(57)【要約】【課題】発泡樹脂ブロックを使用する基礎構造において、基礎の浮き上がり対策を強化する。【解決手段】建造物の基礎構造は、鉛直方向に貫通する貫通孔が形成された発泡樹脂ブロックと、発泡樹脂ブロックよりも上方に配置される基礎と、基礎よりも下方の所定位置から発泡樹脂ブロックの底面よりも下方に延在する杭と、貫通孔内に充填された充填コンクリートと、杭と基礎とを接合する接合部材と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
建造物の基礎構造であって、
鉛直方向に貫通する貫通孔が形成された発泡樹脂ブロックと、
前記発泡樹脂ブロックよりも上方に配置される基礎と、
前記基礎よりも下方の所定位置から前記発泡樹脂ブロックの底面よりも下方に延在する杭と、
前記貫通孔内に充填された充填コンクリートと、
前記杭と前記基礎とを接合する接合部材と
を備える基礎構造。
【請求項２】
請求項１に記載の基礎構造であって、
前記所定位置は、鉛直方向下方から見て、前記発泡樹脂ブロックの上端に達しない位置である
基礎構造。
【請求項３】
請求項２に記載の基礎構造であって、
前記所定位置は、前記発泡樹脂ブロックの下端よりも下方の位置である
基礎構造。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれか一項に記載の基礎構造であって、
前記貫通孔は、鉛直方向に見て、前記杭の外郭が前記貫通孔の外郭内に隙間を有して収まる大きさを有している
基礎構造。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれか一項に記載の基礎構造であって、
前記接合部材は、
前記杭の内部から前記充填コンクリートの内部まで延在し、前記杭と前記充填コンクリートとを接合する第１の接合部材と、
前記充填コンクリートの内部から前記基礎の内部まで延在し、前記充填コンクリートと前記基礎とを接合する第２の接合部材と
を備える
基礎構造。
【請求項６】
請求項５に記載の基礎構造であって、
前記第２の接合部材は、前記基礎の内部において鉛直方向と交差する方向に延在する部分を有する
基礎構造。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれか一項に記載の基礎構造であって、
前記接合部材は、
前記杭の内部から前記コンクリートの内部まで延在する接合筋と、
前記杭の上端に設けられ、前記杭と略同一の径を有する板状部材であって、前記接合筋が貫通する板状部材と
を備える
基礎構造。
【請求項８】
建造物の基礎構造の施工方法であって、
接合部材が杭頭から突出するように杭を打設する第１の工程と、
前記第１の工程の後に、鉛直方向に貫通する貫通孔が形成された発泡樹脂ブロックを、前記接合部材が前記貫通孔を通るように敷設する第２の工程と、
前記第２の工程の後に、前記貫通孔内にコンクリートを打設し、前記接合部材によって前記杭と前記コンクリートとを接合する第３の工程と、
第３の工程の後に、前記接合部材または別の接合部材によって前記コンクリートと基礎とが接合されるように、前記発泡樹脂ブロックの上に前記基礎を構築する工程と
を備える基礎構造の施工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、建造物の基礎構造およびその施工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
圧密層の層厚が厚い軟弱地盤に小規模建築物を建設する場合、その対策工としては、一般的には、杭状地盤補強工法が採用される場合が多い。しかしながら、杭状地盤補強工法の施工可能な深度より深い位置まで圧密層がある場合には、工事費がかなり高額な杭工法を採用しているのが現状である。また、狭隘な敷地では、杭を施工するための大型重機での作業が困難な場合もある。そこで、未補強地盤を発泡樹脂ブロックに置換するとともに小径杭を併用する工法が開発されている（例えば、下記の特許文献１，２）。この工法によれば、軟弱地盤に小規模建築物を建設する際に、複合補強地盤として支持力の確保を行いつつ、地盤への負担荷重の軽減し、沈下を低減することができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１１−２５６５９６号公報
【特許文献２】特開平９−１６５７５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の工法は、改善の余地を残している。例えば、発泡樹脂ブロックは、軽量であるので、建築物の施工段階（すなわち、最終設計荷重に達していない段階）で豪雨等により基礎構造が浸水すると、基礎および建物の浮き上がりが生じる恐れがある。従来の工法では、この基礎の浮き上がり対策が十分ではなかった。また、施工を行いやすい工法とすることが望ましい。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上述の課題の少なくとも一部を解決するためになされたものであり、例えば、以下の形態として実現することが可能である。
【０００６】
本発明の第１の形態によれば、建造物の基礎構造が提供される。この基礎構造は、鉛直方向に貫通する貫通孔が形成された発泡樹脂ブロックと、発泡樹脂ブロックよりも上方に配置される基礎と、基礎よりも下方の所定位置から発泡樹脂ブロックの底面よりも下方に延在する杭と、貫通孔内に充填された充填コンクリートと、杭と基礎とを接合する接合部材と、を備えている。
【０００７】
かかる基礎構造によれば、接合部材によって、杭と基礎とが一体化されるので、建造物に施工段階において基礎構造が浸水し、基礎の下方に配置される発泡樹脂ブロックに浮力が生じても、基礎の浮き上がりが好適に抑制される。
【０００８】
本発明の第２の形態によれば、第１の形態において、所定位置は、鉛直方向下方から見て、発泡樹脂ブロックの上端に達しない位置である。かかる形態によれば、杭頭が発泡樹脂ブロックの上端と同一レベルにある構成と比べて、杭長の調整を行いやすい（つまり、杭長を、基礎の下端レベルに厳密に調整する必要がないので、施工性が向上する。）
【０００９】
本発明の第３の形態によれば、第２の形態において、所定位置は、発泡樹脂ブロックの下端よりも下方の位置である。かかる形態によれば、根切り前に杭を施工する場合において、杭が根切りの邪魔にならないので、施工性が向上する。また、杭を残しつつ、その周囲を根切りする必要がないので、根切り時に杭を損傷させることがない。
【００１０】
本発明の第４の形態によれば、第１ないし第３のいずれかの形態において、貫通孔は、鉛直方向に見て、杭の外郭が貫通孔の外郭内に隙間を有して収まる大きさを有している。かかる形態によれば、杭の施工後に発泡樹脂ブロックを敷設する場合において、杭と発泡樹脂ブロックの貫通孔との位置合わせを行いやすいので、施工性が向上する。
【００１１】
本発明の第５の形態によれば、第１ないし第４のいずれかの形態において、接合部材は、杭の内部から充填コンクリートの内部まで延在し、杭と充填コンクリートとを接合する第１の接合部材と、充填コンクリートの内部から基礎の内部まで延在し、充填コンクリートと基礎とを接合する第２の接合部材と、を備えている。第２の接合部材は、前記基礎の内部において鉛直方向と交差する方向に延在する部分を有する。かかる形態によれば、第２の接合部材は、第１の接合部材と別体であるので、充填コンクリート打設時に配置することができる。このため、発泡樹脂ブロックの敷設時において、基礎が施工される位置まで接合部材が上方に延在して発泡樹脂ブロックの敷設の邪魔になることがない。
【００１２】
本発明の第６の形態によれば、第５の形態において、第２の接合部材は、基礎の内部において鉛直方向と交差する方向に延在する部分を有する。かかる形態によれば、基礎と第２の接合部材との係合延長を長く確保できるので、基礎と充填コンクリートとの接合状態を強化することができる。また、第２の接合部材は、第１の接合部材と別体であるので、充填コンクリート打設時に配置することができる。このため、鉛直方向と交差する方向に延在する部分が発泡樹脂ブロックの敷設時に邪魔になることがない。
【００１３】
本発明の第７の形態によれば、第１ないし第６のいずれかの形態において、接合部材は、杭の内部からコンクリートの内部まで延在する接合筋と、杭の上端に設けられ、杭と略同一の径を有する板状部材であって、接合筋が貫通する板状部材と、を備えている。かかる形態によれば、コンクリート杭を場所打ちする場合に、板状部材が蓋として機能するので、コンクリート打設後の埋め戻し土が未固化の杭頭のコンクリート材と混ざることが防止される。このため、杭頭の強度が低下することがない。
【００１４】
本発明の第８の形態によれば、建造物の基礎構造の施工方法が提供される。この施工方法は、接合部材が杭頭から突出するように杭を打設する第１の工程と、第１の工程の後に、鉛直方向に貫通する貫通孔が形成された発泡樹脂ブロックを、接合部材が貫通孔を通るように敷設する第２の工程と、第２の工程の後に、貫通孔内にコンクリートを打設し、接合部材によって杭とコンクリートとを接合する第３の工程と、第３の工程の後に、接合部材または別の接合部材によってコンクリートと基礎とが接合されるように、発泡樹脂ブロックの上に基礎を構築する工程と、を備えている。かかる施工方法によれば、第１の形態の基礎構造を好適に構築することができる。また、杭を打設した後に発泡樹脂ブロックを敷設するので、杭の打設を行いやすい。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】第１実施例としての基礎構造の構成を示す断面図である。
【図２】第１の接合部の構造を示す分解図である。
【図３】基礎施工前の基礎構造の上面図である。
【図４】基礎構造の施工手順を示す説明図である。
【図５】杭と基礎との接合手順を示す説明図である。
【図６】第２実施例としての基礎構造の構成を示す断面図である。
【図７】第３実施例としての基礎構造の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
Ａ．第１実施例：
図１は、本発明の第１実施例としての基礎構造１０の構成を示す断面図である。建造物の基礎構造１０は、地盤１１上に構築されている。図１に示すように、基礎構造１０は、発泡樹脂ブロック２０と基礎３０と杭４０と充填コンクリート５０と接合部材６０とを備えている。基礎構造１０が使用される建造物としては、発泡樹脂ブロック２０の強度が耐えることができる任意の建物とすることができる。
【００１７】
地盤１１には、複数の杭４０が打設されている。本実施例では、杭４０は、場所打ちコンクリート杭である。根切りされた地盤１１上には砕石７１が敷設され、さらに、砕石７１の上には敷砂７２が敷設されている。敷砂７２の上には、発泡樹脂ブロック２０が配置されている。
【００１８】
発泡樹脂ブロック２０には、鉛直方向に貫通する貫通孔２１が複数形成されている。これらの貫通孔２１の位置は、鉛直方向に見て、杭４０の位置と一致している。貫通孔２１内には、充填コンクリート５０が充填されている。発泡樹脂ブロック２０の上には、基礎３０が配置されている。ただし、基礎構造１０の外周部においては、発泡樹脂ブロック２０（および、貫通孔２１内の充填コンクリート５０）上に捨てコンクリート７３を介して基礎３０が配置されている。基礎３０は、本実施例では、べた基礎であるが、基礎の種類は、特に限定されるものではなく、例えばフーチング基礎などであってもよい。
【００１９】
杭４０は、基礎３０よりも下方の所定位置から発泡樹脂ブロック２０の底面よりも下方に延在している。本実施例では、杭４０の杭頭と砕石７１の底面とは同一レベルである。このため、杭４０は、発泡樹脂ブロック２０の下端よりも下方の位置から下方に延在している。砕石７１，敷砂７２が施工されない場合には、杭４０は、発泡樹脂ブロック２０の下端と同一レベルの位置から下方に延在していてもよい。
【００２０】
接合部材６０は、本実施例では、第１の接合部材６１と第２の接合部材６２とを備えている。第１の接合部材６１は、杭４０の内部から充填コンクリート５０の内部まで鉛直方向に延在する直線状の接続筋である。この第１の接合部材６１は、板状部材６３を貫通している。板状部材６３は、杭４０の杭頭上に配置されている。この板状部材６３の詳細については後述する。第２の接合部材６２は、充填コンクリート５０の内部から基礎３０の内部まで延在する接続筋である。この第２の接合部材６２は、本実施例では、Ｌ字状の形状を有しており、充填コンクリート５０の内部を鉛直方向に延在する部分と、基礎３０の内部で折れ曲がり、鉛直方向と交差する方向（本実施例では水平方向）に延在する部分と、を備えている。かかる構成によれば、第２の接合部材６２と基礎３０との係合延長を長く確保できるので、基礎３０と充填コンクリート５０との接合状体を強化することができる。第１の接合部材６１と第２の接合部材６２とは、本実施例では、針金などによって緊結されている。
【００２１】
第１の接合部材６１によって、杭４０と充填コンクリート５０とが接合される。また、第２の接合部材６２によって、充填コンクリート５０と基礎３０とが接合される。これにより、杭４０と基礎３０とは、充填コンクリート５０を介して強固に接合（一体化）されている。かかる構造によれば、杭４０と地盤１１とが摩擦力によって強固に係合し、かつ、杭４０と基礎３０とが強固に一体化されるので、建物の施工段階において豪雨等によって基礎構造１０が浸水し、発泡樹脂ブロック２０に浮力が生じても、基礎３０（および基礎３０上の建設途中の建物）の浮き上がりが好適に抑制される。
【００２２】
図２は、第１の接合部材６１の構造を示す分解図である。第１の接合部材６１は、板状部材６３と異形鉄筋６４，６５とナット６６と長ナット６７とワッシャ６８とを備えている。板状部材６３には、ナット６６が貫通する貫通孔が形成されている。異形鉄筋６４，６５は、ナット６６が板状部材６３を貫通する状態で、ナット６６、長ナット６７およびワッシャ６８を介して接続される。板状部材６３は、杭４０と略同一の径を有する円板状に形成されている。板状部材６３は、任意の材料で形成されてもよく、例えば、樹脂によって形成されていてもよい。また、第１の接合部材６１は、図２に示す構成に限らず、異形鉄筋を備える任意の構成とすることができ、例えば、ワッシャやナットが使用されない構成であってもよい。
【００２３】
図３は、基礎３０の施工前の基礎構造１０の上面図である。図３に示すように、本実施例では、発泡樹脂ブロック２０は、複数の分割ブロックに分割されている。これにより、運搬時および施工時における発泡樹脂ブロック２０の取り扱いが容易になる。複数の分割ブロックは、本実施例では、天端目地に粘着テープ２２を貼ることによって一体化されている。ただし、複数の分割ブロックは、任意の方法で一体化され得る。例えば、複数の分割ブロックは、金具等で固定されることによって一体化されてもよい。図３に示すように、発泡樹脂ブロック２０の貫通孔２１は、分割ブロックに形成されていてもよいし、隣接して配置される分割ブロック同士をつなぎ合わせ、それらの隙間が貫通孔２１として形成されてもよい。本実施例では、図３に示すように、貫通孔２１は、鉛直方向に見て、杭４０の外郭が貫通孔２１の外郭内に隙間を有して収まる大きさを有している。本実施例では、貫通孔２１の水平方向断面は、略正方形であり、その一辺の長さは、杭４０の直径よりも大きくなっている。
【００２４】
図４は、基礎構造１０の施工手順の一例を示す説明図である。基礎構造１０の施工においては、まず、図４（ａ）に示すように、杭４０を場所打ちする。具体的には、杭４０は、先端に特殊コーンを取り付けたケーシングを所定深度まで回転・圧入し、ケーシング内に注入材（コンクリート）を打設後、ケーシングを引き抜くことにより築造される。なお、図４では、図示簡略化のために、接合部材６０は図示を省略している。
【００２５】
次いで、図４（ｂ）に示すように、地盤１１を床付け面まで掘削する。掘削後、床付け面と杭４０の杭頭とは同一レベルになる。そして、床付け面全面に砕石７１および敷砂７２を敷設する。敷砂７２を敷設することによって、発泡樹脂ブロック２０を不陸なく敷設することができる。
【００２６】
次いで、図４（ｃ）に示すように、敷砂７２の上に発泡樹脂ブロック２０を敷設する。このとき、発泡樹脂ブロック２０の貫通孔２１は、杭４０の直上に配置される。発泡樹脂ブロック２０は、杭４０の外郭が発泡樹脂ブロック２０の貫通孔２１の外郭内に収まるように配置される。上述したように、貫通孔２１は、鉛直方向に見て、杭４０の外郭が貫通孔２１の外郭内に隙間を有して収まる大きさを有しているので、杭４０と貫通孔２１との位置合わせが行いやすい。ただし、貫通孔２１の大きさは、杭４０の断面よりも小さくても構わない。そして、発泡樹脂ブロック２０の各分割ブロックの天端目地部分をすべて粘着テープ止めする。
【００２７】
次いで、図４（ｄ）に示すように、外周部の発泡樹脂ブロック２０の変形を拘束し、発泡樹脂ブロック２０全体を一体化するために、発泡樹脂ブロック２０の外周部分を発泡樹脂ブロック２０の天端まで、十分な締固めを行いながら埋戻しを行う。さらに、発泡樹脂ブロック２０の貫通孔２１にコンクリートを充填して充填コンクリート５０を形成し、発泡樹脂ブロック２０の外周部の頭部に、捨てコンクリート７３を打設する。充填コンクリート５０は、基礎３０からの荷重を杭４０に伝達させる役割を有している。このため、貫通孔２１に充填されるコンクリートには、基礎３０のコンクリート材と同じ強度、配合のコンクリート材を使用することが望ましい。捨てコンクリート７３は、基礎３０の立上り部分を施工する際の型枠固定用治具を固定するために使用される。
【００２８】
次いで、図４（ｅ）に示すように、発泡樹脂ブロック２０上に基礎３０を構築する。そして、図４（ｆ）に示すように、基礎３０の外周部を設計ＧＬまで埋め戻す。こうして、基礎構造１０が完成する。
【００２９】
図５は、杭４０と基礎３０との接合手順の一例を示す説明図である。図５では、基礎構造１０の両端部を示している。図５（ａ）は、杭４０を打設した直後の様子を示しており、打設された場所打ちコンクリートは固化していない。この状態において、図５（ｂ）に示すように、板状部材６３が、杭４０を形成するコンクリート材上に載置されるように、第１の接合部材６１が当該コンクリート材内に挿入される。換言すれば、第１の接合部材６１は、第１の接合部材６１の異形鉄筋６４（図２参照）が杭頭から突出するように配置される。次いで、図５（ｃ）に示すように、杭４０の上方空間が埋め戻しされる。この際、板状部材６３が蓋として機能するので、埋め戻し土が未固化の杭頭と混ざって固化後の杭４０の杭頭の強度を低下させることがない。
【００３０】
そして、杭４０が固化すると、図５（ｄ）に示すように、掘削および床付けが行われる。次いで、図５（ｅ）に示すように、発泡樹脂ブロック２０が敷設され、捨てコンクリート７３が打設される。発泡樹脂ブロック２０を敷設する際、第１の接合部材６１の上側が杭４０から突出しているので、杭４０の位置を容易に目視確認することができる。そして、図５（ｆ）に示すように、第１の接合部材６１と第２の接合部材６２とが緊結された後、充填コンクリート５０が打設される。第２の接合部材６２は、Ｌ字状であるが、発泡樹脂ブロック２０の敷設後に第１の接合部材６１と緊結されるので、つまり、接合部材６０を第１の接合部材６１と第２の接合部材６２とを備える別体構造としているので、第２の接合部材６２の水平方向に延在する部分が発泡樹脂ブロック２０の敷設の邪魔になることはない。充填コンクリート５０が打設された後、基礎３０が構築される。
【００３１】
上述した基礎構造１０およびその施工方法によれば、杭４０を打設した後に発泡樹脂ブロック２０を敷設するので、杭４０の打設を行いやすい。また、杭４０の杭頭が発泡樹脂ブロック２０の下端よりも下方の位置にあるので、図４（ｂ）に示した根切りを行う際に、杭４０が邪魔にならない。換言すれば、杭の周囲を根切りする必要がないので、杭４０を誤って損傷させることを防止できる。また、鉛直方向下方から見て、杭４０の杭頭が発泡樹脂ブロック２０の上端に達しないレベルにあるので、杭４０の杭長を厳密に調整する必要がない。
【００３２】
Ｂ．第２実施例：
図６は、本発明の第２実施例としての基礎構造１１０の構成を示す断面図である。図６において、第１実施例と同一の構成要素には図１と同一の符号を付している。以下、基礎構造１１０について、第１実施例と異なる点についてのみ説明する。基礎構造１１０は、杭４０に代えて、杭１４０を備えている。杭１４０は、杭頭の位置が第１実施例よりも鉛直方向上方に位置するように延在している。具体的には、杭１４０の杭頭は、発泡樹脂ブロック２０の上端と下端との間に位置している。かかる構成によっても、杭１４０の杭長を厳密に調整する必要がない。
【００３３】
Ｃ．第３実施例：
図７は、本発明の第３実施例としての基礎構造２１０の構成を示す断面図である。図７において、第１実施例と同一の構成要素には図１と同一の符号を付している。以下、基礎構造２１０について、第１実施例と異なる点についてのみ説明する。基礎構造２１０は、杭４０に代えて、杭２４０を備えている。また、基礎構造２１０は、接合部材６０に代えて、接合部材２６０を備えている。
【００３４】
杭２４０は、杭頭の位置が第１実施例よりも鉛直方向上方に位置するように延在している。具体的には、杭２４０の杭頭は、基礎３０の下端まで（捨てコンクリート７３が配置される位置では、捨てコンクリート７３の下端まで）延在している。また、接合部材２６０は、１つのＬ字状接続筋であり、杭２４０の内部から基礎３０の内部まで延在している。かかる構成においても、杭２４０と基礎３０とは、接合部材２６０によって強固に接合されるので、基礎３０の浮き上がりを好適に抑制できる。第３実施例では、第１実施例として説明した施工手順に代えて、杭２４０と充填コンクリート５０とを同時に打設することも可能である。この場合、発泡樹脂ブロック２０を先に敷設して、発泡樹脂ブロック２０を型枠代わりに利用することもできる。
【００３５】
Ｄ．変形例：
上述した杭４０，１４０，２４０は、場所打ちコンクリート杭に限定されるものではなく、任意の杭であってもよい。例えば、場所打ちコンクリート杭に代えて、既成コンクリート杭や鋼管杭が採用されてもよい。鋼管杭が採用される場合には、接合部材は、溶接によって鋼管杭に接合されてもよい。
【００３６】
以上、いくつかの実施例に基づいて本発明の実施の形態について説明してきたが、上記した発明の実施の形態は、本発明の理解を容易にするためのものであり、本発明を限定するものではない。本発明は、その趣旨を逸脱することなく、変更、改良され得るとともに、本発明にはその等価物が含まれることはもちろんである。また、上述した課題の少なくとも一部を解決できる範囲、または、効果の少なくとも一部を奏する範囲において、特許請求の範囲および明細書に記載された各形態要素の任意の組み合わせ、または、省略が可能である。
【符号の説明】
【００３７】
１０，１１０，２１０…基礎構造
１１…地盤
２０…発泡樹脂ブロック
２１…貫通孔
２２…粘着テープ
３０…基礎
４０，１４０，２４０…杭
５０…充填コンクリート
６０，２６０…接合部材
６１…第１の接合部材
６２…第２の接合部材
６３…板状部材
６４，６５…異形鉄筋
６６…ナット
６７…長ナット
６８…ワッシャ
７１…砕石
７２…敷砂
７３…捨てコンクリート
２６０…接合部材
【図１】
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【図２】
2018024975.tif 000004
【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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