JP5015885B2 - 構造物の不同沈下制御構造 - Google Patents
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一方、地震が発生した際に、上記砂層が地下水位以深に位置しており飽和している場合においては、過剰間隙水圧の上昇によってその剛性低下が発生する。特に、上記砂層が緩い場合には、大規模地震が作用すると液状化により極端な剛性低下が起こりうる。
この際に、上記構造物が一様に沈下する場合には、使用上差し支えないこともあるものの、図12に示すように、構造物2における偏心や地盤1の不均一性に起因して、上記構造物2が左右に揺れながら、次第に一方への傾斜角が増加する不同沈下が生じた場合には、当該構造物の継続使用ができなくなる可能性が高い。
そして、地震時等に地盤剛性が低下して構造物に不同沈下が生じた場合には、制御手段によって沈下量が大きい角隅部に配置された伸縮手段を伸長させて、袋体内の空気量を増加させる。これにより、当該ピットにおいて袋体に作用する浮力が増大して、基礎底面の当該ピット直下の部分における接地圧が小さくなることにより、上記沈下量が減少する。
さらに、上記直接基礎の支持地盤が粘性土質である場合にも、圧密によって生じる長期的な不同沈下を抑制することができる。
しかしながら、常時上記制御装置を作動させたままの状態に保持しておくことは、コスト面から合理的とはいえない。
図1〜図5は、本発明に係る構造物の不同沈下制御構造の第1の実施形態を示すもので、図中符号10が構造物である。
この構造物10は、地下水位Lが高く、かつ飽和砂地盤等の軟弱な地盤11に直接基礎12によって支持されている。
この制御手段は、構造物10の上部に設置された傾斜センサー(傾斜計測手段)24と、この傾斜センサー24から経時的に送られてくる検知信号に基づいて、構造物10の傾斜方向および傾斜速度を算出し、各々のピット18の沈下量に対応して当該ピット18における油圧ジャッキ22の伸長量または縮小量およびその駆動速度を決定して油圧ジャッキ22の油圧装置に出力するコンピュータとから概略構成されている。
この不同沈下制御構造においては、通水孔23から直接基礎12の各ピット18内に地下水が流入することにより、当該ピット18内の底板13と鋼板21との間が地下水Wによって満たされるとともに、鋼板21とスラブ16との間に空気が充填された袋体19が設けられている。加えて、袋体19同士は、連通管20によって互いの内部が連通している。
そして、構造物10に設置したリアルタイム地震情報の受信手段が地震発生の情報を受信すると、上記制御手段が作動し始め、地震が到達する時には、装置全体が完全に稼働してアクディブ制御を行う状態になる。
図6〜図8は、本発明の第2の実施形態を示すもので、図1〜図5に示したものと同一構成部分については、同一符号を付してその説明を簡略化する。
この不同沈下制御構造が第1の実施形態に示したものと相違する点は、袋体19に替えて袋体30を設置したこと、および油圧ジャッキ22の設置構造にある。
図9および図10は、本発明の第3の実施形態を示すもので、同様に図1〜図5に示したものと同一構成部分には、同一符号を付してある。
この不同沈下制御構造においては、構造物10の不同沈下の影響が顕著に現れる直接基礎12における外周の角隅部に位置するピット18内に、各々袋体19が配置されている。これにより、角隅部間のピット18および中央部のピット18には、袋体が設けられていない。そして、袋体が設けられていないピット18を間に介して隣接する袋体19の内部同士が、連通管20によって接続されている。
また、伸縮手段についても、上述した油圧式のものに限定されるものではなく、空気圧式や電動式等であって、上記油圧式と同等の性能を有するものを用いることもできる。
12 直接基礎
14 柱
15 梁
16 スラブ
18 ピット
19、30 袋体
20 連通管
21 鋼板(平板部材)
22 油圧ジャッキ(伸縮手段)
23 通水孔
24 傾斜センサー
L 地下水位
W 地下水
Claims (3)
- 地下躯体の柱梁および上記梁の上部間に打設されたスラブによって画成された複数のピットが地下水位以深に配置された直接基礎を有する構造物の不同沈下制御構造であって、
上記直接基礎の少なくとも外周の角隅部に位置する複数の上記ピット内に、各々内部に気体が充填された袋体を配置し、これら袋体同士の内部を、連通管を介して連通させるとともに、上記袋体の下面側に平板部材を昇降自在に設け、上記直接基礎に上記ピット内と外部とを連通させて上記平板部材の下方に地下水を導入する通水孔を形成するとともに、上記平板部材と上記スラブとの間に上記袋体の伸縮手段を介装し、かつ各々の上記伸縮手段を伸縮させて各上記袋体内の空気量を調整し、各上記袋体に作用する浮力の大きさを変化させることにより上記直接基礎の底面に作用する接地圧分布を制御して上記構造物の不同沈下を抑制する制御手段を設けたことを特徴とする構造物の不同沈下制御構造。 - 上記伸縮手段は、油圧ジャッキであるとともに、上記制御手段は、上記構造物の傾きを検知する傾斜計測手段からの検知信号に基づいて、沈下量の大きい上記ピットに配置された上記油圧ジャッキを伸長させて上記袋体の容積を増大させることを特徴とする請求項1に記載の構造物の不同沈下制御構造。
- リアルタイム地震情報の受信手段を有し、かつ上記制御手段は上記リアルタイム地震情報を受信した際に作動するように設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載の構造物の不同沈下制御構造。
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