JP4393564B1 - 免震マット及び免震マットを用いた免震地盤 - Google Patents

Abstract

【課題】免震効果を具備する免震マット及び免震マットを用いた地盤であって、施工が容易であり、構造物の荷重を分散平均化させ、構造物が地面に固設されないように構成することができる免震マット及び免震マットを用いた免震地盤を提供する。
【解決手段】前記免震マット１３は、弾性体で形成された平面視略多角形の板状部材１３ａと、前記板状部材１３ａの少なくとも一方の面に突設された弾性体で形成された複数の突起１３ｂ・１３ｂ・・とから構成される。また、前記免震マット１３を用いた免震地盤１は構造物２を支える地盤に敷設した第一基礎１１と、前記第一基礎１１の上面に敷設した前記免震マット１３とから構成された免震地盤１であって、前記免震マット１３の上面に構造物２を固定させる第二基礎１２が敷設される。
【選択図】図２

Description

本発明は、免震マット及び免震マットを用いた免震地盤の技術に関し、特に、地震の際の地震力を吸収することによって構造物の破壊を防止する免震効果を有する免震マット及び免震マットを用いた免震地盤の技術に関する。

従来、地震の際の地震力を吸収することによって構造物の破壊を防止する免震効果を有する構造物の技術は公知となっている。例えば、構造物の基礎と土台との間に、地震力を抑制するためのクッション材として、積層される複数枚のゴムなどから構成される免震構造体を介在させることにより免震効果を得るものである（例えば、特許文献１参照）。
また、地盤の上に基礎を設け、該基礎に積層される複数枚のゴムなどからなる免震構造物を介してスラブを設置する免震地盤について公知となっている（例えば。特許文献２参照）。
特開２００５−１１３４８８号公報 特開２００３−１７６６３９号公報

しかし、前記免震構造体を配置するために基礎下部に型枠を設けなければならずコストがかかっていた。また、前記免震構造体は構造計算をして配置を決定する必要があり取り付けるのが容易ではなかった。また、基礎を設けた場合であって、外壁を基礎に固設していた場合には、免震構造によって構造物が免震されていても、外壁及び付属物が地震力を受けて破壊されることがあった。

そこで本発明はかかる課題に鑑み、免震効果を具備する免震マット及び免震マットを用いた地盤であって、施工が容易であり、構造物の荷重を分散平均化させ、構造物が地面に固設されないように構成することができる免震マット及び免震マットを用いた免震地盤を提供する。

本発明の解決しようとする課題は以上の如くであり、次にこの課題を解決するための手段を説明する。

即ち、請求項１においては、構造物を支える地盤に敷設した第一基礎と、前記第一基礎の上面に敷設した免震マットと、から構成された免震地盤であって、
前記第一基礎は、構造物の床面積部分全面に敷設し、
前記免震マットは、前記第一基礎の形状に合わせて敷設するとともに、弾性体で形成された複数の板状部材と、該板状部材の第一基礎と接触する面に弾性体で形成された複数の突起とから構成し、
前記板状部材は、平面視正方形状であり、各辺に、隣接する板状部材同士を連結する係合部を設け、
前記複数の突起を、格子状に配置し、
前記免震マットの上面に第二基礎を敷設し、
該第二基礎は、コンクリートによるベタ基礎とし、該コンクリートのコンクリート硬化により第二基礎と免震マットとを一体化したものである。

本発明の効果として、以下に示すような効果を奏する。

請求項１においては、免震マットを敷設するだけで免震効果を得ることができ、従来の基礎のように基礎下部に型枠を用意せずとも設置できるので設置が容易となる。また、前記免震マットは四角形状に構成しており、組み合わせることにより様々な形に敷設することができるので、構造物の床面積部分形状に合わせて敷設することが可能となる。このため、無駄な部分に免震マットを敷設することが無くなり、コストを低減することが可能となる。また、前記免震マットは連結している部分を外すことにより容易に運搬することができる。また、免震マット同士の係合及び免震マットと第二基礎との結合が強固なものとなる。また、地震が起きたときには、地盤からの地震力が第一基礎に直接伝わるが、第一基礎の上に敷設された免震マットがその弾性によって地震力を吸収するため、免震マットの上に敷設された第二基礎及び構造物へ地震力が伝わりにくくなり免震が可能となる。また、縦揺れの地震が起きた際にも、前記免震マットの突起の弾性によって地震力による振動を吸収することが可能となる。また、給排水等の配管も免震マットと第一基礎との間の空間に設置するので免震される。また、免震マット同士の係合及び免震マットと第二基礎との結合が強固なものとなる。

次に、発明の実施の形態を説明する。
図１は本発明の一実施例に係る敷設状態の免震マットを示す上方斜視図、図２は（ａ）免震地盤の構成を示した正面一部断面図（ｂ）免震地盤の構成を示した正面一部断面図、図３は免震地盤の側面図、図４は実施例にかかる免震マットの底面図、図５は敷設状態の免震マットを示す下方斜視図、図６は他の実施例にかかる免震マットの上方斜視図、図７は敷設状態の免震マットを示す底面図である。なお、本実施例にかかる免震地盤は図１の画面手前方向を正面とするものである。

まず、本発明にかかる免震地盤の構成について図１から図３を用いて説明する。
本発明にかかる免震地盤１は構造物２を支える地盤であり、構造物２を支える地盤に敷設した第一基礎１１と、前記第一基礎１１の上面に敷設した弾性体で構成された免震マット１３とを具備するものである。また、前記免震マット１３の上面に構造物２を固定させる第二基礎１２が敷設されている。

以下免震地盤１を構成する各要素について詳細に説明する。

前記第一基礎１１は、構造物２を支える地盤に敷設したものであり、例えばコンクリートなどによって構成される。前記第一基礎１１を敷設することにより、地盤のみの場合と比較して、耐震性や耐水性が向上する。前記第一基礎１１の上面は平面で形成されており、前記免震マット１３を設置することが容易となっている。また、構造物２の底面全面に第一基礎１１を敷設することにより、地盤の弱いところであっても構造物２などの荷重が分散平均化されるため不同沈下が起りにくい。

前記免震マット１３は、弾性体で構成されており、例えば硬質ゴムなどによって構成されている。また、前記硬質ゴムは、加硫ゴムまたは古タイヤ、工業用ゴム製品の廃材から作られた粉末ゴムを材料ゴムとして形成したものであっても良い。このように構成することにより、廃材である古タイヤなどを有効活用することができ、環境負荷を軽減することが可能となる。

また、前記免震マット１３は、板状部材１３ａと突起１３ｂとから一体で形成されている。図１、図４及び図５に示すように、前記免震マット１３の板状部材１３ａは平面視略正方形状に形成している。
また、前記板状部材１３ａの正方形の各辺には係合部としての蟻溝１３ｃまたは蟻柄１３ｄが設けられており隣接する免震マット１３同士を連結することが可能となっている。前記蟻溝１３ｃは前記板状部材１３ａの側面に平面視台形状に切り欠かれたものであり、前記蟻柄１３ｄは前記板状部材１３ａの側面に前記蟻溝１３ｃよりも一回り小さい平面視台形状に形成されたものである。

このように構成することにより、図１及び図５に示すように、第一基礎１１の上に前記免震マット１３を敷設する場合には、前記免震マット１３の蟻溝１３ｃと蟻柄１３ｄとを係合することにより容易に連結させることができる。また、前記免震マット１３を敷設するだけで免震が達成でき、また、従来の基礎のように型枠を用意せずとも設置できるので設置が容易となる。また、前記免震マット１３は連結している部分を外すことにより容易に運搬することができる。また、前記免震マット１３は組み合わせることにより様々な形に敷設することができるので、構造物２の底面形状に合わせて敷設することが可能となる。このため、無駄な部分に免震マット１３を敷設することが無くなり、コストを低減することが可能となる。
前記免震マット１３を使用することにより、従来は免震構造を施さなかった戸建住宅に対しても、容易に免震構造を施すことが可能となる。

また、前記免震マット１３には、前記第一基礎１１と接触する面に突起１３ｂが設けられている。前記突起１３ｂは、正方形状の板状部材１３ａの各格子点上に配置されている。このように構成することにより、前記突起１３ｂは構造物２及び第二基礎１２の重量を等しく分散して受けることが可能となる。また、前記免震マット１３と前記第一基礎１１との間に空間が生まれ、この空間を給排水等の設備配管スペースとして利用することができる。また、給排水等の配管も免震されることとなる。また、空間があることにより免震マット１３や配管が乾燥しやすく腐朽しにくくなる。

また、前記突起１３ｂは複数で構成されており、円柱形状に構成されている。このように構成することにより、前記突起１３ｂには、くびれた部分など応力が集中してかかる部分が無いため、前記突起１３ｂにかかる荷重によって破断しにくくなる。

次に第二基礎１２について説明する。
前記第二基礎１２は、前記第一基礎１１の上に設けて構造物２を定着させるものである。前記免震マット１３の上面に第二基礎１２が敷設されている。言い換えれば、前記免震マット１３の上面が第二基礎１２の下面の型枠となる。また、第二基礎１２はコンクリートによって構成されており、第二基礎１２のコンクリート硬化により、該第二基礎１２と免震マット１３とが一体化する。このように構成することにより、免震マット１３同士の係合及び免震マット１３と第二基礎１２との結合が強固なものとなる。

前記第二基礎１２は図２（ａ）に示すようにベタ基礎で構成している。すなわち、前記第二基礎１２の立ち上がり部１２ａの上に構造物２の土台が構築され、前記構造物２の床面積部分全面にベース１２ｂが敷設されている。この場合、前記免震マット１３は同じく構造物２の床面積部分全面に敷設される。このように構成することにより、構造物２が第二基礎１２上に固定されることとなり、構造物２の荷重を第二基礎１２のベース１２ｂ全体で支承することとなり耐震性が向上する。

また、前記第二基礎１２を図２（ｂ）に示すように布基礎で構成することもできる。前記第二基礎１２の立ち上がり部１２ａの上に構造物２の土台が構築され、前記立ち上がり部１２ａの下部両側にフーチング１２ｃが設けられている。この場合、前記免震マット１３は必ずしも構造物２の床面積部分全面に敷設しなくても良い。すなわち前記免震マット１３は、前記フーチング１２ｃと接触する部分及び免震のために必要な部分にのみ敷設するものである。このように構成することにより、材料コストを下げ、簡易に作業を行うことが可能となる。

前記第二基礎１２の上に構造物２が固定される。前記構造物２は、例えば木造の戸建住宅であり、図２及び図３に示すように前記構造物２の外周面には外壁３が設けられており、構造物２の外側を保護している。前記外壁３の下部には腰壁４が設けられており、腰壁４と外壁３との間はモルタルなどで充填されている。これにより、外壁３に地震力が伝わった場合、モルタル部分に応力が集中することとなり、外壁３は破損しにくくなる。

また、前記免震マット１３及び第二基礎１２の外周を囲むようにパッキン２１が設けられている。前記パッキン２１は略板状に構成されており、弾性体によって形成されている。また、前記パッキン２１の下端は前記第一基礎１１の上面と接している。前記パッキン２１を設けることにより、前記第二基礎１２及び免震マット１３と周囲の地盤とが絶縁されることとなり、例えば、横揺れの地震力が発生した場合であっても、前記パッキン２１が地震力を吸収するため免震されることとなる。

図２（ａ）に示すように、第二基礎１２がベタ基礎の場合には、その立ち上がり部１２ａの外面及び免震マット１３の外側面の外側にパッキン２１が設けられている。このように構成することにより、前記第二基礎１２及び免震マット１３と周囲の地盤とが絶縁されることとなる。
また、図２（ｂ）に示すように、第二基礎１２が布基礎の場合には、その立ち上がり部１２ａの外面、フーチング１２ｃの外側面、及び免震マット１３の外側面の外側にパッキン２１が設けられている。このように構成することにより、前記第二基礎１２及び免震マット１３と周囲の地盤とが絶縁されることとなる。

また、前記免震マットの別実施例について説明する。免震マット３３は、図６及び図７に示すように、板状部材３３ａと突起３３ｂとから構成されている。また、前記免震マット３３の板状部材３３ａは、平面視略六角形状に構成されている。前記六角形状の板状部材３３ａの各辺には係合部としての蟻溝３３ｃまたは蟻柄３３ｄが設けられており隣接する免震マット３３同士を連結することができる。

また、前記突起３３ｂは、六角形状の板状部材３３ａの対角線上であって等間隔を空けた位置に分散して設けられている。このように構成することにより、免震マット３３を敷設するだけで免震が達成でき、従来の基礎のように型枠を用意せずとも免震マット３３を設置できるので設置が容易となる。また、前記免震マット３３は連結している部分を外すことにより容易に運搬することができる。また、前記免震マット３３は組み合わせることにより様々な形に敷設することができるので、構造物２の底面形状に合わせて敷設することが可能となる。このため、無駄な部分に免震マット３３を敷設することが無くなり、コストを低減することが可能となる。

次に免震構造について図１及び図２を用いて説明する。
前記免震マット１３は第一基礎１１と突起１３ｂの先端部で接触している。地震が起きたときには、地盤からの地震力が第一基礎１１に直接伝わるが、第一基礎１１の上に敷設された免震マット１３の突起１３ｂがその弾性によって地震力を吸収するため、地震力が免震マット１３より上の部分に伝わりにくくなる。これにより、免震マット１３の上に敷設された第二基礎１２及び構造物２へ地震力が伝わりにくく免震されるものである。

また、前記免震マット１３の板状部材１３ａを硬質ゴムで構成し、前記突起１３ｂも硬質ゴムで構成していることから、縦揺れの地震が起きた際にも、前記突起１３ｂの弾性によって地震力による振動を吸収することが可能となり、第二基礎１２及び構造物２へ地震力が伝わりにくくすることが可能となる。詳しくは、常時においては、構造物２及び第二基礎１２の重みによって前記突起１３ｂ及び前記板状部材１３ａは圧縮されている。そして、縦揺れの地震が発生した際には、圧縮された突起１３ｂ及び板状部材１３ａの弾性力によって揺れが吸収されることにより、第二基礎１２及び構造物２へ地震力が伝わりにくくなるものである。

以上のように、前記免震マット１３は、弾性体で形成された平面視略多角形の板状部材１３ａと、前記板状部材１３ａの少なくとも一方の面に突設された弾性体で形成された複数の突起１３ｂ・１３ｂ・・とから構成されたものである。このように構成したことにより、免震マット１３を敷設するだけで免震効果を得ることができ、従来の基礎のように第二基礎１２の下部の型枠を用意せずとも設置できるので設置が容易となる。また、前記免震マット１３は組み合わせることにより様々な形に敷設することができるので、構造物２の底面形状に合わせて敷設することが可能となる。このため、無駄な部分に免震マット１３を敷設することが無くなり、コストを低減することが可能となる。

また、前記板状部材１３ａに隣接する板状部材１３ａと連結する蟻溝１３ｃ及び蟻柄１３ｄを設けたものである。このように構成することにより、前記免震マット１３は連結している部分を外すことにより容易に運搬することができる。

また、前記免震マット１３を用いた免震地盤１は構造物２を支える地盤に敷設した第一基礎１１と、前記第一基礎１１の上面に敷設した前記免震マット１３とから構成された免震地盤１であって、前記免震マット１３の上面に構造物２を固定させる第二基礎１２が敷設されたものである。

このように構成することにより、地震が起きたときには、地盤からの地震力が第一基礎１１に直接伝わるが、第一基礎１１の上に敷設された免震マット１３がその弾性によって地震力を吸収するため、免震マット１３の上に敷設された第二基礎１２及び構造物２へ地震力が伝わりにくくなり免震が可能となる。また、縦揺れの地震が起きた際にも、前記免震マット１３の突起１３ｂの弾性によって地震力による振動を吸収することが可能となる。

また、前記免震マット１３及び第二基礎１２の外周を囲むようにパッキン２１を設けたものである。このように構成することにより、第二基礎１２及び免震マット１３と周囲の地盤との間が絶縁されることとなり、例えば、横揺れの地震力が発生した場合であっても、前記パッキン２１が地震力を吸収するため免震されることとなる。

なお、本実施例にかかる免震地盤１の構成としては、上述した構成に限定されるものではない。

すなわち、本実施例にかかる免震マット１３は突起１３ｂを九つ設けているが、突起１３ｂの数はこれに限定するものではない。突起１３ｂを多くすることにより、一つの突起１３ｂにかかる荷重が少なくなるので、構造物２の重量に合わせて突起１３ｂの数を増減することにより突起にかかる荷重を調節することが可能となる。

また、前記突起１３ｂの形状は円柱形に限定されるものではなく、円錐台形状に構成することも可能である。言い換えれば、前記突起１３ｂは先端部へ近づくほど断面積が大きくなるような構成とすることも可能である。このように構成することにより、第一基礎１１との接触面が大きくなり、より大きな荷重を支承することが可能となる。

また、前記突起１３ｂは先端部へ近づくほど断面積が小さくなるような構成とすることも可能である。また、側面視放物線上になるように構成することも可能である。このように構成することにより、前記免震マット１３の突起１３ｂと第一基礎１１との接触面が小さくなり、摩擦力が小さくなるので滑り支承が容易となる。

また、前記免震マット１３を隣接する免震マット１３と連結する係合部は蟻溝及び蟻柄に限定するものでない。例えば、重ね合わせ部分を設けて、連結ピンなどで連結したり、他の部材を介在させて連結したりすることも可能である。また、蟻溝及び蟻柄の形状も限定するものではない。例えば、扇形状に形成することも可能である。

また、前記構造物２は実施例に限定されるものでなく、木造、組積造、コンクリート造、または鉄筋鉄骨コンクリート造など様々な建築構造で構成され得る。例えば、図２（ａ）の二点鎖線のような第二基礎１２を設けることで組積造、コンクリート造、または鉄筋鉄骨コンクリート造等の建築構造で構成することが可能となる。
また、前記構造物２は、住宅に限られるものでなく、例えば、工場、プラント、貯蔵タンク、またはパイプラインなどであってもよい。

本発明の一実施例に係る敷設状態の免震マットを示す上方斜視図。 （ａ）免震地盤の構成を示した正面一部断面図（ｂ）免震地盤の構成を示した正面一部断面図。 免震地盤の側面図。 実施例にかかる免震マットの底面図。 敷設状態の免震マットを示す下方斜視図。 他の実施例にかかる免震マットの上方斜視図。 敷設状態の免震マットを示す底面図。

符号の説明

１ 免震地盤
２ 構造物
３ 外壁
１１ 第一基礎
１２ 第二基礎
１３ 免震マット
１３ａ 板状部材
１３ｂ 突起
１３ｃ 蟻溝
１３ｄ 蟻柄
２１ パッキン

Claims (1)

1. 構造物を支える地盤に敷設した第一基礎と、前記第一基礎の上面に敷設した免震マットと、から構成された免震地盤であって、
   前記第一基礎は、構造物の床面積部分全面に敷設し、
   前記免震マットは、前記第一基礎の形状に合わせて敷設するとともに、弾性体で形成された複数の板状部材と、該板状部材の第一基礎と接触する面に弾性体で形成された複数の突起と、から構成し、
   前記板状部材は、平面視正方形状であり、各辺に、隣接する板状部材同士を連結する係合部を設け、
   前記複数の突起を、格子状に配置し、
   前記免震マットの上面に第二基礎を敷設し、
   該第二基礎は、コンクリートによるベタ基礎とし、該コンクリートのコンクリート硬化により第二基礎と免震マットとを一体化したことを特徴とする免震マットを用いた免震地盤。

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