支承装置
【課題】適切な防錆力を付与しつつ、設置にあたっての作業コストを低減することが可能な支承装置を提供する。
【解決手段】上面側に上部取付板６が連結されるとともに、下面側に下部取付板７が連結された積層ゴム体２と、上部取付板６と上部構造物８との間に設置されるソールプレート３と、下部取付板７と下部構造物１１との間に設置されるベースプレート４とを備え、上部構造物８の荷重を支持しながら、下部取付板７をベースプレート４との間で水平方向に摺動させて積層ゴム体２の据え付け位置を調整する支承装置１であって、下部取付板７及びベースプレート４の各々の摺動面側において、プレート本体４１、７１から摺動面に向けて、金属溶射防錆層４２、７２、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３及びコート層４４、７４が順に積層される。
【解決手段】上面側に上部取付板６が連結されるとともに、下面側に下部取付板７が連結された積層ゴム体２と、上部取付板６と上部構造物８との間に設置されるソールプレート３と、下部取付板７と下部構造物１１との間に設置されるベースプレート４とを備え、上部構造物８の荷重を支持しながら、下部取付板７をベースプレート４との間で水平方向に摺動させて積層ゴム体２の据え付け位置を調整する支承装置１であって、下部取付板７及びベースプレート４の各々の摺動面側において、プレート本体４１、７１から摺動面に向けて、金属溶射防錆層４２、７２、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３及びコート層４４、７４が順に積層される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁等で用いる支承装置に関し、特に、除変形方式を採用して設置するのに適した支承装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、橋梁を支承する支承体の施工においては、上部構造物（橋桁）が鋼製等の一体的に製作される橋桁である場合、その橋桁の全荷重を支承体に負担させる段階で、橋桁に生じる下方への撓みを考慮し、荷重を支持した際に撓む方向と反対の方向（上方）へ橋桁を意図的に撓ませることが行われる。
【０００３】
上記の際、水平方向に変形が容易なゴム支承等を用いた場合には、ゴム支承体上に橋桁が載置された際に、橋桁自身の荷重により上記の意図的な撓みが除去され、橋軸方向のゴム支承体の据え付け間隔が拡がる現象が生じる。その結果、ゴム支承体の上部工側の取付け位置と下部工側の取付け位置との間に橋軸方向のずれが生じ、ゴム支承体が傾いた状態で取り付けられることになる。このような場合、施工管理者は、一旦、橋桁の荷重を鉛直方向ジャッキ等により仮受けし、橋桁の撓みを除去した後、ゴム支承体に橋桁の荷重を移動させる工夫を行っている。
【０００４】
また、上部構造物（橋桁）を施工現場でコンクリートを打設する構造とした場合、特に、予め応力を与えたコンクリートで橋桁を構成する所謂プレストレストコンクリート橋梁とした場合には、ＰＣ鋼材が縮もうとする力を利用してコンクリートに圧縮力を付与するため、ＰＣ鋼材が縮む際に、その縮み分だけゴム支承体の上部工側が橋軸方向に沿って移動することになる。この場合も、ゴム支承体の上部工側の取付け位置と下部工側の取付け位置との間に橋軸方向のずれが生じ、ゴム支承体の姿勢に傾き（せん断変形）が生じることになる。
【０００５】
さらに、ゴム支承体のせん断変形は、温度変化やコンクリートの乾燥収縮、クリープの影響によっても生じるため、支承体の施工にあたっては、それらも十分に考慮する必要がある。
【０００６】
ゴム支承体の据え付け方法には、例えば、非特許文献１に記載のように、見込まれるゴム支承体の傾斜量の分だけ、ゴム支承体を反対側に傾斜させた状態で施工し、上部構造物の変形時にゴム支承体を直立状態に遷移させる予変形方式と、ゴム支承体を傾けることなく施工し、その後、上部構造物の変形により生じた傾斜量の分だけ、ゴム支承体を反対側に変形させて姿勢を矯正する除変形方式とがある。
【０００７】
上記のうち、予変形方式は、せん断変形保持治具を用い、想定される変形量分を予めゴム支承体に与えた状態で橋桁を施工し、その後、せん断変形保持治具を取り外し、完成時にゴム支承体の姿勢を直立状態にするものである。この予変形方式においては、ゴム支承体に鉛直荷重が載荷されていない状態で傾きが与えられるため、ゴム支承体に回転方向の力が作用し、ゴム支承体の上面と下面の平行を維持できない虞がある。その場合は、せん断変形保持治具にレベル調整用のプレートを挟み込む等の工夫が行われている。
【０００８】
一方、除変形方式は、ゴム支承体を傾斜させることなく、直立状態で上部工及び下部工との据え付けを行い、その後の適当な時期に、橋桁の荷重がゴム支承体に載荷された状態で、ゴム支承体の下部取付板をベースプレート上で摺動させて、据え付け位置を調整し、ゴム支承体の姿勢を直立状態に復元するものである。この際、摺動する摺動面の摩擦係数は低い方が好ましいため、下部取付板及びベースプレートの両摺動面には、溶融亜鉛めっき防錆処理、金属溶射防錆処理、塗装防錆処理等の防錆処理層に代えて、摺動用潤滑皮膜が形成される。
【０００９】
除変形方式において、ゴム支承体を直立状態に戻すにあたっては、先ず、上部構造物の変形に起因して傾斜したゴム支承体を、油圧ジャッキによって水平方向に仮受けし、その後、下部取付板をベースプレートに固定する取付けボルトを取り外す。そして、油圧ジャッキにより下部取付板をベースプレート上で摺動させ、橋梁完成時にゴム支承体が直立状態になるように、上部工と下部工の据え付け位置を調整する。その状態で、取付けボルト又は溶接により、下部取付板をベースプレートに固定する。
【００１０】
その後、据え付けが完成した状態で、摺動によって露出した部分（摺動用潤滑皮膜を形成した表面のうち、摺動後に露出状態となった部分）に防錆処理を施す。この防錆処理は、露出部分の摺動用潤滑皮膜を除去した後に、皮膜を除去した面の粗さを調整して下地処理を施し、下地上に塗装等の処理を施すことによって行われる。
【００１１】
また、特許文献１には、上記除変形方式の１つとして、プレストレスにより生じた変形量とコンクリートの乾燥収縮で生じた変形量分を摺動させるだけでなく、その後に生じると想定されるコンクリート収縮量を見込んだ分、さらに反対側へゴム支承を傾斜させ、施工に要する期間を大幅に短縮する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第２７５７７２８号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】社団法人日本道路協会著、「道路橋支承便覧（改訂版）」、ｐ２４３〜２４５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、除変形方式を用いた従来の施工方法においては、下部取付板の摺動後に露出する部分の防錆処理を、下部取付板を摺動させた後に橋梁施工現場の橋台上で行わざるを得ず、工場等の屋内で防錆処理を施す場合に比べて様々な制約を受けることになる。このため、例えば、塗装により防錆処理を施した場合には、下地処理や塗装膜の管理を十分に行ったとしても、他の部分と同等の防錆力を確保するのが困難になるという問題がある。
【００１５】
また、塗装による防錆処理に代えて、金属溶射防錆層を形成して防錆処理を図る方法もあるが、金属溶射作業に必要な溶射装置が比較的に大きいため、橋梁施工現場への装置の搬入、装置の設置場所、装置への電源供給、溶射作業にあたっての溶射ガンと防錆処理面との距離等の面で多くの問題が生じる。また、この場合、作業コストも高騰化し易く、実用的とは言い難い。
【００１６】
さらに、溶融亜鉛めっき防錆皮膜を形成することで防錆力を確保する方法もあるが、その施工の工程上、橋梁施工現場の橋台上で防錆作業を行うこと自体が困難である。
【００１７】
また、鋼橋の施工段階で生じる橋桁自身の荷重による下方への撓みを考慮して、予め橋桁自身に与えた撓み方向と逆方向への意図的な撓みの除去により、橋軸方向のゴム支承体の据付間隔が広がる現象に対し、当該ゴム支承体を直立状態に戻すにあたっては、前記した通り、一旦、橋桁の荷重を鉛直方向ジャッキで仮受けし、橋桁の撓みを除去する工程を介在させる必要があるため、橋台上の鉛直方向ジャッキの配置場所の確保や、上部及び下部構造物における鉛直方向ジャッキ位置の耐荷重性検討を行う必要がある。
【００１８】
一方、仮受けするジャッキを用いずに、鋼橋に対して前記コンクリートで橋桁を構成する場合に用いられる徐変形方式を適用した場合には、橋台上の鉛直方向ジャッキの配置場所の確保や、上部及び下部構造物における鉛直方向ジャッキ位置の耐荷重性検討を行う必要がなくなるが、下部取付板の摺動後に露出する部分の防錆処理の問題は同様に生じる。
【００１９】
さらには、鋼製の桁の設計製作は基準温度時を基本として行われるため、仮設時期が夏場であると、基準温度時には桁の長さが長くなり、また、反対に仮設時が冬場であれば、基準温度時には桁の長さが短くなる現象が生じ、桁の橋軸端部において、設置後に橋軸方向に支承位置を移動させることが必要になる場合がある。
【００２０】
この問題を、前記コンクリートで橋桁を構成する場合に用いられる除変形方式を用いて解決する場合は、同様に下部取付板の摺動後に露出する部分の防錆処理対策が求められることとなる。そして、前記鋼製の橋桁の伸縮量は、線膨張係数と鋼製桁の長さと基準温度からの温度変化量により求まるため、特に長径間の連続橋の場合は大きな問題となっていた。
【００２１】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、支承装置に適切な防錆力を付与しつつ、設置にあたっての作業性の向上や作業コストの低減を図ることが可能な支承装置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】
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明は、上面側に上部取付板が連結されるとともに、下面側に下部取付板が連結された支承体と、前記上部取付板と上部構造物との間に設置されるソールプレートと、前記下部取付板と下部構造物との間に設置されるベースプレートとを備え、前記上部構造物の荷重を支持しながら、前記下部取付板を前記ベースプレートとの間で水平方向に摺動させて前記支承体の据え付け位置を調整する支承装置であって、前記下部取付板及び前記ベースプレートの各々の摺動面側において、プレート本体から該摺動面に向けて金属溶射防錆層及び潤滑層が順に積層されたことを特徴とする。
【００２３】
そして、本発明によれば、下部取付板及びベースプレートの各々の摺動面側において、プレート本体から摺動面に向けて金属溶射防錆層及び潤滑層が順に積層されるため、金属溶射防錆層によって下部取付板及びベースプレートの防錆を図りながら、潤滑層によって下部取付板とベースプレートの間の潤滑性を確保することができる。また、下部取付板がベースプレート上で摺動する際には、潤滑層が金属溶射防錆層を保護する保護層としても機能するため、摺動作業により防錆力が損なわれるのを回避することができる。従って、摺動作業後の防錆処理を不要とすることができ、支承装置の設置にあたっての作業性の向上や作業コストの低減を図ることが可能になる。
【００２４】
また、本発明は、上面側に上部取付板が連結されるとともに、下面側に下部取付板が連結された支承体と、前記上部取付板と上部構造物との間に設置されるソールプレートと、前記下部取付板と下部構造物との間に設置されるベースプレートとを備え、前記上部構造物の荷重を支持しながら、前記上部取付板を前記ソールプレートとの間で水平方向に摺動させて前記支承体の据え付け位置を調整する支承装置であって、前記上部取付板及び前記ソールプレートの各々の摺動面側において、プレート本体から該摺動面に向けて金属溶射防錆層及び潤滑層が順に積層されたことを特徴とする。本発明によれば、前記発明と同様に、支承装置に適切な防錆力を付与しつつ、支承装置の設置にあたっての作業性の向上や作業コストの低減を図ることが可能になる。
【００２５】
上記支承装置において、前記金属溶射防錆層を、亜鉛、アルミニウム、亜鉛−アルミニウム合金又は擬合金、アルミニウム−マグネシウム合金又は擬合金、並びに亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金又は擬合金からなる群より選ばれる少なくとも一種を溶射して形成することができる。
【００２６】
これによれば、溶融亜鉛めっき法を用いる場合に比べて工程数を大幅に削減することができ、ベースプレート等の製造期間の短縮や製造コストの低減を図ることが可能になる。また、作業の途中で鋼材に反りが生じるのを回避することもできるため、摺動面の平坦性を確保する上で好ましく、品質面においても安定したベースプレート等を提供することが可能になる。さらに、溶射ガンの届く範囲であれば、品質を低下させることなく金属溶射防錆層を形成できるため、防錆処理の対象となる鋼材の大きさに左右されないという利点もある。
【００２７】
上記支承装置において、前記潤滑層が、二硫化モリブデンを含む防錆潤滑剤焼付皮膜と、該防錆潤滑剤焼付皮膜の前記摺動面側の面に塗布され、フッ素樹脂、二硫化モリブデン及びグラファイトのうちの少なくとも一種を含むコート層とを備え、該コート層の表面が前記摺動面を構成することができる。これによれば、静摩擦係数と動摩擦係数の差を小さくでき、低い摩擦係数を得ることができるため、上部構造物の荷重を支持した状態であっても、下部取付板とベースプレートの間の摺動、又は上部取付板とソールプレートの間の摺動を小さな力で行うことが可能となる。尚、摩擦係数が０．１以下であれば、摺動作業に用いるジャッキとして、小型のジャッキを使用することが可能になる。
【００２８】
上記支承装置において、前記金属溶射防錆層が、１００μｍ以上の厚さを有するとともに、その表面粗さ（最大高さＲｙ）が３０μｍ以下であり、前記防錆潤滑剤焼付皮膜が、１５μｍ以上の厚さを有するように構成することができる。これによれば、摺動時の低摩擦係数の確保と摺動面における潤滑層の維持とを安定して行うことができるとともに、それらに個体差が生じるのを抑制することができる。また、摺動作業後における摺動面の防錆力を長期間に亘って維持することもできる。
【００２９】
上記支承装置において、前記潤滑層が、前記金属溶射防錆層の前記摺動面側の面に被装され、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂及びグラファイトのうちの少なくとも一種を含むシート層を備え、該シート層の表面が前記摺動面を構成することができる。これによれば、防錆潤滑剤焼付皮膜を形成する際の焼付け工程を省略することができ、製作期間の短縮化や製造コストの削減を図ることが可能になる。
【００３０】
上記支承装置において、前記金属溶射防錆層が、１００μｍ以上の厚さを有するとともに、その表面粗さ（最大高さＲｙ）が３０μｍ以下であり、前記シート層が、０．２ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の厚さを有するように構成することができる。これによれば、摺動面の表面形状を平坦に保ち、低い摩擦力で摺動作業を行うことが可能になる。
【００３１】
上記支承装置において、前記潤滑層が、二硫化モリブデン、グラファイト及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一種を含む乾性被膜潤滑剤によるコート層からなり、該コート層の表面が前記摺動面を構成することができる。
【００３２】
上記支承装置において、前記金属溶射防錆層が、１００μｍ以上の厚さを有するとともに、その表面粗さ（最大高さＲｙ）を３０μｍ以下とすることができ、これによれば、低い摩擦力で摺動作業を行うことが可能になる。
【００３３】
上記支承装置において、前記支承体を、剛性材料層と弾性材料層を交互に積層した積層ゴム体とすることができ、さらに、積層ゴム体を、柱状鉛を挿入した鉛プラグ入り積層ゴム体とすることができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上のように、本発明によれば、支承装置に適切な防錆力を付与しつつ、支承装置の設置にあたっての作業性の向上や作業コストの低減を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明にかかる支承装置の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】図１の支承装置の据え付け工程を示す図である。
【図４】図１の支承装置の据え付け工程を示す図である。
【図５】図１の支承装置の据え付け工程を示す図である。
【図６】図１の支承装置の据え付け工程を示す図である。
【図７】図１の支承装置の据え付け工程を示す図である。
【図８】図１の支承装置の据え付け工程を示す図である。
【図９】図１の支承装置を鋼橋の施工に適用した場合を示す図である。
【図１０】本発明にかかる支承装置の第２の実施形態を示す断面図である。
【図１１】本発明にかかる支承装置の第３の実施形態を示す断面図である。
【図１２】実施例１の履歴曲線を示す図である。
【図１３】実施例２の履歴曲線を示す図である。
【図１４】実施例１、２の摩擦係数を示す図である。
【図１５】実施例３−１〜３−３の摩擦係数を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３７】
図１は、本発明にかかる支承装置の第１の実施形態を示す断面図であり、この支承装置１は、積層ゴム体２と、積層ゴム体２の上方に設けられたソールプレート３と、積層ゴム体２の下方に設けられたベースプレート４とを備える。
【００３８】
積層ゴム体２は、構造物等を安定した状態で支持するとともに、地震等における水平方向の振動を和らげ、構造物の揺れを長周期化するために備えられる。この積層ゴム体２は、ゴムからなる弾性材料層２ｂと、鉄板からなる剛性材料層２ｃとが上下方向に交互に積層され、平面視において矩形状、方形状又は円形状に構成される。積層ゴム体２の最上部には、上部補強板２ｄが埋設され、上部補強板２ｄは、六角ボルト５ａを介して、積層ゴム体２の上面側に設置される上部取付板６と連結される。一方、積層ゴム体２の最下部には、下部補強板２ｅが埋設され、下部補強板２ｅは、六角ボルト５ｂを介して、積層ゴム体２の下面側に設置される下部取付板７と連結される。
【００３９】
ソールプレート３は、橋桁等の上部コンクリート構造物（以下、「上部構造物」という）８と上部取付板６の間に設置され、積層ゴム体２を上部構造物８に連結するために備えられる。ソールプレート３の上面３ａは、上部アンカーボルト９により上部構造物８に固着され、一方、下面３ｂは、上部取付ボルト１０及び取付孔３ｃを通じて上部取付板６と連結される。
【００４０】
ベースプレート４は、橋脚等の下部構造物１１と下部取付板７の間に設置され、積層ゴム体２を下部構造物１１に連結するために備えられる。ベースプレート４の下面４ａは、下部アンカーボルト１２により下部構造物１１に固着され、一方、上面４ｂは、下部取付ボルト１３により下部取付板７と連結される。尚、ベースプレート４には、本取付孔４ｃ及び仮取付孔４ｄの二種類の取付孔が穿設され、ベースプレート４と下部取付板７の連結は、本取付孔４ｃ及び仮取付孔４ｄのいずれかに下部取付ボルト１３を螺合することで行われる。
【００４１】
また、ベースプレート４の上面４ｂ側においては、図２に示すように、ベースプレート４のプレート本体４１から上面４ｂに向けて、金属溶射防錆層４２、防錆潤滑剤焼付皮膜４３及びコート層４４が順に積層される。さらに、下部取付板７の下面７ａ側においても、下部取付板７のプレート本体７１から下面７ａに向けて、金属溶射防錆層７２、防錆潤滑剤焼付皮膜７３及びコート層７４が順に積層される。
【００４２】
金属溶射防錆層４２、７２は、ベースプレート４等の防錆を図ると同時に、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３の下地を担うものである。この金属溶射防錆層４２、７２は、亜鉛、アルミニウム、亜鉛−アルミニウム合金又は擬合金、アルミニウム−マグネシウム合金又は擬合金、並びに亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金又は擬合金からなる群より選ばれる少なくとも一種を溶射することにより形成される。
【００４３】
ここで、「擬合金」とは、２種以上の金属材料が完全に相溶していない状態の合金を意味し、具体的には、各々の金属材料を別々の溶射ガンを用いて同一表面上に溶射し、金属材料が付着した領域である程度の合金化を進めるものを言う。
【００４４】
防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３は、金属溶射防錆層４２、７２とともにベースプレート４等の防錆を図りつつ、ベースプレート４と下部取付板７の間の摩擦係数を低減するために備えられる。この防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３は、金属溶射防錆層４２、７２の表面上に、二硫化モリブデンを主成分とする防錆潤滑剤溶液を吹き付け、焼き付けを行うことによって形成される。
【００４５】
コート層４４、７４は、ベースプレート４と下部取付板７の間の摩擦係数、特に静摩擦係数と動摩擦係数の差を低減するとともに、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３の損傷等を軽減するために備えられる。このコート層４４、７４は、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３の表面上に、フッ素樹脂、二硫化モリブデン及びグラファイトのうちの少なくとも一種を含むコート液を塗布することによって形成される。尚、コート液の塗布は、スプレーによるものでも刷毛等によるものであってもよい。
【００４６】
そして、金属溶射防錆層４２、７２、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３及びコート層４４、７４の具体的な製造工程は、次の通りである。尚、金属溶射防錆層等の形成にあたり、ベースプレート４上及び下部取付板７上のいずれに形成する場合にも、同一の手順となるため、ここでは、ベースプレート４上に形成する場合を例示する。また、金属溶射防錆層４２は、アルミニウム−マグネシウム合金材料より形成するものとし、溶射方法は、プラズマ溶射法を用いるものとする。
【００４７】
（１）ベースプレート鋼材の素地調整（ブラスト処理）
（２）アルミニウム−マグネシウム合金材料のプラズマ溶射処理（金属溶射防錆層の形成）
（３）プラズマ溶射面の平面加工（バフ研磨処理）
（４）二硫化モリブデンを含む防錆潤滑剤溶液の吹き付け
（５）焼成・焼付け
（６）冷却
（７）フッ素樹脂を含むコート液のスプレー塗布
【００４８】
上記の際、金属溶射防錆層４２の形成にあたっては、金属溶射防錆層４２の膜厚を１００μｍ以上とすることが好ましい。また、プラズマ溶射面の平面加工にあたっては、表面粗さ（最大高さＲｙ）を３０μｍ以下とすることが好ましい。
【００４９】
ここで、上記の製造工程との対比のため、溶融亜鉛めっきによる一般的な防錆下地処理を用いたベースプレート４の製造工程を挙げる。
（１）ベースプレート鋼材の表面のうち、下部取付板７が摺動する領域にマスキング剤を塗布
（２）摺動領域（マスキング領域）以外の部分の素地調整（脱脂→水洗→酸洗→水洗→フラックス処理→乾燥）
（３）めっき防錆処理（めっき槽への浸漬）
（４）冷却
（５）摺動領域のマスキング剤の除去
（６）摺動領域の素地調整（脱脂→水洗→燐酸塩皮膜処理→水洗→乾燥）
（７）摺動領域へ二硫化モリブデンを含む防錆潤滑剤溶液の吹き付け
（８）焼成・焼付け
（９）冷却
（１０）ベースプレート鋼材の反りの矯正作業
（１１）フッ素樹脂を含むコート液のスプレー塗布
【００５０】
上記から分かるように、本実施の形態にかかる製造工程においては、溶融亜鉛めっき法を用いる場合に比べて工程数を大幅に削減することができ、また、めっき槽等の大掛かりな設備も不要になる。
【００５１】
特に、溶融亜鉛めっきを用いて防錆下地処理を行った場合には、めっき処理の際に、少なくとも亜鉛の溶融温度（４３０℃）を超える熱をベースプレート鋼材に付与することになるため、その影響でベースプレート鋼材に反りが生じ、ベースプレート鋼材の反りを事後的に矯正する作業が必要になる。しかし、かかる作業には熟練した技能が要求されるため、作業可能な作業員が特定の者に限られ、また、作業に要する手間も大きいことから、コストの増大や納期の遅延を招くなど様々な問題を生じ易い。また、矯正作業の過程で防錆処理した溶融亜鉛めっき面に割れやヒビが入ることもあり、その後の捕集作業に時間とコストがかかるだけでなく、品質にも悪影響を及ぼす虞がある。
【００５２】
これに対し、本実施の形態にかかる製造工程においては、溶射作業により防錆層を形成することから、ベースプレート鋼材に高熱が付与されないため、製造作業の過程でベースプレート鋼材に反りが生じることがない。このため、摺動面の平坦性を確保する上で好ましく、品質面においても安定したベースプレート４を提供することが可能になる。また、溶射ガンの届く範囲であれば、品質を低下させることなく金属溶射防錆層４２を形成できるため、防錆処理の対象となる鋼材の大きさに左右されないという利点もある。
【００５３】
尚、金属溶射防錆層の溶射方法は、プラズマ溶射以外にも、ガス溶射やアーク溶射等の他の溶射方法を用いることができ、鋼材に反り等の変形が生じないような状態で、各種の溶射金属材料を適宜に組み合わせて溶射皮膜を形成できるものであれば、特に限定されるものではない。すなわち、溶融亜鉛めっき処理等で生じる鋼材の反りや、溶融亜鉛めっき処理に見られる表面の凹凸状態を回避でき、その上で、鋼材との間で所定の付着力が得られれば、如何なる溶射方法であってもよい。
【００５４】
次に、図１に示す支承装置１の据え付け方法について、図３〜図８を参照しながら説明する。ここでは、支承装置１を橋梁に用いる場合を例にとって説明する。
【００５５】
先ず、図３に示すように、上部取付ボルト１０を介して上部取付板６の上面にソールプレート３を固定するとともに、下部取付ボルト１３を介して下部取付板７の下面にベースプレート４を固定し、支承装置１を上部構造物（橋桁）８の下面と下部構造物（橋脚）１１の上面との間に設置する。この際、下部取付板７とベースプレート４との固定は、下部取付ボルト１３を仮取付孔４ｄに螺合することで行い、これによって、ベースプレート４がソールプレート３よりも上部構造物８の中心（橋軸方向の中心）側に位置する状態で支承装置１を設置する。
【００５６】
下部構造物１１及び上部構造物８を打設した後、図４に示すように、プレストレス作業やある程度の期間が経過することによるコンクリートのクリープ、乾燥収縮により、上部構造物８が中心方向に変形し、それに伴って、ソールプレート３が上部構造物８の中心に向けて移動し、積層ゴム体２が傾斜する。尚、ソールプレート３が上部構造物８の中心に向けて移動するのは、橋梁の設置においては、一般に、橋桁が中心に向かって乾燥収縮するのに加え、橋桁の中心に向かって圧縮力が働くようにプレストレス処理を施すためである。
【００５７】
更なる期間の経過後、上部構造物８の変形が落ち着いた段階（一般的には、プレストレス作業による収縮やコンクリートのクリープ、乾燥収縮が略々終了した状態）で、上部構造物８の荷重を支持しながら、下部取付板７をベースプレート４上で摺動させ、据え付け位置を調整し、積層ゴム体２の姿勢を直立状態に矯正する。
【００５８】
かかる作業にあたっては、先ず、図５に示すように、積層ゴム体２が傾斜したことにより生じた水平力が、下部取付板７とベースプレート４を固定する下部取付ボルト１３に作用しているため、ジャッキ１５を用いて、下部取付板７を上部構造物８の中心と反対側の方向に向けて引っ張り、下部取付ボルト１３に作用する水平力を除去する。その後、図６に示すように、下部取付ボルト１３を取り外し、下部取付板７とベースプレート４の間の固定を解除する。
【００５９】
次いで、図７に示すように、ジャッキ１５を図５の場合と反対側に移動させ、その後、下部取付板７を上部構造物８の中心に向けて引っ張り、下部取付板７をベースプレート４上で摺動させる。この際、ソールプレート３が上部構造物８の中心側に移動したのと同量分だけ、下部取付板７の位置を上部構造物８の中心側に移動させる。これにより、プレストレス作業やコンクリートのクリープ、乾燥収縮による上部構造物８の中心方向への変形を吸収し、積層ゴム体２の姿勢を直立に近い状態に矯正する。
【００６０】
前述の通り、下部取付板７及びベースプレート４には、潤滑層としての防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３及びコート層４４、７４が形成されるため（図２参照）、大きな引張力を付与しなくとも、下部取付板７をベースプレート４上で摺動させることでき、小型のジャッキを用いて作業することが可能になる。また、摺動作業時の金属溶射防錆層４２、７２の損傷は、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３及びコート層４４、７４により好適に防止されるため、摺動作業後の補修作業を行わなくても、防錆力を維持することができる。
【００６１】
最後に、図８に示すように、ベースプレート４の本取付孔４ｃに下部取付ボルト１３を螺合し、積層ゴム体２を直立させた状態で下部取付板７とベースプレート４を固定する。尚、上記工程から理解されるように、ベースプレート４の本取付孔４ｃは、予め上部構造物８の変形量（ソールプレート３の移動量）を見込んだ上で、その移動量の分だけ仮取付孔４ｄから離間させた位置に設けられる。
【００６２】
以上のように、本実施の形態によれば、下部取付板７及びベースプレート４の各々の摺動面側に、金属溶射防錆層４２、７２、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３及びコート層４４、７４を設けるため、金属溶射防錆層４２、７２及び防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３によって下部取付板７及びベースプレート４の防錆を図りながら、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３及びコート層４４、７４によって下部取付板７とベースプレート４の間の潤滑性を確保することができる。
【００６３】
また、下部取付板７がベースプレート４上を摺動する際には、コート層４４、７４が、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３を保護する保護層として機能すると同時に、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３が、金属溶射防錆層４２、７２を保護する保護層として機能するため、摺動作業により防錆力が損なわれるのを回避することができる。従って、摺動作業後の防錆処理を不要とすることができ、支承装置１の設置にあたっての作業性の向上や作業コストの低減を図ることが可能になる。
【００６４】
特に、本実施の形態にかかる支承装置１を橋梁設置に用いた場合には、橋梁施工現場の橋台上での摺動作業後の防錆作業が不要になるため、現場作業の効率化を図ることができ、工事期間を短縮することが可能になる。また、前述のように、摺動作業後に金属溶射防錆層４２、７２を補修する必要がないため、補修作業に要するコストがかかることがなく、補修コストの削減を図ることも可能になる。
【００６５】
尚、上記実施の形態においては、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３上にコート層４４、７４を設け、潤滑層を二層構造化しているが、コート層４４、７４は、省略することもできる。
【００６６】
また、上記実施の形態においては、下部取付板７がベースプレート４の上面を摺動する構成を例示したが、ソールプレート３に本取付孔及び仮取付孔を穿設し、上部取付板６がソールプレート３の下面を摺動するように構成することもできる。この場合、ベースプレート４には、図１のソールプレート３の場合と同様、一種の取付孔のみが穿設され、下部取付板７は、ベースプレート４上を摺動しないようにベースプレート４と連結される。
【００６７】
さらに、上記実施の形態においては、積層ゴム体２として、交互に積層された弾性材料層２ｂ及び剛性材料層２ｃのみを有する構成を例示したが（図１参照）、積層ゴム体２の中心に柱状鉛を挿入した鉛プラグ入り積層ゴム体を用いることもできる。この場合、摺動作業に際して、柱状鉛が抵抗力として作用するものの、摺動させる際の水平方向の移動速度は、一般に油圧ジャッキを用いて作業することから緩やかな速度となるため、鉛材料のクリープ特性から大きな抵抗力が生じることはない。このため、摺動作業は、柱状鉛が挿入されない積層ゴム体２と大差なく行うことができる。
【００６８】
また、上記実施の形態においては、下部取付板７を摺動させて据え付け位置を調整し、積層ゴム体２の姿勢を直立状態に矯正するにあたり（図５〜図７参照）、上部構造物８の変形が落ち着いた段階で作業を開始するようにしたが、コンクリートのクリープ、乾燥収縮が完全に終了するには相当の期間を要し、工事期間の長期化を招く要因の１つとなる。このため、現場施工において、残余の変形量が想定される段階で、摺動作業及び支承装置１の本固定を行う必要がある場合は、特許第２７５７７２８号公報に記載の技術を応用し、積層ゴム体２の姿勢を直立状態に戻した後に、さらに下部取付板７を摺動させ、想定される残余の変形量に相当する分だけ積層ゴム体２を反対側に傾斜させるようにしてもよい。
【００６９】
さらに、上記実施の形態においては、コンクリート製の橋桁の施工に適用する場合について説明したが、本実施の形態にかかる支承装置１は、鋼橋の施工に対しても有効である。以下、支承装置１を鋼橋の施工に適用した場合について説明する。
【００７０】
鋼製の橋桁２１を製作する際には、図９（ａ）に示すように、施工時に自重で生じる撓みｆを予測し、通常、上げ越し（キャンバ）と呼ばれる反対方向への反りを設ける手法が採られる。
【００７１】
このように、自重で撓む方向（下方）と反対方向（上方）への鋼撓みｆを橋桁２１に予め設けるため、図９（ｂ）に示すように、橋桁（上部構造物）２１の設置後にキャンバによる撓みｆが消滅すると、橋桁２１を支える支点間の間隔Ｗが広くなる。その結果、橋桁２１と橋脚２２、２３の間に位置する支承装置１ａ、１ｂに水平せん断変形が生じ、図４に示した場合と同様に、支承装置１ａ、１ｂの積層ゴム体２（図１参照）が傾斜するようになる。
【００７２】
そのため、支承装置１ａ、１ｂの下部取付板７又は上部取付板６（図１参照）を傾斜方向と逆方向に摺動させ、支承装置１ａ、１ｂを直立状態に戻す必要があるが、本実施の形態にかかる支承装置１であれば、前述のように、適切な防錆力を付与しつつ、設置にあたっての作業性の向上や作業コストの低減を図ることが可能になる。尚、支承装置１ａ、１ｂを直立状態に戻すための具体的な手順は、図３〜図８に示した場合と同様である。
【００７３】
次に、本発明にかかる支承装置の第２の実施形態について説明する。尚、本実施の形態にかかる支承装置は、ベースプレート４の上面側構造及び下部取付板７の下面側構造を除き、第１の実施形態にかかる支承装置１と同様の構成を有するため、ここでは、相違点を中心に説明する。
【００７４】
図１０に示すように、本実施の形態にかかる支承装置は、ベースプレート４の上面４ｂ側に、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂及びグラファイトのうちの少なくとも一種を含むシート層４５を備える。このシート層４５は、図２の防錆潤滑剤焼付皮膜４３及びコート層４４に代えて設けられるものであり、潤滑層として機能する。また、下部取付板７の下面７ａ側においても、図２の防錆潤滑剤焼付皮膜７３及びコート層７４に代えて、ベースプレート４のシート層４５と同様の構成を有するシート層７５が設けられる。
【００７５】
これらシート層４５、７５は、金属溶射防錆層４２、７２の表面上に形成し得るため、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３（図２参照）の形成工程（焼付工程等）を省略することが可能になり、支承装置の製作期間の短縮化や製造コストの低減を図ることができる。
【００７６】
シート層４５、７５の形成に際しては、金属溶射防錆層４２、７２の厚さを１００μｍ以上とするとともに、金属溶射防錆層４２、７２の表面粗さ（Ｒｙ）を３０μｍ以下とした上で、シート層４５、７５の層厚を０．２〜１．０ｍｍに調整することが好ましい。これにより、摺動面の表面形状を平坦に保ち、低い摩擦力で摺動作業を行うことが可能になる。
【００７７】
本実施の形態においても、下部取付板７の摺動面側及びベースプレート４の摺動面側の各々に、金属溶射防錆層４２、７２及びシート層４５、７５を設け、これらにより防錆作用と潤滑作用の双方を確保するため、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることが可能になる。
【００７８】
次に、本発明にかかる支承装置の第３の実施形態について説明する。尚、本実施の形態にかかる支承装置においても、ベースプレート４の上面側構造及び下部取付板７の下面側構造を除き、第１の実施形態にかかる支承装置１と同様の構成を有するため、相違点を中心に説明する。
【００７９】
図１１に示すように、本実施の形態にかかる支承装置は、ベースプレート４の上面４ｂ側に、フッ素樹脂、二硫化モリブデン及びグラファイトのうちの少なくとも一種を含む乾性被膜潤滑剤によるコート層４６を備える。この乾性被膜潤滑剤によるコート層４６は、図２の防錆潤滑剤焼付皮膜４３及びコート層４４に代えて設けられるものであり、潤滑層として機能する。また、下部取付板７の下面７ａ側においても、図２の防錆潤滑剤焼付皮膜７３及びコート層７４に代えて、ベースプレート４のコート層４６と同様の構成を有するコート層７６が設けられる。
【００８０】
これらコート層４６、７６は、フッ素樹脂、二硫化モリブデン及びグラファイトのうちの少なくとも一種を含む乾性被膜潤滑剤を、金属溶射防錆層４２、７２の表面上に塗布することによって形成することができ、例えば、住鉱潤滑剤株式会社製のスミロン２２５０スプレー、モリドライスプレー５５１０、グラファイトスプレーＧ（いずれも商品名）等の固体潤滑剤含有スプレーをスプレー塗布することによって形成することができる。
【００８１】
尚、乾性被膜潤滑剤として、常温硬化する二硫化モリブデン潤滑剤入り塗料を使用する場合には、焼き付けを必要としないため、焼付工程を省略することができ、納期の短縮化や低コスト化を図ることができる。また、この場合には、施工現場におけるコート層４６の経年劣化や剥がれに対しても好ましく対応することができる。
【００８２】
また、コート層４６、７６の形成に際しては、低い摩擦力での摺動作業を可能とするため、金属溶射防錆層４２、７２の厚さを１００μｍ以上とするとともに、金属溶射防錆層４２、７２の表面粗さ（Ｒｙ）を３０μｍ以下とした上で、乾性被膜潤滑剤を塗布することが好ましい。
【００８３】
本実施の形態においても、金属溶射防錆層４２、７２及びコート層４６、７６によって防錆作用と潤滑作用の双方を確保することができるため、第１及び第２の実施形態と同様の作用効果を得ることが可能になる。
【００８４】
また、乾性被膜潤滑剤によるコート層４６、７６を金属溶射防錆層４２、７２上に直接設ける構成においては、支承組み立て時に塗布したコート層４６、７６の大気暴露面に、長期にわたる橋梁の施工期間中、経年劣化等による剥がれ等の損傷が生じても、摺動作業時に現場で再度金属溶射防錆層４６、７６上に乾性被膜潤滑剤を塗布することで容易に補修することができる。
【００８５】
さらに、工場等による支承の製造段階において、組み立て状態でベースプレート４の上面４ｂと下部取付板７の下面７ａとが接する範囲のみにコート層４６、７６を形成し、他の摺動範囲に関しては、橋梁施工現場において、支承を摺動させる段階で乾性被膜潤滑剤を塗布することもできる。この場合は、支承の据え付けから長時間経過した状態での摺動面の劣化や剥がれを懸念する必要がなくなる。
【実施例】
【００８６】
次に、本発明にかかる支承装置の滑り試験例について説明する。
【００８７】
滑り試験は、下部取付板７を想定した金属板（以下、「上滑り板」という）と、ベースプレート４を想定した金属板（以下、「下滑り板」という）とを用いて行った。上滑り板としては、板厚が１２ｍｍで平面寸法が８０ｍｍ×８０ｍｍの平板を用い、一方、下滑り板としては、板厚が１２ｍｍで平面寸法が１００ｍｍ×２００ｍｍの平板を用いた。
【００８８】
上滑り板及び下滑り板の各々の摺動面側の構造は、下記の４種類の仕様のいずれかとした。
仕様Ａ：金属溶射防錆層のみ
仕様Ｂ：金属溶射防錆層＋二硫化モリブデンを含む防錆潤滑剤焼付皮膜
仕様Ｃ：金属溶射防錆層＋二硫化モリブデンを含む防錆潤滑剤焼付皮膜＋フッ素樹脂を含むコート層
仕様Ｄ：金属溶射防錆層＋フッ素樹脂を含むシート層
【００８９】
表１に、上滑り板の摺動面側の構造と下滑り板の摺動面側の構造との組み合わせを示す。
【００９０】
【表１】
【００９１】
表１の参考例及び実施例１〜３のいずれにおいても、金属溶射防錆層は、アルミニウム９５ｗｔ％−マグネシウム５ｗｔ％からなる合金ワイヤーを用いた溶線式プラズマ溶射方法によるアルミニウム−マグネシウム合金層とした。この際の金属溶射防錆層の厚さは、１００μｍ以上とし、表面粗さ（Ｒｙ）は、３０μｍ以下に調整した。
【００９２】
また、実施例１、２において、防錆潤滑剤焼付皮膜の厚さは、１５μｍ以上とし、また、コート層は、フッ素樹脂としてポリテトラフルオロエチレンを用い、スプレー塗布により形成した。
【００９３】
さらに、実施例３において、シート層に用いたフッ素樹脂シートは、０．２ｍｍの厚さを有するポリテトラフルオロエチレンシート（実施例３−１）と、１ｍｍの厚さを有するポリテトラフルオロエチレンシート（実施例３−２）と、０．２ｍｍの厚さを有するガラス繊維強化処理を施したポリテトラフルオロエチレンシート（実施例３−３）との３種類のシート層を形成した。
【００９４】
試験方法は、上滑り板と下滑り板を重ね合わせ、板平面と直交する方向に荷重を載荷した状態で、上滑り板の位置を固定しつつ、油圧シリンダーにより下滑り板を水平方向に変位させ、下滑り板の長手方向に沿って往復摺動させるものとした。その際の試験条件は、入力波形を振動数０．０４７Ｈｚの正弦波状とし、±５０ｍｍの水平方向への変位を２回与えるものとした。また、板材と直交する方向への載荷荷重は、面圧が３Ｍｐａ、６Ｍｐａ及び９Ｍｐａとなる３種類とした。
【００９５】
そして、油圧シリンダーに取り付けたロードセル（荷重計）により、摺動時に発生する水平方向の摩擦力を計測し、その摩擦力と上記の載荷荷重とから摩擦係数μを算出した。図１２に、実施例１の履歴曲線を示し、図１３に、実施例２の履歴曲線を示す。また、図１４に、実施例１、２の摩擦係数μを示し、図１５に、実施例３−１〜３−３の摩擦係数μを示す。
【００９６】
図１４に示されるように、実施例２においては、いずれの面圧でも摩擦係数μが０．１以下となり、摺動に適した低い摩擦係数を得ることができるのが分かった。また、実施例２においては、面圧を増大させても摩擦係数μのばらつきが小さく、金属溶射防錆層の表面の損傷等も認められなかった。
【００９７】
さらに、実施例１においても、摩擦係数μに若干のばらつきが生じるものの、低い摩擦係数を得ることができており、良好な特性を有することが分かった。尚、参考例の試験結果については図示していないが、その摩擦係数μは、０．４以上であった。
【００９８】
また、図１５に示されるように、実施例３−１〜３−３のいずれにおいても、摩擦係数μが０．１以下であり、また、面圧を増大させても摩擦係数μのばらつきが小さく、良好な特性を得られることが分かった。
【符号の説明】
【００９９】
１（１ａ、１ｂ） 支承装置
２ 積層ゴム体
２ｂ 弾性材料層
２ｃ 剛性材料層
２ｄ 上部補強板
２ｅ 下部補強板
３ ソールプレート
３ａ ソールプレートの上面
３ｂ ソールプレートの下面
３ｃ 取付孔
４ ベースプレート
４ａ ベースプレートの下面
４ｂ ベースプレートの上面
４ｃ 本取付孔
４ｄ 仮取付孔
５（５ａ、５ｂ） 六角ボルト
６ 上部取付板
７ 下部取付板
７ａ 下部取付板の下面
８ 上部構造物
９ 上部アンカーボルト
１０ 上部取付ボルト
１１ 下部構造物
１２ 下部アンカーボルト
１３ 下部取付ボルト
２１ 橋桁
２２ 橋脚
４１ プレート本体
４２ 金属溶射防錆層
４３ 防錆潤滑剤焼付皮膜
４４ コート層
４５ シート層
４６ コート層
７１ プレート本体
７２ 金属溶射防錆層
７３ 防錆潤滑剤焼付皮膜
７４ コート層
７５ シート層
７６ コート層
【技術分野】
【０００１】
本発明は、橋梁等で用いる支承装置に関し、特に、除変形方式を採用して設置するのに適した支承装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、橋梁を支承する支承体の施工においては、上部構造物（橋桁）が鋼製等の一体的に製作される橋桁である場合、その橋桁の全荷重を支承体に負担させる段階で、橋桁に生じる下方への撓みを考慮し、荷重を支持した際に撓む方向と反対の方向（上方）へ橋桁を意図的に撓ませることが行われる。
【０００３】
上記の際、水平方向に変形が容易なゴム支承等を用いた場合には、ゴム支承体上に橋桁が載置された際に、橋桁自身の荷重により上記の意図的な撓みが除去され、橋軸方向のゴム支承体の据え付け間隔が拡がる現象が生じる。その結果、ゴム支承体の上部工側の取付け位置と下部工側の取付け位置との間に橋軸方向のずれが生じ、ゴム支承体が傾いた状態で取り付けられることになる。このような場合、施工管理者は、一旦、橋桁の荷重を鉛直方向ジャッキ等により仮受けし、橋桁の撓みを除去した後、ゴム支承体に橋桁の荷重を移動させる工夫を行っている。
【０００４】
また、上部構造物（橋桁）を施工現場でコンクリートを打設する構造とした場合、特に、予め応力を与えたコンクリートで橋桁を構成する所謂プレストレストコンクリート橋梁とした場合には、ＰＣ鋼材が縮もうとする力を利用してコンクリートに圧縮力を付与するため、ＰＣ鋼材が縮む際に、その縮み分だけゴム支承体の上部工側が橋軸方向に沿って移動することになる。この場合も、ゴム支承体の上部工側の取付け位置と下部工側の取付け位置との間に橋軸方向のずれが生じ、ゴム支承体の姿勢に傾き（せん断変形）が生じることになる。
【０００５】
さらに、ゴム支承体のせん断変形は、温度変化やコンクリートの乾燥収縮、クリープの影響によっても生じるため、支承体の施工にあたっては、それらも十分に考慮する必要がある。
【０００６】
ゴム支承体の据え付け方法には、例えば、非特許文献１に記載のように、見込まれるゴム支承体の傾斜量の分だけ、ゴム支承体を反対側に傾斜させた状態で施工し、上部構造物の変形時にゴム支承体を直立状態に遷移させる予変形方式と、ゴム支承体を傾けることなく施工し、その後、上部構造物の変形により生じた傾斜量の分だけ、ゴム支承体を反対側に変形させて姿勢を矯正する除変形方式とがある。
【０００７】
上記のうち、予変形方式は、せん断変形保持治具を用い、想定される変形量分を予めゴム支承体に与えた状態で橋桁を施工し、その後、せん断変形保持治具を取り外し、完成時にゴム支承体の姿勢を直立状態にするものである。この予変形方式においては、ゴム支承体に鉛直荷重が載荷されていない状態で傾きが与えられるため、ゴム支承体に回転方向の力が作用し、ゴム支承体の上面と下面の平行を維持できない虞がある。その場合は、せん断変形保持治具にレベル調整用のプレートを挟み込む等の工夫が行われている。
【０００８】
一方、除変形方式は、ゴム支承体を傾斜させることなく、直立状態で上部工及び下部工との据え付けを行い、その後の適当な時期に、橋桁の荷重がゴム支承体に載荷された状態で、ゴム支承体の下部取付板をベースプレート上で摺動させて、据え付け位置を調整し、ゴム支承体の姿勢を直立状態に復元するものである。この際、摺動する摺動面の摩擦係数は低い方が好ましいため、下部取付板及びベースプレートの両摺動面には、溶融亜鉛めっき防錆処理、金属溶射防錆処理、塗装防錆処理等の防錆処理層に代えて、摺動用潤滑皮膜が形成される。
【０００９】
除変形方式において、ゴム支承体を直立状態に戻すにあたっては、先ず、上部構造物の変形に起因して傾斜したゴム支承体を、油圧ジャッキによって水平方向に仮受けし、その後、下部取付板をベースプレートに固定する取付けボルトを取り外す。そして、油圧ジャッキにより下部取付板をベースプレート上で摺動させ、橋梁完成時にゴム支承体が直立状態になるように、上部工と下部工の据え付け位置を調整する。その状態で、取付けボルト又は溶接により、下部取付板をベースプレートに固定する。
【００１０】
その後、据え付けが完成した状態で、摺動によって露出した部分（摺動用潤滑皮膜を形成した表面のうち、摺動後に露出状態となった部分）に防錆処理を施す。この防錆処理は、露出部分の摺動用潤滑皮膜を除去した後に、皮膜を除去した面の粗さを調整して下地処理を施し、下地上に塗装等の処理を施すことによって行われる。
【００１１】
また、特許文献１には、上記除変形方式の１つとして、プレストレスにより生じた変形量とコンクリートの乾燥収縮で生じた変形量分を摺動させるだけでなく、その後に生じると想定されるコンクリート収縮量を見込んだ分、さらに反対側へゴム支承を傾斜させ、施工に要する期間を大幅に短縮する技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１２】
【特許文献１】特許第２７５７７２８号公報
【非特許文献】
【００１３】
【非特許文献１】社団法人日本道路協会著、「道路橋支承便覧（改訂版）」、ｐ２４３〜２４５
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、除変形方式を用いた従来の施工方法においては、下部取付板の摺動後に露出する部分の防錆処理を、下部取付板を摺動させた後に橋梁施工現場の橋台上で行わざるを得ず、工場等の屋内で防錆処理を施す場合に比べて様々な制約を受けることになる。このため、例えば、塗装により防錆処理を施した場合には、下地処理や塗装膜の管理を十分に行ったとしても、他の部分と同等の防錆力を確保するのが困難になるという問題がある。
【００１５】
また、塗装による防錆処理に代えて、金属溶射防錆層を形成して防錆処理を図る方法もあるが、金属溶射作業に必要な溶射装置が比較的に大きいため、橋梁施工現場への装置の搬入、装置の設置場所、装置への電源供給、溶射作業にあたっての溶射ガンと防錆処理面との距離等の面で多くの問題が生じる。また、この場合、作業コストも高騰化し易く、実用的とは言い難い。
【００１６】
さらに、溶融亜鉛めっき防錆皮膜を形成することで防錆力を確保する方法もあるが、その施工の工程上、橋梁施工現場の橋台上で防錆作業を行うこと自体が困難である。
【００１７】
また、鋼橋の施工段階で生じる橋桁自身の荷重による下方への撓みを考慮して、予め橋桁自身に与えた撓み方向と逆方向への意図的な撓みの除去により、橋軸方向のゴム支承体の据付間隔が広がる現象に対し、当該ゴム支承体を直立状態に戻すにあたっては、前記した通り、一旦、橋桁の荷重を鉛直方向ジャッキで仮受けし、橋桁の撓みを除去する工程を介在させる必要があるため、橋台上の鉛直方向ジャッキの配置場所の確保や、上部及び下部構造物における鉛直方向ジャッキ位置の耐荷重性検討を行う必要がある。
【００１８】
一方、仮受けするジャッキを用いずに、鋼橋に対して前記コンクリートで橋桁を構成する場合に用いられる徐変形方式を適用した場合には、橋台上の鉛直方向ジャッキの配置場所の確保や、上部及び下部構造物における鉛直方向ジャッキ位置の耐荷重性検討を行う必要がなくなるが、下部取付板の摺動後に露出する部分の防錆処理の問題は同様に生じる。
【００１９】
さらには、鋼製の桁の設計製作は基準温度時を基本として行われるため、仮設時期が夏場であると、基準温度時には桁の長さが長くなり、また、反対に仮設時が冬場であれば、基準温度時には桁の長さが短くなる現象が生じ、桁の橋軸端部において、設置後に橋軸方向に支承位置を移動させることが必要になる場合がある。
【００２０】
この問題を、前記コンクリートで橋桁を構成する場合に用いられる除変形方式を用いて解決する場合は、同様に下部取付板の摺動後に露出する部分の防錆処理対策が求められることとなる。そして、前記鋼製の橋桁の伸縮量は、線膨張係数と鋼製桁の長さと基準温度からの温度変化量により求まるため、特に長径間の連続橋の場合は大きな問題となっていた。
【００２１】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、支承装置に適切な防錆力を付与しつつ、設置にあたっての作業性の向上や作業コストの低減を図ることが可能な支承装置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】
【００２２】
上記目的を達成するため、本発明は、上面側に上部取付板が連結されるとともに、下面側に下部取付板が連結された支承体と、前記上部取付板と上部構造物との間に設置されるソールプレートと、前記下部取付板と下部構造物との間に設置されるベースプレートとを備え、前記上部構造物の荷重を支持しながら、前記下部取付板を前記ベースプレートとの間で水平方向に摺動させて前記支承体の据え付け位置を調整する支承装置であって、前記下部取付板及び前記ベースプレートの各々の摺動面側において、プレート本体から該摺動面に向けて金属溶射防錆層及び潤滑層が順に積層されたことを特徴とする。
【００２３】
そして、本発明によれば、下部取付板及びベースプレートの各々の摺動面側において、プレート本体から摺動面に向けて金属溶射防錆層及び潤滑層が順に積層されるため、金属溶射防錆層によって下部取付板及びベースプレートの防錆を図りながら、潤滑層によって下部取付板とベースプレートの間の潤滑性を確保することができる。また、下部取付板がベースプレート上で摺動する際には、潤滑層が金属溶射防錆層を保護する保護層としても機能するため、摺動作業により防錆力が損なわれるのを回避することができる。従って、摺動作業後の防錆処理を不要とすることができ、支承装置の設置にあたっての作業性の向上や作業コストの低減を図ることが可能になる。
【００２４】
また、本発明は、上面側に上部取付板が連結されるとともに、下面側に下部取付板が連結された支承体と、前記上部取付板と上部構造物との間に設置されるソールプレートと、前記下部取付板と下部構造物との間に設置されるベースプレートとを備え、前記上部構造物の荷重を支持しながら、前記上部取付板を前記ソールプレートとの間で水平方向に摺動させて前記支承体の据え付け位置を調整する支承装置であって、前記上部取付板及び前記ソールプレートの各々の摺動面側において、プレート本体から該摺動面に向けて金属溶射防錆層及び潤滑層が順に積層されたことを特徴とする。本発明によれば、前記発明と同様に、支承装置に適切な防錆力を付与しつつ、支承装置の設置にあたっての作業性の向上や作業コストの低減を図ることが可能になる。
【００２５】
上記支承装置において、前記金属溶射防錆層を、亜鉛、アルミニウム、亜鉛−アルミニウム合金又は擬合金、アルミニウム−マグネシウム合金又は擬合金、並びに亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金又は擬合金からなる群より選ばれる少なくとも一種を溶射して形成することができる。
【００２６】
これによれば、溶融亜鉛めっき法を用いる場合に比べて工程数を大幅に削減することができ、ベースプレート等の製造期間の短縮や製造コストの低減を図ることが可能になる。また、作業の途中で鋼材に反りが生じるのを回避することもできるため、摺動面の平坦性を確保する上で好ましく、品質面においても安定したベースプレート等を提供することが可能になる。さらに、溶射ガンの届く範囲であれば、品質を低下させることなく金属溶射防錆層を形成できるため、防錆処理の対象となる鋼材の大きさに左右されないという利点もある。
【００２７】
上記支承装置において、前記潤滑層が、二硫化モリブデンを含む防錆潤滑剤焼付皮膜と、該防錆潤滑剤焼付皮膜の前記摺動面側の面に塗布され、フッ素樹脂、二硫化モリブデン及びグラファイトのうちの少なくとも一種を含むコート層とを備え、該コート層の表面が前記摺動面を構成することができる。これによれば、静摩擦係数と動摩擦係数の差を小さくでき、低い摩擦係数を得ることができるため、上部構造物の荷重を支持した状態であっても、下部取付板とベースプレートの間の摺動、又は上部取付板とソールプレートの間の摺動を小さな力で行うことが可能となる。尚、摩擦係数が０．１以下であれば、摺動作業に用いるジャッキとして、小型のジャッキを使用することが可能になる。
【００２８】
上記支承装置において、前記金属溶射防錆層が、１００μｍ以上の厚さを有するとともに、その表面粗さ（最大高さＲｙ）が３０μｍ以下であり、前記防錆潤滑剤焼付皮膜が、１５μｍ以上の厚さを有するように構成することができる。これによれば、摺動時の低摩擦係数の確保と摺動面における潤滑層の維持とを安定して行うことができるとともに、それらに個体差が生じるのを抑制することができる。また、摺動作業後における摺動面の防錆力を長期間に亘って維持することもできる。
【００２９】
上記支承装置において、前記潤滑層が、前記金属溶射防錆層の前記摺動面側の面に被装され、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂及びグラファイトのうちの少なくとも一種を含むシート層を備え、該シート層の表面が前記摺動面を構成することができる。これによれば、防錆潤滑剤焼付皮膜を形成する際の焼付け工程を省略することができ、製作期間の短縮化や製造コストの削減を図ることが可能になる。
【００３０】
上記支承装置において、前記金属溶射防錆層が、１００μｍ以上の厚さを有するとともに、その表面粗さ（最大高さＲｙ）が３０μｍ以下であり、前記シート層が、０．２ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の厚さを有するように構成することができる。これによれば、摺動面の表面形状を平坦に保ち、低い摩擦力で摺動作業を行うことが可能になる。
【００３１】
上記支承装置において、前記潤滑層が、二硫化モリブデン、グラファイト及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一種を含む乾性被膜潤滑剤によるコート層からなり、該コート層の表面が前記摺動面を構成することができる。
【００３２】
上記支承装置において、前記金属溶射防錆層が、１００μｍ以上の厚さを有するとともに、その表面粗さ（最大高さＲｙ）を３０μｍ以下とすることができ、これによれば、低い摩擦力で摺動作業を行うことが可能になる。
【００３３】
上記支承装置において、前記支承体を、剛性材料層と弾性材料層を交互に積層した積層ゴム体とすることができ、さらに、積層ゴム体を、柱状鉛を挿入した鉛プラグ入り積層ゴム体とすることができる。
【発明の効果】
【００３４】
以上のように、本発明によれば、支承装置に適切な防錆力を付与しつつ、支承装置の設置にあたっての作業性の向上や作業コストの低減を図ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明にかかる支承装置の第１の実施形態を示す断面図である。
【図２】図１のＡ部拡大図である。
【図３】図１の支承装置の据え付け工程を示す図である。
【図４】図１の支承装置の据え付け工程を示す図である。
【図５】図１の支承装置の据え付け工程を示す図である。
【図６】図１の支承装置の据え付け工程を示す図である。
【図７】図１の支承装置の据え付け工程を示す図である。
【図８】図１の支承装置の据え付け工程を示す図である。
【図９】図１の支承装置を鋼橋の施工に適用した場合を示す図である。
【図１０】本発明にかかる支承装置の第２の実施形態を示す断面図である。
【図１１】本発明にかかる支承装置の第３の実施形態を示す断面図である。
【図１２】実施例１の履歴曲線を示す図である。
【図１３】実施例２の履歴曲線を示す図である。
【図１４】実施例１、２の摩擦係数を示す図である。
【図１５】実施例３−１〜３−３の摩擦係数を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３６】
次に、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。
【００３７】
図１は、本発明にかかる支承装置の第１の実施形態を示す断面図であり、この支承装置１は、積層ゴム体２と、積層ゴム体２の上方に設けられたソールプレート３と、積層ゴム体２の下方に設けられたベースプレート４とを備える。
【００３８】
積層ゴム体２は、構造物等を安定した状態で支持するとともに、地震等における水平方向の振動を和らげ、構造物の揺れを長周期化するために備えられる。この積層ゴム体２は、ゴムからなる弾性材料層２ｂと、鉄板からなる剛性材料層２ｃとが上下方向に交互に積層され、平面視において矩形状、方形状又は円形状に構成される。積層ゴム体２の最上部には、上部補強板２ｄが埋設され、上部補強板２ｄは、六角ボルト５ａを介して、積層ゴム体２の上面側に設置される上部取付板６と連結される。一方、積層ゴム体２の最下部には、下部補強板２ｅが埋設され、下部補強板２ｅは、六角ボルト５ｂを介して、積層ゴム体２の下面側に設置される下部取付板７と連結される。
【００３９】
ソールプレート３は、橋桁等の上部コンクリート構造物（以下、「上部構造物」という）８と上部取付板６の間に設置され、積層ゴム体２を上部構造物８に連結するために備えられる。ソールプレート３の上面３ａは、上部アンカーボルト９により上部構造物８に固着され、一方、下面３ｂは、上部取付ボルト１０及び取付孔３ｃを通じて上部取付板６と連結される。
【００４０】
ベースプレート４は、橋脚等の下部構造物１１と下部取付板７の間に設置され、積層ゴム体２を下部構造物１１に連結するために備えられる。ベースプレート４の下面４ａは、下部アンカーボルト１２により下部構造物１１に固着され、一方、上面４ｂは、下部取付ボルト１３により下部取付板７と連結される。尚、ベースプレート４には、本取付孔４ｃ及び仮取付孔４ｄの二種類の取付孔が穿設され、ベースプレート４と下部取付板７の連結は、本取付孔４ｃ及び仮取付孔４ｄのいずれかに下部取付ボルト１３を螺合することで行われる。
【００４１】
また、ベースプレート４の上面４ｂ側においては、図２に示すように、ベースプレート４のプレート本体４１から上面４ｂに向けて、金属溶射防錆層４２、防錆潤滑剤焼付皮膜４３及びコート層４４が順に積層される。さらに、下部取付板７の下面７ａ側においても、下部取付板７のプレート本体７１から下面７ａに向けて、金属溶射防錆層７２、防錆潤滑剤焼付皮膜７３及びコート層７４が順に積層される。
【００４２】
金属溶射防錆層４２、７２は、ベースプレート４等の防錆を図ると同時に、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３の下地を担うものである。この金属溶射防錆層４２、７２は、亜鉛、アルミニウム、亜鉛−アルミニウム合金又は擬合金、アルミニウム−マグネシウム合金又は擬合金、並びに亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金又は擬合金からなる群より選ばれる少なくとも一種を溶射することにより形成される。
【００４３】
ここで、「擬合金」とは、２種以上の金属材料が完全に相溶していない状態の合金を意味し、具体的には、各々の金属材料を別々の溶射ガンを用いて同一表面上に溶射し、金属材料が付着した領域である程度の合金化を進めるものを言う。
【００４４】
防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３は、金属溶射防錆層４２、７２とともにベースプレート４等の防錆を図りつつ、ベースプレート４と下部取付板７の間の摩擦係数を低減するために備えられる。この防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３は、金属溶射防錆層４２、７２の表面上に、二硫化モリブデンを主成分とする防錆潤滑剤溶液を吹き付け、焼き付けを行うことによって形成される。
【００４５】
コート層４４、７４は、ベースプレート４と下部取付板７の間の摩擦係数、特に静摩擦係数と動摩擦係数の差を低減するとともに、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３の損傷等を軽減するために備えられる。このコート層４４、７４は、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３の表面上に、フッ素樹脂、二硫化モリブデン及びグラファイトのうちの少なくとも一種を含むコート液を塗布することによって形成される。尚、コート液の塗布は、スプレーによるものでも刷毛等によるものであってもよい。
【００４６】
そして、金属溶射防錆層４２、７２、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３及びコート層４４、７４の具体的な製造工程は、次の通りである。尚、金属溶射防錆層等の形成にあたり、ベースプレート４上及び下部取付板７上のいずれに形成する場合にも、同一の手順となるため、ここでは、ベースプレート４上に形成する場合を例示する。また、金属溶射防錆層４２は、アルミニウム−マグネシウム合金材料より形成するものとし、溶射方法は、プラズマ溶射法を用いるものとする。
【００４７】
（１）ベースプレート鋼材の素地調整（ブラスト処理）
（２）アルミニウム−マグネシウム合金材料のプラズマ溶射処理（金属溶射防錆層の形成）
（３）プラズマ溶射面の平面加工（バフ研磨処理）
（４）二硫化モリブデンを含む防錆潤滑剤溶液の吹き付け
（５）焼成・焼付け
（６）冷却
（７）フッ素樹脂を含むコート液のスプレー塗布
【００４８】
上記の際、金属溶射防錆層４２の形成にあたっては、金属溶射防錆層４２の膜厚を１００μｍ以上とすることが好ましい。また、プラズマ溶射面の平面加工にあたっては、表面粗さ（最大高さＲｙ）を３０μｍ以下とすることが好ましい。
【００４９】
ここで、上記の製造工程との対比のため、溶融亜鉛めっきによる一般的な防錆下地処理を用いたベースプレート４の製造工程を挙げる。
（１）ベースプレート鋼材の表面のうち、下部取付板７が摺動する領域にマスキング剤を塗布
（２）摺動領域（マスキング領域）以外の部分の素地調整（脱脂→水洗→酸洗→水洗→フラックス処理→乾燥）
（３）めっき防錆処理（めっき槽への浸漬）
（４）冷却
（５）摺動領域のマスキング剤の除去
（６）摺動領域の素地調整（脱脂→水洗→燐酸塩皮膜処理→水洗→乾燥）
（７）摺動領域へ二硫化モリブデンを含む防錆潤滑剤溶液の吹き付け
（８）焼成・焼付け
（９）冷却
（１０）ベースプレート鋼材の反りの矯正作業
（１１）フッ素樹脂を含むコート液のスプレー塗布
【００５０】
上記から分かるように、本実施の形態にかかる製造工程においては、溶融亜鉛めっき法を用いる場合に比べて工程数を大幅に削減することができ、また、めっき槽等の大掛かりな設備も不要になる。
【００５１】
特に、溶融亜鉛めっきを用いて防錆下地処理を行った場合には、めっき処理の際に、少なくとも亜鉛の溶融温度（４３０℃）を超える熱をベースプレート鋼材に付与することになるため、その影響でベースプレート鋼材に反りが生じ、ベースプレート鋼材の反りを事後的に矯正する作業が必要になる。しかし、かかる作業には熟練した技能が要求されるため、作業可能な作業員が特定の者に限られ、また、作業に要する手間も大きいことから、コストの増大や納期の遅延を招くなど様々な問題を生じ易い。また、矯正作業の過程で防錆処理した溶融亜鉛めっき面に割れやヒビが入ることもあり、その後の捕集作業に時間とコストがかかるだけでなく、品質にも悪影響を及ぼす虞がある。
【００５２】
これに対し、本実施の形態にかかる製造工程においては、溶射作業により防錆層を形成することから、ベースプレート鋼材に高熱が付与されないため、製造作業の過程でベースプレート鋼材に反りが生じることがない。このため、摺動面の平坦性を確保する上で好ましく、品質面においても安定したベースプレート４を提供することが可能になる。また、溶射ガンの届く範囲であれば、品質を低下させることなく金属溶射防錆層４２を形成できるため、防錆処理の対象となる鋼材の大きさに左右されないという利点もある。
【００５３】
尚、金属溶射防錆層の溶射方法は、プラズマ溶射以外にも、ガス溶射やアーク溶射等の他の溶射方法を用いることができ、鋼材に反り等の変形が生じないような状態で、各種の溶射金属材料を適宜に組み合わせて溶射皮膜を形成できるものであれば、特に限定されるものではない。すなわち、溶融亜鉛めっき処理等で生じる鋼材の反りや、溶融亜鉛めっき処理に見られる表面の凹凸状態を回避でき、その上で、鋼材との間で所定の付着力が得られれば、如何なる溶射方法であってもよい。
【００５４】
次に、図１に示す支承装置１の据え付け方法について、図３〜図８を参照しながら説明する。ここでは、支承装置１を橋梁に用いる場合を例にとって説明する。
【００５５】
先ず、図３に示すように、上部取付ボルト１０を介して上部取付板６の上面にソールプレート３を固定するとともに、下部取付ボルト１３を介して下部取付板７の下面にベースプレート４を固定し、支承装置１を上部構造物（橋桁）８の下面と下部構造物（橋脚）１１の上面との間に設置する。この際、下部取付板７とベースプレート４との固定は、下部取付ボルト１３を仮取付孔４ｄに螺合することで行い、これによって、ベースプレート４がソールプレート３よりも上部構造物８の中心（橋軸方向の中心）側に位置する状態で支承装置１を設置する。
【００５６】
下部構造物１１及び上部構造物８を打設した後、図４に示すように、プレストレス作業やある程度の期間が経過することによるコンクリートのクリープ、乾燥収縮により、上部構造物８が中心方向に変形し、それに伴って、ソールプレート３が上部構造物８の中心に向けて移動し、積層ゴム体２が傾斜する。尚、ソールプレート３が上部構造物８の中心に向けて移動するのは、橋梁の設置においては、一般に、橋桁が中心に向かって乾燥収縮するのに加え、橋桁の中心に向かって圧縮力が働くようにプレストレス処理を施すためである。
【００５７】
更なる期間の経過後、上部構造物８の変形が落ち着いた段階（一般的には、プレストレス作業による収縮やコンクリートのクリープ、乾燥収縮が略々終了した状態）で、上部構造物８の荷重を支持しながら、下部取付板７をベースプレート４上で摺動させ、据え付け位置を調整し、積層ゴム体２の姿勢を直立状態に矯正する。
【００５８】
かかる作業にあたっては、先ず、図５に示すように、積層ゴム体２が傾斜したことにより生じた水平力が、下部取付板７とベースプレート４を固定する下部取付ボルト１３に作用しているため、ジャッキ１５を用いて、下部取付板７を上部構造物８の中心と反対側の方向に向けて引っ張り、下部取付ボルト１３に作用する水平力を除去する。その後、図６に示すように、下部取付ボルト１３を取り外し、下部取付板７とベースプレート４の間の固定を解除する。
【００５９】
次いで、図７に示すように、ジャッキ１５を図５の場合と反対側に移動させ、その後、下部取付板７を上部構造物８の中心に向けて引っ張り、下部取付板７をベースプレート４上で摺動させる。この際、ソールプレート３が上部構造物８の中心側に移動したのと同量分だけ、下部取付板７の位置を上部構造物８の中心側に移動させる。これにより、プレストレス作業やコンクリートのクリープ、乾燥収縮による上部構造物８の中心方向への変形を吸収し、積層ゴム体２の姿勢を直立に近い状態に矯正する。
【００６０】
前述の通り、下部取付板７及びベースプレート４には、潤滑層としての防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３及びコート層４４、７４が形成されるため（図２参照）、大きな引張力を付与しなくとも、下部取付板７をベースプレート４上で摺動させることでき、小型のジャッキを用いて作業することが可能になる。また、摺動作業時の金属溶射防錆層４２、７２の損傷は、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３及びコート層４４、７４により好適に防止されるため、摺動作業後の補修作業を行わなくても、防錆力を維持することができる。
【００６１】
最後に、図８に示すように、ベースプレート４の本取付孔４ｃに下部取付ボルト１３を螺合し、積層ゴム体２を直立させた状態で下部取付板７とベースプレート４を固定する。尚、上記工程から理解されるように、ベースプレート４の本取付孔４ｃは、予め上部構造物８の変形量（ソールプレート３の移動量）を見込んだ上で、その移動量の分だけ仮取付孔４ｄから離間させた位置に設けられる。
【００６２】
以上のように、本実施の形態によれば、下部取付板７及びベースプレート４の各々の摺動面側に、金属溶射防錆層４２、７２、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３及びコート層４４、７４を設けるため、金属溶射防錆層４２、７２及び防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３によって下部取付板７及びベースプレート４の防錆を図りながら、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３及びコート層４４、７４によって下部取付板７とベースプレート４の間の潤滑性を確保することができる。
【００６３】
また、下部取付板７がベースプレート４上を摺動する際には、コート層４４、７４が、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３を保護する保護層として機能すると同時に、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３が、金属溶射防錆層４２、７２を保護する保護層として機能するため、摺動作業により防錆力が損なわれるのを回避することができる。従って、摺動作業後の防錆処理を不要とすることができ、支承装置１の設置にあたっての作業性の向上や作業コストの低減を図ることが可能になる。
【００６４】
特に、本実施の形態にかかる支承装置１を橋梁設置に用いた場合には、橋梁施工現場の橋台上での摺動作業後の防錆作業が不要になるため、現場作業の効率化を図ることができ、工事期間を短縮することが可能になる。また、前述のように、摺動作業後に金属溶射防錆層４２、７２を補修する必要がないため、補修作業に要するコストがかかることがなく、補修コストの削減を図ることも可能になる。
【００６５】
尚、上記実施の形態においては、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３上にコート層４４、７４を設け、潤滑層を二層構造化しているが、コート層４４、７４は、省略することもできる。
【００６６】
また、上記実施の形態においては、下部取付板７がベースプレート４の上面を摺動する構成を例示したが、ソールプレート３に本取付孔及び仮取付孔を穿設し、上部取付板６がソールプレート３の下面を摺動するように構成することもできる。この場合、ベースプレート４には、図１のソールプレート３の場合と同様、一種の取付孔のみが穿設され、下部取付板７は、ベースプレート４上を摺動しないようにベースプレート４と連結される。
【００６７】
さらに、上記実施の形態においては、積層ゴム体２として、交互に積層された弾性材料層２ｂ及び剛性材料層２ｃのみを有する構成を例示したが（図１参照）、積層ゴム体２の中心に柱状鉛を挿入した鉛プラグ入り積層ゴム体を用いることもできる。この場合、摺動作業に際して、柱状鉛が抵抗力として作用するものの、摺動させる際の水平方向の移動速度は、一般に油圧ジャッキを用いて作業することから緩やかな速度となるため、鉛材料のクリープ特性から大きな抵抗力が生じることはない。このため、摺動作業は、柱状鉛が挿入されない積層ゴム体２と大差なく行うことができる。
【００６８】
また、上記実施の形態においては、下部取付板７を摺動させて据え付け位置を調整し、積層ゴム体２の姿勢を直立状態に矯正するにあたり（図５〜図７参照）、上部構造物８の変形が落ち着いた段階で作業を開始するようにしたが、コンクリートのクリープ、乾燥収縮が完全に終了するには相当の期間を要し、工事期間の長期化を招く要因の１つとなる。このため、現場施工において、残余の変形量が想定される段階で、摺動作業及び支承装置１の本固定を行う必要がある場合は、特許第２７５７７２８号公報に記載の技術を応用し、積層ゴム体２の姿勢を直立状態に戻した後に、さらに下部取付板７を摺動させ、想定される残余の変形量に相当する分だけ積層ゴム体２を反対側に傾斜させるようにしてもよい。
【００６９】
さらに、上記実施の形態においては、コンクリート製の橋桁の施工に適用する場合について説明したが、本実施の形態にかかる支承装置１は、鋼橋の施工に対しても有効である。以下、支承装置１を鋼橋の施工に適用した場合について説明する。
【００７０】
鋼製の橋桁２１を製作する際には、図９（ａ）に示すように、施工時に自重で生じる撓みｆを予測し、通常、上げ越し（キャンバ）と呼ばれる反対方向への反りを設ける手法が採られる。
【００７１】
このように、自重で撓む方向（下方）と反対方向（上方）への鋼撓みｆを橋桁２１に予め設けるため、図９（ｂ）に示すように、橋桁（上部構造物）２１の設置後にキャンバによる撓みｆが消滅すると、橋桁２１を支える支点間の間隔Ｗが広くなる。その結果、橋桁２１と橋脚２２、２３の間に位置する支承装置１ａ、１ｂに水平せん断変形が生じ、図４に示した場合と同様に、支承装置１ａ、１ｂの積層ゴム体２（図１参照）が傾斜するようになる。
【００７２】
そのため、支承装置１ａ、１ｂの下部取付板７又は上部取付板６（図１参照）を傾斜方向と逆方向に摺動させ、支承装置１ａ、１ｂを直立状態に戻す必要があるが、本実施の形態にかかる支承装置１であれば、前述のように、適切な防錆力を付与しつつ、設置にあたっての作業性の向上や作業コストの低減を図ることが可能になる。尚、支承装置１ａ、１ｂを直立状態に戻すための具体的な手順は、図３〜図８に示した場合と同様である。
【００７３】
次に、本発明にかかる支承装置の第２の実施形態について説明する。尚、本実施の形態にかかる支承装置は、ベースプレート４の上面側構造及び下部取付板７の下面側構造を除き、第１の実施形態にかかる支承装置１と同様の構成を有するため、ここでは、相違点を中心に説明する。
【００７４】
図１０に示すように、本実施の形態にかかる支承装置は、ベースプレート４の上面４ｂ側に、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂及びグラファイトのうちの少なくとも一種を含むシート層４５を備える。このシート層４５は、図２の防錆潤滑剤焼付皮膜４３及びコート層４４に代えて設けられるものであり、潤滑層として機能する。また、下部取付板７の下面７ａ側においても、図２の防錆潤滑剤焼付皮膜７３及びコート層７４に代えて、ベースプレート４のシート層４５と同様の構成を有するシート層７５が設けられる。
【００７５】
これらシート層４５、７５は、金属溶射防錆層４２、７２の表面上に形成し得るため、防錆潤滑剤焼付皮膜４３、７３（図２参照）の形成工程（焼付工程等）を省略することが可能になり、支承装置の製作期間の短縮化や製造コストの低減を図ることができる。
【００７６】
シート層４５、７５の形成に際しては、金属溶射防錆層４２、７２の厚さを１００μｍ以上とするとともに、金属溶射防錆層４２、７２の表面粗さ（Ｒｙ）を３０μｍ以下とした上で、シート層４５、７５の層厚を０．２〜１．０ｍｍに調整することが好ましい。これにより、摺動面の表面形状を平坦に保ち、低い摩擦力で摺動作業を行うことが可能になる。
【００７７】
本実施の形態においても、下部取付板７の摺動面側及びベースプレート４の摺動面側の各々に、金属溶射防錆層４２、７２及びシート層４５、７５を設け、これらにより防錆作用と潤滑作用の双方を確保するため、第１の実施形態と同様の作用効果を得ることが可能になる。
【００７８】
次に、本発明にかかる支承装置の第３の実施形態について説明する。尚、本実施の形態にかかる支承装置においても、ベースプレート４の上面側構造及び下部取付板７の下面側構造を除き、第１の実施形態にかかる支承装置１と同様の構成を有するため、相違点を中心に説明する。
【００７９】
図１１に示すように、本実施の形態にかかる支承装置は、ベースプレート４の上面４ｂ側に、フッ素樹脂、二硫化モリブデン及びグラファイトのうちの少なくとも一種を含む乾性被膜潤滑剤によるコート層４６を備える。この乾性被膜潤滑剤によるコート層４６は、図２の防錆潤滑剤焼付皮膜４３及びコート層４４に代えて設けられるものであり、潤滑層として機能する。また、下部取付板７の下面７ａ側においても、図２の防錆潤滑剤焼付皮膜７３及びコート層７４に代えて、ベースプレート４のコート層４６と同様の構成を有するコート層７６が設けられる。
【００８０】
これらコート層４６、７６は、フッ素樹脂、二硫化モリブデン及びグラファイトのうちの少なくとも一種を含む乾性被膜潤滑剤を、金属溶射防錆層４２、７２の表面上に塗布することによって形成することができ、例えば、住鉱潤滑剤株式会社製のスミロン２２５０スプレー、モリドライスプレー５５１０、グラファイトスプレーＧ（いずれも商品名）等の固体潤滑剤含有スプレーをスプレー塗布することによって形成することができる。
【００８１】
尚、乾性被膜潤滑剤として、常温硬化する二硫化モリブデン潤滑剤入り塗料を使用する場合には、焼き付けを必要としないため、焼付工程を省略することができ、納期の短縮化や低コスト化を図ることができる。また、この場合には、施工現場におけるコート層４６の経年劣化や剥がれに対しても好ましく対応することができる。
【００８２】
また、コート層４６、７６の形成に際しては、低い摩擦力での摺動作業を可能とするため、金属溶射防錆層４２、７２の厚さを１００μｍ以上とするとともに、金属溶射防錆層４２、７２の表面粗さ（Ｒｙ）を３０μｍ以下とした上で、乾性被膜潤滑剤を塗布することが好ましい。
【００８３】
本実施の形態においても、金属溶射防錆層４２、７２及びコート層４６、７６によって防錆作用と潤滑作用の双方を確保することができるため、第１及び第２の実施形態と同様の作用効果を得ることが可能になる。
【００８４】
また、乾性被膜潤滑剤によるコート層４６、７６を金属溶射防錆層４２、７２上に直接設ける構成においては、支承組み立て時に塗布したコート層４６、７６の大気暴露面に、長期にわたる橋梁の施工期間中、経年劣化等による剥がれ等の損傷が生じても、摺動作業時に現場で再度金属溶射防錆層４６、７６上に乾性被膜潤滑剤を塗布することで容易に補修することができる。
【００８５】
さらに、工場等による支承の製造段階において、組み立て状態でベースプレート４の上面４ｂと下部取付板７の下面７ａとが接する範囲のみにコート層４６、７６を形成し、他の摺動範囲に関しては、橋梁施工現場において、支承を摺動させる段階で乾性被膜潤滑剤を塗布することもできる。この場合は、支承の据え付けから長時間経過した状態での摺動面の劣化や剥がれを懸念する必要がなくなる。
【実施例】
【００８６】
次に、本発明にかかる支承装置の滑り試験例について説明する。
【００８７】
滑り試験は、下部取付板７を想定した金属板（以下、「上滑り板」という）と、ベースプレート４を想定した金属板（以下、「下滑り板」という）とを用いて行った。上滑り板としては、板厚が１２ｍｍで平面寸法が８０ｍｍ×８０ｍｍの平板を用い、一方、下滑り板としては、板厚が１２ｍｍで平面寸法が１００ｍｍ×２００ｍｍの平板を用いた。
【００８８】
上滑り板及び下滑り板の各々の摺動面側の構造は、下記の４種類の仕様のいずれかとした。
仕様Ａ：金属溶射防錆層のみ
仕様Ｂ：金属溶射防錆層＋二硫化モリブデンを含む防錆潤滑剤焼付皮膜
仕様Ｃ：金属溶射防錆層＋二硫化モリブデンを含む防錆潤滑剤焼付皮膜＋フッ素樹脂を含むコート層
仕様Ｄ：金属溶射防錆層＋フッ素樹脂を含むシート層
【００８９】
表１に、上滑り板の摺動面側の構造と下滑り板の摺動面側の構造との組み合わせを示す。
【００９０】
【表１】
【００９１】
表１の参考例及び実施例１〜３のいずれにおいても、金属溶射防錆層は、アルミニウム９５ｗｔ％−マグネシウム５ｗｔ％からなる合金ワイヤーを用いた溶線式プラズマ溶射方法によるアルミニウム−マグネシウム合金層とした。この際の金属溶射防錆層の厚さは、１００μｍ以上とし、表面粗さ（Ｒｙ）は、３０μｍ以下に調整した。
【００９２】
また、実施例１、２において、防錆潤滑剤焼付皮膜の厚さは、１５μｍ以上とし、また、コート層は、フッ素樹脂としてポリテトラフルオロエチレンを用い、スプレー塗布により形成した。
【００９３】
さらに、実施例３において、シート層に用いたフッ素樹脂シートは、０．２ｍｍの厚さを有するポリテトラフルオロエチレンシート（実施例３−１）と、１ｍｍの厚さを有するポリテトラフルオロエチレンシート（実施例３−２）と、０．２ｍｍの厚さを有するガラス繊維強化処理を施したポリテトラフルオロエチレンシート（実施例３−３）との３種類のシート層を形成した。
【００９４】
試験方法は、上滑り板と下滑り板を重ね合わせ、板平面と直交する方向に荷重を載荷した状態で、上滑り板の位置を固定しつつ、油圧シリンダーにより下滑り板を水平方向に変位させ、下滑り板の長手方向に沿って往復摺動させるものとした。その際の試験条件は、入力波形を振動数０．０４７Ｈｚの正弦波状とし、±５０ｍｍの水平方向への変位を２回与えるものとした。また、板材と直交する方向への載荷荷重は、面圧が３Ｍｐａ、６Ｍｐａ及び９Ｍｐａとなる３種類とした。
【００９５】
そして、油圧シリンダーに取り付けたロードセル（荷重計）により、摺動時に発生する水平方向の摩擦力を計測し、その摩擦力と上記の載荷荷重とから摩擦係数μを算出した。図１２に、実施例１の履歴曲線を示し、図１３に、実施例２の履歴曲線を示す。また、図１４に、実施例１、２の摩擦係数μを示し、図１５に、実施例３−１〜３−３の摩擦係数μを示す。
【００９６】
図１４に示されるように、実施例２においては、いずれの面圧でも摩擦係数μが０．１以下となり、摺動に適した低い摩擦係数を得ることができるのが分かった。また、実施例２においては、面圧を増大させても摩擦係数μのばらつきが小さく、金属溶射防錆層の表面の損傷等も認められなかった。
【００９７】
さらに、実施例１においても、摩擦係数μに若干のばらつきが生じるものの、低い摩擦係数を得ることができており、良好な特性を有することが分かった。尚、参考例の試験結果については図示していないが、その摩擦係数μは、０．４以上であった。
【００９８】
また、図１５に示されるように、実施例３−１〜３−３のいずれにおいても、摩擦係数μが０．１以下であり、また、面圧を増大させても摩擦係数μのばらつきが小さく、良好な特性を得られることが分かった。
【符号の説明】
【００９９】
１（１ａ、１ｂ） 支承装置
２ 積層ゴム体
２ｂ 弾性材料層
２ｃ 剛性材料層
２ｄ 上部補強板
２ｅ 下部補強板
３ ソールプレート
３ａ ソールプレートの上面
３ｂ ソールプレートの下面
３ｃ 取付孔
４ ベースプレート
４ａ ベースプレートの下面
４ｂ ベースプレートの上面
４ｃ 本取付孔
４ｄ 仮取付孔
５（５ａ、５ｂ） 六角ボルト
６ 上部取付板
７ 下部取付板
７ａ 下部取付板の下面
８ 上部構造物
９ 上部アンカーボルト
１０ 上部取付ボルト
１１ 下部構造物
１２ 下部アンカーボルト
１３ 下部取付ボルト
２１ 橋桁
２２ 橋脚
４１ プレート本体
４２ 金属溶射防錆層
４３ 防錆潤滑剤焼付皮膜
４４ コート層
４５ シート層
４６ コート層
７１ プレート本体
７２ 金属溶射防錆層
７３ 防錆潤滑剤焼付皮膜
７４ コート層
７５ シート層
７６ コート層
【特許請求の範囲】
【請求項１】
上面側に上部取付板が連結されるとともに、下面側に下部取付板が連結された支承体と、前記上部取付板と上部構造物との間に設置されるソールプレートと、前記下部取付板と下部構造物との間に設置されるベースプレートとを備え、前記上部構造物の荷重を支持しながら、前記下部取付板を前記ベースプレートとの間で水平方向に摺動させて前記支承体の据え付け位置を調整する支承装置であって、
前記下部取付板及び前記ベースプレートの各々の摺動面側において、プレート本体から該摺動面に向けて金属溶射防錆層及び潤滑層が順に積層されたことを特徴とする支承装置。
【請求項２】
上面側に上部取付板が連結されるとともに、下面側に下部取付板が連結された支承体と、前記上部取付板と上部構造物との間に設置されるソールプレートと、前記下部取付板と下部構造物との間に設置されるベースプレートとを備え、前記上部構造物の荷重を支持しながら、前記上部取付板を前記ソールプレートとの間で水平方向に摺動させて前記支承体の据え付け位置を調整する支承装置であって、
前記上部取付板及び前記ソールプレートの各々の摺動面側において、プレート本体から該摺動面に向けて金属溶射防錆層及び潤滑層が順に積層されたことを特徴とする支承装置。
【請求項３】
前記金属溶射防錆層は、亜鉛、アルミニウム、亜鉛−アルミニウム合金又は擬合金、アルミニウム−マグネシウム合金又は擬合金、並びに亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金又は擬合金からなる群より選ばれる少なくとも一種を溶射してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の支承装置。
【請求項４】
前記潤滑層は、二硫化モリブデンを含む防錆潤滑剤焼付皮膜と、該防錆潤滑剤焼付皮膜の前記摺動面側の面に塗布され、フッ素樹脂、二硫化モリブデン及びグラファイトのうちの少なくとも一種を含むコート層とを備え、該コート層の表面が前記摺動面を構成することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の支承装置。
【請求項５】
前記金属溶射防錆層は、１００μｍ以上の厚さを有するとともに、その表面粗さ（最大高さＲｙ）が３０μｍ以下であり、
前記防錆潤滑剤焼付皮膜は、１５μｍ以上の厚さを有することを特徴とする請求項４に記載の支承装置。
【請求項６】
前記潤滑層は、前記金属溶射防錆層の前記摺動面側の面に被装され、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂及びグラファイトのうちの少なくとも一種を含むシート層を備え、該シート層の表面が前記摺動面を構成することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の支承装置。
【請求項７】
前記金属溶射防錆層は、１００μｍ以上の厚さを有するとともに、その表面粗さ（最大高さＲｙ）が３０μｍ以下であり、
前記シート層は、０．２ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の厚さを有することを特徴とする請求項６に記載の支承装置。
【請求項８】
前記潤滑層は、二硫化モリブデン、グラファイト及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一種を含む乾性被膜潤滑剤によるコート層からなり、該コート層の表面が前記摺動面を構成することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の支承装置。
【請求項９】
前記金属溶射防錆層は、１００μｍ以上の厚さを有するとともに、その表面粗さ（最大高さＲｙ）が３０μｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載の支承装置。
【請求項１０】
前記支承体は、剛性材料層と弾性材料層を交互に積層した積層ゴム体であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の支承装置。
【請求項１１】
前記積層ゴム体は、柱状鉛を挿入した鉛プラグ入り積層ゴム体であることを特徴とする請求項１０に記載の支承装置。
【請求項１】
上面側に上部取付板が連結されるとともに、下面側に下部取付板が連結された支承体と、前記上部取付板と上部構造物との間に設置されるソールプレートと、前記下部取付板と下部構造物との間に設置されるベースプレートとを備え、前記上部構造物の荷重を支持しながら、前記下部取付板を前記ベースプレートとの間で水平方向に摺動させて前記支承体の据え付け位置を調整する支承装置であって、
前記下部取付板及び前記ベースプレートの各々の摺動面側において、プレート本体から該摺動面に向けて金属溶射防錆層及び潤滑層が順に積層されたことを特徴とする支承装置。
【請求項２】
上面側に上部取付板が連結されるとともに、下面側に下部取付板が連結された支承体と、前記上部取付板と上部構造物との間に設置されるソールプレートと、前記下部取付板と下部構造物との間に設置されるベースプレートとを備え、前記上部構造物の荷重を支持しながら、前記上部取付板を前記ソールプレートとの間で水平方向に摺動させて前記支承体の据え付け位置を調整する支承装置であって、
前記上部取付板及び前記ソールプレートの各々の摺動面側において、プレート本体から該摺動面に向けて金属溶射防錆層及び潤滑層が順に積層されたことを特徴とする支承装置。
【請求項３】
前記金属溶射防錆層は、亜鉛、アルミニウム、亜鉛−アルミニウム合金又は擬合金、アルミニウム−マグネシウム合金又は擬合金、並びに亜鉛−アルミニウム−マグネシウム合金又は擬合金からなる群より選ばれる少なくとも一種を溶射してなることを特徴とする請求項１又は２に記載の支承装置。
【請求項４】
前記潤滑層は、二硫化モリブデンを含む防錆潤滑剤焼付皮膜と、該防錆潤滑剤焼付皮膜の前記摺動面側の面に塗布され、フッ素樹脂、二硫化モリブデン及びグラファイトのうちの少なくとも一種を含むコート層とを備え、該コート層の表面が前記摺動面を構成することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の支承装置。
【請求項５】
前記金属溶射防錆層は、１００μｍ以上の厚さを有するとともに、その表面粗さ（最大高さＲｙ）が３０μｍ以下であり、
前記防錆潤滑剤焼付皮膜は、１５μｍ以上の厚さを有することを特徴とする請求項４に記載の支承装置。
【請求項６】
前記潤滑層は、前記金属溶射防錆層の前記摺動面側の面に被装され、フッ素樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂及びグラファイトのうちの少なくとも一種を含むシート層を備え、該シート層の表面が前記摺動面を構成することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の支承装置。
【請求項７】
前記金属溶射防錆層は、１００μｍ以上の厚さを有するとともに、その表面粗さ（最大高さＲｙ）が３０μｍ以下であり、
前記シート層は、０．２ｍｍ以上、１．０ｍｍ以下の厚さを有することを特徴とする請求項６に記載の支承装置。
【請求項８】
前記潤滑層は、二硫化モリブデン、グラファイト及びフッ素樹脂のうちの少なくとも一種を含む乾性被膜潤滑剤によるコート層からなり、該コート層の表面が前記摺動面を構成することを特徴とする請求項１、２又は３に記載の支承装置。
【請求項９】
前記金属溶射防錆層は、１００μｍ以上の厚さを有するとともに、その表面粗さ（最大高さＲｙ）が３０μｍ以下であることを特徴とする請求項８に記載の支承装置。
【請求項１０】
前記支承体は、剛性材料層と弾性材料層を交互に積層した積層ゴム体であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の支承装置。
【請求項１１】
前記積層ゴム体は、柱状鉛を挿入した鉛プラグ入り積層ゴム体であることを特徴とする請求項１０に記載の支承装置。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１０−１９００２９（Ｐ２０１０−１９００２９Ａ）
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−２８６１０８（Ｐ２００９−２８６１０８）
【出願日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（０００１０３６４４）オイレス工業株式会社 (384)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年９月２日（２０１０．９．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年１２月１７日（２００９．１２．１７）
【出願人】（０００１０３６４４）オイレス工業株式会社 (384)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]