地中防振壁の施工方法
【課題】地中防振壁の施工に際し、埋め戻し後の地盤転圧が十分にできない場合であっても、施工後、速やかに防振壁による防振効果を発揮させることができる、地中防振壁の施工方法を提案すること。
【解決手段】地面２を掘削して凹部３を形成する過程と、該凹部３に、表面に開口する多数の空隙を有し、密度が１０〜５０ｋｇ／ｍ3 の熱可塑性樹脂発泡体からなる防振材１を挿入配置する過程と、上記凹部３と上記防振材１の隙間５，６に、土砂にセメントを混合してなる埋め戻し材７を充填して埋め戻す過程とを含む地中防振壁の施工方法とした。
【解決手段】地面２を掘削して凹部３を形成する過程と、該凹部３に、表面に開口する多数の空隙を有し、密度が１０〜５０ｋｇ／ｍ3 の熱可塑性樹脂発泡体からなる防振材１を挿入配置する過程と、上記凹部３と上記防振材１の隙間５，６に、土砂にセメントを混合してなる埋め戻し材７を充填して埋め戻す過程とを含む地中防振壁の施工方法とした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車道や鉄道から地面を伝わってくる振動を低減するために、それらの施設の周辺に設置される地中防振壁に関し、特に、その地中防振壁の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車道や鉄道に隣接する地盤には、自動車や列車の走行に伴う振動が地面を介して伝わり、近隣の住宅やマンションの住民、あるいは学校や病院の人から苦情が出されることがある。これを防止するために、種々の防振方法が提案されている。
【０００３】
車道や鉄道から地面を伝わってくる振動を防止する最も簡単な方法は、それらの施設の周囲に深い溝を設けることである。地面の硬さと空気の硬さとは大きく違うので、地面と空気の境界で振動の透過率を小さくできる。
【０００４】
しかしながら、現実には、振動防止のための恒久的な溝を設けることはできず、地面を平らにする必要がある場合が多い。このために、溝を掘り、その中を柔らかい物で充填し、埋め戻すことが提案され、実行されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、熱可塑性樹脂発泡体片を結合して形成した、直方体あるいは柱状等の形状を有する防振材を、道路等に沿って、線状に掘った穴、あるいは千鳥状に掘った穴に挿入し、土砂等で埋め戻すことが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１８８２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したように、地中防振壁による交通振動の低減は、種々試みられており、その多くの場合、防振材として発泡合成樹脂やゴム材が用いられている。そして、特許文献１の施工方法のように、地中防振壁の施工方法は、一般的には、先ず地面を必要量掘削し、その穴に防振材を埋設し、掘削した穴と防振材との隙間を土砂等で埋め戻し、その後、振動ローラ等の転圧作業用重機を用いて転圧している。
【０００８】
しかしながら、地中防振壁の施工は、道路脇等の狭く限られた場所で行われることが多く、上記したような転圧作業用重機が使用できずに、小型タンパー等の小型機械による転圧しかできない場合が多いことから、転圧が不十分なものになりやすい。さらに、防振材と埋め戻し材との境界付近では、転圧を行うと防振材を破損してしまう虞があるため、狭小地においては、転圧すること自体が難しくなる。ここで、地中の振動の伝播においては、十分に転圧されていない軟弱な地盤では、振動がその箇所で増幅されることが多く、特に、工事直後においては、転圧が不十分であることにより、地中防振壁の振動防振効果が十分に発揮されず、周辺住民から苦情が出る場合が少なくない。
【０００９】
本発明は、上述したような地中防振壁の施工に際し、埋め戻し後の地盤転圧が十分にできない場合であっても、施工後、速やかに防振壁による防振効果を発揮させることができる、地中防振壁の施工方法を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を解決するため、請求項１の地中防振壁の施工方法は、地面を掘削して凹部を形成する過程と、該凹部に、表面に開口する多数の空隙を有し、密度が１０〜５０ｋｇ／ｍ3 の熱可塑性樹脂発泡体からなる防振材を挿入配置する過程と、上記凹部と上記防振材の隙間に、土砂にセメントを混合してなる埋め戻し材を充填して埋め戻す過程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２の地中防振壁の施工方法は、上記請求項１の発明において、上記防振材が、複数の熱可塑性樹脂発泡体片を結合してなる成形体からなり、空隙率が１０〜６０％であることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３の地中防振壁の施工方法は、上記請求項２の発明において、上記防振材が、最長部分の長さが５〜５０ｍｍである非球状の複数のスチレン系樹脂発泡チップによる型内発泡成形体であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４の地中防振壁の施工方法は、上記請求項１〜３のいずれかの発明において、上記埋め戻し材が、土砂１ｍ3に対してセメントを５０〜２００ｋｇ混合してなることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５の地中防振壁の施工方法は、上記請求項１〜４のいずれかの発明において、上記土砂が、現地掘削土であることを特徴とする。
【００１５】
さらに、請求項６の地中防振壁の施工方法は、上記請求項１〜５のいずれかの発明において、上記地面に形成する凹部の幅が、１〜２．５ｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
上記した請求項１の本発明によれば、凹部と防振材との隙間に、土砂にセメントを混合してなる埋め戻し材を充填して埋め戻すため、埋め戻し後の地盤の転圧を十分に行えない場合であっても、防振材の周囲が短時間で硬化するので、確実に防振効果が得られ、特に、防振工事をした直後からその効果を得ることができる。また、施工後の余り地盤の締め固めが進んでいない時期の大雨により地盤が緩んでも、既に地盤が硬化しているので、そのようなときに起こりがちな振動の増幅現象も起こらない。
【００１７】
また、請求項１の本発明によれば、防振材が表面に開口する多数の空隙を有しているものであるため、降雨や地下湧水により水が掘削した凹部へ浸入した場合に、防振材にかかる浮力が軽減されるとともに、上記埋め戻し材が少なくとも表層部の空隙に入り込み、硬化することによって防振材の浮き上がりが防止されるので、地中防振壁の施工性及び安定性に優れたものとなる。
【００１８】
更に、請求項１の本発明によれば、防振材として、熱可塑性樹脂発泡体を用いているため、コンクリートよりも５〜３０Ｈｚの振動を効果的に防振できると共に、その熱可塑性樹脂発泡体の密度が１０〜５０ｋｇ／ｍ3 であるため、機械的強度と軽量性とのバランスに優れ、施工性が良好なものとなる。
【００１９】
また、上記した請求項２の本発明によれば、防振材として、複数の熱可塑性樹脂発泡体片を結合してなる空隙率が１０〜６０％の成形体を用いているため、特に防振性能が優れたものとなる。
【００２０】
また、上記した請求項３の本発明によれば、防振材として、最長部分の長さが５〜５０ｍｍである非球状の複数のスチレン系樹脂発泡チップによる型内発泡成形体を用いているため、機械的強度に優れると共に、表面に開口する空隙が適度な大きさのものとなり、埋め戻し材が防振材の空隙に効果的に入り込むことができ、さらに浮き上がり防止効果が優れたものとなる。
【００２１】
また、上記した請求項４の本発明によれば、埋め戻し材として、土砂１ｍ3に対してセメントを５０〜２００ｋｇ混合してなるものを用いているため、埋め戻し材が短時間のうちに硬化し、防振性能を早期に発揮し得るものとなる。
【００２２】
また、上記した請求項５の本発明によれば、土砂として現地掘削土を用いているため、骨材としての砂利等を搬入する作業や、現地で発生した掘削土等を搬出する作業を低減できる。
【００２３】
また、上記した請求項６の本発明によれば、地面に形成する凹部の幅を１〜２．５ｍとしたので、歩道等の狭小地においても、地中防振壁の施工が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、上記した本発明に係る地中防振壁の施工方法について、図面等を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る地中防振壁の施工方法に使用する防振材１の一例を示した斜視図である。
本発明において使用できる防振材１としては、種々の防振材が使用できるが、特に、次の防振材が好適に用いられる。
【００２６】
先ず、本発明において好適に使用できる防振材は、密度が１０〜５０ｋｇ／ｍ3 、好ましくは１２〜３０ｋｇ／ｍ3 、より好ましくは１２〜２０ｋｇ／ｍ3 である熱可塑性樹脂発泡体からなる。密度が小さすぎる場合は、防振材の機械的強度、特に圧縮強さの低下により、防振材が損傷する虞がある。一方、密度が大きすぎる場合は、軽量性が不十分となり、施工性が悪化する。
なお、本明細書における防振材の密度は、防振材の全重量を防振材の外形寸法から求められる体積にて除することにより求められる。前記外形寸法から求められる防振材の体積には、空隙の体積も含まれる。
【００２７】
また、本発明において好適に使用できる防振材は、熱可塑性樹脂発泡体片（以下、単に発泡体片ともいう。）を結合してなる、表面に開口する多数の空隙を有する成形体からなる。
なお、本明細書における発泡体片とは、発泡粒子、発泡ストランド、発泡成形体および押出発泡体の粉砕物、チップ状の発泡体、筒状発泡粒子等を含むものである。
【００２８】
上記発泡体片を構成する熱可塑性樹脂には、特に制限はないが、発泡が容易で、圧縮強さ等の圧縮特性に優れる点で、ポリスチレン系樹脂が好ましく、また、脆性改善性に優れる点で、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂が好ましい。さらに、セメントとの接着性に優れるという点で、ポリスチレン系樹脂が特に好ましい。
【００２９】
上記発泡体片の製造法には制限はなく、樹脂の種類に応じて従来公知の方法を適宜選択することができる。
また、発泡体片を結合し、表面に開口する多数の空隙を有する成形体とする方法にも制限はなく、発泡体片の種類に応じて従来公知の方法を適宜選択することができる。
例えば、発泡体片を金型のキャビティ内に充填し、次いで、型締めを行なった後に加圧蒸気を上記キャビティ内に導入し、発泡体片個々の表面を溶融させて該発泡体片同士を空隙が残るように互いに融着させることにより、表面に開口する多数の空隙を有する防振材を製造することができる。
また、空隙のない成形体を製造した後、成形体の表面及び裏面に複数の溝を互いに交差するように掘削することにより、表面に開口する多数の空隙を有する防振材を製造することもできる。
【００３０】
また、本発明において好適に使用できる防振材は、空隙率が１０〜６０％が好ましく、より好ましくは１５〜５５％であり、さらに好ましくは２０〜５０％である。空隙率が低すぎる場合は、防振性能向上効果が不十分となる虞があり、また表面に開口する空隙が少なすぎて湧水等による浮力を低減する効果が小さくなる虞がある。一方、空隙率が高すぎる場合は、空隙が多すぎて防振材の機械的強度が低下しすぎる虞がある。特に、圧縮強さの低下により防振材が損傷する虞がある。
なお、本明細書における空隙率（Ａ）は次式によって算出される。
Ａ（％）＝〔（Ｂ−Ｃ）／Ｂ〕×１００
但し、上記Ｂは発泡体片成形体の見かけ体積（ｃｍ3 ）、上記Ｃは発泡体片成形体の真の体積（ｃｍ3 ）である。見かけ体積Ｂは発泡体片成形体の外形寸法から算出される体積、真の体積Ｃは発泡体片成形体の空隙部を除いた実質体積をそれぞれ指す。また真の体積Ｃは発泡成型体を液体（例えば水）中に沈めた時の増量した体積を測定することによって知ることができる。
【００３１】
上記空隙率を有する防振材を形成する発泡体片の形状は特に制限はないが、高い空隙率のものを形成することができることから、チップ状、筒状粒子、或いは長さ（Ｌ）と直径（Ｄ）の比Ｌ／Ｄが大きな発泡粒子または発泡ストランドが好ましく、更に、複雑な空隙を形成することができることから、チップ状のものが特に好ましい。
発泡体片の大きさは、発泡体片形状がチップ状の場合、発泡体片成形体を成形する際の成形金型充填性に優れ、さらに高い空隙率と高い圧縮強さとを兼備する発泡体片成形体を得る上で、最長部分の長さにおいて５〜５０ｍｍが好ましく、１０〜３５ｍｍがより好ましい。また、発泡体片形状が筒状の場合、発泡体片の大きさは、チップ状のものと同様の理由により、最長部分の長さにおいて２〜２０ｍｍが好ましく、３〜１０ｍｍがより好ましい。また、Ｌ／Ｄの大きな発泡粒子または発泡ストランドの場合、チップ状のものと同様の理由により、最長部分の長さにおいて２〜２０ｍｍであると共にＬ／Ｄは２以上であることが好ましく、３〜１０ｍｍであると共にＬ／Ｄは２以上であることがより好ましい。Ｌ／Ｄの上限は特に限定されるものではないが、概ね１０程度である。
なお、本明細書における発泡体片の最長部分の長さとは、発泡体片のあらゆる方向において外形寸法をノギスにより測定した際の最大寸法を意味する。そして、最長部分の長さとは、複数（少なくとも５０個以上）の発泡体片の最長部分の長さの算術平均値を意味する。
【００３２】
また、本発明において好適に使用できる防振材は、圧縮強さが３０〜３００ｋＰａであることが好ましく、４０〜２５０ｋＰａであることが更に好ましく、４０〜２００ｋＰａであることが特に好ましい。圧縮強さが３０ｋＰａ未満の場合は、土圧により防振材が損傷する虞がある。一方、圧縮強さが３００ｋＰａを超えること自体は特に問題はないが、圧縮強さが高いものは発泡体片成形体の見かけ密度が大きいもの、或いは空隙率の小さいものとなる傾向にある為、圧縮強さの上限は概ね３００ｋＰａであることが好ましい。
なお、本明細書における圧縮強さは、ＪＩＳ Ｋ７２２０（１９９９）に準拠して求められる５％圧縮強さとして測定される値である。
【００３３】
また、本発明において好適に使用できる防振材の形状は、立方体、直方体などの板状、或いは円柱、多角柱などの柱状である。かかる形状の発泡体片成形体は、製造が容易であり、地中に埋設する際の施工性にも優れている。特に、板状の防振材は、溝を地面に形成さえすれば埋設できるので、大きな掘削機を用いる必要がなく、小さな掘削機、例えばユンボを用いれば埋設工事をすることができるので好ましい。また、防振材は道路の端に埋設することが多いことから、板状の防振材は、道幅の短い、作業スペースが狭い道路であっても容易に埋設工事をすることができるので好ましい。一方、柱状の防振材は、円柱状の孔を地面にあけさえすれば埋設できるので、例えばボーリング用の掘削機を用いれば埋設工事をすることができ、容易に地中深くから防振壁を形成することができるので好ましい。また、防振材は限られた土地に埋設することが多いことから、変形した土地であっても土地形状に合わせて複数本の該柱状の防振材を曲線的に埋設する等して、防振壁を容易に形成することができるので好ましい。
【００３４】
直方体の防振材の場合、その大きさは特には制限はないが、通常は縦１８２０〜２０００ｍｍ、横９１０〜１０００ｍｍ、厚さ４００〜５００ｍｍ程度が好適に用いられる。また、柱状の防振材の場合、その断面形状は円形か楕円形が好ましく、その断面積は、製造し易さや施工の容易性を考慮して、７００〜５１００ｃｍ2であることが好ましく、長さは５００〜１０００ｍｍが好ましい。
【００３５】
図２は、防振壁を作るために地面２に溝（または穴）３を掘った状態を示す。溝（または穴）３を掘るときに、掘り出された土砂４がその隣に山積みにされている。図３は、上記溝（または穴）３の中に、予め用意された図１の防振材１を挿入配置した状態を示す。形成する溝（または穴）３の大きさは、挿入配置する防振材１よりも一回り大きいものである必要があり、特に、防振材１が直方体である場合には、上記溝３の幅は、歩道等の狭小地においても地中防振壁の施工を可能とする等の観点から１〜２．５ｍであることが好ましく、１．５〜２ｍであることがより好ましい。
【００３６】
図３に示すように防振材１を挿入配置した状態で、溝（または穴）３の壁面２ａと防振材１との間の隙間５の幅Ｘが５００ｍｍ以上となり、その上方のかぶり６の厚さＹが５００〜１０００ｍｍ程度となる大きさの溝（または穴）３とすることが、施工性、挿入配置した防振材の安定性、更には防振性能の観点から好ましい。幅Ｘの上限は特に限定されるものではないが、コスト面を考慮すると、その上限は１０００ｍｍ程度であることが好ましい。
【００３７】
本発明に係る地中防振壁の施工方法においては、上記溝（または穴）３の壁面２ａと防振材１との間の隙間５、及びその上方のかぶり６に、土砂にセメントを混合して迅速に固化するように調整された埋め戻し材７を充填し、埋め戻される。
【００３８】
具体的には、埋め戻し材７は、土砂４に、セメント８を混合して作製される。土砂４へのセメント８の混合割合、及び混合するセメント８の種類は、土砂４の性質に応じて適宜決定することができる。土砂４へのセメント８の混合割合は、セメント８の割合が少ないほど埋め戻し材７の一軸圧縮強度を弱め、多いほど埋め戻し材７の一軸圧縮強度を強めるが埋め戻し材７の固化が遅くなる。このことから、土砂４へのセメント８の適切な混合割合は自ずと規定され、土砂１ｍ3に対し、セメント５０〜２００ｋｇを混合することが好ましく、５０〜１００ｋｇを混合することがより好ましい。
【００３９】
また、本発明で使用される埋め戻し材７の含水比は、通常は埋め戻し材として使用する土砂の自然含水比のままで問題ないが、多くても液性限界未満とすることが好ましい。本発明における液性限界未満とは、ＪＩＳ Ａ １２０５（１９９９年）にて測定される落下回数が２６回以上であることを言う。液性限界は土砂の性質によって決定されるため、実際の作業における埋め戻し材への水の配合量は、土砂の性質によって液性限界未満の含水比となるように適宜決定する必要がある。埋め戻し材の含水比が液性限界未満であると、埋め戻し材の流動性と硬化速度とのバランスが優れるため、施工後の埋め戻し材が適度に固く、また硬化速度が速くなるので、さらに防振効果が早期に発揮されるばかりでなく、施工後直ちに地中防振壁上部の通行が可能となるため好ましい。
【００４０】
埋め戻し材７の作製に使用するセメント８には、通常一般に使用されるポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、膨張セメント等を使用でき、これらは単独であっても２種以上を混合したものであってもよい。これらの中でも、高炉セメント、特に高炉セメントＢ種（ＪＩＳ Ｒ ５２１１（２００３年））が、長期強度に優れ、六価クロムの溶出が少ないことから好ましく使用できる。
【００４１】
本発明においては、骨材としての砂利等を搬入する作業や、現地で発生した掘削土等を搬出する作業を低減できることから、上記埋め戻し材として、現地掘削土である土砂４にセメント８を混合した、所謂ソイルセメントを使用することが好ましい。
【００４２】
上記した適性な混合割合に調整された埋め戻し材７は、図３に示すように上記溝（または穴）３の中に防振材１を挿入配置した後、図４に示すように上記溝（または穴）３の壁面２ａと防振材１との間の隙間５、及びその上方のかぶり６に充填され、その充填後、直ちに固化する。
【００４３】
地盤の振動についてのインピーダンスは、固い物は大きく、柔らかいものは小さい。すなわち、埋め戻し材７は硬いのでインピーダンスは大きく、防振材１は柔らかいのでインピーダンスは小さい。波動の透過率は、その波動に関係するインピーダンスの変化が大きい境界面で小さく、インピーダンスの差が小さい境界面で大きい。従って、埋め戻し材７から防振材１への境界と、防振材１から埋め戻し材７への境界において振動の透過率は小さく、振動は急激に減衰する。
【００４４】
図５に示すように、地面２の上の車道等を走行する車両１０による振動は、地面２、埋め戻し材７、防振材１、埋め戻し材７、地面２を通って住宅１１等に達するが、埋め戻し材７が固化した後は、埋め戻し材７と防振材１の硬さの差が大きいので、両者の境界面における振動の透過率は非常に小さい。このようにして、車両１０等による振動は、住宅１１等に達する前にかなり弱くなる。すなわち、埋め戻し材７が固化すると同時に、つまり防振工事が完了すると同時に、直ぐに防振効果が得られる。この結果、防振工事の終了と同時に防振効果が発揮でき、近所の住民等からの苦情を少なくすることができる。
【００４５】
本発明に係る地中防振壁の施工方法により形成する防振壁の厚み（防振材の厚み＋埋め戻し材の厚み）は、波動透過理論にもとずき、施工現場のスペース、防振材の防振性能、目的の防振性等の条件に基づき決定することができる。また、防振壁の施工深さは、振動の伝播経路による軽減効果、防振壁の設置幅、形状、配列などに応じて既往の調査研究事例と本発明に係る地中防振壁の施工方法の防振性能により決定することができる。
【００４６】
また、本発明に係る地中防振壁の施工方法により形成する防振壁は、振動源から伝播される振動に対してそれを遮るように一列、或いは複数列形成される。更に、防振材は、上下方向及び／又は左右方向に連接させて所望の大きさの防振壁を形成することができる。また、前記柱状の防振材を用いて地中防振壁構造を構成する場合、平面視で直線状、曲線状或いはジグザグ状に配列して、該防振材の長手方向を垂直方向に向けて振動源と構造物との間の地中に埋設すれば、震動の伝播を効果的に遮断することができる。なお、平面視とは空中から地中に形成された地中防振壁構造を平面的に見た場合をいう。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明に係る地中防振壁の施工方法の実施例を、比較例と共に記載するが、本発明は、何ら下記の実施例に限定されるものではない。
【００４８】
−実施例−
〔防振材〕
汎用ポリスチレン樹脂とタルクとを第一押出機に供給して、加熱、溶融、混練してから、発泡剤としてブタンを押出機中に圧入し、次いで第二押出機中で混練しながら押出適正温度に冷却することにより得た発泡性溶融樹脂をダイから常温の水中に円柱状に押出して発泡性ポリスチレン円柱樹脂とし、該発泡性ポリスチレン円柱樹脂が軟化状態を維持している段階でニップロールにより押し潰して断面を楕円形状とした後、押出方向と直角にカッターで切断して、断面が楕円形状の発泡性ポリスチレンチップを得た。この発泡性チップを水蒸気で発泡させて、最長部分の長さ２０ｍｍのチップ状の発泡体片を得た。
【００４９】
次いで、上記発泡体片を金型のキャビティ内に充填し、型締めを行なった後に加圧蒸気を上記キャビティ内に導入し、チップ個々の表面を溶融させて該チップ同士を互いに融着させることにより、空隙率２５％、密度１４ｋｇ／ｍ3 、圧縮強さ５０ｋＰａ、縦２０００ｍｍ、横１０００ｍｍ、厚さ５００ｍｍの、表面に開口する多数の空隙を有する防振材を得た。
【００５０】
〔埋め戻し材〕
下記する地中防振壁の施工に際して発生した掘削土に、セメントを混合して埋め戻し材（ソイルセメント）を作製した。セメントは高炉セメントＢ種を使用した。混合割合は、１ｍ3の掘削土に対して、５０ｋｇの高炉セメントＢ種を配合して混練した。得られた埋め戻し材中の含水比は液性限界未満であった。
【００５１】
〔地中防振壁の構築〕
地面に、縦が約３００ｃｍ、横が約１５０ｃｍ、深さが約２５０ｃｍの穴を堀り、該穴に、上記防振材を長辺側側面を合わせるように２枚連接し、その板面が鉛直になるように挿入配置した。そして、穴の壁面と防振材との間の隙間に、上記作製した埋め戻し材を充填して小型タンパーを使用して締め固めながら埋め戻した。その後、その上方のかぶりにも上記埋め戻し材を埋め戻し、小型タンパーを使用して締め固めて、地中防振壁を構築した。
【００５２】
〔振動試験〕
埋め戻し後２週間養生を行った後、構築した地中防振壁に対し、該防振壁の壁面に対して垂直方向に２．５ｍ離れた位置の地面上に振動源を置き、該振動源から加速度３０ｇａｌで、周波数５Ｈｚ、１０Ｈｚ、１５Ｈｚの振動を発振し、防振壁の前後（振動源から２．５ｍ、４ｍ離れた位置）における振動加速度レベルを、それぞれの周波数の振動に対して測定した。そして、測定した防振壁前の振動加速度レベルに対する防振壁後の振動加速度レベルの比を振動加速度レベル比として算出した。その算出結果を、表１および図６〜８に実施例として示す。
【００５３】
−比較例−
埋め戻し材として、地中防振壁の施工に際して発生した掘削土をそのまま用いた以外は、上記実施例と同様の方法で地中防振壁を構築し、その防振壁の防振効果を、上記実施例と同様の方法で測定し、また、同様の方法で振動加速度レベル比を算出した。その算出結果を、表１および図６〜８に比較例として示す。
また、更なる比較のために、地中防振壁を構築する前の地面上に振動源を置き、上記実施例と同様の振動について同様の位置において振動加速度レベルを測定し、振動源から２．５ｍ離れた位置の振動加速度レベルに対する振動源から４ｍ離れた位置の振動加速度レベルの比を振動加速度レベル比として算出した。その算出結果を、表１および図６〜８に施工前として示す。
【００５４】
【表１】
【００５５】
表１および図６〜図８から、土砂にセメントを混合してなる埋め戻し材を使用すると、転圧が不十分であっても、防振効果が埋め戻し直後から得られることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る地中防振壁の施工方法に使用する防振材の一例を示した概念的な斜視図である。
【図２】防振壁を作るために地面に溝（または穴）を掘った状態を示す概念的な断面図である。
【図３】溝（または穴）の中に、予め用意された防振材を挿入配置した状態を示す概念的な断面図である。
【図４】溝（または穴）と防振材の隙間に埋め戻し材を充填して埋め戻した状態を示す概念的な断面図である。
【図５】本発明に係る地中防振壁の施工方法に従って、防振壁を形成した地盤の概念的な断面図である。
【図６】加速度３０ｇａｌ、周波数５Ｈｚの振動を発振し、防振材の前後における振動加速度レベル比を測定した結果を示すグラフである。
【図７】加速度３０ｇａｌ、周波数１０Ｈｚの振動を発振し、防振材の前後における振動加速度レベル比を測定した結果を示すグラフである。
【図８】加速度３０ｇａｌ、周波数１５Ｈｚの振動を発振し、防振材の前後における振動加速度レベル比を測定した結果を示すグラフである。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、車道や鉄道から地面を伝わってくる振動を低減するために、それらの施設の周辺に設置される地中防振壁に関し、特に、その地中防振壁の施工方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
車道や鉄道に隣接する地盤には、自動車や列車の走行に伴う振動が地面を介して伝わり、近隣の住宅やマンションの住民、あるいは学校や病院の人から苦情が出されることがある。これを防止するために、種々の防振方法が提案されている。
【０００３】
車道や鉄道から地面を伝わってくる振動を防止する最も簡単な方法は、それらの施設の周囲に深い溝を設けることである。地面の硬さと空気の硬さとは大きく違うので、地面と空気の境界で振動の透過率を小さくできる。
【０００４】
しかしながら、現実には、振動防止のための恒久的な溝を設けることはできず、地面を平らにする必要がある場合が多い。このために、溝を掘り、その中を柔らかい物で充填し、埋め戻すことが提案され、実行されている。
【０００５】
例えば、特許文献１には、熱可塑性樹脂発泡体片を結合して形成した、直方体あるいは柱状等の形状を有する防振材を、道路等に沿って、線状に掘った穴、あるいは千鳥状に掘った穴に挿入し、土砂等で埋め戻すことが提案されている。
【０００６】
【特許文献１】特開２００５−１８８２６４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記したように、地中防振壁による交通振動の低減は、種々試みられており、その多くの場合、防振材として発泡合成樹脂やゴム材が用いられている。そして、特許文献１の施工方法のように、地中防振壁の施工方法は、一般的には、先ず地面を必要量掘削し、その穴に防振材を埋設し、掘削した穴と防振材との隙間を土砂等で埋め戻し、その後、振動ローラ等の転圧作業用重機を用いて転圧している。
【０００８】
しかしながら、地中防振壁の施工は、道路脇等の狭く限られた場所で行われることが多く、上記したような転圧作業用重機が使用できずに、小型タンパー等の小型機械による転圧しかできない場合が多いことから、転圧が不十分なものになりやすい。さらに、防振材と埋め戻し材との境界付近では、転圧を行うと防振材を破損してしまう虞があるため、狭小地においては、転圧すること自体が難しくなる。ここで、地中の振動の伝播においては、十分に転圧されていない軟弱な地盤では、振動がその箇所で増幅されることが多く、特に、工事直後においては、転圧が不十分であることにより、地中防振壁の振動防振効果が十分に発揮されず、周辺住民から苦情が出る場合が少なくない。
【０００９】
本発明は、上述したような地中防振壁の施工に際し、埋め戻し後の地盤転圧が十分にできない場合であっても、施工後、速やかに防振壁による防振効果を発揮させることができる、地中防振壁の施工方法を提案することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記した課題を解決するため、請求項１の地中防振壁の施工方法は、地面を掘削して凹部を形成する過程と、該凹部に、表面に開口する多数の空隙を有し、密度が１０〜５０ｋｇ／ｍ3 の熱可塑性樹脂発泡体からなる防振材を挿入配置する過程と、上記凹部と上記防振材の隙間に、土砂にセメントを混合してなる埋め戻し材を充填して埋め戻す過程とを含むことを特徴とする。
【００１１】
また、請求項２の地中防振壁の施工方法は、上記請求項１の発明において、上記防振材が、複数の熱可塑性樹脂発泡体片を結合してなる成形体からなり、空隙率が１０〜６０％であることを特徴とする。
【００１２】
また、請求項３の地中防振壁の施工方法は、上記請求項２の発明において、上記防振材が、最長部分の長さが５〜５０ｍｍである非球状の複数のスチレン系樹脂発泡チップによる型内発泡成形体であることを特徴とする。
【００１３】
また、請求項４の地中防振壁の施工方法は、上記請求項１〜３のいずれかの発明において、上記埋め戻し材が、土砂１ｍ3に対してセメントを５０〜２００ｋｇ混合してなることを特徴とする。
【００１４】
また、請求項５の地中防振壁の施工方法は、上記請求項１〜４のいずれかの発明において、上記土砂が、現地掘削土であることを特徴とする。
【００１５】
さらに、請求項６の地中防振壁の施工方法は、上記請求項１〜５のいずれかの発明において、上記地面に形成する凹部の幅が、１〜２．５ｍであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
上記した請求項１の本発明によれば、凹部と防振材との隙間に、土砂にセメントを混合してなる埋め戻し材を充填して埋め戻すため、埋め戻し後の地盤の転圧を十分に行えない場合であっても、防振材の周囲が短時間で硬化するので、確実に防振効果が得られ、特に、防振工事をした直後からその効果を得ることができる。また、施工後の余り地盤の締め固めが進んでいない時期の大雨により地盤が緩んでも、既に地盤が硬化しているので、そのようなときに起こりがちな振動の増幅現象も起こらない。
【００１７】
また、請求項１の本発明によれば、防振材が表面に開口する多数の空隙を有しているものであるため、降雨や地下湧水により水が掘削した凹部へ浸入した場合に、防振材にかかる浮力が軽減されるとともに、上記埋め戻し材が少なくとも表層部の空隙に入り込み、硬化することによって防振材の浮き上がりが防止されるので、地中防振壁の施工性及び安定性に優れたものとなる。
【００１８】
更に、請求項１の本発明によれば、防振材として、熱可塑性樹脂発泡体を用いているため、コンクリートよりも５〜３０Ｈｚの振動を効果的に防振できると共に、その熱可塑性樹脂発泡体の密度が１０〜５０ｋｇ／ｍ3 であるため、機械的強度と軽量性とのバランスに優れ、施工性が良好なものとなる。
【００１９】
また、上記した請求項２の本発明によれば、防振材として、複数の熱可塑性樹脂発泡体片を結合してなる空隙率が１０〜６０％の成形体を用いているため、特に防振性能が優れたものとなる。
【００２０】
また、上記した請求項３の本発明によれば、防振材として、最長部分の長さが５〜５０ｍｍである非球状の複数のスチレン系樹脂発泡チップによる型内発泡成形体を用いているため、機械的強度に優れると共に、表面に開口する空隙が適度な大きさのものとなり、埋め戻し材が防振材の空隙に効果的に入り込むことができ、さらに浮き上がり防止効果が優れたものとなる。
【００２１】
また、上記した請求項４の本発明によれば、埋め戻し材として、土砂１ｍ3に対してセメントを５０〜２００ｋｇ混合してなるものを用いているため、埋め戻し材が短時間のうちに硬化し、防振性能を早期に発揮し得るものとなる。
【００２２】
また、上記した請求項５の本発明によれば、土砂として現地掘削土を用いているため、骨材としての砂利等を搬入する作業や、現地で発生した掘削土等を搬出する作業を低減できる。
【００２３】
また、上記した請求項６の本発明によれば、地面に形成する凹部の幅を１〜２．５ｍとしたので、歩道等の狭小地においても、地中防振壁の施工が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下、上記した本発明に係る地中防振壁の施工方法について、図面等を参照しながら詳細に説明する。
【００２５】
図１は、本発明に係る地中防振壁の施工方法に使用する防振材１の一例を示した斜視図である。
本発明において使用できる防振材１としては、種々の防振材が使用できるが、特に、次の防振材が好適に用いられる。
【００２６】
先ず、本発明において好適に使用できる防振材は、密度が１０〜５０ｋｇ／ｍ3 、好ましくは１２〜３０ｋｇ／ｍ3 、より好ましくは１２〜２０ｋｇ／ｍ3 である熱可塑性樹脂発泡体からなる。密度が小さすぎる場合は、防振材の機械的強度、特に圧縮強さの低下により、防振材が損傷する虞がある。一方、密度が大きすぎる場合は、軽量性が不十分となり、施工性が悪化する。
なお、本明細書における防振材の密度は、防振材の全重量を防振材の外形寸法から求められる体積にて除することにより求められる。前記外形寸法から求められる防振材の体積には、空隙の体積も含まれる。
【００２７】
また、本発明において好適に使用できる防振材は、熱可塑性樹脂発泡体片（以下、単に発泡体片ともいう。）を結合してなる、表面に開口する多数の空隙を有する成形体からなる。
なお、本明細書における発泡体片とは、発泡粒子、発泡ストランド、発泡成形体および押出発泡体の粉砕物、チップ状の発泡体、筒状発泡粒子等を含むものである。
【００２８】
上記発泡体片を構成する熱可塑性樹脂には、特に制限はないが、発泡が容易で、圧縮強さ等の圧縮特性に優れる点で、ポリスチレン系樹脂が好ましく、また、脆性改善性に優れる点で、ポリエチレン系樹脂やポリプロピレン系樹脂が好ましい。さらに、セメントとの接着性に優れるという点で、ポリスチレン系樹脂が特に好ましい。
【００２９】
上記発泡体片の製造法には制限はなく、樹脂の種類に応じて従来公知の方法を適宜選択することができる。
また、発泡体片を結合し、表面に開口する多数の空隙を有する成形体とする方法にも制限はなく、発泡体片の種類に応じて従来公知の方法を適宜選択することができる。
例えば、発泡体片を金型のキャビティ内に充填し、次いで、型締めを行なった後に加圧蒸気を上記キャビティ内に導入し、発泡体片個々の表面を溶融させて該発泡体片同士を空隙が残るように互いに融着させることにより、表面に開口する多数の空隙を有する防振材を製造することができる。
また、空隙のない成形体を製造した後、成形体の表面及び裏面に複数の溝を互いに交差するように掘削することにより、表面に開口する多数の空隙を有する防振材を製造することもできる。
【００３０】
また、本発明において好適に使用できる防振材は、空隙率が１０〜６０％が好ましく、より好ましくは１５〜５５％であり、さらに好ましくは２０〜５０％である。空隙率が低すぎる場合は、防振性能向上効果が不十分となる虞があり、また表面に開口する空隙が少なすぎて湧水等による浮力を低減する効果が小さくなる虞がある。一方、空隙率が高すぎる場合は、空隙が多すぎて防振材の機械的強度が低下しすぎる虞がある。特に、圧縮強さの低下により防振材が損傷する虞がある。
なお、本明細書における空隙率（Ａ）は次式によって算出される。
Ａ（％）＝〔（Ｂ−Ｃ）／Ｂ〕×１００
但し、上記Ｂは発泡体片成形体の見かけ体積（ｃｍ3 ）、上記Ｃは発泡体片成形体の真の体積（ｃｍ3 ）である。見かけ体積Ｂは発泡体片成形体の外形寸法から算出される体積、真の体積Ｃは発泡体片成形体の空隙部を除いた実質体積をそれぞれ指す。また真の体積Ｃは発泡成型体を液体（例えば水）中に沈めた時の増量した体積を測定することによって知ることができる。
【００３１】
上記空隙率を有する防振材を形成する発泡体片の形状は特に制限はないが、高い空隙率のものを形成することができることから、チップ状、筒状粒子、或いは長さ（Ｌ）と直径（Ｄ）の比Ｌ／Ｄが大きな発泡粒子または発泡ストランドが好ましく、更に、複雑な空隙を形成することができることから、チップ状のものが特に好ましい。
発泡体片の大きさは、発泡体片形状がチップ状の場合、発泡体片成形体を成形する際の成形金型充填性に優れ、さらに高い空隙率と高い圧縮強さとを兼備する発泡体片成形体を得る上で、最長部分の長さにおいて５〜５０ｍｍが好ましく、１０〜３５ｍｍがより好ましい。また、発泡体片形状が筒状の場合、発泡体片の大きさは、チップ状のものと同様の理由により、最長部分の長さにおいて２〜２０ｍｍが好ましく、３〜１０ｍｍがより好ましい。また、Ｌ／Ｄの大きな発泡粒子または発泡ストランドの場合、チップ状のものと同様の理由により、最長部分の長さにおいて２〜２０ｍｍであると共にＬ／Ｄは２以上であることが好ましく、３〜１０ｍｍであると共にＬ／Ｄは２以上であることがより好ましい。Ｌ／Ｄの上限は特に限定されるものではないが、概ね１０程度である。
なお、本明細書における発泡体片の最長部分の長さとは、発泡体片のあらゆる方向において外形寸法をノギスにより測定した際の最大寸法を意味する。そして、最長部分の長さとは、複数（少なくとも５０個以上）の発泡体片の最長部分の長さの算術平均値を意味する。
【００３２】
また、本発明において好適に使用できる防振材は、圧縮強さが３０〜３００ｋＰａであることが好ましく、４０〜２５０ｋＰａであることが更に好ましく、４０〜２００ｋＰａであることが特に好ましい。圧縮強さが３０ｋＰａ未満の場合は、土圧により防振材が損傷する虞がある。一方、圧縮強さが３００ｋＰａを超えること自体は特に問題はないが、圧縮強さが高いものは発泡体片成形体の見かけ密度が大きいもの、或いは空隙率の小さいものとなる傾向にある為、圧縮強さの上限は概ね３００ｋＰａであることが好ましい。
なお、本明細書における圧縮強さは、ＪＩＳ Ｋ７２２０（１９９９）に準拠して求められる５％圧縮強さとして測定される値である。
【００３３】
また、本発明において好適に使用できる防振材の形状は、立方体、直方体などの板状、或いは円柱、多角柱などの柱状である。かかる形状の発泡体片成形体は、製造が容易であり、地中に埋設する際の施工性にも優れている。特に、板状の防振材は、溝を地面に形成さえすれば埋設できるので、大きな掘削機を用いる必要がなく、小さな掘削機、例えばユンボを用いれば埋設工事をすることができるので好ましい。また、防振材は道路の端に埋設することが多いことから、板状の防振材は、道幅の短い、作業スペースが狭い道路であっても容易に埋設工事をすることができるので好ましい。一方、柱状の防振材は、円柱状の孔を地面にあけさえすれば埋設できるので、例えばボーリング用の掘削機を用いれば埋設工事をすることができ、容易に地中深くから防振壁を形成することができるので好ましい。また、防振材は限られた土地に埋設することが多いことから、変形した土地であっても土地形状に合わせて複数本の該柱状の防振材を曲線的に埋設する等して、防振壁を容易に形成することができるので好ましい。
【００３４】
直方体の防振材の場合、その大きさは特には制限はないが、通常は縦１８２０〜２０００ｍｍ、横９１０〜１０００ｍｍ、厚さ４００〜５００ｍｍ程度が好適に用いられる。また、柱状の防振材の場合、その断面形状は円形か楕円形が好ましく、その断面積は、製造し易さや施工の容易性を考慮して、７００〜５１００ｃｍ2であることが好ましく、長さは５００〜１０００ｍｍが好ましい。
【００３５】
図２は、防振壁を作るために地面２に溝（または穴）３を掘った状態を示す。溝（または穴）３を掘るときに、掘り出された土砂４がその隣に山積みにされている。図３は、上記溝（または穴）３の中に、予め用意された図１の防振材１を挿入配置した状態を示す。形成する溝（または穴）３の大きさは、挿入配置する防振材１よりも一回り大きいものである必要があり、特に、防振材１が直方体である場合には、上記溝３の幅は、歩道等の狭小地においても地中防振壁の施工を可能とする等の観点から１〜２．５ｍであることが好ましく、１．５〜２ｍであることがより好ましい。
【００３６】
図３に示すように防振材１を挿入配置した状態で、溝（または穴）３の壁面２ａと防振材１との間の隙間５の幅Ｘが５００ｍｍ以上となり、その上方のかぶり６の厚さＹが５００〜１０００ｍｍ程度となる大きさの溝（または穴）３とすることが、施工性、挿入配置した防振材の安定性、更には防振性能の観点から好ましい。幅Ｘの上限は特に限定されるものではないが、コスト面を考慮すると、その上限は１０００ｍｍ程度であることが好ましい。
【００３７】
本発明に係る地中防振壁の施工方法においては、上記溝（または穴）３の壁面２ａと防振材１との間の隙間５、及びその上方のかぶり６に、土砂にセメントを混合して迅速に固化するように調整された埋め戻し材７を充填し、埋め戻される。
【００３８】
具体的には、埋め戻し材７は、土砂４に、セメント８を混合して作製される。土砂４へのセメント８の混合割合、及び混合するセメント８の種類は、土砂４の性質に応じて適宜決定することができる。土砂４へのセメント８の混合割合は、セメント８の割合が少ないほど埋め戻し材７の一軸圧縮強度を弱め、多いほど埋め戻し材７の一軸圧縮強度を強めるが埋め戻し材７の固化が遅くなる。このことから、土砂４へのセメント８の適切な混合割合は自ずと規定され、土砂１ｍ3に対し、セメント５０〜２００ｋｇを混合することが好ましく、５０〜１００ｋｇを混合することがより好ましい。
【００３９】
また、本発明で使用される埋め戻し材７の含水比は、通常は埋め戻し材として使用する土砂の自然含水比のままで問題ないが、多くても液性限界未満とすることが好ましい。本発明における液性限界未満とは、ＪＩＳ Ａ １２０５（１９９９年）にて測定される落下回数が２６回以上であることを言う。液性限界は土砂の性質によって決定されるため、実際の作業における埋め戻し材への水の配合量は、土砂の性質によって液性限界未満の含水比となるように適宜決定する必要がある。埋め戻し材の含水比が液性限界未満であると、埋め戻し材の流動性と硬化速度とのバランスが優れるため、施工後の埋め戻し材が適度に固く、また硬化速度が速くなるので、さらに防振効果が早期に発揮されるばかりでなく、施工後直ちに地中防振壁上部の通行が可能となるため好ましい。
【００４０】
埋め戻し材７の作製に使用するセメント８には、通常一般に使用されるポルトランドセメント、中庸熱ポルトランドセメント、白色ポルトランドセメント、高炉セメント、シリカセメント、フライアッシュセメント、膨張セメント等を使用でき、これらは単独であっても２種以上を混合したものであってもよい。これらの中でも、高炉セメント、特に高炉セメントＢ種（ＪＩＳ Ｒ ５２１１（２００３年））が、長期強度に優れ、六価クロムの溶出が少ないことから好ましく使用できる。
【００４１】
本発明においては、骨材としての砂利等を搬入する作業や、現地で発生した掘削土等を搬出する作業を低減できることから、上記埋め戻し材として、現地掘削土である土砂４にセメント８を混合した、所謂ソイルセメントを使用することが好ましい。
【００４２】
上記した適性な混合割合に調整された埋め戻し材７は、図３に示すように上記溝（または穴）３の中に防振材１を挿入配置した後、図４に示すように上記溝（または穴）３の壁面２ａと防振材１との間の隙間５、及びその上方のかぶり６に充填され、その充填後、直ちに固化する。
【００４３】
地盤の振動についてのインピーダンスは、固い物は大きく、柔らかいものは小さい。すなわち、埋め戻し材７は硬いのでインピーダンスは大きく、防振材１は柔らかいのでインピーダンスは小さい。波動の透過率は、その波動に関係するインピーダンスの変化が大きい境界面で小さく、インピーダンスの差が小さい境界面で大きい。従って、埋め戻し材７から防振材１への境界と、防振材１から埋め戻し材７への境界において振動の透過率は小さく、振動は急激に減衰する。
【００４４】
図５に示すように、地面２の上の車道等を走行する車両１０による振動は、地面２、埋め戻し材７、防振材１、埋め戻し材７、地面２を通って住宅１１等に達するが、埋め戻し材７が固化した後は、埋め戻し材７と防振材１の硬さの差が大きいので、両者の境界面における振動の透過率は非常に小さい。このようにして、車両１０等による振動は、住宅１１等に達する前にかなり弱くなる。すなわち、埋め戻し材７が固化すると同時に、つまり防振工事が完了すると同時に、直ぐに防振効果が得られる。この結果、防振工事の終了と同時に防振効果が発揮でき、近所の住民等からの苦情を少なくすることができる。
【００４５】
本発明に係る地中防振壁の施工方法により形成する防振壁の厚み（防振材の厚み＋埋め戻し材の厚み）は、波動透過理論にもとずき、施工現場のスペース、防振材の防振性能、目的の防振性等の条件に基づき決定することができる。また、防振壁の施工深さは、振動の伝播経路による軽減効果、防振壁の設置幅、形状、配列などに応じて既往の調査研究事例と本発明に係る地中防振壁の施工方法の防振性能により決定することができる。
【００４６】
また、本発明に係る地中防振壁の施工方法により形成する防振壁は、振動源から伝播される振動に対してそれを遮るように一列、或いは複数列形成される。更に、防振材は、上下方向及び／又は左右方向に連接させて所望の大きさの防振壁を形成することができる。また、前記柱状の防振材を用いて地中防振壁構造を構成する場合、平面視で直線状、曲線状或いはジグザグ状に配列して、該防振材の長手方向を垂直方向に向けて振動源と構造物との間の地中に埋設すれば、震動の伝播を効果的に遮断することができる。なお、平面視とは空中から地中に形成された地中防振壁構造を平面的に見た場合をいう。
【実施例】
【００４７】
以下、本発明に係る地中防振壁の施工方法の実施例を、比較例と共に記載するが、本発明は、何ら下記の実施例に限定されるものではない。
【００４８】
−実施例−
〔防振材〕
汎用ポリスチレン樹脂とタルクとを第一押出機に供給して、加熱、溶融、混練してから、発泡剤としてブタンを押出機中に圧入し、次いで第二押出機中で混練しながら押出適正温度に冷却することにより得た発泡性溶融樹脂をダイから常温の水中に円柱状に押出して発泡性ポリスチレン円柱樹脂とし、該発泡性ポリスチレン円柱樹脂が軟化状態を維持している段階でニップロールにより押し潰して断面を楕円形状とした後、押出方向と直角にカッターで切断して、断面が楕円形状の発泡性ポリスチレンチップを得た。この発泡性チップを水蒸気で発泡させて、最長部分の長さ２０ｍｍのチップ状の発泡体片を得た。
【００４９】
次いで、上記発泡体片を金型のキャビティ内に充填し、型締めを行なった後に加圧蒸気を上記キャビティ内に導入し、チップ個々の表面を溶融させて該チップ同士を互いに融着させることにより、空隙率２５％、密度１４ｋｇ／ｍ3 、圧縮強さ５０ｋＰａ、縦２０００ｍｍ、横１０００ｍｍ、厚さ５００ｍｍの、表面に開口する多数の空隙を有する防振材を得た。
【００５０】
〔埋め戻し材〕
下記する地中防振壁の施工に際して発生した掘削土に、セメントを混合して埋め戻し材（ソイルセメント）を作製した。セメントは高炉セメントＢ種を使用した。混合割合は、１ｍ3の掘削土に対して、５０ｋｇの高炉セメントＢ種を配合して混練した。得られた埋め戻し材中の含水比は液性限界未満であった。
【００５１】
〔地中防振壁の構築〕
地面に、縦が約３００ｃｍ、横が約１５０ｃｍ、深さが約２５０ｃｍの穴を堀り、該穴に、上記防振材を長辺側側面を合わせるように２枚連接し、その板面が鉛直になるように挿入配置した。そして、穴の壁面と防振材との間の隙間に、上記作製した埋め戻し材を充填して小型タンパーを使用して締め固めながら埋め戻した。その後、その上方のかぶりにも上記埋め戻し材を埋め戻し、小型タンパーを使用して締め固めて、地中防振壁を構築した。
【００５２】
〔振動試験〕
埋め戻し後２週間養生を行った後、構築した地中防振壁に対し、該防振壁の壁面に対して垂直方向に２．５ｍ離れた位置の地面上に振動源を置き、該振動源から加速度３０ｇａｌで、周波数５Ｈｚ、１０Ｈｚ、１５Ｈｚの振動を発振し、防振壁の前後（振動源から２．５ｍ、４ｍ離れた位置）における振動加速度レベルを、それぞれの周波数の振動に対して測定した。そして、測定した防振壁前の振動加速度レベルに対する防振壁後の振動加速度レベルの比を振動加速度レベル比として算出した。その算出結果を、表１および図６〜８に実施例として示す。
【００５３】
−比較例−
埋め戻し材として、地中防振壁の施工に際して発生した掘削土をそのまま用いた以外は、上記実施例と同様の方法で地中防振壁を構築し、その防振壁の防振効果を、上記実施例と同様の方法で測定し、また、同様の方法で振動加速度レベル比を算出した。その算出結果を、表１および図６〜８に比較例として示す。
また、更なる比較のために、地中防振壁を構築する前の地面上に振動源を置き、上記実施例と同様の振動について同様の位置において振動加速度レベルを測定し、振動源から２．５ｍ離れた位置の振動加速度レベルに対する振動源から４ｍ離れた位置の振動加速度レベルの比を振動加速度レベル比として算出した。その算出結果を、表１および図６〜８に施工前として示す。
【００５４】
【表１】
【００５５】
表１および図６〜図８から、土砂にセメントを混合してなる埋め戻し材を使用すると、転圧が不十分であっても、防振効果が埋め戻し直後から得られることが分かる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明に係る地中防振壁の施工方法に使用する防振材の一例を示した概念的な斜視図である。
【図２】防振壁を作るために地面に溝（または穴）を掘った状態を示す概念的な断面図である。
【図３】溝（または穴）の中に、予め用意された防振材を挿入配置した状態を示す概念的な断面図である。
【図４】溝（または穴）と防振材の隙間に埋め戻し材を充填して埋め戻した状態を示す概念的な断面図である。
【図５】本発明に係る地中防振壁の施工方法に従って、防振壁を形成した地盤の概念的な断面図である。
【図６】加速度３０ｇａｌ、周波数５Ｈｚの振動を発振し、防振材の前後における振動加速度レベル比を測定した結果を示すグラフである。
【図７】加速度３０ｇａｌ、周波数１０Ｈｚの振動を発振し、防振材の前後における振動加速度レベル比を測定した結果を示すグラフである。
【図８】加速度３０ｇａｌ、周波数１５Ｈｚの振動を発振し、防振材の前後における振動加速度レベル比を測定した結果を示すグラフである。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
地面を掘削して凹部を形成する過程と、該凹部に、表面に開口する多数の空隙を有し、密度が１０〜５０ｋｇ／ｍ3 の熱可塑性樹脂発泡体からなる防振材を挿入配置する過程と、上記凹部と上記防振材の隙間に、土砂にセメントを混合してなる埋め戻し材を充填して埋め戻す過程とを含むことを特徴とする、地中防振壁の施工方法。
【請求項２】
上記防振材が、複数の熱可塑性樹脂発泡体片を結合してなる成形体からなり、空隙率が１０〜６０％であることを特徴とする、請求項１に記載の地中防振壁の施工方法。
【請求項３】
上記防振材が、最長部分の長さが５〜５０ｍｍである非球状の複数のスチレン系樹脂発泡チップによる型内発泡成形体であることを特徴とする、請求項２に記載の地中防振壁の施工方法。
【請求項４】
上記埋め戻し材が、土砂１ｍ3に対してセメントを５０〜２００ｋｇ混合してなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の地中防振壁の施工方法。
【請求項５】
上記土砂が、現地掘削土であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の地中防振壁の施工方法。
【請求項６】
上記地面に形成する凹部の幅が、１〜２．５ｍであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の地中防振壁の施工方法。
【請求項１】
地面を掘削して凹部を形成する過程と、該凹部に、表面に開口する多数の空隙を有し、密度が１０〜５０ｋｇ／ｍ3 の熱可塑性樹脂発泡体からなる防振材を挿入配置する過程と、上記凹部と上記防振材の隙間に、土砂にセメントを混合してなる埋め戻し材を充填して埋め戻す過程とを含むことを特徴とする、地中防振壁の施工方法。
【請求項２】
上記防振材が、複数の熱可塑性樹脂発泡体片を結合してなる成形体からなり、空隙率が１０〜６０％であることを特徴とする、請求項１に記載の地中防振壁の施工方法。
【請求項３】
上記防振材が、最長部分の長さが５〜５０ｍｍである非球状の複数のスチレン系樹脂発泡チップによる型内発泡成形体であることを特徴とする、請求項２に記載の地中防振壁の施工方法。
【請求項４】
上記埋め戻し材が、土砂１ｍ3に対してセメントを５０〜２００ｋｇ混合してなることを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の地中防振壁の施工方法。
【請求項５】
上記土砂が、現地掘削土であることを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の地中防振壁の施工方法。
【請求項６】
上記地面に形成する凹部の幅が、１〜２．５ｍであることを特徴とする、請求項１〜５のいずれかに記載の地中防振壁の施工方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００８−１０６５５２（Ｐ２００８−１０６５５２Ａ）
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２９１７６８（Ｐ２００６−２９１７６８）
【出願日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【出願人】（０００１３１８１０）株式会社ジェイエスピー (245)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月８日（２００８．５．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１０月２６日（２００６．１０．２６）
【出願人】（０００１３１８１０）株式会社ジェイエスピー (245)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]