波動遮断ブロック(WIB)による振動対策工法の開発に関する研究

1997 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 09555145
• Research Institution: Okayama University
• Principal Investigator: 竹宮 宏和 岡山大学, 環境理工学部, 教授 (10026156)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 成瀬 龍一郎 アイサワ工業(株)技術研究所, 施工技術研究室, 主任研究員 ; 西村 昭彦 (財)鉄道総合研究所, 耐震基礎室, 主任研究員 ; チョウ ナヴァヴィ 岡山大学, 環境理工学部, 講師 (70274016)
• Keywords: 人工振動源 / 振動遮断 / 表層地盤内の波動 / コンピュータ・シミュレーション / 移動加振 / 離散化法解析 / 現場振動計測 / WIB工法

Research Abstract

本研究は,高速列車走行などの人工振動源に対して、振動の経路になる地盤内の工法によってその遮断を目的とした制振工法を開発するものである。研究の成果として、
1.衝撃載荷・加振に対して、半無限地盤、成層地盤の地盤モデル化の下で、3次元有限要素法、薄層要素法と水平面内の離散化波数法との組み合わせで波動の伝播のコンピュータ解析を行った。その波動場の分析から、どのような波動が発生し、伝播しているかを表示した。
2.波動の伝播・遮断の理論を適用し、合理的な波動遮断工法(WIB)の設計法を検討した。従来工法のトレンチ、地中壁との比較から、WIBの制振効果の優位性をシミュレーションから示した。
3.波動遮断工法(WIB)の設計の検証のため、フィールド実験を実施した。振動源には衝撃載荷を与え、地表面の地盤振動を計測した。その時刻歴速度波形と振動数成分から、WIB施工による振動の低減効果を評価した。
4.フィールド実験に対応したコンピュータ・シミュレーションも行い、後者のパラメータ解析の裏付けをした。
5.高速列車の走行による現場振動計測を実施して、その波形解析から、表層地盤の程度による波動の周辺地盤への伝播・非伝播を把握した。
6.薄層要素法と離散化手法の適用で、3次元移動載荷、加振の状態下の振動の発生・伝播のコンピュータ・シミュレーション法を開発した。そしてパラメータ解析から実測値を説明した。

Research Products

• [Publications] 竹宮宏和: "移動分布加振源による成層地盤の3次元遷移応答特性" 土木学会論文集. No.563/1-39. 137-148 (1997)
• [Publications] Takemiya,Hirokazu: "Measurement of vibration propagation by pile driving and computer simulation" Conference EC,97:comparison between experimental and calculation resalts,Storasbourg,France. 8- (1997)
• [Publications] Takemiya,Hirokazu: "Prediction of Ground Vibration Induced by High-speed Train Operation." Procs.The 5th Int.Congress on Sound and Vibration. 8- (1997)
• [Publications] 竹宮宏和: "移動加振源による多層地盤上の盛土軌道およびその周辺地盤の振動応答" 土木学会論文集. (掲載予定). 10- (1998)
• [Publications] 竹宮宏和: "新幹線列車走行による沿線の地盤振動の伝播特性" 第33回地盤工学研究発表会論文集. 33. 2- (1998)
• [Publications] 竹宮宏和: "制振工法(WIB)工法のフィールド実験と数値シミュレーション" 第33回地盤工学研究発表会論文集. 33. 2- (1998)