JP2014148823A

JP2014148823A - 振動遮断構造の施工方法

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Publication number: JP2014148823A
Application number: JP2013017567A
Authority: JP
Inventors: Ryuta Inoue; 竜太井上; Makoto Urase; 誠浦瀬; Koji Tsuyama; 皓司津山; Shinya Sano; 慎也佐能
Original assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Current assignee: Takenaka Komuten Co Ltd
Priority date: 2013-01-31
Filing date: 2013-01-31
Publication date: 2014-08-21
Anticipated expiration: 2033-01-31
Also published as: JP6592226B2

Abstract

【課題】本発明は、施工コストを削減しつつ、加振側地盤から受振側地盤へ伝達される振動を低減することができる振動遮断構造の施工方法を得ることを目的とする。
【解決手段】振動遮断構造の施工方法は、加振側地盤１０と受振側地盤１２との間の原地盤を掘削して溝１４を形成する溝掘削工程と、地上から溝１４における受振側地盤１２側の側壁１４Ｃに沿って原地盤よりも低密度の気泡緩衝シート２０，２２を設置する振動遮断材設置工程と、溝１４を埋戻す埋戻し工程とを備えている。
【選択図】図５

Description

本発明は、振動遮断構造の施工方法に関する。

加振側地盤と受振側地盤との間の原地盤を掘削して形成された空溝内に防振材を設置し、当該空溝を埋め戻す地盤の防振構造が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１に開示された防振材は、空溝の側壁に沿って配置され、加振側地盤から受振側地盤へ水平方向に伝達される振動を遮断する壁状部と、空溝の底壁に沿って配置され、加振側地盤から壁状部の下側を通って壁状部の背面側（受振側地盤側）に回り込む回折振動を遮断する床状部とを有している。

特開２０１１−２１４２２４号公報

ところで、空溝の側壁は、重機の走行や地震等によって崩落する可能性があるところ、特許文献１に開示された技術では、空溝の底壁に沿って床状部を配置するため、作業者が空溝内に入って作業する必要があり、土留等によって空溝の側壁の崩落を防止する必要がある。

しかしながら、土留等によって空溝の側壁の崩落を防止するためには、施工コストがかかる。

本発明は、上記の事実を考慮し、施工コストを削減しつつ、加振側地盤から受振側地盤へ伝達される振動を低減することができる振動遮断構造の施工方法を得ることを目的とする。

請求項１に記載の振動遮断構造の施工方法は、加振側地盤と受振側地盤との間の原地盤を掘削して溝を形成する溝掘削工程と、地上から前記溝の側壁に沿って前記原地盤よりも低密度の振動遮断材を設置する振動遮断材設置工程と、前記溝を埋戻す埋戻し工程と、を備えている。

請求項１に係る振動遮断構造の施工方法によれば、振動遮断材設置工程において、原地盤よりも低密度の振動遮断材を地上から溝の側壁に沿って設置する。この振動遮断材によって、加振側地盤から受振側地盤へ伝達される振動が低減される。

また、地上から溝の側壁に沿って振動遮断材を設置するため、作業者が溝内で作業する必要がない。したがって、溝の側壁に対する土留等が不要になるため、施工コストを削減することができる。

請求項２に記載の振動遮断構造の施工方法は、請求項１に記載の振動遮断構造の施工方法において、前記振動遮断材が、シート状に形成された振動遮断シートとされ、前記振動遮断材設置工程において、地上から前記溝の側壁へ前記振動遮断シートを垂らす。

請求項２に係る振動遮断構造の施工方法によれば、振動遮断材設置工程において、地上から溝内に振動遮断シートを垂らすことにより、振動遮断材シートを溝の側壁に沿って設置する。したがって、振動遮断シートの設置が容易になるため、施工性が向上する。

請求項３に記載の振動遮断構造の施工方法は、請求項１または請求項２に記載の振動遮断構造の施工方法において、前記振動遮断材設置工程において、前記振動遮断材を前記溝における受振側地盤側の側壁に沿って設置する。

請求項３に係る振動遮断構造の施工方法によれば、振動遮断材を溝における受振側地盤側の側壁に沿って設置する。

ここで、加振側地盤から受振側地盤には、振動遮断材の下側を通って当該振動遮断材の背面側（受振側地盤側）へ回り込む回折振動が伝達される。この回折振動の影響は、振動遮断材の背面で最小となり、当該振動遮断材から受振側地盤側へ離れるに従って大きくなる。

したがって、例えば、加振側地盤の周囲の構造物に伝達される振動を低減する場合、当該構造物に隣接して溝を形成すると共に、溝における受振側地盤側の側壁に振動遮断材を設置することにより、すなわち、振動遮断材を構造物に近づけることにより、構造物に対する回折振動の影響を小さくすることができる。よって、加振側地盤の周囲の構造物に伝達される振動を効率的に低減することができる。

請求項４に記載の振動遮断構造の施工方法は、加振側地盤と受振側地盤との間の原地盤を掘り起しまたは掘削後に埋戻すことにより、該原地盤よりも低密度の振動遮断層を形成する。

請求項４に係る振動遮断構造の施工方法によれば、加振側地盤と受振側地盤との間の原地盤の掘り起こしまたは掘削後に埋戻すことにより、原地盤に空気が含まれる。これにより、加振側地盤と受振側地盤との間に、原地盤よりも低密度の振動遮断層が形成される。この振動遮断層によって、加振側地盤から受振側地盤へ伝達される振動が低減される。

また、原地盤を掘り起しまたは掘削後に埋戻す作業は地上から行うことができるため、作業者が溝内で作業する必要がない。したがって、溝の側壁に対する土留等が不要になるため、施工コストを削減することができる。

以上説明したように、本発明に係る振動遮断構造の施工方法によれば、施工コストを削減しつつ、加振側地盤から受振側地盤へ伝達される振動を低減することができる。

本発明の第１実施形態に係る振動遮断構造を示す断面図である。図１に示される溝に気泡緩衝シートを設置した状態を示す図１の拡大断面図である。図２の３−３線断面図である。図３の４−４線断面図である。図２に示される溝を埋め戻した状態を示す断面図である。回折振動の伝達状態を模式的に示す図５に相当する断面図である。本発明の第２実施形態に係る振動遮断構造を示す断面図である。図７の８−８線断面図である。本発明の振動実験で用いた振動遮断構造を示す断面図である。本発明の振動実験の実験結果を示すグラフである。本発明の振動実験の実験結果を示すグラフである。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態に係る振動遮断構造の施工方法について説明する。

先ず、第１実施形態について説明する。

図１には、加振側地盤１０及び受振側地盤１２が示されている。加振側地盤１０は、例えば、新築工事や解体工事等の建設工事中の地盤（敷地）であり、図示しない重機等の振動源によって加振される。一方、受振側地盤１２は加振側地盤１０に隣接し、加振側地盤１０から振動が伝達される地盤である。この受振側地盤１２には、例えば、図示しない住宅や公共施設等が構築されている。

本実施形態に係る振動遮断構造の施工方法は、加振側地盤１０から受振側地盤１２へ伝達される振動を低減する振動遮断構造の構築方法であり、溝掘削工程と、振動遮断材設置工程と、埋戻し工程とを備えている。

先ず、溝掘削工程について説明する。図１に示されるように、溝掘削工程では、前述した加振側地盤１０と受振側地盤１２との間の原地盤を図示しない重機等によって掘削し、溝（空溝）１４を形成する。この溝１４の底壁１４Ａは、略平坦とされている。また、溝１４における一対の側壁１４Ｂ，１４Ｃは、開口幅（溝幅）が広くなるように溝１４の外側へ傾斜されている。つまり、一対の側壁１４Ｂ，１４Ｃは、傾斜壁（法面）とされている。これにより、一対の側壁１４Ｂ，１４Ｃの崩落等が抑制されている。なお、本実施形態では、加振側地盤１０に仮設された仮囲い１６の内側に、当該仮囲い１６に沿って溝１４を形成している。

次に、振動遮断材設置工程について説明する。図２に示されるように、遮断材設置工程では、地上から溝１４における受振側地盤１２側の側壁１４Ｃに複数の気泡緩衝シート２０，２２を垂らすことにより、溝１４の側壁１４Ｃに沿って気泡緩衝シート２０，２２を設置する。

具体的には、図２及び図３に示されるように、先ず、１層目となる気泡緩衝シート２０を地上から溝１４内へ垂らし、その上端部２０Ｕを釘やピン等の止め具２４によって溝１４の縁部に固定する。これにより、１層目の気泡緩衝シート２０が溝１４の側壁１４Ｃに沿って設置される。この手順を繰り返し、複数の気泡緩衝シート２０を横に並べて設置する。

次に、２層目となる気泡緩衝シート２２を地上から溝１４内へ垂らし、１層目の気泡緩衝シート２０の上に重ねる。この際、１層目の気泡緩衝シート２０と２層目の気泡緩衝シート２２とが互い違い（目地違い）になるように、隣接する１層目の気泡緩衝シート２０に跨って２層目の気泡緩衝シート２２を設置する。これにより、隣接する１層目の気泡緩衝シート２２の隙間が２層目の気泡緩衝シート２２によって塞がれる。

また、気泡緩衝シート２２の上端部２２Ｕを釘やピン等の止め具２６によって、気泡緩衝シート２０の上端部２０Ｕと共に溝１４の縁部に固定する。この手順を繰り返し、複数の気泡緩衝シート２２を横に並べて設置する。

ここで、振動遮断シート（振動遮断材）の一例としての気泡緩衝シート（エアクッションシート）２０，２２について説明する。なお、１層目の気泡緩衝シート２０と２層目の気泡緩衝シート２２とは同じ構成であるため、１層目の気泡緩衝シート２０について説明し、２層目の気泡緩衝シート２２については説明を省略する。

図４に示されるように、本実施形態では、１枚の気泡緩衝シート２０を４つ折りにして使用する。気泡緩衝シート２０は、ポリエチレン等の樹脂で形成されており、シート状の基材２０Ａと、基材２０Ａの表面に形成された複数の突起状部２０Ｂとを有している。突起状部２０Ｂは略円筒状に形成されており、その内部に空気が封入されている。これらの突起状部２０Ｂによって基材２０Ａの表面に空気層（気泡層）が形成されている。この気泡緩衝シート２０は、原地盤よりも低密度になっている。

なお、本実施形態では、基材２０Ａが１枚の気泡緩衝シート２０を用いたが、対向する２枚の基材の間に複数の突起状部が形成された振動遮断シートを用いても良い。また、気泡緩衝シート２０は、４つ折りに限らず、２つ折りや８つ折りにしても良いし、折らずに使用しても良い。

次に、埋戻し工程について説明する。埋戻し工程では、図５に示されるように、溝１４を掘削土１８で埋め戻す。これにより、加振側地盤１０と受振側地盤１２との間に、原地盤よりも低密度の気泡緩衝シート２０，２２が埋設される。つまり、加振側地盤１０と受振側地盤１２との間に、原地盤よりも低密度の振動遮断層が形成される。

なお、溝１４を埋め戻す際は、気泡緩衝シート２０がずれ落ちないように、先ず、気泡緩衝シート２０の下端部に土を被せておくことが望ましい。また、掘削土１８は、掘削時に空気を含むため、その体積が増加する。そのため、本実施形態では、溝１４内に全ての掘削土１８が入り切らず、掘削土１８の上端部が地表から凸状に隆起している。

このように本実施形態では、加振側地盤１０と受振側地盤１２との間に、原地盤よりも低密度の気泡緩衝シート２０，２２を埋設する。これにより、例えば、図５に示されるように、加振側地盤１０から受振側地盤１２へ伝達される振動Ｖ（図５参照）が気泡緩衝シート２０，２２によって低減される。

また、気泡緩衝シート２０，２２と原地盤との密度差が大きくなるに従って振動低減効果が大きくなるところ、気泡緩衝シート２０，２２は、空気が封入された複数の突起状部２０Ｂ（図４参照）を有している。これらの突起状部２０Ｂによって、加振側地盤１０と受振側地盤１２との間に空気層が形成される。したがって、加振側地盤１０から受振側地盤１２へ伝達される振動Ｖの低減効率が向上する。

さらに、１層目の気泡緩衝シート２０と２層目の気泡緩衝シート２２とは互い違いになるように設置される。つまり、２層目の気泡緩衝シート２２によって、隣接する１層目の気泡緩衝シート２０の隙間が塞がれている。したがって、加振側地盤１０から受振側地盤１２へ伝達される振動Ｖがさらに低減される。

また、気泡緩衝シート２０，２２は、溝１４の側壁１４Ｃの傾斜角度に応じて傾斜している。これにより、気泡緩衝シート２０，２２が鉛直の場合と比較して、気泡緩衝シート２２を水平方向に通過する振動の通過長さが長くなる。したがって、加振側地盤１０から受振側地盤１２へ伝達される振動Ｖの低減効率を向上させることができる。

しかも、本実施形態では、振動遮断材設置工程において、地上から溝１４の側壁１４Ｃへ気泡緩衝シート２０，２２を垂らすことにより、これらの気泡緩衝シート２０，２２を溝１４の側壁１４Ｃに沿って設置する。そのため、気泡緩衝シート２０，２２を設置する際に、作業者が溝１４内に入る必要がない。したがって、溝１４の側壁１４Ｃに対する土留等が不要になるため、施工コストを削減することができる。

また、地上から溝１４の側壁１４Ｃへ気泡緩衝シート２０，２２を垂らすことにより、これらの気泡緩衝シート２０，２２を溝１４の側壁１４Ｃに沿って容易に設置することができる。さらに、溝１４を埋め戻すことにより、溝１４周辺に落下防止用の柵等を仮設する必要がなく、また、資材置場等として利用することができる。しかも、気泡緩衝シート２０，２２は比較的安価であるため、材料コストを削減することができる。

ここで、図６に示されるように、加振側地盤１０から受振側地盤１２には、気泡緩衝シート２０，２２の下側を通って当該気泡緩衝シート２０，２２の背面側（受振側地盤１２側）へ回り込む回折振動Ｗが伝達される。この回折振動Ｗの影響は、気泡緩衝シート２０，２２の背面で最小となり、当該気泡緩衝シート２０，２２から受振側地盤１２側へ離れるに従って大きくなる。なお、図６では、気泡緩衝シート２０，２２の図示を簡略化すると共に、仮囲い１６の図示を省略している。

したがって、例えば、加振側地盤１０の周囲の構造物２８へ伝達される振動を低減する場合、構造物２８に隣接して溝１４を形成すると共に、溝１４における受振側地盤１２側の側壁１４Ｃに気泡緩衝シート２０，２２を設置することにより、すなわち、構造物２８に気泡緩衝シート２０，２２を近づけることにより、構造物２８に対する回折振動Ｗの影響を小さくすることができる。

一方、二点鎖線で示されるように、溝１４における加振側地盤１０側の側壁１４Ｂに気泡緩衝シート２０を設置した場合は、構造物２８に対する回折振動Ｗ’の影響が大きくなる。

このように本実施形態では、溝１４における受振側地盤１２側の側壁１４Ｃに気泡緩衝シート２０，２２を設置することにより、加振側地盤１０の周囲の構造物２８に伝達される回折振動Ｗも効率的に低減することができる。

次に、第１実施形態の変形例について説明する。

上記第１実施形態では、気泡緩衝シート２０，２２を溝１４における受振側地盤１２側の側壁１４Ｂに沿って設置した例を示したが、これに限らない。気泡緩衝シート２０，２２は、溝１４における加振側地盤１０側の側壁１４Ｂに沿って設置しても良いし、これらの側壁１４Ｂ，１４Ｃの両方に設置しても良い。

また、上記第１実施形態では、溝１４の側壁１４Ｂ，１４Ｃを傾斜させた例を示したが、これに限らない。一対の側壁１４Ｂ，１４Ｃの少なくとも一方を傾斜させずに、略鉛直にしても良い。さらに、上記第１実施形態では、溝１４を原地盤の掘削土１８で埋め戻した例を示したが、溝１４を他の土や土砂等で埋め戻しても良い。

また、上記第１実施形態では、気泡緩衝シート２０，２２を積層して２層にした例を示したが、これに限らない。気泡緩衝シートは１層であっても良いし、複数層であっても良い。

また、上記第１実施形態では、振動遮断シートとして、気泡緩衝シート２０，２２を用いたが、これに限らない。振動遮断シートは、地上から溝１４の側壁１４Ｂへ垂らすことにより設置可能で、かつ原地盤よりも低密度のシート材であれば良く、例えば、ビニールシートや発砲樹脂シート等であっても良い。

さらに、振動遮断材としては、気泡緩衝シート２０，２２等の振動遮断シートに限らず、例えば、遮音材や断熱材として使用される発砲ポリエチレン等や発砲樹脂ボード（例えば、ビブランやスタイロフォーム（登録商標））であっても良い。

また、上記第１実施形態では、仮囲い１６に沿って溝１４を形成した例を示したが、これに限らない。例えば、仮囲い１６を仮設する前に、溝１４を掘削して埋め戻し、その上に仮囲い１６を仮設しても良いし、仮囲い１６とは無関係に溝１４を形成しても良い。

次に、第２実施形態について説明する。

図７に示されるように、第２実施形態に係る振動遮断構造の施工方法では、先ず、加振側地盤１０と受振側地盤１２との間の原地盤を掘削して、溝１４を形成する。次に、溝１４を掘削土１８で埋め戻す。この際、掘削土１８の締固めは行わない。つまり、締固めずに、溝１４を掘削土１８で埋め戻す。

ここで、掘削土１８には、原地盤を掘削した際に空気が含まれる。そのため、掘削土１８は、原地盤よりも低密度となる。この掘削土１８によって溝１４を埋め戻すことにより、加振側地盤１０と受振側地盤１２との間に原地盤よりも低密度の振動遮断層が形成される。したがって、加振側地盤１０から受振側地盤１２へ伝達する振動Ｖを低減することができる。なお、このような掘削土１８による振動遮断効果は、上記第１実施形態においても同様に得ることができる。

また、原地盤を掘削後に埋戻す作業は、地上から行うことができるため、作業者が溝１４内に入る必要がない。したがって、溝３２の側壁１４Ｂ，１４Ｃに対する土留等が不要になるため、施工コストを削減することができる。

さらに、本実施形態では、上記第１実施形態のような気泡緩衝シート２０，２２を溝１４内に設置しないため、施工コスト及び材料コストを削減することができる。

また、図８（Ａ）に示されるように、溝１４の側壁１４Ｂ，１４Ｃ（図７参照）は、埋め戻す前の溝１４（空溝）の長さＬが長くなるに従って崩落し易くなる。この場合、たとえば、図８（Ｂ）〜図８（Ｄ）に示されるように、埋め戻す前の溝１４の長さＬ_１が所定値以内になるように、段階的に掘削土１８で埋め戻しながら地盤１２を掘削して溝１４を形成する。これにより、溝１４の側壁１４Ｂ，１４Ｃが崩落し難くなる。したがって、溝１４の側壁１４Ｂ，１４Ｃの崩落等を抑制することができる。また、溝１４の側壁１４Ｂ，１４Ｃを傾斜させる必要性が低くなるため、施工性が向上する。なお、溝１４内に気泡緩衝シート２０，２２等を設置する上記第１実施形態についても同様である。

なお、本実施形態は、上記第１実施形態と同様に、溝１４の側壁１４Ｂ，１４Ｃの少なくとも一方は傾斜していなくても良いし、溝１４を掘削土１８以外の土や土砂等で埋め戻しても良い。

次に、第２実施形態の変形例について説明する。

上記第２実施形態では、加振側地盤１０と受振側地盤１２との間の原地盤を掘削後に埋め戻すことにより、原地盤よりも低密度の振動遮断層を形成したが、これに限らない。例えば、加振側地盤１０と受振側地盤１２との間の原地盤を、図示しない重機等によって掘り起しても良い。この場合、原地盤を掘り起こしたときに、当該原地盤に空気が含まれる。これにより、加振側地盤１０と受振側地盤１２との間に、原地盤よりも低密度の振動遮断層が形成される。したがって、加振側地盤１０から受振側地盤１２へ伝達する振動Ｖを低減することができる。

また、溝１４を形成せずに、原地盤を掘り起こすだけで振動遮断層を形成することができるため、施工コストをさらに削減することができる。

次に、振動実験について説明する。

＜概要＞
図９には、本振動実験で用いた防振遮断構造が示されている。この防振遮断構造は、原地盤３０に溝３２を形成すると共に、溝３２における加振点Ｘ側（加振側地盤側）の側壁３２Ｂに振動遮断材３４を設置した後、当該溝３２を掘削土３６で埋め戻すことにより形成されている。なお、溝３２の底壁３２Ａは略平坦とされている。また、溝３２における加振点Ｘ側の側壁３２Ｂは傾斜しており、測定点Ｙ側（受振側地盤側）の側壁３２Ｃは略鉛直とされている。

本振動実験では、下記表１に示される各実施例について、加振点Ｘに下記加振条件の振動を入力し、測定点Ｙにおいて振動を測定した。また、比較例として、溝３２の掘削前の原地盤（比較例１）、及び埋め戻さない溝３２のみ（比較例２）に対しても同様の振動実験を実施した。

＜加振条件＞
加振条件１（低振動数）：振動数２０Ｈｚ未満
加振条件２（高振動数）：振動数２０Ｈｚ以上

＜実験結果＞
図１０には、加振条件１（低振動数）の実験結果が示されており、図１１には、加振条件１（低振動数）及び加振条件２（高振動数）の実験結果が示されている。

図１０から分かるように、低振動数では、実施例１，２の測定振動（加速度）が比較例２の測定振動と同等に低減され、実施例３の測定振動が比較例１よりも僅かに低減されている。これに対して、図１１から分かるように、高振動数では、全ての実施例１〜３の測定振動（アクセレランス）が、比較例２の測定振動と同等に低減されている。このことから、実施例１〜３は、高振動数の振動に対して特に有効であることが分かる。

以上、本発明の第１，第２実施形態について説明したが、本発明はこうした実施形態に限定されるものでなく、第１，第２実施形態及び各種の変形例を適宜組み合わせて用いても良いし、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、種々なる態様で実施し得ることは勿論である。

１０加振側地盤
１２受振側地盤
１４溝
１４Ｂ側壁
１４Ｃ側壁（受振側地盤側の側壁）
２０気泡緩衝シート（振動遮断材、振動遮断シート）
２２気泡緩衝シート（振動遮断材、振動遮断シート）
３２溝
３４振動遮断材

Claims

加振側地盤と受振側地盤との間の原地盤を掘削して溝を形成する溝掘削工程と、
地上から前記溝の側壁に沿って前記原地盤よりも低密度の振動遮断材を設置する振動遮断材設置工程と、
前記溝を埋戻す埋戻し工程と、
を備えた振動遮断構造の施工方法。
前記振動遮断材が、シート状に形成された振動遮断シートとされ、
前記振動遮断材設置工程において、地上から前記溝の側壁へ前記振動遮断シートを垂らす、
請求項１に記載の振動遮断構造の施工方法。
前記振動遮断材設置工程において、前記振動遮断材を前記溝における受振側地盤側の側壁に沿って設置する、
請求項１または請求項２に記載の振動遮断構造の施工方法。
加振側地盤と受振側地盤との間の原地盤を掘り起しまたは掘削後に埋戻すことにより、該原地盤よりも低密度の振動遮断層を形成する振動遮断構造の施工方法。