(57)【要約】【課題】  従来の形式と同等以上の水平方向強度を有し、かつ、建設コストも抑制し得る杭基礎構造、及びその基礎構造により上部の構造物を支持する方法を提供する。【解決手段】  柱５Ａの下端で地表付近に設けられるブロック状等のフーチング２Ａと、略棒状に形成されフーチング２Ａから地盤Ｇの内部へ向け略鉛直下方に延びるように配設される鉛直杭１Ａ、１Ｂと、略棒状に形成されフーチング２Ａの側部にヒンジ接合されてフーチング２Ａから地盤Ｇの内部へ向け斜め下方向に延びるように配設される傾斜杭３Ａ、３Ｂを備え、鉛直杭１Ａ等に作用する水平方向力又は鉛直方向力の一部を傾斜杭３Ａ等に負担させるようにした。【選択図】        図１
2006348526.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
構造物の下端で地表付近又は地盤中に設けられる板状又はブロック状の基礎部材と、
略棒状に形成されるとともに前記基礎部材から前記地盤内部へ向け略鉛直下方に延びるように配設される一又は複数の鉛直杭と、
略棒状に形成されるとともに前記基礎部材から前記地盤内部へ向け斜め下方向に延びるように配設される一又は複数の傾斜支持部材を備え、
前記鉛直杭に作用する水平方向力又は鉛直方向力の一部を前記傾斜支持部材に負担させるようにしたこと
を特徴とする複合杭基礎構造。
【請求項２】
構造物の下端で地表付近又は地盤中に設けられる板状又はブロック状の基礎部材と、
略棒状に形成されるとともに前記基礎部材から前記地盤内部へ向け斜め下方向に延びるように配設される一又は複数の傾斜支持部材を備え、
前記基礎部材に作用する水平方向力又は鉛直方向力を前記傾斜支持部材に支持させるようにしたこと
を特徴とする複合杭基礎構造。
【請求項３】
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記複数の傾斜支持部材には、鉛直方向線に対する傾斜角度が少なくとも２種類の異なる角度値のものが含まれること
を特徴とする複合杭基礎構造。
【請求項４】
請求項３記載の複合杭基礎構造において、
前記複数の傾斜支持部材の軸中心線の包絡面は一の平面となり当該平面は鉛直方向平面であり、かつ前記複数の傾斜支持部材は略放射状となるように配置されること
を特徴とする複合杭基礎構造。
【請求項５】
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
鉛直方向線に対する前記傾斜支持部材の傾斜角度は、５〜９０度の範囲の適宜の値に設定されること
を特徴とする複合杭基礎構造。
【請求項６】
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記基礎部材は、フーチング又は地中梁であること
を特徴とする複合杭基礎構造。
【請求項７】
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記複数の傾斜支持部材の軸中心線の包絡面は一の平面となり、当該平面は前記地盤内部へ向け斜め下方向に展開する下り傾斜面であること
を特徴とする複合杭基礎構造。
【請求項８】
請求項７記載の複合杭基礎構造において、
前記構造物は平面形状が略線状となる交通機関用走行路を含み、前記下り傾斜面の下り傾斜方向は前記交通機関用走行路の進行方向又は逆行方向と略平行になること
を特徴とする複合杭基礎構造。
【請求項９】
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記複数の傾斜支持部材の軸中心線の包絡面は、略円錐台形の側面の一部又は全部をなすこと
を特徴とする複合杭基礎構造。
【請求項１０】
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記複数の傾斜支持部材の軸中心線の包絡面は、略ｎ角錐台形（ｎ：３以上の整数）の側面の一部又は全部をなすこと
を特徴とする複合杭基礎構造。
【請求項１１】
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記傾斜支持部材と前記基礎部材の接合箇所は、剛結接合又はヒンジ接合により接合されること
を特徴とする複合杭基礎構造。
【請求項１２】
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記傾斜支持部材は、軸中心線の方向の引張り力、又は軸中心線の方向の圧縮力、若しくは軸中心線の方向の引張り力及び圧縮力の両方を負担可能な軸方向力部材により構成されること
を特徴とする複合杭基礎構造。
【請求項１３】
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記傾斜支持部材と前記基礎部材の接合箇所には、前記傾斜支持部材の軸中心線の方向の引張り力又は圧縮力によって伸長又は縮小するバネ部材が配設されること
を特徴とする複合杭基礎構造。
【請求項１４】
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記傾斜支持部材と前記基礎部材の接合箇所には、前記傾斜支持部材の軸中心線の方向の引張り力又は圧縮力によって伸長又は縮小するダンパー部材が配設されること
を特徴とする複合杭基礎構造。
【請求項１５】
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記傾斜支持部材は、既製杭又は場所打ちコンクリート杭又はグラウンドアンカーにより構成されること
を特徴とする複合杭基礎構造。
【請求項１６】
構造物の下端で地表付近又は地盤中に設けられる板状又はブロック状の基礎部材に、
略棒状に形成された一又は複数の鉛直杭を前記基礎部材から前記地盤内部へ向け略鉛直下方に延びるように配設するとともに、
略棒状に形成された一又は複数の傾斜支持部材を前記基礎部材から前記地盤内部へ向け斜め下方向に延びるように配設し、
前記鉛直杭に作用する水平方向力又は鉛直方向力の一部を前記傾斜支持部材に負担させるようにしたこと
を特徴とする構造物の杭基礎型支持方法。
【請求項１７】
構造物の下端で地表付近又は地盤中に設けられる板状又はブロック状の基礎部材に、
略棒状に形成された一又は複数の傾斜支持部材を前記基礎部材から前記地盤内部へ向け斜め下方向に延びるように配設し、
前記基礎部材に作用する水平方向力又は鉛直方向力の一部を前記傾斜支持部材に負担させるようにしたこと
を特徴とする構造物の杭基礎型支持方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フーチング等の基礎部材から地盤内部へ斜め下方に延びるように一又は複数の傾斜支持部材を配設して杭として機能させる複合杭基礎構造、及びこの複合杭基礎構造により上部の構造物を支持する杭基礎型支持方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、上部の構造物を支持する基礎構造の一つとして、フーチング等の基礎部材から地盤内部へ略鉛直下方に延びるように一又は複数の棒状の部材である鉛直杭を配設する「杭基礎」が公知である（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
このような鉛直杭による杭基礎を用いる目的としては、図８（従来の杭基礎構造の構成を示す断面図）に示すように、柱５Ａなどの上部構造物が支えている構造物自体の重量（死荷重）、鉄道線路や道路の上を走行する列車や自動車等の荷重（活荷重）等を含む鉛直荷重Ｖを、柱５Ａからフーチング２Ａに伝達させ、フーチング２Ａから略鉛直方向の鉛直杭１Ａ、１Ｂに伝達させ、地盤の下方に存在する強度の高い岩盤等の支持基盤Ｓに鉛直杭（例えば、図８における１Ａ）の下端を到達させて、これらの荷重を支持基盤Ｓに直接伝達させて最終的に支持させる「支持杭」として機能させることが挙げられる。
【０００４】
また、支持基盤Ｓまでの深さが非常に深くて地表から支持基盤Ｓまでの間が緩い砂層や粘土層となっている場合などにおいては、鉛直杭（例えば、図８における１Ｂ）の周面に作用する摩擦力によって、上部構造物から伝達される力（例えば、柱５Ａに作用する鉛直荷重Ｖ）を周辺の地盤Ｇ１に伝達させる「摩擦杭」として機能させることもある。
【０００５】
上記のような鉛直杭による杭基礎は、水平方向の力に抵抗し、これを支持する場合がある。例えば、壁状の構造物（図示せず）に水平方向力成分を有する土圧が作用しており、その壁状構造物を杭基礎が支持する場合である。あるいは、図８の構造に地震力が作用した場合には、例えば、上部構造物（例えばフーチング２Ａ）と鉛直杭１Ａ等との接合箇所である杭頭部（図８における符号Ｊ１、Ｊ２）に水平方向の力（水平荷重）が作用する。この水平荷重は、鉛直杭１Ａ等の上端付近に曲げモーメント、せん断力、たわみ等を付与する。したがって、鉛直杭１Ａ等の設計に当たっては、杭頭部の曲げ応力に耐え得るように、鉛直杭１Ａ等の材料の高強度化、杭断面（例えば杭直径）の拡大、一つのフーチングに配置する杭の本数の増加などの対策を講じる。
【０００６】
しかしながら、杭の断面や本数を増大させる対策以外で、従来の杭形式に簡易な改良を加えることにより、杭頭部の水平荷重に効果的に抵抗させ支持させる構造の開発が現在強く要請されている。
【特許文献１】特開２００５−００９３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は上記の問題を解決するためになされたものであり、本発明の解決しようとする課題は、従来の形式と同等以上の水平方向強度を有し、かつ、建設コストも抑制し得る杭基礎構造、及びその基礎構造により上部の構造物を支持する方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するため、本発明の請求項１に係る複合杭基礎構造は、
構造物の下端で地表付近又は地盤中に設けられる板状又はブロック状の基礎部材と、
略棒状に形成されるとともに前記基礎部材から前記地盤内部へ向け略鉛直下方に延びるように配設される一又は複数の鉛直杭と、
略棒状に形成されるとともに前記基礎部材から前記地盤内部へ向け斜め下方向に延びるように配設される一又は複数の傾斜支持部材を備え、
前記鉛直杭に作用する水平方向力又は鉛直方向力の一部を前記傾斜支持部材に負担させるようにしたこと
を特徴とする。
【０００９】
また、本発明の請求項２に係る複合杭基礎構造は、
構造物の下端で地表付近又は地盤中に設けられる板状又はブロック状の基礎部材と、
略棒状に形成されるとともに前記基礎部材から前記地盤内部へ向け斜め下方向に延びるように配設される一又は複数の傾斜支持部材を備え、
前記基礎部材に作用する水平方向力又は鉛直方向力を前記傾斜支持部材に支持させるようにしたこと
を特徴とする。
【００１０】
また、本発明の請求項３に係る複合杭基礎構造は、
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記複数の傾斜支持部材には、鉛直方向線に対する傾斜角度が少なくとも２種類の異なる角度値のものが含まれること
を特徴とする。
【００１１】
また、本発明の請求項４に係る複合杭基礎構造は、
請求項３記載の複合杭基礎構造において、
前記複数の傾斜支持部材の軸中心線の包絡面は一の平面となり当該平面は鉛直方向平面であり、かつ前記複数の傾斜支持部材は略放射状となるように配置されること
を特徴とする。
【００１２】
また、本発明の請求項５に係る複合杭基礎構造は、
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
鉛直方向線に対する前記傾斜支持部材の傾斜角度は、５〜９０度の範囲の適宜の値に設定されること
を特徴とする。
【００１３】
また、本発明の請求項６に係る複合杭基礎構造は、
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記基礎部材は、フーチング又は地中梁であること
を特徴とする。
【００１４】
また、本発明の請求項７に係る複合杭基礎構造は、
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記複数の傾斜支持部材の軸中心線の包絡面は一の平面となり、当該平面は前記地盤内部へ向け斜め下方向に展開する下り傾斜面であること
を特徴とする。
【００１５】
また、本発明の請求項８に係る複合杭基礎構造は、
請求項７記載の複合杭基礎構造において、
前記構造物は平面形状が略線状となる交通機関用走行路を含み、前記下り傾斜面の下り傾斜方向は前記交通機関用走行路の進行方向又は逆行方向と略平行になること
を特徴とする。
【００１６】
また、本発明の請求項９に係る複合杭基礎構造は、
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記複数の傾斜支持部材の軸中心線の包絡面は、略円錐台形の側面の一部又は全部をなすこと
を特徴とする。
【００１７】
また、本発明の請求項１０に係る複合杭基礎構造は、
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記複数の傾斜支持部材の軸中心線の包絡面は、略ｎ角錐台形（ｎ：３以上の整数）の側面の一部又は全部をなすこと
を特徴とする。
【００１８】
また、本発明の請求項１１に係る複合杭基礎構造は、
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記傾斜支持部材と前記基礎部材の接合箇所は、剛結接合又はヒンジ接合により接合されること
を特徴とする。
【００１９】
また、本発明の請求項１２に係る複合杭基礎構造は、
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記傾斜支持部材は、軸中心線の方向の引張り力、又は軸中心線の方向の圧縮力、若しくは軸中心線の方向の引張り力及び圧縮力の両方を負担可能な軸方向力部材により構成されること
を特徴とする。
【００２０】
また、本発明の請求項１３に係る複合杭基礎構造は、
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記傾斜支持部材と前記基礎部材の接合箇所には、前記傾斜支持部材の軸中心線の方向の引張り力又は圧縮力によって伸長又は縮小するバネ部材が配設されること
を特徴とする。
【００２１】
また、本発明の請求項１４に係る複合杭基礎構造は、
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記傾斜支持部材と前記基礎部材の接合箇所には、前記傾斜支持部材の軸中心線の方向の引張り力又は圧縮力によって伸長又は縮小するダンパー部材が配設されること
を特徴とする。
【００２２】
また、本発明の請求項１５に係る複合杭基礎構造は、
請求項１又は請求項２記載の複合杭基礎構造において、
前記傾斜支持部材は、既製杭又は場所打ちコンクリート杭又はグラウンドアンカーにより構成されること
を特徴とする。
【００２３】
また、本発明の請求項１６に係る構造物の杭基礎型支持方法は、
構造物の下端で地表付近又は地盤中に設けられる板状又はブロック状の基礎部材に、
略棒状に形成された一又は複数の鉛直杭を前記基礎部材から前記地盤内部へ向け略鉛直下方に延びるように配設するとともに、
略棒状に形成された一又は複数の傾斜支持部材を前記基礎部材から前記地盤内部へ向け斜め下方向に延びるように配設し、
前記鉛直杭に作用する水平方向力又は鉛直方向力の一部を前記傾斜支持部材に負担させるようにしたこと
を特徴とする。
【００２４】
また、本発明の請求項１７に係る構造物の杭基礎型支持方法は、
構造物の下端で地表付近又は地盤中に設けられる板状又はブロック状の基礎部材に、
略棒状に形成された一又は複数の傾斜支持部材を前記基礎部材から前記地盤内部へ向け斜め下方向に延びるように配設し、
前記基礎部材に作用する水平方向力又は鉛直方向力の一部を前記傾斜支持部材に負担させるようにしたこと
を特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
本発明に係る複合杭基礎構造、及び構造物の杭基礎型支持方法によれば、構造物の下端で地表付近又は地盤中に設けられる板状又はブロック状の基礎部材と、略棒状に形成されるとともに基礎部材から地盤内部へ向け略鉛直下方に延びるように配設される一又は複数の鉛直杭と、略棒状に形成されるとともに基礎部材から地盤内部へ向け斜め下方向に延びるように配設される一又は複数の傾斜支持部材を備えるように、あるいは、構造物の下端で地表付近又は地盤中に設けられる板状又はブロック状の基礎部材と、略棒状に形成されるとともに基礎部材から地盤内部へ向け斜め下方向に延びるように配設される一又は複数の傾斜支持部材を備えるように構成したので、鉛直杭又は基礎部材に作用する水平方向力又は鉛直方向力の一部を傾斜支持部材に負担させることができる、という利点を有している。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に説明する実施例は、構造物の下端で地表付近又は地盤中に設けられる板状又はブロック状の基礎部材と、略棒状に形成されるとともに基礎部材から地盤内部へ向け略鉛直下方に延びるように配設される一又は複数の鉛直杭と、略棒状に形成されるとともに基礎部材から地盤内部へ向け斜め下方向に延びるように配設される一又は複数の傾斜支持部材を備えるように、あるいは、構造物の下端で地表付近又は地盤中に設けられる板状又はブロック状の基礎部材と、略棒状に形成されるとともに基礎部材から地盤内部へ向け斜め下方向に延びるように配設される一又は複数の傾斜支持部材を備えるようにした構成であり、鉛直杭又は基礎部材に作用する水平方向力又は鉛直方向力の一部を傾斜支持部材に負担させることができ、本発明を実現するための構成として最良の形態である。
【実施例１】
【００２７】
以下、本発明の第１実施例について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の第１実施例である複合杭基礎構造の構成を示す断面図であり、図１（Ａ）は全体の断面図を、また図１（Ｂ）は図１（Ａ）における傾斜杭上端部とフーチングとの接合箇所の拡大断面図を、それぞれ示している。
【００２８】
図１（Ａ）に示すように、本発明の第１実施例の複合杭基礎構造１０１は、フーチング２Ａと、鉛直杭１Ａ及び１Ｂと、傾斜杭３Ａ及び３Ｂと、傾斜杭接合構造８Ａ及び８Ｂを備えて構成されている。
【００２９】
フーチング２Ａは、上部構造物である柱５Ａの下端に、地表付近又は地盤中に設けられ、鉄筋コンクリート（ＲＣ）を含むコンクリート部材からなり、板状又はブロック状に形成される部材である。フーチング２Ａは、特許請求の範囲における基礎部材に相当している。
【００３０】
鉛直杭１Ａ又は１Ｂは、略棒状に形成され、フーチング２Ａから地盤Ｇの内部へ向け略鉛直下方に延びるように配設される部材であり、一つのフーチング２Ａに１個（１本）配置される場合もあれば、一つのフーチング２Ａに２個（２本）以上配置される場合もある。
【００３１】
この鉛直杭１Ａ又は１Ｂとしては、既製杭、又は場所打ちコンクリート杭が用いられる。既製杭は、あらかじめ工場などで製作された略棒状部材であり、施工現場において、地上から杭頭に衝打を加えて略鉛直下方の地盤中へ打ち込む打込方式、杭体に振動を付与しつつ略鉛直下方の地盤中へ挿入するバイブロハンマー方式、地盤中に形成した杭挿入孔へあてがいつつ杭油圧力等の圧力を加えることにより略鉛直下方の地盤中へ挿入する圧入方式などによって地盤中へ配設される。既製杭としては、丸太等を加工して製作した木杭、既製コンクリート杭、鋼杭などが使用可能である。既製コンクリート杭としては、鉄筋コンクリート（ＲＣ）杭、プレストレストコンクリート（ＰＣ）杭、鉄骨鉄筋コンクリート（ＳＲＣ）杭などが使用可能である。また、鋼杭としては、Ｈ型鋼杭、鋼管杭などが使用可能である。また、場所打ちコンクリート杭は、地盤中に孔を掘削し、その孔の中に鉄筋からなる籠状構造体（鉄筋カゴ）を形成し、生コンクリートを打設して硬化させた構造物であり、その施工方法によって、オールケーシング工法、アースドリル工法、リバース工法、深礎工法などの種類がある。なお、場所打ちコンクリート杭には、鉄筋カゴと併用して、あるいは鉄筋カゴのかわりに、Ｈ型鋼、溝型鋼等の型鋼、又はこれら以外の他の断面形状を有する鋼製部材、若しくは鋼管などをコンクリート中に配設するように構成してもよい。
【００３２】
傾斜杭３Ａ又は３Ｂは、略棒状（例えば略円柱状）に形成され、フーチング２Ａから地盤Ｇの内部へ向け斜め下方向に延びるように配設される部材である。傾斜杭３Ａ、３Ｂは、特許請求の範囲における傾斜支持部材に相当している。図１（Ａ）において、符号Ａ１は、傾斜杭３Ａの中心軸線（３Ａが円柱の場合には、回転対称軸線）を示し、符号Ａ２は、傾斜杭３Ｂの中心軸線（３Ｂが円柱の場合には、回転対称軸線）を示している。また、角度θ１は、傾斜杭３Ａの中心軸線Ａ１と鉛直方向線とのなす角度を示し、角度θ２は、傾斜杭３Ｂの中心軸線Ａ２と鉛直方向線とのなす角度を示している。
【００３３】
鉛直方向線に対する傾斜杭３Ａ又は３Ｂの傾斜角度θ１又はθ２の値は、角度５度〜９０度程度の範囲の値であれば設定可能である。傾斜角度θ１又はθ２の下限値としては、角度５度程度が望ましい。これは、傾斜角度が零度〜４度程度では、鉛直杭と同じか、あるいは鉛直杭の施工誤差の範囲内であり、傾斜杭の作用を効果的に発揮させるためには、傾斜角度θ１又はθ２の値は、少なくとも角度５度以上であることが必要である、と考えられるからである。また、傾斜角度θ１又はθ２の上限値としては、角度９０度（水平状態）程度を想定している。これは、傾斜杭などの傾斜支持部材が取り付けられるフーチング等の基礎部材の一側面又は複数の側面の周囲が法面（急斜面）状の地盤となっていたり、基礎部材が地中にかなり深く埋設される施工現場もあり、そのような場合には、水平ボーリング技術を用いれば、杭用又はアンカー部材用などの孔を角度９０度（水平状態）程度で地盤に削孔することは技術的に十分可能であり、また力を受ける部材（傾斜支持部材）の略水平方向への圧入などについてもパイプルーフ工法の圧入技術などを応用すれば技術的に十分可能であり、略水平方向の地盤アンカーなども技術的に可能であるからである。一方、フーチング等の基礎部材が地盤に浅く埋設され、傾斜支持部材として傾斜杭を用いる場合のような一般的な場合を考えると、傾斜角度θ１又はθ２の値は、傾斜杭の作用を効果的に発揮させるために下限値はさらに大きな値が望ましく、また上限値がある程度以上（７５度より大きい）であると、地表面に対して浅く入り過ぎることになり、杭の周面の摩擦力等が期待し難くくなる等の理由のため、このような場合には傾斜角度θ１又はθ２の値は、角度１０度〜７５度程度の範囲の値が望ましいと考えられる。
【００３４】
この場合、角度θ１とθ２を等しい値に設定するようにしてもよい。このようにすれば、傾斜杭３Ｂは、フーチング２Ａの中心線を対称線として、傾斜杭３Ａと線対称の形状及び位置となる。また、傾斜杭３Ａ等は、一つのフーチング２Ａに１個（１本）配置される場合もあれば、一つのフーチング２Ａに２個（２本）以上配置される場合もある。
【００３５】
この傾斜杭３Ａ又は３Ｂとしては、上記した鉛直杭１Ａ等と同様な既製杭、又は場所打ちコンクリート杭が使用可能である。既製杭は、あらかじめ工場などで製作された略棒状部材であり、施工現場において、地上から杭頭に衝打を加えて略鉛直下方の地盤中へ打ち込む打込方式、杭体に振動を付与しつつ略鉛直下方の地盤中へ挿入するバイブロハンマー方式、地盤中に形成した杭挿入孔へあてがいつつ杭油圧力等の圧力を加えることにより略鉛直下方の地盤中へ挿入する圧入方式などによって地盤中へ配設される。既製杭としては、丸太等を加工して製作した木杭、既製コンクリート杭、鋼杭などが使用可能である。既製コンクリート杭としては、鉄筋コンクリート（ＲＣ）杭、プレストレストコンクリート（ＰＣ）杭、鉄骨鉄筋コンクリート（ＳＲＣ）杭などが使用可能である。また、鋼杭としては、Ｈ型鋼杭、鋼管杭などが使用可能である。また、場所打ちコンクリート杭は、地盤中に孔を掘削し、その孔の中に鉄筋からなる籠状構造体（鉄筋カゴ）を形成し、生コンクリートを打設して硬化させた構造物であり、その施工方法によって、オールケーシング工法、アースドリル工法、リバース工法、深礎工法などの種類がある。なお、場所打ちコンクリート杭には、鉄筋カゴと併用して、あるいは鉄筋カゴのかわりに、Ｈ型鋼、溝型鋼等の型鋼、又はこれら以外の他の断面形状を有する鋼製部材、若しくは鋼管などをコンクリート中に配設するように構成してもよい。
【００３６】
傾斜杭３Ａ又は３Ｂとして、既製杭、又は場所打ちコンクリート杭を用いる場合、既製杭、又は場所打ちコンクリート杭は、軸中心線の方向の引張り力、又は軸中心線の方向の圧縮力、若しくは軸中心線の方向の引張り力及び圧縮力の両方を負担可能な軸方向力部材となっている。
【００３７】
また、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、傾斜杭３Ａの上端部は、傾斜杭３Ａの下部（本体部）よりも小径、又は略同径の略棒状部材である接合部材３１Ａとなっており、接合部材３１Ａの上端部には、後述するヒンジピン８３Ａが回転可能な略円形断面のピン孔３２Ａが開設されている。
【００３８】
また、傾斜杭接合構造８Ａは、被接合部８１Ａと、ヒンジピン８３Ａを有している。被接合部８１Ａは、鋼材等からなり、フーチング２Ａの側面２１Ａに取り付けられ、被接合部８１Ａの先端（図１（Ｂ）における左端）付近には、略円柱状の突起であるヒンジピン８３Ａが、被接合部８１Ａの突出方向とは略直角方向に突出するように取り付けられている。傾斜杭３Ａ上端の接合部材３１Ａのピン孔３２Ａの内径は、ヒンジピン８３Ａの外径よりもわずかに大きな値に設定されている。このような構成により、被接合部８１Ａ左端のヒンジピン８３Ａに、傾斜杭３Ａ上端の接合部材３１Ａのピン孔３２Ａを嵌合させ、傾斜杭３Ａを、ヒンジピン８３Ａの中心点を回転の中心として回転することが可能となる。これにより、ヒンジピン８３Ａとピン孔３２Ａによるヒンジ接合が構成される。
【００３９】
なお、図示はしていないが、傾斜杭３Ｂの上端部、傾斜杭接合構造８Ｂは、上記した傾斜杭３Ａの上端部、傾斜杭接合構造８Ａとまったく同様の構成を有している。
【００４０】
本発明の第１実施例の複合杭基礎構造１０１においては、上記のような構成により、鉛直杭１Ａまたは１Ｂに作用する水平方向力又は鉛直方向力の一部を、傾斜支持部材である傾斜杭３Ａ又は３Ｂに負担させることが可能となっている。
【００４１】
次に、上記のように構成した本発明の第１実施例である複合杭基礎構造１０１の作用について、図２及び図３を参照しつつ詳細に説明する。
【００４２】
図２（Ａ）は、図１（Ａ）に図示する構成と相似な複合杭基礎構造の模型を用い、図１（Ａ）において符号δで示す水平変位を、図１（Ａ）の柱５Ａの図示位置（以下、「天端位置」という。）において図の右方向及び左方向に正負交番するように作用させた変位制御の模型実験の結果のうち、水平変位δ付与位置（天端位置）における水平変位δと水平加重Ｐの関係を、水平変位δを横軸にとり、水平加重Ｐを縦軸にとってプロットしたグラフ（以下、「Ｐ−δ関係グラフ」という。）である。
【００４３】
複合杭基礎構造模型の寸法は、フーチング幅（図１（Ａ）におけるフーチング２Ａの左右方向の幅に相当する値）が１００ミリメートル、フーチング奥行き（図１（Ａ）におけるフーチング２Ａの紙面の手前から紙面の奥に向かう方向の奥行きに相当する値）が６００ミリメートル、鉛直杭の杭径（図１（Ａ）における鉛直杭１Ａ、１Ｂの左右方向の幅に相当する値）が２０ミリメートル、鉛直杭の肉厚（図１（Ａ）における鉛直杭１Ａ、１Ｂを鋼管杭としたときの肉厚に相当する値）が１ミリメートル（真鍮管）、鉛直杭の杭長（図１（Ａ）における鉛直杭１Ａ、１Ｂの上下方向の長さに相当する値）が３５０ミリメートル、傾斜杭の傾斜角度が４５度、傾斜杭の杭径（図１（Ａ）における傾斜杭３Ａ、３Ｂの左右方向の幅に相当する値）が３０ミリメートル、傾斜杭の肉厚（図１（Ａ）における傾斜杭３Ａ、３Ｂを鋼管杭としたときの肉厚に相当する値）が１ミリメートル（真鍮管）、傾斜杭の杭長（図１（Ａ）における傾斜杭３Ａ、３Ｂの斜め方向の長さに相当する値）が１５０ミリメートルとし、模型鉛直杭の下端は下方に向かって尖った鉛筆状にして閉塞し、模型傾斜杭の下端は中空円柱状となるようにして閉塞した。また、この複合杭基礎構造模型は、模型土槽（幅２０００ミリメートル、奥行き６０５ミリメートル）に作製した模型地盤の地表面にフーチング模型の底面が載置され、模型地盤の内部に模型鉛直杭と模型傾斜杭が配設されるようにした。また、模型地盤の地表面位置（フーチング模型の底面位置）から水平変位δを付与する柱の位置までの高さは２４０ミリメートルとし、付与する水平変位δは正負交番で±２０ミリメートルとした。また、模型傾斜杭とフーチング模型との接合方法は、図１（Ａ）の場合と同様にヒンジ接合とした。なお、模型実験終了後に、模型杭を取り出して観察したところ、塑性変形は確認されず、模型に生じた応力は、弾性範囲内であったと考えられる。
【００４４】
図２（Ａ）のＰ−δ関係グラフにおいて、白い正方形のプロット点を結んだｃａｓｅ１の曲線は、フーチング模型に模型鉛直杭のみを取り付けた場合（従来型の杭基礎構造）の実験結果を示しており、黒い菱形のプロット点を結んだｃａｓｅ２の曲線は、フーチング模型に模型鉛直杭と模型傾斜杭を取り付けた場合（本発明の複合杭基礎構造）の実験結果を示している。
【００４５】
図２（Ａ）のＰ−δ関係グラフから、天端水平変位δの値が同じ場合には、フーチング模型に模型鉛直杭と模型傾斜杭を取り付けた場合（本発明の複合杭基礎構造）の方が、フーチング模型に模型鉛直杭のみを取り付けた場合（従来型の杭基礎構造）よりも、作用する天端水平加重Ｐの値が大きくなっていることがわかる。すなわち、このことは、本発明の複合杭基礎構造においては、鉛直杭に加え、傾斜杭も水平加重を負担することができるため、本発明の複合杭基礎構造全体としては、負担し得る天端水平加重Ｐが、鉛直杭のみの場合よりも増大する、ということを示している。
【００４６】
次に、図２（Ｂ）は、図１（Ａ）に図示する構成と相似な複合杭基礎構造の模型を用い、図１（Ａ）において符号δで示す水平変位を、図１（Ａ）の柱５Ａの図示位置である天端位置において図の右方向及び左方向に正負交番するように±２０ミリメートル作用させた変位制御の模型実験の結果のうち、水平変位δ付与位置（天端位置）における水平変位δと、フーチング模型上面（図１（Ａ）における符号２２Ａ）における鉛直方向の沈下量ｈの関係を、水平変位δを横軸にとり、沈下量ｈを縦軸にとってプロットしたグラフ（以下、「ｈ−δ関係グラフ」という。）である。
【００４７】
図２（Ｂ）のｈ−δ関係グラフにおいて、白い正方形のプロット点を結んだｃａｓｅ１の曲線は、フーチング模型に模型鉛直杭のみを取り付けた場合（従来型の杭基礎構造）の実験結果を示しており、黒い菱形のプロット点を結んだｃａｓｅ２の曲線は、フーチング模型に模型鉛直杭と模型傾斜杭を取り付けた場合（本発明の複合杭基礎構造）の実験結果を示している。
【００４８】
図２（Ｂ）のｈ−δ関係グラフから、天端水平変位δの値が同じ場合には、フーチング模型に模型鉛直杭と模型傾斜杭を取り付けた場合（本発明の複合杭基礎構造）の方が、フーチング模型に模型鉛直杭のみを取り付けた場合（従来型の杭基礎構造）よりも、フーチング上面での沈下量ｈの値が相当に小さく（ほぼ１／２以下に）なっていることがわかる。すなわち、このことは、本発明の複合杭基礎構造においては、鉛直杭に加え、傾斜杭も水平変位、水平加重を負担することができるため、本発明の複合杭基礎構造全体としては、杭頭部付近の沈下量ｈが、鉛直杭のみの場合よりもかなり減少する、ということを示している。
【００４９】
次に、図３は、図１（Ａ）に図示する構成と相似な複合杭基礎構造の模型を用い、図１（Ａ）において符号δで示す水平変位を、図１（Ａ）の柱５Ａの図示位置である天端位置において図の右方向及び左方向に正負交番するように±２０ミリメートル作用させた変位制御の模型実験の結果のうち、水平変位δ付与位置（天端位置）における水平変位δと、模型鉛直杭の杭頭部に貼り付けたひずみゲージのうち押込側（天端水平変位が＋側）で計測された曲げひずみεの関係を、水平変位δを横軸にとり、曲げひずみεを縦軸にとってプロットしたグラフ（以下、「ε−δ関係グラフ」という。）である。
【００５０】
図３のε−δ関係グラフにおいて、白い正方形のプロット点を結んだｃａｓｅ１の曲線は、フーチング模型に模型鉛直杭のみを取り付けた場合（従来型の杭基礎構造）の実験結果を示しており、黒い菱形のプロット点を結んだｃａｓｅ２の曲線は、フーチング模型に模型鉛直杭と模型傾斜杭を取り付けた場合（本発明の複合杭基礎構造）の実験結果を示している。
【００５１】
図３のε−δ関係グラフから、天端水平変位δの値が同じ場合には、フーチング模型に模型鉛直杭と模型傾斜杭を取り付けた場合（本発明の複合杭基礎構造）の方が、フーチング模型に模型鉛直杭のみを取り付けた場合（従来型の杭基礎構造）よりも、模型鉛直杭の杭頭部での曲げひずみεの値が相当に小さく（ほぼ１／２程度に）なっていることがわかる。すなわち、このことは、本発明の複合杭基礎構造においては、鉛直杭に加え、傾斜杭も水平変位、水平加重を負担することができるため、本発明の複合杭基礎構造全体としては、模型鉛直杭の杭頭部の曲げひずみεが、鉛直杭のみの場合よりもかなり減少する、ということを示している。
【実施例２】
【００５２】
本発明は、上記の第１実施例とは異なる他の構成によっても実現可能である。以下、本発明の第２実施例について、図４を参照しながら説明する。
【００５３】
図４に示すように、本発明の第２実施例の複合杭基礎構造１０２は、フーチング２Ｂと、傾斜杭３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ及び３Ｆを備えて構成されている。
【００５４】
フーチング２Ｂは、上部構造物である柱５Ｂの下端に、地表付近又は地盤中に設けられ、鉄筋コンクリート（ＲＣ）を含むコンクリート部材からなり、板状又はブロック状に形成される部材である。フーチング２Ｂは、特許請求の範囲における基礎部材に相当している。
【００５５】
傾斜杭３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ及び３Ｆは、略棒状（例えば略円柱状）に形成され、フーチング２Ｂから地盤Ｇの内部へ向け斜め下方向に延びるように配設される部材である。傾斜杭３Ｃ〜３Ｆは、特許請求の範囲における傾斜支持部材に相当している。図４において、符号Ａ３は、傾斜杭３Ｃの中心軸線（３Ｃが円柱の場合には、回転対称軸線）を示し、符号Ａ４は、傾斜杭３Ｄの中心軸線（３Ｄが円柱の場合には、回転対称軸線）を示し、符号Ａ５は、傾斜杭３Ｅの中心軸線（３Ｅが円柱の場合には、回転対称軸線）を示し、符号Ａ６は、傾斜杭３Ｆの中心軸線（３Ｆが円柱の場合には、回転対称軸線）を示している。また、角度θ３は、傾斜杭３Ｃの中心軸線Ａ３と鉛直方向線とのなす角度を示し、角度θ４は、傾斜杭３Ｄの中心軸線Ａ４と鉛直方向線とのなす角度を示し、角度θ５は、傾斜杭３Ｅの中心軸線Ａ５と鉛直方向線とのなす角度を示し、角度θ６は、傾斜杭３Ｆの中心軸線Ａ６と鉛直方向線とのなす角度を示している。
【００５６】
鉛直方向線に対する傾斜杭３Ｃ、３Ｄ、３Ｅ及び３Ｆの傾斜角度θ３、θ４、θ５及びθ６の値は、角度５度〜９０度程度の範囲の値であれば設定可能である。傾斜角度θ３、θ４、θ５及びθ６の下限値としては、角度５度程度が望ましい。これは、傾斜角度が零度〜４度程度では、鉛直杭と同じか、あるいは鉛直杭の施工誤差の範囲内であり、傾斜杭の作用を効果的に発揮させるためには、傾斜角度θ１又はθ２の値は、少なくとも角度５度以上であることが必要である、と考えられるからである。また、傾斜角度θ３、θ４、θ５及びθ６の上限値としては、角度９０度（水平状態）程度を想定している。これは、傾斜杭などの傾斜支持部材が取り付けられるフーチング等の基礎部材の一側面又は複数の側面の周囲が法面（急斜面）状の地盤となっていたり、基礎部材が地中にかなり深く埋設される施工現場もあり、そのような場合には、水平ボーリング技術を用いれば、杭用又はアンカー部材用などの孔を角度９０度（水平状態）程度で地盤に削孔することは技術的に十分可能であり、また力を受ける部材（傾斜支持部材）の略水平方向への圧入などについてもパイプルーフ工法の圧入技術などを応用すれば技術的に十分可能であり、略水平方向の地盤アンカーなども技術的に可能であるからである。一方、フーチング等の基礎部材が地盤に浅く埋設され、傾斜支持部材として傾斜杭を用いる場合のような一般的な場合を考えると、傾斜角度θ３、θ４、θ５及びθ６の値は、傾斜杭の作用を効果的に発揮させるために下限値はさらに大きな値が望ましく、また上限値がある程度以上（７５度より大きい）であると、地表面に対して浅く入り過ぎることになり、杭の周面の摩擦力等が期待し難くくなる等の理由のため、このような場合には傾斜角度θ３、θ４、θ５及びθ６の値は、角度１０度〜７５度程度の範囲の値が望ましいと考えられる。
【００５７】
この場合、角度θ３とθ６を等しい値に設定し、角度θ４とθ５を等しい値に設定するようにしてもよい。このようにすれば、傾斜杭３Ｆは、フーチング２Ｂの中心線を対称線として、傾斜杭３Ｃと線対称の形状及び位置となり、傾斜杭３Ｅは、フーチング２Ｂの中心線を対称線として、傾斜杭３Ｄと線対称の形状及び位置となる。本発明の第２実施例の複合杭基礎構造１０２は、複数の傾斜支持部材である傾斜杭３Ｃ等には、鉛直方向線に対する傾斜角度θ３等に、少なくとも２種類の異なる角度値のものが含まれる点、及び複数の傾斜支持部材である傾斜杭３Ｃ等の軸中心線Ａ３等の包絡面は、一つの平面となり、当該平面は鉛直方向平面であり、かつ複数の傾斜支持部材である傾斜杭３Ｃ等は、この鉛直方向平面（傾斜杭３Ｃ等の軸中心線Ａ３等の包絡面）の中で略放射状となるように配置される点に特徴を有している。
【００５８】
この傾斜杭３Ｃ〜３Ｆとしては、上記した鉛直杭１Ａ等と同様な既製杭、又は場所打ちコンクリート杭が使用可能である。
【００５９】
傾斜杭３Ｃ〜３Ｆとして、既製杭、又は場所打ちコンクリート杭を用いる場合、既製杭、又は場所打ちコンクリート杭は、軸中心線の方向の引張り力、又は軸中心線の方向の圧縮力、若しくは軸中心線の方向の引張り力及び圧縮力の両方を負担可能な軸方向力部材となっている。
【００６０】
また、図４に示すように、傾斜杭３Ｃ〜３Ｆの上端部は、フーチング２Ｂの底部に剛結接合されている。
【００６１】
本発明の第２実施例の複合杭基礎構造１０２においては、上記のような構成により、基礎部材であるフーチング２Ｂに作用する水平方向力又は鉛直方向力は、複数の傾斜支持部材である傾斜杭３Ｃ〜３Ｆに支持させるようになっている。
【実施例３】
【００６２】
本発明は、上記の第１、第２実施例とは異なる他の構成によっても実現可能である。以下、本発明の第３実施例について、図５及び図６を参照しながら説明する。ここに、図５は、本発明の第３実施例である複合杭基礎構造の構成を示す横断面図であり、図６は、本発明の第３実施例である複合杭基礎構造の構成を示す縦断面図である。
【００６３】
図５及び図６に示すように、第３実施例の複合杭基礎構造１０３は、フーチング２Ｃ、２Ｄ及び２Ｅと、地中梁４Ａ、４Ｂ、４Ｃ、４Ｄ及び４Ｅと、傾斜杭３Ｇ、３Ｈ、３Ｉ及び３Ｊを備えて構成されている。
【００６４】
フーチング２Ｃ〜２Ｅは、上部構造物である柱５Ｃ、５Ｄ及び５Ｅの下端に、地盤中に設けられ、鉄筋コンクリート（ＲＣ）を含むコンクリート部材からなり、板状又はブロック状に形成される部材である。フーチング２Ｃ〜２Ｅは、特許請求の範囲における基礎部材に相当している。
【００６５】
傾斜杭３Ｇ、３Ｈ、３Ｉ及び３Ｊは、略棒状（例えば略円柱状）に形成され、フーチング２Ｃ〜２Ｅから地盤Ｇの内部へ向け斜め下方向に延びるように配設される部材である。本発明の第３実施例の複合杭基礎構造１０３は、第１に、傾斜支持部材である傾斜杭のうち３Ｈが取り付けられる基礎部材は、フーチングではなく地中梁４ＦＡである点、第２に、複数の傾斜支持部材である３Ｇ、３Ｈ及び３Ｉの軸中心線の包絡面は一つの平面となり、当該平面は地盤Ｇの内部へ向け斜め下方向に展開する下り傾斜面である点、第３に、構造物は平面形状が略線状となる交通機関用走行路（第３実施例の場合は鉄道の高架橋）を含み、下り傾斜面の下り傾斜方向は交通機関用走行路（鉄道高架橋）の進行方向又は逆行方向と略平行になっている点に特徴を有している。第３の特徴点は、本発明の複合基礎構造を鉄道等において適用する場合、傾斜支持部材である傾斜杭３Ｇ等の先端の平面位置が、線路横の用地境界から突出することが無く、用地内で収まり、かつ、傾斜支持部材である傾斜杭３Ｇ等の構造的メリットを享受することができる、という利点につながる。
【００６６】
これらの傾斜杭３Ｇ〜３Ｊは、特許請求の範囲における傾斜支持部材に相当している。
【００６７】
鉛直方向線に対する傾斜杭３Ｇ等の傾斜角度の値は、角度５度〜９０度程度の範囲の値であれば設定可能である。傾斜杭３Ｇ等の傾斜角度の下限値としては、角度５度程度が望ましい。これは、傾斜角度が零度〜４度程度では、鉛直杭と同じか、あるいは鉛直杭の施工誤差の範囲内であり、傾斜杭の作用を効果的に発揮させるためには、傾斜杭３Ｇ等の傾斜角度の値は、少なくとも角度５度以上であることが必要である、と考えられるからである。また、傾斜杭３Ｇ等の傾斜角度の上限値としては、角度９０度（水平状態）程度を想定している。これは、傾斜杭などの傾斜支持部材が取り付けられるフーチング等の基礎部材の一側面又は複数の側面の周囲が法面（急斜面）状の地盤となっていたり、基礎部材が地中にかなり深く埋設される施工現場もあり、そのような場合には、水平ボーリング技術を用いれば、杭用又はアンカー部材用などの孔を角度９０度（水平状態）程度で地盤に削孔することは技術的に十分可能であり、また力を受ける部材（傾斜支持部材）の略水平方向への圧入などについてもパイプルーフ工法の圧入技術などを応用すれば技術的に十分可能であり、略水平方向の地盤アンカーなども技術的に可能であるからである。一方、フーチング等の基礎部材が地盤に浅く埋設され、傾斜支持部材として傾斜杭を用いる場合のような一般的な場合を考えると、傾斜杭３Ｇ等の傾斜角度の値は、傾斜杭の作用を効果的に発揮させるために下限値はさらに大きな値が望ましく、また上限値がある程度以上（７５度より大きい）であると、地表面に対して浅く入り過ぎることになり、杭の周面の摩擦力等が期待し難くくなる等の理由のため、このような場合には傾斜杭３Ｇ等の傾斜角度の値は、角度１０度〜７５度程度の範囲の値が望ましいと考えられる。
【００６８】
この傾斜杭３Ｇ等としては、上記した鉛直杭１Ａ等と同様な既製杭、又は場所打ちコンクリート杭が使用可能である。
【００６９】
傾斜杭３Ｇ等として、既製杭、又は場所打ちコンクリート杭を用いる場合、既製杭、又は場所打ちコンクリート杭は、軸中心線の方向の引張り力、又は軸中心線の方向の圧縮力、若しくは軸中心線の方向の引張り力及び圧縮力の両方を負担可能な軸方向力部材となっている。
【００７０】
また、図５及び図６に示すように、傾斜杭３Ｇ等の上端部は、フーチング２Ｃ等、又は地中梁４Ａの底部に剛結接合されている。
【００７１】
本発明の第３実施例の複合杭基礎構造１０３においては、上記のような構成により、基礎部材であるフーチング２Ｃ等に作用する水平方向力又は鉛直方向力は、複数の傾斜支持部材である傾斜杭３Ｇ等に支持させるようになっている。
【実施例４】
【００７２】
本発明は、上記の第１〜第３実施例とは異なる他の構成によっても実現可能である。以下、本発明の第４実施例について、図７を参照しながら説明する。ここに、図７は、本発明の第４実施例である複合杭基礎構造の構成を示す斜視図である。
【００７３】
図７に示すように、第４実施例の複合杭基礎構造１０４は、フーチング２Ｇと、傾斜杭３Ｋ１、３Ｋ２、…３Ｋｎを備えて構成されている。
【００７４】
フーチング２Ｇは、上部構造物である柱５Ｇの下端に、地表付近又は地盤中に設けられ、鉄筋コンクリート（ＲＣ）を含むコンクリート部材からなり、板状又はブロック状に形成される部材である。フーチング２Ｇは、特許請求の範囲における基礎部材に相当している。
【００７５】
傾斜杭３Ｋ１、３Ｋ２、…３Ｋｎは、略棒状（例えば略円柱状）に形成され、フーチング２Ｇから地盤Ｇの内部へ向け斜め下方向に延びるように配設される部材である。本発明の第４実施例の複合杭基礎構造１０４は、複数の傾斜支持部材である傾斜杭３Ｋ１、３Ｋ２、…３Ｋｎの軸中心線の包絡面は、略円錐台形の側面の全部をなす点に特徴を有している。なお、複数の傾斜支持部材である傾斜杭の軸中心線の包絡面は、略円錐台形の側面の一部をなすように構成してもよい。
【００７６】
これらの傾斜杭３Ｋ１、３Ｋ２、…３Ｋｎは、特許請求の範囲における傾斜支持部材に相当している。
【００７７】
鉛直方向線に対する傾斜杭３Ｋ１等の傾斜角度の値は、角度５度〜９０度程度の範囲の値であれば設定可能である。傾斜杭３Ｋ１の傾斜角度の下限値としては、角度５度程度が望ましい。これは、傾斜角度が零度〜４度程度では、鉛直杭と同じか、あるいは鉛直杭の施工誤差の範囲内であり、傾斜杭の作用を効果的に発揮させるためには、傾斜杭３Ｋ１等の傾斜角度の値は、少なくとも角度５度以上であることが必要である、と考えられるからである。また、傾斜杭３Ｋ１等の傾斜角度の上限値としては、角度９０度（水平状態）程度を想定している。これは、傾斜杭などの傾斜支持部材が取り付けられるフーチング等の基礎部材の一側面又は複数の側面の周囲が法面（急斜面）状の地盤となっていたり、基礎部材が地中にかなり深く埋設される施工現場もあり、そのような場合には、水平ボーリング技術を用いれば、杭用又はアンカー部材用などの孔を角度９０度（水平状態）程度で地盤に削孔することは技術的に十分可能であり、また力を受ける部材（傾斜支持部材）の略水平方向への圧入などについてもパイプルーフ工法の圧入技術などを応用すれば技術的に十分可能であり、略水平方向の地盤アンカーなども技術的に可能であるからである。一方、フーチング等の基礎部材が地盤に浅く埋設され、傾斜支持部材として傾斜杭を用いる場合のような一般的な場合を考えると、傾斜杭３Ｋ１等の傾斜角度の値は、傾斜杭の作用を効果的に発揮させるために下限値はさらに大きな値が望ましく、また上限値がある程度以上（７５度より大きい）であると、地表面に対して浅く入り過ぎることになり、杭の周面の摩擦力等が期待し難くくなる等の理由のため、このような場合には傾斜杭３Ｋ１等の傾斜角度の値は、角度１０度〜７５度程度の範囲の値が望ましいと考えられる。
【００７８】
この傾斜杭３Ｋ１等としては、上記した鉛直杭１Ａ等と同様な既製杭、又は場所打ちコンクリート杭が使用可能である。
【００７９】
傾斜杭３Ｋ１等として、既製杭、又は場所打ちコンクリート杭を用いる場合、既製杭、又は場所打ちコンクリート杭は、軸中心線の方向の引張り力、又は軸中心線の方向の圧縮力、若しくは軸中心線の方向の引張り力及び圧縮力の両方を負担可能な軸方向力部材となっている。
【００８０】
また、図７に示すように、傾斜杭３Ｋ１等の上端部は、フーチング２Ｇの底部に剛結接合されている。
【００８１】
本発明の第４実施例の複合杭基礎構造１０４においては、上記のような構成により、基礎部材であるフーチング２Ｇに作用する水平方向力又は鉛直方向力は、複数の傾斜支持部材である傾斜杭３Ｋ１等に支持させるようになっている。
【００８２】
なお、本発明は、上記した実施例に限定されるものではない。上記した実施例は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００８３】
例えば、上記した実施例においては、傾斜支持部材（例えば傾斜杭３Ａ等）と基礎部材（例えばフーチング２Ａ）の接合箇所は、ヒンジピンとピン孔との回転によるヒンジ接合により接合される例について説明をしたが、本発明はこの例のみには限定されず、他の接合方式、例えば回転を許容しない剛結接合により接合されるように構成してもよい。
【００８４】
また、上記した実施例においては、傾斜支持部材である傾斜杭の断面形状として、略円形断面のものを例に挙げて説明をしたが、本発明はこの例のみには限定されず、他の断面形状の傾斜支持部材、例えば矩形断面、多角形断面、楕円形の断面等を有する傾斜支持部材であってもよい。
【００８５】
また、上記した実施例においては、傾斜支持部材として、既製杭と場所打ちコンクリート杭を斜め方向に施工して用いる例について説明をしたが、本発明はこの例のみには限定されず、他の構成の部材、例えばグラウンドアンカーを傾斜支持部材として用いるようにしてもよい。グラウンドアンカーは、地盤アンカー又はアースアンカー等とも呼ばれ、土地盤や岩盤の中に略棒状、又は略線状の引張り補強部材（軸中心線の方向の引張り力のみを負担可能な部材）を挿入し、引張り補強部材の地盤中の最奥部、又は引張り補強部材の周面部を、その部分の近傍の土地盤や岩盤に機械式に、又は硬化材を用いて定着若しくは接合することにより、アンカーを施工した付近の土地盤や岩盤の強度を増加させる（補強する）構造である。引張り補強部材としては、ＰＣ鋼棒、ＰＣ鋼線、ＰＣワイヤ、ＰＣケーブル等が使用可能である。また、アンカーを土地盤や岩盤に機械式に定着させる構造としては、略フック状の鈎構造、クサビ状の係止構造、アンカー先端が拡大する構造などが使用可能である。また、アンカーを土地盤や岩盤に定着若しくは接合させる硬化材としては、セメントミルク、モルタル、コンクリート等のセメント系硬化材、レジンや樹脂等を含む無機材料又は有機高分子材料などの接着剤系硬化材などが使用可能である。
【００８６】
また、上記した実施例においては、傾斜支持部材（例えば傾斜杭３Ａ等）と基礎部材（例えばフーチング２Ａ）の接合箇所に、傾斜支持部材（例えば傾斜杭３Ａ等）の軸中心線の方向の引張り力又は圧縮力を負担可能な略棒状の部材（例えば接合部材３１Ａ等）を配設する例について説明をしたが、本発明はこの例のみには限定されず、傾斜支持部材と基礎部材の接合箇所には、他の構成の部材を介在させてもよい。例えば、傾斜支持部材の軸中心線の方向の引張り力又は圧縮力によって伸長又は縮小するバネ部材、例えば弦巻（コイル）バネ、板バネなどを配設するようにしてもよい。あるいはまた、傾斜支持部材と基礎部材の接合箇所には、傾斜支持部材の軸中心線の方向の引張り力又は圧縮力によって伸長又は縮小するダンパー部材、例えば、シリンダ及びピストンとシリンダ内部に封入されたシリコンオイル等の油性液体からなるオイルダンパー、シリンダ及びピストンとシリンダ内部に封入された空気からなる空気ダンパー等を配設するようにしてもよい。
【００８７】
また、上記した第４実施例においては、複数の傾斜支持部材（例えば傾斜杭３Ｋ１、３Ｋ２、…３Ｋｎ）の軸中心線の包絡面が、略円錐台形の側面の全部又は一部をなす例について説明をしたが、本発明はこの例のみには限定されず、他の構成の複合杭基礎構造、例えば、複数の傾斜支持部材の軸中心線の包絡面は、略ｎ角錐台形（ｎ：３以上の整数）の側面の一部又は全部をなすように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
本発明は、杭の施工を行う土木・建築業等で実施可能であり、これらの産業で利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８９】
【図１】本発明の第１実施例である複合杭基礎構造の構成を示す断面図である。
【図２】本発明の第１実施例である複合杭基礎構造の作用を説明する示す模型試験結果の第１のグラフである。
【図３】本発明の第１実施例である複合杭基礎構造の作用を説明する示す模型試験結果の第２のグラフである。
【図４】本発明の第２実施例である複合杭基礎構造の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の第３実施例である複合杭基礎構造の構成を示す横断面図である。
【図６】本発明の第３実施例である複合杭基礎構造の構成を示す縦断面図である。
【図７】本発明の第４実施例である複合杭基礎構造の構成を示す斜視図である。
【図８】従来の杭基礎構造の構成を示す断面図である。
【符号の説明】
【００９０】
１Ａ、１Ｂ  鉛直杭
２Ａ〜２Ｇ  フーチング
３Ａ〜３Ｋｎ  傾斜杭
４Ａ〜４Ｅ  地中梁
５Ａ〜５Ｇ  柱
８Ａ、８Ｂ  傾斜杭接合構造
２１Ａ  フーチング側面
２２Ａ  フーチング上面
３１Ａ、３１Ｂ  接合部材
３２Ａ  ピン孔
６１Ａ  上床版
８１Ａ  被接合部
８３Ａ  ヒンジピン
１０１〜１０４  複合杭基礎構造
２００  鉛直杭基礎構造
Ａ１〜Ａ６  傾斜杭の中心軸線
Ｇ  地盤
Ｇ１  周辺地盤
ｈ  フーチング上面での沈下量
Ｊ１、Ｊ２  フーチング接合箇所
Ｐ  水平荷重
Ｓ  支持基盤
Ｖ  鉛直荷重
δ  水平変位量
ε  曲げひずみ
θ１〜θ６  傾斜杭の傾斜角度
【図１】
2006348526.tif 000003
【図２】
2006348526.tif 000004
【図３】
2006348526.tif 000005
【図４】
2006348526.tif 000006
【図５】
2006348526.tif 000007
【図６】
2006348526.tif 000008
【図７】
2006348526.tif 000009
【図８】
2006348526.tif 000010