(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
杭頭部と柱脚部とを鋼管を介して軸方向に接合してなる基礎を施工するに際し、杭を施工した後、杭頭部に鋼管の下半部を装着して該鋼管内にコンクリートを打設することにより該鋼管の下半部を杭頭部に対して固定し、しかる後に該鋼管内に柱脚部を挿入して柱を立設し、該鋼管内にコンクリートをさらに打設して柱脚部を鋼管に対して固定することを特徴とする基礎の施工方法。
【請求項２】
請求項１記載の基礎の施工方法において、前記鋼管を杭頭部に装着するに際し、該鋼管の内面に突設せしめたスペーサを杭頭部周面に当接せしめることで該鋼管の径方向の位置決めを行うことを特徴とする基礎の施工方法。
【請求項３】
請求項１または２記載の基礎の施工方法において、前記鋼管を杭頭部に装着するに際し、杭頭部の周囲に捨てコンクリートを打設し、該捨てコンクリートにより前記鋼管の下端を支持せしめて該鋼管の上下方向の位置決めを行いかつ鉛直建て込み精度を確保することを特徴とする基礎の施工方法。
【請求項４】
請求項１，２または３記載の基礎の施工方法において、前記柱の柱脚部にスタッドを設けておくことで該柱脚部のコンクリートに対する定着強度を高めることを特徴とする基礎の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は建物の基礎に係わり、特に杭頭部と柱脚部とを鋼管を介して軸方向に接合する構造の基礎を施工するための方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
建物の基礎としては杭頭部と柱脚部と基礎梁とをフーチングを介して接合するものが最も一般的であるが、より簡略で合理的な基礎の構造として、図１３に示すように杭１と柱２とを直接的に接合して基礎梁およびフーチングを省略することが近年試みられている。そのような構造では杭１と柱２とを確実強固に接合するべく、たとえば図１４に示すように、柱脚を杭頭に対してアンカー３により直接的に接合することに加え、杭頭部と柱脚部に跨るように鋼管４を外挿してその内部にコンクリート５を打設充填することで接合強度を確保することが提案されている（特開平１１−１００８５４号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような構造の基礎は従来一般の基礎より十分な簡略化を実現できることから広く普及する気運にあるが、現時点では試行的に施工されるに留まっていてそのための施工方法は未だ確立されておらず、そのような構造の基礎を合理的に施工するための有効適切な施工方法の開発が急務とされている。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
上記事情に鑑み、請求項１の発明は、杭頭部と柱脚部とを鋼管を介して軸方向に接合してなる基礎を施工するに際し、杭を施工した後、杭頭部に鋼管の下半部を装着して該鋼管内にコンクリートを打設することにより該鋼管の下半部を杭頭部に対して固定し、しかる後に該鋼管内に柱脚部を挿入して柱を立設し、該鋼管内にコンクリートをさらに打設して柱脚部を鋼管に対して固定するようにしたものである。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１の発明の施工方法において、前記鋼管を杭頭部に装着するに際し、該鋼管の内面に突設せしめたスペーサを杭頭部周面に当接せしめることで該鋼管の径方向の位置決めを行うようにしたものである。
【０００６】
請求項３の発明は、請求項１または２の発明の施工方法において、前記鋼管を杭頭部に装着するに際し、杭頭部の周囲に捨てコンクリートを打設し、該捨てコンクリートにより前記鋼管の下端を支持せしめて該鋼管の上下方向の位置決めを行いかつ鉛直建て込み精度を確保するようにしたものである。
【０００９】
請求項４の発明は、請求項１，２または３の発明の施工方法において、前記柱の柱脚部にスタッドを設けておくことで該柱脚部のコンクリートに対する定着強度を高めるようにしたものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１〜図１２を参照して本発明の実施形態を説明する。まず、本発明の施工方法が対象としている基礎の構造について図１〜図３を参照して概略説明する。その基礎は図１３および図１４に示したものと基本的に同様の構造のもので、本例では図１に示すように柱２および梁６からなる単層（平屋建て）の鉄骨造建物に適用され、杭１と柱２とが鋼管４を介して軸方向に接合されることにより通常の基礎における基礎梁とフーチングとが省略されたものである。
【００１１】
上記の基礎の構造を図２および図３によりさらに説明すると、本例では杭１としてＰＨＣ杭が採用されてそれが地盤に打ち込まれ、その杭頭部には杭径よりやや大径の鋼管４の下半部が装着され、鋼管４の上半部には角形鋼管からなる柱２の柱脚部が挿入され、その鋼管４内全体にコンクリート５が打設充填されることでそのコンクリート５および鋼管４を介して杭頭部と柱脚部とが確実強固に接合されている。符号７は捨てコンクリート、８は柱脚部に設けたスタッド、９は地盤改良体、１０はこの建物の１階床面となる土間コンクリートであるが、これらについては後述する。
【００１２】
上記構造の基礎の施工方法を図４〜図１２を参照して詳細に説明する。
【００１３】
図４に示すように杭１を地盤に打ち込んだ後、図５に示すように杭頭部の周囲を根切りして杭頭部を露出せしめ、その根切り底に捨てコンクリート７を打設し、鋼管４を杭頭部に装着して捨てコンクリート７を支持面として建て込む。その際、捨てコンクリート７により鋼管４の上下方向の位置決めを行うとともに建て込み精度を確保し、径方向の位置決めは図１１に示すように鋼管４内に予め突設せしめておいたスペーサ１１により行う。
【００１４】
スペーサ１１は鋼管４の内周面に沿って等間隔で少なくととも３カ所に取り付けておき、鋼管４を杭頭部に装着するとそれらスペーサ１１によって杭頭部との間に自ずと適正かつ均等な間隔が確保されるようにしておく。なお、図示しているように、スペーサ１１を上下２段にわたって設けておくことにより鋼管４の鉛直建て込み精度を自ずと確保できるし、スペーサ１１を逆三角形状としておくと、鋼管４を装着する際にスペーサ１１の斜面により鋼管４が径方向に自ずと案内されるので装着作業を容易に行い得る。さらに、このスペーサ１１は鋼管４内に打設充填されるコンクリート５に対する定着強度を高めるためのスタッドとしても機能する。
【００１５】
次に、図６に示すように鋼管４内の下半部にコンクリート５を打設して杭頭部を埋設し、杭頭部に対して鋼管４を固定する。本実施形態では杭１がＰＨＣ杭等の中空杭であるので、コンクリート５の打設に先立って杭１内にコンクリート止めとなる閉塞板１２を取り付ける。閉塞板１２の取付位置は鋼管４の下端レベルとする。
【００１６】
上記のコンクリート５の打設工程と相前後して、図７に示すように杭頭部の周囲を埋め戻し、転圧を行った後、地盤表層部に対して地盤改良を行って層状の地盤改良体９を形成する。この地盤改良体９は建物の１階床面となる土間コンクリート１０の支持面となるとともに、建物の完成後には鋼管４およびその内部に打設充填されたコンクリート５を介して杭頭部の水平変位を拘束する機能を有するものである。地盤改良体９の厚さは適宜設定すれば良いが、たとえば３５０ｍｍ程度で良い。
【００１７】
上記の地盤改良工程と相前後して、図８に示すように柱２を建て込む。本実施形態では柱２として角形鋼管を採用し、その柱脚部には多数のスタッド８を取り付けておき、その柱脚部を鋼管４内に挿入することで建て込む。
【００１８】
その際、柱２の建て込みは図１２に示す治具１５および治具１６を用いて次の手順で行う。治具１５は柱２の芯出しを行うためのもので、レーザー測量にて鋼管４にマーキングしたポイントを基準として（ａ）に示すように柱芯Ｏを設定するものである。治具１６は治具１５を基準として鋼管４の上部にクランプ１７により固定されることで（ｂ）に示すように柱２の表面の位置を設定するものである。その治具１６により案内することで柱２を適正位置に建て込んだら（ｃ）に示すようにさらに同様の治具１６を鋼管４に固定してそれら２台の治具１６により柱２を両側から挟み込んで仮支持する。それら治具１５，１６はアングル材を柱２の寸法に応じて組み立てて溶接することにより簡便かつ安価に製作できるものであるし、繰り返し転用できるものである。
【００１９】
そして、図９に示すように鋼管４内にコンクリート５をさらに打設し、相前後して柱２内にも所定高さまでコンクリート１８を打設して少なくとも柱脚部にはコンクリート１８を充填する。コンクリート５が硬化すればそのコンクリート５および鋼管４を介して杭１と柱２とが確実強固に接合される。
【００２０】
その後、図１０に示すように土間コンクリート１０を打設して１階床面を形成する。なお、土間コンクリート１０の打設に先立ち、治具１６を取り外しても良い。土間コンクリート１０には地盤改良体９とともに杭頭部の水平変位を拘束する機能を持たせるために土間コンクリート１０を地盤改良体９と一体に形成することが好ましい。引き続いて梁６の架設等、地上部の躯体の施工を行い、建物を完成させる。
【００２１】
以上の施工方法によれば、杭１と柱２とが鋼管４を介して確実強固に接合されることはもとより、杭１の施工後には、杭頭部への鋼管４の装着、コンクリート５の打設、柱２の建て込み、コンクリート５のさらなる打設、という簡便な作業を順次行うことのみで効率的な施工が可能であり、極めて施工性に優れる。
【００２２】
特に、鋼管４内にスペーサ１１を設けておくことで杭頭部に対する鋼管４の径方向の位置決めを容易にかつ精度良く行い得るし、鋼管４の上下方向の位置決めおよび建て込み精度の確保は捨てコンクリート７により精度良くかつ支障なく行うことができる。また、建物の完成後には、地盤の表層部に形成した層状の地盤改良体９およびその上部に形成した土間コンクリート１０にて杭頭部の水平変位を拘束することができるので構造的にも安定した基礎の施工が可能である。さらに、柱脚部にはスタッド８を設けているので、コンクリート５に対する定着強度が高められ、コンクリート５および鋼管４を介しての杭１と柱２との接合強度を十分に高めることができる。
【００２３】
なお、上記実施形態では杭１としてＰＨＣ杭を採用したが、それに限らず鋼管杭や場所打ちコンクリート杭等も採用可能である。また、柱２としては角形鋼管に限ることなく円形鋼管はもとよりＨ形鋼の鋼材も当然に採用可能である。さらに、図１４に示した従来のものと同様に、柱２の柱脚にベースプレートを取り付けておいて鋼管４内のコンクリート５に対してアンカーにより定着するようにしても良い。
【００２４】
また、上記実施形態では地盤改良体９と土間コンクリート１０の双方に杭頭部の水平変位を拘束する機能をもたせるようにしたが、そのような機能は不要であれば省略して良いし、あるいは地盤改良体９か土間コンクリート１０のいずれか一方にのみその機能を持たせることでも良い。その他、本発明は上記実施形態に限定されることなく適宜の設計的変更が可能であることは言うまでもない。
【００２５】
【発明の効果】
請求項１の発明は、杭頭部と柱脚部とを鋼管を介して軸方向に接合してなる基礎を施工するに際し、杭を施工した後、杭頭部に鋼管の下半部を装着して鋼管内にコンクリートを打設することにより鋼管の下半部を杭頭部に対して固定し、しかる後に鋼管内に柱脚部を挿入して柱を立設し、鋼管内にコンクリートをさらに打設して柱脚部を鋼管に対して固定するようにしたから、簡便な作業で杭と柱とを確実強固に接合することができることはもとより極めて合理的で施工性に優れ、上記構造の基礎の施工方法として最適である。
【００２６】
請求項２の発明は、鋼管の内面に突設せしめたスペーサを杭頭部周面に当接せしめることでその鋼管の径方向の位置決めを行うようにしたので、特に杭頭部に対する鋼管の径方向の位置決めを容易にかつ精度良く行い得る。
【００２７】
請求項３の発明は、杭頭部の周囲に捨てコンクリートを打設し、その捨てコンクリートにより鋼管の下端を支持せしめて鋼管の上下方向の位置決めを行いかつ鉛直建て込み精度を確保するようにしたので、特に鋼管の上下方向の位置決めを捨てコンクリートにより精度良くかつ支障なく行うことができる。
【００３０】
請求項４の発明は、柱の柱脚部にスタッドを設けておくので、柱脚部のコンクリートに対する定着強度を十分に高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明が施工対象としている基礎の構造を示す概要図である。
【図２】  同基礎の構造の詳細を示す立面図である。
【図３】  同、断面図である。
【図４】  本発明の実施形態である施工方法を工程順に示すもので、杭を施工した状態を示す図である。
【図５】  同、杭頭部に鋼管を装着した状態を示す図である。
【図６】  同、鋼管内にコンクリートを打設して鋼管を固定した状態を示す図である。
【図７】  同、埋め戻しと地盤改良を行った状態を示す図である。
【図８】  同、柱を建て込んだ状態を示す図である。
【図９】  同、鋼管内にさらにコンクリートを打設して柱脚部を固定した状態を示す図である。
【図１０】  土間コンクリートを打設した状態を示す図である。
【図１１】  同、鋼管の装着工程を示す図である。
【図１２】  同、治具による柱の建方工程を示す図である。
【図１３】  杭と柱とを直接的に接合する構造の基礎の従来例を示す図である。
【図１４】  同基礎の構造の詳細を示す図である。
【符号の説明】
１  杭
２  柱
４  鋼管
５  コンクリート
７  捨てコンクリート
８  スタッド
９  地盤改良体
１０  土間コンクリート
１１  スペーサ
１５，１６  治具
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
0003671343.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
0003671343.tif 000014
【図１４】
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