JP2002121929A - エアークッションを備えた三次元浮体免震方法及び浮体免震構造物 - Google Patents
エアークッションを備えた三次元浮体免震方法及び浮体免震構造物Info
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- JP2002121929A JP2002121929A JP2000313724A JP2000313724A JP2002121929A JP 2002121929 A JP2002121929 A JP 2002121929A JP 2000313724 A JP2000313724 A JP 2000313724A JP 2000313724 A JP2000313724 A JP 2000313724A JP 2002121929 A JP2002121929 A JP 2002121929A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 地盤からの上下振動を効率よく吸収させ、地
震後の構造物はきちんと原位置へ復元する三次元浮体免
震方法及び浮体免震構造物を提供する。 【解決手段】 地盤に構築した重泥水等の液体槽内に構
造物の地下部分が収容され、重泥水による浮力を受けて
いる。前記構造物の底面部に空気を液体で封じ込めるエ
アークッション室が設けられ、構造物はエアークッショ
ンの作用も受けている。構造物の上部は、構造物外周の
地盤上に設置した水平力を吸収する免震装置と上下方向
力を吸収する上下方向バネとの組合わせによって支持し
ている。
震後の構造物はきちんと原位置へ復元する三次元浮体免
震方法及び浮体免震構造物を提供する。 【解決手段】 地盤に構築した重泥水等の液体槽内に構
造物の地下部分が収容され、重泥水による浮力を受けて
いる。前記構造物の底面部に空気を液体で封じ込めるエ
アークッション室が設けられ、構造物はエアークッショ
ンの作用も受けている。構造物の上部は、構造物外周の
地盤上に設置した水平力を吸収する免震装置と上下方向
力を吸収する上下方向バネとの組合わせによって支持し
ている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、地震等による水
平力のみならず、上下方向力による被害も軽減ないし防
止する三次元浮体免震の技術分野に属し、更に云えば、
免震装置とエアークッションを備えた三次元浮体免震方
法及び浮体免震構造物に関する。
平力のみならず、上下方向力による被害も軽減ないし防
止する三次元浮体免震の技術分野に属し、更に云えば、
免震装置とエアークッションを備えた三次元浮体免震方
法及び浮体免震構造物に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来、上下方向の免震技術として浮体免
震構造の有効性が研究されている。例えば特開平９−２
７７９８２号公報に記載された三次元免震浮体式構造設
備は、液槽の中に水などの作動液により浮遊させた主構
造物（浮体）の底部、及び周壁部にエアークッション室
を設けて、水平力及び上下方向力にエアークッションを
働かせる構成とされている。
震構造の有効性が研究されている。例えば特開平９−２
７７９８２号公報に記載された三次元免震浮体式構造設
備は、液槽の中に水などの作動液により浮遊させた主構
造物（浮体）の底部、及び周壁部にエアークッション室
を設けて、水平力及び上下方向力にエアークッションを
働かせる構成とされている。
【０００３】液体に重泥水を使用することも既に種々公
知である（例えば特開平９−３１６９０８号、特開平８
−１７７０６１号公報など参照）。
知である（例えば特開平９−３１６９０８号、特開平８
−１７７０６１号公報など参照）。
【０００４】
【本発明が解決しようとする課題】上記特開平９−２７
７９８２号公報記載の三次元免震浮体式構造設備の場合
は、主構造物（浮体）の底部、及び周壁部にエアークッ
ション室を設けて、水平力及び上下方向力にエアークッ
ションを働かせる構成と認められる。しかし、特に水平
力に対する周側壁のエアークッション室のエアークッシ
ョンは、所謂積層ゴムとは異なって原点復帰機能（復元
力）が働かないので、浮体が地震後にどの位置に静止す
るかは全く分からない欠点がある。
７９８２号公報記載の三次元免震浮体式構造設備の場合
は、主構造物（浮体）の底部、及び周壁部にエアークッ
ション室を設けて、水平力及び上下方向力にエアークッ
ションを働かせる構成と認められる。しかし、特に水平
力に対する周側壁のエアークッション室のエアークッシ
ョンは、所謂積層ゴムとは異なって原点復帰機能（復元
力）が働かないので、浮体が地震後にどの位置に静止す
るかは全く分からない欠点がある。
【０００５】本発明の目的は、重泥水等の液体の浮力で
構造物重量の全量又は大半を支持させる三次元浮体免震
において、構造物の下底部にエアーを封じ込めたエアー
クッション室を設けてエアークッションを働かせ、地盤
からの上下振動を効率よく吸収させると共に、免震装置
による原点復帰機能（復元力）により地震後の構造物は
きちんと原位置へ復元する三次元浮体免震方法及び浮体
免震構造物を提供することである。
構造物重量の全量又は大半を支持させる三次元浮体免震
において、構造物の下底部にエアーを封じ込めたエアー
クッション室を設けてエアークッションを働かせ、地盤
からの上下振動を効率よく吸収させると共に、免震装置
による原点復帰機能（復元力）により地震後の構造物は
きちんと原位置へ復元する三次元浮体免震方法及び浮体
免震構造物を提供することである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上述の課題を解決するた
めの手段として、請求項１に記載した発明に係るエアー
クッションを備えた三次元浮体免震方法は、地盤に構築
した重泥水等の液体槽内に構造物の地下部分が収容さ
れ、液体による浮力を受けていること、前記構造物の底
面部に、空気を液体で封じ込めるエアークッション室が
設けられ、構造物はエアークッションの作用も受けてい
ること、構造物の上部は、構造物外周の地盤上に設置し
た水平力を吸収する免震装置と、上下方向力を吸収する
上下方向バネとの組合わせによって支持していることを
特徴とする。
めの手段として、請求項１に記載した発明に係るエアー
クッションを備えた三次元浮体免震方法は、地盤に構築
した重泥水等の液体槽内に構造物の地下部分が収容さ
れ、液体による浮力を受けていること、前記構造物の底
面部に、空気を液体で封じ込めるエアークッション室が
設けられ、構造物はエアークッションの作用も受けてい
ること、構造物の上部は、構造物外周の地盤上に設置し
た水平力を吸収する免震装置と、上下方向力を吸収する
上下方向バネとの組合わせによって支持していることを
特徴とする。
【０００７】請求項２記載の発明は、請求項１に記載し
たエアークッションを備えた三次元浮体免震方法におい
て、エアークッション室に液面検知センサーを設置し、
その検出信号に基いてエアーコンプレッサーを制御して
液体の液面位置を調整することを特徴とする。
たエアークッションを備えた三次元浮体免震方法におい
て、エアークッション室に液面検知センサーを設置し、
その検出信号に基いてエアーコンプレッサーを制御して
液体の液面位置を調整することを特徴とする。
【０００８】請求項３記載の発明は、請求項１に記載し
たエアークッションを備えた三次元浮体免震方法におい
て、上下方向バネは、構造物の重心近くの高さ位置に設
置することを特徴とする。
たエアークッションを備えた三次元浮体免震方法におい
て、上下方向バネは、構造物の重心近くの高さ位置に設
置することを特徴とする。
【０００９】請求項４に記載した発明に係るエアークッ
ションを備えた三次元浮体免震構造物は、地盤に構築し
た重泥水等の液体槽内に構造物の地下部分が収容され、
液体による浮力を受けていること、前記構造物の底面部
に、空気を液体で封じ込めるエアークッション室が設け
られ、構造物はエアークッションの作用も受けているこ
と、構造物の上部は、構造物外周の地盤上に設置した水
平力を吸収する免震装置と、上下方向力を吸収する上下
方向バネとの組合わせによって支持されていることを特
徴とする。
ションを備えた三次元浮体免震構造物は、地盤に構築し
た重泥水等の液体槽内に構造物の地下部分が収容され、
液体による浮力を受けていること、前記構造物の底面部
に、空気を液体で封じ込めるエアークッション室が設け
られ、構造物はエアークッションの作用も受けているこ
と、構造物の上部は、構造物外周の地盤上に設置した水
平力を吸収する免震装置と、上下方向力を吸収する上下
方向バネとの組合わせによって支持されていることを特
徴とする。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１と図２は、請求項１〜４に記
載した発明の実施形態を示している。
載した発明の実施形態を示している。
【００１１】図１に示した三次元浮体免震構造物１（建
屋）は、その大半の地下部分１ａが、地盤１５中に構築
した重泥水等の液体槽２内に満たした液体、一例として
重泥水３の中に収容され、重泥水３による浮力の作用を
受けている。但し、液体は重泥水に限らず、水その他の
液体を使用して実施することもできる。
屋）は、その大半の地下部分１ａが、地盤１５中に構築
した重泥水等の液体槽２内に満たした液体、一例として
重泥水３の中に収容され、重泥水３による浮力の作用を
受けている。但し、液体は重泥水に限らず、水その他の
液体を使用して実施することもできる。
【００１２】前記免震構造物１の底面には、図２に拡大
して詳示したように、基礎梁８の下方への突き出し部分
を利用するなどして、重泥水３によって空気が封じ込ま
れるエアークッション室９が複数設けられ、免震構造物
１は、前記エアークッション室９内に圧入された高圧空
気によるエアークッション作用も受けている。
して詳示したように、基礎梁８の下方への突き出し部分
を利用するなどして、重泥水３によって空気が封じ込ま
れるエアークッション室９が複数設けられ、免震構造物
１は、前記エアークッション室９内に圧入された高圧空
気によるエアークッション作用も受けている。
【００１３】エアークッション室９の内壁面は、空気溜
まりの気密性を確保する手段として、気密メンブレン１
０によって厳重にシールされている。各エアークッショ
ン室９には、地上に設置したエアーコンプレッサー１１
から配管した空気管１２が接続され、空気が液体に溶け
込むなどの原因で長期間の間にエアークッション室９内
の液面が上昇して空気層が薄くなりエアークッションの
働きが低下することを防ぐ対策が施されている。そのた
めに、各エアークッション室９内の液面には液面検知セ
ンサー１３が設置され、該液面検知センサー１３の液面
検出信号に基いて、前記エアーコンプレッサー１１が制
御される（請求項２記載の発明）。
まりの気密性を確保する手段として、気密メンブレン１
０によって厳重にシールされている。各エアークッショ
ン室９には、地上に設置したエアーコンプレッサー１１
から配管した空気管１２が接続され、空気が液体に溶け
込むなどの原因で長期間の間にエアークッション室９内
の液面が上昇して空気層が薄くなりエアークッションの
働きが低下することを防ぐ対策が施されている。そのた
めに、各エアークッション室９内の液面には液面検知セ
ンサー１３が設置され、該液面検知センサー１３の液面
検出信号に基いて、前記エアーコンプレッサー１１が制
御される（請求項２記載の発明）。
【００１４】上記免震構造物１の上部１ｂは、構造物外
周の地盤１５上に設置された積層ゴムから成る免震装置
４と上下方向バネ５とによって、前記浮力による支持の
残りの分が支持されている。前記免震装置４の上端にＬ
字形状の支持架台６が取り付けられ、同支持架台６の水
平面部に垂直上向きに設置した上下方向バネ５の上端
が、構造物１から突き出された支持梁７を支持してい
る。
周の地盤１５上に設置された積層ゴムから成る免震装置
４と上下方向バネ５とによって、前記浮力による支持の
残りの分が支持されている。前記免震装置４の上端にＬ
字形状の支持架台６が取り付けられ、同支持架台６の水
平面部に垂直上向きに設置した上下方向バネ５の上端
が、構造物１から突き出された支持梁７を支持してい
る。
【００１５】免震装置４と上下方向バネ５とによる支持
は、免震構造物１の重心近くの高さ位置を、平面的には
免震構造物１の外周位置をバネ支持する（請求項３記載
の発明）ので、地震時における免震構造物１のロッキン
グ運動は最小限度に抑制することができる。
は、免震構造物１の重心近くの高さ位置を、平面的には
免震構造物１の外周位置をバネ支持する（請求項３記載
の発明）ので、地震時における免震構造物１のロッキン
グ運動は最小限度に抑制することができる。
【００１６】したがって、地震による水平力は免震装置
４が吸収すると共に、同免震装置４が働く復元力によっ
て地震後には必ず原点位置へ復元する。一方、地震の上
下方向力は、重泥水３による浮力の作用とエアークッシ
ョンとによって吸収させ、もって三次元浮体免震の作用
効果が奏される。
４が吸収すると共に、同免震装置４が働く復元力によっ
て地震後には必ず原点位置へ復元する。一方、地震の上
下方向力は、重泥水３による浮力の作用とエアークッシ
ョンとによって吸収させ、もって三次元浮体免震の作用
効果が奏される。
【００１７】即ち、非圧縮性流体である重泥水３の吸収
力はあまり大きくはないが、それをエアークッションが
補完する。
力はあまり大きくはないが、それをエアークッションが
補完する。
【００１８】エアークッションを働く空気圧力は、免震
構造物１の「喫水深さ」によって定まるが、その「喫水
深さ」は、前記上下方向バネ５の荷重負担率、及び構造
物重量と面積とによって定まる。
構造物１の「喫水深さ」によって定まるが、その「喫水
深さ」は、前記上下方向バネ５の荷重負担率、及び構造
物重量と面積とによって定まる。
【００１９】エアークッションは、免震構造物１が喫水
線よりも上方へ高く建ち上がった段階で、液体槽２内へ
重泥水３を注ぎ込めば自然に形成されるが、エアークッ
ション室９内の液面高さ、換言すれば空気層の厚さＨ
は、基礎梁８の突出量（高さ）Ｈ０と液体圧力とで一義
的に定まる。エアークッションを柔らかくするために
は、空気層の厚さＨを大きく設定する必要がある。しか
し、空気は構造物重量と重泥水３とによって圧縮される
ので、一般的には前記基礎梁８の高さＨ０と比較してか
なり小さくなる。
線よりも上方へ高く建ち上がった段階で、液体槽２内へ
重泥水３を注ぎ込めば自然に形成されるが、エアークッ
ション室９内の液面高さ、換言すれば空気層の厚さＨ
は、基礎梁８の突出量（高さ）Ｈ０と液体圧力とで一義
的に定まる。エアークッションを柔らかくするために
は、空気層の厚さＨを大きく設定する必要がある。しか
し、空気は構造物重量と重泥水３とによって圧縮される
ので、一般的には前記基礎梁８の高さＨ０と比較してか
なり小さくなる。
【００２０】構造上は空気層の厚さＨを基礎梁８の高さ
Ｈ０の近傍まで大きく調整ないし設定することが可能で
あるから、上述した液面検知センサー１３で常時測定し
ながら、必要に応じてエアーコンプレッサー１１を自動
制御または手動制御して空気層の厚さＨを適正に調整す
る。
Ｈ０の近傍まで大きく調整ないし設定することが可能で
あるから、上述した液面検知センサー１３で常時測定し
ながら、必要に応じてエアーコンプレッサー１１を自動
制御または手動制御して空気層の厚さＨを適正に調整す
る。
【００２１】液面検知センサー１３による計測は、空気
が液体に溶け込むとか、漏れるといった現象で空気層の
厚さＨが減少した場合の保守にも利用される。
が液体に溶け込むとか、漏れるといった現象で空気層の
厚さＨが減少した場合の保守にも利用される。
【００２２】
【本発明が奏する効果】請求項１〜４に記載した発明に
係るエアークッションを備えた三次元浮体免震方法及び
浮体免震構造物によれば、重泥水等の液体の浮力で構造
物重量の全量又は大半を支持させる三次元浮体免震にお
いて、免震構造物の下底部にエアーを封じ込めたエアー
クッション室を設けたので、柔らかいエアークッション
を効果的に働かせ、地盤からの上下振動を効率よく吸収
させることができ、居住性が向上する。
係るエアークッションを備えた三次元浮体免震方法及び
浮体免震構造物によれば、重泥水等の液体の浮力で構造
物重量の全量又は大半を支持させる三次元浮体免震にお
いて、免震構造物の下底部にエアーを封じ込めたエアー
クッション室を設けたので、柔らかいエアークッション
を効果的に働かせ、地盤からの上下振動を効率よく吸収
させることができ、居住性が向上する。
【００２３】しかも、免震装置による支持によって、水
平力も効率的に吸収させ、かつ原点復帰機能（復元力）
により地震後に免震構造物はきちんと原位置へ復元させ
ることもできるのである。
平力も効率的に吸収させ、かつ原点復帰機能（復元力）
により地震後に免震構造物はきちんと原位置へ復元させ
ることもできるのである。
【図１】本発明に係るエアークッションを備えた三次元
浮体免震構造物の簡単化した立面図である。
浮体免震構造物の簡単化した立面図である。
【図２】同免震構造物のエアークッション室の部分を拡
大した断面図である。
大した断面図である。
１５ 地盤 ２ 液体槽 １ 免震構造物 １ａ 免震構造物の地下部分 ９ エアークッション室 １ｂ 免震構造物の上部 ４ 免震装置 ５ 上下方向バネ １３ 液面検知センサー １１ エアーコンプレッサー
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｆ１６Ｆ 15/067 Ｆ１６Ｆ 15/06 Ｂ (72)発明者 相沢 覚 千葉県印西市大塚一丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 東野 雅彦 千葉県印西市大塚一丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 濱田 純次 千葉県印西市大塚一丁目５番地１ 株式会 社竹中工務店技術研究所内 (72)発明者 米田 玄次 東京都中央区銀座八丁目21番１号 株式会 社竹中工務店東京本店内 Ｆターム(参考） 3J048 AA02 AB01 AB08 BC02 BE02 BE03 DA01 EA38
Claims (4)
- 【請求項１】地盤に構築した重泥水等の液体槽内に構造
物の地下部分が収容され、液体による浮力を受けている
こと、 前記構造物の底面部に、空気を液体で封じ込めるエアー
クッション室が設けられ、構造物はエアークッションの
作用も受けていること、 構造物の上部は、構造物外周の地盤上に設置した水平力
を吸収する免震装置と、上下方向力を吸収する上下方向
バネとの組合わせによって支持していることを特徴とす
る、エアークッションを備えた三次元浮体免震方法。 - 【請求項２】エアークッション室に液面検知センサーを
設置し、その検出信号に基いてエアーコンプレッサーを
制御して液体の液面位置を調整することを特徴とする、
請求項１に記載したエアークッションを備えた三次元浮
体免震方法。 - 【請求項３】上下方向バネは、構造物の重心近くの高さ
位置に設置することを特徴とする、請求項１に記載した
エアークッションを備えた三次元浮体免震方法。 - 【請求項４】地盤に構築した重泥水等の液体槽内に構造
物の地下部分が収容され、液体による浮力を受けている
こと、 前記構造物の底面部に、空気を液体で封じ込めるエアー
クッション室が設けられ、構造物はエアークッションの
作用も受けていること、 構造物の上部は、構造物外周の地盤上に設置した水平力
を吸収する免震装置と、上下方向力を吸収する上下方向
バネとの組合わせによって支持されていることを特徴と
する、エアークッションを備えた三次元浮体免震構造
物。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000313724A JP2002121929A (ja) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | エアークッションを備えた三次元浮体免震方法及び浮体免震構造物 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000313724A JP2002121929A (ja) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | エアークッションを備えた三次元浮体免震方法及び浮体免震構造物 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002121929A true JP2002121929A (ja) | 2002-04-26 |
Family
ID=18793095
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000313724A Pending JP2002121929A (ja) | 2000-10-13 | 2000-10-13 | エアークッションを備えた三次元浮体免震方法及び浮体免震構造物 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002121929A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002264887A (ja) * | 2001-03-06 | 2002-09-18 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 浮体型人工地盤 |
| JP2011208479A (ja) * | 2010-03-30 | 2011-10-20 | Shimizu Corp | 免震構造物 |
| US8187615B2 (en) | 2004-01-06 | 2012-05-29 | Doron Friedman | Non-aqueous compositions for oral delivery of insoluble bioactive agents |
| JP2013199739A (ja) * | 2012-03-23 | 2013-10-03 | Ohmori Co Ltd | 建造物の免震工法及び免震構造 |
| CN110318551A (zh) * | 2019-08-06 | 2019-10-11 | 重庆建工住宅建设有限公司 | 一种建筑防震校正构造及校正方法 |
| WO2019204628A1 (en) * | 2018-04-19 | 2019-10-24 | Arx Pax Labs, Inc. | Self adjusting floating environment (safe) system for earthquake and flood protection |
| CN111609079A (zh) * | 2020-05-28 | 2020-09-01 | 中国电子工程设计院有限公司 | 一种隔振密封系统 |
| CN114212202A (zh) * | 2021-12-14 | 2022-03-22 | 应急管理部国家自然灾害防治研究院 | 一种波流环境中结构震颤的抑制装置 |
-
2000
- 2000-10-13 JP JP2000313724A patent/JP2002121929A/ja active Pending
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| CN114212202B (zh) * | 2021-12-14 | 2022-09-30 | 应急管理部国家自然灾害防治研究院 | 一种波流环境中结构震颤的抑制装置 |
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