説明

防振構造

【課題】施工コストを抑えつつ構造物の振動を効果的に低減できる防振構造を提供すること。
【解決手段】防振構造は、振動発生源の近傍に構築される建物1の防振構造である。この防振構造では、建物1の地下躯体10の外周には、山留壁20が構築される。この山留壁20の芯材であるH鋼22と地下躯体10の各階床レベルの外周部との間には、山留壁20から地下躯体10に伝わる振動を、地下躯体10の各階床レベルで集中的に減衰させる防振ゴム31A〜31Dが設けられる。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、防振構造に関する。詳しくは、振動発生源の近傍に構築される構造物の防振構造に関する。
【背景技術】
【0002】
従来より、地下鉄、高速道路、工場等の振動発生源に隣接して、地下構造物が構築される場合がある。この場合、振動発生源からの地盤振動が地下構造物に伝達するのを遮断する必要がある。
【0003】
そこで、地下構造物の周囲には山留壁としてのソイルセメント地中連続壁を構築し、このソイルセメント地中連続壁に防振材を設ける防振構造が提案されている(特許文献1参照)。具体的には、ソイルセメント地中連続壁の外側面つまり振動発生源側の側面に、全面に亘って、防振材としての防振ゴムを設ける。
この特許文献1に示された防振構造によれば、地下構造物と振動発生源との間に防振ゴムを設けたので、この防振ゴムにより、振動発生源からの振動が地下構造物に伝達するのを抑制できる。
【0004】
しかしながら、特許文献1に示された提案では、高価な防振ゴムを全面に亘って設けているため、施工コストが高くなる、という問題があった。
【0005】
そこで、地下構造物と地中連続壁の芯材との間には防振材を設けず、地下構造物とソイルセメントとの間にのみ防振材としての防振ゴムを介装する防振構造が提案されている(特許文献2参照)。また、この特許文献2には、防振ゴムの代わりにグラスウールや発泡ウレタンを用いることも示されている。
【0006】
この特許文献2に示された提案によれば、地下構造物とソイルセメントとの間にのみ防振ゴムを介装するため、地中連続壁の芯材と地下構造物とを一体化できるから、地下構造物の構造体のサイズを大きくする必要がなく、施工コストを削減できる。
また、グラスウールは防振ゴムよりも安価であるため、グラスウールを用いることにより、施工コストをさらに低減できる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0007】
【特許文献1】特開2003−247244号公報
【特許文献2】特開2007−70807号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
ところで、地下構造物の各階床レベルの外周部は、外周梁であることが多い。この外周梁には、多くの梁や柱が剛接合しているため、この外周梁の剛性は高くなっている。一方、地下構造物の各階床レベル以外の外周部は、外周壁であることが多く、この外周壁の剛性は、外周梁の剛性よりも低くなっている。よって、地下構造物の各階床レベルの外周部は、床レベル以外の外周部に比べて剛性が高いため、振動発生源からの振動により大きく振動する。
特許文献2の防振構造では、地下構造物とソイルセメントとの間にのみ防振材を設けるので、地下構造物の各階床レベルの外周部に振動が伝わりやすくなり、振動発生源からの振動を抑制することが困難になる、という問題があった。
【0009】
本発明は、施工コストを抑えつつ、構造物の振動を効果的に低減できる防振構造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】
【0010】
請求項1に記載の防振構造は、振動発生源の近傍に構築される構造物の防振構造であって、前記構造物の地下躯体の外周には、地中連続壁が構築され、当該地中連続壁の芯材と前記地下躯体の各階床レベルの外周部との間には、前記地中連続壁から前記地下躯体に伝わる振動を、前記地下躯体の各階床レベルで集中的に減衰させる防振材が設けられることを特徴とする。
【0011】
この発明によれば、防振材により、地中連続壁から地下躯体に伝わる振動を、地下躯体の各階床レベルで集中的に減衰させた。よって、地中連続壁から剛性の高い地下躯体の床レベルの外周部に伝わる振動を大きく減衰できるから、構造物の振動を効果的に低減できる。
【0012】
請求項2に記載の防振構造は、前記地中連続壁の芯材と前記地下躯体の各階床レベル以外の外周部との間には、振動を減衰させる第2防振材が設けられ、前記防振材の剛性は、前記第2防振材の剛性よりも低いことを特徴とする。
【0013】
この発明によれば、地中連続壁の芯材と地下躯体の各階床レベル以外の外周部との間に第2防振材を設け、防振材の剛性を第2防振材の剛性よりも低くした。よって、防振材により、第2防振材に比べて、地中連続壁から地下躯体に伝わる振動を確実に減衰できる。
また、防振材が高価な材料であっても、この防振材を地下躯体床レベルの外周部にのみ設けるので、施工コストを抑えることができる。
【0014】
請求項3に記載の防振構造は、前記防振材は、ゴムからなり、前記第2防振材は、グラスウールからなることを特徴とする。
【0015】
この発明によれば、防振材をゴムで形成し、第2防振材をグラスウールで形成した。ゴムはグラスウールよりも剛性が低くて減衰性能が高いため、振動発生源からの振動が地下躯体の剛性の高い部分に伝わるのを確実に抑制できる。
また、ゴムはグラスウールよりも高価であるが、この高価なゴムを各階床レベルの外周部にのみ用いたので、施工コストを抑えることができる。
【発明の効果】
【0016】
本発明によれば、防振材により、地中連続壁から地下躯体に伝わる振動を、地下躯体の各階床レベルで集中的に減衰させた。よって、地中連続壁から剛性の高い地下躯体の床レベルの外周部に伝わる振動を大きく減衰できるから、構造物の振動を効果的に低減できる。
【図面の簡単な説明】
【0017】
【図1】本発明の実施形態に係る防振構造が適用された建物の地下部分の縦断面図および側面図である。
【図2】前記実施形態に係る山留壁を部分拡大した側面図および横断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0018】
図1は、本発明の実施形態に係る防振構造が適用された建物1の地下部分の縦断面図および側面図である。このうち、図1(b)は、山留壁20を地下躯体10側から視た図である。
建物1は、地下3階までの地下躯体10を有しており、この地下躯体10の外周には、地中連続壁としての山留壁20が構築されている。
地下躯体10は、下から順に、基礎11、地下3階立上がり部12、地下2階床部13、地下2階立上がり部14、地下1階床部15、地下1階立上がり部16、1階床部17となっている。
【0019】
基礎11は、外周基礎111と、地下3階床112と、を備える。この外周基礎111の上端部は、地下躯体10の地下3階床レベルとなっている。
地下2階床部13は、地下2階床131を備える。この地下2階立上がり部12の上端部は、地下躯体10の地下2階床レベルとなっている。
【0020】
地下1階床部15は、地下1階床151と、地下1階外周梁152と、を備える。この地下1階外周梁152の上端部は、地下躯体10の地下1階床レベルとなっている。
1階床部17は、1階床171と、1階外周梁172と、を備える。この1階外周梁172の上端部は、地下躯体10の1階床レベルとなっている。
【0021】
山留壁20は、ソイルセメント地中連続壁(SMW)であり、土とセメントスラリーとを混合して攪拌し、地中に構築された壁体21と、この壁体21に所定間隔おきに芯材として埋め込まれたH鋼22と、を有する。
【0022】
図2は、山留壁20の部分拡大した側面図および横断面図である。
山留壁20のH鋼22と地下躯体10の各階床レベルの外周部との間には、振動を減衰させる防振材としての防振ゴム31A、31B、31C、31Dが設けられている。
【0023】
防振ゴム31Aは、地下3階床レベルに位置しており、外周基礎111の上端部に当接している。
防振ゴム31Bは、地下2階床レベルに位置しており、地下2階外周梁132の上端部に当接している。
防振ゴム31Cは、地下1階床レベルに位置しており、地下1階外周梁152の上端部に当接している。
防振ゴム31Dは、1階床レベルに位置しており、1階外周梁172の上端部に当接している。
【0024】
また、山留壁20と地下躯体10の外周部との間で防振ゴム31A〜31D以外の部分の全面には、振動を減衰させる第2防振材としてのグラスウール32が設けられている。
【0025】
以上の防振ゴム31A〜31Dは、グラスウール32に比べて、剛性が低く、高い減衰性能を有している。すなわち、防振ゴム31A〜31Dは、2枚のゴムパッド311を積層して構成されており、これらゴムパッド311のゴムの単位面積当たりの動的ばね係数は、グラスウール32の単位面積当たりの動的ばね係数よりも、大きくなっている。
これら防振ゴム31A〜31Dの高さ方向の長さは、地下深くになるに従って大きくなっている。これは、防振ゴム31A〜31Dが受ける土圧が大きくなるためである。
【0026】
以上より、防振ゴム31A〜31Dは、山留壁20から地下躯体10の各階床レベルの外周部(つまり外周基礎111、地下2階外周梁132、地下1階外周梁152、および1階外周梁172)に伝わる振動を、地下躯体10の各階床レベル以外の外周部に伝わる振動に比べて、大きく減衰させることになる。つまり、防振ゴム31A〜31Dは、山留壁20から地下躯体10に伝わる振動を、各階床レベルで集中的に減衰させる。
【0027】
本実施形態によれば、以下のような効果がある。
(1)防振ゴム31A〜31Dにより、山留壁20から地下躯体10に伝わる振動を、各階床レベルで集中的に減衰させた。よって、山留壁20から剛性の高い地下躯体10の各階床レベルの外周部に伝わる振動を大きく減衰できるから、地下躯体10の振動を効果的に低減できる。
【0028】
(2)山留壁20のH鋼22と地下躯体10の各階床レベル以外の外周部との間にグラスウール32を設け、防振ゴム31A〜31Dの剛性をグラスウール32の剛性よりも低くした。よって、防振ゴム31A〜31Dにより、グラスウール32に比べて、山留壁20から地下躯体10に伝わる振動を確実に大きく減衰できる。
【0029】
(3)ゴムはグラスウールよりも剛性が低くて減衰性能が高いので、防振ゴム31A〜31Dにより、振動発生源からの振動が地下躯体10の剛性の高い部分に伝わるのを確実に抑制できる。
また、ゴムはグラスウールよりも高価であるが、この高価なゴムからなる防振ゴム31A〜31Dを各階床レベルの外周部にのみ用いたので、施工コストを抑えることができる。
【0030】
なお、本発明は前記実施形態に限定されるものではなく、本発明の目的を達成できる範囲での変形、改良等は本発明に含まれるものである。
【符号の説明】
【0031】
1…建物(構造物)
10…地下躯体
11…基礎
12…地下3階立上がり部
13…地下2階床部
14…地下2階立上がり部
15…地下1階床部
16…地下1階立上がり部
17…1階床部
20…山留壁(地中連続壁)
21…壁体
22…H鋼(芯材)
31A、31B、31C、31D…防振ゴム(防振材)
32…グラスウール(第2防振材)
311…ゴムパッド
111…外周基礎
112…地下3階床
131…地下2階床
132…地下2階外周梁
151…地下1階床
152…地下1階外周梁
171…1階床
172…1階外周梁

【特許請求の範囲】
【請求項1】
振動発生源の近傍に構築される構造物の防振構造であって、
前記構造物の地下躯体の外周には、地中連続壁が構築され、
当該地中連続壁の芯材と前記地下躯体の各階床レベルの外周部との間には、前記地中連続壁から前記地下躯体に伝わる振動を、前記地下躯体の各階床レベルで集中的に減衰させる防振材が設けられることを特徴とする防振構造。
【請求項2】
前記地中連続壁の芯材と前記地下躯体の各階床レベル以外の外周部との間には、振動を減衰させる第2防振材が設けられ、
前記防振材の剛性は、前記第2防振材の剛性よりも低いことを特徴とする請求項1に記載の防振構造。
【請求項3】
前記防振材は、ゴムからなり、
前記第2防振材は、グラスウールからなることを特徴とする請求項2に記載の防振構造。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−112106(P2012−112106A)
【公開日】平成24年6月14日(2012.6.14)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−259697(P2010−259697)
【出願日】平成22年11月22日(2010.11.22)
【出願人】(000206211)大成建設株式会社 (1,602)
【Fターム(参考)】