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鋼矢板防振地中壁による振動低減効果の解析的検討

田口 典生*1・長島 一郎*1・日比野 浩*1

仮設の山留に使用される鋼矢板による連続地中壁工法は,打設や引抜きが容易で安価であるという特徴を備えている。そのため鋼矢板の地中連壁を用いた防振地中壁は,建設工事振動対策等での仮設利用が期待されているが,その性状や効果が不明な点も多い。
そこで,三次元有限要素法+薄層要素法による地中構造物・地盤解析手法を用いて,その効果の解析的検討を行った。鋼矢板については,その凸凹形状を簡易化するモデルを提案した。鋼矢板による防振効果について解析的検討を行うと共に,より簡易な解析手法として用いられることの多い二次元FEMによる解析結果との比較を行った。
次に,実際の建設工事現場において振動対策として実施した鋼矢板防振地中壁における振動実験結果について示すとともに,三次元の簡易解析ならびに詳細解析による振動遮断効果の予測結果について比較し,評価手法の有用性を検証した結果,簡易解析でもX・Z方向は実測値を概ね再現できること等を示した。

キーワード:  地盤環境振動,地中壁,鋼矢板,振動予測,振動測定

*1 技術センター 建築技術研究所 防災研究室

Analytic Study of the Vibration Reduction Effect with the Underground Wall of Steel Sheet Pile

Norio TAGUCHI*1, Ichiro NAGASHIMA*1 and Hiroshi HIBINO*1

A continuous underground wall constructed with steel sheet piles is commonly used for temporary sheathing, because it is not only less expensive but also easy to put in and remove from the ground. It may also prevent propagation of vibration in the ground. However, its effectiveness for the vibration reduction is not quantitatively made clear.
To evaluate the vibration reducing effect of the steel sheet piles, detailed analytical study was conducted using three-dimensional FEM combined with thin layer element method. A simplified analytical model was proposed to approximate the dynamic properties of the steel sheet piles.
The vibration reducing effects of the continuous underground wall were measured in the actual construction site and compared with the detailed and the simplified simulation results. Finally, the vibration reduction effect of the steel sheet piles is clarified and is found to be well simulated by the proposed analytical model.

Keywords:  environmental ground vibration, underground walls, steel sheet pile, vibration analysis, vibration measurement

*1 Disaster Prevention Research Section, Building Engineering Research Institute, Technology Center