特許ウォッチ

公開番号2024023039
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-02-21
出願番号2022126577
出願日2022-08-08
発明の名称既存杭の杭頭構造、及び既存杭と新設杭の杭頭構造
出願人株式会社フジタ
代理人個人,個人
主分類E02D 27/12 20060101AFI20240214BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】既存杭の杭頭が、新設建築物の鉛直荷重の一部を負担しつつ、地震時の水平力が作用することを効果的に抑制されている、既存杭の杭頭構造と、既存杭と新設杭の杭頭構造を提供すること。
【解決手段】既存杭の杭頭構造90は、既存杭10の杭天端面14とコンクリート基礎70とが縁切りされ、既存杭10の杭頭12の外周面15と周辺地盤Gとの間に第1隙間20がある。また、既存杭10と新設杭10Aがコンクリート基礎70を支持する、既存杭と新設杭の杭頭構造100は、既存杭10の杭天端面14とコンクリート基礎70とが縁切りされ、既存杭10の杭頭12の外周面15と周辺地盤Gとの間に第1隙間20があり、新設杭10Aの杭頭13がコンクリート基礎70に結合されている。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
既存杭の杭天端面とコンクリート基礎とが縁切りされており、
前記既存杭の杭頭の外周面と周辺地盤との間に第１隙間があることを特徴とする、既存杭の杭頭構造。
続きを表示（約 900 文字）【請求項２】
前記杭天端面と前記コンクリート基礎の下面が当接して、前記コンクリート基礎からの鉛直荷重が前記杭天端面に直接作用していることを特徴とする、請求項１に記載の既存杭の杭頭構造。
【請求項３】
前記杭天端面と前記コンクリート基礎の下面の間に第２隙間があり、前記第２隙間に他の物質が存在して、前記コンクリート基礎からの鉛直荷重が前記他の物質を介して前記杭天端面に間接的に作用していることを特徴とする、請求項１に記載の既存杭の杭頭構造。
【請求項４】
前記杭頭の前記外周面と前記周辺地盤との間に枠材が配設され、前記枠材により前記第１隙間が保持されていることを特徴とする、請求項１に記載の既存杭の杭頭構造。
【請求項５】
前記第１隙間に緩衝材が配設されていることを特徴とする、請求項１又は４に記載の既存杭の杭頭構造。
【請求項６】
前記枠材が上蓋を備えていることを特徴とする、請求項４に記載の既存杭の杭頭構造。
【請求項７】
前記杭天端面と前記上蓋との間、前記上蓋と前記コンクリート基礎の下面との間、の少なくとも一方に滑り材が介在していることを特徴とする、請求項６に記載の既存杭の杭頭構造。
【請求項８】
前記杭天端面は、高さ調整用に平坦に切断された整形面、高さ調整用にコンクリートが増し打ちされた整形面、のいずれか一方であることを特徴とする、請求項１に記載の既存杭の杭頭構造。
【請求項９】
前記既存杭の杭径をＤとした際に、前記第１隙間の深度方向長さの最大値が、１Ｄ乃至３Ｄの範囲にあることを特徴とする、請求項１に記載の既存杭の杭頭構造。
【請求項１０】
既存杭と新設杭がコンクリート基礎を支持する、既存杭と新設杭の杭頭構造であって、
前記既存杭の杭天端面と前記コンクリート基礎とが縁切りされ、前記既存杭の杭頭の外周面と周辺地盤との間に第１隙間があり、
前記新設杭の杭頭が前記コンクリート基礎に結合されていることを特徴とする、既存杭と新設杭の杭頭構造。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、既存杭の杭頭構造、及び既存杭と新設杭の杭頭構造に関する。
続きを表示（約 1,500 文字）【背景技術】
【０００２】
旧建築物の建設跡地に新設建築物を施工する際に、旧建築物が杭基礎を有する杭基礎建築物である場合は、地盤内に存在する既存杭を完全に撤去した上で、新設杭を施工し、新設杭により新設建築物を支持させる施工が行われる。
【０００３】
しかしながら、既存杭の撤去には手間と時間、及び撤去費用を要し、旧建築物の平面規模が大きく、既存杭の本数が多い場合にはこれらの課題が一層顕著になり、既存杭の撤去から新設建築物の施工完了までの工期の長期化が余儀なくされ得る。そこで、複数本の既存杭が存在する場合に、その一部もしくは全部を撤去せずに残置した上で、別途新設杭を施工し、既存杭と新設杭とによって新設建築物が支持される杭基礎建築物を施工することにより、上記様々な課題を解消することが可能になる。
【０００４】
ここで、特許文献１には、既存杭利用の基礎構造が提案されている。具体的には、建設跡地に残留した既存杭と、新設される新設杭と、これら新設杭と既存杭とに支持されて新設建物を支持するフーチングと、既存杭とフーチングとの間に配置される緩衝手段とを備え、緩衝手段には塑性変形可能な材料からなる緩衝材が適用されている、既存杭利用の基礎構造である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
特開２００２－１４６８０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の既存杭利用の基礎構造によれば、既存杭を完全に撤去して新設杭を施工する際の上記様々な課題を解消することができる。ところで、旧建築物を支持する既存杭には、１９８１年以前の所謂旧耐震基準に基づいて設計されている杭が多分に含まれている。このような既存杭の設計においては、現在の耐震基準下で要求される水平耐力が十分に考慮されていない可能性が極めて高いことから、既存杭の再利用に際しては、鉛直荷重を負担させ、水平力（水平荷重）を極力負担させないような杭頭構造が肝要になる。しかしながら、このような設計思想に基づく既存杭の杭頭構造や、既存杭と新設杭の杭頭構造に関する技術の開示は現状存在しない。
【０００７】
コンクリート基礎と杭との杭頭構造に関しては、杭頭とコンクリート基礎の固定度に応じて、剛結合とピン結合、これらの間の半剛結合といった複数種の杭頭構造が存在する。
【０００８】
剛結合の場合は、杭頭（杭天端）に曲げモーメントが生じ、従ってこの曲げモーメントに抗し得るように杭頭とコンクリート基礎との設計が必要になり、補強筋が密に配筋される必要があるなどのデメリットがある一方で、ピン結合に比べて杭頭の水平変位が抑制できるメリットがある。
【０００９】
対して、ピン結合の場合は、杭頭（杭天端）に生じる曲げモーメントはゼロとなり、杭頭の途中位置（杭天端から数ｍ程度下方の位置）に曲げモーメントが生じることから、杭頭とコンクリート基礎の双方の曲げモーメントに対する補強構造が不要になるメリットがあるものの、剛結合に比べて杭頭の水平変位が大きくなるデメリットがある。これらのことから、設計上優先する項目（補強筋等の有無、水平変位の大小等）に応じた杭頭構造が採用されることになる。
【００１０】
しかしながら、いずれの杭頭構造を採用する場合でも、杭頭に地震時の水平力が作用することに変わりはなく、杭頭とコンクリート基礎との間の固定度に関わらず、既存杭を再利用する際の既存杭の杭頭構造においては、杭頭に地震時の水平力が極力作用しない措置が必要になることに変わりはない。
（【００１１】以降は省略されています）

関連特許