(57)【要約】      （修正有）【課題】軟弱な地盤上であっても、信頼性が高くしかも適用範囲の広い布基礎及び布基礎の補強方法を提供する。【解決手段】小規模建築物を構築する際に適用する低コストのコンクリート製布基礎１及び布基礎１の補強方法で、フーチング部の下方に、地中に斜めに伸びた適宜長さ、傾斜方向の鋼管杭３を複数配置して、布基礎１が小規模建築物の鉛直荷重、水平荷重を確実に支持可能とする。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
小規模建築物を建築する際に使用する基礎の補強方法であって、
前記基礎は、フーチング部と、このフーチング部から延長方向に伸びた立ち上がり部からなる断面逆Ｔ字型のコンクリート製布基礎本体とからなり、
前記フーチング部の下に、地中に斜めに伸びた鋼管杭を設け、
前記鋼管杭の長さを、５ｍ以下としたことを特徴とする基礎補強方法。
【請求項２】
前記鋼管杭の長さ方向の水平成分は、前記布基礎の長さ方向と同じであることを特徴とする請求項１に記載の基礎補強方法。
【請求項３】
前記鋼管杭は二本で一対となって、地中でＸ字に交差するように埋め込まれることを特徴とする請求項２に記載の基礎補強方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、小規模建築物を建築する際に使用する基礎補強方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅の基礎工事の種類としては、べた基礎と布基礎がある。べた基礎とは、基礎の立上りだけでなく、底板一面が鉄筋コンクリートになっている基礎である。これは基礎底面の面積が大きいので、荷重を分散させ高い信頼性が得られる。しかし、必要なコンクリートの量が非常に多く、高コストの工法である（特許文献１参照）。
【０００３】
一方、布基礎は、Ｔの字を逆にした断面形状の鉄筋コンクリートが、連続して設けられた基礎のことであり、住宅の外周部や主要な間仕切壁の骨組の下や便所・浴室の周りに沿って設けられている。べた基礎に比較して低コストの工法である（特許文献２参照）。  布基礎やべた基礎のみでは対応しきれない軟弱地盤では地盤補強が行われる。軟弱な層が、地盤から２ｍ程度までであれば、表層改良工法が採用されることが多い。表層改良工法では、建物が載る地盤全体を、その地盤の土にセメント系固化剤を入れて攪拌しながら混ぜ込み地盤自体の強度を高めるようにする（特許文献３参照）。
【０００４】
軟弱な層が深い場合には、表層改良工法では対応できないので、柱状改良杭工法が行われる。この工法では、支持地盤の層まで直径６０ｃｍ前後の穴を掘り、掘り返した土にセメント系の固化剤を添加して土とセメントの混じったコンクリート杭を造り、このコンクリート杭の上に布基礎を形成する工法である（特許文献４参照）。
【０００５】
更に軟弱な層が深く８ｍを越える場合には、柱状改良杭工法によってコンクリート杭を造ることが出来ないので、鋼管杭工法が行われる。この工法では、鋼管を強固な地盤まで地中深く埋め込んで基礎を支える柱とする（特許文献５参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００１−０５９２２８
【特許文献２】特開平０９−００３９２２
【特許文献３】特開２０１０−２１６１０７
【特許文献４】特開２０１０−７３２９
【特許文献５】特開２００３−１７６５３６
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、べた基礎は多くのコンクリートを用いコスト高である。また、従来の地盤補強工法は、やはり多くのコンクリートや長い鋼管などを必要とし、更に多くのコストが必要となっている。最も低コストの表層改良工法であっても、その適用範囲は、軟弱な層が、地盤から２ｍ程度と限定的である。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、軟弱な地盤上であっても信頼性の高い布基礎を構築でき、しかもその適用範囲が十分に広い基礎補強方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記課題を解決するために、本発明の基礎補強方法は、小規模建築物を建築する際に使用する基礎の補強方法であって、前記基礎は、フーチング部と、このフーチング部から延長方向に伸びた立ち上がり部からなる断面逆Ｔ字型のコンクリート製布基礎本体とからなり、前記フーチング部の下に、地中に斜めに伸びた鋼管杭を設け、前記鋼管杭の長さを、５ｍ以下としたことを特徴とする基礎補強方法。
【００１０】
このような構成では、地中に斜めに伸びた鋼管杭を有しているため、フーチング部だけでなく、鋼管杭の側面でも荷重を支えることができ、軟弱地盤上にもしっかりとした基礎を低コストで構築できる。従って、従来の地盤補強工法に加え、低コストで施工の容易な、もう一つの基礎工事の方法を提供することが可能となる。
【００１１】
１つの実施形態では、前記鋼管杭の長さ方向の水平成分は、前記布基礎の長さ方向と同じであることを特徴とする。このような構成では、鋼管杭が常にフーチング部の真下に位置し、布基礎が敷地ギリギリの位置にある場合でも、決して隣接する他人の敷地へ鋼管杭が横にはみ出ることはない。また、他の構造物が隣接していても、鋼管杭が干渉することはない。更に、布基礎を深く埋める場合であっても、溝の側面が打ち込みを邪魔すること無く、作業性が良い。
【００１２】
更に、１つの実施形態では、前記鋼管杭は二本で一対となって、地中でＸ字に交差するように埋め込まれることを特徴とする。このような構成は、鋼管杭はフーチング部の底部の離れた位置で支持す為、支持力が分散するという点で好ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明に係わる基礎補強方法を適用した布基礎では、地中に斜めに伸びた鋼管杭を有しているため、フーチング部だけでなく、鋼管杭の側面でも荷重を支えることができるので、高い支持力が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１による基礎補強方法を適用した一般住宅用布基礎の平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線に沿って描かれた部分断面図である。
【図３】図１の一般住宅用布基礎の部分正面図である。
【図４】図１の一般住宅用布基礎の部分斜視図である。
【図５】本発明の実施例２による基礎補強方法を適用した一般住宅用布基礎の部分正面図である。
【図６】本発明の実施例３による基礎補強方法を適用した一般住宅用布基礎の部分正面図である。
【図７】本発明の実施例４による基礎補強方法を適用した一般住宅用布基礎の部分断面図である。
【図８】本発明の実施例５による基礎補強方法を適用した一般住宅用布基礎の部分正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、図を参照しながら本発明の実施形態による基礎補強方法を説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は、実施例１によって構築された一般住宅を支える布基礎の平面図の一例である。この布基礎１は、この住宅の外周部や主要な間仕切壁の骨組の下や便所・浴室の周りに沿って連続したコンクリートの土台である。
【００１７】
また、図２は図１のＡ−Ａ線に沿って描かれた部分断面図であり、図３は図２の部分断面図で描かれた布基礎の一部を、図１の左側から水平に見た部分正面図である。更に、図４は、布基礎１の部分斜視図である。図２に示されたように、布基礎１は断面逆Ｔ字型となっており、基部として幅広のフーチング部１ｆと、そこから上方へ延びた立ち上がり部１ｒからなっている。図中、参照符号ＧＬは、地表面の位置を示している。
【００１８】
フーチング部１ｆの下には、1５ｃｍ程度の厚みの砕石層２が設けられている（砕石地業）。更に、この砕石層２を通ってフーチング部１ｆの底面に達する一対の鋼管杭３が設けられている。この鋼管杭３は、地中深く斜めに打ち込まれ、図３の平面図ではＸ字に交差するように埋め込まれている。
【００１９】
また、図２の断面図および図３の平面図から明らかなように、鋼管杭３の埋込み方向の水平成分（つまり平面視での方向）は、布基礎の長さ方向と同じになっている。そして、鋼管杭３の垂直方向に対する傾きは、打ち込みの作業性などを考慮し４５度以内にするのが望ましい。しかし、この角度が余り小さいと効果が薄れる。従って、一般には少なくとも３０度以上に設定する。
【００２０】
従来の鋼管杭を用いた補強方法では、例えばＮ値1０〜２０以上の支持地盤に達するまで、鋼管杭を回転させながら、通常１０ｍ以上も押し込んでいくという方法をとっていた。これは、鋼管杭の下端を地中深い地盤に打ち込み、この地盤上で支持するためである。
【００２１】
しかし、本発明の補強方法は、これとは全く異なる技術的思想の基づく。すなわち、地中の強固な地盤を利用するのではなく、鋼管杭３の側面に接する表層の余り強固とは言えない地盤を利用する。従来の鋼管杭を用いた補強方法では、垂直方向の荷重を支えるのは、鋼管杭の下端のみであるが、本発明では鋼管杭３の下方を向いた側面全体が荷重を支えることになる。
【００２２】
従って、鋼管杭３の長さは１．５ｍ乃至３ｍ程度でも比較的に大きな支持力を得ることができる。長ければ、それだけ地盤からの支持力も大きくなるが、一定以上の長さになると支持力は飽和する。なので、鋼管杭３の長さは５ｍ以下の範囲で、地盤の状態を考慮して決定される。この長さであれば、小型エアハンマーで鋼管杭３を打ち込むことも容易である。打ち込みの後、布基礎をコンクリートの流し込みで形成する。
【００２３】
鋼管杭３が太い程、その支持力が大きくなる。従って、太い鋼管杭３を用いれば、その間隔を大きくし本数を減らすことができる。一方で、太い鋼管杭３の単価は高く、打ち込みの作業コストも大きくなる。一般的には、直径で５０ｍｍ前後から１５０ｍｍ程度までのものが用いられ、１．５ｍ乃至３ｍ程度の間隔で設けられる。ここでは、１００ｍｍ以下、例えば４８．５ｍｍの鋼管を、対として１．５ｍ乃至２ｍ間隔で打ち込む。
【００２４】
布基礎の長さ方向に対する鋼管杭３の埋込みの水平方向の傾きは、鋼管杭３の支持力には全く影響しない。支持力は、鉛直方向に対する傾きにのみ影響される。しかし、ここに示した鋼管杭３の埋込み方向、つまり布基礎の長さ方向に合わせて傾ける方法をとった場合には、以下のような利点がある。
【００２５】
１つは、鋼管杭３が常にフーチング部１ｆの真下に位置するという点である。これは、布基礎が敷地ギリギリの位置にある場合でも、決して隣接する他人の敷地へ鋼管杭３が横にはみ出ることがないということを意味する。また、雨水浸透枡や汚水枡やその他の地中に埋めるものは、布基礎の真横のどの位置に埋めることができるといった利点もある。更に、寒冷地などで布基礎を深く埋める場合、地面に掘った溝の内部で、この溝に対して直角方向に傾けて鋼管杭３を打ち込むとすると、鋼管杭３と溝の側面が干渉して作業性が非常に悪い。溝の長手方向に鋼管杭３を傾けるというこの発明の方法では、このような干渉はなく、短時間で楽に打ち込むことができる。
【００２６】
従来、軟弱地盤の層が地表から４メートルを超える深さまで達するような、表層改良工法では対応できず、地中深く強固な地盤まで鋼管杭３を打ち込むという非常にコストのかかる工法をとる他なかった。しかし、Ｎ値が５〜１０程度の中位の地盤強度の場合、鋼管杭３工法は高コストであるため採用しにくく、表層改良工法では不安が残る。そのような場合に、本発明の工法を採用すれば、比較的低コストで十分な耐力を確保できる。
【実施例２】
【００２７】
図５は、実施例２によって構築された一般住宅を支える布基礎の部分正面図である。この実施例２は、実施例１と以下の点において異なる。
【００２８】
実施例１では、正面視で一対の鋼管杭３はＸ字に交差している。このようにＸ字に交差した配置では、鋼管杭３はフーチング部の底部の離れた位置で支持する。従って、支持力が分散するという点で好ましいといえる。一方で、交差点において干渉して、作業に支障が出る可能性もある。
【００２９】
一方、この実施例２では、一対の鋼管杭５は、ハの字に開いた配置となっている。この配置では鋼管杭５の打ち込み位置が接近しているので、作業効率が良くなる。また、鋼管杭５が地中で互いに干渉することもない。
【実施例３】
【００３０】
図６は、実施例３によって構築された一般住宅を支える布基礎の部分正面図である。この実施例３は、実施例１と以下の点において異なる。
【００３１】
この実施例３では、一対の鋼管杭６は、同じ方向に打ち込まれている。この場合、一方の鋼管杭７ａの打ち込みの後、他方の鋼管杭７ｂの打ち込み作業は、そのまま水平移動すれば良く実施例２に比較しても作業効率が更に良くなる。また、実施例２の工法と同様に、鋼管杭７ａ、７ｂが地中で互いに干渉することもない。一方で、支持力が一方向に偏ってしまうので、隣接する設置場所では逆方向に打ち込むようにする。
【実施例４】
【００３２】
図７は、実施例４によって構築された一般住宅を支える布基礎の部分断面図であり、図２の断面図に対応する図である。この実施例４では、鋼管杭３の埋込み方向の水平成分（つまり平面視での方向）は、布基礎の長さ方向と直角になっている。
【００３３】
この場合でも、鋼管杭８の下方を向いた側面全体が荷重を支えるという本発明の技術的思想を実現する。また、実施例４では、鋼管杭８による補強が布基礎の長さ方向と直角の方向にも期待できるので、より安定性が良くなるという効果がある。
【実施例５】
【００３４】
実施例１ないし実施例４は、新築住宅を建築する際に行う布基礎工事に応用する工法を示しているが、本発明は既存住宅の布基礎を補強する場合にも応用できる。すなわち、図８に示したように、布基礎の両側で鋼管杭９を打ち込み、フーチング部の底部に穿った孔部に差しこむようにする。
【００３５】
具体的には、補強を行う位置で、布基礎の両側を掘ってフーチング部の底部を部分的に露出させる。そして、必要な長さよりも若干短い鋼管杭９の下部を斜めに打ち込む。また、フーチング部の底部に鋼管杭９の残りの上部を当接させ、既に打ち込んである鋼管杭９の下部と溶接する。最後に、孔部１０はコンクリートで塞いでおく。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明に係わる布基礎は、地中に斜めに伸びた鋼管杭を有しているため、フーチング部だけでなく、鋼管杭の側面でも荷重を支えることができ、軟弱地盤上にもしっかりとした基礎を低コストで構築できる。従って、従来の地盤補強工法に加え、低コストで施工の容易な、もう一つの基礎工事の方法を提供する。
【符号の説明】
【００３７】
１    布基礎
２    砕石層
１ｆ  フーチング部
１ｒ  立ち上がり部
３    鋼管杭
３ｔ  鋼管杭上端
５    鋼管杭
６    鋼管杭
７ａ、７ｂ  鋼管杭
８    鋼管杭
９    鋼管杭
【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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