JPH02311616A - Damping method and pile thereof - Google Patents

Damping method and pile thereof

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JPH02311616A
JPH02311616A JP13223189A JP13223189A JPH02311616A JP H02311616 A JPH02311616 A JP H02311616A JP 13223189 A JP13223189 A JP 13223189A JP 13223189 A JP13223189 A JP 13223189A JP H02311616 A JPH02311616 A JP H02311616A
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vibration
damping
pile
antibody
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Yoshiaki Nagataki
慶明 長瀧
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Abstract

PURPOSE:To prevent a damping pile from coming to a hindrance to use of a structure by setting up a weight, supporting it with an elastic body, thereby forming the damping pile, and building it into the ground. CONSTITUTION:Concrete is hardened in a hollow pile body consisting of a steel pipe, forming a weight 2. Next, each elastic body 3 consisting of a compression coil spring is set up at both ends of the weight 2, forming a damping pile P. Then, a fundamental structure 8 is set up on the ground 7, and a damping generating machine 6 is installed on a top face of this structure 8, while the damping pile P is buried in a lower surface of the structure 8. In this state, upward reaction force (f) is generated in the weight 2 in relation to downward exciting force F being produced out of this damping generating machine 6, thereby abating vibration in the structure 8, and such a possibility that this exciting force F might be transmitted to the ground 7 is prevented. In addition, when the exciting force F is upward, the reaction force (f) comes to downwardness as in antiphase.

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 この発明は、構造物と地盤との間の制振方法及びこれに
使用する制振抗に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [Field of Industrial Application] The present invention relates to a vibration damping method between a structure and the ground, and a vibration damping resistor used therein.

〔従来の技術〕[Conventional technology]

従来、構造物と地盤との間の制振手段としては、例えば
第10図に示すようなものがある。即ちAが振動発生機
械であり、これが載置され且つ地盤Bに設置された基礎
構造物Cの上面にバネDを介して重錘Eが取り付けられ
ていて、前記バネDと重錘Eとからなるダイナミックダ
ンパにより、振動発生機械Aから発生する加振力Fに対
して重錘Eに反力fを発生させることにより、基礎構造
物Cの振動を低減させて、前記加振力Fが地盤Bに伝達
されることを防止している。
Conventionally, as a vibration damping means between a structure and the ground, there is one shown in FIG. 10, for example. That is, A is a vibration generating machine, and a weight E is attached via a spring D to the upper surface of a foundation structure C on which this is mounted and installed on the ground B. The dynamic damper generates a reaction force f on the weight E against the excitation force F generated from the vibration-generating machine A, thereby reducing the vibration of the foundation structure C, and the excitation force F is applied to the ground. This prevents the information from being transmitted to B.

〔発明が解決しようとする課題] しかしながら、前記従来の制振手段にあっては、基礎構
造物Cの上や振動発生機械Aの周囲にダイナミックダン
パが設置されることになるため、機械Aを使用しての作
業その他の邪魔になるという問題点があった。
[Problems to be Solved by the Invention] However, in the conventional vibration damping means, a dynamic damper is installed on the foundation structure C and around the vibration-generating machine A. There was a problem in that it interfered with work and other tasks when using it.

そこでこの発明は、制振のための機構を構造物が構築さ
れる地盤に建て込むことによって、前記従来技術の問題
点を解決することを目的としている。
Therefore, the present invention aims to solve the problems of the prior art by building a vibration damping mechanism into the ground on which a structure is constructed.

〔課題を解決するための手段〕[Means to solve the problem]

制振方法の発明は、中空の抗体内にこの抗体の軸方向に
進退自在に重錘を配置するとともに、この重錘を抗体に
対して弾性体で支持させて、前記重錘及び弾性体のマス
−バネ系の固有振動数を制振対象振動の振動数に合わせ
て設定して制振杭を構成し、この制振杭を構造物が構築
される地盤に建て込んで、構造物と地盤との一方から他
方に伝達される振動により、前記重錘に反力を生じさせ
て前記振動を低減させるものである。
The invention of the vibration damping method involves arranging a weight inside a hollow antibody so as to be able to move forward and backward in the axial direction of the antibody, and supporting the weight with an elastic body against the antibody. A damping pile is constructed by setting the natural frequency of the mass-spring system to match the frequency of the vibration to be damped, and this damping pile is built into the ground on which the structure will be built, and the structure and ground are The vibration transmitted from one side to the other causes a reaction force on the weight to reduce the vibration.

また、前記方法の発明の実施に直接使用する制振抗の発
明は、中空の抗体内にこの抗体の軸方向に進退自在に重
錘を配置するとともに、この重錘を抗体に対して弾性体
で支持させて、前記重錘及び弾性体のマス−バネ系の固
有振動数を制振対象振動の振動数に合わせて設定したも
のである。
In addition, the invention of a vibration damping resistor that is directly used to carry out the invention of the method is to arrange a weight inside a hollow antibody so as to be able to move forward and backward in the axial direction of the antibody, and to attach the weight to an elastic body relative to the antibody. The natural frequency of the mass-spring system of the weight and the elastic body is set to match the frequency of the vibration to be damped.

さらに、前記制振杭の発明において、前記重錘と抗体と
の間に振動減衰器を介在させると好適である。振動減衰
器としては、前記重錘と抗体との一方に流体を内蔵した
シリンダチューブを連結するとともに、他方に連結した
ピストンを前記シリンダチューブに内挿してシリンダチ
ューブ内を二分し、前記ピストンに開設したオリフィス
又はチョークによる流体の絞り作用を利用して減衰効果
を生じるものが好適である。
Furthermore, in the invention of the vibration damping pile, it is preferable that a vibration damper is interposed between the weight and the antibody. As a vibration damper, a cylinder tube containing a fluid is connected to one of the weight and the antibody, a piston connected to the other is inserted into the cylinder tube to divide the inside of the cylinder tube into two, and a cylinder tube is opened in the piston. It is preferable that the damping effect be produced by utilizing the fluid throttling action of a closed orifice or choke.

〔作用〕[Effect]

前記制振杭の発明においては、制振すべき振動数の振動
が抗体に入力されると、重錘と弾性体とからなるマス−
バネ系の固有振動数と一敗するために、弾性体の弾性変
形を伴いなから重錘が振動し、この重錘の振動が入力さ
れた振動と逆位相に表れて、入力された振動に対し重錘
の振動が反力となる。このため、抗体への振動入力が重
錘の反力により低減されることになる。前記重錘の振動
時には重錘は抗体内部で抗体の軸方向に案内されつつ振
動するため、その振動方向は抗体の軸方向のみとなる。
In the invention of the vibration damping pile, when the vibration of the frequency to be damped is input to the antibody, the mass consisting of the weight and the elastic body
In order to overcome the natural frequency of the spring system, the weight vibrates with the elastic deformation of the elastic body, and the vibration of the weight appears in the opposite phase to the input vibration. On the other hand, the vibration of the weight acts as a reaction force. Therefore, the vibration input to the antibody is reduced by the reaction force of the weight. When the weight vibrates, the weight vibrates while being guided in the axial direction of the antibody inside the antibody, so that the direction of vibration is only in the axial direction of the antibody.

前記制振杭において重錘と抗体との間に振動域゛ 衰弱
を介在させると、抗体へ入力される振動が停止したとき
にも継続して振動しようとする重錘の運動エネルギを、
前記振動減衰器が減衰させて重錘の振動を停止させる。
By interposing a vibration region "decrease" between the weight and the antibody in the damping pile, the kinetic energy of the weight that continues to vibrate even when the vibration input to the antibody stops,
The vibration damper dampens and stops the vibration of the weight.

このため、入力振動の停止後に重錘の振動により抗体が
起振されることが防止される。
Therefore, the antibody is prevented from being excited by the vibration of the weight after the input vibration has stopped.

かかる制振杭を構造物が構築される地盤に建て込むと、
構造物と地盤との間の振動伝達が防止される。即ち、構
造物が振動機械や鉄道等の基礎構造物である場合にはこ
の基礎構造物に伝達される振動を制振杭により制振して
、振動がさらに地盤に伝達されることを防止するし、ま
た土木工事や地震等による地盤の振動を制振抗により制
振して住宅等の基礎構造物に振動が伝達することを防止
する。
When such vibration damping piles are built into the ground on which a structure will be built,
Vibration transmission between the structure and the ground is prevented. In other words, if the structure is a foundation structure such as a vibrating machine or a railway, vibrations transmitted to this foundation structure are damped by damping piles to prevent the vibrations from being further transmitted to the ground. In addition, ground vibrations caused by civil engineering work, earthquakes, etc. are damped by damping resistors to prevent vibrations from being transmitted to foundation structures such as houses.

いずれの場合においても、制振杭は地盤に埋設されるも
のであって地上に突出するものではないため、構造物の
使用に邪魔になることはないし、外観を妨げることもな
い。
In either case, the damping piles are buried in the ground and do not protrude above the ground, so they do not interfere with the use of the structure or interfere with its appearance.

〔実施例〕〔Example〕

第1.2図は制振杭Pの一例を示す図である。 FIG. 1.2 is a diagram showing an example of a damping pile P.

図中1で示すのが中空の抗体であり、この実施例では鋼
管により構成されている。この杭体1の内部に、鋼管2
a内でコンクリート2bを硬化させてなる重錘2が配置
される。重錘2の両端と杭体1の両端の蓋1a、lbと
の間には、圧縮コイルバネからなる弾性体3がそれぞれ
配置されて、この弾性体3により重錘2が弾性的に支持
されている。弾性体3は引っ張りバネにより重錘2を支
持するものであってもよいし、またコイルではなく他の
形式のバネでもよく、さらにゴム質のバネを使用するこ
ともできる。重錘2は全体を鋼材又はコンクリートで構
成することができることは勿論である。
In the figure, 1 indicates a hollow antibody, which in this example is made of a steel pipe. Inside this pile body 1, a steel pipe 2
A weight 2 made of hardened concrete 2b is placed inside a. Elastic bodies 3 made of compression coil springs are arranged between both ends of the weight 2 and the lids 1a and lb at both ends of the pile body 1, and the weight 2 is elastically supported by the elastic bodies 3. There is. The elastic body 3 may be a tension spring that supports the weight 2, or may be a spring of another type instead of a coil, or may be a rubber spring. Of course, the weight 2 can be entirely made of steel or concrete.

抗体1の内面にはローラ4が回転自在に支持され、この
ローラ4が重錘2の外周面に周方向3箇所で接していて
、これにより重錘2が抗体lの軸方向に進退自在に案内
されている。この実施例ではローラ4が重錘2の進退を
案内するようにしであるが、ローラ4のような回転によ
る案内のみならず、レールのように摺動により案内する
ものであってもよい。
A roller 4 is rotatably supported on the inner surface of the antibody 1, and this roller 4 contacts the outer circumferential surface of the weight 2 at three points in the circumferential direction, thereby allowing the weight 2 to freely move forward and backward in the axial direction of the antibody 1. being guided. In this embodiment, the rollers 4 guide the weight 2 in its forward and backward movement, but it may be guided not only by rotation like the rollers 4 but also by sliding like a rail.

また、抗体1の1ila、Ibと重錘2との間には、振
動減衰器5が架設される。この振動減衰器5は、前記蓋
1a、Ibのいずれかと重錘2との一方に連結されて流
体が内在されるシリンダチューブと、他方に連結され且
つ前記シリンダチューブに内在してその内部を二分する
ピストンとからなり、このピストンに開設したオリフィ
ス又はチョークによる流体の絞り作用を利用して減衰効
果を生じるものを用いている。この振動減衰器5は、抗
体1に対する入力振動の停止後にも重錘2の振動が継続
することを防止するためのものであって、杭体1に対す
る振動の減衰効果を期待するものではないから、その減
衰力は重錘2の振動を減衰させる程度のもので足りる。
Furthermore, a vibration damper 5 is installed between 1ila and Ib of the antibody 1 and the weight 2. This vibration damper 5 has a cylinder tube connected to one of the lids 1a and Ib and the weight 2 to contain a fluid, and a cylinder tube connected to the other and contained in the cylinder tube to divide the inside thereof into two parts. The damping effect is produced by utilizing the fluid throttling action of an orifice or choke provided in the piston. This vibration damper 5 is intended to prevent the vibration of the weight 2 from continuing even after the input vibration to the antibody 1 has stopped, and is not intended to dampen the vibration to the pile body 1. , the damping force is sufficient to damp the vibration of the weight 2.

前記重錘2と弾性体3とによるマス−バネ系は、その固
有振動数を、この制振杭Pにより制振しようとする振動
の振動数に合わせて設定されるものとする。制振しよう
とする振動数は、例えば、別表の通りである。
The mass-spring system including the weight 2 and the elastic body 3 has its natural frequency set to match the frequency of the vibration to be damped by the damping pile P. The frequencies to be damped are shown in the attached table, for example.

前記マス−バネ系の固有振動数は、重錘2の質量と弾性
体3のバネ定数とにより決定されるものであるから、制
振対象の振動に応じてこれらを決定すればよい。上記別
表のように振動数に幅のある場合については、その範囲
の中で最も制振すべき周波数を選定したうえで、それに
対応するマス−バネ系の固有振動数を設定すればよい。
Since the natural frequency of the mass-spring system is determined by the mass of the weight 2 and the spring constant of the elastic body 3, it is sufficient to determine these according to the vibration to be damped. When there is a range of frequencies as shown in the above table, it is sufficient to select the frequency that should be most damped within that range and then set the corresponding natural frequency of the mass-spring system.

なお後述の第9図のような複数組のマス−バネ系を備え
たものとすれば、前記制振すべき周波数も複数選定する
ことができる。
Note that if a plurality of mass-spring systems as shown in FIG. 9, which will be described later, are provided, a plurality of frequencies to be damped can be selected.

そして、制振抗Pのマス−バネ系の設定された固有振動
数と同一振動数の振動が杭体1に入力されると、弾性体
3の変形を伴いなから重錘2が共振するとともに、その
振動位相が入力振動と逆位相になって入力振動を減衰さ
せる。このときの重錘2の振動は重錘2の外周面に対す
るローラ4の転勤によって案内される。しかも杭体1に
対する入力振動が停止すると、抗体1と重錘2との間の
振動減衰器50作用によって重錘2自体の振動が減衰さ
れて停止するから、いつまでも重錘が振動を継続するこ
とはない。
When the vibration of the same frequency as the set natural frequency of the mass-spring system of the damping resistor P is input to the pile body 1, the weight 2 resonates without deforming the elastic body 3. , the vibration phase is opposite to the input vibration and damps the input vibration. The vibration of the weight 2 at this time is guided by the transfer of the roller 4 with respect to the outer peripheral surface of the weight 2. Furthermore, when the input vibration to the pile body 1 stops, the vibration of the weight 2 itself is damped and stopped by the action of the vibration damper 50 between the antibody 1 and the weight 2, so the weight continues to vibrate indefinitely. There isn't.

なお、杭体1内部の空隙は大気が入っているが、内部防
錆等の必要があれば不活性ガス又は液状油等を充填して
おくこともできる。
Although the void inside the pile body 1 is filled with air, it can also be filled with inert gas, liquid oil, etc. if necessary for internal rust prevention.

第3図は前記制振抗Pを用いた制振方法の第一実施例で
ある。
FIG. 3 shows a first embodiment of a vibration damping method using the vibration damping resistor P.

6が振動発生機械であり、これが載置され且つ地盤7に
設置された基礎構造物8の下面に制振抗Pが埋設されて
いて、振動発生機械6がら発生する下向きの加振力Fに
対して重錘2に上向きの反力rを発生させることにより
、基礎構造物8の振動を低減させて、前記加振力Fが地
盤7に伝達されることを防止している。前記加振力Fが
上向きのときには反力fは逆位相の下向きになることは
勿論である。
6 is a vibration generating machine, and a damping resistor P is buried in the underside of a foundation structure 8 on which this machine is mounted and installed on the ground 7, and a downward excitation force F generated by the vibration generating machine 6 is On the other hand, by generating an upward reaction force r in the weight 2, the vibration of the foundation structure 8 is reduced and the transmission of the excitation force F to the ground 7 is prevented. It goes without saying that when the excitation force F is upward, the reaction force f is downward with an opposite phase.

前記第一実施例は加振力が上下方向の場合であるが、第
二実施例を示す第4図は加振力が上下方向Fv及び水平
方向Fhの場合を示している。この場合には、上下方向
Fvの加振力に対しては上下方向に長く設置した制振抗
Pvを用い、併せて水平方向Fhの加振力に対しては水
平方向に長く設置した制振杭phを用いて、各方向の振
動をいずれも減衰させるようになっている。制振抗Pv
、 Phの構成は第1図についての前記説明と同一であ
る。なお、前記第一、第二実施例において、各制振抗P
のうち一部のものについては、他とマス−バネ系の固有
振動数を相違させておけば、複数の周波数をもつ振動入
力に対して制振することができる。
In the first embodiment, the excitation force is in the vertical direction, but in FIG. 4 showing the second embodiment, the excitation force is in the vertical direction Fv and the horizontal direction Fh. In this case, a damping resistor Pv installed long in the vertical direction is used for the excitation force in the vertical direction Fv, and a damping resistor installed long in the horizontal direction is used for the excitation force in the horizontal direction Fh. The piles PH are used to attenuate vibrations in all directions. Vibration damping resistance Pv
, Ph are the same as described above with respect to FIG. In addition, in the first and second embodiments, each damping resistance P
For some of them, if the natural frequency of the mass-spring system is made different from that of the others, it is possible to damp vibration inputs having a plurality of frequencies.

第5図は制振方法の第三実施例であって、集合住宅等の
構造物9の基礎杭として制振杭Pを地盤7に埋設した例
である。この制振杭Pは2本を継いで下端を支持地盤に
まで到達させ、かかる制振抗Pの上に構造物9を構築し
たものである。これにより、地震や他の震源からの振動
を制振抗Pにより減衰させて構造物9が振動することを
防止している。
FIG. 5 shows a third embodiment of the damping method, in which a damping pile P is buried in the ground 7 as a foundation pile for a structure 9 such as an apartment complex. Two vibration damping piles P are connected to each other so that the lower end reaches the supporting ground, and a structure 9 is constructed on top of the vibration damping pile P. Thereby, vibrations from earthquakes and other earthquake sources are attenuated by the damping resistor P, and the structure 9 is prevented from vibrating.

第6.7図は第四実施例であり、振動発生源である工場
11と住宅12との間の地盤に、両者間を遮断するよう
に制振杭Pを列をなして埋設した例である。この場合に
も工場11から発生して伝達された振動は制振杭Pの列
に至って減衰されて、住宅12までには伝達されない。
Figure 6.7 shows a fourth embodiment, in which damping piles P are buried in a row in the ground between a factory 11, which is a source of vibration, and a house 12, so as to isolate the gap between the two. be. In this case as well, the vibrations generated and transmitted from the factory 11 are attenuated by the row of vibration damping piles P and are not transmitted to the house 12.

第8図は制振杭Pを地盤7に埋設する手順の一例を説明
した図である。
FIG. 8 is a diagram illustrating an example of the procedure for burying the damping pile P in the ground 7.

先ず(a)で示すようにアースオーガ13等の掘削機械
で地盤7に削孔し、(b)で示すように削孔が終了した
後に根固め液を注入し、次いで(C)に示すように根固
め液、14の上にセメントミルク15を吐出して孔壁の
崩れを防止しながらアースオーガ13を引き抜く。その
後に(d)のように制振杭Pを孔内に建て込んでから、
(e)のようにハンマー16で軽く打ち込んで終了する
。以上は制振杭Pの埋設手順の一例であって、他の手順
で埋設することができるのは勿論である。
First, as shown in (a), a hole is drilled in the ground 7 using an excavating machine such as an earth auger 13, and after the drilling is completed, as shown in (b), a foot hardening solution is injected, and then, as shown in (C), The earth auger 13 is pulled out while discharging the cement milk 15 on top of the soil auger 14 and preventing the collapse of the hole wall. After that, as shown in (d), install the damping pile P into the hole,
Finish by hitting it lightly with a hammer 16 as shown in (e). The above is an example of the procedure for burying the damping pile P, and it goes without saying that the damping pile P can be buried using other procedures.

第9図は制振抗Pの他の例を示すものであって、1本の
杭体1内に異なる固有振動数をもつ2組のマス−バネ系
を備えたものである。即ち上の重錘2とこれを支持する
弾性体3・の組と、下の重錘2とこれを支持する弾性体
3の組とは、制振対象の振動数が別になっており、した
がって振動周波数の相違する2種類の振動についていず
れも減衰することができる。例えば振動数の相違する甲
機械と乙機械の各振動をいずれも減衰し、また時速20
0knlで走行する列車と時速100hで走行する列車
の各振動をいずれも減衰することになる。バネ−マス系
の組を増加させることによって3種類以上の振動につい
ても減衰することができる。
FIG. 9 shows another example of the damping resistor P, in which one pile body 1 is provided with two sets of mass-spring systems having different natural frequencies. In other words, the frequency of vibration to be damped is different for the upper pair of weight 2 and the elastic body 3 that supports it, and the lower pair of weight 2 and elastic body 3 that supports it. Two types of vibrations having different vibration frequencies can both be attenuated. For example, each vibration of machine A and machine B, which have different vibration frequencies, is damped, and
This will attenuate the vibrations of both the train running at 0knl and the train running at 100h per hour. By increasing the number of spring-mass system pairs, it is possible to attenuate three or more types of vibrations.

発明者は、制振効果について確認するために次の計算を
行った。その計算モデルが第11図に示されるが、第1
1図(a)は前記第3図に対応する図であり、振動発生
機械6を支持した基礎構造物8が地盤に建て込まれた制
振杭Pにより支持されている。制振杭Pは図示は2本で
あるがこの計算では5本とし、各制振杭Pの外径は40
0 mm、横断面積は0.28 n−r、体積は1.4
m’、重量3.4tとしている。第11図(b)は同図
(a)をモデル化したものであって、振動発生機械6と
基礎構造物8の質量をM2.各制振杭Pの合計した重錘
2の質量をMlとし、各制振杭Pの合計した弾性体のバ
ネ定数をに1とし、地盤のバネ定数をに2としている。
The inventor performed the following calculation to confirm the damping effect. The calculation model is shown in Figure 11.
FIG. 1(a) is a diagram corresponding to FIG. 3, in which a foundation structure 8 supporting a vibration generating machine 6 is supported by damping piles P built into the ground. There are two damping piles P in the illustration, but in this calculation there are five, and the outer diameter of each damping pile P is 40.
0 mm, cross-sectional area 0.28 n-r, volume 1.4
m', and the weight is 3.4 tons. FIG. 11(b) is a model of FIG. 11(a), in which the masses of the vibration generating machine 6 and the foundation structure 8 are set to M2. The total mass of the weights 2 of each vibration damping pile P is Ml, the spring constant of the elastic body of each vibration damping pile P is 1, and the spring constant of the ground is 2.

さらにこれを計算のためにモデル化したものが第11図
(C)である。
Furthermore, this is modeled for calculation as shown in FIG. 11(C).

このときの計算条件は、 ■制振杭Pを使用しない場合 振動発生機械6と基礎構造物8は重量が78.1t、減
衰5%、バネ定数3141.7 t/cmであり、固有
振動数f0は31.6Hzであった。
The calculation conditions at this time are: ■ When the damping pile P is not used The vibration generating machine 6 and the foundation structure 8 have a weight of 78.1 t, a damping rate of 5%, a spring constant of 3141.7 t/cm, and a natural frequency of f0 was 31.6Hz.

■制振杭Pを使用した場合 制振抗の重量は17t、減衰5%(注1)、バネ定数6
83.2 t/cm (注2)であり、振動発生機械6
と基礎構造物8は前記■の場合と同じく重量が78.1
t、減衰5%、バネ定数3141、7 t 7cmであ
る。
■When using damping pile P, the weight of the damping pile is 17 tons, damping is 5% (Note 1), and spring constant is 6.
83.2 t/cm (Note 2), and the vibration generating machine 6
The weight of the foundation structure 8 is 78.1 as in the case of (■) above.
t, damping 5%, spring constant 3141, 7t 7cm.

注1・・・・・・制振杭の最適減衰りは、ζ0.05→
5% 注2・・・・・・制振杭のバネ定数は前記■の固有振動
数f6に設定すると、 =683.2t/cm ■It  31.6Hzの加振力が基礎構造物8に加わ
るものとした。
Note 1: The optimum damping of the damping pile is ζ0.05→
5% Note 2: When the spring constant of the damping pile is set to the natural frequency f6 of ■ above, = 683.2t/cm ■It An excitation force of 31.6Hz is applied to the foundation structure 8. I took it as a thing.

以上の場合の計算結果は以下の通りである。The calculation results in the above case are as follows.

この結果を表したのが第12図と第13図である。ここ
で、Mは振動発生機械と基礎構造物の合計質量、Cは地
盤の減衰定数、Kは地盤のハネ定数である。第12図は
制振杭を使用しない場合であって(a)は変位量と時間
との関係を示し、(b)は加速度と時間の関係を示して
いる。また第13図は制振杭を使用した場合であって、
(a)は変位量と時間との関係を示し、(b)は加速度
と時間の関係を示している。
This result is shown in FIGS. 12 and 13. Here, M is the total mass of the vibration generating machine and the foundation structure, C is the damping constant of the ground, and K is the spring constant of the ground. FIG. 12 shows the case where damping piles are not used, in which (a) shows the relationship between displacement and time, and (b) shows the relationship between acceleration and time. Also, Figure 13 shows the case where damping piles are used,
(a) shows the relationship between displacement and time, and (b) shows the relationship between acceleration and time.

このように、発明者の計算に基づけば、制振杭の使用に
よって振動加速度及び変位量が5分の1ないし6分の1
に抑制されることが理解できる。
In this way, based on the inventor's calculations, the use of vibration damping piles reduces vibration acceleration and displacement by one-fifth to one-sixth.
It is understandable that this is suppressed.

〔発明の効果〕〔Effect of the invention〕

以上説明したように、この制振杭及び制振方法の発明に
あっては、制振のための機構を杭として構成することに
より、これを構造物が構築される地盤に建て込むように
したため、機械や構造物の上や周囲に制振機構が突出す
ることがなく、したがって何らの邪魔にならないし、構
造物からの振動が他に伝達されることを防止するほか、
他からの振動が構造物に伝達されることも防止される。
As explained above, in the invention of the vibration damping pile and vibration damping method, by configuring the vibration damping mechanism as a pile, this is built into the ground on which the structure is constructed. , the vibration damping mechanism does not protrude above or around the machine or structure, so it does not interfere in any way, and in addition to preventing vibrations from the structure from being transmitted to others,
Vibrations from other sources are also prevented from being transmitted to the structure.

また重錘と抗体との間に振動減衰器を介在させることに
よって、入力振動の停止後にも継続して重錘が振動する
ことが防止されるから、重錘による二次振動の発生を防
止することができる。
Furthermore, by interposing a vibration damper between the weight and the antibody, the weight is prevented from continuing to vibrate even after the input vibration has stopped, thereby preventing the generation of secondary vibrations due to the weight. be able to.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第1図は抗体の縦断面図、第2図は第1図の■−■線断
面図、第3図は制振方法の第一実施例を示す縦断面図、
第4図は同第二実施例を示す縦断面図、第5図は同第三
実施例を示す継断面図、第6図は第四実施例を示す平面
図、第7図は第6図の縦断面図、第8図(a)〜(e)
は制振抗を地盤に埋設する手順の一例の説明図、第9図
は制振抗の他の例を示す継断面図、第10図は従来例を
示す縦断面図、第11図は計算のモデルを示した図、第
12図(a)は抗を使用しない場合の時間に対する変位
量の変化、を示す波形図、同(b)は同加速度の変化を
示す波形図、第13図(a)は杭を使用した場合の時間
に対する変位量の変化を示す波形図、同(b)は同加速
度の変化を示す波形図である。 P・・・制振抗、■・・・抗体、2・・・重錘、3・・
・弾性体、4・・・ローラ、5・・・振動減衰器、6・
・・振動発生機械、7・・・地盤、8・・・基礎構造物
、9・・・構造物。 第3図 第8図 (G)  (b)  (C)  (d)  (e)第9
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of the antibody, FIG. 2 is a sectional view taken along the line ■-■ in FIG. 1, and FIG. 3 is a longitudinal sectional view showing the first embodiment of the vibration damping method.
4 is a vertical sectional view showing the second embodiment, FIG. 5 is a joint sectional view showing the third embodiment, FIG. 6 is a plan view showing the fourth embodiment, and FIG. Longitudinal cross-sectional view of FIG. 8(a) to (e)
is an explanatory diagram of an example of the procedure for burying a damping resistor in the ground, Fig. 9 is a joint cross-sectional view showing another example of a damping resistor, Fig. 10 is a vertical cross-sectional view showing a conventional example, and Fig. 11 is a calculation diagram. Figure 12 (a) is a waveform diagram showing the change in displacement with respect to time when no resistor is used, Figure 12 (b) is a waveform diagram showing the change in acceleration, and Figure 13 ( (a) is a waveform diagram showing a change in displacement amount with respect to time when a pile is used, and (b) is a waveform diagram showing a change in acceleration. P... Anti-vibration, ■... Antibody, 2... Weight, 3...
・Elastic body, 4... Roller, 5... Vibration damper, 6.
... Vibration generating machine, 7... Ground, 8... Foundation structure, 9... Structure. Figure 3 Figure 8 (G) (b) (C) (d) (e) 9th
times

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] (1)中空の抗体内にこの抗体の軸方向に進退自在に重
錘を配置するとともに、この重錘を抗体に対して弾性体
で支持させて、前記重錘及び弾性体のマス−バネ系の固
有振動数を制振対象振動の振動数に合わせて設定して制
振杭を構成し、この制振杭を構造物が構築される地盤に
建て込んで、構造物と地盤との一方から他方に伝達され
る振動により、前記重錘に反力を生じさせて前記振動を
低減させることを特徴とする制振方法。
(1) A weight is placed inside the hollow antibody so that it can move forward and backward in the axial direction of the antibody, and this weight is supported by an elastic body against the antibody, so that the weight and the elastic body form a mass-spring system. A damping pile is constructed by setting the natural frequency of the damping pile to match the frequency of the vibration to be damped, and this damping pile is built into the ground on which the structure will be built, and the vibration from one side of the structure and the ground is set. A vibration damping method characterized in that the vibrations are reduced by generating a reaction force in the weight due to the vibrations transmitted to the other weight.
(2)中空の抗体内にこの抗体の軸方向に進退自在に重
錘を配置するとともに、この重錘を抗体に対して弾性体
で支持させて、前記重錘及び弾性体のマス−バネ系の固
有振動数を制振対象振動の振動数に合わせて設定したこ
とを特徴とする制振杭。
(2) A weight is placed inside the hollow antibody so that it can move forward and backward in the axial direction of the antibody, and this weight is supported by an elastic body against the antibody, so that the mass-spring system of the weight and the elastic body A vibration damping pile characterized in that its natural frequency is set to match the frequency of the vibration to be damped.
(3)中空の抗体内にこの抗体の軸方向に進退自在に重
錘を配置するとともに、この重錘を抗体に対して弾性体
で支持させて、前記重錘及び弾性体のマス−バネ系の固
有振動数を制振対象振動の振動数に合わせて設定し、さ
らに前記重錘と抗体との間に振動減衰器を介在させたこ
とを特徴とする制振杭。
(3) A weight is placed inside the hollow antibody so that it can move forward and backward in the axial direction of the antibody, and the weight is supported by an elastic body against the antibody, so that the mass-spring system of the weight and the elastic body A vibration damping pile characterized in that the natural frequency of the vibration damping pile is set to match the frequency of the vibration to be damped, and a vibration damper is interposed between the weight and the antibody.
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