JP4967105B2 - Seismic isolation method for buildings - Google Patents

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Description

本願の発明は、建築物に関するものであり、特に建築物における免震技術に関するものである。   The invention of the present application relates to a building, and particularly to a seismic isolation technique in a building.

日本は地震の多い国であり、阪神大震災を始めとした大地震の教訓を背景として、免震技術など、地震対策を考慮した建築技術の開発が進められている。また、一連の耐震偽装問題などから、建築物の構造部分についての関心も非常に高くなってきている。
このうち、建築物の地業部構造については、例えば特開平９−２７５１６０号公報に開示されているように、発泡樹脂（発泡スチロール）より成る人工地盤材を敷設し、その上にコンクリート材を設けた構造が考案されている。
このような地業部構造は、軽量化された人工地盤材を埋設し、これによってそれより下の地盤にかかる建築物全体の荷重を軽減するものと言える。これは、建築物直下の地盤（土）を軽量の人工地盤材で置換することで接地圧を軽減し、これによって不同沈下等の沈
下を防止する技術である。尚、本明細書において単に地盤というときは、人工地盤ではなく、敷地の元々の地盤という意味である。
特開平９−２７５１６０号公報 Japan is a country with many earthquakes. Against the backdrop of lessons learned from the Great Hanshin Earthquake and other major earthquakes, development of building technologies that take earthquake countermeasures into account, such as seismic isolation technology, is underway. In addition, due to a series of earthquake-proof camouflage problems, interest in the structural parts of buildings has become very high.
Among these, as for the geological division structure of a building, for example, as disclosed in JP-A-9-275160, an artificial ground material made of foamed resin (foamed polystyrene) is laid, and a concrete material is provided thereon. The structure has been devised.
It can be said that such a geotechnical part structure embeds lightened artificial ground material, thereby reducing the load of the entire building on the ground below it. This is a technique for reducing ground contact pressure by replacing the ground (soil) directly under the building with a lightweight artificial ground material, thereby preventing subsidence such as uneven settlement. In this specification, the simple ground means not the artificial ground but the original ground of the site.
JP-A-9-275160

しかしながら、発泡樹脂人工地盤材は排水性であり、地中水位が上昇した場合でもその部分で水が溜まるような構造にはなっていない。
本願の発明は、建築物の基礎部の直下の位置で水が溜まり続ける地盤構造を採用することで新たな免震効果を得ることを解決課題としたものである。 However, the foamed resin artificial ground material is drainable, and even when the underground water level rises, it does not have a structure in which water accumulates at that portion.
The invention of the present application is to solve the problem of obtaining a new seismic isolation effect by adopting a ground structure in which water continues to accumulate at a position directly below the foundation of the building.

上記課題を解決するため、本願の請求項１記載の発明は、基礎部と基礎部の上に構築された建物部とから成る建築物において、地震が発生した際の建築物の振動を軽減する免震方法であって、
基礎部の直下の位置の地中内には防水層が埋設されており、この防水層は、底部と、底部の端部から上方に延びた側部とを有していて、地中水位が上昇した際に側部の内側に水が溜まる構造であるとともに、地中水位が下がった後も側部の内側に水が溜まり続ける構造であり、
この防水層の側部の内側に溜まり続ける水により、地震が発生した際の建築物の震動を軽減するという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項２記載の発明は、前記請求項１の構成において、前記防水層の側部の内側に溜まり続ける水により地震の振動に位相差を生じさせ、これによって振動を軽減するという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項３記載の発明は、前記請求項１又は２の構成において、前記防水層の側部の内側に溜まり続ける水により建築物全体の重心を下げるという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項４記載の発明は、前記請求項１乃至３いずれかの構成において、前記防水層の側部の内側に溜まり続ける水により、地震が発生した際に地盤と建築物との共振を阻害するという構成を有する。
また、上記課題を解決するため、請求項５記載の発明は、前記請求項１乃至４いずれかの構成において、前記基礎部の下側には、地盤の土よりも軽量の樹脂ブロックを多数並べて設けることで地盤置換をした樹脂ブロック層が設けられており、前記防水層は、この樹脂ブロック層の下側に設けられており、各樹脂ブロックは通水性の開口を有しているという構成を有する。 In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 1 of the present application reduces vibrations of a building when an earthquake occurs in a building including a base portion and a building portion constructed on the base portion. A seismic isolation method,
A waterproof layer is embedded in the ground immediately below the foundation, and the waterproof layer has a bottom portion and a side portion extending upward from the end of the bottom portion. It is a structure where water accumulates inside the side when rising, and a structure where water continues to accumulate inside the side even after the ground water level falls,
The water that continues to accumulate inside the side portion of the waterproof layer reduces the vibration of the building when an earthquake occurs.
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 2 is characterized in that, in the configuration of claim 1, a phase difference is caused in the vibration of the earthquake due to the water continuously accumulated inside the side portion of the waterproof layer. It has a configuration for reducing vibration.
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 3 is configured such that, in the configuration of claim 1 or 2, the center of gravity of the entire building is lowered by the water continuously accumulated inside the side portion of the waterproof layer. Have.
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 4 is the structure according to any one of claims 1 to 3, wherein the ground is stored when an earthquake occurs due to water continuously accumulated inside the side portion of the waterproof layer. It has the structure of inhibiting the resonance between the building and the building.
In order to solve the above-mentioned problem, the invention according to claim 5 is the structure according to any one of claims 1 to 4, wherein a number of resin blocks that are lighter than ground soil are arranged below the foundation. A resin block layer that has been replaced by ground is provided, and the waterproof layer is provided below the resin block layer, and each resin block has a water-permeable opening. Have.

以下に説明する通り、本願の各請求項の発明によれば、建築物の基礎部の直下の位置で溜まり続ける水により地震の際の振動が軽減されるとともに、溜まっている水を渇水時に利用することもでき、一石二鳥的な効果がある。   As described below, according to the invention of each claim of the present application, the water that continues to accumulate at a position immediately below the foundation of the building reduces vibration during an earthquake and uses the accumulated water during drought. You can also have a two-bird effect with one stone.

次に、本願発明を実施するための最良の形態（以下、実施形態）について説明する。
図１は、参考例の建築物の正面概略図である。図１に示す建築物は、地表面より下に設けられた人工地盤１と、人工地盤１の上に建築された建物部２とより成っている。そして、人工地盤１は、地表面より下の所定の深さの領域を占めるよう設けられた樹脂ブロック層３を備えている。また、樹脂ブロック層３の上には基準層４が設けられており、建物部２は基準層４の上に構築されている。人工地盤１は、建物部２のほぼ直下の領域を占めている。即ち、建物部２が占める水平方向の領域と人工地盤１が占める水平方向の領域はほぼ同じである。 Next, the best mode for carrying out the present invention (hereinafter referred to as an embodiment) will be described.
FIG. 1 is a schematic front view of a building of a reference example. The building shown in FIG. 1 is composed of an artificial ground 1 provided below the ground surface and a building part 2 constructed on the artificial ground 1. And the artificial ground 1 is provided with the resin block layer 3 provided so that the area | region of the predetermined depth below the ground surface may be occupied. A reference layer 4 is provided on the resin block layer 3, and the building part 2 is constructed on the reference layer 4. The artificial ground 1 occupies a region almost immediately below the building part 2. That is, the horizontal area occupied by the building part 2 and the horizontal area occupied by the artificial ground 1 are substantially the same.

この建築物の大きな特徴点は、樹脂ブロック層３が、樹脂（発泡樹脂を除く）製の樹脂ブロック５を多数並べることで形成されており、開口を通して内部に水が浸入できる状態とした点である。
図２は、図１に示す樹脂ブロック層３を構成する樹脂ブロック５の概略図であり、（１）が平面概略図、（２）は正面概略図である。樹脂ブロック５は、水平な姿勢とされるベース部５１と、ベース部５１から垂直に延びるよう形成された脚部５２とから成っている。ベース部５１は、全体としては正方形の板状である。ベース部５１には、軽量化及び通水のため、多くの開口５０が形成されている。 A major feature of this building is that the resin block layer 3 is formed by arranging a large number of resin blocks 5 made of resin (excluding foamed resin), so that water can enter inside through the openings. is there.
FIG. 2 is a schematic view of the resin block 5 constituting the resin block layer 3 shown in FIG. 1, wherein (1) is a schematic plan view and (2) is a schematic front view. The resin block 5 includes a base portion 51 that is in a horizontal posture and leg portions 52 that are formed to extend vertically from the base portion 51. The base portion 51 has a square plate shape as a whole. A large number of openings 50 are formed in the base portion 51 for weight reduction and water flow.

脚部５２は、正方形のベース部５１の各角の位置に合計４つ設けられている。脚部５２の位置は、角の縁から少し内側の位置である。各脚部５２は、対角線上に位置し、ベース部５１の中心からの距離はすべて同じである。
各脚部５２は、全体としてはほぼ角柱状の部位である。但し、各脚部５２の内部は軽量化のため空洞になっている。各脚部５２は、ベース部５１につながった部分で最も断面積が大きく、ベース部５１から遠ざかるにしたがって徐々に小さな断面積となっている。即ち、正面から見ると台形状となっている。
各脚部５２の高さは皆同じである。各脚部５２の上端面には、嵌め込み用の突起（以下、嵌め込み突起）５３が形成されている。嵌め込み突起５３は、上側に位置させる別の樹脂ブロック５との組み合わせのための部位である。 A total of four leg portions 52 are provided at each corner position of the square base portion 51. The position of the leg 52 is a position slightly inside from the edge of the corner. Each leg part 52 is located on a diagonal line, and all the distances from the center of the base part 51 are the same.
Each leg 52 is a substantially prismatic part as a whole. However, the inside of each leg part 52 is hollow for weight reduction. Each leg portion 52 has the largest cross-sectional area at the portion connected to the base portion 51, and gradually becomes a smaller cross-sectional area as the distance from the base portion 51 increases. That is, it has a trapezoidal shape when viewed from the front.
The height of each leg 52 is the same. On the upper end surface of each leg 52, a fitting projection 53 (hereinafter referred to as a fitting projection) 53 is formed. The fitting protrusion 53 is a part for combination with another resin block 5 positioned on the upper side.

図２（１）に示すように、嵌め込み突起５３は、各脚部５２の上端面に二つずつ形成されている。各嵌め込み突起５３は、図２（１）に示すように、各脚部５２のほぼ正方形の上端面形状において斜め左上から斜め右下の方向の対角線上に設けられている。
また、各脚部５２の上端面には、嵌め込み用の孔（以下、嵌め込み孔）５４が形成されている。嵌め込み孔５４は、嵌め込み突起５３が嵌め込まれる孔である。嵌め込み孔５４も、各上端面に二つずつ設けられている。嵌め込み孔５４は、平面視で見た場合、斜め右上から斜め左下の方向の対角線上に設けられている。即ち、各脚部５２の上端面において、各嵌め込み孔５４は各嵌め込み突起５３と線対称に配置されている。 As shown in FIG. 2A, two fitting protrusions 53 are formed on the upper end surface of each leg portion 52. As shown in FIG. 2A, each fitting protrusion 53 is provided on a diagonal line in the direction from obliquely upper left to obliquely lower right in the substantially square upper end surface shape of each leg portion 52.
A fitting hole (hereinafter referred to as a fitting hole) 54 is formed on the upper end surface of each leg portion 52. The fitting hole 54 is a hole into which the fitting protrusion 53 is fitted. Two fitting holes 54 are also provided on each upper end surface. The fitting hole 54 is provided on a diagonal line in a direction from diagonally upper right to diagonally lower left when viewed in a plan view. In other words, each fitting hole 54 is arranged symmetrically with each fitting protrusion 53 on the upper end surface of each leg portion 52.

このような樹脂ブロック５は、人が持ち運んで並べることを想定しているため、人が持ち運べる程度の大きさとされる。一例を示すと、ベース部５１は一辺が５００〜６００ｍｍ程度であり、脚部５２の長さは２００〜５００ｍｍ程度である。
樹脂ブロック５は、後述するように軽量人工地盤材料として地盤置換に用いられるものであり、必要な強度が確保される範囲でできる限り軽量とされる。また、樹脂ブロック５は、人が持ち運べるという意味でも軽量とされる。具体的には、樹脂ブロック５は、一個につき６ｋｇ〜８ｋｇ程度の重量である。 Since such resin blocks 5 are assumed to be carried and arranged by a person, the resin blocks 5 are of a size that can be carried by a person. For example, the base 51 has a side of about 500 to 600 mm, and the leg 52 has a length of about 200 to 500 mm.
As will be described later, the resin block 5 is used for ground replacement as a lightweight artificial ground material, and is made as light as possible within a range in which necessary strength is ensured. The resin block 5 is also lightweight in the sense that it can be carried by a person. Specifically, each resin block 5 has a weight of about 6 kg to 8 kg.

このような樹脂ブロック５は、全体がポリプロピレン製であり、射出成型により製作されている。このような樹脂ブロック５としては、道路造成等の土木用のものが株式会社林物産（茨城県日立市）からカンカンブロック（商品名）として市販されているので、これを応用しても良い。樹脂ブロック５の材質としては、ポリプロピレンの他、ポリエチレン製、ポリオレフィン製、ＡＢＳ樹脂製などの樹脂ブロック５を使用しても良い。   Such a resin block 5 is entirely made of polypropylene and is manufactured by injection molding. As such a resin block 5, since the thing for civil engineering, such as road construction, is marketed as a can block (brand name) from Hayashi Bussan (Hitachi City, Ibaraki Prefecture), you may apply this. As a material of the resin block 5, a resin block 5 made of polyethylene, polyolefin, ABS resin or the like may be used in addition to polypropylene.

次に、上述した樹脂ブロック５を組み上げて樹脂ブロック層３とする点について説明する。図１に示すように、樹脂ブロック５は、水平方向及び垂直方向に隙間無く並べて敷設される。この際、上下方向では、各嵌め込み突起５３を各嵌め込み孔５４に嵌め込むことで組み上げを行う。
即ち、図１に示すように、下側の樹脂ブロック５は、脚部５２を上に向けて配置される。そして、その上に脚部５２を下に向けて別の樹脂ブロック５を配置する。この際、お互
いの脚部５２を突き合わせ、互いの嵌め込み突起５３が互いの嵌め込み孔５４に嵌め込まれるようにする。
尚、脚部５２を下側に向けて配置された樹脂ブロック５の上には、脚部５２を上に向けた別の樹脂ブロック５が積み重ねられるが、この際、ベース部５１に設けられた突起（以下、ベース突起）５５によって、水平方向のずれが防止されるようになっている。 Next, the point which assembles the resin block 5 mentioned above and makes it the resin block layer 3 is demonstrated. As shown in FIG. 1, the resin blocks 5 are laid side by side in the horizontal direction and the vertical direction without any gaps. At this time, in the vertical direction, assembly is performed by fitting each fitting projection 53 into each fitting hole 54.
That is, as shown in FIG. 1, the lower resin block 5 is arranged with the legs 52 facing upward. Then, another resin block 5 is disposed thereon with the leg portion 52 facing downward. At this time, the legs 52 are brought into contact with each other so that the fitting protrusions 53 are fitted into the fitting holes 54.
In addition, another resin block 5 with the leg portion 52 facing upward is stacked on the resin block 5 arranged with the leg portion 52 facing downward. At this time, the resin block 5 is provided on the base portion 51. A protrusion (hereinafter referred to as a base protrusion) 55 prevents horizontal displacement.

図２（１）に示すように、ベース突起５５は、四つ設けられており、ベース部５１の中心と同心円周上に４５度間隔で設けられている。また、ベース部５１には、相手方のベース突起５５が嵌め込まれる孔（以下、ベース孔）５６が設けられている。図２（１）に示すように、ベース孔５６も、ベース部５１と同心の円周上に４５度間隔で４つ設けられている。ベース突起５５とベース孔５６の位置関係は、ベース部５１を裏返すと丁度同じ位置になるようずれた位置関係となっている。
従って、二つの樹脂ブロック５をお互いのベース部５１を突き合わせた状態で重ね合わせると、一方のベース突起５５が他方のベース孔に嵌り込む状態となる。このため、水平方向の位置ずれが防止される。 As shown in FIG. 2A, four base protrusions 55 are provided, and are provided at intervals of 45 degrees concentrically with the center of the base portion 51. The base portion 51 is provided with a hole (hereinafter referred to as a base hole) 56 into which the counterpart base protrusion 55 is fitted. As shown in FIG. 2A, four base holes 56 are also provided on the circumference concentric with the base portion 51 at intervals of 45 degrees. The positional relationship between the base protrusion 55 and the base hole 56 is shifted so as to be exactly the same position when the base portion 51 is turned over.
Accordingly, when the two resin blocks 5 are overlapped with the base portions 51 being in contact with each other, one base projection 55 is fitted into the other base hole. For this reason, the horizontal position shift is prevented.

このような樹脂ブロック５の組み上げについては、水平方向の樹脂ブロック５の連結も行われるようになっている。この点について、図３を使用して説明する。図３は、図２に示す樹脂ブロック５の水平方向の連結構造について示した図であり、（１）は平面概略図、（２）は正面断面概略図である。
水平方向の樹脂ブロック５の連結には、連結具６が用いられる。連結具６は、図３（２）に示すように、プレート部６１と、プレート部６１から直角に突出するよう設けられた差込突起６２とから成る形状である。プレート部６１はほぼ方形であり、差込突起６２は上下の両面に設けられている。また、上下両面において、差込突起６２は四つ設けられており、プレート部６１の各対角線上に中心から等距離の位置に設けられている。 As for the assembly of the resin block 5, the horizontal resin block 5 is also connected. This point will be described with reference to FIG. FIG. 3 is a view showing a horizontal connecting structure of the resin block 5 shown in FIG. 2, wherein (1) is a schematic plan view and (2) is a schematic front sectional view.
A connector 6 is used to connect the resin blocks 5 in the horizontal direction. As shown in FIG. 3B, the connector 6 has a shape including a plate portion 61 and an insertion protrusion 62 provided so as to protrude from the plate portion 61 at a right angle. The plate part 61 is substantially rectangular, and the insertion protrusions 62 are provided on both upper and lower surfaces. Further, four insertion protrusions 62 are provided on both the upper and lower surfaces, and are provided on the respective diagonals of the plate portion 61 at positions equidistant from the center.

一方、図２（１）に示すように、樹脂ブロック５の各角部には、差込孔５７が形成されている。差込孔５７は、差込突起６２に断面の形状及び大きさに適合した形状及び大きさのものである。
水平方向に樹脂ブロック５を連結する場合、図３（１）に示すように、各樹脂ブロック５を詰めて並べ、各角部が隣接するようにする。そして、連結具６で各角部を連結する。即ち、隣接した四つの樹脂ブロック５の各差込孔５７に差込突起６２を差し込む。
尚、図３（２）に示すように、上側に突出した差込突起６２は、上側に並べた各樹脂ブロック５の連結に用いられる。各樹脂ブロック５を差込突起６２が差込孔５７に差し込まれるようにしながら配置することで、水平方向の樹脂ブロック５の連結が行われる。 On the other hand, as shown in FIG. 2 (1), insertion holes 57 are formed at each corner of the resin block 5. The insertion hole 57 has a shape and size suitable for the shape and size of the cross section of the insertion protrusion 62.
When the resin blocks 5 are connected in the horizontal direction, as shown in FIG. 3A, the resin blocks 5 are packed and arranged so that the corners are adjacent to each other. And each corner | angular part is connected with the connector 6. FIG. That is, the insertion protrusion 62 is inserted into each insertion hole 57 of the four adjacent resin blocks 5.
As shown in FIG. 3B, the insertion protrusion 62 protruding upward is used for connecting the resin blocks 5 arranged on the upper side. By arranging the resin blocks 5 so that the insertion protrusions 62 are inserted into the insertion holes 57, the resin blocks 5 in the horizontal direction are connected.

このような樹脂ブロック５が組み上げられて形成された樹脂ブロック層３は、軽量であるにもかかわらず建築物の人工地盤１を構成するものとして充分な強度を持つものとなっている。一例として強度を示すと、例えば図２に示すような構成の樹脂ブロック５の場合、一つの樹脂ブロック５としては、０．５３ｔ〜３．２ｔまでの荷重に耐えられるものである。このような樹脂ブロック５を脚部５２を突き合わせて重ね合わせ、１６ｔ／ｍ２までの荷重に耐えられるようにする。 The resin block layer 3 formed by assembling such a resin block 5 has a sufficient strength as a component of the artificial ground 1 of the building despite being lightweight. As an example, in the case of the resin block 5 having a configuration as shown in FIG. 2, for example, in the case of the resin block 5 shown in FIG. 2, one resin block 5 can withstand a load of 0.53 t to 3.2 t. Such resin blocks 5 are overlapped with the leg portions 52 so that they can withstand loads up to 16 t / m 2 .

このような樹脂ブロック層３は、建築物が建築される敷地の地表面を所定の深さ掘り下げて形成した凹部に施工される。また、組み上げられた樹脂ブロック層３は、左右の側面と底面が透水シートで覆われ、上面は防水シートで覆われる。
また、図１に示すように、樹脂ブロック層３の周囲には、擁壁層７が設けられている。擁壁層７は、孔あけした発泡樹脂ブロック（有孔発泡樹脂ブロック）７１を多数並べて積み上げたものである。 Such a resin block layer 3 is applied to a recess formed by digging a ground surface of a site where a building is built to a predetermined depth. Moreover, the assembled resin block layer 3 is covered with a water-permeable sheet on the left and right side surfaces and the bottom surface, and is covered with a waterproof sheet.
As shown in FIG. 1, a retaining wall layer 7 is provided around the resin block layer 3. The retaining wall layer 7 is formed by stacking a large number of perforated foam resin blocks (perforated foam resin blocks) 71.

図４は、有孔発泡樹脂ブロック７１の斜視概略図である。図４に示すように、有孔発泡樹脂ブロック７１は、全体としては直方体状である。そして、上面及び下面には、直角に交差する細長い溝７２が形成されている。有孔発泡樹脂ブロック７１を厚さ方向に貫通する貫通孔７３が形成されている。貫通孔７３は、溝７２の交差部分を含む複数の箇所に設けられている。
また、樹脂ブロック層３の上には、基準層４が設けられている。基準層４は、建物部２を構築する際の基準となる水平面を得るためのものである。基準層４は、樹脂ブロック層３を覆うカバー層４１と、カバー層４１の上に設けられた捨てコンクリート層４２となり成っている。 FIG. 4 is a schematic perspective view of the perforated foamed resin block 71. As shown in FIG. 4, the perforated foamed resin block 71 has a rectangular parallelepiped shape as a whole. And the elongate groove | channel 72 which intersects at right angle is formed in the upper surface and the lower surface. A through hole 73 that penetrates the perforated foamed resin block 71 in the thickness direction is formed. The through holes 73 are provided at a plurality of locations including the intersections of the grooves 72.
A reference layer 4 is provided on the resin block layer 3. The reference layer 4 is for obtaining a horizontal plane that serves as a reference when the building part 2 is constructed. The reference layer 4 includes a cover layer 41 covering the resin block layer 3 and a discarded concrete layer 42 provided on the cover layer 41.

カバー層４１は、発泡樹脂プレート４３を敷き詰めて形成されている。発泡樹脂プレート４３は、１８２０ｍｍ×９１０ｍｍ程度の大きさの方形であり、厚さは３０〜５０ｍｍ程度で良い。ここでの発泡樹脂プレート４３は、孔あけされたものでなくとも良い。
捨てコンクリート層４２は、ベタ打ちとなっている。捨てコンクリート層４２の厚さは、５０ｍｍ〜１００ｍｍ程度で良い。基準層４の上面（ここでは捨てコンクリート層４２の上面）は、水平な平坦面になるよう施工される。
カバー層４１無しに直接捨てコンクリート層４２を施工しても良いのであるが、樹脂ブロック５が開口を多く有するため、そのまま捨てコンクリートを施工するのが難しいという事情による。尚、発泡樹脂プレート４３に代えて防水シートを用い、防水シートで樹脂ブロック層３の上面を覆った上で捨てコンクリート層を設ける場合もある。 The cover layer 41 is formed by spreading a foamed resin plate 43. The foamed resin plate 43 is a square having a size of about 1820 mm × 910 mm, and the thickness may be about 30 to 50 mm. The foamed resin plate 43 here does not need to be perforated.
The discarded concrete layer 42 is solid. The thickness of the discarded concrete layer 42 may be about 50 mm to 100 mm. The upper surface of the reference layer 4 (here, the upper surface of the discarded concrete layer 42) is constructed to be a horizontal flat surface.
Although it is possible to construct the concrete layer 42 directly without the cover layer 41, it is difficult to construct the concrete concrete as it is because the resin block 5 has many openings. In some cases, a waterproof sheet is used in place of the foamed resin plate 43, and the upper surface of the resin block layer 3 is covered with the waterproof sheet and then a discarded concrete layer is provided.

このような基準層４も、人工地盤１を構成するものである。即ち、樹脂ブロック層３及び基準層４から主に人工地盤１が構成されている。
基準層４の上には、基礎部２１が設けられており、その上に建物部２が構築されている。基礎部２１は、鉄筋が入ったコンクリートより成る基礎である。基礎部２１は、ベタ基礎であったり、布基礎（独立基礎）であったりする。 Such a reference layer 4 also constitutes the artificial ground 1. That is, the artificial ground 1 is mainly composed of the resin block layer 3 and the reference layer 4.
A base portion 21 is provided on the reference layer 4, and the building portion 2 is constructed thereon. The foundation part 21 is a foundation made of concrete containing reinforcing bars. The foundation part 21 may be a solid foundation or a cloth foundation (independent foundation).

次に、人工地盤１の作用及び人工地盤１を形成するための敷地の掘り下げ深さについて説明する。
図５は、参考例の建築物における人工地盤１の作用及び人工地盤１を形成するための敷地の掘り下げ深さについて示した図である。
図５（１）に示すように、建築物が建築された敷地においては、建物部と基礎部とを含めた全体の荷重（以下、総荷重）Ｗが地盤にかかる。総荷重Ｗにより地盤にかかる単位面積当たりの重力（圧力）を接地圧と呼ぶ。接地圧（図５中Ｐで示す）は、建築物全体が地盤に対して圧する力であるから、建築物の最下面における圧力である。 Next, the action of the artificial ground 1 and the digging depth of the site for forming the artificial ground 1 will be described.
FIG. 5 is a diagram showing the action of the artificial ground 1 in the building of the reference example and the digging depth of the site for forming the artificial ground 1.
As shown in FIG. 5 (1), in the site where the building was built, the entire load (hereinafter referred to as total load) W including the building part and the foundation part is applied to the ground. Gravity (pressure) per unit area applied to the ground by the total load W is called ground pressure. The ground pressure (indicated by P in FIG. 5) is a pressure at the lowermost surface of the building because it is a force that the entire building presses against the ground.

総荷重Ｗが地盤にかかる場合において、地盤自体も重力バランスに従った力で建築物を受け止めており、接地圧Ｐがある限度以上にならないと、不同沈下のような沈下事故は発生しない。この地盤が建築物を受け止める圧力を自然地耐力（以下、単に地耐力）と呼び、ｑａで表す。地耐力ｑａは、地盤の種類によって異なり、水分を多く含む軟弱地盤ほど弱い。尚、地耐力には、長期地耐力と短期地耐力（地震等による短い期間の急激な振動に耐える力）とがあるが、以下の説明は、長期地耐力を想定している。
例えば三階建て程度までの木造家屋を建築する場合、地耐力ｑａは３０〜５０ｋＮ／ｍ２程度が必要とされる。しかし、軟弱地盤では３０ｋＮ／ｍ２を下回るようになる。地耐力ｑａは、接地圧をＰより大きいことが求められ、Ｐ＞ｑａであると、沈下事故が生じ得ることになる。 When the total load W is applied to the ground, the ground itself receives the building with a force according to the gravity balance, and if the ground pressure P does not exceed a certain limit, a subsidence accident such as non-uniform subsidence does not occur. The pressure at which the ground receives the building is called natural ground strength (hereinafter simply referred to as ground strength) and is represented by qa. The ground strength qa varies depending on the type of ground, and is weaker in soft ground containing more water. In addition, there are long-term proof strength and short-term proof strength (power that can withstand a rapid vibration in a short period due to an earthquake, etc.), but the following explanation assumes long-term proof strength.
For example, when building a wooden house up to about three stories, the earth strength qa is required to be about 30 to 50 kN / m 2 . However, it becomes less than 30 kN / m 2 in soft ground. The earth bearing strength qa is required to have a ground pressure greater than P. If P> qa, a settlement accident may occur.

図５（１）に示すように、総荷重Ｗの建築物があったとし、その接地圧がＰであるとする。この際、Ｗの重量になる分量の地表面からの地盤（地中）の領域をＳとする。この領域Ｓの最下面においては、２Ｗの荷重による接地圧が生じているが、その周囲の地盤中の同じ深さのレベルでは、丁度Ｗの荷重による接地圧Ｐ’，Ｐ”が生じており、これを地耐力ｑａが受け止めている状態である。
ここで、図５（２）に示すように、建築物の下の地盤を掘り下げ、領域Ｓの分だけ空間（凹部）を作る。この空間に、荷重が実質的にゼロとみなせる支持構造物（即ち、人工地盤）を構築したとする。こうすると、掘り下げて形成した凹部の底面での接地圧は、人工地盤の荷重がゼロであるから、建築物の荷重Ｗによる接地圧Ｐのままである。このため、その深さにおける周囲の地盤中の接地圧Ｐ’，Ｐ”と実質的に等しくなり、従って建築物の総荷重Ｗによる沈下事故は発生しない。
これは、建築物の下の地盤をその建築物の荷重分だけ取り払って荷重ゼロの空間を作ることで、接地圧を周囲の地盤中の接地圧と等しくし、沈下を防止する技術であると言える。いわば、建築物を船のように浮かべる技術であるとも言える。 As shown in FIG. 5 (1), it is assumed that there is a building with a total load W, and the ground pressure is P. At this time, an area of the ground (underground) from the ground surface in an amount corresponding to the weight of W is defined as S. At the lowermost surface of this region S, the contact pressure is generated by the load of 2W, but at the same depth level in the surrounding ground, the contact pressures P ′ and P ″ due to the load of W are generated. This is a state where the ground strength qa is receiving.
Here, as shown in FIG. 5 (2), the ground below the building is dug down to create a space (concave portion) corresponding to the area S. It is assumed that a support structure (that is, artificial ground) in which the load can be regarded as substantially zero is constructed in this space. If it carries out like this, since the load of the artificial ground is zero, the ground pressure in the bottom face of the recessed part formed by digging down remains the ground pressure P by the load W of the building. For this reason, it becomes substantially equal to the ground contact pressure P ′, P ″ in the surrounding ground at that depth, so that no subsidence accident due to the total load W of the building occurs.
This is a technology that prevents the subsidence by making the ground pressure equal to the ground pressure in the surrounding ground by creating a zero-load space by removing the ground under the building by the load of the building. I can say that. In other words, it can be said to be a technology that floats buildings like ships.

但し、実際には、建築物の荷重分まで取り払わなくても良く、建築物による接地圧Ｐが地耐力ｑａを上回る分に見合うだけ取り払えば良い。従って、このような軽量人工地盤材による地盤置換を一般的な式で示すと、以下のようになる。
ｄ＝（Ｐ−ｑａ）／γ
この式で、ｄは地盤を掘り下げる深さ（ｍ）、Ｐは総荷重（人工地盤を含む）Ｗによる接地圧（ｋＮ／ｍ２）、ｑａはその地盤の地耐力（ｋＮ／ｍ２）、γはその地盤の土の単位体積当たりの重力（ｋＮ／ｍ３）である。つまり、接地圧が地耐力を上回る分を土の単位体積当たりの重力で割った分だけ掘り下げて軽量人工地盤材で置換しておけば良い。
尚、上記式で、ｄは最低限の値であり、さらに深く掘れば（ｄを大きくすれば）、さらに沈下防止の効果が高まる。つまり、上記式は、
ｄ≧（Ｐ−ｑａ）／γ
とするのが正しい。 However, in practice, it is not necessary to remove the load of the building, and it is only necessary to remove the amount corresponding to the ground pressure P due to the building exceeding the ground strength qa. Therefore, when the ground replacement by such a lightweight artificial ground material is expressed by a general formula, it is as follows.
d = (P−qa) / γ
In this equation, d is the depth of digging the ground (m), P is the contact pressure (kN / m 2 ) due to the total load (including the artificial ground) W, qa is the ground strength (kN / m 2 ) of the ground, γ is gravity (kN / m 3 ) per unit volume of the soil of the ground. In other words, it is only necessary to dig up the portion of the contact pressure exceeding the earth bearing strength divided by the gravity per unit volume of soil and replace it with lightweight artificial ground material.
In the above formula, d is a minimum value, and if it is dug deeper (d is increased), the effect of preventing settlement is further increased. In other words, the above formula is
d ≧ (P−qa) / γ
Is correct.

上記各式において、ｄγは、地盤の土の単位体積当たりの重量に掘り下げ深さを掛けたものである。これは、掘り下げて形成した凹部空間において、掘り下げて取り出した土の全量が元々その空間において作用させていた単位面積当たりの重力（圧力）である。このような重力は、先行上載圧と呼ばれる。上記のような軽量人工地盤材による地盤置換は、接地圧が地耐力を上回る分だけ先行上載圧を取り除き、それによって沈下を防止するものに他ならない。   In each of the above formulas, dγ is obtained by multiplying the weight per unit volume of the soil of the ground by the digging depth. This is the gravitational force (pressure) per unit area that the entire amount of soil that has been dug and taken out in the recessed space that has been dug down was originally acting in that space. Such gravity is called pre-loading pressure. The ground replacement by the lightweight artificial ground material as described above is nothing but a method for removing the preceding top-loading pressure by the amount that the ground pressure exceeds the ground strength, thereby preventing the settlement.

実際の基礎設計においては、施工する敷地の地盤の地耐力、土の単位体積当たりの重量を予め調べておく。そして、建物部２の総重量と、樹脂ブロック層３を含む人工地盤１の総重量とを合算して総重量Ｗを求め、接地圧Ｐを計算しておく。接地圧Ｐは、地盤に対し総荷重Ｗがかかる面積（この例では人工地盤１の最下部の面積）で総重量Ｗを割った値である。このようにして求めた各値を上記式に代入して最低限のｄの値を求め、その値から余裕を見てある程度大きい値を実際のｄとして採用するようにする。   In the actual foundation design, the ground strength of the ground of the construction site and the weight per unit volume of the soil are examined in advance. Then, the total weight W is obtained by adding the total weight of the building portion 2 and the total weight of the artificial ground 1 including the resin block layer 3, and the contact pressure P is calculated. The contact pressure P is a value obtained by dividing the total weight W by the area where the total load W is applied to the ground (in this example, the area at the bottom of the artificial ground 1). Each value obtained in this way is substituted into the above formula to obtain the minimum value of d, and a certain amount of value is adopted as the actual d with a margin from that value.

次に、上記のような構造を有する基礎の施工方法について、図６を使用して説明する。図６は、図１に示す建築物の人工地盤１の施工方法について示した概略図である。以下の説明により、人工地盤１の更に具体的な構造が明らかにされる。
まず、建築物を建築する敷地を掘り下げ、凹部８を形成する（図６（１））。掘り下げる水平方向の領域は、建物部２の施工領域と同じかそれよりより少し広い程度である。掘り下げる深さは、上記計算式に従って適宜決定される。 Next, the foundation construction method having the above structure will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a schematic view showing a construction method of the artificial ground 1 of the building shown in FIG. From the following description, a more specific structure of the artificial ground 1 will be clarified.
First, the site where the building is built is dug down to form the recess 8 (FIG. 6 (1)). The horizontal area to be dug is the same as or slightly wider than the construction area of the building 2. The depth to dig is appropriately determined according to the above formula.

次に、掘り下げて形成した凹部８の底面や側面をならして整地し、砕石等により突き固める。透水シート８１で凹部８の底面や側面を覆う。次に、底面８には砕石８２を敷き詰め、側面にも砕石８２を敷き詰める。
次に、砕石８２の内側に擁壁層７を施工する。上記の通り、通水用の溝及び孔を有する有孔発泡樹脂ブロック７１を積み上げ、擁壁層７とする。擁壁層７を側面に沿って周状に形成した後、その内側に樹脂ブロック層３を施工する。予め、透水シートを底面及び側面に敷き、その内側に樹脂ブロック５を並べていく。即ち、前述したように、樹脂ブロック５を水平に並べて相互に連結した後、その上にさらに樹脂ブロック５を積み上げて組み上げ、樹脂ブロック層３とする（図６（３））。そして、防水シート３０で樹脂ブロック層３の上面を覆う。 Next, the bottom surface and side surfaces of the concave portion 8 formed by digging down are leveled, and ground with crushed stone or the like. The bottom and side surfaces of the recess 8 are covered with the water permeable sheet 81. Next, crushed stone 82 is spread on the bottom surface 8, and crushed stone 82 is spread on the side surface.
Next, the retaining wall layer 7 is constructed inside the crushed stone 82. As described above, the perforated foamed resin block 71 having water passage grooves and holes is stacked to form the retaining wall layer 7. After the retaining wall layer 7 is formed in a circumferential shape along the side surface, the resin block layer 3 is applied to the inside thereof. In advance, a water-permeable sheet is laid on the bottom surface and side surfaces, and the resin blocks 5 are arranged on the inside. That is, as described above, after the resin blocks 5 are arranged horizontally and connected to each other, the resin blocks 5 are further stacked and assembled to form the resin block layer 3 (FIG. 6 (3)). And the upper surface of the resin block layer 3 is covered with the waterproof sheet 30.

その後、樹脂ブロック層３の上に発泡樹脂プレート４３を敷設してカバー層４１とし、その上に捨てコンクリート層４２を施工する。そして、砕石８２等の部分に残っている隙間を埋めるため、砕石や土で埋め戻しを行うと、最終的に人工地盤１が完成する（図６（４））。尚、捨てコンクリート層４２は、地表面より低い位置となっているが、捨てコンクリート４２の上面が地表面と同じ高さとされたり、地表面よりも高い位置とされることもある。また、地表面から所定の高さまで捨てコンクリート層４２が施工される場合もある。
尚、建物部２については、特に限定されるものではなく、従来のものと同様に自由に設計、施工できる。 Thereafter, a foamed resin plate 43 is laid on the resin block layer 3 to form a cover layer 41, and a discarded concrete layer 42 is applied thereon. Then, when filling back with crushed stone or soil to fill the gap remaining in the crushed stone 82 or the like, the artificial ground 1 is finally completed (FIG. 6 (4)). The discarded concrete layer 42 is positioned lower than the ground surface, but the upper surface of the discarded concrete 42 may be the same height as the ground surface or may be positioned higher than the ground surface. In some cases, the concrete layer 42 is disposed from the ground surface to a predetermined height.
In addition, about the building part 2, it is not specifically limited, It can design and construct freely like a conventional thing.

上述したように、参考例の建築物は、先行上載圧を取り除いた部分に、軽量な樹脂ブロック５を並べて組み上げた樹脂ブロック層３を設けて地盤置換をしているので、不同沈下などの沈下事故が抑制される。
また、擁壁層７は、凹部の側面が崩れるのを防止し、土砂が樹脂ブロック層３内に進入しないようにしている。前述したように、上下に積み重ねた樹脂ブロック５の側面は開口であり、このままでは凹部の側面を擁護する作用は弱い。そこで、擁壁層７を設けて側面を擁護している。この場合も、通水性が阻害されないよう、有孔発泡樹脂ブロック７１を用いる。 As described above, the building of the reference example is provided with the resin block layer 3 in which the lightweight resin blocks 5 are arranged and assembled in the portion from which the pre-loading pressure is removed, so that the ground is replaced. Accidents are suppressed.
Further, the retaining wall layer 7 prevents the side surface of the recess from collapsing, and prevents earth and sand from entering the resin block layer 3. As described above, the side surfaces of the resin blocks 5 stacked one above the other are openings, and the action to protect the side surfaces of the recesses is weak as it is. Therefore, the retaining wall layer 7 is provided to protect the side surface. Also in this case, the perforated foamed resin block 71 is used so that water permeability is not hindered.

また、有孔発泡樹脂ブロック７１は軽量であるので、軽量人工地盤の一部として用いることも可能である。即ち、図１に示す構造では、擁壁層７に建物部２の荷重が直接かからないようになっているが、擁壁層７が建物部２の直下の位置になるようにして建物部２の荷重がかかるようにしても良い。この場合、有孔発泡樹脂ブロック７１より成る擁壁層７は、軽量人工地盤の一部であり、上述したような地盤置換に資することになる。   Moreover, since the perforated foamed resin block 71 is lightweight, it can also be used as a part of a lightweight artificial ground. That is, in the structure shown in FIG. 1, the load of the building part 2 is not directly applied to the retaining wall layer 7, but the retaining wall layer 7 is positioned immediately below the building part 2 so that the A load may be applied. In this case, the retaining wall layer 7 made of the perforated foamed resin block 71 is a part of the lightweight artificial ground and contributes to the ground replacement as described above.

また、樹脂ブロック層３内に自由に水が浸入できる点は、軟弱地盤における施工の点で特に有利な構造となっている。この点について、図７を使用して説明する。図７は、図１に示す人工地盤１の効果について示した概略図である。図７中、（１）は従来のような発泡樹脂ブロック９を多数敷き詰め、積み上げて形成した人工地盤１について示し、（２）は参考例の人工地盤１について示している。
図７（１）に示すように、発泡樹脂ブロック９を多数敷き詰め、積み上げて形成した人工地盤１では、発泡樹脂ブロック９同士の隙間には水が若干浸入できるものの、発泡樹脂ブロック９自体に通水性が無く、人工地盤１は全体としては排水性（内部に水が浸入することを許さないという意味）である。このため、大雨などで地盤中に大量の水１００が浸入して地中水位が上がった場合、水１００が地表面にまで達してしまう（冠水してしまう）ことになり易い。 Further, the point that water can freely enter the resin block layer 3 has a particularly advantageous structure in terms of construction on soft ground. This point will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a schematic view showing the effect of the artificial ground 1 shown in FIG. In FIG. 7, (1) shows the artificial ground 1 formed by laying and stacking many foamed resin blocks 9 as in the prior art, and (2) shows the artificial ground 1 of the reference example.
As shown in FIG. 7 (1), in the artificial ground 1 formed by laying and stacking a large number of foamed resin blocks 9, water can slightly enter the gap between the foamed resin blocks 9, but the foamed resin block 9 itself passes through. There is no water, and the artificial ground 1 as a whole is drainable (meaning that it does not allow water to enter the interior). For this reason, when a large amount of water 100 invades into the ground due to heavy rain and the ground water level rises, the water 100 tends to reach the ground surface (submerge).

一方、図７（２）に示すように、樹脂ブロック層３により形成した人工地盤１によれば、樹脂ブロック層３中に水が自由に浸入するので、地盤中の水位上昇が緩和され、冠水にまで達する可能性が低減される。いわば、樹脂ブロック層３を、軽量人工地盤材による地盤置換とともに増水時の貯水層（プール）として利用している。このため、軟弱地盤に施工されるものとして非常に好ましいものとなる。例えば、以前は田圃又は沼地であったような場所は、地中水位が高い場合が多く、大雨により冠水し易いことが多いが、このような場所であっても、人工地盤１を施工することで大雨が降っても冠水しないようにすることができる。   On the other hand, as shown in FIG. 7 (2), according to the artificial ground 1 formed by the resin block layer 3, since water freely enters the resin block layer 3, the rise in the water level in the ground is alleviated, and the flooded water The possibility of reaching up to is reduced. In other words, the resin block layer 3 is used as a water storage layer (pool) at the time of water increase together with ground replacement by a lightweight artificial ground material. For this reason, it becomes a very preferable thing as what is constructed to a soft ground. For example, a place that was previously a rice field or swamp often has a high underground water level and is likely to be flooded due to heavy rain, but even in such a place, the artificial ground 1 should be constructed. In case of heavy rain, you can prevent flooding.

また、従来の発泡樹脂ブロック５より成る人工地盤１では、発泡樹脂ブロック９に通水性が無いので、施工中に大雨が降ると、浮き上がり事故が発生し易い。即ち、発泡樹脂ブロック９を並べて敷設した後の建物部２を構築する前の段階で、大雨が降り、掘り下げて形成した凹部内に水が溜まってしまうと、発泡樹脂ブロック９が浮き上がってしまう事故が発生する。これを防止するため、発泡樹脂ブロック９の施工中や、施工完了後の建物部２の施工開始前の段階では、大雨が降るとポンプによる水の汲み出し作業などが必要になる。
一方、参考例の構造では、各樹脂ブロック５自体が開口を有していて通水性に富んでいるため、施工中又は施工完了後の建物部２未着工の段階で大雨があっても、樹脂ブロック５が浮き上がってしまうような事故は防ぐことができる。従って、ポンプで水を汲み出すような手間は必要無い。 Moreover, in the artificial ground 1 which consists of the conventional foamed resin block 5, since the foamed resin block 9 does not have water permeability, if heavy rain falls during construction, it will be easy to raise | lift an accident. That is, in the stage before building the building part 2 after the foamed resin blocks 9 are laid side by side, if heavy rain falls and water accumulates in the recesses formed by digging, the foamed resin block 9 will rise. Will occur. In order to prevent this, during the construction of the foamed resin block 9 or at the stage before the construction of the building 2 is started after completion of construction, it is necessary to pump out water by a pump when heavy rain falls.
On the other hand, in the structure of the reference example, each resin block 5 itself has an opening and is rich in water permeability. Therefore, even if there is heavy rain during construction or after construction has been completed, the resin block 5 Accidents where the block 5 is lifted can be prevented. Therefore, there is no need for the trouble of pumping out water with a pump.

次に、本願発明の実施形態の免震方法が実施される建築物について説明する。
図８は、本願発明の実施形態の免震方法が実施される建築物の正面概略図である。図８に示す建築物では、人工地盤１を貯水層として利用して渇水時に利用できるようにしている。
即ち、図８に示す建築物では、掘り下げて形成した凹部の底面と側面には、防水層１０が設けられている。防水層１０は、例えば防水シートを敷設したり、多数の防水プレートを並べて防水性の接着材で接着したりすることで形成できる。図８に示すように、防水層１０は、底部と、底部の端部から上方に延びた側部とを有する。
尚、防水層１０の側部の高さは、必要に応じて凹部の深さの途中までであり、地表面には達していない。この実施形態では、樹脂ブロック層３の高さの１／３程度である。また、防水層１０の側部の内側と地表面とをつなぐようにして、取水管１１が設けられており、取水管１１には不図示のポンプが設けられている。 Next, the building where the seismic isolation method of the embodiment of the present invention is implemented will be described.
FIG. 8 is a schematic front view of a building in which the seismic isolation method according to the embodiment of the present invention is implemented. In the building shown in FIG. 8, the artificial ground 1 is used as a water reservoir so that it can be used during drought.
That is, in the building shown in FIG. 8, the waterproof layer 10 is provided on the bottom surface and the side surface of the recess formed by digging down. The waterproof layer 10 can be formed, for example, by laying a waterproof sheet or arranging a large number of waterproof plates and bonding them with a waterproof adhesive. As shown in FIG. 8, the waterproof layer 10 has a bottom portion and side portions extending upward from the end portion of the bottom portion.
In addition, the height of the side part of the waterproof layer 10 is in the middle of the depth of a recessed part as needed, and has not reached the ground surface. In this embodiment, it is about 1/3 of the height of the resin block layer 3. Moreover, the intake pipe 11 is provided so that the inner side of the side part of the waterproof layer 10 and the ground surface may be connected, and the unillustrated pump is provided in the intake pipe 11.

この建築物では、大雨が降って地中水位が上がった際、防水層１０の側部の内側に水が浸入する。浸入した水は、水が引いて地中水位が下がった後も防水層１０の側部の内側に溜まり続ける。溜まった水は、渇水時に取水管１１を通してポンプで汲み上げ、庭先への散水等に利用することができる。尚、軽量人工地盤材による地盤置換の効果は、前述した参考例と同様である。
この建築物によれば、地盤置換をした人工地盤１によって沈下事故が防止できるとともに人工地盤１が増水時の水溜めとして利用でき、さらに防水層１０内の水を渇水時に利用することができ、一石三鳥の効果がある。 In this building, when heavy rain falls and the underground water level rises, water enters the inside of the side portion of the waterproof layer 10. The infiltrated water continues to accumulate inside the side portion of the waterproof layer 10 even after the water is pulled and the ground water level is lowered. The accumulated water can be pumped through the water intake pipe 11 during drought and used for watering the garden. In addition, the effect of ground replacement by a lightweight artificial ground material is the same as that of the reference example mentioned above.
According to this building, a subsidence accident can be prevented by the artificial ground 1 replaced with the ground, and the artificial ground 1 can be used as a water reservoir at the time of water increase, and the water in the waterproof layer 10 can be used at the time of drought, Has the effect of three birds with one stone.

次に、別の構成に係る建築物について説明する。
図９は、別の構成に係る建築物の正面概略図である。この建築物の人工地盤１は、凹部が建物部２の水平方向中央部の直下において深く、水平方向周辺部の直下において浅い形状であり、これに合わせて樹脂ブロック層３も建物部２の水平方向中央部の直下において厚く、水平方向周辺部の直下において薄い形状となっている。
尚、図９では樹脂ブロック層３の詳細は省略されているものの、前述した説明から解る通り、樹脂ブロック５を並べ方を適宜変更することで、このような形状の樹脂ブロック層３を得ることができる。 Next, the building which concerns on another structure is demonstrated.
FIG. 9 is a schematic front view of a building according to another configuration. In the artificial ground 1 of this building, the concave portion has a deep shape immediately below the central portion in the horizontal direction of the building portion 2 and a shallow shape immediately below the peripheral portion in the horizontal direction, and the resin block layer 3 is also horizontally aligned with the horizontal portion of the building portion 2. The shape is thick just below the center in the direction and thin just below the periphery in the horizontal direction.
Although details of the resin block layer 3 are omitted in FIG. 9, as can be understood from the above description, the resin block layer 3 having such a shape can be obtained by appropriately changing the arrangement of the resin blocks 5. it can.

このような人工地盤１の技術的意義について、図１０を使用して説明する。図１０は、図９に示す建築物の人工地盤１の技術的意義について示した正面概略図である。前述したように、地盤に対しては、建築物の総重量に応じた接地圧がかかり、地耐力がこれに抗して作用している。この際、地中には建築物の総重量に応じた応力（地中応力）が生じている。
地中応力は接地圧によって生ずるから、図１０に示すように、地中応力Ｓ１〜Ｓ４は、建築物の最下部の各点から広がるように分布する。地中において、地表面と平行な面で見た応力Ｓの分布は、建築物の最下部の各点からの応力Ｓ１〜Ｓ４を合成したものとなる。従って、図１０に示すように、合成応力Ｓは、建築物の中央部の直下部分において大きく、周辺部において小さい分布となる。 The technical significance of the artificial ground 1 will be described with reference to FIG. FIG. 10 is a schematic front view showing the technical significance of the artificial ground 1 of the building shown in FIG. As described above, the ground pressure is applied to the ground according to the total weight of the building, and the ground strength acts against this. At this time, stress (ground stress) corresponding to the total weight of the building is generated in the ground.
Since the underground stress is generated by the ground pressure, as shown in FIG. 10, the underground stresses S1 to S4 are distributed so as to spread from the lowest points of the building. In the ground, the distribution of the stress S seen in a plane parallel to the ground surface is a combination of the stresses S1 to S4 from the lowermost points of the building. Therefore, as shown in FIG. 10, the composite stress S has a large distribution in the portion immediately below the central portion of the building and a small distribution in the peripheral portion.

このような分布の応力が全体として生じている場合に、図１に示すように均一な深さの凹部を形状して樹脂ブロック層３の厚さを均一なものとしても、前述したように充分に沈下事故防止の効果が得られる。しかし、樹脂ブロック層３の厚さの分布を応力の分布に応じたものにしておくと、限られた量の樹脂ブロック５を効率よく利用しつつ沈下事故防止の効果を得ることができる。この参考例の建築物は、この点に技術的意義を有する。   When the stress of such distribution occurs as a whole, as shown in FIG. 1, it is sufficient as described above even if the concave portion having a uniform depth is formed and the thickness of the resin block layer 3 is uniform. In this way, the effect of preventing a sinking accident can be obtained. However, if the thickness distribution of the resin block layer 3 is made to correspond to the stress distribution, it is possible to obtain the effect of preventing a settlement accident while efficiently using a limited amount of the resin block 5. The building of this reference example has technical significance in this respect.

即ち、図９に示すように、建物部２の水平方向中央部の直下において地盤を深く掘って先行上載圧を大きく取り去り、水平方向周辺部の直下において浅く掘って先行上載圧を少なく取り去る。そして、建物部２の水平方向中央部の直下において樹脂ブロック層３を厚く（樹脂ブロック５の積み重ね段数を多く）し、水平方向周辺部の直下において樹脂ブロック層３を薄くし（樹脂ブロック５の積み重ね段数を少なく）する。これは、軽量人工地盤材による地盤置換の分布（接地圧緩和の分布）を応力分布に適合させたものである。つまり、図１０に示すように、上に凸となる応力Ｓの分布に合わせて、下に凸となる分布Ｒで地盤置換を行う。このようにすると、応力の大きな中央部において効率よく接地圧が緩和され、より均一化された地中応力の分布Ｓ’が得られる。
このようにすると、樹脂ブロック５の使用効率が向上するので、沈下事故を効果的に防止しつつも全体の樹脂ブロック５の使用量を減らすことができ、施工コストを安く抑えることができる。 That is, as shown in FIG. 9, the ground is deeply dug directly under the central portion in the horizontal direction of the building 2 to largely remove the preceding upper loading pressure, and shallowly dug just under the horizontal peripheral portion to remove the preceding upper loading pressure less. Then, the resin block layer 3 is thickened immediately below the central portion in the horizontal direction of the building part 2 (the number of stacked stages of the resin blocks 5 is increased), and the resin block layer 3 is thinned immediately below the peripheral part in the horizontal direction (of the resin block 5 Reduce the number of stacks). This is the result of adapting the distribution of ground replacement by the lightweight artificial ground material (distribution of ground pressure relaxation) to the stress distribution. That is, as shown in FIG. 10, the ground replacement is performed with the distribution R that protrudes downward in accordance with the distribution of the stress S that protrudes upward. In this way, the contact pressure is efficiently relieved in the central portion where the stress is large, and a more uniform underground stress distribution S ′ is obtained.
If it does in this way, since the use efficiency of the resin block 5 improves, the usage-amount of the whole resin block 5 can be reduced while preventing a settlement accident effectively, and construction cost can be held down cheaply.

次に、図１１を使用して、さらに別の構成の建築物について説明する。図１１は、さらに別の建築物における樹脂ブロック層３の構成について示した正面概略図である。
まず、図２に示す樹脂ブロック５を用いた場合、前述したように脚部５２を突き合わせて重ねるのではなく、脚部５２を上に向けた状態で順次重ねていっても良い。この場合、一番上の樹脂ブロック５に蓋をするように設けられるカバー用樹脂ブロックが別に用意される。カバー用樹脂ブロックは、図２に示す樹脂ブロック５のうちの脚部５２の無い形状のものである。
また、樹脂ブロック５の形状としては、図１１（２）に示すようなものでも良い。図１１（２）は正面断面概略図となっているが、ここに示すものは、上端が開口になっている直方体のボックス状で、中央に補強用の脚部５２が形成されている形状のものである。ボックスの側面や底面には、同様に開口５０が多く設けられ、通水が確保されるとともに軽量化が図られる。 Next, a building having another configuration will be described with reference to FIG. FIG. 11 is a schematic front view showing the configuration of the resin block layer 3 in yet another building.
First, when the resin block 5 shown in FIG. 2 is used, the leg portions 52 may not be abutted and stacked as described above, but may be sequentially stacked with the leg portions 52 facing upward. In this case, a cover resin block provided to cover the top resin block 5 is prepared separately. The resin block for a cover is a shape without the leg part 52 of the resin block 5 shown in FIG.
Further, the shape of the resin block 5 may be as shown in FIG. FIG. 11 (2) is a schematic front sectional view, but the one shown here is a rectangular parallelepiped box shape having an opening at the top, and a shape in which a reinforcing leg 52 is formed at the center. Is. Similarly, a large number of openings 50 are provided on the side and bottom surfaces of the box to ensure water flow and light weight.

次に、図１２を使用して、水平方向において人工地盤１が占める領域と建物部２が占める領域との関係について説明する。図１２は、水平方向において人工地盤１が占める領域と建物部２が占める領域との関係について示した図である。
上記建築物では、水平方向において人工地盤１が占める領域と建物部２の最下部が占める領域とは同じであった。即ち、例えば建物部２の最下部が長方形である場合、人工地盤１も同じ大きさの長方形であり、建物部２の直下の領域を占める。しかし、本願発明の実施に際しては、両者の領域が同じでなくとも良い。即ち、図１２（１）に示すように、人工地盤１の領域が建物部２より狭くともよく、図１２（２）に示すように、人工地盤１の領域が建物部２より大きくても良い。 Next, the relationship between the area occupied by the artificial ground 1 and the area occupied by the building part 2 in the horizontal direction will be described with reference to FIG. FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the area occupied by the artificial ground 1 and the area occupied by the building part 2 in the horizontal direction.
In the said building, the area | region which the artificial ground 1 occupies in the horizontal direction and the area | region which the lowest part of the building part 2 occupy were the same. That is, for example, when the lowermost part of the building part 2 is a rectangle, the artificial ground 1 is also a rectangle of the same size and occupies a region immediately below the building part 2. However, when implementing the present invention, the two regions do not have to be the same. That is, the area of the artificial ground 1 may be narrower than the building part 2 as shown in FIG. 12 (1), and the area of the artificial ground 1 may be larger than the building part 2 as shown in FIG. 12 (2). .

但し、図１２（１）に示す場合は、人工地盤１が占めていない建物部２の直下の部分において、先行上載圧は取り去れていない。この部分の土の重力も、計算上は総荷重に入れる必要があり、従って、建物部の荷重が大きい場合とか、地耐力が小さい場合などには、沈下事故防止の効果が充分に得られなくなる場合もあり得る。
また、図１２（２）の場合、はみ出し部分の樹脂ブロック層３は、接地圧の緩和には大きくは関与しない。水平方向の樹脂ブロック５が充分に連結されている場合、建物部２の水平方向周辺部の直下に位置で作用する接地圧を分散する効果はあるが、周辺部については、前述したように地中応力が小さいので、接地圧の分散はそれほど必要ではない。従って、必要以上に掘り下げを行い、樹脂ブロック５を使用しているとも言える。
これらの場合と比べると、前述した建築物は、必要充分な領域を掘り下げて必要充分な量の樹脂ブロック５を使用しており、効果やコストの面で最適であると言える。 However, in the case shown in FIG. 12 (1), the preceding top loading pressure is not removed in the portion directly under the building part 2 not occupied by the artificial ground 1. The gravity of the soil in this part must also be included in the total load in the calculation. Therefore, when the load on the building is large or the earth bearing strength is low, the effect of preventing settlement accidents cannot be obtained sufficiently. There may be cases.
In the case of FIG. 12 (2), the resin block layer 3 at the protruding portion is not greatly involved in the reduction of the ground pressure. When the horizontal resin block 5 is sufficiently connected, there is an effect of dispersing the ground pressure acting at a position immediately below the horizontal peripheral part of the building part 2, but the peripheral part is grounded as described above. Since the medium stress is small, the distribution of ground pressure is not so necessary. Therefore, it can be said that the resin block 5 is used after being dug more than necessary.
Compared to these cases, the above-mentioned building uses a necessary and sufficient amount of resin blocks 5 by digging up a necessary and sufficient area, and can be said to be optimal in terms of effect and cost.

上述した各構成の建築物において、降雨時に地中水位が上昇した際、樹脂ブロック層３内に水が浸入して溜まる構成は、耐震性の点でも良好である。樹脂ブロック層３内に水が浸入して溜まると耐震性が向上するメカニズムの一つは、いわゆる動的相互作用と呼ばれる作用に相当するものである。動的相互作用は、剛性の高い地盤の上に軟弱な地盤があり、そこに振動（地震）が伝わった場合、振動に位相差が生じて振動が軽減される作用である。各構成の建築物においても同様な効果があり、樹脂ブロック層３内に水が溜まると、そこでは振動の伝わり方が遅くなり、結果的に免震効果が現れる。   In the building of each structure described above, the structure in which water enters and accumulates in the resin block layer 3 when the underground water level rises during rainfall is also good in terms of earthquake resistance. One of the mechanisms by which the seismic resistance is improved when water enters and accumulates in the resin block layer 3 corresponds to an action called dynamic interaction. The dynamic interaction is an action in which a soft ground exists on a highly rigid ground, and when vibration (earthquake) is transmitted there, a phase difference is generated in the vibration and the vibration is reduced. There is a similar effect in the building of each structure, and when water accumulates in the resin block layer 3, the way of vibration transmission is slowed down there, resulting in a seismic isolation effect.

別の耐震性向上のメカニズムは、水が溜まることによるバラスト効果である。地震により液状化現象が発生した場合、水（地震による過剰間隙水）が樹脂ブロック層３内に入り込み、建築物全体の重心を下げる効果を生ずる。この結果、建築物が安定し、振動が軽減される。この効果は、大型船のバラストタンクやアンチローリングタンクの作用と類似している。   Another mechanism for improving earthquake resistance is the ballast effect caused by water accumulation. When a liquefaction phenomenon occurs due to an earthquake, water (excess pore water due to the earthquake) enters the resin block layer 3 and has an effect of lowering the center of gravity of the entire building. As a result, the building is stabilized and vibration is reduced. This effect is similar to that of large ship ballast tanks and anti-rolling tanks.

さらに別の耐震性向上のメカニズムは、敷地地盤と建築物との共振を阻害する効果である。周知のように、地震が生ずると、敷地地盤はその地点固有の周期で卓越して揺れ、この周期は卓越周期と呼ばれる。そして、建築物自体も固有の周期で揺れる。敷地地盤の卓越周期と建築物の固有周期が近くなってくると、建築物は敷地地盤の揺れに共鳴して揺れることになり、建築物に大きな被害が生じる。
ここで、周知のように、Ｐ波（縦揺れ）は水や空気中でも伝わるが、Ｓ波（横揺れ）は水や空気中では伝わらない。従って、各構成の建築物のように建物部２の下に空洞を多く有する人工地盤１を設けたり、人工地盤１中を水が溜まるようにしたりすると、そこではＳ波は伝わらなくなる。この結果、敷地地盤の卓越周期と建築物の固有周期が近い値であったとして、人工地盤１が共振を阻害する（狂わせる）よう作用し、建物部２の揺れが軽減されることになる。 Yet another mechanism for improving earthquake resistance is the effect of inhibiting the resonance between the site ground and the building. As is well known, when an earthquake occurs, the site ground shakes predominately with a period specific to the site, and this period is called the predominate period. And the building itself sways with its own period. When the prevailing cycle of the site ground and the natural cycle of the building become closer, the building will sway in resonance with the shaking of the site ground, causing significant damage to the building.
Here, as is well known, the P wave (pitch) is transmitted in water and air, but the S wave (roll) is not transmitted in water and air. Therefore, when the artificial ground 1 having many cavities is provided under the building portion 2 as in the building of each configuration, or when the water is accumulated in the artificial ground 1, the S wave is not transmitted there. As a result, assuming that the prevailing period of the site ground and the natural period of the building are close to each other, the artificial ground 1 acts so as to inhibit (invert) resonance, and the shaking of the building part 2 is reduced.

尚、上記各効果において、水の免震作用は、降水時や液状化現象が生じた時などに地中水位が上昇して樹脂ブロック層３内に水が浸入した時に特に得られるが、図８に示す建築物においても勿論得られる。図８に示す建築物の場合、地中水位が人工地盤１の最下部よりも下に下がった場合でも水が溜まっているので、この状態の時に地震が起きた場合でも免震効果が得られる。
また、上述した免震効果は、地震による振動に限らず、トラック又は電車の往来、工事等により生ずる振動についても基本的に同様である。 In each of the above effects, the seismic isolation action of water is obtained particularly when the underground water level rises and water enters the resin block layer 3 during precipitation or when a liquefaction phenomenon occurs. Of course, it is also obtained in the building shown in FIG. In the case of the building shown in FIG. 8, even if the underground water level drops below the lowest part of the artificial ground 1, water is accumulated, so that even if an earthquake occurs in this state, the seismic isolation effect can be obtained. .
The above-mentioned seismic isolation effect is basically the same not only for vibration caused by earthquakes but also for vibrations caused by traffic or construction of trucks or trains.

各建築物の基本的な構造は、掘り下げて形成した凹部内に樹脂ブロック５を並べて樹脂ブロック層３を形成した構造であり、図１に示すように、基準層４や擁壁層７を備えることは必須の条件ではない。
樹脂ブロック層３の最上面が水平な平坦面であれば、基準層４は不要である。また、図１１（２）に示すような側面部分を有する樹脂ブロック５を使用すれば、その側面部分で擁壁ができる場合があり、擁壁ブロックは不要となる。但し、この場合も、開口から土砂が入らないよう、目の細かい透水シートなどを介在させる場合はある。
また、樹脂ブロック５は、水平方向に並べただけ（１段のみの樹脂ブロック５）でも実施できる場合がある。また、建物部２の水平方向の領域が小さい場合、水平方向に樹脂ブロック５を並べる必要はなく（水平方向は１個のみの樹脂ブロック５）、上下方向に並べただけで樹脂ブロック層３が形成できる場合もある。 The basic structure of each building is a structure in which a resin block layer 3 is formed by arranging resin blocks 5 in a recess formed by digging, and includes a reference layer 4 and a retaining wall layer 7 as shown in FIG. That is not a requirement.
If the uppermost surface of the resin block layer 3 is a horizontal flat surface, the reference layer 4 is unnecessary. Moreover, if the resin block 5 which has a side part as shown in FIG.11 (2) is used, a retaining wall may be made in the side part, and a retaining wall block becomes unnecessary. However, in this case as well, a fine water-permeable sheet or the like may be interposed so that earth and sand do not enter from the opening.
Moreover, the resin block 5 may be implemented even if it is arranged in the horizontal direction only (one-stage resin block 5). Moreover, when the horizontal region of the building part 2 is small, there is no need to arrange the resin blocks 5 in the horizontal direction (only one resin block 5 in the horizontal direction), and the resin block layer 3 is simply arranged in the vertical direction. In some cases, it can be formed.

参考例の建築物の正面概略図である。It is the front schematic of the building of a reference example. 図１に示す樹脂ブロック層３を構成する樹脂ブロック５の概略図であり、（１）が平面概略図、（２）は正面概略図である。It is the schematic of the resin block 5 which comprises the resin block layer 3 shown in FIG. 1, (1) is a plane schematic diagram, (2) is a front schematic diagram. 図２に示す樹脂ブロック５の水平方向の連結構造について示した図であり、（１）は平面概略図、（２）は正面断面概略図である。It is the figure shown about the connection structure of the horizontal direction of the resin block 5 shown in FIG. 2, (1) is a plane schematic diagram, (2) is a front cross-sectional schematic diagram. 有孔発泡樹脂ブロック７１の斜視概略図である。3 is a schematic perspective view of a perforated foamed resin block 71. FIG. 参考例の建築物における人工地盤１の作用及び人工地盤１を形成するための敷地の掘り下げ深さについて示した図である。It is the figure shown about the operation of the artificial ground 1 in the building of a reference example, and the digging depth of the site | site for forming the artificial ground 1. FIG. 図１に示す建築物の人工地盤１の施工方法について示した概略図である。It is the schematic shown about the construction method of the artificial ground 1 of the building shown in FIG. 図１に示す人工地盤１の効果について示した概略図であり、（１）は従来のような発泡樹脂ブロック９を多数敷き詰め、積み上げて形成した人工地盤１について示し、（２）は参考例の人工地盤１について示している。It is the schematic shown about the effect of the artificial ground 1 shown in FIG. 1, (1) shows the artificial ground 1 formed by laying and stacking many foamed resin blocks 9 like the past, (2) is a reference example The artificial ground 1 is shown. 本願発明の実施形態の免震方法が実施される建築物の正面概略図である。It is a front schematic diagram of the building where the seismic isolation method of the embodiment of the present invention is implemented. 別の構成に係る建築物の正面概略図である。It is a front schematic diagram of the building concerning another composition. 図９に示す建築物の人工地盤１の技術的意義について示した正面概略図である。It is the front schematic which showed about the technical significance of the artificial ground 1 of the building shown in FIG. さらに別の建築物における樹脂ブロック層３の構成について示した正面概略図である。It is the front schematic shown about the composition of resin block layer 3 in still another building. 水平方向において人工地盤１が占める領域と建物部２が占める領域との関係について示した図である。It is the figure shown about the relationship between the area | region which the artificial ground 1 occupies in the horizontal direction, and the area | region which the building part 2 occupies.

符号の説明Explanation of symbols

１ 人工地盤
２ 建物部
２１ 基礎部
３ 樹脂ブロック層
４ 基準層
４１ カバー層
４２ 捨てコンクリート層
５ 樹脂ブロック
６ 連結具
７ 擁壁層
７１ 有孔発泡樹脂ブロック
８１ 透水シート
８２ 砕石
１０ 防水層
１１ 取水管 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Artificial ground 2 Building part 21 Base part 3 Resin block layer 4 Reference layer 41 Cover layer 42 Discarded concrete layer 5 Resin block 6 Connector 7 Retaining wall layer 71 Perforated foamed resin block 81 Permeable sheet 82 Crushed stone 10 Waterproof layer 11 Intake pipe

Claims (5)

基礎部と基礎部の上に構築された建物部とから成る建築物において、地震が発生した際の建築物の振動を軽減する免震方法であって、
基礎部の直下の位置の地中内には防水層が埋設されており、この防水層は、底部と、底部の端部から上方に延びた側部とを有していて、地中水位が上昇した際に側部の内側に水が溜まる構造であるとともに、地中水位が下がった後も側部の内側に水が溜まり続ける構造であり、
この防水層の側部の内側に溜まり続ける水により、地震が発生した際の建築物の震動を軽減することを特徴とする建築物における免震方法。 In a building composed of a foundation part and a building part built on the foundation part, it is a seismic isolation method that reduces the vibration of the building when an earthquake occurs,
A waterproof layer is embedded in the ground immediately below the foundation, and the waterproof layer has a bottom portion and a side portion extending upward from the end of the bottom portion. It is a structure where water accumulates inside the side when rising, and a structure where water continues to accumulate inside the side even after the ground water level falls,
A method of seismic isolation in a building, characterized by reducing the vibration of the building when an earthquake occurs with water that continues to accumulate inside the side of the waterproof layer. 前記防水層の側部の内側に溜まり続ける水により地震の振動に位相差を生じさせ、これによって振動を軽減することを特徴とする請求項１記載の建築物における免震方法。 The seismic isolation method for buildings according to claim 1, wherein a phase difference is caused in the vibration of the earthquake by the water continuously accumulated inside the side portion of the waterproof layer, thereby reducing the vibration. 前記防水層の側部の内側に溜まり続ける水により建築物全体の重心を下げることを特徴とする請求項１又は２記載の建築物における免震方法。 The seismic isolation method for a building according to claim 1 or 2, wherein the center of gravity of the entire building is lowered by water that continues to accumulate inside the side portion of the waterproof layer. 前記防水層の側部の内側に溜まり続ける水により、地震が発生した際に地盤と建築物との共振を阻害することを特徴とする請求項１、２又は３記載の建築物における免震方法。 4. The seismic isolation method for a building according to claim 1, 2 or 3, wherein the water that continues to accumulate inside the side portion of the waterproof layer inhibits resonance between the ground and the building when an earthquake occurs. . 前記基礎部の下側には、地盤の土よりも軽量の樹脂ブロックを多数並べて設けることで地盤置換をした樹脂ブロック層が設けられており、前記防水層は、この樹脂ブロック層の下側に設けられており、各樹脂ブロックは通水性の開口を有していることを特徴とする請求項１乃至４いずれかに記載の建築物における免震方法。
Under the base portion, a resin block layer that has been subjected to ground replacement by providing a number of resin blocks that are lighter than the ground soil is provided side by side, and the waterproof layer is disposed under the resin block layer. The seismic isolation method for buildings according to claim 1, wherein each resin block has a water-permeable opening.
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