(57)【要約】【課題】より効率的且つ効果的に建物の不同沈下を防止することを可能にする基礎構造及び基礎構造の施工方法、並びに圧密支持部材を提供する。【解決手段】地盤Ｇを掘削して形成した掘削孔１の底部１ａから下方に貫入して配設される圧密支持部材２と、圧密支持部材２を地盤Ｇに貫入しつつ掘削孔１の底部１ａから下方の地盤Ｇを押圧し、地盤Ｇに圧密形成される圧密部３と、圧密支持部材２の上に基礎コンクリートを打設して形成される基礎本体５とを備える。圧密支持部材２は、地盤Ｇに貫入する貫入部２ａと、貫入部２ａに取り付けられるとともに横方向Ｔ２に延設されて掘削孔１の底部１ａに当接する受圧部２ｄとを備えて構成する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
地盤を掘削して形成した掘削孔の底部から下方に貫入して配設される圧密支持部材と、
前記圧密支持部材を地盤に貫入しつつ前記掘削孔の底部から下方の地盤を押圧し、地盤に圧密形成される圧密部と、
前記圧密支持部材の上に基礎コンクリートを打設して形成される基礎本体とを備え、
且つ、前記圧密支持部材が、前記地盤に貫入する貫入部と、前記貫入部に取り付けて設けられるとともに横方向に延設されて前記掘削孔の底部に当接する受圧部とを備えて構成されていることを特徴とする基礎構造。
【請求項２】
地盤を掘削して掘削孔を形成する掘削孔形成工程と、
地盤に貫入する貫入部、及び前記貫入部に取り付けられるとともに横方向に延設された受圧部を備えてなる圧密支持部材を前記掘削孔に挿入し、前記掘削孔の底部から地盤に貫入部を貫入し、且つ前記受圧部で前記掘削孔の底部を押圧し、前記掘削孔の底部から下方の地盤を圧密させて圧密部を形成する圧密支持部材設置工程と、
前記圧密支持部材の上方に基礎コンクリートを打設して基礎本体を形成する基礎本体形成工程とを備えることを特徴とする基礎構造の施工方法。
【請求項３】
上方に基礎コンクリートを打設して形成される基礎本体を支持するための圧密支持部材であって、
地盤に貫入する貫入部と、
前記貫入部に取り付けて、前記貫入部から横方向に延設される受圧部とを備えて構成されていることを特徴とする圧密支持部材。
【請求項４】
前記貫入部が、棒状に形成されるとともに、上端部側に軸線中心の径方向の横方向に延出する板状の補強部を一体に備えて形成され、且つ前記受圧部が中央に挿通孔を備えて環状に形成され、
前記挿通孔に前記貫入部を挿通し、前記受圧部が前記補強部に当接して配設されている請求項３記載の圧密支持部材。
【請求項５】
棒状の前記貫入部の前記補強部よりも上方がジョイント部とされるとともに、前記ジョイント部に取り付けられる載荷アタッチメント部を備えており、
前記載荷アタッチメント部が、前記ジョイント部を挿通して嵌合させる内孔を備えた筒状の嵌合部と、前記嵌合部の外面から前記軸線中心の径方向外側に突出し、前記ジョイント部に取り付けた状態で前記受圧部に当接する加圧部とを備えて構成されている請求項４記載の圧密支持部材。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば住宅などの建造物の基礎構造及び基礎構造の施工方法、並びに圧密支持部材に関する。
【背景技術】
【０００２】
住宅やマンションなどの建物（構造物）を軟弱地盤や、埋土、盛土の造成地に構築した際に不同沈下が生じるケースがある。このため、このような軟弱地盤や盛土地盤に建物を構築する際には、予め、セメント系固化材を用いて地盤改良を行ったり、鋼管杭などの支持杭を打設するなどして不同沈下の発生を防止するようにしている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−０２５２４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
一方、造成時の締固め不足や圧縮性の高い盛土材の使用などに起因して不同沈下が発生するような地盤においては、セメント系固化材を用いた地盤改良や支持杭の効果が設計通りに得られないケースがある。
【０００５】
また、敷地の制限などにより、地盤改良、支持杭の打設を行うための大型の建設作業機を用いることができず、地盤改良や支持杭による対策自体を採用できないケースもある。
【０００６】
このため、より効率的且つ効果的に建物の不同沈下を防止できる手法が強く求められていた。
【０００７】
本発明は、上記事情に鑑み、より効率的且つ効果的に建物の不同沈下を防止することを可能にする基礎構造及び基礎構造の施工方法、並びに圧密支持部材を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達するために、この発明は以下の手段を提供している。
【０００９】
本発明の基礎構造は、地盤を掘削して形成した掘削孔の底部から下方に貫入して配設される圧密支持部材と、前記圧密支持部材を地盤に貫入しつつ前記掘削孔の底部から下方の地盤を押圧し、地盤に圧密形成される圧密部と、前記圧密支持部材の上に基礎コンクリートを打設して形成される基礎本体とを備え、且つ、前記圧密支持部材が、前記地盤に貫入する貫入部と、前記貫入部に取り付けられるとともに横方向に延設されて前記掘削孔の底部に当接する受圧部とを備えて構成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明の基礎構造の施工方法は、地盤を掘削して掘削孔を形成する掘削孔形成工程と、地盤に貫入する貫入部、及び前記貫入部に取り付けられるとともに横方向に延設された受圧部を備えてなる圧密支持部材を前記掘削孔に挿入し、前記掘削孔の底部から地盤に貫入部を貫入し、且つ前記受圧部で前記掘削孔の底部を押圧し、前記掘削孔の底部から下方の地盤を圧密させて圧密部を形成する圧密支持部材設置工程と、前記圧密支持部材の上方に基礎コンクリートを打設して基礎本体を形成する基礎本体形成工程とを備えることを特徴とする。
【００１１】
本発明の圧密支持部材は、上方に基礎コンクリートを打設して形成される基礎本体を支持するための圧密支持部材であって、地盤に貫入する貫入部と、前記貫入部に取り付けられ、前記貫入部から横方向に延設される受圧部とを備えて構成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の圧密支持部材においては、前記貫入部が、棒状に形成されるとともに、上端部側に軸線中心の径方向の横方向に延出する板状の補強部を一体に備えて形成され、且つ前記受圧部が中央に挿通孔を備えて環状に形成され、前記挿通孔に前記貫入部を挿通し、前記受圧部が前記補強部に当接して配設されていることが望ましい。
【００１３】
さらに、本発明の圧密支持部材においては、棒状の前記貫入部の前記補強部よりも上方がジョイント部とされるとともに、前記ジョイント部に取り付けられる載荷アタッチメント部を備えており、前記載荷アタッチメント部が、前記ジョイント部を挿通して嵌合させる内孔を備えた筒状の嵌合部と、前記嵌合部の外面から前記軸線中心の径方向外側に突出し、前記ジョイント部に取り付けた状態で前記受圧部に当接する加圧部とを備えて構成されていることがより望ましい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の基礎構造及び基礎構造の施工方法、並びに圧密支持部材によれば、従来と比較し、より効率的且つ効果的に建物の不同沈下を防止（抑止）することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る基礎構造を示す図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る基礎構造の圧密支持部材を示す正面図である。
【図３】図２のＸ１−Ｘ１線矢視図であり、本発明の一実施形態に係る基礎構造の圧密支持部材を示す平面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る基礎構造の圧密支持部材を示す分解図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る基礎構造の圧密支持部材の貫入部、補強部、ジョイント部を示す正面図である。
【図６】図５のＸ１−Ｘ１線矢視図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る基礎構造の圧密支持部材の受圧部を示す平面図である。
【図８】本発明の一実施形態に係る基礎構造の圧密支持部材の載荷アタッチメント部を示す正面図である。
【図９】図８のＸ１−Ｘ１線矢視図である。
【図１０】本発明の一実施形態に係る基礎構造の施工方法において、地盤に掘削孔を掘削形成した状態を示す図である。
【図１１】本発明の一実施形態に係る基礎構造の施工方法において、圧密支持部材の貫入部を地盤に貫入させた状態を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る基礎構造の施工方法において、圧密支持部材を押圧して圧密部を形成した状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図１から図１２を参照し、本発明の一実施形態に係る基礎構造及び基礎構造の施工方法、並びに圧密支持部材について説明する。ここで、本実施形態は、住宅などの建物を軟弱地盤や、埋土、盛土の造成地に構築する場合であっても不同沈下が発生することを効果的に抑止（防止）できる基礎構造及び基礎構造の施工方法、並びに圧密支持部材に関するものである。
【００１７】
本実施形態の基礎構造Ａは、図１に示すように、地表Ｇ１から所定の深さまで掘削形成された掘削孔１の底部１ａから下方に貫入して地盤Ｇ中に配設された圧密支持部材２と、圧密支持部材２を地盤Ｇに貫入しつつ下方に押圧することによって掘削孔１の底部１ａから下方の所定の深さの地盤Ｇ中に圧密形成される断面楕円形状（略球形）の圧密部３と、掘削孔１の底部１ａ側に割栗石４ａや捨コン４ｂなどを充填（挿入）してなる安定化層４と、掘削孔１の安定化層４の上に根入れ部５ａを設けつつ地表Ｇ１上に形成されるベタ基礎などの基礎本体５とを備えて構成されている。
【００１８】
圧密支持部材２は、例えば、図１、図２から図４、図５から図９に示すように、軸線Ｏ１を上下方向Ｔ１に向けて延設された鋼管からなる貫入部２ａと、貫入部２ａと互いの軸線Ｏ１を一致させて一体に設けられ、貫入部２ａの上端部側から横方向Ｔ２に突出して配設された円盤状の補強部２ｂと、円盤状に形成され、下端側から中央の挿入孔２ｃに貫入部２ａを挿入し、補強部２ｂと重なるように配設される受圧部２ｄと、貫入部２ａの補強部２ｂよりも上方に延出した部分で形成されるジョイント部（接続部）２ｅと、ジョイント部２ｅに接続され、圧密支持部材２に荷重を裁荷するための載荷アタッチメント部２ｆとを備えて形成されている。
【００１９】
載荷アタッチメント部２ｆは、内径がジョイント部２ｅの外径よりも僅かに大きい円筒状（管状）の嵌合部２ｇと、嵌合部２ｇの外面から軸線Ｏ１中心の径方向に外側に突出したリブ（加圧部）２ｈとを備えて構成されている。また、リブ２ｈは、嵌合部２ｇから径方向外側に向かうに従い漸次下方に傾斜して形成され、軸線Ｏ１中心の周方向に所定の間隔をあけて複数設けられている。各リブ２ｈは、径方向外側に突出した先端部の径方向の位置が受圧部２ｄの外周縁と略一致するように形成されている。そして、このように形成した載荷アタッチメント部２ｆは、嵌合部２ｇの下方からその内孔にジョイント部２ｅを挿通してジョイント部２ｅと一体に配設される。
【００２０】
さらに、本実施形態の載荷アタッチメント部２ｆは、各リブ２ｈの下端に、補強部２ｂが係合する係合凹部２ｉが形成されている。これにより、載荷アタッチメント部２ｆをジョイント部２ｅに嵌合させて取り付けるとともに補強部２ｂが係合凹部２ｉに係合し、各リブ２ｈの係合凹部２ｉよりも径方向先端部側の下端が補強部２ｂの下面と軸線Ｏ１方向の略同位置に配設される。すなわち、各リブ２ｈの先端部側が補強部２ｂの下方に重ねて配設された受圧部２ｄの上面に当接する。
【００２１】
次に、本実施形態の基礎構造Ａの施工方法について説明する。
【００２２】
本実施形態の基礎構造Ａの施工方法では、はじめに、例えば、図１０に示すように、小型の杭打機（掘削機）などの建設機械６を用い、地盤Ｇの所定位置に地表Ｇ１から所定の深さの掘削孔１を穿設する（掘削孔形成工程）。
【００２３】
本実施形態では、リーダー７に進退自在に支持された掘削機構（スライダ）８に進退方向に軸線Ｏ１方向を向けてロッド９を接続し、このロッド９の先端に取り付けた略円盤状で螺旋状の掘削ビット（オーガー）１０を、掘削機構８を上下方向Ｔ１に進退させつつ地盤Ｇに切り込ませ、所定深さの掘削孔１を形成してゆく。
【００２４】
所定深さの掘削孔１を形成した段階で、図１１に示すように、建設機械６の掘削機構８に接続された掘削ビット１０（及びロッド９）を取り外し、掘削機構８（ロッド９）に圧密支持部材２を接続して取り付ける。
【００２５】
そして、掘削機構８を下方に進出させ、圧密支持部材２を掘削孔１に挿入するとともに、貫入部２ａを掘削孔１の底部１ａから地盤Ｇに貫入させる（圧密支持部材設置工程）。さらに、受圧部２ｂが掘削孔１の底部１ａに当接するまで順次貫入部２ａを地盤Ｇ中に貫入させる。
【００２６】
図１２に示すように、掘削孔１の底部１ａ上の受圧部２ｄに補強部２ｂが当接した後、圧密支持部材２をさらに下方に進出させて受圧部２ｄに載荷する。このとき、載荷アタッチメント部２ｆの各リブ２ｈを通じて受圧部２ｄに好適に荷重が載荷される。
【００２７】
これにより、受圧部２ｄから地盤Ｇが下方に加圧されて圧密し、受圧部２ｄの下方の地盤Ｇ中に圧密部３が形成される。なお、本実施形態では、所定の荷重を裁荷し続け、受圧部２ｄ（圧密支持部材２）の沈下がなくなった段階（あるいは沈下量が小さくなった段階で）載荷を終了する。
【００２８】
圧密部３は、受圧部２ｄひいては掘削孔１の底部１ａから下方の所定の深さまで、貫入部２ａの軸線Ｏ１を略中心とした断面楕円状に形成される。また、本実施形態では、圧密部３が形成されるとともに、圧密部３の地盤Ｇが鋼管である貫入部２ａの外周面に強固に密着することになる。
【００２９】
このように圧密支持部材２を地盤Ｇに加圧して圧密部３を形成した段階で、圧密支持部材２の載荷アタッチメント部２ｆから掘削機構８を切り離す。なお、載荷アタッチメント部２ｆをジョイント部２ｅから取り外して回収してもよい。
【００３０】
そして、図１に示すように、掘削孔１内の所定のレベルまで割栗石４ａや捨コン４ｂを充填して安定化層４を形成する。この安定化層４によってレベルを調整することができる。これとともに、型枠を設置し、安定化層４の上や地表Ｇ１に基礎コンクリートを打設する（基礎本体形成工程）。
【００３１】
所定の養生を行った段階で型枠を脱型し、圧密支持部材２及び圧密部３上に根入れ部５ａを配した基礎本体５を形成する。このようにして本実施形態の基礎構造Ａを構築することができる。
【００３２】
上記構成からなる本実施形態の基礎構造Ａ及び圧密支持部材２においては、掘削孔１の底部１ａから下方の所定の深さまでの地盤Ｇが圧密されて略球状の圧密部３が形成されている。これにより、基礎本体５の下方の地盤Ｇをある程度の深度まで予め圧密した状態にすることができる。また、基礎本体５ひいては住宅などの建屋／建物本体の荷重が圧密部３でしっかりと受け止め、支持することができる。
【００３３】
また、本実施形態の基礎構造Ａの施工方法及び圧密支持部材２においては、地盤Ｇに掘削孔１を掘削形成し、圧密支持部材２を地盤Ｇ中に貫入させつつ地盤Ｇに押圧することで、容易に圧密部３を形成することができる。
【００３４】
よって、本実施形態の基礎構造Ａ及び基礎構造Ａの施工方法、並びに圧密支持部材２によれば、従来と比較し、より効率的且つ効果的に建物の不同沈下を防止（抑止）することが可能になる。
【００３５】
さらに、本実施形態の基礎構造Ａ及び基礎構造Ａの施工方法、並びに圧密支持部材２においては、地盤Ｇ中に圧密支持部材２の貫入部２ａが貫入されていることで、貫入部２ａと地盤Ｇとの間に摩擦力を発生させることができる。これにより、貫入部２ａと地盤Ｇとの間の摩擦抵抗によって基礎本体５ひいては建物の荷重を受けることができ、より確実に建物の不同沈下の発生を防ぐことが可能になる。
【００３６】
また、本実施形態の基礎構造Ａ及び基礎構造Ａの施工方法、並びに圧密支持部材２においては、横方向Ｔ２に突出する円盤状の受圧部２ｄを貫入部２ａと接続して圧密支持部材２が形成され、この圧密支持部材２の受圧部２ｄが掘削孔１の底部１ａに面接触するように配設される。これにより、貫入部２ａを地盤Ｇに貫入させるとともに受圧部２ｄに所定の荷重を裁荷することにより、容易に掘削孔１の底部１ａから所定の深さまで圧密部３を形成することができる。さらに、円盤状の受圧部２ｄの上に基礎本体５を構築するため、受圧部２ｄを抵抗にすることができ、且つ受圧部２ｄによって受圧面積を大きくすることができる。よって、この受圧部２ｄで基礎本体５ひいては建物の荷重を受けることができ、さらに確実に建物の不同沈下の発生を防ぐことが可能になる。
【００３７】
また、受圧部２ｄに所定の荷重を裁荷して圧密部３を形成するとともに、貫入部２ａと地盤Ｇの付着力ひいては摩擦抵抗力を大きくすることができる。これにより、さらに効果的に受圧部２ｄで基礎本体５ひいては建物の荷重を受けることができ、建物の不同沈下の発生を防ぐことが可能になる。
【００３８】
以上、本発明に係る基礎構造及び基礎構造の施工方法、並びに圧密支持部材２の一実施形態について説明したが、本発明は上記の一実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【００３９】
例えば、本実施形態では、杭打機６を用いて掘削孔１を掘削形成し、この杭打機６を用いて圧密支持部材２を地盤Ｇに貫入するとともに押圧して圧密部３を形成するものとした。これに対し、掘削孔１は他の掘削手段を用いて形成してもよい。また、圧密支持部材２を地盤Ｇに貫入／押圧して圧密部３を形成する手段は、ジャッキなどを用いてもよく、特に限定を必要としない。
【００４０】
さらに、本実施形態では、住宅などの建物の基礎構造を一例として説明を行ったが、本発明に係る基礎構造及び基礎構造の施工方法は、例えば橋脚やビルなどの他の構造物、建造物、あらゆる構造物、建造物に適用可能である。この場合においても、勿論、本実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４１】
また、圧密支持部材２の貫入部２ａ、補強部２ｂ、受圧部２ｄ、ジョイント部２ｅ、載荷アタッチメント部２ｆの形状、構成を特に本実施形態のように限定する必要もない。
【００４２】
また、受圧部２ｄや補強部２ｂ、ジョイント部２ｅは貫入部２ａと一体であっても別体であっても構わない。
【符号の説明】
【００４３】
１      掘削孔
１ａ    底部
２      圧密支持部材
２ａ    貫入部
２ｂ    補強部
２ｃ    挿入孔
２ｄ    受圧部
２ｅ    ジョイント部
２ｆ    載荷アタッチメント部
２ｇ    嵌合部
２ｈ    リブ
２ｉ    係合凹部
３      圧密部
４      安定化層
４ａ    割栗石
４ｂ    捨コン
５      基礎本体
５ａ    根入れ部
６      建設機械（杭打機）
７      リーダー
８      掘削機構
９      ロッド
１０    掘削ビット
Ａ      基礎構造
Ｇ      地盤
Ｇ１    地表
Ｏ１    軸線
Ｔ１    上下方向
Ｔ２    横方向
【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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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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