JP3099706B2 - 杭の免震構造 - Google Patents
杭の免震構造Info
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- JP3099706B2 JP3099706B2 JP07311565A JP31156595A JP3099706B2 JP 3099706 B2 JP3099706 B2 JP 3099706B2 JP 07311565 A JP07311565 A JP 07311565A JP 31156595 A JP31156595 A JP 31156595A JP 3099706 B2 JP3099706 B2 JP 3099706B2
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、構造物を支持する
杭の免震構造に関する。
杭の免震構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】杭基礎は、良質な支持層が地下深くにあ
る場合に採用される基礎形式の一つであり、該支持層ま
で打ち込んだ杭の上に上部構造物を構築することによっ
て、構造物重量を支持層で安定支持することができるも
のである。
る場合に採用される基礎形式の一つであり、該支持層ま
で打ち込んだ杭の上に上部構造物を構築することによっ
て、構造物重量を支持層で安定支持することができるも
のである。
【０００３】かかる杭は、その構造特性から水平力に対
して比較的弱点を持ちやすく、地震時には、上部構造物
から大きな水平力や曲げモーメントが杭頭に作用する。
そのため、杭の設計にあたっては、地震荷重について十
分な検討が行われる。
して比較的弱点を持ちやすく、地震時には、上部構造物
から大きな水平力や曲げモーメントが杭頭に作用する。
そのため、杭の設計にあたっては、地震荷重について十
分な検討が行われる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、きわめ
て大きな地震に遭遇した場合には、杭頭には過大な水平
力や曲げモーメントが作用し、杭の破壊ひいては上部構
造物の倒壊といった不測の事態を招くおそれがある。
て大きな地震に遭遇した場合には、杭頭には過大な水平
力や曲げモーメントが作用し、杭の破壊ひいては上部構
造物の倒壊といった不測の事態を招くおそれがある。
【０００５】本発明は、上述した事情を考慮してなされ
たもので、上部構造物からの水平力や曲げモーメントに
よる杭の破壊を防止することが可能な杭の免震構造を提
供することを目的とする。
たもので、上部構造物からの水平力や曲げモーメントに
よる杭の破壊を防止することが可能な杭の免震構造を提
供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る杭の免震構造は請求項１に記載したよ
うに、上部構造物と該上部構造物を支持する杭の頭部と
の間に滑り支承、積層ゴム等の絶縁機構を介在させると
ともに、前記上部構造物の外壁および該上部構造物を取
り囲む地盤側壁の対向位置にそれぞれ所定のコイルを配
設し、前記上部構造物若しくは前記地盤の揺れに応答し
て前記コイルに通電することにより該コイル間に反発力
若しくは吸引力を発生させて前記上部構造物の揺れを抑
制するように構成したものである。
め、本発明に係る杭の免震構造は請求項１に記載したよ
うに、上部構造物と該上部構造物を支持する杭の頭部と
の間に滑り支承、積層ゴム等の絶縁機構を介在させると
ともに、前記上部構造物の外壁および該上部構造物を取
り囲む地盤側壁の対向位置にそれぞれ所定のコイルを配
設し、前記上部構造物若しくは前記地盤の揺れに応答し
て前記コイルに通電することにより該コイル間に反発力
若しくは吸引力を発生させて前記上部構造物の揺れを抑
制するように構成したものである。
【０００７】また、本発明に係る杭の免震構造は、前記
杭の頭部と前記地盤側壁との間に緩衝材を配設したもの
である。
杭の頭部と前記地盤側壁との間に緩衝材を配設したもの
である。
【０００８】本発明に係る杭の免震構造においては、上
部構造物の外壁および該上部構造物を取り囲む地盤側壁
の対向位置にそれぞれ所定のコイルを配設してあり、地
震時においては、上部構造物若しくは地盤の揺れに応答
してこれらのコイルに電流を流し、該コイル間に反発力
若しくは吸引力を発生させる。そして、コイルに流す電
流値や方向をリアルタイムに制御することにより、上部
構造物の揺れを抑制する。
部構造物の外壁および該上部構造物を取り囲む地盤側壁
の対向位置にそれぞれ所定のコイルを配設してあり、地
震時においては、上部構造物若しくは地盤の揺れに応答
してこれらのコイルに電流を流し、該コイル間に反発力
若しくは吸引力を発生させる。そして、コイルに流す電
流値や方向をリアルタイムに制御することにより、上部
構造物の揺れを抑制する。
【０００９】ここで、前記杭の頭部と前記地盤側壁との
間に緩衝材を配設した場合、上部構造物の振動がコイル
間に作用する力を介して地盤側壁に伝達したとしても、
地盤側壁から杭の頭部へは水平力がほとんど伝達しな
い。
間に緩衝材を配設した場合、上部構造物の振動がコイル
間に作用する力を介して地盤側壁に伝達したとしても、
地盤側壁から杭の頭部へは水平力がほとんど伝達しな
い。
【００１０】
【００１１】
【００１２】
【００１３】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る杭の免震構造
の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。
【００１４】（第１実施形態）図１は、本実施形態に係
る杭の免震構造を示した全体図である。同図でわかるよ
うに、本実施形態に係る杭の免震構造は、杭１の頭部に
基礎版２を構築するとともに該基礎版２の上に所定の絶
縁機構３を配設し、該絶縁機構３の上に上部構造物４を
載せてこれを鉛直支持してある。絶縁機構３は、滑り支
承、積層ゴム等で構成するのがよい。
る杭の免震構造を示した全体図である。同図でわかるよ
うに、本実施形態に係る杭の免震構造は、杭１の頭部に
基礎版２を構築するとともに該基礎版２の上に所定の絶
縁機構３を配設し、該絶縁機構３の上に上部構造物４を
載せてこれを鉛直支持してある。絶縁機構３は、滑り支
承、積層ゴム等で構成するのがよい。
【００１５】ここで、上部構造物４の地下外壁には磁石
５を配設し、上部構造物４を取り囲む地盤側壁６の対向
位置にはコイル７を配設してある。磁石５は、永久磁石
でもよいし電磁石としてもよい。また、コイル７は磁石
５が相対的に近づいたり遠ざかったりする際に電磁誘導
によって所定の起電力が誘起されるように、閉じた回路
としておく。
５を配設し、上部構造物４を取り囲む地盤側壁６の対向
位置にはコイル７を配設してある。磁石５は、永久磁石
でもよいし電磁石としてもよい。また、コイル７は磁石
５が相対的に近づいたり遠ざかったりする際に電磁誘導
によって所定の起電力が誘起されるように、閉じた回路
としておく。
【００１６】また、地盤側壁６と基礎版２との間には、
ゴム等で形成した緩衝材８を配設してある。
ゴム等で形成した緩衝材８を配設してある。
【００１７】本実施形態に係る杭の免震構造において
は、地震時においては上部構造物４と杭１との相対移動
が許容され、地盤から上部構造物４に入力する地震エネ
ルギー並びに上部構造物４から杭１の頭部に作用する水
平力や曲げモーメントは大幅に低減する。
は、地震時においては上部構造物４と杭１との相対移動
が許容され、地盤から上部構造物４に入力する地震エネ
ルギー並びに上部構造物４から杭１の頭部に作用する水
平力や曲げモーメントは大幅に低減する。
【００１８】一方、上部構造物４が水平に振動すると、
該構造物４の地下外壁に配置された磁石５が地盤側壁６
に対向配置されたコイル７に近づいたり遠ざかったりす
るが、このとき、コイル７を通過する磁石５の磁束が時
間的に変化するため、該コイル７には磁束変化を打ち消
す向きの起電力が誘起される。すなわち、磁石５および
コイル７は、ダンパーとして作用し、上部構造物４の振
動は、コイル７に起電力を誘起するという形でエネルギ
ー消費され、揺れが抑制される。
該構造物４の地下外壁に配置された磁石５が地盤側壁６
に対向配置されたコイル７に近づいたり遠ざかったりす
るが、このとき、コイル７を通過する磁石５の磁束が時
間的に変化するため、該コイル７には磁束変化を打ち消
す向きの起電力が誘起される。すなわち、磁石５および
コイル７は、ダンパーとして作用し、上部構造物４の振
動は、コイル７に起電力を誘起するという形でエネルギ
ー消費され、揺れが抑制される。
【００１９】なお、地盤側壁６と基礎版２との間に緩衝
材８を配設してあるため、上部構造物４の振動が磁石５
とコイル７間に作用する力を介して地盤側壁６に伝達し
たとしても、地盤側壁６から杭１の頭部へは水平力がほ
とんど伝達しない。
材８を配設してあるため、上部構造物４の振動が磁石５
とコイル７間に作用する力を介して地盤側壁６に伝達し
たとしても、地盤側壁６から杭１の頭部へは水平力がほ
とんど伝達しない。
【００２０】以上説明したように、本実施形態に係る杭
の免震構造によれば、上部構造物と杭の頭部との間に絶
縁機構を介在させたので、杭の頭部に作用する上部構造
物の水平力は大幅に低減する。したがって、杭に大きな
曲げモーメントが生じることはなく、杭の破壊が未然に
防止される。
の免震構造によれば、上部構造物と杭の頭部との間に絶
縁機構を介在させたので、杭の頭部に作用する上部構造
物の水平力は大幅に低減する。したがって、杭に大きな
曲げモーメントが生じることはなく、杭の破壊が未然に
防止される。
【００２１】また、上部構造物の地下外壁に磁石を配設
するとともに地盤側壁の対向位置にコイルを配設したの
で、これら磁石およびコイルはダンパーとして作用し、
上部構造物の振動を減衰させることができる。
するとともに地盤側壁の対向位置にコイルを配設したの
で、これら磁石およびコイルはダンパーとして作用し、
上部構造物の振動を減衰させることができる。
【００２２】また、地盤側壁と杭の頭部との間に所定の
緩衝材を配設したので、地盤側壁の動きが杭に伝達され
ることはない。
緩衝材を配設したので、地盤側壁の動きが杭に伝達され
ることはない。
【００２３】本実施形態では、磁石を上部構造物側に、
コイルを地盤側壁側に配置したが、これらを逆にしても
よいことは言うまでもない。
コイルを地盤側壁側に配置したが、これらを逆にしても
よいことは言うまでもない。
【００２４】また、本実施形態では、磁石とコイルとを
組み合わせたが、コイルに代えて、所定の導体を配設す
るようにしてもよい。かかる場合には、磁石と導体の相
対移動によって該導体に渦電流が発生し、構造物の振動
は、渦電流損失の形でエネルギー消費される。
組み合わせたが、コイルに代えて、所定の導体を配設す
るようにしてもよい。かかる場合には、磁石と導体の相
対移動によって該導体に渦電流が発生し、構造物の振動
は、渦電流損失の形でエネルギー消費される。
【００２５】（第２実施形態）次に、第２実施形態につ
いて説明する。なお、第１実施形態と実質的に同一の部
品等については同一の番号を付してその説明を省略す
る。
いて説明する。なお、第１実施形態と実質的に同一の部
品等については同一の番号を付してその説明を省略す
る。
【００２６】図２は、本実施形態に係る杭の免震構造を
示した全体図である。同図でわかるように、本実施形態
に係る杭の免震構造も第１実施形態と同様、杭１の頭部
に基礎版２を構築するとともに該基礎版２の上に絶縁機
構３を配設し、該絶縁機構３の上に上部構造物４を載せ
てこれを鉛直支持してあるが、上述の実施形態とは異な
り、上部構造物４の地下外壁にコイル１１を配設し、地
盤側壁６の対向位置にはコイル１２を配設してある。
示した全体図である。同図でわかるように、本実施形態
に係る杭の免震構造も第１実施形態と同様、杭１の頭部
に基礎版２を構築するとともに該基礎版２の上に絶縁機
構３を配設し、該絶縁機構３の上に上部構造物４を載せ
てこれを鉛直支持してあるが、上述の実施形態とは異な
り、上部構造物４の地下外壁にコイル１１を配設し、地
盤側壁６の対向位置にはコイル１２を配設してある。
【００２７】コイル１１、１２は、コイル用電源１５に
よる通電により反発力あるいは吸引力を発生させ、上部
構造物４を水平に駆動できるようになっている。
よる通電により反発力あるいは吸引力を発生させ、上部
構造物４を水平に駆動できるようになっている。
【００２８】一方、上部構造物４の屋上、地下部分、地
表面上等には、加速度計等のセンサー１３が適宜配置し
てあり、かかるセンサー１３によって計測された地震デ
ータを制御装置１４でリアルタイムに演算処理し、かか
る演算処理結果に従ってコイル用電源１５を制御するこ
とにより、上部構造物４の揺れを低減するようになって
いる。すなわち、本実施形態は、制御された結果の上部
構造物４の応答をセンサー１３で計測し、これを次ステ
ップの制御力に反映させる、いわゆるフィードバック制
御方式による能動的制振を行うものであり、コイル１
１、１２相互の吸引力あるいは反発力がアクティブコン
トロールの制御力となる。
表面上等には、加速度計等のセンサー１３が適宜配置し
てあり、かかるセンサー１３によって計測された地震デ
ータを制御装置１４でリアルタイムに演算処理し、かか
る演算処理結果に従ってコイル用電源１５を制御するこ
とにより、上部構造物４の揺れを低減するようになって
いる。すなわち、本実施形態は、制御された結果の上部
構造物４の応答をセンサー１３で計測し、これを次ステ
ップの制御力に反映させる、いわゆるフィードバック制
御方式による能動的制振を行うものであり、コイル１
１、１２相互の吸引力あるいは反発力がアクティブコン
トロールの制御力となる。
【００２９】本実施形態に係る杭の免震構造において
は、地震時においては上部構造物４と杭１との相対移動
が許容され、地盤から上部構造物４に入力する地震エネ
ルギー並びに上部構造物４から杭１の頭部に作用する水
平力や曲げモーメントは大幅に低減する。
は、地震時においては上部構造物４と杭１との相対移動
が許容され、地盤から上部構造物４に入力する地震エネ
ルギー並びに上部構造物４から杭１の頭部に作用する水
平力や曲げモーメントは大幅に低減する。
【００３０】一方、上部構造物４若しくは地盤の揺れを
センサー１３で計測し、かかる計測データを制御装置１
４でリアルタイムに演算処理し、かかる演算処理結果に
応答してコイル１１、１２に電流を流す。そして、該コ
イル間に反発力若しくは吸引力を発生させて、上部構造
物４の揺れを抑制する。
センサー１３で計測し、かかる計測データを制御装置１
４でリアルタイムに演算処理し、かかる演算処理結果に
応答してコイル１１、１２に電流を流す。そして、該コ
イル間に反発力若しくは吸引力を発生させて、上部構造
物４の揺れを抑制する。
【００３１】以上説明したように、本実施形態に係る杭
の免震構造によれば、上部構造物と杭の頭部との間に絶
縁機構を介在させたので、杭の頭部に作用する上部構造
物の水平力は大幅に低減する。したがって、杭に大きな
曲げモーメントが生じることはなく、杭の破壊が未然に
防止される。
の免震構造によれば、上部構造物と杭の頭部との間に絶
縁機構を介在させたので、杭の頭部に作用する上部構造
物の水平力は大幅に低減する。したがって、杭に大きな
曲げモーメントが生じることはなく、杭の破壊が未然に
防止される。
【００３２】また、上部構造物の地下外壁と地盤側壁と
にコイルを対向配置し、該コイル相互に吸引力あるいは
反発力を発生させることにより、フィードバック制御に
よる能動制振で上部構造物の揺れを低減することができ
る。
にコイルを対向配置し、該コイル相互に吸引力あるいは
反発力を発生させることにより、フィードバック制御に
よる能動制振で上部構造物の揺れを低減することができ
る。
【００３３】また、地盤側壁と杭の頭部との間に所定の
緩衝材を配設したので、地盤側壁の動きが杭に伝達され
ることはない。
緩衝材を配設したので、地盤側壁の動きが杭に伝達され
ることはない。
【００３４】
【００３５】
【発明の効果】以上述べたように、本発明に係る杭の免
震構造は、上部構造物と該上部構造物を支持する杭の頭
部との間に滑り支承、積層ゴム等の絶縁機構を介在させ
るとともに、前記上部構造物の外壁および該上部構造物
を取り囲む地盤側壁の対向位置にそれぞれ所定のコイル
を配設し、前記上部構造物若しくは前記地盤の揺れに応
答して前記コイルに通電することにより該コイル間に反
発力若しくは吸引力を発生させて前記上部構造物の揺れ
を抑制するように構成したので、上部構造物からの水平
力や曲げモーメントが杭頭に作用しなくなり、杭の破壊
を未然に防止することができる。
震構造は、上部構造物と該上部構造物を支持する杭の頭
部との間に滑り支承、積層ゴム等の絶縁機構を介在させ
るとともに、前記上部構造物の外壁および該上部構造物
を取り囲む地盤側壁の対向位置にそれぞれ所定のコイル
を配設し、前記上部構造物若しくは前記地盤の揺れに応
答して前記コイルに通電することにより該コイル間に反
発力若しくは吸引力を発生させて前記上部構造物の揺れ
を抑制するように構成したので、上部構造物からの水平
力や曲げモーメントが杭頭に作用しなくなり、杭の破壊
を未然に防止することができる。
【００３６】
【図１】第１実施形態に係る杭の免震構造を示した側面
図。
図。
【図２】第２実施形態に係る杭の免震構造を示した側面
図。
図。
１ 杭 ２ 基礎版 ３ 絶縁機構 ４ 上部構造物 ５ 磁石 ６ 地盤側壁 ７ コイル ８ 緩衝材 １１ コイル １２ コイル １３ センサー １４ 制御装置 １５ コイル用電源
Claims (2)
- 【請求項１】 上部構造物と該上部構造物を支持する杭
の頭部との間に滑り支承、積層ゴム等の絶縁機構を介在
させるとともに、前記上部構造物の外壁および該上部構
造物を取り囲む地盤側壁の対向位置にそれぞれ所定のコ
イルを配設し、前記上部構造物若しくは前記地盤の揺れ
に応答して前記コイルに通電することにより該コイル間
に反発力若しくは吸引力を発生させて前記上部構造物の
揺れを抑制するように構成したことを特徴とする杭の免
震構造。 - 【請求項２】 前記杭の頭部と前記地盤側壁との間に緩
衝材を配設した請求項１記載の杭の免震構造。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07311565A JP3099706B2 (ja) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 杭の免震構造 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07311565A JP3099706B2 (ja) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 杭の免震構造 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09125414A JPH09125414A (ja) | 1997-05-13 |
| JP3099706B2 true JP3099706B2 (ja) | 2000-10-16 |
Family
ID=18018771
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07311565A Expired - Fee Related JP3099706B2 (ja) | 1995-11-06 | 1995-11-06 | 杭の免震構造 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3099706B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110485406A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-22 | 张欢 | 一种免地基处理承载稳固装置 |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4565397B2 (ja) * | 2006-08-04 | 2010-10-20 | 株式会社大林組 | 構造物の耐震補強方法 |
| JP5622409B2 (ja) * | 2010-03-05 | 2014-11-12 | 戸田建設株式会社 | 基礎耐震補強工法とその加力装置 |
| KR102149709B1 (ko) * | 2020-03-18 | 2020-08-31 | 김일도 | 지하 터파기용 흙막이 파일의 변형방지공법 |
| CN111933018B (zh) * | 2020-06-12 | 2021-11-26 | 同创工程设计有限公司 | 一种沉管灌注桩断桩与加固效果的演示方法 |
-
1995
- 1995-11-06 JP JP07311565A patent/JP3099706B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110485406A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-11-22 | 张欢 | 一种免地基处理承载稳固装置 |
| CN110485406B (zh) * | 2019-08-28 | 2021-04-20 | 山东银拓建设工程有限公司 | 一种免地基处理承载稳固装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09125414A (ja) | 1997-05-13 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 19990702 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20000718 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |