JP3698774B2 - Traffic vibration and earthquake vibration isolator for floating slabs. - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、鉄道や自動車道路等のフローティングスラブにおける交通振動および地震の防振装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
一般に、鉄道や自動車道路は、この上を走行する電車や自動車等の交通機関自身あるいは走行による振動、すなわち交通振動の発生源となる。特に、スラブ軌道等を発生源とする振動は、該スラブに直結して構築されている建物等に伝わって、建物内のオフィスや住居等の環境に耐え難い影響を与える。
【0003】
従来、スラブ軌道を基礎構造物から切り離してフローティングスラブとし、該フローティングスラブと基礎構造物との間にゴムやバネを介在させて、該フローティングスラブから発生する振動が基礎構造物、例えば、周囲の建物等に伝わらないようにした防振装置があった。この種のフローティングスラブは、電車走行に伴う横揺れに対する安定性を確保するため、或いは地震対策のために、図6(A)に示すように、フローティングスラブFの横の基礎構造物KにストッパーSを設けたり、図6(B)及び(C)に示すように、フローティングスラブFの接続部の間に、ストッパーSを設けていた。Aはゴムやバネ等からなる防振装置である。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上記従来のようなゴムやバネのみからなる防振装置Tでは、その減衰が小さいために、電車走行時に軌道スラブが共振して周辺に振動や固体音が出る可能性があるばかりでなく、地震時に過大な揺れが生ずる可能性があり、さらに、ストッパーSを構築する必要があった。
【0005】
本発明は、上記従来の問題点を解決するためになされたもので、その目的とするところは、電車等の交通機関からの振動による共振を低減して周囲への振動を更に低減すると共に、地震時にフローティングスラブヘの過大な揺れを抑制することができ、その結果、従来のようなストッパーを特別に構築する必要のないフローティングスラブにおける交通振動および地震の防振装置を提供することにある。
【0006】
【課題を解決するための手段】
本発明のフローティングスラブにおける交通振動および地震の防振装置は、基礎構造物と、鉄道や自動車道路等の交通機関が走行するフローティングスラブとの間に、防振ユニットを介挿せしめて、該フローティングスラブと基礎構造物の間に伝達される交通や地震の振動を低減せしめる防振装置において、上記防振ユニットが、上記フローティングスラブに固定される上板と、上記基礎構造物に固定される下板と、これら上板および下板間に配列される多数の圧縮コイルバネ、上下方向耐震装置および水平方向耐震装置と、から構成されることを特徴とする。また、上記フローティングスラブと基礎構造物の間に減衰手段を介挿せしめたことを特徴とする。
【0007】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図1において、1は基礎構造物、2はフローティングスラブであって、それらの間に複数の防振ユニットAおよび減衰装置Bが介挿されている。上記基礎構造物1は、RC(鉄筋コンクリート)造、SRC(鉄骨鉄筋コンクリート)造あるいはS(鉄骨)造の建物、高架橋、橋梁、トンネル等のように、フローティングスラブ2を支持し得るものであれば、いずれの構造物であってもよい。また、上記フローティングスラブ2は、鉄道用の軌道スラブに限定するものではなく、自動車用道路などの交通機関が走行するRC造スラブ、SRC造スラブあるいはS造スラブであり、上記基礎構造物1から切り離されたスラブ構造であれば、いずれでもよい。なお、図1において、Mは枕木、Rはレールである。該枕木Mは用いない構造であってもよい。
【0008】
上記防振ユニットAは、図2に示すように、金属製の上板3と、金属製の下板4と、多数の圧縮コイルバネ5と、複数の上下方向耐震装置6と、水平方向耐震装置7と、から構成されている。
【0009】
上記金属製の上板3は、上記フローティングスラブ2の下側面に植設したボルト(図示せず)に取付穴3aを嵌挿させて、ナット等により締付けることにより、該フローティングスラブ2に固定される。また、上記金属製の下板4も同様に、上記基礎構造物1の上側面に植設したボルト(図示せず)に取付穴4aを嵌挿させて、ナット等により締付けることにより、基礎構造物1に固定される。
【0010】
上記圧縮コイルバネ5は、上記上板3と下板4との間にマトリックス状に配列されているが、配列方法はこれに限定するものではない。各圧縮コイルバネ5は、上記上板3の下側面に突設されている突起3bおよび上記下板4の上面に設けられた取付板4bに突設されている突起4cに嵌合して、横ズレしないように位置決めされている。
【0011】
本実施例の圧縮コイルバネ5は、例えば、バネ定数41.46kgf/mm、直径8mm,コイル平均径28mm,内径20mm,外径36mm、有効巻数4.5、総巻数6.5、自由時の高さ57mm、取付時の高さ51.5mm等のものが、7列×7行の合計49個用いられているが、これに限定するものではなく、要するに低い固有振動数とすることにより効果的に防振することが可能であればよい。
【0012】
上記上下方向耐震装置6は、図3に拡大して示すように、上記下板4に耐震ボルト6aを螺着すると共に、上記上板3に透孔3cを形成してその下側に抱持部3dを形成し、これらの透孔3cおよび抱持部3d内に上記耐震ボルト6aの頭部6bを収容して構成されている。該頭部6bの上下面にはゴム等の弾性材6cが付設され、該頭部6bは、上下方向および水平方向(図2に示すX・Y方向)に僅かに動くことができるように、上記抱持部3d内に収容されている。
【0013】
また、上記水平方向耐震装置7は、上記上板3と下板4に設けられたブラケット7aおよび7bの間に、積層ゴム7cを介挿せしめて構成したものであり、上記防振ユニットAのX方向およびY方向にそれぞれ4個ずつ、合計8個が配列されている。
【0014】
図5は、図1の減衰装置Bを示すものであって、底板8aの上面に外側円筒8bと内側円筒8cを立設して、環状の貯槽8dを形成した貯槽部材8と、上記貯槽8d内に貯留せしめたシリコンオイル9と、蓋板10aの下面に円筒10bを垂下せしめてその先端部に抵抗板10cを取付け、該抵抗板10cを上記シリコンオイル9内に沈漬せしめた作動部材10と、から構成されている。なお、本実施例において、上記内側円筒8cは省略することが可能であり、また、上記抵抗板10cの形状はこれに限定するものではない。
【0015】
本実施例の防振装置は、以上のように構成されているので、上記フローティングスラブ2上を電車等が走行すると、この振動が該フローティングスラブ2を介して上記上板3に伝わる。上板3に伝えられた振動は、上記多数の圧縮コイルバネ5により吸収・減衰されて、上記下板4および基礎構造物1にはほとんど伝わらない。
【0016】
また、地震により上記基礎構造物1が振動すると、その振動の上下方向の揺れは、上記上下方向耐震装置6により阻止されると共に、水平方向(X・Y方向)の揺れは、上記水平方向耐震装置7により阻止される。なお、本発明においては、上記減衰装置Bを併用することにより、従来のストッパーが不用となり、上記上下方向耐震装置6や上記水平方向耐震装置7を省略することができる。
【0018】
上記防振ユニットAが単独の場合はその減衰定数は比較的小さいので、電車走行時に上記フローティングスラブ2が共振して振幅が増幅すると共に、周辺に振動が大きく伝わる可能性があるが、上記減衰装置Bを介在させて上記防振ユニットAと併用することにより、上記共振を抑えることができるだけでなく、地震時に、フローティングスラブ2自体の応答を低減することができ、より耐震性を高めることができる。
【0019】
なお、本発明における減衰手段は、上記減衰装置Bに限定するものではなく、例えば、一般のオイルダンパーや、ループ棒鋼ダンパー、直線鋼棒ダンパー等の弾塑性ダンパー、あるいは粘弾性ダンパー、粘性ダンパー、摩擦ダンパーであってもよい。
【0020】
【発明の効果】
1)基礎構造物と、鉄道や自動車道路等の交通機関が走行するフローティングスラブとの間に、防振ユニットを介挿せしめて、該フローティングスラブと基礎構造物の間に伝達される交通や地震の振動を低減せしめる防振装置において、上記防振ユニットが、上記フローティングスラブに固定される上板と、上記基礎構造物に固定される下板と、これら上板および下板間に配列される多数の圧縮コイルバネ、上下方向耐震装置および水平方向耐震装置と、から構成されるので、上記圧縮コイルバネにより、フローティングスラブから基礎構造物へ伝わる交通振動を低減して防振を図ることができると共に、固体音を更に低減することができる。また、上下方向耐震装置および水平方向耐震装置により、地震時にフローティングスラブの揺れを効果的に抑制することができ、電車等の交通機関を安全に走行せしめることができる。さらに、従来のようなストッパーを設ける必要もなくなった。
2)基礎構造物とフローティングスラブとの間に減衰手段を介挿させることにより、フローティングスラブの共振を効果的に低減することができ、また、低い固有振動数の防振装置の使用も可能となり、より高い防振効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】基礎構造物上に防振ユニットを介してフローティングスラブを設けた説明図である。
【図2】防振ユニットの一実施例の平面図(A)、イーイ断面図(B)である。
【図3】上下方向耐震装置の断面図である。
【図4】水平方向耐震装置の側面図である。
【図5】減衰装置の平面図(A)、ローロ縦断面図(B)である。
【図6】ストッパーを設けた従来のフローティングスラブの防振装置の断面図(A)、従来の別の装置の平面図(B)及び側断面図(C)である。
【符号の説明】
1 基礎構造物
2 フローティングスラブ
3 上板
3a 取付穴
3b 突起
3c 透孔
3d 抱持部
4 下板
4a 取付穴
4b 取付板
4c 突起
5 圧縮コイルバネ
6 上下方向耐震装置
6a 耐震ボルト
6b 頭部
6c 弾性材
7 水平方向耐震装置
7a ブラケット
7b ブラケット
7c 積層ゴム
8 貯槽部材
8a 底板
8b 外側円筒
8c 内側円筒
8d 貯槽
9 シリコンオイル
10 作動部材
10a 蓋板
10b 円筒
10c 抵抗板
A 防振ユニット
B 減衰装置
F フローティングスラブ
K 基礎構造物
S ストッパー[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a traffic vibration and earthquake vibration isolator for floating slabs such as railways and motorways.
[0002]
[Prior art]
In general, railroads and automobile roads become vibration sources due to the transportation itself such as trains and automobiles that travel on the railroads or automobiles, that is, traffic vibration sources. In particular, vibration generated from a slab track or the like is transmitted to a building or the like that is directly connected to the slab and has an unbearable influence on the environment such as an office or a residence in the building.
[0003]
Conventionally, a slab track is separated from a foundation structure to form a floating slab, and rubber or a spring is interposed between the floating slab and the foundation structure. There was an anti-vibration device that prevented it from being transmitted to buildings. This type of floating slab is provided with a stopper on the substructure K next to the floating slab F, as shown in FIG. 6 (A), in order to ensure stability against rolling due to train traveling or as a countermeasure against earthquakes. S is provided, or the stopper S is provided between the connecting portions of the floating slab F as shown in FIGS. A is a vibration isolator made of rubber or a spring.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
In the conventional vibration isolator T consisting only of rubber and spring, since the attenuation is small, there is a possibility that the track slab will resonate when the train travels, and vibrations and solid sounds may be generated around it. At times, excessive shaking may occur, and it is necessary to construct a stopper S.
[0005]
The present invention has been made to solve the above-described conventional problems, and the object of the present invention is to further reduce vibration to the surroundings by reducing resonance due to vibration from transportation such as a train, It is an object of the present invention to provide a vibration vibration and earthquake vibration isolator for a floating slab that can suppress excessive shaking of the floating slab during an earthquake and, as a result, does not require a special stopper.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In the floating vibration slab of the present invention, a vibration proofing device for traffic vibration and earthquake is provided by inserting a vibration proofing unit between a foundation structure and a floating slab on which a transportation such as a railway or an automobile road runs. In the vibration isolator for reducing vibrations and traffic transmitted between the vehicle and the foundation structure, the vibration isolation unit includes an upper plate fixed to the floating slab and a lower plate fixed to the foundation structure. And a plurality of compression coil springs arranged between the upper plate and the lower plate, a vertical seismic device, and a horizontal seismic device. Further, the present invention is characterized in that damping means is interposed between the floating slab and the foundation structure.
[0007]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
In FIG. 1, 1 is a substructure, 2 is a floating slab, and a plurality of anti-vibration units A and damping devices B are interposed therebetween. As long as the
[0008]
As shown in FIG. 2, the anti-vibration unit A includes a metal
[0009]
The metal
[0010]
The
[0011]
The
[0012]
As shown in an enlarged view in FIG. 3, the vertical
[0013]
The horizontal
[0014]
FIG. 5 shows the damping device B of FIG. 1, and a
[0015]
Since the vibration isolator of the present embodiment is configured as described above, when a train or the like travels on the
[0016]
Further, when the
[0018]
When the anti-vibration unit A is used alone, the attenuation constant is relatively small. Therefore, the floating
[0019]
The damping means in the present invention is not limited to the damping device B. For example, a general oil damper, an elastic-plastic damper such as a loop steel bar damper, a straight steel bar damper, a viscoelastic damper, a viscous damper, A friction damper may be used.
[0020]
【The invention's effect】
1) a substructure, between the floating slab transportation such as railways or highways travels, tighten let through the anti-vibration Uni Tsu DOO, Ya traffic transmitted between said floating slab substructure In the vibration isolator for reducing earthquake vibration, the vibration isolating unit is arranged between the upper plate fixed to the floating slab, the lower plate fixed to the foundation structure, and the upper plate and the lower plate. A large number of compression coil springs, vertical earthquake proofing devices, and horizontal earthquake proofing devices, so that the above-described compression coil springs can reduce traffic vibrations transmitted from the floating slab to the foundation structure and prevent vibrations. The solid sound can be further reduced. Further, the vertical quake-proof device and the horizontal quake-proof device can effectively suppress the swing of the floating slab at the time of an earthquake, and the transportation such as a train can be safely run. Furthermore, there is no need to provide a conventional stopper.
By interposed a damping means between the 2) substructure and floating slab, it is possible to effectively reduce the resonance of the floating slab, also the use of a low natural frequency of the vibration damping device can also be a result Higher vibration isolation effect can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram in which a floating slab is provided on a foundation structure via a vibration isolation unit.
FIG. 2 is a plan view (A) and a cross-sectional view (B) of an embodiment of a vibration isolation unit.
FIG. 3 is a cross-sectional view of the vertical seismic resistance device.
FIG. 4 is a side view of the horizontal seismic resistance device.
FIG. 5A is a plan view of an attenuation device, and FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view (A) of a conventional anti-vibration device for a floating slab provided with a stopper, a plan view (B), and a side cross-sectional view (C) of another conventional device.
[Explanation of symbols]
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