JP6253926B2

JP6253926B2 - 地盤環境における振動低減方法

Info

Publication number: JP6253926B2
Application number: JP2013184953A
Authority: JP
Inventors: 修英成田; 美敏保井; 松本　喜代隆; 喜代隆松本; 健史山本
Original assignee: Toda Corp
Current assignee: Toda Corp
Priority date: 2013-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2017-12-27
Anticipated expiration: 2033-09-06
Also published as: JP2015052216A

Description

本発明は、地盤環境における振動低減方法に関するものである。

従来、建築工事に伴う建設重機等の振動が、周囲の建屋に伝播して人々に苦痛を与えることになり、建設工事振動に係る苦情が絶えないものである。そこで、地盤振動を低減する方法として、例えば、従来例１として：図８に示すように、震動源と家屋等の受振建物との間に、防振壁を形成する方法が知られている。これは、特許文献１に記載されている地盤振動伝播抑制構造の構築方法のように、振動発生源とその影響を受ける施設との間の地盤の所定範囲に、固化材が混合された溝内に支持部材で支持された複数の袋状体を列設し、前記固化材が硬化する前に前記袋状体内に流体を供給して拡張させ、その後、前記固化材を硬化させて、中空部が形成された中空壁体を構築するものである（特許文献1参照）。

また、従来例２として：振動源直下の地盤の剛性を、例えば、セメントによる混合改良や高強度の土嚢に置換する方法で、高めることで地盤の応答を小さくして振動低減させる方法が知られている。

特開２００９−１２１０８５号公報

しかし、従来の振動低減方法において、上記従来例１では、壁下部からの回り込みが大きく、施工規模の割には大きな振動低減は期待できない。更に、費用・工期とも施工に伴うコストが大きいと言う課題がある。

また、従来例２では、広い範囲で実施すると、防振壁以上にコストが嵩み、逆に地盤改良の範囲を絞ると、施工計画が制限されてしまうと言う課題がある。本発明に係る地盤環境における振動低減方法は、このような課題を解決するために提案されたものである。

本発明に係る地盤環境における振動低減方法の上記課題を解決して目的を達成するための要旨は、振動源と受振対象物との間の地盤に、該地盤を地盤バネにして重りの重さが増すほど振動の低減効果が増大するように前記地盤の表面に重りを直接載置し、前記重りに対して前記振動源の反対側で前記振動源の波と前記重りの波との位相のずれた二つの波の干渉で前記波の山と谷が打ち消し合う地点を結ぶ包括線の内側範囲である前記重りの陰に、前記受振対象物が入るようにすることである。

前記重りは、土嚢、若しくは、盛り土であることである。

本発明の地盤環境における振動低減方法によれば、防振要素としての重りを、地盤の上に載置するだけなので、地盤の掘削や残土の処理などの手間がかからず、当該重りの撤去にも手間がかからず、きわめて安価にて施工できて、且つ、飛躍的に工期を短縮させて、振動対策を実施できると言う優れた効果を奏するものである。

重りを土嚢とすることで、その製造が容易で有り、また、入手が容易となって、コスト低減となる。

本発明に係る地盤環境における振動低減方法の概略構成を示す説明図である。同本発明の地盤環境における振動低減方法において、重り１を地盤１３の表面に載置した状態の断面図である。同重り１を、杭付きの重り受け部材２の上に載置する状態の断面図（Ａ）、前記重り受け部材２の内部を示す平面図（Ｂ）である。同重り受け部材２の上に、固有周期調整用ゴム５と、重り受け上部材６とを設置してその上に重り１を載せた状態の断面図（Ａ）、前記固有周期調整用ゴム５の代わりに加力装置７とした場合の断面図（Ｂ）である。本発明に係る地盤環境における振動低減方法の、振動の伝播状態を平面視して示す説明図である。同本発明に係る地盤環境における振動低減方法による、地表面における振動源１０の振動に、重り１による振動が合成されてなる伝播状態を立体的に示す斜視図である。本発明に係る地盤環境における振動低減方法において、土嚢の積み上げ段数による加速度振幅比の相違を示す特性曲線図である。従来例に係る地盤環境における振動低減方法の概略構成を示す説明図である。

本発明に係る地盤環境における振動低減方法は、図１に示すように、振動源１０と家屋などの受振対象物１１との間の地盤１３の上に、防振要素としての重り１を載置して、前記受振対象物１１が前記重り１の陰に入るようにして、振動低減を図る方法である。

ここで、重り１の陰８とは、図５に示すように、重り１に対して振動源１０の反対側で、位相のずれた２つの波が干渉して打ち消しあった地点を結ぶ包括線の内側範囲を言うものである。よって、前記重り１は、振動源１０と受振対象物１１とを結ぶ直線上の間に載置されるものである。

本発明に係る地盤環境における振動低減方法は、図１に示すように、地盤１３に何の改良や手を加えたりすること無く、振動源と受振対象物との間の地盤の上に、受振要素としての重り１を載置することで、前記受振対象物１１が前記重り１の陰に入り、その結果、振動が低減されるようにすることである。

前記重り１は、土を麻袋やビニール袋に詰めた土嚢〔例えば１袋で約２０ｋｇ〕である。この重り１を、図２に示すように、振動源１０と受振対象物１１との間で、地盤１３の表面に載置するものである。このほか、コスト低減、工期短縮に適した重り１で有れば良く、例えば、盛り土等でも良い。

それには、例えば、１段目の土嚢を約１ｍ×１ｍの範囲に置き、それを４段から５段積み上げるものである。この重り１の大きさや積載量（重り質量Ｍ）は、地盤１３の地盤バネ（Ｋ）の状況や振動源１０で発生する振動の大きさ（角振動数：ω）の程度によって、振動低減率α＝Ｍω^２／（Ｋ＋Ｍω^２）を参考にして、適宜に決定される。

図１に示す状態で、本発明に係る地盤環境における振動低減方法による、振動低減の様子は、図５に示すように、振動源１０による振動の山（実線）・谷（破線）と、振動源の振動によって振動する重り１による振動の山（実線）・谷（破線）とによって、振動の山若しくは谷でそれぞれ大きくなる箇所（図中の○で示す箇所）、山と谷が打ち消し合う箇所（図中で×で示す箇所）、が現れて、陰８ができる。

また、図６に示すように、前記重り１によって、２つの波の干渉で、重り１の陰８ができて、その陰８の範囲内に、前記受振対象物１１が存在するようにするものである。こうして、受振対象物１１においては、図７に示すように、重り１を設けることで、振動の加速度振幅比が８０％〜５０％程度に小さくなっており、また、土嚢を多く積み上げるほど低減効果が大きくなっている。

前記重り１に関しては、他の実施例として、図３（Ａ），（Ｂ）に示すように、地盤１３へ貫入させる杭４付き重り受け部材２の上に載置されているようにする。前記重り受け部材２は、例えば、鋼製で中空の矩形状の箱体である。また、前記杭４は、ボルト３で前記重り受け部材２に接合されている。そして、杭４は、一方向に回転させることで地盤１３に貫入される羽根４ａ付きである。

このようにすることで、振動源１０からの振動が重り１に良く伝播するとともに、この重り１の振動も地盤１３に良く伝播する。また、重り受け部材２に重り１を載置するので、取り扱いが容易になるものである。

また、更に、他の実施例として、図４（Ａ）に示すように、前記重り１と重り受け部材２との間に、固有周期調整用ゴム５と、鋼板などによる重り受け上部材６とを設けたものである。これにより、前記重り１の固有周期を適宜に調整できるようになる。重り１による振動を調節したいときに有効である。

図４（Ｂ）に示すように、前記固有周期調整ゴム５の代わりに、重り１と重り受け部材２との間に、加力装置７と重り受け上部材６とを設けるとともに、前記重り受け部材２に加力制御装置と前記加力装置用７の動力装置とを内装させて具備させたものである。

このような構成で、重り１による振動を加振させたりすることができて、重り１による陰８の大きさ・形などを変化させたりするものである。

本発明に係る地盤環境における振動低減方法は、振動源の振動を低減させる方法として、特に都会における掘削等の地盤工事や、重機移動の振動に対して、特に制限無く広く適用されるものである。

１重り、
２重り受け部材、
３ボルト、
４鋼管杭、４ａ羽根、
５固有周期調整用ゴム、
６重り受け上部材、
７加力装置、
８陰、
１０振動源、
１１受振対象物、
１２防振壁、
１３地盤。

Claims

振動源と受振対象物との間の地盤に、該地盤を地盤バネにして重りの重さが増すほど振動の低減効果が増大するように前記地盤の表面に重りを直接載置し、前記重りに対して前記振動源の反対側で前記振動源の波と前記重りの波との位相のずれた二つの波の干渉で前記波の山と谷が打ち消し合う地点を結ぶ包括線の内側範囲である前記重りの陰に、前記受振対象物が入るようにすること、
を特徴とする地盤環境における振動低減方法。
重りは、土嚢、若しくは、盛り土であること、
を特徴とする請求項１に記載の地盤環境における振動低減方法。