(57)【要約】【課題】  道路や鉄道構造物等の周辺における振動障害に対し、高い振動低減効果を得ることができる地盤振動低減方法およびシステムを提供する。【解決手段】  面同士が対向し略平行に配置され、振動伝播経路上に、前記面が地表面に対して略鉛直方向に位置するように地表面から地下に向けて設置される一対のコンクリート板１３，１５と、コンクリート板１３とコンクリート板１５とを、その面内に沿って相互に逆位相で振動させる鉛直駆動ユニット２７，２９と、を備えていることを特徴とする。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
面同士が対向し略平行に配置された一対の板部材を、振動伝播経路上に、前記面が地表面に対して略鉛直方向に位置するように地表面から地下に向けて設置し、前記一対の板部材の各板部材を、相互に逆位相で前記面内に沿って振動させることを特徴とする地盤振動低減方法。
【請求項２】
前記各板部材を、相互に逆位相で上下方向に沿って振動させることを特徴とする請求項１に記載の地盤振動低減方法。
【請求項３】
面同士が対向し略平行に配置され、振動伝播経路上に設置される一対の板部材と、
該一対の板部材の各板部材を、その面内に沿って相互に逆位相で振動させる第一の駆動部材と、を備えていることを特徴とする地盤の振動低減システム。
【請求項４】
前記一対の板部材の各板部材を、その面内に沿って前記第一の駆動部材とは別の方向に相互に逆位相で振動させる第二の駆動部材を備えていることを特徴とする請求項３に記載の地盤振動低減システム。
【請求項５】
前記一対の板部材の各板部材の間に空間が設けられ、
前記第一の駆動部材および前記第二の駆動部材は、前記空間内に装着されていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の地盤振動低減システム。
【請求項６】
前記第一の駆動部材は、前記一対の板部材の上部に装着されていることを特徴とする請求項３に記載の地盤振動低減システム。
【請求項７】
前記面の内、土と接触する面に、土との滑り抵抗を増加させる抵抗増加手段を備えていることを特徴とする請求項３から請求項６のいずれかに記載の地盤振動低減システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地盤振動低減方法およびシステムに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、交通振動や機械振動によって、道路や鉄道構造物等の周辺における振動障害が多発している。特に、交通量の多い道路や鉄道の軌道近くでは、それらを通行する車両の発する振動が、周辺の家屋や住民に及ぼす悪影響が甚大である。そのため、それらをより効果的に、かつ効率よく抑制するための対策が強く求められている（例えば、下記の特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００３−９０３８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来の振動抑制対策では、振動伝達経路上の地盤に溝を掘ったり、地盤に防振効果を生む廃タイヤを埋設したり、地盤に周辺よりも剛性の高い固結体を埋設したりして振動伝達経路を遮断する手法が採用されている。しかしながら、これらの対策では、現実的な施工範囲においては振動抑制効果が限定的で、十分な振動低減効果を得られなかった。
【０００４】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、道路や鉄道構造物等の周辺における振動障害に対し、高い振動低減効果を得ることができる地盤振動低減方法およびシステム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】
【０００５】
上記の課題を解決するために、本発明は以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の地盤振動低減方法は、面同士が対向し略平行に配置された一対の板部材を、振動伝播経路上に、前記面が地表面に対して略鉛直方向に位置するように地表面から地下に向けて設置し、前記一対の板部材の各板部材を、相互に逆位相で前記面内に沿って振動させることを特徴とする。
【０００６】
本発明によれば、面同士が対向し略平行に配置された一対の板部材を、振動伝播経路上に、面が地表面に対して略鉛直方向に位置するように地表面から地下に向けて設置し、一対の板部材の各板部材を、相互に逆位相で面内に沿って振動させるので、各板部材から地盤に対して周期的な面内に沿うせん断力が伝えられ、せん断波が形成される。
この形成されるせん断波によって、伝播される地盤振動が打ち消されるので、後方に伝播される地盤振動を効果的に低減することができる。
なお、板部材の面は振動源に対向するように配置されるのが振動低減には好適である。
また、板部材の面内における振動方向は、伝播される地盤振動の振動方向における進行方向に鉛直な面での傾斜に沿う方向とするのが、より効果的な振動低減には好適である。
さらに、一対の板部材によって形成されるせん断波の周期は、伝播される地盤振動の周期と位相をずらすのが好適である。
【０００７】
また、本発明の地盤振動低減方法は、前記各板部材を、相互に逆位相で上下方向に沿って振動させることを特徴とする。
【０００８】
このように、各板部材を、相互に逆位相で上下方向に沿って振動させると、各板部材から地盤に対して周期的な面内に沿って上下方向にせん断力が伝えられ、上下方向に振動するせん断波が形成される。
この形成されるせん断波によって、伝播される地盤振動が打ち消されるので、後方に伝播される地盤振動を効果的に低減することができる。
伝播される地盤振動の振動方向は、大部分上下方向であると想定されるので、これらを効果的に低減することができる。
【０００９】
本発明の地盤振動低減システムは、面同士が対向し略平行に配置され、振動伝播経路上に設置される一対の板部材と、該一対の板部材の各板部材を、その面内に沿って相互に逆位相で振動させる第一の駆動部材と、を備えていることを特徴とする。
【００１０】
本発明によれば、面同士が対向し略平行に配置され、振動伝播経路上に設置される一対の板部材の各板部材が、第一の駆動部材によって相互に逆位相で面内に沿って振動させられるので、各板部材から地盤に対して周期的な面内に沿って振動方向にせん断力が伝えられ、せん断波が形成される。
この形成されるせん断波によって、伝播される地盤振動が打ち消されるので、後方に伝播される地盤振動を効果的に低減することができる。
なお、伝播される地盤振動の振動方向が大部分上下方向であると想定されるので、板部材の振動方向は上下方向とするのが好適である。
また、板部材の面は振動源に対向するように配置されるのが振動低減には好適である。
さらに、一対の板部材によって形成されるせん断波の周期は、伝播される地盤振動の周期と位相をずらすのが好適である。
【００１１】
また、本発明の地盤振動低減システムは、前記一対の板部材の各板部材を、その面内に沿って前記第一の駆動部材とは別の方向に相互に逆位相で振動させる第二の駆動部材を備えていることを特徴とする。
【００１２】
このように、一対の板部材の各板部材を、その面内において第一駆動部材とは別の方向に相互に逆位相で水平方向に振動させる第二の駆動部材を備えているので、第一の駆動部材と第二の駆動部材とを組み合わせて各板部材を振動させることにより、各板部材をその面内において任意の方向に振動させることができる。
このため、伝播される地盤振動の振動方向が、進行方向に鉛直な面において傾斜している場合にも、その傾斜した方向に沿うせん断波を形成することができるので、伝播される地盤振動を一層効果的に低減することができる。
【００１３】
また、本発明の地盤振動低減システムは、前記一対の板部材の各板部材の間に空間が設けられ、前記第一の駆動部材および前記第二の駆動部材は、前記空間内に装着されていることを特徴とする。
【００１４】
このように、一対の板部材の各板部材の間に空間が設けられ、第一の駆動部材および第二の駆動部材は、空間内に装着されているので、第一の駆動部材および第二の駆動部材へ空間を経由して接近できる。このため、第一の駆動部材および第二の駆動部材へ容易に接近できるので、それらのメインテナンス作業を容易に行うことができる。
【００１５】
また、本発明の地盤振動低減システムでは、前記第一の駆動部材は、前記一対の板部材の上部に装着されていることを特徴とする。
【００１６】
このように、第一の駆動部材は、一対の板部材の上部に装着されているので、地上部分に位置していることになる。したがって、容易に接近できるので、メインテナンス作業を容易に行うことができる。
【００１７】
また、本発明の地盤振動低減システムは、前記面の内、土と接触する面に、土との滑り抵抗を増加させる抵抗増加手段を備えていることを特徴とする。
【００１８】
このように、土と接触する面に、土との滑り抵抗を増加させる抵抗増加手段を備えているので、面と土との密着性が一層向上する。面と土との密着性が向上すると、各板部材で形成されるせん断波が地盤に対して一層効率的に伝播させることができるので、伝播される地盤振動をよりよく打ち消すことができ、後方に伝播される地盤振動を一層効果的に低減することができる。
なお、抵抗増加手段としては、面に凹凸を設ける、面に別部材、例えばスタッドを取り付けて凹凸を設ける、あるいは面に土と密着性のよい物質、例えば粘着物を装着する等が好適に用いられる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、道路や鉄道構造物等の周辺における振動障害に対し、高い振動低減効果を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
以下に、本発明にかかる実施形態について、図面を参照して説明する。
〔第１の実施の形態〕
以下、本発明の第一実施形態に係る地盤振動低減システム１について図１〜図６を参照して説明する。
図１は、交通振動に起因する振動障害を生じる都市構造のモデル図を示す。高架橋３を通過する交通機関により発生する交通振動は、地盤５を伝播して構造物７に伝えられる。この交通振動によって構造物７は振動障害を受けている。高架橋３と構造物７との間の振動伝播経路上に地盤振動低減システム１が設置されている。
【００２１】
地盤振動低減システム１には、地表の地盤振動を計測する振動計９と、振動低減装置１１とが備えられている。
振動低減装置１１には、間隔を空けて設置された一対のコンクリート板（板部材）１３，１５と、コンクリート板１３，１５の間に装着された駆動部１７とが備えられている。
コンクリート板１３は、略正方形の面１９，２１を有するコンクリート製の板であり、面１９が高架橋３に対向するように、地表面に対して略鉛直方向に地表面から地下に向けて設置されている。コンクリート板１４は、正方形の面２３，２５を有するコンクリート製の板であり、面２３がコンクリート板１３の面２１に略平行になるように設置されている。
コンクリート板１３およびコンクリート板１５の各四隅部には、それぞれ引張ばね３５が設けられている。引張ばね３５の両端部は、それぞれコンクリート板１３およびコンクリート板１５に取り付けられており、コンクリート板１３とコンクリート板１５とを接近させる方向に付勢するように構成されている。
【００２２】
振動低減装置１１の駆動部１７の構成について、図２〜図４により説明する。図２は、図１のＸ−Ｘ断面図である。図３は振動低減装置１１の斜視図である。
駆動部１７には、コンクリート板１３，１５をその面内で上下方向に振動させる鉛直駆動ユニット（第一の駆動部材）２７，２９と、コンクリート板１３，１５をその面内で水平方向に振動させる水平駆動ユニット（第二の駆動部材）３１，３３とが備えられている。
鉛直駆動ユニット２７，２９は、同一の構造をしているので、鉛直駆動ユニット２７について構造を説明する。
鉛直駆動ユニット２７には、コンクリート板１５に取り付けられる第一作動ブロック３７と、コンクリート板１３に取り付けられる第二作動ブロック３９とが備えられている。
【００２３】
第一作動ブロック３７は、上下（長手方向）両端部と中央部との３箇所に第二作動ブロック３９へ向けて突出した突起部４１，４３，４５を有する断面形状がＥ字形をしたコンクリート製のブロックである。
第二作動ブロック３９は、突起部４１と突起部４３との間および突起部４３と突起部４５との間に位置する部分に、第一作動ブロック３７へ向けて突出した突起部４７，４９を有するコンクリート製のブロックである。
第一作動ブロック３７と第二作動ブロック３９とは、それぞれの各突起部が相互に間隔を空けて嵌めあう形に配置されており、それらの間に、長手方向に沿う垂直部と長手方向に直交する水平部とが交互に現れるジグザグ状の通路５０が形成されている。
【００２４】
通路５０の４箇所の水平部には、それぞれ上下駆動アクチュエータユニットが設けられている。すなわち、上から順に、突起部４１の下面と突起部４７の上面との間に第一上下駆動アクチュエータユニット５１、突起部４７の下面と突起部４３の上面との間に第二上下駆動アクチュエータユニット５３、突起部４３の下面と突起部４９の上面との間に第三上下駆動アクチュエータユニット５５および突起部４９の下面と突起部４５の上面との間に第四上下駆動アクチュエータユニット５７が設けられている。
通路５０の５箇所の垂直部には、それぞれ水平駆動アクチュエータユニット５９が設けられている。
【００２５】
これらの駆動アクチュエータユニットは同じ構造をしているので、その構造については図４に示す第一上下駆動アクチュエータユニット５１について説明する。
第一上下駆動アクチュエータユニット５１は、長方形の下鋼板６３の４隅部分にそれぞれ圧電素子で構成された圧電アクチュエータ６１を取り付け、圧電アクチュエータ６１の上部を上鋼板６５で挟持した構成とされている。
圧電アクチュエータ６１は、電界を加えられると変形し、上鋼板６３と下鋼板６５との間隔を拡縮するものである。
非作動時における上鋼板６３と下鋼板６５との間隔Ｈ１は、通路５０の間隔（高さ）Ｈ２よりも大きくされている。
【００２６】
各上下および水平駆動アクチュエータユニットは、上鋼板６３および下鋼板６５がそれぞれ第一作動ブロック３７と第二作動ブロック３９とのいずれかに接するように、すなわち、通路５０に沿うように装着される。
したがって、上鋼板６３と下鋼板６５との間隔は通路５０の高さＨ２に縮小された状態、すなわち圧電アクチュエータ６１は予圧縮をかけられた状態で装着されることになる。
【００２７】
次に、水平駆動ユニット３１，３３について説明する。
水平駆動ユニット３１，３３は、同一の構造をしているので、水平駆動ユニット３１について構造を説明する。
水平駆動ユニット３１は、鉛直駆動ユニット２７を水平方向に延在させたもので、各部分の構造は鉛直駆動ユニット２７と同様な構造である。
水平駆動ユニット３１には、コンクリート板１５に取り付けられる第一作動ブロック６７と、コンクリート板１３に取り付けられる第二作動ブロック６９とが備えられている。
【００２８】
第一作動ブロック６７は、左右（長手方向）両端部と中央部との３箇所に第二作動ブロック６９へ向けて突出した突起部７１，７３，７５を有する断面形状がＥ字形をしたコンクリート製のブロックである。
第二作動ブロック６９は、突起部７１と突起部７３との間および突起部７３と突起部７５との間に位置する部分に、第一作動ブロック６７へ向けて突出した突起部７７，７９を有するコンクリート製のブロックである。
第一作動ブロック６７と第二作動ブロック６９とは、それぞれの各突起部が相互に間隔を空けて嵌めあう形に配置されており、それらの間に、長手方向に沿う第一垂直部と長手方向に直交する第二垂直部とが交互に現れるジグザグ状の通路８０が形成されている。
【００２９】
通路８０の４箇所の第二垂直部には、それぞれ左右駆動アクチュエータユニットが設けられている。すなわち、右から順に、突起部７１の左面と突起部７７の右面との間に第一左右駆動アクチュエータユニット８１、突起部７７の左面と突起部７３の右面との間に第二左右駆動アクチュエータユニット８３、突起部７３の左面と突起部７９の右面との間に第三左右駆動アクチュエータユニット８５および突起部７９の左面と突起部７５の右面との間に第四左右駆動アクチュエータユニット８７が設けられている。
通路８０の５箇所の第一垂直部には、それぞれ水平駆動アクチュエータユニット８９が設けられている。
通路８０の高さは、通路５０と同様にＨ２である。また、各左右駆動アクチュエータユニットは、鉛直駆動ユニット２７の対応する各上下駆動アクチュエータユニットと同様な構造である。
したがって、各左右駆動アクチュエータユニットにおいても、上鋼板６３と下鋼板６５との間隔は通路８０の高さＨ２に縮小された状態、すなわち圧電アクチュエータ６１は予圧縮をかけられた状態で装着されることになる。
【００３０】
図５には、地盤振動低減システム１の制御系９１が示されている。この制御系９１には、前記した振動計９と、振動計９から出力されたアナログ信号を増幅する増幅器９３と、増幅された振動計９の出力から振動低減対象周波数領域外の余計な高周波成分を除去するフィルタ９５と、高周波成分を除去された出力をデジタル信号に変換するＡＤ変換器９７と、デジタル信号に変換された振動計９の出力から振動計９の設置位置における地盤振動を解析し、その解析結果に基づいて鉛直駆動ユニット２７，２９および／または水平駆動ユニット３１，３３を制御する制御装置としてのパソコン９９と、パソコン９９から鉛直駆動ユニット２７，２９および／または水平駆動ユニット３１，３３を制御すべく出力されたデジタル信号をアナログ信号に変換するＤＡ変換器１０１と、が備えられている。
【００３１】
以上、説明した本実施形態にかかる地盤振動低減システム１の動作について説明する。
まず、振動低減装置１１の動作について説明する。
最初に、鉛直駆動ユニット２７，２９の動作について説明する。
第一上下駆動アクチュエータユニット５１、第二上下駆動アクチュエータユニット５３、第三上下駆動アクチュエータユニット５５および第四上下駆動アクチュエータユニット５７は、それぞれ圧電素子６１に電界を加除することによって設置される通路５０の高さ方向に拡縮する。
第一上下駆動アクチュエータユニット５１が高さを拡大すると、突起部４１の下面と突起部４７の上面との間に力がかかり第一作動ブロック３７を上方へ押し、反対に第二作動ブロック３９を下方へ押すことになる。
また、第三上下駆動アクチュエータユニット５５が高さを拡大すると、突起部４３の下面と突起部４９の上面との間に力がかかり第一作動ブロック３７を上方へ押し、反対に第二作動ブロック３９を下方へ押すことになる。
これにより、第一作動ブロック３７が取り付けられているコンクリート板１５が上方へと押され、一方第二作動ブロック３９が取り付けられているコンクリート板１３が下方へと押される。
【００３２】
一方、第二上下駆動アクチュエータユニット５３が高さを拡大すると、突起部４７の下面と突起部４３の上面との間に力がかかり第一作動ブロック３７を下方へ押し、反対に第二作動ブロック３９を上方へ押すことになる。
また、第四上下駆動アクチュエータユニット５５が高さを拡大すると、突起部４９の下面と突起部４５の上面との間に力がかかり第一作動ブロック３７を下方へ押し、反対に第二作動ブロック３９を上方へ押すことになる。
これにより、第一作動ブロック３７が取り付けられているコンクリート板１５が下方へと押され、一方第二作動ブロック３９が取り付けられているコンクリート板１３が上方へと押される。
【００３３】
したがって、第一上下駆動アクチュエータユニット５１と第三上下駆動アクチュエータユニット５５との組と、第二上下駆動アクチュエータユニット５３と第四上下駆動アクチュエータユニット５７との組とを交互に作動、すなわち各組の圧電素子６１に交互に電界を加除することによってコンクリート板１３とコンクリート板１５とを交互にその面内で上下方向に押圧することになる。
このコンクリート板１３，１５の面内で上下方向に作用する力によって、コンクリート板１３，１５の下、および面１９，２５に密着されている地盤５は、上下方向のせん断力を及ぼされ、周期的なせん断波が形成される。
せん断波の周期は、各上下駆動アクチュエータユニットの作動タイミングを調整することによって任意に調整することができる。
【００３４】
次に、水平駆動ユニット３１，３３の動作について説明する。水平駆動ユニット３１，３３は、鉛直駆動ユニット２７，２９を水平方向に延在するように設置したものであり、各部分の動作は鉛直駆動ユニット２７と同様に行われる。
すなわち、第一左右駆動アクチュエータユニット８１が高さを拡大すると、突起部７１の左面と突起部７７の右面との間に力がかかり第一作動ブロック６７を右方へ押し、反対に第二作動ブロック６９を左方へ押すことになる。
また、第三左右駆動アクチュエータユニット８５が高さを拡大すると、突起部７３の左面と突起部７９との右面との間に力がかかり第一作動ブロック６７を右方へ押し、反対に第二作動ブロック６９を左方へ押すことになる。
これにより、第一作動ブロック６７が取り付けられているコンクリート板１５が右方へと押され、一方第二作動ブロック６９が取り付けられているコンクリート板１３が左方へと押される。
【００３５】
一方、第二左右駆動アクチュエータユニット８３が高さを拡大すると、突起部７７の左面と突起部７３の右面との間に力がかかり第一作動ブロック６７を左方へ押し、反対に第二作動ブロック６９を右方へ押すことになる。
また、第四左右駆動アクチュエータユニット８５が高さを拡大すると、突起部７９の左面と突起部７５の右面との間に力がかかり第一作動ブロック６７を左方へ押し、反対に第二作動ブロック６９を右方へ押すことになる。
これにより、第一作動ブロック６７が取り付けられているコンクリート板１５が左方へと押され、一方第二作動ブロック６９が取り付けられているコンクリート板１３が右方へと押される。
【００３６】
したがって、第一左右駆動アクチュエータユニット８１と第三左右駆動アクチュエータユニット８５との組と、第二左右駆動アクチュエータユニット８３と第四左右駆動アクチュエータユニット８７との組とを交互に作動、すなわち各組の圧電素子６１に交互に電界を加除することによってコンクリート板１３とコンクリート板１５とを交互にその面内で左右方向に押圧することになる。
このコンクリート板１３，１５の面内で左右方向に作用する力によって、コンクリート板１３，１５の左、および面１９，２５に密着されている地盤５は、左右方向のせん断力を及ぼされ、周期的なせん断波が形成される。
せん断波の周期は、各左右駆動アクチュエータユニットの作動タイミングを調整することによって任意に調整することができる。
【００３７】
そして、鉛直駆動ユニット２７，２９と水平駆動ユニット３１，３３とを同時に作動させると、コンクリート板１３，１５に作用されるせん断力は、鉛直駆動ユニット２７，２９による上下方向のせん断力と水平駆動ユニット３１，３３による左右方向のせん断力とが合成され、コンクリート板１３，１５の面内で鉛直方向（あるいは水平方向）から傾斜した方向に作用するものとなる。
この傾斜方向は、鉛直駆動ユニット２７，２９によって発生するせん断力と水平駆動ユニット３１，３３によって発生するせん断力との割合を調整すれば、任意の方向とすることができる。
これにより、任意の傾斜方向を持つせん断波を発生させることができる。
【００３８】
鉛直駆動ユニット２７，２９に設けられた水平駆動アクチュエータユニット５９および水平駆動ユニット３１，３３に設けられた水平駆動アクチュエータユニット８９は、コンクリート板１３とコンクリート板１５とを離隔する方向に作用する。引張ばね３５によってコンクリート板１３とコンクリート板１５とを近接させる方向に力がかかっているので、水平駆動アクチュエータユニット５９，８９を作動させると、コンクリート板１３，１５に相互に接離する力が作用する。
このコンクリート板１３，１５を相互に接離する力が、地盤５に作用して粗密波を形成することになる。
【００３９】
次に、この振動低減装置１１を用いて都市構造等に生じる振動障害を解消する方法について説明する。
高架橋３を車両が通行し、例えば２〜９Ｈｚ（ヘルツ）を主成分とする振動が生じると、この振動は地盤５を全方位的に伝播し、高架橋３の近隣に建つ構造物７にも伝播する。
高架橋３から構造物７に向けて伝播する地盤振動が、高架橋３と構造物７との間に設置された振動低減装置１１と略同地点に設置された振動計９によって計測される。振動計９によって計測された地盤振動の大きさや周期の情報を含む信号は、増幅器９３、フィルタ９５、ＡＤ変換器９７を経てパソコン９９に入力される。パソコン９９では、振動低減装置１１が設置された地点の地盤振動の大きさ、周期、振動方向等の情報が解析される。
【００４０】
この解析結果に応じて、コンクリート板１３，１５を、その面内で同地点の地盤振動に近い周期で、かつこの振動を低減するに有効な振幅で、また位相をずらして振動させる制御信号を出力する。パソコン９９から出力された制御信号は、ＤＡ変換器１０１を経て鉛直駆動ユニット２７，２９および水平駆動ユニット３１，３３に入力される。鉛直駆動ユニット２７，２９および水平駆動ユニット３１，３３は、制御信号に従って駆動され、コンクリート板１３，１５をそれらの面内で相互に逆位相で振動させる。
このコンクリート１３，１５がそれらの面内で相互に逆位相で振動させられると、コンクリート板１３，１５から地盤５に対して周期的な面内に沿うせん断力が伝えられ、せん断波が形成される。
この形成されるせん断波によって、伝播される地盤振動が打ち消されるので、構造物７に伝播される地盤振動を効果的に低減することができる。
【００４１】
本実施形態においては、コンクリート板１３，１５を相互に逆位相で振動させるものとして、上下方向に駆動する鉛直駆動ユニット２７，２９と左右方向に駆動する水平駆動ユニット３１，３３とを備えているので、コンクリート板１３，１５を振動する方向をその面内で傾斜させることができる。
このため、伝播される地盤振動が進行方向に鉛直な面で傾斜している場合でも、その傾斜方向に沿う方向のせん断波が形成できるので、一層効果的な振動低減を行うことができる。
また、伝播される地盤振動が粗密波（たて波）である場合には、水平駆動アクチュエータユニット５９，８９を作動させてコンクリート板１３，１５を相互に接離させて粗密波を形成し、地盤振動を打ち消すことができる。
このように、本実施形態では、多様な地盤振動に対応した地盤振動の低減を行うことができる。
【００４２】
次に、地盤振動低減装置１１の設置等について説明する。
まず、地盤５に、コンクリート板１３，１５を設置可能な大きさの溝を掘削する。その溝に、コンクリート板１３，１５を設置する。
その後、コンクリート板１３とコンクリート板１５との間の空間に、鉛直駆動ユニット２７，２９、水平駆動ユニット３１，３３および引張ばね３５を取り付ける。
コンクリート板１３とコンクリート板１５との間の空間は埋め戻すことなくそのまま残しておく。
【００４３】
このように、設置にあたり地中深くの作業がなく、かつ地表から接近できる状態での作業であるので、設置作業が容易である。
また、コンクリート板１３とコンクリート板１５との間に空間が残されているので、鉛直駆動ユニット２７，２９および水平駆動ユニット３１，３３へ接近が容易である。
このため、例えば、ばね３５を取り外して鉛直駆動ユニット２７，２９あるいは水平駆動ユニット３１，３３を交換するまたは各駆動アクチュエータユニットを交換する等のメインテナンス作業を容易に行うことができる。
【００４４】
なお、本実施形態では、コンクリート板１３，１５を振動させるものとして鉛直駆動ユニット２７，２９および水平駆動ユニット３１，３３を備えて、多様な地盤振動に効果的に対応するようにしているが、交通振動は大部分鉛直方向に振動するとすれば、鉛直駆動ユニット２７，２９のみを設けるようにしてもよい。
こうすれば、地盤振動低減装置１１は安価となり、設置しやすくなる。
【００４５】
また、本実施形態では、コンクリート板１３，１５の地盤５と接触する面１９，２５は平坦とされているが、図７に示されるように、断面が三角形状をし、略水平方向に延在した突起（抵抗増加手段）２６を鉛直方向に連続して設けるようにしてもよい。
このようにすると、面１９，２５の鉛直方向に畝状の凹凸が連続して設けられることになるので、地盤５との密着性を一層向上させることができる。このため、コンクリート板１３，１５の動きが地盤５に伝達され易くなるので、地盤振動を一層効果的に低減することができる。
また、突起２６は、図８に示されるように、間隔を空けて設けるようにしてもよい。さらに、突起２６の断面形状は、図９に示されるように、矩形状であっても、また、任意の多角形上であってもよい。
【実施例】
【００４６】
図６では、震動源（上記実施の形態では高架橋）から７．５ｍ離れた地点に地盤振動低減装置１１を設置してこれを作動させた場合（対策時）と設置しない場合（対策なし）とで、振動源での加速度が測定点でどのように変化したかを比較した結果を示している。
測定点は、地盤振動低減装置１１から２２ｍ、５０ｍおよび１００ｍの３点とした。
横軸は地盤振動の周波数、縦軸は震動源での地盤の加速度に対する測定点における地盤の加速度の比である。
地盤振動低減装置１１を設置してこれを作動させた場合と地盤振動低減装置１１を設置しなかった場合とで、比較すると、すべての周波数域で加速度は、対策なしの１／３〜１／２程度になっており、振動低減効果が現れている。
【００４７】
［第二実施形態］
次に、本発明の第二実施形態について、図１０を用いて説明する。
本実施形態では、第一実施形態とは、地盤振動低減装置１１の構成が異なっている。よって、本実施形態においては、図１０を用いて地盤振動低減装置１１について説明し、その他の部分については重複した説明を省略する。
なお、第一実施形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４８】
地盤振動低減装置１１には、コンクリート板１０３，１０５と駆動部（第一の駆動部材）１０７とが備えられている。
コンクリート板１０３は、略長方形の面１０９，１１１を有するコンクリート製の板である。コンクリート板１０３は、面１０９が振動源、例えば高架橋３に対向するように、地表面に対して鉛直方向に地表面から地中に向けて埋設されて設置されている。
コンクリート板１０５は、コンクリート板１０３と略同形状で、略長方形の面１１３，１１５を有するコンクリート製の板である。コンクリート板１０５は、面１１３がコンクリート板１０３の面１１１と平行になるように、地表面に対して鉛直方向に地表面から地中に向けて埋設されて設置されている。
コンクリート板１０３，１０５の外表面には、地盤５との密着性を向上させるために略全面にわたり略等間隔に複数のスタッド（抵抗増加手段）１１７が立設されている。
コンクリート板１０３，１０５の上部には、それぞれ幅方向中央部に支柱１１９，１２１が固定して設けられている。
【００４９】
駆動部１０７には、支柱１１９，１２１の上端部にピン結合された剛性の高いビーム１２３と、ビーム１２３の上部でかつ支柱１１９，１２１よりも外側に取り付けられた第一駆動部材１２５および第二駆動部材１２７とが備えられている。
第一駆動部材１２５には、ビーム１２３の上部に取り付けられたばね１２９、ばね１２９によって支持された重り（マス）１３１と、重り１３１とビーム１２３の間に連結するアクチュエータ１３３とが備えられている。
第二駆動部材１２７には、ビーム１２３の上部に取り付けられたばね１３５、ばね１３５によって支持された重り（マス）１３７と、重り１３７とビーム１２３の間に連結するアクチュエータ１３９とが備えられている。
【００５０】
以上、説明した本実施形態にかかる地盤振動低減システムの動作について説明する。
アクチュエータ１３３を伸長して重り１３１に荷重をかけると、アクチュエータ１３３は重り１３１から反力を受ける。この反力がビーム１２３に伝達され、支柱１１９を経由してコンクリート板１０３を下方へ押圧する。
一方、アクチュエータ１３９を伸長して重り１３７に荷重をかけると、アクチュエータ１３９は重り１３７から反力を受ける。この反力がビーム１２３に伝達され、支柱１２１を経由してコンクリート板１０５を下方へ押圧する。
【００５１】
これを交互に繰り返すことによって、コンクリート板１０３，１０５は相互に逆位相でその面内に沿って上下方向に振動させられる。
この振動によって、コンクリート板１０３，１０５から地盤に対して上下方向にせん断力が伝えられ、せん断波が形成される。
このせん断波が、高架橋３等から伝播される地盤振動を打ち消すので、構造物７に伝播される地盤振動を低減することができる。
なお、地盤振動の周期等を計測してそれに合わせてアクチュエータ１３３，１３９の作動タイミングを調節することによって、地盤振動を低減するのに最適なせん断波の周期を調節することができる。
【００５２】
本実施形態では、コンクリート板１０３，１０５の外周面に多数のスタッド１１７を設けているので、コンクリート板１０３，１０５と地盤５との密着性がよい。このため、コンクリート板１０３，１０５からのせん断力が地盤５に伝達され易いので、地盤振動を一層低減することができる。
また、駆動部１０７が地表に設置されているので、容易に接近できる。このため、駆動部１０７のメインテナンス作業を容易に行うことができる。
【００５３】
なお、本実施形態では、駆動部１０７は1個備えられているだけであるが、例えばコンクリート板１０３，１０５の幅方向長さが長い場合には、幅方向に駆動部１０７を複数備えるようにしてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の第一実施形態を適用した交通振動に起因する振動障害を生じる都市構造のモデル図である。
【図２】図１のＸ−Ｘ断面図である。
【図３】本発明の第一実施形態の地盤振動低減装置を示す斜視図である。
【図４】本発明の第一実施形態の駆動アクチュエータユニットを示す斜視図である。
【図５】本発明の第一実施形態の制御系を示すブロック図である。
【図６】本発明の効果を示すグラフである。
【図７】本発明の第一実施形態のコンクリート板の別の実施形態を示す斜視図である。
【図８】本発明の第一実施形態のコンクリート板の別の実施形態を示す断面図である。
【図９】本発明の第一実施形態のコンクリート板の別の実施形態を示すブ断面図である。
【図１０】本発明の第二実施形態の地盤振動低減装置を示す断面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１      地盤振動低減システム
１３，１５      コンクリート板
２７，２９      鉛直駆動ユニット
３１，３３      水平駆動ユニット
１０３，１０５      コンクリート板
１０７      駆動部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2006200718.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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