JPH04161677A - 砂の液状化特性を利用した免震装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は砂の液状化特性を利用して建物、あるいは床等
の如き建物の一部の地震による揺れを低減する免震装置
に係るものである。

（従来の技術） 従来、この種の装置においては、通常建物と基礎との間
に積層ゴム又はすベリ支承が介装されている。

（発明が解決しようとする課！ｌり しかしながら前記積層ゴム又はすベリ支承は高価で免震
装置の工費が嵩むという問題点があった。

本発明はこのような実情に鑑みて提案されたもので、そ
の目的とする処は、簡単な構成で優れた免震効果を発揮
する経済性の優れた免震装置を提供する点にある。

（課題を解決するための手段） 前記の目的を達成するため、本発明に係る免震装置は、
建物と基礎との間に介装され、液体で飽和された砂が密
封されたサンドアイソレータと、同サンドアイソレータ
内の液体圧力コントロール装置と、前記建物及び基礎に
配設された振動検知センサと、同センサの振動検知信号
を受けて前記液体圧力コントロール装置を作動せしめ、
前記サンドアイソレータ内の液圧を上昇せしめる制御装
置とから構成されている。

（作用） 水またはオイル等の液体で飽和された砂は、同妙に対し
て作用する建物荷重等の荷重に対して、砂の周囲に存在
する液体の圧力を差し引いた分の荷重（有効応力）を負
担するという特性を有している。砂粒子に有効応力が作
用している場合には、砂は水平方向に対しても横剛性（
せん断剛性）を持つが、何等かの原因で液圧が上昇する
と砂の有効応力は小さくなり、同時にせん断剛性も小さ
くなる。

本発明はこの原理を応用したものである。即ち、地震時
等において、前記振動検知センサーによる振動検知信号
が制御装置に送られ、同制御装置によって前記液体圧力
コントロール装置を制御して、建物と基礎との間に介装
され、建物重量を支持していた前記サンドアイソレータ
内の液圧を上昇せしめ、この圧力によってサンドアイソ
レータ内に密封された砂を液状化させ、同砂のせん断剛
性を低下させることによって地震時のせん断波（横波）
を遮断し、建物全体の揺れを低減するものである。

（実施例） 以下本発明を図示の実施例について説明する。

Ａはサンドアイソレータで、水またはオイルで飽和した
砂１をゴム製メンブレン２内に充填し、せん断変形の可
能なリング３を嵌装して拘束し、上下両端に支持プレー
ト４及び基板５を配設して構成されている。

図中６は水またはオイル供給管である。

ＢはサンドアイソレータＡ内の液体圧力コントロール装
置で、加圧タンク７またはコンプレッサと水またはオイ
ルタンク８とリリースパルプ９及びサーボバルブ１０と
より構成されている。

建物Ｃと基礎りとの間には前記サンドアイソレータＡ及
びダンパ１１が介装され、常時は同サンドアイソレータ
Ａによって建物Ｃの荷重を支承している。更に建物Ｃ及
び基礎りには加速度計より構成された振動検知センサー
１２が配設され、同センサー１２によって検知された信
号が装置全体を制御するパーソナルコンピュータによっ
て構成された制御装置Ｅに送られるようになっている。

図中１３は水またはオイルラインである。

図示の実施例は前記したように構成されているので、地
震が生じると、前記センサー１２によって揺れを検知し
、検知信号を制御装置已に送って前記液体圧力コントロ
ール装置Ｂを作動し、同装置Ｂによってサンドアイソレ
ータＡ内に加圧水またはオイルを供給し、同すンドアイ
ソレータＡ内の液圧を上昇し、砂を液状化してそのせん
断剛性を低減させることによって、地震時のせん断波（
横揺れ）を遮断して免震効果を発揮する。

なお前記サンドアイソレータＡ内の砂の液状化は、人為
的に液圧を加えなくても地震の揺れによって生じる。

このため水またはオイルで飽和された砂を密封したサン
ドアイソレータを用いることによって、極めて手軽な建
屋又は床免震が可能となる。

この場合に用いるサンドアイソレータは第２図乃至第４
回に示したものと同様で、水またはオイルラインがない
点だけが異なる。

（発明の効果） 本発明によれば前記したように、液体で飽和された砂が
密封されたサンドアイソレータを建物と基礎との間に介
装して、同すンドアイソレータ内液体圧力コントロール
装置と組合せ、同コントロール装置を建物及び基礎に配
設された振動検知センサの振動検知信号を受けた制御装
置によって制御し、前記サンドアイソレータ内の液圧を
上昇せしめ、同サンドアイソレータのせん断剛性を変化
させることによって、あらゆる地震に対して建物の揺れ
を最小限に抑えることができる。

また本発明に係る免震装置においては、建物荷重を支持
するサンドアイソレータは、砂が主材料であるため、高
価な積層ゴムを使用した従来の免震装置に比してコスト
を大幅に節減できる。

請求項２の発明は、液体で飽和された砂が密封されたメ
ンブレンと、同メンブレン外周に嵌装ざれたせん断変形
可能なメンブレン拘束リングとによって構成されたサン
ドアイソレータを構成したことによって、極めて手軽な
床免震装置を構成しうるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る砂の液状化特性を利用した免震装
置の一実施例を示す縦断面図、第２図はサンドアイソレ
ータの一実施例を示す縦断面図、第３図はその平面図、
第４図はその正面図である。 Ａ・・・サンドアイソレータ、 Ｂ・・・サンドアイソレータ内の液体圧力コントロール
装置、 Ｃ・・・建物、　　　　　　Ｄ・・・基礎、Ｅ・・・制
御装置、　　　　　１・・・砂、２・・・メンブレン、
　　　　３・・・リング、１２・・・振動検知センサ。 代理人　弁理士　岡　本　重　文 外１名

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）建物と基礎との間に介装され、液体で飽和された
   砂が密封されたサンドアイソレータと、同サンドアイソ
   レータ内の液体圧力コントロール装置と、前記建物及び
   基礎に配設された振動検知センサと、同センサの振動検
   知信号を受けて前記液体圧力コントロール装置を作動せ
   しめ、前記サンドアイソレータ内の液圧を上昇せしめる
   制御装置とからなることを特徴とする砂の液状化特性を
   利用した免震装置。
2. （２）前記サンドアイソレータは液体で飽和された砂が
   密封されたメンブレンと、同メンブレンの外周面に嵌装
   されたせん断変形可能なメンブレンと拘束リングとより
   構成された請求項１記載の砂の液状化特性を利用した免
   震装置。