(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
補強対象となる既設柱の周辺地表面に杭穴を掘り、前記杭穴内に充填した固め剤により管状補強杭の周囲を固めた杭基部が形成され、
前記管状補強杭と前記既設柱又は既設柱に連結された水平材との間が、連結部材によって連結された柱浮き上がり抑制補強構造であって、
前記管状補強杭の下端部が直径方向に扁平に押し潰されることによって、下端部に外周方向への張出部が形成されると共に、管状補強杭の下端を閉塞するようにした木造建築物の柱浮き上がり抑制補強構造。
【請求項２】
請求項１記載の柱浮き上がり抑制補強構造において、前記固め剤が杭穴の高さ方向途中まで充填されると共に、この固め剤の上に仕切り部材を介して埋め戻し土が充填されている木造建築物の柱浮き上がり抑制補強構造。
【請求項３】
請求項１又は２記載の柱浮き上がり抑制補強構造において、管状補強杭の外周の全周又は一部に、周辺地表面より低い位置において張出部材が固着されている木造建築物の柱浮き上がり抑制補強構造。
【請求項４】
請求項１又は２又は３記載の柱浮き上がり抑制補強構造において、前記連結部材が可撓性連結部材である木造建築物の柱浮き上がり抑制補強構造。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、木造建築物の柱、主に、既設家屋の既設柱を施工の対象とし、地震や台風等の災害対策として、既設柱が基礎部材（コンクリート基礎や束石）から浮き上がるのを規制するための木造建築物の柱浮き上がり抑制補強構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】
既設建築物の基礎部補強構造として、例えば、特開２００１−２００６４２号公報に記載された技術が提案されている。
この基礎部補強構造は、補強対象となる既設柱の周辺地表面に杭穴を掘り、この杭穴内に固め剤を充填して補強杭の周囲を固めた杭基部が形成され、前記補強杭と前記既設柱が連結された構造になっていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来の基礎部補強構造では、杭基部において、補強杭の周囲を固め剤により固定するようにしているが、補強杭がストレート形状であるため、補強杭の抜けに対する補強杭と固め剤との結合力が弱く、十分な補強ができないという問題があった。
【０００４】
本発明は、上記の点に鑑みなされたもので、補強杭の下端部に張出部を形成することで固め剤との結合力を十分に得るようにし、このときの張出部を簡単な加工で形成することができるようにしながら、同時に固め剤の使用量を節減できるようにした木造建築物の柱浮き上がり抑制補強構造を提供することを課題としている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明（請求項１）の木造建築物の柱浮き上がり抑制補強構造は、
補強対象となる既設柱の周辺地表面に杭穴を掘り、前記杭穴内に充填した固め剤により管状補強杭の周囲を固めた杭基部が形成され、
前記管状補強杭と前記既設柱又は既設柱に連結された水平材との間が連結部材によって連結された柱浮き上がり抑制補強構造であって、
前記管状補強杭の下端部が直径方向に扁平に押し潰されることによって、下端部に外周方向への張出部が形成されると共に、管状補強杭の下端を閉塞するように構成した。
【０００６】
又、本発明（請求項２）の木造建築物の柱浮き上がり抑制補強構造は、前記柱浮き上がり抑制補強構造（請求項１）において、前記固め剤が杭穴の高さ方向途中まで充填されると共に、この固め剤の上に仕切り部材を介して埋め戻し土が充填されている構成とした。
【０００７】
又、本発明（請求項３）の木造建築物の柱浮き上がり抑制補強構造は、前記柱浮き上がり抑制補強構造（請求項１又は２）において、管状補強杭の外周の全周又は一部に、周辺地表面より低い位置において張出部材が固着されている構成とした。
【０００８】
又、本発明（請求項４）の木造建築物の柱浮き上がり抑制補強構造は、前記柱浮き上がり抑制補強構造（請求項１又は２又は３）において、前記連結部材が可撓性連結部材である構成とした。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に示した実施例に基づき説明する。
図１は柱浮き上がり抑制補強構造（以下「補強構造」という）の全体説明図、図２はこの補強構造に用いる管状補強杭の斜視図、図３はこの補強構造に用いる連結部材の取り付け構造の切欠側面図である。
この実施例では、柱を基礎部材としての束石１０上に設置した伝統的工法の家屋の既設柱１を施工の対象としている。
【００１０】
この補強構造は、補強対象となる既設柱１の周辺地表面２に杭穴２０を掘り、この杭穴２０内に管状補強杭３を立て、その状態で杭穴２０内に固め剤４を充填して固定し、この固め剤４により管状補強杭３の周囲を固めた杭基部５を形成する。
固め剤４としては、モルタル、コンクリート、セメントペースト等を使用できるが、施工性から速乾性のものが好ましい。
【００１１】
一方、前記既設柱１にはブラケット１１がコーチスクリュー１２等により取り付けられ、このブラケット１１と前記杭基部５における管状補強杭３とが連結部材６によって連結されている。
【００１２】
前記管状補強杭３は、鋼管等の円形管材（角形管材でもよい）が用いられ、その下端部がプレス加工によって直径方向に扁平に押し潰されることによって、下端部に外周方向への張出部３０が形成されると共に、下端口が閉鎖された閉塞部３１が形成されている。
【００１３】
このように、管状補強杭３の下端部に外周方向への張出部３０を形成することにより、施工状態において、張出部３０が固め剤４の中に食い込む状態になり、管状補強杭３の抜けに対する管状補強杭３と固め剤４との結合力を強固にすることができる。
又、管状補強杭３の下端部に閉塞部３１を形成することによって、固め剤４が管状補強杭３の下端口から内部に侵入するのを防止でき、固め剤４の使用量の節減を図ることができる。
また、管状補強杭３の下端部をプレス加工によって直径方向に扁平に押し潰すことにより、張出部３０及び閉塞部３１を同時に形成できるため、この張出部３０及び閉塞部３１の成形がプレス加工で簡単にできる。
【００１４】
前記連結部材６としては、丸鋼棒材６０が用いられ、その両端に取付板６１，６１が取り付けられている。この取付板６１，６１の丸鋼棒材６０との取付構造は、取付板６１の基端部に形成したナット穴６２に丸鋼棒材６０の端部に形成したネジ部６３を螺合し、そのネジ部６３の貫通端にロックナット６４を取り付けた止め構造になっている。
【００１５】
又、連結部材６と前記管状補強杭３との取付構造は、管状補強杭３の上端に取付穴３２が形成され、この取付穴３２と前記取付板６１に形成した取付穴６５とにボルト６６を通して、ナット止めした取付構造となっている。
連結部材６と前記ブラケット１１との取付構造も、ブラケット１１に形成した取付穴（図示せず）と前記取付板６１に形成した取付穴６５とにボルト６６を通して、ナット止めした取付構造となっている。この場合、前記丸鋼棒材６０のネジ部６３と取付板６１のナット穴６２との螺合深さを調整することで、連結部材６を緊張状態に取り付けるようにする。
【００１６】
このようにして連結部材６を前記杭基部５における管状補強杭３と既設柱１のブラケット１１の間に取り付けることで、この連結部材６の引っ張り力によって既設柱１の浮き上がりを抑制することができる。
この場合、既設柱１の浮き上がりに対し、連結部材６としては、純粋に引っ張り力を管状補強杭３に伝えるだけの耐力を有していればよく、曲げや撓みに対する耐力は必ずしも必要でない。
連結部材６としては、建築物の揺れに伴なう揺さぶりモーメントを伝えない方が単純構造にできるもので、この点から連結部材６としては可撓性連結部材を使用するのが好ましく、この可撓性連結部材としては、ワイヤロープ等を使用することができるし、また、丸鋼棒材６０（棒材）の途中や端部に可撓性継手部材を介在させて、連結部材６に可撓性を持たせるようにしてもよい。
【００１７】
前記杭基部５において、固め剤４は、その高さが杭穴２０の深さに一致するように杭穴２０の全体に形成させてもよいし、又、必ずしも杭穴２０の全体に形成する必要はなく、固め剤４を杭穴２０の高さ方向途中まで形成し、その固め剤４の上に、管状補強杭３に嵌合させる状態でドーナツ円板状の仕切り部材７を載せ、この仕切り部材７の上に埋め戻し土８を充填させるようにしてもよい。
このように、固め剤４を杭穴２０の高さ方向途中まで形成させれば、それだけ固め剤の量を節減できるし、又、固め剤４の上面に仕切り部材７を載せれば、固め剤４が固化しない時点で埋め戻し土８の充填を行なうことが可能になり、施工時間を短縮できる。
【００１８】
なお、管状補強杭３の外径ｄに対する杭穴の内径Ｄの比率Ｄ／ｄを横軸にとり、固め剤の高さＨ（ｍｍ）を縦軸にとり、管状補強杭３の抜け耐力（Ｋｇｆ）を測定した結果を図４に示している。図４において、実線は、抜け耐力８００（Ｋｇｆ）のラインを示す。
この図４では、固め剤４の高さを概ね４０〜６０ｍｍ以上に設定すれば、既設柱１の浮き上がりに伴ない連結部材６を介して管状補強杭３に加わる引っ張りに対し、建築基準法の水平力の計算から導き出した柱１本当りに対する管状補強杭３の必要な抜け耐力である８００（Ｋｇｆ）を確保できる。
なお、管状補強杭３に十分な抜け耐力を持たせながら、固め剤４の節減を図るには、比率Ｄ／ｄ＝２程度で、固め剤４の高さＨ＝６０ｍｍ程度に設定するのが好ましい。
【００１９】
前記杭基部５及びブラケット１１の配設位置については、連結部材６が邪魔にならず、しかも連結部材６の引っ張り力を管状補強杭３に十分に伝えることを考慮して設定するもので、この実施例では、杭基部５を既設柱１から略２０ｃｍ離れた位置に配設し、ブラケット１１を地上６５ｃｍ以上の位置で既設柱１に取り付けるようにしている。
【００２０】
次に、補強構造の他の実施例を説明する。
図５に示す実施例は、既設柱１にブラケットを取り付けるのではなく、既設柱１と既設柱１の間に渡された水平材１３（足固めや鴨居等）にブラケット１１を取り付け、このブラケット１１と杭基部５における管状補強杭３とを連結部材６によって連結した構造になっており、施工時において、既設柱１に連結部材６を取り付ることが困難な場合に適している。
【００２１】
又、前記図５では、管状補強杭３の外周の全周（一部でもよい）に、周辺地表面より低い位置に張出部材９が溶接やバンド止めによって固着されている。張出部材９としては、管状補強杭３の外周に張り出したフランジ等の鋼板やビニールシート等の柔軟材を使用できる。
施工時において、前記張出部材９を固め剤４の中に埋設させ、或いは図５に示すように、杭穴２０の上部に段差部２０ａを介して大径の埋め戻し穴部２０ｂを形成し、前記段差部２０ａに張出部材９を敷設した上から埋め戻し穴部２０ｂに埋め戻し土８を充填させることで、管状補強杭３の抜け耐力を増強させるようにしたものである。
前記図５のように構成すると、管状補強杭３の抜けに伴なう張出部材９の上向き引っ張り力で張出部材９の下面側に真空力が働き、管状補強杭３の抜けを抑制でき、地震等の急激な引っ張りに対する大きな抵抗力を得ることができる。
【００２２】
図６に示す実施例は、既設柱１に横長のブラケット１４を取り付け、このブラケット１４の両端をそれぞれ杭基部５，５における管状補強杭３，３に連結部材６，６を介して連結して、１本の既設柱１に対して、２ヶ所で補強する構造になっている。
【００２３】
図７に示す実施例は、既設柱１に取り付けるブラケット１１に長腕部１５を形成し、この長腕部１５の先端部と杭基部５における管状補強杭３とを、連結部材６が略垂直になるようにして連結した構造になっている。
【００２４】
前記図７では、管状補強杭３の上端部についても、プレス加工によって直径方向に扁平に押し潰し、管状補強杭３の上端口を閉鎖した閉塞部３３を形成したものである。
この閉塞部３３によって管状補強杭３の上端口からの雨水の侵入を防止することができる。
【００２５】
なお、上記実施例では、束石１０を基礎部材とし、この上に柱を設置した伝統的工法の家屋における既設柱１を施工の対象としたが、基礎コンクリートの上に土台を敷設し、この上に柱を立てた通常の木造家屋における既設柱を施工の対象にすることもできる。
なお、既設柱の外側に壁が形成されているときには、この壁を壊して既設柱を外部に現わすことも必要になる。
【００２６】
【発明の効果】
以上のように本発明（請求項１）によれば、管状補強杭の下端部に張出部を形成したので、固め剤との結合力を十分に得ることができ、既設柱の浮き上がりに対する十分な抜け耐力を得ることができる。
又、張出部をプレス加工等の簡単な加工で形成することができるようにしながら、下端部に閉塞部を形成したことによって管状補強杭への固め剤の侵入を防止でき、固め剤の使用量を節減できる。
【００２７】
本発明（請求項２）によれば、固め剤が杭穴の高さ方向途中まで充填されているため、固め剤の使用量を節減できるし、固め剤と埋め戻し土の間に仕切り部材を設けたので、固め剤が固化しない時点での埋め戻しが可能になり、施工時間を短縮できる。
【００２８】
本発明（請求項３）によれば、管状補強杭の外周の全周又は一部に、周辺地表面より低い位置に張出部材を固着したので、管状補強杭の抜け耐力を増強させることができる。
【００２９】
本発明（請求項４）によれば、連結部材を可撓性連結部材としたので、純粋に引っ張り力を杭基部に伝えるだけの耐力を有しながら、建築物の揺れに伴なう揺さぶりモーメントを伝えない単純構造にすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の柱浮き上がり抑制補強構造の全体説明図である。
【図２】この補強構造に用いる管状補強杭の斜視図である。。
【図３】この補強構造に用いる連結部材の取り付け構造の切欠側面図である。
【図４】管状補強杭の抜け耐力を測定した結果を示すグラフである。
【図５】柱浮き上がり抑制補強構造の他の実施例を示す概略説明図である。
【図６】柱浮き上がり抑制補強構造の他の実施例を示す概略説明図である。
【図７】柱浮き上がり抑制補強構造の他の実施例を示す概略説明図である。
【符号の説明】
１  既設柱
１０  束石
１１  ブラケット
１２  コーチスクリュー
１３  水平材
１４  ブラケット
１５  長腕部
２  周辺地表面
２０  杭穴
２０ａ  段差部
２０ｂ  埋め戻し穴部
３  管状補強杭
３０  張出部
３１  閉塞部
３２  ナット穴
３２  取付穴
３３  閉塞部
４  固め剤
５  杭基部
６  連結部材
６０  丸鋼棒材
６１  取付板
６２  ナット穴
６３  ネジ部
６４  ロックナット
６５  取付穴
６６  ボルト
７  仕切り部材
８  埋め戻し土
９  張出部材
【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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