(57)【要約】【課題】本発明は、優れた振動伝達低減性能を有し、且つ、建築物へ容易に設置可能とする振動低減材を提供する。【解決手段】本発明の振動低減材１は、弾性材或いは弾性材であるゴムチップと、土砂とを主材とし、結合材としてアスファルトを混練して形成したものであり、建築物６への振動伝達を大幅に低減するものである。【選択図】図１−１
2006008455.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弾性材と土砂とを主材とし、結合材としてアスファルト又はストレートアスファルトを混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項２】
弾性材であるゴムチップと土砂とを主材とし、結合材であるアスファルト又はストレートアスファルトを混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項３】
質量比で、３０〜４５％の弾性材又はゴムチップと３０〜４５％の土砂とを主材とし、結合材である１０〜４０％のアスファルト又はストレートアスファルトを混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項４】
弾性材と土砂とを主材とし、添加材として石油樹脂、結合材としてアスファルト又はストレートアスファルトを混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項５】
弾性材であるゴムチップと土砂とを主材とし、添加材として石油樹脂、結合材としてアスファルト又はストレートアスファルトを混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項６】
質量比で、３０〜４５％の弾性材又はゴムチップと３０〜４５％の土砂とを主材とし、添加材である３〜１５％の石油樹脂、結合材である１０〜４０％のアスファルト又はストレートアスファルトを混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項７】
弾性材と土砂とを主材とし、結合材としてアスファルト乳剤を混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項８】
弾性材であるゴムチップと土砂とを主材とし、結合材としてアスファルト乳剤を混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項９】
質量比で、３０〜４５％の弾性材又はゴムチップと３０〜４５％の土砂とを主材とし、結合材である１０〜４０％のアスファルト乳剤を混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項１０】
弾性材である合成樹脂発泡ビーズと土砂とを主材とし、結合材としてアスファルト乳剤を混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項１１】
質量比で、５〜３０％の合成樹脂発泡ビーズと３０〜４５％の土砂とを主材とし、結合材である１０〜４０％のアスファルト乳剤を混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項１２】
弾性材であるゴムチップ及び合成樹脂発泡ビーズと土砂とを主材とし、結合材としてアスファルト乳剤を混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項１３】
質量比で、１０〜４５％のゴムチップ及び合成樹脂発泡ビーズと３０〜４５％の土砂とを主材とし、結合材である１０〜４０％のアスファルト乳剤を混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項１４】
弾性材と土砂とを主材とし、結合材としてセメント、水、及びアスファルト乳剤を混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項１５】
弾性材であるゴムチップと土砂とを主材とし、結合材としてセメント、水、及びアスファルト乳剤を混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項１６】
質量比で、３０〜４５％の弾性材であるゴムチップと３０〜６０％の土砂とを主材とし、結合材である３〜１５％のセメント、水、及び１０〜４０％のアスファルト乳剤を混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項１７】
弾性材である合成樹脂発泡ビーズと土砂とを主材とし、結合材としてセメント、水、及びアスファルト乳剤を混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項１８】
質量比で、５〜３０％の弾性材である合成樹脂発泡ビーズと３０〜６０％の土砂とを主材とし、結合材である３〜１５％のセメント、水、及び１０〜４０％のアスファルト乳剤を混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項１９】
弾性材であるゴムチップ及び合成樹脂発泡ビーズと土砂とを主材とし、結合材としてセメント、水、及びアスファルト乳剤を混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項２０】
質量比で、１０〜４０％の弾性材であるゴムチップ及び合成樹脂発泡ビーズと３０〜５０％の土砂とを主材とし、結合材である３〜１５％のセメント、水、及び１０〜４０％のアスファルト乳剤を混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項２１】
弾性材と土砂とを主材とし、添加材として石油樹脂エマルジョン、結合材としてアスファルト乳剤を混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項２２】
弾性材であるゴムチップと土砂とを主材とし、添加材として石油樹脂エマルジョン、結合材としてアスファルト乳剤を混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項２３】
弾性材である合成樹脂発泡ビーズと土砂とを主材とし、添加材として石油樹脂エマルジョン、結合材としてアスファルト乳剤を混練してなることを特徴とする振動低減材。
【請求項２４】
弾性材であるゴムチップ及び合成樹脂発泡ビーズと土砂とを主材とし、添加材として石油樹脂エマルジョン、結合材としてアスファルト乳剤を混練してなることを特徴とする振動低減材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建築物への振動低減工法等に用いられる新規な振動低減材に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
例えば、都市部において新たに地下鉄路線や鉄道路線を建設する場合には、土地の制約等により既存の建築物の付近に建設されるの通常である。このような場合、建設直前には予想が困難であった振動や固体音、騒音の被害が既存の建築物周辺環境に及ぼす事例が報告されている。
【０００３】
地下鉄路線における電車の走行に伴う衝撃によって引き起こされる固体音、騒音に起因する被害のなかでも、６３Ｈｚ帯域にピークを有する固体音振動数領域の振動による騒音被害が問題となっている。
このような問題に対する対策としては、ゴム板等を建築物の側面や底面に貼り付ける等の工法が採用されているが、施工が容易でないこと、コストが高騰すること等の問題点が挙げられ、新たな対策の確立が望まれているところである。
【０００４】
特許文献１には、集合住宅等に対する交通振動を低減するために、コンクリートの基礎本体の下部に振動減衰用のゴムシートを敷設した構造の建物の基礎構造が提案されている。
しかし、この特許文献１の建物の基礎構造の場合、支持地盤に設けた穴部の底にゴムシートを敷設し、その上にコンクリートを打設して基礎本体を構築するものであり、既存の建築物への適用は困難である。
【特許文献１】特開２００１−３１７０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、従来、この種の技術分野において、優れた振動伝達低減性能を有し、且つ、既存の建築物へも容易に設置し得る振動低減材が存在しない実情に鑑み、優れた振動伝達低減性能を有しながら種々の工法で容易に施工し得る振動低減材を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の振動低減材は、弾性材であるゴムチップ（例えばタイヤチップ）や合成樹脂発泡ビーズ（例えば発泡スチロール）等と土砂とを主材とし、結合材としてアスファルト又はストレートアスファルト或いはアスファルト乳剤等を混練してなる振動低減材であることを最も主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
請求項１乃至３記載の発明によれば、弾性材又は弾性材であるゴムチップと土砂とを主材とし、結合材であるアスファルト又はストレートアスファルトを混練して振動低減材としたものであるから、優れた振動伝達低減性能を有するアスファルト又はストレートアスファルト系の振動低減材を提供できる。
【０００８】
請求項４乃至６記載の発明によれば、弾性材又は弾性材であるゴムチップと土砂とを主材とし、添加材として石油樹脂、結合材としてアスファルト又はストレートアスファルトを混練して振動低減材としたものであるから、優れた振動伝達低減性能を有し、且つ、特に一軸圧縮強度に優れたアスファルト又はストレートアスファルト系の振動低減材を提供できる。
【０００９】
請求項７乃至１３記載の発明によれば、弾性材又は弾性材であるゴムチップ或いは合成樹脂発泡ビーズと土砂とを主材とし、結合材としてアスファルト乳剤を混練して振動低減材としたものであるから、優れた振動伝達低減性能を有するアスファルト乳剤系の振動低減材を提供できる。
【００１０】
請求項１４乃至２４記載の発明によれば、弾性材又は弾性材であるゴムチップ或いは合成樹脂発泡ビーズと土砂とを主材とし、石油樹脂エマルジョンを混練し、結合材としてアスファルト乳剤又はアスファルト乳剤とセメント、水を混練して振動低減材としたものであるから、優れた振動伝達低減性能を有するアスファルト乳剤系の振動低減材を提供できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本発明は、優れた振動伝達低減性能を有し、且つ、建築物へ容易に設置可能とするという目的を、弾性材である例えばタイヤチップ等のゴムチップと土砂とを主材とし、結合材としてアスファルト又はストレートアスファルト或いはアスファルト乳剤を混練して形成した振動低減材により達成した。
【実施例】
【００１２】
例えば、都市部等において、地下鉄路線等を電車が走行することによって生じる周辺の既存建築物への交通振動による騒音被害を低減、防止について考察するとき、廃材である残土や年々漸増傾向にある廃材の中でも振動に対する減衰効果が高いと思われるタイヤチップ等のゴムチップや合成樹脂発泡ビーズ（例えば発泡スチロール等）を利用し、固体音、騒音の低減・防止を図ることが有効であると考え、リサイクル材で新規な振動低減材の開発を試み、本発明を完成するに至ったものである。
【００１３】
以下に本発明の実施例を詳細に説明する。
本実施例に係る振動低減対策の模式図を図１−１に示す。例えば地下鉄路線２を構成するシールドトンネル等を走行する地下電車３による振動は、地盤５中を伝搬し建築物６へ到達するため、このような振動を低減するためには振動源である地下鉄路線２の周辺への振動低減対策又は振動・騒音被害の想定される建築物６と地盤５との境界への振動低減対策が有効と考えられる。
【００１４】
図１−１において、例えば地盤５の内部（地中）に新たに地下鉄路線を施工するような場合には、シールドトンネルとした地下鉄路線２の周辺へ振動低減材１を設置する対策、また、通常の防振対策としては建築物６の基礎部へ振動低減材１を設置する密接型の基礎部施工方式の対策、更に図１−２に示すように、地中へ振動低減材１を設置する地中防振壁施工方式の対策が考えられる。図１−２の符号３’は地上鉄道を示すものである。
【００１５】
また、地中振動を低減する考え方には、図２に模式的に示す２通りが考えられる。
図２左欄に示す波動の遮断型は、振動低減材１により伝播する波動を遮断して振動音の低減、防止を図るものである。
この波動の遮断型において振動低減材１の材料としては、周辺地盤に比べて密度、剛性が高い材料が適している。すなわち、振動低減材１の部分が周辺地盤に対して剛なので、入射波の波動を振動低減材１で反射し、建築物６等の対象物に透過波の波動エネルギーを伝えない、又は伝えにくくするメカニズムである。
【００１６】
図２右欄に示す波動エネルギーの吸収型は、振動低減材１により波動エネルギーを吸収して振動や固体音、騒音の低減を図るものである。この波動エネルギーの吸収型において、振動低減材１の材料としては、周辺地盤に対して剛性、密度が小さく、且つ、減衰効果の大きい材料が適している。これは、振動低減材１の部分に波動を集中させ、振動低減材１の部分に入射波に対する大きな減衰効果（吸収効果）を持たせることで、振動低減材１からの透過波の波動エネルギーを低減させるメカニズムである。
【００１７】
本実施例では、振動低減材１を形成するための材料である振動低減材の物性値を調べるのに、図３に示すような振動三軸試験機１０を用い振動低減材により形成した供試体１１の試験を行った。供試体１１の寸法は、直径Ｄ５ｃｍ×高さＨ１０ｃｍのものを用いた。
【００１８】
試験方法は、地盤工学会発行の地盤材料の変形特性を求めるための繰返し三軸試験方法（ステージテスト）に基づき実施した。
ステージテストとは、上記供試体１１に対して載荷ピストン１８により繰返し載荷を行い、軸ひずみ振幅に対して剛性低下や減衰定数を調べる試験方法である。試験条件は、載荷波形を正弦波、載荷周波数を１Ｈｚ、繰り返し載荷回数１１回、有効拘束圧を５０〜１５０ｋＰａ（地中深さを５〜１０ｍの想定）に設定した。
【００１９】
上記以外の詳細事項としては、べディングエラーによる計測不良が考えられるため、セメント系を主体とした供試体１１の場合は、ＬＤＴ（局所軸変位計）１２を用いて計測を行った。また、供試体１１の飽和度を高めるために、二酸化炭素、脱気水を供試体１１に通し、ビュレット１３を使用して背圧を５０〜１００ｋＰａ程度加えた。載荷は非排水状態で行った。
なお、図３中、１４は荷重計、１５は変位計、１６は微小変位計、１７は間隙水圧計である。
【００２０】
ここで、本実施例に係る振動低減材を構成する各素材の配合例について図４を参照して説明する。
図４において、配合Ｎｏ．Ａ−１及び配合Ｎｏ．Ａ−２はアスファルトの内の特にストレートアスファルト系の振動低減材を示し、配合Ｎｏ．ＡＥ−１及び配合Ｎｏ．ＡＥ−２はアスファルト乳剤系の振動低減材を示すものである。図４における配合Ｎｏ．Ａ−１及び配合Ｎｏ．Ａ−２はアスファルトの内の特にストレートアスファルト系の振動低減材を示すものであるが、本発明はこれに限定されるものではなく、ストレートアスファルト系以外のアスファルトを用いることができる。
【００２１】
配合Ｎｏ．Ａ−１の振動低減材は、弾性材である例えばタイヤチップ等のゴムチップと、土砂とを主材とし、添加材として石油樹脂等々、結合材としてストレートアスファルトを混練してなるものである。なお、この配合比は代表例を示すものであり、本発明の振動低減材は、これに限定されるものではない。
【００２２】
配合Ｎｏ．Ａ−２の振動低減材は、弾性材である例えばタイヤチップ等のゴムチップと、土砂とを主材とし、結合材であるストレートアスファルトを混練してなるものである。なお、この配合比は代表例を示すものであり、本発明の振動低減材は、これに限定されるものではない。
本実施例に係るアスファルト系又はストレートアスファルト系の結合材を用いてなる振動低減材１を構成する各素材の配合例、代表的な配合比に関しては以下の通りである。
（１）弾性材と土砂とを主材とし、結合材としてアスファルト又はストレートアスファルトを混練してなる振動低減材１。
（２）弾性材であるゴムチップと土砂とを主材とし、結合材であるアスファルト又はストレートアスファルトを混練してなる振動低減材１。
（３）質量比で、３０〜４５％の弾性材又はゴムチップと３０〜４５％の土砂とを主材とし、結合材である１０〜４０％のアスファルト又はストレートアスファルトを混練してなる振動低減材１。
（４）弾性材と土砂とを主材とし、添加材として石油樹脂、結合材としてアスファルト又はストレートアスファルトを混練してなることを特徴とする振動低減材１。
（５）弾性材であるゴムチップと土砂とを主材とし、添加材として石油樹脂、結合材としてアスファルト又はストレートアスファルトを混練してなる振動低減材１。
（６）質量比で、３０〜４５％の弾性材又はゴムチップと３０〜４５％の土砂とを主材とし、添加材である３〜１５％の石油樹脂、結合材である１０〜４０％のアスファルト又はストレートアスファルトを混練してなる振動低減材１。
【００２３】
配合Ｎｏ．ＡＥ−１の振動低減材１は、弾性材である例えばタイヤチップ等のゴムチップ或いは合成樹脂発泡ビーズ（発泡スチロールビーズ等）と、土砂とを主材とし、結合材としてセメント、水、及びアスファルト乳剤を混練してなるものである。なお、この配合比は代表例を示すものであり、本発明の振動低減材１は、これに限定されるものではない。
【００２４】
配合Ｎｏ．ＡＥ−２の振動低減材１は、弾性材である例えばタイヤチップ等のゴムチップと土砂とを主材とし、結合材としてアスファルト乳剤を混練してなるものである。なお、この配合比は代表例を示すものであり、本発明の振動低減材１は、これに限定されるものではない。
本実施例に係るアスファルト乳剤系の結合材を用いてなる振動低減材１を構成する各素材の配合例、代表的な配合比に関しては以下の通りである。
（１）弾性材と土砂とを主材とし、結合材としてアスファルト乳剤を混練してなる振動低減材１。
（２）弾性材であるゴムチップと土砂とを主材とし、結合材としてアスファルト乳剤を混練してなる振動低減材１。
（３）質量比で、３０〜４５％の弾性材又はゴムチップと３０〜４５％の土砂とを主材とし、結合材である１０〜４０％のアスファルト乳剤を混練してなる振動低減材１。
（４）弾性材である合成樹脂発泡ビーズと土砂とを主材とし、結合材としてアスファルト乳剤を混練してなる振動低減材１。
（５）質量比で、５〜３０％の合成樹脂発泡ビーズと３０〜４５％の土砂とを主材とし、結合材である１０〜４０％のアスファルト乳剤を混練してなる振動低減材１。
（６）弾性材であるゴムチップ及び合成樹脂発泡ビーズと土砂とを主材とし、結合材としてアスファルト乳剤を混練してなる振動低減材１。
（７）質量比で、１０〜４５％のゴムチップ及び合成樹脂発泡ビーズと３０〜４５％の土砂とを主材とし、結合材である１０〜４０％のアスファルト乳剤を混練してなる振動低減材１。
（８）弾性材と土砂とを主材とし、結合材としてセメント、水、及びアスファルト乳剤を混練してなる振動低減材１。
（９）弾性材であるゴムチップと土砂とを主材とし、結合材としてセメント、水、及びアスファルト乳剤を混練してなる振動低減材１。
（１０）質量比で、３０〜４５％の弾性材であるゴムチップと３０〜６０％の土砂とを主材とし、結合材である３〜１５％のセメント、水、及び１０〜４０％のアスファルト乳剤を混練してなる振動低減材１。
（１１）弾性材である合成樹脂発泡ビーズと土砂を主材とし、結合材としてセメント、水、及びアスファルト乳剤を混練してなる振動低減材１。
（１２）質量比で、５〜３０％の弾性材である合成樹脂発泡ビーズと３０〜６０％の土砂とを主材とし、結合材である３〜１５％のセメント、水、及び１０〜４０％のアスファルト乳剤を混練してなる振動低減材１。
（１３）弾性材であるゴムチップ及び合成樹脂発泡ビーズと土砂を主材とし、結合材としてセメント、水、結合材としてアスファルト乳剤を混練してなる振動低減材１。
（１４）質量比で、１０〜４０％の弾性材であるゴムチップ及び合成樹脂発泡ビーズと３０〜５０％の土砂とを主材とし、結合材である３〜１５％のセメント、水、及び１０〜４０％のアスファルト乳剤を混練してなる振動低減材１。
（１５）弾性材と土砂を主材とし、添加材として石油樹脂エマルジョン、結合材としてアスファルト乳剤を混練してなる振動低減材１。
（１６）弾性材であるゴムチップと土砂を主材とし、添加材として石油樹脂エマルジョン、結合材としてアスファルト乳剤を混練してなる振動低減材。
（１７）弾性材である合成樹脂発泡ビーズと土砂とを主材とし、添加材として石油樹脂エマルジョン、結合材としてアスファルト乳剤を混練してなる振動低減材。
（１８）弾性材であるゴムチップ及び合成樹脂発泡ビーズと土砂を主材とし、添加材として石油樹脂エマルジョン、結合材としてアスファルト乳剤を混練してなる振動低減材。
【００２５】
図５は本実施例におけるストレートアスファルトの物性を示すものである。
ストレートアスファルトは、原油を常圧蒸留装置、減圧蒸留装置にかけて、ガソリン・灯油・軽油等の燃料油や潤滑油の留分を除いて製造され、このようにして製造されたストレートアスファルトを本実施例の一例においては使用している。
【００２６】
図６はアスファルト乳剤を模式的に示すものであり、アスファルト乳剤は、アスファルト原料と乳化剤を水に溶解して得た乳化液を適度に加温し、ホモジナイザ、コロイドミル等の乳化機により機械的に微細化することにより、アスファルトを水中に微粒子で分散させた褐色の液体（エマルジョン）である。アスファルト乳剤は、化学的に安定、耐薬品性、耐腐食性、粘着性に優れるという優れた特性を有している。
【００２７】
図７は、アスファルト乳剤の物性を示すものである。
【００２８】
次に、図３に示す振動三軸試験機１０を用い振動低減材により形成した供試体１１の試験について詳述する。
供試体１１は結合材を基本に考えると、セメント系、アスファルト系の２種類に分けることができる。なお、比較のため、実際の振動低減対策で用いられているゴム板より切り出した供試体（防振ゴム硬度６０度）の実験も行った。
【００２９】
なお、結合材に用いたアスファルトであるストレートアスファルトは施工時に熱を加えなければならない。
本試験例では、常温で混合でき、アスファルト又はストレートアスファルトと比較して省エネルギー且つＣＯ2の抑制に寄与するなど環境に優しい他、火傷や火災の危険性もなく極めて安全性の高い供試体１１を作成できるアスファルト乳剤と、一軸圧縮強度の改善を計る目的で石油樹脂にも着目した。
【００３０】
前記振動三軸試験機１０による供試体１１への繰返し載荷により得られた応力−ひずみ関係を示す履歴減衰ｈの定義を図８に、ヤング率の定義を図９に各々模式的に示す。履歴減衰ｈは下記数１により求められる。
なお、図８において、ΔＷは履歴面積、Ｗは三角形ａｂｃの面積を表している。
【００３１】
【数１】
2006008455.tif 000003
【００３２】
本実施例では、前記振動三軸試験機１０により試験を行っているので、弾性係数は図９に示すような割線ヤング率Ｅを用いて評価している。また、後述する解析ではせん断剛性Ｇの値が必要となるので、下記数２によりせん断剛性Ｇを求めている。
【００３３】
【数２】
2006008455.tif 000004
【００３４】
ここでＧ：せん断剛性、Ｅ：ヤング率、ν：ポアソン比である。なお、本実施例に係る試験では非排水状態による載荷であるため、ν＝０．５としてせん断剛性Ｇを算出した。また、密度は作成した供試体１１の寸法と質量より算出している。
【００３５】
次に、前記振動三軸試験機１０による試験結果、すなわち、結合材：セメント系、防振ゴム（硬度６０度）及び結合材：アスファルトの各供試体１１についての試験結果（軸ひずみε−応力）について、図１０乃至図１２を参照して説明する。
【００３６】
図１０に示すセメント系結合材の供試体１１は、混入した材料の種類に拘わらず、防振ゴム（硬度６０度）に比べヤング率Ｅが１５〜４０倍と大きく増大し、履歴減衰ｈが０．２５〜０．８倍と低下する傾向を示した。一方、アスファルト系結合材の供試体１１は、ヤング率Ｅは図１１に示す防振ゴム（硬度６０度）とほぼ同程度であったが、履歴減衰ｈは１〜３．５倍程度と増大した。
図１２に示す供試体１１では、弾性範囲であるにも拘わらず履歴減衰ｈ＝２４．３％と大きい値を示している。
【００３７】
次に、前記各供試体１１のヤング率Ｅ及び履歴減衰ｈの軸ひずみ依存性について言及する。
セメント系結合材の供試体１１は、軸ひずみεの増大に伴い、ヤング率Ｅが低下し履歴減衰ｈが増加するという傾向が見られた。アスファルト系結合材の供試体１１や防振ゴム（硬度６０度）の供試体１１では、軸ひずみεが増大してもヤング率Ｅがそれほど低下せず、また履歴減衰ｈもほぼ横ばいであった。
【００３８】
このような結果となった原因としては、以下のことが考えられる。
セメント系結合材の供試体１１は、セメントの固化作用によって弾性係数の改善は見られたものの、１０レベルのひずみでは既に構造の破壊が生じ、剛性の低下が見られた。
すなわち、弾性範囲ではセメントの固化作用が優位となり、例えばタイヤチップ等のゴムチップ（又は合成樹脂発泡ビーズ；発泡スチロールビーズ等）の弾性に富んだ性質が発揮されていない。
【００３９】
これに対し、アスファルト系結合材の供試体１１は、１０レベルの変形に対してもさほど大きなヤング率Ｅの低下が見られず、非常に大きな軸ひずみεの範囲においても弾性的な性質を示した。
【００４０】
また、履歴減衰ｈは、防振ゴム（硬度６０度）の供試体１１に比べてほぼ同じ若しくは数倍大きくなっていた。これは、アスファルト自体が粘性に富んだ材料であり、これを結合材に用いた場合、ゴムチップの弾力性や粘りの性質を損なわせることなく発揮させることができるためこのような傾向が見られたと考えられる。結合材に種類の異なるアスファルトを用いることで、履歴減衰ｈの増大やヤング率Ｅの調整を図ることが可能であることが理解される。
【００４１】
次に、図１３、図１４を参照して本実施例に係る振動低減材１を実際に地盤５内に設置した場合にどの程度の振動低減効果があるのかを把握するための解析について説明する。
本実施例に係る解析は、図１３に示す重複反射理論を用い、図１４に示す解析モデルにより行った。なお、この実施例で行った解析は、半無限の長さで地盤改良を行った場合を想定しているため、波の回折による影響や距離による減衰は考慮していない。また、図１４に示す解析モデルにおいては、図１−１に示す建築物密接型の地盤改良を想定したものとし、振動低減材１の厚さＨは実際の施工条件を考慮して０．５ｍ、１ｍの２ケースとした。
【００４２】
本実施例に係る解析において、波動の透過損失の評価は、下記数３により行った。数３において、β：透過拐失レベル、τ：発生した波の加速度振幅、τ：建築物に透過した波の加速度振幅である。
【００４３】
【数３】
2006008455.tif 000005
【００４４】
振動源と建築物間に位置する地盤５は、Ｎ値が１０、せん断波速度Ｖｓ＝２００ｍ／ｓ、γ＝１８ｋＮ／ｍと想定したものであるが、初期せん断剛性Ｇ、せん断波速度Ｖｓ、砂地盤の質量密度は下記数４、数５、数６を用いて算出した。数４、数５、数６において、Ｇ：初期せん断剛性、Ｎ：標準貫入試験によるＮ値、ρ：砂地盤の質量密度、γ：砂地盤の単位体積重量である。
【００４５】
【数４】
2006008455.tif 000006
【００４６】
【数５】
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【００４７】
【数６】
2006008455.tif 000008
【００４８】
次に、本実施例に係る解析結果について説明する。
セメント系結合材、防振ゴム（硬度６０度）、アスファルト系結合材を使用した振動低減材１の解析結果（周波数−加速度レベル特性）の一例を図１５、図１６及び図１７に示す。
【００４９】
図１５乃至図１７において、各破線部分は計算から直接得られた結果であるが、実効値としては平均的な値による評価が妥当と考えられる。そこで山と谷の部分を区切り、透過損失レベルを平均値として求め、図１５乃至図１７において、実線で表している。
【００５０】
上述した３種の解析結果を固体音領域の振動数として８〜１２５Ｈｚの振動数域（図１５乃至図１７において領域Ａで示す）に着目して比較すると、セメント系結合材の振動低減材１は、厚さ０．５ｍ、１．０ｍのいずれの振動低減材１もほぼゼロ付近で横ばいに推移しているため、特に振動の低減効果が得られない部材と考えられる。
【００５１】
これに対し、アスファルト系結合材の振動低減材１は、平均して２ｄＢから１２ｄＢ程度の透過損失を示した。これは、従来から振動低減対策として用いられている防振ゴム（硬度６０度）の場合と比較し、同等若しくはそれ以上の振動低減効果を発揮することを意味するものである。
従って、振動・固体音、騒音の低減に対して最も効果があると考えられる部材は、例えばタイヤチップ等のゴムチップの弾力のある材料と結合材としてのアスファルトとを組み合わせた振動低減材１であることが判明した。
【００５２】
図１８は、図４に示した本実施例に係る４種類の配合が異なる振動低減材を用いて形成した振動低減材１（配合Ｎｏ．Ａ−１、配合Ｎｏ．Ａ−２、配合Ｎｏ．ＡＥ−１、配合Ｎｏ．ＡＥ−２）と、３種類のセメント系結合材の振動低減材１（配合Ｎｏ．Ｂ−１、配合Ｎｏ．Ｂ−２、配合Ｎｏ．Ｂ−３）と、５種類のゴム系の結合材の振動低減材１についてのヤング率Ｅ、砂地盤の質量密度ρ、振動減衰ｈの試験結果を示すものである。
【００５３】
本実施例の配合Ｎｏ．Ａ−１、配合Ｎｏ．Ａ−２、配合Ｎｏ．ＡＥ−１、配合Ｎｏ．ＡＥ−２の各振動低減材１は、いずれも３種類のセメント系結合材の振動低減材１や５種類のゴム系の結合材の振動低減材１に比較し、振動減衰ｈの値は約２倍乃至１３倍の範囲であり、優れた振動低減性能を発揮することが明らかになった。
【００５４】
図１９乃至図２２は、前記配合Ｎｏ．ＡＥ−２の振動低減材１についての軸ひずみε−応力の動的特性（周波数−応力特性）の夫々試験結果を示すものである。この場合には、固体音領域の振動数として０．１Ｈｚ、１．０Ｈｚ、５Ｈｚ、１０Ｈｚの４種類について動的特性を求めた。図１９乃至図２２から明らかなように、特に固体音領域の振動数５Ｈｚ、１０Ｈｚの場合において振動減衰ｈの値が２２（％）、２５（％）と高い値を示し、優れた振動低減性能を発揮することが明らかになった。
【００５５】
以上の解析結果から、セメント系結合材の振動低減材１は、弾性範囲内ではセメントの固化作用によりゴム材等の弾性に富んだ性質を活用できない。これに対し、アスファルト結合材の振動低減材１は、例えばタイヤチップ等のゴムチップのような弾性材の弾性力や粘りの性質を十分活用し、履歴減衰ｈの増大やヤング率Ｅの調整を図ることができる。
【００５６】
また、セメント系結合材の振動低減材１は、特に振動低減効果がないと考えられるが、アスファルト結合材の振動低減材１は、ゴム板等を使用する振動低減材１による振動低減性能に比べ同等若しくはそれ以上の効果を発揮させることができ、また、固体音振動数領域の振動による固体音防止・騒音防止にはゴムチップをベースとし結合材としてアスファルトを用いた振動低減材１が極めて有効であることが判明した。
【００５７】
このような本実施例に係る振動低減材１を用いて施工される振動伝達低減工法によれば、既述したような優れた履歴減衰特性を発揮する各振動低減材１によって、地下鉄路線２における地下電車３の走行に伴って発生する振動の建築物６への伝達を大幅に低減させ、建築物６の居住環境の快適性を高めることが可能となる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
本発明は、上述したような地下鉄路線の付近に適用する場合の他、交通振動を発生する地上の幹線道路、鉄道路線や、高速道路構造物等の付近における振動低減対策用としても適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１−１】本発明の実施例に係る建築物への振動低減対策の基礎部施工方式例の模式図である。
【図１−２】本発明の実施例に係る建築物への振動低減対策の地中防振壁施工方式例の模式図である。
【図２】本実施例における地中振動を低減する対策である波動の遮断型、波動エネルギーの吸収型の模式図である。
【図３】本実施例に係る振動三軸試験機の概略構成図である。
【図４】本実施例に係る４種の振動低減材を構成する各素材の配合例を示す表である。
【図５】本実施例に使用するストレートアスファルトの代表的な物性を示す表である。
【図６】本実施例に係るアスファルト乳剤の模式図である。
【図７】本実施例に係るゴム入りカチオン系アスファルト乳剤の物性を示す表である。
【図８】本実施例に係る履歴減衰の定義を示す図である。
【図９】本実施例に係るヤング率の定義を示す図である。
【図１０】本実施例に係る結合材：セメント系の供試体についての試験結果を示す図である。
【図１１】本実施例に係る防振ゴム（硬度６０度）の供試体についての試験結果を示す図である。
【図１２】本実施例に係る結合材：アスファルトの供試体についての試験結果を示す図である。
【図１３】本実施例に係る振動低減材の解析のための重複反射理論を示す模式図である。
【図１４】本実施例に係る振動低減材の解析モデルを示す図である。
【図１５】本実施例に係るセメント系結合材を使用した振動低減材の解析結果を示す図である。
【図１６】本実施例に係る防振ゴム（硬度６０度）を使用した振動低減材の解析結果を示す図である。
【図１７】本実施例に係るアスファルト系結合材を使用した振動低減材の解析結果を示す図である。
【図１８】本実施例に係る４種類の配合が異なる振動低減材を用いて形成した振動低減材、３種類のセメント系結合材の振動低減材及び５種類のゴム系の結合材の振動低減材についての試験結果を示す表である。
【図１９】本実施例に係る配合Ｎｏ．ＡＥ−２の振動低減材についての軸ひずみ−応力の動的特性（周波数０．１Ｈｚ）の試験結果を示す図である。
【図２０】本実施例に係る配合Ｎｏ．ＡＥ−２の振動低減材についての軸ひずみ−応力の動的特性（周波数１．０Ｈｚ）の試験結果を示す図である。
【図２１】本実施例に係る配合Ｎｏ．ＡＥ−２の振動低減材についての軸ひずみ−応力の動的特性（周波数５．０Ｈｚ）の試験結果を示す図である。
【図２２】本実施例に係る配合Ｎｏ．ＡＥ−２の振動低減材についての軸ひずみ−応力の動的特性（周波数１０Ｈｚ）の試験結果を示す図である。
【符号の説明】
【００６０】
１    振動低減材
２    地下鉄路線
３    地下電車
３’  地上鉄道
５    地盤
６    建築物
１０    振動三軸試験機
１１    供試体
１２    ＬＤＴ
１３    ビュレット
１４    荷重計
１５    変位計
１６    微小変位計
１７    間隙水圧計
１８    載荷ピストン
【図１−１】
2006008455.tif 000009
【図１−２】
2006008455.tif 000010
【図２】
2006008455.tif 000011
【図３】
2006008455.tif 000012
【図４】
2006008455.tif 000013
【図５】
2006008455.tif 000014
【図６】
2006008455.tif 000015
【図７】
2006008455.tif 000016
【図８】
2006008455.tif 000017
【図９】
2006008455.tif 000018
【図１０】
2006008455.tif 000019
【図１１】
2006008455.tif 000020
【図１２】
2006008455.tif 000021
【図１３】
2006008455.tif 000022
【図１４】
2006008455.tif 000023
【図１８】
2006008455.tif 000024
【図１９】
2006008455.tif 000025
【図２０】
2006008455.tif 000026
【図２１】
2006008455.tif 000027
【図２２】
2006008455.tif 000028
【図１５】
2006008455.tif 000029
【図１６】
2006008455.tif 000030
【図１７】
2006008455.tif 000031
【手続補正書】
【提出日】平成16年7月12日(2004.7.12)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
特許文献１には、集合住宅等に対する交通振動を低減するためにコンクリートの基礎本体の下部に振動減衰用のゴムシートを敷設した構造の建物の基礎構造が提案されている。
しかし、この特許文献１の建物の基礎構造の場合、支持地盤に設けた穴部の底にゴムシートを敷設し、その上にコンクリートを打設して基礎本体を構築するものであり、既存の建築物への適用は困難である。
【特許文献１】特開２００１−３１７０７５号公報