JPH05163742A

JPH05163742A - 構造物の防振基礎

Info

Publication number: JPH05163742A
Application number: JP33182391A
Authority: JP
Inventors: Yoshiaki Nagataki; 慶明長瀧; Hiroaki Senoo; 博明妹尾; Osamu Mizuno; 修水野; Hisayoshi Hashizume; 尚慶橋詰
Original assignee: Taisei Corp
Current assignee: Taisei Corp
Priority date: 1991-12-16
Filing date: 1991-12-16
Publication date: 1993-06-29

Abstract

(57)【要約】【目的】施工が比較的容易でありながら、極めて高い
防振効果を有する防振基礎を提供する。【構成】基礎スラブ１の上面には、弾性体たる複数の
網状ばね４を介して、浮き基礎スラブ５が載置されてい
る。浮きスラブ５の上面には所定の間隔で基礎梁８が立
設されており、これら基礎梁８の上に構造物９が建築さ
れている。アンカーボルト６は浮きスラブ５の基礎梁８
と平坦部とを貫通しており、比較的小径の網状ばね１０
を介してナット１１により締結されている。振動発生源
から地盤２を介して基礎スラブ１に振動が伝播した場
合、基礎スラブ１と浮きスラブ５との間に介装された網
状ばね４が弾性変形し、振動の吸収と減衰とが行われ
る。この際、ナット１１の締め込み具合によって網状ば
ね１０のばね定数が変化し、構造物９の上下固有振動数
が調整される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】この発明は、地盤から構造物に振
動が伝達される率を低減させるための防振基礎に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】住宅やオフィスビル等の構造物を建設す
るにあたっては、地盤の表層部分に基礎を設置する必要
がある。そして、建設敷地の表層付近の地盤が硬質であ
り、基礎を直接設置できる場合には、地盤をある程度の
深さまで掘削した後、地盤上にフーチングを構築してこ
れらを基礎梁により連結するか、あるいは基礎梁自体を
布基礎とし、これらを土台に構造物を建設していた。ま
た、建設敷地の表層付近の地盤が軟弱であり、基礎を直
接設置できない場合には、杭を硬質地盤に到るまで打設
し、この杭の頭部にフーチングを構築した後、前述した
ものと同様に構造物を建設していた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】ところで、以上述べた
建設方法では、構造物はいずれも地盤に対して直接接触
しているため、次のような問題点があった。すなわち、
構造物の近くに大型車両が通行する道路、列車軌道、振
動を発生する工場等が在ったり、地盤の下に地下鉄が通
っているような場合、これらから発生する振動が地盤を
介して構造物に容易に伝わってしまうのである。そし
て、これらの振動は、構造物内部の人間や精密機器に対
し、不快感を与えたり誤作動を起こさせる等の種々の悪
影響を及ぼしていた。

【０００４】このような事態に対処する方法として、従
来より、構造物と振動源との間の地盤に地中壁や空溝等
を構築することが試みられている。ところが、有効な振
動遮断効果を発揮させるためには、かなりの深さにまで
これらを構築する必要があると共に、その構築長も長く
なり、狭い敷地や障害物が有る場所では構築が不可能で
あり、且つコストも非常に高くなる等の欠点があった。
また、構造物の基礎部と地盤との間にゴムシートを貼っ
たり、基礎部の周りの土を砂に置換したりする方法や、
実開平３−１００３８８号公報に記載された免振柱のよ
うに、床組等と柱との間に防振マットを介装させる方法
もあるが、ほとんど防振効果を期待できないのが現状で
あった。

【０００５】本発明はこのような従来装置の問題点に着
目してなされたもので、施工が比較的容易でありなが
ら、極めて高い防振効果を有する防振基礎を提供するこ
とを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】そこで本発明ではこの課
題を解決するために、第１に、地盤に支持される基礎ス
ラブと、当該基礎スラブの上方に配置され、構造物本体
が載置される浮き基礎スラブと、当該基礎スラブと当該
浮き基礎スラブとの間に介装された弾性体と、当該基礎
スラブに植え込まれ、当該基礎スラブと当該浮き基礎ス
ラブとの連結に供されるアンカーボルトと、当該アンカ
ーボルトを締結するナットとを具えたことを特徴とする
構造物の防振基礎を提案する。また、第２に、上記構成
において弾性体を網状ばねとしたことを特徴とする構造
物の防振基礎を提案する。

【０００７】

【作用】本発明では、地盤から基礎スラブに振動が入力
しても、その振動は介装された弾性体により吸収される
ため、構造物を搭載した浮き基礎スラブへの振動の伝播
が高い効率で防止される。そして、ナットの締め付け量
により弾性体のばね定数が変化するため、浮きスラブす
なわち構造物の固有振動数が調整される。また、弾性体
を網状ばねとしたものにあっては、網状ばねの有する大
きな内部摩擦により振動が速やかに減衰される。

【０００８】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１には、本発明の一実施例に係る構造物の
防振基礎を側面視により示し、図２には、図１中のＡ部
拡大断面視を示してある。また、図３，図４には、構造
物の振動試験結果ををグラフにより示し、網状ばね挿入
による振動低減率を示してある。

【０００９】図１，図２において、１は基礎スラブであ
り、掘削された地盤２内に敷かれた割栗石３の上に構築
されている。基礎スラブ１の上面には、弾性体たる複数
の網状ばね４を介して、浮き基礎スラブ（以降、浮きス
ラブと称する）５が載置されている。網状ばね４は中空
円盤形状であり、基礎スラブ１に埋め込まれたアンカー
ボルト６がその中心部を貫通するようになっている。網
状ばね４の周囲には軟質の発泡ウレタン７が充填されて
いるが、そのばね定数は網状ばね４に比して充分小さい
値に設定されている。浮きスラブ５の上面には所定の間
隔で基礎梁８が立設されており、これら基礎梁８の上に
構造物９が建築されている。アンカーボルト６には浮き
スラブ５の基礎梁８を貫通したものと平坦部を貫通して
たものとがあり、比較的小径の網状ばね１０を介してナ
ット１１により締結されている。図中、１２は網状ばね
１０と同径の平ワッシャであり、１３は基礎スラブ１お
よび浮きスラブ５の端部と地盤２との間に介装された隔
離材である。

【００１０】基礎の構築に当たっては、先ず地盤２を掘
削して割栗石３を敷設する。次に、隔離材１３を地盤２
の内壁に設置すると共にアンカーボルト６をセットし、
コンクリートを流し込んで基礎スラブ１を構築する。基
礎スラブ１の養生が終了したら、次に基礎スラブ１の上
面に網状ばね４と発泡ウレタン７と共に基礎梁８用の型
枠をセットし、コンクリートを流し込んで浮きスラブ５
を構築する。尚、アンカーボルト６には図示しないスペ
ーサパイプを被せておき、網状ばね４および発泡ウレタ
ン７との間に空隙が形成されるようにする。浮きスラブ
５の養生が終了したら、次にスペーサパイプを抜き取
る。しかる後、アンカーボルト６の上端部に網状ばね１
０と平ワッシャ１２とを嵌合させ、ナット１１で締め付
けることにより基礎スラブ１と浮きスラブ５との連結を
行う。

【００１１】基礎スラブ１と浮きスラブ５との連結に際
し、ナット１１を強く締め込むと、網状ばね４は圧縮さ
れ、そのばね定数が高くなる。その結果、浮きスラブ５
すなわち構造物９の上下固有振動数は上昇する。逆に、
ナット１１を緩めると、網状ばね４のばね定数が低くな
り、構造物９の上下固有振動数は低下する。以下、本実
施例の作用を説明する。

【００１２】振動発生源から地盤２を介して基礎スラブ
１に振動が伝播した場合、本実施例では、基礎スラブ１
と浮きスラブ５との間に介装された網状ばね４が弾性変
形することにより振動の吸収が行われる。そして、網状
ばね４は、その変形時において、構成エレメント間で衝
突や滑りに起因する大きな内部摩擦を生じるため、振動
を速やかに減衰させる。尚、基礎スラブ１の下降時に
は、ナット１１下部の網状ばね１０は圧縮変形する。こ
の際、前述したように、ナット１１の締め込み具合によ
って構造物９の上下固有振動数が変化するため、最適な
防振設計が可能となるのである。

【００１３】次に、防振設計の手順を述べる。先ず、地
盤２の周波数分析を行い、交通振動等から発生する卓越
振動数を把握する。次いで、建造物９の固有振動数をこ
の卓越振動数を平方根２で除した値に設定する。しかる
後、ナット１１を所定量締め込むことにより固有振動数
を調整する。尚、網状ばね４の厚みと固有振動数との関
係は予め実験等により得ておく。また、更に詳細な検討
を行う場合には、網状ばね−建造物振動モデルに、実測
交通振動波形を入力して応答計算を実施し、建造物９の
各階の最大振動が人体の恕限度を下回っていることを確
認する。

【００１４】本実施例では、このようにして防振基礎を
形成した後、防振基礎上に２階建て木造住宅を建築し、
トラック走行時における振動測定を行った。その結果、
図３（１階部分）と図４（２階部分）に示すように、上
下方向（Ｚ軸方向）の振幅について、従来（破線で示
す）に対して本実施例（実線で示す）が２〜７割低減し
たことが確認された。また、地盤２の振動を１とした場
合の各階の最大変位倍率を測定したが、図５に示すよう
に、従来に対して本実施例が、水平方向（Ｘ軸およびＹ
軸方向）で１〜９割に低減し、上下方向（Ｚ軸方向）で
３割に低減したことが確認された。

【００１５】以上で具体的実施例を説明したが、本発明
の実施態様はこの実施例に限られるものではない。例え
ば、上記実施例では弾性体として網状ばね４を用いた
が、ゴム等からなる他の弾性体を用いるようにしてもよ
いし、その場合に油圧ダンパー等の減衰装置を用いるよ
うにしてもよい。また、本発明を、倉庫やビルディング
等、住宅以外の構造物の基礎に適用するようにしてもよ
い。

【００１６】

【発明の効果】以上のように、本発明の防振基礎によれ
ば、基礎スラブと浮きスラブとの間に弾性体を介装させ
ると共に、基礎スラブと浮きスラブとをアンカーボルト
により連結してナットにより締め付けるようにようにし
たため、地盤の振動が構造物に伝達される率が効率よく
低減される一方、ナットの締め付け量により弾性体のば
ね定数が変化し、浮きスラブすなわち構造物の上下固有
振動数が調整できるという効果を奏する。また、弾性体
に網状ばねを用いたものにあっては、網状ばねの大きな
内部摩擦により振動の速やかな減衰が行われるという効
果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例に係る構造物の防振基礎を示
す側面図である。

【図２】図１中のＡ部拡大断面図である。

【図３】構造物の振動試験結果を示すグラフである。

【図４】構造物の振動試験結果を示すグラフである。

【図５】網状ばね挿入による振動低減率を示す図表であ
る

【符号の説明】

１基礎スラブ２地盤４網状ばね５浮き基礎スラブ６アンカーボルト８基礎梁９構造物１０網状ばね１１ナット１２平ワッシャ１３隔離材

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者橋詰尚慶東京都新宿区西新宿一丁目25番１号大成建設株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】地盤に支持される基礎スラブと、当該基
礎スラブの上方に配置され、構造物本体が載置される浮
き基礎スラブと、当該基礎スラブと当該浮き基礎スラブ
との間に介装された弾性体と、当該基礎スラブに植え込
まれ、当該基礎スラブと当該浮き基礎スラブとの連結に
供されるアンカーボルトと、当該アンカーボルトを締結
するナットとを具えたことを特徴とする構造物の防振基
礎。
【請求項２】前記弾性体を網状ばねとしたことを特徴
とする請求項１記載の構造物の防振基礎。