(57)【要約】【課題】  架構の主要な空間を塞いでしまうことなく、既設の構造物に対しても適用が可能な構造物の耐震・防振方法を提供する。【解決手段】  構造物１の周囲の地盤に、構造物１を取り囲むように、周辺の地盤よりも剛性の高い地盤改良部２を形成し、この地盤改良部２に、減衰率が１００％以上の減衰部材４を付設する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の周囲の地盤に、前記構造物を取り囲むように、周辺の地盤よりも剛性の高い地盤改良部を形成し、
前記地盤改良部に、減衰率が１００％以上の減衰部材を付設することを特徴とする構造物の耐震・防振方法。
【請求項２】
構造物の周囲の地盤に、前記構造物を取り囲むように、周辺の地盤よりも剛性の高い地盤改良部を備え、
前記地盤改良部には、減衰率が１００％以上の減衰部材が設けられていることを特徴とする構造物の耐震・防振構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、構造物の耐震・防振方法および耐震・防振構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
構造物の耐震・防振を図る方法としては、例えばラーメン構造の場合、上下の梁と隣り合う柱とで構成される架構内にブレースや壁を組み込み、架構の剛性を高めて変形を抑える方法や、同架構内の上下の梁の層間変位を利用して振動エネルギーを吸収する機構を設置し、同機構によって振動エネルギーを吸収して架構の変形を抑える方法等がある。また、構造物の固有の振動周期を長期化することで地震による応答そのものを小さくする方法がある（例えば、下記の特許文献１、２）。
【特許文献１】特開平７−３８２９号公報
【特許文献２】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】
上記のような耐震・防振方法では、ブレースや壁、層間変位を利用したエネルギー吸収機構を設置することにより、上下の梁と隣り合う柱とで構成される架構の主要な空間を塞いでしまうことになるので、構造物内部の機能的な利用が制限されたり、景観が損なわれたりする。また、構造物の固有の振動周期を長期化するためには、構造物の基礎に長周期化対策用の部材の設置が必要になり、既設の構造物に対しての適用が極めて困難である。
【０００４】
本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、架構の主要な空間を塞いでしまうことなく、既設の構造物に対しても適用が可能な構造物の耐震・防振方法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】
【０００５】
上記の課題を解決するための手段として、次のような構成の地盤の振動を低減する方法およびシステムを採用する。
すなわち本発明の請求項１記載の構造物の耐震・防振方法は、構造物の周囲の地盤に、前記構造物を取り囲むように、周辺の地盤よりも剛性の高い地盤改良部を形成し、前記地盤改良部に、減衰率が１００％以上の減衰部材を付設することを特徴とする。
【０００６】
また、本発明の請求項２記載の構造物の耐震・防振構造は、構造物の周囲の地盤に、前記構造物を取り囲むように、周辺の地盤よりも剛性の高い地盤改良部を備え、前記地盤改良部には、減衰率が１００％以上の減衰部材が設けられていることを特徴とする。
【０００７】
本発明においては、大規模な地震が発生した場合、周辺の地盤よりも剛性の高い地盤改良部が、破壊もしくは塑性変形することにより、振動エネルギーが吸収されるので、構造物に作用する振動エネルギーが低減される。地震の規模がさほど大規模ではない場合は、断面がハニカム状になっていること、および波板状になっていることを特徴とする構造のため、高い剛性を有し、内部の減衰部材によって振動エネルギーが減衰されるので、構造物に作用する振動エネルギーが低減される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、地震の規模によらず、高い耐震・防振効果を発揮して、構造物への被害を最小限に食い止めることができる。また、構造物自体に手を加えないので、既設の構造物に対しての適用も容易である。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
本発明の実施の形態を、図１から図４に示して説明する。
図１に示すように、構造物１の周囲の地盤には、構造物１を取り囲むように、周辺の地盤よりも剛性の高い地盤改良部２が形成されている。地盤改良部２は、図２に示すように、複数のコンクリート杭３を、上方から見ると六角形のハニカム状をなすように配列して打設し、杭の打設後に、六角形のすべての区画内の土砂を取り除き、代わりにアスファルト等の減衰部材４を充填することによって構成されている。隣り合うコンクリート杭３はすべて連結されており、実質的には地中に連続するコンクリートの壁部が構築されたものと見なせる。
【００１０】
上記のような耐震施工がなされた構造物においては、中小規模の地震が発生した場合、地盤改良部２の外側から作用する地盤振動のエネルギーが、複数のコンクリート杭３によって構築された六角形の区画を押しつぶす方向に、周期的に力を生じさせ、区画内に充填された減衰部材４を繰り返し変形させる。減衰部材４は、繰り返し変形されることによって地盤振動のエネルギーを吸収する。これにより、地盤改良部２を越えて内側に作用する振動エネルギーが低減されるので、構造物１には地震の被害が及び難い。
【００１１】
大規模な地震が発生した場合は、地盤改良部２の外側から作用する地盤振動のエネルギーが、複数のコンクリート杭３自体を破壊する。コンクリート杭３の破壊によって吸収される地盤振動のエネルギーは、減衰部材４の変形による場合よりも遙かに大きいので、地震の規模が甚大である場合も、構造物１には地震の被害が及び難い。
しかも、地盤改良部２は、構造物自体に手を加えずに施工できるので、既設の構造物に対しての適用も容易である。
【００１２】
本実施形態においては、コンクリート杭３と減衰部材４とを組み合わせて、あらゆる規模の地震にも対応するように構成したが、大規模地震のみへの対策とするならば、コンクリート杭３のみで地盤改良部２を形成したものであってもよい。
なお、コンクリート杭３ではなく、鋼板杭を連設して地中に鋼板の壁部を構築したものであってもよい。
また、コンクリート杭３によって構築される区画の形状は、ハニカム状に限らず、例えば構造物１を中心として施工された二重の同心円状の壁部に挟まれた円環状の区画等、それ以外の形状であっても構わない。
【００１３】
本実施形態においては、減衰部材４にアスファルトを使用しているが、これ以外に同様の性状を示す瀝青材や保冷材などの高減衰ゲルを使用してもよい。また、粘弾性体にかえてオイルダンパを使用して機械的にエネルギーを吸収する構造を採用してもよい。
【実施例】
【００１４】
図４には、図３に示すように、構造物の中心に設定した基点Ａから８〜１３メートル離れた範囲に、減衰部材４に廃タイヤのシュレッド（廃タイヤが細かく裁断されたもの、減衰率３０％）を使用した地盤改良部２を５メートルの幅で設置した場合と、同範囲に、減衰部材４にアスファルト（減衰率１００％）を使用した地盤改良部２を設置した場合とで、基点Ａから０メートルの地点（すなわち基点Ａ）、および基点から５メートルの地点Ｂにおいてどの程度の振動低減効果が得られるかを比較したグラフである。
基点Ａにおいては、廃タイヤを使用した地盤改良部２を設置した場合よりも、アスファルトを使用した地盤改良部２を設置した場合のほうが、主要な周波数域（０〜３Ｈｚ）の全域において加速度が低減しており、振動低減効果が現れている。
地点Ｂにおいても、廃タイヤを使用した地盤改良部２を設置した場合よりも、アスファルトを使用した地盤改良部２を設置した場合のほうが、主要な周波数域（０〜３Ｈｚ）の全域において加速度が低減しており、しかもその効果がより顕著に現れている。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施の形態を示す図であって、構造物の周囲の地盤に地盤改良部を施工した状態を示す断面図である。
【図２】地盤改良部を上方から見た図である。
【図３】構造物の周囲の地盤に地盤改良部を施工したモデル図である。
【図４】減衰部材に廃タイヤのシュレッドを使用した地盤改良部を設置した場合と、減衰部材にアスファルトを使用した地盤改良部を設置した場合とで、基点Ａおよび地点Ｂにおいてどの程度の振動低減効果が得られるかを比較したグラフである。
【符号の説明】
【００１６】
１      構造物
２      地盤改良部
３      コンクリート杭
４      減衰部材
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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