(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤の中に水平方向に間隔を置いて設けられ、それぞれが前記地盤から上方へ伸びる複数の杭と、
各杭に対して垂直に前記地盤の上に設けられ、前記杭を取り巻いて該杭に固定された板状部材とを含み、
前記地盤の表層は地盤改良されている、建物。
【請求項２】
前記地盤の上に、それぞれが前記板状部材を受け入れる複数の貫通穴を有するスラブが設けられている、請求項１に記載の建物。
【請求項３】
前記杭の外面に、前記杭を取り巻く環状の平面形状を有する少なくとも１つの突起が設けられており、該突起は前記板状部材に受け入れられている、請求項１又は２に記載の建物。
【請求項４】
前記杭の外面に、前記杭の周方向に間隔を置かれた複数の突起が設けられており、各突起は前記板状部材に受け入れられている、請求項１又は２に記載の建物。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は建物に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の建物には、地盤の中に水平方向に間隔を置いて設けられた、それぞれが前記地盤から上方へ伸びる複数の杭を有し、各杭が前記地盤の上方において柱を形成しているものがある（特許文献１参照）。前記地盤の表層は、地盤改良されており、前記杭が受ける水平力を負担する。このため、隣接する２つの杭を連結する基礎梁を要せず、該基礎梁の施工に費用をかけることなく前記建物を経済的に構築することができる。
【０００３】
前記杭は、自重、積載荷重等の下向きの鉛直荷重を受けたとき、前記地盤から摩擦抵抗を受ける。前記杭の沈下を防止するためには、前記杭が前記地盤から多くの摩擦抵抗を受けなければならず、前記杭の長さを長くしなければならない。前記摩擦抵抗により前記杭の沈下を防止できない場合、前記杭を、前記地盤の比較的深い位置に存在する比較的硬い支持層に到達させ、前記杭を前記支持層に支持させなければならない。この場合、前記杭を前記支持層に到達させるために前記杭の長さをさらに長くしなければならない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平１０−１２１４８９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の目的は、杭の沈下を防ぐために前記杭が地盤から受けなければならない摩擦抵抗を低減させることにより、前記杭の長さを短くすることができるようにし、前記杭の施工を経済的に行えるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、地盤の中に設けられ、該地盤から上方へ伸びる杭に、該杭を取り巻く、該杭に対して垂直に前記地盤の上に設けられた板状部材が固定されていることにより、前記杭が鉛直荷重を受けたときに前記杭が前記地盤から摩擦抵抗を受けつつ前記地盤から前記板状部材を介して上向きの反力を受けられるようにする。これにより、前記杭の沈下を防ぐために前記杭が前記地盤から受けなければならない摩擦抵抗を低減させ、前記杭の長さを短くすることができるようにする。
【０００７】
本発明に係る建物は、地盤の中に水平方向に間隔を置いて設けられ、それぞれが前記地盤から上方へ伸びる複数の杭と、各杭に対して垂直に前記地盤の上に設けられ、前記杭を取り巻いて該杭に固定された板状部材とを含む。
【０００８】
前記杭に対して垂直に前記地盤の上に設けられた前記板状部材が前記杭を取り巻いて該杭に固定されていることにより、前記杭が自重、積載荷重等の下向きの鉛直荷重を受けたとき、前記杭は、前記地盤から摩擦抵抗を受けつつ、前記地盤から前記板状部材を介して上向きの反力を受けることができる。これにより、前記杭の沈下を防ぐために前記杭が前記地盤から受けなければならない摩擦抵抗を低減させることができ、前記杭の長さを短くすることができる。このため、前記杭の施工を経済的に行うことができる。
【０００９】
前記地盤の表層は地盤改良されている。これにより、前記地盤の表層を強固にすることができ、前記杭が鉛直荷重を受けたときに前記杭が前記地盤から前記板状部材を介して受ける上向きの反力を増すことができる。このため、前記杭が前記地盤から受けなければならない摩擦抵抗をより一層低減させることができる。
【００１０】
前記地盤の上に、それぞれが前記板状部材を受け入れる複数の貫通穴を有するスラブが設けられている。ところで、前記杭は、該杭が下向きの鉛直荷重を受けたとき、前記地盤から摩擦抵抗を受けるとともに前記地盤から前記板状部材を介して上向きの反力を受けるのに対して、前記スラブは、該スラブが下向きの鉛直荷重を受けたとき、前記地盤から上向きの反力を受けるのみである。このため、一定期間における前記杭及び前記板状部材の沈下量が前記スラブの沈下量より小さくなることがある。これにより、仮に前記スラブが前記板状部材に固定されている場合、前記板状部材の近傍における前記スラブの沈下量は、前記板状部材から比較的遠い場所における前記スラブの沈下量より小さくなる。このため、前記スラブに凹凸が生じ、前記スラブを水平な状態に維持することができない。これに対して、前記スラブが、前記板状部材を受け入れる貫通穴を有する場合、前記スラブの沈下時に前記スラブは前記板状部材に対して下方へ動くことができ、前記スラブは、その全体がほぼ均一に沈下する。このため、前記スラブに凹凸が生じることはなく、前記スラブを水平な状態に維持することができる。
【００１１】
前記建物は、前記杭の外面に、前記杭を取り巻く環状の平面形状を有する少なくとも１つの突起が設けられ、該突起が前記板状部材に受け入れられているものとすることができる。また、前記建物は、前記杭の外面に、前記杭の周方向に間隔を置かれた複数の突起が設けられ、各突起が前記板状部材に受け入れられているものとすることができる。
【００１２】
前記杭の外面に設けられた前記突起が前記板状部材に受け入れられていることにより、前記板状部材の前記杭への固定を強固にすることができ、前記杭が鉛直荷重を受けたときに前記杭が前記地盤から前記板状部材を介して受けることができる上向きの反力を増すことができる。これにより、前記杭が前記地盤から受けなければならない摩擦抵抗をより一層低減させることができる。
【００１３】
前記建物が地震時に水平力を受けたときに前記杭に上向き力が作用することがある。前記杭の外面に設けられた前記突起が前記板状部材に受け入れられていることにより、前記板状部材の前記杭への固定を強固にすることができ、前記上向き力により前記杭が前記板状部材に対して上方へ動いて引き抜かれるのを防止することができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、前記杭に対して垂直に前記地盤の上に設けられた前記板状部材が前記杭を取り巻いて該杭に固定されていることにより、前記杭が下向きの鉛直荷重を受けたとき、前記杭は、前記地盤から摩擦抵抗を受けつつ、前記地盤から前記板状部材を介して上向きの反力を受けることができる。これにより、前記杭の沈下を防ぐために前記杭が前記地盤から受けなければならない摩擦抵抗を低減させることができ、前記杭の長さを短くすることができる。このため、前記杭の施工を経済的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施例に係る建物の縦断面図。
【図２】図１の線２における建物の拡大図。
【図３】図２の線３における建物の水平断面図。
【図４】本発明の第２実施例に係る建物の水平断面図。
【図５】本発明の第３実施例に係る建物の拡大図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
図１に示すように、建物１０が構築されており、該建物は、地盤１２の中に水平方向に間隔を置いて設けられた複数の杭１４と、各杭を取り巻く、該杭に対して垂直に地盤１２の上に設けられた板状部材１６とを含む。板状部材１６は、鉄筋コンクリートからなり、杭１４に固定されている。杭１４は、既製コンクリート杭であり、地盤１２の上方において柱を形成している。
【００１７】
建物１０は、隣接する２つの杭１４を連結する、地盤１２の上方に配置された梁１８を有し、該梁の上に屋根２０が設けられている。建物１０は、図１に示した例では、１階建ての建物であるが、これに代え、２階建ての建物でもよいし、３以上の階層を有する建物でもよい。建物１０は、住宅に用いられてもよいし、店舗、倉庫等の住宅以外のものに用いられてもよい。地盤１２の上に、それぞれが板状部材１６を受け入れる複数の貫通穴２２を有するスラブ２４が設けられている。スラブ２４は鉄筋コンクリートからなる。
【００１８】
地盤１２の表層１２ａは地盤改良されている。前記地盤改良は、地表から約１ｍないし３ｍの深さまでの範囲においてなされており、これにより、地盤１２の表層１２ａの、杭１４、板状部材１６及びスラブ２４に対する支持力が高められている。前記地盤改良は、例えば、地盤１２の表層１２ａの中へセメント系の固化剤を注入することによりなされている。
【００１９】
図２、３に示すように、杭１４の外面に、該杭を取り巻く環状の平面形状を有する少なくとも１つの突起２６が設けられている。突起２６は板状部材１６に受け入れられている。図２に示した例では、杭１４の外面に、上下方向に間隔を置かれた複数の突起２６が設けられているが、これに代え、杭１４の外面に１つの突起２６が設けられていてもよい。
【００２０】
突起２６は、鉄筋コンクリートからなり、杭１４と一体に形成されている。突起２６は、鉄筋コンクリートからなる上記の例に代え、鋼鉄からなるものでもよい。この場合、例えば、杭１４の外面に、該杭を取り巻く鋼管（図示せず）が固定されており、突起２６は前記鋼管に取り付けられている。
【００２１】
図３に示した例では、杭１４の断面形状及び突起２６の外周の平面形状は、いずれも、円形である。杭１４の断面形状と突起２６の外周の平面形状とが等しい図３に示した例に代え、杭１４の断面形状と突起２６の外周の平面形状とが異なってもよい。この場合、例えば、杭１４の断面形状が円形であり、突起２６の外周の平面形状が四角形でもよいし、杭１４の断面形状が四角形であり、突起２６の外周の平面形状が円形でもよい。
【００２２】
スラブ２４の貫通穴２２は、板状部材１６の面積とほぼ等しい面積を有し、貫通穴２２に止水材２８が充填されている。止水材２８は、ゴム、合成樹脂等からなり、地盤１２の中の水が貫通穴２２を経て建物１０の内部へ浸入するのを阻止する。スラブ２４の貫通穴２２は、板状部材１６の平面形状と等しい形状を有する。図３に示した例では、板状部材１６の平面形状及びスラブ２４の貫通穴２２の形状は、いずれも、四角形である。板状部材１６の平面形状及びスラブ２４の貫通穴２２の形状は、四角形である図３に示した例に代え、三角形、五角形、六角形等の他の多角形でもよいし、円形でもよい。
【００２３】
建物１０を構築するとき、まず、水平方向に間隔を置かれた複数の杭１４を、各杭の一部が地盤１２の上方に位置するように該地盤の中に設ける。このとき、杭１４の外面に設けられた突起２６が地盤１２の上方に配置されるようにする。次に、地盤１２の表層１２ａを地盤改良する。その後、各杭１４を取り巻く、該杭に対して垂直な板状部材１６を、該板状部材が杭１４に固定されるように地盤１２の上に設ける。このとき、突起２６の高さより高い高さまで地盤１２の上にコンクリートを打設する。その後、複数の貫通穴２２を有するスラブ２４を、各貫通穴２２が板状部材１６を受け入れるように地盤１２の上に設ける。杭１４を地盤１２の中に設けた後に前記地盤改良を行う上記の例に代え、杭１４を地盤１２の中に設ける前に前記地盤改良を行ってもよい。
【００２４】
板状部材１６は、場所打ちコンクリートからなる上記の例に代え、プレキャストコンクリートからなるものでもよい。この場合、例えば、杭１４を取り巻いて該杭に固定された、杭１４に垂直な板状部材１６を工場で製作しておき、杭１４を地盤１２の中に設けるとき、板状部材１６が地盤１２の上に配置されるようにする。なお、板状部材１６がプレキャストコンクリートからなる場合、例えば、杭１４と板状部材１６との間にコンクリートやモルタル（図示せず）が充填されている。スラブ２４は、場所打ちコンクリートからなるものでもよいし、プレキャストコンクリートからなるものでもよい。
【００２５】
杭１４に対して垂直に地盤１２の上に設けられた板状部材１６が杭１４を取り巻いて該杭に固定されていることにより、杭１４が自重、積載荷重等の下向きの鉛直荷重を受けたとき、杭１４は、地盤１２から摩擦抵抗を受けつつ、地盤１２から板状部材１６を介して上向きの反力を受けることができる。これにより、杭１４の沈下を防ぐために杭１４が地盤１２から受けなければならない摩擦抵抗を低減させることができ、杭１４の長さを短くすることができる。このため、杭１４の製作及び施工を経済的に行うことができる。
【００２６】
言い換えると、杭１４に対して垂直に地盤１２の上に設けられた板状部材１６が杭１４を取り巻いて該杭に固定されていることにより、杭１４が受ける鉛直荷重の一部を板状部材１６を介して地盤１２に伝えて該地盤に広く分散させることができ、杭１４が負担する鉛直荷重を低減させることができる。これにより、杭１４の沈下を防ぐために杭１４が地盤１２から受けなければならない摩擦抵抗を低減させることができ、杭１４の長さを短くすることができる。なお、杭１４の長さを短くすることに代えて、杭１４の径を小さくすることもできる。また、杭１４の長さ寸法及び径の双方を小さくすることもできる。
【００２７】
地盤１２の表層１２ａが地盤改良されていることにより、地盤１２の表層１２ａを強固にすることができ、杭１４が鉛直荷重を受けたとき、より大きい鉛直荷重を杭１４から板状部材１６を介して地盤１２に伝え、該地盤に広く分散させることができる。これにより、杭１４が地盤１２から受けなければならない摩擦抵抗をより一層低減させることができる。前記地盤改良がなされる範囲は、杭１４から板状部材１６を介して地盤１２に伝える鉛直荷重の大きさ、地盤１２の表層１２ａの、杭１４、板状部材１６及びスラブ２４に対する支持力等に応じて変更することができる。なお、地盤１２の表層１２ａは、杭１４、板状部材１６及びスラブ２４を支持するために十分な支持力を既に有している場合、地盤改良されなくてもよい。
【００２８】
ところで、杭１４は、該杭が下向きの鉛直荷重を受けたとき、地盤１２から摩擦抵抗を受けるとともに地盤１２から板状部材１６を介して上向きの反力を受けるのに対して、スラブ２４は、該スラブが下向きの鉛直荷重を受けたとき、地盤１２から上向きの反力を受けるのみである。このため、一定期間における杭１４及び板状部材１６の沈下量がスラブ２４の沈下量より小さくなることがある。これにより、仮にスラブ２４が板状部材１６に固定されている場合、板状部材１６の近傍におけるスラブ２４の沈下量は、板状部材１６から比較的遠い場所におけるスラブ２４の沈下量より小さくなる。このため、スラブ２４に凹凸が生じ、スラブ２４を水平な状態に維持することができない。これに対して、スラブ２４が、板状部材１６を受け入れる貫通穴２２を有する場合、スラブ２４の沈下時にスラブ２４は板状部材１６に対して下方へ動くことが可能であり、スラブ２４は、その全体がほぼ均一に沈下する。このため、スラブ２４に凹凸が生じることはなく、スラブ２４を水平な状態に維持することができる。
【００２９】
杭１４の外面に設けられた突起２６が板状部材１６に受け入れられていることにより、板状部材１６の杭１４への固定を強固にすることができ、杭１４が下向きの鉛直荷重を受けたとき、より大きい鉛直荷重を杭１４から板状部材１６を介して地盤１２に伝えることができる。これにより、杭１４が地盤１２から受けなければならない摩擦抵抗をより一層低減させることができる。なお、杭１４が下向きの鉛直荷重を受けたときに十分な鉛直荷重を杭１４から板状部材１６を介して地盤１２に伝えることができる程度に板状部材１６の杭１４への固定が強固である場合、杭１４の外面に突起２６が設けられていなくてもよい。
【００３０】
建物１０が地震時に水平力を受けたときに杭１４に上向き力が作用することがある。杭１４の外面に設けられた突起２６が板状部材１６に受け入れられていることにより、板状部材１６の杭１４への固定を強固にすることができ、前記上向き力により杭１４が板状部材１６に対して上方へ動く、すなわち杭１４が引き抜かれるのを防止することができる。なお、杭１４の引き抜きを防止できる程度に板状部材１６の杭１４への固定が強固である場合、杭１４の外面に突起２６が設けられていなくてもよい。
【００３１】
杭１４は、既製のコンクリート杭である上記の例に代え、既製の鋼杭でもよい。杭１４の断面形状は、円形である図３に示した例に代え、四角形、Ｈ形等の他の形状でもよい。
【００３２】
杭１４の外面に、該杭を取り巻く環状の平面形状を有する少なくとも１つの突起２６が設けられている図３に示した例に代え、図４に示すように、杭１４の外面に、杭１４の周方向に間隔を置かれた複数の突起３０が設けられ、各突起が板状部材１６に受け入れられていてもよい。
【００３３】
図５に示す例では、杭１４の外面に設けられた突起２６が板状部材１６に受け入れられている図２に示した例に代え、上下方向に間隔を置いて杭１４の外面に設けられた２つの突起３２、３４の間に板状部材１６が配置されている。この場合、杭１４の外面に、上下方向に間隔を置かれた上方の突起３２及び下方の突起３４が設けられており、上方の突起３２は板状部材１６の上に該板状部材に隣接して配置され、下方の突起３４は板状部材１６の下に該板状部材に隣接して配置されている。上方の突起３２及び下方の突起３４のそれぞれは、杭１４を取り巻く環状の平面形状を有する。上方の突起３２は、杭１４が下向きの鉛直荷重を受けたときに板状部材１６が地盤１２から受ける上向きの反力を杭１４に伝える。下方の突起３４は、建物１０が地震時に水平力を受けて杭１４に上向き力が作用したときに該上向き力を板状部材１６に伝える。これにより、前記上向き力を板状部材１６に負担させ、杭１４の引き抜きを防止する。
【符号の説明】
【００３４】
１０    建物
１２    地盤
１４    杭
１６    板状部材
２２    貫通穴
２４    スラブ
２６、３０    突起
【図１】
0005396196.tif 000002
【図２】
0005396196.tif 000003
【図３】
0005396196.tif 000004
【図４】
0005396196.tif 000005
【図５】
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