地中防振壁及び地中防振壁の構築方法
【課題】発泡プラスチックブロックを用いて深度が深い場合や厚さが薄い場合でも簡単に構築することができる地中防振壁を提供する。
【解決手段】複数のＥＰＳブロック２１，・・・を積み上げることによって形成される壁状防振部２と、壁状防振部の底面に沿って壁の延伸方向に延設される下端桁３１と、延伸方向に間隔を置いて下端桁に取り付けられるとともに、平面視で壁状防振部の両壁面から突出する突出部６１，６１が形成される反力部材６と、壁状防振部の上面に沿って延伸方向に延設される上端桁３３と、延伸方向に間隔を置いて壁状防振部に深さ方向に貫通させて下端桁と上端桁とに固定される複数の鋼棒４，・・・と、壁状防振部と反力部材の周囲に充填される固化材７とを備えている。
【解決手段】複数のＥＰＳブロック２１，・・・を積み上げることによって形成される壁状防振部２と、壁状防振部の底面に沿って壁の延伸方向に延設される下端桁３１と、延伸方向に間隔を置いて下端桁に取り付けられるとともに、平面視で壁状防振部の両壁面から突出する突出部６１，６１が形成される反力部材６と、壁状防振部の上面に沿って延伸方向に延設される上端桁３３と、延伸方向に間隔を置いて壁状防振部に深さ方向に貫通させて下端桁と上端桁とに固定される複数の鋼棒４，・・・と、壁状防振部と反力部材の周囲に充填される固化材７とを備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤を介した振動の伝播を抑制するために設けられる地中防振壁及びその構築方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、道路、鉄道、工場などの振動の発生源から地盤を介して周辺に伝播される振動を抑制するために地中防振壁を設けることが知られている（特許文献１，２など参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１には、壁の厚み方向の中間部に空洞の溝が形成された地中防振壁が開示されている。また、その溝にゴムや発泡プラスチックなどの防振材を配置した構造も開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、鉄筋コンクリート製の連続地中壁の壁面に発泡プラスチックや防振ゴムなどの防振材を貼り付けた構造が開示されている。
【０００５】
ここで、道路交通によって発生する振動は、周波数が10Hz〜20Hz以下の低周波域が卓越し、沖積平野などの地下水位が高い軟弱地盤では、5ｍ以上の深度の地中防振壁を設けないと回折波が下方に回り込んで反対側に伝播されるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２９１５５７号公報
【特許文献２】特開２０００−６４３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のように空洞の溝を設ける構造の場合、地中防振壁を地盤の深くまで設けることが難しい。また、発泡プラスチックのような比重の小さい防振材を使用する場合、施工中や施工後の浮き上がり防止対策が必要になるが、特許文献１にはそれに関する記載はない。さらに、特許文献２のように連続地中壁に並設するのではなく、厚さの薄い地中防振壁のみを設けたい場合がある。
【０００８】
そこで、本発明は、発泡プラスチックブロックを用いて深度が深い場合や厚さが薄い場合でも簡単に構築することができる地中防振壁及びその構築方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の地中防振壁は、発泡プラスチックブロックを用いて構築される地中防振壁であって、複数の発泡プラスチックブロックを積み上げることによって形成される壁状防振部と、前記壁状防振部の底面に沿って壁の延伸方向に延設される下端桁と、前記延伸方向に間隔を置いて前記下端桁に取り付けられるとともに、平面視で前記壁状防振部の両壁面から突出する突出部が形成される反力部材と、前記壁状防振部の上面に沿って前記延伸方向に延設される上端桁と、前記延伸方向に間隔を置いて前記壁状防振部に深さ方向に貫通させて前記下端桁と前記上端桁とに固定される複数の連結材と、前記壁状防振部と前記反力部材の周囲に充填される固化材とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記反力部材の突出部に載置されて前記壁状防振部の両壁面に沿って配置されるバラスト部を備えた構成とすることができる。また、前記バラスト部は、袋体と、その袋体の内部に充填される充填材とを有することが好ましい。さらに、前記袋体の外側面側に、前記袋体の膨張量を制限する外部拘束体を配置することもできる。
【００１１】
また、前記下端桁と前記上端桁との間に中間桁が延設され、前記連結材が前記中間桁にも固定される構成とすることができる。さらに、前記壁状防振部の外側面側に鋼材によって遮蔽部が形成される構成であってもよい。
【００１２】
さらに、本発明の地中防振壁の構築方法は、地盤に掘削面保護用流体が満たされた溝を掘削する工程と、前記下端桁と前記反力部材と前記発泡プラスチックブロックと前記連結材と前記上端桁又は前記下端桁と前記上端桁の間に配置される中間桁と前記袋体とを備えた壁ユニットを前記溝に吊り下げる工程と、前記袋体に前記充填材を充填して前記壁ユニットを沈降させる工程と、前記溝に沈降させた前記壁ユニットの周囲に固化材を充填する工程とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
このように構成された本発明の地中防振壁は、発泡プラスチックブロックを積み上げることによって形成される壁状防振部の底面に沿って下端桁を延設するとともに、その下端桁に壁状防振部の両壁面から突出する突出部が形成された反力部材を取り付ける。また、壁状防振部の上面に延設された上端桁と下端桁とを連結材によって連結することで、複数の発泡プラスチックブロックによって形成される壁状防振部を一体化させる。そして、この反力部材の周囲には固化材が充填される。
【００１４】
このため、壁状防振部の深さ方向の長さが長くなって浮力が増加しても、一体化された壁状防振部は反力部材によって所定の位置に引き止められて浮き上がりを防ぐことができる。
【００１５】
また、反力部材の突出部に載置させるバラスト部を備えることによって、固化材が硬化する前から壁状防振部の浮き上がりを抑えることができる。さらに、バラスト部を、袋体と内部に充填される充填材とによって構成するのであれば、充填材の充填量を調整することによって浮力を調整することができる。
【００１６】
また、袋体の外側面側に外部拘束体を配置することによって袋体の膨張量を制限することができる。このため、袋体が膨張しすぎて溝の途中で引っ掛かったり、掘削面と接触して崩壊させたりする事態の発生を防ぐことができる。
【００１７】
さらに、下端桁と上端桁との間に中間桁を設けることによって、発泡プラスチックブロックの結合度を高めることができる。ここで、10ｍを超えるような深い地中防振壁を設置する場合、浮力が大きくなり連結材の直径などの仕様が大きくなるため、この中間桁に前述の下端桁と同様に反力部材を設置し、この突出部に載置されて両壁面に沿って配置されるバラスト部を備えた構成とすれば、連結材に浮力の反力として発生する張力を分散することができ、連結材の仕様を最小限に抑えることができる。
【００１８】
また、壁状防振部の外側面側に鋼材によって遮蔽部を形成することによって、発泡プラスチックブロックとはインピーダンスが異なる遮蔽面が形成されることになって、防振効果を高めることができる。
【００１９】
さらに、本発明の地中防振壁の構築方法は、壁ユニットの袋体に充填材を充填しながら壁ユニットを掘削面保護用流体が満たされた溝に沈降させる。このため、吊荷重が大きくなりすぎず、大型のクレーンを使用しなくても地中防振壁を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態の地中防振壁の構成を説明する断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視方向で見た側面図である。
【図３】（ａ）は図２のＢ−Ｂ矢視方向で見た平面図、（ｂ）は図２のＣ−Ｃ矢視方向で見た底面図である。
【図４】地中防振壁の構築方法を説明する図であって、（ａ）は溝を掘削して壁ユニットを吊り下げる工程の説明図、（ｂ）は壁ユニットを積み増す工程の説明図である。
【図５】溝に複数の壁ユニットを並べて沈設した状態を説明する側面図である。
【図６】実施例１の地中防振壁の構成を説明する断面図である。
【図７】（ａ）は図６のＤ−Ｄ矢視方向で見た側面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視方向で見た底面図である。
【図８】（ａ）は実施例２の地中防振壁の構成を説明する側面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ矢視方向で見た断面図である。
【図９】実施例３の地中防振壁の構成を説明する断面図である。
【図１０】（ａ）は図９のＨ−Ｈ矢視方向で見た平面図、（ｂ）は図９のＩ−Ｉ矢視方向で見た底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１−図３は、本実施の形態の地中防振壁１の構成を説明する図である。
【００２２】
この地中防振壁１は、地盤Ｇに掘削された溝Ｓに壁状に形成され、道路、鉄道、工場などの振動の発生源から、地中防振壁１を挟んだ反対側の地盤Ｇに振動が伝播するのを抑制するために設けられる。
【００２３】
本実施の形態の地中防振壁１は、防振材として発泡プラスチックブロックを使用し、６ｍ以上と深度が深くなる場合にも適用可能な構成となっている。すなわち、水圧や浮力の影響の少ない浅い深度（２〜４ｍ）であれば、特別な構成にしなくても構築することができるが、厚さをそれ程厚くすることなく深度を深くしようとした場合に以下で説明する本実施の形態の地中防振壁１の構成にする必要がある。
【００２４】
この地中防振壁１は、複数の発泡プラスチックブロックとしてのＥＰＳブロック２１，・・・を積み上げることによって形成される壁状防振部２と、壁状防振部２の底面に沿って壁の延伸方向に延設される下端桁３１と、延伸方向に間隔を置いて下端桁３１に取り付けられる反力部材６，・・・と、壁状防振部２の上面に沿って延伸方向に延設される上端桁３３と、深さ方向に貫通させて下端桁３１と上端桁３３とに固定される複数の連結材としての鋼棒４，・・・と、壁状防振部２の両壁面に沿って配置されるバラスト部５Ａ，５Ｂと、溝Ｓに充填される固化材７とによって主に構成される。
【００２５】
この壁状防振部２は、図２に示すように、直方体に成形された複数のＥＰＳブロック２１，・・・を、レンガを積むように千鳥配置で積み上げることによって形成される。ここで、上下に配置されるＥＰＳブロック２１，２１間は、接合ピン２２，・・・によって接合される。
【００２６】
また、図３（ａ）に示すように、壁状防振部２の上面に沿って上端桁３３が敷設される。ここでは、断面視略コ字形の長尺の鋼材を、図１に示すように開口を上向きにして４つのＥＰＳブロック２１，・・・に跨って敷設する。
【００２７】
一方、図３（ｂ）に示すように、壁状防振部２の底面に沿って上端桁３３と平行に下端桁３１が敷設される。ここでは、断面視略コ字形の長尺の鋼材を、図１に示すように開口を下向きにして４つのＥＰＳブロック２１，・・・に跨って敷設する。
【００２８】
また、この壁状防振部２は、図１，４に示すように２つの壁ユニット１１Ａ，１１Ｂを上下に組み上げることで形成される。このため、図１に示すように、壁状防振部２の深さ方向となる上端桁３３と下端桁３１との間に、断面視コ字形の鋼材が中間桁３２として敷設される。
【００２９】
そして、鋼棒４の上端を上端桁３３にナット４１によって固定し、鋼棒４の下端をナット４１によって下端桁３１に固定する。この鋼棒４は、壁状防振部２の下部になる壁ユニット１１Ａを貫通するネジ鋼棒４ａと、壁状防振部２の上部になる壁ユニット１１Ｂを貫通するネジ鋼棒４ｂとによって構成される。
【００３０】
また、ネジ鋼棒４ａは、下端が下端桁３１に固定されるとともに、上端が中間桁３２にカップラー４２によって固定される。さらに、ネジ鋼棒４ｂは、下端がカップラー４２によって中間桁３２の上面側で固定されるとともに、上端が上端桁３３に固定される。
【００３１】
このような鋼棒４による下端桁３１、中間桁３２及び上端桁３３の連結は、図２，３に示すように壁の延伸方向に間隔を置いておこなわれる。そして、複数の鋼棒４，・・・によって連結された下端桁３１、中間桁３２及び上端桁３３が積み上げられた複数のＥＰＳブロック２１，・・・を拘束することによって、壁状防振部２は強固に一体化される。
【００３２】
また、反力部材６は、図３（ｂ）に示すように下端桁３１の延伸方向と略直交する方向に向けた短尺状の鋼材によって形成される。さらに、この反力部材６の両端は、平面視で壁状防振部２の両壁面から突出して突出部６１，６１となる。
【００３３】
そして、図１に示すように、突出部６１，６１の上面には、バラスト部５Ａ，５Ａがそれぞれ載置される。なお、壁状防振部２の上部になる壁ユニット１１Ｂの両壁面にも、同様にバラスト部５Ｂ，５Ｂが配置され、バラスト部５Ａ，５Ａ上に載置される。
【００３４】
このバラスト部５Ａ，５Ｂは、布や網などによって形成される袋体５１と、その中に充填される充填材５２とによって構成される。例えば布で袋体５１を形成する場合は、充填材５２として砕石、砂、流動化処理土、コンクリートなどが使用できる。また、網で袋体５１を形成する場合は、網目よりも粒径の大きな砕石、コンクリート塊、硬化後の流動化処理土などが使用できる。
【００３５】
さらに、袋体５１には、充填材５２を充填した際に膨張する寸法が制限されるように内部拘束材（図示省略）などが配置されており、沈設時に溝Ｓの掘削面と接触しないようになっている。この内部拘束材としては、例えば袋体５１を形成する布などの内部に縫い込まれる芯材などが利用できる。
【００３６】
また、袋体５１は、ＥＰＳブロック２１の側面に打ち込まれた係留具５３，・・・に引っ掛けられる。さらに、この袋体５１への充填材５２の充填は、溝Ｓに吊り下げる前におこなうこともできるが、溝Ｓに沈降させながらおこなうこともできる。
【００３７】
この溝Ｓには、掘削時から掘削面保護用流体としての泥水８２が満たされている。この泥水８２には、水にベントナイトを溶解させた水よりも比重の大きな流体が使用できる。
【００３８】
ここで、ＥＰＳブロック２１のように比重の軽い部材（約20kg/m3）を泥水８２中に沈降させようとすれば、大きな浮力が作用することになる。そこで、バラスト部５Ａ，５Ｂの重量を反力部材６，・・・を介して壁状防振部２の下端に作用させ、壁状防振部２の浮力に対抗させる。
【００３９】
また、壁状防振部２を沈設した後に、壁状防振部２と反力部材６の周囲には固化材７を充填する。この固化材７は、泥水８２と置き換えて充填する流動化処理土やモルタルなどであってもよいし、泥水８２にセメントなどを混入して形成するものであってもよい。
【００４０】
次に、本実施の形態の地中防振壁１の構築方法について説明する。
【００４１】
まず、図４（ａ）に示すように、バックホウなどの掘削機８１によって地盤Ｇに溝Ｓを掘削する。この掘削機８１には、回転水平多軸カッター掘削機、チェーン型カッター掘削機、トレンチャー型撹拌混合機なども使用することができる。また、掘削された溝Ｓは泥水８２で満たし、その泥水圧によって掘削面を保護する。
【００４２】
一方、この溝Ｓに沈降させる壁ユニット１１Ａ，１１Ｂを隣接した作業ヤードや工場などで製作する。この壁ユニット１１Ａは、図１，２に示すように、４列４段に積み上げられたＥＰＳブロック２１，・・・と、それらの底面と上面に沿って平行に延設される下端桁３１及び中間桁３２と、下端桁３１に固定される複数の反力部材６，・・・と、下端桁３１と中間桁３２を連結するネジ鋼棒４ａ，・・・と、両壁面に沿って配置される袋体５１，５１とによって主に構成される。なお、ネジ鋼棒４ａの上端及び下端は、ナット４１などによって下端桁３１と中間桁３２に固定されている。
【００４３】
また、壁ユニット１１Ｂは、４列４段に積み上げられたＥＰＳブロック２１，・・・と、それらの上面に沿って延設される上端桁３３と、壁ユニット１１Ｂを深さ方向に貫通するネジ鋼棒４ｂ，・・・と、ネジ鋼棒４ｂのＥＰＳブロック２１から突出した下端に装着されるカップラー４２と、両壁面に沿って配置される袋体５１，５１とによって主に構成される。なお、ネジ鋼棒４ｂの上端はナット４１によって上端桁３３に固定されている。
【００４４】
そして、図４（ａ）の右側に示すように、クレーン８３を使って壁ユニット１１Ａを吊り上げ、泥水８２が満たされた溝Ｓに向けて吊り下げる。なお、クレーン８３が入れないような狭隘な場所で施工する場合は、溝Ｓの中で壁ユニット１１Ａを組み立てていくこともできる。
【００４５】
また、壁ユニット１１Ａの袋体５１には充填材５２を充填し、壁ユニット１１Ａの上面が泥水８２面上に突出する位置まで沈降させる。ここで、壁ユニット１１Ａをこの位置に留めておくために、溝Ｓに仮支持桁（図示省略）を掛け渡して壁ユニット１１Ａの上端を仮支持桁に連結する。また、壁ユニット１１Ａとクレーン８３との連結は解除する。
【００４６】
続いて、図４（ｂ）に示すように、クレーン８３で壁ユニット１１Ｂを吊り上げ、先に沈降させた壁ユニット１１Ａの上端に壁ユニット１１Ｂを降ろす。そして、カップラー４２を介してネジ鋼棒４ａ，４ｂ同士を接続し、壁ユニット１１Ａと壁ユニット１１Ｂとを一体化させる。
【００４７】
さらに、壁ユニット１１Ｂの袋体５１に充填材５２を充填し、壁ユニット１１Ａと壁ユニット１１Ｂとを溝Ｓの底部まで沈降させる。図５は、壁ユニット１１Ａと壁ユニット１１Ｂとを一体化させた単位壁１０を溝Ｓに沈降させた状態を示している。また、このような単位壁１０の沈降は、溝Ｓの延伸方向に向けて繰り返しおこなわれ、溝Ｓに複数の単位壁１０，・・・が並べられる。
【００４８】
そして、溝Ｓに満たされた泥水８２を固化材７に置換する。また、単位壁１０，１０間に固化材７が回り込んでいる場合は、高圧水などで洗浄をおこない、単位壁１０，１０間に発泡プラスチックを含んだ固化剤又は発泡ウレタンなどを充填する。
【００４９】
次に、本実施の形態の地中防振壁１の作用について説明する。
【００５０】
このように構成された本実施の形態の地中防振壁１は、ＥＰＳブロック２１，・・・を積み上げることによって形成される壁状防振部２の底面に沿って下端桁３１を延設するとともに、その下端桁３１に壁状防振部２の両壁面から突出する突出部６１，６１が形成された反力部材６を取り付ける。
【００５１】
また、壁状防振部２の上面に延設された上端桁３３と下端桁３１とを鋼棒４，・・・によって連結することで、複数のＥＰＳブロック２１，・・・によって形成される壁状防振部２を一体化させる。そして、この反力部材６の突出部６１，６１の周囲には固化材７が充填される。
【００５２】
このため、壁状防振部２の深さ方向の長さが長くなって浮力が増加しても、突出部６１，・・・の周囲の固化材７が硬化した後は、反力部材６が抵抗になって一体化された壁状防振部２が所定の位置に引き止められて浮き上がりを防ぐことができる。
【００５３】
また、壁状防振部２が反力部材６の突出部６１，６１に載置させるバラスト部５Ａ，５Ａ（５Ｂ，５Ｂ）を備えることによって、バラスト部５Ａ，５Ａ，５Ｂ，５Ｂの重量で泥水８２中の浮力を低減させて所望する位置まで容易に沈降させることができる。
【００５４】
このため、深度が深い地中防振壁１であっても容易に構築することができる。例えば、地下水位が高い軟弱地盤では、５ｍ以上の地中防振壁を設けないと回折波が下方に回り込んで反対側に伝播されるおそれがある。これに対して本実施の形態の地中防振壁１は、６ｍ以上の深さに構築することができるので回折波をカットすることが可能である。また、狭隘な施工場所であっても構築することができる。
【００５５】
さらに、バラスト部５Ａ，５Ｂを、袋体５１と内部に充填される充填材５２とによって構成するのであれば、充填材５２の充填量を調整することによって浮力を容易に調整することができる。
【００５６】
また、下端桁３１と上端桁３３との間に中間桁３２を設けることによって、ＥＰＳブロック２１，・・・の結合度を高めることができる。すなわち、中間桁３２が配置されることによってＥＰＳブロック２１，・・・を拘束する部材の間隔が短くなり、ＥＰＳブロックが２１，・・・が圧縮されて変形しても、一体性を保持することができる。
【００５７】
また、本実施の形態の地中防振壁１の構築方法は、壁ユニット１１Ａ，１１Ｂの袋体５１に充填材５２を充填しながら壁ユニット１１Ａ，１１Ｂを溝Ｓに沈降させる。
【００５８】
このため、クレーン８３の吊荷重が大きくなりすぎず、大型のクレーンを使用しなくても地中防振壁１を構築することができる。すなわち、吊荷重がクレーン８３に直接作用する段階では充填材５２の充填をおこなわず、壁ユニット１１Ａ，１１Ｂを泥水８２に沈降させ始めてから充填材５２を充填することで、吊荷重が増加するのを防ぐことができる。
【００５９】
さらに、クレーン８３が入れないような狭隘な場所では、溝Ｓの中で壁ユニット１１Ａ，１１Ｂを組み立てていくようにすれば、クレーン８３を使用しなくても施工することができる。
【００６０】
また、充填材５２や固化材７に流動化処理土を用いる場合は、溝Ｓを掘削した際に発生する掘削土を有効に利用することができる。
【実施例１】
【００６１】
次に、前記実施の形態とは別の形態の地中防振壁１Ａについて、図６，７を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００６２】
この実施例１では、バラスト部５Ａ，５Ｂの外側面側から外部拘束体５４０によって袋体５１の膨張を制限する構成について説明する。この外部拘束体５４０は、図７（ａ）に示すように地中防振壁１Ａの両側面に深さ方向に間隔を置いて平行に配置される帯板５４，・・・と、図６及び図７（ｂ）に示すように壁状防振部２を挟んで対向する帯板５４，５４間を連結する貫通ボルト５５，・・・とによって主に構成される。
【００６３】
この帯板５４は、鋼板などによって帯状に成形されるとともに、図７（ｂ）に示すように、地中防振壁１Ａの延伸方向の一方の端部に配置される間隔保持板５４ａによって両側の帯板５４，５４同士が連結される。
【００６４】
また、地中防振壁１Ａの両側の帯板５４，５４間を連結する貫通ボルト５５は、両端がそれぞれナットや溶接などを介して帯板５４，５４に固定されており、帯板５４，５４間の間隔が広がるのを防止する機能を有する。また、この貫通ボルト５５は、一対の帯板５４，５４に対して、壁の延伸方向に間隔を置いて複数、配置される。
【００６５】
なお、帯板５４，５４間には、間隔保持板５４ａが介在されており、これを目安にして貫通ボルト５５，・・・の固定をおこなうことで、必要以上に帯板５４，５４間の間隔を狭めることがない。
【００６６】
そして、貫通ボルト５５，・・・によって広がりが制限された帯板５４，５４間に袋体５１，５１を配置し、その内部に充填材５２を充填するのであれば、袋体５１の膨張は帯板５４の位置で収まることになる。その結果、沈設時に溝Ｓの掘削面とバラスト部５Ａ，５Ｂとが接触するのを防ぐことができる。また、膨張しすぎて溝Ｓの途中で引っ掛かってしまうこともない。
【００６７】
以上、帯板５４と貫通ボルト５５とによって構成される外部拘束体５４０について説明したが、貫通ボルト５５の物性によっては完成時に振動を伝達してしまう場合があるので、帯板５４，５４間を連結する貫通材の中央部を繊維材などにすることによって伝達性能を低減させることができる。
【００６８】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態と略同様であるため説明を省略する。
【実施例２】
【００６９】
次に、前記実施の形態及び実施例１とは別の形態の地中防振壁１Ｂについて、図８を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００７０】
この実施例２では、実施例１とは別の形態の外部拘束体５６０について説明する。この実施例２の外部拘束体５６０は、壁状防振部２の側面から離隔して深さ方向に延設されるＨ形鋼５７ａ，５７ｂと、壁の延伸方向に間隔を置いて配置されるＨ形鋼５７ａ，５７ａ（５７ｂ，５７ｂ）間に差し渡される複数の柵板５６，・・・とによって主に構成される。
【００７１】
また、この実施例２では、下端桁３１の反力部材６と同様に、中間桁３２の延伸方向と略直交する方向に向けた短尺状の鋼材が中間突出部６２として取り付けられる。この中間突出部６２は、反力部材６の突出部６１に対向する位置に取り付けられ、投影させると略重なる形状になっている。
【００７２】
さらに、上端桁３３にも中間突出部６２と同様の上端突出部６３が設けられる。この上端突出部６３は、中間突出部６２に対向する位置に取り付けられ、投影させると略重なる形状になっている。
【００７３】
そして、Ｈ形鋼５７ａは、図８（ｂ）に示すように、壁状防振部２の側面からバラスト部５Ｃを収容させる間隔を開けて、突出部６１の端部に取り付けられる。ここで、図８（ａ）に示すように、Ｈ形鋼５７ａの上端は中間突出部６２に固定され、下端は突出部６１に固定される。一方、Ｈ形鋼５７ｂは、Ｈ形鋼５７ａの真上に配置され、上端は上端突出部６３に固定され、下端は中間突出部６２に固定される。
【００７４】
このようにして反力部材６，・・・と壁の延伸方向に同間隔でＨ形鋼５７ａ，５７ｂが配置される。このＨ形鋼５７ａ，５７ｂは、連結材として配置される鋼棒４と同様に複数のＥＰＳブロック２１，・・・を一体化させる機能を備えている。このため、実施例２の地中防振壁１Ｂでは、鋼棒４の数を減らしたり、鋼棒４を省略したりすることができる。
【００７５】
また、このＨ形鋼５７ａ，５７ａ（５７ｂ，５７ｂ）間は、図８（ａ）に示すように複数の柵板５６，・・・によって埋め尽くされる。この柵板５６は、図８（ｂ）に示すように、Ｈ形鋼５７ａ，５７ａ（５７ｂ，５７ｂ）のウエブ間隔よりは短く、かつフランジ縁部間隔よりは長い幅に成形された矩形板であって、コンクリートなどによって成形される。
【００７６】
このように構成された実施例２の地中防振壁１Ｂは、バラスト部５Ｃの外側面側に柵板５６，・・・が配置されている。このため、バラスト部５Ｃの袋体５１の内部に充填材５２を充填した際に、袋体５１の膨張は柵板５６，・・・によって制限されることになる。その結果、沈設時に袋体５１が膨張しすぎて溝Ｓの途中で引っ掛かったり、掘削面とバラスト部５Ｃとが接触して掘削面を崩壊させたりする事態の発生を防ぐことができる。
【００７７】
さらに、充填材５２が、希釈や散逸のない砕石などの場合は、袋体５１を使用せずに、壁状防振部２の側面と柵板５６の内面との間に、直接、充填材５２を充填することができる。
【００７８】
また、Ｈ形鋼５７ａ，５７ｂ及び柵板５６，・・・の重量によっても壁状防振部２の浮力を低減させることができる。
【００７９】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態又は実施例１と略同様であるため説明を省略する。
【実施例３】
【００８０】
次に、前記実施の形態とは別の形態の地中防振壁１Ｃについて、図９，１０を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は他の実施例で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００８１】
この実施例３では、図９，１０に示すように、溝Ｓの両側面にシートパイル９，９によって遮蔽部を形成する。ここで、図９は実施例３の地中防振壁１Ｃの構成を説明する断面図、図１０は図９のＨ−Ｈ矢視方向又はＩ−Ｉ矢視方向で見た図である。このシートパイル９は、平面視山形の鋼矢板である。
【００８２】
また、地中防振壁１Ｃは、複数のＥＰＳブロック２１，・・・を積み上げることによって形成される壁状防振部２Ａと、壁状防振部２Ａの底面に沿って壁の延伸方向に延設される下端桁３１と、延伸方向に間隔を置いて下端桁３１に取り付けられる反力部材６，・・・と、壁状防振部２Ａの上面に沿って延伸方向に延設される上端桁３３と、下端桁３１と上端桁３３との間にそれらに平行に延設される中間桁３２Ａ，３２Ｂと、深さ方向に貫通させて下端桁３１、上端桁３３及び中間桁３２Ａ，３２Ｂに固定される複数の鋼棒４，・・・と、溝Ｓの両側面に打設されるシートパイル９，９と、溝Ｓに充填される固化材７とによって主に構成される。なお、この実施例３の鋼棒４は、下端桁３１と中間桁３２Ａとを連結するネジ鋼棒４ｃと、中間桁３２Ａ，３２Ｂ間を連結するネジ鋼棒４ｄと、中間桁３２Ｂと上端桁３３とを連結するネジ鋼棒４ｅとによって構成される。
【００８３】
この実施例３の地中防振壁１Ｃを構築するには、まず、地盤Ｇに平行に２列のシートパイル９，９を打設し、そのシートパイル９，９間の地盤Ｇをバックホウなどの掘削機８１によって掘削することで溝Ｓを形成する。また、この溝Ｓには、泥水８２を充填する。
【００８４】
そして、壁状防振部２Ａを泥水８２が満たされた溝Ｓに沈降させる。この際、上記した実施の形態とは異なりバラスト部５Ａ，５Ｂを使用しないため、図９の二点鎖線で示すように壁状防振部２Ａの上面に上載錘９１を積み上げて、壁状防振部２Ａを所定の位置まで沈降させる。
【００８５】
続いて、溝Ｓの中の泥水８２を固化材７と置き換え、固化材７が硬化した後に上載錘９１を撤去する。なお、上載錘９１を早期に撤去したい場合は、反力部材６の突出部６１，６１の周囲に固化材７を先行して充填し、先に硬化させることによって、上載錘９１の全部又は一部を早い段階で撤去することができる。
【００８６】
このように構成された実施例３の地中防振壁１Ｃは、壁状防振部２Ａの両壁面から突出する反力部材６の突出部６１，６１が抵抗になって壁状防振部２の浮き上がりを防ぐことができる。
【００８７】
さらに、壁状防振部２Ａの外側面側にシートパイル９，９を打設することによって、発泡プラスチックブロックとはインピーダンスが異なる遮蔽面が形成されることになって、防振効果を高めることができる。
【００８８】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。
【００８９】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００９０】
例えば、前記実施の形態及び実施例では、中間桁３２，３２Ａ，３２Ｂを配置したが、これに限定されるものではなく、中間桁が配置されない構成であってもよい。
【００９１】
また、前記実施の形態及び実施例では、連結材として鋼棒４について説明したが、これに限定されるものではなく、Ｃ形鋼やＩ形鋼などを連結材として使用することができる。
【００９２】
さらに、前記実施の形態では、下端桁３１にのみ反力部材６を設ける場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば10ｍを超えるような深い地中防振壁を設置する場合は、浮力が大きくなり連結材の直径などの仕様が大きくなるため、前記実施例２で説明した中間桁３２のように、中間桁３２の延伸方向と略直交する方向に向けた短尺状の鋼材を中間突出部６２として取り付け、この中間突出部６２にその上方のバラスト部５Ｂを載置させる。この結果、連結材に浮力の反力として発生する張力を分散することができ、連結材の仕様を最小限に抑えることができる。
【００９３】
また、前記実施の形態及び実施例では、下端桁３１に直交する向きで反力部材６を取り付けたが、これに限定されるものではなく、斜めに取り付けてもよい。また、反力部材は鋼板などの板状やパネル状であってもよい。
【００９４】
さらに、前記実施の形態では、袋体５１と充填材５２とによって構成されるバラスト部５Ａ，５Ｂについて説明したが、これに限定されるものではなく、板状に成形されたものであってもよい。
【００９５】
また、前記実施例３では、遮蔽部をシートパイル９によって形成したが、これに限定されるものではなく、軽量鋼矢板、鋼管矢板、Ｈ形鋼材などよって遮蔽部を形成することもできる。
【符号の説明】
【００９６】
１，１Ａ−１Ｃ 地中防振壁
１１Ａ，１１Ｂ 壁ユニット
２，２Ａ 壁状防振部
２１ ＥＰＳブロック（発泡プラスチックブロック）
３１ 下端桁
３２，３２Ａ，３２Ｂ 中間桁
３３ 上端桁
４ 鋼棒（連結材）
５Ａ−５Ｃ バラスト部
５１ 袋体
５２ 充填材
５４０ 外部拘束体
５６０ 外部拘束体
６ 反力部材
６１ 突出部
７ 固化材
９ シートパイル（遮蔽部）
Ｇ 地盤
Ｓ 溝
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤を介した振動の伝播を抑制するために設けられる地中防振壁及びその構築方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、道路、鉄道、工場などの振動の発生源から地盤を介して周辺に伝播される振動を抑制するために地中防振壁を設けることが知られている（特許文献１，２など参照）。
【０００３】
例えば、特許文献１には、壁の厚み方向の中間部に空洞の溝が形成された地中防振壁が開示されている。また、その溝にゴムや発泡プラスチックなどの防振材を配置した構造も開示されている。
【０００４】
また、特許文献２には、鉄筋コンクリート製の連続地中壁の壁面に発泡プラスチックや防振ゴムなどの防振材を貼り付けた構造が開示されている。
【０００５】
ここで、道路交通によって発生する振動は、周波数が10Hz〜20Hz以下の低周波域が卓越し、沖積平野などの地下水位が高い軟弱地盤では、5ｍ以上の深度の地中防振壁を設けないと回折波が下方に回り込んで反対側に伝播されるおそれがある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平９−２９１５５７号公報
【特許文献２】特開２０００−６４３２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１のように空洞の溝を設ける構造の場合、地中防振壁を地盤の深くまで設けることが難しい。また、発泡プラスチックのような比重の小さい防振材を使用する場合、施工中や施工後の浮き上がり防止対策が必要になるが、特許文献１にはそれに関する記載はない。さらに、特許文献２のように連続地中壁に並設するのではなく、厚さの薄い地中防振壁のみを設けたい場合がある。
【０００８】
そこで、本発明は、発泡プラスチックブロックを用いて深度が深い場合や厚さが薄い場合でも簡単に構築することができる地中防振壁及びその構築方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明の地中防振壁は、発泡プラスチックブロックを用いて構築される地中防振壁であって、複数の発泡プラスチックブロックを積み上げることによって形成される壁状防振部と、前記壁状防振部の底面に沿って壁の延伸方向に延設される下端桁と、前記延伸方向に間隔を置いて前記下端桁に取り付けられるとともに、平面視で前記壁状防振部の両壁面から突出する突出部が形成される反力部材と、前記壁状防振部の上面に沿って前記延伸方向に延設される上端桁と、前記延伸方向に間隔を置いて前記壁状防振部に深さ方向に貫通させて前記下端桁と前記上端桁とに固定される複数の連結材と、前記壁状防振部と前記反力部材の周囲に充填される固化材とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
ここで、前記反力部材の突出部に載置されて前記壁状防振部の両壁面に沿って配置されるバラスト部を備えた構成とすることができる。また、前記バラスト部は、袋体と、その袋体の内部に充填される充填材とを有することが好ましい。さらに、前記袋体の外側面側に、前記袋体の膨張量を制限する外部拘束体を配置することもできる。
【００１１】
また、前記下端桁と前記上端桁との間に中間桁が延設され、前記連結材が前記中間桁にも固定される構成とすることができる。さらに、前記壁状防振部の外側面側に鋼材によって遮蔽部が形成される構成であってもよい。
【００１２】
さらに、本発明の地中防振壁の構築方法は、地盤に掘削面保護用流体が満たされた溝を掘削する工程と、前記下端桁と前記反力部材と前記発泡プラスチックブロックと前記連結材と前記上端桁又は前記下端桁と前記上端桁の間に配置される中間桁と前記袋体とを備えた壁ユニットを前記溝に吊り下げる工程と、前記袋体に前記充填材を充填して前記壁ユニットを沈降させる工程と、前記溝に沈降させた前記壁ユニットの周囲に固化材を充填する工程とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
このように構成された本発明の地中防振壁は、発泡プラスチックブロックを積み上げることによって形成される壁状防振部の底面に沿って下端桁を延設するとともに、その下端桁に壁状防振部の両壁面から突出する突出部が形成された反力部材を取り付ける。また、壁状防振部の上面に延設された上端桁と下端桁とを連結材によって連結することで、複数の発泡プラスチックブロックによって形成される壁状防振部を一体化させる。そして、この反力部材の周囲には固化材が充填される。
【００１４】
このため、壁状防振部の深さ方向の長さが長くなって浮力が増加しても、一体化された壁状防振部は反力部材によって所定の位置に引き止められて浮き上がりを防ぐことができる。
【００１５】
また、反力部材の突出部に載置させるバラスト部を備えることによって、固化材が硬化する前から壁状防振部の浮き上がりを抑えることができる。さらに、バラスト部を、袋体と内部に充填される充填材とによって構成するのであれば、充填材の充填量を調整することによって浮力を調整することができる。
【００１６】
また、袋体の外側面側に外部拘束体を配置することによって袋体の膨張量を制限することができる。このため、袋体が膨張しすぎて溝の途中で引っ掛かったり、掘削面と接触して崩壊させたりする事態の発生を防ぐことができる。
【００１７】
さらに、下端桁と上端桁との間に中間桁を設けることによって、発泡プラスチックブロックの結合度を高めることができる。ここで、10ｍを超えるような深い地中防振壁を設置する場合、浮力が大きくなり連結材の直径などの仕様が大きくなるため、この中間桁に前述の下端桁と同様に反力部材を設置し、この突出部に載置されて両壁面に沿って配置されるバラスト部を備えた構成とすれば、連結材に浮力の反力として発生する張力を分散することができ、連結材の仕様を最小限に抑えることができる。
【００１８】
また、壁状防振部の外側面側に鋼材によって遮蔽部を形成することによって、発泡プラスチックブロックとはインピーダンスが異なる遮蔽面が形成されることになって、防振効果を高めることができる。
【００１９】
さらに、本発明の地中防振壁の構築方法は、壁ユニットの袋体に充填材を充填しながら壁ユニットを掘削面保護用流体が満たされた溝に沈降させる。このため、吊荷重が大きくなりすぎず、大型のクレーンを使用しなくても地中防振壁を構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施の形態の地中防振壁の構成を説明する断面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ矢視方向で見た側面図である。
【図３】（ａ）は図２のＢ−Ｂ矢視方向で見た平面図、（ｂ）は図２のＣ−Ｃ矢視方向で見た底面図である。
【図４】地中防振壁の構築方法を説明する図であって、（ａ）は溝を掘削して壁ユニットを吊り下げる工程の説明図、（ｂ）は壁ユニットを積み増す工程の説明図である。
【図５】溝に複数の壁ユニットを並べて沈設した状態を説明する側面図である。
【図６】実施例１の地中防振壁の構成を説明する断面図である。
【図７】（ａ）は図６のＤ−Ｄ矢視方向で見た側面図、（ｂ）は（ａ）のＥ−Ｅ矢視方向で見た底面図である。
【図８】（ａ）は実施例２の地中防振壁の構成を説明する側面図、（ｂ）は（ａ）のＦ−Ｆ矢視方向で見た断面図である。
【図９】実施例３の地中防振壁の構成を説明する断面図である。
【図１０】（ａ）は図９のＨ−Ｈ矢視方向で見た平面図、（ｂ）は図９のＩ−Ｉ矢視方向で見た底面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。図１−図３は、本実施の形態の地中防振壁１の構成を説明する図である。
【００２２】
この地中防振壁１は、地盤Ｇに掘削された溝Ｓに壁状に形成され、道路、鉄道、工場などの振動の発生源から、地中防振壁１を挟んだ反対側の地盤Ｇに振動が伝播するのを抑制するために設けられる。
【００２３】
本実施の形態の地中防振壁１は、防振材として発泡プラスチックブロックを使用し、６ｍ以上と深度が深くなる場合にも適用可能な構成となっている。すなわち、水圧や浮力の影響の少ない浅い深度（２〜４ｍ）であれば、特別な構成にしなくても構築することができるが、厚さをそれ程厚くすることなく深度を深くしようとした場合に以下で説明する本実施の形態の地中防振壁１の構成にする必要がある。
【００２４】
この地中防振壁１は、複数の発泡プラスチックブロックとしてのＥＰＳブロック２１，・・・を積み上げることによって形成される壁状防振部２と、壁状防振部２の底面に沿って壁の延伸方向に延設される下端桁３１と、延伸方向に間隔を置いて下端桁３１に取り付けられる反力部材６，・・・と、壁状防振部２の上面に沿って延伸方向に延設される上端桁３３と、深さ方向に貫通させて下端桁３１と上端桁３３とに固定される複数の連結材としての鋼棒４，・・・と、壁状防振部２の両壁面に沿って配置されるバラスト部５Ａ，５Ｂと、溝Ｓに充填される固化材７とによって主に構成される。
【００２５】
この壁状防振部２は、図２に示すように、直方体に成形された複数のＥＰＳブロック２１，・・・を、レンガを積むように千鳥配置で積み上げることによって形成される。ここで、上下に配置されるＥＰＳブロック２１，２１間は、接合ピン２２，・・・によって接合される。
【００２６】
また、図３（ａ）に示すように、壁状防振部２の上面に沿って上端桁３３が敷設される。ここでは、断面視略コ字形の長尺の鋼材を、図１に示すように開口を上向きにして４つのＥＰＳブロック２１，・・・に跨って敷設する。
【００２７】
一方、図３（ｂ）に示すように、壁状防振部２の底面に沿って上端桁３３と平行に下端桁３１が敷設される。ここでは、断面視略コ字形の長尺の鋼材を、図１に示すように開口を下向きにして４つのＥＰＳブロック２１，・・・に跨って敷設する。
【００２８】
また、この壁状防振部２は、図１，４に示すように２つの壁ユニット１１Ａ，１１Ｂを上下に組み上げることで形成される。このため、図１に示すように、壁状防振部２の深さ方向となる上端桁３３と下端桁３１との間に、断面視コ字形の鋼材が中間桁３２として敷設される。
【００２９】
そして、鋼棒４の上端を上端桁３３にナット４１によって固定し、鋼棒４の下端をナット４１によって下端桁３１に固定する。この鋼棒４は、壁状防振部２の下部になる壁ユニット１１Ａを貫通するネジ鋼棒４ａと、壁状防振部２の上部になる壁ユニット１１Ｂを貫通するネジ鋼棒４ｂとによって構成される。
【００３０】
また、ネジ鋼棒４ａは、下端が下端桁３１に固定されるとともに、上端が中間桁３２にカップラー４２によって固定される。さらに、ネジ鋼棒４ｂは、下端がカップラー４２によって中間桁３２の上面側で固定されるとともに、上端が上端桁３３に固定される。
【００３１】
このような鋼棒４による下端桁３１、中間桁３２及び上端桁３３の連結は、図２，３に示すように壁の延伸方向に間隔を置いておこなわれる。そして、複数の鋼棒４，・・・によって連結された下端桁３１、中間桁３２及び上端桁３３が積み上げられた複数のＥＰＳブロック２１，・・・を拘束することによって、壁状防振部２は強固に一体化される。
【００３２】
また、反力部材６は、図３（ｂ）に示すように下端桁３１の延伸方向と略直交する方向に向けた短尺状の鋼材によって形成される。さらに、この反力部材６の両端は、平面視で壁状防振部２の両壁面から突出して突出部６１，６１となる。
【００３３】
そして、図１に示すように、突出部６１，６１の上面には、バラスト部５Ａ，５Ａがそれぞれ載置される。なお、壁状防振部２の上部になる壁ユニット１１Ｂの両壁面にも、同様にバラスト部５Ｂ，５Ｂが配置され、バラスト部５Ａ，５Ａ上に載置される。
【００３４】
このバラスト部５Ａ，５Ｂは、布や網などによって形成される袋体５１と、その中に充填される充填材５２とによって構成される。例えば布で袋体５１を形成する場合は、充填材５２として砕石、砂、流動化処理土、コンクリートなどが使用できる。また、網で袋体５１を形成する場合は、網目よりも粒径の大きな砕石、コンクリート塊、硬化後の流動化処理土などが使用できる。
【００３５】
さらに、袋体５１には、充填材５２を充填した際に膨張する寸法が制限されるように内部拘束材（図示省略）などが配置されており、沈設時に溝Ｓの掘削面と接触しないようになっている。この内部拘束材としては、例えば袋体５１を形成する布などの内部に縫い込まれる芯材などが利用できる。
【００３６】
また、袋体５１は、ＥＰＳブロック２１の側面に打ち込まれた係留具５３，・・・に引っ掛けられる。さらに、この袋体５１への充填材５２の充填は、溝Ｓに吊り下げる前におこなうこともできるが、溝Ｓに沈降させながらおこなうこともできる。
【００３７】
この溝Ｓには、掘削時から掘削面保護用流体としての泥水８２が満たされている。この泥水８２には、水にベントナイトを溶解させた水よりも比重の大きな流体が使用できる。
【００３８】
ここで、ＥＰＳブロック２１のように比重の軽い部材（約20kg/m3）を泥水８２中に沈降させようとすれば、大きな浮力が作用することになる。そこで、バラスト部５Ａ，５Ｂの重量を反力部材６，・・・を介して壁状防振部２の下端に作用させ、壁状防振部２の浮力に対抗させる。
【００３９】
また、壁状防振部２を沈設した後に、壁状防振部２と反力部材６の周囲には固化材７を充填する。この固化材７は、泥水８２と置き換えて充填する流動化処理土やモルタルなどであってもよいし、泥水８２にセメントなどを混入して形成するものであってもよい。
【００４０】
次に、本実施の形態の地中防振壁１の構築方法について説明する。
【００４１】
まず、図４（ａ）に示すように、バックホウなどの掘削機８１によって地盤Ｇに溝Ｓを掘削する。この掘削機８１には、回転水平多軸カッター掘削機、チェーン型カッター掘削機、トレンチャー型撹拌混合機なども使用することができる。また、掘削された溝Ｓは泥水８２で満たし、その泥水圧によって掘削面を保護する。
【００４２】
一方、この溝Ｓに沈降させる壁ユニット１１Ａ，１１Ｂを隣接した作業ヤードや工場などで製作する。この壁ユニット１１Ａは、図１，２に示すように、４列４段に積み上げられたＥＰＳブロック２１，・・・と、それらの底面と上面に沿って平行に延設される下端桁３１及び中間桁３２と、下端桁３１に固定される複数の反力部材６，・・・と、下端桁３１と中間桁３２を連結するネジ鋼棒４ａ，・・・と、両壁面に沿って配置される袋体５１，５１とによって主に構成される。なお、ネジ鋼棒４ａの上端及び下端は、ナット４１などによって下端桁３１と中間桁３２に固定されている。
【００４３】
また、壁ユニット１１Ｂは、４列４段に積み上げられたＥＰＳブロック２１，・・・と、それらの上面に沿って延設される上端桁３３と、壁ユニット１１Ｂを深さ方向に貫通するネジ鋼棒４ｂ，・・・と、ネジ鋼棒４ｂのＥＰＳブロック２１から突出した下端に装着されるカップラー４２と、両壁面に沿って配置される袋体５１，５１とによって主に構成される。なお、ネジ鋼棒４ｂの上端はナット４１によって上端桁３３に固定されている。
【００４４】
そして、図４（ａ）の右側に示すように、クレーン８３を使って壁ユニット１１Ａを吊り上げ、泥水８２が満たされた溝Ｓに向けて吊り下げる。なお、クレーン８３が入れないような狭隘な場所で施工する場合は、溝Ｓの中で壁ユニット１１Ａを組み立てていくこともできる。
【００４５】
また、壁ユニット１１Ａの袋体５１には充填材５２を充填し、壁ユニット１１Ａの上面が泥水８２面上に突出する位置まで沈降させる。ここで、壁ユニット１１Ａをこの位置に留めておくために、溝Ｓに仮支持桁（図示省略）を掛け渡して壁ユニット１１Ａの上端を仮支持桁に連結する。また、壁ユニット１１Ａとクレーン８３との連結は解除する。
【００４６】
続いて、図４（ｂ）に示すように、クレーン８３で壁ユニット１１Ｂを吊り上げ、先に沈降させた壁ユニット１１Ａの上端に壁ユニット１１Ｂを降ろす。そして、カップラー４２を介してネジ鋼棒４ａ，４ｂ同士を接続し、壁ユニット１１Ａと壁ユニット１１Ｂとを一体化させる。
【００４７】
さらに、壁ユニット１１Ｂの袋体５１に充填材５２を充填し、壁ユニット１１Ａと壁ユニット１１Ｂとを溝Ｓの底部まで沈降させる。図５は、壁ユニット１１Ａと壁ユニット１１Ｂとを一体化させた単位壁１０を溝Ｓに沈降させた状態を示している。また、このような単位壁１０の沈降は、溝Ｓの延伸方向に向けて繰り返しおこなわれ、溝Ｓに複数の単位壁１０，・・・が並べられる。
【００４８】
そして、溝Ｓに満たされた泥水８２を固化材７に置換する。また、単位壁１０，１０間に固化材７が回り込んでいる場合は、高圧水などで洗浄をおこない、単位壁１０，１０間に発泡プラスチックを含んだ固化剤又は発泡ウレタンなどを充填する。
【００４９】
次に、本実施の形態の地中防振壁１の作用について説明する。
【００５０】
このように構成された本実施の形態の地中防振壁１は、ＥＰＳブロック２１，・・・を積み上げることによって形成される壁状防振部２の底面に沿って下端桁３１を延設するとともに、その下端桁３１に壁状防振部２の両壁面から突出する突出部６１，６１が形成された反力部材６を取り付ける。
【００５１】
また、壁状防振部２の上面に延設された上端桁３３と下端桁３１とを鋼棒４，・・・によって連結することで、複数のＥＰＳブロック２１，・・・によって形成される壁状防振部２を一体化させる。そして、この反力部材６の突出部６１，６１の周囲には固化材７が充填される。
【００５２】
このため、壁状防振部２の深さ方向の長さが長くなって浮力が増加しても、突出部６１，・・・の周囲の固化材７が硬化した後は、反力部材６が抵抗になって一体化された壁状防振部２が所定の位置に引き止められて浮き上がりを防ぐことができる。
【００５３】
また、壁状防振部２が反力部材６の突出部６１，６１に載置させるバラスト部５Ａ，５Ａ（５Ｂ，５Ｂ）を備えることによって、バラスト部５Ａ，５Ａ，５Ｂ，５Ｂの重量で泥水８２中の浮力を低減させて所望する位置まで容易に沈降させることができる。
【００５４】
このため、深度が深い地中防振壁１であっても容易に構築することができる。例えば、地下水位が高い軟弱地盤では、５ｍ以上の地中防振壁を設けないと回折波が下方に回り込んで反対側に伝播されるおそれがある。これに対して本実施の形態の地中防振壁１は、６ｍ以上の深さに構築することができるので回折波をカットすることが可能である。また、狭隘な施工場所であっても構築することができる。
【００５５】
さらに、バラスト部５Ａ，５Ｂを、袋体５１と内部に充填される充填材５２とによって構成するのであれば、充填材５２の充填量を調整することによって浮力を容易に調整することができる。
【００５６】
また、下端桁３１と上端桁３３との間に中間桁３２を設けることによって、ＥＰＳブロック２１，・・・の結合度を高めることができる。すなわち、中間桁３２が配置されることによってＥＰＳブロック２１，・・・を拘束する部材の間隔が短くなり、ＥＰＳブロックが２１，・・・が圧縮されて変形しても、一体性を保持することができる。
【００５７】
また、本実施の形態の地中防振壁１の構築方法は、壁ユニット１１Ａ，１１Ｂの袋体５１に充填材５２を充填しながら壁ユニット１１Ａ，１１Ｂを溝Ｓに沈降させる。
【００５８】
このため、クレーン８３の吊荷重が大きくなりすぎず、大型のクレーンを使用しなくても地中防振壁１を構築することができる。すなわち、吊荷重がクレーン８３に直接作用する段階では充填材５２の充填をおこなわず、壁ユニット１１Ａ，１１Ｂを泥水８２に沈降させ始めてから充填材５２を充填することで、吊荷重が増加するのを防ぐことができる。
【００５９】
さらに、クレーン８３が入れないような狭隘な場所では、溝Ｓの中で壁ユニット１１Ａ，１１Ｂを組み立てていくようにすれば、クレーン８３を使用しなくても施工することができる。
【００６０】
また、充填材５２や固化材７に流動化処理土を用いる場合は、溝Ｓを掘削した際に発生する掘削土を有効に利用することができる。
【実施例１】
【００６１】
次に、前記実施の形態とは別の形態の地中防振壁１Ａについて、図６，７を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００６２】
この実施例１では、バラスト部５Ａ，５Ｂの外側面側から外部拘束体５４０によって袋体５１の膨張を制限する構成について説明する。この外部拘束体５４０は、図７（ａ）に示すように地中防振壁１Ａの両側面に深さ方向に間隔を置いて平行に配置される帯板５４，・・・と、図６及び図７（ｂ）に示すように壁状防振部２を挟んで対向する帯板５４，５４間を連結する貫通ボルト５５，・・・とによって主に構成される。
【００６３】
この帯板５４は、鋼板などによって帯状に成形されるとともに、図７（ｂ）に示すように、地中防振壁１Ａの延伸方向の一方の端部に配置される間隔保持板５４ａによって両側の帯板５４，５４同士が連結される。
【００６４】
また、地中防振壁１Ａの両側の帯板５４，５４間を連結する貫通ボルト５５は、両端がそれぞれナットや溶接などを介して帯板５４，５４に固定されており、帯板５４，５４間の間隔が広がるのを防止する機能を有する。また、この貫通ボルト５５は、一対の帯板５４，５４に対して、壁の延伸方向に間隔を置いて複数、配置される。
【００６５】
なお、帯板５４，５４間には、間隔保持板５４ａが介在されており、これを目安にして貫通ボルト５５，・・・の固定をおこなうことで、必要以上に帯板５４，５４間の間隔を狭めることがない。
【００６６】
そして、貫通ボルト５５，・・・によって広がりが制限された帯板５４，５４間に袋体５１，５１を配置し、その内部に充填材５２を充填するのであれば、袋体５１の膨張は帯板５４の位置で収まることになる。その結果、沈設時に溝Ｓの掘削面とバラスト部５Ａ，５Ｂとが接触するのを防ぐことができる。また、膨張しすぎて溝Ｓの途中で引っ掛かってしまうこともない。
【００６７】
以上、帯板５４と貫通ボルト５５とによって構成される外部拘束体５４０について説明したが、貫通ボルト５５の物性によっては完成時に振動を伝達してしまう場合があるので、帯板５４，５４間を連結する貫通材の中央部を繊維材などにすることによって伝達性能を低減させることができる。
【００６８】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態と略同様であるため説明を省略する。
【実施例２】
【００６９】
次に、前記実施の形態及び実施例１とは別の形態の地中防振壁１Ｂについて、図８を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は実施例１で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００７０】
この実施例２では、実施例１とは別の形態の外部拘束体５６０について説明する。この実施例２の外部拘束体５６０は、壁状防振部２の側面から離隔して深さ方向に延設されるＨ形鋼５７ａ，５７ｂと、壁の延伸方向に間隔を置いて配置されるＨ形鋼５７ａ，５７ａ（５７ｂ，５７ｂ）間に差し渡される複数の柵板５６，・・・とによって主に構成される。
【００７１】
また、この実施例２では、下端桁３１の反力部材６と同様に、中間桁３２の延伸方向と略直交する方向に向けた短尺状の鋼材が中間突出部６２として取り付けられる。この中間突出部６２は、反力部材６の突出部６１に対向する位置に取り付けられ、投影させると略重なる形状になっている。
【００７２】
さらに、上端桁３３にも中間突出部６２と同様の上端突出部６３が設けられる。この上端突出部６３は、中間突出部６２に対向する位置に取り付けられ、投影させると略重なる形状になっている。
【００７３】
そして、Ｈ形鋼５７ａは、図８（ｂ）に示すように、壁状防振部２の側面からバラスト部５Ｃを収容させる間隔を開けて、突出部６１の端部に取り付けられる。ここで、図８（ａ）に示すように、Ｈ形鋼５７ａの上端は中間突出部６２に固定され、下端は突出部６１に固定される。一方、Ｈ形鋼５７ｂは、Ｈ形鋼５７ａの真上に配置され、上端は上端突出部６３に固定され、下端は中間突出部６２に固定される。
【００７４】
このようにして反力部材６，・・・と壁の延伸方向に同間隔でＨ形鋼５７ａ，５７ｂが配置される。このＨ形鋼５７ａ，５７ｂは、連結材として配置される鋼棒４と同様に複数のＥＰＳブロック２１，・・・を一体化させる機能を備えている。このため、実施例２の地中防振壁１Ｂでは、鋼棒４の数を減らしたり、鋼棒４を省略したりすることができる。
【００７５】
また、このＨ形鋼５７ａ，５７ａ（５７ｂ，５７ｂ）間は、図８（ａ）に示すように複数の柵板５６，・・・によって埋め尽くされる。この柵板５６は、図８（ｂ）に示すように、Ｈ形鋼５７ａ，５７ａ（５７ｂ，５７ｂ）のウエブ間隔よりは短く、かつフランジ縁部間隔よりは長い幅に成形された矩形板であって、コンクリートなどによって成形される。
【００７６】
このように構成された実施例２の地中防振壁１Ｂは、バラスト部５Ｃの外側面側に柵板５６，・・・が配置されている。このため、バラスト部５Ｃの袋体５１の内部に充填材５２を充填した際に、袋体５１の膨張は柵板５６，・・・によって制限されることになる。その結果、沈設時に袋体５１が膨張しすぎて溝Ｓの途中で引っ掛かったり、掘削面とバラスト部５Ｃとが接触して掘削面を崩壊させたりする事態の発生を防ぐことができる。
【００７７】
さらに、充填材５２が、希釈や散逸のない砕石などの場合は、袋体５１を使用せずに、壁状防振部２の側面と柵板５６の内面との間に、直接、充填材５２を充填することができる。
【００７８】
また、Ｈ形鋼５７ａ，５７ｂ及び柵板５６，・・・の重量によっても壁状防振部２の浮力を低減させることができる。
【００７９】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態又は実施例１と略同様であるため説明を省略する。
【実施例３】
【００８０】
次に、前記実施の形態とは別の形態の地中防振壁１Ｃについて、図９，１０を参照しながら説明する。なお、前記実施の形態又は他の実施例で説明した内容と同一乃至均等な部分の説明については同一符号を付して説明する。
【００８１】
この実施例３では、図９，１０に示すように、溝Ｓの両側面にシートパイル９，９によって遮蔽部を形成する。ここで、図９は実施例３の地中防振壁１Ｃの構成を説明する断面図、図１０は図９のＨ−Ｈ矢視方向又はＩ−Ｉ矢視方向で見た図である。このシートパイル９は、平面視山形の鋼矢板である。
【００８２】
また、地中防振壁１Ｃは、複数のＥＰＳブロック２１，・・・を積み上げることによって形成される壁状防振部２Ａと、壁状防振部２Ａの底面に沿って壁の延伸方向に延設される下端桁３１と、延伸方向に間隔を置いて下端桁３１に取り付けられる反力部材６，・・・と、壁状防振部２Ａの上面に沿って延伸方向に延設される上端桁３３と、下端桁３１と上端桁３３との間にそれらに平行に延設される中間桁３２Ａ，３２Ｂと、深さ方向に貫通させて下端桁３１、上端桁３３及び中間桁３２Ａ，３２Ｂに固定される複数の鋼棒４，・・・と、溝Ｓの両側面に打設されるシートパイル９，９と、溝Ｓに充填される固化材７とによって主に構成される。なお、この実施例３の鋼棒４は、下端桁３１と中間桁３２Ａとを連結するネジ鋼棒４ｃと、中間桁３２Ａ，３２Ｂ間を連結するネジ鋼棒４ｄと、中間桁３２Ｂと上端桁３３とを連結するネジ鋼棒４ｅとによって構成される。
【００８３】
この実施例３の地中防振壁１Ｃを構築するには、まず、地盤Ｇに平行に２列のシートパイル９，９を打設し、そのシートパイル９，９間の地盤Ｇをバックホウなどの掘削機８１によって掘削することで溝Ｓを形成する。また、この溝Ｓには、泥水８２を充填する。
【００８４】
そして、壁状防振部２Ａを泥水８２が満たされた溝Ｓに沈降させる。この際、上記した実施の形態とは異なりバラスト部５Ａ，５Ｂを使用しないため、図９の二点鎖線で示すように壁状防振部２Ａの上面に上載錘９１を積み上げて、壁状防振部２Ａを所定の位置まで沈降させる。
【００８５】
続いて、溝Ｓの中の泥水８２を固化材７と置き換え、固化材７が硬化した後に上載錘９１を撤去する。なお、上載錘９１を早期に撤去したい場合は、反力部材６の突出部６１，６１の周囲に固化材７を先行して充填し、先に硬化させることによって、上載錘９１の全部又は一部を早い段階で撤去することができる。
【００８６】
このように構成された実施例３の地中防振壁１Ｃは、壁状防振部２Ａの両壁面から突出する反力部材６の突出部６１，６１が抵抗になって壁状防振部２の浮き上がりを防ぐことができる。
【００８７】
さらに、壁状防振部２Ａの外側面側にシートパイル９，９を打設することによって、発泡プラスチックブロックとはインピーダンスが異なる遮蔽面が形成されることになって、防振効果を高めることができる。
【００８８】
なお、この他の構成および作用効果については、前記実施の形態又は他の実施例と略同様であるため説明を省略する。
【００８９】
以上、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳述してきたが、具体的な構成は、この実施の形態及び実施例に限らず、本発明の要旨を逸脱しない程度の設計的変更は、本発明に含まれる。
【００９０】
例えば、前記実施の形態及び実施例では、中間桁３２，３２Ａ，３２Ｂを配置したが、これに限定されるものではなく、中間桁が配置されない構成であってもよい。
【００９１】
また、前記実施の形態及び実施例では、連結材として鋼棒４について説明したが、これに限定されるものではなく、Ｃ形鋼やＩ形鋼などを連結材として使用することができる。
【００９２】
さらに、前記実施の形態では、下端桁３１にのみ反力部材６を設ける場合について説明したが、これに限定されるものではない。例えば10ｍを超えるような深い地中防振壁を設置する場合は、浮力が大きくなり連結材の直径などの仕様が大きくなるため、前記実施例２で説明した中間桁３２のように、中間桁３２の延伸方向と略直交する方向に向けた短尺状の鋼材を中間突出部６２として取り付け、この中間突出部６２にその上方のバラスト部５Ｂを載置させる。この結果、連結材に浮力の反力として発生する張力を分散することができ、連結材の仕様を最小限に抑えることができる。
【００９３】
また、前記実施の形態及び実施例では、下端桁３１に直交する向きで反力部材６を取り付けたが、これに限定されるものではなく、斜めに取り付けてもよい。また、反力部材は鋼板などの板状やパネル状であってもよい。
【００９４】
さらに、前記実施の形態では、袋体５１と充填材５２とによって構成されるバラスト部５Ａ，５Ｂについて説明したが、これに限定されるものではなく、板状に成形されたものであってもよい。
【００９５】
また、前記実施例３では、遮蔽部をシートパイル９によって形成したが、これに限定されるものではなく、軽量鋼矢板、鋼管矢板、Ｈ形鋼材などよって遮蔽部を形成することもできる。
【符号の説明】
【００９６】
１，１Ａ−１Ｃ 地中防振壁
１１Ａ，１１Ｂ 壁ユニット
２，２Ａ 壁状防振部
２１ ＥＰＳブロック（発泡プラスチックブロック）
３１ 下端桁
３２，３２Ａ，３２Ｂ 中間桁
３３ 上端桁
４ 鋼棒（連結材）
５Ａ−５Ｃ バラスト部
５１ 袋体
５２ 充填材
５４０ 外部拘束体
５６０ 外部拘束体
６ 反力部材
６１ 突出部
７ 固化材
９ シートパイル（遮蔽部）
Ｇ 地盤
Ｓ 溝
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発泡プラスチックブロックを用いて構築される地中防振壁であって、
複数の発泡プラスチックブロックを積み上げることによって形成される壁状防振部と、
前記壁状防振部の底面に沿って壁の延伸方向に延設される下端桁と、
前記延伸方向に間隔を置いて前記下端桁に取り付けられるとともに、平面視で前記壁状防振部の両壁面から突出する突出部が形成される反力部材と、
前記壁状防振部の上面に沿って前記延伸方向に延設される上端桁と、
前記延伸方向に間隔を置いて前記壁状防振部に深さ方向に貫通させて前記下端桁と前記上端桁とに固定される複数の連結材と、
前記壁状防振部と前記反力部材の周囲に充填される固化材とを備えたことを特徴とする地中防振壁。
【請求項２】
前記反力部材の突出部に載置されて前記壁状防振部の両壁面に沿って配置されるバラスト部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の地中防振壁。
【請求項３】
前記バラスト部は、袋体と、その袋体の内部に充填される充填材とを有することを特徴とする請求項２に記載の地中防振壁。
【請求項４】
前記袋体の外側面側に、前記袋体の膨張量を制限する外部拘束体が配置されることを特徴とする請求項３に記載の地中防振壁。
【請求項５】
前記下端桁と前記上端桁との間に中間桁が延設され、前記連結材が前記中間桁にも固定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の地中防振壁。
【請求項６】
前記壁状防振部の外側面側に鋼材によって遮蔽部が形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の地中防振壁。
【請求項７】
請求項３又は４に記載の地中防振壁の構築方法であって、
地盤に掘削面保護用流体が満たされた溝を掘削する工程と、
前記下端桁と前記反力部材と前記発泡プラスチックブロックと前記連結材と前記上端桁又は前記下端桁と前記上端桁の間に配置される中間桁と前記袋体とを備えた壁ユニットを前記溝に吊り下げる工程と、
前記袋体に前記充填材を充填して前記壁ユニットを沈降させる工程と、
前記溝に沈降させた前記壁ユニットの周囲に固化材を充填する工程とを備えたことを特徴とする地中防振壁の構築方法。
【請求項１】
発泡プラスチックブロックを用いて構築される地中防振壁であって、
複数の発泡プラスチックブロックを積み上げることによって形成される壁状防振部と、
前記壁状防振部の底面に沿って壁の延伸方向に延設される下端桁と、
前記延伸方向に間隔を置いて前記下端桁に取り付けられるとともに、平面視で前記壁状防振部の両壁面から突出する突出部が形成される反力部材と、
前記壁状防振部の上面に沿って前記延伸方向に延設される上端桁と、
前記延伸方向に間隔を置いて前記壁状防振部に深さ方向に貫通させて前記下端桁と前記上端桁とに固定される複数の連結材と、
前記壁状防振部と前記反力部材の周囲に充填される固化材とを備えたことを特徴とする地中防振壁。
【請求項２】
前記反力部材の突出部に載置されて前記壁状防振部の両壁面に沿って配置されるバラスト部を備えたことを特徴とする請求項１に記載の地中防振壁。
【請求項３】
前記バラスト部は、袋体と、その袋体の内部に充填される充填材とを有することを特徴とする請求項２に記載の地中防振壁。
【請求項４】
前記袋体の外側面側に、前記袋体の膨張量を制限する外部拘束体が配置されることを特徴とする請求項３に記載の地中防振壁。
【請求項５】
前記下端桁と前記上端桁との間に中間桁が延設され、前記連結材が前記中間桁にも固定されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の地中防振壁。
【請求項６】
前記壁状防振部の外側面側に鋼材によって遮蔽部が形成されることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の地中防振壁。
【請求項７】
請求項３又は４に記載の地中防振壁の構築方法であって、
地盤に掘削面保護用流体が満たされた溝を掘削する工程と、
前記下端桁と前記反力部材と前記発泡プラスチックブロックと前記連結材と前記上端桁又は前記下端桁と前記上端桁の間に配置される中間桁と前記袋体とを備えた壁ユニットを前記溝に吊り下げる工程と、
前記袋体に前記充填材を充填して前記壁ユニットを沈降させる工程と、
前記溝に沈降させた前記壁ユニットの周囲に固化材を充填する工程とを備えたことを特徴とする地中防振壁の構築方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【公開番号】特開２０１２−２０２９（Ｐ２０１２−２０２９Ａ）
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−１４０１６３（Ｐ２０１０−１４０１６３）
【出願日】平成２２年６月２１日（２０１０．６．２１）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１月５日（２０１２．１．５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年６月２１日（２０１０．６．２１）
【出願人】（０００２０６２１１）大成建設株式会社 (1,602)
【Ｆターム（参考）】
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