JP3594385B2

JP3594385B2 - 構造体の免震構造

Info

Publication number: JP3594385B2
Application number: JP32260795A
Authority: JP
Inventors: 正博井上
Original assignee: 株式会社ジオトップ
Priority date: 1995-12-12
Filing date: 1995-12-12
Publication date: 2004-11-24
Anticipated expiration: 2015-12-12
Also published as: JPH09158208A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、緩衝機能に加え、排水機能を備えた構造体の免震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の免震構造としては、地盤中に設置される基礎杭と、前記基礎杭の上方に構築される構造体の基礎部と、前記基礎杭と前記基礎部との間に位置する多数の砂利とを備えたものが知られている（特公平１−４４８５２号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前記の場合では、構造体は砂利を介して杭に対して非連続状態であるので、地震の際に、構造体に水平方向の力が発生しても、介在する個々には独立の砂利がその水平力を杭に伝達しない。従って引張応力や剪断応力が杭に作用することがない。
【０００４】
しかし、免震構造を築造してから年月が経過する間に、周囲から加わる種々の振動や、微弱な地震や、地下水の影響等により、緩衝層が変動したり、局部的に空洞ができる等して、大きな地震の時に当初の設計どおりの作用を奏し難いこともある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
前記の課題を解決するために、通常時に多量の個々の粒状体の相対的な位置関係を、概略、当初状態に維持すべきことを想到した。
本発明は、上記した目的を達成するためのものである。
請求項１記載の発明は、地盤中に設置される基礎杭と、前記基礎杭の上方に構築される構造体の基礎部と、前記基礎杭と前記基礎部との間に、多数の粒状体を収容する、透水機能を有しフレキシブルな袋体が重畳されてなる緩衝層とを備えている。
【０００６】
ここで、構造体の基礎部は、例えば建築物自体の基礎部、或いは必要に応じて建築物を支持するために設けられたフーチング等から構成されている。
基礎杭には、例えばＲＣ杭、ＰＣ杭、ＰＨＣ杭、丸杭、節杭、木杭、鋼管杭、鋼管コンクリート複合杭等の既製杭、或いは場所打ち杭等を用いることができる。
【０００７】
緩衝層は、基礎杭の上部と構造体の基礎部との間に位置して、地震等の衝撃を緩衝するためのもので、多数の粒状体を袋体内に収容し、更に袋体を重畳して層状に形成されている。
粒状体は、その滑り、摩擦を伴う移動、転がり、変形破壊等により、地震力を吸収し、圧縮力に強く且つ表面の摩擦力が大きな材料で、砂利程度の粒径のものが好ましい。粒径は、必ずしも均一である必要はなく、ばらつきがあっても差し支えない。その形状が扁平な粒状体は、粒状体同士の摩擦が大きく、粒状体の摩擦により地震力を吸収し易い。具体的な粒状体としては、例えばいわゆる天然の砂利、人工砕石、硬質の廃プラスチック等を利用することができる。
【０００８】
袋体は、耐食性があってフレキシブルで且つ透水機能を有し、粒状体を収容した状態で、通常のハンドリングで破けない強度を有するもが好ましい。
透水機能は、材料自体が透水性のもの、網目が粒状体の粒径より小さな網状に形成されたもの、粒状体の粒径より小さな小孔が多数あけられたもの等、要するに地下水が袋体の内外に容易に通過することをいう。仕切材の簡便な材料としては、プラスチック、織布、不織布などが挙げられる。
【０００９】
袋体は、各袋体を積層状に重ね合わせ易いように、袋体内に粒状体を収容した状態で、袋体全体が扁平となるような形状とすることが好ましい。
なお、袋体を複数段に重畳しても良いし、或いは一段だけでも良い。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１は、構造体の免震構造の縦断面図、図２は一部を切り欠いて内部を示した袋体６０の斜視図をそれぞれ示す。
図１中、構造体の免震構造１０は、地盤２０中に設置される基礎杭３０と、基礎杭３０の上部に構築される構造体の基礎部４０と、基礎杭３０と構造体の基礎部４０との間に、多数の粒状体５１を収容する、透水機能を有しフレキシブルな袋体６０が重畳されてなる緩衝層５０とを備えている。
【００１１】
基礎杭３０は、地盤２０中に、所定間隔で略鉛直方向に設置して構造体の重量を支えるためのもので、この場合には外周面に複数の節部３１を設けた節杭から構成されている。
また、基礎杭３０の周囲には、砂利等からなるドレーン層（図示しない）を設けることが好ましい。これにより、地盤２０中の間隙水圧が地震により上昇した場合であっても、この余剰間隙水は、ドレーン材層の隙間内を通って上昇し、緩衝層５０内に移動することができる。このため、地震等による液状化現象を防止することが可能となる。
【００１２】
構造体の基礎部４０は、建築物自体の基礎部分をそのまま地盤２０中に施工しても良いが、必要に応じて建築物を支持するためのフーチングを設けて、このフーチングを緩衝層５０の上部に施工しても良い。
袋体６０は、図２に示すように、耐食性があってフレキシブルで且つ透水機能を有し、粒状体５１を収容した状態で、通常のハンドリングで破けない強度を有し、例えば合成樹脂製のシート等に、粒状体５１の粒径よりも小さい多数の小孔（図示しない）を形成し、このシートを袋状に縫製して形成している。
【００１３】
袋体６０内に粒状体５１を収容するには、例えば、袋体６０の一辺を開いて開口部を設けた状態で袋体６０を施工現場へ搬送し、この開口部から袋体６０内に粒状体５１である砂利等を充填した後、開口部を閉じて袋体６０内に粒状体５１を封入する。また工場など別の場所で予め粒状体５１を袋体６０に収容して、それを施工場所へ搬送してもよい。状況に応じて適宜に行う。
【００１４】
袋体６０内に収容される粒状体５１の分量は、袋体６０内で粒状体５１が動いて地震等の応力を吸収できるような分量であることが必要であり、袋体６０の大きさに基づいて、適宜な分量の粒状体５１が袋体６０内に詰め込まれる。
そして、図１に示すように、粒状体５１を収容した複数の袋体６０を略水平方向に密に並べて緩衝層５０の第１段目を形成し、その上方に少し砂利をばらまき、次に形成する第２段目との間に隙間を作らないようにする。その後、砂利をばらまいた第１段目の上方に、第１段目と同様に、第２段目の袋体６０を密に、更に第３層目と、順次袋体６０を積層状に重ね合わせて緩衝層５０を形成する。このとき、各層の袋体６０が水平方向にずれ動かないように、上下に重ね合わせた各袋体６０の境界をずらして並べることが好ましい。また、袋体６０は密に並べ、隣接した袋体６０の間に隙間を作らないようにするとともに、生じた隙間や各段の間などには砂利を充填することで、全体として隙間を作らないようにする。
【００１５】
なお、袋体６０の大きさ、袋体６０を重ね合わせる段数は、施工する緩衝層５０の面積や厚さに応じて適宜変更することができる。
つぎに、上記した構成を備えた免震構造１０の施工方法について説明する。
まず、構造体の基礎部４０を施工する地盤２０の下方に、所定間隔で基礎杭３０を設置する。
【００１６】
そして、基礎杭３０を設置する前に、或いは基礎杭３０を設置した後に、基礎杭３０の頭部付近から構造体の基礎部４０の底面までの深さで、且つ基礎部４０の底面の面積よりも大きくなるように、地盤２０中の土砂を取り除いて緩衝層５０を施工するための空間部を形成する、いわゆる根切り作業を行う。
つぎに、根切り作業により形成した空間部内に、袋体６０を積層状に重ね合わせて並べ、緩衝層５０を形成する。
【００１７】
緩衝層５０が形成された後、緩衝層５０の上面に、構造体の基礎部４０を施工する。
上記施工作業において、粒状体５１が袋体６０の内部に収容されていることで、地表における袋体６０の運搬は機械及び人力いずれの場合においても容易にすることができる。また、袋体６０を地表から根切り作業により形成した空間部内へ投入する作業も、袋体６０単位で容易に行うことができる。
【００１８】
さらに、粒状体５１は袋体６０内部に収容されているため、現場作業において、風等に吹かれて粒状体５１から発生する塵や埃を外部に発散することを抑えることができる。これにより、現場施工周辺の作業環境を良好に維持することができる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明は、以上のように構成されているので、以下に記載されるような効果を奏する。
本発明は、比較的に簡明な構成で以て、地震の際に、構造体に水平方向の大きな力が発生しても、緩衝層の粒状体のずれによって、その水平力を杭に伝達しないので、引張応力や剪断応力が杭に作用することがなく、杭の設計施工が簡便化し経済性を高めることができ、更に粒状体が袋体内に収容されて区かくされるので、永年に亘り周囲の種々の振動、弱い地震、地下水などの影響で緩衝層の状況が当初の設定状態から変動したり、局部的に空洞などが生ずることが防止される。また地震の際に地盤に深部からの上昇水を緩衝層の透水機能の袋体及び袋体内の粒状体の隙間を通して地表方向へ円滑に逸散させるので、液状化現象が防止される。これに加えて、粒状体を袋体内に収容しているので、粒状体の運搬や投入作業等の取り扱いを容易にして、現場施工を容易にすることができるとともに、現場施工周辺の環境も良好に維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】免震構造の縦断面図である。
【図２】一部を切り欠いて内部を示した袋体の斜視図である。
【符号の説明】
１０免震構造２０地盤
３０基礎杭３１節部
４０構造体の基礎部５０緩衝層
５１粒状体６０袋体

Claims

地盤中に設置される基礎杭と、前記基礎杭の上方に構築される構造体の基礎部と、前記基礎杭と前記基礎部との間に、多数の粒状体を収容する、透水機能を有しフレキシブルな袋体が重畳されてなる緩衝層とを備えたことを特徴とする構造体の免震構造。