと荷重支持シリンダを積み重ねた複合体を免震対象物の周縁下部に複数配置すると共に、複数のロッキング抑制シリンダのピストンを連結ロッドにより直線状に連結したシリンダ連結体を前記免震対象物の周縁に沿って配置し、前記シリンダ連結体の各ロッキング抑制シリンダの近傍に位置する前記複合体のシリンダ加圧室を作動液配管により前記ロッキング抑制シリンダの一側の液室に接続し、且つ前記各ロッキング抑制シリンダの他側の液室にアキュムレータを接続し、更に、前記免震対象物のコーナ部に位置するシリンダ連結体の端部間には一方の連結ロッドの押し引きの動きを９０゜方向を変えて他方の連結ロッドを押し引きするように伝える移動同期装置を備えてロッキング防止装置を構成し、前記免震対象物の下部における前記ロッキング防止装置の内側に複数の空気バネ免震装置を配置して免震対象物の３次元免震とロッキング防止とを可能にしたことを特徴とする免震システム。
【請求項２】
前記シリンダ連結体が、免震対象物の周縁に沿い無端状に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の免震システム。
【請求項３】
前記シリンダ連結体が、免震対象物の周縁に沿い一筆書き状に配置されたことを特徴とする請求項１に記載の免震システム。
【請求項４】
前記ロッキング抑制シリンダに作動液を導くための液圧装置を少なくとも免震対象物の各コーナ部に対応して配置し、各コーナ部の液圧装置の液圧配管を、コーナ部を挟む２辺に位置するシリンダ連結体のロッキング抑制シリンダに対して相互に入り組ませて接続することにより、１つの液圧系統に故障が生じても他の液圧系統に接続したシリンダ連結体によって３次元免震とロッキング防止が維持されるようにしたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載の免震システム。
【請求項５】
前記ロッキング防止装置の内側に配置される複数の空気バネ免震装置を少なくとも４等分に区画すると共に、前記区画した空気バネ免震装置ごとに空気圧配管を介して圧縮空気を導くための少なくとも４台の空気圧縮機を配置し、１つの空気圧系統に故障が生じても他の空気圧系統に接続した空気バネ免震装置によって３次元免震が維持されるようにしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１つに記載の免震システム。
【請求項６】
前記少なくとも４台の空気圧縮機の空気圧配管を、前記少なくとも４分割した空気バネ免震装置に対して相互に入り組ませて接続することを特徴とする請求項５に記載の免震システム。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２００６−３４２９３５（Ｐ２００６−３４２９３５Ａ）
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１７１２１６（Ｐ２００５−１７１２１６）
【出願日】平成１７年６月１０日（２００５．６．１０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成１６年度、経済産業省、発電用新型炉技術確証試験（高速増殖炉技術確証試験）に関する委託業務、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受けるもの）
【出願人】（０００００００９９）石川島播磨重工業株式会社 (5,014)
【出願人】（０００２３０９４０）日本原子力発電株式会社 (130)
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１２月２１日（２００６．１２．２１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年６月１０日（２００５．６．１０）
【国等の委託研究の成果に係る記載事項】（出願人による申告）国等の委託研究の成果に係る特許出願（平成１６年度、経済産業省、発電用新型炉技術確証試験（高速増殖炉技術確証試験）に関する委託業務、産業活力再生特別措置法第３０条の適用を受けるもの）
【出願人】（０００００００９９）石川島播磨重工業株式会社 (5,014)
【出願人】（０００２３０９４０）日本原子力発電株式会社 (130)
【出願人】（０００００２２９９）清水建設株式会社 (2,433)
【Ｆターム（参考）】
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