(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
網蓋で円錐形に形成した杭頭部に弾性材を介して基礎が縁切状に構築されるとともに、杭頭部の中央部から突出した連結材で杭と基礎とが連結され、前記連結材は縦筋とＰＣ鋼材とが交互かつ環状に配設されてなり、該連結材における基礎側に位置したＰＣ鋼材をシースで被覆しアンボンドにして杭と基礎とをピン接合にしたことを特徴とする基礎構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基礎構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
杭で支持された基礎構造は、図８に示すものが知られている。この基礎構造３０は杭３１の上部に基礎３２が構築され、該基礎３２には杭３１から伸びた鉄筋３３が配筋されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような基礎構造は杭と基礎とが剛接合であるため、いわゆる直下型の地震が発生すると、その垂直荷重が杭を通して上部構造に伝えられて大きな被害をおよぼす恐れがあった。また地震による水平荷重の場合は、杭と基礎との接合部に大きな被害をおよぼす恐れがあった。
【０００４】
本発明は上記のような問題に鑑みてなされたものであり、その目的は、地震による上下荷重および水平荷重により上部構造または杭と基礎との接合部が被害を受けず、かつ杭頭に作用する曲げモーメントを小さくすることができる基礎構造を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
以上の課題を解決するための請求項１の発明は、網蓋で円錐形に形成した杭頭部に弾性材を介して基礎が縁切状に構築されるとともに、杭頭部の中央部から突出した連結材で杭と基礎とが連結され、前記連結材は縦筋とＰＣ鋼材とが交互かつ環状に配設されてなり、該連結材における基礎側に位置したＰＣ鋼材をシースで被覆しアンボンドにして杭と基礎とをピン接合にしたことを特徴とする。
【０００６】
杭から基礎にわたって配設される連結材を鉄筋籠の上部に設けることができる。杭と基礎とがピン接合であるため、杭頭の回転がスムーズに行えるとともに、杭頭に作用する曲げモーメントを小さくすることができるので、地中梁の断面を小さくすることができる。直下型地震による鉛直荷重が弾性材で緩和されるので、基礎構造および上部構造の破壊を防ぐことができる。ＰＣ鋼材の一部をシースで被覆したことにより、ＰＣ鋼材を防護することができるとともに、いわゆるアンボンドにすることもできる。直下型地震により杭に作用するせん断力を、連結材と円錐形の杭頭部で抵抗させる。杭と基礎とがピン接合となった基礎構造を簡単に構築することができる。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の杭基礎用鉄筋籠（以下、鉄筋籠という）、基礎構造およびその構築工法の実施の形態について説明する。はじめに、鉄筋籠について説明し、その後に前記鉄筋籠を使用した基礎構造およびその構築工法について説明する。また各実施の形態において同じ構成は同じ符号を付して説明し、異なった構成にのみ異なった符号を付して説明する。
【０００８】
図１および２は鉄筋籠の実施の形態を示したものであり、この鉄筋籠１は主筋２と帯筋３とからなる籠体４の上面に網蓋５が被覆され、該網蓋５の中央部に連結材６が取り付けられている。網蓋５は、帯筋３から中央部に向かって上側に傾斜した杭頭斜筋７と、径の異なる補強筋８とから円錐形に形成されている。また連結材６は、上下の環体９、１０の周面に縦筋１１とＰＣ鋼材１２とが交互に配設されて形成され、該ＰＣ鋼材１２がスパイラル筋１３で結束されている。またＰＣ鋼材１２の上下端部には圧着グリップ１４が設けられ、上部側にはシース１５が被覆されて、いわゆるアンボンドの状態になっている。また連結材６の上部環体９にはリングプレート１６が放射状配置の連結プレート１７で接続され、該連結プレート１７が網蓋５の杭頭斜筋７に溶接されている。よって、籠体４における網蓋５の中央部には連結材６からなるトレミー管用の挿入口１８が形成されている。この鉄筋籠１は、場所打ちコンクリート杭を構築するときに、掘削孔に設置すると同時に基礎への連結材６の配筋が行える。
【０００９】
次に、上記の鉄筋籠１を使用した基礎構造の実施の形態を図３および４に基づいて説明する。この基礎構造２０は円錐形の杭頭部２１ａに弾性材２２を介して基礎２３が構築され、該基礎２３と杭２１とにわたって図１および２に示す連結材６が配設されて構成されている。この連結材６によって杭２１と基礎２３とがピン接合になり、かつ杭２１と基礎２３とが弾性材２２で縁切りされているため、杭頭部２１ａが自由に回転して上部構造２４に作用する地震による水平荷重を減衰することができる。また杭頭部２１ａの回転は基礎２３側のＰＣ鋼材１２がシース１５で被覆されてアンボンドとなっているため、スムーズに行われる。
【００１０】
杭上面の弾性材２２はゴム、砂、ゴムと砂の積層材、砂を上下のポリエチレンフィルムで被覆した積層材、または砂を混合したアスフアルトなどであり、上部構造２４に作用する地震による鉛直荷重を減衰するショックアブソーバーの役割をする。よって、直下型地震による上下の振動によって上部構造２４が破損するのを防ぐことができる。
【００１１】
次に、この基礎構造２０の構築工法を図５〜７に基づいて説明する。はじめに、場所打ちコンクリート杭のための掘削孔２５を形成し、ここにケーシング２６を挿入する。そして、この掘削孔２５に図１の鉄筋籠１を設置するとともに、連結材６の挿入口１８からトレミー管２７を挿入してコンクリート２８を打設し、このコンクリート２８を打設しつつケーシング２６を引き上げる。なお、ＰＣ鋼材１２はシース１５で被覆されて養生されているため、連結材６へのトレミー管２７の挿入と、該トレミー管２７でのコンクリート２８の打設によっても破損することがない。
【００１２】
次に、図６に示すように、トレーミー管２７により鉄筋籠１の上部に余盛り部２９を形成するまでコンクリート２８を打設し、この余盛り部２９を形成した後にケーシング２６を引き抜くとともに、トレミー管２７も連結材６の挿入口１８から引き抜く。このとき上部のＰＣ鋼材１２が基礎２３に配線された状態になっている。
【００１３】
次に、図７に示すように、前記の余盛り部２９を、連結プレート１７を目印にその上面まではつる。このはつり作業のときにも、ＰＣ鋼材１２はシース１５で被覆されて養生されているため破損しない。そして、このはつり作業が終了した後に、杭２１の上面にゴム、砂、ゴムと砂の積層材、または砂を上下のポリエチレンフィルムで被覆した積層材などの弾性材２２を敷き詰める。次いで、基礎用の鉄筋を配筋するとともに基礎型枠を組立形成し（図示せず）、ここにコンクリートを打設して基礎構造１を構築する。
【００１４】
【発明の効果】
杭から基礎にわたって配設される連結材を鉄筋籠の上部に設けることができる。
【００１５】
杭と基礎とがピン接合であるため、杭頭の回転がスムーズに行えるとともに、杭頭に作用する曲げモーメントを小さくすることができるので、地中梁の断面を小さくすることができる。
【００１６】
直下型地震による鉛直荷重を弾性材で緩和することができるので、基礎構造および上部構造の破壊を防ぐことができる。
【００１７】
被覆したシースによりＰＣ鋼材を防護することができるとともに、いわゆるアンボンドにすることもできる。
【００１８】
連結材と円錐形の杭頭部とで杭に作用するせん断力に抵抗できる。
【００１９】
鉄筋籠の中央部に設けた連結材の挿入口により、トレミー管を鉄筋籠の中央部に設置することができる。
【００２０】
杭と基礎とがピン接合となった基礎構造を簡単に構築することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】鉄筋籠の断面図である。
【図２】鉄筋籠の平面図である。
【図３】基礎構造の縦断面図である。
【図４】基礎構造の横断面図である。
【図５】掘削孔にコンクリートを打設する基礎構造の構築方法を示す断面図である。
【図６】余盛り部を形成する基礎構造の構築方法を示す断面図である。
【図７】余盛り部をはつって基礎を形成する基礎構造の構築方法を示す断面図である。
【図８】従来の基礎構造の断面図である。
【符号の説明】
１  鉄筋籠
２  主筋
３  帯筋
４  籠体
５  網蓋
６  連結材
７  杭頭斜筋
８  補強筋
９、１０  環体
１１  縦筋
１２  ＰＣ鋼材
１３  スパイラル筋
１４  圧着グリップ
１５  シース
１６  リングプレート
１７  連結プレート
１８  挿入口
２０、３０  基礎構造
２１、３１  杭
２１ａ  杭頭部
２２  弾性材
２３、３２  基礎
２４  上部構造
２５  掘削孔
２６  ケーシング
２７  トレミー管
２８  コンクリート
２９  余盛り部
３３  鉄筋
【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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