(57)【要約】【課題】タンクを建設するときに打ち込まれる基礎杭に対して増し杭が打ち込まれても、その増し杭の杭頭とスラブとを簡単に接合することのできる杭接合構造を提供する。【解決手段】基礎杭２ａに固定されると共に扁平な上面を有する杭設置部３と、スラブ１に固定されると共に前記杭設置部３が有する前記上面と当接される扁平な下面を有するスラブ設置部４と、を備える。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
タンクを建設するときに打ち込まれる基礎杭の杭頭とスラブとの接合に係る杭接合構造であって、
基礎杭に固定されると共に扁平な上面を有する杭設置部と、
スラブに固定されると共に前記杭設置部が有する前記上面と当接される扁平な下面を有するスラブ設置部と、
を備えることを特徴とする杭接合構造。
【請求項２】
前記基礎杭は、基礎杭の打ち込みが不調のときに打ち込まれる増し杭であることを特徴とする請求項１に記載の杭接合構造。
【請求項３】
前記杭設置部の前記上面の面積と前記スラブ設置部の前記下面の面積とが、異なるものであることを特徴とする請求項１または２に記載の杭接合構造。
【請求項４】
前記タンクは、液化天然ガス等の流体を貯留するものであることを特徴とする請求項１〜３いずれかに記載の杭接合構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、大型のタンクを建設するときに打ち込まれる増し杭の杭頭とスラブとの接合に係る杭接合構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ＬＮＧ等の低温液体を貯留する大型のタンクの設置される地盤には、互いに所定の間隔を保って複数本の基礎杭が打ち込まれる。
そして、それら打ち込まれた基礎杭の杭頭は、タンクの底部分に当るスラブと剛結により接合されるように構成されている。
【０００３】
上述の基礎杭は、タンクの周辺部分はその周方向に沿って所定の間隔を保って配置され、タンクの中心部分は碁盤目状を呈するように配置されている。そして、基礎杭の総本数は、タンクの大きさにもよるが、タンクの直径が１００メートルにも及ぶような場合は数百本にも及んでいる。
【０００４】
基礎杭の本数が数百本にも及ぶような場合、打ち込み不調の基礎杭が発生するが、この場合は、その打ち込み不調の基礎杭の周囲に増し杭と呼ばれる新たな基礎杭が打ち込まれる。この増し杭の杭頭とスラブとの接合も、他の正常な基礎杭と同様に剛結構造が採用されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−１３８５７６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記従来の増し杭の杭頭とスラブとの接合に係る杭接合構造は、他の正常な基礎杭と同様に剛結構造が採用されているので、配筋作業が複雑となるばかりでなく、配筋作業に長時間要し、コスト高になる欠点があった。
【０００７】
特に、増し杭の設置箇所がタンクの周辺部分に位置するときは、その欠点が顕著であった。なぜならば、増し杭の設置箇所がタンクの周辺部分の場合、その周辺部分の配筋状態は、周辺方向の配筋とタンクの中心部分の配筋とが複雑に交差している状態にあり、さらに増し杭の配筋を行うことに困難を伴うからである。
【０００８】
本発明は、上述する問題点に鑑みてなされたもので、増し杭が打ち込まれても、その増し杭の杭頭とスラブとを簡単に接合することのできる杭接合構造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】
【０００９】
本発明に係る杭接合構造は、上記課題を解決するための手段として、以下の構成を採用する。
【００１０】
第１の発明は、タンクを建設するときに打ち込まれる基礎杭の杭頭とスラブとの接合に係る杭接合構造であって、基礎杭に固定されると共に扁平な上面を有する杭設置部と、スラブに固定されると共に前記杭設置部が有する前記上面と当接される扁平な下面を有するスラブ設置部と、を備えるという構成を採用する。
【００１１】
第２の発明は、上記第１の発明において、前記基礎杭が、基礎杭の打ち込みが不調のときに打ち込まれる増し杭であるという構成を採用する。
【００１２】
第３の発明は、上記第１または第２の発明において、前記杭設置部の前記上面の面積と前記スラブ設置部の前記下面の面積とが、異なるものであるという構成を採用する。
【００１３】
第４の発明は、上記第１〜第３いずれかの発明において、前記タンクは、液化天然ガス等の流体を貯留するものであるという構成を採用する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る杭接合構造は、基礎杭の杭頭に設けられる杭設置部の上面に、スラブに設けられるスラブ設置部の下面が当接して接合するので、構造が簡単なため施工が容易になり、したがって、低コストに実施することができる。
しかも、本発明に係る杭接合構造は、構造が簡単であるにもかかわらず、スラブに作用する水平変位と曲げモーメントをすべり支承により無害化して鉛直荷重のみを基礎杭に伝達することができる。
また、基礎杭を増し杭としたときは、特に、配筋状態が複雑に錯綜しているタンクの周辺に打ち込まれる増し杭にも容易に適用することができる。
そして、杭設置部の上面の面積及びスラブ設置部の下面の面積が異なるものとしたときは、杭設置部とスラブ設置部との当接をより容易に行うことができる。
さらに、タンクが液化天然ガス等の流体を貯留するものであるときは、液化天然ガス等の流体を貯留する大型のタンクの増し杭に、容易に適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の一実施形態に係る杭接合構造を適用したタンクの正面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る杭接合構造を適用したタンク用に打ち込まれた基礎杭の配置状態を示した平面図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る杭接合構造を示した断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る杭接合構造が備える杭設置部の平面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る杭接合構造が備えるスラブ設置部の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、図面を参照して、本発明に係る杭接合構造の一実施形態について説明する。なお、以下の図面において、各部材を認識可能な大きさとするために、各部材の縮尺を適宜変更している。
【００１７】
図１は、本発明に係る杭接合構造を適用したタンクＴの正面図である。ここで、タンクＴは、液化天然ガス（ＬＮＧ）の流体を貯留する大型のタンクとして示している。また、タンクＴは、周知の液化天然ガス用タンクと同様に、外槽と内槽との間に断熱材を挿入した二重殻タンクで構成され、タンクＴの底部のスラブ１は、地中Ｇに打ち込まれた複数の基礎杭２の杭頭に接合されている。
【００１８】
図２は、基礎杭２の配置状態を示していて、ここでは、図面を簡略化するために、タンクＴの中心位置Ｏを中心にした１／４の部分しか示されていない。また、この図２及び後述する図３においては、図面を簡略化するために、配筋は省略されている。
【００１９】
図２に示すように、タンクＴの周辺部分は、周方向に沿って所定の間隔を保って多重（図示の例では三重）に基礎杭２が配置され、その内側には、碁盤目状に基礎杭２が配置されている。
【００２０】
基礎杭２のうち、タンクＴの周辺部分の一つの基礎杭２´は、打ち込み不調等により所定の基礎杭の機能を果たすことができない不調基礎杭を示している。
また、この不調基礎杭２´の両隣に配置されている２本の基礎杭は、不調基礎杭２´を補完するために打ち込まれた増し杭２ａ，２ｂを示している。
【００２１】
なお、このタンクＴの周辺部分は、周辺方向の配筋、タンクＴの中心から伸びてくる配筋とタンクＴの側面方向の配筋とが複雑に交差している箇所であり、初期の設計以外に、後で配筋を施すことは極めて困難を伴う箇所である。
【００２２】
図３は、増し杭２ａ，２ｂとスラブ１との接合状態を示す、左半分を断面で示した説明図である。増し杭２ａ及び増し杭２ａは、同一構成なので、以下、増し杭２ａを例に説明する。
そして、この図に示すように、増し杭２ａは、本実施形態の杭接合構造１０によってスラブ１に接合されている。
また、本実施形態の杭接合構造１０は、杭設置部３と、スラブ設置部４とを備えている。
【００２３】
図４は、本実施形態の杭接合構造１０が備える杭設置部３の平面図である。
この図４に示すように、杭設置部３は、増し杭２ａに固定されるものであり、板材３ａと、アンカー３ｂとを備えている。
【００２４】
板材３ａは、外径が増し杭２ａの径より少し大きなドーナツ状の所定厚さの板材であり、上面が扁平に形成されている。
【００２５】
また、アンカー３ｂは、板材３ａの下面周囲側に所定の間隔を保って垂下する、所定の長さを有する棒状部材であり、本実施形態の杭接合構造１０においては、複数本（図示の例では１５本）設置されている。
そして、このようなアンカー３ｂが増し杭２ａに取り付けられることによって、板材３ａすなわち杭設置部４がスラブ１に対して固定される。
【００２６】
図５は、本実施形態の杭接合構造１０が備えるスラブ設置部４の平面図である。
図５に示すように、スラブ設置部４は、スラブ１に固定されるものであり、板材４ａと、アンカー４ｂとを備えている。
【００２７】
板材４ａは、一辺の長さが杭設置部３の板材３ａの外径よりも十分に大きい矩形状で所定厚さの板材であり、下面が扁平に形成されている。
【００２８】
アンカー４ｂは、板材３ａの下面周囲側に所定の間隔を保って垂下する、所定の長さを有する棒状部材であり、本実施形態の杭接合構造１０においては、複数本（図示の例では１６本）設置されている。
そして、このようなアンカー４ｂがスラブ１に取り付けられることによって、板材４ａすなわちスラブ設置部４がスラブ１に対して固定される。
【００２９】
なお、スラブ設置部４が備える板材４ａも、杭設置部３が備える板材３ａと同様に円板状とすることもできるが、本実施形態のように、矩形の方が、材料取りが容易で低コストに製造することができる。
【００３０】
このような構成を有する本実施形態の杭接合構造によれば、杭設置部３の板材３ａと、スラブ設置部４の板材４ａとが当接することによって、タンクＴの重量に起因する鉛直荷重を、増し杭２ａに伝達される。
この結果、増し杭２ａも他の基礎杭２と同様に、タンクＴを支持することとなるため、増し食い２ａを含めた全ての杭によってタンクＴの重量を支えることが可能となり、確実にタンクＴを支持することが可能となる。
【００３１】
そして、このような本実施形態の杭接合構造１０は、増し杭２ａの上部に、アンカー３ｂが下になるようにして杭設置部３を載置し、その杭設置部３の上に、アンカー４ｂが上となるようにスラブ設置部４を当接させてスラブ１を施工することによって位置決めされる。
つまり、このような本実施形態の杭接合構造１０によれば、増し杭２ａとスラブ１とを剛結合させることなく接合することができ、配筋が複雑な箇所においても極めて簡単に設置することができる。
よって、本実施形態の杭接合構造１０によれば、増し杭が打ち込まれても、その増し杭２ａの杭頭とスラブ１とを簡単に低コストで接合することができる。
【００３２】
また、本実施形態の杭接合構造１０によれば、構造が簡単であるにもかかわらず、スラブ１に作用する水平変位と曲げモーメントをすべり支承により無害化して鉛直荷重のみを増し杭２ａに伝達することができる。
【００３３】
また、本実施形態の杭接合構造１０においては、しかも、杭設置部３の板材３ａの面積がスラブ設置部４の板材４ａの面積より小さいので、杭設置部３とスラブ設置部４とを簡単に当接させることができる。
【００３４】
以上、図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。上述した実施形態において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００３５】
例えば、上記実施形態においては、本発明の杭接合構造によってスラブに接合される杭が増し杭である構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明によって、正常な基礎杭をスラブに接合させても良い。
【００３６】
また、上記実施形態においては、板材３ａの上面の面積（すなわち本発明における杭設置部の下面の面積）が板材４ａの下面の面積（すなわち本発明におけるスラブ設置部の上面の面積）よりも狭い構成について説明した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、板材３ａの上面の面積（すなわち本発明における杭設置部の下面の面積）が板材４ａの下面の面積（すなわち本発明におけるスラブ設置部の上面の面積）よりも広い構成を採用することもできる。
このような構成を採用した場合であっても、板材３ａの上面の面積（すなわち本発明における杭設置部の下面の面積）と板材４ａの下面の面積（すなわち本発明におけるスラブ設置部の上面の面積）とが異なるため、杭設置部３とスラブ設置部４とを簡単に当接させることができる。
【００３７】
また、上記実施形態においては、タンクが液化天然ガス（ＬＮＧ）の流体を貯留する大型のタンクである構成を採用した。
しかしながら、本発明はこれに限定されるものではなく、タンクの貯留する液体が他の流体であっても良い。
【符号の説明】
【００３８】
Ｔ…タンク、地中…Ｇ、１…スラブ、２…基礎杭、２´…不調基礎杭、２ａ，２ｂ…増し杭（基礎杭）、３…杭設置部、３ａ…板材、３ｂ…アンカー、４…スラブ設置部、４ａ…板材、４ｂ…アンカー
【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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