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LRB(鉛プラグ入り天然積層ゴム型免震支承)
Lead Rubber Bearing

特長

  • 荷重支持、けたの伸縮・回転吸収機能など、支承の要求性能に対し長期間安定した性能を保ちます。
  • 地震時の水平力の分散比率を自由に設定することができ、より合理的な橋の設計が可能となります。
  • 鋼製支承に比べてメンテナンスが容易です。
  • 簡単な構造で取り換えが容易になります。
  • 鉛プラグの大きさを変えることで、構造物の大きさ、特性にあわせ、自由にLRBの特性を設計できます。

構造

ゴムと鋼板を交互に積み重ね、加硫接着した積層ゴム体に鉛プラグを埋め込み、一体化した支承です。

被覆ゴム:ゴムで被覆して、内部ゴムの劣化を防ぎます。 鉛プラグ:高純度の鉛を使い、各種試験において減衰材料としてすぐれた特性と耐久性のあることが確認されています。 積層ゴム:天然ゴムを使用し、引張り強さ、硬さ、クリープ、経年変化、疲労など各種試験により、十分な耐久信頼性が確認されています。

基本特性

積層ゴム、鉛プラグの働き

積層ゴムの働き

1.鋼板で補強されたゴムが構造物をしっかり支えます。(荷重支持・回転吸収機能)

ゴム単体に比べて上下方向の剛性が高く、構造物を安定させて支持します。

2.地震の揺れをゆるやかな動きに変えます。(水平弾性機能)

水平方向には柔らかいため、地震の激しい振動をやわらげ、構造物の揺れを長周期化します。

3.構造物を元の位置に戻します。(復元機能)

地震がおさまったあと、ゴムの持っている復元力で、構造物を元の位置に戻します。

鉛プラグの働き

4.構造物の大きな揺れを減衰させます。(振動減衰機能)

積層ゴムの変形に伴って、鉛プラグが塑性変形をおこし、地震エネルギーを吸収すると共に、振動をすみやかに減衰、地震による変化量を小さくおさえます。

5.地震以外の揺れを抑えます。(トリガー機能)

一定の力が加わるまでは鉛プラグの高い剛性で構造物を固定するので、交通振動や暴風などによる揺れを防ぎます。

ゴム支承の耐久性

1889年、オーストラリア(メルボルン市)の鉄道用高架橋に振動・騒音対策として用いられた天然ゴムパッド(単層)が、現存する世界で最も古い橋梁用ゴム支承の実施例とされています。

本格的な積層ゴム支承としては1956年イギリス(LINCOLN CITY)にあるPelham Bridge(鋼橋)に使用されたものが世界で最初のものといわれています。以来積層ゴムも、ブリッジベアリングの一翼をにない、今日に至っています。

一方、わが国では、1961年東北本線鬼怒川橋梁に使用されたクロロプレン系積層ゴム支承が最も古いもので、この支承は設置後40年以上経過した今日でも、問題なく使用されています。

鉄道用高架橋(メルボルン市) 1889年設置

鬼怒川橋梁 1961年設置

設置例

LRBは、コンクリート橋、鋼橋など、あらゆる橋梁に設置が可能です。

基本特性確認試験

ゴム支承に関し、数多くの基礎実験や特性確認を行ない、その性能を実証しています。

年度 受託先 試験内容
昭和52年 日本国有鉄道 ゴムシューのせん断圧縮疲労試験
昭和53年 日本国有鉄道 ゴムシューの極限強度試験
昭和54年 日本国有鉄道 ゴムシューの据付け誤差に関する試験
昭和57年 日本国有鉄道 ゴムシューの回転せん断圧縮疲労試験
昭和58年 阪神高速道路公団 ゴムシューの疲労試験
昭和59年 日本国有鉄道 ゴムシューの鉛直バネ定数の測定試験
昭和59年 日本国有鉄道 ゴムシュー併用の鋼角ストッパー埋込部模型試験
昭和60年 鹿島建設(株) 原子力施設用 LRB特性試験
昭和61年 (財)電力中央研究所 原子力施設用 LRB特性試験
昭和62年 本州四国連絡橋公団 斜張橋用 ゴム支承特性試験
昭和62年 日本道路公団 ゴム支承の適用性に関する研究(その1、その2)
昭和62年 (財)鉄道総合技術研究所 ゴムシュー高面圧疲労試験
昭和63年 (社)建築研究振興協会 LRBを用いた実物免震建物の振動試験
昭和63年 住友建設(株) LRB耐火被覆試験
昭和63年 (財)鉄道総合技術研究所 ゴムシューの高面圧下の疲労試験
昭和63年 建築省土木研究所
(首都高速道路公団委託)
LRBの動的特性試験
昭和63年 阪神高速道路公団 交通振動対策ゴム支承試験
平成元年 阪神高速道路公団 単純桁の連続化工法に用いるLRBの要素試験
平成元年 北海道開発局 低温下のLRB性能試験
平成元年 (財)鉄道総合技術研究所 LRBの性能試験
平成2年 (財)鉄道総合技術研究所 リニア山梨実験線向 LRBの開発試験
平成2年 (財)鉄道総合技術研究所 ゴムシュー高面圧疲労試験
平成2年 日本鉄道建設公団 北総線向 LRB特性試験
平成2年 東京湾横断道路(株) LRBの多径間連続橋 適用試験
平成2年 日本道路公団 ゴム支承 耐久試験
平成2年 (財)電力中央研究所 原子力施設用 LRB特性試験
平成2年 日本鋼管(株) 宮川橋向 LRB特性試験
平成2年 建築省土木研究所/(株)長大 免震用 LRB官民共同研究
平成2年 日本鉄道建設公団 免震シューの調査・試験(その1)
平成3年 首都高速道路公団 ゴム支承性能試験
平成3年 日本鉄道建設公団 免震シューの調査・試験(その2)
平成4年 日本鉄道建設公団 免震シューの調査・試験(その3)
平成7年 日本鉄道建設公団 北陸新幹線、特殊ゴム支承に関する調査試験
平成8年 建設省土木研究所 免震支承の動的特性に及ぼす温度依存性および疲労特性に関する実験的研究
平成8年 (社)日本支承協会、ゴム支承協会 免震支承の引張り・せん断力同時載荷特性の確認試験
平成19年 (独)鉄道建設・運輸施設整備支援機構 鉄道用免震・制震装置の開発と性能評価ならびに研究の総括
平成19年 (独)土木研究所寒地土木研究所 寒冷地におけるゴム支承温度測定

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