(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基礎ばりに基礎ぐいのくい頭部が接合され、当該基礎ぐいのくい頭部の外径は当該くい頭部から下の部分よりも小径に形成されているとともに、前記くい頭部と当該くい頭部より下の部分との間に下方向に徐々に太径となるテーパが形成され、かつ前記くい頭部および当該くい頭部と当該くい頭部より下の部分との間に鋼製バンドが取り付けられてなることを特徴とする基礎ぐい頭部の構造。
【請求項２】
鋼製バンドは鋼管から形成されてなることを特徴とする請求項１記載の基礎ぐい頭部の構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、主に構造物の支持ぐいとして現場打ちコンクリートで施工されるくい頭部の構造に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
一般に、地階を有する構造物のように、地下壁周囲の地盤の受働抵抗と摩擦抵抗によって水平荷重のかなりの部分が負担されることが期待できる場合には、くいの水平抵抗に関する検討は特におこなわれない。
【０００３】
しかし、水平荷重が大きいか、または構造物の根入れ部分の地盤が軟弱な場合、くいにもかなりの水平荷重が加わるものと考えられる。
このため、大きな水平荷重が作用するくいの場合、上部構造物の柱などと同様に軸力とせん断力の他に大きな曲げモーメントが作用する部材として設計されている。
【０００４】
また、くいに作用する水平荷重が大きいとくいの水平方向変位によって上部構造物に支障を及ぼすおそれがあるため、これまで基礎ぐいの頭部は基礎ばりと一体的（剛接合）に接合されている。
【０００５】
このため、例えば図３（ａ），（ｂ）に図示するように水平荷重が作用することで基礎ぐい２０の頭部に発生した大きな曲げモーメントは、基礎ばり２１に伝達されることから、基礎ばり２１の設計に際しては、基礎ぐい２０のくい頭部から基礎ばり２１に伝達される曲げモーメントにも配慮して基礎ばり２１の断面を大きくしなければならない等の課題があった。
【０００６】
この発明は、以上の課題を解決するためになされたもので、特にくい頭部に発生する応力を極力低減することで、くい頭部から基礎ばりに伝達される応力を低減することにより、基礎ばり断面の小径化を可能にしたくい頭部の構造を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
請求項１記載のくい頭部の構造は、基礎ばりに基礎ぐいのくい頭部が接合され、当該基礎ぐいのくい頭部の外径は当該くい頭部から下の部分よりも小径に形成されているとともに、前記くい頭部と当該くい頭部より下の部分との間に下方向に徐々に太径となるテーパが形成され、かつ前記くい頭部および当該くい頭部と当該くい頭部より下の部分との間に鋼製バンドが取り付けられてなることを特徴とするものである。
【０００８】
請求項２記載のくい頭部の構造は、請求項１記載のくい頭部の構造において、鋼製バンドは鋼管から形成されてなることを特徴とするものである。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１（ａ），（ｂ）はこの発明の一例を示し、図において、符号１は場所打ちコンクリートで施工された基礎ぐい、２と３はＲＣ構造またはＳＲＣ構造などの在来工法で構築された上部構造物の基礎ばりと柱であり、これらの基礎ぐい１と基礎ばり２と柱３とは互いに接合されている。
【００１１】
特に、基礎ぐい１のくい頭部ａの外径ｄは、これより下の部分の外径Ｄより小径に形成され、またくい頭部ａには鋼板や鋼管などからなる鋼製バンド４が巻回されている。
【００１２】
くい頭部ａがこのように小径に絞りこまれた構成になっていることで、くい頭部ａ、すなわち基礎ぐい１と基礎ばり２および柱３との接合部が、完全拘束の剛接合状態ではなく、拘束度０のピン接合状態に近い拘束状態にある。
【００１３】
また、くい頭部ａに鋼製バンド４が巻回されていることで、鋼製バンド４によるコンファインド効果とコンクリートによる鋼製バンド４の座屈抑制効果とにより、高耐力と靱性（ねばり強さ、変形能力）を発揮する。
【００１４】
その結果として、くい頭部ａに大きな水平力が作用したとしても、くい頭部ａの拘束度がピン接合状態に近い状態にあるため、水平力によるくい頭部ａの端部曲げモーメントは、完全拘束の剛接合状態の場合よりも大きくならない。
【００１５】
したがって、くい頭部ａから基礎ばり２に伝達される曲げモーメントも小さく、基礎ばり２の断面を必要以上に大きくする必要がない。
なお、くい頭部ａの耐力と靱性は、主に外径ｄ、高さ、鋼製バンド４の厚さ等で決まるが、これらの事項は想定される水平外力の大きさ、施工性などの設計条件や施工条件などを適宜参酌して決定される。
【００１６】
また、くい頭部ａとこれより下の部分との間には、応力集中を避けるために下方向に徐々に太径となるようなテーパｂが付けられている。これに伴って、鋼製バンド４の下端部にもテーパｂに対応するテーパ部４ａが形成されている。
【００１７】
なお、上記例では、基礎ぐい１のくい頭部ａが基礎ばり２に接合されている場合について説明したが、基礎ばりが設けられていない場合などには、基礎ぐい１のくい頭部ａは基礎スラブに接合される場合もある。
【００１８】
例えば、図１（ａ）の場合、基礎スラブ１３は地盤に接するマットスラブ１３ａとその上側に位置する床スラブ１３ｂとからなり、マットスラブ１３ａと床スラブ１３ｂ間の空間部分は湧水を溜める排水ピット１３ｃになっている。そして、基礎ぐいの頭部（図省略）はマットスラブ１３ａに接合されている。
【００１９】
このような構成において、次に施工方法を図２（ａ）〜（ｉ）に基いて説明する。
▲１▼  最初に、例えばアースドリル工法で竪孔５を削孔する。具体的には、図示するようなドリリングバケット６で竪孔５の表層部分を削孔する。
▲２▼  次に、竪孔５の表層部にケーシング７をセットし、かつ竪孔５内をベントナイト泥水８で満たす。
▲３▼  次に、ベントナイト泥水８で竪孔５の孔壁を保護しつつ、ドリリングバケット６で竪孔５をさらに掘り下げる。
なお、掘削土はドリリングバケット５内にたまったら、その都度地上に排出する。また、特に硬い粘性土地盤などでは、特にベントナイト泥水８を使用しないで、素掘りでも掘削することができる。
【００２０】
▲４▼  こうして、竪孔５を支持層９まで掘り下げることができたら、底部のスライムを浚う。
▲５▼  次に、竪孔５内に鉄筋かご１０を建て込む。鉄筋かご１０の上端部１０ａはくい頭部ａに合わせて小径に絞りこむ。そして、上端部１０ａに鋼製バンド４として鋼管を設置する。
▲６▼  次に、竪孔５内にトレミー管１１を立て込み、再度竪孔５の底浚いを行うことにより品質の向上を図る。
▲７▼  次に、トレミー管１１で竪孔５内にコンクリート１２を充填し、竪孔５の上端部までコンクリート１２を打設する。そして、コンクリート１２の打設が完了したらケーシング７を撤去して施工を完了する。
【００２１】
なお、この竪孔の掘削工法はアースドリル工法といわれているが、必ずしもこの工法によらなくてもよく、例えばリバースサーキュレーション工法などを採用してもよい。
【００２２】
【発明の効果】
この発明は、以上説明した通りであり、特に基礎ばりに接合された状態で施工されるくいの頭部を、これより下の部分より小径に形成し、かつくい頭部に鋼製バンドが取り付けてあるので、鋼製バンドによるコンファインド効果とコンクリートによる鋼製バンドの座屈抑制効果とにより、高耐力と靱性（ねばり強さ、変形能力）が発揮される。
【００２３】
その結果として、くい頭部に大きな水平力が作用したとしても、くい頭部の拘束度がピン接合状態に近い状態にあるため、水平力によるくい頭部の端部曲げモーメントは、完全拘束の剛接合状態の場合よりも大きくならない。
【００２４】
したがって、くい頭部から基礎ばりに伝達される曲げモーメントも小さく、基礎ばりの断面を必要以上に大きくする必要がなく、施工性、経済性などの点ですぐれている。
【００２５】
また、鋼製バンドとして鋼管が利用されているので、鋼製バンドを簡単に製作できる等の効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は基礎ぐいと基礎ばりと柱との接合部を示す断面図、（ｂ）はくい頭部の拡大図、（ｃ）はくいおよび基礎ばりに作用する曲げ応力図である。
【図２】（ａ）〜（ｉ）は基礎ぐいの施工方法を示す断面図である。
【図３】（ａ）は基礎ぐいと基礎ばりと柱との接合部の従来例を示す断面図、（ｂ）はくいおよび基礎ばりに作用する曲げ応力図である。
【符号の説明】
ａ  くい頭部
ｂ  テーパ
１  基礎ぐい
２  基礎ばり
３  柱
４  鋼製バンド
４ａ  テーパ部
５  竪孔
６  ドリリングバケット
７  ケーシング
８  ベントナイト泥水
９  支持層
１０  鉄筋かご
１０ａ  鉄筋かごの上端部
１１  トレミー管
１２  コンクリート
１３  基礎スラブ
１３ａ  マットスラブ
１３ｂ  床スラブ
【図１】
0003614041.tif 000002
【図２】
0003614041.tif 000003
【図３】
0003614041.tif 000004