JPH09268587A - 制振材、制振用ブロック、及び制振工法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 工事費用が低廉で、かつ振動遮断壁体の変状
のおそれのない制振材、制振用ブロック、及び制振工法
を提供する。 【解決手段】 不織布からなる容器２Ａ内に多数のヒゲ
状ゴム製制振材３を収納して制振用ブロック１Ａを形成
し、鉄道等の振動源から地盤Ｇ中を伝播する振動の振動
伝播経路付近の地盤Ｇ中に制振用ブロック１Ａを埋設し
て制振壁１１Ａ等を形成し、地盤Ｇ中を通って伝達され
る振動を低減させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ゴムからなる制振
材、その制振材を用いた制振用ブロック、及びその制振
材又は制振用ブロックを用いて振動源からの振動を低減
させる制振工法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、鉄道や道路などの陸上交通路の周
辺においては、列車や自動車等の車両の走行に伴って発
生する振動を低減することが課題となっていた。振動を
低減するための対策としては、走行する車両自体や走
行路である軌道又は構造物に施す発生源対策、振動が
伝播する地盤等に施す伝播経路対策、振動を受ける家
屋等に施す受信部対策がある。

【０００３】このうち、伝播経路対策としては、振動発
生源と受信部との中間の地盤中に振動を遮断する構造
物、例えば地中壁を構築することが多かった。これらの
地中壁は、鋼矢板を連接させて構成したもの、コンクリ
ート壁、地中に溝を掘削しこの溝内に直方体状に形成さ
れた発泡スチロール樹脂（ＥＰＳ）部材を積層配置する
ことにより壁状構造を形成するものなどが知られてい
る。これらの地中振動遮断壁は、いずれも一定の振動遮
断効果が得られることが確認されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の地中振動遮断壁では、いずれの方式も、工事単価が
高く、特に、施工延長距離の長い鉄道や道路などでは、
全体の工事費用が莫大となる、という問題があった。

【０００５】また、鋼矢板方式では、鋼材が腐食するお
それがある一方、ＥＰＳ方式では、直方体部材が細かい
粒状の破片に破砕するおそれがある。また、ＥＰＳ部材
は、熱に弱く、化学薬品等にも反応し易く、変質又は劣
化のおそれがある。また、ＥＰＳ部材は水に浮くほど軽
量であるため、地下水位が高い場合には、壁体に大きな
浮力が作用し、壁体が変状するおそれがあった。したが
って、これらの方式では、当初の壁体の形状が変形し、
鉄道構造物等に不測の変状等の悪影響を及ぼす可能性が
ある、という問題があった。

【０００６】本発明は上記の問題を解決するためになさ
れたものであり、本発明の解決しようとする課題は、工
事費用が低廉で、かつ振動遮断壁体の変状のおそれのな
い制振材、制振用ブロック、及び制振工法を提供するこ
とにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明に係る制振材は、ゴムからなり、地盤中を伝
播する振動の振動伝播経路付近の前記地盤中に埋設され
ることにより、前記地盤中を通って伝達される振動を低
減させることを特徴とする。

【０００８】上記において、好ましくは、前記制振材
は、ゴムタイヤの加硫時に発生するヒゲ状突起を切除す
ることにより生成される。

【０００９】また、上記において、好ましくは、前記制
振材は、ゴム材料からなる部材を切断、破砕又は粉砕す
ることにより生成される。

【００１０】また、上記において、好ましくは、前記制
振材は、ゴム組成物を成形し加硫することにより生成さ
れる。

【００１１】また、本発明に係る制振用ブロックは、布
からなる容器内にゴムからなる制振材を多数収納するこ
とにより形成され、地盤中を伝播する振動の振動伝播経
路付近の前記地盤中に埋設され、前記地盤中を通って伝
達される振動を低減させることを特徴とする。

【００１２】上記制振用ブロックにおいて、好ましく
は、前記容器は内部に収納空間を有し閉じた立体状に形
成される。

【００１３】また、上記制振用ブロックにおいて、好ま
しくは、前記布は不織布又は織布で形成される。

【００１４】また、本発明に係る第１の制振工法は、地
盤中を伝播する振動の振動伝播経路付近の前記地盤に溝
を開削し、前記溝中にゴムからなる制振材を多数充填し
埋設することにより地中に制振壁を形成し、前記地盤中
を通って伝達される振動を低減させることを特徴とす
る。

【００１５】上記第１の制振工法において、好ましく
は、前記開削は、前記溝の崩落を防止する崩落防止手段
を併用しつつ行い、前記制振材の充填は前記崩落防止手
段を利用して行う。

【００１６】また、本発明に係る第２の制振工法は、地
盤中を伝播する振動の振動伝播経路付近の前記地盤に溝
を開削し、布からなる容器内にゴムからなる制振材を多
数収納した制振用ブロックを前記溝中に積層埋設するこ
とにより地中に制振壁を形成し、前記地盤中を通って伝
達される振動を低減させることを特徴とする。

【００１７】また、上記第２の制振工法において、好ま
しくは、前記開削は、前記溝の崩落を防止する崩落防止
手段を併用しつつ行い、前記制振用ブロックの積層埋設
は前記崩落防止手段を利用して行う。

【００１８】また、上記第２の制振工法において、好ま
しくは、前記積層される制振用ブロックのうち互いに接
触する面が千鳥状に食い違うように配置される。

【００１９】また、上記第１又は第２の制振工法におい
て、好ましくは、前記振動の発生源は陸上交通に供され
る構造物、又は前記地盤に振動を付与する機器を含む。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。

【００２１】図１は、本発明の一実施形態である制振用
ブロックの構成を示したものであり、図１（Ａ）は制振
用ブロックの外観構成を示す斜視図を、図１（Ｂ）は制
振用ブロックの断面図を、図１（Ｃ）は制振用ブロック
内に封入されるゴム製制振材の構成を示す斜視図を、図
１（Ｄ）及び図１（Ｅ）は制振用ブロックの他の構成例
を、それぞれ示している。

【００２２】図に示すように、この制振用ブロック１Ａ
は、不織布からなる直方体状の容器２Ａ内に後述するゴ
ム製の制振材３を多数収納することにより形成されてい
る。容器２Ａは、不織布のシート材上に展開図を描画し
て裁断し、辺のうちいくつかを縫製するなどして袋状に
形成する。その後、袋内に多数の制振材３を収納し、す
べての辺を縫製することにより、略直方体状に形状を整
える。

【００２３】上記の縫製の際、不織布製のテープ状部材
を別途用意し、袋の内部側から辺の部分に当て、その上
から縫製してもよい。このようにすると、制振材３が小
さい場合に、縫製部の隙間からこぼれ出ることを防止す
ることができる。

【００２４】また、容器２Ａは、不織布に限らず、土の
う等に使用される織った布であってもよい。さらに、容
器２Ａはポリエチレンのような合成樹脂製のシート材を
加工し、各辺を溶着等により接合することにより立体状
に形成してもよい。

【００２５】また、上記の制振材３は、図１（Ｃ）に示
すように、ゴムからなり、直径約１〜３ｍｍ程度で長さ
が約０．５〜３ｃｍ程度の略円柱状のヒゲ状部材であ
る。この制振材３は、一様な太さではなく、先細りのテ
ーパー状に形成されていてもよい。また、断面形状も円
形だけでなく、一部楕円形、多角形状のものであっても
よい。

【００２６】制振用ブロックとしては、図１に示す直方
体状のものだけでなく、他の形状のものも利用可能であ
る。例えば、図１（Ｄ）に示すように、不織布により略
円柱状に形成された容器２Ｂ内に制振材３を多数封入し
たような制振用ブロック１Ｂとして形成されてもよい
し、図１（Ｄ）に示すように、不織布により略３角柱状
に形成された容器２Ｃ内に制振材３を多数封入したよう
な制振用ブロック１Ｃとして形成されてもよい。

【００２７】また、上記以外の形状であってもよく、容
器の形状は、他の多角形断面の柱状、板状、球状等であ
ってもよい。また、図示はしないが、通常の袋状に形成
された容器に制振材３を多数封入したものでもよい。要
は、内部に収納空間を有し閉じた立体状に形成される容
器であればどのようなものであってもよいのである。

【００２８】容器２Ａ〜２Ｃ等への制振材３の封入にあ
たっては、ゴム製制振材３の個数が少なすぎると、後述
する制振壁状に構成したのち、外力等により制振用ブロ
ック１Ａ〜１Ｃ等の形状が変状しやすくなり、土構造等
に悪影響を及ぼす。したがって、ある程度以上の密度で
制振材３を封入する必要がある。

【００２９】しかしながら、容器２Ａ等の内部に過度に
高い密度でゴム製制振材３を封入すると、制振用ブロッ
ク１Ａ等があたかも一体成形のゴムブロックのような状
態となる。本発明の制振用ブロックでは、容器２Ａ等の
内部の制振材３自体が弾性変形を行うことのほか、制振
材３どうしがずれることにより振動エネルギーを吸収す
ることを企図しているので、容器内での制振材３どうし
のずれ移動ができないほど高密度に制振材を封入するこ
とは好ましくない。したがって、容器２Ａ〜２Ｃ等への
制振材３の封入にあたっては、制振材３どうしのずれ移
動が可能な程度の密度を目安とする。

【００３０】また、上記した制振用ブロック１Ａ〜１Ｃ
等の寸法には特に制限はないが、土木・建築用資材の一
種として取り扱われること、後述するように、積層、並
設等を行って制振壁等を構築すること、人力により取り
扱われること等を考慮すると、各寸法は、例えば１０ｃ
ｍ単位で、小さすぎずまた大きすぎない適当な寸法が望
ましく、直方体状の制振用ブロック１Ａの場合であれ
ば、例えば、２０ｃｍ×２０ｃｍ×４０ｃｍや２０ｃｍ
×３０ｃｍ×５０ｃｍ等の切りの良い寸法が好ましい。

【００３１】次に、上記した制振用ブロック１Ａ〜１Ｃ
等を用いた制振工法について説明する。図２は、上記し
た制振用ブロック１Ａ〜１Ｃ等を用いた制振工法の一例
を示す図である。また、図３は、図２に示す制振工法の
手順を説明する図である。

【００３２】図２は、コンクリートよう壁２１が設置さ
れた盛土２０上に鉄道の線路２２が設けられている場合
に、上記の制振用ブロックを用いて振動低減を行う例を
示したものである。図に示すように、線路２２は、バラ
スト２５と、バラスト上に並設されたマクラギ２３と、
マクラギ２３上にレール２４，２４が敷設されている。

【００３３】このような場合に、レール２４，２４上を
鉄道車両が走行すると、振動が地盤Ｇ中を伝播し、地点
Ｐ1 にまで伝わる。図２の例では、このような振動伝播
を阻止すべく、コンクリートよう壁２１の前面側の地盤
Ｇ中に浅い直壁状の制振壁１１Ａを設けるとともに、コ
ンクリートよう壁２１の背面側の地盤Ｇ中によう壁背面
に沿わせて斜壁状の制振壁１１Ｂを設けたものである。
図上、Ｐ1 は振動低減対策を必要とする家屋等の位置
（制振箇所）を示す。

【００３４】次に、上記のような制振壁の構築方法につ
いて、制振壁１１Ａを例に挙げて説明する。まず、図３
（Ａ）に示すように、コンクリートよう壁２１の前面の
地盤Ｇに溝１３を開削する。溝１３の位置は、振動源で
ある線路２２で発生した振動が地盤中を伝播し、例えば
地点Ｐ1 に到達する場合の振動伝播経路上に設定する。

【００３５】この溝１３は幅に比べて深さが深く、かつ
線路延長方向（図３の紙面の手前から奥に向かう方向）
に延設されるトレンチ状の溝である。開削にあたって
は、公知の掘削工法を用い、必要な場合には土留めやケ
ーシング等の壁面崩落防止対策を実施する。

【００３６】次に、この溝１３内に、上記した制振用ブ
ロック、例えば直方体状の制振用ブロック１Ａを積層
し、溝１３内に壁状の構造体である制振壁１１Ａを形成
し、地盤Ｇに密着させる（図３（Ｂ）参照）。この制振
壁１１Ａは、図に示すように、幅方向に３列の構造をな
し、各列は最下部から順に上方に向かって制振用ブロッ
ク１Ａが積み上げられている。

【００３７】制振用ブロックの積層にあたっては、公知
の積層工法、例えば人力積み又は機械による積層法を用
い、必要な場合にはケーシング等の壁面崩落防止具内に
制振用ブロックを収納し、溝の底部からケーシングを引
抜きつつ制振用ブロックを積層する等の対策を実施す
る。

【００３８】上記の各列は、個々の制振用ブロック１Ａ
の上下の切れ目の面（重積面）が一直線状に一致しない
ように、レンガ積みで行われているような「千鳥状」に
食い違うように構成されている。このため、図３（Ｂ）
に示す例では、第２列目の最下段と最上段に、１Ａの１
／２の高さを有する直方体状の制振用ブロック１Ｄを使
用している。

【００３９】これは、各列は、個々の制振用ブロック１
Ａの重積面を一直線状に一致させると、地盤Ｇ内におい
て、何らかの理由により制振壁１１Ａの一部に水平方向
の力が作用した場合に、その部分が水平方向にずれてし
まい、土構造物全体に悪影響を及ぼすおそれがあるから
である。

【００４０】また、他のレンガ積み方式と同様、直方体
状の制振用ブロック１Ａを縦横に並べて、上記したよう
な水平方向のみならず垂直方向、さらには線路延長方向
についても個々の制振用ブロック１Ａどうしが互いに接
触する面が一直線状に一致しないように積めば、地震対
策上もさらに好ましい。上記の制振壁は、図３に示す３
列に限らず、１列、２列、あるいは４列以上と、必要に
応じて列数を適宜設定可能である。

【００４１】次に、上記した図２の形式の制振壁の制振
効果について説明する。試験的に図４（Ａ）に示す実物
大の構造物を構築して振動試験を行った結果を図４
（Ｂ）に示す。

【００４２】図上、Ａ0 〜Ａ6 は振動レベル測定点を示
している。試験構造物の各部の寸法は、図４（Ａ）にお
いて、盛土２０の高さ（測定点Ａ1 からＡ0 までの高
さ）は２．４ｍ、線路２２の中心からコンクリートよう
壁２１の前端面までの距離は３．２ｍ、コンクリートよ
う壁２１の底板部の幅は２．２ｍ、コンクリートよう壁
２１の底板部上面からよう壁天端までの高さは２．４ｍ
であった。また、制振壁１１Ａの幅は１ｍ、深さは１．
５ｍであった。また、制振壁１１Ｂの幅は１ｍ、深さは
コンクリートよう壁２１の背面に沿って底板の背面側の
上面まで（約２．７ｍ）であった。

【００４３】そして、振動レベルを測定した測定点位置
は、測定点Ａ0 がよう壁天端中央位置（線路２２の中心
から水平距離約３ｍの位置）、測定点Ａ1 がよう壁前端
面直下の地表位置（線路２２の中心から水平距離３．２
ｍの位置）、測定点Ａ2 がＡ1 から水平距離２．５ｍの
地表位置（線路２２の中心から水平距離５．７ｍの位
置）、測定点Ａ3 がＡ1 から水平距離５．０ｍの地表位
置（線路２２の中心から水平距離８．２ｍの位置）、測
定点Ａ4 がＡ1 から水平距離１０．０ｍの地表位置（線
路２２の中心から水平距離１３．２ｍの位置）、測定点
Ａ5 がＡ1 から水平距離２０．０ｍの地表位置（線路２
２の中心から水平距離２３．２ｍの位置）、測定点Ａ6
がＡ1 から水平距離４０．０ｍの地表位置（線路２２の
中心から水平距離４３．２ｍの位置）であった。

【００４４】また、振動は、重量３０ｋｇの重錘を所定
高さ（地上１ｍ程度）から落下させ、垂直振動を与え
た。この結果、各測定点Ａ0 〜Ａ6 で測定された振動レ
ベルを図４（Ｂ）に示す。図において、横軸の各点は測
定点位置を、縦軸は振動レベル（単位ｄＢ：デシベル）
を示している。また、図上、黒丸点を結んだ曲線ａは制
振対策を何ら施していない場合を、白丸点を結んだ曲線
ｂは図４に示すような制振壁を発泡スチロール樹脂（Ｅ
ＰＳ）部材で構築した場合を、三角点を結んだ曲線ｄは
図４に示す制振壁をヒゲ状のゴム製制振材３によって構
築した場合を、それぞれ示している。四角点を結んだ曲
線ｃについては後述する。

【００４５】なお、曲線ｄの場合においては、各制振壁
１１Ａ′，１１Ｂ′は、制振用ブロック１Ａを積層して
形成したものではなく、コンクリートよう壁２１の前面
側の地盤Ｇ中に浅い垂直な開削溝を設けるとともに、コ
ンクリートよう壁２１の背面側の地盤Ｇ中によう壁背面
に沿わせて斜めの開削溝を設け、各開削溝の内壁面と内
底面あるいは開削溝の終端部の内側面等を不織布シート
１２等の分離部材で覆い、制振材３が地盤Ｇとは直接接
触しないようにした後に、不織布シート内空間に多数の
制振材３を直接投入し充填することにより形成してい
る。

【００４６】図４（Ｂ）に示すように、無対策（曲線
ａ）の場合に比べ、上記の制振対策を実施した場合は、
例えば測定点Ａ3 において、振動レベルで８ｄＢ程度の
振動低減効果を示した。また、測定点Ａ2 〜Ａ6 の間で
は、無対策の場合に比べ、つねに５ｄＢ以上の振動低減
効果を示している。したがって、制振材３を用いた制振
工法は、無対策の場合に比べ顕著な効果を有することが
認められる。

【００４７】また、ＥＰＳ部材を用いた制振工法の場合
（曲線ｂ）と比較すると、上記の制振工法の場合は、例
えば測定点Ａ5 において、振動レベルで５ｄＢ程度の振
動低減効果を示した。また、測定点Ａ2 〜Ａ6 の間で
は、ＥＰＳ方式の場合に比べ、上記の制振工法の場合
は、つねに２ｄＢ以上の振動低減効果を示している。し
たがって、制振材３を用いた制振工法は、ＥＰＳ方式の
制振工法と比較しても優れていることが認められる。

【００４８】上記の振動試験は、垂直方向の振動成分に
ついての結果であるが、水平方向の振動試験も図示等は
していないが実施されており、この場合も上記とまった
く同様に、上記の制振材３が良好な振動低減作用を有す
ることが確認されている。

【００４９】上記においては、振動源として線路、ある
いは線路上を走行する鉄道車両を例に挙げたが、振動源
が道路、あるいは道路上を走行する自動車等、さらには
工場等におけるモーター、機関等の一般の各種施設の各
種機器等であっても同様の振動低減効果が期待できるこ
とは明らかである。

【００５０】上記のように、本実施形態の制振壁の効果
が顕著な理由は、多数の制振材３により形成された地中
壁が振動を受けると、振動のエネルギーが個々の制振材
３自体の弾性変形、及び制振材３どうしで構成される構
造体の減衰性等により吸収されるためと推測される。

【００５１】上記の振動試験では、制振壁は、多数の制
振材３を開削溝内に分離部材等を介して直接充填する方
式（以下、「制振材直接充填方式」という。）により形
成しているが、図１に示すような制振材３を容器２Ａ等
に封入した制振用ブロック１Ａ等を開削溝内に積層埋設
する方式（以下、「制振用ブロック積層埋設方式」とい
う。）によって制振壁を形成する場合も同様な効果が得
られることは明らかである。

【００５２】制振材直接充填方式では、全体を不織布シ
ート１２等の分離部材で覆うとしても、施工後長期間経
過した場合に、制振材３どうしの間隙に地盤の土砂が混
入し振動減衰性能が低下する可能性もあるが、制振用ブ
ロック積層埋設方式では、上記した土砂の混入をさらに
厳重に防止することができる。

【００５３】一方、制振材直接充填方式では、制振用ブ
ロック積層埋設方式と同等の制振効果が得られ、しかも
制振用ブロック積層埋設方式に比べ施工がより簡易であ
り工事費用もより低減される、という利点がある。

【００５４】この制振材直接充填方式においては、制振
用ブロック積層埋設方式の場合と同様、溝の開削にあた
っては、公知の掘削工法を用い、必要な場合には土留め
やケーシング等の壁面崩落防止対策を実施してもよい。
また、分離部材は、不織布シートに限らず、織布シート
であってもよいし、ポリエチレンのような合成樹脂製の
シート材であってもよい。

【００５５】次に、制振用ブロック積層埋設方式を用い
た制振工法の他の例について説明する。図５は、本実施
形態の制振壁を鉄道構造物や道路構造物又は他の振動源
に対して用いる例を示した図である。

【００５６】図５（Ａ）は、盛土２７に石積みよう壁２
６が設けられた場合に、石積みよう壁２６の前面及び背
面の地盤Ｇ中に地中壁状の制振壁１１Ｃ及び１１Ｄを設
け、各制振壁を、上記した制振材直接充填方式、又は制
振用ブロック１Ａ等による制振用ブロック積層埋設方式
により形成した例を示している。

【００５７】図上、２８は振動源である鉄道線路や道路
を、Ｐ2 は振動低減対策を施すべき家屋等（制振箇所）
の位置を、それぞれ示している。この場合、よう壁前面
の制振壁１１Ｃは図２，４の場合における制振壁１１Ａ
と同様の構造であるが、よう壁背面の制振壁１１Ｄは図
２，４の場合と異なり、石積みよう壁２６の背面に沿わ
せず、よう壁背面から若干離間させ、かつ直壁状に形成
されている。

【００５８】このように構成した場合でも、各制振壁１
１Ｃ，１１Ｄは、振動源２８で発生し地盤Ｇ中を伝播す
る振動の振動伝播経路上の地盤Ｇ中に形成されているた
め、点Ｐ2 へ伝播しようとする振動を効果的に低減し得
ると考えられる。上記において、２６は石積みよう壁を
想定したが、２６はコンクリートブロックを積み上げて
形成したよう壁であってもよい。

【００５９】また、図５（Ｂ）は、地盤Ｇ上にコンクリ
ート高架橋２９が設けられた場合に、コンクリート高架
橋２９の基礎の側部に沿わせて地盤Ｇ中に直立地中壁状
の制振壁１１Ｅ及び１１Ｆを設け、各制振壁を、上記し
た制振材直接充填方式、又は制振用ブロック１Ａ等によ
る制振用ブロック積層埋設方式により形成した例を示し
ている。

【００６０】図上、３０は振動源である鉄道線路や道路
を、Ｐ3 は振動低減対策を施すべき家屋等（制振箇所）
の位置を、それぞれ示している。このように、制振対象
がコンクリート構造物の場合には、振動源３０で発生し
た振動は、コンクリート構造物内を伝達した後に基礎か
ら地盤Ｇ中に入って地盤Ｇ中を伝播するが、この振動の
振動伝播経路上の地盤Ｇ中に各制振壁１１Ｅ，１１Ｆが
形成されているため、この場合も、点Ｐ3 へ伝播しよう
とする振動を効果的に低減し得ると考えられる。上記に
おいて、２９はコンクリート高架橋を想定したが、２９
は橋梁のコンクリート橋脚、コンクリート橋台、あるい
は橋梁の石積み橋脚、石積み橋台等にも応用可能であ
る。

【００６１】また、図５（Ｃ）は、地盤Ｇ上に盛土３１
が設けられた場合に、盛土３１の両側の斜面最下部付近
の地盤Ｇ中に直立地中壁状の制振壁１１Ｇ及び１１Ｈを
設け、各制振壁を、上記した制振材直接充填方式、又は
制振用ブロック１Ａ等による制振用ブロック積層埋設方
式により形成した例を示している。

【００６２】図上、３２は振動源である鉄道線路や道路
を、Ｐ4 は振動低減対策を施すべき家屋等（制振箇所）
の位置を、それぞれ示している。このように構成した場
合でも、各制振壁１１Ｇ，１１Ｈは、振動源３２で発生
し地盤Ｇ中を伝播する振動の振動伝播経路上の地盤Ｇ中
に形成されているため、点Ｐ4 へ伝播しようとする振動
を効果的に低減し得ると考えられる。

【００６３】図５（Ｄ）は、地盤Ｇ上に切土３３が設け
られた場合に、切土３３の両側の斜面最下部付近の地盤
Ｇ中に直立地中壁状の制振壁１１Ｊ及び１１Ｋを設け、
各制振壁を、上記した制振材直接充填方式、又は制振用
ブロック１Ａ等による制振用ブロック積層埋設方式によ
り形成した例を示している。

【００６４】図上、３４は振動源である鉄道線路や道路
を、Ｐ5 は振動低減対策を施すべき家屋等（制振箇所）
の位置を、それぞれ示している。このように構成した場
合でも、各制振壁１１Ｊ，１１Ｋは、振動源３４で発生
し地盤Ｇ中を伝播する振動の振動伝播経路上の地盤Ｇ中
に形成されているため、点Ｐ5 へ伝播しようとする振動
を効果的に低減し得ると考えられる。

【００６５】また、図５（Ｅ）〜図５（Ｇ）は、地盤Ｇ
上には特に構造物は構築されていないが、地盤Ｇに半地
下式の振動源３５が設けられた場合に、振動源３５の周
囲の離間した位置の地盤Ｇ中に４角形状に閉合した直立
地中壁状の制振壁１１Ｌを設け、制振壁を、上記した制
振材直接充填方式、又は制振用ブロック１Ａ等による制
振用ブロック積層埋設方式により形成した例を示してい
る。

【００６６】図上、Ｐ6 は振動低減対策を施すべき家屋
等（制振箇所）の位置を示している。このように構成し
た場合でも、制振壁１１Ｌは、振動源３５で発生し地盤
Ｇ中を伝播する振動の振動伝播経路上の地盤Ｇ中に形成
されているため、点Ｐ6 へ伝播しようとする振動を効果
的に低減し得ると考えられる。制振壁の形状は、１１Ｌ
には限定されず、例えば、図５（Ｇ）に示すように、円
形に閉合する直立地中壁状の制振壁１１Ｍとしてもよ
い。

【００６７】制振壁の形態は上記の各例に限定されず、
一般に、地盤Ｇ中を伝播する振動の振動伝播経路付近の
地盤Ｇ内に形成される壁状構造体であればどのようなも
のであってもよく、壁状構造体の形成方法も、上記した
制振材直接充填方式によってもよいし、制振用ブロック
積層埋設方式によってもよい。また、壁は直壁でも斜壁
でもよい。

【００６８】また、上記の制振壁を、振動源の構造物等
に沿わせるようにして形成しなくても、単に振動源と家
屋等の中間の振動伝播経路に直交しそれを遮断するよう
な位置に制振壁を設置するだけであっても一定の振動低
減効果を得ることができると考えられる。

【００６９】次に、上記した制振用ブロック１Ａ等に用
いる制振材３の製造方法について、図６を参照しつつ説
明する。図６（Ａ）は、自動車用タイヤの製造工程の最
終工程を示したもので、タイヤ形状に成形された加硫前
のタイヤＴ1 が、金型４３，４４内に収納され、かつ金
型４３，４４は外型４１，４２内に収納されている。こ
の状態で加熱を行うと、ゴム原料の中の個々の高分子鎖
にイオウ（Ｓ）原子の架橋が形成され、ゴム原料が３次
元的網目構造を持つ弾性材料に変化する。この工程を
「加硫工程」という。この場合、金型４３，４４には、
タイヤ表面と金型との間隙の空気を逃がすため、タイヤ
の外周部付近に空気抜孔４５，４６が設けられている。

【００７０】このような構成により、タイヤの加硫を行
うと、加硫前タイヤＴ1 のゴムは可塑性を有しているた
め、タイヤ表面のゴムの一部が空気抜孔４５，４６内に
入り込む。このため、加硫終了後にタイヤを金型４３，
４４から取り出すと、図６（Ｂ）に４７で示すようなヒ
ゲ状の突起がタイヤ表面に形成される。このヒゲ状突起
４７は、直径約１〜３ｍｍ程度で長さが約０．５〜３ｃ
ｍ程度の略円柱状をなしている。このヒゲ状突起４７
は、製品としてのタイヤにとっては不要な部分であり、
切除する必要がある。

【００７１】このため、図６（Ｂ）に示すように、モー
ター等の駆動源５１により回転されるローラー５２上に
加硫後のタイヤＴ2 を載せて回転させ、タイヤＴ2 の外
周部付近にカッター５３を当てることにより、ヒゲ状突
起４７を切除すると、上記した制振材３が得られる。

【００７２】上記のヒゲ状突起を切除したゴム片は、タ
イヤ製造上の副産物であるが、従来は廃棄物として処分
されていたものである。したがって、これらのゴム片を
上記した制振材として利用すれば、制振材の製造コスト
が低減される一方、タイヤ製造工程で発生する廃棄物を
有効利用することにより廃棄物処分量を減らすことがで
き、自然環境保護の観点からも好ましい。

【００７３】また、ゴムは、材質が長期間にわたって劣
化せず、腐食等により失われないため、この点は、逆に
制振壁の制振性能の維持及び制振壁の形状保持の点で有
利である。また、タイヤに用いられるゴム組成物の比重
は１．１〜１．２程度であるため、水より重く、制振壁
の施工箇所の地下水位が高い場合であっても、これらの
制振材からなる制振壁に大きな浮力が作用することはな
い。したがって、ＥＰＳ式の制振壁のように不測の変状
のおそれもない。

【００７４】上記した制振用ブロック１Ａ等の容器２Ａ
内に収納するゴム製制振材としては、他の方式によって
製造される他の形状の部材も利用可能である。以下に、
上記した制振用ブロック１Ａ等に用いる他の制振材の製
造方法について説明する。以下に説明する方法は、廃タ
イヤを加工することによりゴム製制振材を形成するもの
である。図７（Ａ）に示すように、まず廃タイヤＴ3 を
カッター等により切断線Ｌ1 で輪切りにし、２つのタイ
ヤ半体に分割する。次に、これらのタイヤ半体を切断線
Ｌ2 により放射状に切断し、切断片６１に分割する。

【００７５】次に、上記のようにして形成された切断片
６１を、図７（Ｂ）に示す破砕機によりさらに細かく破
砕する。この破砕機は、１対の破砕部６２ａ，６２ｂを
備えている。各破砕部６２ａ，６２ｂは、図７（Ｂ）の
手前から奥に向う方向（軸方向）に延設された回転軸６
５ａ，６５ｂに複数の星形盤状のカッター６３ａ，６３
ｂが所定間隔で取り付けられ、互いに櫛状に噛み合うよ
うに配置されている。また、破砕機の本体側には、軸方
向に複数のスクレーパー６４ａ，６４ｂが一定の間隔で
取り付けられ、カッター６３ａ，６３ｂと互いに櫛状に
噛み合うように配置されている。

【００７６】このような構成により、図示しないモータ
ー等の駆動源により回転軸６５ａ，６５ｂを回転させ、
破砕機の上方から切断片６１を投入すると、切断片６１
はカッターやスクレーパーによりさらに細かい破砕片６
６に破砕される。このようにして形成されるゴム破砕片
６６は、略多角形状の板状に形成され、その概略の外径
寸法は、５〜２０ｃｍ程度である。

【００７７】これらの破砕ゴム片６６も上記した制振材
として容器２Ａ内に収納され制振用ブロックを形成する
ことが可能である。このような廃タイヤ破砕ゴム片を、
上記した図４（Ａ）に示す制振壁１１Ａ，１１Ｂ用の溝
内に充填し、上記と同様の振動試験を行った結果が、図
４（Ｂ）において四角点を結んだ曲線ｃである。制振対
策を施していない場合の曲線ａ、ＥＰＳ部材による制振
壁を形成した場合の曲線ｂ、ヒゲ状制振材３により制振
壁を形成した場合の曲線ｄと比較すると、この廃タイヤ
破砕ゴム片により制振壁を形成した場合（曲線ｃ）は、
無対策（曲線ａ）の場合に比べ、例えば測定点Ａ2 にお
いて、振動レベルで６ｄＢ程度の振動低減効果を示し
た。また、測定点Ａ2 〜Ａ6 の間では、無対策の場合に
比べ、つねに３ｄＢ以上の振動低減効果を示している。
したがって、廃タイヤ破砕ゴム片を用いた制振工法は、
無対策の場合に比べ顕著な効果を有することが認められ
る。

【００７８】また、廃タイヤ破砕ゴム片を用いた制振工
法をＥＰＳ部材を用いた制振工法の場合（曲線ｂ）と比
較すると、例えば測定点Ａ5 において、振動レベルで４
ｄＢ程度の振動低減効果を示した。また、測定点Ａ2 〜
Ａ6 の間では、ＥＰＳ方式の場合に比べ、つねに１ｄＢ
以上の振動低減効果を示している。したがって、本実施
形態の制振工法は、ＥＰＳ方式の制振工法と比較しても
優れていることが認められる。

【００７９】また、廃タイヤ破砕ゴム片を用いた制振工
法を、上記したヒゲ状制振材３を用いた制振工法の場合
（曲線ｄ）と比較すると、測定点Ａ2 〜Ａ6 の間では、
同等又はそれ以上の振動低減効果を示している。したが
って、廃タイヤ破砕ゴム片を用いた制振工法は、ヒゲ状
制振材３を用いた制振工法と比較しても遜色がないこと
が認められる。

【００８０】上記の振動試験は、垂直方向の振動成分に
ついての結果であるが、水平方向の振動試験も図示等は
していないが実施されており、この場合も上記とまった
く同様に、上記の廃タイヤ破砕ゴム片を用いた制振材が
良好な振動低減作用を有することが確認されている。

【００８１】また、上記の振動試験では、廃タイヤ破砕
ゴム片を用いた制振壁は、多数の廃タイヤ破砕ゴム片を
開削溝内に分離部材等を介して直接充填する「制振材直
接充填方式」により形成しているが、図１に示すような
容器２Ａ等に廃タイヤ破砕ゴム片を封入した制振用ブロ
ック等を開削溝内に積層埋設する「制振用ブロック積層
埋設方式」によって制振壁を形成する場合も同様な効果
が得られることは明らかである。

【００８２】廃タイヤは、現在、セメントキルンへの投
入等、サーマルリサイクルタイヤや原形利用として防舷
材等に再利用されているが、廃タイヤを破砕し、制振材
の材料として活用すれば、制振材の製造コストが低減さ
れるとともに、有効なリサイクル分野が創出される。

【００８３】また、材質が長期間にわたって劣化せず、
腐食等により失われないので、逆に制振壁の制振性能の
維持及び制振壁の形状保持の点では有利である。また、
タイヤに用いられるゴム組成物の比重は１．１〜１．２
程度であるため、水より重く、制振壁の施工箇所の地下
水位が高い場合であっても、制振壁に大きな浮力が作用
することはない。したがって、ＥＰＳ式の制振壁のよう
に不測の変状のおそれもない。

【００８４】上記した廃タイヤを再利用する方式は、他
の種々の形態のものが実施可能である。図７で説明した
タイヤ破砕方法以外に、廃タイヤに液体窒素等を噴射し
冷凍させることにより材質を脆くして破砕する方法、廃
タイヤを有機溶剤等に浸漬し膨潤させることにより強度
を低下させて破砕する方法、あるいは廃タイヤを２００
〜３５０°Ｃ程度に加熱して発泡軟化又は脆化させて破
砕する方法等が採用可能である。

【００８５】また、形成されるゴム片の外径寸法につい
ても、上記した各破砕方法を組み合わせたり多段階に行
うことにより、さらに小さくし、塊状、粒子状等に破
砕、又は粉砕することも可能である。

【００８６】また、再利用する対象は、廃タイヤに限定
されない。その他に例えば、ベルトコンベア用ゴム部
材、ゴム板、ゴムホース等でもよく、一般にゴム材料か
らなる部材であればどのようなものであっても利用可能
である。

【００８７】本発明は、さらに他の形態でも実施可能で
ある。上記した実施形態では、タイヤ製造工程の副産物
やゴム製廃材から制振材を形成する例について説明した
が、制振材は、一般のゴム製品と同様に、ゴム原料から
新たに製造することも可能である。

【００８８】その一例を図８に示す。ミキサー等のゴム
練り装置により均一に練混ぜられたゴム組成物７０を、
図８（Ａ）に示すように、押出機７１に投入する。押出
機７１は、モーター７２と、モーター７２により駆動さ
れる押出用スクリュー７３を有しており、モーター７２
を回転させることにより、可塑性を有するゴム組成物７
０は、押出機７１のノズルから排出される。このように
してノズル７４から排出された柱状のゴム原料をカッタ
ー７５で所定寸法に切断することにより、素材７６が形
成される。

【００８９】次に、図８（Ｂ）に示すように、この素材
７６を金型７８に入れ、加硫室７７内で高温の蒸気雰囲
気中に所定時間置くことにより、「加硫」がおこなわ
れ、弾性を有するゴムに変化する。その後、金型７８を
加硫室７７から出し、金型７８からできあがった制振材
を取り出す。このようにしても、上記した制振用ブロッ
ク１Ａ等に用いる制振材を製造することができる。

【００９０】上記のように、ゴム原料から新たに制振材
を製造する場合、ゴム原料は、天然ゴムや合成ゴムに改
質剤を混合して生成される。合成ゴムとしては、イソプ
レンゴム、スチレン−ブタジエンゴム、クロロプレンゴ
ム、エチレン−プロピレン−ジエンターポリマー、ハロ
ブチルゴム、ブチルゴム等を含む。また、改質剤として
は、カーボン、イオウ、石油系オイル等の軟化剤、酸化
亜鉛、ステアリン酸等の加硫助剤などを含む。

【００９１】例えば、乗用車用のバイアスタイヤにおけ
る上記各成分の構成比率は、天然ゴムや合成ゴムなどの
ゴムが３０〜４０％、カーボンが２０〜３０％、イオウ
が０．５〜１．５％、石油系オイル等の軟化剤が１５〜
２０％、酸化亜鉛が１〜１．５％、加硫助剤そのたが２
〜７％となっている。乗用車用バイアスタイヤには、上
記のほかに、ナイロン、ポリエステル等の繊維、スチー
ルなども含まれている。上記の各成分の組成比率は、タ
イヤ用途により種々異なっている。

【００９２】また、上記のようにして、ゴム原料から制
振材を形成する場合には、練混ぜ後加硫前の素材（図８
（Ａ）における７６）は、可塑性を有しているから、金
型（図８（Ｂ）における７８）の内面形状により所望の
形状に形成することができる。したがって、図９（Ａ）
に示すような四角柱状、図９（Ｂ）に示すような円筒
状、図９（Ｃ）に示すような略Ｌ字断面の細長材状、図
９（Ｄ）に示すような球状、図９（Ｅ）に示すような円
錐状、等に形成することができる。

【００９３】もちろん、これらに限定はされず、他の形
状であってもよく、一般に、多角形断面の柱状体、円柱
体、柱状体に種々の断面形状の貫通孔を設けた筒状体、
種々の断面形状の細長材、球体、直方体、立方体、多面
体、各種の錐体、板状体など立体であればどのようなも
のであってもよい。

【００９４】このようなゴム原料から新たに形成された
制振材の場合も、上記したヒゲ状ゴム片を用いた制振材
や、廃タイヤ破砕ゴム片を用いた制振材と同様の制振効
果を発揮することは明白である。また、上記各制振材と
同様に、その材質が長期間にわたって劣化せず、腐食等
により失われないから、制振壁の制振性能の維持及び制
振壁の形状保持の点でも有利である。

【００９５】また、タイヤに用いられるゴム組成物の比
重は１．１〜１．２程度であるため、水より重く、制振
壁の施工箇所の地下水位が高い場合であっても、制振壁
に大きな浮力が作用することはない。したがって、ＥＰ
Ｓ式の制振壁のように不測の変状のおそれもない。

【００９６】なお、本発明は、上記各実施形態に限定さ
れるものではない。上記各実施形態は、例示であり、本
発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的
に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、
いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含され
る。

【００９７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ゴムからなる制振材を直接に、あるいは布からなる容器
内に多数のゴム片を収納して形成した制振用ブロック
を、地盤中を伝播する振動の伝播経路付近の地盤中に充
填あるいは積層することにより埋設して制振壁を構成す
るので、地盤中を通って伝達される振動を有効に低減さ
せることができる。また、制振材を、ゴムタイヤの加硫
時に発生するヒゲ状突起を切除することにより生成した
り、廃タイヤ等のゴム材料からなる部材を切断、破砕又
は粉砕することにより生成すれば、制振対策に要する工
事費用を低減させることができる。さらに、制振材はゴ
ム製であるので材質の劣化がほとんどなく、制振壁の変
状を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態である制振用ブロックの構成
を示す図である。

【図２】図１に示す制振用ブロックを用いた制振工法の
例を示す図である。

【図３】図２に示す制振工法の手順を説明する図であ
る。

【図４】本発明に係る制振工法の制振効果を示す図であ
る。

【図５】本発明に係る制振工法の他の例を示す図であ
る。

【図６】図１に示す制振材の製造方法を説明する図であ
る。

【図７】本発明に係る他の制振材の製造方法を説明する
図（１）である。

【図８】本発明に係る他の制振材の製造方法を説明する
図（２）である。

【図９】本発明に係る制振材の形状の例を示す図であ
る。

【符号の説明】 １Ａ〜１Ｄ 制振用ブロック ２Ａ〜２Ｃ 容器 ３ 制振材 １１Ａ〜１１Ｍ 制振壁 １２ 不織布シート ２０ 盛土 ２１ コンクリートよう壁 ２２ 線路 ２３ マクラギ ２４ レール ２５ バラスト ２６ 石積よう壁 ２７ 盛土 ２８，３０，３２，３４，３５ 振動源 ２９ コンクリート高架橋 ３１ 盛土 ３３ 切土 ４１，４２ 外型 ４３，４４ 金型 ４５，４６ 空気抜孔 ４７ ヒゲ状突起 ５１ 駆動源 ５２ ローラー ５３ カッター ６１ 切断片 ６２ａ，６２ｂ 破砕部 ６３ａ，６３ｂ カッター ６４ａ，６４ｂ スクレーパー ６５ａ，６５ｂ 回転軸 ６６ 破砕片 ７０ ゴム原料 ７１ 押出機 ７２ モーター ７３ 押出用スクリュー ７４ ノズル ７５ カッター ７６ 素材 ７７ 加硫室 ７８ 金型 Ａ0 〜Ａ6 測定点 Ｇ 地盤 Ｌ1 ，Ｌ2 切断線 Ｐ1 〜Ｐ6 制振箇所 Ｔ1 加硫前タイヤ Ｔ2 加硫後タイヤ Ｔ3 廃タイヤ

フロントページの続き (72)発明者 羽矢 洋 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 室野 剛隆 東京都国分寺市光町二丁目８番地38 財団 法人鉄道総合技術研究所内 (72)発明者 山上 清 埼玉県所沢市くすのき台一丁目11番地の２ 西武建設株式会社内 (72)発明者 鎌野 治樹 埼玉県所沢市くすのき台一丁目11番地の２ 西武建設株式会社内 (72)発明者 有田 正美 東京都小平市小川東町五丁目11番26号 日 の出コーポ205

Claims (13)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ゴムからなり、地盤中を伝播する振動の
   振動伝播経路付近の前記地盤中に埋設されることによ
   り、前記地盤中を通って伝達される振動を低減させるこ
   とを特徴とする制振材。
2. 【請求項２】 請求項１記載の制振材は、ゴムタイヤの
   加硫時に発生するヒゲ状突起を切除することにより生成
   されることを特徴とする制振材。
3. 【請求項３】 請求項１又は請求項２に記載の制振材
   は、ゴム材料からなる部材を切断、破砕又は粉砕するこ
   とにより生成されることを特徴とする制振材。
4. 【請求項４】 請求項１ないし請求項３のいずれか１項
   に記載の制振材は、ゴム組成物を成形し加硫することに
   より生成されることを特徴とする制振材。
5. 【請求項５】 布からなる容器内にゴムからなる制振材
   を多数収納することにより形成され、地盤中を伝播する
   振動の振動伝播経路付近の前記地盤中に埋設され、前記
   地盤中を通って伝達される振動を低減させることを特徴
   とする制振用ブロック。
6. 【請求項６】 請求項５記載の制振用ブロックにおい
   て、前記容器は内部に収納空間を有し閉じた立体状に形
   成されることを特徴とする制振用ブロック。
7. 【請求項７】 請求項５又は請求項６に記載の制振用ブ
   ロックにおいて、前記布は不織布又は織布で形成される
   ことを特徴とする制振用ブロック。
8. 【請求項８】 地盤中を伝播する振動の振動伝播経路付
   近の前記地盤に溝を開削し、前記溝中にゴムからなる制
   振材を多数充填し埋設することにより地中に制振壁を形
   成し、前記地盤中を通って伝達される振動を低減させる
   ことを特徴とする制振工法。
9. 【請求項９】 請求項８記載の制振工法において、前記
   開削は、前記溝の崩落を防止する崩落防止手段を併用し
   つつ行い、前記制振材の充填は前記崩落防止手段を利用
   して行うことを特徴とする制振工法。
10. 【請求項１０】 地盤中を伝播する振動の振動伝播経路
    付近の前記地盤に溝を開削し、布からなる容器内にゴム
    からなる制振材を多数収納した制振用ブロックを前記溝
    中に積層埋設することにより地中に制振壁を形成し、前
    記地盤中を通って伝達される振動を低減させることを特
    徴とする制振工法。
11. 【請求項１１】 請求項１０記載の制振工法において、
    前記開削は、前記溝の崩落を防止する崩落防止手段を併
    用しつつ行い、前記制振用ブロックの積層埋設は前記崩
    落防止手段を利用して行うことを特徴とする制振工法。
12. 【請求項１２】 請求項１０又は請求項１１に記載の制
    振工法において、前記積層される制振用ブロックのうち
    互いに接触する面は千鳥状に食い違うように配置される
    ことを特徴とする制振工法。
13. 【請求項１３】 請求項８ないし請求項１２のうちのい
    ずれか１項に記載の制振工法において、前記振動の発生
    源は陸上交通に供される構造物、又は前記地盤に振動を
    付与する機器を含むことを特徴とする制振工法。