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公開番号2024092059
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-07-05
出願番号2024076999,2021087301
出願日2024-05-10,2021-05-25
発明の名称杭頭免震構造及び杭頭免震構造の構築方法
出願人大成建設株式会社
代理人園田・小林弁理士法人
主分類E02D 27/34 20060101AFI20240628BHJP(水工;基礎;土砂の移送)
要約【課題】強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造を提供する。
【解決手段】基礎杭21の杭頭部21tに免震装置4が設置される杭頭免震構造20Aであって、既製コンクリート造の基礎杭21と、基礎杭21の杭頭部21tを覆い、免震装置4が設置される基礎鉄筋コンクリート部23Aと、基礎鉄筋コンクリート部23Aに埋設される杭頭補強材30と、を備え、杭頭補強材30は、各々がU字形状に形成され、基礎杭21の横断面中央に設けられる中空部21hに対して、放射状に設けられる複数の縦補強筋31と、縦補強筋31に結束される円環状をなす横補強筋32と、を有し、複数の縦補強筋31の各々の一方材端31sは、基礎杭21の中空部21hに充填されたコンクリート体24に埋設され、他方材端31tが基礎鉄筋コンクリート部23に埋設されている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
基礎杭の杭頭部に免震装置が設置される杭頭免震構造であって、
既製コンクリート造の前記基礎杭と、
前記基礎杭の前記杭頭部を覆い、前記免震装置が設置される基礎鉄筋コンクリート部と、
前記基礎鉄筋コンクリート部を外方から覆う外側鋼管と、
前記外側鋼管の外周面に接合され、土間コンクリートに埋設される、複数のダボ筋と、
前記基礎鉄筋コンクリート部に埋設される杭頭補強材と、を備え、
前記杭頭補強材は、各々がＵ字形状に形成され、前記基礎杭の横断面中央に設けられる中空部に対して、放射状に設けられる複数の縦補強筋と、前記縦補強筋に結束される円環状をなす横補強筋と、を有し、
複数の前記縦補強筋の各々の一方材端は、前記基礎杭の前記中空部に充填されたコンクリート体に埋設され、他方材端が前記基礎鉄筋コンクリート部に埋設され、
前記コンクリート体と、前記基礎鉄筋コンクリート部とは、分けて段階的に打設されて、前記基礎鉄筋コンクリート部は、前記コンクリート体の上面に接するように設けられていることを特徴とする杭頭免震構造。
続きを表示（約 450 文字）【請求項２】
基礎杭の杭頭部に免震装置が設置される杭頭免震構造の構築方法であって、
既製コンクリート造の前記基礎杭を構築する、基礎杭の構築工程と、
各々がＵ字形状に形成された複数の縦補強筋と、前記縦補強筋に結束される円環状をなす横補強筋と、を有する杭頭補強材を、複数の前記縦補強筋の各々の一方材端が前記基礎杭の中空部に位置するように、かつ複数の前記縦補強筋が平面視したときに放射状となるように設置する、杭頭補強材の設置工程と、
複数の前記縦補強筋の各々の前記一方材端を埋設するように、前記基礎杭の中空部にコンクリートを充填してコンクリート体を形成する、コンクリート体形成工程と、
前記基礎杭の前記杭頭部を覆い、前記コンクリート体の上面に接するように、かつ複数の前記縦補強筋の各々の他方材端を埋設するように、前記免震装置が設置される基礎鉄筋コンクリート部を構築する、基礎鉄筋コンクリート部の構築工程と、
を含むことを特徴とする杭頭免震構造の構築方法。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、基礎杭の杭頭部に免震装置が設置される杭頭免震構造及び杭頭免震構造の構築方法に関する。
続きを表示（約 4,100 文字）【背景技術】
【０００２】
例えば特許文献１には、基礎杭の杭頭と、杭頭の外周側を包囲する外筒体との間に充填されたコンクリートからなるコンクリート台座上に、ベースプレートを介して免震装置が取り付けられ、杭頭の外周面に接合されて周方向へ連続又は断続して延びる支圧リングがコンクリート台座に埋設された構成が開示されている。さらに、この構成において、アンカー筋が円周方向等配状に設けられている。このような構成では、基礎杭の杭頭と外筒体との間のコンクリートに、支圧リング、およびアンカー筋を埋設することで、基礎杭の杭頭部のせん断強度を高め、建物の躯体の強度を強固なものとする。
また、特許文献２には、杭頭部の周囲を取り囲む外鋼管と、杭頭部に挿通すると共に外鋼管の下端に固着する水平ダイアフラムとからなる拡頭リングの上部にナットを固定し、拡頭リング内に充填コンクリートを充填して拡頭リングと杭頭部とを一体化させ、免震装置の下部フランジに挿通させたボルトを拡頭リングのナットに螺合させることで、免震装置を杭頭部に剛接合させる構成が開示されている。
また、特許文献３には、免震装置と鋼管杭とを連結する短柱と、短柱に接続されることで、複数の杭の杭頭部を相互に連結する基礎梁と、を備え、鋼管杭の杭頭部が短柱内部のコンクリート部に埋め込んで保持され、かつ、鋼管杭の柱頭部に、短柱内部のコンクリート部に埋め込まれ、円環状に鋼管杭の鋼管を囲むように取り付けられたずれ止め板が設けられ、短柱内部のコンクリート部は、鋼棒により上下方向に締め付けられた構成が開示されている。
【０００３】
一般に、基礎杭の杭頭部には、上下方向に作用する引張力や、水平方向に作用するせん断力に抵抗するために、強度を高めることが望まれる。
特許文献１～３に開示されたような構成において、引張力やせん断に抵抗するために強度を高めようとすると、コンクリート台座等のコンクリート部を大型化してしまう。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
特開２０１８－８４０３５号公報
特開２００９－２２１７６９号公報
特開２０１１－２５６６９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造及び杭頭免震構造の構築方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、上記課題を解決するため、以下の手段を採用する。
すなわち、本発明の杭頭免震構造は、基礎杭の杭頭部に免震装置が設置される杭頭免震構造であって、既製コンクリート造の前記基礎杭と、前記基礎杭の前記杭頭部を覆い、前記免震装置が設置される基礎鉄筋コンクリート部と、前記基礎鉄筋コンクリート部を外方から覆う外側鋼管と、前記外側鋼管の外周面に接合され、土間コンクリートに埋設される、複数のダボ筋と、前記基礎鉄筋コンクリート部に埋設される杭頭補強材と、を備え、前記杭頭補強材は、各々がＵ字形状に形成され、前記基礎杭の横断面中央に設けられる中空部に対して、放射状に設けられる複数の縦補強筋と、前記縦補強筋に結束される円環状をなす横補強筋と、を有し、複数の前記縦補強筋の各々の一方材端は、前記基礎杭の前記中空部に充填されたコンクリート体に埋設され、他方材端が前記基礎鉄筋コンクリート部に埋設され、前記コンクリート体と、前記基礎鉄筋コンクリート部とは、分けて段階的に打設されて、前記基礎鉄筋コンクリート部は、前記コンクリート体の上面に接するように設けられていることを特徴とする。
このような構成によれば、基礎杭の杭頭部に杭頭補強材を設け、かつこれを基礎鉄筋コンクリート部に埋設させることで、杭頭部が杭頭補強材、及び基礎鉄筋コンクリート部で拘束されるために、杭頭部のせん断強度を増大させることができる。特に、杭頭補強材は、Ｕ字形状の縦補強筋と、縦補強筋に結束される円環状の横補強筋とを備えているため、杭頭部を効率良く補強することができる。
さらに、縦補強筋の一方材端が基礎杭の中空部に充填されたコンクリート体に埋設されているため、例えば、縦補強筋の一方材端を埋設させるようにコンクリート体を充填打設した後に、縦補強筋の他方材端を含む杭頭補強材を埋設するように基礎鉄筋コンクリート部を形成して、杭頭免震構造を構築することが可能となる。すなわち、このように杭頭免震構造を構築すれば、縦補強筋の一方材端を埋設させるようにコンクリート体を充填打設した後には、杭頭補強材がコンクリート体によって基礎杭に固定されるため、基礎鉄筋コンクリート部を形成するに際し、何らかの支持材を用いて、杭頭補強材を自立させて配置する必要はない。このように支持材が不要となるため、杭頭免震構造をコンパクトにすることができる。
また、仮に上記のように、基礎杭の中空部のコンクリート体と、基礎杭の杭頭部を覆う基礎鉄筋コンクリート部とを分けて段階的に打設したとしても、縦補強筋の一方材端がコンクリート体に、他方材端が基礎鉄筋コンクリート部に、それぞれ埋設されて、コンクリート体と基礎鉄筋コンクリート部が縦補強筋によって連結されているため、杭頭免震構造を強固なものとすることができる。
このようにして、強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造を提供することができる。
【０００７】
また、本発明の杭頭免震構造の構築方法は、基礎杭の杭頭部に免震装置が設置される杭頭免震構造の構築方法であって、既製コンクリート造の前記基礎杭を構築する、基礎杭の構築工程と、各々がＵ字形状に形成された複数の縦補強筋と、前記縦補強筋に結束される円環状をなす横補強筋と、を有する杭頭補強材を、複数の前記縦補強筋の各々の一方材端が前記基礎杭の中空部に位置するように、かつ複数の前記縦補強筋が平面視したときに放射状となるように設置する、杭頭補強材の設置工程と、複数の前記縦補強筋の各々の前記一方材端を埋設するように、前記基礎杭の中空部にコンクリートを充填してコンクリート体を形成する、コンクリート体形成工程と、前記基礎杭の前記杭頭部を覆い、前記コンクリート体の上面に接するように、かつ複数の前記縦補強筋の各々の他方材端を埋設するように、前記免震装置が設置される基礎鉄筋コンクリート部を構築する、基礎鉄筋コンクリート部の構築工程と、を含むことを特徴とする。
このような構成によれば、杭頭免震構造に関して既に説明したように、強固な躯体をコンパクトに実現可能である。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、強固な躯体をコンパクトに実現可能な杭頭免震構造及び杭頭免震構造の構築方法を提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
本発明の第一実施形態に係る杭頭免震構造の構成を示す断面図である。
図１のＩ－Ｉ矢視断面図である。
本発明の第二実施形態に係る杭頭免震構造の構成を示す断面図である。
図３のＩＩ－ＩＩ矢視断面図である。
第一実施形態に係る杭頭免震構造の検討例において、杭頭部に作用する杭頭設計応力を示す図である。
基礎杭の中空部の中心からの応力の広がり角度を示す図である。
検討例での検討結果に基づき、杭を構成する外側鋼管、パイルアンカー、縦補強筋、横補強筋の例を示す図である。
第二実施形態に係る杭頭免震構造の検討例において、杭頭部に作用する杭頭設計応力を示す図である。
検討例での検討結果に基づき、杭を構成する基礎鉄筋コンクリート部、パイルアンカー、縦補強筋、横補強筋の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明は、基礎杭の杭頭部を覆うように杭頭補強筋、及び基礎鉄筋コンクリート部を設け、その基礎鉄筋コンクリート部の上面に免震装置が設置される杭頭免震構造である。具体的には、杭頭免震構造では、既製コンクリート杭の中空部に対して、放射状に設けられる複数の縦補強筋と、縦補強筋に結束される円環状をなす横補強筋とを備えた杭頭補強筋を配置し、その杭頭補強筋を基礎杭の杭頭部を覆う基礎鉄筋コンクリート部に埋設させた。また、縦補強筋は、一方材端を既製コンクリート杭の中空部に充填されたコンクリート体に埋設され、他方材端を基礎鉄筋コンクリート部に埋設されている。
第一実施形態は、基礎鉄筋コンクリート部に基礎梁が接続されない杭頭免震構造であり、基礎鉄筋コンクリート部の外周部に外側鋼管を設けている。
第二実施形態は、基礎鉄筋コンクリート部に基礎梁を接続させた、基礎梁付きの基礎鉄筋コンクリート部であり、その基礎梁付きの基礎鉄筋コンクリート部の上面に免震装置が設置される杭頭免震構造である。
以下、添付図面を参照して、本発明による杭頭免震構造を実施するための形態について、図面に基づいて説明する。
［第一実施形態］
本発明の第一実施形態における杭頭免震構造を図１に示す。
図１に示されるように、建物１は、地盤Ｇ中に構築された基礎部２Ａと、基礎部２Ａ上に設けられた上部構造部３と、免震装置４と、を備えている。基礎部２Ａは、複数の基礎杭２１を備えている。本実施形態において、上部構造部３の躯体は、複数の基礎杭２１のそれぞれに免震装置４を介して支持された複数の柱５と、互いに隣り合う柱５同士の間に架設された梁６と、を有している。免震装置４は、基礎杭２１と柱５との間に設けられている。
（【００１１】以降は省略されています）

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