地震時ラーメン化ダンパー及び、ダム水門柱の耐震性向上工法、橋梁の耐震性向上工法
【課題】ダム水門柱や、道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁の耐震性能を向上させる。
【解決手段】この発明では、地震時に、制振対象構造物の連結部の橋軸方向変位及び橋軸直交方向軸回りの回転を拘束あるいは抑制することにより、制振対象構造物をラーメン構造化する地震時ラーメン化ダンパー７０を考案した。この発明の地震時ラーメン化ダンパー７０を用いて、ダム水門柱３１〜３５と管理橋４０を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、ダム水門柱３１〜３５の耐震性能を向上させることが可能となる。また、地震時ラーメン化ダンパー７０を道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁（一般橋梁）に適用することで、橋梁（一般橋梁）の耐震性能が向上する。
【解決手段】この発明では、地震時に、制振対象構造物の連結部の橋軸方向変位及び橋軸直交方向軸回りの回転を拘束あるいは抑制することにより、制振対象構造物をラーメン構造化する地震時ラーメン化ダンパー７０を考案した。この発明の地震時ラーメン化ダンパー７０を用いて、ダム水門柱３１〜３５と管理橋４０を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、ダム水門柱３１〜３５の耐震性能を向上させることが可能となる。また、地震時ラーメン化ダンパー７０を道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁（一般橋梁）に適用することで、橋梁（一般橋梁）の耐震性能が向上する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダム水門柱や、道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁（一般橋梁）の耐震性能を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
土木分野や建築分野において免振装置や制振装置として使用されるダンパーに、下記特許文献１に記載のものがある。特許文献１のダンパーは、ロッドエンドの連結部とシリンダエンドの連結部により、制振対象物に取り付けられる。そして、地震等により、ダンパーに力が作用すると、緩衝作用が行われ、制振対象物の揺れを抑える。上記ダンパーは、ロッドエンドとシリンダエンドの連結部に、それぞれ円形の取り付け孔を形成している。すなわち、制振対象物に対してピンジョイントされるようになっており、制振対象物への取り付けにより、地震時ダンパーロッド軸方向の制震効果があるものの、ピンジョイント部は回転自由（モーメントの拘束あるいは抑制がない構造）であるため、回転方向の変位を拘束するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−７７８００公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ダムの水門柱は洪水吐ゲートや排砂ゲートを開閉するための支持構造物であり、大規模地震が発生した場合でも洪水処理機能を維持できる耐震性能を保有する必要がある。したがって、大規模地震に備え、水門柱の耐震性能を高めておくことは、保安レベル向上のため重要である。図１〜図２に示すように、ダム堤体１０の堤体越流部１２には、洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２が設けられていて、洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２の開閉により、ダムの貯水量およびダムからの流下量を調整するようになっている。通常、このような洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２の両側には、洪水吐ゲートが２門の場合の例である図３に示すように、ダム水門柱１、３が設けられおり、それらダム水門柱１、３の間に管理橋４Ａ、４Ｂが架け渡されている。管理橋４Ａ、４Ｂの構造は、例えば、床板６をダム上下流方向に並ぶ複数の主桁５により支えた構成となっている（図４参照）。そして、管理橋４Ａ、４Ｂ上には、図３に示すように動力装置（ゲート巻上機）Ｍ１、Ｍ２が設置されていて、洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２を吊り上げるワイヤＷを巻き上げたり、繰り出したりすることで、洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２を開閉する構成となっている。さて、図３に示すように、ダム水門柱１、３による管理橋４Ａ、４Ｂの支承構造は、一般的に、各径間の片方が可動支承になっている。これは、管理橋４Ａ、４Ｂの鋼製主桁の日照の変化等による熱伸縮の拘束に起因する主桁の座屈や支承部の損傷を防ぐためである。径間の片方が可動支承である管理橋は水門柱の揺れを抑える制震部材としては機能していない。したがって、地震発生時には、管理橋４Ａ、４Ｂ等を支えるダム水門柱１、３が個々に振動する。ダム水門柱１、３の振動を抑えるには、例えば、ダム水門柱１、３を、管理橋４Ａ、４Ｂとピンで結合し、地震の揺れを、端部のダム水門柱１で受け持つことが考えられる。しかし、図３に示すように端部のダム水門柱１が、中央のダム水門柱３と同様に背が高い（モーメントアームＬが長い）場合や、端部ダム水門柱基部の断面が小さい場合などは、地震時の揺れで、端部ダム水門柱基部に曲げ破壊が生じ易く、地震の揺れを、端部のダム水門柱１で受け持つことが難しかった。また、道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁でも、地震発生時に、上側構造部材と下側構造部材が個々に振動する場合があり、地震の揺れを抑えることが要望されていた。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ダム水門柱や、道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁の耐震性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、ダムで洪水吐ゲートや排砂ゲートを開閉するための支持構造物であるダム水門柱の耐震性向上工法であって、水門柱上部に支承している上部構造部材である橋体の各径間において、一方側と他方側の双方で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束あるいは抑制する地震時ラーメン化ダンパーで前記ダム水門柱と連結するところに特徴を有する。尚、「各径間」とは、橋体の橋軸方向に隣り合う支承部の間、すなわちダム水門柱の間という意味である。また、「ラーメン構造」とは、複数の部材の互いの相対回転を拘束あるは抑制するように組み立てた骨組み構造、すなわち、各部材は連結される他部材により互いに支持された骨組み構造である。そして、「ラーメン化」とは、当初ラーメン構造でない構造物を上記ラーメン構造に変化させることを意味する。
【０００６】
この発明では、地震時ラーメン化ダンパーを用いて、ダム水門柱と橋体を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、ダム水門柱の耐震性能を向上させることが可能となる。すなわち、この発明では、地震時に、橋体が軸力を生じてダム水門柱の変位を拘束あるいは抑制すると同時に、曲げモーメントの一部を負担するので、ダム水門柱基部等に加わる曲げモーメントを低減できる。そのため、ダム水門柱の耐震性能が向上する。特に、端部のダム水門柱の背が高い場合には、地震時の揺れで、端部ダム水門柱基部に曲げ破壊が生じ易いが、本発明を適用することで、端部ダム水門柱基部の曲げモーメントを低減する効果が得られる。そのため、地震時の揺れを、端部のダム水門柱で受け持つことが可能となり、ダム水門柱の耐震性能を向上させることができる。
【０００７】
また、この発明では、橋体の両側において、ダム水門柱との間に取り付けた２つの地震時ラーメン化ダンパーが、地震発生時に、橋体の両側に位置するダム水門柱の頂部変位を均等に拘束あるいは抑制する。そのため、一方のダム水門柱の基部等に曲げモーメントが集中することがなく、地震の揺れを左右のダム水門柱で同じように受け持つことが出来る。そのため、耐震性能が向上する。
【０００８】
請求項２の発明は、ダムで洪水吐ゲートや排砂ゲートを開閉するための支持構造物であるダム水門柱の耐震性向上工法であって、水門柱上部に支承している上部構造部材である橋体の各径間において、前記橋体の支承部は既設構造のままとし、各ゲートの両側の前記ダム水門柱の間に鋼製の追加梁を橋軸方向に追加して架け渡すと共に、前記追加梁の一方側と他方側の双方で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束あるいは抑制する地震時ラーメン化ダンパーで前記ダム水門柱と連結するところに特徴を有する。
【０００９】
この発明では、地震時ラーメン化ダンパーを用いて、ダム水門柱と追加梁を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、ダム水門柱の耐震性能を向上させることが可能となる。すなわち、この発明では、地震時に、追加梁が軸力を生じてダム水門柱の頂部変位を拘束あるいは抑制すると同時に、曲げモーメントの一部を負担するので、ダム水門柱基部等に加わる曲げモーメントを低減できる。そのため、ダム水門柱の耐震性能が向上する。特に、端部のダム水門柱の背が高い場合には、地震時の揺れで、端部ダム水門柱基部に曲げ破壊が生じ易いが、本発明を適用することで、端部ダム水門柱基部の曲げモーメントを低減する効果が得られる。そのため、地震時の揺れを、端部のダム水門柱で受け持つことが可能となり、ダム水門柱の耐震性能を向上させることができる。
【００１０】
また、この発明では、追加梁の両側において、ダム水門柱との間に取り付けた２つの地震時ラーメン化ダンパーが、地震発生時に、追加梁の両側に位置するダム水門柱の頂部変位を均等に拘束あるいは抑制する。そのため、一方のダム水門柱基部等に曲げモーメントが集中することがなく、地震の揺れを、左右のダム水門柱で同じように受け持つことが出来る。そのため、耐震性能が向上する。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記橋体がＲＣコンクリート構造であって、前記水門柱上部で前記ダム水門柱と一体となっている場合に、各ゲートの両側の前記ダム水門柱の間に鋼製の追加梁を橋軸方向に追加して架け渡すと共に、前記追加梁の一方側と他方側の双方で、前記地震時ラーメン化ダンパーを用いて前記ダム水門柱と連結するところに特徴を有する。この発明では、橋体がＲＣコンクリート構造である場合に、追加梁が軸力を生じてダム水門柱の変位を拘束すると同時に、曲げモーメントの一部を負担するので、ダム水門柱基部に加わる曲げモーメントを低減できる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のものにおいて、一次剛性と二次剛性からなる履歴減衰特性を発揮したときの前記地震時ラーメン化ダンパーの地震時最大変位を、前記ダム水門柱の許容変位の上限値よりも小さく設定し、前記ダム水門柱の許容変位の上限値以内で前記地震時ラーメン化ダンパーが履歴減衰特性を発揮して、前記ダム水門柱の耐震性能を向上させるところに特徴を有する。この発明では、地震時ラーメン化ダンパーが履歴減衰特性を発揮して震動エネルギーを吸収するので、ダム水門柱の耐震性能を一層向上させることが可能となる。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のものにおいて、前記ダム水門柱の許容変位の上限値よりも前記地震時ラーメン化ダンパーの地震時降伏変位を小さく設定し、前記橋体に発生する最大地震力よりも前記地震時ラーメン化ダンパーの最大ダンパー反力を大きく設定することにより、前記地震時ラーメン化ダンパーが、一次剛性と二次剛性からなる履歴減衰特性が発揮される以前の前記一次剛性の領域で最大地震力を受けとめ、前記ダム水門柱の耐震性能を向上させるところに特徴を有する。この発明では、地震時ラーメン化ダンパーが、ダム水門柱に対して小さな相対変位で突っ張って最大地震力を受け止める。そのため、ダム水門柱の頂部変位を微小なものに拘束することが可能となる。よって、ダム水門柱基部に加わる曲げモーメントを低減できる。
【００１４】
請求項６の発明は、ダムで洪水吐ゲートや排砂ゲートを開閉するための支持構造物であるダム水門柱の耐震性向上工法であって、水門柱上部に支承している上部構造部材である橋体の各径間において、一方側で常時と地震時について橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束する構造部材で前記ダム水門柱と連結し、他方側で常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束する地震時ラーメン化ダンパーで前記ダム水門柱と連結するところに特徴を有する。
【００１５】
この発明では、構造部材と、地震時ラーメン化ダンパーを用いて、ダム水門柱と橋体を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、ダム水門柱の耐震性能を向上させることが可能となる。すなわち、この発明では、地震時に、橋体が軸力を生じてダム水門柱の変位を拘束すると同時に、曲げモーメントの一部を負担するので、ダム水門柱基部等に加わる曲げモーメントを低減できる。そのため、ダム水門柱の耐震性能が向上する。特に、端部のダム水門柱の背が高い場合には、地震時の揺れで、端部ダム水門柱基部に曲げ破壊が生じ易いが、本発明を適用することで、端部ダム水門柱基部の曲げモーメントを低減する効果が得られる。そのため、地震時の揺れを、端部のダム水門柱で受け持つことが可能となり、ダム水門柱の耐震性能を向上させることができる。
【００１６】
請求項７の発明は、ダムで洪水吐ゲートや排砂ゲートを開閉するための支持構造物であるダム水門柱の耐震性向上工法であって、水門柱上部に支承している上部構造部材である橋体の各径間において、前記橋体の支承部は既設構造のままとし、各ゲートの両側の前記ダム水門柱の間に鋼製の追加梁を橋軸方向に追加して架け渡すと共に、前記追加梁の一方側で常時と地震時について橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束する構造部材で前記ダム水門柱と連結し、前記追加梁の他方側で常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束する地震時ラーメン化ダンパーで前記ダム水門柱と連結するところに特徴を有する。
【００１７】
この発明では、構造部材と、地震時ラーメン化ダンパーを用いて、ダム水門柱と追加梁を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、ダム水門柱の耐震性能を向上させることが可能となる。すなわち、この発明では、地震時に、追加梁が軸力を生じてダム水門柱の変位を拘束すると同時に、曲げモーメントの一部を負担するので、ダム水門柱基部等に加わる曲げモーメントを低減できる。そのため、ダム水門柱の耐震性能が向上する。特に、端部のダム水門柱の背が高い場合には、地震時の揺れで、端部ダム水門柱基部に曲げ破壊が生じ易いが、本発明を適用することで、端部ダム水門柱基部の曲げモーメントを低減する効果が得られる。そのため、地震時の揺れを、端部のダム水門柱で受け持つことが可能となり、ダム水門柱の耐震性能を向上させることができる。
【００１８】
請求項８の発明は、請求項７に記載のものにおいて、前記橋体がＲＣコンクリート構造であって、前記水門柱上部で前記ダム水門柱と一体となっている場合に、各ゲートの両側の前記ダム水門柱の間に鋼製の追加梁を橋軸方向に追加して架け渡すと共に、前記追加梁の一方側で前記構造部材を用いて前記ダム水門柱と連結し、前記追加梁の他方側で前記地震時ラーメン化ダンパーを用いて前記ダム水門柱と連結するところに特徴を有する。この発明では、橋体がＲＣコンクリート構造である場合に、追加梁が軸力を生じて、ダム水門柱の変位を拘束すると同時に、曲げモーメントの一部を負担するので、ダム水門柱基部に加わる曲げモーメントを低減できる。
【００１９】
請求項９の発明は、上部構造部材を下部構造部材により支えた道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁（一般橋梁）の耐震性向上工法であって、前記上部構造部材の各径間において、一方側と他方側の双方で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束あるいは抑制する地震時ラーメン化ダンパーで前記下部構造部材と連結するところに特徴を有する。
【００２０】
この発明では、上部構造部材と下部構造部材の連結部、すなわち上部構造部材の支承部において、互いの相対回転を拘束あるいは抑制するようラーメン構造化する。これにより、上部構造部材と下部構造部材は連結される他部材により互いに支持される状態になるので、道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁の耐震性能が向上する。
【００２１】
請求項１０の発明は、作動流体を封入したシリンダと、前記シリンダ内を２室に画成するピストンと一体となったピストンロッドと、前記シリンダ側の軸端部を制振対象構造物に取り付けるための第一の取り付け部と、前記ピストンロッド側の軸端部を他方の制振対象構造物に取り付けるための第二の取り付け部と、前記取り付け部に対する前記軸端部の回転を拘束あるいは抑制する回転拘束・抑制部材と、を備え、前記制振対象構造物に対する常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は前記制振対象構造物の連結部の橋軸方向の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束あるいは抑制するところに特徴を有する。この発明の地震時ラーメン化ダンパーを用いて、ダム水門柱と橋体を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、ダム水門柱の耐震性能を向上させることが可能となる。また、地震時ラーメン化ダンパーを、道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁に適用することで、橋梁の耐震性能が向上する。
【００２２】
請求項１１の発明は、作動流体を封入したシリンダと、前記シリンダ内を２室に画成するピストンと一体となったピストンロッドと、前記シリンダ側の軸端部を制振対象構造物に取り付けるための第一取り付け部と、前記ピストンロッド側の軸端部を他方の制振対象構造物に取り付けるための第二取り付け部と、を備えてなると共に、前記第一の取り付け部は、前記シリンダの軸端部に対して一体的に形成されることにより回転止めされ、前記第二の取り付け部は、前記ピストンロッドの軸端部に対して一体的に形成されることにより回転止めされ、前記制振対象構造物に対する常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は前記制振対象構造物の連結部の橋軸方向の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束するところに特徴を有する。この発明の地震時ラーメン化ダンパーを用いて、ダム水門柱と橋体を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、ダム水門柱の耐震性能を向上させることが可能となる。また、地震時ラーメン化ダンパーを、道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁に適用することで、橋梁の耐震性能が向上する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ダム水門柱や、道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁の耐震性能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ダムの一般的な構造を示す斜視図
【図２】図１の拡大図（洪水吐ゲート周辺を示す）
【図３】管理橋を正面側（上下流方向側）から見た図
【図４】図３のＣ−Ｃ線断面図
【図５】本発明の実施形態１に係るダムの斜視図（洪水吐ゲート周辺を示す）
【図６】既設管理橋を正面側（上下流方向側）から見た図（耐震性向上工法適用前の状態を示す）
【図７】既設水門柱の水平断面図（洪水吐ゲートの支持構造を示す）
【図８】図６中のＣ−Ｃ線断面図
【図９】図８中のＤ−Ｄ線断面図
【図１０】水門柱の頂部変位と降伏荷重の関係を示す図
【図１１】既設管理橋を正面側（上下流方向側）から見た図（耐震性向上工法適用後の状態を示す）
【図１２】図１１の一部を拡大した図
【図１３ａ】高減衰ダンパーの内部構造を示す図（ピストンが中間位置にある状態を示す）
【図１３ｂ】高減衰ダンパーの内部構造を示す図（ピストンがストロークエンドに移動した状態を示す）
【図１３ｃ】高減衰ダンパーの内部構造を示す図（ピストンがストロークエンドに移動した状態を示す）
【図１４】高減衰ダンパーの変位量とダンパ反力の関係を示す図
【図１５】高減衰ダンパーの使用範囲を示す図
【図１６】図１１の一部を拡大した図
【図１７】ブラケットに対する軸端部の回転を拘束する構造を示す図
【図１８】実施形態２において既設管理橋の主桁の一方側に連結金具を取り付けた状態を示す図
【図１９】既設管理橋の主桁の他方側に高減衰ダンパーを取り付けた状態を示す図
【図２０】実施形態３に係る回転ダンパーの断面図
【図２１】実施形態４において、既設管理橋を正面側（上下流方向側）から見た図（耐震性向上工法適用前の状態を示す）
【図２２】既設管理橋を正面側（上下流方向側）から見た図（耐震性向上工法適用後の状態を示す）
【図２３】実施形態５において、既設管理橋を正面側（上下流方向側）から見た図（耐震性向上工法適用後の状態を示す）
【図２４】実施形態６において、既設管理橋を正面側（上下流方向側）から見た図（耐震性向上工法適用後の状態を示す）
【図２５】実施形態７において、既設管理橋を正面側（上下流方向側）から見た図（耐震性向上工法適用後の状態を示す）
【図２６】連結金具の変形例を示す図
【図２７】回転ダンパーの変形例を示す図
【図２８】回転ダンパーの変形例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図５ないし図１７によって説明する。
１．既設水門柱と既設管理橋の構造説明
図５に示す符号１０はダムを構成するコンクリート製の堤体、符号Ｇ１、Ｇ２は洪水吐ゲートである。洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２は、堤体越流部１２の放水口１１を分担して閉止する構造となっており、洪水吐ゲートＧ１が放水口１１の左半分を閉止し、洪水吐ゲートＧ２が放水口１１の右半分を閉止する構成となっている。これら洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２はいずれも鉄製であり、次に説明する既設水門柱（本発明の「ダム水門柱」に相当）３１〜３５と既設管理橋（本発明の「橋体」に相当）４０Ａ、４０Ｂにより支えられる構成となっている。
【００２６】
既設水門柱３１、３３、３５はいずれも鉄筋コンクリート製であり、図６に示すように、ダム左右岸方向（図６では左右方向）に並んで設けられている。具体的には、左手側の洪水吐ゲートＧ１の左側に既設水門柱３１が位置する一方、右手側の洪水吐ゲートＧ２の右側に既設水門柱３５が位置している。また、両洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２の間に位置して既設水門柱３３が位置している。
【００２７】
そして、左側に位置する既設水門柱３１と右側に位置する既設水門柱３５は、基端部を除いて堤体１０の非越流部から分離した構造となっており、中央の既設水門柱３３と同様に、背が高い柱（モーメントアームＬが長い柱）となっている。
【００２８】
これら既設水門柱３１、３３、３５は、図７に示すように、ダム上下流方向に長い形状をしている。各既設水門柱３１、３３、３５の左右の側面壁には、洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２に対応してそれぞれ嵌合溝３１Ａ、３３Ａ、３５Ａが形成されている。
【００２９】
嵌合溝３１Ａ、３３Ａ、３５Ａは、既設水門柱３１〜３５の高さ方向（図７では、紙面に垂直な方向）に真っ直ぐ延びており、各洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２の左右両端を一定の隙間を空けて嵌合させる構成となっている。
【００３０】
これにより、図６に示す左手側の洪水吐ゲートＧ１は既設水門柱３１、３３によって直立した姿勢にガイドされ、かつ嵌合溝３１Ａ、３３Ａに沿って上下方向に移動出来る。また、洪水吐ゲートＧ２は既設水門柱３３、３５によって、直立した姿勢にガイドされ、かつ嵌合溝３３Ａ、３５Ａに沿って上下方向に移動できる。以下の説明において、３つの既設水門柱３１、３３、３５を総称して既設水門柱３０と呼ぶ。
【００３１】
既設管理橋４０Ａ、４０Ｂはいわゆる鋼製橋体であって、各洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２に対応してそれぞれ設けられている。既設管理橋４０Ａ、４０Ｂは、図６に示すように鋼製の梁部材４１と鋼製の床版４５とからなる。梁部材４１は、ダム左右岸方向（図６に示す左右方向）に延びる主桁５０Ａ、５０Ｂと、ダム上下流方向（図６にて紙面に直交する方向）に延びる横桁（図略）とを備えてなる。
【００３２】
主桁５０Ａ、５０Ｂは、図６に示すように、隣接する２つの既設水門柱３０の間に架け渡されている。すなわち、主桁５０Ａであれば、既設水門柱３１と既設水門柱３３とに架け渡され、主桁５０Ｂであれば、既設水門柱３３と既設水門柱３５とに架け渡されている。尚、主桁５０Ａ、５０Ｂは鋼製であって、図８に示すように上下に延びるウェブ５３とその上下両端部にフランジ５４、５５を備えており、断面Ｉ字型をしている。
【００３３】
上記主桁５０Ａ、５０Ｂの支承構造は、いずれも一方側の端部５７が固定支承となっており、他方側の端部５８が可動支承となっている。尚、固定支承とは、上部構造たる主桁５０Ａ、５０Ｂの荷重を支えつつ、既設水門柱３０に対する主桁５０Ａ、５０Ｂの橋軸方向（図６の左右方向）の変位（熱伸縮変位）を拘束する支承構造であり、橋軸直交方向軸回りの回転方向（図６中のＲ方向）の変位は拘束しない。また、可動支承とは、上部構造たる主桁５０Ａ、５０Ｂの荷重を支えつつ、主桁５０Ａ、５０Ｂの橋軸方向の変位（熱伸縮変位）を許容する支承構造であり、橋軸直交方向軸回りの回転方向（図６中のＲ方向）の変位は拘束しない。
【００３４】
尚、図６において符号Ｆにて示す「△記号」は、既設水門柱３０に対する主桁５０Ａ、５０Ｂの支承構造が固定支承であることを示しており、また符号Ｍにて示す「○記号」は既設水門柱３０に対する主桁５０Ａ、５０Ｂの支承構造が可動支承であることを示している。
【００３５】
以下、主桁５０Ａを例にとって支承構造の説明を行う。図８に示すように、既設水門柱３１、３３の上面壁３１Ａ、３３Ａは平らな支持面となっており、主桁５０Ａを支える構成となっている。
【００３６】
主桁５０Ａの両端部５７、５８の下フランジ５５には、図９に示すようにボルト挿通孔５７Ａ、５８Ａが設けられている。一方、既設水門柱３１、３３の上面壁３１Ａ、３３Ａには、主桁側のボルト挿通孔５７Ａ、５８Ａに対応してボルト孔がそれぞれ形成されている。
【００３７】
そして、主桁５０Ａ側の各ボルト挿通孔５７Ａ、５８Ａを挿通しつつ既設水門柱３１、３３側のボルト孔にボルトＢが締め込まれており、既設水門柱３１、３３の上面壁３１Ａ、３３Ａに、主桁５０Ａの両端部５７、５８が、各々ボルト締めされる構成となっている。
【００３８】
ここで、端部５７側のボルト挿通孔５７Ａは図９にて示すように円形状をしており、ボルトＢを隙間なく挿通させる。そのため、ボルトＢによる締付後、主桁５０Ａの一方側の端部５７は、既設水門柱３１の上面壁３１Ａに対してダム上下流方向、ダム左右岸方向（橋軸方向）の双方向ともに変位を拘束された状態になる（固定支承Ｆ）。
【００３９】
端部５８側のボルト挿通孔５８Ａは、図９にて示すように、ダム左右岸方向（橋軸方向）に長い長孔になっている。これにより、ボルトＢによる締付後であっても、ボルトＢがボルト挿通孔５８Ａ内にて相対移動できる結果、主桁５０Ａの他方側の端部５８は、既設水門柱３１の上面壁３１Ａに対してダム上下流方向への変位は拘束されるものの、ダム左右岸方向（橋軸方向）への変位は許容される状態になる（可動支承Ｍ）。尚、主桁５０Ａの他方側の端部５８を可動支承にしているのは、主桁５０Ａの日照の変化等による熱伸縮の拘束に起因する主桁５０Ａの座屈や支承部の損傷を防ぐためである。
【００４０】
上述した主桁５０Ａ、５０Ｂは、図８に示すように、ダム上下流方向に沿って複数列（例えば、３列）設置されている。そして、これら列をなして配置された主桁５０Ａ、５０Ｂの上に床版４５が敷設されている。床版４５は、鋼を格子状に組んだものであり、各主桁５０Ａ、５０Ｂに対応してそれぞれ設けられている。また、横幅は、既設水門柱３１、３３、３５の頂部の横幅とほぼ等しくなっており、列をなして並ぶ各主桁５０Ａ、５０Ｂが床版４５を均等に支える構成となっている。
【００４１】
図６に戻って説明を続けると、床版４５の上には各洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２に対応して動力装置（ゲート巻上機）Ｍ１、Ｍ２が設けられている。動力装置Ｍ１、Ｍ２は、洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２を吊り上げるワイヤＷを巻き上げたり、繰り出したりするものである。以上のことから、動力装置Ｍ１、Ｍ２を作動させることで、各洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２を個別に昇降操作（すなわち開閉操作）出来る。そして、開閉に伴う洪水吐ゲートＧ１、２の重量を、既設管理橋４０介して既設水門柱３１、３３、３５にて支える構造となっている。
【００４２】
尚、各既設水門柱３１〜３５はいずれも鉄筋量が少なく、鉄筋の降伏荷重Ｐｙがコンクリートの曲げ破壊荷重Ｐｃに比べて小さい関係（Ｐｙ＜Ｐｃの関係）となっていることから、既設水門柱３１〜３５の頂部変位量（水平方向の変位量）の許容値は、Ｐｙ＞Ｐｃの場合に比べて小さく、図１０の実線で示すように概ね１０ｍｍ程度となっている。
【００４３】
２．既設水門柱３１〜３５の耐震性向上工法の説明
以下に行う耐震性向上工法の説明において、「橋軸方向の変位」とは、既設水門柱３０に対する主桁５０Ａ、５０Ｂの橋軸方向（図１１、図１２、図１６の左右方向）の変位を意味し、「橋軸直交方向軸回りの回転」とは、既設水門柱３０の頂部を支点とする主桁５０Ａ、５０Ｂの回転（図１１、図１２、図１６に示すＲ方向の回転）を意味する。また、以下の説明において「ラーメン構造」とは、複数の部材の互いの相対回転を拘束あるは抑制するように組み立てた骨組み構造、すなわち、各部材は連結される他部材により互いに支持された骨組み構造を意味する。また、「ラーメン化」とは、当初ラーメン構造でない構造物を上記ラーメン構造に変化させることを意味する。
【００４４】
実施形態１では、既設管理橋４０Ａ、４０Ｂの各径間において、一方側で常時と地震時について橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の両方を拘束する支承とし、他方側で常時の温度伸縮は解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束するダンパー支承とする、すなわち既設水門柱３０と既設管理橋４０をラーメン構造化することにより既設水門柱３０、特に端部に位置する既設水門柱３１、３５の耐震性能を向上させるものである。
【００４５】
具体的には、図１１に示すように、既設管理橋４０Ａ、４０Ｂの各径間において、主桁５０Ａ、５０Ｂの一方側とそれに対応する既設水門柱３１、３３とを連結金具（本発明の「構造部材」に相当）６０にて連結することにより、主桁５０Ａ、５０Ｂの一方側で、常時と地震時について、橋軸方向（図１１の左右方向）の変位と橋軸直交方向軸回りの回転（図１１に示すＲ方向の回転）の両方を拘束する支承とする。
【００４６】
また、既設管理橋４０Ａ、４０Ｂの各径間において、主桁５０Ａ、５０Ｂの他方側とそれに対応する既設水門柱３３、３５とを高減衰ダンパー（本発明の「地震時ラーメン化ダンパー」に相当）７０にて連結することにより、主桁５０Ａ、５０Ｂの他方側で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は、橋軸方向（図１１の左右方向）の変位と橋軸直交方向軸回りの回転（図１１に示すＲ方向の回転）の双方を拘束する。尚、各径間とは、管理橋４０Ａ、４０Ｂの橋軸方向に隣り合う支承部の間、すなわち既設管理橋４０Ａ、４０Ｂを支える既設水門柱間という意味である。また、実施形態１において、「一方側」は耐震性向上工法適用前の「固定支承側」と対応し、「他方側」は耐震性向上工法適用前の「可動支承側」と対応している。
【００４７】
２−１．連結金具６０の説明
連結金具６０は、図１２に示すように、第一ブラケット６１と第二ブラケット６３を軸ピンＰ１で結合した構成となっている。そして、軸ピンＰ１及びそれを挿通させる軸孔は断面形状が多角形状（この例では、正方形）にしてあり、両ブラケット６１、６３は、取付面６１Ａ、６３Ａが直交した状態にて回転止めされている。
【００４８】
図１２に示すように、連結金具６０は、主桁５０Ａの一方側と既設水門柱３１を連結するように取り付けされる。すなわち、第一ブラケット６１側が主桁５０Ａの一方側の端部５７にボルトＢで固定され、第二ブラケット６３側が既設水門柱３１の頂部３２の側面に対してボルトＢにて固定される。そして、両ブラケット６１、６３は回転を拘束されていることから、この連結金具６０の取り付けにより、端部水門柱３１に対して主桁５０Ａの一方側の端部５７の回転が拘束される。以上のことから、連結金具６０の取り付けにより、主桁５０Ａの一方側は、既設水門柱３１に対して、常時と地震時について橋軸方向（図１２の左右方向）の変位、と橋軸直交方向軸回りの回転（図１２に示すＲ方向の回転）を拘束される。
【００４９】
また、説明の繰り返しとなるが、この実施形態では、各管理橋４０Ａ、４０Ｂに対応して２本の主桁５０Ａ、５０Ｂが設置されているので、図１１にて示すように、主桁５０Ａの一方側の端部５７とそれに対応する既設水門柱３１の頂部との間と、主桁５０Ｂの一方側の端部５７とそれに対応する既設水門柱３３の頂部との間がそれぞれ、連結金具６０にて連結されることとなる。また、連結金具６０の取り付けは、ダム上下流方向に並ぶ３列全ての主桁５０Ａ、５０Ｂに対して行われる。
【００５０】
２−２．高減衰ダンパー７０の説明
高減衰ダンパー７０は、図１３ａに示すように、作動流体８０を封入した概ね筒型をしたシリンダ７１と、シリンダ７１内を２室に画成するピストン７３と、ピストン７３と一体となったピストンロッド７５と、ピストン７３の外周面とシリンダ７１の内周面との間に形成されたオリフィス７７を主体に構成されている。
【００５１】
ピストン７３の先端には、シリンダ７１に形成されたガイド溝７１Ａに嵌合するガイドピン７３Ａが設けられおり、ピストン７３は、ガイド溝７１Ａとガイドピン７３Ａによる案内作用により軸線Ｌ１に沿って往復移動する構成となっている。
【００５２】
シリンダ７１に封入された作動流体（例えば、ビンガム流体やダイラタント流体など）８０は、圧縮限界に至るまでは弾性体として作用する一方、圧縮限界を超えると塑性を示し、それ以降はオリフィス７７を流通してシリンダ７１の反対側の空間に移動し始める（図１３ｂ、図１３ｃ参照）。
【００５３】
そのため、引張、圧縮の双方の軸力Ｆを繰り返し与えると、高減衰ダンパー７０は、変位δとダンパ反力Ｒとの関係が、原点０を中心する平行四辺形型の履歴ループを描く相関、すなわち変位量δに対するダンパ反力Ｒの変化が大きい一次剛性と、変位量δに対するダンパ反力Ｒの変化が小さい二次剛性からなる履歴減衰特性（ヒステリシス特性）を示す（図１４参照）。尚、この実施形態では、一次剛性にて作動流体８０は弾性挙動を示し、二次剛性にて作動流体８０は塑性挙動を示す。
【００５４】
そして、熱伸縮速度（１．０×１０−７ｍ／ｓ〜８×１０−６ｍ／ｓを想定）における履歴ループは、降伏荷重がＲｂ（図１４の例では約２００ｋＮ）となる小さな四辺形の履歴ループとなる。このように高減衰ダンパー７０は、熱伸縮速度では低い降伏荷重で降伏することから、主桁５０Ａ、５０Ｂの他方側で常時の温度伸縮を許容して温度荷重を解放できる。
【００５５】
また、高減衰ダンパー７０の地震速度（約０．０１ｍ／ｓ〜２ｍ／ｓ）における履歴ル−プは、降伏荷重（最大反力）がＲａ（図１４の例では約１０００ｋＮ）となる大きな四辺形の履歴ループとなる。
【００５６】
そして、本実施形態１では、既設水門柱３１〜３５の耐震性向上工法に、次の（ａ）、（ｂ）のように設計された高減衰ダンパー７０を使用する。
【００５７】
（ａ）高減衰ダンパー７０の地震速度における降伏変位量（地震時降伏変位）δｙが、既設水門柱３０の頂部変位の許容値（許容変位の上限値）δｃより小さい。
（ｂ）地震速度における降伏荷重Ｒａ、すなわち高減衰ダンパー７０の最大ダンパー反力Ｒａが、既設管理橋４０に発生する最大地震力Ｆｍよりも大きい。
【００５８】
上記の高減衰ダンパー７０を使用することにより、地震発生時において、高減衰ダンパー７０は一次剛性から二次剛性に移行せず、図１５の使用範囲Ｅ内を推移する状態になる。すなわち、高減衰ダンパー７０が、履歴減衰特性が発揮される以前の一次剛性の領域で最大地震力Ｆｍを受け止め、地震発生時における既設水門柱３１〜３５の頂部の橋軸方向の変位を拘束する。尚、高減衰ダンパー７０の降伏荷重Ｒａは、オリフィス７７の断面積が同じであれば、高減衰ダンパー７０の容積サイズ（作動流体８０の充填量）に比例するので、降伏荷重Ｒａの大きな高減衰ダンパー７０を使用したい場合には容量の大きな高減衰ダンパーを選択、設計してやればよい。また、高減衰ダンパー７０の一次剛性の大きさ（一次剛性を示す直線の傾き）は、作動流体８０の粘性度に比例する傾向がある。そのため、降伏変位δｙを小さくしたい場合には、作動流体８０に粘性度の高いものを使用してやればよい。
【００５９】
また、最大地震力Ｆｍとは、大規模地震が発生したときに高減衰ダンパー７０に対して加わる橋軸方向の軸力（軸線Ｌ１上に作用する外力の大きさ、図１６参照）の最大値であり、ダム周辺の地盤のデータ、各構造物（具体的には、各既設水門柱３０、既設管理橋４０）の重量、固有周期のデータ、想定される大規模地震の地震データ（震源の深さのデータ、地震のマグネチュードのデータ、震源からのダムまでの距離のデータ）などから算出できる。
【００６０】
また、図１３に示すように高減衰ダンパー７０の両側には、概ね半円形の板状をした軸端部７２、７６が設けられている。これら両軸端部７２、７６のうち、シリンダ７１側の軸端部７２には、図１６に示すように、軸ピン（本発明の「回転拘束・抑制部材」に相当）Ｐ２を介して第三ブラケット（本発明の「第一の取り付け部」に相当）９１が取り付けられ、また、ピストンロッド７５側の軸端部７６には軸ピン（本発明の「回転拘束・抑制部材」に相当）Ｐ２を介して第四ブラケット（本発明の「第二の取り付け部」に相当）９５が取り付けられている。
【００６１】
図１６に示すように、高減衰ダンパー７０は、主桁５０Ａの他方側の端部５８と既設水門柱３３を連結するように取り付けされる。すなわち、第三ブラケット９１側が既設水門柱３３の頂部３４の側面に対してボルトにて固定され、第四ブラケット９５側が主桁５０Ａに固定された取付部材６７にボルトで固定される。尚、このとき、高減衰ダンパー７０は軸線Ｌ１が、橋軸方向に沿った水平な姿勢となる。
【００６２】
そして、図１７に示すように、各軸端部７２、７６に各ブラケット９１、９５を固定する軸ピンＰ２は、断面形状が多角形状（この例では、正方形）であり、また軸ピンＰ２を挿通させる軸孔７２Ａ、７６Ａ、９１Ａ、９５Ａも、軸ピンＰ２と同様に多角形である。そのため、各ブラケット９１、９５に対する各軸端部７２、７６の回転を拘束、すなわち、各軸端部７２、７６の橋軸直交方向軸回りの回転を拘束することが出来る。
【００６３】
以上のことから、高減衰ダンパー７０の取り付けにより、主桁５０Ａの他方側は、既設水門柱３３に対して常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向（図１６の左右方向）の変位と橋軸直交方向軸回りの回転（図１６に示すＲ方向の回転）の双方が拘束される。
【００６４】
そして、説明の繰り返しになるが、この実施形態では、各管理橋４０Ａ、４０Ｂに対応して２本の主桁５０Ａ、５０Ｂが設置されているので、図１１にて示すように、主桁５０Ａの他方側の端部５８とそれに対応する既設水門柱３３の頂部との間、主桁５０Ｂの他方側の端部５８とそれに対応する既設水門柱３５の頂部との間が、それぞれ高減衰ダンパー７０にて連結される。また、高減衰ダンパー７０の取り付けは、ダム上下流方向に並ぶ３列全ての主桁５０Ａ、５０Ｂに対して行われる。
【００６５】
このように、本実施形態の耐震性向上工法は、既設管理橋４０Ａ（４０Ｂ）の各径間において、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の一方側と既設水門柱３１（３３）とを連結金具６０にて連結することにより、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の一方側で、常時と地震時について橋軸方向（図１１の左右方向）の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転（図１１に示すＲ方向の回転）の両方を拘束する。また、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の他方側と既設水門柱３３（３５）とを高減衰ダンパー７０にて連結することにより、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の他方側で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向（図１１の左右方向）の変位と橋軸直交方向軸回りの回転（図１１に示すＲ方向の回転）の双方を拘束する工法である。
【００６６】
３．耐震性向上工法の効果説明
（１）常時の効果
主桁５０Ａ、５０Ｂは鋼製であり、温度変化によって熱伸縮する。ここで、高減衰ダンパー７０は、熱伸縮のようなゆっくりとした変位に対しては、主桁５０Ａ、５０Ｂが座屈する前に降伏して、主桁５０Ａ、５０Ｂの熱伸縮を許容して温度荷重を解放する。そのため、高減衰ダンパー７０が、主桁５０Ａ、５０Ｂを常時において損傷させることはない。
【００６７】
（２）地震時の効果
実施形態１の耐震性向上工法によれば、地震時は、既設水門柱３０と既設管理橋４０をラーメン構造化するので、制振対象構造物である既設水門柱３０の耐震性能を向上させることが可能となる。すなわち、地震時に、既設管理橋４０Ａ、４０Ｂを構成する主桁５０Ａ、５０Ｂが軸力を生じて既設水門柱３０の頂部変位を拘束すると同時に、曲げモーメントの一部を負担することから、端部に位置する既設水門柱３１、３５の基部に加わる曲げモーメントが低減される。
【００６８】
そのため、地震時の揺れを、端部の既設水門柱３１、３５で受け持つことが可能となるので、各既設水門柱３１〜３５は、損傷をほとんど受けず、地震発生前と同様の状態を保つ。以上のことから、洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２を支障なく開閉操作することが可能となり、ダム貯水制御機能を正常に働かせることが出来る。
【００６９】
また、本耐震性向上工法では、既設水門柱３１、３５の耐震性能を向上させるにあたり、既設水門柱３１、３５を何ら改修する必要がなく、単に、連結金具６０、高減衰ダンパー７０を取り付けるだけの極めて簡単な構造変更工事を行うだけで済む。従って、既存の既設水門柱３１、３５を改修して補強する場合に比べて、コストが格段に安くなり、この点も効果的である。また、耐震性向上のための工事中に、水門柱基部以下へのダム水位低下を必要とせず、発電を継続できるというメリットがある。
【００７０】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１８、図１９によって説明する。実施形態１では、連結金具６０として、２つのブラケット６１、６３を軸ピンＰ１によって回転止めした構造を例示した。実施形態２では、図１８に示すように、２つのブラケット６１、６３を一体化して、連結金具１０１を１部品の構成とした。
【００７１】
また、実施形態１では、高減衰ダンパー７０として、シリンダ側の軸端部７２に対して別部品からなる第三ブラケット９１を回転止めした状態で組み付け、ピストン側の軸端部７６に対して別部品からなる第四ブラケット９５を回転止めした状態で組み付けたものを例示した。
【００７２】
実施形態２の高減衰ダンパー１０５では、図１９に示すように、シリンダ側の軸端部１０６に対して第三ブラケット９１を一体化させた構成とし、ピストン側の軸端部１０７に第四ブラケット９５を一体化させた構成とした。
【００７３】
実施形態２の連結金具１０１と高減衰ダンパー１０５は、実施形態１の連結金具６０、高減衰ダンパー７０と同様に回転軸を持っていないから、これらを使用して部材同士を連結することにより、連結した２部材の回転を拘束できる。
【００７４】
従って、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の一方側の端部５７と既設水門柱３１（３３）の頂部とを連結金具１０１にて連結し、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の他方側の端部５８と既設水門柱３３（３５）の頂部とを高減衰ダンパー７０にて連結すれば、実施形態１と同様に主桁５０Ａ（５０Ｂ）の一方側で、常時と地震時について橋軸方向（図１８、図１９の左右方向）の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転（図１８、図１９に示すＲ方向の回転）の両方を拘束できる。また、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の他方側で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位（図１８、図１９の左右方向）と、橋軸直交方向軸回りの回転（図１８、図１９に示すＲ方向の回転）の両方を拘束できる。実施形態２では、実施形態１と同様に、連結金具６０、高減衰ダンパー７０を用いて、既設水門柱３０と既設管理橋４０を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、既設水門柱３０の耐震性能を向上させることが可能となる。特に端部側の既設水門柱３１、３５の耐震性能を向上させることが可能となる。
【００７５】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図２０によって説明する。実施形態１では、高減衰ダンパー７０の各軸端部７２、７６を対応するブラケット９１、９５に対して断面正方形の軸ピンＰ２で止めることにより、各ブラケット９１、９５に対する各軸端部７２、７６の回転を拘束する構成を例示した。
【００７６】
実施形態３では、図２０に示す回転ダンパー（本発明の「回転拘束・抑制部材」に相当）３００を利用して、各ブラケット９１、９５に対する各軸端部７２、７６の回転を拘束あるいは抑制する。
【００７７】
具体的に説明すると、回転ダンパー３００は、ビンガム流体等の作動流体３５０を充填した円筒型のケース３１０と、ケース３１０の中央部に取り付けられた回転軸体３３０を備える。
【００７８】
ケース３１０の内周部には、回転軸体３３０に向かって突出する第一突起部３２０が設けられている。この突起部３２０は、回転軸体３３０との間に作動流体３５０を流通させるオリフィス３７０を形成している。回転軸体３３０は中央に軸孔３３０Ａを形成すると共に、外周部に第二突起部３４０を設けている。第二突起部３４０は、ケース３１０の内周壁に向かって延びており、ケース３１０の内周壁との間にわずかな隙間を設けている。
【００７９】
図２０に示す状態から回転軸体３３０を回転させると、ケース３１０に充填された作動流体３５０は２つの突起部３２０、３４０に挟まれて圧縮（収縮）される。圧縮された作動流体３５０は、圧縮限界（収縮限界）に至るまでは弾性体として作用する。そして、圧縮限界を超えると、作動流体３５０は塑性を示し、それ以降はオリフィス３７０を流通して、ケース３１０内の反対側の空間に移動する。この間、作動流体３５０は回転に対して抵抗力を示しながら変位を許すことになる。そのため、回転軸体３３０に対して、正方向と逆方向の双方の回転を繰り返し与えると、回転ダンパー３００は履歴減衰特性を発揮して、回転軸体３３０の回転を拘束あるいは抑制する。
【００８０】
従って、高減衰ダンパー７０の軸端部７２の軸孔７２Ａと、軸端部７６の軸孔７６Ａにそれぞれ回転ダンパー３００を組み込んで（取り付けて）、各ブラケット９１、９５に対する軸端部７２、７６の回転を拘束あるいは抑制することで、高減衰ダンパー７０により連結される２部材（主桁５０と既設水門柱３０）の橋軸直交方向軸回りの回転を拘束あるいは抑制することが出来る。
【００８１】
したがって、実施形態１のように多角形状の軸ピンＰ２を利用して軸端部７２、７６の回転を拘束した場合と同様、地震時に既設水門柱３０と主桁５０をラーメン構造化することが出来る。そのため、地震時に主桁５０が軸力を生じて既設水門柱３０の変位を拘束すると同時に、曲げモーメントの一部を負担するので、水門柱基部等に加わる曲げモーメントを低減できる。
【００８２】
尚、高減衰ダンパー７０に対する回転ダンパー３００の具体的な取り付け方法としては、例えば、高減衰ダンパー７０の軸端部７２や軸端部７６の軸孔（この場合、軸孔は円形）に対して、回転ダンパー３００を、軸回りにケース３００が回転しないように固定する。そして、ブラケット９１やブラケット９５に固定された連結用の軸部材（ロッドや軸ピン）を、回転軸体３３０の軸孔３３０Ａに挿入し、固定すればよい。また、図１７では、ブラケット９１、９５に対して、高減衰ダンパー７０の軸端部７２、７６を結合する結合部９７を１つだけ設けているが、結合部９７を２つにして、２枚の結合部９７で軸端部７２、７６を挟むようにすれば、ブラケット９１、９５に対する軸端部７２、８７の支持が安定する。
【００８３】
＜実施形態４＞
次に、本発明の実施形態４を、図２１、図２２によって説明する。尚、実施形態１と同じ構成のものには、同一符号を付して説明を省略、又は簡略化する。
【００８４】
１．既設水門柱と既設管理橋の構造説明
図２１に示す符号１０はダムを構成するコンクリート製の堤体、符号Ｇ１、Ｇ２は洪水吐ゲートである。洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２は、堤体１０に形成された放水口１１を分担して閉止する構造となっており、洪水吐ゲートＧ１が放水口１１の左半分を閉止し、洪水吐ゲートＧ２が放水口１１の右半分を閉止する構成となっている。これら洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２はいずれも鉄製であり、次に説明する既設水門柱（本発明の「ダム水門柱」に相当）１３１〜１３５と既設管理橋（本発明の「橋体」に相当）１４０により支えられる構成となっている。
【００８５】
既設水門柱１３１、１３３、１３５はいずれも鉄筋コンクリート製であり、放水口１１の幅方向に並んで設けられている。具体的には、図２１に示すように、左手側の洪水吐ゲートＧ１の左端に既設水門柱１３１が位置する一方、右手側の洪水吐ゲートＧ２の右端に既設水門柱１３５が位置している。また、両洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２の間に位置して既設水門柱１３３が位置している。既設水門柱１３１、１３３、１３５を総称して、既設水門柱１３０とよぶ。
【００８６】
既設管理橋１４０は鉄筋コンクリート製であって、３つの既設水門柱１３１、１３３、１３５に架け渡されている。図２１に示すように、既設管理橋１４０の中央部と既設水門柱１３３には鉄筋Ｊが通されており、既設管理橋１４０は中央の既設水門柱１３３に対して一体化されている。また、既設管理橋１４０の左端部１４１と左側の既設水門柱１３１との間、右端部１４５と右側の既設水門柱１３５との間も鉄筋Ｊが通されており、既設管理橋１４０の左右両端部１４１、１４５は、左右の既設水門柱１３１、１３５に対して各々一体化されている。
【００８７】
さて、実施形態４の耐震性向上工法では、まず、既設管理橋１４０の各径間において、２つの既設水門柱の間に鋼製の追加梁１５０Ａ、１５０Ｂを追加して架け渡す工事を行う（図２２参照）。
【００８８】
具体的に説明すると、追加梁１５０Ａ、１５０Ｂは、上下に延びるウェブ１５３とその上下にフランジ１５４、１５５を備えており、断面形状はＩ字型をしている。追加梁１５０Ａ、１５０Ｂの長さは、隣接する２つの既設水門柱１３０の柱間距離と同程度であり、既設水門柱１３１と既設水門柱１３３の間に、追加梁１５０Ａが例えば、クレーン等を用いて橋軸方向に吊った状態で架け渡され、また既設水門柱１３１と既設水門柱１３３の間に追加梁１５０Ｂが、例えばクレーン等を用いて橋軸方向に吊った状態で架け渡される。追加梁１５０Ａ、１５０Ｂを追加するのは、既設管理橋１４０に、地震時における橋軸方向の軸力（既設水門柱１３０からの反力に基づく軸力）を負担するに十分な剛性がなく、それを補うためである。
【００８９】
そして、実施形態４の耐震性向上工法では、追加梁１５０Ａ、１５０Ｂの一方側とそれに対応する既設水門柱１３０とを連結金具６０で連結し、追加梁１５０Ａ、１５０Ｂの他方側とそれに対応する既設水門柱１３０を高減衰ダンパー７０にて連結する。
【００９０】
具体的には、追加梁１５０Ａの一方側の端部１５７と既設水門柱１３３を連結金具６０により連結し、また、追加梁１５０Ａの他方側の端部１５８と既設水門柱１３１を高減衰ダンパー７０により連結する。同様にして、追加梁１５０Ｂの一方側の端部１５７と既設水門柱１３５を連結金具６０により連結し、また、追加梁１５０Ｂの他方側の端部１５８と既設水門柱１３３を高減衰ダンパー７０により連結する。
【００９１】
以上により、追加梁１５０Ａ、１５０Ｂは、一方側で常時と地震時について橋軸方向の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転の両方を拘束できる。また、他方側で常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転の両方を拘束できる。実施形態４では、連結金具６０、高減衰ダンパー７０を用いて、既設水門柱１３０と追加梁１５０を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、既設水門柱１３０の耐震性能を向上させることが可能となる。すなわち、実施形態１の場合と同様に既設水門柱１３１〜１３５に作用する地震力のうち軸力だけでなく、曲げモーメントの一部を追加梁１５０Ａ、１５０Ｂ側が負担することになるので、端部側の既設水門柱１３１、１３５の基部に加わる曲げモーメントを低減することが可能となる。そのため、地震時の揺れを、端部の既設水門柱１３１、１３５で受け持つことが可能となり、既設水門柱１３１〜１３５の耐震性能が向上する。
【００９２】
＜実施形態５＞
次に、本発明の実施形態５を図２３によって説明する。実施形態１では、既設管理橋４０Ａ（４０Ｂ）の各径間において、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の一方側（固定支承側）の端部５７と既設水門柱３１（３３）の頂部とを連結金具６０により連結することにより、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の一方側で、常時と地震時について橋軸方向（図１１の左右方向）の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転（図１１に示すＲ方向の回転）の両方を拘束した。また、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の他方側（可動支承側）の端部５８と既設水門柱３３（３５）の頂部とを高減衰ダンパー７０にて連結することにより、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の他方側で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向（図１１の左右方向）の変位と橋軸直交方向軸回りの回転（図１１に示すＲ方向の回転）の双方を拘束した。
【００９３】
実施形態５では、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の一方側の端部５７に形成されたボルト挿通孔５７Ａを、ボルト挿通孔５８Ａと同様、橋軸方向に長い長孔に変更して、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の一方側の支承構造を固定支承構造から可動動支承構造に変更する。すなわち、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の両端部５７、５８の支承構造を、いずれも可動支承構造に構造変更する。
【００９４】
そして、両端部５７、５８の支承構造を可動支承構造に変更した上で、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の両端部５７、５８を、対応する既設水門柱３０の頂部とそれぞれ実施形態１の高減衰ダンパー７０で連結する。すなわち、制振対象構造物との連結に用いられる軸端部７２、７６の回転を拘束し、履歴減衰特性が発揮される以前の一次剛性の領域で最大地震力Ｆｍを受け止める高減衰ダンパー７０で連結する。以上により、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の両側とも、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放することができ、地震時は橋軸方向（図２３の左右方向）の変位と橋軸直交方向軸回りの回転（図２３に示すＲ方向の回転）の双方を拘束することができる。
【００９５】
この場合も、高減衰ダンパー７０を用いて、既設水門柱３０と既設管理橋４０を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、既設水門柱３０の耐震性能を向上させることが可能となる。すなわち、地震発生時、主桁５０Ａ、５０Ｂが軸力を生じて既設水門柱３０の変位を拘束すると同時に、曲げモーメントの一部を負担することから、端部に位置する既設水門柱３１、３５の基部に加わる曲げモーメントが低減される。そのため、地震の揺れを、端部に位置する既設水門柱３１、３５で受け持つことが可能となり、耐震性能が高まる。また、この場合、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の両側に取り付けた左右の高減衰ダンパー７０が、地震発生時に、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の左右に位置する既設水門柱３０の変位を左右均等に拘束する。そのため、一方の既設水門柱３０の基部等に曲げモーメントが集中することがなく、地震の揺れを左右の既設水門柱３１、３５で同じように受け持つことが出来る。そのため、耐震性能が向上する。
【００９６】
また、実施形態１の回転拘束型の高減衰ダンパー７０に変えて、実施形態３の回転拘束あるいは抑制型の高減衰ダンパー７０を用いることも可能である。この場合、高減衰ダンパー７０により連結される２部材（主桁５０と既設水門柱３０）の橋軸直交方向軸回りの回転を拘束あるいは抑制することが出来る。そのため、回転拘束型の高減衰ダンパーを用いた場合と同様、常時においては、温度荷重を解放し、地震時は既設水門柱３０と主桁５０をラーメン構造化することが出来る。そのため、地震時に、主桁５０が軸力を生じて既設水門柱３０の頂部変位を拘束すると同時に、曲げモーメントの一部を負担するので、ダム水門柱基部等に加わる曲げモーメントを低減できる。
【００９７】
また、高減衰ダンパー７０は、地震時に、履歴減衰特性が発揮される以前の一次剛性の領域で最大地震力Ｆｍを受け止める使用法以外にも、地震時に、図１４に示す履歴減衰ループを辿らせて履歴減衰特性を発揮させるようにしてもよい。
【００９８】
履歴減衰特性を発揮させる場合、橋軸方向を変位に対して高減衰ダンパー７０が抵抗力を示しながら変位を許すので、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の一方側と他方側の双方で、既設水門柱３０の頂部の橋軸方向の変位を抑制することができる。また、この場合、地震発生時において、高減衰ダンパー７０が図１４に示す履歴減衰ループを辿って震動エネルギーを吸収するので、既設水門柱３０の耐震性能を向上させることが可能となる。
【００９９】
尚、地震発生時に、高減衰ダンパー７０に履歴減衰ループを辿らせる場合、一次剛性と二次剛性からなる履歴減衰特性を発揮したときの高減衰ダンパー７０の地震時最大変位δｍａｘ（図１４参照）を、既設水門柱３０の頂部変位の許容値（許容変位の上限値）δｃよりも小さく設定しておくことが好ましい。そのような設定にしておけば、既設水門柱３０の頂部変位の許容値δｃ以内で、高減衰ダンパー７０が履歴減衰特性を発揮するので、既設水門柱３０の頂部変位が許容値δｃを超え難くなる。
【０１００】
たとえば、図１０の２点鎖線で示すように鉄筋の降伏荷重Ｐｙがコンクリートの曲げ破壊荷重Ｐｃに比べて大きい関係となっており、既設水門柱３１〜３５の頂部変位（水平方向の変位量）の許容値δｃが、概ね１００ｍｍの場合であれば、高減衰ダンパー７０の地震時最大変位δｍａｘが、１００ｍｍ以下となるように、高減衰ダンパー７０を設計するとよい。具体的には、シリンダ７１、ピストン７３の大きさ、形状や、作動流体の材質、充填量等を設計するとよい。
【０１０１】
なお、高減衰ダンパー７０の上記使用方法（履歴減衰特性を発揮させる使用方法）は、既設水門柱３０の頂部変位の許容値δｃがある程度大きい場合に有効であり、鉄筋の降伏荷重Ｐｙがコンクリートの曲げ破壊荷重Ｐｃに比べて大きい関係となっている場合（既設水門柱３０の鉄筋量が多い場合）に、使用が限定されるものではない。
【０１０２】
＜実施形態６＞
実施形態５では、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の両端部５７、５８の支承構造を可動支承構造に変更した上で、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の両端部５７、５８を、対応する既設水門柱３０の頂部とそれぞれ実施形態１又は実施形態３の高減衰ダンパー７０で連結した。
【０１０３】
支承構造の変更は必須でなく、図２４に示すように、主桁５０Ａ、５０Ｂの支承構造は既存構造のまま、すなわち一方側が固定支承構造で、他方側が可動支承構造のままとし、実施形態１や実施形態３の高減衰ダンパー７０で、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の両端部５７、５８を、対応する既設水門柱３０の頂部とそれぞれ連結する工事のみ行うようにしてもよい。
【０１０４】
＜実施形態７＞
次に、本発明の実施形態７を図２５によって説明する。実施形態４では、既設管理橋１４０の各径間において、２つの既設水門柱１３０の間に鋼製の追加梁１５０Ａ、１５０Ｂを追加して架け渡す工事を行った。そして、既設管理橋１４０の各径間において、追加梁１５０Ａ（１５０Ｂ）の一方側の端部１５７と既設水門柱１３３（１３５）とを連結金具６０により連結することにより、追加梁１５０Ａ（１５０Ｂ）の一方側で、常時と地震時について橋軸方向（図２２の左右方向）の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転（図２２に示すＲ方向の回転）の両方を拘束した。また、追加梁１５０Ａ（１５０Ｂ）の他方側の端部１５８と既設水門柱１３１（１３３）とを高減衰ダンパー７０にて連結することにより、追加梁１５０Ａ（１５０Ｂ）の他方側で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向（図２２の左右方向）の変位と橋軸直交方向軸回りの回転（図２２に示すＲ方向の回転）の双方を拘束した。
【０１０５】
実施形態７では、図２５に示すように、追加梁１５０Ａ（１５０Ｂ）の両端部１５７、１５８を、対応する既設水門柱１３０の頂部と、実施形態１の回転拘束型又は実施形態３の回転拘束あるいは抑制型の高減衰ダンパー７０で連結する。これにより、追加桁１５０Ａ（１５０Ｂ）の一方側と他方側の双方で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放することができ、地震時は橋軸方向（図２５の左右方向）の変位と橋軸直交方向軸回りの回転（図２５に示すＲ方向の回転）の双方を拘束あるいは抑制することができる。
【０１０６】
この場合も、実施形態４と同様に、高減衰ダンパー７０を用いて、既設水門柱１３０と追加梁１５０を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、既設水門柱１３０の耐震性能を向上させることが可能となる。すなわち、地震発生時、追加梁１５０Ａ、１５０Ｂが軸力を生じて既設水門柱１３０の変位を拘束すると同時に、曲げモーメントの一部を負担することから、端部に位置する既設水門柱１３１、１３５の基部に加わる曲げモーメントが低減される。そのため、地震の揺れを、端部に位置する既設水門柱３１、３５で受け持つことが可能となり、耐震性能が高まる。また、この場合、追加梁１５０Ａ（１５０Ｂ）の両側に取り付けた高減衰ダンパー７０が、地震発生時に、追加梁１５０Ａ（１５０Ｂ）の左右に位置する既設水門柱１３０の変位を左右均等に拘束するので、地震動をバランスよく抑えることができ、既設水門柱１３０の耐震性能が高まる。
【０１０７】
また、図２５に示すように、追加梁１５０Ａ（１５０Ｂ）の両端部１５７、１５８を対応する既設水門柱１３０の頂部と高減衰ダンパー７０で連結する場合、高減衰ダンパー７０の使用法として、地震時に、履歴減衰特性が発揮される以前の一次剛性の領域で最大地震力Ｆｍを受け止めることで、既設水門柱１３０の頂部の橋軸方向の変位を拘束する使用法の他、図１４に示す履歴減衰ループを辿らせて、既設水門柱１３０の頂部の橋軸方向の変位を抑制する使用法のいずれも適用できる。
【０１０８】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１０９】
（１）実施形態１、４では、連結金具６０として、２つのブラケット６１、６２から分割構成したものを示した。そして、２つのブラケット６１、６２の回転止め構造として角型の軸ピンＰ１を用いた。２つのブラケット６１、６２を回転止めするには、実施形態１で説明したものの他に、図２６に示すように、平板状の板部材２００を２つのブラケット２６１、２６２に重ねて合わせてボルト締結するようにしてもよい。
【０１１０】
（２）実施形態１〜７では、洪水吐ゲートを支持する既設水門柱を例にとって、耐震性向上工法の説明を行ったが、本工法を、排砂ゲートを支持するダム水門柱に適用してもよい。
【０１１１】
（３）実施形態１〜７では、２径間の既設管理橋４０を例示して耐震性向上工法を説明したが、本発明の耐震性向上工法は２径間以外の構造にも、適用することが可能である。
【０１１２】
（４）実施形態３では、回転ダンパー３００として、ケース３１０と、回転軸体３３０の双方に突起部３２０、３４０を設け、回転軸体３３０の回転に伴って作動流体３５０を圧縮させるものを例示した。回転ダンパー３００は、実施形態３に例示した構造以外にも、例えば、ケース４１０側の突起部を廃止して、回転軸体４３０側にのみ突起部４４０を設ける構造でもよい。図２７の回転ダンパー４００は、外周側に突起部４４０を等間隔に４か所設けた回転軸体４３０を、作動流体４５０を充填したケース４１０に収容した構造となっている。この場合、回転軸体４３０の回転に伴って、作動流体４５０の一部が突起部４４０の先端とケース３１０の内周壁との間に形成されたオリフィス４７０を流通して抵抗力を示すので、回転軸体４３０の回転を抑制することが出来る。
【０１１３】
また、図２７に示す構造以外にも、例えば、図２８に示すように、ラックギヤ５１０とピニオンギヤ５２０からなる歯車機構５３０を利用して回転方向の運動を直線方向の運動に変換し、ラックギヤ５２０の回転に伴ってシリンダ内５４０のピストン５５０を往復移動させることで、軸端部７２、７６の回転を拘束あるいは抑制することも可能である。
【０１１４】
（５）上記実施形態４、実施形態７では、既設水門柱１３０の間に鋼製の追加梁１５０を橋軸方向に追加して架け渡すと共に、追加した追加梁１５０の両端を既設水門柱１３０に対して高減衰ダンパー７０や連結金具６０で連結して、追加梁１５０と既設水門柱１３０をラーメン構造化する工法を説明した。本工法の適用対象は、既設管理橋が、地震時における橋軸方向の軸力を負担するに十分な剛性がない場合に有効であり、実施形態４で例示した鉄筋コンクリート製の既設管理橋１４０以外にも、鋼製の既設管理橋に適用することも可能である。
【０１１５】
（６）上記実施形態１〜７では、ダム水門柱の耐震性向上工法の説明を行ったが、本工法を道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁（一般橋梁）に適用して、橋梁（一般橋梁）の耐震性能を高めることも可能である。すなわち、上部構造部材である橋桁の各径間において、一方側と他方側の双方で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束あるいは抑制する高減衰ダンパー７０で、下部構造部材である橋脚や橋台と連結する。高減衰ダンパー７０の取り付けにより、上部構造部材と下部構造部材の連結部、すなわち上部構造部材の支承部において、互いの相対回転を拘束あるいは抑制するようラーメン構造化することができる。そのため、上部構造部材と下部構造部材は連結される他部材により互いに支持される状態になるので、橋梁（一般橋梁）の耐震性が向上する。
【符号の説明】
【０１１６】
１０…堤体
３１、３３、３５…既設水門柱（本発明の「ダム水門柱」、「制振対象構造物」に相当）
４０…既設管理橋（本発明の「橋体」、「制振対象構造物」に相当）
４１…梁部材
４５…床版
５０Ａ、５０Ｂ…主桁
６０…連結金具（本発明の「構造部材」に相当）
７０…高減衰ダンパー（本発明の「地震時ラーメン化ダンパー」に相当）
７１…シリンダ
７２…軸端部
７３…ピストン
７６…軸端部
８０…作動流体
９１…第三ブラケット（本発明の「第一の取り付け部」に相当）
９５…第四ブラケット（本発明の「第二の取り付け部」に相当）
１３１、１３３、１３５…既設水門柱（本発明の「ダム水門柱」に相当）
１４０…既設管理橋（本発明の「橋体」に相当）
１５０Ａ、１５０Ｂ…追加梁
２００…板部材
３００…回転ダンパー（本発明の「回転拘束・抑制部材」に相当）
４００…回転ダンパー（本発明の「回転拘束・抑制部材」に相当）
Ｇ１、Ｇ２…洪水吐ゲート
Ｆ…固定支承
Ｍ…可動支承
Ｐ１…軸ピン
Ｐ２…軸ピン（本発明の「回転拘束・抑制部材」に相当）
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ダム水門柱や、道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁（一般橋梁）の耐震性能を向上させる技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
土木分野や建築分野において免振装置や制振装置として使用されるダンパーに、下記特許文献１に記載のものがある。特許文献１のダンパーは、ロッドエンドの連結部とシリンダエンドの連結部により、制振対象物に取り付けられる。そして、地震等により、ダンパーに力が作用すると、緩衝作用が行われ、制振対象物の揺れを抑える。上記ダンパーは、ロッドエンドとシリンダエンドの連結部に、それぞれ円形の取り付け孔を形成している。すなわち、制振対象物に対してピンジョイントされるようになっており、制振対象物への取り付けにより、地震時ダンパーロッド軸方向の制震効果があるものの、ピンジョイント部は回転自由（モーメントの拘束あるいは抑制がない構造）であるため、回転方向の変位を拘束するものではない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−７７８００公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ダムの水門柱は洪水吐ゲートや排砂ゲートを開閉するための支持構造物であり、大規模地震が発生した場合でも洪水処理機能を維持できる耐震性能を保有する必要がある。したがって、大規模地震に備え、水門柱の耐震性能を高めておくことは、保安レベル向上のため重要である。図１〜図２に示すように、ダム堤体１０の堤体越流部１２には、洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２が設けられていて、洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２の開閉により、ダムの貯水量およびダムからの流下量を調整するようになっている。通常、このような洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２の両側には、洪水吐ゲートが２門の場合の例である図３に示すように、ダム水門柱１、３が設けられおり、それらダム水門柱１、３の間に管理橋４Ａ、４Ｂが架け渡されている。管理橋４Ａ、４Ｂの構造は、例えば、床板６をダム上下流方向に並ぶ複数の主桁５により支えた構成となっている（図４参照）。そして、管理橋４Ａ、４Ｂ上には、図３に示すように動力装置（ゲート巻上機）Ｍ１、Ｍ２が設置されていて、洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２を吊り上げるワイヤＷを巻き上げたり、繰り出したりすることで、洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２を開閉する構成となっている。さて、図３に示すように、ダム水門柱１、３による管理橋４Ａ、４Ｂの支承構造は、一般的に、各径間の片方が可動支承になっている。これは、管理橋４Ａ、４Ｂの鋼製主桁の日照の変化等による熱伸縮の拘束に起因する主桁の座屈や支承部の損傷を防ぐためである。径間の片方が可動支承である管理橋は水門柱の揺れを抑える制震部材としては機能していない。したがって、地震発生時には、管理橋４Ａ、４Ｂ等を支えるダム水門柱１、３が個々に振動する。ダム水門柱１、３の振動を抑えるには、例えば、ダム水門柱１、３を、管理橋４Ａ、４Ｂとピンで結合し、地震の揺れを、端部のダム水門柱１で受け持つことが考えられる。しかし、図３に示すように端部のダム水門柱１が、中央のダム水門柱３と同様に背が高い（モーメントアームＬが長い）場合や、端部ダム水門柱基部の断面が小さい場合などは、地震時の揺れで、端部ダム水門柱基部に曲げ破壊が生じ易く、地震の揺れを、端部のダム水門柱１で受け持つことが難しかった。また、道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁でも、地震発生時に、上側構造部材と下側構造部材が個々に振動する場合があり、地震の揺れを抑えることが要望されていた。
本発明は上記のような事情に基づいて完成されたものであって、ダム水門柱や、道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁の耐震性能を向上させることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明は、ダムで洪水吐ゲートや排砂ゲートを開閉するための支持構造物であるダム水門柱の耐震性向上工法であって、水門柱上部に支承している上部構造部材である橋体の各径間において、一方側と他方側の双方で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束あるいは抑制する地震時ラーメン化ダンパーで前記ダム水門柱と連結するところに特徴を有する。尚、「各径間」とは、橋体の橋軸方向に隣り合う支承部の間、すなわちダム水門柱の間という意味である。また、「ラーメン構造」とは、複数の部材の互いの相対回転を拘束あるは抑制するように組み立てた骨組み構造、すなわち、各部材は連結される他部材により互いに支持された骨組み構造である。そして、「ラーメン化」とは、当初ラーメン構造でない構造物を上記ラーメン構造に変化させることを意味する。
【０００６】
この発明では、地震時ラーメン化ダンパーを用いて、ダム水門柱と橋体を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、ダム水門柱の耐震性能を向上させることが可能となる。すなわち、この発明では、地震時に、橋体が軸力を生じてダム水門柱の変位を拘束あるいは抑制すると同時に、曲げモーメントの一部を負担するので、ダム水門柱基部等に加わる曲げモーメントを低減できる。そのため、ダム水門柱の耐震性能が向上する。特に、端部のダム水門柱の背が高い場合には、地震時の揺れで、端部ダム水門柱基部に曲げ破壊が生じ易いが、本発明を適用することで、端部ダム水門柱基部の曲げモーメントを低減する効果が得られる。そのため、地震時の揺れを、端部のダム水門柱で受け持つことが可能となり、ダム水門柱の耐震性能を向上させることができる。
【０００７】
また、この発明では、橋体の両側において、ダム水門柱との間に取り付けた２つの地震時ラーメン化ダンパーが、地震発生時に、橋体の両側に位置するダム水門柱の頂部変位を均等に拘束あるいは抑制する。そのため、一方のダム水門柱の基部等に曲げモーメントが集中することがなく、地震の揺れを左右のダム水門柱で同じように受け持つことが出来る。そのため、耐震性能が向上する。
【０００８】
請求項２の発明は、ダムで洪水吐ゲートや排砂ゲートを開閉するための支持構造物であるダム水門柱の耐震性向上工法であって、水門柱上部に支承している上部構造部材である橋体の各径間において、前記橋体の支承部は既設構造のままとし、各ゲートの両側の前記ダム水門柱の間に鋼製の追加梁を橋軸方向に追加して架け渡すと共に、前記追加梁の一方側と他方側の双方で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束あるいは抑制する地震時ラーメン化ダンパーで前記ダム水門柱と連結するところに特徴を有する。
【０００９】
この発明では、地震時ラーメン化ダンパーを用いて、ダム水門柱と追加梁を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、ダム水門柱の耐震性能を向上させることが可能となる。すなわち、この発明では、地震時に、追加梁が軸力を生じてダム水門柱の頂部変位を拘束あるいは抑制すると同時に、曲げモーメントの一部を負担するので、ダム水門柱基部等に加わる曲げモーメントを低減できる。そのため、ダム水門柱の耐震性能が向上する。特に、端部のダム水門柱の背が高い場合には、地震時の揺れで、端部ダム水門柱基部に曲げ破壊が生じ易いが、本発明を適用することで、端部ダム水門柱基部の曲げモーメントを低減する効果が得られる。そのため、地震時の揺れを、端部のダム水門柱で受け持つことが可能となり、ダム水門柱の耐震性能を向上させることができる。
【００１０】
また、この発明では、追加梁の両側において、ダム水門柱との間に取り付けた２つの地震時ラーメン化ダンパーが、地震発生時に、追加梁の両側に位置するダム水門柱の頂部変位を均等に拘束あるいは抑制する。そのため、一方のダム水門柱基部等に曲げモーメントが集中することがなく、地震の揺れを、左右のダム水門柱で同じように受け持つことが出来る。そのため、耐震性能が向上する。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項２に記載のものにおいて、前記橋体がＲＣコンクリート構造であって、前記水門柱上部で前記ダム水門柱と一体となっている場合に、各ゲートの両側の前記ダム水門柱の間に鋼製の追加梁を橋軸方向に追加して架け渡すと共に、前記追加梁の一方側と他方側の双方で、前記地震時ラーメン化ダンパーを用いて前記ダム水門柱と連結するところに特徴を有する。この発明では、橋体がＲＣコンクリート構造である場合に、追加梁が軸力を生じてダム水門柱の変位を拘束すると同時に、曲げモーメントの一部を負担するので、ダム水門柱基部に加わる曲げモーメントを低減できる。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のものにおいて、一次剛性と二次剛性からなる履歴減衰特性を発揮したときの前記地震時ラーメン化ダンパーの地震時最大変位を、前記ダム水門柱の許容変位の上限値よりも小さく設定し、前記ダム水門柱の許容変位の上限値以内で前記地震時ラーメン化ダンパーが履歴減衰特性を発揮して、前記ダム水門柱の耐震性能を向上させるところに特徴を有する。この発明では、地震時ラーメン化ダンパーが履歴減衰特性を発揮して震動エネルギーを吸収するので、ダム水門柱の耐震性能を一層向上させることが可能となる。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のものにおいて、前記ダム水門柱の許容変位の上限値よりも前記地震時ラーメン化ダンパーの地震時降伏変位を小さく設定し、前記橋体に発生する最大地震力よりも前記地震時ラーメン化ダンパーの最大ダンパー反力を大きく設定することにより、前記地震時ラーメン化ダンパーが、一次剛性と二次剛性からなる履歴減衰特性が発揮される以前の前記一次剛性の領域で最大地震力を受けとめ、前記ダム水門柱の耐震性能を向上させるところに特徴を有する。この発明では、地震時ラーメン化ダンパーが、ダム水門柱に対して小さな相対変位で突っ張って最大地震力を受け止める。そのため、ダム水門柱の頂部変位を微小なものに拘束することが可能となる。よって、ダム水門柱基部に加わる曲げモーメントを低減できる。
【００１４】
請求項６の発明は、ダムで洪水吐ゲートや排砂ゲートを開閉するための支持構造物であるダム水門柱の耐震性向上工法であって、水門柱上部に支承している上部構造部材である橋体の各径間において、一方側で常時と地震時について橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束する構造部材で前記ダム水門柱と連結し、他方側で常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束する地震時ラーメン化ダンパーで前記ダム水門柱と連結するところに特徴を有する。
【００１５】
この発明では、構造部材と、地震時ラーメン化ダンパーを用いて、ダム水門柱と橋体を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、ダム水門柱の耐震性能を向上させることが可能となる。すなわち、この発明では、地震時に、橋体が軸力を生じてダム水門柱の変位を拘束すると同時に、曲げモーメントの一部を負担するので、ダム水門柱基部等に加わる曲げモーメントを低減できる。そのため、ダム水門柱の耐震性能が向上する。特に、端部のダム水門柱の背が高い場合には、地震時の揺れで、端部ダム水門柱基部に曲げ破壊が生じ易いが、本発明を適用することで、端部ダム水門柱基部の曲げモーメントを低減する効果が得られる。そのため、地震時の揺れを、端部のダム水門柱で受け持つことが可能となり、ダム水門柱の耐震性能を向上させることができる。
【００１６】
請求項７の発明は、ダムで洪水吐ゲートや排砂ゲートを開閉するための支持構造物であるダム水門柱の耐震性向上工法であって、水門柱上部に支承している上部構造部材である橋体の各径間において、前記橋体の支承部は既設構造のままとし、各ゲートの両側の前記ダム水門柱の間に鋼製の追加梁を橋軸方向に追加して架け渡すと共に、前記追加梁の一方側で常時と地震時について橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束する構造部材で前記ダム水門柱と連結し、前記追加梁の他方側で常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束する地震時ラーメン化ダンパーで前記ダム水門柱と連結するところに特徴を有する。
【００１７】
この発明では、構造部材と、地震時ラーメン化ダンパーを用いて、ダム水門柱と追加梁を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、ダム水門柱の耐震性能を向上させることが可能となる。すなわち、この発明では、地震時に、追加梁が軸力を生じてダム水門柱の変位を拘束すると同時に、曲げモーメントの一部を負担するので、ダム水門柱基部等に加わる曲げモーメントを低減できる。そのため、ダム水門柱の耐震性能が向上する。特に、端部のダム水門柱の背が高い場合には、地震時の揺れで、端部ダム水門柱基部に曲げ破壊が生じ易いが、本発明を適用することで、端部ダム水門柱基部の曲げモーメントを低減する効果が得られる。そのため、地震時の揺れを、端部のダム水門柱で受け持つことが可能となり、ダム水門柱の耐震性能を向上させることができる。
【００１８】
請求項８の発明は、請求項７に記載のものにおいて、前記橋体がＲＣコンクリート構造であって、前記水門柱上部で前記ダム水門柱と一体となっている場合に、各ゲートの両側の前記ダム水門柱の間に鋼製の追加梁を橋軸方向に追加して架け渡すと共に、前記追加梁の一方側で前記構造部材を用いて前記ダム水門柱と連結し、前記追加梁の他方側で前記地震時ラーメン化ダンパーを用いて前記ダム水門柱と連結するところに特徴を有する。この発明では、橋体がＲＣコンクリート構造である場合に、追加梁が軸力を生じて、ダム水門柱の変位を拘束すると同時に、曲げモーメントの一部を負担するので、ダム水門柱基部に加わる曲げモーメントを低減できる。
【００１９】
請求項９の発明は、上部構造部材を下部構造部材により支えた道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁（一般橋梁）の耐震性向上工法であって、前記上部構造部材の各径間において、一方側と他方側の双方で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束あるいは抑制する地震時ラーメン化ダンパーで前記下部構造部材と連結するところに特徴を有する。
【００２０】
この発明では、上部構造部材と下部構造部材の連結部、すなわち上部構造部材の支承部において、互いの相対回転を拘束あるいは抑制するようラーメン構造化する。これにより、上部構造部材と下部構造部材は連結される他部材により互いに支持される状態になるので、道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁の耐震性能が向上する。
【００２１】
請求項１０の発明は、作動流体を封入したシリンダと、前記シリンダ内を２室に画成するピストンと一体となったピストンロッドと、前記シリンダ側の軸端部を制振対象構造物に取り付けるための第一の取り付け部と、前記ピストンロッド側の軸端部を他方の制振対象構造物に取り付けるための第二の取り付け部と、前記取り付け部に対する前記軸端部の回転を拘束あるいは抑制する回転拘束・抑制部材と、を備え、前記制振対象構造物に対する常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は前記制振対象構造物の連結部の橋軸方向の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束あるいは抑制するところに特徴を有する。この発明の地震時ラーメン化ダンパーを用いて、ダム水門柱と橋体を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、ダム水門柱の耐震性能を向上させることが可能となる。また、地震時ラーメン化ダンパーを、道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁に適用することで、橋梁の耐震性能が向上する。
【００２２】
請求項１１の発明は、作動流体を封入したシリンダと、前記シリンダ内を２室に画成するピストンと一体となったピストンロッドと、前記シリンダ側の軸端部を制振対象構造物に取り付けるための第一取り付け部と、前記ピストンロッド側の軸端部を他方の制振対象構造物に取り付けるための第二取り付け部と、を備えてなると共に、前記第一の取り付け部は、前記シリンダの軸端部に対して一体的に形成されることにより回転止めされ、前記第二の取り付け部は、前記ピストンロッドの軸端部に対して一体的に形成されることにより回転止めされ、前記制振対象構造物に対する常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は前記制振対象構造物の連結部の橋軸方向の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束するところに特徴を有する。この発明の地震時ラーメン化ダンパーを用いて、ダム水門柱と橋体を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、ダム水門柱の耐震性能を向上させることが可能となる。また、地震時ラーメン化ダンパーを、道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁に適用することで、橋梁の耐震性能が向上する。
【発明の効果】
【００２３】
本発明によれば、ダム水門柱や、道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁の耐震性能を向上させることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】ダムの一般的な構造を示す斜視図
【図２】図１の拡大図（洪水吐ゲート周辺を示す）
【図３】管理橋を正面側（上下流方向側）から見た図
【図４】図３のＣ−Ｃ線断面図
【図５】本発明の実施形態１に係るダムの斜視図（洪水吐ゲート周辺を示す）
【図６】既設管理橋を正面側（上下流方向側）から見た図（耐震性向上工法適用前の状態を示す）
【図７】既設水門柱の水平断面図（洪水吐ゲートの支持構造を示す）
【図８】図６中のＣ−Ｃ線断面図
【図９】図８中のＤ−Ｄ線断面図
【図１０】水門柱の頂部変位と降伏荷重の関係を示す図
【図１１】既設管理橋を正面側（上下流方向側）から見た図（耐震性向上工法適用後の状態を示す）
【図１２】図１１の一部を拡大した図
【図１３ａ】高減衰ダンパーの内部構造を示す図（ピストンが中間位置にある状態を示す）
【図１３ｂ】高減衰ダンパーの内部構造を示す図（ピストンがストロークエンドに移動した状態を示す）
【図１３ｃ】高減衰ダンパーの内部構造を示す図（ピストンがストロークエンドに移動した状態を示す）
【図１４】高減衰ダンパーの変位量とダンパ反力の関係を示す図
【図１５】高減衰ダンパーの使用範囲を示す図
【図１６】図１１の一部を拡大した図
【図１７】ブラケットに対する軸端部の回転を拘束する構造を示す図
【図１８】実施形態２において既設管理橋の主桁の一方側に連結金具を取り付けた状態を示す図
【図１９】既設管理橋の主桁の他方側に高減衰ダンパーを取り付けた状態を示す図
【図２０】実施形態３に係る回転ダンパーの断面図
【図２１】実施形態４において、既設管理橋を正面側（上下流方向側）から見た図（耐震性向上工法適用前の状態を示す）
【図２２】既設管理橋を正面側（上下流方向側）から見た図（耐震性向上工法適用後の状態を示す）
【図２３】実施形態５において、既設管理橋を正面側（上下流方向側）から見た図（耐震性向上工法適用後の状態を示す）
【図２４】実施形態６において、既設管理橋を正面側（上下流方向側）から見た図（耐震性向上工法適用後の状態を示す）
【図２５】実施形態７において、既設管理橋を正面側（上下流方向側）から見た図（耐震性向上工法適用後の状態を示す）
【図２６】連結金具の変形例を示す図
【図２７】回転ダンパーの変形例を示す図
【図２８】回転ダンパーの変形例を示す図
【発明を実施するための形態】
【００２５】
＜実施形態１＞
本発明の実施形態１を図５ないし図１７によって説明する。
１．既設水門柱と既設管理橋の構造説明
図５に示す符号１０はダムを構成するコンクリート製の堤体、符号Ｇ１、Ｇ２は洪水吐ゲートである。洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２は、堤体越流部１２の放水口１１を分担して閉止する構造となっており、洪水吐ゲートＧ１が放水口１１の左半分を閉止し、洪水吐ゲートＧ２が放水口１１の右半分を閉止する構成となっている。これら洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２はいずれも鉄製であり、次に説明する既設水門柱（本発明の「ダム水門柱」に相当）３１〜３５と既設管理橋（本発明の「橋体」に相当）４０Ａ、４０Ｂにより支えられる構成となっている。
【００２６】
既設水門柱３１、３３、３５はいずれも鉄筋コンクリート製であり、図６に示すように、ダム左右岸方向（図６では左右方向）に並んで設けられている。具体的には、左手側の洪水吐ゲートＧ１の左側に既設水門柱３１が位置する一方、右手側の洪水吐ゲートＧ２の右側に既設水門柱３５が位置している。また、両洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２の間に位置して既設水門柱３３が位置している。
【００２７】
そして、左側に位置する既設水門柱３１と右側に位置する既設水門柱３５は、基端部を除いて堤体１０の非越流部から分離した構造となっており、中央の既設水門柱３３と同様に、背が高い柱（モーメントアームＬが長い柱）となっている。
【００２８】
これら既設水門柱３１、３３、３５は、図７に示すように、ダム上下流方向に長い形状をしている。各既設水門柱３１、３３、３５の左右の側面壁には、洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２に対応してそれぞれ嵌合溝３１Ａ、３３Ａ、３５Ａが形成されている。
【００２９】
嵌合溝３１Ａ、３３Ａ、３５Ａは、既設水門柱３１〜３５の高さ方向（図７では、紙面に垂直な方向）に真っ直ぐ延びており、各洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２の左右両端を一定の隙間を空けて嵌合させる構成となっている。
【００３０】
これにより、図６に示す左手側の洪水吐ゲートＧ１は既設水門柱３１、３３によって直立した姿勢にガイドされ、かつ嵌合溝３１Ａ、３３Ａに沿って上下方向に移動出来る。また、洪水吐ゲートＧ２は既設水門柱３３、３５によって、直立した姿勢にガイドされ、かつ嵌合溝３３Ａ、３５Ａに沿って上下方向に移動できる。以下の説明において、３つの既設水門柱３１、３３、３５を総称して既設水門柱３０と呼ぶ。
【００３１】
既設管理橋４０Ａ、４０Ｂはいわゆる鋼製橋体であって、各洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２に対応してそれぞれ設けられている。既設管理橋４０Ａ、４０Ｂは、図６に示すように鋼製の梁部材４１と鋼製の床版４５とからなる。梁部材４１は、ダム左右岸方向（図６に示す左右方向）に延びる主桁５０Ａ、５０Ｂと、ダム上下流方向（図６にて紙面に直交する方向）に延びる横桁（図略）とを備えてなる。
【００３２】
主桁５０Ａ、５０Ｂは、図６に示すように、隣接する２つの既設水門柱３０の間に架け渡されている。すなわち、主桁５０Ａであれば、既設水門柱３１と既設水門柱３３とに架け渡され、主桁５０Ｂであれば、既設水門柱３３と既設水門柱３５とに架け渡されている。尚、主桁５０Ａ、５０Ｂは鋼製であって、図８に示すように上下に延びるウェブ５３とその上下両端部にフランジ５４、５５を備えており、断面Ｉ字型をしている。
【００３３】
上記主桁５０Ａ、５０Ｂの支承構造は、いずれも一方側の端部５７が固定支承となっており、他方側の端部５８が可動支承となっている。尚、固定支承とは、上部構造たる主桁５０Ａ、５０Ｂの荷重を支えつつ、既設水門柱３０に対する主桁５０Ａ、５０Ｂの橋軸方向（図６の左右方向）の変位（熱伸縮変位）を拘束する支承構造であり、橋軸直交方向軸回りの回転方向（図６中のＲ方向）の変位は拘束しない。また、可動支承とは、上部構造たる主桁５０Ａ、５０Ｂの荷重を支えつつ、主桁５０Ａ、５０Ｂの橋軸方向の変位（熱伸縮変位）を許容する支承構造であり、橋軸直交方向軸回りの回転方向（図６中のＲ方向）の変位は拘束しない。
【００３４】
尚、図６において符号Ｆにて示す「△記号」は、既設水門柱３０に対する主桁５０Ａ、５０Ｂの支承構造が固定支承であることを示しており、また符号Ｍにて示す「○記号」は既設水門柱３０に対する主桁５０Ａ、５０Ｂの支承構造が可動支承であることを示している。
【００３５】
以下、主桁５０Ａを例にとって支承構造の説明を行う。図８に示すように、既設水門柱３１、３３の上面壁３１Ａ、３３Ａは平らな支持面となっており、主桁５０Ａを支える構成となっている。
【００３６】
主桁５０Ａの両端部５７、５８の下フランジ５５には、図９に示すようにボルト挿通孔５７Ａ、５８Ａが設けられている。一方、既設水門柱３１、３３の上面壁３１Ａ、３３Ａには、主桁側のボルト挿通孔５７Ａ、５８Ａに対応してボルト孔がそれぞれ形成されている。
【００３７】
そして、主桁５０Ａ側の各ボルト挿通孔５７Ａ、５８Ａを挿通しつつ既設水門柱３１、３３側のボルト孔にボルトＢが締め込まれており、既設水門柱３１、３３の上面壁３１Ａ、３３Ａに、主桁５０Ａの両端部５７、５８が、各々ボルト締めされる構成となっている。
【００３８】
ここで、端部５７側のボルト挿通孔５７Ａは図９にて示すように円形状をしており、ボルトＢを隙間なく挿通させる。そのため、ボルトＢによる締付後、主桁５０Ａの一方側の端部５７は、既設水門柱３１の上面壁３１Ａに対してダム上下流方向、ダム左右岸方向（橋軸方向）の双方向ともに変位を拘束された状態になる（固定支承Ｆ）。
【００３９】
端部５８側のボルト挿通孔５８Ａは、図９にて示すように、ダム左右岸方向（橋軸方向）に長い長孔になっている。これにより、ボルトＢによる締付後であっても、ボルトＢがボルト挿通孔５８Ａ内にて相対移動できる結果、主桁５０Ａの他方側の端部５８は、既設水門柱３１の上面壁３１Ａに対してダム上下流方向への変位は拘束されるものの、ダム左右岸方向（橋軸方向）への変位は許容される状態になる（可動支承Ｍ）。尚、主桁５０Ａの他方側の端部５８を可動支承にしているのは、主桁５０Ａの日照の変化等による熱伸縮の拘束に起因する主桁５０Ａの座屈や支承部の損傷を防ぐためである。
【００４０】
上述した主桁５０Ａ、５０Ｂは、図８に示すように、ダム上下流方向に沿って複数列（例えば、３列）設置されている。そして、これら列をなして配置された主桁５０Ａ、５０Ｂの上に床版４５が敷設されている。床版４５は、鋼を格子状に組んだものであり、各主桁５０Ａ、５０Ｂに対応してそれぞれ設けられている。また、横幅は、既設水門柱３１、３３、３５の頂部の横幅とほぼ等しくなっており、列をなして並ぶ各主桁５０Ａ、５０Ｂが床版４５を均等に支える構成となっている。
【００４１】
図６に戻って説明を続けると、床版４５の上には各洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２に対応して動力装置（ゲート巻上機）Ｍ１、Ｍ２が設けられている。動力装置Ｍ１、Ｍ２は、洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２を吊り上げるワイヤＷを巻き上げたり、繰り出したりするものである。以上のことから、動力装置Ｍ１、Ｍ２を作動させることで、各洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２を個別に昇降操作（すなわち開閉操作）出来る。そして、開閉に伴う洪水吐ゲートＧ１、２の重量を、既設管理橋４０介して既設水門柱３１、３３、３５にて支える構造となっている。
【００４２】
尚、各既設水門柱３１〜３５はいずれも鉄筋量が少なく、鉄筋の降伏荷重Ｐｙがコンクリートの曲げ破壊荷重Ｐｃに比べて小さい関係（Ｐｙ＜Ｐｃの関係）となっていることから、既設水門柱３１〜３５の頂部変位量（水平方向の変位量）の許容値は、Ｐｙ＞Ｐｃの場合に比べて小さく、図１０の実線で示すように概ね１０ｍｍ程度となっている。
【００４３】
２．既設水門柱３１〜３５の耐震性向上工法の説明
以下に行う耐震性向上工法の説明において、「橋軸方向の変位」とは、既設水門柱３０に対する主桁５０Ａ、５０Ｂの橋軸方向（図１１、図１２、図１６の左右方向）の変位を意味し、「橋軸直交方向軸回りの回転」とは、既設水門柱３０の頂部を支点とする主桁５０Ａ、５０Ｂの回転（図１１、図１２、図１６に示すＲ方向の回転）を意味する。また、以下の説明において「ラーメン構造」とは、複数の部材の互いの相対回転を拘束あるは抑制するように組み立てた骨組み構造、すなわち、各部材は連結される他部材により互いに支持された骨組み構造を意味する。また、「ラーメン化」とは、当初ラーメン構造でない構造物を上記ラーメン構造に変化させることを意味する。
【００４４】
実施形態１では、既設管理橋４０Ａ、４０Ｂの各径間において、一方側で常時と地震時について橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の両方を拘束する支承とし、他方側で常時の温度伸縮は解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束するダンパー支承とする、すなわち既設水門柱３０と既設管理橋４０をラーメン構造化することにより既設水門柱３０、特に端部に位置する既設水門柱３１、３５の耐震性能を向上させるものである。
【００４５】
具体的には、図１１に示すように、既設管理橋４０Ａ、４０Ｂの各径間において、主桁５０Ａ、５０Ｂの一方側とそれに対応する既設水門柱３１、３３とを連結金具（本発明の「構造部材」に相当）６０にて連結することにより、主桁５０Ａ、５０Ｂの一方側で、常時と地震時について、橋軸方向（図１１の左右方向）の変位と橋軸直交方向軸回りの回転（図１１に示すＲ方向の回転）の両方を拘束する支承とする。
【００４６】
また、既設管理橋４０Ａ、４０Ｂの各径間において、主桁５０Ａ、５０Ｂの他方側とそれに対応する既設水門柱３３、３５とを高減衰ダンパー（本発明の「地震時ラーメン化ダンパー」に相当）７０にて連結することにより、主桁５０Ａ、５０Ｂの他方側で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は、橋軸方向（図１１の左右方向）の変位と橋軸直交方向軸回りの回転（図１１に示すＲ方向の回転）の双方を拘束する。尚、各径間とは、管理橋４０Ａ、４０Ｂの橋軸方向に隣り合う支承部の間、すなわち既設管理橋４０Ａ、４０Ｂを支える既設水門柱間という意味である。また、実施形態１において、「一方側」は耐震性向上工法適用前の「固定支承側」と対応し、「他方側」は耐震性向上工法適用前の「可動支承側」と対応している。
【００４７】
２−１．連結金具６０の説明
連結金具６０は、図１２に示すように、第一ブラケット６１と第二ブラケット６３を軸ピンＰ１で結合した構成となっている。そして、軸ピンＰ１及びそれを挿通させる軸孔は断面形状が多角形状（この例では、正方形）にしてあり、両ブラケット６１、６３は、取付面６１Ａ、６３Ａが直交した状態にて回転止めされている。
【００４８】
図１２に示すように、連結金具６０は、主桁５０Ａの一方側と既設水門柱３１を連結するように取り付けされる。すなわち、第一ブラケット６１側が主桁５０Ａの一方側の端部５７にボルトＢで固定され、第二ブラケット６３側が既設水門柱３１の頂部３２の側面に対してボルトＢにて固定される。そして、両ブラケット６１、６３は回転を拘束されていることから、この連結金具６０の取り付けにより、端部水門柱３１に対して主桁５０Ａの一方側の端部５７の回転が拘束される。以上のことから、連結金具６０の取り付けにより、主桁５０Ａの一方側は、既設水門柱３１に対して、常時と地震時について橋軸方向（図１２の左右方向）の変位、と橋軸直交方向軸回りの回転（図１２に示すＲ方向の回転）を拘束される。
【００４９】
また、説明の繰り返しとなるが、この実施形態では、各管理橋４０Ａ、４０Ｂに対応して２本の主桁５０Ａ、５０Ｂが設置されているので、図１１にて示すように、主桁５０Ａの一方側の端部５７とそれに対応する既設水門柱３１の頂部との間と、主桁５０Ｂの一方側の端部５７とそれに対応する既設水門柱３３の頂部との間がそれぞれ、連結金具６０にて連結されることとなる。また、連結金具６０の取り付けは、ダム上下流方向に並ぶ３列全ての主桁５０Ａ、５０Ｂに対して行われる。
【００５０】
２−２．高減衰ダンパー７０の説明
高減衰ダンパー７０は、図１３ａに示すように、作動流体８０を封入した概ね筒型をしたシリンダ７１と、シリンダ７１内を２室に画成するピストン７３と、ピストン７３と一体となったピストンロッド７５と、ピストン７３の外周面とシリンダ７１の内周面との間に形成されたオリフィス７７を主体に構成されている。
【００５１】
ピストン７３の先端には、シリンダ７１に形成されたガイド溝７１Ａに嵌合するガイドピン７３Ａが設けられおり、ピストン７３は、ガイド溝７１Ａとガイドピン７３Ａによる案内作用により軸線Ｌ１に沿って往復移動する構成となっている。
【００５２】
シリンダ７１に封入された作動流体（例えば、ビンガム流体やダイラタント流体など）８０は、圧縮限界に至るまでは弾性体として作用する一方、圧縮限界を超えると塑性を示し、それ以降はオリフィス７７を流通してシリンダ７１の反対側の空間に移動し始める（図１３ｂ、図１３ｃ参照）。
【００５３】
そのため、引張、圧縮の双方の軸力Ｆを繰り返し与えると、高減衰ダンパー７０は、変位δとダンパ反力Ｒとの関係が、原点０を中心する平行四辺形型の履歴ループを描く相関、すなわち変位量δに対するダンパ反力Ｒの変化が大きい一次剛性と、変位量δに対するダンパ反力Ｒの変化が小さい二次剛性からなる履歴減衰特性（ヒステリシス特性）を示す（図１４参照）。尚、この実施形態では、一次剛性にて作動流体８０は弾性挙動を示し、二次剛性にて作動流体８０は塑性挙動を示す。
【００５４】
そして、熱伸縮速度（１．０×１０−７ｍ／ｓ〜８×１０−６ｍ／ｓを想定）における履歴ループは、降伏荷重がＲｂ（図１４の例では約２００ｋＮ）となる小さな四辺形の履歴ループとなる。このように高減衰ダンパー７０は、熱伸縮速度では低い降伏荷重で降伏することから、主桁５０Ａ、５０Ｂの他方側で常時の温度伸縮を許容して温度荷重を解放できる。
【００５５】
また、高減衰ダンパー７０の地震速度（約０．０１ｍ／ｓ〜２ｍ／ｓ）における履歴ル−プは、降伏荷重（最大反力）がＲａ（図１４の例では約１０００ｋＮ）となる大きな四辺形の履歴ループとなる。
【００５６】
そして、本実施形態１では、既設水門柱３１〜３５の耐震性向上工法に、次の（ａ）、（ｂ）のように設計された高減衰ダンパー７０を使用する。
【００５７】
（ａ）高減衰ダンパー７０の地震速度における降伏変位量（地震時降伏変位）δｙが、既設水門柱３０の頂部変位の許容値（許容変位の上限値）δｃより小さい。
（ｂ）地震速度における降伏荷重Ｒａ、すなわち高減衰ダンパー７０の最大ダンパー反力Ｒａが、既設管理橋４０に発生する最大地震力Ｆｍよりも大きい。
【００５８】
上記の高減衰ダンパー７０を使用することにより、地震発生時において、高減衰ダンパー７０は一次剛性から二次剛性に移行せず、図１５の使用範囲Ｅ内を推移する状態になる。すなわち、高減衰ダンパー７０が、履歴減衰特性が発揮される以前の一次剛性の領域で最大地震力Ｆｍを受け止め、地震発生時における既設水門柱３１〜３５の頂部の橋軸方向の変位を拘束する。尚、高減衰ダンパー７０の降伏荷重Ｒａは、オリフィス７７の断面積が同じであれば、高減衰ダンパー７０の容積サイズ（作動流体８０の充填量）に比例するので、降伏荷重Ｒａの大きな高減衰ダンパー７０を使用したい場合には容量の大きな高減衰ダンパーを選択、設計してやればよい。また、高減衰ダンパー７０の一次剛性の大きさ（一次剛性を示す直線の傾き）は、作動流体８０の粘性度に比例する傾向がある。そのため、降伏変位δｙを小さくしたい場合には、作動流体８０に粘性度の高いものを使用してやればよい。
【００５９】
また、最大地震力Ｆｍとは、大規模地震が発生したときに高減衰ダンパー７０に対して加わる橋軸方向の軸力（軸線Ｌ１上に作用する外力の大きさ、図１６参照）の最大値であり、ダム周辺の地盤のデータ、各構造物（具体的には、各既設水門柱３０、既設管理橋４０）の重量、固有周期のデータ、想定される大規模地震の地震データ（震源の深さのデータ、地震のマグネチュードのデータ、震源からのダムまでの距離のデータ）などから算出できる。
【００６０】
また、図１３に示すように高減衰ダンパー７０の両側には、概ね半円形の板状をした軸端部７２、７６が設けられている。これら両軸端部７２、７６のうち、シリンダ７１側の軸端部７２には、図１６に示すように、軸ピン（本発明の「回転拘束・抑制部材」に相当）Ｐ２を介して第三ブラケット（本発明の「第一の取り付け部」に相当）９１が取り付けられ、また、ピストンロッド７５側の軸端部７６には軸ピン（本発明の「回転拘束・抑制部材」に相当）Ｐ２を介して第四ブラケット（本発明の「第二の取り付け部」に相当）９５が取り付けられている。
【００６１】
図１６に示すように、高減衰ダンパー７０は、主桁５０Ａの他方側の端部５８と既設水門柱３３を連結するように取り付けされる。すなわち、第三ブラケット９１側が既設水門柱３３の頂部３４の側面に対してボルトにて固定され、第四ブラケット９５側が主桁５０Ａに固定された取付部材６７にボルトで固定される。尚、このとき、高減衰ダンパー７０は軸線Ｌ１が、橋軸方向に沿った水平な姿勢となる。
【００６２】
そして、図１７に示すように、各軸端部７２、７６に各ブラケット９１、９５を固定する軸ピンＰ２は、断面形状が多角形状（この例では、正方形）であり、また軸ピンＰ２を挿通させる軸孔７２Ａ、７６Ａ、９１Ａ、９５Ａも、軸ピンＰ２と同様に多角形である。そのため、各ブラケット９１、９５に対する各軸端部７２、７６の回転を拘束、すなわち、各軸端部７２、７６の橋軸直交方向軸回りの回転を拘束することが出来る。
【００６３】
以上のことから、高減衰ダンパー７０の取り付けにより、主桁５０Ａの他方側は、既設水門柱３３に対して常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向（図１６の左右方向）の変位と橋軸直交方向軸回りの回転（図１６に示すＲ方向の回転）の双方が拘束される。
【００６４】
そして、説明の繰り返しになるが、この実施形態では、各管理橋４０Ａ、４０Ｂに対応して２本の主桁５０Ａ、５０Ｂが設置されているので、図１１にて示すように、主桁５０Ａの他方側の端部５８とそれに対応する既設水門柱３３の頂部との間、主桁５０Ｂの他方側の端部５８とそれに対応する既設水門柱３５の頂部との間が、それぞれ高減衰ダンパー７０にて連結される。また、高減衰ダンパー７０の取り付けは、ダム上下流方向に並ぶ３列全ての主桁５０Ａ、５０Ｂに対して行われる。
【００６５】
このように、本実施形態の耐震性向上工法は、既設管理橋４０Ａ（４０Ｂ）の各径間において、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の一方側と既設水門柱３１（３３）とを連結金具６０にて連結することにより、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の一方側で、常時と地震時について橋軸方向（図１１の左右方向）の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転（図１１に示すＲ方向の回転）の両方を拘束する。また、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の他方側と既設水門柱３３（３５）とを高減衰ダンパー７０にて連結することにより、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の他方側で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向（図１１の左右方向）の変位と橋軸直交方向軸回りの回転（図１１に示すＲ方向の回転）の双方を拘束する工法である。
【００６６】
３．耐震性向上工法の効果説明
（１）常時の効果
主桁５０Ａ、５０Ｂは鋼製であり、温度変化によって熱伸縮する。ここで、高減衰ダンパー７０は、熱伸縮のようなゆっくりとした変位に対しては、主桁５０Ａ、５０Ｂが座屈する前に降伏して、主桁５０Ａ、５０Ｂの熱伸縮を許容して温度荷重を解放する。そのため、高減衰ダンパー７０が、主桁５０Ａ、５０Ｂを常時において損傷させることはない。
【００６７】
（２）地震時の効果
実施形態１の耐震性向上工法によれば、地震時は、既設水門柱３０と既設管理橋４０をラーメン構造化するので、制振対象構造物である既設水門柱３０の耐震性能を向上させることが可能となる。すなわち、地震時に、既設管理橋４０Ａ、４０Ｂを構成する主桁５０Ａ、５０Ｂが軸力を生じて既設水門柱３０の頂部変位を拘束すると同時に、曲げモーメントの一部を負担することから、端部に位置する既設水門柱３１、３５の基部に加わる曲げモーメントが低減される。
【００６８】
そのため、地震時の揺れを、端部の既設水門柱３１、３５で受け持つことが可能となるので、各既設水門柱３１〜３５は、損傷をほとんど受けず、地震発生前と同様の状態を保つ。以上のことから、洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２を支障なく開閉操作することが可能となり、ダム貯水制御機能を正常に働かせることが出来る。
【００６９】
また、本耐震性向上工法では、既設水門柱３１、３５の耐震性能を向上させるにあたり、既設水門柱３１、３５を何ら改修する必要がなく、単に、連結金具６０、高減衰ダンパー７０を取り付けるだけの極めて簡単な構造変更工事を行うだけで済む。従って、既存の既設水門柱３１、３５を改修して補強する場合に比べて、コストが格段に安くなり、この点も効果的である。また、耐震性向上のための工事中に、水門柱基部以下へのダム水位低下を必要とせず、発電を継続できるというメリットがある。
【００７０】
＜実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２を図１８、図１９によって説明する。実施形態１では、連結金具６０として、２つのブラケット６１、６３を軸ピンＰ１によって回転止めした構造を例示した。実施形態２では、図１８に示すように、２つのブラケット６１、６３を一体化して、連結金具１０１を１部品の構成とした。
【００７１】
また、実施形態１では、高減衰ダンパー７０として、シリンダ側の軸端部７２に対して別部品からなる第三ブラケット９１を回転止めした状態で組み付け、ピストン側の軸端部７６に対して別部品からなる第四ブラケット９５を回転止めした状態で組み付けたものを例示した。
【００７２】
実施形態２の高減衰ダンパー１０５では、図１９に示すように、シリンダ側の軸端部１０６に対して第三ブラケット９１を一体化させた構成とし、ピストン側の軸端部１０７に第四ブラケット９５を一体化させた構成とした。
【００７３】
実施形態２の連結金具１０１と高減衰ダンパー１０５は、実施形態１の連結金具６０、高減衰ダンパー７０と同様に回転軸を持っていないから、これらを使用して部材同士を連結することにより、連結した２部材の回転を拘束できる。
【００７４】
従って、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の一方側の端部５７と既設水門柱３１（３３）の頂部とを連結金具１０１にて連結し、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の他方側の端部５８と既設水門柱３３（３５）の頂部とを高減衰ダンパー７０にて連結すれば、実施形態１と同様に主桁５０Ａ（５０Ｂ）の一方側で、常時と地震時について橋軸方向（図１８、図１９の左右方向）の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転（図１８、図１９に示すＲ方向の回転）の両方を拘束できる。また、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の他方側で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位（図１８、図１９の左右方向）と、橋軸直交方向軸回りの回転（図１８、図１９に示すＲ方向の回転）の両方を拘束できる。実施形態２では、実施形態１と同様に、連結金具６０、高減衰ダンパー７０を用いて、既設水門柱３０と既設管理橋４０を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、既設水門柱３０の耐震性能を向上させることが可能となる。特に端部側の既設水門柱３１、３５の耐震性能を向上させることが可能となる。
【００７５】
＜実施形態３＞
次に、本発明の実施形態３を図２０によって説明する。実施形態１では、高減衰ダンパー７０の各軸端部７２、７６を対応するブラケット９１、９５に対して断面正方形の軸ピンＰ２で止めることにより、各ブラケット９１、９５に対する各軸端部７２、７６の回転を拘束する構成を例示した。
【００７６】
実施形態３では、図２０に示す回転ダンパー（本発明の「回転拘束・抑制部材」に相当）３００を利用して、各ブラケット９１、９５に対する各軸端部７２、７６の回転を拘束あるいは抑制する。
【００７７】
具体的に説明すると、回転ダンパー３００は、ビンガム流体等の作動流体３５０を充填した円筒型のケース３１０と、ケース３１０の中央部に取り付けられた回転軸体３３０を備える。
【００７８】
ケース３１０の内周部には、回転軸体３３０に向かって突出する第一突起部３２０が設けられている。この突起部３２０は、回転軸体３３０との間に作動流体３５０を流通させるオリフィス３７０を形成している。回転軸体３３０は中央に軸孔３３０Ａを形成すると共に、外周部に第二突起部３４０を設けている。第二突起部３４０は、ケース３１０の内周壁に向かって延びており、ケース３１０の内周壁との間にわずかな隙間を設けている。
【００７９】
図２０に示す状態から回転軸体３３０を回転させると、ケース３１０に充填された作動流体３５０は２つの突起部３２０、３４０に挟まれて圧縮（収縮）される。圧縮された作動流体３５０は、圧縮限界（収縮限界）に至るまでは弾性体として作用する。そして、圧縮限界を超えると、作動流体３５０は塑性を示し、それ以降はオリフィス３７０を流通して、ケース３１０内の反対側の空間に移動する。この間、作動流体３５０は回転に対して抵抗力を示しながら変位を許すことになる。そのため、回転軸体３３０に対して、正方向と逆方向の双方の回転を繰り返し与えると、回転ダンパー３００は履歴減衰特性を発揮して、回転軸体３３０の回転を拘束あるいは抑制する。
【００８０】
従って、高減衰ダンパー７０の軸端部７２の軸孔７２Ａと、軸端部７６の軸孔７６Ａにそれぞれ回転ダンパー３００を組み込んで（取り付けて）、各ブラケット９１、９５に対する軸端部７２、７６の回転を拘束あるいは抑制することで、高減衰ダンパー７０により連結される２部材（主桁５０と既設水門柱３０）の橋軸直交方向軸回りの回転を拘束あるいは抑制することが出来る。
【００８１】
したがって、実施形態１のように多角形状の軸ピンＰ２を利用して軸端部７２、７６の回転を拘束した場合と同様、地震時に既設水門柱３０と主桁５０をラーメン構造化することが出来る。そのため、地震時に主桁５０が軸力を生じて既設水門柱３０の変位を拘束すると同時に、曲げモーメントの一部を負担するので、水門柱基部等に加わる曲げモーメントを低減できる。
【００８２】
尚、高減衰ダンパー７０に対する回転ダンパー３００の具体的な取り付け方法としては、例えば、高減衰ダンパー７０の軸端部７２や軸端部７６の軸孔（この場合、軸孔は円形）に対して、回転ダンパー３００を、軸回りにケース３００が回転しないように固定する。そして、ブラケット９１やブラケット９５に固定された連結用の軸部材（ロッドや軸ピン）を、回転軸体３３０の軸孔３３０Ａに挿入し、固定すればよい。また、図１７では、ブラケット９１、９５に対して、高減衰ダンパー７０の軸端部７２、７６を結合する結合部９７を１つだけ設けているが、結合部９７を２つにして、２枚の結合部９７で軸端部７２、７６を挟むようにすれば、ブラケット９１、９５に対する軸端部７２、８７の支持が安定する。
【００８３】
＜実施形態４＞
次に、本発明の実施形態４を、図２１、図２２によって説明する。尚、実施形態１と同じ構成のものには、同一符号を付して説明を省略、又は簡略化する。
【００８４】
１．既設水門柱と既設管理橋の構造説明
図２１に示す符号１０はダムを構成するコンクリート製の堤体、符号Ｇ１、Ｇ２は洪水吐ゲートである。洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２は、堤体１０に形成された放水口１１を分担して閉止する構造となっており、洪水吐ゲートＧ１が放水口１１の左半分を閉止し、洪水吐ゲートＧ２が放水口１１の右半分を閉止する構成となっている。これら洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２はいずれも鉄製であり、次に説明する既設水門柱（本発明の「ダム水門柱」に相当）１３１〜１３５と既設管理橋（本発明の「橋体」に相当）１４０により支えられる構成となっている。
【００８５】
既設水門柱１３１、１３３、１３５はいずれも鉄筋コンクリート製であり、放水口１１の幅方向に並んで設けられている。具体的には、図２１に示すように、左手側の洪水吐ゲートＧ１の左端に既設水門柱１３１が位置する一方、右手側の洪水吐ゲートＧ２の右端に既設水門柱１３５が位置している。また、両洪水吐ゲートＧ１、Ｇ２の間に位置して既設水門柱１３３が位置している。既設水門柱１３１、１３３、１３５を総称して、既設水門柱１３０とよぶ。
【００８６】
既設管理橋１４０は鉄筋コンクリート製であって、３つの既設水門柱１３１、１３３、１３５に架け渡されている。図２１に示すように、既設管理橋１４０の中央部と既設水門柱１３３には鉄筋Ｊが通されており、既設管理橋１４０は中央の既設水門柱１３３に対して一体化されている。また、既設管理橋１４０の左端部１４１と左側の既設水門柱１３１との間、右端部１４５と右側の既設水門柱１３５との間も鉄筋Ｊが通されており、既設管理橋１４０の左右両端部１４１、１４５は、左右の既設水門柱１３１、１３５に対して各々一体化されている。
【００８７】
さて、実施形態４の耐震性向上工法では、まず、既設管理橋１４０の各径間において、２つの既設水門柱の間に鋼製の追加梁１５０Ａ、１５０Ｂを追加して架け渡す工事を行う（図２２参照）。
【００８８】
具体的に説明すると、追加梁１５０Ａ、１５０Ｂは、上下に延びるウェブ１５３とその上下にフランジ１５４、１５５を備えており、断面形状はＩ字型をしている。追加梁１５０Ａ、１５０Ｂの長さは、隣接する２つの既設水門柱１３０の柱間距離と同程度であり、既設水門柱１３１と既設水門柱１３３の間に、追加梁１５０Ａが例えば、クレーン等を用いて橋軸方向に吊った状態で架け渡され、また既設水門柱１３１と既設水門柱１３３の間に追加梁１５０Ｂが、例えばクレーン等を用いて橋軸方向に吊った状態で架け渡される。追加梁１５０Ａ、１５０Ｂを追加するのは、既設管理橋１４０に、地震時における橋軸方向の軸力（既設水門柱１３０からの反力に基づく軸力）を負担するに十分な剛性がなく、それを補うためである。
【００８９】
そして、実施形態４の耐震性向上工法では、追加梁１５０Ａ、１５０Ｂの一方側とそれに対応する既設水門柱１３０とを連結金具６０で連結し、追加梁１５０Ａ、１５０Ｂの他方側とそれに対応する既設水門柱１３０を高減衰ダンパー７０にて連結する。
【００９０】
具体的には、追加梁１５０Ａの一方側の端部１５７と既設水門柱１３３を連結金具６０により連結し、また、追加梁１５０Ａの他方側の端部１５８と既設水門柱１３１を高減衰ダンパー７０により連結する。同様にして、追加梁１５０Ｂの一方側の端部１５７と既設水門柱１３５を連結金具６０により連結し、また、追加梁１５０Ｂの他方側の端部１５８と既設水門柱１３３を高減衰ダンパー７０により連結する。
【００９１】
以上により、追加梁１５０Ａ、１５０Ｂは、一方側で常時と地震時について橋軸方向の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転の両方を拘束できる。また、他方側で常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転の両方を拘束できる。実施形態４では、連結金具６０、高減衰ダンパー７０を用いて、既設水門柱１３０と追加梁１５０を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、既設水門柱１３０の耐震性能を向上させることが可能となる。すなわち、実施形態１の場合と同様に既設水門柱１３１〜１３５に作用する地震力のうち軸力だけでなく、曲げモーメントの一部を追加梁１５０Ａ、１５０Ｂ側が負担することになるので、端部側の既設水門柱１３１、１３５の基部に加わる曲げモーメントを低減することが可能となる。そのため、地震時の揺れを、端部の既設水門柱１３１、１３５で受け持つことが可能となり、既設水門柱１３１〜１３５の耐震性能が向上する。
【００９２】
＜実施形態５＞
次に、本発明の実施形態５を図２３によって説明する。実施形態１では、既設管理橋４０Ａ（４０Ｂ）の各径間において、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の一方側（固定支承側）の端部５７と既設水門柱３１（３３）の頂部とを連結金具６０により連結することにより、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の一方側で、常時と地震時について橋軸方向（図１１の左右方向）の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転（図１１に示すＲ方向の回転）の両方を拘束した。また、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の他方側（可動支承側）の端部５８と既設水門柱３３（３５）の頂部とを高減衰ダンパー７０にて連結することにより、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の他方側で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向（図１１の左右方向）の変位と橋軸直交方向軸回りの回転（図１１に示すＲ方向の回転）の双方を拘束した。
【００９３】
実施形態５では、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の一方側の端部５７に形成されたボルト挿通孔５７Ａを、ボルト挿通孔５８Ａと同様、橋軸方向に長い長孔に変更して、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の一方側の支承構造を固定支承構造から可動動支承構造に変更する。すなわち、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の両端部５７、５８の支承構造を、いずれも可動支承構造に構造変更する。
【００９４】
そして、両端部５７、５８の支承構造を可動支承構造に変更した上で、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の両端部５７、５８を、対応する既設水門柱３０の頂部とそれぞれ実施形態１の高減衰ダンパー７０で連結する。すなわち、制振対象構造物との連結に用いられる軸端部７２、７６の回転を拘束し、履歴減衰特性が発揮される以前の一次剛性の領域で最大地震力Ｆｍを受け止める高減衰ダンパー７０で連結する。以上により、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の両側とも、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放することができ、地震時は橋軸方向（図２３の左右方向）の変位と橋軸直交方向軸回りの回転（図２３に示すＲ方向の回転）の双方を拘束することができる。
【００９５】
この場合も、高減衰ダンパー７０を用いて、既設水門柱３０と既設管理橋４０を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、既設水門柱３０の耐震性能を向上させることが可能となる。すなわち、地震発生時、主桁５０Ａ、５０Ｂが軸力を生じて既設水門柱３０の変位を拘束すると同時に、曲げモーメントの一部を負担することから、端部に位置する既設水門柱３１、３５の基部に加わる曲げモーメントが低減される。そのため、地震の揺れを、端部に位置する既設水門柱３１、３５で受け持つことが可能となり、耐震性能が高まる。また、この場合、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の両側に取り付けた左右の高減衰ダンパー７０が、地震発生時に、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の左右に位置する既設水門柱３０の変位を左右均等に拘束する。そのため、一方の既設水門柱３０の基部等に曲げモーメントが集中することがなく、地震の揺れを左右の既設水門柱３１、３５で同じように受け持つことが出来る。そのため、耐震性能が向上する。
【００９６】
また、実施形態１の回転拘束型の高減衰ダンパー７０に変えて、実施形態３の回転拘束あるいは抑制型の高減衰ダンパー７０を用いることも可能である。この場合、高減衰ダンパー７０により連結される２部材（主桁５０と既設水門柱３０）の橋軸直交方向軸回りの回転を拘束あるいは抑制することが出来る。そのため、回転拘束型の高減衰ダンパーを用いた場合と同様、常時においては、温度荷重を解放し、地震時は既設水門柱３０と主桁５０をラーメン構造化することが出来る。そのため、地震時に、主桁５０が軸力を生じて既設水門柱３０の頂部変位を拘束すると同時に、曲げモーメントの一部を負担するので、ダム水門柱基部等に加わる曲げモーメントを低減できる。
【００９７】
また、高減衰ダンパー７０は、地震時に、履歴減衰特性が発揮される以前の一次剛性の領域で最大地震力Ｆｍを受け止める使用法以外にも、地震時に、図１４に示す履歴減衰ループを辿らせて履歴減衰特性を発揮させるようにしてもよい。
【００９８】
履歴減衰特性を発揮させる場合、橋軸方向を変位に対して高減衰ダンパー７０が抵抗力を示しながら変位を許すので、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の一方側と他方側の双方で、既設水門柱３０の頂部の橋軸方向の変位を抑制することができる。また、この場合、地震発生時において、高減衰ダンパー７０が図１４に示す履歴減衰ループを辿って震動エネルギーを吸収するので、既設水門柱３０の耐震性能を向上させることが可能となる。
【００９９】
尚、地震発生時に、高減衰ダンパー７０に履歴減衰ループを辿らせる場合、一次剛性と二次剛性からなる履歴減衰特性を発揮したときの高減衰ダンパー７０の地震時最大変位δｍａｘ（図１４参照）を、既設水門柱３０の頂部変位の許容値（許容変位の上限値）δｃよりも小さく設定しておくことが好ましい。そのような設定にしておけば、既設水門柱３０の頂部変位の許容値δｃ以内で、高減衰ダンパー７０が履歴減衰特性を発揮するので、既設水門柱３０の頂部変位が許容値δｃを超え難くなる。
【０１００】
たとえば、図１０の２点鎖線で示すように鉄筋の降伏荷重Ｐｙがコンクリートの曲げ破壊荷重Ｐｃに比べて大きい関係となっており、既設水門柱３１〜３５の頂部変位（水平方向の変位量）の許容値δｃが、概ね１００ｍｍの場合であれば、高減衰ダンパー７０の地震時最大変位δｍａｘが、１００ｍｍ以下となるように、高減衰ダンパー７０を設計するとよい。具体的には、シリンダ７１、ピストン７３の大きさ、形状や、作動流体の材質、充填量等を設計するとよい。
【０１０１】
なお、高減衰ダンパー７０の上記使用方法（履歴減衰特性を発揮させる使用方法）は、既設水門柱３０の頂部変位の許容値δｃがある程度大きい場合に有効であり、鉄筋の降伏荷重Ｐｙがコンクリートの曲げ破壊荷重Ｐｃに比べて大きい関係となっている場合（既設水門柱３０の鉄筋量が多い場合）に、使用が限定されるものではない。
【０１０２】
＜実施形態６＞
実施形態５では、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の両端部５７、５８の支承構造を可動支承構造に変更した上で、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の両端部５７、５８を、対応する既設水門柱３０の頂部とそれぞれ実施形態１又は実施形態３の高減衰ダンパー７０で連結した。
【０１０３】
支承構造の変更は必須でなく、図２４に示すように、主桁５０Ａ、５０Ｂの支承構造は既存構造のまま、すなわち一方側が固定支承構造で、他方側が可動支承構造のままとし、実施形態１や実施形態３の高減衰ダンパー７０で、主桁５０Ａ（５０Ｂ）の両端部５７、５８を、対応する既設水門柱３０の頂部とそれぞれ連結する工事のみ行うようにしてもよい。
【０１０４】
＜実施形態７＞
次に、本発明の実施形態７を図２５によって説明する。実施形態４では、既設管理橋１４０の各径間において、２つの既設水門柱１３０の間に鋼製の追加梁１５０Ａ、１５０Ｂを追加して架け渡す工事を行った。そして、既設管理橋１４０の各径間において、追加梁１５０Ａ（１５０Ｂ）の一方側の端部１５７と既設水門柱１３３（１３５）とを連結金具６０により連結することにより、追加梁１５０Ａ（１５０Ｂ）の一方側で、常時と地震時について橋軸方向（図２２の左右方向）の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転（図２２に示すＲ方向の回転）の両方を拘束した。また、追加梁１５０Ａ（１５０Ｂ）の他方側の端部１５８と既設水門柱１３１（１３３）とを高減衰ダンパー７０にて連結することにより、追加梁１５０Ａ（１５０Ｂ）の他方側で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向（図２２の左右方向）の変位と橋軸直交方向軸回りの回転（図２２に示すＲ方向の回転）の双方を拘束した。
【０１０５】
実施形態７では、図２５に示すように、追加梁１５０Ａ（１５０Ｂ）の両端部１５７、１５８を、対応する既設水門柱１３０の頂部と、実施形態１の回転拘束型又は実施形態３の回転拘束あるいは抑制型の高減衰ダンパー７０で連結する。これにより、追加桁１５０Ａ（１５０Ｂ）の一方側と他方側の双方で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放することができ、地震時は橋軸方向（図２５の左右方向）の変位と橋軸直交方向軸回りの回転（図２５に示すＲ方向の回転）の双方を拘束あるいは抑制することができる。
【０１０６】
この場合も、実施形態４と同様に、高減衰ダンパー７０を用いて、既設水門柱１３０と追加梁１５０を連結することにより、常時においては、温度荷重を解放し、地震時はラーメン構造化することで、既設水門柱１３０の耐震性能を向上させることが可能となる。すなわち、地震発生時、追加梁１５０Ａ、１５０Ｂが軸力を生じて既設水門柱１３０の変位を拘束すると同時に、曲げモーメントの一部を負担することから、端部に位置する既設水門柱１３１、１３５の基部に加わる曲げモーメントが低減される。そのため、地震の揺れを、端部に位置する既設水門柱３１、３５で受け持つことが可能となり、耐震性能が高まる。また、この場合、追加梁１５０Ａ（１５０Ｂ）の両側に取り付けた高減衰ダンパー７０が、地震発生時に、追加梁１５０Ａ（１５０Ｂ）の左右に位置する既設水門柱１３０の変位を左右均等に拘束するので、地震動をバランスよく抑えることができ、既設水門柱１３０の耐震性能が高まる。
【０１０７】
また、図２５に示すように、追加梁１５０Ａ（１５０Ｂ）の両端部１５７、１５８を対応する既設水門柱１３０の頂部と高減衰ダンパー７０で連結する場合、高減衰ダンパー７０の使用法として、地震時に、履歴減衰特性が発揮される以前の一次剛性の領域で最大地震力Ｆｍを受け止めることで、既設水門柱１３０の頂部の橋軸方向の変位を拘束する使用法の他、図１４に示す履歴減衰ループを辿らせて、既設水門柱１３０の頂部の橋軸方向の変位を抑制する使用法のいずれも適用できる。
【０１０８】
＜他の実施形態＞
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。
【０１０９】
（１）実施形態１、４では、連結金具６０として、２つのブラケット６１、６２から分割構成したものを示した。そして、２つのブラケット６１、６２の回転止め構造として角型の軸ピンＰ１を用いた。２つのブラケット６１、６２を回転止めするには、実施形態１で説明したものの他に、図２６に示すように、平板状の板部材２００を２つのブラケット２６１、２６２に重ねて合わせてボルト締結するようにしてもよい。
【０１１０】
（２）実施形態１〜７では、洪水吐ゲートを支持する既設水門柱を例にとって、耐震性向上工法の説明を行ったが、本工法を、排砂ゲートを支持するダム水門柱に適用してもよい。
【０１１１】
（３）実施形態１〜７では、２径間の既設管理橋４０を例示して耐震性向上工法を説明したが、本発明の耐震性向上工法は２径間以外の構造にも、適用することが可能である。
【０１１２】
（４）実施形態３では、回転ダンパー３００として、ケース３１０と、回転軸体３３０の双方に突起部３２０、３４０を設け、回転軸体３３０の回転に伴って作動流体３５０を圧縮させるものを例示した。回転ダンパー３００は、実施形態３に例示した構造以外にも、例えば、ケース４１０側の突起部を廃止して、回転軸体４３０側にのみ突起部４４０を設ける構造でもよい。図２７の回転ダンパー４００は、外周側に突起部４４０を等間隔に４か所設けた回転軸体４３０を、作動流体４５０を充填したケース４１０に収容した構造となっている。この場合、回転軸体４３０の回転に伴って、作動流体４５０の一部が突起部４４０の先端とケース３１０の内周壁との間に形成されたオリフィス４７０を流通して抵抗力を示すので、回転軸体４３０の回転を抑制することが出来る。
【０１１３】
また、図２７に示す構造以外にも、例えば、図２８に示すように、ラックギヤ５１０とピニオンギヤ５２０からなる歯車機構５３０を利用して回転方向の運動を直線方向の運動に変換し、ラックギヤ５２０の回転に伴ってシリンダ内５４０のピストン５５０を往復移動させることで、軸端部７２、７６の回転を拘束あるいは抑制することも可能である。
【０１１４】
（５）上記実施形態４、実施形態７では、既設水門柱１３０の間に鋼製の追加梁１５０を橋軸方向に追加して架け渡すと共に、追加した追加梁１５０の両端を既設水門柱１３０に対して高減衰ダンパー７０や連結金具６０で連結して、追加梁１５０と既設水門柱１３０をラーメン構造化する工法を説明した。本工法の適用対象は、既設管理橋が、地震時における橋軸方向の軸力を負担するに十分な剛性がない場合に有効であり、実施形態４で例示した鉄筋コンクリート製の既設管理橋１４０以外にも、鋼製の既設管理橋に適用することも可能である。
【０１１５】
（６）上記実施形態１〜７では、ダム水門柱の耐震性向上工法の説明を行ったが、本工法を道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁（一般橋梁）に適用して、橋梁（一般橋梁）の耐震性能を高めることも可能である。すなわち、上部構造部材である橋桁の各径間において、一方側と他方側の双方で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束あるいは抑制する高減衰ダンパー７０で、下部構造部材である橋脚や橋台と連結する。高減衰ダンパー７０の取り付けにより、上部構造部材と下部構造部材の連結部、すなわち上部構造部材の支承部において、互いの相対回転を拘束あるいは抑制するようラーメン構造化することができる。そのため、上部構造部材と下部構造部材は連結される他部材により互いに支持される状態になるので、橋梁（一般橋梁）の耐震性が向上する。
【符号の説明】
【０１１６】
１０…堤体
３１、３３、３５…既設水門柱（本発明の「ダム水門柱」、「制振対象構造物」に相当）
４０…既設管理橋（本発明の「橋体」、「制振対象構造物」に相当）
４１…梁部材
４５…床版
５０Ａ、５０Ｂ…主桁
６０…連結金具（本発明の「構造部材」に相当）
７０…高減衰ダンパー（本発明の「地震時ラーメン化ダンパー」に相当）
７１…シリンダ
７２…軸端部
７３…ピストン
７６…軸端部
８０…作動流体
９１…第三ブラケット（本発明の「第一の取り付け部」に相当）
９５…第四ブラケット（本発明の「第二の取り付け部」に相当）
１３１、１３３、１３５…既設水門柱（本発明の「ダム水門柱」に相当）
１４０…既設管理橋（本発明の「橋体」に相当）
１５０Ａ、１５０Ｂ…追加梁
２００…板部材
３００…回転ダンパー（本発明の「回転拘束・抑制部材」に相当）
４００…回転ダンパー（本発明の「回転拘束・抑制部材」に相当）
Ｇ１、Ｇ２…洪水吐ゲート
Ｆ…固定支承
Ｍ…可動支承
Ｐ１…軸ピン
Ｐ２…軸ピン（本発明の「回転拘束・抑制部材」に相当）
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ダムで洪水吐ゲートや排砂ゲートを開閉するための支持構造物であるダム水門柱の耐震性向上工法であって、
水門柱上部に支承している上部構造部材である橋体の各径間において、一方側と他方側の双方で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束あるいは抑制する地震時ラーメン化ダンパーで前記ダム水門柱と連結することを特徴とするダム水門柱の耐震性向上工法。
【請求項２】
ダムで洪水吐ゲートや排砂ゲートを開閉するための支持構造物であるダム水門柱の耐震性向上工法であって、
水門柱上部に支承している上部構造部材である橋体の各径間において、前記橋体の支承部は既設構造のままとし、各ゲートの両側の前記ダム水門柱の間に鋼製の追加梁を橋軸方向に追加して架け渡すと共に、
前記追加梁の一方側と他方側の双方で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束あるいは抑制する地震時ラーメン化ダンパーで前記ダム水門柱と連結することを特徴とするダム水門柱の耐震性向上工法。
【請求項３】
前記橋体がＲＣコンクリート構造であって、前記水門柱上部で前記ダム水門柱と一体となっている場合に、
各ゲートの両側の前記ダム水門柱の間に鋼製の追加梁を橋軸方向に追加して架け渡すと共に、前記追加梁の一方側と他方側の双方で、前記地震時ラーメン化ダンパーを用いて前記ダム水門柱と連結することを特徴とする請求項２に記載のダム水門柱の耐震性向上工法。
【請求項４】
一次剛性と二次剛性からなる履歴減衰特性を発揮したときの前記地震時ラーメン化ダンパーの地震時最大変位を、前記ダム水門柱の許容変位の上限値よりも小さく設定し、前記ダム水門柱の許容変位の上限値以内で前記地震時ラーメン化ダンパーが履歴減衰特性を発揮して、前記ダム水門柱の耐震性能を向上させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のダム水門柱の耐震性向上工法。
【請求項５】
前記ダム水門柱の許容変位の上限値よりも前記地震時ラーメン化ダンパーの地震時降伏変位を小さく設定し、前記橋体に発生する最大地震力よりも前記地震時ラーメン化ダンパーの最大ダンパー反力を大きく設定することにより、前記地震時ラーメン化ダンパーが、一次剛性と二次剛性からなる履歴減衰特性が発揮される以前の前記一次剛性の領域で最大地震力を受けとめ、前記ダム水門柱の耐震性能を向上させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のダム水門柱の耐震性向上工法。
【請求項６】
ダムで洪水吐ゲートや排砂ゲートを開閉するための支持構造物であるダム水門柱の耐震性向上工法であって、
水門柱上部に支承している上部構造部材である橋体の各径間において、一方側で常時と地震時について橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束する構造部材で前記ダム水門柱と連結し、
他方側で常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束する地震時ラーメン化ダンパーで前記ダム水門柱と連結することを特徴とするダム水門柱の耐震性向上工法。
【請求項７】
ダムで洪水吐ゲートや排砂ゲートを開閉するための支持構造物であるダム水門柱の耐震性向上工法であって、
水門柱上部に支承している上部構造部材である橋体の各径間において、前記橋体の支承部は既設構造のままとし、各ゲートの両側の前記ダム水門柱の間に鋼製の追加梁を橋軸方向に追加して架け渡すと共に、
前記追加梁の一方側で常時と地震時について橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束する構造部材で前記ダム水門柱と連結し、
前記追加梁の他方側で常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束する地震時ラーメン化ダンパーで前記ダム水門柱と連結することを特徴とするダム水門柱の耐震性向上工法。
【請求項８】
前記橋体がＲＣコンクリート構造であって、前記水門柱上部で前記ダム水門柱と一体となっている場合に、
各ゲートの両側の前記ダム水門柱の間に鋼製の追加梁を橋軸方向に追加して架け渡すと共に、前記追加梁の一方側で前記構造部材を用いて前記ダム水門柱と連結し、前記追加梁の他方側で前記地震時ラーメン化ダンパーを用いて前記ダム水門柱と連結することを特徴とする請求項７に記載のダム水門柱の耐震性向上工法。
【請求項９】
上部構造部材を下部構造部材により支えた道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁の耐震性向上工法であって、
前記上部構造部材の各径間において、一方側と他方側の双方で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束あるいは抑制する地震時ラーメン化ダンパーで前記下部構造部材と連結することを特徴とする橋梁の耐震性向上工法。
【請求項１０】
作動流体を封入したシリンダと、
前記シリンダ内を２室に画成するピストンと一体となったピストンロッドと、
前記シリンダ側の軸端部を制振対象構造物に取り付けるための第一の取り付け部と、
前記ピストンロッド側の軸端部を他方の制振対象構造物に取り付けるための第二の取り付け部と、
前記取り付け部に対する前記軸端部の回転を拘束あるいは抑制する回転拘束・抑制部材と、を備え、
前記制振対象構造物に対する常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は前記制振対象構造物の連結部の橋軸方向の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束あるいは抑制することを特徴とする地震時ラーメン化ダンパー。
【請求項１１】
作動流体を封入したシリンダと、
前記シリンダ内を２室に画成するピストンと一体となったピストンロッドと、
前記シリンダ側の軸端部を制振対象構造物に取り付けるための第一取り付け部と、
前記ピストンロッド側の軸端部を他方の制振対象構造物に取り付けるための第二取り付け部と、を備えてなると共に、
前記第一の取り付け部は、前記シリンダの軸端部に対して一体的に形成されることにより回転止めされ、
前記第二の取り付け部は、前記ピストンロッドの軸端部に対して一体的に形成されることにより回転止めされ、
前記制振対象構造物に対する常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は前記制振対象構造物の連結部の橋軸方向の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束することを特徴とする地震時ラーメン化ダンパー。
【請求項１】
ダムで洪水吐ゲートや排砂ゲートを開閉するための支持構造物であるダム水門柱の耐震性向上工法であって、
水門柱上部に支承している上部構造部材である橋体の各径間において、一方側と他方側の双方で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束あるいは抑制する地震時ラーメン化ダンパーで前記ダム水門柱と連結することを特徴とするダム水門柱の耐震性向上工法。
【請求項２】
ダムで洪水吐ゲートや排砂ゲートを開閉するための支持構造物であるダム水門柱の耐震性向上工法であって、
水門柱上部に支承している上部構造部材である橋体の各径間において、前記橋体の支承部は既設構造のままとし、各ゲートの両側の前記ダム水門柱の間に鋼製の追加梁を橋軸方向に追加して架け渡すと共に、
前記追加梁の一方側と他方側の双方で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束あるいは抑制する地震時ラーメン化ダンパーで前記ダム水門柱と連結することを特徴とするダム水門柱の耐震性向上工法。
【請求項３】
前記橋体がＲＣコンクリート構造であって、前記水門柱上部で前記ダム水門柱と一体となっている場合に、
各ゲートの両側の前記ダム水門柱の間に鋼製の追加梁を橋軸方向に追加して架け渡すと共に、前記追加梁の一方側と他方側の双方で、前記地震時ラーメン化ダンパーを用いて前記ダム水門柱と連結することを特徴とする請求項２に記載のダム水門柱の耐震性向上工法。
【請求項４】
一次剛性と二次剛性からなる履歴減衰特性を発揮したときの前記地震時ラーメン化ダンパーの地震時最大変位を、前記ダム水門柱の許容変位の上限値よりも小さく設定し、前記ダム水門柱の許容変位の上限値以内で前記地震時ラーメン化ダンパーが履歴減衰特性を発揮して、前記ダム水門柱の耐震性能を向上させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のダム水門柱の耐震性向上工法。
【請求項５】
前記ダム水門柱の許容変位の上限値よりも前記地震時ラーメン化ダンパーの地震時降伏変位を小さく設定し、前記橋体に発生する最大地震力よりも前記地震時ラーメン化ダンパーの最大ダンパー反力を大きく設定することにより、前記地震時ラーメン化ダンパーが、一次剛性と二次剛性からなる履歴減衰特性が発揮される以前の前記一次剛性の領域で最大地震力を受けとめ、前記ダム水門柱の耐震性能を向上させることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載のダム水門柱の耐震性向上工法。
【請求項６】
ダムで洪水吐ゲートや排砂ゲートを開閉するための支持構造物であるダム水門柱の耐震性向上工法であって、
水門柱上部に支承している上部構造部材である橋体の各径間において、一方側で常時と地震時について橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束する構造部材で前記ダム水門柱と連結し、
他方側で常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束する地震時ラーメン化ダンパーで前記ダム水門柱と連結することを特徴とするダム水門柱の耐震性向上工法。
【請求項７】
ダムで洪水吐ゲートや排砂ゲートを開閉するための支持構造物であるダム水門柱の耐震性向上工法であって、
水門柱上部に支承している上部構造部材である橋体の各径間において、前記橋体の支承部は既設構造のままとし、各ゲートの両側の前記ダム水門柱の間に鋼製の追加梁を橋軸方向に追加して架け渡すと共に、
前記追加梁の一方側で常時と地震時について橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束する構造部材で前記ダム水門柱と連結し、
前記追加梁の他方側で常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束する地震時ラーメン化ダンパーで前記ダム水門柱と連結することを特徴とするダム水門柱の耐震性向上工法。
【請求項８】
前記橋体がＲＣコンクリート構造であって、前記水門柱上部で前記ダム水門柱と一体となっている場合に、
各ゲートの両側の前記ダム水門柱の間に鋼製の追加梁を橋軸方向に追加して架け渡すと共に、前記追加梁の一方側で前記構造部材を用いて前記ダム水門柱と連結し、前記追加梁の他方側で前記地震時ラーメン化ダンパーを用いて前記ダム水門柱と連結することを特徴とする請求項７に記載のダム水門柱の耐震性向上工法。
【請求項９】
上部構造部材を下部構造部材により支えた道路橋、人道橋、鉄道橋などの橋梁の耐震性向上工法であって、
前記上部構造部材の各径間において、一方側と他方側の双方で、常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は橋軸方向の変位と橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束あるいは抑制する地震時ラーメン化ダンパーで前記下部構造部材と連結することを特徴とする橋梁の耐震性向上工法。
【請求項１０】
作動流体を封入したシリンダと、
前記シリンダ内を２室に画成するピストンと一体となったピストンロッドと、
前記シリンダ側の軸端部を制振対象構造物に取り付けるための第一の取り付け部と、
前記ピストンロッド側の軸端部を他方の制振対象構造物に取り付けるための第二の取り付け部と、
前記取り付け部に対する前記軸端部の回転を拘束あるいは抑制する回転拘束・抑制部材と、を備え、
前記制振対象構造物に対する常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は前記制振対象構造物の連結部の橋軸方向の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束あるいは抑制することを特徴とする地震時ラーメン化ダンパー。
【請求項１１】
作動流体を封入したシリンダと、
前記シリンダ内を２室に画成するピストンと一体となったピストンロッドと、
前記シリンダ側の軸端部を制振対象構造物に取り付けるための第一取り付け部と、
前記ピストンロッド側の軸端部を他方の制振対象構造物に取り付けるための第二取り付け部と、を備えてなると共に、
前記第一の取り付け部は、前記シリンダの軸端部に対して一体的に形成されることにより回転止めされ、
前記第二の取り付け部は、前記ピストンロッドの軸端部に対して一体的に形成されることにより回転止めされ、
前記制振対象構造物に対する常時の温度伸縮は許して温度荷重を解放し、地震時は前記制振対象構造物の連結部の橋軸方向の変位と、橋軸直交方向軸回りの回転の双方を拘束することを特徴とする地震時ラーメン化ダンパー。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３ａ】
【図１３ｂ】
【図１３ｃ】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３ａ】
【図１３ｂ】
【図１３ｃ】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【公開番号】特開２０１２−２５５３３０（Ｐ２０１２−２５５３３０Ａ）
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１２−１１３８０９（Ｐ２０１２−１１３８０９）
【出願日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【出願人】（０００２１３２９７）中部電力株式会社 (811)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１２月２７日（２０１２．１２．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２４年５月１７日（２０１２．５．１７）
【出願人】（０００２１３２９７）中部電力株式会社 (811)
【Ｆターム（参考）】
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