JP2006233580A - 防振杭とそれを用いた防振壁およびその施工方法 - Google Patents

Abstract

【課題】 土中への埋設作業が容易でありながら、高周波数域および低周波数域の双方において高い振動伝播防止性を発揮することのできる防振杭と、それを連続して壁状に地中に埋設した防振壁構造を得る。
【解決手段】 防振杭１０は水平断面が矩形状であり、長手方向に走る中空管１１と、中空管を取り囲む発泡樹脂体１６，１７と、発泡樹脂体の対向する外側２面に位置する２枚の構造用面材（コンクリート板）１８ａ，１８ｂと、一端側を中空管１１に溶着し他端側を構造用面材内に埋設している筋部材１３（平ラチス筋１４、平面状の金網１５）とを備える。防振杭１０の中空管１１内を、拡径する掘削ビット５２とオーガー５１を通過させ、中堀り工法で、防振杭１０のための削孔４９と埋設とを同時に行いながら、互いに側壁面を密着した姿勢で、必要本数の防振杭１０を地盤中に連続して壁状に埋設し、防振壁３０とする。
【選択図】 図１３

Description

本発明は、防振杭とそれを用いた防振壁およびその施工方法に関し、特に、道路交通や鉄道交通により発生する振動、工場から発生する振動等が、地盤を介して隣接する沿道や沿線の地盤に伝わるのを防止するための地盤の防振壁構造に関する。

道路上や高架軌道上を車両が走行することにより発生する振動、あるいは、工場での大型の工作機械等が発生する振動等が地盤を介して隣接する地盤に伝わり、振動公害を引き起こす場合がある。この対策として、振動伝播経路中の地中に防振壁を設けることが行われる。

振動伝播防振材として、ポリスチレン発泡体等の樹脂発泡体が、コンクリートに較べて低周波の騒音に対して有利であることが知られている。しかし、樹脂発泡体のみでは防振壁として強度的な課題や、浮力による浮き上がりの課題があることから、樹脂発泡体と強度に優れたコンクリートや金属板とを組み合わせて防振壁構造とすることが提案されている（特許文献１、２参照）。施工に当たっては、あらかじめ地盤を溝状に掘削し、必要な場合には矢板を打ち込み、防振壁を埋め込んだ後、再び埋め戻す作業などが必要であり、施工が幾分煩雑となる。また、溝状に掘削する場合には、深く掘り込むことも容易でない。

中空部を有し水平断面が矩形状のコンクリート杭を地中に連続して壁状に埋設して防振構造とすることが特許文献３に記載されている。施工に当たっては、先端に拡径可能な掘削ビットを備えたオーガーをコンクリート杭の中空部内を通過させた状態とし、削孔と埋設とを同時に行うようにしている。また、スクリュー状のアースオーガ等で地盤をほぐし、そこにガイドとなる鋼管をジグザグ状に連続的に押し込み、該鋼管内を掘削した後、その中に、コンクリートと樹脂発泡体とを接合した複合体を挿入して防振壁とすることが特許文献４に記載されている。

特開平１１−１２４８７２号公報 特開平９−２９１５５７号公報 特開平１０−４６６１８号公報 特開平７−１８０１７０号公報

スクリューオーガーなどの掘削機を用いて削孔と杭の埋設とを同時に行う施工方法は、深い掘削ができその作業も比較的容易であって、地盤深くまで達する防振壁を構築することができる。しかし、特許文献３に記載のものは、防振用の杭としてコンクリート製の杭を用いており、低周波数域での振動伝播防止効果が十分でない。特許文献４に記載のものはコンクリートと樹脂発泡体とを接合した複合体を使用しており、高周波数域と低周波数域の双方に対して振動伝播防止効果が得られると期待できるが、強度の弱い樹脂発泡体が埋め込み時に破損しないように、ガイドとなる鋼管を穴掘建柱車等を用いてあらかじめ埋め込み、さらに引き抜く作業が必要であり、煩雑な作業となる。また、水平断面が円形のガイド鋼管および複合体を用いるために、防振壁を構成する複合体の実質厚さをほぼ均一にするために、複合体をジグザグ状に２列状態に配置することが必要であり、この作業も容易でない。

本発明は上記のような事情に鑑みてなされたものであり、ガイド鋼管などを用いることなく土中への埋設作業が容易でありながら、高周波数域および低周波数域の双方において高い振動伝播防止性を発揮することのできる防振杭と、それを連続して壁状に地中に埋設した防振壁構造、さらに該防振壁構造の施工方法を提供することを目的とする。

本発明による防振杭は、基本的に、水平断面が矩形状である長尺状の防振杭であって、長手方向に走る中空管と、中空管を水平断面で矩形状に取り囲む発泡樹脂体と、発泡樹脂体の少なくとも対向する外側２面に位置する２枚の構造用面材と、一端側を中空管に溶着し他端側を構造用面材内に埋設している筋部材とを少なくとも備えることを特徴とする。

上記の防振杭は、水平断面が矩形状であり、隣接する防振杭同士を側壁面同士が密接するようにして地中に壁状に連続して埋設することができ、等しい厚みを持つ防振壁構造を容易に構築することができる。また、長手方向に走る中空管を備えており、そこを通して例えば先端に拡径可能な掘削ビットを備えたオーガーを通過させることにより、当該防振杭のための削孔と地中への埋設を同時に行うことができる。

さらに、中空管の周囲は、水平断面で矩形状をなすようにして発泡樹脂体により取り囲まれており、低周波数域での振動を吸収して伝播を効果的に抑制することができる。また、発泡樹脂体の少なくとも対向する外側２面には２枚の構造用面材が位置しており、高周波数域の振動伝播も抑制できる。構造用面材には、一端側を中空管に溶着した筋部材の他端側が埋設しており、防振杭として構造的にも浮き上がりに対しても高い安定性が得られる。

中空管は、内部を掘削ビットとオーガーが通過でき、掘削ビットが掘削した土砂などをオーガーが排出するときにその通路として機能を果たすことができる強度を備えていればよく、ガス管のような鋼管が好ましいが、硬質樹脂管であってもよい。

中空体の周囲に配置する発泡樹脂体の形成は、中空管に筋部材を溶着したものに対して、所要形状に成形した発泡樹脂体を、両面接着剤などの適宜の固定手段を用いて後付的に一体化するようにしてもよく、中空管に筋部材を溶着したものを成形型内に入れ、型内成形によって一体化するようにしてもよい。樹脂としては、ポリスチレン系樹脂、ポリプロピレン系樹脂、ポリエチレン系樹脂などが用いられる。型内成形による場合は、発泡性ウレタンの注入成形でもよく、ポリスチレン系樹脂などの予備発泡粒子を用いた型内発泡成形であってもよい。ポリスチレン系の発泡樹脂を用いる場合、強度と振動吸収能との関係から、密度１０ｋｇ／ｍ^３〜１００ｋｇ／ｍ^３程度のものが好ましい。より好ましくは、密度１２〜５０ｋｇ／ｍ^３の範囲である。

構造用面材は、前記のように、防振杭に一定の機械的強度を与えること、浮き上がりを防止すること、および高周波数域の振動を吸収することの目的で備えられるものであり、コンクリート板あるいはモルタル板が好ましい。中空管と発泡樹脂体と筋部材とが一体となった中間製品を所要の型内にセットして、コンクリートあるいはモルタルを打設するような方法により、本発明による防振杭を製造することができる。

筋部材は、前記のように防振杭に構造的安定性を付与するものであり、従来、コンクリート構造物の補強筋として用いられている、例えばラチス筋、トラス筋のようなものを適宜用いることができる。

本発明による防振杭において、下端面は水平面とされていてもよく、一方向に傾斜した斜面とされていてもよい。後者の場合には、先に埋設した防振杭に隣接してもう一つの防振杭を埋設するときに、斜面となった下端面が斜め方向の側圧を受けることから、傾斜面の向きを適宜設定しておくことにより、埋設の過程で当該防振杭の側壁面を先に埋設した防振杭の側壁面に圧接した状態とすることができ、側壁面同士が密着した状態での地中壁の構築が容易となる。

本発明による防振杭の下端面には発泡樹脂体が露出した部分がある。埋設の過程でその部分が土砂などの圧力を受けて破損する恐れがある。それを防止するために、埋設するときに最下位となる防振杭の下端面に、中空管の中空部に対応する開口を有し、周縁領域は下方に向けて拡開する斜面とされた鋼板を、底面を覆うようにして取り付けることが望ましい。このような鋼板を取り付けることにより、防振杭の破損を防止できると同時に、下方に向けて拡開する斜面が案内面となって、掘削した土砂などがオーガーに向けて（すなわち、中空管に向けて）集まりやすくなり、排土も容易となる。

求められる防振壁構造体の地中深さや用いる防振杭の長さによって異なるが、１本の防振杭の埋設で所要の地中深さが得られる場合もあり、２本以上の防振杭を繋ぎ合わせて地中深さが得られる場合もある。後者の場合での防振杭同士の繋ぎ合わせを容易にするために、中空管の先端または下端に他の防振杭を長手方向に接続するためのさや管を備えるようにすることも、本発明による防振杭の好ましい態様である。

上記した本発明による防振杭において、防振杭の中心軸と中空管の中心軸とが一致している態様であってもよく、防振杭の中心軸に対して中空管の中心軸が偏心している態様であってもよい。２つの態様の防振杭は、防振壁構造を施工する施工方法の違いに応じて、いずれか一方か、あるいは双方を選択的に組み合わせて用いられる。

本発明は、また、上記のいずれかの防振杭が単独でまたは組み合わされ連続して壁状に地中に埋設されている防振壁構造をも開示する。構築された防振壁構造において、施工後に、防振杭の中空管内に地下水が入り込むのを防止するために、好ましくは埋設された防振杭の最下端の中空管の下端部に止水材が取り付けられる。止水材は、埋設後にセメントミルクを地上から中空管内に注入する等の手法により容易に構築することができる。必要な場合には、さらに、埋設された防振杭の中空管の内部に発泡樹脂体を充填した後、埋設された防振杭の最上端の中空管の上端部に蓋部材を取り付けて、地上水や土砂等が入り込むのを防止するとともに、中空管内部に充填した樹脂発泡体の浮き上がりを防止する。

本発明は、また、上記の防振壁構造を施工する方法として、先端に拡径可能な掘削ビットを備えたオーガーを防振杭の中空管内を通過させ、掘削ビットで削孔しながら防振杭を所定深さに埋設して、埋設後にオーガーを引き抜くことを連続して行うようにし、掘削ビットとして埋設する防振杭の外接円に近い拡径寸法を持つ掘削ビットを用い、前に埋設した防振杭に当たらないようにかつ後で埋設する防振杭のため一部の地盤掘削も同時に行うようにして当該防振杭のための削孔と埋設を行う工程を少なくとも一部に含むようにした防振壁構造の施工方法をも開示している。なお、本発明において「外接円に近い拡径寸法を持つ掘削ビット」とは、前に埋設した防振杭に当たらないようにかつ後で埋設する防振杭のため一部の地盤掘削も同時に行いうる拡径寸法を持つ掘削ビットであればよく、外接円と同じ拡径寸法とともに、外接円よりもわずかに小さいあるいは大きい拡径寸法のものも含まれる。

上記のように、１本の防振杭のための削孔を２度に分けて行う、すなわち、前の防振杭のための削孔時に、次の防振杭のための一部の地盤掘削も同時に行っておき、残りの削孔（地盤掘削）を当該防振杭の中空管を通したオーガーの先端に備えた拡径可能な掘削ビットで行うようにすることにより、必要以上の大きな面積の削孔を行うことなく、かつ、先に埋設した防振杭の側面に露出している樹脂発泡体を損傷することなく、当該埋込材を埋設することが可能となる。

その際に、好ましくは、埋設する防振杭として上記した防振杭の中心軸に対して中空管の中心軸が偏心している防振杭を用いる。それにより、防振杭を互いに接した状態で連続して埋設していくことが容易となる。

また、最初に埋設する防振杭として、防振杭の中心軸と中空管の中心軸とが一致している防振杭を用い、当該防振杭の外接円に近い拡径寸法を持つ掘削ビットを用いて最初にそれを埋設する工程を行った後、上記した防振杭の中心軸に対して中空管の中心軸が偏心している防振杭を用いる施工方法を行うことにより、同じ拡径寸法を持つ掘削ビットを用いて、すべての防振杭に対する削孔と埋設を行うことができる。最初に中心軸が一致している防振杭を埋設した後、その一方側にのみ中心軸が偏心している防振杭を順次埋設していくようにしてもよく、その両側に中心軸が偏心している防振杭を順次埋設していくようにしてもよい。

さらに、構築する防振壁を構成する多数本の防振杭群における１本おきの防振杭に対して、上記中心軸が一致した防振杭を、その外接円に近い拡径寸法を持つ掘削ビットを用いて削孔と埋設を行い、次の工程で、埋設された２本の防振杭の間にやはり中心軸が一致した防振杭を、その内接円とほぼ同じ拡径寸法を持つ掘削ビットを用いて削孔と埋設を行うようにしてもよい。

本発明による防振杭を用いることにより、ガイド鋼管などを用いることなく防振杭を容易にかつ任意の深さまで埋設することができ、また、構築される防振壁は、施工がきわめて容易でありながら、高周波数域および低周波数域の双方において高い振動伝播防止性を発揮する。

以下、図面を参照しながら、本発明を実施の形態に基づき説明する。図１〜図６は本発明による防振杭を説明するための図であり、図７〜図１５は本発明による防振杭を用いて本発明による防振壁を施工するときの作業手順および構築される防振壁を説明するための図である。

この例において、防振杭１０は、中空の鋼管１１と、筋部材１３と、発泡ポリスチレン製である発泡樹脂体１６，１７と、構造用面材１８とを備える。図１〜図３に示す防振杭１０Ａにおいて、中空の鋼管１１の先端（図で上方端）には、図６に示すように防振杭同士を長手方向に接続するときのためのさや管１２が溶着されている。さや管１２は省略することもできる。中空鋼管１１の内径と長さは防振壁を施工する現場環境に応じて適宜選定されるが、直径２００ｍｍ程度、長さ１５００〜２０００ｍｍ程度が標準である。

筋部材１３は防振杭１０に構造的安定性を与えるものであり、この例では、一端が中空鋼管１１の周方向にほぼ４５度の間隔をおいて溶着された４本の波状に折曲した平ラチス筋１４と、対をなす２本の平ラチス筋１４、１４の他方端に溶着された互いに平行な２枚の平面状の金網１５とで構成される。なお、後記するように、平ラチス筋１４、１４の他方端に対する２枚の平面状の金網１５、１５の溶着は、発泡樹脂体１６，１７を中空鋼管１１の周りに配設した後に行われる。

発泡樹脂体１６，１７は、中空鋼管１１を水平断面で矩形状をなすように取り囲む４枚の発泡樹脂成形品１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂで構成される。対向して配置される発泡樹脂成形品１６ａ，１６ｂと発泡樹脂成形品１７ａ，１７ｂとは、それぞれ同じ形状であり、いずれも、内面側は中空鋼管１１の周面にほぼ一致する凹曲面形状とされ、外側面は平面とされている。また、長手方向の側面はほぼ４５度の傾斜面となっており、図示のように、４枚の発泡樹脂成形品１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂは、平ラチス筋１４を間に挟んだ形で中空鋼管１１の周囲に配置できるようになっている。図１で、１９は両面接着テープであり、中空鋼管１１の周囲に長い方向に配置されていて、発泡樹脂成形品１６，１７の内面側を中空鋼管１１の周面に対して位置決め固定する。

一対の発泡樹脂成形品１６ａ，１６ｂの厚みは、中空鋼管１１の周面に貼り付けた状態で、製造される振動杭１０の対向する２つの外側面を形成する厚みとされ、他方の対なす発泡樹脂成形品１７ａ，１７ｂの厚みは、発泡樹脂成形品１６ａ，１６ｂの厚みよりも薄い。そのために、４枚の発泡樹脂成形品１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂを中空鋼管１１の周面に貼り付けた状態では、発泡樹脂成形品１７ａ，１７ｂの外側に、平ラチス筋１４の外側先端が露出した状態となる。このようにして、４枚の発泡樹脂成形品１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂを中空鋼管１１の周面に貼り付けることにより、防振杭１０の中間製品１０１（図１）が形成される。この例において、形成される中間製品１０１の中心軸と中空鋼管１１の中心軸は一致している。なお、図示のように、さや管１２を用いる場合には、さや管１２の一部は発泡樹脂成形品１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂの一端から飛び出るようにされる。また、中空鋼管１１の他方端は、発泡樹脂成形品１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂの他端から少し飛び出るようにされるか、図４に示すように、補強用の底板２１を底面に取り付ける場合には、発泡樹脂成形品１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂの他端よりも少し内側に入った位置とされる。

上記の形状の中間製品１０１は、特に図示しないが、型内成形によっても作ることができる。その場合には、中空鋼管１１の周囲に筋部材１３を溶着したものを作り、それを筋部材１３の先端部分が成形領域には入らないようにした成形型内に入れ、４枚の発泡樹脂成形品１６、１７の領域を、ウレタン発泡成形あるいはビーズ型内発泡成形などにより一体成形するようにすればよい。

上記のようにして作られた中間製品１０１を、図２ａ，ｂに示すように型枠２０内に入れ、型内にコンクリート（あるいはモルタル）を打設する。コンクリートの硬化後に脱型することにより、図２ｃおよび図３に示すように、中間製品１０１の平ラチス筋１４が露出している２つの外側面には、平ラチス筋１４の飛び出している部分およびその端部に溶着した金網１５を内部に埋設した状態で、構造用面材として機能するコンクリート板（あるいはモルタル板）１８ａ，１８ｂを一体に配置した防振杭１０Ａが構築される。この例において、防振杭１０の中心軸と中空鋼管１１の中心軸は一致している。

図４ａ，ｂはそのようにして作られる防振杭１０の他の例を側面視で示している。図４ａの防振杭１０Ｂは、上端からさや管１２の一部が飛び出ている点では図２ｃに示した防振杭１０Ａと同じであるが、下端側では、中空鋼管１１の下端部が発泡樹脂成形品の下端面まで達していない。そして、防振杭１０Ｂの下端面には、図４ｃに示す形状の補強底板２１が中空鋼管１１の下端を利用して溶着されている。補強底板２１は、防振杭１０の下端面と同じ形状と大きさであり、中空鋼管１１の中空部に対応する開口２２を有し、周縁領域は下方に向けて拡開する斜面２３とされている。この防振杭１０Ｂは、施工時に、最下段の防振杭１０として好適に用いられる。

図４ｂに示す防振杭１０Ｃは、下端面が一方向に傾斜した斜面とされており、そこに、図４ｃに示す形状の補強底板２１を取り付けている。この形態の防振杭１０Ｃも、施工時に、最下段の防振杭１０として好適に用いられる。この防振杭１０Ｃを用いると、地中への埋設途中で、斜面となった下端面が斜め方向の側圧を受けるようになり、埋設の過程で当該防振杭の側壁面を先に埋設した防振杭の側壁面に圧接した状態とすることができ、側壁面同士が密着した状態での地中壁の構築が容易となる。

図５は、防振杭１０の中心軸Ｐ１に対して中空鋼管１１の中心軸Ｐ２が距離ｔだけ構造用面材１８に平行な方向に偏心している防振杭１０Ｄを示している。この防振杭１０Ｄは、各平ラチス筋１４の上下方向高さや、各平ラチス筋１４の中空鋼管１１に対する溶着位置、中空鋼管１１を水平断面で矩形状をなすように取り囲む４枚の発泡樹脂成形品１６、１７の形状などを適宜調整しかつ変更することにより、上記と同様な方法でもって製造することができる。防振杭１０Ｄにおいても、さや管１２や補強底板２１は同様にして取り付けられる。

なお、１本の防振杭で所要の深さに防振壁を構築できる場合には、通常、図４に示した防振杭１０Ｂ，１０Ｃあるいは図５に示した防振杭１０Ｄが用いられる。より背丈の長い防振壁を構築することが求められる場合には、それらの形態の防振杭に図２ｃに示した形態の防振杭１０Ａを上方に繋いで用いられる。図６はその状態を示しており、適宜の接続具２５を用いて防振杭１０を接続している。

次に、上記した防振杭１０を用いて防振壁３０を構築するときの施工方法を図７〜図１５を参照して説明する。図７において、４０は車道であり、歩道４１を間に挟んで民家４２が建てられている。車道４０を車が通過することにより発生する振動を民家４２に伝播するのを防止するために、歩道４１に防振壁３０を構築する場合を例とする。最初にコンクリートカッターなどにより、歩道４１のコンクリートに巾５００ｍｍ程度の切り込み４４を必要距離にわたって入れ、コンクリート４５を除去する。コンクリート４５を除去した部分を、掘削機を用いて適宜深さ（例えば５００ｍｍ程度）に掘削して溝４６を造る（図８）。クレーン５０で吊り下げながら、図１１に示すようなチャンネル材からなる定規４７を溝４６の周囲に取り付け、サポート４８などで押さえて安定させる。

図示しないベース車輌の支持アームに、従来知られた中堀り工法用の掘削手段を取り付ける。掘削手段には、ベース車輌および支持アームの先端部にて軸方向が略鉛直方向となるようにガイド部が設けられており、このガイド部に上下方向に移動可能に駆動手段が設けられる。そして、駆動手段には、図１０などに示すように、スクリューオーガー５１が取り付けられ、その下端部には、図１２に拡大して示すような、先端部が拡径可能な掘削ビット５２が取り付けられている。

掘削ビット５２は軸５３を支点として揺動自在な掘削翼５４を備えており、図１２で仮想線で示す掘削翼５４が閉じた位置では、上記した防振杭１０の中空鋼管１１内を通過できる寸法となり、実線で示す拡開した姿勢では、少なくとも中空鋼管１１の径よりは大きな寸法となり、回転により地盤を掘削して削孔を行う。掘削された土砂等は、スクリューオーガー５１により中空鋼管１１内を上方に案内されて排土される。

施工に際し、前記したように、好ましくは、図４ａに示した、防振杭の中心軸と中空鋼管１１の中心軸が一致しておりかつ底面に補強底板２１を備えた防振杭１０Ｂを用いる。クレーン等で防振杭１０Ｂを立てた姿勢とし、溝４６における基準位置にセットする。掘削翼５４が閉じた姿勢にある掘削ビット５２を防振杭１０Ｂの中空鋼管１１内に挿通し、掘削ビット５２が防振杭１０Ｂの下端から出た状態として、駆動手段を駆動する。それにより、掘削ビット５２が回転しながら孔４９を掘削しつつ、中堀り工法により、防振杭１０Ｂを地盤中に埋設していく。その過程で、前記のように、掘削された土砂等はスクリューオーガー５１により上方に案内され、中空鋼管１１の内面に沿って上昇し、地上に排土される。１本の防振杭１０Ｂを所定深さに埋設した後、掘削ビット５２の回転を止め、掘削翼５４を閉じた姿勢としてスクリューオーガー５１とともに防振杭１０Ｂから引き抜く。それにより、１本の防振杭１０Ｂの削孔と埋設作業は終了する。

上記した最初の防振杭１０Ｂ１（図１３ａ）の削孔と埋設作業では、図１３ｂに示すように、掘削ビット５２として、埋設する防振杭１０Ｂの外接円に近い、すなわち、外接円に等しいか、それよりもわずかに小さいまたは大きい拡径寸法を持つ掘削ビット５２Ａを用いる。それにより、次に埋設する防振杭のため一部の地盤領域の掘削も同時に行うことができる。

次に埋設する防振杭には、図１３ｃに示すように、図５に示した防振杭の中心軸に対して中空管１１の中心軸が距離ｔだけ偏心している防振杭１０Ｄを用いる。その際に、偏心した中空鋼管１１の中心線が、すでに埋設した防振杭１０Ｂ１から遠い位置となるようにして（図１３ａも参照）、防振杭１０Ｄを、その発泡樹脂成形品１６ａ（１６ｂ）の側壁と先に埋設した防振杭１０Ｂ１の発泡樹脂成形品１６ｂ（１６ａ）の側壁とが密接することのできる位置に、クレーン等で位置決めをする。そして、その中空鋼管１１内に同様にして掘削ビット５２Ａを通過させ、下端から掘削ビット５２Ａを飛び出た状態とする。

その姿勢で掘削ビット５２Ａを拡径した姿勢とすると、図１３ｃに示すように、削孔４９は、防振杭１０Ｄの中心軸に沿ってではなく、中空鋼管１１の中心軸に沿って偏心した位置（図１３ａ，ｃで右方向に偏心した位置）に形成される。しかし、最初の防振杭１０Ｂ１の埋設時に、今回掘削されなかった領域（すなわち、図１４ｃで左側の領域）は、最初の防振杭１０Ｂ１の削孔時にすでに掘削がされており、実際の削孔４９が図で右方向に偏心していても、防振杭１０Ｄを、先に埋設した防振杭１０Ｂ１の発泡樹脂成形品１６ｂ（１６ａ）の側壁に、自己の発泡樹脂成形品１６ａ（１６ｂ）の側壁を密接させた状態で、確実に所定深さまで埋設することができる。

また、掘削ビット５２Ａによる掘削位置は、所用距離だけ図で右方向に偏位していることから、先に埋設した防振杭１０Ｂ１の発泡樹脂成形品１６ｂ（１６ａ）の側壁に傷を付けることもない。実際の施工に当たって、防振杭１０Ｄの中空鋼管１１の位置をどの程度だけ偏心させるか、また、掘削ビット５２Ａの拡径寸法をどの程度とするかは、先に埋設した防振杭１０Ｂ１の発泡樹脂成形品１６ｂ（１６ａ）の側壁に傷を付けないことを条件に、適宜設定することとなる。最初の防振杭１０Ｂ１の際に用いる掘削ビット５２Ａの拡径寸法は、次の防振杭１０Ｄの際に用いる掘削ビット５２Ａの拡径寸法よりも大きなものを用いて、より大きな削孔を行っておくことがより好ましい。

なお、防振杭１０Ｄの底面を図４ｂに示すように傾斜させ、傾斜した底面に作用する側圧でもって、防振杭１０Ｄが先に埋設した防振杭１０Ｂ１側に押圧されるようにすることにより、防振杭間の密着性を一層確実なものとすることができる。

以下、同じ作業手順を必要な本数だけ繰り返すことにより、図１３ａに示すような、本発明による防振壁３０を構築することができる。なお、図１３では、最初の防振杭１０Ｂ１を最も左側に埋設し、以降の防振杭１０Ｄを順次右側方に展開するようにしたが、最初の防振杭１０Ｂ１を最も右側に埋設し、以降の防振杭１０Ｄを、１８０度軸線を中心に反転させた姿勢として、順次左側方に展開するようにしてもよく、中間位置に最初の防振杭１０Ｂ１を埋設し、以降の防振杭１０Ｄを左右に展開するようにしてもよい。

図１４は、本発明による防振壁の施工方法の他の態様を示している。ここでは、すべての防振杭に、図４ａに示した、防振杭１０の中心軸と中空鋼管１１の中心軸が一致しておりかつ底面に補強底板２１を備えた防振杭１０Ｂを用いている。しかし、掘削ビットとして、埋設する防振杭１０Ｂの外接円に近い拡径寸法を持つ上記した掘削ビット５２Ａと、構成は掘削ビット５２Ａと同じであるが拡径寸法が防振杭１０Ｂの内接円に等しいかわずかに小さい掘削ビット５２Ｂの、２つの掘削ビットを用いる。

なお、図１４に示す例では、掘削ビット５２Ａの拡径寸法は、防振杭１０Ｂの外接円よりもわずかに小さくなっているが、ここでも、２本目以降の防振杭のための削孔を行うときに既設の防振杭に損傷を与えないことを条件に、外接円と同じであっても、それよりも大きな寸法であってもよい。

作業手順は、構築する防振壁３０を構成する多数本の防振杭群における１本おきの防振杭１０Ｂａに対し、上記図１３ｂに基づき説明したと同様にして、すなわち、埋設する防振杭１０Ｂａの外接円に近い、すなわち、外接円に等しいか、それよりもわずかに小さいまたは大きい拡径寸法を持つ掘削ビット５２Ａを用いて、削孔４９と埋設を行う（図１４ｂ）。それにより、後にその間に埋設すべき防振杭１０Ｂｂのための一部の地盤掘削も両側から同時に行われる。次に、既に埋設した防振杭１０Ｂａ、１０Ｂａ間の削孔４９ａを行う。その際には、埋設する防振杭１０Ｂｂの内接円とほぼ同じ拡径寸法を持つ掘削ビット５２Ｂを用いる（図１４）。掘削ビット５２Ｂによる削孔領域（削孔４９ａ）は、防振杭１０Ｂｂの全断面には及ばないが、既に防振杭１０Ｂａのための削孔時に一部が削孔されており、支承なく、既存の防振杭１０Ｂａ、１０Ｂａ間に、相互の側壁面を密着させた状態で防振杭１０Ｂｂの埋設を行うことができる。また、後での削孔４９ａは防振杭１０Ｂｂの内接円とほぼ同じ拡径寸法を持つ掘削ビット５２Ｂを用いるために、既存の防振杭１０Ｂａの発泡樹脂成形品の側壁１６ｂ（１６ａ）に傷を付けることもない。

なお、上記した施工方法は、本発明による防振杭１０を用いて防振壁３０を構築する場合の好適な例にすぎず、他の施工方法により防振壁を構築してもよいことは当然である。例えば、施工効率がある程度は低下するとしても、必要長さに所定深さの溝を掘り込み、その溝の中に、必要本数の防振杭１０を発泡樹脂成形品１６ａ（１６ｂ）の側壁面が相互に密着するようにして建て込むようにしてもよい。ただし、いずれの場合も、構造用面材であるコンクリート壁（あるいはモルタル壁）１８ａ，１８ｂ側が、防振壁３０の長手方向に平行となるように防振杭１０の向きを揃えて埋設することが望ましい。それにより、高周波数域と底周波数域の双方の振動伝播を効果的に阻止することができる。

上記のようにして地盤中に連続して壁状に埋設した防振杭群をそのままで埋め戻し、歩道の表面補修を行って、作業を終了してもよい。しかし、施工場所の地盤状況によっては、地下水等が中空鋼管１１の内部に入り込み、防振性能が低下する恐れがある。図１５はそのような危険性を回避するために望ましい施工態様を説明している。この例では、埋設後の防振杭１０の中空鋼管１１内に、セメントミルク３１を注入して下端面を封鎖し（図１５ａ）、さらに、中空鋼管１１内に円筒状の発泡樹脂体３２を挿入し（図１５ｂ）、さらに、地上からの雨水や土砂の進入を防ぐとともに中空鋼管１１内に挿入した円筒状の発泡樹脂体３２が浮き上がるのを防止するために、適宜の蓋３４をした後、アスファルト３６などでの表面補修を行っている。

本発明による防振杭を作るときの中間製品を説明する図であり、部材を分解した状態で示している。 図２ａは中間製品を型枠内に入れてコンクリートなどを打設し防振杭とするときの断面図であり、図２ｂは図２ａのｂ−ｂ線での断面図。また、図２ｃは型枠から取り出した防振杭を側面視で示している。 本発明による防振杭の１つの態様を示す斜視図。 図４ａ，ｂは防振杭の他の２つの態様を示す側面図であり、図４ｃはそこで用いる鋼板底板を示している。 本発明による防振杭のさらに他の態様を示す図。 ２本の防振杭を軸心線方向に接続する態様を示す図。 本発明による防振壁を施工するときの作業手順を示す第１の図。 図７に続く第２の図。 図８に続く第３の図。 図９に続く第４の図。 施工途中で用いる定規を説明する図であり、図１１ａは平面図、図１１ｂは図１１ａのｂ−ｂ線による断面図。 掘削ビットを説明する図。 本発明による防振壁とその施工方法の第１の形態を説明する図であり、図１３ａは施工される防振壁を上から見た図、図１３ｂは最初の防振杭を埋設する状態を説明する図、図１３ｃは２本目以降の防振杭を埋設する状態を説明する図である。 本発明による防振壁とその施工方法の第２の形態を説明する図であり、図１４ａは施工される防振壁を上から見た図、図１４ｂは最初に１本おきに埋め込んでいく防振杭の埋設状態を説明する図、図１４ｃは既に埋設された防振杭の間に残りの防振杭を埋設する状態を説明する図である。 防振杭を埋設して形成された防振壁に対する仕上げ施工を説明する図であり、図１５ａは中空管の底部にセメントミルクで栓をする状態を、図１５ｂは中空管内に発泡樹脂材を挿入する状態を、図１５ｂは中空管の上端に蓋をした後、表面補修をする状態をそれぞれ説明している。

符号の説明

１０（１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃ，１０Ｄ）…防振杭、１０１…中間製品、１１…中空管（中空鋼管）、１２…さや管、１３…筋部材、１４…平ラチス筋、１５…平面状の金網、１６，１７（１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂ）…発泡樹脂体（発泡樹脂成形品）、１８
（１８ａ，１８ｂ）…構造用面材（コンクリート板あるいはモルタル板）、２０…型枠、２１…補強底板、２２…開口、２３…下方に向けて拡開する斜面、ｔ…中空鋼管の防振杭中心軸に対する偏心距離、２５…接続具、３０…防振壁、４０…車道、４１…歩道、４２…民家、４７…定規、４９…削孔、５１…スクリューオーガー、５２、５２Ａ，５２Ｂ…掘削ビット、５４…掘削翼、３１…セメントミルク、３２…発泡樹脂体、３３…蓋

Claims (15)

1. 水平断面が矩形状である長尺状の防振杭であって、長手方向に走る中空管と、中空管を水平断面で矩形状に取り囲む発泡樹脂体と、発泡樹脂体の少なくとも対向する外側２面に位置する２枚の構造用面材と、一端側を中空管に溶着し他端側を構造用面材内に埋設している筋部材とを少なくとも備えることを特徴とする防振杭。
2. 構造用面材はコンクリート板またはモルタル板であることを特徴とする請求項１に記載の防振杭。
3. 下端面が一方向に傾斜した斜面とされていることを特徴とする請求項１または２に記載の防振杭。
4. 下端面に、中空管の中空部に対応する開口を有し、周縁領域は下方に向けて拡開する斜面とされた鋼板が、底面を覆うようにして取り付けていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の防振杭。
5. 中空管の先端または下端に他の防振杭を長手方向に接続するためのさや管を備えていることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の防振杭。
6. 防振杭の中心軸と中空管の中心軸とが一致していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の防振杭。
7. 防振杭の中心軸に対して中空管の中心軸が偏心していることを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の防振杭。
8. 請求項１〜７に記載のいずれかの防振杭が単独でまたは組み合わされ連続して壁状に地中に埋設されていることを特徴とする防振壁構造。
9. 埋設された防振杭の最下端の中空管の下端部に止水材が取り付けられていることを特徴とする請求項８に記載の防振壁構造。
10. 埋設された防振杭の最上端の中空管の上端部に蓋部材が取り付けられていることを特徴とする請求項８に記載の防振壁構造。
11. 埋設された防振杭の中空管の内部には発泡樹脂体が充填されていることを特徴とする請求項８に記載の防振壁構造。
12. 請求項８〜１１に記載の防振壁構造の施工方法であって、先端に拡径可能な掘削ビットを備えたオーガーを防振杭の中空管内を通過させ、掘削ビットで削孔しながら防振杭を所定深さに埋設して、埋設後にオーガーを引き抜くことを連続して行うようにし、掘削ビットとして埋設する防振杭の外接円に近い拡径寸法を持つ掘削ビットを用い、前に埋設した防振杭に当たらないようにかつ後で埋設する防振杭のため一部の地盤掘削も同時に行うようにして当該防振杭のための削孔と埋設を行う工程を少なくとも含むことを特徴とする防振壁構造の施工方法。
13. 埋設する防振杭が請求項７に記載の防振杭の中心軸に対して中空管の中心軸が偏心している防振杭であることを特徴とする請求項１２に記載の防振壁構造の施工方法。
14. 請求項６に記載の防振杭の中心軸と中空管の中心軸とが一致している防振杭を当該防振杭の外接円に近い拡径寸法を持つ掘削ビットを用いて最初に埋設する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１３に記載の防振壁構造の施工方法。
15. 構築する防振壁を構成する多数本の防振杭群における１本おきの防振杭に対し、請求項１２に記載の削孔と埋設を行う工程を請求項６に記載の防振杭を用いて行い、埋設された２本の防振杭の間には請求項６に記載の防振杭を用いかつその内接円とほぼ同じ拡径寸法を持つ掘削ビットを用いて削孔と埋設を行う行程をさらに含むことを特徴とする請求項１２に記載の防振壁構造の施工方法。

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