(57)【要約】【課題】  短周期〜長周期の広範囲の波形の地震動に対して十分な震動吸収効果を達成し、及び／又は、地震動の建物への伝達を阻止できる震動吸収柱及び建物基礎構造を提供する。【解決手段】  複数のブロックを積層した振動吸収柱であって、前記ブロックは、外周部と、中央凹部と、中央凸部を有し、前記中央凹部は、他の前記ブロックの前記中央凸部を収容可能であり、上下の前記ブロックの前記外周部の間に第１弾性部材が介挿され、下側の前記ブロックの前記中央凹部と上側の前記ブロックの前記中央凸部の間に第２弾性部材が介挿された振動吸収柱及び当該振動吸収柱を有する建物基礎構造とした。【選択図】  図３
2018091043.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のブロックを積層した振動吸収柱であって、
前記ブロックは、外周部と、中央凹部と、中央凸部を有し、
前記中央凹部は、他の前記ブロックの前記中央凸部を収容可能であり、
上下の前記ブロックの前記外周部の間に第１弾性部材が介挿された、振動吸収柱。
【請求項２】
下側の前記ブロックの前記中央凹部と上側の前記ブロックの前記中央凸部の間に第２弾性部材が介挿された請求項１の振動吸収柱。
【請求項３】
上下の前記ブロックの前記外周部の間に隙間が形成され、下側の前記ブロックの前記中央凹部と上側の前記ブロックの前記中央凸部の間に隙間が形成される、請求項１又は２の振動吸収柱。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれかの振動吸収柱の上にコンクリート基礎が配置された建物基礎構造。
【請求項５】
前記コンクリート基礎が連結凸部を有し、
前記連結凸部が最上段の前記ブロックの前記中央凹部に収容される請求項４の建物基礎構造。
【請求項６】
前記ブロック及び前記連結凸部に貫通孔が形成され、
各前記貫通孔に挿通したロープ部材により複数の前記ブロック及び前記コンクリート基礎が結束される請求項４又は５の建物基礎構造。
【請求項７】
前記ロープ部材に張力を印加するための張力部材を更に有する請求項４〜６のいずれかの建物基礎構造。
【請求項８】
複数の前記振動吸収柱が前記コンクリート基礎の下に配置され、
各前記振動吸収柱が、前記振動吸収柱を持ち上げるための持上機構を有する請求項４〜７のいずれかの建物基礎構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、住宅等の建物の耐震性向上を図るための震動吸収柱及び震動吸収柱を用いた建物基礎構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
地震等によって生じた建物の震動を減衰・吸収させる振動吸収体は従来から提案されている。例えば、特許文献１，２は、積層ゴムからなる振動吸収体を開示し、特許文献３は、複数の耐震ゴムと複数の板状体を積層した振動吸収体を開示し、特許文献４は、複数のプレキャストコンクリート製のブロックを緊張材によりプレストレスを与えた状態で緊結した振動吸収体を開示する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−３７１７２３号公報
【特許文献２】特開２００１−３２９７１５号公報
【特許文献３】実用新案登録第３０９１２３６号公報
【特許文献４】特開２００２−１３３１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１〜４は、直下型地震等の短周期の地震動に対処するものであり、短周期の地震動と長周期の地震動の両方に対して十分な震動吸収効果を得ることができなかった。特に長周期地震動に対する振動軽減効果が非常に小さかった。
【０００５】
従来、基礎コンクリートの下に震動吸収体を配置したものは存在しなかった。特許文献１〜４の震動吸収体は、基礎コンクリートよりも上に配置されるものである。基礎コンクリートよりも上に震動吸収体を配置する場合には、建築基準法上の認定を受けることが必要になるため、建築コストの増加につながる。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本願には、下記発明が開示されている。
＜構成１＞
複数のブロックを積層した振動吸収柱であって、
前記ブロックは、外周部と、中央凹部と、中央凸部を有し、
前記中央凹部は、他の前記ブロックの前記中央凸部を収容可能であり、
上下の前記ブロックの前記外周部の間に第１弾性部材が介挿された、振動吸収柱。
＜構成２＞
下側の前記ブロックの前記中央凹部と上側の前記ブロックの前記中央凸部の間に第２弾性部材が介挿された構成１の振動吸収柱。
＜構成３＞
上下の前記ブロックの前記外周部の間に隙間が形成され、下側の前記ブロックの前記中央凹部と上側の前記ブロックの前記中央凸部の間に隙間が形成される、構成１又は２の振動吸収柱。
＜構成４＞
構成１〜３のいずれかの振動吸収柱の上にコンクリート基礎が配置された建物基礎構造。
＜構成５＞
前記コンクリート基礎が連結凸部を有し、
前記連結凸部が最上段の前記ブロックの前記中央凹部に収容される構成４の建物基礎構造。
＜構成６＞
前記ブロック及び前記連結凸部に貫通孔が形成され、
各前記貫通孔に挿通したロープ部材により複数の前記ブロック及び前記コンクリート基礎が結束される構成４又は５の建物基礎構造。
＜構成７＞
前記ロープ部材に張力を印加するための張力部材を更に有する構成４〜６のいずれかの建物基礎構造。
＜構成８＞
複数の前記振動吸収柱が配置され、
各前記振動吸収柱が、前記振動吸収柱を持ち上げるための持上機構を有する構成４〜７のいずれかの建物基礎構造。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態の振動吸収柱３０に使用される例示的なブロック１０を示す。（ａ）は上面図、（ｂ）は下面図、（ｃ）は側面図、（ｄ）は斜視図である。
【図２】図１（ａ）のＡ−Ａ断面を示す。
【図３】本発明の実施形態の振動吸収柱３０及び建物基礎構造１を示す。
【図４】建物基礎構造１の配置例を示す。
【図５】建物基礎構造１の配置例を示す。
【図６】本発明の他の実施形態の建物基礎構造１Ａを示す。
【図７】伸張機構８１の構成例を示す。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１，２に示すように、ブロック１０は、外周部１１と、中央凹部１２と、中央凸部１３と、ブロック１０を貫通する貫通孔１４を有する。ブロック１０は、コンクリート製がよい。石材や鋼鉄等他の材料でもよい。
【０００９】
本例の外周部１１は、概略円筒状であり、平坦な上面１１Ｕ及び下面１１Ｄを有する。上面１１Ｕ及び下面１１Ｄに凹部１５Ｕ，１５Ｄを形成することが好ましい。中央凸部１３は、截頭円錐状が好ましい。釣り鐘状、球面状等他の形状でもよい。中央凹部１２は、中央凸部１３を収容可能なサイズ・形状がよく、特に、中央凸部１３と相補的なサイズ・形状がよい。中央凹部１２の上面１２Ｕ及び中央凸部１３の下面１３Ｄに凹部１２Ｒ，１３Ｒを形成することが好ましい。
【００１０】
貫通孔１４は、中央凹部１２の上面１２Ｕと中央凸部１３の下面１３Ｄの間を貫通するのがよい。
【００１１】
図３の建物基礎構造１は、中空管２０と、振動吸収柱３０と、連結部４０と、結束部材を有する。
【００１２】
中空管２０は、円筒形のヒューム管等を使用できる。中空管２０は、地中に埋設される。図のように、上端を地面ＧＬの上に露出させるとよい。中空管２０の下に砕石層を形成するとよい。中空管２０の底に土台２１を配置するとよい。図では、有底のヒューム管を示すが、有底でなくてもよいし、土台２１は省略してもよい。
【００１３】
振動吸収柱３０は、複数のブロック１０と、第１弾性部材３１を有する。振動吸収柱３０は、第２弾性部材３２を有すると更によい。
【００１４】
ブロック１０は、上側のブロック１０の中央凸部１３を下側のブロック１０の中央凹部１２に挿入した状態で上下に積層される。
【００１５】
第１弾性部材３１及び第２弾性部材３２は、ゴム、軟質プラスチック、バネ等の弾性材料を使用できる。第１弾性部材３１は、上下のブロック１０の外周部１１の上面１１Ｕと下面１１Ｄの間に介挿される。第１弾性部材３１を凹部１５Ｕ，１５Ｄに挿入すると安定するのでよい。図では、複数の円柱状の第１弾性部材３１を配置したが、１つの円環状（ドーナッツ状）の第１弾性部材３１を使用してもよい。第２弾性部材３２は、下側のブロック１０の中央凹部１２の上面１２Ｕと上側のブロック１０の中央凸部１３の下面１３Ｄの間に介挿される。第２弾性部材３２を凹部１２Ｒ，１３Ｒに挿入すると安定するのでよい。
【００１６】
第１弾性部材３１及び第２弾性部材３２がコンクリート基礎６０やその上の建物の重量等で圧縮されたときに、上面１１Ｕと下面１１Ｄの間、及び、上面１２Ｕ及び下面１３Ｄの間に隙間が形成されるように第１弾性部材３１及び第２弾性部材３２の材質、形状、サイズ等を選択するとよい。
【００１７】
連結部４０は、連結凸部４１と連結凹部４２を有する。連結凸部４１と連結凹部４２の間は貫通孔４３により連絡される。連結凸部４１は、最上段のブロック１０の中央凹部１２に挿入される。連結凸部４１は、中央凹部１２と相補的なサイズ・形状がよい。
【００１８】
連結部４０は、例えば、コンクリートで形成できる。連結部４０は、コンクリート基礎６０と一体形成するとよい。コンクリート基礎６０は、例えば、ベタ基礎である。
【００１９】
結束部材は、ロープ部材５１と、張力部材５２と、留金／ワッシャ５３ａ，５３ｂを有する。
【００２０】
ロープ部材５１は、ロープ、紐、ワイヤー、針金、鉄棒などの強靱性と可撓性を有する材料を使用するのがよい。張力部材５２は、ロープ部材５１に張力を発生させる（又は、ブロック１０の積層体に圧縮力を印加する）ための部材である。張力部材５２には、バネなどの弾性材料を使用できる。ロープ部材５１は、各ブロック１０の貫通孔１４及び連結部４０の貫通孔４３に挿通されており、その上端は張力部材５２を介して留金５３ａによりコンクリート基礎６０に固定され、その下端は、留金５３ｂにより最下段のブロック１０に固定される。最上段のブロック１０とコンクリート基礎６０をボルト６１で固定するとよい。最下段のブロック１０と土台２１をボルト６２で固定するとよい。
【００２１】
図４，５に示すように、１つのコンクリート基礎６０の下に複数の建物基礎構造１を配置できる。図５では、９つの建物基礎構造１がマトリクス状に配置された例を示す。コンクリート基礎６０の上には建物７０が配置される。
【００２２】
建物基礎構造１では、第１弾性部材３１（又は第１弾性部材３１及び第２弾性部材３２）の伸縮により、直下型等の振動を効果的に吸収できる。さらに、第１弾性部材３１（又は第１弾性部材３１及び第２弾性部材３２）の弾性により、個々のブロック１０が上下のブロック１０に対して横方向に移動／振動可能であるため、短周期から長周期に渡る広範囲の波形の地震を効果的に吸収できる。震度の大きい地震であっても、建物基礎構造１の上の建物７０に伝達される振動の震度を小さくできる。中央凹部１２に中央凸部１３を収容しているので、大地震でも振動吸収柱３０が崩れ難い。振動吸収柱３０がコンクリート基礎６０の下に形成されるため、建築基準法との関係で、建設コストが安くなる。
【００２３】
図６は、他の実施形態の建物基礎構造１Ａを示す。建物基礎構造１Ａは、振動吸収柱３０の下部に持上機構８０を有する点以外は建物基礎構造１と同様である。
【００２４】
持上機構８０は、必要に応じて伸張させることが可能な伸張機構８１と、生コン等の固化剤を注入可能な注入管８２と、振動吸収柱３０を載せる台座８３を有する。
【００２５】
図７は、伸張機構８１の例を示す。図の伸張機構８１は、内筒８４と、内筒８４に対して上下にスライド可能な外筒８５と、蛇腹袋８６と、蛇腹袋８６に接続したチューブ８７等を有する。チューブ８７の先端は、地上に引き出されており、地上から空気等の流体注入が可能である。
【００２６】
建物基礎構造１Ａでは、蛇腹袋８６への空気注入等により伸張機構８１を伸張させることで、図７（ｂ）のように振動吸収柱３０を持ち上げることができる。その後、持ち上げで生じた空間に注入管８２から生コン等を注入／固化させることで、持ち上げ状態を維持できる。よって、軟弱地盤等で建物７０が傾斜した場合には、沈下個所の振動吸収柱３０を持ち上げることで建物７０の傾斜を修復することができる。
【００２７】
上記実施形態に記載した建物基礎構造や振動吸収柱、それらの要素の寸法、形状、配置、個数、材料等は例示であり、他の態様も可能である。
【符号の説明】
【００２８】
１、１Ａ・・・建物基礎構造
１０・・・ブロック
１１・・・外周面
１２・・・中央凹部
１３・・・中央凸部
１４、４３・・・貫通孔
２０・・・中空管
２１・・・土台
３０・・・振動吸収柱
３１・・・第１弾性部材
３２・・・第２弾性部材
４０・・・連結部
４１・・・連結凸部
４２・・・連結凹部
５１・・・ロープ部材
５２・・・張力部材
５３ａ，５３ｂ・・・留金
６０・・・コンクリート基礎
７０・・・建物
８０・・・持上機構
８１・・・伸張機構
８２・・・注入管
８３・・・台座
８４・・・内筒
８５・・・外筒
８６・・・蛇腹袋
８７・・・チューブ
ＧＬ・・・地面
【図１】
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【図２】
2018091043.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2018091043.tif 000008
【図７】
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